河北省石家庄二中学本部学年高一化学下学期期末结业考试试题.docx
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河北省石家庄二中学本部学年高一化学下学期期末结业考试试题
河北省石家庄二中学本部2019-2020学年高一化学下学期期末结业考试试题
(考试时间90分钟,满分100分)
一、选择题(1-5题每小题2分,6-25题每小题3分,共70分)
1.下列反应中一定不能自发进行的是()
A.2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H<0,△S>0
B.CO(g)=C(s,石墨)+O2(g)△H>0,△S<0
C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H<0,△S<0
D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H>0,△S>0
2.标准状况下,将5.6g铁粉投入100mL2mol·L-1稀硫酸中,2min时铁粉恰好完全溶解。
关于该反应的速率,四位同学提出了四种表示方法:
甲:
v(Fe)=2.8g·min-1;乙:
v(H2SO4)=1mol·L-1·min-1;丙:
v(FeSO4)
=0.5mol·L-1·min-1;丁:
v(H2)=1.12L·min-1。
下列说法正确的是()
A.甲错误,因为固体物质不能用来表示反应速率B.丁错误,因为速率的单位错误C.只有乙错误D.只有丙正确
3.下列说法正确的是
A.反应A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)达平衡后,加入A平衡向正方向移动
B.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=-197kJ·mol-1,升高温度,正反应速率减小
C.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)达平衡后,若保持容器压强不变,继续通入0.5molN2和1.5molH2,平衡向正方向移动,则N2的转化率一定变大
D.在一定温度下,一定容积的密闭容器中发生反应:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),当混合气体的平均分子量不再发生变化说明反应达到平衡
4.在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+3H2(g)
W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是
A.增加H2O(g)的量,消耗H2的速率瞬间不变B.将容器的体积缩小一半,其反应速率加快
C.保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)生成速率减慢
5.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是()
A.化学反应的焓变与其反应的方向无关B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行D.焓变为负值的反应都能自发进行
6.在密闭容器中充入一定量NO2,发生反应2NO2(g)
N2O4(g)ΔH=-57kJ·mol-1。
在温度为T1、
T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A.a、c两点的反应速率:
a>cB.a、b两点NO2的转化率:
a
C.a、c两点气体的颜色:
a深,c浅D.由a点到b点,可以用加热的方法
7.向恒温真空密闭容器中投入足量的FeC2O4(s),发生的反应为FeC2O4(s)
FeO(s)+CO(g)+CO2(g)ΔH(制备FeO的原理),达到平衡时测得c(CO2)=c1mol·L-1。
温度不变,压缩容器体积至原来的一半,达到新平衡时测得c(CO2)=c2mol·L-1。
下列有关说法正确的是()
A.当混合气体中CO的体积分数保持不变时达到平衡状态
B.缩小容器体积,FeC2O4(s)、FeO(s)的物质的量保持不变
C.两次平衡体系中c1=c2
D.若温度不变,增大容器体积达到新平衡时,平衡常数减小
8.对于反应:
M+N→P,如果温度每升高10℃,化学反应速率提高到原来的3倍,在10℃时完成反应的
10%需要81min,将温度提高到40℃时,完成反应的10%需要的时间为()A.9minB.27minC.13.5minD.3min
9.有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个体积均为0.5L的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应:
4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH。
HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。
下列说法不正确的是()
容器
起始时
T/℃
n(HCl)/mol
Z
Ⅰ
300
0.25
a
Ⅱ
300
0.25
b
Ⅲ
300
0.25
4
A.ΔH<0B.a<4
C.若容器Ⅲ反应某时刻处于R点,则R点的反应速率:
v正>v逆D.300℃时,该反应平衡常数的值为320
10.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生,其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中,反应Ⅲ发生在氧化塔中,不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。
下列说法正确的是
温度
(K)
化学平衡常数
反应Ⅰ4NH3+5O2→4NO+6H2O
反应Ⅱ4NH3+3O2→2N2+6H2O
反应Ⅲ:
2NO+O2→2NO2
500
1.1×1026
7.1×1034
1.3×102
700
2.1×1019
2.6×1025
1.0
A.使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO的含量
B.通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应ⅡC.通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应ⅡD.氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度
11.利用天然气水蒸气重整制备H2的反应为CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>0,每次只改变一种条件(X),其它条件不变,CH4的平衡转化率ϕ随X的变化趋势如下图所示。
下列说法正确的是
A.X为温度时,ϕ的变化趋势为曲线NB.X为压强时,ϕ的变化趋势为曲线M
C.X为投料比
时,ϕ的变化趋势为曲线N
D.某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2mol/L,ϕ=25%,则K=3
12.可逆反应aX+2Y(g)
2Z(g)在一定条件下达到平衡后,tl和t2时各改变某一种外界条件,化学反应速率(v)—时间(t)图像如图。
则下列说法中正确的是
A.若X是固体,则t1时一定是增大了容器的压强B.若X是气体,则t2时不可能是减小容器压强C.若X是固体,则t1时可能是增大了X的质量
D.若t2时采用了降温措施,则该反应的正反应方向ΔH>0
13.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。
下列说法不.正.确.的是
A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B.HCHO在反应过程中,有C—H键发生断裂C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
D.该反应可表示为:
HCHO+O2
CO2+H2O
14.如图已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)
2SO42-(aq)+I2(aq),若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如下:
下列有关该反应的说法不正确的是
①2Fe3+(aq)+2I-(aq)
I2(aq)+2Fe2+(aq)
②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)
2Fe3+(aq)+2SO42-(aq)
A.Fe3+是该反应的催化剂
B.S2O82-(aq)+2I-(aq)
2SO42-(aq)+I2(aq)是放热反应
C.加入Fe3+后降低了该反应的活化能
D.向该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深
15.对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2
N2+CO2+2H2O。
在1L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
n/mol
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
0.15
下列说法正确的是()
A.由实验数据可知实验控制的温度T2>T1
B.组别①中0~20min内,NO2的降解速率为0.0125mol·L-1·min-1
C.40min时,表格中T2对应的数据为0.18
D.0~10min内,CH4的降解速率①>②
16.可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)∆H<0,在一定条件下达到平衡状态。
在t1时刻改变某一条件,化学反应速率与反应时间的关系如图所示。
下列说法正确的是()
A.维持温度、反应体系容积不变,t1时充入SO3(g)B.维持温度、压强不变,t1时充入SO3(g)
C.维持体积不变,t1时升高反应体系温度
D.维持温度、容积不变,t1时充入一定量Ar
17.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,
E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。
下列有关叙述不正确的是
A.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B.500℃、101kPa下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-2akJ·mol-lC.该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键能
D.ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热
18.恒压下,将CO2和H2以体积比1∶4混合进行反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)(假定过程中无其他反应发生),用Ru/TiO2催化反应相同时间,测得CO2转化率随温度变化情况如图所示。
下列说法正确的是
A.反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的ΔH>0
B.图中450℃时,延长反应时间可以提高CO2的转化率
C.350℃时,c(H2)起始=0.4mol·L-1,CO2平衡转化率为80%,则平衡常数K<2500
D.当温度从400℃升高至500℃,反应处于平衡状态时,v(400℃)逆>v(500℃)逆
19.相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
X2(g)+3Y2(g)
2XY3(g)△
H=-92.6kJ/mol。
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
23.15kJ
②
0.6
1.8
0.8
QkJ
下列叙述正确的是
A.容器①、②中反应的平衡常数不相等
B.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol/LC.容器②中反应达到平衡时放出的热量为23.15kJD.若容器①体积为0.20L,则达平衡时放出的热量小于23.15kJ
20.以CO2和NH3为原料,通过反应:
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(l)合成尿素。
该反应的平衡常数和温度的关系如表;在一定温度和压强下,原料气中NH3
t/℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
和CO2的物质的量之比(氨碳比)与CO2平衡转化率(α)的关系如图所示。
下列说法正确的是()
A.图中B点处NH3的平衡转化率为32%
B.该反应平衡常数的表达式为
C.该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
D.氨碳比越高,合成CO(NH2)2时NH3的转化率越高
21.已知CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:
CO(g)+2H2(g)
CH30H(g),现在容积均为lL的a、b、c三个密闭容器中分别充入lmolCO和2molH2的混合气体,控制温度,进行反应,测得相关数据的关系如图l和图2所示。
下列说法正确的是()
A.该反应的正反应的△H>0
B.升温或减压,可将b中的平衡状态转变成从c中的平衡状态C.反应进行到5min时,a容器中v(正)=v(逆)
D.达到平衡时,a、b、c中CO转化率为b>a>c
22.ToC时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:
A(g)+B(g)
X(s)∆H<0,按照不同配比充入A、
B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,则判断正确的是
A.ToC时,该反应的平衡常数值为4
B.c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于ToCD.ToC时,在d点加入一定量X可达到c点
23.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:
X(g)+Y(g)
2Z(g)ΔH<0。
一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
A.反应前2min的平均速率v(Z)<2.0×10−3mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:
v(逆)>v(正)
C.保持其他条件不变,起始时,向容器中充入0.32mol气体X和0.32mol气体,Y到达平衡时,
c(Z)>0.24mol·L-1
D.该温度下此反应的平衡常数:
K=1.44
24.已知反应:
CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。
在一定压强下,按ω=
向密闭容器中充入氯气与丙烯。
图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。
则下列说法正确的是()
A.图甲中ω1>1
B.图乙中,线A表示正反应的平衡常数
C.在恒容容器中进行,压强不变时反应达到平衡状态D.当温度为T1、ω=2时,Cl2的转化率约为33.3%
25.利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)
N2O4(g)化学平衡移动的影响。
在室温、100kPa条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。
分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。
下列说法正确的是
A.B点处NO2的转化率为3%
B.E点到H点的过程中,NO2的物质的量先增大后减小
C.E、H两点对应的正反应速率大小为vH D.B、E两点气体的平均相对分子质量大小为MB>ME 二、综合题(共30分) 26.(共12分,每空2分)碳族、氮族元素及其化合物在生产、生活和环境保护中应用广泛。 - (1)已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ·mol1 - 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol1 - C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=-393.5kJ·mol1 - C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=kJ·mol1。 (2)CH4制备合成气的原理是CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。 ①下列叙述不能表示该反应在恒温恒容条件下达到平衡状态的是。 a.混合气体的压强不再发生变化 b.混合气体的密度不再发生变化 c.反应容器中CO2、CO的物质的量的比值不再发生变化 d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 ②若1gCH4(g)完全反应吸收热量为15.5kJ。 在恒容密闭容器中充入1molCH4和1molCO2在一定条件下反应,体系吸收热量随着时间变化如图所示。 在该条件下,甲烷的最大转化率(α)为。 (3)在密闭容器中发生反应: 2NO(g)+H2(g)=N2(g)+2H2O(g),其反应速率与浓度关系式为v=kcm(NO)·cn(H2) (k为常数,只与温度有关,m、n为反应级数,取正整数),在某温度下测得有关数据如表所示。 序数 - c(NO)/(mol·L1) - c(H2)/(mol·L1) -- v/(mol·L1·min1) Ⅰ 0.10 0.10 0.414 Ⅱ 0.20 0.20 3.312 Ⅲ 0.10 0.20 0.828 总反应分两步进行: 第i步,2NO+H2=N2+H2O2(很慢);第ii步,H2O2+H22H2O(很快)。 在上述温 度下,当c(NO)=c(H2)=0.50mol·L-1时v=mol·L-1·min-1 (4)在2L恒容密闭容器中充入3molNO(g)和3molCO(g),发生反应: 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),在一定温度下达到平衡,测得平衡体系中c(N2)=0.5mol·L-1。 则该条件下平衡常数K 值为。 反应前后容器内气体压强之比为。 27.(共18分,每空2分)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4等有机化工产品的反应。 温度为TK 时发生以下反应: ①CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ·mol-1 ③CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ④CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g) (1)温度为TK时,催化由CO、H2合成CH4反应的热化学方程式为。 (2)已知温度为TK时CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)的活化能为485.2kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为 kJ·mol-1. (3)TK时,向一恒压密闭容器中充入等物质的量的CO(g)和H2O发生上述反应②(已排除其他反应干扰), 测得CO(g)物质的量分数随时间变化如下表所示: 时间/(min) 0 2 5 6 9 10 x(CO) 0.5 0.25 0.1 0.1 0.05 0.05 若初始投入CO为2mol,恒压容器容积10L,用H2O(g)表示该反应0∼5分钟内的速率vH2O(g)。 6分钟时,仅改变一种条件破坏了平衡,则改变的外界条件为。 (4)750K下,在恒容密闭容器中,充入一定量的甲醇,发生反应④,若起始压强为101kPa,达到平衡转化 率为50.0%,则反应的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。 (5)某温度下,将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中,在催化剂的作用下发生 反应③。 经过5min后,反应达到平衡,此时转移电子6mol。 若保持体积不变,再充入2molCO和1.5mol CH3OH,此时v(正)_v(逆)(填“>”“<”或“=”)。 下列不能说明该反应已达到平衡状态的是。 a.CH3OH的质量不变 b.混合气体的平均相对分子质量不再改变c.v逆(CO)=2v正(H2)d.混合气体的密度不再发生改变 (6)已知400K、500K时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系如下图所示,催化剂为氧化铁。 实验 初始时体系中的p(H2O)和pCO相等、p(CO2)和p(H2)相等;已知700K时CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 的K=1.31。 400K时p(H2)随时间变化关系的曲线是,500K时pCO随时间变化关系的曲线是 。
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