精品解析：江苏省南京市某校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题

高二年级上学期第三次质量调研 化学试卷 第I卷 选择题 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选择符合题意。 1. 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是 A. H2O 的分解反应是放热反应 B. 氢能源已被普遍使用 C. 2 mol H2O 具有的总能量低于 2 mol H2 和 1 mol O2 具有的总能量 D. 氢气是不可再生能源 【答案】C 【解析】 【分析】本题是常识性知识的考查，考查反应热与物质总能量的关系，可再生能源的概念。 【详解】A. 氢气燃烧生成水是放热反应，则水的分解反应是吸热反应，A错误； B. 利用太阳能制取氢气技术不成熟，制约氢气大量生产，所以氢能源还没有被普遍使用，B错误； C. 水分解是吸热反应，∆H=生成物总能量-反应物总能量＞0，故2 mol H2O 具有的总能量低于 2 mol H2 和 1 mol O2 具有的总能量，C正确； D. 不可再生能源包括三大化石燃料，核能，氢气属于可再生新能源，D错误； 答案为C。 2. 下列条件一定能使反应速率加快的是 ①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入 A. 全部 B. ①②⑤ C. ② D. ②③ 【答案】C 【解析】 【详解】①若反应物是纯固体或纯液体，增加反应物的物质的量不能使反应速率加快，①不选； ②升高温度一定能提高活化分子的百分含量，从而加快反应速率，②选； ③缩小反应容器的体积可以增大压强，压强只对含有气体的体系有影响，若反应中不含气体，则该条件无法加快反应速率，③不选； ④若反应物是加入的反应物是纯固体或纯液体，则不会影响反应速率，④不选； ⑤MnO2不是所有反应的催化剂，对于不用MnO2做催化剂的反应，加MnO2不会影响反应速率；⑤不选； 综上所述，故选C。 3. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ① ② ③ ④ 该反应进行的快慢顺序为 A. ④>③=②>① B. ①>②=③>④ C. ②>①=④>③ D. ①>④>②=③ 【答案】A 【解析】 【详解】由反应速率之比等于化学计量数之比可知，四种条件下A物质的反应速率分别为①v(A)=0.45mol⋅L−1⋅min−1=0.0075mol⋅L−1⋅s−1、②v(A)= ==0.2mol⋅ L−1⋅s−1、③v(A)== 0.2mol⋅ L−1⋅s−1、④v(A)= =0.225mol⋅ L−1⋅s−1，则反应进行的快慢顺序为④>③=②>①，故选A。 4. 某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图，下列说法错误的是 A. 总反应为放热反应 B. 使用催化剂后，活化能不变 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. ΔH＝ΔH1＋ΔH2 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应正反应放热，A正确； B．使用催化剂后，改变反应的活化能，B错误； C．因为①中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，②中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，C正确； D．根据盖斯定律，总反应的热效应等于分步反应的热效应之和，D正确； 故答案为B。 5. 在1L的容器中，用纯净的与100mL稀盐酸反应制取，反应生成的体积随时间的变化关系如图所示(的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A. OE段表示的平均反应速率最快 B. OE、EF、FG三段中，EF段收集到的的量最多 C. EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为 D. OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据反应速率的定义，单位时间内反应生成的多或反应物消耗的多，则速率快。由于横坐标都是1个单位，EF段产生的CO2多，所以该段反应速率最快，不是OE段，A错误； B．由图可知，EF段收集到的的量最多为672mL-224mL=448mL，B正确； C．EF段产生的CO2共=0.02mol，由于反应中n(HCl)∶n(CO2)＝2∶1，所以该段消耗HCl＝0.04mol，时间为1min，所以用盐酸表示的EF段平均化学速率是，C错误； D．由于时间都是1min，所以三段的速率之比就等于产生CO2的体积之比，即224∶(672-224)∶(784-672)＝2∶4∶1，D错误； 故选B。 6. 下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是 A. 放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ·mol-1ΔS=-280.1J·mol-1·K-1在常温常压下能自发进行 C. 在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行 D. 放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS＜0，放热的自发过程中ΔH＜0，ΔS可能小于0也可能大于0，所以放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程中ΔH＞0、ΔH-TΔS＜0，则ΔS必须＞0，所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确； B．常温下T=298K，则-444.3kJ•mol-1-298K×(-0.2801kJ•mol-1•K-1)=-360.8302kJ/mol＜0，即ΔH-TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，B正确； C．碳酸钙分解的方程式为CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)，其中ΔH＞0，ΔS＞0，高温时才能满足反应自发进行的条件ΔH-TΔS＜0，所以碳酸钙的分解在室温下不能自发进行，但在较高温度（1200K）下能自发进行，C正确； D．当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发，仅ΔH＜0或ΔS＞0无法确保ΔG＜0，即不一定自发，D错误； 综上所述答案为D。 7. 下列叙述不正确的是 A. 混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行 B. 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG=ΔH-TΔS < 0的方向进行 C. 水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行 D. 碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增的方向自发进行 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．混乱度减小的吸热反应，△S<0、△H>0，则△H-T△S >0，该反应不能自发进行，A正确； B．△G=△H-T△S<0，可自发反应，B正确； C．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件能自发进行，如降温可发生，C错误； D．碳酸氢钠加热可以分解，生成气体增多，△S >0，即升高温度利于熵增的方向自发进行，D正确； 故合理选项是C。 8. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；ΔH=−571.6 kJ∙mol−1，则氢气的燃烧热为285.8 kJ∙mol−1 B. 已知C(石墨，s)= C(金刚石，s)；ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH =−57.4 kJ∙mol−1 D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．燃烧热是1mol燃烧物完全燃烧生成稳定的氧化物，已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；ΔH=−571.6 kJ∙mol−1，因此氢气的燃烧热为285.8 kJ∙mol−1，故A正确； B．已知C(石墨，s)= C(金刚石，s)；ΔH＞0，该反应是吸热反应，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故B错误； C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，由于醋酸电离要吸收热量，因此稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH ＞−57.4 kJ∙mol−1，故C错误； D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，完全燃烧放出热量更多，因此则ΔH2＞ΔH1，故D错误。 故选A。 9. 已知反应： ①2CH3OH（g）= CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=﹣23.9KJ•mol﹣1 ②2CH3OH（g）= C2H4（g）+2H2O（g） △H2=﹣29.1KJ•mol﹣1 ③CH3CH2OH（g）= CH3OCH3（g）△H3=+50.7KJ•mol﹣1； 在C2H4（g）+H2O（g）═CH3CH2OH（g）△H4中；△H4等于 A. ﹣48.5 KJ•mol﹣1 B. +48.5 KJ•mol﹣1 C. ﹣45.5KJ•mol﹣1 D. +45.5 KJ•mol﹣1 【答案】C 【解析】 【分析】利用盖斯定律构造目标热化学方程式并求焓变，根据盖斯定律①-②-③可得：C2H4（g）+H2O（g）═C2H5OH（g），据此进行计算。 【详解】根据盖斯定律①-②-③可得：C2H4（g）+H2O（g）═C2H5OH（g），△H=（-23.9+29.1-50.7）kJ/mol=-45.5kJ/mol，故△H4=-45.5kJ/mol。 答案为C。 10. 一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质(A、B、C、D)的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. M点表示v(A)＝v(B) B. 反应进行到6 s时，C的平均反应速率为 0.1 mol·L－1·s－1 C. 反应进行到6 s时，各物质的物质的量浓度相等 D. 0～6 s内，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶1.5∶2 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查了图象和可逆反应的对应关系，通过对图中数据进行差值计算，推断平均反应速率，同时考查反应速率之比与化学计量数之比相等。0~6s内，各物质的反应速率之比与物质的量变化量之比相等，则A、B、C、D表示的速率之比为3:1:1.5:2。 【详解】A. M点表示A、B物质的量相同的点，此时A、B表示的反应速率之比等于3:1，A错误； B. 反应进行到6 s时，C的平均反应速率为 0.6mol/（2L·6s）＝0.05mol·L－1·s－1，B错误； C. 反应进行到6 s时，由图可知，各物质的物质的量浓度不相等，C错误； D. 0～6 s内，各物质的反应速率之比与物质的量变化量之比相等，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝1.2：0.4：0.6：0.8＝3∶1∶1.5∶2，D正确； 答案为D。 【点睛】对于可逆反应图象分析，一是读图，弄清图象含义，通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位；搞清特殊点的意义，如坐标轴的“0”点，曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等；分析曲线的变化趋势如斜率大小、升降；二是识图，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算；三是用图，联想化学原理解答问题。 11. 对已经达到化学平衡的反应：，减小压强时，对反应产生的影响是 A. 逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B. 逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C. 正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D. 正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】减小压强，反应物和生成物的浓度减小，故正逆反应速率均减小，该反应正向为气体分子数减少的反应，减小压强，平衡逆向移动，故选C。 12. 在一定温度下的固定容积的密闭容器中，发生反应： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0，能说明该反应已达平衡状态的是 A. 反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变 B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化 C. 单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4mol H2O D. CO2的体积分数在混合气体中保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A、反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，且保持不变，不能说明各自的量不再随时间的变化而变化，选项A错误；B、容器的体积不变，气体质量是守恒的，则混合气体的密度始终不变，现在不随时间的变化而变化，不能说明已经达平衡状态，选项B错误；C、单位时间内每消耗1.2mol H2，向正方向，同时生成0.4mol H2O，也向正方向，不能反映正逆反应之间的关系，选项C错误；D、未平衡CO2的体积分数是个变化的量，现在混合气体CO2的体积分数保持不变，说明已经平衡了，选项D正确。答案选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是 A. 混合气体的密度 B. 混合气体的总物质的量 C. 混合气体的压强 D. 混合气体的总体积 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据质量守恒定律知，反应前后气体混合物的质量发生改变，容器的体积不变，所以容器内气体的密度会变，若密度不变，则证明反应达到平衡状态，A项正确； B．该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，无论反应是否达到平衡状态，气体的总物质的量始终不变，所以不能证明达到平衡状态，B项错误； C．该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，无论反应是否达到平衡状态，容器中气体的压强始终不变，所以不能证明反应达到了平衡状态，C项错误； D．该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，混合气体的体积不变，不能证明反应达到平衡状态，D项错误； 答案选A。 14. 利用合成气(主要成分为CO、和)通过下列反应合成甲醇。下列说法正确的是 反应①： 反应②： 反应③： A. 反应①为吸热反应 B. 增大反应①的压强，转化率提高 C. D. 反应②使用催化剂，不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应①焓变为正值，反应是吸热反应，A错误； B．反应①是气体体积不变的反应，增大反应①的压强，平衡不移动，氢气的转化率不变，B错误； C．根据盖斯定律，由①+②得反应 =△H1+△H2=-58kJ·mol-1，所以③ △H3≠-58kJ·mol-1，C错误； D．焓变只与反应物的反应量，物质的始态和终态有关，与催化剂无关，反应②使用催化剂，不变，D正确； 答案选D。 15. 的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是 A. 由图1可知，，该反应正反应为吸热反应 B. 由图2可知，该反应 C. 图3中，表示反应速率的是点3 D. 图4中，若，则a曲线一定使用了催化剂 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图1可知，T2时反应先达到平衡，说明T2时反应速率更大，则，且T2对应C%含量低，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A错误； B．由图2可知，相同温度下，压强越大对应C%含量高，则增大压强平衡正向移动，说明该反应是气体体积减小的反应，则m+n>p，故B正确； C．图3中，曲线上点为平衡点，正逆反应速率相等，点1对应的转化率大于平衡转化率，平衡逆向移动，，点3转化率小于平衡转化率，点3时反应正向进行，则反应速率，故C正确； D．图4中，若m＋n＝p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，故D错误； 故选BC。 16. Bodensteins 研究了反应 2HI(g) I2(g)＋ H2(g)，某温度下，上述反应中，正反应速率为υ正=k正c2(HI),逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2),，其中k正、k逆为速率常数，根据以上内容得出的结论，不正确的是 A. 反应物浓度越大，正反应速率越大 B. 生成物浓度越大，逆反应速率越大 C. 该反应的平衡常数K =k正/k逆 D. 速率常数的大小与反应程度无关系 【答案】D 【解析】 【详解】A. 有正反应速率为υ正=k正c2(HI)得， 反应物浓度越大，正反应速率越大，故A正确； B. 有逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2)得， 生成物浓度越大，逆反应速率越大，故B正确； C.反应达到平衡状态后，正逆反应速率相等，即是k正c2(HI)= k逆c(I2)·c(H2)，k正/k逆= c(I2)·c(H2)/ c2(HI)= K，故C正确； D. 速率常数的大小反映了可逆反应进行的程度，故D错误； 故选D。 17. 将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X(g)＋Y(g) ⇌2Z(g) ΔH＜0。当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是(　　) A. 升高温度，X的体积分数减小 B. 增大压强(缩小容器体积)，Z的浓度不变 C. 保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变 D. 保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，X的体积分数增大，故A错误； B．增大压强，平衡不移动，但缩小体积，Z的浓度增大，故B错误； C．保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，平衡不发生移动，Y的浓度不变，故C正确； D．保持容器体积不变，充入一定量的Z，相当于增大压强，平衡不移动，X的体积分数不变，故D错误； 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题 18. 将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) === xC(g)＋2D(g)；5 min后测得c(D)＝0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。 （1）x＝____________; （2）v(B)＝____________; （3）A在5 min末的浓度是____________。 【答案】 ①. 2 ②. 0.05 mol·L－1·min－1 ③. 0.75 mol·L－1 【解析】 【分析】本题主要考查了平衡反应速率的计算，注意单位的统一；反应速率之比恒等于化学计量数之比。 【详解】可逆反应中反应速率之比等于化学计量数之比，由题可知，υ(D)＝Δc(D)/Δt＝0.5 mol·L－1/5min＝0.1mol·L－1·min－1，υ(C)＝υ(D)，即x＝2； υ(B)：υ(C)＝1：2，则υ(B)＝0.05 mol·L－1·min－1； 根据题意，反应5min时，D的物质的量是1mol，设A物质的在5min末的物质的量是xmol。 3A(g)＋B(g) === 2C(g)＋2D(g) 起始量（mol） 1.5＋x 1.5＋x 0 0 变化量（mol） 1.5 0.5 1 1 平衡量（mol） x 1＋x 1 1 c(A)∶c(B)＝x：（1＋x）＝3∶5，即x＝1.5mol，A在5 min末的浓度是0.75 mol·L－1。 19. 到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。 （1）化学反应中放出的热能（焓变，ΔH）与反应物和生成物的键能（E）有关。已知： ①H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－a kJ/mol ②E(H-H)=b kJ/mol，E(Cl-Cl)=c kJ/mol 则：E(H-Cl)=_____________。 （2）实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷反应的反应热，但可测出CH4、石墨和H2燃烧反应的反应热，求由石墨生成甲烷的反应热。已知： ①CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H=－a kJ·mol-1 ②C(石墨)＋O2(g)==CO2(g) △H=－b kJ·mol-1 ③H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(l) △H=－c kJ·mol-1 则反应C(石墨)＋2H2(g) → CH4(g)的反应热△H=________kJ·mol-1。又已知:该反应为放热反应,则该反应在_____条件下可自发进行(填“低温”、“高温”)。 （3）已知在一定温度下，以下三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K3： C(s)+CO2(g) 2CO(g) K1 CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) K2 C(s)+ H2O(g) H2(g)+CO(g) K3 则K1、K2、K3之间的关系是K3＝__________________。 【答案】 ①. (a+b+c)/2 kJ• mol－1 ②. (-2c-b+a) ③. 低温 ④. K1K2 【解析】 【分析】本题主要考查了平衡常数计算式，注意不包括固体；同时考查了反应热的计算，包括与键能的关系和盖斯定律的应用。 【详解】(1)ΔH=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物合成化学键释放的能量=b＋c-2 E(H-Cl)＝－a，则E(H-Cl)= (a+b+c)/2 kJ• mol－1； (2)根据盖斯定律，反应C(石墨)＋2H2(g) → CH4(g)的反应热△H=(-2c-b+a) kJ·mol-1；若反应放热，该反应是熵减的反应，△H＜0，根据ΔG=ΔH－TΔS，反应自发进行，ΔG＜0，则该反应应在低温条件下进行； (3)平衡常数K1=c2（CO）/c（CO2），平衡常数K2=，平衡常数K3 =，故K3＝K1K2。 20. 对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。 （1）N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下： N2(g)+O2(g)＝2NO(g) H= +180 kJ·mol-1； 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) H =－483 kJ·mol-1； N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) H = －93 kJ·mol-1。 则氨的催化氧化反应的热化学方程式为___________________________________。 （2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0。一定温度下，将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。 ①NO的平衡转化率为_________，0-20min平均反应速率v(NO)为_____________mol/(Lmin)；该温度下的化学平衡常数数值是_____________。25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8 mol，则化学平衡将_________ 移动（填“向左”、“向右”或“不”)。 ②下列可说明该反应已经达到平衡的是______________。 a．v生成（CO2）= v消耗（CO）          b．混合气体的密度不再改变 c．混合气体的平均相对分子质量不再改变    d．单位时间内消耗2n mol CO2的同时生成n mol N≡N e．NO、CO、N2、CO2的浓度相等 ③反应达到平衡后，改变某一个条件，下列示意图曲线①〜⑧中正确的是________ 【答案】 ①. 4NH3(g)+5O2(g)＝4NO(g)+6H2O(g) △H=-903kJ/mol ②. 28.57% ③. 0.02 ④. 0.05 ⑤. 向左 ⑥. cd ⑦. ①⑤⑦ 【解析】 【分析】本题考查了盖斯定律的应用，注意计算时的变号；同时考查了平衡转化率、平衡常数、平衡反应速率的计算；对于反应到达平衡的现象注意题目条件，恒容环境，体积不变，反应总质量不变。 【详解】(1)根据盖斯定律，氨的催化氧化反应4NH3(g)+5O2(g)＝4NO(g)+6H2O(g)，△H=93kJ/mol×2-483kJ/mol×3＋180kJ/mol×2=-903kJ/mol； (2)①一定温度下，将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，依据图象分析可知，平衡状态氮气物质的量为0.4mol，一氧化碳物质的量为1.6mol；依据化学平衡三段式列式计算； 2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g） 起始量（mol） 2.8 2.4 0 0 变化量（mol） 0.8 0.8 0.4 0.8 平衡量（mol） 2 1.6 0.4 0.8 NO的平衡转化率=×100%=28.6%；0～20min平均反应速率v（NO）=0.02 mol/( Lmin)；该温度下的化学平衡常数K==0.05；达到平衡时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8 mol，Q=＞0.05，则反应逆向移动，化学平衡将向左移动； ②2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应；a．不同物质反应速率之比等于化学计量数之比，即无论反应是否达到平衡， v生成（CO2）= v消耗（CO），a不符合； b．根据质量守恒定律，反应前后质量不变，且反应处于密闭环境，混合气体的密度一直不变，b不符合； c．根据质量守恒定律，反应前后质量不变，且反应达到平衡时，混合气体物质的量保持恒定，故平均相对分子质量不再改变 ，c符合； d．单位时间内消耗2n mol CO2，生成n mol N≡N即生成nmolN2，正逆反应速率相等，故反应达到平衡，d符合； e．NO、CO、N2、CO2的浓度相等与投料量有关，无法确定反应达到平衡，e符合； ③反应放热，升高温度，反应逆向移动，故平衡常数降低，. ①正确；催化剂改变反应路径，不改变产率和转化率，故③④均不正确；增加一氧化氮浓度，反应正向移动，但是反应平衡常数只与温度有关，常数不变，⑤正确；增大压强，反应平衡正向移动，氮气浓度增大，⑦正确；综上符合题意的是①⑤⑦。 【点睛】反应平衡的判断： ①对于反应前后气体体积不等的反应，当恒温、恒容时，压强不变、气体的平均相对分子质量不变，或恒温、恒压时，体积不变、混合气体的密度不变，说明反应处于平衡状态。但对于反应前后气体体积相等的反应，上述物理量不变，不能说明反应处于平衡状态。 ②对于有颜色的物质参加的反应，体系颜色不变，说明反应处于平衡状态。 ③对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。 21. 合成氨工业在工农业生产、生活中有着重要作用。反应原理为：3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H < 0。 （1）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积不变的密闭容器中。 ①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是__________(填序号)。 a.容器内的压强不再随时间变化 b.3υ(N2)=υ(H2) c．3υ正(H2)=2υ逆(NH3) d.混合气体的密度保持不变 ②达上述平衡后，其他条件不变，升高温度，υ逆___________________(填“增大”、“不变”、“减小”)，υ正和υ逆的关系为υ正___________υ逆(填：“>”、“＝”、“<”)，最后二者相等。 ③该条件下达到平衡时，向容器内充入惰性气体，增大容器内的压强，NH3的体积分数将(填：“变大”、“不变”或“变小”)。________ （2）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积可变的密闭容器中。达到平衡后，改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化，改变的条件可能是______。 a.升高温度，同时加压b.降低温度，同时减压 c.保持温度、压强不变，增大反应物浓度 d.保持温度、压强不变，减小生成物浓度 （3）在T ℃时，将0.6 mol H2和0．4 mol N2置于容积为2 L的密闭容器中发生反应：3H2(g)+N2(g)2NH3 (g) △H <0。若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强（MPa）随时间变化如图所示：8 min内NH3的平均生成速率为_______。 【答案】 ①. a ②. 增大 ③. < ④. 不变 ⑤. c ⑥. 0.01 mol·L－1·min－1 【解析】 【详解】（1）① 合成氨反应为体积减小的放热反应,根据平衡时的特征即正逆反应速率相等,组成不变等判断, a. 容器内的压强不再随时间变化，说明气体的总物质的量不变，处于平衡状态，故a正确； b. 任意时刻3υ(N2)=υ(H2)，不能判断处于平衡状态，故b错误； c. 任意时刻3υ正(H2)=2υ逆(NH3)，速率之比不等于化学计量数之比，故c错误； d. 反应物生成物都是气体，任意时刻质量都不变，密度也不变，故d错误； 故选a。 ②达上述平衡后，其他条件不变，升高温度，υ逆增大，升高温度向吸热方向移动，该反应正反应是放热反应，故向逆反应方向移动， 故答案为增大；< ③该条件下达到平衡时，向容器内充入惰性气体，虽然压强增大，但参与反应的物质分压没有变化，故平衡不移动，NH3的体积分数将不变， 故答案为不变 （2）a．升高温度，同时加压，v正、v逆同时增大，与图象不符，错误； b．降低温度，同时减压，v正、v逆同时减小，与图象不符，错误； c．保持温度、压强不变，向容器内充入氮气或氢气来增大反应物浓度，v正增大，容器内气体物质的量增大，为保持压强不变，容器体积增大，氨气浓度减小，v逆减小，达平衡后速率可能比原平衡大，正确； d．保持温度、压强不变，从容器内分离出氨气来减小生成物浓度，v逆减小，容器内气体物质的量减小，为保持压强不变，容器体积减小，反应物浓度增大，v正增大，根据等效平衡知识知，达平衡后速率与原平衡相等，与图象不符，错误，故选c。 (3) 在温度和体积一定的条件下，压强之比等于物质的量之比，所以平衡时气体总物质的量为0.84×（0.4+0.6）mol=0.84mol，根据3H2(g)+N2(g)2NH3 (g)△n=2可知，生成的氨气为0.16mol，再根据v=△c÷t计算得速率为0.16mol÷2L÷8min=0.01 mol·L－1·min－1 故答案为0.01 mol·L－1·min－1 22. 在100℃时，将0.40 mol二氧化氮气体充入一个2 L抽空的密闭容器中，发生反应：2NO2⇌ N2O4。每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据： 时间/s 0 20 40 60 80 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 （1）在上述条件下，从反应开始至20 s时，用NO2表示的平均反应速率为__________mol·L−1·s−1。 （2）n3________(填“>”“<”或“=”)n4；该反应的平衡常数K的数值为___________(精确到0.1)。 （3）若在相同条件下最初向该容器中充入N2O4，要达到上述平衡状态，N2O4的起始浓度是______mol·L−1。 （4）上述（3）达到平衡后N2O4的转化率为______________，混合气体的平均摩尔质量为______________。 （5）达到平衡后，如果升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2⇌N2O4的平衡常数将_______________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （6）达到平衡后，如果向该密闭容器中再充入0.32 mol He，并把容器体积扩大为4 L，则平衡将______________（填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。 【答案】 ①. 2.5×10−3 ②. = ③. 2.8 ④. 0.10 ⑤. 60% ⑥. 57.5 g·mol−1 ⑦. 减小 ⑧. 向左移动 【解析】 【分析】（1）根据方程式可知，20s时二氧化氮的变化量△n=0.05mol×2=0.1mol，根据计算二氧化氮表示的平均反应速率； （2）根据表格中数据知，60s、80s时四氧化二氮的物质的量均为0.08mol，则反应达到平衡状态；平衡时，则二氧化氮的物质的量为0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的浓度分别为0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，进而计算平衡常数； （3）若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到上述平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，则四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol； （4）该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，平衡时，四氧化二氮的物质的量为0.08mol，二氧化氮的物质的量为0.24mol； （5）升高温度，气体颜色会变深，说明升高温度平衡逆向移动，则平衡常数的值将减小； （6）He是惰性气体，不参与反应，但容器体积扩大，压强减小，平衡将向气体体积减小的方向移动。 【详解】（1）根据方程式可知，20s时二氧化氮的变化量△n=0.05mol×2=0.1mol，用二氧化氮表示的平均反应速率为； 故答案为2.5×10−3； （2）根据表格中数据知，60s、80s时四氧化二氮的物质的量均为0.08mol，则反应达到平衡状态，则二氧化氮的物质的量也保持不变，n3=n4；平衡时，则二氧化氮的物质的量为0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的浓度分别为0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，故平衡常数； 故答案为=；2.8； （3）若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到上述平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，则四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol，其； 故答案为0.10； （4）该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，平衡时，四氧化二氮的物质的量为0.08mol，二氧化氮的物质的量为0.24mol，故转化率；混合气体的总物质的量为(0.80+0.24)mol=0.32mol，平均摩尔质量为； 故答案为60%；57.5 g·mol−1； （5）升高温度，气体颜色会变深，说明升高温度平衡逆向移动，则平衡常数的值将减小； 故答案为减小； （6）He是惰性气体，不参与反应，但容器体积扩大，压强减小，平衡将向气体体积减小的方向移动，即向左移动； 故答案为向左移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级上学期第三次质量调研 化学试卷 第I卷 选择题 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选择符合题意。 1. 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是 A. H2O 的分解反应是放热反应 B. 氢能源已被普遍使用 C. 2 mol H2O 具有的总能量低于 2 mol H2 和 1 mol O2 具有的总能量 D. 氢气是不可再生能源 2. 下列条件一定能使反应速率加快的是 ①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入 A. 全部 B. ①②⑤ C. ② D. ②③ 3. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ① ② ③ ④ 该反应进行的快慢顺序为 A. ④>③=②>① B. ①>②=③>④ C. ②>①=④>③ D. ①>④>②=③ 4. 某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图，下列说法错误的是 A. 总反应为放热反应 B. 使用催化剂后，活化能不变 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. ΔH＝ΔH1＋ΔH2 5. 在1L的容器中，用纯净的与100mL稀盐酸反应制取，反应生成的体积随时间的变化关系如图所示(的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A. OE段表示的平均反应速率最快 B. OE、EF、FG三段中，EF段收集到的的量最多 C. EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为 D. OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7 6. 下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是 A. 放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ·mol-1ΔS=-280.1J·mol-1·K-1在常温常压下能自发进行 C. 在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行 D. 放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的 7. 下列叙述不正确的是 A. 混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行 B. 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG=ΔH-TΔS < 0的方向进行 C. 水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行 D. 碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增的方向自发进行 8. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；ΔH=−571.6 kJ∙mol−1，则氢气的燃烧热为285.8 kJ∙mol−1 B. 已知C(石墨，s)= C(金刚石，s)；ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH =−57.4 kJ∙mol−1 D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2 9. 已知反应： ①2CH3OH（g）= CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=﹣23.9KJ•mol﹣1 ②2CH3OH（g）= C2H4（g）+2H2O（g） △H2=﹣29.1KJ•mol﹣1 ③CH3CH2OH（g）= CH3OCH3（g）△H3=+50.7KJ•mol﹣1； 在C2H4（g）+H2O（g）═CH3CH2OH（g）△H4中；△H4等于 A. ﹣48.5 KJ•mol﹣1 B. +48.5 KJ•mol﹣1 C. ﹣45.5KJ•mol﹣1 D. +45.5 KJ•mol﹣1 10. 一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质(A、B、C、D)的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. M点表示v(A)＝v(B) B. 反应进行到6 s时，C的平均反应速率为 0.1 mol·L－1·s－1 C. 反应进行到6 s时，各物质的物质的量浓度相等 D. 0～6 s内，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶1.5∶2 11. 对已经达到化学平衡的反应：，减小压强时，对反应产生的影响是 A. 逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B. 逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C. 正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D. 正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 12. 在一定温度下的固定容积的密闭容器中，发生反应： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0，能说明该反应已达平衡状态的是 A. 反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变 B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化 C. 单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4mol H2O D. CO2的体积分数在混合气体中保持不变 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是 A. 混合气体的密度 B. 混合气体的总物质的量 C. 混合气体的压强 D. 混合气体的总体积 14. 利用合成气(主要成分为CO、和)通过下列反应合成甲醇。下列说法正确的是 反应①： 反应②： 反应③： A. 反应①为吸热反应 B. 增大反应①的压强，转化率提高 C. D. 反应②使用催化剂，不变 15. 的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是 A. 由图1可知，，该反应正反应为吸热反应 B. 由图2可知，该反应 C. 图3中，表示反应速率的是点3 D. 图4中，若，则a曲线一定使用了催化剂 16. Bodensteins 研究了反应 2HI(g) I2(g)＋ H2(g)，某温度下，上述反应中，正反应速率为υ正=k正c2(HI),逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2),，其中k正、k逆为速率常数，根据以上内容得出的结论，不正确的是 A. 反应物浓度越大，正反应速率越大 B. 生成物浓度越大，逆反应速率越大 C. 该反应的平衡常数K =k正/k逆 D. 速率常数的大小与反应程度无关系 17. 将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X(g)＋Y(g) ⇌2Z(g) ΔH＜0。当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是(　　) A. 升高温度，X的体积分数减小 B. 增大压强(缩小容器体积)，Z的浓度不变 C. 保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y的浓度不变 D. 保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大 第Ⅱ卷 非选择题 18. 将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) === xC(g)＋2D(g)；5 min后测得c(D)＝0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。 （1）x＝____________; （2）v(B)＝____________; （3）A在5 min末的浓度是____________。 19. 到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。 （1）化学反应中放出的热能（焓变，ΔH）与反应物和生成物的键能（E）有关。已知： ①H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－a kJ/mol ②E(H-H)=b kJ/mol，E(Cl-Cl)=c kJ/mol 则：E(H-Cl)=_____________。 （2）实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷反应的反应热，但可测出CH4、石墨和H2燃烧反应的反应热，求由石墨生成甲烷的反应热。已知： ①CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H=－a kJ·mol-1 ②C(石墨)＋O2(g)==CO2(g) △H=－b kJ·mol-1 ③H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(l) △H=－c kJ·mol-1 则反应C(石墨)＋2H2(g) → CH4(g)的反应热△H=________kJ·mol-1。又已知:该反应为放热反应,则该反应在_____条件下可自发进行(填“低温”、“高温”)。 （3）已知在一定温度下，以下三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K3： C(s)+CO2(g) 2CO(g) K1 CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) K2 C(s)+ H2O(g) H2(g)+CO(g) K3 则K1、K2、K3之间的关系是K3＝__________________。 20. 对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。 （1）N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下： N2(g)+O2(g)＝2NO(g) H= +180 kJ·mol-1； 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) H =－483 kJ·mol-1； N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) H = －93 kJ·mol-1。 则氨的催化氧化反应的热化学方程式为___________________________________。 （2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0。一定温度下，将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。 ①NO的平衡转化率为_________，0-20min平均反应速率v(NO)为_____________mol/(Lmin)；该温度下的化学平衡常数数值是_____________。25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8 mol，则化学平衡将_________ 移动（填“向左”、“向右”或“不”)。 ②下列可说明该反应已经达到平衡的是______________。 a．v生成（CO2）= v消耗（CO）          b．混合气体的密度不再改变 c．混合气体的平均相对分子质量不再改变    d．单位时间内消耗2n mol CO2的同时生成n mol N≡N e．NO、CO、N2、CO2的浓度相等 ③反应达到平衡后，改变某一个条件，下列示意图曲线①〜⑧中正确的是________ 21. 合成氨工业在工农业生产、生活中有着重要作用。反应原理为：3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H < 0。 （1）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积不变的密闭容器中。 ①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是__________(填序号)。 a.容器内的压强不再随时间变化 b.3υ(N2)=υ(H2) c．3υ正(H2)=2υ逆(NH3) d.混合气体的密度保持不变 ②达上述平衡后，其他条件不变，升高温度，υ逆___________________(填“增大”、“不变”、“减小”)，υ正和υ逆的关系为υ正___________υ逆(填：“>”、“＝”、“<”)，最后二者相等。 ③该条件下达到平衡时，向容器内充入惰性气体，增大容器内的压强，NH3的体积分数将(填：“变大”、“不变”或“变小”)。________ （2）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积可变的密闭容器中。达到平衡后，改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化，改变的条件可能是______。 a.升高温度，同时加压b.降低温度，同时减压 c.保持温度、压强不变，增大反应物浓度 d.保持温度、压强不变，减小生成物浓度 （3）在T ℃时，将0.6 mol H2和0．4 mol N2置于容积为2 L的密闭容器中发生反应：3H2(g)+N2(g)2NH3 (g) △H <0。若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强（MPa）随时间变化如图所示：8 min内NH3的平均生成速率为_______。 22. 在100℃时，将0.40 mol二氧化氮气体充入一个2 L抽空的密闭容器中，发生反应：2NO2⇌ N2O4。每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据： 时间/s 0 20 40 60 80 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 （1）在上述条件下，从反应开始至20 s时，用NO2表示的平均反应速率为__________mol·L−1·s−1。 （2）n3________(填“>”“<”或“=”)n4；该反应的平衡常数K的数值为___________(精确到0.1)。 （3）若在相同条件下最初向该容器中充入N2O4，要达到上述平衡状态，N2O4的起始浓度是______mol·L−1。 （4）上述（3）达到平衡后N2O4的转化率为______________，混合气体的平均摩尔质量为______________。 （5）达到平衡后，如果升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2⇌N2O4的平衡常数将_______________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （6）达到平衡后，如果向该密闭容器中再充入0.32 mol He，并把容器体积扩大为4 L，则平衡将______________（填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $