【化学】湖北省随州二中2019-2020学年高二上学期9月份月考试题（解析版）

【化学】湖北省随州二中2019-2020学年高二上学期9月份月考试题（解析版）

湖北省随州二中2019-2020学年高二上学期9月份月考试题 一、单选题（本大题共16小题，共48.0分）‎ ‎1.反应X＋Y＝M＋N的能量变化关系如图。下列关于该反应的说法中，正确的是（ ）‎ A. 断裂X、Y的化学键所吸收的能量小于形成M、N的化学键所放出的能量 B. X、Y的总能量一定低于M、N的总能量 C. 因为该反应为吸热反应，故一定要加热才可发生 D. X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】图示反应物的总能量比生成物的总能量低，此反应为吸热反应；‎ A．吸热反应的焓变为正，则断裂X、Y的化学键所吸收的能量高于形成M、N的化学键所放出的能量，故A错误；‎ B．该反应为吸热反应，X、Y的能量总和低于M、N的能量总和，故B正确；‎ C．反应为吸热反应，不一定需要加热，如氢氧化钡与氯化铵晶体的反应，为常温下发生的吸热反应，故C错误；‎ D．X+Y=M+N为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，即X、Y的能量总和低于M、N的能量总和，但无法判断X的能量是否低于M的，Y的能量是否低于N的，故D错误；‎ 答案为B。‎ ‎2.已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2 (g) △H1 ②CO2(g)＋C(s)＝2CO(g) △H2‎ ‎③2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H3 ④4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s) △H4‎ ‎⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)＝3CO2(g)＋2Fe(s) △H5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ）‎ A. △H1＞0，△H3＜0 B. △H2＞0，△H3＞0‎ C. △H1＝△H2＋△H3 D. △H3＝△H4＋△H5‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是放热反应，因此△H1＜0，△H3＜0，故A错误；‎ B．CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应，则△H2＞0；2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 是放热反应，则△H3＜0，故B错误；‎ C．已知：①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1、②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2、③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3，由盖斯定律可知①=②+③，因此△H1=△H2+△H3，故C正确；‎ D．已知：③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3、④4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4、⑤3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5，由盖斯定律可知③=×(④+⑤)，因此△H3=△H4+△H5，故D错误；‎ 答案为C。‎ ‎3.对可逆反应，下列图象正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．只增加氧气的浓度，则正反应速率增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，与图象吻合，A正确；‎ B．正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率降低，图象不符，B错误；‎ C．增大压强平衡正向移动，转化率增大，但反应速率增大，到达平衡所用时间较少，图象不符，C错误；‎ D．加入催化剂，反应速率增大，到达平衡所用时间减少，但平衡不移动，图象不符，D错误；‎ 答案选A。‎ ‎4.密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）；CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A. 若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，则A、B两点时容器内总气体的物质的量，n（A）：n（B）=4：5‎ B. 若A、C两点都表示已达到的平衡状态，则从反应开始至到达平衡状态所需的时间tA＞tC C. 设B、C两点的平衡常数分别为KB、KC，则KB＜KC D. 在不改变反应物用量的情况下，采取降温、减压或将甲醇从混合体系中分离出来均可提高CO的转化率 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．A点CO的转化率为0.5，则参加反应的CO为10mol×0.5=5mol，则：‎ CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)气体物质的量减少 ‎1 2‎ ‎5mol 10mol 故A点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol；‎ B点CO的转化率为0.7，则参加反应的CO为10mol×0.7=7mol，则：‎ CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)气体物质的量减少 ‎1 2‎ ‎7mol 14mol 故B点平衡时，混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol；‎ 故A、B两点时容器内总气体的物质的量之比n(A)：n(B)=20mol：16mol=5：4，故A错误；‎ B．C点的温度、压强都高于A点，温度越高、压强越大，反应速率越快，最先到达平衡，故从反应开始至到达平衡状态所需的时间tA＞tC，故B正确；‎ C．由图可知，一定压强下，温度越高，CO的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，B的温度低于C点，故平衡常数KB＞KC，故C错误；‎ D．正反应是气体体积减小的反应，减压平衡向逆反应方向移动，CO的转化率降低，故D错误；‎ 答案为B。‎ ‎5.T℃时，将一定量的混合气体在密闭容器中发生反应aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g），平衡后测得B气体的浓度为0.6mol/L，恒温下，将密闭容器中的容积扩大1倍，重新达到平衡后，测得B气体的浓度为0.4mol/L，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 重新达到平衡时，D的体积分数减小 B. a+b＜c+d C. 平衡向右移动 D. 重新达到平衡时，A气体浓度增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】保持温度不变，将容器的体积扩大1倍，如平衡不移动，B气体的浓度为0.3mol/L，实际达到平衡时B的浓度变为0.4mol/L，说明平衡向生成B的方向移动，即向逆反应移动；‎ A．平衡向逆反应移动，D的体积分数减小，故A正确；‎ B．增大体积，压强减小，平衡向逆反应移动，压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动，即a+b＞c+d，故B错误；‎ C．依据分析判断，化学平衡逆向进行，故C错误；‎ D．体积加倍，各物质的浓度都要减小，即A气体浓度减小，故D错误；‎ 答案为A。‎ ‎6.分析如图的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（ ）‎ A. A（g）+B（g）→C（g）+D（l）+Q B. A（g）+B（g）→C（g）+D（l）-Q C. C（g）+D（l）→A（g）+B（g）+Q D. C（g）+D（l）具有的能量大于A（g）+B（g）具有的能量 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，A(g)、B(g)的总能量大于C(g)、D(l)的总能量，则热化学方程式为A(g)+B(g)→C(g)+D(l)+Q或C(g)+D(l)→A(g)+B(g)-Q；‎ 答案为A。‎ ‎7.已知：H-H、N-H、N≡N的键能分别为436kJ/mol，391kJ/mol，946kJ/mol，则：1molH2（g）与足量氮气完全反应生成NH3（g）的反应热△H（kJ/mol）为（ ）‎ A. +3067 B. -345.3 C. -30.67 D. +345.3‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 分析】化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，反应热=吸收的总能量-放出的总能量。‎ ‎【详解】反应热=化学键断裂吸收的总能量-化学键形成放出的总能量，1mol H2生成NH3的反应热=×946kJ+436kJ-×3×391kJ=-30.67kJ，所以是放出热量；‎ 答案为C。‎ ‎8.实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是（ ）‎ ‎①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol−1‎ ‎②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−890.3 kJ·mol−1‎ ‎③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−890.3 kJ·mol−1‎ ‎④2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　 ΔH=−571.6 kJ·mol−1‎ A. 仅有② B. 仅有②④ C. 仅有②③④ D. 全部符合要求 ‎【答案】B ‎【解析】甲烷燃烧是放热反应，①错；生成的水是液态，③错；答案选B。‎ ‎9.已知一定条件下，N2（g）和H2（g）反应生成2molNH3（g）放出92.4kJ热量。在此条件下，向甲、乙两个容器中分别通入1molN2和4molH2，开始时甲、乙两容器的体积相同，若甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，达到平衡后分别放出热量Q1kJ和Q2kJ，则下列关系正确的是（ ）‎ A. Q1=Q2=92.4 B. Q1=Q2＜92.4 ‎ C. Q1＜Q2＜92.4 D. Q2＜Q1＜92.4‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】N2(g)和H2(g)反应生成2mol NH3(g)放出92.4kJ热量指的是1mol氮气和3mol氨气完全反应所放出的热量，向甲、乙两个容器中分别通入1mol N2和4mol H2，由于反应是可逆的，所以放出的热量都小于92.4kJ，氮气和氢气合成氨气的反应是气体体积减小的反应，恒压相当于在恒容的基础上加压，加压，平衡会向着生成氨气的方向移动，即向着放热方向移动，放出的热量更多，所以Q1＜Q2＜92.4；‎ 答案为C。‎ ‎10.已知：Ⅰ．断裂1molN-N键吸收167kJ热量，形成1molN≡N键放出942kJ热量，Ⅱ．N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H1=-92.2kJ•mol-1对于反应：N4（g）+6H2（g）4NH3（g）；△H2（kJ•mol-1），以下说法正确的是（ ）‎ A. 该反应的反应热△H2＞0 B. N2分子比N4分子更稳定 C. △H2=2△H1 D. △H2与方程式系数无关 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】1molN4 分子中含有6molN-N，N≡N的键能为942kJ/mol，N-N键的键能为167kJ/mol，生成1molN4的反应为：2N2(g)=N4(g)，反应热△H=2×942kJ/mol-6×167kJ/mol=+882kJ/mol，可见2molN2(g)比1molN4(g)能量低882kJ；‎ A．2molN2(g)比1molN4(g)能量还要低，所以△H2＜0，故A错误；‎ B．能量越低越稳定，2molN2(g)比1molN4(g)能量低，则N2分子比N4分子更稳定，故B正确；‎ C．2molN2(g)的能量不等于1molN4(g)能量，则△H2≠2△H1，故C错误；‎ D．焓变的数值大小决定于反应的化学计量数，故D错误；‎ 答案为B。‎ ‎11.反应mX(g)nY(g)＋pZ(g) ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示，下列说法错误的是( )‎ A. 该反应的ΔH＞0‎ B. m＜n＋p C. B、C两点化学平衡常数：KB＞KC D. A、C两点的反应速率v(A)＜v(C)‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：A．根据图像可知：在压强不变时，升高温度，达到平衡时Y的体积分数增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，所以△H >0，正确；B．根据图像可知，在温度不变时，增大压强，Y的体积分数减小，说明增大压强，化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，逆反应方向是气体体积减小的反应方向，所以m”、“<”或“=”)。‎ ‎(3)一定压强下，密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，CO(g)体积分数________(填“增大”、“减少”或“无法确定”)，原因为_____________________。‎ ‎(4)向起始温度为t℃、容积为10L的恒容绝热的密闭容器中充入2molNO(g)和1molCO2(g)，发生反应ⅰ。5min时达到平衡。则：‎ ‎①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)‎ A.混合气体温度不变 B.混合气体的压强不变 C. NO2和CO的浓度之比为1: 1 D.混合气体的平均相对分子质量不变 ‎②t℃时，向另一容积为10 L的恒温恒容的密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol CO2(g)，发生反应i。达到平衡的时间______5 min(填“>”、“<”或“=”)。‎ ‎(5)在某密闭容器中充有10 mol CO(g)和20 mol NO(g)，发生反应ii，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。‎ ‎①A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________；p1和p2的大小关系为__________。‎ ‎②A点时.测得容器的体积为10 L，则T1℃时，该反应平衡常数K的值为____________。‎ ‎【答案】(1). 2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1 (2). ＞ (3). 增大 (4). 升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大 (5). A B (6). ＜ (7). KA=KB＞KC (8). p2＞ p1 (9). 1/9‎ ‎【解析】(1)已知：ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1‎ ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1‎ 根据盖斯定律可知ⅱ－ⅰ×2即得到NO2(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH＝-1213 kJ·mol-1。‎ ‎(2)反应ⅰ是吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，因此正反应的活化能E＞△H1。(3)反应分别是吸热反应和放热反应，升高温度，反应i的平衡正向移动，反应ii的平衡逆向移动，均使CO体积分数增大。(4)①A.由于是绝热恒容，因此混合气体温度不变时反应达到平衡状态，A正确；B.反应前后体积不变，但温度变化，因此混合气体的压强不变时反应达到平衡状态，B正确；C. NO2和CO均是生成物，二者的浓度之比始终为1: 1，不能据此说明达到平衡状态，C错误；D.反应前后容积和气体的质量均不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此说明达到平衡状态，D错误，答案选AB。②由于正反应吸热，如果保持温恒容发生反应i，则反应过程中温度高于保持绝热恒容的容器，温度高反应速率快，所以反应达到平衡的时间＜5 min。(5)①平衡常数只与温度有关系，由于正反应放热，升高温度平衡常数减小，则A、B、C 三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA=KB＞KC；正反应体积减小，增大压强平衡向正反应方向进行，转化率增大，所以p1＞p2。②A点时，测得容器的体积为10 L，转化率是0.5，则根据方程式可知 ‎2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)‎ 起始量（mol） 20 10 0 0‎ 转化量（mol） 5 5 2.5 5‎ 平衡量（mol） 15 5 2.5 5‎ 因此T1℃时，该反应平衡常数K值为。‎ 三、实验题（本大题共2小题，共24.0分）‎ ‎20.草酸（H2C2O4）是一种重要的化学试剂。下面是利用草酸探究外界条件对反应速率影响的实验。‎ ‎（1）该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强对其反应速率的影响是___（填序号）。‎ A．可能明显加快 B．可能明显减慢 C．几乎无影响，可以忽略 ‎（2）用酸性KMnO4和H2C2O4反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化）：‎ 实验序号 A溶液 B溶液 ‎①‎ ‎20mL0.1mol•L-1H2C2O4溶液 ‎30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液 ‎②‎ ‎20mL0.2mol•L-1H2C2O4溶液 ‎30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液 ‎①该反应的离子方程式____。‎ ‎②该实验探究的是___因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是___＞__（填实验序号）。‎ ‎（3）若实验①在2min末收集了4.48mLCO2（标准状况下），用CO2表示2min内的反应速率为___mol/min，则在2min末c（MnO4-）=___mol/L（假设混合液体积为50mL）。‎ ‎（4）小组同学发现反应速率总是如图2，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①____；②____。‎ ‎【答案】(1). C (2). 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (3). 浓度 (4). ② (5). ① (6). 0.0001 (7). 0.0052 (8). 该反应为放热 (9). 产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强没有引起溶液体积变化，反应物浓度不改变，则对其反应速率几乎无影响，可以忽略，选项C符合题意，故答案为：C；‎ ‎(2)①MnO4-中Mn元素化合价从+7价，降低到+2价的Mn2+，化合价降低5价，H2C2O4中C元素化合价从+3价，升高到+4价的CO2，化合价升高1价，则H2C2O4中整体升高2价，5和2的最小公倍数为10，故MnO4-前系数为2，H2C2O4前系数为5，并根据元素守恒进行配平，故化学方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；‎ ‎② 对比①②实验可知，该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①‎ 中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大；‎ ‎(3)CO2的物质的量是：4.48×10-3 L÷22.4mol/L=0.0002mol，用CO2表示2min内的反应速率为=0.0001mol/min；‎ 设2min末，反应(MnO4-)为x，‎ ‎      2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O ‎        2         10‎ ‎        x        0.0002mol 解得 x=0.00004mol，‎ ‎30mL×10-3×0.01mol•L-1-0.00004mol=0.00026mol，‎ c(MnO4-)=n/V=0.00026mol÷0.05L=0.0052mol/L；‎ ‎(4) 催化剂能加快化学反应的速率，产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂，此外反应释放热量，也可以使化学反应速率加快，故答案为：该反应放热；产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂。‎ ‎21.亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。‎ 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO2-＋H2O；‎ ‎②气体液化的温度：NO2为21 ℃，NO为－152 ℃。‎ ‎(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、________、________。‎ ‎(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。‎ ‎①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是________________________。‎ ‎②装置E的作用是_________________________________________________。‎ ‎(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为___________。‎ ‎(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是__________。‎ ‎【答案】(1). E (2). D (3). B (4). 防止可能产生的NO被氧气氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰 (5). 装置D中通入氧气后出现红棕色气体 (6). 冷凝，使NO2完全液化 (7). 4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O (8). 2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O ‎【解析】‎ ‎【分析】本实验是探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2和H2SO4反应产物中可能含有NO2和NO气体。NO2为红棕色易液化的气体，无色的NO气体极易被O2氧化为NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，由此分析解答。‎ ‎【详解】(1) NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2与H2SO4反应产物中可能含NO和NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B；‎ ‎(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排出装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰；‎ ‎(3)①利用装置D检验NO，根据2NO+O2=2NO2可知，开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在；‎ ‎②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，除去气体中的NO2，避免干扰NO的检验；‎ ‎(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O；‎ ‎(5)根据上述实验探究可知，NaNO2和H2SO4反应产生NO2、NO。根据元素守恒、化合价升降守恒可写出装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。‎