精品解析：辽宁省重点高中沈阳市郊联体2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题

辽宁省重点高中沈阳市郊联体 2023-2024学年度下学期高一年级期中考试化学试题 化 学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 第Ⅰ卷 选择题(共45分) 一、选择题(本题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有1个选项符合题意) 1. 下列叙述错误的是 A. 活化能接近于零的自发反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成 B. 我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺，是利用了催化剂加快反应速率的原理 C. 增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 D. 通过光辐照、超声波、高速研磨等方式都有可能改变化学反应速率 2. 一定温度下，将6mol A和4mol B混合于2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(s) xC(g) +2D(g)，反应5min时，测得D的浓度为1.5mol/L，以C表示的平均反应速率V(C)= 0.6 ，下列说法不正确的是 A. 该反应方程式中， B. 5min时，向容器中再加入1mol氦气，不能减慢化学反应速率 C. 5min时，D的物质的量为3mol D. 0～5min内，以B表示的平均反应速率为 3. 下列叙述正确的是 A. 恒容容器中发生反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)，若平衡后在容器中充入He，正、逆反应的速率均不变 B. 当一定量的锌粉和过量的6盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生的总量，可向反应器中加入一些水、溶液或溶液 C. 已知反应：CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时CO2(g)的浓度将升高至原来的2倍 D. 在一定温度下，容积一定的密闭容器中的反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，当混合气体的总压强不变时，则表明该反应已达平衡状态 4. 已知：CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g) ΔH>0，则下列有利于提高CO2平衡产率的条件是 A. 高温、高压 B. 低温、高压 C. 高温、低压 D. 低温、低压 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 在合成氨实际生产中，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以提高原料的利用率 B. 、、组成的平衡体系，加压后体系颜色变深 C. 向重铬酸钾()溶液中滴加少量KOH溶液，溶液颜色由橙色变为黄色 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 6. 为探究锌与稀硫酸反应生成氢气的速率用[v(H2)来表示]，向反应混合液中加入某些质，下列判断正确的是 A. 加入NaHSO4固体，v(H2)不变 B. 加入少量水，v(H2)减小 C. 加入Na2SO4固体，v(H2)减小 D. 滴加少量HNO3溶液，v(H2)增大 7. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)(m+n≠p)的速率和平衡的影响，图象如图，下列判断正确的是 A. 图d中，曲线a一定增加了催化剂 B. 由图b可知，该反应m+n＜p C. 图c是绝热条件下速率和时间的图象，由此说明该反应吸热 D. 由图a可知，T1＞T2，该反应的逆反应为放热反应 8. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列分析不正确的是 A. 氮分子的键能大，断开该键需要较多能量 B. 增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施不完全一致 C. 平衡混合物中的沸点最高，液化、分离出能提高其产率及化学反应速率 D. 断裂1和3的共价键所需能量小于断裂2的共价键所需能量 9. HCHO(g)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面发生催化氧化生成CO2、H2O(g)的历程可能如图所示(E1、E2和E3分别表示各阶段物质的能量)下列说法正确的是 已知：HCHO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g) ΔH=-526.7kJ·mol-1 A. E1的能量最高 B. HAP能减小上述反应的焓变 C. HAP可使上述反应在较低的温度下迅速进行 D. 若改通18O2，则反应可表示为HCHO＋18O2=C18O2＋H2O 10. 下列说法正确的是 A. 一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0，ΔS<0 B. 凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C. 常温下，2H2O2H2↑+O2↑，即常温下水分解反应是自发反应 D. 已知2KClO3 (s) =2KCl(s) + 3O2(g) ΔH＝﹣78.03 kJ·mol-1，ΔS＝+ 494.4 J·mol-1·k-1，此反应任何温度下都能自发进行 11. 将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g)　ΔH <0，平衡时HBr(g)体积分数为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时HBr (g)的体积分数为b，a与b的关系是 A. a >b B. a=b C. a <b D. 无法确定 12. 研究发现与合成的反应机理如下： ① 快 ② 快 ③ 慢 反应②的速率方程为，。下列说法错误的是 A. 反应①的活化能大于反应③的活化能 B. 反应②的平衡常数 C. 要提高合成的速率，关键是提高反应③的速率 D. 选择合适的催化剂能提高单位时间内的产率 13. 在起始温度均为T℃、容积均为10L密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO，发生反应。已知：、分别是正、逆反应速率常数，，，A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是 A. 曲线M、N的平衡常数大小为： B. 与浓度比为1∶1时，标志此反应已达平衡 C. T℃时， D. 用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为 14. 将2.0mol 和6.0mol 通入体积为1L的密闭容器中，分别在和温度下进行反应，曲线A在温度下变化，曲线B在温度下变化，温度下反应到a点恰好达到平衡，下列说法正确的是 A. 曲线B表示温度下的变化 B. 温度 > C. 若温度下曲线B上的点为恰好平衡时的点，则m > 12 D. 反应至第4分钟时，H2的反应速率为0.5 ， 15. 时，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：。反应相同时间，测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示()。下列说法正确的是 A. 图中a点所示条件下v(正)>v(逆) B. 时，该反应的化学平衡常数为4/45 C. 向b点体系中充入一定量，达到新平衡时，转化率将增大 D. 容器内的压强： 第Ⅱ卷 非选择题(共55分) 16. 回答下列问题。 （1）我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，大气中的CO2主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应： ①CH4(g)C(s)＋2H2(g) K1=a ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) K2=b ③2CO(g)CO2(g)＋C(s) K3=c 则反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)的平衡常数K=_______(可选用a，b，c表示) （2）以和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为： 2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) ①若将等物质的量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是_______。 a.容器内气体密度保持不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变 c.生成的速率与生成的速率相等 d.的体积分数保持不变 ②在容积为的恒容密闭容器中，分别研究反应在300℃和400℃两种温度下合成甲醇的规律。下图是上述两种温度下不同的和的起始组成比(起始时的物质的量均为与平衡转化率的关系。请回答下列问题： 该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数分别是、和，则其大小关系为_______(用“<”或“=”表示)。利用图中a点对应的数据，若反应中达到平衡，则氢气的反应速率为_______，计算出曲线Y对应温度下CO2(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数_______ ③一定条件下，上述合成甲醇的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______(填字母)。 a.甲醇物质的量增多 b.反应物的体积百分含量减小 c.正反应速率先增大后减小 d.容器中的值变大 17. 在1 L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ，测得CH3OH的浓度与温度的关系如图所示： （1）比较大小：T1_______T2(填“>”“＜”或“=”)，该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”) （2）在T1时达到平衡后，再向容器中充入少量甲醇蒸气，CH3OH的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）工业上，利用水煤气合成CH3OH的反应表示如下：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) △H=-91.0 kJ·mol-1，向1 L的恒容密闭容器中加入0.1 mol H2和0.05 mol CO在一定温度下发生上述反应，10 min后反应达到平衡状态，测得放出的热量为3.64 kJ。 ①从反应开始恰好平衡状态时，CO的转化率为_______，m(H2) ： m(CH3OH)= _______ ②在温度不变条件下，上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)时，平衡_______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。 18. 合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。 （1）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=akJ·mol-1反应历程和能量变化如图所示，标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质。 则a=_______；用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤_______。 （2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。控制压强为20 MPa、温度在700K，将N2(g)和H2(g)按照体积比1：3充入密闭容器合成NH3(g)。当反应达到平衡状态时，体系中NH3的体积分数为60%，则化学平衡常数Kp=_______(结果保留两位小数) 已知：气体分压=气体总压×气体体积分数 （3）在合成氨工业中，要使氨的平衡产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有_______ a.使用催化剂 b.恒温恒容，增大原料气N2和H2充入量 c.升高温度 d.恒温恒容，充入惰性气体Ar使压强增大 （4）合成氨时压强越大，原料的转化率越高，我国合成氨厂采用的压强为10Mpa-30Mpa，没有采用过大压强的主要原因是_______，合成氨前，原料气必须经过净化处理，以防止_______和安全事故发生。 （5）在容积为VL的恒温密闭容器中，充入N2和H2的总物质的量为1mol，容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。 ① 0～t1min，v(NH3 )=_______mol·L-1·min-1 ②a表示_______的物质的量分数的变化情况。(填N2、 H2 或NH3 ) 19. 某实验小组探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了以下实验。 Ⅰ.探究温度、浓度对硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的影响 （1）写出Na2S2O3与H2SO4反应的离子方程式_______。 （2）该小组同学设计了如下表所示系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 H2SO4稀溶液 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② t1 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ t2 V4 0.10 V5 0.50 V6 ①实验①和②目的是探究温度对该反应速率的影响，则实验②中，t1=_______(填“20℃”或“60℃”)、V2= _______mL。 ②若V4=10.0 V5=6.0，则t2=_______(填“20℃”或“60℃”)，实验①和③的实验目的是_______。 Ⅱ.探究催化剂对H2O2分解速率的影响 （3）按下图进行定量实验研究。挤压注射器使FeCl3溶液全部加入试管中，记录数据；用CuCl2溶液代替FeCl3溶液进行平行实验，比不同较催化剂对化学反应速率的影响。则该实验需要测定的实验数据是 _______ ，为此须用到实验器材为_______。 Ⅲ.探究催化剂对H2O2分解速率的影响 （4）若仍用上图中的装置，探究MnO2对H2O2分解的催化作用，则此时注射器中应加入的试剂是_______，写出该反应的化学方程式_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 辽宁省重点高中沈阳市郊联体 2023-2024学年度下学期高一年级期中考试化学试题 化 学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 第Ⅰ卷 选择题(共45分) 一、选择题(本题共15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有1个选项符合题意) 1. 下列叙述错误的是 A. 活化能接近于零的自发反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成 B. 我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺，是利用了催化剂加快反应速率的原理 C. 增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 D. 通过光辐照、超声波、高速研磨等方式都有可能改变化学反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．活化能接近于零的反应，分子基本是活化分子，所以只要接触就可迅速反应，反应瞬间完成，A正确； B．“酒曲”酿酒工艺中，酒曲为催化剂，能加快反应速率反应速率，B正确； C．增大反应物浓度，增大单位体积内活化分子个数，活化分子百分数不变，C错误； D．通过光辐照、超声波、高速研磨等方式，可以增大反应体系能量或者增大接触面积，改变化学反应速率，D正确； 答案选C。 2. 一定温度下，将6mol A和4mol B混合于2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(s) xC(g) +2D(g)，反应5min时，测得D的浓度为1.5mol/L，以C表示的平均反应速率V(C)= 0.6 ，下列说法不正确的是 A. 该反应方程式中， B. 5min时，向容器中再加入1mol氦气，不能减慢化学反应速率 C. 5min时，D的物质的量为3mol D. 0～5min内，以B表示的平均反应速率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应5min，测得D的浓度为1. 5mol/L，即D的浓度变化量为1.5mol/L；C表示的平均反应速率v(C)=0.6，则C的浓度变化量为0.6×5min=3mol/L，根据反应计量系数比等于浓度变化量之比，则1.5：3=2：x，解得x=4，，A正确； B．恒容容器中，向容器中再加入1mol氦气，反应物、生成物的浓度不变，则反应速率不变，B正确； C．反应5min，测得D的浓度为1.5mol/L，D的物质的量为1.5mol/L×2L=3mol，C正确； D．B为固体，没有浓度变化量，不能用B的浓度变化表示该反应的反应速率，D错误； 故选D。 3. 下列叙述正确的是 A. 恒容容器中发生反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)，若平衡后在容器中充入He，正、逆反应的速率均不变 B. 当一定量的锌粉和过量的6盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生的总量，可向反应器中加入一些水、溶液或溶液 C. 已知反应：CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时CO2(g)的浓度将升高至原来的2倍 D. 在一定温度下，容积一定的密闭容器中的反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，当混合气体的总压强不变时，则表明该反应已达平衡状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．恒容容器中充入He，各物质浓度不发生改变，则正、逆反应的速率均保持不变，A正确； B．加入溶液相当于生成硝酸，具有强氧化性，可以与锌反应，影响产生的总量，B错误； C．碳酸钙分解反应的化学平衡常数为，温度不变则化学平衡常数不变，即CO2(g)的浓度不改变，C错误； D．A(s)+2B(g)C(g)+D(g)属于反应前后气体分子数不变的反应，反应过程中压强始终不变，因此总压强不变不能证明反应已达平衡状态，D错误； 答案选A。 4. 已知：CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g) ΔH>0，则下列有利于提高CO2平衡产率的条件是 A. 高温、高压 B. 低温、高压 C. 高温、低压 D. 低温、低压 【答案】C 【解析】 【详解】该反应为熵变大的吸热反应，故有利于提高CO2平衡产率的条件是高温低压； 答案选C。 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 在合成氨实际生产中，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以提高原料的利用率 B. 、、组成的平衡体系，加压后体系颜色变深 C. 向重铬酸钾()溶液中滴加少量KOH溶液，溶液颜色由橙色变为黄色 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】B 【解析】 【详解】A．合成氨生产中，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，生成物浓度减小，平衡正向移动，可以提高原料的利用率，与勒夏特列原理有关，A正确； B．、、组成的平衡体系中发生反应，加压后反应平衡不移动，体系颜色变深是由于浓度增大导致，与勒夏特列原理无关，B错误； C．重铬酸钾()溶液中存在反应，滴加少量KOH溶液，平衡正向移动，生成，因此溶液颜色由橙色变为黄色，与勒夏特列原理有关，C正确； D．氯气溶于水发生反应，用排饱和食盐水的方法收集氯气，增大氯离子浓度，可以有效抑制氯气的溶解，与勒夏特列原理有关，D正确； 答案选B。 6. 为探究锌与稀硫酸反应生成氢气的速率用[v(H2)来表示]，向反应混合液中加入某些质，下列判断正确的是 A. 加入NaHSO4固体，v(H2)不变 B. 加入少量水，v(H2)减小 C. 加入Na2SO4固体，v(H2)减小 D. 滴加少量HNO3溶液，v(H2)增大 【答案】B 【解析】 【分析】锌为固体，与稀硫酸反应时，固体的表面积越大，酸溶液浓度越大或温度越高，以及形成原电池反应都可增大反应速率，据此分析选择。 【详解】A．加入NH4HSO4固体，溶液中c(H+)增大，反应速率加快，即v(H2)增大，A错误； B．加入水，溶液中c(H+)减小，反应速率减小，B正确； C．加入Na2SO4固体，溶液中氢离子不变，反应速率不变，C错误； D．滴加少量HNO3溶液，硝酸具有强氧化性，和单质锌反应生成NO，不产生氢气，D错误； 答案为：B。 7. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)(m+n≠p)的速率和平衡的影响，图象如图，下列判断正确的是 A. 图d中，曲线a一定增加了催化剂 B 由图b可知，该反应m+n＜p C. 图c是绝热条件下速率和时间的图象，由此说明该反应吸热 D. 由图a可知，T1＞T2，该反应的逆反应为放热反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，而图d显示a比b达到平衡时所需时间短，但B%相同，故曲线a一定增加了催化剂，A正确； B．由图b可知：在温度不变时，增大压强，C%增大，说明增大压强，化学平衡正向移动。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，故该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以m+n＞p，B错误； C．图c是绝热条件下速率和时间的图象，根据图象的反应速率可知该反应的正反应是放热反应，C错误； D．温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图a可知：温度为T1时比温度为T2时先达到平衡，说明温度：T1＞T2，升高温度，C%降低，说明升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，故该反应的逆反应是吸热反应，D错误； 故合理选项是A。 8. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列分析不正确的是 A. 氮分子的键能大，断开该键需要较多能量 B. 增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施不完全一致 C. 平衡混合物中的沸点最高，液化、分离出能提高其产率及化学反应速率 D. 断裂1和3的共价键所需能量小于断裂2的共价键所需能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．氮气分子中氮氮三键的键能大，断开氮氮三键需要较多能量，故A正确； B．合成氨反应是气体体积减小的放热反应，升高温度，化学反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动，氨的含量减小，增大压强，化学反应速率加快，平衡向正反应方向移动，氨的含量增大，所以增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施不完全一致，故B正确； C．分离出氨气，生成物氨气的浓度减小，化学反应速率减慢，故C错误； D．合成氨反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，所以断裂1和3的共价键所需能量小于断裂2的共价键所需能量，故D正确； 故选C。 9. HCHO(g)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面发生催化氧化生成CO2、H2O(g)的历程可能如图所示(E1、E2和E3分别表示各阶段物质的能量)下列说法正确的是 已知：HCHO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g) ΔH=-526.7kJ·mol-1 A. E1能量最高 B. HAP能减小上述反应的焓变 C. HAP可使上述反应在较低的温度下迅速进行 D. 若改通18O2，则反应可表示为HCHO＋18O2=C18O2＋H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．过渡态能量最高，即E2最大，A错误； B．HAP为催化剂，催化剂可以改变反应的历程，不能改变反应的焓变，B错误； C．HAP为催化剂，催化剂可以降低反应需要的活化能，使得反应在较低的温度下迅速进行，C正确； D．由示意图可知CO2中，只可能含有一个18O原子，D错误； 故选D。 10. 下列说法正确的是 A. 一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0，ΔS<0 B. 凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C. 常温下，2H2O2H2↑+O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应 D. 已知2KClO3 (s) =2KCl(s) + 3O2(g) ΔH＝﹣78.03 kJ·mol-1，ΔS＝+ 494.4 J·mol-1·k-1，此反应在任何温度下都能自发进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)，反应后物质的量增多，且生成了气体，△S＞0，故A错误； B．反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若△H＜0，△S＞0，则一定自发，若△H＞0，△S＜0，则一定不能自发，若△H＜0，△S＜0或△H＞0，△S＞0，反应能否自发，和温度有关，故B错误； C．水性质稳定，常温下，水不分解，常温下水的分解反应是不自发反应，故C错误； D．氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2↑(g)△H＜0，△S＞0，根据△G=△H-T•△S＜0一定成立，此反应在任何温度下都能自发进行，故D正确； 故选D。 11. 将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g)　ΔH <0，平衡时HBr(g)的体积分数为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时HBr (g)的体积分数为b，a与b的关系是 A. a >b B. a=b C. a <b D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】该反应为放热反应，绝热下发生反应时，反应放出的热量使反应温度升高，平衡向逆反应方向移动，溴化氢的体积分数减小，则恒温下发生反应时溴化氢的体积分数大于绝热下发生反应时溴化氢的体积分数，故选A。 12. 研究发现与合成的反应机理如下： ① 快 ② 快 ③ 慢 反应②的速率方程为，。下列说法错误的是 A. 反应①的活化能大于反应③的活化能 B. 反应②的平衡常数 C. 要提高合成的速率，关键是提高反应③的速率 D. 选择合适的催化剂能提高单位时间内的产率 【答案】A 【解析】 【分析】根据有效碰撞理论，活化能越小，反应速率越大；催化剂降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应最终的平衡产率。 【详解】A．活化能越小，反应速率越快，则反应①的活化能小于反应③的活化能，A错误； B．反应②存在，，平衡时正逆反应速率相等，则=，，B正确； C．慢反应决定整个反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，C正确； D．选择合适的催化剂加快化学反应速率，所以能提高单位时间内COCl2的产率，D正确； 故选A。 13. 在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO，发生反应。已知：、分别是正、逆反应速率常数，，，A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是 A. 曲线M、N的平衡常数大小为： B. 与浓度比为1∶1时，标志此反应已达平衡 C. T℃时， D. 用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．起始温度相同，容器A为恒温装置，温度始终不变，则K不变，容器B为绝热体系，反应为放热反应，随反应进行体系内温度升高，则平衡常数减小。温度越高反应速率加快，反应先达到平衡状态，则M对应容器B，N对应容器A，因此，A正确； B．与为生成物，且系数比为1：1，两者浓度始终保持1：1不变，因此不能据此判断平衡状态，B错误； C．该反应在温度为T℃条件下进行。根据选项A分析可知：N表示在恒温(A)下进行的反应。反应开始时n(N2O)=1 mol，n(CO)=4 mol，反应达到平衡时N2O的转化率是25%，则根据反应N2O(s)+CO(g)⇌N2(g)+CO2(g)的转化关系可知平衡时n(N2O)=0.75 mol，n(CO)=3.75 mol，n(N2)=n(CO2)=0.25 mol，由于容器的容积是10 L，则平衡浓度c(N2O)=0.075 mol/L，c(CO)=0.375 mol/L，c(N2)=c(CO2)=0.025 mol/L，反应达到平衡时v正=v逆，k正∙c(N2O) ∙c(CO)=k逆∙c(N2) ∙c(CO2)，===，C错误； D．0-100 s时N2O的转化率为10 %，N2O的反应量为l mol×10% =0.l mol，根据方程式中物质反应转化关系可知CO的反应量为0.l mol，则用CO的浓度变化表示曲线N在0-100 s内的反应速率为v(CO)==1.0×10-4mol/(L⋅s)，D错误； 故选：A。 14. 将2.0mol 和6.0mol 通入体积为1L的密闭容器中，分别在和温度下进行反应，曲线A在温度下变化，曲线B在温度下变化，温度下反应到a点恰好达到平衡，下列说法正确的是 A. 曲线B表示温度下的变化 B. 温度 > C. 若温度下曲线B上的点为恰好平衡时的点，则m > 12 D. 反应至第4分钟时，H2的反应速率为0.5 ， 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，曲线B表示T1温度下生成物氨气物质的量的变化，曲线A表示T2温度下反应物氢气物质的量的变化；由图可知，4min时，氢气的物质的量为4mol、氨气的物质的量为1.6mol，则T2温度下氨气的反应速率为≈0.33mol/(L·min)，T1温度下，氨气的反应速率为=0.40.33mol/(L·min)，温度越高，反应速率越快，则反应温度T1大于T2。 【详解】A．由分析可知，曲线B表示T1温度下生成物氨气物质的量的变化，故A错误； B．由分析可知，反应温度T1大于T2，故B正确； C．由分析可知，反应温度T1大于T2，温度越高，反应速率越快，则曲线B达到平衡所需的时间比曲线B少，所以m小于12，故C错误； D．由分析可知，未明确反应温度，无法计算4分钟时，氢气的反应速率，故D错误； 故选B。 15. 时，向体积不等恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：。反应相同时间，测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示()。下列说法正确的是 A. 图中a点所示条件下v(正)>v(逆) B. 时，该反应的化学平衡常数为4/45 C. 向b点体系中充入一定量，达到新平衡时，转化率将增大 D. 容器内的压强： 【答案】D 【解析】 【分析】由反应可知容器体积越大，压强越小，反应往正方向移动，NO2的转化率提高，由图象可知，相同时间，a，b为已达到平衡点，c还未达到平衡。 【详解】A．由分析可知，a点为平衡点，故v(正)=v(逆)，A错误； B．由于a点为平衡点，此时的转化率为40%，a点反应三段式为： 则平衡常数K=，B错误； C．向b点平衡体系中充入一定量的NO2，等效于加压，平衡逆移，转化率降低，C错误； D．由选项B可知a点时容器内气体物质的量为1.2mol；b点时反应三段式为 ，则b点容器内气体物质的量为1.4mol，由于V1＜V2，则Pa：Pb＞6：7，D正确； 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题(共55分) 16. 回答下列问题。 （1）我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，大气中的CO2主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应： ①CH4(g)C(s)＋2H2(g) K1=a ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) K2=b ③2CO(g)CO2(g)＋C(s) K3=c 则反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)的平衡常数K=_______(可选用a，b，c表示) （2）以和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为： 2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) ①若将等物质的量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是_______。 a.容器内气体密度保持不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变 c.生成的速率与生成的速率相等 d.的体积分数保持不变 ②在容积为的恒容密闭容器中，分别研究反应在300℃和400℃两种温度下合成甲醇的规律。下图是上述两种温度下不同的和的起始组成比(起始时的物质的量均为与平衡转化率的关系。请回答下列问题： 该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数分别是、和，则其大小关系为_______(用“<”或“=”表示)。利用图中a点对应的数据，若反应中达到平衡，则氢气的反应速率为_______，计算出曲线Y对应温度下CO2(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数_______ ③一定条件下，上述合成甲醇的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______(填字母)。 a.甲醇物质的量增多 b.反应物的体积百分含量减小 c.正反应速率先增大后减小 d.容器中的值变大 【答案】（1） （2） ①. b ②. = < ③. 0.05 ④. 16 ⑤. c 【解析】 【小问1详解】 反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)可由反应①-反应③得到，故反应的衡常数K=。 【小问2详解】 ①a.容器内气体质量不变，容器体积不变，故密度一直保持不变，不能说明达到平衡状态； b.混合气体质量不变，反应前后气体的总物质的量改变，故平均相对分子质量不变能说明达到平衡状态； c.生成的速率与生成的速率为1:2时才能说明反应达到平衡状态； d.假设投料为1mol，反应CO的物质的量为xmol，则的体积分数为50%，一直保持不变，不能说明反应达到平衡状态； 答案选b。 ②根据图像可知，曲线X的反应速率更快，故曲线X的反应温度为400℃，温度越高一氧化碳转化率越高，故反应为吸热反应，温度越高化学平衡常数越大故该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数大小关系为 = < ；图中a点氢气起始的物质的量为1.5mol，CO的转化率为50%，则反应的CO的物质的量为0.5mol，氢气的物质的量为1mol，则中达到平衡，则氢气的反应速率为，平衡时CO的物质的量为0.5mol,H2的物质的量为0.5mol，的物质的为0.5mol，则曲线Y对应温度下CO2(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数。 ③a.甲醇物质的量增多，可能是因为加入了甲醇平衡逆向移动； b.反应物的体积百分含量减小，可能是因为移出了反应物平衡逆向移动； c.正反应速率先增大后减小，能证明平衡正向移动； d.容器中的值变大，可能是因为加入甲醇导致，平衡逆向移动； 答案选c。 17. 在1 L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ，测得CH3OH的浓度与温度的关系如图所示： （1）比较大小：T1_______T2(填“>”“＜”或“=”)，该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”) （2）在T1时达到平衡后，再向容器中充入少量甲醇蒸气，CH3OH的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）工业上，利用水煤气合成CH3OH反应表示如下：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) △H=-91.0 kJ·mol-1，向1 L的恒容密闭容器中加入0.1 mol H2和0.05 mol CO在一定温度下发生上述反应，10 min后反应达到平衡状态，测得放出的热量为3.64 kJ。 ①从反应开始恰好平衡状态时，CO的转化率为_______，m(H2) ： m(CH3OH)= _______ ②在温度不变条件下，上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)时，平衡_______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。 【答案】（1） ①. > ②. 放热 （2）不变 （3） ①. 80% ②. 1:32 ③. 不移动 【解析】 【小问1详解】 温度越高，达到化学平衡状态的时间越短，因此T1大于T2；平衡时，T2温度对应的甲醇浓度较小，说明降低温度，平衡向正方向移动，则正反应是放热反应。 【小问2详解】 该可逆反应是等气体分子数反应，在恒容条件下，平衡后再充入甲醇，相当于增大压强，平衡不移动，则甲醇的平衡转化率不变。 【小问3详解】 ①10 min后反应达到平衡状态，测得放出的热量为3.64 kJ，则CO的转化率为； 平衡时，，则m(H2) ： m(CH3OH)= 。 ②根据①中分析，平衡时，则平衡常数为，在温度不变条件下，上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)，浓度商，说明平衡不移动。 18. 合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。 （1）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=akJ·mol-1的反应历程和能量变化如图所示，标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质。 则a=_______；用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤_______。 （2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。控制压强为20 MPa、温度在700K，将N2(g)和H2(g)按照体积比1：3充入密闭容器合成NH3(g)。当反应达到平衡状态时，体系中NH3的体积分数为60%，则化学平衡常数Kp=_______(结果保留两位小数) 已知：气体分压=气体总压×气体体积分数 （3）在合成氨工业中，要使氨的平衡产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有_______ a.使用催化剂 b.恒温恒容，增大原料气N2和H2充入量 c.升高温度 d.恒温恒容，充入惰性气体Ar使压强增大 （4）合成氨时压强越大，原料的转化率越高，我国合成氨厂采用的压强为10Mpa-30Mpa，没有采用过大压强的主要原因是_______，合成氨前，原料气必须经过净化处理，以防止_______和安全事故发生。 （5）在容积为VL的恒温密闭容器中，充入N2和H2的总物质的量为1mol，容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。 ① 0～t1min，v(NH3 )=_______mol·L-1·min-1 ②a表示_______的物质的量分数的变化情况。(填N2、 H2 或NH3 ) 【答案】（1） ①. - 92 ②. 2N*+6H*=2NH(或N*+3H*=NH) （2）0.33 （3）b （4） ①. 压强过大对转化率提升不明显，但对设备成本要求高，经济效益差 ②. 催化剂中毒 （5） ①. ②. N2 【解析】 【小问1详解】 根据反应历程和能量变化图，合成氨为放热反应，反应热 △H=，则a=-92； 反应活化能越大，反应速率越慢，根据反应历程可知过渡态II对应的活化能最大，即对总反应速率影响较大的步骤为：2N*+6H*=2NH。 【小问2详解】 设初始时充入N2和H2的物质的量为1mol、3mol，氮气的转化量为x mol，则根据平衡状态时体系中NH3的体积分数为60%可得，解得x=0.75mol，则平衡时N2、H2和NH3的物质的量为0.25mol、0.75mol和1.5mol，平衡总压为，平衡常数Kp=。 【小问3详解】 a．使用催化剂，平衡不移动，则氨的平衡产率不变，a不选； b．恒温恒容，增大原料气N2和H2充入量，平衡正向移动，且反应速率增大，b正确； c．合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨的平衡产率降低，c不选； d．恒温恒容，充入惰性气体Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，则氨的平衡产率不变，d不选； 答案选b。 【小问4详解】 合成氨时，压强过大对转化率提升不明显，但对设备成本要求高，经济效益差，因此采用10Mpa-30Mpa的压强；合成氨前，原料气必须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故。 【小问5详解】 ①根据图像，初始氮气和氢气分数均为50%，即各为0.5mol，设氮气的转化量为x mol，根据t1min时氨气和氢气的物质的量分数相同可得，解得x=0.1mol，则 0～t1min内v(NH3 )=。 ②根据①中分析可知，氮气的物质的量分数为恒定不变，则a表示N2物质的量分数的变化情况。 19. 某实验小组探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了以下实验。 Ⅰ.探究温度、浓度对硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的影响 （1）写出Na2S2O3与H2SO4反应的离子方程式_______。 （2）该小组同学设计了如下表所示系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 H2SO4稀溶液 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 20 100 0.10 10.0 0.50 0 ② t1 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ t2 V4 0.10 V5 0.50 V6 ①实验①和②目的是探究温度对该反应速率的影响，则实验②中，t1=_______(填“20℃”或“60℃”)、V2= _______mL。 ②若V4=10.0 V5=6.0，则t2=_______(填“20℃”或“60℃”)，实验①和③的实验目的是_______。 Ⅱ.探究催化剂对H2O2分解速率的影响 （3）按下图进行定量实验研究。挤压注射器使FeCl3溶液全部加入试管中，记录数据；用CuCl2溶液代替FeCl3溶液进行平行实验，比不同较催化剂对化学反应速率的影响。则该实验需要测定的实验数据是 _______ ，为此须用到实验器材为_______。 Ⅲ.探究催化剂对H2O2分解速率的影响 （4）若仍用上图中的装置，探究MnO2对H2O2分解的催化作用，则此时注射器中应加入的试剂是_______，写出该反应的化学方程式_______。 【答案】（1）（ （2） ①. 60℃ ②. 10.0 ③. 20℃ ④. 其它条件不变时， 探究H2SO4浓度对该反应速率的影响 （3） ①. 一定时间内产生气体的体积(或生成相同体积的气体所需要的时间) ②. 秒表 （4） ①. H2O2溶液 ②. 2 H2O2 2H2O+O2 【解析】 【分析】由题意可知，实验①为对照实验，实验②与实验①对比，用于探究温度对化学反应速率的影响，则两种反应物的浓度、体积都应相同，由此得出V1=10.0mL，V2=10.0mL，V3=0；实验③与实验①对比，用于探究H2SO4浓度改变对化学反应速率的影响，则t2=20℃，V4=10.0mL，V5=6.0mL，V6=4mL。 【小问1详解】 Na2S2O3与H2SO4反应，生成Na2SO4、S、SO等，离子方程式为； 【小问2详解】 ①由分析可知，实验①和②探究温度对该反应速率的影响，实验①中，温度为20℃，则实验②中，t1=60℃、V2=10.0mL； ②若V4=10.0，V5=6.0，则H2SO4浓度不同，实验①和③的实验目的是：其它条件不变时，探究H2SO4浓度对该反应速率的影响。则t2=20℃； 【小问3详解】 用CuCl2溶液代替FeCl3溶液进行平行实验，用于比较催化剂对反应速率的影响，平均反应速率通常用单位时间内的浓度变化量表示，则需要测定的数据为反应的时间和生成气体的体积。所以该实验需测定的实验数据是：一定时间内产生气体的体积(或生成相同体积的气体所需要的时间)；实验器材为：秒表； 【小问4详解】 此时注射器中应加入的试剂是：H2O2溶液；反应的化学方程式：2 H2O2 2H2O+O2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$