精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题

衡阳县四中2024-2025学年上学期高二10月月考 化 学 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 S∶32 Cl∶35.5 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A. 南宋·辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 B. 明·于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 C. 北宋·苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 D. 北宋·王安石《元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 【答案】C 【解析】 【详解】A．焰火利用了金属元素的焰色试验，是电子由较高激发态到较低激发态或基态跃迁时释放能量而产生的，是物理变化，过程中无吸热反应，故A错误； B．“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”其中CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O均为放热反应，故B错误； C．“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”涉及碳和H2O反应生成CO和氢气，属于吸热反应，CO和氢气燃烧是放热反应，即放热反应和吸热反应都有发生，故C正确； D．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”中燃放烟花的过程中涉及物质的燃烧，燃烧过程发光发热，无吸热反应，故D错误； 故答案为：C。 2. 下列属于放热反应的有 ①氢气与氯气反应②碳酸氢钠固体和盐酸反应③灼热的炭和二氧化碳反应④酸碱中和反应⑤铝热反应⑥八水合氢氧化钡与氯化铵的反应 A. ①④⑤ B. ①②④⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑤ 【答案】A 【解析】 【详解】①氢气与氯气反应是放热反应，故选； ②碳酸氢钠固体和盐酸反应是吸热反应，故不选； ③灼热的炭和二氧化碳反应是吸热反应，故不选； ④酸碱中和反应是放热反应，故选； ⑤铝热反应是放热反应，故选； ⑥八水合氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应，故不选； 属于放热反应的是①④⑤； 答案选A。 3. 中国科研人员利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水的主要过程如下图。 已知几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 H―O键 H―H键 O=O键 键能kJ/mol 463 436 496 若反应过程中分解水的物质的量为1mol，则产生的热量变化为 A. 吸收484kJ B. 放出484kJ C. 吸收242kJ D. 放出242kJ 【答案】C 【解析】 【详解】水分解的反应式为，2mol分解，吸收的热量为，则1mol水分解吸收的热量为242kJ，答案选C。 4. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A. 3a+b－c B. c+3a－b C. a+b－c D. c+a－b 【答案】A 【解析】 【详解】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为：①C（s）+O2（g）＝CO2（g） ΔH1=a kJ·mol－1，②S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b－c，答案选A。 5. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 实验甲、乙所涉及反应都是氧化还反应 B. 实验乙中去掉碎泡沫塑料对实验结果没有影响 C. 因实验甲是放热反应，所以参加反应的铝片和盐酸的能量高于产物的能量 D. 若用NaOH固体测定中和热，则测定结果偏高 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙实验为酸碱中和反应，属于复分解反应，元素化合价不变，不属于氧化还原反应，A错误； B．实验乙中去掉碎泡沫塑料，反应放出热量有损失，影响实验结果的测定，B错误； C．实验甲是放热反应，说明反应物总能量高于产物总能量，C正确； D．NaOH固体溶于水放出大量的热，导致测定中和热反应结果偏低，D错误； 答案选C。 6. 甲醇作为新型清洁可再生燃料，可通过反应：来合成，反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是 A. B. 若产物为，相应的焓变为，则 C. 相同条件下，完全燃烧比完全燃烧放出的热量少 D. 若反应的焓变为，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，，A错误； B．若产物为，能量低于，放出热量多，，B错误； C．相同条件下，完全燃烧比完全燃烧放出的热量多，C错误； D．设题干中为反应①，已知、的燃烧热()依次为、，则④，⑤，根据盖斯定律反应③()=①+④-⑤，=-90+()-()=-93，则，D正确； 故选D。 7. 下列说法正确的是 A. C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=+1.9kJ·mol-1，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定 B. 已知C2H5OH(1)的燃烧热是1366.8kJ·mol-1，则C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)反应的ΔH=-1366.8kJ·mol-1 C. 一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1，2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(l) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 D. 在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 【详解】A．C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=+1.9kJ·mol-1，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，能量越低越稳定，石墨比稳定金刚石，A错误； B．燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量，水应该为液态，B错误； C．因为同种物质由气态变为液态会放热，所以生成2molSO3(g)比生成2molSO3(l)放出的热量少，即0>△H1＞△H2，C正确； D．合成氨的反应为可逆反应，不能进行完全，D错误； 故选C。 8. 氢气可用于烟气的脱氮、脱硫，其反应为。下列有关说法不正确的是 A. 该反应的 B. 当时，反应达到平衡 C. 使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率 D. 升高温度，正、逆反应速率均增大，化学平衡逆向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应的正反应是气体分子数减少的反应，故，A项正确； B．，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B项正确； C．使用催化剂不能使化学平衡发生移动，不可能提高NO的平衡转化率，C项错误； D．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，正、逆反应速率均增大，D项正确； 答案选C。 9. 将8molA气体和4molB气体置于2L的密闭容器中，发生如下反应2A(g)+B(g)=2C(g)。若经20s后测得C的浓度为3.6mol/L，下列不正确的是 A. 用A物质表示的反应速率为 B. 20s时物质A的转化率为80% C. B表示的反应速率为5.4 mol·L-1·min-l D. 20s时物质B的浓度为0.2mol/L 【答案】B 【解析】 【详解】A．，A正确； B．20s时物质A转化物质的量：，转化率：，B错误； C．，C正确； D．20s时物质B的浓度：，D正确； 答案选B。 10. 在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应：平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是 A. B. 平衡常数增大 C. 物质B的转化率降低 D. 物质Z的体积分数增大 【答案】C 【解析】 【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变。将容器的容积扩大到原来的两倍，A的浓度为0.25mol/L，再达到平衡时，A的浓度为0.30mol/L，即减小压强平衡逆向移动。 【详解】A．压强减小，平衡逆向移动，则x+y＞z，A错误； B．温度不变，平衡常数不变，B错误； C．平衡逆向移动，B的转化率降低，C正确； D．平衡逆向移动，Z的体积分数减小，D错误； 故选C。 11. 一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如下图所示。下列说法正确的是 A. 相同条件下，进程、中O3的平衡转化率不同 B. Cl(g)为进程的催化剂，可以减少反应热，加快反应速率 C. E1-E4=E2-E5 D. 两个进程中速率最快的一步反应的=(E3-E2)kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂不能改变反应的始态和终态，不能改变反应物的平衡转化率，即相同条件下O3的平衡转化率：历程Ⅰ=历程Ⅱ，故A错误； B．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应热，故B错误； C．由图可知，Cl原子是历程Ⅱ的催化剂，催化剂不能改变反应的反应热，则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等，即为E1-E4=E2-E5，故C正确； D．由图可知，历程Ⅱ两个步骤的活化能比历程Ⅰ低，且历程Ⅱ第二步反应活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越低，反应速率越快，则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的焓变为(E2-E3)kJ·mol-1，故D错误； 故选C。 12. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒温下使其达到分解平衡，判断该分解反应已经达到化学平衡的是 A. B. 密闭容器中混合气体的密度不变 C. 密闭容器中混合气体平均分子量不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．该选项未指明速率方向(正反应或逆反应)，仅表示速率比值，不能判断是否达到平衡；此外，根据反应计量比，正反应速率始终满足v(NH3) = 2v(CO2)，但平衡要求正逆速率相等，该表述无法体现这一点，A错误； B．混合气体密度ρ =，容器体积V恒定；气体质量m随固体分解而增加，平衡时固体质量不变，气体质量不再变化，密度恒定。因此密度不变可指示平衡，B正确； C．混合气体平均分子量M =；反应中气体总质量与总物质的量比值恒定(分解1 mol固体产生3 mol气体，质量守恒，M恒为26 g/mol)，始终不变，故不能作为平衡标志，C错误； D．氨气体积分数等于物质的量分数；反应中n(NH3) : n(CO2) = 2:1始终成立，体积分数恒为，始终不变，故不能指示平衡，D错误； 故答案选B。 13. 在一个固定容积的密闭容器中，放入3molX(g)和2molY(g)，在一定条件下发生下列反应：4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)，达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是 A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 【答案】A 【解析】 【详解】达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，这说明正反应体积增大，即4+3＜2+n，即n＞5，根据选项可知A正确。答案选A。 14. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为： Ⅰ： ； Ⅱ： 。 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。[选择性]，下列说法正确的是 A. B. 相同条件下，压缩容器体积能提高转化率的实验值 C. 相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应Ⅰ的速率小于反应Ⅱ D. 220℃～280℃，保持其他条件不变，随温度的升高而增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据反应II可知，若与反应生成和，由于比能量低，所以反应焓变小于，A错误； B．相同条件下，压缩容器体积使压强增大，反应Ⅰ平衡向右移动，能提高转化率的实验值，B正确； C．相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明相同时间内得到的量更多，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，C错误； D．220℃～280℃，保持其他条件不变，转化率平衡值随温度升高而增大，而此时甲醇的选择性降低，索命随温度的升高而降低，D错误； 答案选B。 二、填空题(共4题，58分) 15. 某学习小组用溶液和硫酸溶液进行中和热的测定实验。 （1）实验中大约要使用溶液，配制溶液时至少需称量固体___________。 （2）大小烧杯之间填满碎纸条的作用是___________，从实验装置上看，图中缺少的仪器是___________。 （3）下列说法正确的是___________。 A. 在实验操作时，若未用水把温度计上的酸冲洗干净，直接测碱的温度，实验测得的中和反应反应热数值将偏大 B. 用玻璃搅拌器搅拌时应围绕温度计旋转做圆周运动 C. 将一定量的浓氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、，则 D. 可用耐酸碱的塑料材质的搅拌器代替玻璃搅拌器 （4）如果用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，测得的中和反应反应热的数值___________(选填“相等、不相等”)。 （5）如果用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验，测得的中和反应反应热的数值会___________(选填“偏大、偏小或无影响”)。 【答案】（1） （2） ①. 保温，减少热量散失 ②. 环形玻璃搅拌器 （3）CD （4）相等 （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 欲用NaOH固体配制0.5mol/L的NaOH溶液240mL，应选择250mL容量瓶，需要的氢氧化钠的质量m=nM=cVM=0.5mol/L0.25L40g/mol=5.0g。 【小问2详解】 中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是保温、隔热、减少热量损失；由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒）。 【小问3详解】 A．在实验操作时，若未用水把温度计上的酸冲洗干净，测得碱溶液的初始温度偏高，实验测得的“中和热”数值将偏小，A错误； B．用玻璃搅拌器搅拌时应围绕温度计上下运动，B错误； C．将一定量的浓氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶 液分别和1L、1mol . L- 1的稀盐酸恰好完全反应,浓氢氧化钠稀释放热，其反应热分别为、，则，C正确; D．塑料材质导热性差，可用耐酸碱的塑料材质的搅拌器代替玻璃搅拌器，D正确； 故选CD。 【小问4详解】 中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热，中和热与酸碱的用量无关，所以中和热数值相等。 【小问5详解】 氨水为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，测得的中和热的数值会偏小。 16. 氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数（φ）如图所示。 （1）其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是________，其原因是________。 （2）若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA(N2)_______vB(N2)（填“＞”“＜”或“＝”）。 （3）若在250℃、p1为105Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L，则该条件下B点N2的分压p(N2)为_______Pa(分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。 （4）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92 kJ/mol，在恒温恒容的密闭容器中充入1mol N2和一定量的H2发生反应。达到平衡后，测得反应放出的热量为 18.4 kJ，容器内的压强变为原来的90%，则起始时充入的H2的物质的量为______mol， NH3产率为______。 【答案】 ①. p1>p2>p3 ②. 温度相同时，增大压强化学平衡向正反应方向移动，故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大 ③. ＜ ④. 8.3×103 ⑤. 3 ⑥. 20% 【解析】 【分析】由方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，可知，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数越大；温度越大，压强越大，反应速率越大；列出三段式，先求出氨的物质的量分数，再计算Kp。 【详解】（1）由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，可知，增大压强，平衡正向移动，由图像可知在相同温度下，平衡后混合物中氨的体积分数（φ）为P1＞P2＞P3，因此压强关系是P1＞P2＞P3；故答案为：P1＞P2＞P3；温度相同时，加压平衡正向移动，故压强越大平衡混合物中氨的体积分数越大； （2）温度越大，压强越大，反应速率越大，p1＞p2，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大；故答案为：＜； （3）列出反应的三段式： ，x=0.08， p（N2）=总压×物质的量分数=105Pa，故答案为：8.3×103； （4）由热化学方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92 kJ/mol可知，当反应放热18.4 kJ/时，反应的N2为=0.2mol，列出三段式如下： 平衡时，容器内的压强变为原来的90%，即物质的量变为原来的90%，有，解得x=3； NH3的理论产量为2mol，故NH3产率为； 故答案为：3；20%。 【点睛】熟练掌握三段式的应用是解答本题的关键。 17. 甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯和甲醇在催化剂作用下反应得到C7H8、C8H10和副产物三甲苯(C9H12)，发生的主要反应如下： Ⅰ．C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g) Ⅱ．C7H8(g)+CH3OH (g)C8H10 (g)+H2O(g) Ⅲ．C8H10(g)+CH3OH(g)C9H12(g)+H2O(g) (1)500 ℃、0. 18 Mpa条件下，反应达到平衡时，结果如图所示。 ①由图分析，随着投料比增加，CH3OH的平衡转化率_________。平衡时，的值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②投料比为1. 0时，C6H6的平衡转化率为50%，产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量之比为6：3：1，CH3OH的平衡转化率为_________。 (2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了反应Ⅰ在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示，其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。 ①反应Ⅰ的△H=________kJ/mol ②吸附CH3OH的焓变________吸附C6H6的焓变（填“＞ ”或“ <”）。 ③C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为________。 ④在固体酸(HB)催化作用下，测得反应Ⅰ的速率方程为v=k·P(C6H6) (k为速率常数），在刚性容器中发生反应Ⅰ，关于反应Ⅰ的ΔH和反应速率(v)的叙述正确的是____（填标号）。 A．升高温度，ΔH和 v均增大 B．增大p (C6H6)，ΔH不变，v增大 C．降低温度，ΔH和v均减小 D．增大p (CH3OH) ，ΔH不变，v增大 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 75% ④. −61.4 ⑤. ＜ ⑥. C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB (或C6H6*+CH3B=C7H8*+HB) ⑦. B 【解析】 【分析】①由图分析，随着投料比增加，苯(C6H6)的转化率在增加，CH3OH的物质的量在增加，平衡转化率减小，根据平衡移动的方向判断平衡时的值的变化； ②设当设C6H6的平衡转化率为50%，产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量分别为6 mol、3 mol、1 mol，则反应Ⅲ：C8H10(g)+CH3OH(g)⇌C9H12(g)+H2O(g)中平衡时，C8H10和C9H12的物质的量分别为3 mol、1 mol，则反应Ⅲ中C8H10(g)的初始投料为4 mol，即平衡时反应Ⅱ：C7H8(g)+CH3OH(g)⇌C8H10(g)+H2O(g)平衡时，C7H8、C8H10的物质的量分别为6 mol和4 mol，则反应Ⅱ中C7H8初始量为10 mol，即平衡时反应Ⅰ：C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)中C7H8(g)平衡时的物质的量为10 mol，则反应Ⅰ：C6H6 (g)、CH3OH(g)的转化量为10 mol，根据投料比为1.0时，设C6H6的平衡转化率为50%，则反应Ⅰ中C6H6 (g)、CH3OH(g)的初始投入量相等，都为20 mol，据此根据物质的转化关系计算解答； (2)①结合反应I的方程式：C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)，根据图示，利用盖斯定律分析解答； ②根据图示中吸附CH3OH的焓变和吸附C6H6的焓变数值进行比较判断； ③根据图示，找到C6H6*和C7H8*所在的位置书写反应方程式； ④根据①中分析可知，反应I的方程式：C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)的正反应为放热反应；该体系反应前后气体分子数目不变，结合外界条件对反应速率的影响分析判断速率的变化。 【详解】①由图分析，随着投料比增加，苯(C6H6)的转化率在增加，CH3OH的物质的量在增加，但C6H6的转化率增大的倍数大于增加的倍数，故CH3OH平衡转化率减小；根据图像，结合三个反应，苯(C6H6)的转化率与C7H8、C8H10和C9H12三种产物的产量成正比关系，图像中苯(C6H6)的转化率与C7H8、C8H10的产量之差，应为C9H12的产量，根据图显示，C9H12的产量在增大，则的值增大； ②设C6H6的平衡转化率为50%，产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量分别为6 mol、3 mol、1 mol，则反应Ⅲ：C8H10(g)+CH3OH(g)C9H12(g)+H2O(g)中平衡时，C8H10和C9H12的物质的量分别为3 mol、1 mol，则反应Ⅲ中C8H10(g)的初始投料为4 mol，即平衡时反应Ⅱ：C7H8(g)+CH3OH(g)⇌C8H10(g)+H2O(g)平衡时，C7H8、C8H10的物质的量分别为6 mol和4 mol，则反应Ⅱ中C7H8初始量为10 mol，即平衡时反应Ⅰ：C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)中C7H8(g)平衡时的物质的量为10 mol，则反应ⅠC6H6 (g)和CH3OH(g)的转化量为10 mol，根据投料比为1.0时，由于C6H6的平衡转化率为50%，则反应Ⅰ中C6H6 (g)和CH3OH(g)的初始投入量相等，都为20 mol，据此可知：对于反应I：开始时n(C6H6)=n(CH3OH)=20 mol，n(C7H8)=n(H2O)=0，物质的改变量△n(C6H6)=△n(CH3OH)=△n(C7H8)=△n(H2O)=10 mol；所以平衡时n(C6H6)=n(CH3OH)=n(C7H8)=n(H2O)=10 mol；对于反应II：开始时n(CH3OH)=n(C7H8)=n(H2O)=10 mol，n(C8H10)=0，物质反应改变量△n(CH3OH)=△n(C7H8)=△n(H2O)=△n(C8H10)=4 mol，所以平衡时，n(CH3OH)=n(C7H8)=6 mol，n(C8H10)=4 mol，n(H2O)=14 mol；对于反应III，反应开始时，n(C8H10)=4 mol，n(CH3OH)=6 mol，n(C9H12)=0，n(H2O)=14 mol，反应过程中每种物质改变量都是1 mol，所以平衡时各种物质的物质的量分别是：n(C8H10)=3 mol，n(CH3OH)=5 mol，n(C9H12)=1 mol，n(H2O)=15 mol，则CH3OH剩余5 mol，故CH3OH平衡转化率为×100%=75%； (2)①反应I的方程式：C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)，根据图示，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应为放热反应，利用盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，与反应过程无关，则△H=-61.4 kJ/mol； ②根据图示，吸附CH3OH的焓变为-109.9 kJ/mol，吸附C6H6的焓变为-66.4 kJ/mol，二者焓变都小于0，则吸附CH3OH的焓变＜吸附C6H6的焓变； ③根据图示，C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HB； ④根据①中分析可知，反应I：C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)的正反应为放热反应；该体系是反应前后气体分子数目不变的反应。 A．升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，△H只与物质的始态与终态有关，物质不变，反应热不变；升高温度反应速率v增大，A错误； B．增大p(C6H6)，根据v=k•p(C6H6)，则反应v增大，但反应热不变，即△H不变，B正确； C．降低温度，平衡向放热的正反应方向移动，△H只与物质的始态与终态有关，物质不变，反应热不变；降低温度，化学反应速率v减小，C错误； D．增大p(CH3OH)，由速率公式可知反应速率只与p(C6H6)有关，而p(C6H6)不变，则反应速率v不变；反应热只与物质的始态和终态有关，物质不变，即△H不变，D错误； 故答案为：B。 【点睛】本题考查化学平衡图像在化学平衡的影响因素及化学平衡的计算的应用。要注意多个反应的相互影响，充分利用题目提供的信息进行解答。易错点是(2)④的分析判断。 18. 环境保护、绿色能源的使用是当今社会的热点问题 （1）对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由和CO反应生成S和的能量变化如图所示，每生成64g S(s)，该反应___________(填“放出”或“吸收”)的热量为___________kJ。 （2）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅰ的热化学方程式为___________。 （3）为消除汽车尾气中含有NO、、CO等气体，可采取：NO和CO在催化转换器中发生如下反应： ； 已知： ；CO的燃烧热为； 与CO发生反应的热化学方程式： ___________(用、、表示)。 （4）工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是：在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分，在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，反应Ⅱ为决速步，如下图所示： 化学键 能量/kJ a b c ①根据气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据，计算反应Ⅰ的___________kJ/mol。 ②反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中正反应活化能最小的是___________。 【答案】（1） ①. 放出 ②. 540 （2）； （3） （4） ①. ②. 反应Ⅲ 【解析】 【小问1详解】 从图中可知，该反应中反应物总能量大于生成物总能量，因此属于放热反应，每生成64gS，物质的量为2mol，放出热量为(679-409)kJ×2=540kJ。 【小问2详解】 从图中可知，反应I是硫酸分解生成SO2、O2和水，反应Ⅰ=-(反应Ⅱ+反应Ⅲ)，ΔH1=-(-254-297)kJ/mol=551kJ/mol，反应I的热化学方程式为 【小问3详解】 CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3，将小问中的三个反应依次标号为①、②、③，目标反应=反应①-反应②+反应③×2，ΔH=ΔH1-ΔH2+2ΔH3。 【小问4详解】 ①反应I的ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(2a+0.5b-3c)kJ/mol。 ②反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ，其中反应Ⅱ为决速步骤，因此反应Ⅱ的速率最慢，活化能最高，反应I为总反应，活化能与反应Ⅱ相同，反应Ⅲ反应速率最快，活化能最小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡阳县四中2024-2025学年上学期高二10月月考 化 学 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 S∶32 Cl∶35.5 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A. 南宋·辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 B. 明·于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 C. 北宋·苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 D. 北宋·王安石《元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 2. 下列属于放热反应的有 ①氢气与氯气反应②碳酸氢钠固体和盐酸反应③灼热的炭和二氧化碳反应④酸碱中和反应⑤铝热反应⑥八水合氢氧化钡与氯化铵的反应 A. ①④⑤ B. ①②④⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑤ 3. 中国科研人员利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水的主要过程如下图。 已知几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 H―O键 H―H键 O=O键 键能kJ/mol 463 436 496 若反应过程中分解水的物质的量为1mol，则产生的热量变化为 A. 吸收484kJ B. 放出484kJ C. 吸收242kJ D. 放出242kJ 4. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A. 3a+b－c B. c+3a－b C. a+b－c D. c+a－b 5. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 实验甲、乙所涉及反应都是氧化还反应 B. 实验乙中去掉碎泡沫塑料对实验结果没有影响 C. 因实验甲是放热反应，所以参加反应的铝片和盐酸的能量高于产物的能量 D. 若用NaOH固体测定中和热，则测定结果偏高 6. 甲醇作为新型清洁可再生燃料，可通过反应：来合成，反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是 A. B. 若产物为，相应的焓变为，则 C. 相同条件下，完全燃烧比完全燃烧放出的热量少 D. 若反应的焓变为，则 7. 下列说法正确的是 A. C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=+1.9kJ·mol-1，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定 B. 已知C2H5OH(1)的燃烧热是1366.8kJ·mol-1，则C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)反应的ΔH=-1366.8kJ·mol-1 C. 一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH1，2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(l) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 D. 在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 8. 氢气可用于烟气的脱氮、脱硫，其反应为。下列有关说法不正确的是 A. 该反应的 B. 当时，反应达到平衡 C. 使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率 D. 升高温度，正、逆反应速率均增大，化学平衡逆向移动 9. 将8molA气体和4molB气体置于2L的密闭容器中，发生如下反应2A(g)+B(g)=2C(g)。若经20s后测得C的浓度为3.6mol/L，下列不正确的是 A. 用A物质表示的反应速率为 B. 20s时物质A的转化率为80% C. B表示的反应速率为5.4 mol·L-1·min-l D. 20s时物质B的浓度为0.2mol/L 10. 在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应：平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是 A. B. 平衡常数增大 C. 物质B的转化率降低 D. 物质Z的体积分数增大 11. 一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如下图所示。下列说法正确的是 A. 相同条件下，进程、中O3的平衡转化率不同 B. Cl(g)为进程的催化剂，可以减少反应热，加快反应速率 C. E1-E4=E2-E5 D. 两个进程中速率最快的一步反应的=(E3-E2)kJ·mol-1 12. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒温下使其达到分解平衡，判断该分解反应已经达到化学平衡的是 A. B. 密闭容器中混合气体的密度不变 C. 密闭容器中混合气体平均分子量不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变 13. 在一个固定容积的密闭容器中，放入3molX(g)和2molY(g)，在一定条件下发生下列反应：4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)，达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是 A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 14. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为： Ⅰ： ； Ⅱ： 。 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。[选择性]，下列说法正确的是 A. B. 相同条件下，压缩容器体积能提高转化率的实验值 C. 相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应Ⅰ的速率小于反应Ⅱ D. 220℃～280℃，保持其他条件不变，随温度的升高而增加 二、填空题(共4题，58分) 15. 某学习小组用溶液和硫酸溶液进行中和热的测定实验。 （1）实验中大约要使用溶液，配制溶液时至少需称量固体___________。 （2）大小烧杯之间填满碎纸条的作用是___________，从实验装置上看，图中缺少的仪器是___________。 （3）下列说法正确的是___________。 A. 在实验操作时，若未用水把温度计上的酸冲洗干净，直接测碱的温度，实验测得的中和反应反应热数值将偏大 B. 用玻璃搅拌器搅拌时应围绕温度计旋转做圆周运动 C. 将一定量的浓氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、，则 D. 可用耐酸碱的塑料材质的搅拌器代替玻璃搅拌器 （4）如果用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，测得的中和反应反应热的数值___________(选填“相等、不相等”)。 （5）如果用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验，测得的中和反应反应热的数值会___________(选填“偏大、偏小或无影响”)。 16. 氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数（φ）如图所示。 （1）其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是________，其原因是________。 （2）若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA(N2)_______vB(N2)（填“＞”“＜”或“＝”）。 （3）若在250℃、p1为105Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L，则该条件下B点N2的分压p(N2)为_______Pa(分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。 （4）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92 kJ/mol，在恒温恒容的密闭容器中充入1mol N2和一定量的H2发生反应。达到平衡后，测得反应放出的热量为 18.4 kJ，容器内的压强变为原来的90%，则起始时充入的H2的物质的量为______mol， NH3产率为______。 17. 甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯和甲醇在催化剂作用下反应得到C7H8、C8H10和副产物三甲苯(C9H12)，发生的主要反应如下： Ⅰ．C6H6 (g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g) Ⅱ．C7H8(g)+CH3OH (g)C8H10 (g)+H2O(g) Ⅲ．C8H10(g)+CH3OH(g)C9H12(g)+H2O(g) (1)500 ℃、0. 18 Mpa条件下，反应达到平衡时，结果如图所示。 ①由图分析，随着投料比增加，CH3OH的平衡转化率_________。平衡时，的值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②投料比为1. 0时，C6H6的平衡转化率为50%，产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量之比为6：3：1，CH3OH的平衡转化率为_________。 (2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了反应Ⅰ在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示，其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。 ①反应Ⅰ的△H=________kJ/mol ②吸附CH3OH的焓变________吸附C6H6的焓变（填“＞ ”或“ <”）。 ③C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为________。 ④在固体酸(HB)催化作用下，测得反应Ⅰ的速率方程为v=k·P(C6H6) (k为速率常数），在刚性容器中发生反应Ⅰ，关于反应Ⅰ的ΔH和反应速率(v)的叙述正确的是____（填标号）。 A．升高温度，ΔH和 v均增大 B．增大p (C6H6)，ΔH不变，v增大 C．降低温度，ΔH和v均减小 D．增大p (CH3OH) ，ΔH不变，v增大 18. 环境保护、绿色能源的使用是当今社会的热点问题 （1）对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由和CO反应生成S和的能量变化如图所示，每生成64g S(s)，该反应___________(填“放出”或“吸收”)的热量为___________kJ。 （2）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅰ的热化学方程式为___________。 （3）为消除汽车尾气中含有NO、、CO等气体，可采取：NO和CO在催化转换器中发生如下反应： ； 已知： ；CO的燃烧热为； 与CO发生反应的热化学方程式： ___________(用、、表示)。 （4）工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是：在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分，在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，反应Ⅱ为决速步，如下图所示： 化学键 能量/kJ a b c ①根据气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据，计算反应Ⅰ的___________kJ/mol。 ②反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中正反应活化能最小的是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $