高雄市立高雄中學
101 學年度下學期第二次期中考 高二化學 試題卷
說明:答案卡須詳細劃記個人資料,劃記不完整者按輕重情形予以扣分。
原子
量:H=1,C=12,N=14,O=16,Na=23,S=32,Cl=35.5,K=39,Ca=40,Cu=64,Br=80,
I 127一、單選題
(每題 2 分,共 36 分,答錯不倒扣)
1.於 400 K 10 升容器中,某反應 A(g)+3B(g)→2C(g)+D(s)在0-2 分鐘測得 RC=0.025M / min,則這段 時間容器總壓力下降若干atm? (A)1.64 (B)0.82 (C)0.41 (D)0.205 2.同溫同壓下,當反應物消耗了 10%,總體積增加了 5%的是下列那一個反應? (A)N2O4→2NO2 (B)2NO→N2+O2 (C)2N2O5→4NO2+O2(D)2NO2→2NO+O23.一定溫度下,一個容積為 2 升的真空密閉容器中置入催化劑並通入 1 莫耳氮氣和 3 莫耳氫氣,使其反 應產生氨氣,3 分鐘後,測得容器內的壓力是開始的 0.9 倍,在此時間內氫氣的反應速率為?
(A)0.1 M/mim (B)0.2 M/mim (C)0.3 M/mim (D)0.6 M/mim
4.下列有關反應速率的敘述,何者錯誤?(A)活化能較低之反應,其有效碰撞的頻率高,反應速率較快 (B)溫度升高,分子之平均動能增加,有效碰撞頻率增高,反應速率增加 (C)加熱可使吸熱反應之速率 增加,放熱反應之速率降低 (D)適當之催化劑,能開拓一條活化能較低之反應途徑,而使反應速率增 加 5.一定量的鹽酸與過量的鐵粉反應時,為了減緩反應速率,且不影響生成氫氣的總量,可向鹽酸中加入 適量的 (A)NaOH(s) (B)H2O (C)NH4Cl(s) (D)H2S(g) 6.下列反應:A(s)+3B(g) →2C(g)+D(g),在一定溫度、壓力下,一體積可變的容器中,置入A、B 反應物使 其反應,若要確定反應已完成,下列觀察何者正確? (A)容器的體積不再變化 (B)B 的消耗速率和 D 的生成速率比為 3:1 (C)混合氣體的密度不隨時間變化 (D)B、C 的分子數比為 3:2
7.某反應A(g) 2B(g) → 3C(g),其反應速率R Δ [A] xΔ t Δ [B] yΔ t Δ [C] zΔ t ,則 x:y:z 比值為何?
(A)1:2:3 (B)6:3:2 (C)1:1:1 (D)3:2:1 8.將固體 NH4Br 置於 2 升的密閉容器中,在某溫度發生下列反應:NH4Br(s)→NH3(g)+ HBr(g),2HBr(g)→Br2(g)+H2(g),2 分鐘後測知 H2為1 莫耳,HBr 為 8 莫耳,則這段時間 NH3的生成 速率為? (A)0.5 (B)2.0 (C)2.5 (D)5.0 M/min 9.400℃恆溫 4HBr(g)+O2(g)→2H2O(g)+2Br2(g),密閉器內置3 莫耳 HBr(g)與2 莫耳 O2(g)時總壓600 mmHg,其開始正反應速率為 S,恆容下繼續反應至系統總壓 540 mmHg 時,其瞬時正反應速率為 若干S?(已知 r=k〔HBr〕〔O2〕)(A) 4 1 S (B) 27 16 S (C) 64 27 S (D) 100 81 S 10.將一塊鋅放入 100 mL、 pH=1 的鹽酸中,反應經 2 min 後,再次測定其 pH 值為 2。這些數據推算 氫氣的平均生成速率應為何?(A)0.5 (B)0.0225 (C)0.0045 (D)0.00225 mol min-1 11.室溫下,草酸(H2C2O4)水溶液與下列何種溶液反應之進行速率最快? (A)氫氧化鉀水溶液 (B)乙二醇水溶液 (C)過錳酸鉀水溶液 (D)氯化鈣水溶液 12.某可逆反應之正向為吸熱,當其達平衡時,正逆反應之速率常數分別為 k1及k2,若溫度驟然下降之 瞬間,k1變為mk1,k2變為nk2,則:(A) m 1,n 1,m n (B) m 1,n 1,m n (C) m 1,n 1,m n (D) m 1,n 1,m n 13.反應方程式:BrO3-+Br-+H+ →Br2+H2O(未平衡),下列各物質的濃度變化圖,何者正確? (A) (B) (C) (D)
14.下列有關全反應為 A+B+C+D → ABCD 的反應機構中,何者可能性最小? (A) A+B → AB,AB+C → ABC,ABC+D → ABCD (B) A+B+C+D → ABCD (C) A+B → AB,C+D → CD,AB+CD → ABCD (D) A+B+C → ABC,ABC+D → ABCD 15.在某溫度下之反應 HI 的分解反應數據如下: 經過時間(s) 0 100 200 300 400 HI 的剩餘量(M) 0.20 0.091 X 0.043 0.034 試問表格中X 應為多少?(A)0.050 (B)0.059 (C)0.065 (D)0.070 16.25℃時,100 克的反應物 A 於 10 分鐘後剩下 90 克,若溫度升高至 45℃,且溫度每上升 10℃,速 率增加1 倍,則 300 克的反應物 A 在 10 分鐘後,將剩下幾克?(此反應為一級反應) (A) 60 (B) 120 (C) 180 (D) 260 克 17.有一反應式為 2 甲+乙 → 丙+3 丁,且甲的濃度與反應時間之關係如下圖之曲線,今於 Q 點作一切 線 AB,A(0,15),B(60,0),Q(20,10)。下列敘述何者正確? (A)在 Q 點時,甲的速率為 2.0 M min-1 (B)在 Q 點時,乙的速率為 3.0 M min-1 (C)在 Q 點時, 丙的速率為 0.25 M min-1 (D)在 Q 點時,丙的速率為 0.125 M min-1 18.進行如下實驗:在 A 錐形瓶中放入一顆 10 克重的碳酸鈣,在 B 錐形瓶中放入 5 克粉末狀的碳酸鈣, 分別加入50 毫升 1.0 M 鹽酸,下列何圖中最可能表示實驗結果?(x 軸為時間,y 軸為瓶中碳酸鈣減 少的質量) (A) (B) (C) (D) 二、多選題(每題 3 分,共 36 分,答錯一個選項得 1.8 分,答錯二個選項得 0.6 分,答錯三個 選項以上不得分。) 19.在常溫下,下列甲、乙、丙、丁、戊五種反應的反應速率大小順序,何者正確? (甲) Pb(NO3)2(aq) 2KI(aq) → PbI2(S)+2KNO3(aq) (乙) H(aq) OH
) aq
( → H2O(l) (丙) 2CO(g) O2(g) →
2CO2(g)
(丁) CH3COOH(1) + C2H5OH(1) → CH3COOC2H5(1) H2O(1) (戊) 5Fe2(aq) MnO ) aq ( 4 8H ) aq ( → 5Fe3 ) aq ( Mn 2 ) aq ( 4H2O(l) (A) 甲乙丙 (B) 乙甲丙 (C) 丙戊乙 (D) 乙戊丙 (E) 丙甲乙 20.反應 aA+bB → cC,若知其速率方程式可表示為 R=k [ A ]m [ B ]n。下列敘述何者正確? (A)(a+b)必不等於(m+n) (B) k 值會因溫度之不同而改變 (C)活化能愈大,k 值愈大 (D)催化劑會改變 k 值 (E)一般而言,放熱愈多的反應之 k 值愈大 21.某一基元反應:A→B,則下列敘述何項正確?(A)以濃度[A]與時間 t 作圖,可得一斜率固定之直線 (B)以 log[A]與時間 t 作圖,可得一斜率固定之直線 (C)每經過一段時間,生成物濃度變化率相同 (D)每經過一段時間,反應物濃度變化率相同 (E)所有核反應為一級反應 B A B A A B A B
22.有關反應速率與溫度或催化劑之關係的敘述,下列何者正確?(A)升高溫度或加入催化劑均可降低反應 熱而使反應變快 (B)升高溫度或加入催化劑均可增大反應速率常數而使反應變快 (C)升高溫度或加入 催化劑均可加大正逆反應速率 (D)催化劑不會改變反應熱,溫度會改變反應熱 (E)溫度升高對正逆反 應有等量的增大 23.下列敘述何者與非勻相催化有關?(A)將雙氧水滴加在傷口上,冒出氣泡的速率比滴加在健康的皮膚上 之速率更快 (B)以氯酸鉀製備氧氣,以二氧化錳當為催化劑 (C)哈柏法製造氨氣 (D)早期冷媒 CF2Cl2 在平流層加速臭氧的分解 (E)汽車中觸媒裝置將一氧化氮轉成氮氣 24.1 升之密閉容器中,有 HBr(g) 0.1 莫耳及 O2(g) 0.1 莫耳,加熱至 227℃而開始產生 H2O(g)與Br2(g), 此時反應速率△[Br2]/△t=k[HBr][O2]=1×10-4 M/分,若此密閉容器中溫度不變,而容器中氣體之 總壓力成為7.38 atm 時,則 (A) △[Br2]/△t 為 1.6×10-5 M/分 (B)HBr 之剩餘莫耳數為 0.06 (C) Br2之莫耳數為0.08 (D)O2之剩餘莫耳數為0.08 (E)H2O 之莫耳數為 0.04 25.在某定溫下反應:3A(g)+B(g) → 2C(g) 之速率測定實驗數據如下: 則以下敘述何者正確? (A)此反應為三級反應 (B) 反應物A 及 B 中以 A 氣體分壓 對反應速率的影響比較大 (C)實驗 1 之 RB=2 mmHg/min (D)速率定律式:RB=kPAmPBn,其中k=5×10-7 (E)承(D),其單位為(mmHg)-2min-1 26.如下圖所示,甲乙丙表示反應的動能分佈曲線圖及低限能 E 的關係圖,以下敘述何者錯誤? (A)T<30℃ (B)乙與丙若為同一反應,則表示丙加入催化劑 (C)若乙與丙為不同反應,則溫度上 升對丙圖的反應速率增加較大 (D)若甲與乙為同一反應,則於 T 溫時,其 E 的値會變小 (E)甲中 T 的E 比 30℃之 E 大。 甲 乙 丙 27.今有一輻射鋼中含有不同的放射性物質,其中某一特定放射性物質甲之衰退反應為一級反應,半生期 為10 年,下列敘述何者正確?(A)將甲的濃度減為原來的 1/8 時,反應時間為 30 年 (B)反應至第 15 年時,甲之濃度為反應至第5 年時的一半 (C)當鋼筋中甲的含量增加為原來的 2 倍時,其半生期增長 為20 年 (D)當反應至第 20 年時,衰退反應速率為原來初速率的 1/5 (E)將鋼筋中甲的濃度減半時, 其速率常數的值不變。 28.反應 2Ce4 Tl → 2Ce3 Tl3 經由實驗獲得二種不同的反應途徑,下列那些敘述正確? 甲之途徑反應:2Ce4 Tl → 2Ce3 Tl3 乙之途徑反應:(1) Ce4 Mn2 → Ce3 Mn3 (2) Ce4 Mn3 → Ce3 Mn4 (3) Mn4 Tl → Tl3 Mn2 (A)循甲之機構反應活化能較循乙之機構反應活化能為低 (B)循甲之機構反應速率較循乙之機構反應 速率為慢 (C)循乙之機構反應,其中加入的催化劑是 Mn2 (D)循乙之機構反應,其中 Mn3、Mn4又 稱為活化錯合物 (E)甲、乙二種反應機構會有不一樣的反應熱 29.對於 A2(g)+B2(g) →2AB(g)的反應,某生測得在不同條件下反應物的碰撞頻率及反應速率的關係表。下 列敘述,何者正確? 反應物的碰撞頻率 有效碰撞頻率 AB(g)的生成速率(M/s) 甲 1.0×1031 1.0×1017 3.2×10-7 乙 2.0×1031 2.0×1017 6.4×10-7 丙 1.0×1031 2.0×1017 6.4×10-7 丁 1.1×1031 4.0×1017 1.3×10-6 (A)由甲變到丙為在丙物系中加入催化劑所致 (B)由甲變乙可視為將甲的體積縮小所致 (C)由甲變到丁 可視為將甲物系增高溫度所致 (D)甲、丙物系若為可逆反應物系,則其產率必相同 (E)該物系中的速 實驗次數 A(g)的初壓 (mmHg) B(g) 的初壓 (mmHg) 反應1 分鐘後之總壓 (mmHg) 1 200 200 396 2 200 400 592 3 400 600 952
率常數為k甲<k乙<k丙<k丁 30.工業製取硫酸是一個連續的生產過程 。今測得進入接觸室的混合氣體(396K,2 大氣壓,成分為 SO2、O2、N2)的流量為 1.0 m3/s,在接觸室中 SO2與O2被催化,反應產生SO3,從接觸室流出的氣 體(792K,2 大氣壓)的流量為 1.8 m3/s,根據上述敘述,下列何者正確?(A)SO 2的催化氧化反應是 吸熱反應 (B)反應過程中 SO2的消耗量為原來混合氣體的20% (C)流出氣體中 SO3 的莫耳分率為 2/9 (D)單位時間內進入接觸室的氣體與從接觸室流出的氣體莫耳比為 10:9 (E)SO3的結構中S 與 O 間皆為單鍵 三、非選題(共 28 分,每個答案 2 分,計算題部分須寫出計算過程,否則不予計分。) 1.當一化學反應加入催化劑後,則(A)反應速率 (B)反應速率常數 (C)正反應的活化能 (D)反應熱 (E)分子動能分布曲線圖(F)反應物的熱含量 (G)總碰撞頻率 (H)反應機構 以上所列項目有那些會 受影響者。(以代號回答,多寫或少寫一項各扣 1 分) 2.某物質之水解反應,其實驗數據如下: (須寫出計算過程) 時間(分) 0 1 3 6 8 PAB(mmHg) 100 90 73 53 43 (1)此反應級數為若干級? (2)當該物質有 90%水解時其反應速率變為最初速率之幾倍? 3.若 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g),在一密閉容器內進行一級反應(某定溫下)。今有N2O5(g) 初壓力為 800mmHg,經 60 分鐘後容器內氣體總壓力升至 1325mmHg,試問?(須寫出計算過程) (1)N2O5 每 30 分鐘的分解率為若干? (2)反應經過 90 分鐘後,容器的總壓力為若干 mmHg? (3)反應經過 30 分鐘後,N2O5的莫耳分率為? 4.某反應機構如下:(Ea+:正反應活化能,Ea-:逆反應活化能)
NO+NO→N2O2 Ea+:8 kcal,Ea-:5kcal
N2O2+H2→N2O+H2O Ea+:7 kcal,Ea-:8kcal
N2O+H2→N2+H2O Ea+:5 kcal,Ea-:11kcal
試問: (1)全反應為何? (2)全反應之 ΔH 為若干? (3)中間產物為何? (4)第幾步驟為速率決定步驟? 5. 秒錶反應或稱碘鐘反應,為探究反應速率的經典實驗。其實驗操作如下: 【步驟 1】取 0.428 克 KIO3 加蒸餾水配成 100 毫升之溶液(標示為溶液 A)。另 0.190 克 Na2S2O5、0.5 毫升 0.10 M H2SO4(aq) 及 0.40 克澱粉加蒸餾水配成 100 毫升之溶液(標示 為溶液 B)。 【步驟 2】依下表的成分混合,並記錄溶液由無色變為藍色所需的時間,實驗結果得到的數據如下: 試管 編號 A 溶液 (mL) 蒸餾水 (mL) B 溶液 (mL) 反應時間 (秒) 甲 4.0 6.0 10.0 25 乙 6.0 4.0 10.0 16.6 丙 8.0 2.0 10.0 12.5 丁 10.0 0.0 10.0 10 根據上述實驗數據回答下列問題: (須寫出計算過程) (1)寫出 Na2S2O5 固體與水反應之方程式。 (2)計算在【步驟 2】丁試管中 HSO3- 的消失速率為何? (3)由實驗數據顯示反應速率(R)對 [ KIO3 ] 的級數為何? (4)取 2 mL 的 A 溶液、8 mL 蒸餾水與 10 mL 的 B 溶液混合,靜置一段時間後,溶液呈現何種顏色 ?