精品解析：鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2024-2025学年高二上学期开学（起点）考试 化学试卷

2024年秋季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校起点考试 高二化学试卷 考试时间：2024年9月3日下午14：30-17：05 试卷满分：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项符合题目要求。 1. 家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是 A. 向沸汤中加入蛋液做蛋花汤：加热使蛋白质变性 B. 用面粉做糕点时厨房不能有明火：面粉颗粒在空气中遇明火可能爆炸 C. 用氢氧化钠固体和铝粉制成疏通剂疏通被油脂、毛发、菜渣等堵塞管道：氢氧化钠具有吸水性 D. 用“爆炸盐”(含)漂白衣物：过碳酸钠水溶液有强氧化性 2. 下列反应过程中的能量变化情况不符合如图所示的是 A. B. C. D. 3. 下列措施能降低化学反应速率的是 A. 氮气和氢气制备氨时加入铁触媒 B. 锌和硫酸反应时，滴入几滴硫酸铜溶液 C. 石墨合成金刚石时增大压强 D. 碳酸钙粉末和盐酸反应时加水稀释 4. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A B 测定中和热 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C D 测定锌和稀硫酸反应的速率 探究压强对平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 5. 下列热化学方程式书写正确的是 A. 表示硫的燃烧热的热化学方程式： B. 肼()是一种可燃性液体，燃烧热为624kJ/mol，燃烧的热化学方程式： C. 若 ，则稀硫酸与稀反应的热化学方程式为： D. 密闭容器中，1g与足量的混合反应后生成，放出akJ热量()： 6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 铁钉放入冷的浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 B. 工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 C. 打开雪碧的瓶盖，立即有气体逸出 D. 氯化铜溶液加热后由蓝色变为黄色 7. 某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配，可将其“固定”得到R，实现了与分离并制备，如图所示： 已知： ；下列说法正确的是 A. 图示过程属于氮的固定 B. 多孔材料的空腔越小，反应正向进行的程度越大 C. 高温、高压下有利于从烟气中分离出 D. R在中水洗，可制得，同时实现MOFs再生 8. 在恒温恒容的密闭容器中，充入1molA和2molB发生反应 ，其正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 混合气体密度不再改变，表明反应达到平衡 B. 时改变的条件为向容器中加入B(g) C. 平衡时C的体积分数C%一定有：Ⅱ>Ⅰ D. 反应平衡常数K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 9. “接触法制硫酸”的核心反应是 ，因在催化剂表面与接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A. 和都属于酸性氧化物，通到溶液中都会产生白色沉淀 B. 增加的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②是快反应 C. 是催化剂，整个过程没有参与反应 D. 过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 10. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向钾盐溶液中滴加浓盐酸 产生的无色气体使品红溶液褪色 该钾盐一定是或 B 向5mL溶液中加入5mLKSCN溶液，振荡后再加入4滴KSCN溶液 溶液红色变深 增大反应物浓度，平衡向正方向移动 C 两支试管分别盛有4mL和4mL的酸性高锰酸钾溶液，同时各加2mL的草酸溶液 盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中紫色消失更快 其他条件相同，反应物浓度越大，反应速率越快 D 向1mL溶液中加入1mLHBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 11. 由γ-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)生成γ-丁内酯的反应如下： 在25℃时，水溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.180 mol/L，随着反应的进行，测得γ-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示： t/min 21 50 80 100 120 160 220 00 c/(mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 下列说法不正确的是 A. 该反应属于取代反应，整个反应共出现了3种官能团 B. 21 min时逆反应速率小于50 min时的正反应速率 C. 若将γ-羟基丁酸的初始浓度降低，体系中水含量增多，平衡逆向移动，γ-羟基丁酸的平衡转化率减小 D. 25℃时，该反应的平衡常数K=2.75 12. 某化合物可用于制备高性能防腐蚀涂料，其结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，共分布在三个周期。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：Z>X>Y>W B. 具有很强还原性，可以和水反应 C. 简单氢化物的稳定性和沸点：X>Z D. 工业上通过电解Y的熔融氯化物获得Y的单质 13. 下列示意图表示正确的是 A. 图①表示碳的燃烧热 B. 图②表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 C. 已知稳定性顺序：B<A<C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如③图 D. 由图④可知：该反应在低温下可自发进行 14. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：①()，②()，测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是 A. 该反应进程可用示意图表示为： B. 时刻，反应②正、逆反应速率相等 C. 该温度下的平衡常数：①>② D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 15. 顺-1，2-二甲基环丙烷(g)和反-1，2-二甲基环丙烷(g)可发生如图所示转化，该反应的速率方程可表示为和，其中和分别为正、逆反应的速率常数。T℃时，，。下列说法错误的是 A. T℃时，反应的平衡常数K为3 B. 温度升高，和均增大，且增大的程度相同 C. 若活化能，该转化过程为吸热反应 D. 在恒容的密闭容器中，若反应物和生成物的浓度之比不再改变，则反应达到平衡状态 二、非选择题：本题共4小题，共55分 16. 为探究同周期元素金属性的变化规律，某兴趣小组分别将一定规格的钠、打磨过的镁、铝放入滴有酚酞的水中，发现钠能与水发生剧烈反应，产生大量气泡，溶液很快变红：镁表面有微量气泡附着，镁条附近出现红色：铝表面几乎没有任何变化。得出金属性强弱：Na>Mg>Al （1）写出钠与水反应的离子方程式：_______。 （2）甲同学无意中将溶液滴入到镁与水反应后的试管中，观察到镁条表面立即产生大量气泡和白色沉淀，这激发了同学们的兴趣，他们经过讨论后用长度均为2cm、经过打磨的镁条与下表中液体进行了实验： 序号 溶液 现象 Ⅰ 2mL溶液(pH=8.3) 镁条表面有大量气泡持续产生，镁条表面有少量白色沉淀附着，试管底部有白色浑浊 Ⅱ 2mL溶液 比Ⅰ更剧烈 Ⅲ 2mLNaOH溶液(pH=83) 无明显现象 【查阅资料】 a．镁和水反应会在镁条表面形成致密的膜，阻碍反应进一步发生； b．在溶液中可转化为疏松的沉淀并脱离金属镁表面； c．在水溶液中存在平衡：。 【讨论分析】 ①溶液中的某种粒子破坏了Mg与反应生成的膜，这个粒子是_______，实验Ⅲ的目的为_______。 ②试用平衡原理分析Ⅰ中产生大量气体的原因_______。 （3）乙同学受到上述实验启发，设计了下图原电池装置，得到了电压表数值随时间的变化(电压数值为负值时，铝片为负极)。 ①25s时，原电池的负极是_______(填“镁”或“铝”)，50s后，负极表面的电极反应式为_______。 ②电压值最终变为负值的原因是_______。 17. 中国科学院科研人员在实验室里首次实现了以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，用一种类似“搭积木”的方式，构建了11步反应的人工合成淀粉，在未来，“空气”做馒头，“西北风”当饭“吃”可能不再是做梦。 Ⅰ．人工合成淀粉前两步涉及的反应如图1所示。 （1）已知 ，则反应的_______(用、、表示)。 Ⅱ．11步反应，每一步反应条件的选择和调控都很重要，以第一步反应为例，向一定温度下的恒容密闭容器中充入、和催化剂，发生反应：。 （2）反应历程如下(TS表示过渡态，加*表示吸附在催化剂表面)。该合成甲醇的反应_______0(填“>”、“<”或“=”)，在_______(填“高温”或“低温”)下可自发进行，生成_______(填“”、“”或“”)的步骤为该反应的决速步骤。 （3）在恒容密闭容器中，使用两种不同催化剂进行实验，相同时间内的转化率与温度、催化剂(Catl、Cat2为两种不同的催化剂)的关系如图3所示。 a点时速率比较：_______(填“>”、“<”或“=”，下同)；催化效率：Cat2_______Catl； （4）已知催化加氢的主要反应如下： 主反应Ⅰ： 副反应Ⅱ： ①下列措施一定能提高反应速率和甲醇产率的是_______(填标号)。 A．升高温度 B．通入He C．不改变投料比，增大反应物浓度 ②在压强分别为、时，将的混合气体置于恒容密闭容器中反应，不同温度下平衡时体系中转化率和、CO选择性如图所示。 已知：(或CO)的选择性。代表的选择性曲线是_______(填“a”、“b”、“c”或“d”)，_______(填“>”、“<”或“=”)。温度高于250℃，曲线b上升的原因是_______。 18. 溴及其化合物在医药、农药、染料等生产中应用广泛，工业上常用“吹出法”从海水中提溴，工艺流程如下。 已知：①海水呈弱碱性②溴单质的沸点为58.5℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。 （1）下图为氯元素与海水中溴元素物质的量之比和不同pH条件下海水中被氧化的的百分含量的变化图像。据图判断氧化最适宜的条件为_______。 （2）从吹出塔中获得的低浓度溴中含、BrCl，BrCl也能被还原为，请写出BrCl在吸收塔中与反应的化学方程式_______。 （3）吸收后的空气进行循环利用，“吹出塔”中吹出率与“吸收塔”中流量的关系如下图所示。试分析，当吸收塔中流量过大，的吹出率反而下降的原因：_______。 （4）“蒸馏塔”中温度应控制在_______(填标号)。 A．40~50℃ B．70~80℃ C．100℃以上 最终制得的液溴保存时，常在表面加入少量的水，其目的是_______。 （5）空气吹出法存在着一些弊端，亟需更优的技术替代。聚四氟乙烯气态膜法就是其中一种，基本原理如下图所示： ①经处理后的含海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应，离子方程式是_______。得到富集液后再加酸、精馏可得。 ②聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比，优点是_______(写出一条即可)。 19. NO和CO均为燃油汽车尾气的成分，三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物，发生的反应为： 。 （1）某温度下，测得NO、CO在1L体积不变的密闭容器中的物质的量浓度随时间变化关系如图1所示。 ①ab段CO的反应速率为_______，达平衡时，理论上该反应放出的热量约为_______kJ(保留3位有效数字)。 ②该条件下，不能判断此反应到达平衡状态的是_______。 A．单位时间内，消耗1molNO的同时消耗44g B．混合气体的平均相对分子质量不再改变 C． D．CO与NO转化率比值不再改变 ③其它条件不变，相同时间内，测得反应在不同催化剂作用下，NO转化率随温度变化关系如图2所示。则催化剂a条件下，图中达到平衡状态的点可能在_______(填“M点”“N点”或“M点和N点”)；催化剂b条件下，500℃以后NO转化率迅速减小的原因可能是_______。 ④恒温恒压下，再向该容器中注入“惰性气体”，该反应的化学平衡将_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 （2）某温度下，向(1)容器中充入1molCO和4mol汽车尾气(主要成分为NO和，其中NO的体积分数为25%)发生反应。10min时反应达到平衡，此时CO的转化率为50%。平衡时，体系压强为10MPa，则用分压表示的平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年秋季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校起点考试 高二化学试卷 考试时间：2024年9月3日下午14：30-17：05 试卷满分：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项符合题目要求。 1. 家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是 A. 向沸汤中加入蛋液做蛋花汤：加热使蛋白质变性 B. 用面粉做糕点时厨房不能有明火：面粉颗粒在空气中遇明火可能爆炸 C. 用氢氧化钠固体和铝粉制成疏通剂疏通被油脂、毛发、菜渣等堵塞的管道：氢氧化钠具有吸水性 D. 用“爆炸盐”(含)漂白衣物：过碳酸钠水溶液有强氧化性 【答案】C 【解析】 【详解】A．鸡蛋中含有大量蛋白质，煮沸的过程中受热使蛋白质变性，A正确； B．粉尘爆炸，指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云，在点火源作用下，形成的粉尘空气混合物快速燃烧，并引起温度压力急骤升高的化学反应，因此面粉颗粒在空气中遇到明火可能爆炸，B正确； C．在碱性条件下油脂、蛋白质都可以发生水解，同时铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气可以疏通管道，因此用氢氧化钠固体和铝粉制成疏通剂疏通被油脂、毛发、菜渣等堵塞的管道，C错误； D．过碳酸钠是过氧化氢与碳酸钠的加成化合物，碳酸钠水溶液显碱性，过氧化氢具有强氧化性，因此过碳酸钠水溶液有强氧化性，D正确； 故选C。 2. 下列反应过程中的能量变化情况不符合如图所示的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，该反应中生成物的能量高于反应物，为吸热反应。 【详解】、、均是吸热反应，生成物的能量高于反应物，能量变化情况符合图像，是放热反应，生成物的能量低于反应物，能量变化情况不符合图像，故选D。 3. 下列措施能降低化学反应速率的是 A. 氮气和氢气制备氨时加入铁触媒 B. 锌和硫酸反应时，滴入几滴硫酸铜溶液 C. 石墨合成金刚石时增大压强 D. 碳酸钙粉末和盐酸反应时加水稀释 【答案】D 【解析】 【详解】A．一般来说，催化剂可以用来加快化学反应速率，氮气和氢气制备氨时加入铁触媒，反应速率加快，故A不符合题意； B．锌和硫酸反应时，滴入几滴硫酸铜溶液，锌置换出铜，形成铜-锌-稀硫酸原电池，会加快反应速率，故B不符合题意； C．石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不会改变化学反应速率，故C不符合题意； D．碳酸钙粉末和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度，会降低化学反应速率，故D符合题意； 故选D。 4. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A B 测定中和热 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C D 测定锌和稀硫酸反应的速率 探究压强对平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．测定中和反应反应热装置中应该使用环形玻璃棒，故A项不符合题意； B．探究反应物浓度对化学反应速率的影响，应该控制单一变量，图中盐酸浓度不同，所用金属不同，故B项不符合题意； C．根据规定时间内收集氢气的多少，测定锌和稀硫酸反应的速率，故C项符合题意； D．该反应前后气体分子数不变，压强不影响平衡移动，故不能探究压强对平衡的影响，故D项不符合题意； 故答案选C。 5. 下列热化学方程式书写正确的是 A. 表示硫的燃烧热的热化学方程式： B. 肼()是一种可燃性液体，燃烧热为624kJ/mol，燃烧的热化学方程式： C. 若 ，则稀硫酸与稀反应的热化学方程式为： D. 密闭容器中，1g与足量的混合反应后生成，放出akJ热量()： 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫的燃烧热是1molS生成SO2(g)的过程所放出的热量，故A错误； B．燃烧热指可燃物为1mol，生成指定的产物所放出的热量，所以燃烧热的热化学方程式为 ，故B正确； C．H2SO4与Ba(OH)2反应会生成BaSO4沉淀和水，生成BaSO4沉淀还要放热，所以稀溶液中1molH2SO4与1molBa(OH)2反应放热大于114.6kJ，故C错误； D．密闭容器中，1g与足量的混合反应后生成，放出akJ热量，由于实际是可逆反应，此时氢气转化率较高，若消耗1mol ，则放出的热量大于2akJ，则： ，故D错误； 故选B。 6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 铁钉放入冷的浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 B. 工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 C. 打开雪碧瓶盖，立即有气体逸出 D. 氯化铜溶液加热后由蓝色变为黄色 【答案】A 【解析】 【详解】A．铁钉放入冷的浓中会钝化，反应速率减慢或停止，加入后可进一步反应，与平衡移动无关，A符合题意； B．对应可逆反应：，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出，平衡可正逆向移动，B不符题意； C．二氧化碳和水生成碳酸，打开可乐汽水瓶盖后，压强减小，反应向生成二氧化碳的方向移动，有大量气泡冒出，能用平衡移动原理解释，C不符题意； D．氯化铜溶液存在可逆过程：，加热平衡正向移动，溶液由蓝色变为黄色，D不符题意； 答案选A。 7. 某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配，可将其“固定”得到R，实现了与分离并制备，如图所示： 已知： ；下列说法正确的是 A. 图示过程属于氮的固定 B. 多孔材料的空腔越小，反应正向进行的程度越大 C. 高温、高压下有利于从烟气中分离出 D. R在中水洗，可制得，同时实现MOFs再生 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮的固定是指游离态的氮气转化为氮的化合物，图示过程将“固定”得到R，不属于氮的固定，A错误； B．多孔超分子材料的空腔大小要适配，才能分离出，不是空腔越小越能使正向进行，B错误； C．使气体分子数减小的放热反应，高温使平衡逆向移动，高压使平衡正向移动，D错误； D．由图可知，R在中水洗，发生反应：，可制得HNO3同时实现MOFs再生，D正确； 故选D。 8. 在恒温恒容的密闭容器中，充入1molA和2molB发生反应 ，其正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 混合气体密度不再改变，表明反应达到平衡 B. 时改变的条件为向容器中加入B(g) C. 平衡时C的体积分数C%一定有：Ⅱ>Ⅰ D. 反应平衡常数K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 【答案】A 【解析】 【分析】根据图象可知，向恒温恒容密闭容器中充入1molA和2molB发生反应，反应时间从开始到t1阶段，正反应速率不断减小，t1-t2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新的平衡状态，据此结合图象分析解答。 【详解】A．混合气体密度=混合气体总质量/容器体积，恒温恒容的密闭容器，体积是定值，D为固体，则平衡前气体的质量为变量，故混合气体密度也为变量，则混合气体密度不变，则能表明反应达到平衡状态，A项正确； B．根据图象变化曲线可知，t2-t3过程中，t2时v(正)瞬间不变，v(逆)瞬间增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图象，属于“渐变”过程，所以排除温度、压强和催化剂等影响因素，改变的条件为：增大生成物浓度，即向容器中加入C(g)，B项错误； C．t2-t3过程中，t2时v(正)瞬间不变，v(逆)瞬间增大，则说明向容器中加入C(g)，由于左右两边气体分子数不变，加入C(g)，平衡Ⅱ及平衡Ⅰ为等效平衡，平衡时C的体积分数C%：Ⅱ=Ⅰ，C项错误； D．平衡常数只受温度影响，T(Ⅰ)=T(Ⅱ)，故K(Ⅰ)=K(Ⅱ)，D项错误； 故答案选A。 9. “接触法制硫酸”的核心反应是 ，因在催化剂表面与接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A. 和都属于酸性氧化物，通到溶液中都会产生白色沉淀 B. 增加的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②是快反应 C. 是催化剂，整个过程没有参与反应 D. 过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 【答案】B 【解析】 【详解】A．亚硫酸的酸性比盐酸的弱，通到溶液中不反应，不会产生白色沉淀，故A错误； B．过程①只有SO2和V2O5的参与，没有氧气的参与，氧气只参与过程②，所以增加O2的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②速率远大于反应①，故B正确； C．由图可知，V2O5 为该反应的催化剂，过程①有SO2和V2O5的参与反应，故C错误； D．过程为放热反应，反应物所含化学键的键能之和小于生成物所含化学键的键能之和，故D错误； 答案选B。 10. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向钾盐溶液中滴加浓盐酸 产生的无色气体使品红溶液褪色 该钾盐一定是或 B 向5mL溶液中加入5mLKSCN溶液，振荡后再加入4滴KSCN溶液 溶液红色变深 增大反应物浓度，平衡向正方向移动 C 两支试管分别盛有4mL和4mL的酸性高锰酸钾溶液，同时各加2mL的草酸溶液 盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中紫色消失更快 其他条件相同，反应物浓度越大，反应速率越快 D 向1mL溶液中加入1mLHBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．使品红溶液褪色的无色气体为二氧化硫，则钾盐可能是K2SO3或KHSO3或K2S2O3等，故A错误； B．振荡后再加入4滴1mol/LKSCN溶液，溶液红色变深，说明c[Fe(SCN)3]增大，则增大反应物浓度，平衡向正方向移动，故B正确； C．由高锰酸钾和草酸反应中存在关系式2KMnO4～5H2C2O4，可知高锰酸钾过量，看不到褪色现象，应控制酸性高锰酸钾溶液等量且不足，改变草酸的浓度，探究浓度对反应速率的影响，故C错误； D．K2CrO4溶液中溶液中存在平衡：(黄色)+2H+⇌(橙色)+H2O，向1mL0.1mol/LK2CrO4溶液中加入1mL1.0mol/LHBr溶液，H+溶度增大，平衡正向移动，实验现象应为溶液橙色加深，故D错误； 故选B。 11. 由γ-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)生成γ-丁内酯的反应如下： 在25℃时，水溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.180 mol/L，随着反应的进行，测得γ-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示： t/min 21 50 80 100 120 160 220 00 c/(mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 下列说法不正确的是 A. 该反应属于取代反应，整个反应共出现了3种官能团 B. 21 min时的逆反应速率小于50 min时的正反应速率 C. 若将γ-羟基丁酸的初始浓度降低，体系中水含量增多，平衡逆向移动，γ-羟基丁酸的平衡转化率减小 D. 25℃时，该反应的平衡常数K=2.75 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应是羧基与羟基发生酯化反应产生酯基和水，酯化反应属于取代反应，故该反应类型是取代反应，在反应过程中涉及的官能团有羟基、羧基、酯基3种，A正确； B．酯化反应与酯的水解反应互为可逆反应。该反应从正反应方向开始，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，在反应达到平衡前，正反应速率小于逆反应速率。由表格数据可知反应达到平衡时间大于220 min，c(γ-丁内酯)=0.132 mol/L，反应在50 min、21 min时都未达到平衡状态，反应正向进行，故21 min时的逆反应速率小于50 min时的正反应速率，B正确； C．假设γ-羟基丁酸的平衡转化率为α，根据该反应的平衡常数K=。由于温度不变化学平衡常数不变，可知，若将γ-羟基丁酸的初始浓度降低，体系中水含量增多，化学平衡不移动，γ-羟基丁酸的平衡转化率不变，C错误； D．根据表格数据可知：到反应达到平衡时c(γ-丁内酯)=0.132 mol/L，c(γ-羟基丁酸)=0.180 mol/L-0.132 mol/L=0.048 mol/L，则该反应的化学平衡常数K==2.75，D正确； 故合理选项是C。 12. 某化合物可用于制备高性能防腐蚀涂料，其结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，共分布在三个周期。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：Z>X>Y>W B. 具有很强的还原性，可以和水反应 C. 简单氢化物的稳定性和沸点：X>Z D. 工业上通过电解Y的熔融氯化物获得Y的单质 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，共分布在三个周期，根据物质结构可知，W只形成一条化学键，则W是第一周期元素，为H元素；Y为+3价，则Y为Al元素；X形成两条化学键，且原子序数在W、Y之间，则X为O元素；Z可以形成3个单键和1个双键，则原子最外层应有5个电子，且W、X、Y、Z分布在三个周期，则Z应是第三周期元素，为P元素。 【详解】A．电子层数越多，简单离子半径越大；核外电子数相同的离子，核电荷数大的离子半径小，故简单离子半径：>>>，A正确； B．中H元素的化合价为-1价，可以和水反应生成氢气，因此具有很强的还原性，B正确； C．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，且水分子间可以形成分子间氢键，使水的沸点反常高，则简单氢化物的稳定性和沸点：>，C正确； D．为共价化合物，因此工业上通过电解熔融获得Al的单质，D错误； 答案选D。 13. 下列示意图表示正确的是 A. 图①表示碳的燃烧热 B. 图②表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 C. 已知稳定性顺序：B<A<C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如③图 D. 由图④可知：该反应在低温下可自发进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳的燃烧热指1molC完全燃烧生成气态二氧化碳放出的热量，图①的产物为CO，故A错误； B．图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，a点CO和H2转化率相同，当按照化学计量数之比投入时，两者转化率相同，即a=2，故B错误； C．物质的总能量越低越稳定，稳定性顺序B<A<C，物质的能量为B>A>C，可知A→B为吸热反应，B→C为放热反应，反应过程中的能量变化曲线如③图，故C正确； D．由图④可知，该反应随温度升高，Z的体积分数增大，说明反应温度升高，平衡向正反应方向移动，为吸热反应，；随压强增大，Z的体积分数减小，说明反应压强升高，平衡向逆反应方向移动，为分子数增大的反应，，由时反应自发进行，可知反应在高温时可自发进行，故D错误； 故答案选C。 14. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：①()，②()，测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是 A. 该反应进程可用示意图表示为： B. 时刻，反应②正、逆反应速率相等 C. 该温度下的平衡常数：①>② D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，反应开始的一段时间Y的浓度变化快，Z的浓度变化慢，故反应①的活化能低，反应②的活化能高，两个反应均为放热反应，图示正确，A正确； B．时刻，Y和Z的浓度相同，反应②未达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，B错误； C．根据题中两个反应，X生成Y，Y生成Z，平衡时Z的浓度大于Y的浓度，故①的反应程度大于②，故该温度下的平衡常数：①>②，C正确； D．催化剂不影响平衡，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确； 故选B。 15. 顺-1，2-二甲基环丙烷(g)和反-1，2-二甲基环丙烷(g)可发生如图所示转化，该反应的速率方程可表示为和，其中和分别为正、逆反应的速率常数。T℃时，，。下列说法错误的是 A. T℃时，反应的平衡常数K为3 B. 温度升高，和均增大，且增大的程度相同 C. 若活化能，该转化过程为吸热反应 D. 在恒容的密闭容器中，若反应物和生成物的浓度之比不再改变，则反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．T℃温度下，平衡时，反应的平衡常数，A正确； B．温度升高，正逆反应速率均增大，则和均增大，若该转化过程为吸热反应，平衡正向移动，，的增大程度大于，若该转化过程为放热反应，平衡逆向移动，，的增大程度小于，B错误； C．若活化能，该反应的，该转化过程为吸热反应，C正确； D．在恒容的密闭容器发生该反应，反应过程中反应物和生成物的浓度之比为变量，若反应物和生成物的浓度之比不再改变，则反应达到平衡状态，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分 16. 为探究同周期元素金属性的变化规律，某兴趣小组分别将一定规格的钠、打磨过的镁、铝放入滴有酚酞的水中，发现钠能与水发生剧烈反应，产生大量气泡，溶液很快变红：镁表面有微量气泡附着，镁条附近出现红色：铝表面几乎没有任何变化。得出金属性强弱：Na>Mg>Al （1）写出钠与水反应的离子方程式：_______。 （2）甲同学无意中将溶液滴入到镁与水反应后的试管中，观察到镁条表面立即产生大量气泡和白色沉淀，这激发了同学们的兴趣，他们经过讨论后用长度均为2cm、经过打磨的镁条与下表中液体进行了实验： 序号 溶液 现象 Ⅰ 2mL溶液(pH=8.3) 镁条表面有大量气泡持续产生，镁条表面有少量白色沉淀附着，试管底部有白色浑浊 Ⅱ 2mL溶液 比Ⅰ更剧烈 Ⅲ 2mLNaOH溶液(pH=8.3) 无明显现象 查阅资料】 a．镁和水反应会在镁条表面形成致密的膜，阻碍反应进一步发生； b．在溶液中可转化为疏松的沉淀并脱离金属镁表面； c．在水溶液中存在平衡：。 【讨论分析】 ①溶液中的某种粒子破坏了Mg与反应生成的膜，这个粒子是_______，实验Ⅲ的目的为_______。 ②试用平衡原理分析Ⅰ中产生大量气体的原因_______。 （3）乙同学受到上述实验启发，设计了下图原电池装置，得到了电压表数值随时间的变化(电压数值为负值时，铝片为负极)。 ①25s时，原电池的负极是_______(填“镁”或“铝”)，50s后，负极表面的电极反应式为_______。 ②电压值最终变为负值的原因是_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰 ③. Mg与水反应生成和氢气，溶液中存在，与反应生成，结合、形成质地疏松的，使平衡正向移动，膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生速率加快 （3） ①. 镁 ②. ③. 电压值起初为正值，镁作负极，产生的氢氧化镁沉淀附着在镁电极表面，阻碍了镁进一步反应，而铝与氢氧化钠溶液会发生自发的氧化还原反应，所以最终铝作负极，电压值变为负 【解析】 【分析】本实验探究了同周期金属元素的活动性，通过观察与水反应的剧烈程度得出金属性强弱：Na>Mg>Al，还探究了Mg与碳酸氢钠溶液能快速反应产生的原因，证明了碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气。 【小问1详解】 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为； 【小问2详解】 ①由实验Ⅰ和实验Ⅱ可知，溶液的浓度会影响反应速率，而实验Ⅲ证明了NaOH溶液不和镁条反应，从而证明了溶液中破坏了Mg与反应生成的膜；实验Ⅲ的目的为形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰； ②Mg与水反应生成和氢气，溶液中存在，与反应生成，结合、形成质地疏松的，使平衡正向移动，膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生速率加快； 【小问3详解】 ①25s时，电压值为正，镁片作负极；50s后，电压值为负，铝片作负极，其表面的电极反应式为； ②电压值起初为正值，镁作负极，产生的氢氧化镁沉淀附着在镁电极表面，阻碍了镁进一步反应，而铝与氢氧化钠溶液会发生自发的氧化还原反应，所以最终铝作负极，电压值变为负。 17. 中国科学院科研人员在实验室里首次实现了以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，用一种类似“搭积木”的方式，构建了11步反应的人工合成淀粉，在未来，“空气”做馒头，“西北风”当饭“吃”可能不再是做梦。 Ⅰ．人工合成淀粉前两步涉及的反应如图1所示。 （1）已知 ，则反应的_______(用、、表示)。 Ⅱ．11步反应，每一步反应条件的选择和调控都很重要，以第一步反应为例，向一定温度下的恒容密闭容器中充入、和催化剂，发生反应：。 （2）反应历程如下(TS表示过渡态，加*表示吸附在催化剂表面)。该合成甲醇的反应_______0(填“>”、“<”或“=”)，在_______(填“高温”或“低温”)下可自发进行，生成_______(填“”、“”或“”)的步骤为该反应的决速步骤。 （3）在恒容密闭容器中，使用两种不同催化剂进行实验，相同时间内的转化率与温度、催化剂(Catl、Cat2为两种不同的催化剂)的关系如图3所示。 a点时速率比较：_______(填“>”、“<”或“=”，下同)；催化效率：Cat2_______Catl； （4）已知催化加氢的主要反应如下： 主反应Ⅰ： 副反应Ⅱ： ①下列措施一定能提高反应速率和甲醇产率的是_______(填标号)。 A．升高温度 B．通入He C．不改变投料比，增大反应物浓度 ②在压强分别为、时，将的混合气体置于恒容密闭容器中反应，不同温度下平衡时体系中转化率和、CO选择性如图所示。 已知：(或CO)的选择性。代表的选择性曲线是_______(填“a”、“b”、“c”或“d”)，_______(填“>”、“<”或“=”)。温度高于250℃，曲线b上升的原因是_______。 【答案】（1） （2） ①. < ②. 低温 ③. （3） ①. > ②. > （4） ①. C ②. a ③. > ④. 主反应是放热反应，副反应生成CO是吸热反应，随着温度升高，主反应逐渐被抑制，以副反应为主，从而CO的选择性上升 【解析】 【小问1详解】 根据分步变化,写出热化学方程式： ①CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g) ②CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+HCHO(g) ③2H2(g)+O2(g)=2HO(1) 由盖斯定律可知，①+②-×③得 CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)，则； 【小问2详解】 由题图可知，该反应为放热反应，△H<0；该反应为熵减的反应，△S<0，根据△G=△H-T△S<0，反应可自发进行，则该反应在低温下可自发进行；由题图可知，生成TS3所需活化能最大，则生成TS3的步骤为该反应的决速步骤； 【小问3详解】 a点要达到平衡状态，CO2转化率增大，反应正向进行，则反应速率：；同一温度下，使用催化剂Cat2，CO2转化率更高，则催化效率：Cat2 >Catl； 【小问4详解】 ①A．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ均加快，甲醇产率降低，故A项错误； B．通入He，反应Ⅰ、Ⅱ均不变，故B项错误； C．不改变投料比，增大反应物浓度，反应Ⅰ、Ⅱ均加快，甲醇产率提高，故C项正确； 故答案为：C； ②反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，所以温度越高，越有利于反应小进行，越不利于反应Ⅰ进行，甲醇的选择性就越小。所以a代表的是甲醇的选择性，随着温度升高，选择性越来越小；曲线b、c代表二氧化碳的转化率，反应I为气体体积减小的放热反应，温度一定时增大压强，反应I的平衡向正反应方向移动，氧化碳的转化率增大，反应I为气体体积不变的吸热反应，平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，由图可知，温度一定时，p1条件下二氧化碳的转化率大于p2，则压强p1>p2；温度高于250℃，曲线b上升的原因是主反应是放热反应，副反应生成CO是吸热反应，随着温度升高，主反应逐渐被抑制，以副反应为主，从而CO的选择性上升； 18. 溴及其化合物在医药、农药、染料等生产中应用广泛，工业上常用“吹出法”从海水中提溴，工艺流程如下。 已知：①海水呈弱碱性②溴单质的沸点为58.5℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。 （1）下图为氯元素与海水中溴元素物质的量之比和不同pH条件下海水中被氧化的的百分含量的变化图像。据图判断氧化最适宜的条件为_______。 （2）从吹出塔中获得的低浓度溴中含、BrCl，BrCl也能被还原为，请写出BrCl在吸收塔中与反应的化学方程式_______。 （3）吸收后的空气进行循环利用，“吹出塔”中吹出率与“吸收塔”中流量的关系如下图所示。试分析，当吸收塔中流量过大，的吹出率反而下降的原因：_______。 （4）“蒸馏塔”中温度应控制在_______(填标号)。 A．40~50℃ B．70~80℃ C．100℃以上 最终制得的液溴保存时，常在表面加入少量的水，其目的是_______。 （5）空气吹出法存在着一些弊端，亟需更优的技术替代。聚四氟乙烯气态膜法就是其中一种，基本原理如下图所示： ①经处理后的含海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应，离子方程式是_______。得到富集液后再加酸、精馏可得。 ②聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比，优点是_______(写出一条即可)。 【答案】（1）、或≈1.1 （2） （3）过量的随“吸收后的空气”进入“吹出塔”，与新生成的反应，使的吹出率下降 （4） ①. B ②. 液封，减少液溴的挥发 （5） ①. ②. 工艺简单、吸收效率高，对环境危害较小等(合理即可) 【解析】 【分析】由题给流程可知，向酸化的浓缩海水中通入氯气，将溶液中的溴离子氧化为溴，用热空气将溴吹出，吹出的溴与二氧化硫和水反应生成氢溴酸和硫酸，向酸溶液中通入氯气，将氢溴酸氧化为溴，蒸馏得到可以循环使用的盐酸、硫酸混合溶液和液溴。 【小问1详解】 从图中可以看出，pH=1和pH=3时，其在氧化效率几乎相同，故选择在pH=3、条件下，溶液中Br2的含量最高，再加大氯的量，对溴的含量的提高也几乎没有影响，所以“氧化”的适宜条件为pH=3、； 【小问2详解】 根据题目已知信息，BrCl在吸收塔中与反应的化学方程式为； 【小问3详解】 当吸收塔中流量过大，的吹出率反而下降的原因是过量的随“吸收后的空气”进入“吹出塔”，与新生成的反应，使的吹出率下降； 【小问4详解】 由常压下，溴单质沸点为58.5℃可知，蒸馏塔中温度应控制在58.5℃以上，但不能高于水的沸点，故选B；溴易挥发，液溴保存时，常在表面加入少量的水，其目的是形成液封，减少液溴的挥发； 【小问5详解】 ①经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应生成溴化钠和溴酸钠，离子方程式为； ②聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比，优点是工艺流程简单，不使用氯气污染性较强的物质较环保。 19. NO和CO均为燃油汽车尾气的成分，三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物，发生的反应为： 。 （1）某温度下，测得NO、CO在1L体积不变的密闭容器中的物质的量浓度随时间变化关系如图1所示。 ①ab段CO的反应速率为_______，达平衡时，理论上该反应放出的热量约为_______kJ(保留3位有效数字)。 ②该条件下，不能判断此反应到达平衡状态的是_______。 A．单位时间内，消耗1molNO的同时消耗44g B．混合气体的平均相对分子质量不再改变 C． D．CO与NO的转化率比值不再改变 ③其它条件不变，相同时间内，测得反应在不同催化剂作用下，NO转化率随温度变化关系如图2所示。则催化剂a条件下，图中达到平衡状态的点可能在_______(填“M点”“N点”或“M点和N点”)；催化剂b条件下，500℃以后NO转化率迅速减小的原因可能是_______。 ④恒温恒压下，再向该容器中注入“惰性气体”，该反应的化学平衡将_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 （2）某温度下，向(1)容器中充入1molCO和4mol汽车尾气(主要成分为NO和，其中NO的体积分数为25%)发生反应。10min时反应达到平衡，此时CO的转化率为50%。平衡时，体系压强为10MPa，则用分压表示的平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数) 【答案】（1） ①. ②. 0.336kJ ③. CD ④. N点 ⑤. 温度升高使催化剂的活性降低 ⑥. 逆向移动 （2）6.175 【解析】 小问1详解】 ①ab段CO的反应速率为：；达平衡时，NO浓度的变化量为：9×10-4mol/L，则△n(NO)= 9×10-4mol，理论上该反应放出的热量约为：； ②A．根据化学方程式可知，单位时间内，消耗1molNO的同时消耗44gCO2，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故A项不符合题意； B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应已达到平衡状态，故B项不符合题意； C．，反应速率之比不等于计量数之比，正逆反应速率不等，不能说明达到平衡，故C项符合题意； D．反应无时不刻在按照1:1的化学计量数之比消耗CO和NO，所以转化率的比值始终保持不变，因此转化率保持不变不能作为平衡状态的判据，故D项符合题意； 故答案为：CD； ③在催化剂a作用下，M点对应的NO转化率小于相同温度下使用另一催化剂时NO的转化率，催化剂的使用不影响平衡移动，故M点不是平衡状态，N点为平衡点；催化剂b条件下，500℃以后NO转化率迅速减小的原因可能是因为温度升高使催化剂的活性降低； ④恒温恒压下，再向该容器中注入“惰性气体”，等同于增大容器体积，各气体浓度减小，化学平衡常数不变，则该反应的化学平衡将逆向移动； 【小问2详解】 根据题中所给数据可知，4mol汽车尾气中含有n(NO)=4mol×25%=1mol，n(N2)=4mol×75%=3mol，反应达到平衡时CO的转化率为50%，即n(CO)=1mol×50%=0.5mol，列出三段式：，平衡时，体系压强为10MPa，n(气体)=0.5+0.5+0.5+3.25=4.75mol，则用分压表示的平衡常数为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$