2015届江苏省泰州市姜堰区高二上学期中考试化学试卷（选修）（解析版）

美国亚利桑那州大学(ASU)和阿贡国家实验室的科学家设计出生产氢气的人造树叶，原理为：2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)。有关该反应的说法正确的是

A．△H ＜0　　　　　　　　 B．△S ＜0

C．化学能转变为电能　　　　 D．氢能是理想的绿色能源

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通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，是为了加快化学反应速率的是

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已知H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) △H=―184.6kJ·mol—1，则反应HCl(g)＝1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为

A．+184.6kJ·mol—1　　 　 B．+92.3kJ·mol—1

C．―184.6kJ·mol—1　　 　 D．―92.3kJ·mol—1

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下列反应中属于放热反应的是

A．电解Al2O3得到Al和O2　　　　　　　 B．石灰石高温分解为生石灰和二氧化碳

C．铝粉与氧化铁高温反应　　　　　　　　 D．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体混合反应

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改变外界条件可以影响化学反应速率，对反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)，其中能使活化分子百分数增加的是：①升高体系的温度　 ②增加反应物浓度　 ③增大气体的压强 ④使用催化剂

A．①③　　　　　 B．①④　　 　　 C．②③　　　 　　 D．③④

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在恒温时，一固定容积的容器内发生反应：PCl5(g) PCl3 (g)+Cl2(g)。达到平衡时，再向容器内通入一定量PCl5 (g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，Cl2的浓度

A．增大 　　 B．减小　　 C．不变　　 D．无法判断

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对于任何一个平衡体系，采用以下措施，一定会使平衡移动的是

A．升高温度 　　　　　　　　 B．加入一种反应物

C．对平衡体系增加压强　 D．使用催化剂

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对于平衡CO2(g)CO2(aq) ΔH＝－19.75 kJ·mol－1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是

A．升温增压　　　　　 B．降温减压

C．升温减压　　　　　 D．降温增压

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在一定温度下，容积不变的密闭容器中发生反应：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，下列叙述不能认定该可逆反应已经达到平衡状态的是

A．混合气体压强不再发生变化

B．混合气体质量不再发生变化

C．反应中CO与H2的物质的量之比为1︰1

D．生成nmol CO的同时生成nmol H2O

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下列相关实验示意图不能达到实验目的的是

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条件一定时，反应2A(g)+B(g)2C(g)，B的转化率α与温度T变化关系曲线图如下所示，图中4个点中，表示未达到平衡状态，且V正<V逆的点是

A．a 　　 B．b　　 C．c　　 D．d

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反应A(g)＋2B(g)===C(g)的反应过程中能量变化如下图所示。下列相关说法正确的是

A．正反应活化能大于逆反应活化能

B．曲线b表示使用催化剂后的能量变化

C．由图可知该反应的焓变ΔH＝+ 91 kJ·mol－1

D．反应中将气体A换为固体反应，其他条件不变，反应放出热量小于91kJ

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下列推论正确的是

A．H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则H2O(g)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1

B．对于反应2H2O2==2H2O＋O2↑，升高温度能加快O2的生成速率

C．已知2C(s)＋2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1；2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2

D．在CuCl2水溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl— [CuCl4]2—(绿)+4H2O，若向溶液中滴加足量AgNO3溶液，可使溶液呈现绿色

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在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA（g）+yB（g）zC（g），平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列有关判断正确的是

A．B的转化率降低　　　　　　　 B．平衡向正反应方向移动

C．x+y<z　　　　　　　　　　　　　 D．C的体积分数增大

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在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：

Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表，下列说法正确的是

A．上述生成Ni(CO)4的反应为吸热反应

B．25 ℃时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5

C．80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1

D．80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时υ(正)＞υ（逆)

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（16分）化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。

（1）机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。

①气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H ＞0。汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，请分析两点原因　　　　　　　　 、　　　　　　　　 。

②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，若设想按下列反应除去CO：

2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)　 ΔH>0，该设想能否实现？　　　　　　　　　　 （选填“能”或“不能”），依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　 ，在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，溶液中Cl—浓度　　　　　　　　　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）一定条件下，Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+，当反应达到平衡后，加入CCl4充分振荡，且温度不变，上述平衡向　　　　 　　 （选填“正反应”或“逆反应”）方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案　　　　　　　　　　　　　　 。

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（14分）针对化学反应中的能量变化解决下列问题。

（1）测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热（中和热为57.3 kJ·mol－1）的实验装置如图所示。

某兴趣小组的实验数值结果小于57.3 kJ·mol－1，原因可能是　　　　　　　　 (填字母)。

a．实验装置保温、隔热效果差

b．读取混合液的最高温度记为终点温度

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤，直接测定

H2SO4溶液的温度

（2）利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知：

a．CH3COOH(l)+2O2(g) ==2CO2(g)+2H2O(l)　　 △H = —870.3kJ/mo1

b．C(s)+O2(g) ==CO2(g)　　 △H = —393.5kJ/mo1

c．H2(g) +1/2 O2(g)==H2O(l)　　 △H = —285.8kJ/mo1

①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时，放出热量最多的是　　　　　　　　　　 。

②利用上述信息计算下述反应：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) △H=　　　　　 kJ/mol。

（3）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。

反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O

已知：ⅰ．此条件下反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。

ⅱ．

①写出此条件下，反应A的热化学方程式__________________ _______。

②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为　　　　　　　　 kJ。

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（12分）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。

（1）O3可将KI氧化，生成的两种单质化学式为　　　　　　　 、　　　　　　 。

（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示：

根据表中数据分析，pH升高，O3分解速率　　　　　　　 ；温度升高，O3分解速率　　　　　 （选填“加快”或“减慢”）。

（3）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)。若反应在恒容密闭容器中进行，下列相关图像正确的是　　　　　　　　　　 （填字母）。

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（14分）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。

（1）NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3。

II中，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线如下图）。

①随温度升高，该反应平衡向__________（选填“正反应”或“逆反应”）方向移动。

②比较P1、P2的大小关系：______________。

（2）一种工业合成氨的简易流程图如下：

步骤II中制氢气原理如下：

a．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 △H = +206.4 kJ/mol

b．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 △H = —41.2 kJ/mol

①对于反应a而言，增大CH4的浓度，达新平衡时H2的体积分数_　　 _　　 __增大（选填“一定”或“不一定”）。

②利用反应b，将CO进一步转化，可提高H2产量。若在500 ℃时，把等浓度的CO和H2O(g)充入反应容器，达到平衡时c(CO)＝0.005 mol·L－1、c(H2)＝0.015 mol·L－1，则CO的平衡转化率为　　　　　　　　　　 。

③上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号）　　　　 ，④简述一种本流程中可以提高合成氨原料总转化率的方法　　　　　　　　　　　　　　 。

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（12分）T℃时，容积固定为1L的密闭容器甲中充入2molSO2、1molO2，发生反应：2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)　 △H<0，维持温度为T℃，4min后达到平衡，测得平衡时n(SO3)=1.2mol。

（1）T℃时，该反应的平衡常数K的数值为　　　　　　　　　 。

（2）另有容器乙和丙均分别充入2molSO2、1molO2，起始容器容积与甲相同，起始温度均为T℃。在反应过程中乙容器保持温度和压强不变，丙容器保持容器体积不变并与外界绝热，分别建立平衡后：

①三个容器中反应的平衡常数K：K(甲)　　　　　　　 K(乙)　　　　　　　　 K(丙)（选填“>”、“<”或“=”）。

②达到平衡时，甲、乙、丙三容器中，SO2的转化率α最小的是　　　　　　 容器，混合气体密度ρ最大的是　　　　　　　　 容器。

（3）若向上述容器甲的平衡体系中继续充入2mol SO2和1mol O2，在相同温度下再次达到平衡后，SO3的物质的量　　　　　　　　 （填字母）。

a．2.4mol　　　　 b．大于1.2mol，小于2.4mol　　　　 c．大于2.4mol

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（12分）已知反应2HI(g) H2(g) +I2(g)在T℃下的平衡常数为0.01。T℃时，在容积为2L的密闭容器中加入HI ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

请计算回答下列问题（写出计算过程，否则不得分）：

（1）起始加入HI的物质的量　　　　　　　　　　 mol。

（2）达到平衡后HI的物质的量浓度　　　　　　　　　　 mol·L－1（请保留三位有效数字）。

（3）T℃时，在另一个体积一定的密闭容器中，将I2(g)与H2(g) 置于其中发生上述反应，若达到平衡时H2(g)与I2(g)的体积比为1∶4，计算平衡时HI的体积分数为 　　　　　　　　 ，以及开始时H2(g)与I2(g)的体积比为　　　　　　　　　　 。

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