精品解析：山东省五莲县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题

高二年级上学期化学学科阶段性测试试题 第I卷 选择题 一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，每题3分。 1. 下列说法正确的是 A. 能自发进行的反应一定能迅速发生 B. 室温下不能自发进行，说明该反应的 C. ，该反应在高温下能自发进行 D. 加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应 2. 下列事实中，用勒夏特列原理不能解释的是 A. 比室温更有利于合成氨反应 B. 可用浓氨水和固体快速制氨气 C. 氯水中滴加饱和碳酸氢钠溶液，漂白性增强 D. 开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 3. 已知反应①：和反应②：，在相同的某温度下的平衡常数分别为和，该温度下反应③：的平衡常数为K。则下列说法正确的是 A. 反应①的平衡常数 B. 反应③的平衡常数 C. 对于反应③，恒容时，温度升高，浓度减小，则该反应的焓变为正值 D. 对于反应③，恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，浓度不变 4. 与之间存在反应。将一定量的放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应、的消耗速率与自身压强间存在关系：，，其中、是与反应温度有关的常数。下列说法正确的是 A. 升高温度，增大，减小 B. 该反应正反应的活化能高于逆反应的活化能 C. 速率常数k只受温度影响，加入催化剂速率常数k不发生变化 D. 一定温度下，、与平衡常数的关系是 5. 已知分解1mol H2O2 放出热量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为：H2O2+I-→H2O+IO- 慢，H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快；下列有关反应的说法正确的是 A. 反应的速率与I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂 C. 反应活化能等于98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 6. 是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生反应：。一定温度时，向密闭容器中通入，部分实验数据见下表，下列说法正确的是 时间 0 500 1000 1500 0.50 0.35 0.25 0.25 A. 时的物质的量为 B. 平衡后，升高温度，正反应速率先减小后增大 C. 平衡后，再充入平衡正向移动，转化率减小。 D. 时将容器的体积缩小一半，重新达到平衡时， 7. 利用反应(橙色)(黄色) kJ·mol研究浓度对化学平衡的影响，实验操作及现象如下： ①待试管b中溶液颜色不变后，与试管d相比，b中黄色更深。 ②试管c温度略有升高，溶液颜色与试管a相比，橙色更深。 下列说法正确的是 A. “待试管b中溶液颜色不变”的目的是使完全反应 B. 对比试管b与c，c中反应平衡常数增大，平衡正向移动 C. 试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度 D. 该实验证明减小生成物浓度，平衡正向移动 8. 密闭容器中发生反应，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. A、C两点的反应速率：A＞C B. A、C两点气体的颜色：A浅，C深 C. 由状态A到状态B，可以用加热的方法 D. A、C两点气体的平均相对分子质量：A＞C 9. 在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　 △H>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是 A. 10 min时，改变的外界条件可能是升高温度 B. 反应进行到12min时，CH4的转化率为25% C. 0∽5 min内，v(H2)＝0.1 mol·(L·min)-1 D. 恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小 10. NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、生成的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B. 其他条件不变，在范围，随温度的升高，出口处浓度不断增大 C. 催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于 D. 高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和生成选择性高的催化剂 二、不定项选择题，全部答对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的的0分。 11. 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．内，反应速率为： C．时仅加入催化剂，平衡不移动 D．达平衡时，仅改变x，则x可能为 A. A B. B C. C D. D 12. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验装置和操作 A 在铁上镀锌 B 根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响 C 验证牺牲阳极保护法 D 证明与的反应是有限度的 A. A B. B C. C D. D 13. 在一定体积下，分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法错误的是 A. 根据图像可知： B. 形成键时释放的能量为 C. 的平衡转化率：历程I=历程II D. 在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为 14. 如表所示在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应达到平衡，下列说法正确的是 容器 温度/℃ 物质的起始物质的量浓度 物质的平衡浓度 Ⅰ 0.20 0.10 0 0.04 Ⅱ 0.20 0.10 0.20 Ⅲ 0 0 0.20 A. B. 如果达到平衡时，容器Ⅲ中的转化率大于，则 C. 在容器Ⅰ中，达到平衡时充入氦气，则平衡向右移动 D. 若温度为，起始时向同体积恒容密闭容器中充入、和，则该反应向逆反应方向进行 15. 已知：无时反应、有时反应。某研究小组以为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是 A. X点可以通过更换高效催化剂提高的反应速率 B. 反应 C. Y点再通入、各，此时 D. 达平衡后，其他条件不变改变物料使，转化率下降 第Ⅱ卷 非选择题(共60分) 16. 大量排放造成环境污染，以还原的选择性催化还原技术广泛应用于烟气(含等)脱硝。 （1）以催化的反应机理如下图所示，反应的化学方程式为：_______。 （2）以催化的。 ①将一定物质的量浓度的(其余为)气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得的转化率随温度的变化如下图所示。反应温度在范围内，转化率随温度变化不明显的原因是_______；反应温度高于，转化率下降，除因为进入反应器的被还原的量减少外，还有_______(用化学方程式表示)。 ②回收，并制备的过程如下图所示： 酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有_______。 （3）某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应的影响。 ①图像中和的关系是_______ (填“>”“<”或“=”)。 ②比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最大的是_______(填字母，下同)反应速率最快的是_______。 ③若容器体积为的转化率为，则此条件下，反应的平衡常数_____。 17. 为无色液体，是一种常见的溶剂，在化工生产中有重要作用。天然气法合成相关反应如下： 反应． kJ·mol-1 反应． kJ·mol-1 （1）反应的正反应活化能___________(填“>”、“<”或“=”)逆反应活化能；某温度下若完全分解成，在密闭容器中，以开始反应，当体积分数为10%时，转化率为___________。 （2）利用工业废气生产的反应为。向某密闭容器充入1 mol 、2 mol ，维持体系压强不变，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。 ①该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。 ②图中表示的曲线是___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。 ③780℃时，的物质的量是___________mol；维持m点温度不变，向容器中再通入、、、各1 mol，此时速率关系为v(正)___________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 18. 广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白，在工业上有广泛用途。 资料1：研究表明，溶液的漂白性是所致； 资料2：是一种二元弱酸，实验测得0.15 溶液pH约为6； 资料3：和可以发生反应； 资料4：也可催化的分解反应。 （1）其他条件相同时，研究不同初始pH条件下溶液的漂白效果，结果如图： 由图可知，若pH<11，则溶液的漂白效果随pH增大而增大；若pH>11，则溶液的漂白效果随pH增大而减小。结合平衡移动原理简述理由：___________。 （2）某兴趣小组在探究影响分解的外界因素时，意外发现“大象牙膏”实验，向20mL 0.40mol/L 溶液中加入少量KI溶液，反应历程是： i．； ii．。 双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下图所示： t/min 0 5 10 15 20 /mL 0.0 12.6 20.16 28.0 32.7 该过程中，的作用是___________；0～10min内，用表示化学反应速率为___________。 （3）为验证对分解的作用，该小组将与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入，振荡、静置，气泡明显减少。 ①加并振荡、静置后的现象为___________，说明有生成。 ②该小组同学对气泡明显减少的原因提出猜想： 猜想i：浓度降低，导致分解速率降低； 猜想ii：___________。 ③该小组同学设计对比实验，证明假设i不合理，实验操作如下： 向溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，A试管加入，B试管不加，分别振荡、静置。观察到的现象是___________。 （4）查阅资料：(其中Co、Ni均为＋2价)也可用作分解的催化剂，具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。 ①由图中信息可知___________法制取得到的催化剂活性更高。 ②推测、两种离子中催化效果更好的是___________。 19. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 I．以和为原料合成尿素。 （1）有利于提高平衡转化率的措施是_______(填序号) A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示。 第一步：； 第二步：。 ①图中_______。 ②反应速率较快的是_______反应(填“第一步”或“第二步”)。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图乙可知，压强_______(填“>”“<”或“=”，下同)；P2压强下Y点速率_______。 ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的_______(用含的代数式表示)。 20. 乙烯是现代工业的重要原材料，中科院设计完成了在催化剂作用下氧化制取的新路径，发生的主要化学反应有： Ⅰ. Ⅱ． 回答下列问题： （1）根据盖斯定律，反应的___________。 （2）一定条件下，向容积为1.0L的容器中通入和发生上述反应，测得乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度、压强的关系如图所示。 (乙烯的选择性=) 则X代表___________(填“温度”或“压强”)；___________(填“＞”或“＜”)，M点反应Ⅰ的平衡常数为___________(结果保留2位有效数字)。 （3）T℃时，向容积为2L的某刚性容器中通入2molC2H6、2molCO2混合气体，若仅发生反应Ⅰ，达到平衡时，C2H4的体积分数为20％。测得，，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=___________(用Kc和k正表示)，k正=，则平衡时正=___________。 （4）由水煤气在一定条件下也可制备乙烯，反应方程式为： ，下图为分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变，重复实验，在相同时间内测得CO转化率与温度的关系。 在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率v正___________v逆(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级上学期化学学科阶段性测试试题 第I卷 选择题 一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，每题3分。 1. 下列说法正确的是 A. 能自发进行的反应一定能迅速发生 B. 室温下不能自发进行，说明该反应的 C. ，该反应在高温下能自发进行 D. 加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．能自发进行的反应仅仅能说明具有自发进行的倾向，但反应不一定迅速发生，甚至不一定能发生，如H2和O2具有自发进行的倾向，但在常温下却不反应，A错误； B．该反应是熵增的反应，S>0，H-TS<0，反应才能自发，由于在室温下不能自发进行，则该反应的△H>0，B错误； C．H－TS<0，反应才能自发，NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H>0，S>0，该反应在高温下能自发进行，C正确； D．催化剂通过降低反应活化能加快反应速率，但不能改变反应的焓变，反应能否自发与催化剂无关，D错误； 故选C。 2. 下列事实中，用勒夏特列原理不能解释的是 A. 比室温更有利于合成氨反应 B. 可用浓氨水和固体快速制氨气 C. 氯水中滴加饱和碳酸氢钠溶液，漂白性增强 D. 开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 【答案】A 【解析】 【详解】A．合成氨反应是放热反应，从平衡移动角度考虑，700K左右比室温对氨的产率不利，但催化剂的活性大，可以加快反应速率，提高平衡前单位时间内反应物的转化率，A错误； B．NaOH固体加入浓氨水中，放出热量，使一水合氨分解生成氨气，化学平衡逆向进行，从而快速制氨气，B正确； C．氯水中存在如下平衡，滴加饱和碳酸氢钠溶液消耗氢离子，平衡正向移动，次氯酸浓度增加，漂白性增强，C正确； D．开启啤酒瓶后，啤酒存在如下平衡，气体压强减小，平衡逆向移动，瓶中马上泛起大量泡沫，D正确； 故选A。 3. 已知反应①：和反应②：，在相同的某温度下的平衡常数分别为和，该温度下反应③：的平衡常数为K。则下列说法正确的是 A. 反应①的平衡常数 B. 反应③的平衡常数 C. 对于反应③，恒容时，温度升高，浓度减小，则该反应的焓变为正值 D. 对于反应③，恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，浓度不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．在书写平衡常数表达式时，固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误； B．按盖斯定律可得反应③=反应①-反应②，因此平衡常数，B正确； C．反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误； D．对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，气体有可能转变成液体（如水），导致平衡移动，H2的浓度改变，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，也可以通过同比例同组分的平衡混合气体，则氢气的浓度增大，D错误； 故选B。 4. 与之间存在反应。将一定量的放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应、的消耗速率与自身压强间存在关系：，，其中、是与反应温度有关的常数。下列说法正确的是 A. 升高温度，增大，减小 B. 该反应正反应的活化能高于逆反应的活化能 C. 速率常数k只受温度影响，加入催化剂速率常数k不发生变化 D. 一定温度下，、与平衡常数的关系是 【答案】B 【解析】 【详解】A．速率常数是温度的函数，温度升高，速率常数和均增大，A错误； B．由应可知，反应吸热，正反应的活化能高于逆反应的活化能，B正确； C．速率常数与温度、催化剂表面积、溶剂的性质等有关，加入催化剂速率常数k发生变化，C错误； D．与的消耗速率满足2∶1比时反应达到平衡，即，所以，D错误； 故选B。 5. 已知分解1mol H2O2 放出热量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为：H2O2+I-→H2O+IO- 慢，H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快；下列有关反应的说法正确的是 A. 反应的速率与I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂 C. 反应活化能等于98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 【答案】A 【解析】 【详解】A、根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂，碘离子浓度大，产生的IO-就多反应速率就快，A正确； B、IO-不是该反应的催化剂，B错误； C、98kJ·mol-1为1 mol H2O2分解时对应总反应的焓变，不是活化能，C错误； D、 H2O2分解的总方程式是2H2O2=2H2O+ O2↑；由于水是纯液体，不能用来表示反应速率，而且H2O2和O2的系数不同，表示的化学反应速率也不同，D错误； 故合理选项为A。 6. 是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生反应：。一定温度时，向密闭容器中通入，部分实验数据见下表，下列说法正确的是 时间 0 500 1000 1500 0.50 0.35 0.25 0.25 A. 时的物质的量为 B. 平衡后，升高温度，正反应速率先减小后增大 C. 平衡后，再充入平衡正向移动，转化率减小。 D. 时将容器的体积缩小一半，重新达到平衡时， 【答案】C 【解析】 【详解】A．500s内N2O5浓度变化为0.5mol/L-0.35mol/L=0.15mol/L，浓度变化量之比等于方程式系数比，O2的浓度为0.075mol/L，物质的量为0.075mol/L×2L=0.15mol，故A错误； B．升高温度，正逆反应速率均加快，该反应是吸热反应，升温正反应速率增大程度较大，平衡正移，随后正反应速率减小，故B错误； C．增加N2O5的浓度，根据勒夏特勒原理，平衡正向进行，N2O5的转化率减小，故C正确； D．1000s时反应达到平衡，平衡时c(N2O5)=0.25mol/L，将容器的体积缩小一半，若平衡不移动，此时N2O5浓度为0.5mol/L，但体积减小，压强增大，平衡向逆向移动，则达到新平衡时c(N2O5)＞0.50mol/L，故D错误； 故选：C。 7. 利用反应(橙色)(黄色) kJ·mol研究浓度对化学平衡的影响，实验操作及现象如下： ①待试管b中溶液颜色不变后，与试管d相比，b中黄色更深。 ②试管c温度略有升高，溶液颜色与试管a相比，橙色更深。 下列说法正确的是 A. “待试管b中溶液颜色不变”的目的是使完全反应 B. 对比试管b与c，c中反应平衡常数增大，平衡正向移动 C. 试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度 D. 该实验证明减小生成物浓度，平衡正向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于反应为可逆反应，故任何物质均不可能完全反应，待试管 b 中溶液颜色不变的目的是使反应重新达到平衡，故A错误； B．c试管中氢离子浓度增大，平衡逆向移动，两支试管所处的环境相同，平衡常数相等，故B错误； C．浓硫酸溶于水放热，已知试管c中温度略微升高，且温度升高，平衡正向移动，颜色应该是变浅，但是现象确实颜色变深，故说明影响平衡的主要因素并不是温度，而是H+浓度，故C错误； D．对比a、d溶液，体积增大会导致反应物、生成物的浓度均减小，但生成物浓度减小的更多，通过观察a和d颜色，即可判定平衡正向移动，故D正确； 故选D。 8. 密闭容器中发生反应，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. A、C两点的反应速率：A＞C B. A、C两点气体的颜色：A浅，C深 C. 由状态A到状态B，可以用加热的方法 D. A、C两点气体的平均相对分子质量：A＞C 【答案】B 【解析】 【详解】A．压强越大，反应速率越大，由图可知，A、C两点的反应温度相同，C点压强大于A点，则C点反应速率大于A点，故A错误； B．该反应为气体体积增大的反应，增大压强，各物质的浓度均增大，平衡向逆反应方向移动，但达到新平衡时，压强越大的点颜色越深，则C点的颜色深，A点的颜色浅，故B正确； C．是吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，由图象可知，A点NO2的体积分数大，则T1＜T2，由状态A到状态B，可以用降温的方法，故C错误； D．由图可知，A、C两点的反应温度相同，C点压强大于A点，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，气体物质的量减小，在气体质量不变的条件下，气体的平均相对分子质量增大，则C点气体的平均相对分子质量大于A点，故D错误； 故选B。 9. 在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　 △H>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是 A. 10 min时，改变的外界条件可能是升高温度 B. 反应进行到12min时，CH4的转化率为25% C. 0∽5 min内，v(H2)＝0.1 mol·(L·min)-1 D. 恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小 【答案】A 【解析】 【详解】A. 由图可知，10min 时甲烷的浓度继续减小，该反应向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，可能是升高温度，故A正确； B. 反应进行到12min时，CH4的转化率为 ×100％=75％，故B错误； C. 根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/ L减小为0.50mol/L，故v(CH4) =(1-0.5)mol∙L-1/5min=0.1mol/ (L∙min) ，由化学计量数之比等于反应速率之比，则v (H2)=3×0.1mol/ (L∙min) =0. 3mol/(L∙min) ，故C错误； D. 恒温下，缩小容器体积导致氢气浓度增大，虽然压强增大，平衡向逆反应方向移动，移动的结果减小氢气浓度的增大，但根据勒夏特列原理，不会消除浓度增大，平衡后c (H2)增大，故D错误； 故选A。 10. NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、生成的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B. 其他条件不变，在范围，随温度的升高，出口处浓度不断增大 C. 催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于 D. 高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和生成选择性高的催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，升高温度，平衡都逆向移动，NH3的平衡转化率减小，A项错误； B．由图可知，225~300℃范围内NH3的转化率基本不变，而生成N2的选择性明显减小，则出口处N2的浓度减小，B项错误； C．催化氧化除去尾气中的NH3转化为N2，由图可知应选择的温度为225℃左右，此时NH3的转化率大、N2的选择性大，C项错误； D．高效除去尾气中的NH3，即将NH3多而快的转化成N2，需研发低温下NH3转化率高和生成N2选择性高的催化剂，D项正确； 答案选D。 二、不定项选择题，全部答对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的的0分。 11. 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．内，反应速率为： C．时仅加入催化剂，平衡不移动 D．达平衡时，仅改变x，则x可能为 A. A B. B C. C D. D 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，A错误； B．内，NO2的浓度变化了0.6mol/L，反应速率为，化学反应速率之比等于化学计量数之比，故，B错误； C．加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，C正确； D．达平衡时，仅增大c(O3)，平衡向正反应方向移动，二氧化氮转化率升高，由图可知，二氧化氮的转化率随x增大而增大，x可以代表O3浓度、压强等，D正确； 故选CD。 12. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验装置和操作 A 在铁上镀锌 B 根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响 C 验证牺牲阳极保护法 D 证明与的反应是有限度的 A. A B. B C. C D. D 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由实验装置图可知，与直流电源正极相连的锌电极做阳极，铁在阴极，电解质溶液为硫酸锌溶液可以实现在铁上镀锌的实验目的，故A正确； B．由实验装置图可知，草酸溶液与高锰酸钾溶液反应时，草酸溶液不足量，无法观察到溶液褪色，所以无法到达根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响的实验目的，故B错误； C．向铁电极附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明锌做原电池的负极，铁做正极被保护，则题给装置能达到验证牺牲阳极保护法的实验目的，故C正确； D．氯化铁溶液与少量碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘，则题给装置无法到达证明铁离子与碘离子的反应是有限度的实验目的，故D错误； 故选AC。 13. 在一定体积下，分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法错误的是 A. 根据图像可知： B. 形成键时释放的能量为 C. 的平衡转化率：历程I=历程II D. 在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，历程I为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的热化学方程式为O3(g)+O(g)=2O2(g) △H=—(E3—E6)kJ/mol；历程II中第一步反应为O3(g)+ Cl(g)=2O2(g) +ClO(g)△H=—(E2—E4)kJ/mol，第二步反应为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) △H=—(E4—E5)kJ/mol，总反应为O3(g)+O(g) 2O2(g) △H=—(E2—E5)kJ/mol，催化剂改变反应的历程，但不改变反应热，则总反应的△H=—(E3—E6)kJ/mol=—(E2—E5)kJ/mol。 【详解】A．由分析可知，总反应的△H=—(E3—E6)kJ/mol=—(E2—E5)kJ/mol，整理可得E2—E3= E5—E6，故A正确； B．由图可知，气态氯原子的相对能量为(E2—E3) kJ/mol =( E5—E6) kJ/mol，由氯气的相对能量为0可知，形成1mol氯氯键时释放的能量为2(E2—E3) kJ/mol =2(E5—E6) kJ/mol，故B错误； C．由分析可知，气态氯原子是历程II的催化剂，催化剂改变反应的历程，但不改变平衡的移动方向，所以历程I和历程II中臭氧的转化率相等，故C正确； D．由图可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越小，反应速率越快，则在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) △H=—(E4—E5)kJ/mol，故D正确； 故选B。 14. 如表所示在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应达到平衡，下列说法正确的是 容器 温度/℃ 物质的起始物质的量浓度 物质的平衡浓度 Ⅰ 0.20 0.10 0 0.04 Ⅱ 0.20 0.10 0.20 Ⅲ 0 0 0.20 A. B. 如果达到平衡时，容器Ⅲ中的转化率大于，则 C. 在容器Ⅰ中，达到平衡时充入氦气，则平衡向右移动 D. 若温度为，起始时向同体积恒容密闭容器中充入、和，则该反应向逆反应方向进行 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若T1=T2，容器Ⅱ等效于充入0.4molNO和0.2molCl2，相当于将容器Ⅰ的体积压缩至一半，平衡正向移动，ClNO的平衡浓度大于c1>0.08，且T1和T2不相等，更加无法确定C1的数值，A错误； B．容器Ⅲ中冲入0.2mo，等效于充入0.2mol NO和0.1molCl2，与容器Ⅰ为等效平衡，平衡时c()=0.04mol/L，的转化率为=80%，若容器Ⅲ中的转化率大于，说明平衡逆向移动，结合ΔH<0，故T3>Tl，B正确； C．在恒容密闭容器Ⅰ中，达到平衡时充入氦气，由于平衡体系中各组分的浓度不变，正、逆反应速率均不变，故平衡不移动，C错误； D．由表中数据可知，温度为Tl，该反应的平衡常数为：K=，若起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g)、0.20molCl2(g)和0.20molClNO(g)，则浓度商Qc=>K，则该反应向逆反应方向进行，D正确； 故答案为：BD。 15. 已知：无时反应、有时反应。某研究小组以为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是 A. X点可以通过更换高效催化剂提高的反应速率 B. 反应 C. Y点再通入、各，此时 D. 达平衡后，其他条件不变改变物料使，转化率下降 【答案】BD 【解析】 【详解】A．X点更换高效催化剂，能加快反应速率，即可以提高NO反应速率，故A正确； B．根据图像可知，曲线最高点说明反应达到平衡，随着温度的升高，NO的转化率降低，根据平衡移动原理，该反应的正反应方向为放热反应，即ΔH＜0，故B错误； C．Y点转化率为80%，Y点为平衡点，此时生成CO2的物质的量为1mol×80%=0.08mol，生成氮气的物质的量为0.04mol，该温度下平衡常数K==1600，Y点再通入CO、N2各物质的量0.1mol，此时Qc=≈156＜1600=K，平衡正向移动，此时v(CO，正)＞v(CO，逆)，故C正确； D．其他条件不变，时，相当于起始NO物质的量不变，增加CO的物质的量，NO的转化率增大，CO的转化率降低，故D错误； 答案为BD。 第Ⅱ卷 非选择题(共60分) 16. 大量排放造成环境污染，以还原的选择性催化还原技术广泛应用于烟气(含等)脱硝。 （1）以催化的反应机理如下图所示，反应的化学方程式为：_______。 （2）以催化的。 ①将一定物质的量浓度的(其余为)气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得的转化率随温度的变化如下图所示。反应温度在范围内，转化率随温度变化不明显的原因是_______；反应温度高于，转化率下降，除因为进入反应器的被还原的量减少外，还有_______(用化学方程式表示)。 ②回收，并制备的过程如下图所示： 酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有_______。 （3）某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应的影响。 ①图像中和的关系是_______ (填“>”“<”或“=”)。 ②比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最大的是_______(填字母，下同)反应速率最快的是_______。 ③若容器体积为的转化率为，则此条件下，反应的平衡常数_____。 【答案】（1） （2） ①. 在该温度范围内，催化剂活性变化不大 ②. 、 ③. 提高反应温度、延长浸出时间 （3） ①. > ②. c ③. c ④. 0.125 【解析】 【小问1详解】 以NH3还原NOx的选择性催化还原()技术广泛应用于烟气(含NO、O2、N2等)脱硝，结合反应机理图分析可知，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 ①反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是：在该温度范围内，催化剂活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消。反应温度高于380℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有：氨气可与氧气在高温催化剂条件下发生氧化还原反应生成一氧化氮，且氮气和氧气高温也会化合生成一氧化氮，对应化学方程式为：、； ②酸浸时，提高钒元素浸出率的方法还有提高反应温度、延长浸出时间； 【小问3详解】 ①正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，生成物含量降低，所以温度是T1＞T2，故答案为：＞； ②增加氧气的浓度，能增大NO2的转化率，所以氧气越多，二氧化氮的转化率越大，所以反应物NO2的转化率最大的是c点，a、b、c三点中c点氧气浓度最大，反应速率最大，故答案为：c；c； ③若容器体积为1L，n=1mol，此时NO2的转化率最大，且为50%，说明投料符合化学计量数之比，所以起始NO2的物质的量为4mol，列化学平衡三段式：，平衡常数。 17. 为无色液体，是一种常见的溶剂，在化工生产中有重要作用。天然气法合成相关反应如下： 反应． kJ·mol-1 反应． kJ·mol-1 （1）反应的正反应活化能___________(填“>”、“<”或“=”)逆反应活化能；某温度下若完全分解成，在密闭容器中，以开始反应，当体积分数为10%时，转化率为___________。 （2）利用工业废气生产的反应为。向某密闭容器充入1 mol 、2 mol ，维持体系压强不变，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。 ①该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。 ②图中表示的曲线是___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。 ③780℃时，的物质的量是___________mol；维持m点温度不变，向容器中再通入、、、各1 mol，此时速率关系为v(正)___________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】（1） ①. < ②. 30% （2） ①. 吸热 ②. d ③. 0.8 ④. > 【解析】 【小问1详解】 反应I为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，则正反应活化能<逆反应活化能。某温度下S8完全分解成S2，密闭容器中n(S2)：n(CH4)=2：1，说明此时只发生反应Ⅰ，不妨令初始S2物质的量为2mol，CH4物质的量为1mol，设转化的CH4为xmol，则消耗S22xmol，生成CS2xmol，生成H2S2xmol，此时CS2体积分数为10%，则有，解得x=0.3mol，故CH4的转化率为0.3mol÷1mol=30%。 【小问2详解】 ①从图中各物质的物质的量分数和初始投料比，结合反应方程式可知，a为H2、b为CS2、c为H2S，d为CH4，压强不变，达到平衡时随着温度升高，反应物的物质的量分数减小，说明升温化学平衡正向移动，反应为吸热反应。 ②CH4为反应物，且初始时的物质的量占气体总物质的量的，则表示CH4的曲线为d。 ③780℃时，CH4与H2的物质的量分数相同，设反应掉CH4xmol，则有，1-x=4x，解得x=0.2mol，因此此时CH4物质的量为0.8mol。m点CH4和CS2的物质的量分数相同，即1-x=x，x=0.5mol，设总压强为p，此时各物质分压强为p(CH4)=，p(H2S)=，p(CS2)=，p(H2)=，用压强表示的平衡常数Kp==p2，此时维持温度不变，再充入CH4、H2S、CS2、H2各1mol，混合气体总物质的量为8mol，Qp==p2<Kp，因此此时反应正向进行，v正>v逆。 18. 广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白，在工业上有广泛用途。 资料1：研究表明，溶液的漂白性是所致； 资料2：是一种二元弱酸，实验测得0.15 溶液pH约为6； 资料3：和可以发生反应； 资料4：也可催化的分解反应。 （1）其他条件相同时，研究不同初始pH条件下溶液的漂白效果，结果如图： 由图可知，若pH<11，则溶液的漂白效果随pH增大而增大；若pH>11，则溶液的漂白效果随pH增大而减小。结合平衡移动原理简述理由：___________。 （2）某兴趣小组在探究影响分解的外界因素时，意外发现“大象牙膏”实验，向20mL 0.40mol/L 溶液中加入少量KI溶液，反应历程是： i．； ii．。 双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下图所示： t/min 0 5 10 15 20 /mL 0.0 12.6 20.16 28.0 32.7 该过程中，的作用是___________；0～10min内，用表示化学反应速率为___________。 （3）为验证对分解的作用，该小组将与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入，振荡、静置，气泡明显减少。 ①加并振荡、静置后的现象为___________，说明有生成。 ②该小组同学对气泡明显减少的原因提出猜想： 猜想i：浓度降低，导致分解速率降低； 猜想ii：___________。 ③该小组同学设计对比实验，证明假设i不合理，实验操作如下： 向溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，A试管加入，B试管不加，分别振荡、静置。观察到的现象是___________。 （4）查阅资料：(其中Co、Ni均为＋2价)也可用作分解的催化剂，具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。 ①由图中信息可知___________法制取得到的催化剂活性更高。 ②推测、两种离子中催化效果更好的是___________。 【答案】（1）过氧化氢溶液中存在，pH<11时，随着pH的增大，增大，电离平衡正向移动，浓度增大，漂白效果越好；pH>11时，过氧化氢分解速率过快，使得参与漂白的下降，漂白性降低 （2） ①. 催化剂 ②. 0.009 （3） ①. 溶液分层，下层溶液呈紫色 ②. 浓度降低，导致分解速率降低 ③. 试管B中产生气泡的速率没有明显减小 （4） ①. 微波水热 ②. 【解析】 【小问1详解】 过氧化氢溶液中存在电离平衡 ，当pH＜11时，随着pH的增大，c(OH-)增大，电离平衡正向移动，c()增大，浓度越大，漂白效果越好；pH＞11时，过氧化氢分解速率过快，使得参与漂白的 c()下降，漂白性降低； 【小问2详解】 由i、ii方程式可知，该过程中，I-在反应前后没有发生变化，则I-在过程中起催化剂的作用；0~10min内V(O2)=20.16mL，n(O2)==9×10-4mol，参加反应的n(H2O2)=1.8×10-3mol，则v(H2O2)==0.009mol⋅L-1min-1； 【小问3详解】 ①加CCl4并振荡、静置后若四氯化碳层有紫红色出现，说明有碘的单质生成，四氯化碳的密度比水的密度大和水互不相容，故在下层，现象是：溶液分层，下层溶液呈紫色或紫红色； ②气泡明显减少，说明反应速率减小，其他条件不变时，只能是改变反应物的浓度，一是H2O2浓度降低，导致分解速率降低，二是I2 浓度降低，导致分解速率降低； ③加不加四氯化碳，对过氧化氢的浓度没有影响，不加CCl4的试管B中产生气泡的速率不会明显减小； 【小问4详解】 ①由图可知，微波水热法H2O2分解速率明显较大，该法制取得到的催化剂活性更高； ②如图3表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi（1-x）Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线，随x增大，催化效果明显增强，故Co2+离子催化效果更好。 19. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 I．以和为原料合成尿素。 （1）有利于提高平衡转化率的措施是_______(填序号) A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图所示。 第一步：； 第二步：。 ①图中_______。 ②反应速率较快的是_______反应(填“第一步”或“第二步”)。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图乙可知，压强_______(填“>”“<”或“=”，下同)；P2压强下Y点速率_______。 ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的_______(用含的代数式表示)。 【答案】（1）B （2） ①. 72.5 ②. 第一步 （3） ①. BD ②. < ③. > ④. 【解析】 【小问1详解】 根据反应，正反应是放热反应，增大压强平衡正向移动，分析可知，要促进平衡正向移动，应该选择低温高压。故答案选B。 【小问2详解】 ①总反应为。根据盖斯定律，需要对方程式进行合并计算，第一步反应是：；第二步反应是：。由盖斯定律可知：总反应=第一步+第二步，则，得到；②由图中可知，第二步的活化能比第一步大，因此决定合成尿素总反应的反应速率的是第二步。故答案为：；第一步。 【小问3详解】 ①A．在恒温、恒容密闭容器中发生，参加反应的各组分都是气体，密度不变不能说明反应达到平衡，A错误； B．反应正向气体体积增大，恒容容器中，压强随着反应正向进行而增大，压强不变时说明各组分的含量不再变化反应达到平衡，B正确； C．和均表示正反应速率，化学反应速率之比等于化学计量数之比，任意时刻都有，不能说明反应达到平衡，C错误； D．断裂键时生成键，同时又断裂键，则正反应速率等于逆反应速，反应达到平衡，D正确； 故选BD。 ②反应正向气体体积增大，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，结合图中信息可知，。P2压强下，点甲烷转化率低于平衡时转化率，反应正向进行，。 ③点对应温度下甲烷的平衡转化率为，可列三段式：，可知平衡时总的气体物质的量为：，则平衡时甲烷的分压为：，平衡时二氧化碳的分压为：，平衡时一氧化碳和氢气的分压分别为：。则点对应温度下的。故答案为：；；；。 20. 乙烯是现代工业的重要原材料，中科院设计完成了在催化剂作用下氧化制取的新路径，发生的主要化学反应有： Ⅰ. Ⅱ． 回答下列问题： （1）根据盖斯定律，反应的___________。 （2）一定条件下，向容积为1.0L的容器中通入和发生上述反应，测得乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度、压强的关系如图所示。 (乙烯的选择性=) 则X代表___________(填“温度”或“压强”)；___________(填“＞”或“＜”)，M点反应Ⅰ的平衡常数为___________(结果保留2位有效数字)。 （3）T℃时，向容积为2L的某刚性容器中通入2molC2H6、2molCO2混合气体，若仅发生反应Ⅰ，达到平衡时，C2H4的体积分数为20％。测得，，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=___________(用Kc和k正表示)，k正=，则平衡时正=___________。 （4）由水煤气在一定条件下也可制备乙烯，反应方程式为： ，下图为分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变，重复实验，在相同时间内测得CO转化率与温度的关系。 在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率v正___________v逆(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是___________。 【答案】（1）-76 （2） ①. 温度 ②. ＜ ③. 0.57 （3） ①. ②. 0.0625mol·L-1·min-1 （4） ①. > ②. 温度过高，乙催化剂活性降低 【解析】 【小问1详解】 已知反应Ⅰ. 反应Ⅱ． 则目标反应可由2I-II得到，根据盖斯定律，反应的 =2×-=-76； 【小问2详解】 由题干信息可知，Ⅰ. Ⅱ． ，升高温度，平衡正向移动，乙烷的转化率增大，增大压强，平衡逆向移动，乙烷的转化率减小，由图可知，L1、L2随X增大而增大，则X代表温度，当温度相同时，由L1对应的乙烷的转化率更大，说明L1对应的压强更低，故＜，M点表示乙烷的转化率为50%，根据三段式可知，，，故平衡时，n(C2H6)=1.2-0.2=1.0mol，n(CO2)=2.2-0.4=1.8mol，n(C2H4)=0.8mol，n(H2O)=0.8mol，n(CO)=0.8+0.8=1.6mol，容器体积为1L，所以反应Ⅰ的平衡常数为K===0.57； 【小问3详解】 T℃时，向容积为2L的某刚性容器中通入、混合气体，若仅发生反应Ⅰ，达到平衡时，的体积分数为20％，根据三段式：，则有=20%，解得x=0.5，测得，，其中k正、k逆为速率常数，平衡时，，即 =Kc，则k逆=；k正=，则平衡时=×0.5mol/L×0.5mol/L=0.0625mol·L-1·min-1； 【小问4详解】 催化剂不影响平衡移动，但M点对应的温度下，甲的转化率比乙高，能说明乙未达平衡状态，正>逆。M点之后CO转化率下降的原因是温度过高，乙催化剂活性降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $