精品解析：广东省广州市第六中学2024-2025学年高二上学期期中考试化学试题

广州市第六中学2023级高二上学期化学期中考试题 本试卷共9页，20题，满分100分(含卷面分2分)，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：18 Na：23 S：32 第Ⅰ卷 一、选择题(本题包括 16 小题，每小题只有一个选项符合题意，1~10小题每小题 2分，11~16小题每小题4分，共44 分) 1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生 B. 用光催化分解代替电解水制可实现节能环保 C. 食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率慢，所以食品能够保存较长时间 D. 可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，将煤气化不会提供更多的能量，A错误； B．利用太阳能，用光催化分解代替电解水制氢气，避免了电能的大量损耗，使用氢气减少了化石燃料的使用，可实现节能环保，B正确； C．其它条件不变时，降低温度化学反应速率减慢，故食品放入冰箱中，由于温度的降低使变质速率减慢，使食品能保存较长时间，C正确； D．啤酒中存在平衡CO2(aq)⇌CO2(g)，打开啤酒盖，减小压强，平衡正向移动，喷出大量泡沫，能用勒夏特列原理解释，D正确； 答案选A。 2. 在0.1mol/L CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COO- + H+，对于该平衡，下列叙述正确的是（ ） A. 加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动 B. 加入少量NaOH固体，平衡正向移动 C. 加入少量0.1mol/L HCl溶液，溶液中c（H+）减小 D. 加入水，平衡逆向移动 【答案】B 【解析】 【详解】A. 加入少量CH3COONa固体，溶液中的c（CH3COO－）增大，平衡逆向移动，故A错误． B. 加入少量NaOH固体后，H+和氢氧化钠反应，平衡正向移动，故B正确； C. 盐酸是强电解质，加入少量0.1mol/L HCl溶液后，溶液中c（H+）增大，电离平衡逆向移动，但是达到新的平衡时，溶液中c（H+）仍比原平衡时增大，故C错误； D. 加入水时，溶液被稀释，电离平衡正向移动，会促进醋酸的电离，故D错误； 故答案选B。 【名师点睛】电离平衡也是一种动态平衡，当溶液的温度、浓度以及离子浓度改变时，电离平衡都会发生移动，符合勒夏特列原理，其规律是：①浓度：浓度越大，电离程度越小。在稀释溶液时，电离平衡向右移动，而离子浓度一般会减小。②温度：温度越高，电离程度越大。因电离是吸热过程，升温时平衡向右移动。③同离子效应：如向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，增大了CH3COO－的浓度，平衡左移，电离程度减小；加入稀盐酸，平衡也会左移。④能反应的物质。如向醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液，平衡右移，电离程度增大。 3. 已知：与反应生成在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度，该反应的平衡常数增大 B. 该反应低温能自发进行 C. 过程b使用了催化剂，发生两步反应且均为放热反应 D. 恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内的活化分子数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应是放热反应，升高温度，该反应的平衡常数减小，故A错误； B．该反应，，由可知，该反应低温能自发进行，故B正确； C．过程b使用了催化剂，由图可知b过程中第一步为吸热反应，故C错误； D．恒温恒容条件下通入氦气，原气体浓度不变，单位体积内的活化分子数不变，故D错误； 故选：B。 4. 下列事实能证明ROH是弱碱的是 A. RHSO4溶液呈酸性 B. ROH溶液的导电能力小于NaOH溶液 C. 室温下，0.1mol·L-1 ROH溶液pH约为11 D. 10mL 1mol/L的ROH溶液恰好与10mL 1mol/L HCl溶液完全反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．无论ROH是强碱还是弱碱，RHSO4溶液均会电离出氢离子呈酸性，A错误； B．不确定溶液的浓度，ROH溶液的导电能力小于盐酸，不能说明ROH是弱碱，B错误； C．室温下，0.1mol·L-1 ROH溶液pH约为11，说明ROH没有完全电离，则能说明ROH是弱碱，C正确；    D．等体积的0.1mol·L－1ROH溶液与0.1mol·L－1HCl溶液恰好完全反应，无论ROH是强碱还是弱碱，都恰好完全反应，D错误； 故选：C。 5. 已知的燃烧热，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成液态水的反应热，下列表达正确的是 A. B. C. D. 高温分解： 【答案】A 【解析】 【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，选项中，气态水不是稳定的氧化物，液态水转化为气态水要吸收热量，则 ，故A正确； B．生成物S不是稳定的氧化物，故B错误； C．为弱酸，电离过程会吸收热量，则反应所放出的热量小于2bkJ，则，故C错误； D．高温分解的反应为吸热反应，，故D错误； 故选A。 6. 2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A. 整个过程实现了光能向化学能的转化 B. 过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量 C. 过程Ⅲ属于氧化还原反应 D. 整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气，光能转化为化学能，A正确； B．过程Ⅰ发生了键断裂，吸收能量，B错误； C．过程Ⅲ中双氧水转化为氢气和氧气，有化合价变化，属于氧化还原反应，C正确； D．整个过程为水的分解反应，水的分解反应是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，D正确； 故选B。 7. 中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法错误的是 A. 用稍过量的溶液的原因是为保证盐酸完全被中和 B. 若保温瓶绝热效果不好，则所测偏大 C. 改用的盐酸与的溶液进行反应，求出的中和热和原来的相同 D. 为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌 【答案】D 【解析】 【详解】A．测定中和热实验中为保证盐酸完全被中和常用稍过量的溶液，或者为了使完全被中和常用稍微过量的稀盐酸，A项正确； B．若保温瓶绝热效果不好，会使测得的温度偏低，焓变小于0，故会偏大，B项正确； C．中和热是强酸和强碱反应生成水时放出的热量，与酸碱的用量无关，中和热数值相等，C项正确； D．为了使酸碱充分反应，应当快速一次倒入溶液并搅拌，防止热量散失，D项错误； 答案选D。 8. 、、分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数。下列说法正确的是 A. 达平衡后，改变某一条件时不变，的平衡转化率可能增大、减小或不变 B. 在、条件下，在密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后增大 C. 室温下，说明的酸性比的强 D. 时，均为4的盐酸和醋酸溶液中不相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．不改变温度的情况下，使用催化剂或改变压强，的平衡转化率可能增大、减小或不变，但不变，A项正确； B．催化剂只能加快反应速率，不影响的大小，B项错误； C．室温下，说明的酸性比强，C项错误； D．只和温度有关，时，均为4的盐酸和醋酸溶液中相等，D项错误； 故选A。 9. 下图为工业合成氨的流程图，下列有关说法不正确的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以增大反应速率 C. 步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D. 液态除可生产化肥外，还可作制冷剂 【答案】C 【解析】 【分析】为了防止催化剂中毒，氮气、氢气干燥净化后加压，在催化剂加热到500°C反应后将氨气液化及时分离出液态氨，将氮气、氢气循环再利用，提高原料的利用率。 【详解】A．工业合成氨中，原料气中的杂质（如CO、硫的化合物等）会导致催化剂中毒，步骤①“净化”可除去杂质，防止催化剂失去活性，A正确； B．合成氨反应为（正反应气体体积减小），加压会增大反应物浓度使反应速率加快，同时平衡向正反应方向移动，提高原料转化率，B正确； C．步骤③为催化反应（500℃，催化剂），催化剂不影响平衡转化率；500℃高温因合成氨正反应放热，会使平衡逆向移动，降低平衡转化率；步骤④液化分离使平衡正向移动，步骤⑤循环未反应气体提高利用率，但步骤③不利于提高平衡转化率，C错误； D．液态可用于生产氮肥（如NH4HCO3等），且液氨汽化吸热，可作制冷剂，D正确； 故选C。 10. 可逆反应： ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对于左图，先拐先平衡，说明，随温度的升高，生成物的浓度减小，平衡向吸热反应方向移动，即正反应是放热反应，即Q<0；对于右图，v正和v逆相交后，随压强的增大，平衡向正反应方向移动，a+b>c+d，反应为气体分子数减小的反应，熵变小于0； 故选C。 11. 高温下，甲烷可生成乙烷：。反应在初期阶段的速率方程为：，其中k为反应速率常数。对于该阶段，下列说法错误的是 A. 增加浓度，v增大 B. 增加甲烷浓度，v增大 C. 乙烷的生成速率逐渐减小 D. 降低反应温度，k减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据速率方程可知，与氢气浓度无关，A错误； B．由反应在初期阶段的速率方程可知，增大甲烷浓度，v增大，B正确； C．随着反应的进行，甲烷浓度减小，生成乙烷的反应速率也减小，C正确； D．降低温度，反应速率降低，因此k减小，D正确； 答案选A。 12. 用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是 A. 图1测量锌粒和稀硫酸反应中生成的体积，计算该反应的速率 B. 图2验证对过氧化氢的分解有催化作用 C. 图3验证勒夏特列原理中KCl的浓度对该反应平衡的影响 D. 图4探究温度对化学平衡的影响 【答案】D 【解析】 【详解】A．稀硫酸与锌反应可以生成氢气，右边抽气装置可以作为收集氢气的装置，抽气装置无刻度，不能测定生成氢气的体积，该装置不能测量锌粒和一定浓度的稀硫酸反应的速率，A错误； B．在控制变量法的实验中，通常只能有一个变量，图2的对比实验中，除了所加氯化锰不同外，两者的温度不同，故不能用于验证MnCl2对过氧化氢分解的催化作用，B错误； C．KCl在该反应中实际上不参加反应，所以KCl浓度大小不影响平衡移动，所以不能实现实验目的，可以用氯化铁或KSCN溶液验证浓度对化学平衡移动的影响，C错误； D．通过观察烧瓶中气体颜色的变化（热水中烧瓶中气体的颜色加深，冷水中烧瓶中气体的颜色变浅）可以探究温度对化学平衡的影响，D正确； 故选D。 13. 常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 由水电离产生的 mol⋅L的溶液中：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 0.1 mol⋅L的溶液中：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．的溶液显碱性，四种离子相互之间不反应，也不与氢氧根反应，可以大量共存，A正确； B．水电离的c(H+)=1×10-13mol•L-1溶液中水的电离受到抑制，可能是酸性或碱性溶液，碱性溶液中镁离子、铁离子均为转化为氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，不共存，B错误； C．的溶液为酸性，酸性溶液中硝酸根离子会把亚铁离子氧化为铁离子，不共存，C错误； D．Fe3+与SCN-会生成红色络合物，不能大量共存，D错误； 答案选A。 14. 下列关于各图像的解释或结论正确的是 A. 图甲为水的电离平衡曲线图，若从点到点，可采用在水中加入适量固体的方法 B. 由乙可知：对于恒温恒容条件下的反应，A点为平衡状态 C. 图丙表示在时刻扩大容器体积，随时间变化的曲线 D. 图丁可表示CH3COOH溶液中通入NH3至过量的过程中溶液导电性的变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．在水中加入适量NaOH固体，溶液中c(OH-)＞c(H+)，溶液呈碱性，不可能从图甲中A点到C点，若从A点到C点，采用对水加热升温，A项错误； B．图乙中A点NO2与N2O4表示的逆反应速率相等，同一物质表示的正、逆反应速率不相等，A点不是平衡状态，B项错误； C．t1时扩大容器体积，瞬时正、逆反应速率都减小，正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数，平衡向逆反应方向移动，逆反应速率继续减小，直至t2时达到新平衡状态，与图丙相符，C项正确； D．CH3COOH属于弱酸，CH3COOH溶液的导电能力较弱，通入NH3与CH3COOH反应生成强电解质CH3COONH4，即随着NH3的通入溶液的导电能力逐渐增大，与图丁不符，D项错误； 答案选C。 15. 已知： 。℃和℃下，在容积均为2L的密闭容器中，充入相同量的A气体，测得A的浓度随反应时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 从反应开始分别至a、c两点的平均反应速率大小 C. 时，该反应达到平衡状态 D. ℃时，若容器容积改为1L，反应相同时间，B体积分数较原来增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．其它条件相同时，温度越高反应速率越快，由图可知虚线表示的反应速率较快，温度：，A正确； B．根据平均反应速率，到a点0.5h，到c点1.5h，由变化量的对比可知从反应开始分别至a、c两点的平均反应速率大小，B正确； C．时，表示正反应速率小于逆反应速率。时，正逆反应速率相等，反应才达到平衡状态，C错误； D．℃时，若容器容积改为1L，压缩体积增大压强，浓度增大，反应速率加快，反应相同时间，生成B更多，B体积分数较原来增大，D正确； 故选C。 16. 25℃时，pH=3的盐酸和醋酸各1mL分别加水稀释，pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线I代表盐酸的稀释过程 B. a点溶液的导电性比b点溶液的导电性强 C. b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液 D. 将a、b两点所示溶液加热至30℃，的值变小 【答案】B 【解析】 【分析】盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，相同温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液，醋酸浓度较大；溶液稀释时，醋酸进一步电离，pH变化较小，故Ⅱ应为醋酸稀释时的pH值变化曲线，利用a点、c点溶液中的离子浓度来分析导电性；醋酸浓度大于盐酸，则醋酸中和氢氧化钠溶液的能力强于盐酸；结合升高温度醋酸的电离程度增大分析的变化； 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅰ代表盐酸的稀释过程、Ⅱ为醋酸稀释时的pH值变化曲线，故A正确； B．稀释后盐酸溶液中氯离子、氢离子浓度减小，则溶液导电性较弱，a点的pH大于b，氢离子浓度低，故b点的溶液导电性更强，故B错误； C．醋酸的浓度大于盐酸，a、b稀释倍数相同，醋酸物质的量更大，则a点溶液中和氢氧化钠溶液的能力小于b，故C正确； D．升高温度后，醋酸的电离程度增大，醋酸根离子浓度增大，而氯离子浓度基本不变，则的比值减小，故D正确； 答案选B。 第Ⅱ卷 二、非选择题(本题包括4小题，共54分) 17. Ⅰ．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度分别为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1，大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格，实验温度可选25℃和35℃，每次实验HNO3的用量均为25.00mL，大理石用量均为10.00g。 编号 温度(℃) 大理石规格 HNO3浓度(mol·L-1) 实验目的 ① 25 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和③探究温度对反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和④探究e对反应速率的影响。 ② 25 粗颗粒 a ③ b 粗颗粒 2.00 ④ c 细颗粒 d （1）请完成实验设计表：___________，为___________。 （2）实验①中质量随时间变化的关系如图所示，在、、各时间段里，反应速率最大的时间段是___________。 Ⅱ．定量探究 2I−+= I2+2的反应速率与反应物浓度的关系。 查阅资料：该反应速率与 c()和 c(I−)的关系为 v=k cm() cn(I−)，k 为常数。 实验任务：测定不同浓度下的反应速率确定 m、n 的值。 实验方法：按下表体积用量 V 将各溶液混合，(NH4)2S2O8 溶液最后加入，记录开始反应至溶液出现蓝色所用的时间 t。实验过程中发生如下反应： +2I−= 2+I2(慢)，(快)，实验记录表： 实验编号 A B C D E 0.2 mol·L−1(NH4)2S2O8 溶液/ mL 10 5 2.5 10 10 0.2 mol·L−1KI 溶液/ mL 10 10 10 5 2.5 0.05 mol·L−1Na2S2O3 溶液/ mL 3 3 3 3 3 0.2 mol·L−1KNO3 溶液/ mL 0 V1 V2 V3 V4 0.2 mol·L−1 (NH4)2SO4 溶液/ mL 0 V5 V6 V7 V8 0.2%淀粉溶液/ mL 1 1 1 1 1 t / s t1 t2 t3 t4 t5 （3）加入 KNO3、(NH4)2SO4 溶液的目的是控制实验条件，其中 V1=___________，V4=___________，V5=___________。 （4）当溶液中___________(填化学式)耗尽后溶液出现蓝色，根据实验 A 的数据，反应速率v()=___________mol·L−1·s−1(列出算式)。 （5）根据实验数据可确定 m、n 的值。n=1的判断依据是___________(用 t 的关系表示) 【答案】（1） ①. 1.00 ②. 大理石规格 （2）0~70s （3） ①. 0 ②. 7.5 ③. 5 （4） ①. Na2S2O3 ②. （5）t5=2t4=4t1 【解析】 【小问1详解】 由表格数据可知，实验①中硝酸浓度为2.00 mol/L，由实验①②的实验目的是探究浓度对反应速率的影响可知，实验②中硝酸浓度为1.00 mol/L；实验①④的反应温度、硝酸浓度相同，大理石规格不同，所以实验①④的实验目的是探究大理石规格对化学反应速率的影响，故答案为：1.00；大理石规格； 【小问2详解】 由图可知，内，二氧化碳的反应速率为=0.012g/s；内，二氧化碳的反应速率为=0.0055g/s；内，二氧化碳的反应速率为≈0.00014g/s，所以反应速率最大的时间段是，故答案为：； 【小问3详解】 由表格数据可知，实验A和实验B中碘化钾浓度相同、过二硫酸铵浓度不同，则实验A、B的实验目的是探究过二硫酸根离子浓度对反应速率的影响，由探究实验变量唯一化原则可知，实验时溶液的总体积、钾离子浓度和铵根离子浓度应保持不变，则V1=0、V5=10—5=5；实验A和实验E中过二硫酸铵浓度相同、碘化钾浓度不同，则实验A、E的实验目的是探究过碘离子浓度对反应速率的影响，由探究实验变量唯一化原则可知，实验时溶液的总体积、钾离子浓度和铵根离子浓度应保持不变，则V8=0、V4=10—2.5=7.5，故答案为：0；7.5；5； 【小问4详解】 由反应快慢可知，溶液中硫代硫酸钠溶液完全反应后，慢反应生成的碘会使淀粉溶液变蓝色；由方程式可得如下转化关系：—I2—2S2O，则反应速率v()=v(S2O)×=×= mol/(L·s)，故答案为：Na2S2O3；； 【小问5详解】 由表格数据可知，实验A、D、E的实验目的是探究过碘离子浓度对反应速率的影响，所以褪色时间t5=2t4=4t1说明n=1，故答案为：t5=2t4=4t1。 18. 重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeCr2O4，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： （1）中Fe为+2价，Cr的化合价为___________，步骤①的主要反应为： 上述反应配平后与的化学计量数之比为___________。硅、铝等杂质在该步骤变为、。 （2）为了提高步骤②的浸出率，可采取的措施有___________。(写两条) （3）滤渣1主要成分是___________，滤渣2的主要成分是___________和。 （4）写出步骤④的离子方程式___________。该反应的平衡常数，滤液③中mol⋅L，则溶液中___________mol⋅L。 （5）向“滤液3”中加入适量KCl，经过操作X后得到固体。操作X为：___________，过滤。有关物质的溶解度如图所示。 【答案】（1） ①. +3 ②. 2∶7 （2）升高温度、搅拌、把铬铁矿粉碎等 （3） ①. ②. （4） ①. ②. （5）蒸发浓缩，冷却结晶 【解析】 【分析】铬铁矿的主要成分为FeCr2O4，还含有硅、铝等杂质，制备重铬酸钾，由制备流程可知，步骤①制得熔块，讲熔块水浸过滤分离出滤渣1含Fe2O3，滤液1中含Na2SiO3、NaAlO2、Na2CrO4；调节pH=7，过滤得到滤渣2为H2SiO3、Al(OH)3，滤液2再调节pH，得到的滤液3并加入氯化钾，通过一系列操作后得到重铬酸钾。 【小问1详解】 FeCr2O4中Fe为+2价，O为-2价，则该化合物中Cr的化合价为+3；由题中反应可知，是还原剂，Fe元素化合价由+2升高到+3，Cr元素化合价由+3升高到+6，1mol失去7mol电子；NaNO3是氧化剂，N元素化合价由+5降低到+3，1mol NaNO2得到2mol电子，根据电子守恒可得，和NaNO2的系数比为2：7； 【小问2详解】 为了提高步骤②的浸出率，可采取的措施有升高温度、搅拌、把铬铁矿粉碎等； 【小问3详解】 由分析可知，滤渣1主要成分是Fe2O3，滤渣2的主要成分是Al(OH)3和H2SiO3； 【小问4详解】 滤液2中含Na2CrO4，④中调节pH发生2Cr+2H+Cr2+H2O；该反应中，，，，，则； 【小问5详解】 由图可知，重铬酸钾的溶解度受温度的变化影响较大，则操作X为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 19. 二氧化碳的过度排放会引发气候问题，而进行有效利用则会造福人类，如以CO2和NH3为原料合成尿素。经研究发现该反应过程为： ①CO2(g)+2NH3(g)NH2COONH4(s) △H1 ②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2>0 请回答下列问题： （1）研究反应①的平衡常数（K）与温度（T）的关系，如图1所示，则△H1____0。(选填“>”、“<”或“=”)。 （2）有体积可变（活塞与容器之间的摩擦力忽略不计）的密闭容器如图2所示，现将3molNH3和2molCO2放入容器中，移动活塞至体积V为3L，用铆钉固定在A、B点，发生合成尿素的总反应如下： CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) 测定不同条件、不同时间段内的CO2的转化率，得到如下数据： CO2的转化率T（℃） 10min 20min 30min 40min T1 30% 65% 75% 75% T2 45% 50% a1 a2 ①T1℃下，l0min内NH3的平均反应速率为__________。 ②根据上表数据，请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”)；T2℃下，第30min时，a1=________，该温度下的化学平衡常数为_________。 ③T2℃下，第40min时，拔去铆钉（容器密封性良好）后，活塞没有发生移动，再向容器中通入3molCO2，此时v(正）_____v(逆）（选填“>”、“<”或“=”），判断的理由是______。 （3）请在下图中补画出合成氨总反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)过程中能量变化图，并标明中间产物〔NH2COONH4(s)〕、 生成物〔CO(NH2)2(s)+H2O(g)〕。 _____ 【答案】（1）< （2） ①. 0.04mol/(L·min) ②. > ③. 50% ④. 9 ⑤. = ⑥. 理由：拔去铆钉，容器是在同温同压下进行，体积之比等于物质的量之比，当充入3molCO2，假设平衡不移动，此时容器的体积为6L，Qc=c(H2O)/[c(CO2)×c2(NH3)]=9=K，平衡不移动； （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像，平衡常数随温度的升高而降低，说明升高温度，化学反应向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向为放热反应，即△H<0； 【小问2详解】 ①T1℃，10min时消耗n(CO2)=2×30%mol=0.6mol，v(CO2)=0.6/(3×10)mol/(L·min)=0.02mol/(L·min)，根据化学反应速率之比等于计量数之比，v(NH3)=2v(CO2)=2×0.02mol/(L·min)=0.04mol/(L·min)； ②T2℃，10min时，消耗n(CO2)=2×45%mol=0.9mol，v(CO2)=0.9/(3×10)mol/(L·min)=0.03mol/(L·min)大于T1℃10min时的反应速率，其他条件相同，温度越高反应速率越快，即T2℃>T1℃，温度高反应速率快，先达到化学平衡，即T2℃下，第30min时，a1=50%， K=c(H2O)/[c(CO2)×c2(NH3)]=9； ③拔去铆钉，容器是在同温同压下进行，体积之比等于物质的量之比，当充入3molCO2，假设平衡不移动，此时容器的体积为6L，Qc=c(H2O)/[c(CO2)×c2(NH3)]=9=K，平衡不移动，即v正=v逆； 【小问3详解】 CO2(g)+2NH3(g)NH2COONH4(s) △H1<0，说明反应物具有的能量大于生成物的能量，NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2>0，说明反应物的总能量大于生成物的总能量，根据（2）的数据温度升高达到平衡时的转化率降低，根据勒夏特列原理，说明正反应方向是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，则： 。 20. 中国科学家在淀粉人工合成技术上取得重大进展，该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）水煤气也是合成甲醇的重要原料，反应 ___________(用含和式子表示)。 （2）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入和，起始压强为4MPa，发生反应Ⅰ和Ⅱ。平衡时的转化率为40％，的物质的量为0.1mol。反应Ⅰ的分压平衡常数___________(气体分压=总压×该组分的物质的量分数)。 （3）在恒温恒压反应器中通入、气体，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化关系如图a。反应Ⅰ和反应Ⅱ的、满足线性关系，如图b所示。 已知：的产率= ①下列说法正确的是_______。 A．反应过程中，容器内压强不再变化，说明反应Ⅰ达到平衡 B．反应过程中，气体密度维持不变，说明反应Ⅰ达到平衡 C．增大压强能同时提高的平衡转化率和的平衡产率 D．加入对反应I催化效果更佳的催化剂，可以提高CH3OH的产率 ②反应Ⅱ的_______0(填“大于”、“小于”或“等于”)；根据图b中确定直线m表示的反应是_______ (填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。 ③图a中的平衡转化率A点之前随温度升高而降低、A点之后随温度升高而增大的原因是_______。 （4）我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应历程如图c所示。结合历程分析在反应气中加入少量的水蒸气___________(填“能”或“不能”)提高甲醇产率，解释其原因___________。 【答案】（1） （2） （3） ①. BCD ②. 大于 ③. 反应Ⅰ ④. 在A点前，反应以反应Ⅰ为主，温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率降低，A点之后，以反应Ⅱ为主，温度升高，平衡正向移动，二氧化碳转化率升高 （4） ①. 能 ②. 增加少量水蒸气可促进反应③平衡正向移动，提高甲醇的产率 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应I减去反应II得到目标反应，故； 【小问2详解】 在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入1molCO2(g)和3molH2(g)，发生反应Ⅰ和Ⅱ，根据题意，CO(g)的物质的量为0.1mol，可以得到各物质的物质的量变化关系如下：，平衡时CO2(g)的转化率为40％，故发生反应Ⅰ的CO2(g)为0.3mol，可以得到各物质的物质的量变化关系如下：，故平衡时物质的量的分别是0.6mol、2mol、0.3mol、0.4mol、0.1mol，总物质的量为3.4mol，恒T、V下压强之比等于物质的量之比，故平衡后总压强为3.4MPa。反应Ⅰ的分压平衡常数； 【小问3详解】 ①A．因为反应在恒压反应器中进行，容器内压强始终不变，反应不一定达到平衡，故A不正确； B．反应过程中，压强恒定，则容积可变，气体的总质量不变，体积改变，则气体密度随反应进行而改变，当密度不变时，反应达到平衡状态，故B正确； C．反应I为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，CH3OH的平衡产率增大，故C正确； D．加入对反应I催化效果更佳的催化剂，则反应I进行的程度更大，可以提高CH3OH的产率，故D正确； 答案选BCD； ②由图可知，温度升高甲醇的平衡产率降低，说明升温反应Ⅰ平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，从图中还能发现，温度升高到一定程度后二氧化碳的平衡转化率升高，即升温反应Ⅱ平衡正移，所以反应Ⅱ为吸热反应，答案为大于；由图可发现温度升高减小，横坐标增大表示降温，直线m当降温时lgK增加，即K增加，说明平衡正向移动，降温向放热反应方向移动，反应Ⅰ是放热反应，故m表示反应Ⅰ； ③在A点前，反应以反应Ⅰ为主，温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率降低，A点之后，以反应Ⅱ为主，温度升高，平衡正向移动，二氧化碳转化率升高； 【小问4详解】 增加少量水蒸气可促进反应③平衡正向移动，提高甲醇的产率；故在反应气中加入少量的水蒸能提高甲醇产率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第六中学2023级高二上学期化学期中考试题 本试卷共9页，20题，满分100分(含卷面分2分)，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：18 Na：23 S：32 第Ⅰ卷 一、选择题(本题包括 16 小题，每小题只有一个选项符合题意，1~10小题每小题 2分，11~16小题每小题4分，共44 分) 1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生 B. 用光催化分解代替电解水制可实现节能环保 C. 食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率慢，所以食品能够保存较长时间 D. 可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象 2. 在0.1mol/L CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COO- + H+，对于该平衡，下列叙述正确的是（ ） A. 加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动 B. 加入少量NaOH固体，平衡正向移动 C. 加入少量0.1mol/L HCl溶液，溶液中c（H+）减小 D. 加入水，平衡逆向移动 3. 已知：与反应生成在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度，该反应的平衡常数增大 B. 该反应低温能自发进行 C. 过程b使用了催化剂，发生两步反应且均为放热反应 D. 恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内的活化分子数增大 4. 下列事实能证明ROH是弱碱的是 A. RHSO4溶液呈酸性 B. ROH溶液的导电能力小于NaOH溶液 C. 室温下，0.1mol·L-1 ROH溶液pH约为11 D. 10mL 1mol/L的ROH溶液恰好与10mL 1mol/L HCl溶液完全反应 5. 已知的燃烧热，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成液态水的反应热，下列表达正确的是 A. B. C. D. 高温分解： 6. 2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A. 整个过程实现了光能向化学能的转化 B. 过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量 C. 过程Ⅲ属于氧化还原反应 D. 整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 7. 中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法错误的是 A. 用稍过量的溶液的原因是为保证盐酸完全被中和 B. 若保温瓶绝热效果不好，则所测偏大 C. 改用的盐酸与的溶液进行反应，求出的中和热和原来的相同 D. 为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌 8. 、、分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数。下列说法正确的是 A. 达平衡后，改变某一条件时不变，的平衡转化率可能增大、减小或不变 B. 在、条件下，在密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后增大 C. 室温下，说明的酸性比的强 D. 时，均为4的盐酸和醋酸溶液中不相等 9. 下图为工业合成氨的流程图，下列有关说法不正确的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以增大反应速率 C. 步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D. 液态除可生产化肥外，还可作制冷剂 10. 可逆反应： ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A. B. C. D. 11. 高温下，甲烷可生成乙烷：。反应在初期阶段的速率方程为：，其中k为反应速率常数。对于该阶段，下列说法错误的是 A. 增加浓度，v增大 B. 增加甲烷浓度，v增大 C. 乙烷的生成速率逐渐减小 D. 降低反应温度，k减小 12. 用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是 A. 图1测量锌粒和稀硫酸反应中生成的体积，计算该反应的速率 B. 图2验证对过氧化氢的分解有催化作用 C. 图3验证勒夏特列原理中KCl的浓度对该反应平衡的影响 D. 图4探究温度对化学平衡的影响 13. 常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 由水电离产生的 mol⋅L的溶液中：、、、 C. 的溶液中：、、、 D. 0.1 mol⋅L的溶液中：、、、 14. 下列关于各图像的解释或结论正确的是 A. 图甲为水的电离平衡曲线图，若从点到点，可采用在水中加入适量固体的方法 B. 由乙可知：对于恒温恒容条件下的反应，A点为平衡状态 C. 图丙表示在时刻扩大容器体积，随时间变化的曲线 D. 图丁可表示CH3COOH溶液中通入NH3至过量的过程中溶液导电性的变化 15. 已知： 。℃和℃下，在容积均为2L的密闭容器中，充入相同量的A气体，测得A的浓度随反应时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 从反应开始分别至a、c两点的平均反应速率大小 C. 时，该反应达到平衡状态 D. ℃时，若容器容积改为1L，反应相同时间，B体积分数较原来增大 16. 25℃时，pH=3的盐酸和醋酸各1mL分别加水稀释，pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线I代表盐酸的稀释过程 B. a点溶液的导电性比b点溶液的导电性强 C. b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液 D. 将a、b两点所示溶液加热至30℃，的值变小 第Ⅱ卷 二、非选择题(本题包括4小题，共54分) 17. Ⅰ．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度分别为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1，大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格，实验温度可选25℃和35℃，每次实验HNO3的用量均为25.00mL，大理石用量均为10.00g。 编号 温度(℃) 大理石规格 HNO3浓度(mol·L-1) 实验目的 ① 25 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和③探究温度对反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和④探究e对反应速率的影响。 ② 25 粗颗粒 a ③ b 粗颗粒 2.00 ④ c 细颗粒 d （1）请完成实验设计表：___________，为___________。 （2）实验①中质量随时间变化的关系如图所示，在、、各时间段里，反应速率最大的时间段是___________。 Ⅱ．定量探究 2I−+= I2+2的反应速率与反应物浓度的关系。 查阅资料：该反应速率与 c()和 c(I−)的关系为 v=k cm() cn(I−)，k 为常数。 实验任务：测定不同浓度下的反应速率确定 m、n 的值。 实验方法：按下表体积用量 V 将各溶液混合，(NH4)2S2O8 溶液最后加入，记录开始反应至溶液出现蓝色所用的时间 t。实验过程中发生如下反应： +2I−= 2+I2(慢)，(快)，实验记录表： 实验编号 A B C D E 0.2 mol·L−1(NH4)2S2O8 溶液/ mL 10 5 2.5 10 10 0.2 mol·L−1KI 溶液/ mL 10 10 10 5 2.5 0.05 mol·L−1Na2S2O3 溶液/ mL 3 3 3 3 3 0.2 mol·L−1KNO3 溶液/ mL 0 V1 V2 V3 V4 0.2 mol·L−1 (NH4)2SO4 溶液/ mL 0 V5 V6 V7 V8 0.2%淀粉溶液/ mL 1 1 1 1 1 t / s t1 t2 t3 t4 t5 （3）加入 KNO3、(NH4)2SO4 溶液的目的是控制实验条件，其中 V1=___________，V4=___________，V5=___________。 （4）当溶液中___________(填化学式)耗尽后溶液出现蓝色，根据实验 A 的数据，反应速率v()=___________mol·L−1·s−1(列出算式)。 （5）根据实验数据可确定 m、n 的值。n=1的判断依据是___________(用 t 的关系表示) 18. 重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeCr2O4，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： （1）中Fe为+2价，Cr的化合价为___________，步骤①的主要反应为： 上述反应配平后与的化学计量数之比为___________。硅、铝等杂质在该步骤变为、。 （2）为了提高步骤②的浸出率，可采取的措施有___________。(写两条) （3）滤渣1主要成分是___________，滤渣2的主要成分是___________和。 （4）写出步骤④的离子方程式___________。该反应的平衡常数，滤液③中mol⋅L，则溶液中___________mol⋅L。 （5）向“滤液3”中加入适量KCl，经过操作X后得到固体。操作X为：___________，过滤。有关物质的溶解度如图所示。 19. 二氧化碳的过度排放会引发气候问题，而进行有效利用则会造福人类，如以CO2和NH3为原料合成尿素。经研究发现该反应过程为： ①CO2(g)+2NH3(g)NH2COONH4(s) △H1 ②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2>0 请回答下列问题： （1）研究反应①的平衡常数（K）与温度（T）的关系，如图1所示，则△H1____0。(选填“>”、“<”或“=”)。 （2）有体积可变（活塞与容器之间的摩擦力忽略不计）的密闭容器如图2所示，现将3molNH3和2molCO2放入容器中，移动活塞至体积V为3L，用铆钉固定在A、B点，发生合成尿素的总反应如下： CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) 测定不同条件、不同时间段内的CO2的转化率，得到如下数据： CO2的转化率T（℃） 10min 20min 30min 40min T1 30% 65% 75% 75% T2 45% 50% a1 a2 ①T1℃下，l0min内NH3的平均反应速率为__________。 ②根据上表数据，请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”)；T2℃下，第30min时，a1=________，该温度下的化学平衡常数为_________。 ③T2℃下，第40min时，拔去铆钉（容器密封性良好）后，活塞没有发生移动，再向容器中通入3molCO2，此时v(正）_____v(逆）（选填“>”、“<”或“=”），判断的理由是______。 （3）请在下图中补画出合成氨总反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)过程中能量变化图，并标明中间产物〔NH2COONH4(s)〕、 生成物〔CO(NH2)2(s)+H2O(g)〕。 _____ 20. 中国科学家在淀粉人工合成技术上取得重大进展，该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）水煤气也是合成甲醇的重要原料，反应 ___________(用含和式子表示)。 （2）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入和，起始压强为4MPa，发生反应Ⅰ和Ⅱ。平衡时的转化率为40％，的物质的量为0.1mol。反应Ⅰ的分压平衡常数___________(气体分压=总压×该组分的物质的量分数)。 （3）在恒温恒压反应器中通入、气体，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化关系如图a。反应Ⅰ和反应Ⅱ的、满足线性关系，如图b所示。 已知：的产率= ①下列说法正确的是_______。 A．反应过程中，容器内压强不再变化，说明反应Ⅰ达到平衡 B．反应过程中，气体密度维持不变，说明反应Ⅰ达到平衡 C．增大压强能同时提高的平衡转化率和的平衡产率 D．加入对反应I催化效果更佳的催化剂，可以提高CH3OH的产率 ②反应Ⅱ的_______0(填“大于”、“小于”或“等于”)；根据图b中确定直线m表示的反应是_______ (填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。 ③图a中的平衡转化率A点之前随温度升高而降低、A点之后随温度升高而增大的原因是_______。 （4）我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应历程如图c所示。结合历程分析在反应气中加入少量的水蒸气___________(填“能”或“不能”)提高甲醇产率，解释其原因___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $