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广东省深圳中学2022-2023学年高二化学上学期9月第一次月考试题(Word版附答案)
广东省深圳中学2022-2023学年高二化学上学期9月第一次月考试题(Word版附答案)
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深圳中学2021-2022学年高二9月份教学质量监测卷化学试题一、单选题(60分,每题5分)1.下列不属于自发进行的变化是A.红墨水加到清水使整杯水变红B.冰在室温下融化成水C.电解饱和食盐水D.铁器在潮湿的空气中生锈2.反应X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在密闭容器中进行,下列反应速率中最快的是A.B.C.D.3.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是A.Q1+Q2<2Q3B.Q1+Q2>Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2>2Q34.下列说法正确的是A.图甲中曲线I可以表示催化剂降低了反应的活化能B.图乙中HI分子碰撞时的能量不足C.HCl(aq)和NaOH(aq)的反应活化能接近于零D.增大反应物浓度,活化分子百分数增大,加快化学反应的速率5.下列关于热化学方程式的描述,正确的是A.在稀溶液中:H++OH-=H2O △H=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的醋酸稀溶液与含lmolNaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3kJB.一定条件下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-38.6kJ/molC.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-571.6kJ•mol-1,则H2的燃烧热为285.8kJ/molD.CO(g)的燃烧热是283.0kJ•mol-1,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ∆H=+566.0kJ/mol6.向密闭容器中充入,发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ,达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成:i. ii. 下列分析不正确的是A.、B.C.恒温时,缩小体积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的 D.恒容时,升高温度,气体颜色加深,同时电子发生了转移7.下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是A.图甲是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)时,c(CO2)随反应时间变化曲线,t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积B.图乙是密闭容器中发生aA(g)+bB(g)cC(g),平衡时n(CO2)与温度的关系,则∆H>0C.图丙是恒温密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应,达到平衡时NH3的体积分数随N2的起始物质的量的变化曲线,则H2的转化率:b>a>cD.图丁是表示恒容密闭容器中其他条件相同时改变温度,反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)中,随时间变化的曲线,说明反应平衡常数KⅡ>KⅠ8.在恒温恒容密闭容器中,能说明反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)已达到平衡状态的是A.容器内气体的密度不再变化B.容器内气体总物质的量不随时间变化而变化C.每断开1个X—X键的同时,有2个X—Y键形成D.XY的分解速率是Y2的消耗速率的两倍9.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是A.正反应的活化能大于逆反应的活化能B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=mol·L-1·min-1C.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大D.反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量10.恒压条件下,和在起始物质的量时发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),测得不同温度下(g)的平衡转化率见图。有关说法正确的是A.若a点使用了催化剂,则b点未使用催化剂B.该反应的逆反应放热C.若将起始和变为原来一半,图像不变D.时,平衡常数L·mol-1 11.已知:2NO2(红棕色)N2O4(无色) ΔH<0,将一定量的NO2充入注射器后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小),下列说法正确的是A.d点正<逆B.b点的操作为拉伸注射器C.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则T(b)>T(c)12.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49kJ·mol-1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ·mol-1反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3在5.0MPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡时,CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是A.曲线n代表CH3OH在含碳产物中物质的量分数B.图示270℃时,平衡体系中CO2体积分数为20%C.反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能D.该条件下温度越低,越有利于工业生产CH3OH二、填空题(40分,若无特殊说明,每空3分)13.小组同学探究影响分解反应速率的因素。(1)在作催化剂的条件下,发生分解反应的化学方程式为__________________。实验编号H2O2溶液蒸馏水催化剂温度/℃c/(mol/L)V/mLV/mL①31020无催化剂20②310200.5gMnO2固体20③315x0.5gMnO2固体20【实验方案】(2)对比实验①和实验②,目的是探究_________________对分解反应速率的影响。(3)对比实验②和实验③,目的是探究溶液的浓度对分解反应速率的影响,则实验③中x的值是____________。(4)如果实验②中30s时共收集到气体的体积为33.6mL(已折算成标准状况下),则用过氧化氢 表示的0~30s的平均反应速率为___________。(4分)【实验过程及分析】在恒温恒容的密闭容器中完成以上实验,测量反应过程中容器内的气体压强随时间的变化,实验数据如右图所示。(5)上述实验中,分解速率最快的是_____(填序号)。(6)图中能证明溶液的浓度对分解反应速率有影响的证据是____________________________。14.哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1,△S=-200.0J·mol-1·K-1。请回答下列问题:(1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。(2)实验如表所示,可推导出合成氨的速率方程:,则____;实验1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q根据已知信息,以下措施既能加快反应速率,又能提高H2平衡转化率的是___________(填序号)。(4分)a.加压 b.改进催化剂性能 c.升温 d.分离出NH3(3)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),初始时进料体积比V(N2):V(H2)=1:3,在相同催化剂条件下平衡气体中NH3的物质的量分数与温度、压强的关系如图所示。则:a、b化学反应速率较大的是____(填“a”或“b”);在500°C、压强为10P0时,Kp=___________[Kp为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),用P0的代数式表示]。(4分)(4)下图为利用H2O和空气中的N2以LDH超薄纳米为催化剂在光照下合成氨的原理。已知.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=-483.6kJ/mol, 则上述合成氨的热化学方程式为___________________________________。(4分)姓名:___________________班级:___________________学号:___________________单选题(60分,每题5分)题号123456789101112答案填空题(40分,若无特殊说明,每空3分)13.(1)_________________________________________________________________。(2)_________________。(3)_________________。(4)_________________。(4分)(5)_________________。(6)__________________________________________________________________。14.(1)_________________。(2)_________________;_________________。(4分)(3)_________________;_________________。(4分)(4)___________________________________________________________________。(4分) 1.【答案】C【详解】A.扩散现象,是熵增加的自发过程,A不符合题意;B.冰的熔点为0℃,水常温是液体,冰在室温下融化成水,是熵增加的自发过程,B不符合题意;C.电解饱和食盐水,是在外电场的作用下强制发生的氧化还原反应,不是自发过程,C符合题意;D.铁在潮湿的空气中生锈是发生了自发的氧化还原反应,属于电化学腐蚀,是自发进行的化学过程,D不符合题意;综上所述答案为C。2.【答案】A【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,比较化学反应速率,需转化为同一种物质去比较,且单位相同,本题全部转化为X的反应速率去比较。【详解】A. B.C. D.综上,反应速率最快的是A,故答案选A。3.【答案】A【详解】氢气在氯气中燃烧的反应为放热反应,由反应热=反应物键能之和与生成物键能之和 的差值相等可得:ΔH=Q1kJ/mol+Q2kJ/mol—2Q3kJ/mol<0,则Q1+Q2<2Q3;故选A。4.【答案】C【详解】A.催化剂可降低反应的活化能,则图甲中曲线II可以表示催化剂降低了反应的活化能,故A错误;B.能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,由图乙可知碰撞的活化分子间取向不合适、发生的碰撞不是有效碰撞,不一定是能量不足,故B错误;C.盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水,在溶液中氢离子与氢氧根离子已经处于活跃状态,因此盐酸和氢氧化钠溶液反应的活化能接近于零,故C正确;D.反应物的浓度越大,单位体积内活化分子数越多,但活化分子百分数不变,故D错误;故选C。5.【答案】D【详解】A.CH3COOH是一元弱酸,电离过程需吸收能量,故1molCH3COOH的醋酸稀溶液与含lmolNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,选项A错误;B.0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,反应为可逆反应,而热化学反应中为完全反应的能量变化,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<﹣38.6kJ·mol﹣1,选项B错误;C.燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,氢气燃烧必须生成液态水,选项C错误;D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ•mol-1,为1molCO燃烧生成二氧化碳的能量变化,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ∆H=+566.0kJ/mol,选项D正确;答案选D。6.【答案】C【详解】A.反应i+ii=题目中反应,故+=,而反应ii.为形成化学键,故为放热反应,<0,故>0,故A正确;B.根据I原子守恒,可得,故B正确;C.该反应是反应前后气体总物质的量不变的反应,缩小体积(加压),平衡不能移动,而是恒温时,缩小体积,浓度变大,故颜色变深,故C错误;D.此反应吸热,故升高温度,平衡正向移动,颜色变深,且发生了氧化还原反应,故发生了电子的转移,故D正确;故选C。7.【答案】A A.根据图示可知在t1时刻c(CO2)突然增大,说明改变的外界条件可能是缩小容器的体积。由于该反应的化学平衡常数K=c(CO2),温度不变,化学平衡常数就不变,所以最终达到平衡时浓度与原来相同,A正确;B.温度升高,生成物C的物质的量减小,说明化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应是放热反应,该反应焓变∆H<0,B错误;C.在其他条件不变时,反应开始时加入的N2的物质的量越多,则反应达到平衡时H2的平衡转化率就越大。由于开始时加入的N2的物质的量:a<b<c,所以H2的平衡转化率:c>b>a,C错误;D.根据图丁可知,曲线Ⅱ代表的温度大于曲线Ⅰ,升高温度,甲醇的物质的量减少,正反应放热,所以反应平衡常数KⅡ<KⅠ,D错误;故合理选项是A。8.【答案】D【详解】A.该反应的反应物和生成物都是气体,混合气的总质量不变,容器体积恒定,所以容器内气体密度一直不变,所以不能根据容器内气体密度不再变化确定反应达到平衡状态;B.反应前后化学计量数之和相等,反应容器内总物质的量不随时间变化而变化,不能判断反应达到平衡;C.根据化学方程式,每断开1个X—X键的同时,一定有2个X—Y键形成,不能判断反应达到平衡;D.XY的分解速率是Y2的消耗速率的两倍即正逆反应速率相等,可以证明达到平衡状态;故答案D。9.【答案】C【分析】由平衡图像可知,反应达到平衡所需时间,T1小于T2,则反应温度T1大于T2,反应物X的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。【详解】A.由分析可知,该反应为放热反应,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,故A错误;B.由方程式知,v(Y)=v(X)×=mol·L-1·min-1,故B错误;C.该反应是气体体积减小的反应,M点时再加入一定量X相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡后X的转化率增大,故C正确;D.由分析可知,该反应为放热反应,反应温度T1大于T2,升高温度,平衡向逆反应方向移动,X的转化率减小,反应放出的热量减小,则该反应进行到M点放出的热量小于进行到W 点放出的热量,故D错误;故选C。10.【答案】C【详解】A.使用催化剂,能改变化学反应速率,但不影响化学平衡,若使用催化剂,a点二氧化硫转化率和b点应相同,故A错误;B.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,由图可知,升高温度,二氧化硫的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为逆反应为吸热反应,故B错误;C.恒压时,将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半,与原平衡为恒压等效平衡,二氧化硫的转化率不变,图像不变,故C正确;D.容器的体积未知,不能确定各物质的平衡浓度,无法计算K,故D错误;故选:C。11.【答案】A【分析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深,压强减小平衡逆向移动,但二氧化氮浓度减小,混合气体颜色变浅,据图分析,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,c点后的拐点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大,据此分析解题。【详解】A.c点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以正<逆,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,A正确;B.b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,B错误;C.c点是压缩注射器后的情况,二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大,C错误;D.b点开始是压缩注射器的过程,平衡正向移动,反应放热,导致T(b)<T(c),D错误;故答案为:A。12.B【详解】A.根据反应Ⅰ和Ⅲ可知,其反应的产物都有CH3OH生成,且ΔH1和ΔH3都小于零,也就是说,温度升高,它们的平衡都会逆向移动,从而使CH3OH的产量变少,则甲醇在含碳产物的物质的量分数减小,故符合这个规律的是曲线m,A错误;B.根据题意设起始量n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,平衡时反应I生成CH3OH物质的量为xmol,反应II中生成CO的物质的量也为xmol,可得: 270℃时CO2的转化率为25%,则2x=1mol,解得x=0.125mol,则反应后总的物质的量1+3-6x+4x=(4-2x)=3.75mol,则平衡体系中CO2的体积分数为,B正确;C.根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1;ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能,C错误;D.由图可知,温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行,CH3OH的含量高,有利于工业生产CH3OH,但并不是温度越低越好,因为反应需要一定温度才能发生,D错误;答案选B。13.【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑(2)有无催化剂(3)15(4)0.2(5)③(6)压强为p1时,t1≠t2【详解】(1)略(2)实验①和实验②不同的是①没有使用催化剂,②使用了催化剂,其余条件均相同,目的是探究有无催化剂对H2O2分解反应速率的影响。(3)实验②和实验③的目的是探究H2O2溶液的浓度对H2O2分解反应速率的影响,实验②中溶液的总体积为30mL,因此实验③的总体积也要为30mL,才能保证其余条件完全相同,则实验③中x=30-15=15,答案选a。(4)收集氧气的物质的量为1.5×10-3mol,消耗的物质的量为3×10-3mol,反应速率为:(5)单位时间内产生氧气的量越多,反应速率越快,由图可知,分解反应速率最快的是实验③。(6)在恒温恒容的密闭容器中进行H2O2的分解实验,H2O2分解越快,生成的氧气量越多,相同时间内容器中气体的压强变化越大,反之,压强相同时,反应速率越快,需要的时间越少,根据图像,压强为p1时,t1≠t2,说明H2O2溶液浓度对H2O2分解反应速率有影响。14.【答案】(1)能(2) -1 ad (3)b (4)2N2(g)+2H2O(g)⇌4NH3(g)+3O2(g)∆H=+1266.0kJ/mol或N2(g)+H2O(g)⇌2NH3(g)+3/2O2(g)∆H=+633.0kJ/mol 【详解】(1)∆G=∆H-T∆S=(-92.4+0.2×273)kJ∙mol-1=-37.8kJ∙mol-1<0,所以合成氨反应在常温下能自发进行。答案为:能;(2)选择实验1和3进行分析,此时,则γ=-1;a.加压,平衡正向移动,反应速率加快,H2平衡转化率提高,a符合题意;b.改进催化剂,虽然能提高反应速率,但不能改变H2的平衡转化率,b不符合题意;c.升温,虽然能提高反应速率,但因∆H<0,K减小,平衡逆向移动,H2的转化率降低,c不符合题意;d.分离出NH3,使c(NH3)减小,平衡正向移动,H2的平衡转化率提高,由速率方程可以看出,反应速率加快,d符合题意;故选ad。答案为:-1;ad;(3)该反应为非等体积反应,增大压强反应速率增大,结合图像可知b点温度比a点高,且b点压强也比a点大,故反应速率较大的为b点。设平衡转化xmolN2,反应时加入1molN2,3molH2,列出三段式:NH3的物质的量分数为100%=20%,解得x=,N2的物质的量分数为100%=100%=20%,H2的物质的量分数为1-20%-20%=60%,总压为10P0,平衡常数Kp=(4)记反应I:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1反应II:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=-483.6kJ/mol由盖斯定律可知,反应Ⅰ×2—Ⅱ×3得水与空气中氮气的合成氨反应2N2(g)+2H2O(g)⇌4NH3(g)+3O2(g)∆H=(-92.4kJ/mol)×2—(—483.6kJ/mol)×3=+1266.0kJ/mol,则反应的热化学方程式为2N2(g)+2H2O(g)⇌4NH3(g)+3O2(g)∆H=+1266.0kJ/mol,故答案为:2N2(g)+2H2O(g)⇌4NH3(g)+3O2(g)∆H=+1266.0kJ/mol。
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