2017-2018学年安徽省六安市第一中学高二9月月考化学试题 解析版 16页

‎ 安徽省六安市第一中学2017-2018学年高二9月月考（国庆作业）化学试题 ‎1. 下列关于反应与能量的说法正确的是 A. H2与Cl2反应生成HC1，在光照与点燃条件下，△H不同 B. 氢氧化钠与盐酸反应中，盐酸足量，则氢氧化钠越多，中和热越大 C. 已知lmol红鱗转化为lmol白磷，需吸收18.39kJ的能量，则红磷比白磷稳定 D. 催化剂能加快反应速率，是因为它能减小反应的焓变 ‎【答案】C ‎【解析】A项，ΔH只与反应物和生成物的总能量有关，与反应的条件无关，H2与Cl2反应生成HC1，在光照与点燃条件下，△H相同，错误；B项，中和热指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量，以“生成1molH2O”为标准，与所用酸、碱的量无关，错误；C项，lmol红磷转化为lmol白磷，需吸收18.39kJ的能量，则1mol红磷具有的总能量小于1mol白磷具有的总能量，能量越低物质越稳定，红磷比白磷稳定，正确；D项，催化剂能加快反应速率，是因为催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子百分数，错误；答案选C。‎ ‎2. 下列各组热化学方程式中，化学反应的△H1>△H2的是 ‎①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H2‎ ‎②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1 S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2‎ ‎③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H2‎ A. ①②③ B. ①② C. ②③ D. ①③‎ ‎【答案】C ‎【解析】①中两个反应都是C的燃烧反应，ΔH1、ΔH2都小于0，前者为C完全燃烧，后者为C不完全燃烧，1molC完全燃烧释放的能量大于不完全燃烧释放的能量，则ΔH1ΔH2；②中两个反应都是燃烧反应，ΔH1、ΔH2都小于0，S（s）具有的能量小于S（g）具有的能量，则ΔH1ΔH2；③中前者为吸热反应，ΔH10，后者为放热反应，ΔH20，则ΔH1ΔH2；答案选C。‎ ‎【点睛】反应热大小的比较：（1）吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH。（2）同一物质，状态不同所具有的能量不同，具有的能量关系为：固态液态气态，若反应为放热反应，当反应物状态相同、生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少；若反应为放热反应，当反应物状态不同、生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。（3）同一物质完全燃烧释放的能量大于不完全燃烧释放的能量。（4）同一反应化学计量系数不同，ΔH不同。‎ ‎3. 下列不能用勒夏特列原理解释的是 A. 新制氯水光照后颜色变浅 B. 2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系，加压颜色变深 C. 高压比常压有利于合成氨 D. 钠与氯化钾共融制备钾Na(1)+KCl(g)K(g)+NaCl(l)‎ ‎【答案】B ‎【解析】A项，新制氯水中存在可逆反应：Cl2+H2OHCl+HClO，光照HClO发生分解（2HClO2HCl+O2↑），HClO浓度减小，平衡正向移动，Cl2浓度减小，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释；B项，该反应为气体分子数不变的反应，加压平衡不移动，但由于容器体积减小，I2（g）的浓度增大，颜色加深，不能用勒夏特列原理解释；C项，合成氨的反应为N2+3H22NH3，该反应的正反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，有利于合成氨，能用勒夏特列原理解释；D项，由于K呈气态，从体系中分离出K（g），减小生成物浓度，平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释；答案选B。‎ ‎4. 下列各表述与示意图一致的是 A. 图①表示aA(g)+bB(g)cC(g)反应速率随时间变化的示意图，则to时刻改变的条件一定为“加入催化剂”‎ B. 图②表示反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)，在不同温度下，水蒸气含量随时间的变化，则该反应△H>0‎ C. 图③表示2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时，NO2体积分数随压强变化示意图，其中，B点的颜色比A点的颜色深 D. 图④表示压强对2A(g)+3B(g)3C(g)+2D(s)的影响，且乙的压强比甲的压强大 ‎【答案】C ‎........................‎ ‎【点睛】解化学平衡图像题的步骤 步骤一：看图像，一看面（纵、横坐标的意义），二看线（线的走向和变化趋势），三看点（起点、拐点、终点、最高点、最低点），四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线），五看量的变化（如浓度变化、温度变化）。‎ 步骤二：想规律，联想外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响。‎ 步骤三：作判断，利用原理，结合图像，分析图像中所代表化学反应速率、化学平衡的线，作出判断。‎ ‎5. 已知某化学反应的平衡常数表达式为K=[c(CO2)·c(H2)] /[c(CO)·c(H2O)]，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：‎ t/℃‎ ‎700‎ ‎800‎ ‎830‎ ‎1000‎ ‎1200‎ K ‎1.67‎ ‎1.11‎ ‎1.00‎ ‎0.60‎ ‎0.38‎ 下列有关叙述错误的是 A. 该反应的化学方程式是：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)‎ B. 上述反应的正反应是放热反应 C. 如果在1L的密闭容器中加入CO2和H2各1mol，再把温度升高到830℃，此时测得CO2‎ 为0.4 mol时，该反应达到平衡状态 D. 若平衡浓度关系符合c(CO2)/3c(CO)=c(H2O)/5c(H2)，可判断此时温度是1000℃‎ ‎【答案】C ‎【解析】A项，化学平衡常数是一个可逆反应达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，根据K=[c(CO2)·c(H2)] /[c(CO)·c(H2O)]，写出该反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，正确；B项，由表格数据分析，升高温度，K值变小，即升高温度平衡逆向移动，根据平衡移动原理，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，正确；C项，此时CO2为0.4mol，转化的CO2为1mol-0.4mol=0.6mol，根据转化物质的量之比等于化学计量系数之比，则转化的CO、H2O（g）、H2的物质的量依次为0.6mol、0.6mol、0.6mol，此时CO、H2O（g）、H2的物质的量依次为0.6mol、0.6mol、0.4mol，CO、H2O（g）、H2、CO2的物质的量浓度依次为0.6mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L，此时浓度商Q==0.441.00（830℃时的K值），反应未达到平衡，反应正向进行，错误；D项，若平衡浓度关系符合c(CO2)/3c(CO)=c(H2O)/5c(H2)，[c(CO2)·c(H2)] /[c(CO)·c(H2O)]=0.60，查表知此时温度是1000℃，正确；答案选C。‎ ‎【点睛】化学平衡常数的应用 ‎1.判断反应进行的程度：K值越大，反应进行得越完全。‎ ‎2.判断反应进行的方向：对于可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Q=，称为浓度商。若QK，反应逆向进行；若Q=K，反应达到平衡；若QK，反应正向进行。‎ ‎3.判断可逆反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。‎ ‎6. —定条件下，在容积为10L的密闭容器中，将2molX和1molY进行如下反应：2X(g)+Y(g)Z(s)，经lmin达到平衡生成0.3mol的Z，下列说法正确的是 A. 1min内，用Z表示平均反应速率为0.03mol·L-1·min-1‎ B. 将容器容积变为20L，Z的新平衡浓度将等于原平衡浓度的一半 C. 当X的体积分数不变时，则说明该反应达到平衡状态 D. 若温度和体积不变，往容器内增加1molX，Y的转化率将增大 ‎【答案】D ‎【解析】A项，Z 为固态物质，固体物质的浓度为常数，不能用固态物质表示化学反应速率，错误；B项，Z为固态物质，其浓度是一常数，错误；C项，Z为固态物质，起始加入X、Y物质的量依次为2mol、1mol，转化的X、Y物质的量之比恒为2:1，则X、Y物质的量之比始终为2:1，X的体积分数始终为2/3，X的体积分数不变不能说明反应一定达到平衡状态，错误；D项，若温度和体积不变，往容器内增加1molX，平衡正向移动，提高Y的转化率，正确；答案选D。‎ ‎【点睛】易错提醒：本题的关键在于Z是固态物质。‎ ‎7. 在某一恒温恒压容器中发生如下反应：A(g)+B(g)2C(g)+D(g)△H<0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图。下列说法正确的是 A. t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C B. I、II两过程达到平衡时，A的体积分数I >II C. 0~t2时，V正>V逆 D. I、II两过程达到平衡时，平衡常数I A B. SO2的转化率B>A C. 平衡时各组分含量B=A D. 平衡时容器的压强B>A ‎【答案】C ‎【解析】A项，两容器的体积相同，B中SO2、O2物质的量浓度都是A中的两倍，在相同条件下反应物浓度越大反应速率越快，反应速率BA，正确；要将A、B两容器平衡时的物理量进行比较，可建立如下模型：（1）另取一个2倍体积的容器，充入SO2、O2各2mol，则在相同条件下，该容器达平衡时SO2的转化率、平衡时各组分含量、平衡时的压强与A中对应相等；（2）B相当于在该容器的基础上将体积缩小为一半，即增大压强，平衡正向移动，B项，增大压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，SO2的转化率BA，正确；C项，由于平衡正向移动，SO3的含量：BA，SO2、O2的含量：AB，错误；D项，平衡时B中的压强pApB2pA，正确；答案选C。‎ ‎【点睛】恒温恒容，反应物的用量成倍数关系变化的模型建立：一般先建立等效平衡（将体积成倍数变化）→确定此时各物理量的关系→将变化的体积复原（相等于增大或减小压强）→确定平衡移动的方向→分析平衡移动引起物理量的变化。‎ ‎18. 如图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气件中Z的体积分数。下列叙述正确的是 A. 上述可逆反应的正反成为放热反应 B. X、Y、Z均为气态 C. X和Y中只有一种是气态，Z为气态 D. 上述反应的逆反应的△H>0‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：根据图像可知，在压强不变时，升高温度，生成物的平衡含量增大，说明正反应是吸热反应，ΔH > 0，所以A、D错误。在温度不变时，增大压强，生成物的平衡含量减小，说明增大压强，平衡向逆反应方向移动。逆反应方向为气体体积减小的反应方向，所以Z是气体，X、Y只有一种物质为气体，B错误， C正确，答案的C。‎ 考点：考查温度、压强对化学反应平衡移动的影响及与物质存在状态的关系的判断的知识。‎ ‎19. 碳及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。‎ I.为解决大气中CO2的含量增大的问题，某科学家提出如下构想：‎ 把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO2从溶液中提取出来，在合成塔中经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。‎ 部分技术流程如下:‎ ‎⑴合成塔中反应的化学方程式为____________；△H<0。该反应为可逆反应，从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了___________________________________________________________________。‎ ‎(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列_______操作的原理比较相符(填字母）‎ A.过滤 B.分液 C.蒸馈 D.结晶 ‎ ‎(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。写出CO2(g)与H2(g)反应生CH4(g)与液态水的热化学方程式:‎ 已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ/mol ‎2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ/mol ‎_______________________________________________________________________。‎ II.甲烷燃烧分放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活。‎ 己知：①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)； △H1=-1214.6kJ/mol ‎ ‎②CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g)； △H2=+283.0kJ/mol 则表示甲烷燃烧热的热化学方程式______________________________。‎ III.某兴趣小组模拟工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在容积固定为2L的密闭容器中充入1mol CO 2mol H2，加入合适的催化剂（催化剂体积忽略不计）后开始反应。测得容器内的压强随时间变化如下:‎ 时间/min ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ 压强/Mpa ‎12.6‎ ‎10.8‎ ‎9.5‎ ‎8.7‎ ‎8.4‎ ‎8.4‎ ‎(1)从反应开始到20min时，以CO表示反应速率为_____________________。‎ ‎(2)下列描述能说明反应达到平衡的是_______________________ ‎ A.装置内气体颜色不再改变 B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变 C.容器内气体的压强保持不变 D.容器内气体密度保持不变 ‎(3)该温度下平衡常数K=____，若达到平衡后加入少量CH3OH(g)，此时平衡常数K值将____ (填“增大”、“减小”或“不变”)‎ ‎(4)该反应达到平衡后，再向容器中充入1mol CO 2mol H2，此时CO的转化率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)‎ ‎【答案】 (1). CO2+3H2=CH3OH+H2O (2). 催化剂的催化活性、反应速率 (3). C (4). CO2(g)+4H2(g) = CH4(g)+2H2O(l) △H=-252.9kJ/mol (5). CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol (6). 0.0125mol·L-1·min-1 (7). BC (8). 4 (9). 不变 (10). 增大 ‎【解析】试题分析：本题考查反应热的计算，热化学方程式的书写，化学反应速率的计算，化学平衡的判断，外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响以及实际应用。‎ I（1）富含CO2的废气经净化被碳酸钾溶液吸收发生反应CO2+K2CO3+H2O=2KHCO3，在分解池中发生反应2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑，合成塔中由CO2和H2在2105Pa、300℃、铬锌触媒作用下反应生成CH3OH，反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。该反应的ΔH0，低温有利于平衡正向移动，提高原料的转化率，采用300℃除了考虑温度对化学反应速率的影响，还考虑温度对催化剂催化活性、反应速率的影响。‎ ‎（2）常温下CH3OH和H2O互相混溶，从合成塔分离出CH3OH， 采用类似于蒸馏的操作原理。‎ ‎（3）将CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ/mol和2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ/mol依次编为①、②，运用盖斯定律，②2-①得CO2(g)+4H2(g) = CH4(g)+2H2O(l) ΔH=（-571.6kJ/mol）2-（-890.3kJ/mol）=-252.9kJ/mol，则反应的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g) = CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9kJ/mol。‎ II运用盖斯定律，①-②得，CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH=（-1214.6kJ/mol）-（+283.0kJ/mol）=-890.3kJ/mol，则CH4燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol。‎ III（1）运用三段式计算，设反应开始到20min内转化的CO物质的量为xmol，则 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)‎ n（起始）（mol） 1 2 0‎ n（转化）（mol） x 2x x n（20min末）（mol）1-x 2-2x x 根据恒温恒容时气体压强之比等于物质的量之比，列式=，解得x=0.5，则从反应开始到20min内υ（CO）=0.5mol2L20min=0.0125mol·L-1·min-1。‎ ‎（2）A项，CO、H2、CH3OH（g）都是无色气体，颜色不再变化不能说明反应已达平衡，错误；B项，由于所有物质都呈气态，气体的总质量始终不变，正反应为气体分子数减小的反应，建立平衡的过程中气体总物质的量减小，气体的平均摩尔质量增大，气体的平均摩尔质量不变表明反应达到平衡状态，正确；C项，恒温恒容时气体压强之比等于气体物质的量之比，正反应为气体分子数减小的反应，建立平衡的过程中气体总物质的量减小，混合气的压强减小，气体的压强不变表明达到平衡状态，正确；D项，由于所有物质都呈气态，气体的总质量始终不变，容器的体积不变，混合气的密度始终不变，混合气的密度不变不能作为平衡的标志，错误；答案选BC。‎ ‎（3）20min、25min时压强不变说明已经达到平衡状态，根据上述计算知平衡时CO、H2、CH3OH（g）的浓度依次为0.25mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L，则该温度下的化学平衡常数K==4。化学平衡常数K只与温度有关，若达到平衡后加入少量CH3OH(g)，K值不变。‎ ‎（4）该反应达到平衡后，再向容器中充入1mol CO、2mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大。‎ ‎20.‎ ‎ 氢能源是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。如图是氢能源循环体系图（X是H2O；Y是H2、O2)。回答下列问题：‎ ‎(1)从能量转换的角度看，过程II主要是将___能转化为____ 能。‎ ‎(2)在该燃料电池中，H2所在的一极为_____极；若电解质溶液为碱性的KOH溶液，试写出两极的电极方程式:正极_______负极______________‎ ‎【答案】 (1). 化学能 (2). 电能 (3). 负 (4). O2+2H2O+4e-=4OH- (5). H2-2e-+2OH-=2H2O ‎【解析】试题分析：本题考查化学反应中能量的转化，氢氧燃料电池电极反应式的书写。‎ ‎（1）过程I是在太阳能、催化剂作用下将H2O分解成H2和O2，能量的转化将太阳能转化为化学能。过程II为燃料电池，燃料电池采用原电池原理，主要将化学能转化为电能。‎ ‎（2）氢氧燃料电池的电池反应为2H2+O2=2H2O，H2发生失电子的氧化反应，H2所在一极为负极，若电解质溶液为碱性的KOH溶液，负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；O2发生得电子的还原反应，O2所在一极为正极，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。‎ ‎21. 150℃时，向下图所示的恒压容器中加入4LN2和 H2的混合气体，在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计)，正反应放热。反应后恢复到原温度。平衡后容器体轵变为3.4L，容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5。‎ ‎(1)反应前混合气体中V(N2):V(H2)=______；反应达平衡后V(NH3)=__L；该反应中N2转化率为___。‎ ‎(2)向平衡后的容器中充入0.2mol的NH3，一段时间后反应再次达到平衡，恢复到150℃时测得此过程中从外界吸收了6.44 kJ的热量。请回答：充入NH3时，混合气体的密度将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)，在达到平衡的过程中，混合气体的密度将____(填“增大”、“减小”或“不变”)。反应重新达平衡昀混合气体对氢气的相对密度将______5(填“>”、“<”或 “ = ”)‎ ‎【答案】 (1). 1:3 (2). 0.6 (3). 30% (4). 增大 (5). 减小 (6). =‎ ‎【解析】试题分析：本题考查化学平衡的计算，恒温恒压下的等效平衡、影响化学平衡的因素以及各物理量的变化。‎ ‎（1）设原N2的体积为x，则原H2的体积为4-x，转化的N2体积为y，在恒温恒压下气体体积之比等于物质的量之比，运用三段式 N2 + 3H22NH3‎ V（起始）（L） x 4-x 0‎ V（转化）（L） y 3y 2y V（平衡）（L） x-y 4-x-3y 2y 则（x-y）+（4-x-3y）+2y=3.4L，y=0.3L。平衡后容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5，平衡后混合气体的平均相对分子质量为52=10，根据质量守恒得28x+2（4-x）=103.4，x=1L。反应前混合气体中V（N2）：V（H2）=1L：（4L-1L）=1:3。反应达平衡后V（NH3）=20.3L=0.6L。N2的转化率为0.3L1L100%=30%。‎ ‎（2）由于该容器为恒温恒压容器，混合气体的密度与平均摩尔质量成正比，平衡后再充入0.2mol的NH3，由于NH3的摩尔质量（17g/mol）大于平衡时平均摩尔质量（10g/mol），充入NH3时混合气体的密度将增大。将0.2molNH3采用极限一边倒换算后为0.1molN2和0.3molH2，与原平衡的起始对应物质成比例，则达到的新平衡与原平衡为恒温恒压下的等效平衡，即重新达到平衡时混合气体的平均摩尔质量仍为10g/mol，所以在达到平衡的过程中，混合气体的密度将减小，重新达到平衡时混合气体对氢气的相对密度不变，仍等于5。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎