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安徽省合肥市2020-2021学年高二化学下学期期中练习试卷二
安徽省合肥市2020-2021学年高二化学下学期期中练习试卷二
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姓名:
7
安徽省合肥市2020-2021学年高二化学下学期期中练习试卷二
一、单选题
1.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些项不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积
A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①②③④⑤⑦
C.①③④⑤ D.①③④⑤⑧
2.控制变量是科学研究的重要方法。
已知反应:下列条件中反应速率最快的是
选项
温度
0.1 溶液
0.1 溶液
蒸馏水
A
15℃
5mL
5mL
5mL
B
15℃
5mL
5mL
10mL
C
35℃
5mL
5mL
5mL
D
35℃
5mL
5mL
0
A.A B.B C.C D.D
3.下列实验不能达到目的的是
选项
目的
实验
A
证明醋酸是弱酸
向醋酸钠溶液中加入酚酞溶液
B
证明NO2转化为N2O4是放热反应
将装有NO2的玻璃球泡浸在热水中
C
证明碳酸的酸性强于硼酸
向碳酸钠溶液中滴入少量硼酸溶液
D
加快稀溶液中草酸与KMnO4的反应
向溶液中加入少量MnSO4固体
A.A B.B C.C D.D
4.在一个容积为2 L的密闭容器中,加入0.8 mol的A2气体和0.6 mol B2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g) 2AB(g) ΔH<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A.图中a点的值为0.15 B.该反应的平衡常数K=0.03
C.温度升高,平衡常数K值减小 D.平衡时A2的转化率为62.5%
5.反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)进行到2秒时,SO3的浓度增加了0.6mol/L。用O2的浓度变化表示该时间段的反应速率为
A.0.15 mol/(L·S) B.0.3 mol/(L·S)
C.0.6 mol/(L·S) D.0.9 mol/(L·S)
6.对于化学反应的限度的叙述,错误的是( )
A.化学反应的限度是不可改变的
B.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
C.化学反应的限度与时间的长短无关
D.任何可逆反应都有一定的限度
7.反应A(g)+2B(g) C(g)+D(g) △H=-QkJ·mol-1的能量变化如图所示,有关叙述正确的是( )
A.Q=E1-E2
B.在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1减小,E2不变
C.Q>0,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.若减小体积,平衡会移动,当反应再次达到平衡时,A的平衡浓度增大
8.下列叙述中正确的是( )
A.化学反应过程中,旧化学键断裂释放能量,新化学键形成吸收能量
B.常温下,强酸、强碱之间发生反应,每生成1mol水时所释放的能量大小均相等
C.放热反应在任何条件下都能自发进行
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
9.下列反应不可能自发进行的是
A. △H<0
B. △H>0
C. △H<0
D. △H>0
10.下列实验操作能达到预期实验目的的是
A.用pH试纸测NaClO溶液的pH——证明HClO是弱酸
B.把气体通入足量的BaCl2溶液——检验SO2中是否混有SO3
C.向溶液滴加少量酸性KMnO4溶液——检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
D.向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液——探究浓度对反应速率的影响
11.反应A+3B=2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.5mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。则反应进行由快到慢的顺序为( )
A.④>③>①>② B.④>②>①>③
C.②>③>④>① D.④>③>②>①
12.实验室用锌粒与2 mol·L-1硫酸溶液制取氢气,下列措施不能增大化学反应速率的是( )
A.向该硫酸溶液中加入等体积的水 B.改用6 mol·L-1盐酸
C.改用热的2 mol·L-1硫酸溶液 D.用锌粉代替锌粒
13.下列各组元素中,按从左到右的顺序,原子序数递增、元素的最高正化合价也递增的是
A.C、N、O、F B.Na、Be、B、C
C.P、S、Cl、Ar D.Na、Mg、Al、Si
14.化学与生活生产密切相关。下列说法中错误的是
A.将海水直接电解可获得 Mg及Cl2等单质
B.夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小化学反应速率
C.施用适量石膏(CaSO4·2H2O)可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性
D.施肥时,铵态氮肥不能与草木灰(含K2CO3)混合使用
15.下列说法正确的是
A.升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
B.使用催化剂,活化能升高,反应速率加快
C.活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞
D.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
16.下列说法正确的是( )
A.甲烷燃烧热的数值为890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1
B.500℃、30MPa 下,将 0.5mol N2 和 1.5mol H2 置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放热 19.3kJ,其热化学方程式为: N2(g) +3 H2(g)500℃,30MPs 2NH3 (g) ∆H=- 38.6kJ/mol
C.已知 25℃、101KPa 条件下:4 Al(s)+3O2(g) =2 Al2O3(s) ∆H=- 284.9kJ/mol,4 Al(s)+2O3(g) =2 Al2O3(s) ∆H=- 319.1kJ/mo l, 则O3比O2稳定
D.已知1mol金刚石转化为石墨,要放出1.895KJ的热能,1g石墨完全燃烧放出的热量比1g金刚石完全燃烧放出的热量少
二、多选题
17.在一个密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则
A.物质A的转化率减小了 B.平衡向正反应方向移动了
C.物质B的质量分数减小了 D.a<b
三、计算题
18.某温度下,将3mol N2和7mol H2充入体积为2L的密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),10min后达到平衡,平衡时H2的浓度为2mol/L,求:
(1)NH3的反应速率___。
(2)N2的转化率___。
(3)该反应的平衡常数___。
19.现往体积固定的密闭容器中通入等物质的量的NO2和CO,反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图如图。根据图意回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用NO2浓度变化表示平均反应速率υ(NO2)=___。
(2)830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0。试回答:
①若起始时c(CO)=2mol·L-1,c(H2O)=3mol·L-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=____。
②在相同温度下,若起始时c(CO)=1mol·L-1,c(H2O)=2mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态___(填“是”与“否”),此时υ(正)__υ(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。
20.将化合物A的蒸气1 mol通入0.5 L 的容器中加热,发生反应:2A(g)B(g)+nC(g)。反应到3 min时,容器内A的浓度为0.8 mol·L-1,通过测定得这段时间内的平均速率v(C)=0.6 mol·L-1·min-1,则化学方程式中的n值为________________,用物质B表示这段时间的平均速率v(B)=___________。
四、原理综合题
21.(1)顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为和,k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。已知:温度下,,该温度下反应的平衡常数值__________;该反应的活化能(正)小于(逆),则__________(填“小于”“等于”或“大于”)0。
(2)一定量的与足量的C在恒压密闭容器中发生反应:,若压强为,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,回答下列问题:
①时的平衡转化率为__________。
②时平衡常数__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数);该温度下达平衡后若再充入等物质的量的和气体,则平衡__________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,原因是__________。
参考答案
1.C
【解析】
①该反应为反应前后气体物质的量减小的反应,一定温度下的定容容器,随反应正向移动压强降低,当压强不再变化时,说明达到平衡状态,故①正确;②反应物和生成物都是气体,总质量不变,容器容积不变,密度始终不变,不能说明达到平衡状态,故②错误;③随反应正向移动B的物质的量浓度减小,当B的物质的量浓度不再变化时,说明达到平衡状态,故③正确;④该反应为反应前后气体物质的量减小的反应,随反应正向移动混合气体总物质的量减小,混合气体总物质的量不再变化时,说明达到平衡状态,故④正确;⑤反应物和生成物都是气体,总质量不变,随反应正向移动混合气体总物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量增大,当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,说明达到平衡状态,故⑤正确;⑥v(C)与v(D)的速率关系自始至终都是1:1,不能说明达到平衡状态,故⑥错误;⑦反应物和生成物都是气体,混合气体总质量不发生变化,不能说明达到平衡状态,故⑦错误;⑧容器的容积不变,混合气体总体积不变,不能说明达到平衡状态,故⑧错误;综上①③④⑤正确,选C。
点睛:本题考查化学平衡状态的判断,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆速率之比等于化学计量数之比(不同物质),各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,选择判断化学平衡的物理量应随反应进行发生变化,当该物理量不再变化可以说明到达平衡状态。
2.D
【解析】
在其它条件相同的情况下,反应物浓度越大或温度越高或压强(有气体参与的)越大或使用催化剂或增大反应物的接触面积,反应速率均会增大。由此根据有关数据可判断选项D条件下反应速率最快。答案选D。
3.C
【详解】
A.强碱弱酸盐水解显碱性,则向醋酸钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红,说明醋酸为弱酸,能达到实验目的,A不符合题意;
B.升高温度,可通过观察颜色来探究温度对平衡移动的影响,若红棕色变深,说明平衡逆向移动,正反应放热,反之,则说明正反应吸热,能达到实验目的,B不符合题意;
C.若硼酸的酸性强于碳酸氢根,滴入少量硼酸溶液,可能生成碳酸氢钠,无明显现象,应滴过量的硼酸,通过无现象说明碳酸的酸性强于硼酸,不能达到实验目的,C符合题意;
D.Mn2+可作草酸与KMnO4反应的催化剂,可加快反应速率,能达到实验目的,D不符合题意;
故选C。
4.B
【详解】
A、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式A2(g)+B2(g)2AB(g)知,A2的浓度改变为0.25mol•L-1,所以a=(0.4-0.25)mol•L-1=0.15mol•L-1,即图中a点的值为0.15,故A正确;
B、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式知,B2的浓度改变为0.25mol•L-1,所以平衡时B2的浓度为=(0.3-0.25)mol•L-1=0.05mol•L-1,K===,故B错误;
C、已知A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)释放出热量即△H<0,所以温度升高,平衡逆移,平衡常数K值减小,故C正确;
D、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式知,A2的浓度改变为0.25mol•L-1,已知A2的初始量为0.4mol•L-1,所以平衡时A2的转化率为×100%=62.5%,故D正确;
答案选B。
5.A
【解析】v(SO3)=0.6mol·L-1/2s=0.3 mol·L-1·s-1;v(O2):v(SO3)=1:2,v(O2)=1/2v(SO3)=0.3 mol·L-1·s-1/2=0.15 mol/(L·S)。故选A。
6.A
【解析】
在一定条件下,当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态,是该条件下的反应限度。可逆反应的限度是在一定条件下的,当改变条件时,限度也会随之发生变化,所以选项A是错误的,其他选项都是正确的。因此答案选A。
7.D
【分析】
E1为正反应活化能,E2为逆反应活化能。
【详解】
A. 焓变△H = E1-E2,Q= E2-E1,故A项错误;
B.催化剂可以同时降低正逆反应活化能,故E1减小,E2减小,故B项错误;
C. Q= E2-E1>0,则△H<0,该反应为放热反应,升高温度,正逆反应速率同时增大,平衡左移,故C项错误;
D.减小体积,各物质的浓度均增大,体系压强增大,平衡右移,当反应再次达到平衡时,根据勒夏特列原理可判断A的平衡浓度增大,故D项正确;
故答案为D。
【点睛】
焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=正反应活化能-逆反应活化能。
8.D
【详解】
A.化学反应过程中,旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量,A不正确;
B.常温下,强酸、强碱之间发生反应,每生成1mol水时所释放的能量大小不一定相等,若为浓溶液,或有沉淀生成,还有其它形式的能量转化,B不正确;
C.放热反应常常也需要提供条件才能自发进行,C不正确;
D.ΔH与反应的始态和终态有关,与反应条件无关,所以同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,D正确;
故选D。
9.D
【详解】
A.反应的△H<0、ΔS<0,低温时能自发进行,A不符合题意;
B.反应的△H>0、ΔS>0,高温时能自发进行,B不符合题意;
C.反应的△H<0、ΔS>0,在任何条件下都能自发进行,C不符合题意;
D.反应的△H>0、ΔS<0,在任何条件下都不能自发进行,D符合题意;
故选D。
10.B
【详解】
A.NaClO溶液具有强氧化性,能漂白pH试纸,故pH试纸不能测NaClO溶液的pH,A错误;
B.BaCl2溶液不能与SO2反应,但能与SO3生成BaSO4沉淀,B正确;
C.酸性KMnO4溶液能氧化Cl-离子而变为氯气褪色,使检验Fe2+受到干扰,C错误;
D.不同浓度的NaHSO3溶液与H2O2溶液反应均无现象,因此无法判断速率大小,D错误;
故选:B。
11.B
【详解】
不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快,由题意可得:
①=0.15mol⋅L−1⋅s−1;
②=0.2mol⋅L−1⋅s−1;
③=0.25 mol·L-1·min-1=0.004 mol⋅L−1⋅s−1;
④=0.45mol⋅L−1⋅s−1;
则反应进行由快到慢的顺序为④>②>①>③,答案选B。
【点睛】
不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快是解答关键。
12.A
【分析】
【详解】
A项,向该硫酸溶液中加入等体积的水,硫酸浓度降低,反应速率减小,故A不能增大化学反应速率;
B项,6 mol·L-1盐酸溶液中的H+浓度大于2 mol·L-1硫酸溶液中的H+浓度,故B能增大化学反应速率;
C项,改用热的2mol·L-1硫酸溶液,温度升高,化学反应速率加快,故C能增大化学反应速率;
D项,用锌粉代替锌粒,固体表面积增大,反应速率加快,故D能增大化学反应速率;
故选A。
13.D
【详解】
A.C、N、O、F的原子序数递增,但F无正价,不符合最高正价也递增的要求,故A错误;
B.Na、Be、B、C的原子序数不完全呈递增性变化,故B错误;
C.P、S、Cl、Ar的原子序数递增,但Ar化合价为0价,不符合最高正价也递增的要求,故C错误;
D.Na、Mg、Al、Si的原子序数和最高正化合价均呈递增趋势,故D正确;
故选D。
14.A
【详解】
A. 镁离子在水溶液中不放电,应电解熔融氯化镁获得 Mg及Cl2,故A错误;
B. 夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小化学反应速率,故B正确;
C. 盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性是由碳酸根的水解引起的,故加入石膏CaSO4⋅2H2O后,能将Na2CO3中的沉淀为碳酸钙,从而降低盐碱地的碱性,故C正确;
D. 铵根离子和碳酸根离子相互促进水解而生成二氧化碳、氨气,所以降低肥效,则铵态氮肥不能与草木灰(含K2CO3)混合使用,故D正确;
故选A。
15.A
【详解】
A.升高温度,活化分子百分数增加,有效碰撞的机会增大,化学反应速率一定增大,A正确;
B.使用催化剂,使活化分子的百分数增加,降低了反应的活化能,反应速率加快,B错误;
C.活化分子间所发生的分子间的碰撞,只有能发生反应的碰撞才是有效碰撞,C错误;
D.反应物的浓度增大,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大,但加入的反应物为固体或纯液体,不影响反应速率,D错误;
故选A。
16.D
【详解】
A. 甲烷燃烧热的数值为890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1,A错误;
B. 500℃、30MPa 下,将 0.5mol N2 和 1.5mol H2 置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放热 19.3kJ,该反应为可逆反应,不能确定N2反应的量,则无法确定其热化学方程式,B错误;
C. 已知 25℃、101KPa 条件下:4 Al(s)+3O2(g) =2 Al2O3(s) ∆H=- 284.9kJ/mol
4 Al(s)+2O3(g) =2 Al2O3(s) ∆H=- 319.1kJ/mo l,根据能量越低,其越稳定,则O2比O3稳定,C错误;
D. 已知1mol金刚石转化为石墨,要放出1.895KJ的热能,说明等质量的石墨具有的能量比金刚石低,1g石墨完全燃烧放出的热量比1g金刚石完全燃烧放出的热量少,D正确;
答案为D
【点睛】
燃烧热为1mol可燃物完全燃烧,生成稳定的氧化物释放的热量,生成的液态水稳定。
17.BD
【解析】
【分析】
采用假设法分析,假设a=b,则保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡不移动,B和C的浓度应均是原来的1/2倍,但当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的60%,说明减小压强平衡向正反应方向移动,则说明a<b;假设a=b,则保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡不移动,B和C的浓度应均是原来的1/2倍,但当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的60%,说明减小压强平衡向正反应方向移动,则说明a<b,据此分析。
【详解】
A.平衡应向正反应方向移动,A的转化率增大,故A错误;
B.容器体积增加一倍,则A、B的浓度为原来的一半,达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则平衡应向正反应方向移动,故B正确;
C.容器容积增大,但是物质的总质量不变,平衡应向正反应方向移动,物质B的质量分数增加了,故C错误;
D.容器体积增加一倍,相当于减小压强,减小压强平衡向体积增大的反应方向移动,则说明a<b,故D正确。
故选BD。
18.0.1mol•L-1•min-1 33.3% 0.125
【详解】
该反应10min后达到平衡,根据各物质浓度变化之比等于化学计量数之比可得,10min内各物质的浓度变化量以及平衡浓度为:
(1)10min内NH3的反应速率===0.1mol•L-1•min-1;
(2)10min内N2的转化率==≈33.3%;
(3)平衡常数为可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比或反应产物与反应底物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比,该反应的平衡常数K===0.125。
19. 1 否 大于
【分析】
(1)由图可知,t1min到达平衡,平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L,根据υ=计算υ(NO),再利用速率之比等于化学计量数之比计算υ(NO2);
(2)①根据三段式解题法,求出反应混合物各组分浓度的变化量、平衡时各组分的浓度,代入平衡常数表达式计算平衡常数;
②计算瞬时的浓度商Qc,与平衡常数比较判断反应进行方向,据此解答;
【详解】
(1)由图可知,t1min到达平衡,平衡时NO的浓度变化量为1.5mol/L,故υ(NO)=,因化学反应速率之比等于化学计量数之比,故υ(NO2)=υ(NO)=;故答案为:。
(2)①若起始时c(CO)=2mol·L-1,c(H2O)=3mol·L-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g)
开始(mol/L):2 3 0 0
变化(mol/L):2×60% 1.2 1.2 1.2
平衡(mol/L):0.8 1.8 1.2 1.2
反应的平衡常数K==1;故答案为:1。
②在相同温度下,若起始时c(CO)=1mol•L-1,c(H2O)=2mol•L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5mol•L-1,则:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g)
开始(mol/L):1 2 0 0
变化(mol/L):0.5 0.5 0.5 0.5
末态(mol/L):0.5 1.5 0.5 0.5
浓度商Qc=<1,故反应正向进行,此时υ(正)>υ(逆);
故答案为:否;大于。
20.3 0.2mol·L−1·min−1
【分析】
根据v=△c/△t计算v(A),利用速率之比等于化学计量数之比计算v(B)及n的值.
【详解】
反应到3min时,容器内A的浓度为0.8mol·L-1,则v(A)=(1mol/0.5L-0.8mol·L-1)/3min=0.4mol·L−1·min−1,这段时间内,平均速率ν(C)=0.6mol·L−1·min−1,速率之比等于化学计量数之比,故0.4:0.6=2:n,解得n=3,
v(B)=1/2v(A)=0.2mol·L−1·min−1。
21.3 小于 不 Qp=Kp
【详解】
(1)当反应达到平衡时,=,即=,则==3;该反应的活化能(正)小于(逆),说明反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应放热,则小于0;
(2)①由图可知,650℃时,反应达平衡后CO的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol,转化了xmol,列三段式:
所以×100%=40%,解得x=0.25mol,则CO2的转化率为:×100%=25%;
②恒压密闭容器中,压强为pkPa,由图可知,t1℃时,反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%,分压=总压×物质的量分数,t1℃时平衡Kp==0.5pkPa;由图可知,t1℃时,反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%为平衡状态,该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体,Qp=Kp,则平衡不移动。
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