精品解析：湖北省武汉市第四中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试卷

武汉四中2024～2025学年上学期高二10月月考 化学试卷 考试时间：2024年10月 试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，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：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 铝片与稀盐酸的反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C. 灼热的炭与二氧化碳的反应 D. CH4在O2中的燃烧反应 2. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A. 放热反应的发生无需任何条件 B. 化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C. 化学反应过程都伴随着能量的变化 D. H2SO4与NaOH的反应是吸热反应 3. 化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是 A. 将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 B. 在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益 C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大 D. 茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间 4. 已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：4A＋5B4C＋6D，30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是（ ） A. 反应开始至30s，v(A)＝0.010mol·L－1·s－1 B. 30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol C. 30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6 D. 反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30mol 5. 我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列说法错误的是 A. S-In/S表面更容易生成H* B. S2-与K＋(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化 C. CO2经两步转化生成HCOO- D. H*＋OH-H2＋*＋OH-相对能量变化越小，越有利于抑制H*复合成H2 6. 在一个绝热的、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是(　　) ①混合气体的密度不再发生变化　②体系的温度不再发生变化　③A的转化率不再改变　④各组分的百分含量不再改变　⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q A. ②③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤ 7. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深②向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸中氢离子浓度降低 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ⑤加入催化剂有利于合成氨的反应 ⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 A. ①②⑥⑧ B. ①③⑤⑦ C. ②⑤⑥⑦ D. ②③⑦⑧ 8. 下列说法正确的是 A. 一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中充入1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)+Y(g)⇌Z(g)达到平衡，若将容器体积变为20 L，则Z的平衡浓度等于原来的 B. C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C. 若压强不再随时间变化时能说明反应2A(？)+B(g)⇌2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体 D. 1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1 9. 在体积均为1.0 L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)+C(s) ⇌ 2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)，下列说法正确的是 A. 体系中c(CO):c(CO，状态Ⅱ) >2c(CO，状态Ⅲ) B. 反应CO2(g)+C(s) ⇌2CO(g)的ΔS>0，ΔH<0 C. 体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅰ) D. 逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ) 10. 在一密闭容器中加入等物质的量的A、B，发生如下反应：，平衡常数随温度和压强的变化如表所示。下列判断正确的是 平衡常数 压强/MPa 温度/℃ 1.0 1.5 2.0 300 a b 16 516 c 64 e 800 160 f g A. g>f B. C. 2.0MPa、800℃时，A的转化率最小 D. 1.5MPa、300℃时，B的转化率为50% 11. 700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)： 反应时间/min n(CO)/mol H2O/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是 A. 反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1mol•L-1•min-1 B. 温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应 C. 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，0.4molH2，则v(正)>v(逆) D. 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O，到达平衡时n(CO2)=0.40mol 12. 电石主要成分为是重要的基本化工原料。已知时，电石生产原理如下： 平衡常数   平衡常数 以下说法不正确的是（ ） A. 反应 B. 反应平衡常数 C. 时增大压强，减小、增大 D. 反应 13. 在密闭容器中进行反应：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列有关说法错误的是 A. 依据图A可判断p1>p2 B. 在图B中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况 C. 依据图C可判断正反应为放热反应 D. 由图D中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化，可推知正反应吸热 14. 已知反应N2O4(g)2NO2 (g)　ΔH>0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M=)在不同温度下随压强的变化曲线如图。下列说法正确的是 A. 温度：T1<T2 B. 当M=69g·mol-1时，n(NO2)∶n(N2O4)=1∶1 C. 反应速率：vb<va D. 平衡常数：K(a)=K(b)<K(c) 15. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A. ΔH＜0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B. 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向 C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0 D. 一定温度下，反应MgCl2(l)⇌Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 500.50盐酸与500.55溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_______。 （2）隔热层的作用是_______。 （3）倒入溶液的正确操作是_______(填字母)。 a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入 （4）若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 （5）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1，又知中和反应后所得溶液的比热容。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下： 实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度/℃ 反应后体系的温度/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1 _______ 23.2 2 20.2 20.4 _______ 23.4 3 20.3 20.3 _______ 24.2 4 20.5 20.6 _______ 23.6 完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1水时放出的热量为_______(结果保留一位小数)。 17. I．请结合图回答问题。 （1）图中所示反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的H=_______(用含E1、E2的代数式表示)。 （2）下列反应中，符合如图描述的反应有_______(填字母代号)。 a.甲烷在氧气中燃烧 b.Na与H2O反应 c.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应 d.黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧 Ⅱ．完成下列问题。 （3）1L1.0mol•L-1H2SO4溶液与2L1.0mol•L-1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，表示该反应中和热的热化学方程式为_______。 （4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)　 ΔH=-1176kJ•mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为_______kJ。 （5）已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a 则表中a=_______。 （6）已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)　 ΔH=+67.7kJ•mol-1； N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　 ΔH=-534kJ•mol-1； 则N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_______。 18. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下： ①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH1=-90.7 kJ·mol-1　K1 ②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2=-23.5 kJ·mol-1　K2 ③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH3=-41.2 kJ·mol-1　K3 回答下列问题： （1）反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1；该反应的平衡常数K=___________(用K1、K2、K3表示)。 （2）下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有___________。 A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强 （3）一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1.则0～5 min内v(H2O)=___________，CO的转化率α(CO)=___________。 （4）将合成气以=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．ΔH<0 B．p1>p2>p3 C．若在p3和316 ℃时，起始时=3，则平衡时，α(CO)小于50% （5）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为___________时最有利于二甲醚的合成。 19. 将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ·mol-1，某小组计划研究在相同温度下该反应的物质变化和能量变化，他们分别在恒温下的密闭容器中加入一定量的物质，获得如下数据： 容器编号 容器体积/L 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 平衡时反应热量变化/kJ SO2 O2 SO3 ① 1 0.050 0.030 0 t1 放出热量：Q1 ② 1 0.100 0.060 0 t2 放出热量：Q2 回答下列问题： (1)若容器①的容积变为原来的2倍，则SO2的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)容器①、②中均达到平衡时：t1___________t2，放出热量2Q1___________Q2(填“>”、“<”或“=”)。 (3)SO2(g)与O2(g)在V2O5作催化剂的条件下的反应历程如下： ①SO2＋V2O5=SO3＋2VO2； ②___________(写出第2步反应的化学方程式)；V2O5能加快反应速率的根本原因是___________。 (4)在450℃、100 kPa的恒温恒压条件下，SO3的平衡体积分数随起始投料的变化如图所示，用平衡压强(平衡压强=该物质的体积分数×总压强)代替平衡浓度，则450℃时，该反应的Kp=___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉四中2024～2025学年上学期高二10月月考 化学试卷 考试时间：2024年10月 试卷满分：100分 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，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：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 铝片与稀盐酸的反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C. 灼热的炭与二氧化碳的反应 D. CH4在O2中的燃烧反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属与盐酸的反应放热，Al、H元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故A项不符合题意； B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，但没有元素的化合价变化，属于非氧化还原反应，故B项不符合题意； C．灼热的炭与二氧化碳反应为吸热反应，C元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故C项符合题意； D．CH4燃烧的反应为放热反应，C、O元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故D项不符合题意； 故本题选C。 2. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A. 放热反应的发生无需任何条件 B. 化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C. 化学反应过程都伴随着能量的变化 D. H2SO4与NaOH的反应是吸热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A. 放热反应的发生可能需要条件，例如加热、点燃等，A错误；B. 化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关，B错误；C. 化学反应过程都伴随着能量的变化，C正确；D. H2SO4与NaOH的反应是放热反应，D正确，答案选C。 3. 化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是 A. 将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 B. 在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益 C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大 D. 茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．将肉类食品进行低温冷藏，只能减慢腐败变质的速率，故A错误； B．在化学工业中，选用合适的催化剂能加快反应速率，不一定能提高经济效益，故B错误； C．夏天温度高，面粉的发酵速率比冬天发酵速率快，故C错误； D．还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气反应，降低氧气的浓度，延长茶叶的储存时间，故D正确； 故选：D。 4. 已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：4A＋5B4C＋6D，30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是（ ） A. 反应开始至30s，v(A)＝0.010mol·L－1·s－1 B. 30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol C. 30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6 D. 反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30mol 【答案】B 【解析】 【详解】A. 30s后C的物质的量增加了0.30mol，则A的物质的量减少0.30mol，反应开始至30s，v(A)＝mol·L－1·s－1，故A错误； B. 根据反应方程式，30s后C的物质的量增加了0.30mol ，生成0.45mol D，则容器中D的物质的量至少为0.45mol，故B正确； C. 起始物质的量不确定，所以30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比不确定，故C错误； D. 30s后C的物质的量增加了0.30mol，根据方程式，反应开始至30s，容器中A的物质的量减少0.30mol，故D错误。 5. 我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列说法错误的是 A. S-In/S表面更容易生成H* B. S2-与K＋(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化 C. CO2经两步转化生成HCOO- D. H*＋OH-H2＋*＋OH-相对能量变化越小，越有利于抑制H*复合成H2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．能量越低，反应越易进行，更容易生成H*，由图可知S-In/S催化效果更好，A正确； B．S2-与K＋(H2O)n微粒间的静电作用，可促进了H2O的活化，有利于水的电离，反应容易进行，B正确， C．由图可知，CO2经三步转化生成HCOO-，C错误； D．相对能量变化越小，反应的活化能越低，反应较剧烈，反应越易进行，D正确； 故合理选项是C。 6. 在一个绝热的、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是(　　) ①混合气体的密度不再发生变化　②体系的温度不再发生变化　③A的转化率不再改变　④各组分的百分含量不再改变　⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q A. ②③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤ 【答案】A 【解析】 【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。 【详解】①体系的密度一直不变，故错误； ②体系的温度不再改变，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确； ③A 的转化率不再改变，说明消耗与生成速率相等，达平衡状态，故正确； ④各组分的百分含量不再改变，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确； ⑤只要反应发生就有反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，故错误； 答案选A。 【点睛】解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 7. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深②向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸中氢离子浓度降低 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ⑤加入催化剂有利于合成氨的反应 ⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 A. ①②⑥⑧ B. ①③⑤⑦ C. ②⑤⑥⑦ D. ②③⑦⑧ 【答案】C 【解析】 【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用，催化剂只能改变反应速率，不会影响化学平衡，所以不能用勒夏特列原理解释，据此分析。 【详解】①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后，SCN-离子浓度增大，平衡正向进行，Fe(SCN)3浓度增大，颜色变深，能用勒夏特列原理解释； ②向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸为强酸，不存在电离平衡，稀释盐酸溶液，溶液中氢离子浓度降低，不能用勒夏特列原理解释； ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气，Cl2+H2O⇌HCl+HClO，平衡逆向进行，减小氯气溶解度，能用勒夏特列原理解释； ④2NO2⇌N2O4，加压瞬间NO2浓度增大，颜色加深，随之平衡正向进行，NO2浓度有所减小，颜色又变浅，但是NO2的浓度相比原来的浓度较大，因此颜色比原来深，所以压强增大平衡正向进行，颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释； ⑤催化剂只能同等程度地改变正逆反应速率，对化学平衡无影响，不能用勒夏特列原理解释； ⑥由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡，反应前后气体体积不变，加压后平衡不移动，体积减小颜色变深，不能用勒夏特列原理解释； ⑦合成氨反应为放热反应，升高温度不利用平衡向正反应方向移动，但升温却可提高反应速率，不可用勒夏特列原理解释； ⑧合成氨的反应中，将混合气体中的氨气液化，减小了生成物浓度，平衡向着正向移动，能用勒夏特列原理解释； 综上所述，②⑤⑥⑦不能用勒夏特列原理解释； 答案选C。 【点睛】1、③是学生们的易忘点，忽略实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气是利用了平衡移动原理降低氯气的溶解。 2、④和⑥是学生们的易错点，学生们往往忽略：缩小容积增大压强后，不管平衡向哪个方向移动或者不移动，所有气体物质的浓度都会增大。④2NO2⇌N2O4，加压瞬间NO2浓度增大，颜色加深，随之平衡正向进行，NO2浓度有所减小，颜色又变浅，但是NO2的浓度相比原来的浓度较大，因此颜色比原来深，所以压强增大平衡正向进行，颜色先变深后变浅，但是比原来深。⑥由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡，反应前后气体体积不变，加压后平衡不移动，但体积减小浓度增大，颜色变深，不能用勒夏特列原理解释； 8. 下列说法正确的是 A. 一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中充入1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)+Y(g)⇌Z(g)达到平衡，若将容器体积变为20 L，则Z的平衡浓度等于原来的 B. C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C. 若压强不再随时间变化时能说明反应2A(？)+B(g)⇌2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体 D. 1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．对于反应2X(g)+Y(g)⇌Z(g)，当反应容器体积由10L扩大到20L，相当于减压，平衡左移，则Z的平衡浓度小于原来的 ，A项错误； B．在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，B项正确； C．即使A，C物质均为气体，反应前后气体分子总数也会发生变化、压强也会变，故当压强不随时间变化时，仍能说明反应达到平衡，C项错误； D．设合成氨反应中消耗1 mol N2和3 mol H2同时生成2 mol NH3时，放出热量为Q，则热化学方程式为：，消耗2 mol NH3同时生成1 molN2和3 mol H2时，吸收热量为Q，则热化学方程式为：，当1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1=0.1Q，在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2=Q1，D项错误； 故答案选B。 9. 在体积均为1.0 L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)+C(s) ⇌ 2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)，下列说法正确的是 A. 体系中c(CO):c(CO，状态Ⅱ) >2c(CO，状态Ⅲ) B. 反应CO2(g)+C(s) ⇌2CO(g)的ΔS>0，ΔH<0 C. 体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅰ) D. 逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ) 【答案】D 【解析】 【详解】A．恒容密闭容器中，状态Ⅱ和状态Ⅲ体系温度相同，状态Ⅱ初始CO2浓度是状态Ⅲ的两倍，考虑压强增大平衡逆向移动，平衡时的c(CO，状态Ⅱ) <2c(CO，状态Ⅲ)，A错误； B．反应CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)生成物气体物质系数比反应物气体物质系数大，ΔS>0，从图中可看出随着温度的升高c(CO2)减小，即平衡正向移动，ΔH>0，B错误； C．图示可知CO2状态Ⅰ时转化0.02 mol，体系气体总物质的量为，状态Ⅱ时转化0.12 mol ，体系气体总物质的量为，且状态Ⅱ的温度大于状态Ⅰ，p总(状态Ⅱ) >2p总(状态Ⅰ)，C错误； D．状态Ⅲ的温度远大于状态Ⅰ，v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ)，D正确； 故选D。 10. 在一密闭容器中加入等物质的量的A、B，发生如下反应：，平衡常数随温度和压强的变化如表所示。下列判断正确的是 平衡常数 压强/MPa 温度/℃ 1.0 1.5 2.0 300 a b 16 516 c 64 e 800 160 f g A. g>f B. C. 2.0MPa、800℃时，A的转化率最小 D. 1.5MPa、300℃时，B的转化率为50% 【答案】D 【解析】 【分析】2A(g)+2B(g)⇌3C(s)+2D(g)，该反应为气体体积缩小的反应，增大压强，平衡正向移动，据此分析解题。 【详解】A．平衡常数只与温度相关，温度不变，K不变，所以g=f=160，A错误； B．平衡常数只与温度相关，由表格中的数据可知，516℃时，平衡常数K=64，800℃时，平衡常数K=160，平衡常数随温度升高而增大，故正反应为吸热反应，△H＞0，B错误； C．2A(g)+2B(g)⇌3C(s)+2D(g)，该反应为气体体积缩小的反应，增大压强，平衡正向移动，该反应为吸热反应，温度越高，平衡正向移动，所以，压强为2.0MPa，温度为800℃时，A的转化率最大，C错误； D．由表中数据可知，300℃2.0MPa时，化学平衡常数为16，故有：，故有：K==16，解得：x=0.5a，故此时B的转化率为50%，而300℃，1.5MPa相等于对前者容器减小压强，由于该反应前后的气体体积不变，则平衡不移动，故B的转化率等于50%，D正确； 故答案为：D。 11. 700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)： 反应时间/min n(CO)/mol H2O/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是 A. 反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1mol•L-1•min-1 B. 温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应 C. 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，0.4molH2，则v(正)>v(逆) D. 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O，到达平衡时n(CO2)=0.40mol 【答案】D 【解析】 【详解】 A．v(CO)== mol/(L•min)，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=v(CO)=mol/(L•min)，故A错误； B．在700℃时，t1min时反应已经达到平衡状态，此时c(CO)==0.4mol/L，c(H2O)= =0.1mol/L，c(CO2)=c(H2)==0.2mol/L，则k= =1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡常数减小，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应，故B错误； C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，0.4molH2，c(H2O)==0.2mol/L，c(H2)= =0.4mol/L，Qc==1=K，平衡不移动，则v(正)=v(逆)，故C错误； D．CO与H2O按物质的量比1：1反应，充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O，平衡时生成物的浓度对应相同，t1min时n(CO)=0.8mol，n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t2min时n(H2O)=0.2mol，说明t1min时反应已经达到平衡状态，根据化学方程式可知，则生成的n(CO2)=0.4mol，故D正确； 故选D。 12. 电石主要成分为是重要的基本化工原料。已知时，电石生产原理如下： 平衡常数   平衡常数 以下说法不正确的是（ ） A. 反应 B. 反应平衡常数 C. 时增大压强，减小、增大 D. 反应 【答案】C 【解析】 【详解】A.已知，则反应，故A正确；  B.已知，平衡常数，则反应平衡常数 ，故B正确； C.平衡常数只随温度改变而改变，则时增大压强，平衡常数不变，故C错误；  D.已知，，根据盖斯定律的热化学方程式，故D正确； 答案选C。 13. 在密闭容器中进行反应：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列有关说法错误的是 A. 依据图A可判断p1>p2 B. 在图B中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况 C. 依据图C可判断正反应为放热反应 D. 由图D中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化，可推知正反应吸热 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．据图可知p1条件下先达到平衡，反应速率更快，所以p1＞p2，该反应为气体系数之和减小的反应，压强越大C的百分含量越大，A正确； B．催化剂可以加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不改变平衡转化率，B正确； C．据图可知v正=v逆之后继续升高温度时v正＜v逆，所以平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，C正确； D．温度越高，混合气体的平均相对分子质量越小，说明气体的物质的量增大，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，D错误； 综上所述答案为D。 14. 已知反应N2O4(g)2NO2 (g)　ΔH>0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M=)在不同温度下随压强的变化曲线如图。下列说法正确的是 A. 温度：T1<T2 B. 当M=69g·mol-1时，n(NO2)∶n(N2O4)=1∶1 C. 反应速率：vb<va D. 平衡常数：K(a)=K(b)<K(c) 【答案】B 【解析】 【分析】反应为气体分子数增大的反应，已知m总不变，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，n总增大，故M减小，由图可知T2＜T1； 【详解】A．由分析可知，T2＜T1，A错误； B．设n(NO2)∶n(N2O4)=x mol∶y mol，即(46x+92y)/( x+y) =69，所以x∶y=1∶1，B正确； C．温度越高，压强越大，化学反应速率越大，则vb＞va，C错误； D．化学平衡常数与温度有关，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，则K(a)= K(c)＜K(b)，D错误； 故选B。 15. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A. ΔH＜0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B. 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向 C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0 D. 一定温度下，反应MgCl2(l)⇌Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0 【答案】D 【解析】 【详解】A．ΔH<0、ΔS>0的反应，一定存在ΔH-TΔS<0，在温度低时能自发进行，故A错误； B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，催化剂不影响平衡的移动，不能改变产生尾气的反应方向，故B错误； C．反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，该反应的ΔS>0，则满足ΔH-TΔS>0时，说明该反应的ΔH>0，故C错误； D．一定温度下，反应的气体体积增大，反应条件是电解，则ΔH>0、ΔS>0，故D正确； 故本题选D。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 500.50盐酸与500.55溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_______。 （2）隔热层的作用是_______。 （3）倒入溶液的正确操作是_______(填字母)。 a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入 （4）若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 （5）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1，又知中和反应后所得溶液的比热容。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下： 实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度/℃ 反应后体系的温度/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1 _______ 23.2 2 20.2 20.4 _______ 23.4 3 20.3 20.3 _______ 24.2 4 20.5 20.6 _______ 23.6 完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1水时放出的热量为_______(结果保留一位小数)。 【答案】（1）环形玻璃搅拌棒 （2）减少实验过程中的热量损失 （3）c （4）偏大 （5） ①. 20.05 ②. 20.3 ③. 20.3 ④. 20.55 ⑤. 51.8 【解析】 【分析】本实验是利用500.50盐酸与500.55溶液反应测定中和热。 【小问1详解】 从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒； 【小问2详解】 隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失； 【小问3详解】 为了防止热量散失，倒入溶液的正确操作是一次迅速倒入，则选c； 【小问4详解】 若实验过程中，内筒未加杯盖，会散失一部分热量，则求得的中和反应反应热会偏大； 【小问5详解】 反应前体系的温度/℃为盐酸与氢氧化钠溶液反应之前温度的平均值，由表格数据可知，实验1、2、3、4反应前体系的温度/℃分别为20.05、20.3、20.3、20.55；四次实验()的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05，第三次实验数据误差大，舍弃，则温度差平均值为3.1，生成1水时放出的热量。 17. I．请结合图回答问题。 （1）图中所示反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的H=_______(用含E1、E2的代数式表示)。 （2）下列反应中，符合如图描述的反应有_______(填字母代号)。 a.甲烷在氧气中燃烧 b.Na与H2O反应 c.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应 d.黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧 Ⅱ．完成下列问题。 （3）1L1.0mol•L-1H2SO4溶液与2L1.0mol•L-1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，表示该反应中和热的热化学方程式为_______。 （4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)　 ΔH=-1176kJ•mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为_______kJ。 （5）已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a 则表中a=_______。 （6）已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)　 ΔH=+67.7kJ•mol-1； N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　 ΔH=-534kJ•mol-1； 则N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. 放热 ②. (E2-E1)kJ•mol-1或-(E1-E2)kJ•mol-1 （2）abd （3）H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ•mol-1 （4）98 （5）369 （6）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1135.7kJ•mol-1 【解析】 【小问1详解】 反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应为放热反应，则焓变=生成物总能量-反应物总能量，=(E2-E1)kJ•mol-1或-(E1-E2)kJ•mol-1； 【小问2详解】 a．甲烷燃烧为放热反应，a符合题意； b．Na与H2O反应为放热反应，b符合题意； c．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl为吸热反应，c不符合题意； d．黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧为放热反应，d符合题意； 故答案为：abd； 【小问3详解】 中和热为强酸和强碱的稀溶液生成1mol水所放出的热量，1L1.0mol•L-1H2SO4溶液与2L1.0mol•L-1NaOH溶液完全反应生成2molH2O，放出114.6kJ热量，则反应中和热的热化学方程式为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ； 【小问4详解】 由4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176kJ•mol-1可知，转移12mole-，放出1176kJ热量，则1mol电子放出的热量为：； 【小问5详解】 反应热化学方程式：H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1，反应热等于反应物键能总和减去生成物键能总和，即，解得a=369； 【小问6详解】 ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.7kJ•mol-1，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ•mol-1，2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)可由2×②-①得到，。 18. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下： ①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH1=-90.7 kJ·mol-1　K1 ②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2=-23.5 kJ·mol-1　K2 ③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH3=-41.2 kJ·mol-1　K3 回答下列问题： （1）反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1；该反应的平衡常数K=___________(用K1、K2、K3表示)。 （2）下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有___________。 A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强 （3）一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1.则0～5 min内v(H2O)=___________，CO的转化率α(CO)=___________。 （4）将合成气以=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．ΔH<0 B．p1>p2>p3 C．若在p3和316 ℃时，起始时=3，则平衡时，α(CO)小于50% （5）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为___________时最有利于二甲醚的合成。 【答案】（1） ①. -246.1 ②. K·K2·K3 （2）AC （3） ①. 0.003 mol·L-1·min-1 ②. 15% （4）AB （5）2.0 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，①×2+②+③得到目标方程式：3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则ΔH=ΔH1×2+ΔH2+ΔH3=-246.1KJ/mol；K=K·K2·K3； 【小问2详解】 A．使用过量的CO，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；B．升高温度，平衡逆向移动，不可提高CH3OCH3的产率；C．增大压强，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；故选AC； 【小问3详解】 ，H2的体积分数为0.1，则，x=0.03，； 【小问4详解】 A．随温度升高，CO的平衡转化率下降，温度升高，平衡逆移，则ΔH<0；B．相同温度下，压强增大，平衡正向移动，CO的平衡转化率升高，则p1>p2>p3；C．若在p3和316 ℃时，若起始时=3，增大H2的含量，CO的平衡转化率增大，则平衡时，α(CO)大于50%； 【小问5详解】 由图像知，当时，DME的选择性最高。 19. 将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ·mol-1，某小组计划研究在相同温度下该反应的物质变化和能量变化，他们分别在恒温下的密闭容器中加入一定量的物质，获得如下数据： 容器编号 容器体积/L 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 平衡时反应热量变化/kJ SO2 O2 SO3 ① 1 0.050 0.030 0 t1 放出热量：Q1 ② 1 0.100 0.060 0 t2 放出热量：Q2 回答下列问题： (1)若容器①的容积变为原来的2倍，则SO2的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)容器①、②中均达到平衡时：t1___________t2，放出热量2Q1___________Q2(填“>”、“<”或“=”)。 (3)SO2(g)与O2(g)在V2O5作催化剂的条件下的反应历程如下： ①SO2＋V2O5=SO3＋2VO2； ②___________(写出第2步反应的化学方程式)；V2O5能加快反应速率的根本原因是___________。 (4)在450℃、100 kPa的恒温恒压条件下，SO3的平衡体积分数随起始投料的变化如图所示，用平衡压强(平衡压强=该物质的体积分数×总压强)代替平衡浓度，则450℃时，该反应的Kp=___________。 【答案】 ①. 减小 ②. > ③. < ④. O2+4VO2=2V2O5 ⑤. 催化剂通过参与反应改变反应历程，降低反应的活化能来加快化学反应速率 ⑥. 0.05kPa-1 【解析】 【详解】(1) 若容器①的容积变为原来的2倍，相当于减小压强，平衡逆向移动，二氧化硫的平衡转化率减小； (2)温度相同，容器体积相同，但容器②中投料更多，浓度更大，反应速率更快，所以达到平衡时间t1>t2；若容器②和容器①为等效平衡，则2Q1=Q2，但实际上要在等效平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，放出的热量更多，所以2Q1<Q2； (3)总反应-第一步反应可以得到第二步反应为O2+4VO2=2V2O5；催化剂通过参与反应，改变反应历程降低反应的活化能，从而加快反应速率； (4)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，所以此条件下当=时，平衡时SO3的体积分数为40%，则平衡时p(SO3)=40kPa，SO2和O2投料比为2：1；按照2：1的比例反应，所以平衡时二者的物质的量之比仍为2：1，则p(SO2)=40kPa，p(O2)=20kPa；Kp==0.05kPa-1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $