精品解析：河北省石家庄市第二中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题

石家庄二中高二年级第一学期10月月考化学学科试题 满分：100分 时长：75分钟 可能用到的相对原子质量：O-16 Fe-56 一、单选题(每小题3分，共45分) 1. 下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是 选项 A B C D 强电解质 HNO3 NaCl BaSO4 盐酸 弱电解质 CH3COOH NH3 H2SO4 Fe(OH)3 非电解质 C6H12O6(葡萄糖) CO2 C2H5OH H2O A. A B. B C. C D. D 2. 常温下，将0.10mol/L氨水用蒸馏水稀释10倍，下列说法错误的是 A. Kb不变，溶液pH减小 B. c()=0.01mol/L C. NH3·H2O的电离程度增大 D. 增大 3. 下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数，则下列说法中不正确的是 A. 碳酸的酸性弱于磷酸 B. 将少量的气体通入溶液中反应离子方程式为 C. 常温下，加水稀释醋酸，增大 D. 向弱酸溶液中加少量溶液，电离平衡常数不变 4. 在容积为密闭容器中，充入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应：，测得和的浓度随时间变化如图所示。 下列说法正确的是 A. 曲线表示的浓度随时间的变化曲线 B. C. 内，用D表示的化学反应速率为 D. A和B的平衡转化率相等 5. 我国某科研团队开发催化剂用于光热催化加氢制。其反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。的选择性等于的物质的量与转化的物质的量之比。下列叙述正确的是 A. 在历程中能垒最大为 B. 该反应历程中，的选择性为100% C. 催化剂表面上、CO脱附都会放出能量 D. 反应历程中有极性键的断裂与形成 6. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应： ，当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如下图所示，下列分析不正确的是。 A. 图Ⅰ，时刻增大的浓度 B. 图Ⅱ，时刻加入催化剂 C. 由图Ⅲ可知，温度关系为 D. 若，则反应达平衡状态 7. 向一恒容密闭容器中充入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应正反应放热 B. 投料比x：x1>x2 C. b、c两点反应开始时的正反应速率：vb>vc D. a、c两点平衡常数：Ka>Kc 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. 在的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的措施是 ①缩小体积，增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入 ④恒容下充入 ⑤恒压下充入 A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③ D. ①②④ 10. 大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线，已知反应：，在有存在时(对反应有催化作用)的反应机理为：基元反应①：，基元反应②：，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. a表示存在时反应过程的能量变化 B. 是反应的催化剂，改变了反应历程，降低了 C. 决定反应速率的是基元反应① D. 增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 11. 一定温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 反应物投入量 、 、 平衡 物质的平衡转化率 下列说法错误是 A. B. C. 时，若的浓度分别为，则此时 D. 若在恒压条件下，容器1平衡时等于容器2平衡时 12. ，向容器中投入一定量的和发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应物浓度：a点小于b点 B. 反应物的总能量大于生成物的总能量 C. 的转化率： D. 反应进行到c点达平衡 13. HA为一元弱酸，其电离是吸热过程，平衡体系中各成分的分布分数为，(其中X为HA或)。常温条件下，与pH的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 为HA的分布曲线 B. C. pH=5时，溶液中 D. 若升高温度，a点向右移动 14. 已知：。实验测得速率方程为v正=k正c(NO)·c(O3)，v逆=k逆c(NO2)·c(O2)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生上述反应，测得NO的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)>Ea(逆) B. b点NO的转化率为80% C. T1温度下的<T2温度下的 D. 化学反应速率：vc (正)>va (逆)>vb (逆) 15. 在三个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体，发生反应，其他条件不变时，容器I、Ⅱ、Ⅲ 中的平衡转化率随温度的变化如图所示。 容器 容积/L 起始物质的量/mol I 0.1 0 0 Ⅱ 1.0 0.1 0 0 Ⅲ 0.1 0 0 下列说法正确的是 A. 该反应的正反应放热 B. C. 图中A、B、C三点处容器内总压强：p(I)A＜p(Ⅱ)B＜p(Ⅲ)C D. 470℃时容器Ⅱ中的反应达到平衡时再加入，平衡向正反应方向移动，的转化率增大 二、非选择题(本题包括4个大题，共55分)。 16. 回答下列问题。 （1）工业上采取用氨水除去SO2，已知25°C，NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。写出NH3·H2O的电离方程式_______，若氨水的浓度为2.0mol/L，溶液中的c(OH-)约为_______mol/L。 （2）某些弱酸在25℃时的电离常数如下： 化学式 CH3COOH HSCN HCN HClO H2CO3 电离常数 1.8×10-5 1.3×10-1 4.9×10-10 3.0×10-8 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 ①下列反应可以发生的_______(填字母)。 A．CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa B．CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN C．CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO D．NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑ ②将20mLlmol/LCH3COOH溶液和20mLlmol/LHSCN溶液分别与20mL1mol/LNaHCO3溶液混合，产生的CO2气体体积(V)随时间(t)的变化关系图，注明对应酸的化学式_______。 17. 氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。 （1）污水生物脱氮过程中，在异养微生物催化下，硝酸铵可分解为N2O和另一种产物，该反应的化学方程式为_______。 （2）在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下： 反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 c(N2O)/(mol/L) 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 ①在0~20min时间段，反应速率N2O)为_______mol/(L·min)。 ②其他条件不变，若N2O起始浓度c0为0.150mol/L，则反应至30min时N2O的转化率α=_______。比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0=0.150mol/L)_______(填“>”“=”或“<”)v(c0=0.100mol/L)。 ③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化如图所示(图中半衰期指任一浓度下N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1_______(填“>”“=”或“<”)T2.当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，体系压强p=_______(用p0表示)。 18. Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分。用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO，含少量Fe)制备Fe3O4的主要流程如图： 查阅资料： 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表： 阳离子 Mg2+ Fe2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 9.1 7.6 1.9 沉淀完全时的pH 11.1 9.7 3.2 请回答下列问题： （1）加入H2O2，将部分FeSO4转化为Fe2(SO4)3.“氧化”时温度不宜太高，原因是_______。 （2）“沉淀”时要控制NaOH的量，原因是_______。 （3）“转化”时生成四氧化三铁的同时还生成一种稀酸，则发生反应的化学方程式为_______。 （4）合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图所示。“再生”过程中铁元素的质量分数_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 （5）通入O2加热，将一定质量的失效催化剂进行“再生”，固体质量与温度变化的关系如图所示。T1～T2℃时，FeO转化为Fe3O4，T3~T4℃时，Fe3O4转化为Fe2O3，则M=_______。 19. 近日IPCC发布了由来自40个国家的91位科学家编写的《全球升温1.5℃特别报告》，温室效应引发的环境问题日益严重，物种灭绝，洪灾、旱灾、粮食歉收等自然灾害发生频率不断增加，CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。 (1)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ① 从3 min到9 min，v(H2)＝_____mol·L－1·min－1。 ② 该反应的平衡常数为_______。 ③ 下列说法正确的是____(填字母)。 A．混合气体的密度不随时间的变化而变化，则说明上述反应达到平衡状态 B．平衡时CO2的转化率为75% C．平衡时混合气体中CH3OH(g)体积分数是30% D．该条件下，第9 min时v逆(CH3OH)大于第3 min时v正(CH3OH)。 (2)工业中，CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。 反应A：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 反应B：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。 ① 由图可知温度升高CO的产率上升，其主要原因可能是________。 ② 由图可知获取CH3OH最适宜的温度是________。下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有___________(填字母)。 A．使用催化剂 B．增大体系压强 C．增大CO2和H2的初始投料比 D．投料比不变和容器体积不变，增加反应物的浓度 (3)250 ℃下CH3OH物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出280 ℃下0～t2时刻CH3OH物质的量随时间的变化曲线示意图__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄二中高二年级第一学期10月月考化学学科试题 满分：100分 时长：75分钟 可能用到的相对原子质量：O-16 Fe-56 一、单选题(每小题3分，共45分) 1. 下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是 选项 A B C D 强电解质 HNO3 NaCl BaSO4 盐酸 弱电解质 CH3COOH NH3 H2SO4 Fe(OH)3 非电解质 C6H12O6(葡萄糖) CO2 C2H5OH H2O A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．HNO3在水溶液中完全电离成H+和，HNO3属于强电解质，CH3COOH在水溶液中部分电离成H+和CH3COO-，CH3COOH属于弱电解质，葡萄糖是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，葡萄糖属于非电解质，A项正确； B．NaCl在水溶液中完全电离成Na+和Cl-，NaCl属于强电解质，NH3和CO2都属于非电解质，B项错误； C．BaSO4和H2SO4都属于强电解质，C2H5OH属于非电解质，C项错误； D．盐酸属于混合物，盐酸既不属于电解质、也不属于非电解质，H2O属于弱电解质，D项错误； 答案选A。 2. 常温下，将0.10mol/L氨水用蒸馏水稀释10倍，下列说法错误的是 A. Kb不变，溶液pH减小 B. c()=0.01mol/L C. NH3·H2O的电离程度增大 D. 增大 【答案】B 【解析】 【分析】氨水中存在：，将0.10mol/L氨水用蒸馏水稀释10倍，溶液中、、的浓度减小，但加水稀释又促进弱电解质的电离，所以、增大，减小，据此分析解答。 【详解】A．Kb不变，说明温度不变，根据，而加水稀释，溶液中氢氧根离子浓度减小，则氢离子浓度增大，所以溶液pH减小，A正确； B．0.10mol/L氨水用蒸馏水稀释10倍后溶液浓度变为0.01mol/L，一水合氨属于弱碱，不能完全电离，所以溶液中，B错误 C．根据稀释定律可知，加水稀释促进电离，所以一水合氨电离程度增大，C正确； D．由分析可知，加水稀释，增大，减小，所以增大，D正确； 故答案为：B。 3. 下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数，则下列说法中不正确的是 A. 碳酸的酸性弱于磷酸 B. 将少量的气体通入溶液中反应离子方程式为 C. 常温下，加水稀释醋酸，增大 D. 向弱酸溶液中加少量溶液，电离平衡常数不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸的Ka1小于磷酸的Ka1，所以碳酸的酸性弱于磷酸，故A正确； B．根据电离平衡常数，可知酸性H2CO3>HClO> ，根据“强酸制弱酸”，将少量的气体通入溶液中生成碳酸氢钠和次氯酸，反应离子方程式为，故B正确； C．，常温下，加水稀释醋酸，不变，故C错误； D．平衡常数只与温度有关，向弱酸溶液中加少量溶液，电离平衡常数不变，故D正确； 选C。 4. 在容积为的密闭容器中，充入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应：，测得和的浓度随时间变化如图所示。 下列说法正确的是 A. 曲线表示的浓度随时间的变化曲线 B. C. 内，用D表示的化学反应速率为 D. A和B的平衡转化率相等 【答案】C 【解析】 【分析】在容积为的密闭容器中，充入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应：，曲线III代表，浓度的变化量与化学计量系数成正比，因此曲线I、II分别表示、的浓度随时间的变化曲线。 【详解】A．浓度的变化量与化学计量系数成正比，因此曲线I、II分别表示的浓度随时间的变化曲线，A错误； B．的起始浓度均为，容器的容积为，因此，B错误； C．由图可知，内，用D表示的化学反应速率为v(D)=v(C)= ，C正确； D．A和B的初始浓度相等，浓度变化量之比为，平衡转化率不相等，D错误； 故选C。 5. 我国某科研团队开发催化剂用于光热催化加氢制。其反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。的选择性等于的物质的量与转化的物质的量之比。下列叙述正确的是 A. 在历程中能垒最大为 B. 该反应历程中，的选择性为100% C. 催化剂表面上、CO脱附都会放出能量 D. 反应历程中有极性键的断裂与形成 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，在历程中能垒最大的是的能垒为0.77eV，故A错误； B．CO2加氢生成了副产物CO、CH3OH、CH4的选择性小于100%，B项错误； C．由图可知，是脱附过程，需要吸收能量，C项错误； D．反应历程中过程中有极性键的断裂，过程中有极性键的生成，故D正确； 故选D。 6. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应： ，当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如下图所示，下列分析不正确的是。 A. 图Ⅰ，时刻增大的浓度 B. 图Ⅱ，时刻加入催化剂 C. 由图Ⅲ可知，温度关系为 D. 若，则反应达平衡状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．增大氧气的浓度，平衡破坏的瞬间，正反应速率增大，逆反应速率应不变，所以图Ⅰ应是增大压强的原因，故A项错误； B．图Ⅱ在t1时刻正逆反应速率都增大，但仍相等，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，故B项正确； C．由题意可知，正反应放热，升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，则温度：，故C项正确； D．反应为正、逆两个方向，且速率符合，则反应达平衡状态，故D项正确； 故本题选A。 7. 向一恒容密闭容器中充入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的正反应放热 B. 投料比x：x1>x2 C. b、c两点反应开始时的正反应速率：vb>vc D. a、c两点的平衡常数：Ka>Kc 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，投料比x相同时，随温度升高，CH4的平衡转化率增大，说明该反应为吸热反应；n(H2O)越大，投料比越小，温度相同时，CH4的平衡转化率越大，则，以此解答。 【详解】A．由图可知，随着温度增大，的转化率增大，平衡正向移动，故该反应正反应吸热，A错误； B．相同温度下，越大，相当于增大CH4的物质的量，甲烷的平衡转化率越小，故，B错误； C．b点和c点温度相同，的起始物质的量都为1mol，b点值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则开始时正反应速率：，C正确； D．a、c两点的温度不同，且c点温度高，该反应为吸热反应，故平衡常数：，D错误； 故选C。 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. 在的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的措施是 ①缩小体积，增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入 ④恒容下充入 ⑤恒压下充入 A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③ D. ①②④ 【答案】C 【解析】 【详解】①该反应为气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，正确； ②碳为固体，增加碳的量，浓度不变，不影响化学反应速率，错误； ③恒容下通入，反应物浓度增大，反应速率加快，正确； ④恒容下充入，参与反应的各物质浓度不变，反应速率不变，错误； ⑤恒压下充入，容器体积增大，参与反应的各物质浓度减小，反应速率减小，错误； 答案选C。 10. 大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线，已知反应：，在有存在时(对反应有催化作用)的反应机理为：基元反应①：，基元反应②：，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. a表示存在时反应过程的能量变化 B. 是反应的催化剂，改变了反应历程，降低了 C. 决定反应速率的是基元反应① D. 增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂能降低反应活化能，结合图示可知b过程活化能较低，应为存在催化剂时反应过程的能量变化，故A错误； B．是反应的催化剂，改变了反应历程，但催化剂不影响，故B错误； C．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；反应①的活化能更大，则决定总反应速率的是基元反应①，故C正确； D．加入催化剂增大活化分子百分数，增大压强不改变活化分子百分数，故D错误； 答案选C。 11. 一定温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：，测得反应的相关数据如下： 容器1 容器2 容器3 反应温度T/K 反应物投入量 、 、 平衡 物质的平衡转化率 下列说法错误的是 A. B. C. 时，若的浓度分别为，则此时 D. 若在恒压条件下，容器1平衡时等于容器2平衡时 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题干表格信息可知，容器2中所加物质相当于4mol SO2、2mol O2，若容器2的体积变为2L，则和容器1等效平衡，浓度相同，然后再压缩到1L，若在此过程中平衡不移动，c2=2 mol•L-1，但压缩过程中平衡正向移动，c2＞2 mol•L-1，A正确； B．若容器2体积变为2L、容器3的温度为T1，则两容器达到等效平衡，此时α2(SO3)+α3(SO2)=1，但容器2的体积为1L，压缩此容器平衡正向移动，SO3的转化率减小，容器3温度为T2＞T1，上述平衡逆向移动，则SO2的转化率减小，故α2(SO3)+α3(SO2)＜1，B错误； C．由容器1数据列三段式  ， 该温度下K===2，T1时，若SO2、O2、SO3的浓度分别为1.2 mol•L-1、0.6 mol•L-1、1.2 mol•L-1，则此时Qc===＜2=K，则反应向正向进行，即，C正确； D．恒压条件下，容器1和容器2达到等效平衡，故容器1平衡时等于容器2平衡时，D正确； 故答案为：B。 12. ，向容器中投入一定量的和发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应物浓度：a点小于b点 B. 反应物的总能量大于生成物的总能量 C. 的转化率： D. 反应进行到c点达平衡 【答案】B 【解析】 【详解】A． 随反应进行，反应物浓度减小，则反应物浓度：a点大于b点，故A错误； B． 图中c点反应速率最大，c之后减小，可知反应放热使a～c段反应速率增大，则正反应为放热反应，可知反应物的总能量大于生成物的总能量，故B正确； C． 随反应进行，消耗的二氧化硫增加，则SO2的转化率：a＜b＜c,故C错误； D． c点之后反应速率仍在变化，则c点没有达到平衡，故D错误； 故选：B。 13. HA为一元弱酸，其电离是吸热过程，平衡体系中各成分的分布分数为，(其中X为HA或)。常温条件下，与pH的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 为HA的分布曲线 B. C. pH=5时，溶液中 D. 若升高温度，a点向右移动 【答案】D 【解析】 【分析】图像横坐标是溶液的pH，pH增大，酸性减弱，使平衡正向移动，此时增大，减小，a点时，，pH=4.76，即，，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，所以是HA的曲线，是的曲线 ，A正确； B．根据分析可知，，B正确； C．由图像知，pH=5时，偏高，即更大，C正确； D．a点时，，，温度升高，增大，即增大，pH减小，a点向左移动，D错误； 故选D。 14. 已知：。实验测得速率方程为v正=k正c(NO)·c(O3)，v逆=k逆c(NO2)·c(O2)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生上述反应，测得NO的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)>Ea(逆) B. b点NO的转化率为80% C. T1温度下的<T2温度下的 D. 化学反应速率：vc (正)>va (逆)>vb (逆) 【答案】C 【解析】 【分析】根据先拐先平数值大可知，T1>T2，温度高的时x(NO)大，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H<0； 【详解】A．正反应为放热反应，△H<0，故正逆反应活化能的大小关系为Ea(正)<Ea(逆)，故A项错误； B．b点NO的体积分数x(NO)=0.2，设NO的转化率为y，根据三段式有： ，，解得y=50%，故B项错误； C．由v正=k正c(NO)·c(O3)，v逆=k逆c(NO2)·c(O2)，当v正= v逆时，可知==K，T1>T2，△H<0，温度高时K值反而小，则T1温度下的<T2温度下的，故C项正确； D．T1>T2，c点未达平衡，b点达平衡正逆反应速率相等且小于c点，b点温度和反应物浓度均大于a点，反应速率大于a点，故化学反应速率：vc (正)> vb (逆)> va (逆)，故D项错误； 故答案选C。 15. 在三个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体，发生反应，其他条件不变时，容器I、Ⅱ、Ⅲ 中的平衡转化率随温度的变化如图所示。 容器 容积/L 起始物质的量/mol I 0.1 0 0 Ⅱ 1.0 0.1 0 0 Ⅲ 0.1 0 0 下列说法正确的是 A. 该反应的正反应放热 B. C. 图中A、B、C三点处容器内总压强：p(I)A＜p(Ⅱ)B＜p(Ⅲ)C D. 470℃时容器Ⅱ中的反应达到平衡时再加入，平衡向正反应方向移动，的转化率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图象，压强不变、升高温度时N2O平衡转化率增大，平衡正向移动，所以正反应吸热，故A错误； B．根据图象，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 中投入的N2O一样多，相同温度下，N2O平衡转化率依次减小，说明压强依次增大，容器体积依次减小，V1＞1＞V3，故B错误； C．反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)的正反应为气体分子数目增大的平衡体系，且正反应吸热，温度高反应物平衡转化率大，压强小反应物转化率大，图中A、B、C三点平衡转化率相同，而温度依次增大，所以压强也依次增大，p(I)A＜p(Ⅱ)B＜p(Ⅲ)C，故C正确； D．根据图示，Ⅱ中470℃进行反应时N2O平衡转化率为60%，列三段式： 该温度下，容积为1L，平衡常数K= =0.0675，再加入在470℃进行反应时，Qc= ，Qc＜K，平衡正向移动，但新平衡等效于旧平衡增压后右移所得，的转化率减小，故D错误； 答案选C。 二、非选择题(本题包括4个大题，共55分)。 16. 回答下列问题。 （1）工业上采取用氨水除去SO2，已知25°C，NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。写出NH3·H2O的电离方程式_______，若氨水的浓度为2.0mol/L，溶液中的c(OH-)约为_______mol/L。 （2）某些弱酸在25℃时的电离常数如下： 化学式 CH3COOH HSCN HCN HClO H2CO3 电离常数 1.8×10-5 1.3×10-1 4.9×10-10 3.0×10-8 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 ①下列反应可以发生的_______(填字母)。 A．CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa B．CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN C．CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO D．NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑ ②将20mLlmol/LCH3COOH溶液和20mLlmol/LHSCN溶液分别与20mL1mol/LNaHCO3溶液混合，产生的CO2气体体积(V)随时间(t)的变化关系图，注明对应酸的化学式_______。 【答案】（1） ①. NH3·H2O⇌+OH- ②. 6.0×10-3 （2） ①. AB ②. 【解析】 【小问1详解】 已知25°C，NH3·H2O的Kb=1.8×10-5，说明NH3·H2O是弱碱，NH3·H2O的电离方程式为：，若氨水的浓度为2.0mol/L，溶液中c()≈c()，c(NH3·H2O) ≈2.0mol/L，则Kb≈=1.8×10-5，c()=6×10-3mol/L。 【小问2详解】 ①根据电离平衡常数得到酸的强弱顺序为HSCN>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>； A．假设CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa能发生，则得到酸强弱顺序：CH3COOH>，与题知信息符合，则能发生，故A符合题意； B．假设CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN能发生，则得到酸强弱顺序：CH3COOH>HCN，与题知信息符合，则能发生，故B符合题意； C．假设CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO能发生，则得到酸强弱顺序：>HCIO，与题知信息不符合，则不能发生，故C不符合题意； D．假设NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑能发生，则得到酸强弱顺序：HCN> H2CO3，与题知信息不符合，则不能发生，故D不符合题意； 综上所述，答案为：AB； ②将20mLlmol/LCH3COOH溶液和20mLlmol/LHSCN溶液分别与20mL1mol/LNaHCO3溶液混合，由于酸强弱顺序：HSCN>CH3COOH，HSCN与NaHCO3溶液反应产生的CO2气体快，反应完消耗的时间短，因此它们产生二氧化碳气体体积(V)随时间(t)的变化关系图为：。 17. 氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。 （1）污水生物脱氮过程中，在异养微生物催化下，硝酸铵可分解为N2O和另一种产物，该反应的化学方程式为_______。 （2）在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下： 反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 c(N2O)/(mol/L) 0.100 0.090 0.080 0.070 0060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 ①在0~20min时间段，反应速率N2O)为_______mol/(L·min)。 ②其他条件不变，若N2O起始浓度c0为0.150mol/L，则反应至30min时N2O的转化率α=_______。比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0=0.150mol/L)_______(填“>”“=”或“<”)v(c0=0.100mol/L)。 ③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化如图所示(图中半衰期指任一浓度下N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1_______(填“>”“=”或“<”)T2.当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，体系压强p=_______(用p0表示)。 【答案】（1）NH4NO3N2O↑+2H2O （2） ①. 1.0×10-3 ②. 20.0% ③. = ④. > ⑤. 1.25p0 【解析】 【小问1详解】 硝酸铵氮元素价态归中可分解为N2O和水，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学反应为：NH4NO3N2O↑+2H2O。 【小问2详解】 ①在0～20min时段，反应速率v(N2O)= =1×10-3mol•L-1•min-1； ②观察数据可得每隔10min，c(N2O)的变化量相等，故单位时间内c(N2O)的变化量是定值，即N2O的分解速率是定值，即为v(c0=0.150mol•L-1)=v(c0=0.100mol•L-1)=1×10-3mol•L-1•min-1，若N2O起始浓度c0为0.150mol•L-1，则反应至30min时N2O的转化率为×100%=20%； ③温度越高反应速率越快，由图可知，T1条件下所用时间较短，反应速率快，则T1>T2；根据反应可知，2molN2O反应一半时容器中气体总共2.5mol，则，解得p=1.25p0。 18. Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分。用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO，含少量Fe)制备Fe3O4的主要流程如图： 查阅资料： 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表： 阳离子 Mg2+ Fe2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 9.1 7.6 1.9 沉淀完全时的pH 11.1 9.7 3.2 请回答下列问题： （1）加入H2O2，将部分FeSO4转化为Fe2(SO4)3.“氧化”时温度不宜太高，原因是_______。 （2）“沉淀”时要控制NaOH的量，原因是_______。 （3）“转化”时生成四氧化三铁的同时还生成一种稀酸，则发生反应的化学方程式为_______。 （4）合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图所示。“再生”过程中铁元素的质量分数_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 （5）通入O2加热，将一定质量的失效催化剂进行“再生”，固体质量与温度变化的关系如图所示。T1～T2℃时，FeO转化为Fe3O4，T3~T4℃时，Fe3O4转化为Fe2O3，则M=_______。 【答案】（1）为了防止H2O2发生分解； （2）既防止Mg2+沉淀，也防止NaOH与FeSO4发生反应，从而影响Fe3O4的产率 （3）2Fe(OH)3+FeSO4Fe3O4+H2SO4+2H2O （4）变小 （5）69.6 【解析】 【分析】铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO，含少量Fe)用稀硫酸溶解得到含有Fe2+、Fe3+的溶液，用铁粉将Fe3+还原为Fe2+，加入适量H2O2溶液将部分Fe2+氧化为Fe3+，“沉淀”时加入NaOH溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3，Fe(OH)3和FeSO4在一定条件下反应生成Fe3O4，以此解答。 【小问1详解】 由于温度过高时过氧化氢溶液会发生分解，会降低原料的利用率，所以为了防止H2O2发生分解，“氧化”时温度不宜太高。 【小问2详解】 “沉淀”时要控制NaOH的量，原因是：既防止Mg2+沉淀，也防止NaOH与FeSO4发生反应，从而影响Fe3O4的产率。 【小问3详解】 “转化”时，Fe(OH)3和FeSO4在一定条件下反应生成Fe3O4，根据质量守恒定律可知，同时还一定会生成H2SO4和H2O，故发生反应的化学方程式为：2Fe(OH)3+FeSO4Fe3O4+H2SO4+2H2O。 【小问4详解】 “再生”时是FeO和氧气反应生成Fe3O4，氧元素的质量分数增大，所以铁元素的质量分数变小。 【小问5详解】 根据元素守恒，转化过程中铁元素的质量不变，T1℃-T2℃下，FeO转化为Fe3O4，M点固体成分为Fe3O4，T3℃-T4℃下，Fe3O4转化为Fe2O3，则T4℃时，固体质量为Fe2O3，Fe2O3的质量为72.0g，Fe3O4与Fe2O3中铁元素的质量相等，所以M点Fe3O4的质量为：=69.6g。 19. 近日IPCC发布了由来自40个国家的91位科学家编写的《全球升温1.5℃特别报告》，温室效应引发的环境问题日益严重，物种灭绝，洪灾、旱灾、粮食歉收等自然灾害发生频率不断增加，CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。 (1)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ① 从3 min到9 min，v(H2)＝_____mol·L－1·min－1。 ② 该反应的平衡常数为_______。 ③ 下列说法正确的是____(填字母)。 A．混合气体的密度不随时间的变化而变化，则说明上述反应达到平衡状态 B．平衡时CO2的转化率为75% C．平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是30% D．该条件下，第9 min时v逆(CH3OH)大于第3 min时v正(CH3OH)。 (2)工业中，CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。 反应A：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 反应B：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。 ① 由图可知温度升高CO的产率上升，其主要原因可能是________。 ② 由图可知获取CH3OH最适宜的温度是________。下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有___________(填字母)。 A．使用催化剂 B．增大体系压强 C．增大CO2和H2的初始投料比 D．投料比不变和容器体积不变，增加反应物的浓度 (3)250 ℃下CH3OH物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出280 ℃下0～t2时刻CH3OH物质的量随时间的变化曲线示意图__________。 【答案】 ①. 0.125 ②. 5.3 ③. B C ④. 反应B是吸热反应 ⑤. 250℃ ⑥. B D ⑦. 【解析】 【分析】(1)①3min到9min，根据CO2浓度变化计算CO2化学反应速率，利用计量数之比得到υ(H2)；②结合各物质的平衡浓度，利用三段式法计算该反应的平衡常数；③A．该反应过程中密度为定值；B．根据二氧化碳的转化率=×100%计算平衡时CO2的转化率；C．平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数等于平衡时甲醇的物质的量浓度与其它物质总物质的量浓度的百分比；D．该反应从开始至达到平衡状态，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大； (2)①反应B正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高；②据图示进行分析温度与甲醇转化率的关系；由CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 可知提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，应使平衡向正向移动，可增大压强，增大浓度； (3)根据温度对反应速率及化学平衡的影响分析。 【详解】(1)①3min到9min，CO2浓度变化为0.5mol/L-0.25mol/L=0.25mol/L，CO2反应速率==mol/(L•min)，υ(H2)=3×υ(CO2)=0.125mol/(L•min)，故答案为0.125； ② CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 起始(mol/L) 1 3 0 0 转化(mol/L) 0.75 2.25 0.75 0.75 平衡(mol/L) 0.25 0.75 0.75 0.75 该反应的平衡常数K=≈5.3，故答案为5.3； ③A．该反应前后都是气体，气体总质量始终不变，容器容积不变，则密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故A错误；B．平衡时CO2的转化率=×100%=75%，故B正确；C．平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数=×100%=30%，故C正确；D．从反应开始到平衡过程中正反应速率逐渐减小，直至达到平衡状态，则第9min时达到平衡状态υ逆(CH3OH)=υ正（CH3OH），则9min时υ逆（CH3OH）一定小于第3min时υ正(CH3OH)，故D错误；故答案为BC； (2)①由图示可知，温度升高CO的产率上升，其主要原因可能是反应B正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高，故答案为反应B正反应是吸热反应； ②据图示可知，250℃甲醇产率最高，故获取CH3OH最适宜的温度是250℃；A．使用催化剂，平衡不移动，不能提高转化率，故A错误；B．增大体系压强，平衡向正方向移动，提高CO2转化率，故B正确；C．增大CO2和H2的初始投料比，可增大氢气的转化率，二氧化碳的转化率减小，故C错误；D．投料比不变，增加反应物的浓度，相当于增大压强，平衡正向移动，可增大转化率，故D正确；故答案为250℃；BD； (3)温度升高，反应速率加快，则反应达到平衡的时间小于t1；280℃时甲醇的产率小于250℃时，所以达到平衡后，体系中甲醇的量变小，据此画出280℃下0～t2时刻CH3OH物质的量随时间的变化曲线：，故答案为。 【点睛】本题考查化学平衡的计算，明确化学平衡及其影响为解答关键。本题的易错点为(1)，要注意化学平衡常数表达式的正确书写；难点为(3)，要注意根据温度对反应速率和甲醇产率的影响综合思考。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $