1、河北开滦二中2014-2015学年上学期高二年级期中考试化学试题 相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Ag-108 Cl-35.5 K-39 Cu-64 S-32第卷(选择题 共54分) 一、选择题:(共18小题,每小题2分,计36分。每小题只有一个选项正确)1反应FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g) H0,S0,下列说法正确的是 A低温下自发进行,高温下非自发进行 B高温下自发进行,低温下非自发进行C任何温度下均为非自发进行 D任何温度下均为自发进行【Ks5u答案】B【Ks5u解析】化学反应自发进行的判据是HTS c + dCZ的体积分数减小 DX的转化率减小【K
2、s5u答案】B【Ks5u解析】保持温度不变,将气体压缩到原来的1/2体积的瞬间,W的浓度为原平衡的2倍。但当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡的1.8倍,这说明增大压强,平衡向逆反应方向移动,即正方应是体积增大的可逆反应,选项ACD正确,B错误,选B。7右图是温度和压强对X + Y 2Z 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 体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 A上述可逆反应的正反应为放热反应BX、Y、Z均为气态C上述反应的逆反应的H0DX和Y中只有一种是气态,Z为气态【Ks5u答案】D【Ks5u解析】A图象曲线变化可知,随着温度的升高,Z的体积分数增大,说明升高温度平衡
3、向正反应方向移动,说明正反应吸热,错误;B如X、Y、Z均为气态,反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡应不移动,但由图象可知增大压强平衡向逆反应方向移动,错误;C. 由A可知,正反应吸热,H0,错误;D增大压强,Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明反应前的气体计量数之和小于生成物气体的化学计量数,则X和Y中只有一种是气态,Z为气态,正确;选D8已知反应4CO(g)2NO2(g)N2(g)4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是Av(CO)1.5 molL1min1 Bv(NO2)0.7 molL1min1Cv(N2)0.4 molL1min1
4、 Dv(CO2)1.1 molL1min1【Ks5u答案】C【Ks5u解析】用不同物质表示的反应速率比较大小时,可以利用反应速率与化学计量数之比所得的数值进行比较,v(CO)=1.5 molL-1min-1,v(NO2 )=0.7 molL-1min-1, v(N2)0.4 molL1min1,v(CO2)1.1 molL1min1,所以用各物质表示的反应速率与化学计量数之比为0.375molL-1min-1、0.35 molL-1min-1、0.4molL-1min-1、0.275molL-1min-1,选C.9下列各组热化学方程式中,化学反应的H前者大于后者的是( )C(s)+O2(g)=
5、CO2(g) H1 C(s)+O2(g)=CO(g) H2S(s)+O2(g)=SO2(g) H3 S(g)+O2(g)=SO2(g) H4H2(g)+O2(g)=H2O(l) H5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H6CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) H8A B C D 【Ks5u答案】D【Ks5u解析】碳完全燃烧放出的热量多,但放热越多,H越小,中前者小于后者。气态硫的能量高于固态硫的能量,所以气态硫燃烧放出的能量多,因此中前者大于后者。中前者氢气的物质的量是1mol,后者是2mol,所以后者放出的能量多。中前者
6、是吸热反应,后者是放热反应,选D。10在一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是(NA代表阿伏加德罗常数) A单位时间生成NA的A2同时生成NA的AB B容器内的总压不随时间变化 C单位时间生成2NA的AB同时生成NA的B2D单位时间生成NA的A2同时生成NA的B2【Ks5u答案】C【Ks5u解析】A、单位时间生成NA的A2同时生成2NA的AB时反应达到平衡状态,所以单位时间生成NA的A2同时生成NA的AB时反应不达到平衡状态,错误;B、通过化学方程式可知,反应前后气体的化学计量数之和相等,无论是否达到平衡状态,容器的压强都不变,错误;C、单位时间内生成2NA的AB
7、同时生成NA的B2,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,正确;D、无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内生成NA的A2同时生成NA的B2,不能说明正逆反应速率相等,错误,选C11一定条件下,反应2NO2(g)N2O4(g) H 2P乙BSO3的质量m:m甲m丙 2m乙Cc(SO2)与c(O2)之比k:k甲k丙 k乙D反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲Q丙 2Q乙【Ks5u答案】B【Ks5u解析】恒温恒容,甲与乙起始n(SO2 ):n(O2)=2:1,甲为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2 )=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平
8、衡,平衡时对应个组分的物质的量相等。A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,P乙P甲2P乙,P甲=P丙2P乙,错误;B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1molSO2 和0.5molO2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲2m乙,m甲=m丙2m乙,正确;C、对于甲、乙,SO2 、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2 )与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,k甲=k丙=
9、k乙=2:1,错误;D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,Q甲+G丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2 转化率增大,Q甲2Q乙,错误,选B。18.X、Y、Z 三种气体,取X和Y按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应: X+2Y 2Z。达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y的转化率最接近于( ) A .33% B. 40% C. 50% D . 66% 【Ks5u答案】D【Ks5u解析】设反应前X和Y的物质的量都n,Y的转化率是a,则根据方程式可知,相互X和Y的物质的量分别是0.5na
10、mol和na mol,生成C是na mol。因此有(n0.5nanna)na32,解得a0.67,即转化率是67,选D。二、选择题(每题3分,共18分,每小题只有一个选项符合题意)19.某温度下,H2(g)CO2(g) H2O(g) CO(g)的平衡常数K9/4,该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示,下列判断不正确的是起始浓度甲乙丙c(H2)/molL10.0100.0200.020c(CO2)/molL10.0100.0100.020A平衡时,乙中CO2的转化率大于60%B平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时,丙中c(CO2)是
11、甲中的2倍,是0.012 molL1D反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢【Ks5u答案】C【Ks5u解析】根据平衡常数可知,甲中CO2 的转化率是60。乙相当于是在甲的基础上增加氢气的浓度,CO2 的转化率增大,A正确;由于反应前后气体的体积是不变的,所以乙和丙中平衡状态是等效的,B正确;选项C错误,由于转化率是60,所以丙中CO2 的浓度是0.008mol/L;丙物质的浓度最大,反应速率最快,甲中物质的浓度最小,反应速率最小,D正确,选C。20将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列可逆反应: NH4Br(s) NH3(g)HBr(g) 2HBr(g) Br2(g
12、)H2(g)2min后,测得c(H2)0.5mol/L,c(HBr)4mol/L,若上述反应速率用v(NH3)表示,下列反应速率正确的是( )A0.5mol/(Lmin) B2.5 mol/(Lmin)C2 mol/(Lmin) D5 mol/(Lmin)【Ks5u答案】B【Ks5u解析】对于2HBr(g)Br2(g)H2(g),c(H2)0.5mol/L,可知分解的HBr的浓度为1mol/L;而平衡时容器内的HBr的浓度为4mol/L,NH4Br 分解出的HBr的浓度为5mol/L,也就是说容器中NH3 的浓度为5mol/L:(NH3 )=5 mol/L/2min=2.5 mol/(Lmin
13、),选B。21在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)HT1 P1 P2 m+n p T2 P1 P2 m+n 0CT1 P1 P2 m+n T2 P1 p 0【Ks5u答案】B【Ks5u解析】因为T2P2与T1P2相比较,在横坐标上T1P2到达平衡用时少,则说明T1T2,在纵坐标上T2P2对应的B%的量高,所以温度越小,B%的量越高,则 0。又可以用T1P2和T1P1相比较,在横坐标上,T1P2用时少,说明P1 P2,又因为在纵坐标上T1P2对应的B%的量高,说明压强增大,平衡逆移,可以推出m+n p。选B。第卷(非选择题,共46分)三、填空题25. (1
14、1分)一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),右图表示该反应进行过程中的能量变化。能量(kJ)反应过程CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)baE2E1图中曲线_(填“a”或“b”)表示使用催化剂时的反应进程。使用催化剂对该反应的影响是_(填选项字母)。A.提高反应速率B.提高CO2的转化率C.降低反应活化能D.改变反应的HCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的化学平衡常数的表达式K=_。升高温度,K值将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。用含E1、E2的表达式表示CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(
15、g)的H=_ kJmol1一定温度下,在体积为2L的容积固定的密闭容器中,充入2molCO2、6molH2,经10min反应达到平衡状态W,生成1molCH3OH。CO2的转化率为_。从反应开始到平衡,用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=_。该温度下,在体积为1L的容积固定的密闭容器中,从逆反应开始建立化学平衡,且各组分的平衡浓度与平衡状态W完全相同,则起始时充入容器的n(CH3OH)=_,n(H2O)=_。【Ks5u答案】25. (1)b ;AC (2) ;减小(3) E1E2或(E2E1)(4)50% ;0.15 molL1min1;1 mol ;1 mol【Ks5u解析】(1)
16、催化剂能降低反应的活化能,所以b曲线表示有催化剂的。催化剂能够降低反应的活化能,从而同等程度加快正逆反应速率,所以不能影响平衡状态。又因为反应物和生成物的总能量是不变的,所以反应热是不变的,选AC。(2)平衡常数是指在一定条件下的可逆反应中,当反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以该反应的平衡常数K。因为反应物的能量高,生成物的能量低,所以是放热反应。因此升高温度,平衡向逆反应方向进行,极平衡常数减小。(3)反应热就是反应物的和生成物总能量的差值,所以根据图像可知,该反应的反应热是H= E1E2。(4)平衡时生成1molCH3OH,则根据方程式可知,必然消耗CO
17、2 是1mol,所以CO2 的转化率是121050。应用消耗氢气是3mol,所以用氢气表示的反应速率就是3/(210)= 0.15 molL1min1。应用容器容积减半,所以要使平衡等效,则反应物的量也要减半,即CO2和氢气的物质的量分别是1mol和3mol。所以要从逆反应开始,则甲醇和水蒸气的物质的量都是1mol。26(8分)将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 2SO3(正反应放热),反应达到平衡后,此时将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食
18、子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(1)求该反应达到平衡时SO2的转化率_ _(用百分数表示)。(2)判断该反应达到平衡状态的标志是_。(填字母)aSO2和SO3浓度相等 bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变 dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(3)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是_。(填字母) a向装置中再充入N2 b向装置中再充入O2 c改变反应的催化剂 d升高温度(4)若保持容积不变,当达到平衡时充入氩气,平衡将(填“正向”“逆向”或“不移动”)。(5)若容器恒容、绝热,加热使容器内
19、温度迅速升至原来的2倍,平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移动。【Ks5u答案】26.(1)94.7% (2)bc (3)b (4)不移动 (5)逆向【Ks5u解析】(1) 混合气体通过过量NaOH溶液时,减少的气体是二氧化硫和三氧化硫,所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L,剩余氧气的体积是5.6L,则参加反应的氧气的体积=0.7mol22.4L/mol-5.6L=10.08L,根据二氧化硫、三氧化硫和氧气的关系式知,参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=10.08L2=20.16L,生成三氧化硫的体积=10.08L2=20.16L,则未参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=21.
20、28L-20.16L=1.12L,原来二氧化硫的体积=20.16L+1.12L=21.28L,所以二氧化硫的转化率=20.16/21.28100%=94.7%;(2) a可逆反应到达平衡时SO2和SO3浓度不一定相等,与二氧化硫的起始浓度以及转化率有关,错误;b可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,SO2 百分含量保持不变,说明到达平衡状态,正确;c随反应进行气体的物质的量减小,恒温恒容下,容器内气体压强减小,当容器中气体的压强不变,说明到达平衡状态,正确;dSO3的生成速率与SO2的消耗速率都表示正反应速率,反应始终二者都按1:1进行,不能说明到达平衡状态,错误;e混合气体的质量不变
21、,容器的体积不变,所以密度始终不变,不能说明到达平衡状态,错误;选bc;(3) a向装置中再充入N2,反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,所以不能提高转化率,错误;b向装置中再充入O2,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,提高了二氧化硫的转化率,正确;c改变反应的催化剂只改变反应速率,不改变平衡,所以不能提高二氧化硫的转化率,错误;d升高温度,平衡向逆反应方向移动,降低了二氧化硫的转化率,错误,选b;(4)若保持容积不变,当达到平衡时充入氩气,没有改变浓度,平衡将不移动。(5)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将逆向移动。27(共8分)某温度时,在一个容积为2 L的密
22、闭容器中,X、Y、Z,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:(1)该反应的化学方程式为_;(2)反应开始至2 min,气体Z的反应速率为_;(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:压强是开始时的_倍;若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,达到平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为_反应(填“放热”或“吸热”)。 【Ks5u答案】27. (1)3XY2Z (2)0.05 molL1min1 (3)0.9吸热【Ks5u解析】(1)由图知,X、Y的物质的量分别减少03mol、01mol,说明X、Y是反应物;Z的物质的量增加0
23、2mol,Z是生成物;根据化学方程式中各物质的物质的量的改变量之比等于化学计量数之比,所以该反应的化学方程式为3XY2Z;(2)反应开始至2 min,气体Z的浓度增加(0.2-0)mol/2L=0.1mol/L,v(Z)=c/t=0.1mol/L/2min=005 mol(Lmin);(3)根据 3X Y 2Z开始(mol)1.0 1.0 0变化(mol) 0.3 0.1 0.2平衡(mol) 0.7 0.9 0.2 压强和物质的量成正比,所以压强是开始时的0.9倍;若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,平衡向正向进行,达到平衡时,容器内温度将降低,说明正向是吸热反应。28(共9分)在体积
24、为2 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H=Q,化学平衡常数K与温度T的关系如下表:T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题:(1)Q_0(填 “”、“”),升高温度,化学平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。(2)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O),此时的温度为_;在此温度下,若该容器中含有1mol CO2、3mol H2、2mol CO、2mol H2O,则此时反应所处的状态为_(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”),此
25、温度平衡时CO2的浓度为_ molL1;在此温度下,若该容器中含有1.5mol CO2、3.5mol H2、1.5mol CO、1.5mol H2O达到平衡时CO2的浓度为_ molL1。【Ks5u答案】(1) 正反应 (2)850 向逆反应方向进行中 0.56 0.56【Ks5u解析】(1)升高温度,K变大,说明反应为吸热反应。(2)因为c(CO2 )c(H2)c(CO)c(H2O),可以推出K=1,则温度为850 。带入Q的运算公式,发现Q1,平衡向逆反应方向进行。列出平衡时刻各浓度,带入K公式,可以求出变化量,即可求出CO2 的浓度为0.56。投料为1.5mol CO2 、3.5mol
26、H2、1.5mol CO、1.5mol H2O时,相当于投料为1mol CO2、3mol H2、2mol CO、2mol H2O,则构成相同的平衡,则达到平衡时CO2的浓度为3.5molL1。29(10分)I、恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固体容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13 mol,nt(NH3)=6 mol,计算 a 。 (2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量 。 (3)原混合气体与
27、平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n( 始):n(平)= 。(4)原混合气体中,a:b= 。(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,a(N2):a(H2)= 。(6)平衡混合气体中,n(N2):n(H2):n(NH3)= 。II、若向体积不变的密闭容器中充入2 mol N2和6 mol H2,一定条件下发生反应:N2(g)+ 3 H2(g)2 NH3(g),平衡时混合气共7 mol令a、b、c分别代表N2、H2、NH3起始加入的物质的量,维持温度不变,使达到平衡时各成分的百分含量不变则:(1)若a0,b0,则c (2)若a0.7,b2.1,则: c 这时反应向 进行,因为
28、: 【Ks5u答案】、(1)16 (2) 8 (3) 5:4 (4)2:3 (5) 1:2 (6) 3:3:2 (1) 4 (2) c2.6 逆向,因为浓度商平衡常数【Ks5u解析】I、(1)由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1:2,设转化的N2的物质的量为xmol,则x:6=1:2,解之x=3,所以a=13+3=16mol,答案为:16;(2)由n=716.8/22.4=32mol,NH3的含量(体积分数)为25%,n平(NH3)=32mol25%=8mol;(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),开始16 b 0转化412 8平衡12(32-12-8)
29、8n(始):n(平)=(16+24):(12+12+8)=40:32=5:4;(4)由上述解答可知,b=12+(32-12-8)=24mol,a=16mol,所以a:b=16mol:24mol=2:3,(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比a(N2):a(H2)=4/16:0.5=1:2;(6)平衡混合气体中,n(N2):n(H2):n(NH3)=12mol:12mol:8mol=3:3:2;II、(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),开始 2 6 0开始0 0 4在温度、体积不变的条件下,达到相同的平衡状态,则c=4mol;(2)根据N2(g)+3H2(g)2NH3(g),开始0.
30、7 2.1 c转化0.5c 将c极限转化为a,即0.5c+0.7=2,解得c=2.6,根据N2(g)+3H2(g)2NH3(g),开始2 6 0转化x 3x 2x平衡 2-x 6-3x 2x 2-x+6-3x+2x=7,解得x=0.5,即平衡时物质的量分别为1.5mol、4.5mol、1mol,当a、b、c分别为0.7、2.1、2.6时,浓度商平衡常数(QK),则化学反应逆向移动。高二期中考试化学参考答案一、二选择题(共54分,1-18题每个2分,19-24每个3分)123456789101112BBCCDBDCDCCA131415161718192021222324CDCDBDCBBDBB三、填空题 共46分25. (共11分)(1)b(1分);AC(2分) (2)(2分);减小(1分)(3) E1E2或(E2E1)(1分)(4)50%(1分);0.15 molL1min1(1分);1 mol(1分);1 mol(1分)26.共8分 (1)94.7% 2分 (2)bc 2分 (3)b 2分(4)不移动 1分(5)逆向1分27. 每空2分共8分 (1)3XY2Z (2)0.05 molL1min1 (3)0.9吸热