
?湖南省長郡中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期第一次月考化學(xué)試題
學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
一、單選題
1.2007年2月,中國首條“生態(tài)馬路”在上海復(fù)興路隧道建成,它運(yùn)用了“光觸媒”技術(shù),在路面涂上一種光催化劑涂料,可將汽車尾氣中45%的NO和CO轉(zhuǎn)化成N2和CO2。下列對此反應(yīng)的敘述中正確的是( ).
A.使用光催化劑不改變反應(yīng)速率 B.使用光催化劑能增大NO的轉(zhuǎn)化率
C.升高溫度能加快反應(yīng)速率 D.改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率無影響
【答案】C
【詳解】A. 使用光催化劑改變反應(yīng)速率可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,A不正確;????
B. 使用光催化劑對正、逆反應(yīng)的速率的影響是相同的,不能增大NO的轉(zhuǎn)化率,B不正確;
C. 升高溫度能提高活化分子的百分?jǐn)?shù),故能加快反應(yīng)速率,C正確;????
D. 該反應(yīng)中的所有組分均為氣體,故改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率有影響,D不正確。
故選C。
2.下列說法正確的是
A.一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔSHZ
B.反應(yīng)HZ+Y-=HY+Z-不能發(fā)生
C.由電離常數(shù)可以判斷:HZ屬于強(qiáng)酸,HX和HY屬于弱酸
D.相同溫度下,1mol·L-1HX溶液的電離常數(shù)等于0.1mol·L-1HX溶液的電離常數(shù)
【答案】D
【詳解】A.酸的電離常數(shù)越大,酸的電離程度越大,其酸性越強(qiáng),根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,酸的電離常數(shù):HZ>HY>HX,則酸性強(qiáng)弱關(guān)系:HZ>HY>HX,A錯誤;
B.根據(jù)酸性較強(qiáng)的酸可制取酸性較弱的酸可知HZ+Y-===HY+Z-能夠發(fā)生,B錯誤;
C.在水溶液中完全電離的為強(qiáng)酸、部分電離的為弱酸,這幾種酸都部分電離,均為弱酸,C錯誤;
D.電離常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,電離常數(shù)不變,D正確;
故選:D。
11.一定條件下,相關(guān)有機(jī)物(均為氣態(tài))分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol氣態(tài)環(huán)己烷的能量變化如圖所示:
下列推理錯誤的是
A.碳碳雙鍵加氫時放熱,放出的熱量與碳碳雙鍵數(shù)目及相對位置有關(guān)
B.(g)+H2(g)→(g)????△H=-21kJ·mol-1
C.∣△H2∣>∣△H3∣,說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質(zhì)穩(wěn)定
D.3∣△H1∣>∣△H4∣,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵
【答案】B
【詳解】A.由題干圖示信息可知,、、、均小于0,則碳碳雙鍵加氫時放熱,由、、可知放出的熱量與碳碳雙鍵數(shù)目有關(guān),由、可知放出的熱量與雙鍵的相對位置有關(guān),A正確;
B.由題干圖示可知,反應(yīng)III為:(g)+2H2(g)=(g) =-229kJ/mol,反應(yīng)IV: (g)+3H2(g)=(g) =-208kJ/mol,則反應(yīng)(g)+H2(g)→(g) 可由反應(yīng)IV-III得到,根據(jù)蓋斯定律可知,△H=-=(-208kJ/mol)-(-229kJ/mol)=+21kJ·mol-1,B錯誤;
C.由題干圖示信息可知,∣△H2∣>∣△H3∣,說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用,即具有的總能量比的更低,則有利于物質(zhì)穩(wěn)定,C正確;
D.由題干圖示信息可知,3∣△H1∣>∣△H4∣,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵,D正確;
故答案為:B。
二、多選題
12.某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成H2、CO,其過程如下:
下列說法不正確的是
A.該過程中CeO2沒有消耗 B.該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
C.圖中 D.的反應(yīng)熱小于
【答案】CD
【詳解】A.通過太陽能實現(xiàn)總反應(yīng),反應(yīng)中CeO2沒有消耗,CeO2作催化劑,A正確;
B.該過程中在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO,所以把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,B正確;
C.由圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:,C不正確;
D.①(1);②,根據(jù)蓋斯定律①+②得:;因大于0,故,D不正確;
故選CD。
13.CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)
在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比條件下,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A.升高溫度、增大壓強(qiáng)均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率
B.曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化
C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊
D.恒壓、800K、n(CH4):n(CO2)=1:1條件下,反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點的值,改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應(yīng),CH4轉(zhuǎn)化率能達(dá)到Y(jié)點的值
【答案】BD
【詳解】A.甲烷和二氧化碳反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動,甲烷轉(zhuǎn)化率增大,甲烷和二氧化碳反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,甲烷轉(zhuǎn)化率減小,故A錯誤;
B.根據(jù)兩個反應(yīng)得到總反應(yīng)為CH4(g)+2CO2(g) H2(g)+3CO(g) +H2O (g),加入的CH4與CO2物質(zhì)的量相等,CO2消耗量大于CH4,因此CO2的轉(zhuǎn)化率大于CH4,因此曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化,故B正確;
C.使用高效催化劑,只能提高反應(yīng)速率,但不能改變平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;
D.800K時甲烷的轉(zhuǎn)化率為X點,可以通過改變二氧化碳的量來提高甲烷的轉(zhuǎn)化率達(dá)到Y(jié)點的值,故D正確。
綜上所述,答案為BD。
14.中國科學(xué)院化學(xué)研究所報道了化合物1催化CO2氫化機(jī)理。其機(jī)理中化合物1(催化劑,固態(tài))→化合物2(中間產(chǎn)物,固態(tài))的過程和其相對能量曲線如下圖所示。下列說法錯誤的是
A.化合物1與CO2反應(yīng)生成化合物2的過程中有兩個過渡態(tài)TS11-2、TS21-2,說明這一過程包含兩個基元反應(yīng)
B.圖中Ⅰl-2與化合物2互為同分異構(gòu)體
C.過程①的活化能高于過程②的活化能
D.過程①的熱化學(xué)方程式為:I(s)+CO2(g)=I1-2 (s) △H=2.08 kJ·mol-1
【答案】CD
【詳解】A.由相對能量曲線可知,化合物1與CO2反應(yīng)生成化合物2的過程中有兩個過渡態(tài)TS11-2、TS21-2,說明這一過程包含兩個基元反應(yīng),故A正確;
B.圖中Ⅰl-2與化合物2的化學(xué)式相同,結(jié)構(gòu)式不同,互為同分異構(gòu)體,故B正確;
C.過程①的活化能為:(6.05-0.00)=6.05kcal·mol-1,②的活化能為:(11.28-2.08)=9.20 kcal·mol-1,過程①的活化能小于過程②的活化能,故C錯誤;
D.過程①的熱化學(xué)方程式為:I(s)+CO2(g)=I1-2 (s)??△H=2.08 kcal·mol-1,故D錯誤;
故選CD。
三、原理綜合題
15.二甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”,由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 K3
回答下列問題:
(1)反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(用K1、K2、K3表示)。
(2)下列措施中,能提高①中CH3OH產(chǎn)率的有___________。
A.使用過量的CO B.升高溫度 C.增大壓強(qiáng) D.使用催化劑
(3)一定溫度下,將0.2mol CO和0.1mol H2O(g)通入2L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)③,5min后達(dá)到化學(xué)平衡,平衡后測得H2的體積分?jǐn)?shù)為0.1,則0~5min內(nèi)v(H2O)=___________,CO的轉(zhuǎn)化率α(CO)=___________。
(4)將合成氣以=2通入1L的反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,其中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是___________(填字母)。
A.ΔH<0
B.p1>p2>p3
C.若在p3和316℃時,起始時=3,則平衡時,α(CO)小于50%
(5)采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制備二甲醚(DME)。觀察圖,當(dāng)約為___________時最有利于二甲醚的合成。
【答案】(1)???? -246.1???? K12·K2·K3
(2)AC
(3)???? 0.003mol·L-1·min-1???? 15%
(4)AB
(5)2.0
【解析】(1)
根據(jù)蓋斯定律,因此有ΔH=①+②+③,則ΔH=2×ΔH1+ΔH2+ΔH3=-246.1kJ·mol-1,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,得出、、、,從而推出K=K12·K2·K3。
(2)
A.使用過量的CO,c(CO)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,CH3OH產(chǎn)率增加,故A符合題意;
B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,CH3OH產(chǎn)率降低,故B不符合題意;
C.反應(yīng)前的氣體系數(shù)之和大于反應(yīng)后氣體系數(shù),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,CH3OH的產(chǎn)率增大,故C符合題意;
D.使用催化劑,只能改變反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,不影響平衡的移動,使用催化劑不影響CH3OH產(chǎn)率,故D不符合題意;
答案為AC。
(3)
反應(yīng)③中反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,即反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量保持不變,達(dá)到平衡后H2的物質(zhì)的量為0.3mol×0.1=0.03mol,此時消耗H2O的物質(zhì)的量為0.03mol,0~5min內(nèi),v(H2O)==0.003mol·L-1·min-1;0~5min內(nèi),消耗n(CO)=0.03mol,CO的轉(zhuǎn)化率為=15%。
(4)
A.根據(jù)圖像,隨著溫度的升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)勒夏特列原理,該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng),即ΔH<0,故A正確;
B.作等溫線,根據(jù)勒夏特列原理,根據(jù)化學(xué)計量數(shù),增大壓強(qiáng),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,CO的轉(zhuǎn)化率增大,從而推出p1>p2>p3,故B正確;
C.=3,相當(dāng)于在=2基礎(chǔ)上通入H2,通入H2,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,CO的轉(zhuǎn)化率增大,CO的轉(zhuǎn)化率大于50%,故C錯誤;
答案為AB。
(5)
根據(jù)圖,約為2時,CO的轉(zhuǎn)化率最大,DME的選擇性最高,此時最有利于二甲醚的合成。
16.I.磷能形成多種含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品,向10mLH3PO2溶液中加入等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有兩種陰離子。
①寫出H3PO2溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)后形成的正鹽的化學(xué)式:_______。
②常溫下,,0.1mol/L的H3PO2溶液在加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是_______(填標(biāo)號)。
A.c(H+)????B.????C.
(2)亞磷酸(H3PO3)是二元中強(qiáng)酸,25℃時亞磷酸的電離常數(shù)為。試從電離平衡移動的角度解釋數(shù)據(jù)的差異:_______。
(3)25℃時,HF的電離常數(shù)為;H3PO4的電離常數(shù)為,,。足量溶液和H3PO4溶液反應(yīng)的離子方程式為_______。
(4)①相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的上述三種磷的含氧酸中,c(H+)由大到小的順序為_______(用酸的分子式表示)。
②已知:,則溶液與足量0.1mol/LNaOH溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)放出的熱量為_______(填標(biāo)號)。
A.=57.3kJ???B.<57.3kJ????C.>57.3kJ????D.無法確定
II.已知25℃時水溶液呈弱堿性:;。
(5)25℃時,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使,同時,應(yīng)控制溶液中c(OH-)的范圍為_______(用含a、b式子表示)。
【答案】(1)???? NaH2PO2???? AB
(2)H3PO3第一步電離出的H+對第二步電離起到抑制作用
(3)
(4)???? ???? B
(5)
【解析】(1)
①向10mLH3PO2溶液中加入等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有兩種陰離子,則表明H3PO2為一元酸,H3PO2與NaOH反應(yīng)只能生成正鹽,正鹽的化學(xué)式:NaH2PO2。
②常溫下,,則H3PO2為弱酸,0.1mol/L的H3PO2溶液在加水稀釋過程中,H3PO2的濃度不斷減小。
A.隨著溶液濃度的不斷減小,盡管H3PO2的電離程度不斷增大,但c(H+)仍然不斷減小,A符合題意;
B.Ka不變,c()不斷減小,所以=不斷減小,B符合題意;
C.=Ka(H3PO2),溫度不變時,Ka(H3PO2)不變,C不符合題意;
故選AB。答案為:NaH2PO2;AB;
(2)
H3PO3H++、H++,25℃時亞磷酸的電離常數(shù)為。從電離方程式可以看出,兩步電離都產(chǎn)生H+,則第一步電離產(chǎn)生的H+必然抑制第二步電離,所以數(shù)據(jù)的差異較大的原因:H3PO3第一步電離出的H+對第二步電離起到抑制作用。答案為:H3PO3第一步電離出的H+對第二步電離起到抑制作用;
(3)
因為K2(H3PO4)<K(HF)<K1(H3PO4),所以足量NaF溶液和H3PO4溶液反應(yīng)時,H3PO4只能電離出1個H+,則離子方程式為。答案為:;
(4)
①相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的三種磷的含氧酸中,第一步電離常數(shù),則c(H+)由大到小的順序為。
②,因為H3PO4是弱酸,電離時需要吸收熱量,所以0.1mol/L H3PO4溶液與足量0.1mol/LNaOH溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)時,放出的熱量<57.3kJ,故選B。答案為:;B;
(5)
II.已知25℃時水溶液呈弱堿性:;。
25℃時,向N2H4水溶液中加入H2SO4,,則c(OH-)=<10-a;,則c(OH-)=>10-b;所以溶液中c(OH-)的范圍為。答案為:。
【點睛】酸的電離常數(shù)越大,相同濃度時電離能力越強(qiáng)。
四、填空題
17.硫酸在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的意義,是工業(yè)制硫酸的重要原料。
(1)T℃時,向2.0L的恒容密閉容器中充入和,發(fā)生如下反應(yīng):
①20s后反應(yīng)達(dá)到平衡,和相等,___________,平衡后向容器中再充入和,此時,v(正)___________v(逆)。(填“>”、“=”或“<”)
②相同溫度下,起始投料變?yōu)楹?,的平衡轉(zhuǎn)化率___________。(填“增大”、“不變”或“減小”)
(2)密閉容器中,加入足量的焦炭(沸點4827℃)和反應(yīng),生成和硫蒸氣()。
①反應(yīng)在某溫度達(dá)到平衡時,和的體積分?jǐn)?shù)都等于40%,中x=___________。
②按相同投料方式發(fā)生上述反應(yīng),相同時間內(nèi)測得與的生成速率隨溫度變化的關(guān)系如圖1所示。其它條件相同時,在不同催化劑作用下,轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖2所示。
700℃時,催化劑___________(填“甲”或“乙”)活性更高,A、B、C三點對應(yīng)的反應(yīng)狀態(tài)中,達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。
【答案】(1)???? 0.02???? >???? 減小
(2)???? 2???? 乙???? B
【解析】(1)
①根據(jù)三段式可知
20s后反應(yīng)達(dá)到平衡,和相等,則0.5-2x=0.3-x,解得x=0.2,所以0.4mol/L÷20s=0.02,平衡常數(shù)為。平衡后向容器中再充入和,此時濃度熵為,平衡正向進(jìn)行,則v(正)>v(逆)。
②相同溫度下,起始投料變?yōu)楹?,相?dāng)于是減小壓強(qiáng),平衡逆向進(jìn)行,則的平衡轉(zhuǎn)化率減小。
(2)
①根據(jù)三段式可知
反應(yīng)在某溫度達(dá)到平衡時,和的體積分?jǐn)?shù)都等于40%,即1-y=y(tǒng),解得y=0.5,,解得x=2。
②700℃時,催化劑乙對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率高,因此催化劑乙的活性更高,由于催化劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率,所以C點不是平衡點,又因為A點二者的速率相等,不滿足速率之比是化學(xué)計量數(shù)之比,而B點二氧化硫和硫蒸汽的速率之比是2:1,滿足速率之比是化學(xué)計量數(shù)之比,所以A、B、C三點對應(yīng)的反應(yīng)狀態(tài)中,達(dá)到平衡狀態(tài)的是B。
五、工業(yè)流程題
18.亞氯酸鈉是一種高效含氯消毒劑和漂白劑。下圖為制備亞氯酸鈉的裝置圖(夾持裝置省略)。
已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時會析出,高于38℃時析出NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
請回答下列問題:
(1)裝置A中裝稀硫酸的儀器名稱為_______,用裝置A來制取ClO2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。
(2)裝置B的作用是_______。
(3)研究測得C裝置吸收液中對粗產(chǎn)品中NaClO2含量的影響如下圖所示。則最佳條件為_______,_______。
(4)裝置C中生成NaClO2的反應(yīng),n(氧化劑):n(還原劑)=_______;裝置C采用“冰水浴”防止溫度過高的目的是_______。
(5)充分反應(yīng)后,為從產(chǎn)品溶液中獲取NaClO2晶體,從下列選項中選出合理的操作并排序:_______→_______→_______→干燥(填標(biāo)號)。
a.趁熱過濾???b.50℃水洗滌???c.加熱蒸發(fā)結(jié)晶???d.冰水洗滌???e.55℃恒溫減壓蒸發(fā)結(jié)晶
【答案】(1)???? 分液漏斗????
(2)防止倒吸
(3)???? 4???? 0.8
(4)???? 2:1???? 防止NaClO2分解成NaClO3和NaCl,同時防止分解加快
(5)???? e???? a???? b
【分析】裝置A用H2O2與NaClO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)來制取ClO2,裝置B用作安全瓶,生成的與裝置C中的和反應(yīng)制得,裝置D用來處理尾氣,防止污染空氣。
(1)
裝置A中裝稀硫酸的儀器名稱為分液漏斗;裝置A中反應(yīng)的離子方程式為
(2)
由圖可知,裝置B的作用是防止倒吸,起到安全瓶的作用。
(3)
由圖像所示信息可知,的濃度由增大到時對的含量沒有影響,所以最佳條件為由0.8到0.9對的含量沒有影響。所以。
(4)
裝置C中發(fā)生反應(yīng):,其中是氧化劑,是還原劑,則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為;由已知信息可知,飽和溶液在低于時會析出,高于時析出,高于時分解成和,同時受熱分解加快,所以裝置C采取“冰水浴”防止溫度過高的目的是防止分解成和,同時防止分解加快。
(5)
由分析可知,充分反應(yīng)后,為從產(chǎn)品溶液中獲取晶體,合理的操作順序為恒溫減壓蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過濾水洗滌干燥。
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這是一份2022-2023學(xué)年湖南省長沙市雅禮中學(xué)高二上學(xué)期第一次月考化學(xué)試題含解析,共26頁。試卷主要包含了單選題,多選題,原理綜合題,填空題,實驗題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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