精品解析：天津市弘毅中学2023-2024学年高二上学期过程性诊断（1）化学试题

天津市弘毅中学2023—2024学年第一学期过程性诊断(1) 高二化学 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 S-32 O-16 一、单选题(本大题共15小题，共45.0分) 1. 下列有关反应热的说法正确的是(　　) A. 在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量 B. 甲烷燃烧热ΔH=-890 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890 kJ·mol-1 C. 1 mol甲烷气体和2 mol氧气的总能量小于1 mol二氧化碳气体和2 mol液态水的总能量 D. 已知：S(s)+O2(g)= SO2(g)　ΔH1=-Q1 kJ·mol-1，S(g)+O2(g)= SO2(g)　ΔH2=-Q2 kJ·mol-1，则Q1＜Q2 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应是不可能自然进行的，无论放热还是吸热反应都要从外界吸收一部分热量达到反应的活化状态，对于放热反应来说是放出的热量大于吸收的热量，对于吸热反应来说是吸收的热量大于放出的热量，放热反应未必不需从外界获得能量，故A错误； B．燃烧热是生成稳定的氧化物，水是生成液态水，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890 kJ·mol-1，故B错误； C．甲烷的燃烧是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，则1 mol甲烷气体和2 mol氧气的总能量大于1 mol二氧化碳气体和2 mol液态水的总能量，故C错误； D．固体硫转化为气态硫要吸热，所以①S(s)+O2(g)= SO2(g)　ΔH1=-Q1kJ·mol-1，②S(g)+O2(g)= SO2(g)　ΔH2=-Q2kJ·mol-1，根据盖斯定律，①−②得S(s)=S(g) ΔH=(Q2−Q1) kJ·mol-1＞0，则Q1＜Q2，故D正确； 答案选D。 2. 如图是生产水煤气的反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)能量变化图，由图可判断下列说法正确的是 A. 容器内充入1molCO、1molH2后充分反应，放出(b-a)kJ的热量 B. C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=－(b-a) kJ·mol -1 C. 该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放 D. 加入催化剂可以减小(b-a)的值，从而提高反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A、该反应是可逆反应，容器内充入1mol CO、1mol H2后充分反应，放出的热量小于(b-a)kJ，A错误； B、化学反应中，ΔH=反应物总键能-生成物总键能，故该反应的热化学方程式为：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH= (b-a) kJ·mol -1，B错误； C、该反应中，反应物中先发生化学键的断裂形成各个原子，该过程是吸收能量的过程；各个原子再结合为新的物质，该过程释放能量；C正确； D、加入催化剂，只会降低反应的活化能，不会影响反应的热效应，D错误； 故选C。 【点睛】化学反应中，ΔH=反应物总键能-生成物总键能=生成物的总能量-反应物的总能量，在分析时，要注意图象或者题干中的说明。 3. 已知拆开1 mol O2(g)中的化学键需要吸收498 kJ的能量。根据能量变化示意图，下列说法不正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－480.4 kJ·molˉ1 B. H2O(g)＝H2(g)＋O2(g) △H＝240.2 kJ·molˉ1 C. 拆开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收436.4 kJ的能量 D. H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1 mol H－O键放出462.8 kJ的能量 【答案】A 【解析】 【详解】A.由图中可知， 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－480.4 kJ·molˉ1，若生成H2O(l)，放出的能量更多，A错误； B. 因为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－480.4 kJ·molˉ1，所以H2O(g)＝H2(g)＋O2(g) △H＝240.2 kJ·molˉ1，B正确； C. 拆开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收的能量为=436.4 kJ的能量，C正确； D. H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1 mol H－O键放出能量=462.8 kJ，D正确。 故选A。 【点睛】物质所具有的能量，既与化学键有关，又与物质的状态有关。在计算键能时，最好将化学式改写成结构式，这样我们便清楚一个分子中含有几个共价键；在计算△H，不可忽视物质的状态。 4. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为=。分别向的溶液中加入：①醋酸、②稀硝酸、③稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为、、，下列关系正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：为=，分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入：①醋酸、②稀硝酸、③稀盐酸，因醋酸的电离吸热，放出的热量较强酸少，则恰好完全反应时的放出的热量为②=③＞①，焓变为负值，所以ΔH1＞ΔH3=ΔH2，故选C。 5. 在测定中和热的实验中，下列说法正确的是(　　)。 A. 使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差 B. 为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C. 用 0.5 mol·L-1的NaOH溶液分别与 0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D. 在测定中和热实验中需要使用仪器有容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒 【答案】A 【解析】 【详解】A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使溶液充分混合，加快反应速率，防止热量散失，减小实验误差，故A正确； B．温度计测量烧杯内溶液的温度，温度计水银球不能接触烧杯底部，故B错误； C．用 0.5 mol·L-1的NaOH溶液分别与 0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应，醋酸是弱酸，电离吸热，测出的中和热数值偏小，则用 0.5 mol·L-1的NaOH溶液分别与等体积的0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应，测得的中和热数值不相同，故C错误； D．在测定中和热实验中不需要使用容量瓶，故D错误； 答案选A。 6. 下列有关热化学方程式的叙述，正确的是 A. 若2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ•mol-1，则1mol碳完全燃烧放出的热量小于110.5kJ B. 若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-812.3kJ•mol-1，则甲烷的燃烧热为812.3kJ/mol C. 若2NO2(g)N2O4(g) △H=+56.9kJ•mol-1，则2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量小于56.9kJ D. 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1，含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJ 【答案】C 【解析】 【详解】A．由2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ•mol-1知1mol碳不完全燃烧放出热量110.5kJ，所以1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ ，A错误； B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)当生成液态水时才能表示燃烧热，B错误； C．2NO2(g)N2O4(g) △H=56.9kJ•mol-1表示2mol二氧化氮转化为四氧化二氮吸收热量56.9kJ，由于该反应时可逆的，所以2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量小于56.9kJ，C正确； D．CH3COOH是弱酸，部分电离且电离过程吸热，所以含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量小于57.3kJ， D错误； 故选C。 7. 下列给出的各组方程式中的是 A. B. ；1/2 C. ； D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳酸钙分解反应为吸热反应，生石灰溶于水为放热反应，故，A错误； B．氢气与氯气反应放热，参加反应的氢气越多，放热越多，但焓变小于0，所以，B正确； C．氢气与氧气完全反应生成液态水放出热量，液态水转变为气态水需要吸热，则生成液态水时放热更多，故，C错误； D．硫化氢与氧气反应生成硫单质，反应放热，硫化氢与氧气反应生成二氧化硫，反应也放热，后者相当于硫单质与氧气继续反应，反应同样放热，故硫化氢与氧气反应生成二氧化硫放出的能量更多，故，D错误； 故选B。 8. 下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ） ①恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快 ②其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快 ③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 ④3mol•L-1•s-1的反应速率一定比1mol•L-1•s-1的反应速率大 ⑤升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 ⑥有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 ⑦增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 ⑧催化剂在反应前后质量不变，但能降低活化能增大活化分子的百分数，从而增大反应速率 A. ②⑤⑧ B. ②⑥⑧ C. ②③⑤⑦⑧ D. ①②④⑤⑧ 【答案】A 【解析】 【详解】①若反应中没有气体参与反应，则增大压强，化学反应速率不变，①不正确； ②其他条件不变，温度越高，活化分子的百分数越多，化学反应速率越快，②正确； ③催化剂可改变反应速率，但不能改变反应的热效应，③不正确； ④同一反应中，不同物质表示的反应速率可能不同，3mol•L-1•s-1的反应速率不一定比1mol•L-1•s-1的反应速率大，还需看对应物质的化学计量数，④不正确； ⑤升高温度加快反应速率，主要是增大了单位体积内的活化分子百分数，⑤正确； ⑥有气体参加的反应，增大压强，可增大单位体积内的活化分子数，但活化分子百分数不变，⑥不正确； ⑦增大反应物浓度，活化分子的百分数不变，⑦不正确； ⑧催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，加快反应速率，⑧正确； 综合以上分析，②⑤⑧正确，故选A。 9. 在一密闭容器中，反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的2.1倍，则下列说法正确的是 A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质A的转化率变大了 C. 物质B的质量分数减小了 D. a+b<c+d 【答案】D 【解析】 【分析】容器缩小为原来的一半，若平衡不移动，则B的浓度应变为原来的2倍，而实际浓度是原来的2.1倍，说明平衡逆向移动，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，则a+b<c+d。 【详解】A．容器缩小为原来的一半，若平衡不移动，则B的浓度应变为原来的2倍，而实际浓度是原来的2.1倍，说明平衡新平衡向逆反应方向移动，A错误； B．根据分析知，平衡逆向移动，则A的转化率变小，B错误； C．根据分析知，平衡逆向移动，物质B的质量分数增大，C错误； D．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，由于平衡逆向移动，则a+b<c+d，D正确； 故选D。 10. 将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：，经2min后测得D的浓度为0.5mol/L，，以C表示的平均速率，下列说法正确的是 A. 反应速率 B. 该反应方程式中， C. 2min时，A的物质的量为1.5mol D. 2min时，A的转化率为60% 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，2min时D的浓度为0.5mol/L，由方程式可知，B的反应速率为=0.125mol/(L·min)，故A错误； B．由题意可知，2min时D的浓度为0.5mol/L，C的反应速率为0.25 mol/(L·min)，由变化量之比等于化学计量数之比可得：0.5mol/L∶0.25mol/(L·min)×2min=x∶2，解得x=2，故B错误； C．设A、B的起始物质的量均为amol，由题意可知，2min时D的浓度为0.5mol/L，A、B的浓度之比为3：5，由方程式可得：(a-0.5×2×)∶(a-0.5×2×)=3∶5，解得a=3，则A的物质的量为(3-0.5×2×)mol=1.5mol，故C正确； D．2min时，A的转化率为×100%=50％，故D错误； 故选C。 11. 某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C(?)++2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A. 该反应的化学平衡常数表达式是 B. 增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 C. 此时，B的平衡转化率是40% D. 增大C，A的平衡转化率减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．三段式 反应前后气体物质的量之比等于压强之比，，解得x=0.8，所以D是气体，C是非气态，C的浓度不写入表达式，故A错误； B．温度不变，化学平衡常数不变，故B错误； C．B的转化率为，故C正确； D．C非气态，增加C不能改变反应速率，也不会使平衡移动，故D错误； 故答案为：C。 12. 在时，密闭容器中、、三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 初始浓度 平衡浓度 下列说法错误的是 A. 增大压强使平衡向生成的方向移动，平衡常数增大 B. 反应可表示为，其平衡常数为 C. 反应达平衡时，的转化率为 D. 改变温度可以改变此反应的平衡常数 【答案】A 【解析】 【分析】转化浓度，A为0.05mol·L-1，B为0.15 mol·L-1，C为0.1 mol·L-1，所以该反应可以表示为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)； 【详解】A．三个物质都是气体，增大压强，平衡向气体体积减小方向移动，则平衡向正反应方向移动；但是平衡常数只和温度有关，温度不变，平衡常数也不变，故A错误； B．由分析可知，该反应可表示为，平衡常数K===，故B正确； C．平衡时，X的转化率为，故C正确； D．平衡常数只和温度有关，改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确； 故选A。 13. 在催化剂作用下，向刚性容器中按物质量比1︰1充入甲醇和异丁烯(用R表示)，分别在T1和T2两个温度下发生反应生成有机物W：CH3OH(g)＋R(g)⇌W(g) ΔH。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. T1>T2，ΔH>0 B. vM正=vB正>vA逆 C. 维持T2不变，再向容器中充入1 mol W，新平衡时W的百分含量减小 D. T1时，容器内起始总压为p0 kPa，则用分压表示的该反应的平衡常数Kp=kPa-1 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．“先拐先平数值大”，T1先拐，所以T1>T2，由T2到T1，温度升高，异丁烯的转化率降低，即平衡逆向移动，逆向为吸热反应，则，A项不符合题意； B．温度相同时，M点和B点异丁烯的转化率相同，即异丁烯的浓度相同，有，但是M点对应的温度T1偏高，所以，B项不符合题意； C．其他条件不变，再冲入1molW，使R的转化率提高，而W自身的转化率降低，此时W的百分含量会相应升高，C项不符合题意； D． 假设甲醇和异丁烯的初始物质的量都是1mol，T1时异丁烯的转化率为80%，则消耗的异丁烯为0.8mol，列出三段式： 平衡时总物质的量为0.2+0.2+0.8=1.2mol，因为是刚性容器，所以容器体积不变，则压强改变，初始压强为p0，平衡时压强为，则，，kPa-1，D项符合题意； 故正确选项为D。 14. 分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快 C. 图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快 D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，故A错误； B．图乙中浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH越大双氧水分解速率越快，故B错误； C．图丙中少量存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：溶液溶液溶液，由此得出：锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，溶液碱性越弱，其分解速率越快，故C错误； D．图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出：碱性溶液中，对分解速率的影响大，故D正确； 故答案为：D。 15. 已知在一定条件下，反应，某实验小组测得的转化率在不同温度与压强下的实验数据，三者之间关系如下图所示。下列说法正确的是 A. 图中、两点对应的平衡常数相等 B. x<4 C. TA<TB D. 将、，置于密闭容器中发生反应，放出的热量为 【答案】B 【解析】 【分析】当压强不变时，由a点到b点，的转化率升高，说明平衡正向移动，该反应的，说明B点温度比A点温度低。 【详解】A．图中a、b两点温度不等，对应的平衡常数不相等，故A错误； B．当温度不变时，加压，的转化率升高，平衡正向移动，则x<4，故B正确； C．由分析可知，TA＞TB，故C错误； D．将2.0molX、6.0molY，置于密闭容器中发生反应，由于反应是可逆反应，放出的热量小于2akJ，故D错误； 故选B。 二、实验题(本大题共1小题，共16.0分) 16. 不同的化学反应具有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，通常用实验进行测定，也可以进行理论推算。 在科学研究中，科学家常用量热计来测量反应热。我校某化学兴趣小组的同学欲测定硫酸与氢氧化钠溶液反应的反应热，则： （1）用浓硫酸密度配制浓度为的稀硫酸。 ①所需浓硫酸的体积为_______； ②选用的主要仪器有：烧杯、量筒、_______、_______、_______。 （2）测定中和热的装置如图所示。 ①从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是_______； ②做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用_______次； ③现用的稀硫酸与氢氧化钠溶液反应测定，以下操作可能会导致测得的中和热数值偏大的是_______。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．量取稀硫酸的体积时仰视读数 C．分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 并不是所有反应的反应热均可通过实验直接测定。 （3）已知：由气态基态原子形成化学键释放的最低能量叫键能。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。部分化学键键能数据如下表： 化学键 键能 反应，试根据表中所列键能数据估算_______。 （4）依据盖斯定律可以对某些反应的焓变进行推算。已知： 请写出气体还原固体得到固体和气体的热化学反应方程式：_______。 （5）氢氧化钠稀溶液和稀硫酸溶液反应的中和热的热化学方程式可表示为：_______。 【答案】（1） ①. 13.6 ②. 玻璃棒 ③. 500 mL容量瓶 ④. 胶头滴管 （2） ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 3 ③. B （3）﹣93 kJ/mol （4）CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)     ΔH＝-218.05kJ/mol （5） 【解析】 【分析】本题可通过一定物质的量浓度溶液的配制过程来记忆需要用到的实验仪器；根据测定中和热的实验装置和实验步骤进行有关分析；根据盖斯定律推断反应的热化学方程式和反应热。 【小问1详解】 ①根据c=，可解得98%的浓硫酸的c1=18.4 mol/L。需要配制的稀硫酸c2=0.5 mol/L，因实验室无450 mL的容量瓶，需选用500 mL进行配制，因此V2=500 mL=0.5L。根据溶液稀释前后溶质物质的量不变可得c1V1= c2V2，将数据代入即可求得V1=13.6 mL； ②根据溶液稀释的过程联想需要的主要实验仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管； 【小问2详解】 ①由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒； ②需要使用温度计测量反应前酸溶液的温度、反应前碱溶液的浓度和发生中和反应后最高温度，共需要三次； ③量取稀硫酸的体积时仰视导致量取的稀硫酸体积增大，反应放出的热量偏多，故测得中和热数值偏大。实验装置保温、隔热效果差和分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，都会导致热量损失大，从而导致测量的中和热偏小。综上所述，得中和热数值偏大的是B； 【小问3详解】 从化学键角度来计算反应热，a=反应物的键能之和-生成物的键能之和=945 kJ/mol +3×436 kJ/mol－6×391 kJ/mol =﹣93 kJ/mol； 【小问4详解】 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)       ΔH1＝-24.8kJ/mol ① 3Fe2O3(s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g)     ΔH2＝-47.1kJ/mol ② Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)       ΔH3＝+640.5kJ/mol ③ 根据盖斯定律（①×3－③×2－②）÷6即得CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g) ΔH，ΔH＝（ΔH1×3－ΔH3×2－ΔH2）÷6=（-24.8×3－640.5×2+47.1）kJ/mol÷6＝ -218.05kJ/mol。因此CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式为CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)     ΔH＝-218.05kJ/mol； 【小问5详解】 中和热是强酸的稀溶液和强碱的稀溶液反应生成1molH2O时所放出的热量，则热化学方程式为； 三、简答题(本大题共3小题，共39.0分) 17. 某温度时在的恒容密闭容器中、、三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析： （1）该反应的化学方程式为_______。 （2）反应开始至，用表示的平均反应速率为_______。 （3）下列叙述不能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______填字母。 A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗，同时生成 D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 E．混合气体的密度不再发生改变 F．的生成速率是生成速率的倍 G． （4）在密闭容器中，通入和，发生反应，当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化？填“增大”“减小”或“不变” ①升高温度，反应逆速率_______。 ②保持容器压强不变，充入不参加反应的惰性气体，反应速率_______，平衡向_______填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动。 【答案】（1） （2） （3）CDEG （4） ①. 增大 ②. 减小 ③. 不移动 【解析】 【小问1详解】 根据图示，X物质的量减少0.3mol、Y物质的量减少0.1mol、Z物质的量增加0.2mol，X、Y是反应物、Z是生成物，2min后物质的量不再改变，说明为可逆反应，系数比等于物质的量变化之比，所以反应方程式为； 【小问2详解】 反应开始至2min，Z物质的量增加0.2mol，用Z表示的平均反应速率为； 【小问3详解】 A．反应前后气体系数和不同，混合气体的总物质的量是变量，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，反应一定达到平衡状态，A不符； B．反应前后气体系数和不同，压强随之改变，当混合气体的压强不随时间的变化而变化，反应一定达到平衡状态，B不符； C．单位时间内每消耗，同时生成，两者均代表正反应速率，不能说明反应一定达到平衡状态，C符合； D．反应前后质量守恒，混合气体的总质量不随时间的变化而变化，不能说明反应一定达到平衡状态，D符合； E．混合气体的质量不变，体积不变，密度为恒定值，不能说明反应一定达到平衡状态，E符合； F．正逆反应速率相等，且与计量数成正比，的生成速率是生成速率的倍，能说明反应一定达到平衡状态，F不符 G．平衡时各组分浓度保持不变，而，不能说明反应一定达到平衡状态，G符合； 故选CDEG； 【小问4详解】 ①升高温度，正逆反应速率均增大； ②保持容器总压强不变，充入不参加反应的惰性气体，增大容器的体积，反应物浓度减小，反应速率减小；容器总压强不变，分压强减小，因反应前后气体系数相同，则平衡不移动； 18. 填空。 （1）单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：，反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为，碘蒸气的浓度为。前5分钟平均反应速率__________，的初始浓度是__________。 （2）某小组同学在室温下进行“碘钟实验”：将浓度均为的、、KI、溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。 已知：“碘钟实验”的总反应的离子方程式为 反应分两步进行： 反应A：…… 反应B： ①反应A的离子方程式是___________。对于总反应，的作用是___________。 ②探究溶液变蓝快慢的影响因素，实验I、II．(溶液浓度均为) 用量试剂 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉) 实验I 5 4 8 3 0 实验II 5 2 x y z i.溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验I是30min、实验II是40min。实验II中，x、y、z所对成的数值分别是___________、___________、___________； ii.对比实验I、II，可得出的实验结论是___________。 【答案】（1） ①. 0.01mol/(L•min) ②. 0.2mol/L （2） ① H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O ②. 催化剂 ③. 8 ④. 3 ⑤. 2 ⑥. 其它条件不变，增大氢离子(或硫酸)浓度可以加快反应速率 【解析】 【小问1详解】 将物质的量比为2：1的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：H2(g)+I2(g)═2HI(g)，反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为0.1mol•L-1，碘蒸气的浓度为0.05mol•L-1，结合三行计算列式得到：设氢气和碘蒸气物质的量浓度分别为2x、x,反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为0.1mol•L-1，碘蒸气的浓度为0.05mol•L-1，，得到x=0.1mol/L，前5分钟平均反应速率v(H2)==0.01mol/(L•min)，H2的初始浓度是0.2mol/L，故答案为：0.01mol/(L•min)；0.2mol/L； 【小问2详解】 ①该“碘钟实验”的总反应：①，反应分两步进行：反应B②：；反应A：①-②可得该反应的离子方程式：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，对于总反应，I-的作用相当于催化剂，故答案为：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O；催化剂； ②为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件相同，依据表格数据可知，实验Ⅲ跟实验Ⅱ比硫酸体积减少，所以其它条件都相同，而且混合后总体积也要相同，故实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是：8、3、2，对比实验Ⅰ、实验Ⅱ，可得出的实验结论是：在其它条件不变时，溶液酸性越强，氢离子浓度越大，化学反应速率越快，即增大氢离子浓度可以加快反应速率，故答案为：8、3、2；其它条件不变，增大氢离子(或硫酸)浓度可以加快反应速率。 19. 高炉炼铁过程中发生的主要反应为：。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度 平衡常数 请回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式K=_______，∆H________0填“”、“”或“”。 （2）在一个容积为的密闭容器中，时加入、各，反应经过后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率_______、的平衡转化率_______。 （3）欲降低(2)中的平衡转化率，可采取的措施是_______。 A．减少的量　　　　增加的量　　　　移出部分 D．提高反应温度　　　减小容器的容积　　　加入合适的催化剂 （4）在的密闭容器中，条件，下列达平衡状态的是_______。 （5）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致产率降低。我国科研人员研制了双温区催化剂区域和区域的温度差可超过。双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用标注。下列说法正确的是_______。 A. ①为氮氮三键的断裂过程 B. 步骤①为反应的决速步 C. ④为原子由区域向区域的传递过程 D. 使用双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应 （6）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭恒容容器中(固体样品试样体积忽略不计)，在恒定温度下发生反应：①NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。反应达平衡时，c(CO)=2mol/L，c(CO2)=4mol/L，则此温度下反应①的平衡常数的值是_______。 【答案】（1） ①. ②. ＜ （2） ①. ②. 80% （3）C （4）C （5）C （6）576 【解析】 【小问1详解】 该反应的平衡常数表达式K=；由表中数据可知，升高温度平衡常数减小，则升温，平衡逆向移动，则∆H＜0； 【小问2详解】 该温度下平衡常数K=4.0，设CO2的变化量为x，列出三段式有 则，x=，则，的平衡转化率为； 【小问3详解】 A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故A错误； B．氧化铁是固体，增加Fe2O3的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B错误； C．移出部分CO2，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故C正确； D．该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向逆反应移动，CO的平衡转化率降低，故D错误； E．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故E错误； F．加入合适的催化剂，平衡不移动，故F错误； 故选C； 【小问4详解】 A．浓度熵 ＜4，故反应正向进行，故A不符合； B．＞4，故反应逆向进行，故B不符合； C．，等于平衡常数K，故处于平衡状态，故C符合； D．＜4，故反应正向进行，故D不符合； 故选C； 【小问5详解】 A．经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，①过程中氮氮三键没有断裂，故A错误； B．步骤②的活化能最大，反应速率最慢，是反应的决速步骤，故B错误； C．由题中图示可知，过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向Ti-H区域传递，故C正确； D．催化剂只影响化学反应速率，化学反应不会因加入催化剂而改变反应热，故D错误； 故选C； 【小问6详解】 平衡时，c(CO)=2mol/L，c(CO2)=4mol/L，根据碳原子守恒，生成c(NH3)=12mol/L，则反应①的平衡常数为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市弘毅中学2023—2024学年第一学期过程性诊断(1) 高二化学 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 可能用到的相对原子质量：H-1 S-32 O-16 一、单选题(本大题共15小题，共45.0分) 1. 下列有关反应热的说法正确的是(　　) A. 在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量 B. 甲烷的燃烧热ΔH=-890 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890 kJ·mol-1 C. 1 mol甲烷气体和2 mol氧气的总能量小于1 mol二氧化碳气体和2 mol液态水的总能量 D. 已知：S(s)+O2(g)= SO2(g)　ΔH1=-Q1 kJ·mol-1，S(g)+O2(g)= SO2(g)　ΔH2=-Q2 kJ·mol-1，则Q1＜Q2 2. 如图是生产水煤气的反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)能量变化图，由图可判断下列说法正确的是 A. 容器内充入1molCO、1molH2后充分反应，放出(b-a)kJ的热量 B. C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=－(b-a) kJ·mol -1 C. 该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放 D. 加入催化剂可以减小(b-a)的值，从而提高反应速率 3. 已知拆开1 mol O2(g)中化学键需要吸收498 kJ的能量。根据能量变化示意图，下列说法不正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－480.4 kJ·molˉ1 B. H2O(g)＝H2(g)＋O2(g) △H＝240.2 kJ·molˉ1 C. 拆开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收436.4 kJ的能量 D. H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1 mol H－O键放出462.8 kJ的能量 4. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为=。分别向的溶液中加入：①醋酸、②稀硝酸、③稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为、、，下列关系正确的是 A. B. C. D. 5. 在测定中和热的实验中，下列说法正确的是(　　)。 A. 使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差 B. 为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C. 用 0.5 mol·L-1的NaOH溶液分别与 0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D. 在测定中和热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒 6. 下列有关热化学方程式的叙述，正确的是 A. 若2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ•mol-1，则1mol碳完全燃烧放出的热量小于110.5kJ B. 若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-812.3kJ•mol-1，则甲烷的燃烧热为812.3kJ/mol C 若2NO2(g)N2O4(g) △H=+56.9kJ•mol-1，则2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量小于56.9kJ D. 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1，含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJ 7. 下列给出的各组方程式中的是 A. B. ；1/2 C. ； D. 8. 下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ） ①恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快 ②其他条件不变，温度越高，化学反应速率越快 ③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 ④3mol•L-1•s-1的反应速率一定比1mol•L-1•s-1的反应速率大 ⑤升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 ⑥有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 ⑦增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 ⑧催化剂在反应前后质量不变，但能降低活化能增大活化分子的百分数，从而增大反应速率 A. ②⑤⑧ B. ②⑥⑧ C. ②③⑤⑦⑧ D. ①②④⑤⑧ 9. 在一密闭容器中，反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的2.1倍，则下列说法正确的是 A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质A的转化率变大了 C. 物质B质量分数减小了 D. a+b<c+d 10. 将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：，经2min后测得D的浓度为0.5mol/L，，以C表示的平均速率，下列说法正确的是 A. 反应速率 B. 该反应方程式中， C. 2min时，A的物质的量为1.5mol D. 2min时，A的转化率为60% 11. 某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C(?)++2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 A. 该反应的化学平衡常数表达式是 B. 增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 C. 此时，B的平衡转化率是40% D. 增大C，A的平衡转化率减小 12. 在时，密闭容器中、、三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 初始浓度 平衡浓度 下列说法错误的是 A. 增大压强使平衡向生成的方向移动，平衡常数增大 B. 反应可表示为，其平衡常数为 C. 反应达平衡时，的转化率为 D. 改变温度可以改变此反应的平衡常数 13. 在催化剂作用下，向刚性容器中按物质的量比1︰1充入甲醇和异丁烯(用R表示)，分别在T1和T2两个温度下发生反应生成有机物W：CH3OH(g)＋R(g)⇌W(g) ΔH。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. T1>T2，ΔH>0 B. vM正=vB正>vA逆 C. 维持T2不变，再向容器中充入1 mol W，新平衡时W的百分含量减小 D. T1时，容器内起始总压为p0 kPa，则用分压表示的该反应的平衡常数Kp=kPa-1 14. 分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. 图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快 C. 图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快 D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大 15. 已知在一定条件下，反应，某实验小组测得的转化率在不同温度与压强下的实验数据，三者之间关系如下图所示。下列说法正确的是 A. 图中、两点对应平衡常数相等 B. x<4 C. TA<TB D. 将、，置于密闭容器中发生反应，放出的热量为 二、实验题(本大题共1小题，共16.0分) 16. 不同的化学反应具有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，通常用实验进行测定，也可以进行理论推算。 在科学研究中，科学家常用量热计来测量反应热。我校某化学兴趣小组的同学欲测定硫酸与氢氧化钠溶液反应的反应热，则： （1）用浓硫酸密度配制浓度为的稀硫酸。 ①所需浓硫酸的体积为_______； ②选用的主要仪器有：烧杯、量筒、_______、_______、_______。 （2）测定中和热的装置如图所示。 ①从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是_______； ②做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用_______次； ③现用的稀硫酸与氢氧化钠溶液反应测定，以下操作可能会导致测得的中和热数值偏大的是_______。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．量取稀硫酸的体积时仰视读数 C．分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 并不是所有反应的反应热均可通过实验直接测定。 （3）已知：由气态基态原子形成化学键释放的最低能量叫键能。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。部分化学键键能数据如下表： 化学键 键能 反应，试根据表中所列键能数据估算_______。 （4）依据盖斯定律可以对某些反应的焓变进行推算。已知： 请写出气体还原固体得到固体和气体的热化学反应方程式：_______。 （5）氢氧化钠稀溶液和稀硫酸溶液反应的中和热的热化学方程式可表示为：_______。 三、简答题(本大题共3小题，共39.0分) 17. 某温度时在的恒容密闭容器中、、三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析： （1）该反应的化学方程式为_______。 （2）反应开始至，用表示的平均反应速率为_______。 （3）下列叙述不能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______填字母。 A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗，同时生成 D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 E．混合气体的密度不再发生改变 F．的生成速率是生成速率的倍 G． （4）在密闭容器中，通入和，发生反应，当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化？填“增大”“减小”或“不变” ①升高温度，反应逆速率_______。 ②保持容器压强不变，充入不参加反应的惰性气体，反应速率_______，平衡向_______填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动。 18. 填空。 （1）单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：，反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为，碘蒸气的浓度为。前5分钟平均反应速率__________，的初始浓度是__________。 （2）某小组同学在室温下进行“碘钟实验”：将浓度均为的、、KI、溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。 已知：“碘钟实验”的总反应的离子方程式为 反应分两步进行： 反应A：…… 反应B： ①反应A的离子方程式是___________。对于总反应，的作用是___________。 ②探究溶液变蓝快慢的影响因素，实验I、II．(溶液浓度均为) 用量试剂 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉) 实验I 5 4 8 3 0 实验II 5 2 x y z i.溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验I是30min、实验II是40min。实验II中，x、y、z所对成的数值分别是___________、___________、___________； ii.对比实验I、II，可得出的实验结论是___________。 19. 高炉炼铁过程中发生的主要反应为：。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度 平衡常数 请回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式K=_______，∆H________0填“”、“”或“”。 （2）在一个容积为的密闭容器中，时加入、各，反应经过后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率_______、的平衡转化率_______。 （3）欲降低(2)中的平衡转化率，可采取的措施是_______。 A．减少的量　　　　增加的量　　　　移出部分 D．提高反应温度　　　减小容器的容积　　　加入合适的催化剂 （4）在的密闭容器中，条件，下列达平衡状态的是_______。 （5）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致产率降低。我国科研人员研制了双温区催化剂区域和区域的温度差可超过。双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用标注。下列说法正确的是_______。 A. ①为氮氮三键的断裂过程 B. 步骤①为反应的决速步 C. ④为原子由区域向区域的传递过程 D. 使用双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应 （6）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭恒容容器中(固体样品试样体积忽略不计)，在恒定温度下发生反应：①NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。反应达平衡时，c(CO)=2mol/L，c(CO2)=4mol/L，则此温度下反应①的平衡常数的值是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $