精品解析：广东省湛江市第二十中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题

湛江市第二十中学2024年秋季学期期中考试 高二化学试卷 满分：100分，完成时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题：本题共16小题，每题只有一个选项符合题意；1-10题每题2分，11-16题每题4分；共44分。 1. 《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是 A. 甲烷燃烧 B. 铝热反应 C. 碳酸钙高温分解 D. 酸碱中和 【答案】C 【解析】 【详解】《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”意为明年播种后，田里有粪肥使土温上升，又有东南风带来的暖热，使稻子发烧，苗穗受到损坏，这是一个灾害。即该过程是放热反应，甲烷的燃烧、铝热反应、酸碱中和皆为放热反应，碳酸钙高温分解是吸热反应。 故正确C。 2. 下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A. 化学反应必然伴随发生能量变化 B. C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，说明石墨比金刚石稳定 C. 可以用氢氧化钠和醋酸来测定中和反应反应热 D. 一个化学反应中，反应物总能量大于生成物的总能量时，反应放热， 【答案】C 【解析】 【详解】A．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，其过程均伴随能量变化，则化学反应必然伴随发生能量变化，故A正确； B．石墨转化成金刚石是吸热反应，说明石墨能量低，更稳定，故B正确； C．醋酸是弱酸，电离时会吸收热量，使测量值不准确，故C不正确； D．反应物总能量大于生成物的，反应过程中放热，故D正确； 答案选C。 3. 对已达平衡的下列反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)，若增大压强，则所产生的影响正确的是 A. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B. 正、逆反应速率都增大，平衡不发生移动 C. 正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 D. 正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】该反应为气体体积不变的可逆反应，增大压强，各物质浓度均增大，且增大的程度一样，所以正逆反应速率都加快，加快的程度也一样，平衡不移动，答案选B。 4. 实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是 A. 所有的放热反应都是自发进行的 B. 所有的自发反应都是放热的 C. 焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 D. 焓变是决定反应是否具有自发性的唯一因素 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，如氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应是自发进行的吸热反应，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素，C正确。 故选C。 5. 氮及其化合物在催化剂作用下的转化过程中的能量变化及机理如图，下列分析正确的是 A. 过程Ⅰ、Ⅱ均属于氮的固定 B. 由图可知，过程Ⅰ发生的总反应为放热反应 C. 过程Ⅱ中，在催化剂b表面被氧化的过程中没有能量变化 D. 过程Ⅱ中，发生反应的化学方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮元素由游离态变为化合态为氮的固定，过程Ⅰ属于氮的固定，过程Ⅱ不是游离态变为化合态，不属于氮的固定，故A错误； B．由图可知，过程Ⅰ中生成物总能量小于反应物总能量，总反应为放热反应，故B正确； C．化学变化过程中一定伴随能量变化，故C错误； D．过程Ⅱ中，氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，发生反应的化学方程式为，故D错误； 选B。 6. 已知如下热化学方程式： ① ② ③ 则下列判断正确的是 A. B. C. D. 反应③是吸热反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1，②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1，可知，ΔH1＞ΔH2，故A错误； B．①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1，②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1，盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2，故B正确； C．B的计算分析可知，ΔH3=ΔH1+ΔH2，故C错误； D．①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1，②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1，盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2=(+24.4kJ•mol-1)+(-148.1kJ•mol-1)=-123.6kJ•mol-1，反应③是放热反应，故D错误； 故选：B。 7. 25℃、101 kPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是 A. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1451.52 kJ·mol-1 B. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1 C. 2CH3OH+O2=2CO2+4H2O △H=-22.68 kJ·mol-1 D. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-725.76 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【分析】已知25℃、101 kPa时，1g液态甲醇（CH3OH），其物质的量为mol，完全燃烧生成CO2和液态水，放出22.68 kJ的热量，则1mol CH3OH完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量为22.68 kJ32=725.76 kJ，据此结合热化学方程式的书写规范分析解答。 【详解】A．燃烧反应为放热反应，反应焓变为负值，A错误； B．根据上述分析可知甲醇的燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1，B正确； C．热化学方程式中各物质需标明状态，C错误； D．题干描述“1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68 kJ热量”，则生成气体水对应热化学方程式中的焓变无法计算，D错误； 故选B。 8. 是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应，能说明该反应达到平衡状态的是 ①每生成的同时消耗 ②混合气体的平均相对分子质量不变 ③的体积分数保持不变 ④混合气体的密度保持不变 ⑤ A. ①④ B. ①③④ C. ②④ D. ①③⑤ 【答案】A 【解析】 【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。 【详解】①每生成34g NH3的同时消耗44 gCO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①符合题意； ②该反应混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此当混合气体的平均相对分子质量不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故②不符合题意； ③容器中只有NH3和CO2为气体，且二者体积之比始终为2：1，则NH3的体积分数始终不变，所以NH3的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故③不符合题意； ④由于反应物H2NCOONH4是固体，没有达到平衡状态前，气体质量会变化，容器体积不变，则混合气体的密度会发生变化，因此混合气体的密度保持不变，说明反应达到了平衡状态，故④符合题意； ⑤任何时刻均存在c(NH3)：c(CO2)=2：1，因此当c(NH3)：c(CO2)=2：1时，不能说明反应达到平衡状态，故⑤不符合题意； 故答案选A。 9. 某温度下，容积一定的密闭容器中进行以下反应： ，下列叙述中正确的是 A. 在容器中加入氩气，反应速率不变 B. 加入少量W，逆反应速率增大 C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D. 将容器的容积缩小，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增多 【答案】A 【解析】 【详解】A．在容器中加入氩气，参加反应气体的浓度并没有变化，则反应速率不变，A正确； B．W为固体，加入少量W，反应速率不变，B错误； C．升高温度，正逆反应速率都增大，C错误； D．将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子数，但活化分子的百分数不变，D错误； 故选A。 10. 对于反应，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行最快的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】对同一反应而言，比较化学反应进行的快慢时需用同一种物质表示不同条件下的反应速率，依据速率之比等于化学计量数之比进行换算，将各项速率转化为进行比较。 【详解】A．； B．； C．； D．； 则反应速率最快的为B； 故选：B。 11. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 反应达到平衡后，增大压强，气体颜色加深 B. 夏天打开啤酒瓶，有大量气泡逸出 C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D. 工业合成氨 应选择高压条件 【答案】A 【解析】 【分析】勒夏特列原理认为：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。勒夏特列原理适用范围为可逆反应。 【详解】A．，因反应前后气体计量数之和不变，增大压强，平衡不移动，但因总体积减小，碘的浓度增大，导致气体颜色加深，不可用勒夏特列原理解释，故A可选； B．溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，打开啤酒瓶，压强减小，二氧化碳逸出，可用勒夏特列原理来解释，故B不选； C．实验室制氯气时存在平衡：，氯离子增加，平衡逆向移动，减少氯气的消耗，可用勒夏特列原理来解释，故C不选； D．反应前后气体计量数之和减小，增大压强，平衡正向移动，所以选择高压条件有利于合成氨，可用勒夏特列原理来解释，故D不选； 故答案选A。 12. 臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行，相关图像如下，其中对应分析结论正确的是 A. 恒温，t1时再充入O3 B. 0～2 s内，υ(O3)＝0.2 mol·L－1·s－1 C. υ正：b点<a点，b点：υ逆<υ正 D. 平衡后降温，NO2含量降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．在反应达到平衡后，充入反应物，会使正反应速率增大，因此应该，A错误； B．由图可知，0～2 s内，υ(NO2)＝0.2 mol·L－1·s－1，因此υ(O3)＝0.1 mol·L－1·s－1，B错误； C．a、b点的NO2体积分数相同，但是b点温度高，因此υ正：b点>a点；因为b点还未达到平衡，根据图像，平衡会向NO2体积分数增大的方向移动，因此b点：υ逆>υ正，C错误； D．由C选项的图像可知，升高温度，平衡逆向移动，即该反应为放热反应，；平衡后降温，反应会正向移动，NO2含量降低，D正确。 故本题选D。 13. 对利用甲烷消除污染进行研究，。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50mol和1.2mol，测得随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是 组别 温度 时间/min(n/mol) 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 A. 组别①中，0-20min内，的降解速率为0.025mol·L-1·min-1 B. 由实验数据可知实验控制的温度 C. 40min时，表格中对应反应已经达到平衡状态 D. 0~10min内，的降解速率①>② 【答案】C 【解析】 【详解】A．①中0～20min内，v(CH4)==0.00625mol•L-1•min-1，NO2的降解速率为v(NO2)=2v(CH4)=0.0125mol•L-1•min-1，故A错误； B．温度越高反应速率越大，实验数据可知0～20min内，实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol，实验②中CH4的变化量0.32mol，则实验②温度高，由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2，故B错误； C．T1、40min时，反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40min时T2对应反应已经达到平衡状态，故C正确； D．温度越高，反应速率越快，则0～10min内，CH4的降解速率①＜②，故D错误； 故选：C。 14. 工业上常利用和合成尿素，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 为合成尿素反应的中间产物 B. 利用和合成尿素是放热反应 C. 的能量一定大于的能量 D. 反应的焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A.由图像可知，合成尿素的过程中生成了，其为合成尿素反应的中间产物，故A正确； B.由图像可知，反应物总能量大于生成物总能量，则利用和合成尿素是放热反应，故B正确； C.由图像可知，与的能量之和一定大于的能量，所以的能量不一定大于的能量，故C错误； D.为放热反应，生成物的总能量-反应物的总能量，即，故D正确； 答案选C。 15. 甲烷重整时涉及以下两个反应： ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　K1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　K2 它们的平衡常数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 反应①、②都是放热反应 B. 两曲线交点表示此时①、②两反应速率相等 C. 相同温度下，CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)的平衡常数为K1+K2 D. 相同条件下，增大反应①中水蒸气的浓度，CH4的转化率增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．对于吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大；对于放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小；根据图象可知，温度升高，反应①的平衡常数增大，所以反应①为吸热反应；温度升高，反应②的平衡常数减小，所以反应②为放热反应，A项错误； B．由图像可知纵轴代表平衡常数K的大小，两曲线交点表示，温度相同时，反应①和反应②的平衡常数相同，B项错误； C．相同温度下，根据盖斯定律，①+②可得：，，C项错误； D．根据反应①可知，水蒸气是反应物，相同条件下，增大反应①中水蒸气的浓度，的转化率增大，D项正确； 故选D。 16. NO的治理是当前生态环境保护中的重要课题之一，Cu基催化剂是技术脱除NO中性能较为优异的新型催化剂，但会造成Cu基催化剂的催化性能下降。加入可抑制对Cu基催化剂的影响(含Ce化合物的比例系数均未标定)，其作用机理如图所示。下列说法正确的是 A. NO不会造成臭氧空洞 B. 在反应机理②中，Ce元素的化合价升高 C. 整个反应的化学方程式为 D. 改良催化剂可以提高合成反应的平衡转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．NO具有还原性、臭氧具有氧化性，两者可以反应造成臭氧空洞，A错误； B．在反应机理②中，硫、氧、氮、氢元素化合价没有改变，则Ce元素的化合价也不会改变，B错误； C．由图可知，整个反应反应物为氨气、一氧化氮、氧气，三者在催化剂作用下生成氮气和水，化学方程式符合题意，C正确； D．催化剂可以提高反应速率，但是不能改变合成反应的平衡转化率，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共四小题，共56分。 17. 某温度下，在2L恒容密闭容器中通入一定量的气体A和B，发生反应，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： （1）若4s内用C表示的化学反应速率mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为___________。 （2）10s时，物质C的物质的量为___________mol。 （3）下列说法可以判定该反应已经达到平衡状态的是___________。 a．气体A的体积分数不再变化 b．体系压强不再变化 c． d．混合气体的平均分子量不再变化 （4）若改变下列一个条件，该反应的速率变化是(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ①降低温度，化学反应速率___________。 ②向该容器中充入1mol氮气(不参与反应)，化学反应速率___________。 ③将容器的体积变为3L，化学反应速率___________。 （5）某小组利用溶液和硫酸酸化的溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。 已知： 实验编号 0.1mol·L⁻¹酸性溶液的体积/mL 0.6mol·L⁻¹溶液的体积/mL 的体积/mL 实验温度/℃ 溶液褪色所需时间/min I 10 35 25 Ⅱ 10 10 30 25 Ⅲ 10 10 50 ①表中___________mL，___________mL。 ②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是___________。 ③实验I测得溶液的褪色时间为2min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率___________mol·L-1·min-1。 【答案】（1）A+B2C （2）0.8 （3）a （4） ①. 减小 ②. 不变 ③. 减小 （5） ①. 5 ②. 30 ③. II和III ④. I和II ⑤. 【解析】 【小问1详解】 4s内用C表示的化学反应速率，则4s内C的物质的量浓度的变化量为0.2mol/L，由图象可知，4s内A、B的物质的量浓度的减少量分别为0.1mol/L、0.1mol/L，则该反应的化学方程式为A+B2C； 【小问2详解】 由图象，10s内A的物质的量浓度减少0.2mol/L，则C的物质的量浓度为0.4mol/L，物质的量为0.4mol/L× 2L = 0.8mol； 【小问3详解】 a．气体A的体积分数不再变化，说明物质的量不再改变，反应达到平衡， a正确； b．该反应为气体分子总数不变的反应，压强不变，不能说明反应达到平衡， b错误； c．未指明正逆反应速率，因此不能说明反应达到平衡， c错误; d．反应为气体分子总数不变的反应，由公式可知，混合气体的平均分子量为定值，不能作为判断反应达到平衡的标志， d错误； 故选a； 【小问4详解】 ①降低温度，化学反应速减小； ②向密闭容器中冲入1mol氮气，由于容器体积不变，因此参加反应的气体浓度不变，化学反应速率不变； ③将容器的体积变为3L，气体浓度减小，化学反应速率减小； 【小问5详解】 ①由表中实验II和实验I知道温度相同，是讨论浓度对化学反应速率的影响，所以溶液的总体积也应该相同均为50mL，分析知道表中V溶液体积为，； ②根据上表分析实验II和实验III反应物浓度相同，温度不同，所以是探究温度对化学反应速率的影响的因素的实验编号是II和III；根据上表分析实验I和实验II反应物温度相同，浓度不同，所以探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号应该是I和II； ③由化学反应方程式的关系可知，加入的KMnO4的物质的量为，加入的H2C2O4的物质的量为，关系知道H2C2O4过量，所以参加反应的，实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2min，所以H2C2O4在2min内平均反应速率。 18. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验，实验装置如图。试回答下列问题： （1）实验时玻璃搅拌器的使用方法是___；不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。 （2）某学生记录的实验数据如表所示。(已知：实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3，中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1) 实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.3 2 20.2 20.4 23.4 3 20.4 20.6 23.8 依据该学生的实验数据计算，该实验测得反应放出的热量为__J。 （3）下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。 a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中 c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液 d.做本实验的当天室温较高 e.大烧杯的杯盖中间小孔太大 （4）某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？___。 （5）如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 （6）如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验，与上述实验相比，二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”，下同)，所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。 【答案】（1） ①. 上下搅动 ②. Cu是热的良导体，传热快，热量损失大 （2）1337.6 （3）abe （4）不同意，因为不同的温度计误差不同 （5）偏小 （6） ①. 不相等 ②. 相等 【解析】 【小问1详解】 实验时为防止打断温度计，玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动；Cu是热的良导体，传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器，故答案为：上下搅动；Cu是热的良导体，传热快，热量损失大； 【小问2详解】 三次温度差分别为：3.2℃、3.1℃、3.3℃，温度的平均值为3.2℃，溶液的总质量为100g，该实验测得反应放出的热量为Q=，故答案为：1337.6； 【小问3详解】 a．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数，使盐酸的体积不准确，会导致实验结果出现偏差，故a选； b．把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中，会使热量散失，会导致实验结果出现偏差，故b选； c．将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液，氢氧根的量不变，对实验结果没有影响，故c不选； d．做本实验的当天室温较高，但测量的是温度差，与室温无关，对实验结果没有影响，故d不选； e．大烧杯的杯盖中间小孔太大，会使热量散失，会导致实验结果出现偏差，故e选； 故答案为：abe； 【小问4详解】 因为不同的温度计误差不同，所以不能使用两支温度计分别测量酸和喊的温度，故答案为：不同意，因为不同的温度计误差不同； 【小问5详解】 如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，由于氢氧化钠固体溶解会放出热量，导致放热增多，使实验测得中和反应的反应热(△H)偏小，故答案为：偏小； 【小问6详解】 如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验，由于试剂的量不同，所放出的热量与上述实验不相等，但中和热是换算成生成1mol水时放出的热量，所求的中和反应的反应热(△H)与上述反应相等，故答案为：不相等；相等。 19. 烟气脱硫脱硝是减排研究的热点，某实验小组模拟氧化并结合溶液吸收法，同时脱除和NO的原理如图所示： 气体反应器的主要反应原理和相关数据如下表： 反应 平衡常数(25℃) 活化能(kJ·mol⁻¹) 反应I： kJ·mol-1 24.6 反应Ⅱ： kJ·mol-1 3.17 反应Ⅲ： 58.17 （1）恒温恒容下，和NO初始物质的量浓度均为1mol/L，检测装置1分析： ①对于反应Ⅱ，升高温度，平衡常数___________。(填“增大”，“减小”，“不变”) ②相同时间内，和NO的转化率随的浓度变化如图1。结合数据分析NO的转化率高于的原因是___________。 图1 （2）其它条件不变，和NO初始物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，与NO的物质的量之比对和NO脱除率的影响如图2。浓度很低时，脱除率却超过97%，原因是___________(可用离子方程式表示)。 图2 （3）在2L恒容密闭容器中充入3mol和3mol，发生反应：，在一定温度下达到平衡，测得平衡体系中mol·L⁻¹。则该条件下平衡常数K值为___________。反应前后容器内气体压强之比为___________。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能，所以反应Ⅱ的速率更快 （2） （3） ①. 8 ②. 6:5 【解析】 【分析】向模拟烟气中通入O3在气体反应器中发生、同时脱除和NO，经过气体分析检测装置1，用溶液吸收，在经过气体分析检测装置1，检测和NO是否除尽，据此回答。 【小问1详解】 ①对于反应Ⅱ： kJ·mol-1，该反应为放热反应，升高温度平衡，逆向移动，平衡常数减小； ②由数据分析可知，反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能，所以反应Ⅱ的速率更快，所以相同时间内，NO的转化率高于SO2； 【小问2详解】 O3浓度很低时，SO2脱除率却超过97%，主要是由于(NH4)2SO3溶液直接与SO2发生反应，使得SO2脱除率较高，反应的离子方程式为； 【小问3详解】 在2L恒容密闭容器中充入3mol和3mol，发生反应：，在一定温度下达到平衡，测得平衡体系中mol·L⁻¹，由三段式得，该条件下平衡常数；在恒容密闭容器中，温度相同时，压强之比等于物质的量之比，平衡时，气体的总物质的量为(0.5mol/L+0.5mol/L+0.5mol/L+1mol/L)´2L=5mol，则反应前后容器内气体压强之比为6:5。 20. 目前工业上可用来生产燃料甲醇，某温度下，向体积为2L的密闭容器中，充入2mol和6mol，反应过程中测得和的浓度随时间的变化如图1所示，图2表示该反应进行过程中能量的变化。 （1）由图2可知该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，其中___________(填“a”或“b”)表示使用催化剂时的能量变化，该反应的热化学方程式为___________。该反应的___________(填“>”“<”或“=”)0。 （2）从反应开始到平衡，用的浓度变化表示平均反应速率___________。 （3）恒容条件下，下列措施中能使增大的有___________(填字母)。 a．升高温度 b．充入氦气 c．再充入2mol d．使用催化剂 （4）现向2L恒容密闭容器中充入1mol和3.0mol，在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度变化如图所示： ①催化剂效果最佳的是催化剂___________(填“I”“ Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是___________。 （5）汽车尾气中含有CO、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： kJ·mol⁻¹。对于该反应，温度不同()，其他条件相同时，下列图像不正确的是___________(填代号)。 （6）利用“化学蒸气转移法”制备晶体，发生以下反应： 。 ①反应的平衡常数表达式___________。若，向某恒容密闭容器中加入1mol与足量，的平衡转化率为___________(结果精确到0.1%)。 ②如图所示，上述反应在石英真空管中进行，先在温度为的一端放入未提纯的粉末与少量，一段时间后，在温度为的一端得到了纯净的晶体，则温度___________(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是___________。 【答案】（1） ①. 放热 ②. b ③. ④. < （2） （3）c （4） ①. I ②. 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 （5）甲、丙 （6） ①. ②. 66.7% ③. < ④. I2 【解析】 【小问1详解】 由图2可知，反应前后能量降低，故为放热反应；由图2知，曲线b的活化能较低，故b使用了催化剂；根据图像可得反应的热化学方程式为；该反应为分子数减少的反应，故； 【小问2详解】 根据图甲可知，10分钟时反应达到平衡，CO2的浓度由1mol/L减小到0.25mol/L，即 【小问3详解】 反应为，要使增大，则要使平衡正向移动，放热反应升温平衡逆向移动，恒容充入氦气平衡不移动，使用催化剂平衡不移动，充入2mol氢气平衡正向移动消耗二氧化碳转化为甲醇，故选c； 【小问4详解】 ①根据图可知催化剂I在温度较低时即可使二氧化碳转化率达到较高值，所以催化剂I效果更佳； ②该反应为放热反应，达到平衡后继续升高温度平衡逆向移动，导致二氧化碳转化率减小，故a点的转化率比c点高； 【小问5详解】 甲：升高温度，化学平衡逆向移动，正逆化学反应速率会突然增大，会离开原来的速率点，故甲错误； 乙：升高温度，化学反应速率会迅速增大，所以 T2时先达到化学平衡状态，并且化学平衡逆向移动，二氧化氮的转化率减小，故乙正确； 丙：对于反应：4CO (g) + 2NO2(g) = 4CO2(g) + N2(g)，T不变，增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的体积分数会减小，故丙错误； 故选甲、丙； 【小问6详解】 ①由反应方程式可知，反应的平衡常数表达式；若，向某恒容密闭容器中加入1mol与足量，设平衡时的变化量为2x，由三段式可得，解，的平衡转化率为； ②由所给化学方程式可知，该反应为吸热反应，在温度为的一端得到了纯净的晶体，温度T1端利于反应逆向进行，为低温，温度 T2端利于反应正向进行，为高温，所以T1<T2，I2是可以循环使用的物质。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湛江市第二十中学2024年秋季学期期中考试 高二化学试卷 满分：100分，完成时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题：本题共16小题，每题只有一个选项符合题意；1-10题每题2分，11-16题每题4分；共44分。 1. 《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是 A. 甲烷燃烧 B. 铝热反应 C. 碳酸钙高温分解 D. 酸碱中和 2. 下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A. 化学反应必然伴随发生能量变化 B. C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，说明石墨比金刚石稳定 C. 可以用氢氧化钠和醋酸来测定中和反应反应热 D. 一个化学反应中，反应物总能量大于生成物的总能量时，反应放热， 3. 对已达平衡的下列反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)，若增大压强，则所产生的影响正确的是 A. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B. 正、逆反应速率都增大，平衡不发生移动 C. 正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 D. 正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 4. 实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是 A. 所有的放热反应都是自发进行的 B. 所有的自发反应都是放热的 C. 焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 D. 焓变是决定反应是否具有自发性的唯一因素 5. 氮及其化合物在催化剂作用下的转化过程中的能量变化及机理如图，下列分析正确的是 A. 过程Ⅰ、Ⅱ均属于氮的固定 B. 由图可知，过程Ⅰ发生的总反应为放热反应 C. 过程Ⅱ中，在催化剂b表面被氧化的过程中没有能量变化 D. 过程Ⅱ中，发生反应的化学方程式为 6. 已知如下热化学方程式： ① ② ③ 则下列判断正确的是 A. B. C. D. 反应③是吸热反应 7. 25℃、101 kPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是 A. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1451.52 kJ·mol-1 B. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1 C. 2CH3OH+O2=2CO2+4H2O △H=-22.68 kJ·mol-1 D. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-725.76 kJ·mol-1 8. 是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应，能说明该反应达到平衡状态的是 ①每生成的同时消耗 ②混合气体的平均相对分子质量不变 ③的体积分数保持不变 ④混合气体的密度保持不变 ⑤ A. ①④ B. ①③④ C. ②④ D. ①③⑤ 9. 某温度下，容积一定的密闭容器中进行以下反应： ，下列叙述中正确的是 A. 在容器中加入氩气，反应速率不变 B. 加入少量W，逆反应速率增大 C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D. 将容器的容积缩小，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增多 10. 对于反应，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行最快的是 A. B. C. D. 11. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 反应达到平衡后，增大压强，气体颜色加深 B. 夏天打开啤酒瓶，有大量气泡逸出 C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D. 工业合成氨 应选择高压条件 12. 臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行，相关图像如下，其中对应分析结论正确的是 A. 恒温，t1时再充入O3 B. 0～2 s内，υ(O3)＝0.2 mol·L－1·s－1 C. υ正：b点<a点，b点：υ逆<υ正 D. 平衡后降温，NO2含量降低 13. 对利用甲烷消除污染进行研究，。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50mol和1.2mol，测得随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是 组别 温度 时间/min(n/mol) 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 A. 组别①中，0-20min内，的降解速率为0.025mol·L-1·min-1 B. 由实验数据可知实验控制的温度 C. 40min时，表格中对应反应已经达到平衡状态 D. 0~10min内，的降解速率①>② 14. 工业上常利用和合成尿素，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 为合成尿素反应的中间产物 B. 利用和合成尿素是放热反应 C. 的能量一定大于的能量 D. 反应的焓变 15. 甲烷重整时涉及以下两个反应： ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　K1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　K2 它们的平衡常数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 反应①、②都是放热反应 B. 两曲线交点表示此时①、②两反应速率相等 C. 相同温度下，CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)的平衡常数为K1+K2 D. 相同条件下，增大反应①中水蒸气的浓度，CH4的转化率增大 16. NO的治理是当前生态环境保护中的重要课题之一，Cu基催化剂是技术脱除NO中性能较为优异的新型催化剂，但会造成Cu基催化剂的催化性能下降。加入可抑制对Cu基催化剂的影响(含Ce化合物的比例系数均未标定)，其作用机理如图所示。下列说法正确的是 A. NO不会造成臭氧空洞 B. 在反应机理②中，Ce元素的化合价升高 C. 整个反应的化学方程式为 D. 改良催化剂可以提高合成反应的平衡转化率 二、非选择题：本题共四小题，共56分。 17. 某温度下，在2L恒容密闭容器中通入一定量的气体A和B，发生反应，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： （1）若4s内用C表示的化学反应速率mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为___________。 （2）10s时，物质C的物质的量为___________mol。 （3）下列说法可以判定该反应已经达到平衡状态的是___________。 a．气体A的体积分数不再变化 b．体系压强不再变化 c． d．混合气体的平均分子量不再变化 （4）若改变下列一个条件，该反应的速率变化是(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ①降低温度，化学反应速率___________。 ②向该容器中充入1mol氮气(不参与反应)，化学反应速率___________。 ③将容器的体积变为3L，化学反应速率___________。 （5）某小组利用溶液和硫酸酸化的溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。 已知： 实验编号 0.1mol·L⁻¹酸性溶液的体积/mL 0.6mol·L⁻¹溶液的体积/mL 的体积/mL 实验温度/℃ 溶液褪色所需时间/min I 10 35 25 Ⅱ 10 10 30 25 Ⅲ 10 10 50 ①表中___________mL，___________mL。 ②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是___________。 ③实验I测得溶液的褪色时间为2min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率___________mol·L-1·min-1。 18. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验，实验装置如图。试回答下列问题： （1）实验时玻璃搅拌器的使用方法是___；不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。 （2）某学生记录的实验数据如表所示。(已知：实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3，中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1) 实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.3 2 20.2 20.4 23.4 3 20.4 20.6 23.8 依据该学生的实验数据计算，该实验测得反应放出的热量为__J。 （3）下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。 a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中 c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液 d.做本实验的当天室温较高 e.大烧杯的杯盖中间小孔太大 （4）某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？___。 （5）如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体，那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 （6）如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验，与上述实验相比，二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”，下同)，所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。 19. 烟气脱硫脱硝是减排研究的热点，某实验小组模拟氧化并结合溶液吸收法，同时脱除和NO的原理如图所示： 气体反应器的主要反应原理和相关数据如下表： 反应 平衡常数(25℃) 活化能(kJ·mol⁻¹) 反应I： kJ·mol-1 24.6 反应Ⅱ： kJ·mol-1 3.17 反应Ⅲ： 58.17 （1）恒温恒容下，和NO初始物质的量浓度均为1mol/L，检测装置1分析： ①对于反应Ⅱ，升高温度，平衡常数___________。(填“增大”，“减小”，“不变”) ②相同时间内，和NO的转化率随的浓度变化如图1。结合数据分析NO的转化率高于的原因是___________。 图1 （2）其它条件不变，和NO初始物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，与NO的物质的量之比对和NO脱除率的影响如图2。浓度很低时，脱除率却超过97%，原因是___________(可用离子方程式表示)。 图2 （3）在2L恒容密闭容器中充入3mol和3mol，发生反应：，在一定温度下达到平衡，测得平衡体系中mol·L⁻¹。则该条件下平衡常数K值为___________。反应前后容器内气体压强之比为___________。 20. 目前工业上可用来生产燃料甲醇，某温度下，向体积为2L的密闭容器中，充入2mol和6mol，反应过程中测得和的浓度随时间的变化如图1所示，图2表示该反应进行过程中能量的变化。 （1）由图2可知该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，其中___________(填“a”或“b”)表示使用催化剂时的能量变化，该反应的热化学方程式为___________。该反应的___________(填“>”“<”或“=”)0。 （2）从反应开始到平衡，用的浓度变化表示平均反应速率___________。 （3）恒容条件下，下列措施中能使增大的有___________(填字母)。 a．升高温度 b．充入氦气 c．再充入2mol d．使用催化剂 （4）现向2L恒容密闭容器中充入1mol和3.0mol，在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度变化如图所示： ①催化剂效果最佳的是催化剂___________(填“I”“ Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是___________。 （5）汽车尾气中含有CO、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： kJ·mol⁻¹。对于该反应，温度不同()，其他条件相同时，下列图像不正确的是___________(填代号)。 （6）利用“化学蒸气转移法”制备晶体，发生以下反应： 。 ①反应的平衡常数表达式___________。若，向某恒容密闭容器中加入1mol与足量，的平衡转化率为___________(结果精确到0.1%)。 ②如图所示，上述反应在石英真空管中进行，先在温度为的一端放入未提纯的粉末与少量，一段时间后，在温度为的一端得到了纯净的晶体，则温度___________(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $