精品解析：江西省景德镇市乐平中学2024-2025学年高二上学期9月月考化学试题

江西省乐平中学2024-2025学年度高二月考化学试卷 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 S-32 第Ⅰ卷(选择题) 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 下列说法中正确的说法有几个 ①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应　②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应　③增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而使有效碰撞次数增多　④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)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大　⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程　⑥催化剂能增大活化分子百分数，从而成千成万倍地增大化学反应速率 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 2. 化学是一门以实验为基础的自然科学。通过实验观察、测量和分析来揭示物质的性质、组成、结构以及变化规律。下列实验装置能达到实验目的是 A．探究浓度对化学反应速率的影响 B．实验室制备氨气 C．测定中和反应的反应热 D．实验室制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 3. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是（ ）。 A. ①②③ B. ②④⑤ C. ①③⑤ D. ②③④ 4. 下列化学反应的能量变化和图示一致，且属于氧化还原反应的是 A. 灼热的炭与二氧化碳 B. 液态水汽化 C. 酸碱中和反应 D. Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵固体 5. 对于 H2O2 分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较 Fe3+和 Cu2+对 H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列说法不正确的是 A. 图甲可通过观察气泡产生快慢来比较反应速率的大小 B. 用图乙装置测定反应速率时，若 10s 产生标况下氢气 22.4ml，则用氢气表示的10s 内反应速率为 0.0001mol·s-1 C. 图甲所示实验中，若左边试管里的反应速率大于右边的，则证明 Fe3+对 H2O2 分解的催化效果比 Cu2+的好 D. 为检查乙装置的气密性，可关闭 a 处旋塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松 开活塞，观察活塞是否回到原位 6. 丙烯与发生加成反应，生成和两种产物，其能量与反应历程如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是放热反应，所以能自发进行 B. 生成的反应，反应速率较慢的步骤是第Ⅰ步 C. 从能量角度看，较稳定的产物是 D. 总反应的 7. 某研究小组为探究室温下水溶液体系中的化学反应的反应物初始浓度、溶液中的初始浓度及初始速率间的关系，得到如下数据。 实验编号 的初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始速率mol/(L·s) 1 1.00 2 1.00 3 2.00 4 1.00 已知表中初始反应速率与有关离于浓度关系可以表示为：(温度一定时，为常数)。下列说法不正确的是 A. 实验2中， B. 设计实验2和实验4的目的是研究离子浓度对反应速率的影响 C. b=1；c=0.5 D. 若实验编号4的其它浓度不变，时，反应的初始速率 8. 是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应： 。温度下的平衡常数为。下列说法错误的是 A. 反应的 B. 该反应在高温下可自发进行 C. 温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D. 温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 9. 反应，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. X、Z两点气体的颜色：X比Z浅 B. X、Y两点的反应速率：X<Y C. D. X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z 10. 其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件，对反应化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线(T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是 A. 若，则正反应是吸热反应 B. 时，若起始不变时达到平衡，大小为： C. 达到平衡时，转化率： D. b点和d点起始投料的和的物质的量之比均为 11. 已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)；ΔH＜0。在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是 A. a、b、c、d四个点中，只有b、d点的化学反应处于平衡状态 B. 前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.06mol/(L•min) C. 25min时，导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L D. 图中的两条曲线，X是表示N2O4浓度随时间的变化曲线 12. 温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应X(g)Y(g)+Z(g)ΔH，反应均进行10min，测得各容器中X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. a点再充入一定量的X，平衡正向移动，X的转化率增大 B. d点有v正＞v逆 C. 正反应速率v(b)=v(d) D. 若b点为平衡点，则浓度平衡常数K=0.5 13. 工业上合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) =-90.8kJ·mol-1.恒温恒容，按不同方式投入反应物，3个密闭容器体积相等，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法错误的是 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1molCO 、2molH2 1mol CH3OH 2molCO、4molH2 H2的浓度(mol/L) c1 c2 c3 反应的能量变化 放出Q1 kJ 吸收Q2 kJ 放出Q3 kJ CH3OH体积分数 φ1 φ2 φ3 反应物转化率 α 1 α 2 α 3 A. 2c1>c3 B. Q1+Q2=90.8 C. α2+α3>100% D. φ2>φ3 14. 在恒容密闭容器中，将和一定量混合加热反应 ，平衡后物质的量为，化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是 A. 的转化率之比为 B. 达平衡后的体积分数为 C. 升高温度，浓度减小，表明该反应是吸热反应 D. 平衡后，再通入，正反应速率逐渐增大 第Ⅱ卷(非选择题，共58分) 15. 汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。 I.已知4CO（g）+2NO2（g）4CO2（g）+N2（g）∆H=﹣1200kJ•mol﹣1 （1）该反应在___（填“高温、低温或任何温度”）下能自发进行。 （2）对于该反应，改变某一反应条件（温度T1＞T2），下列图象正确的是___（填标号）。 （3）某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲：NO20.2mol，CO 0.4mol；乙：NO20.1mol，CO 0.2mol。 经过一段时间后达到平衡状态。 ①N2的平衡体积分数：甲___乙（填“＞、＝、＜或不确定”，下同）。 ②NO2的平衡浓度：甲___乙。 ③甲中CO的转化率为50%，该反应的平衡常数为___。 II.柴油汽车尾气中的碳烟（C）和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下，将模拟尾气（成分如表所示）以相同的流速通过该催化剂测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结果如图所示。 模拟尾气 气体（10mol） 碳烟 NO O2 He 物质的量（mol） 0.025 0.5 9.475 一定量 （4）375℃时，测得排出的气体中含amol O2和0.0525 mol CO2，已知X为N2，Y为N2O，则a=___。 （5）实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是___。 16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将盐酸与 溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器的作用是___________。 （2）简易量热计如果不盖杯盖，生成 时所测得中和反应的 将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是___________。 （3）实验中改用 盐酸和 溶液进行反应，与上述实验相比，二者所求中和热数据___________(填“相等”或“不相等”)。 （4）若 盐酸和 溶液的密度都是 ，反应后生成的溶液比热容，用 盐酸和 溶液进行4次实验测得反应前后的温度差值为 则试验的温度差平均值为___________，得中和热 ___________(结果保留小数点后1位)与默认中和热 比较___________。(填“偏大”“偏小”或“一样”) （5）下列说法正确的是___________(填字母)。 向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 用量筒量取稀酸或碱时，视线必须与液体凹面最低处相平 内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成 时所测得的中和反应的反应热 无影响 17. 合成氨工艺是人工化肥的生产支柱，是人类生存发展的“食”之基础。 回答下列问题： Ⅰ.化学键键能如表 化学键 N≡N H—H N—H 键能() 946 436 390.8 （1）估算的△H=_______。已知该反应的△S=-198.9J/(mol·K)，理论上该反应在温度为298K下_______(填“能”或“不能”)自发进行。 Ⅱ.科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了合成氨的反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示，TS表示过渡态。 （2）图示历程包含_______个基元反应。发生N—N键断裂的反应方程式为______________。 （3）H—H键断裂应该吸收热量，但反应的，主要原因为______________。 （4）在实际工业生产中，合成氨一般采用的温度为400～500℃，主要原因为______________。 （5）温度为500℃、压强为20MPa，原料气，反应，反应平衡时，氨气的体积分数为20%，则氮气的转化率约为_______%(计算结果保留三位有效数字)。该条件下，，的标准平衡常数为_______(用最简分数形式表示)。[已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，，其中，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。 18. 某小组研究了铜片与反应的速率，实验现象记录如下表。 实验 时间段 现象 ① 0~15min 铜片表面出现极少气泡 15~25min 铜片表面产生较多气泡，溶液呈很浅的蓝色 25~30min 铜片表面均匀冒出大量气泡 30~50min 铜片表面产生较少气泡，溶液蓝色明显变深，液面上方呈浅棕色 为探究影响该反应速率的主要因素，小组进行如下实验。 实验Ⅰ：监测上述反应过程中溶液温度的变化，所得曲线如下图： 实验Ⅱ：②~④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积、，结果显示：Cu(NO3)2、NO对Cu和HNO3反应速率的影响均不明显，NO2能明显加快该反应的速率。 实验Ⅲ：在试管中加入铜片和，当产生气泡较快时，取少量反应液于试管中，检验后发现其中含有NO。 （1）根据表格中的现象，描述该反应的速率随时间的变化情况：___________。 （2）实验Ⅰ的结论：温度升高___________(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。 （3）实验Ⅱ的目的是：___________。 （4）小组同学查阅资料后推测：该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验Ⅱ、Ⅲ，在下图方框内填入相应的微粒符号，以补全催化机理。①_________；②_________ 。 （5）为验证(4)中猜想，还需补充一个实验：___________(请写出操作和现象)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西省乐平中学2024-2025学年度高二月考化学试卷 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 S-32 第Ⅰ卷(选择题) 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 下列说法中正确的说法有几个 ①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应　②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应　③增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而使有效碰撞次数增多　④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)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大　⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程　⑥催化剂能增大活化分子百分数，从而成千成万倍地增大化学反应速率 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】B 【解析】 【详解】①活化分子的碰撞有一定的合适取向，故错误； ②普通分子间的碰撞没有发生化学反应，因为发生有效碰撞是活化分子，具有一定的能量，故错误； ③增大反应物浓度，增大单位体积内活化分子的个数，从而使有效碰撞次数增多，故错误； ④有气体参加的化学反应，增大压强，增大单位体积内活化分子的个数，从而使反应速率增大，故错误； ⑤化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，故正确； ⑥催化剂降低活化能，增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率，故正确。 答案选B。 2. 化学是一门以实验为基础的自然科学。通过实验观察、测量和分析来揭示物质的性质、组成、结构以及变化规律。下列实验装置能达到实验目的是 A．探究浓度对化学反应速率的影响 B．实验室制备氨气 C．测定中和反应的反应热 D．实验室制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．H2O2和NaHSO3溶液反应生成H2O和Na2SO4，该反应没有现象，不能用来探究浓度对化学反应速率的影响，A错误； B．加热氯化铵时，它会分解成氯化氢气体和氨气，二者遇冷又生成氯化铵，不能通过加热氯化铵来制备氨气，B错误； C．选项所给装置可以用于测定中和反应的反应热，C正确； D．导管末端不能伸入到饱和碳酸钠溶液液面下，要防止倒吸，D错误； 本题选C。 3. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是（ ）。 A. ①②③ B. ②④⑤ C. ①③⑤ D. ②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】合成氨气的反应是体积减小的、放热的可逆反应。 ①净化干燥的目的是减少副反应的发生，提高产物的纯度，不能提高转化率，故①不符合； ②增大压强平衡向正反应方向移动，可提高原料的转化率，故②符合题意； ③催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，不能提高转化率，故③不符合； ④把生成物氨气及时分离出来，可以促使平衡向正反应方向移动，提高反应物转化率，故④符合题意。 ⑤通过氮气和氢气的循环使用，可以提高原料的利用率，故⑤符合题意； 即②④⑤正确； 答案选B。 【点睛】考查外界条件对反应速率和平衡状态的影响。 4. 下列化学反应的能量变化和图示一致，且属于氧化还原反应的是 A. 灼热的炭与二氧化碳 B. 液态水汽化 C. 酸碱中和反应 D. Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵固体 【答案】A 【解析】 【分析】根据图示化学反应与能量变化的关系图可知，该反应属于吸热反应。常见的吸热反应有：Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵固体、盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等，氧化还原反应的特征是有元素化合价的升降，据此分析解答。 【详解】A．灼热的炭与二氧化碳，属于吸热反应，且C元素有化合价的升降，属于氧化还原反应，A符合题意； B．液态水汽化属于吸热现象，为物理变化，B不符合题意； C．酸碱中和反应属于放热反应，且没有元素化合价的升降，不属于氧化还原反应，C不符合题意； D．Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵固体虽属于吸热反应，但没有元素化合价的升降，不属于氧化还原反应，D不符合题意； 故选A。 5. 对于 H2O2 分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较 Fe3+和 Cu2+对 H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列说法不正确的是 A. 图甲可通过观察气泡产生快慢来比较反应速率的大小 B. 用图乙装置测定反应速率时，若 10s 产生标况下氢气 22.4ml，则用氢气表示的10s 内反应速率为 0.0001mol·s-1 C. 图甲所示实验中，若左边试管里的反应速率大于右边的，则证明 Fe3+对 H2O2 分解的催化效果比 Cu2+的好 D. 为检查乙装置的气密性，可关闭 a 处旋塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松 开活塞，观察活塞是否回到原位 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．图甲实验中，反应速率越大，产生气泡越快，则可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，A正确； B．用图乙装置测定反应速率时，若10s产生标况下氢气22.4ml，则H2的物质的量为：，用氢气的物质的量来表示的10s 内反应速率为= 0.0001mol·s-1，B正确； C．若图甲所示实验中反应速率左边试管＞右边试管，则能够说明FeCl3比CuSO4对H2O2分解催化效果好，但不一定是Fe3+和Cu2+，可能是硫酸根离子和氯离子有催化作用，C错误； D．关闭a处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够进入，活塞不能回到原位，D正确； 故答案为：C。 6. 丙烯与发生加成反应，生成和两种产物，其能量与反应历程如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是放热反应，所以能自发进行 B. 生成的反应，反应速率较慢的步骤是第Ⅰ步 C. 从能量角度看，较稳定的产物是 D. 总反应的 【答案】B 【解析】 【详解】A．放热反应不一定都能自发进行，A错误； B．生成 CH3CHClCH3 的反应，活化能越高，反应速率越慢，第I步活化能高于第II步，即第I步反应速率较慢，B正确； C．能量越低，产物越稳定，从图看出，CH3CH2CH2Cl的能量高于CH3CHClCH3，故较稳定的产物是CH3CHClCH3，C错误； D． ΔE4是实现第一步到第二步的能量差值，故ΔE3−ΔE4并不是反应物和生成的能量差，即该反应的焓变不等于ΔE3−ΔE4，D错误； 故选B。 7. 某研究小组为探究室温下水溶液体系中的化学反应的反应物初始浓度、溶液中的初始浓度及初始速率间的关系，得到如下数据。 实验编号 的初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始速率mol/(L·s) 1 1.00 2 1.00 3 2.00 4 1.00 已知表中初始反应速率与有关离于浓度关系可以表示为：(温度一定时，为常数)。下列说法不正确的是 A. 实验2中， B. 设计实验2和实验4的目的是研究离子浓度对反应速率的影响 C. b=1；c=0.5 D. 若实验编号4的其它浓度不变，时，反应的初始速率 【答案】C 【解析】 【分析】将表中实验1、4代入速率方程，可得b=1，将实验，3、4代入速率方程v=kc(I-)1c(OCl-)bc(OH-)c，可得c=-1，依据不同实验中变量关系判断速率影响因素。 【详解】A．实验2和实验4OCl-离子浓度不同，应保证其他条件相同，故a=4×10-3，故A正确； B．实验2和实验4其他条件相同，OCl-离子浓度不同，故设计实验2和实验4的目的是研究OCl-离子浓度对反应速率的影响，故B正确； C．依据分析可知b=1，c=-1，故C错误； D．实验4中kc(I-)1c(OCl-)bc(1)c=7.2×10-4mol•L-1•s-1，则其它浓度不变，pH=13时，反应的初始速率 v=kc(I-)1c(OCl-)c(0.1)-1=7.2×10-3mol•L-1•s-1，故D正确； 答案选C。 8. 是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应： 。温度下的平衡常数为。下列说法错误的是 A. 反应的 B. 该反应在高温下可自发进行 C. 温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D. 温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．由热化学方程式可知，该反应为气体分子数增加的反应即熵增，则ΔS＞0，故A项正确； B．ΔH>0，ΔS＞0，该反应若可以自发进行，需ΔG=ΔH-TΔS<0，则该反应在高温下可自发进行，故B项正确； C．该反应为吸热反应，温度越高平衡常数越大，若K1<K2，则T1<T2，故C项错误； D．，Qc<K1，则此时反应将向正反应方向进行，故D项正确； 答案选C。 9. 反应，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. X、Z两点气体的颜色：X比Z浅 B. X、Y两点的反应速率：X<Y C. D. X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z 【答案】A 【解析】 【详解】A．X、Z两点温度相同，压强：Z>X，加压浓度增大，体系的颜色加深，平衡向气体系数和减小的方向即正反应方向移动，但平衡移动的后气体的颜色Z更深，故A正确； B．X、Y两点压强相同，温度：X>Y，相同条件下，温度越高，反应速率越快，故的反应速率：X>Y，故B错误； C．该反应是一个放热反应，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，二氧化氮的体积分数增大，故T1<T2，故C错误； D．X、Z两点温度相同，压强：Z>X，加压，平衡向正向移动，气体的平均相对分子质量，m不变，n减小，故气体的平均相对分子质量：X<Z，故D错误。 答案为：A。 10. 其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件，对反应化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线(T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是 A. 若，则正反应是吸热反应 B. 时，若起始不变时达到平衡，大小为： C. 达到平衡时，转化率： D. b点和d点起始投料的和的物质的量之比均为 【答案】B 【解析】 【详解】A．若T1 > T2，根据图象可知，其它条件相同时，升高温度，平衡时AB3%减小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A项错误； B．T2温度下，该反应在起始n(A2)一定时达到平衡，B2起始物质的量增大，平衡正向移动，AB3的物质的量增大，AB3的物质的量的大小为c＞b＞a，B项正确； C．，a、b、c点在相同温度下，a、b、c点n（B2）起始依次增大，增大B2，平衡向正反应方向移动，A2的平衡转化率增大，则平衡时A2的转化率：c>b>a，C项错误； D．对于可逆反应，当反应物的投料比等于计量数之比时，生成物的体积分数最大,所以b点和d点起始加入的和的物质的量之比均为，D项错误； 故选B。 11. 已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)；ΔH＜0。在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是 A. a、b、c、d四个点中，只有b、d点的化学反应处于平衡状态 B. 前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.06mol/(L•min) C. 25min时，导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L D. 图中的两条曲线，X是表示N2O4浓度随时间的变化曲线 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知10-25min时是平衡状态，从开始到建立平衡，X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，根据化学反应：2NO2(g)N2O4(g)，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线，由此分析。 【详解】A．a、b、c、d四个点中，只有b、d点的浓度不随时间的变化而变化，b、d点化学反应处于平衡状态，故A正确； B．由图象可知，10 min内用NO2的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L，所以v(NO2)= =0.04mol/(L·min)，故B错误； C．25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度，故C错误； D．由上述分析可知，X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线，故D错误； 答案选A。 【点睛】注意把握曲线的变化趋势，正确判断外界条件对平衡移动的影响，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义，根据浓度的变化量判断出X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线是易错点。 12. 温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应X(g)Y(g)+Z(g)ΔH，反应均进行10min，测得各容器中X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. a点再充入一定量的X，平衡正向移动，X的转化率增大 B. d点有v正＞v逆 C. 正反应速率v(b)=v(d) D. 若b点为平衡点，则浓度平衡常数K=0.5 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知容积越小反应速率越快，所以a、b、c容器反应已达到平衡，d容器未平衡，增大容器体积平衡正向移动。 【详解】A．a点达到平衡后，再充入一定量的X，容器体积不变，相当于增大压强平衡逆向移动， X的转化率减小，故A错误； B．d点反应未达到平衡，平衡正向移动，有v正＞v逆，故B正确； C．b容器中反应物生成物浓度都大于d容器中，溶度越大反应速率越大，所以正反应速率v(b)＞v(d)，故C错误； D．b点不知容器体积，无法确定物质浓度，无法计算平衡常数，故D错误； 故选：B。 13. 工业上合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) =-90.8kJ·mol-1.恒温恒容，按不同方式投入反应物，3个密闭容器体积相等，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法错误的是 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1molCO 、2molH2 1mol CH3OH 2molCO、4molH2 H2的浓度(mol/L) c1 c2 c3 反应的能量变化 放出Q1 kJ 吸收Q2 kJ 放出Q3 kJ CH3OH体积分数 φ1 φ2 φ3 反应物转化率 α 1 α 2 α 3 A. 2c1>c3 B. Q1+Q2=90.8 C. α2+α3>100% D. φ2>φ3 【答案】D 【解析】 【分析】甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以Q1+Q2=90.8；φ1=φ2；α 1+α 2=1；甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，2c1> c3; φ1<φ3；α1<α 3。 【详解】A. 甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，2c1> c3，故A正确； B. 甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以Q1+Q2=90.8，故B正确； C. 甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以α 1+α 2=1；甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动，α 1<α 3 ；所以α2+α3>100%，故C正确； D. 甲通入1molCO 、2molH2与1mol CH3OH为等效平衡，所以φ1=φ2；甲和丙相比，丙的投料为甲的2倍，相当于甲把体积缩小为原来的一半，增大压强，平衡正向移动φ1<φ3；所以φ2<φ3，故D错误。 选D。 14. 在恒容密闭容器中，将和一定量混合加热反应 ，平衡后物质的量为，化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是 A. 的转化率之比为 B. 达平衡后的体积分数为 C. 升高温度，浓度减小，表明该反应是吸热反应 D. 平衡后，再通入，正反应速率逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设起始时H2S的物质的量为，，化学平衡常数为：，解得，CO的转化率为：，H2S的转化率为：，转化率之比为：7:10，故A项错误； B．由A项三段式可知，平衡后，n(CO)=8，n(COS)=2，n(H2S)=5，n(H2)=2，则H2S的体积分数为： ，故B项正确； C．升高温度，平衡向吸热的方向移动；升高温度，COS浓度减小，平衡逆向进行，说明正向为放热反应，故C项错误； D．通入后，CO物质的量浓度突然增大，正反应速率突然增大，后来浓度减小，反应速率减小，则正反应速率突然增大后又减小，故D项错误； 故本题选B。 第Ⅱ卷(非选择题，共58分) 15. 汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。 I.已知4CO（g）+2NO2（g）4CO2（g）+N2（g）∆H=﹣1200kJ•mol﹣1 （1）该反应在___（填“高温、低温或任何温度”）下能自发进行。 （2）对于该反应，改变某一反应条件（温度T1＞T2），下列图象正确的是___（填标号）。 （3）某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲：NO20.2mol，CO 0.4mol；乙：NO20.1mol，CO 0.2mol。 经过一段时间后达到平衡状态。 ①N2的平衡体积分数：甲___乙（填“＞、＝、＜或不确定”，下同）。 ②NO2的平衡浓度：甲___乙。 ③甲中CO的转化率为50%，该反应的平衡常数为___。 II.柴油汽车尾气中的碳烟（C）和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下，将模拟尾气（成分如表所示）以相同的流速通过该催化剂测得所有产物（CO2、N2、N2O）与NO的相关数据结果如图所示。 模拟尾气 气体（10mol） 碳烟 NO O2 He 物质的量（mol） 0.025 0.5 9.475 一定量 （4）375℃时，测得排出的气体中含amol O2和0.0525 mol CO2，已知X为N2，Y为N2O，则a=___。 （5）实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是___。 【答案】 ①. 低温 ②. CD ③. ＞ ④. ＞ ⑤. 10L/mol ⑥. 0.45 ⑦. NO2气体中有N2O4，不便进行定量测定 【解析】 【分析】根据化学反应的复合判据判断反应能否自发进行；根据影响化学平衡的因素判断图象的正确；根据平衡转化率计算化学平衡常数，根据图象和守恒法计算。 【详解】Ⅰ.已知4CO(g)＋2NO2(g)⇌ 4CO2(g)＋N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1 (1)ΔH=-1200 kJ·mol−1<0，正反应为气体体积减小的过程，即为熵减的过程，ΔS<0，结合复合判据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，则该反应在低温时能自发进行； (2)A.T1>T2，由T1到T2为降温，反应速率应减小，图象与实际不符，故A错误； B.利用“先拐先平数值大”的原则，根据图中显示可得T1<T2，图象与实际不符，故B错误； C.增大压强平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，CO2的体积分数增大；保持压强不变，降低温度，平衡向放热的方向移动，即向正反应方向移动，CO2的体积分数增大，图象与实际相符合，故C正确； D.平衡常数只与温度有关，改变压强平衡常数不变，图象与实际相符合，故D正确； 答案选CD； (3) ①甲的投料是乙的两倍，乙相当于在甲达到平衡后减小压强使容器的体积变为4L，减小压强平衡逆向移动，则甲中N2的平衡体积分数大于乙； ②甲的投料是乙的两倍，乙相当于在甲达到平衡后减小压强使容器的体积变为4L，若平衡不移动则乙中NO2浓度为甲中的一半，减小压强虽然平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，甲中NO2的平衡浓度大于乙； ③设甲中达到平衡状态时CO的变化物质的量为x ，则=50%，可得x=0.2mol， 则该反应的平衡常数K===10L/mol； Ⅱ(4)模拟尾气中含NO0.025mol，X为N2，Y为N2O，根据图示NO转化为N2的转化率为16%，转化为N2O的转化率为8%，根据N守恒，则排出的气体中N2物质的量为0.025mol×16%÷2=0.002mol、N2O物质的量为0.025mol×8%÷2=0.001mol，排出的气体中有0.0525molCO2，根据得失电子守恒，0.002mol×2×2+0.001mol×2×1+4n(O2)消耗=0.0525mol×4，解得n(O2)消耗=0.05mol，则排出的气体中含O2物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol，即a=0.45。 (5)实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是：NO2中存在2NO2N2O4的平衡体系，NO2气体中存在N2O4，不便于定量测定。 16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将盐酸与 溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器的作用是___________。 （2）简易量热计如果不盖杯盖，生成 时所测得中和反应的 将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是___________。 （3）实验中改用 盐酸和 溶液进行反应，与上述实验相比，二者所求中和热数据___________(填“相等”或“不相等”)。 （4）若 盐酸和 溶液的密度都是 ，反应后生成的溶液比热容，用 盐酸和 溶液进行4次实验测得反应前后的温度差值为 则试验的温度差平均值为___________，得中和热 ___________(结果保留小数点后1位)与默认中和热 比较___________。(填“偏大”“偏小”或“一样”) （5）下列说法正确的是___________(填字母)。 向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 用量筒量取稀酸或碱时，视线必须与液体凹面最低处相平 内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成 时所测得的中和反应的反应热 无影响 【答案】（1）搅拌，使强酸和强碱充分反应 （2） ①. 偏大 ②. 不盖杯盖会有一部分热量散失，但中和热焓变是负值，反应热 将偏大 （3）相等 （4） ①. 3.3℃ ②. ③. 偏大 （5）c 【解析】 【小问1详解】 根据量热计的构造可知，该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌器，其作用是搅拌，使强酸和强碱充分反应，故答案为：搅拌，使强酸和强碱充分反应； 【小问2详解】 简易量热计如果不盖杯盖，热量损耗大，测得数值将偏小，中和热ΔH为负值，即反应热（ΔH）将偏大，故答案为：偏大；不盖杯盖会有一部分热量散失，但中和热焓变是负值，反应热（ΔH）将偏大； 【小问3详解】 反应放出的热量和所用酸以及碱的用量成正比，改用80mL0.50mol•L-1的盐酸和80mL0.55mol•L-1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量减少，即不相等，但二者所求中和热数据相等，故答案为：相等； 【小问4详解】 若0.50mol/L盐酸和0.55mol/LNaOH溶液的密度都是1g/cm3，反应后生成的溶液比热容c=4.18J/(g·℃)，用80mL0.50mol·L-1盐酸和80mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行4次实验测得反应前后的温度差值为3.4℃、3.3℃、4.7℃、3.2℃，第三组实验数据明显误差舍去，平均温差为：=3.3℃，生成H2O的物质的量为：0.08L×0.50mol/L=0.04mol，则得中和热ΔH=-=-55.176kJ/mol，与默认中和热ΔH=-57.4kJ/mol比较偏大，故答案为：3.3℃；-55.176kJ/mol；偏大； 【小问5详解】 a．若缓慢而匀速地加入会造成热量散失，导致测定结果误差较大，a错误； b．量筒中残留液体为标定以外的体积，则将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中会使HCl的物质的量偏大，导致放出的热量偏高，b错误； c．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平，否则俯视或仰视都会造成测量结果出现误差，c正确； d．内筒洗净后，未及时烘干，使溶液总质量增大，导致溶液的最终温度偏低，d错误； 故答案为：c。 17. 合成氨工艺是人工化肥的生产支柱，是人类生存发展的“食”之基础。 回答下列问题： Ⅰ.化学键键能如表 化学键 N≡N H—H N—H 键能() 946 436 390.8 （1）估算的△H=_______。已知该反应的△S=-198.9J/(mol·K)，理论上该反应在温度为298K下_______(填“能”或“不能”)自发进行。 Ⅱ.科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了合成氨的反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示，TS表示过渡态。 （2）图示历程包含_______个基元反应。发生N—N键断裂的反应方程式为______________。 （3）H—H键断裂应该吸收热量，但反应的，主要原因为______________。 （4）在实际工业生产中，合成氨一般采用的温度为400～500℃，主要原因为______________。 （5）温度为500℃、压强为20MPa，原料气，反应，反应平衡时，氨气的体积分数为20%，则氮气的转化率约为_______%(计算结果保留三位有效数字)。该条件下，，的标准平衡常数为_______(用最简分数形式表示)。[已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，，其中，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。 【答案】（1） ①. －90.8 ②. 能 （2） ①. 7 ②. (或) （3）断键后的H吸附在催化剂表面，形成特殊的作用力要释放能量，释放的总能量高于断键吸收的总能量 （4）能够提高反应速率(或催化剂的活性较大) （5） ①. 33.3 ②. 【解析】 【小问1详解】 =反应物的总键能-生成物的总键能，，理论上该反应在温度为298K下能自发进行。 【小问2详解】 ①反应历程中有7个过渡态，基元反应有7个；N—N断裂的过程经历过渡态4(TS4)，其反应方程式为(或)。 【小问3详解】 H—H键断裂应该吸收热量，但反应的，主要原因为H—H键断裂应该吸收热量，断键后的H吸附在催化剂表面，形成特殊的作用力要释放能量，释放的总能量高于断键吸收的总能量。 【小问4详解】 合成氨是放热反应，理论上低温有利于合成氨，但低温会使反应速率降低，400～500℃能够提高反应速率，催化剂(铁触媒)的活性较大。 【小问5详解】 根据已知条件列出“三段式” 反应平衡时，氨气的体积分数，解得，则氮气的转化率约为33.3%。，，，，代入公式可得。 18. 某小组研究了铜片与反应的速率，实验现象记录如下表。 实验 时间段 现象 ① 0~15min 铜片表面出现极少气泡 15~25min 铜片表面产生较多气泡，溶液呈很浅的蓝色 25~30min 铜片表面均匀冒出大量气泡 30~50min 铜片表面产生较少气泡，溶液蓝色明显变深，液面上方呈浅棕色 为探究影响该反应速率的主要因素，小组进行如下实验。 实验Ⅰ：监测上述反应过程中溶液温度的变化，所得曲线如下图： 实验Ⅱ：②~④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积、，结果显示：Cu(NO3)2、NO对Cu和HNO3反应速率的影响均不明显，NO2能明显加快该反应的速率。 实验Ⅲ：在试管中加入铜片和，当产生气泡较快时，取少量反应液于试管中，检验后发现其中含有NO。 （1）根据表格中的现象，描述该反应的速率随时间的变化情况：___________。 （2）实验Ⅰ的结论：温度升高___________(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。 （3）实验Ⅱ的目的是：___________。 （4）小组同学查阅资料后推测：该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验Ⅱ、Ⅲ，在下图方框内填入相应的微粒符号，以补全催化机理。①_________；②_________ 。 （5）为验证(4)中猜想，还需补充一个实验：___________(请写出操作和现象)。 【答案】（1）反应速率开始慢，之后先变快后变慢 （2）不是 （3）探究Cu(NO3)2、NO2、NO能否加快铜和硝酸反应的速率 （4） ①. NO2 ②. NO （5）在试A、B中均加入相同的铜片和等体积5.6mol/L硝酸，向 B中加入NaNO2固体，产生气泡的速率 B比A快 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是探究影响铜与浓硝酸反应速率的因素，通过实验得到影响反应速率快慢的因素是反应生成亚硝酸根离子。 【小问1详解】 由表格中的实验现象可知，铜与5.6mol/L硝酸反应的速率随时间的变化情况为反应速率反应速率开始慢，之后先变快后变慢，故答案为：反应速率开始慢，之后先变快后变慢； 【小问2详解】 由图可知，25—30min时，反应温度不变，由表格中的实验现象可知，铜与5.6mol/L硝酸反应的速率快，说明温度升高不是反应速率加快的主要原因，故答案为：是； 【小问3详解】 由题意可知，实验Ⅱ的目的是探究硝酸铜、二氧化氮、一氧化氮对铜与5.6mol/L硝酸反应的速率的影响，故答案为：探究Cu(NO3)2、NO2、NO能否加快铜和硝酸反应的速率； 【小问4详解】 由验证Ⅱ、Ⅲ可知，铜与5.6mol/L硝酸反应生成二氧化氮，由图可知，二氧化氮与铜反应生成铜离子和亚硝酸根离子，则①为二氧化氮、②为亚硝酸根离子，故答案为：NO2；NO； 【小问5详解】 若(4)中猜想正确，向铜与5.6mol/L硝酸反应的试管中加入亚硝酸钠，反应速率应会加快，则补充的实验为在试A、B中均加入相同的铜片和等体积5.6mol/L硝酸，向 B中加入亚硝酸钠固体，产生气泡的速率 B比A快，故答案为：在试A、B中均加入相同的铜片和等体积5.6mol/L硝酸，向 B中加入NaNO2固体，产生气泡的速率 B比A快。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $