精品解析：安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学2024-2025学年高二下学期开学考试 化学试题

高二开学考化学试卷 (75分钟 100分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Al 27 Fe 56 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分，请你选出一个最符合题意的答案) 1. 近年来，我国大力弘扬中华优秀传统文化体现了中华民族的“文化自信”。下列有关说法错误的是： A. 成语“百炼成钢”、“蜡炬成灰”中均包含了化学变化 B. “丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”描述的是可逆反应 C. 谚语“雷雨肥庄稼”，其过程中包含了氧化还原反应 D. 《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体 2. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3) Fe粉 B NaCl溶液(MgCl2) NaOH溶液、稀HCl C HCl(Cl2) H2O、浓H2SO4 D NO(NO2) H2O、无水CaCl2 A. A B. B C. C D. D 3. 航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭燃料，燃烧时放出巨大的能量，已知100 g金属铍完全燃烧放出的热量为6270 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是 A. Be+O2=BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1 B. Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·mol-1 C. Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1 D. Be(s)+O2(g)=BeO(g) ΔH=-564.3 kJ·mol-1 4. 锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代，人们便发现并使用锡了。灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知： ① ② ③ 下列说法正确的是 A. B. 锡在常温下以灰锡状态存在 C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D. 锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏 5. 在实验室采用如图装置制备和收集气体，并进行尾气处理(加热装置省略)，其中不合理的是 选项 化学试剂 制备气体 A 70%的浓硫酸+Na2SO3 SO2 B MnO2+HCl(浓) Cl2 C HNO3(浓)+Cu NO2 D FeS+HNO3(稀) H2S A. A B. B C. C D. D 6. 下列说法正确的是 A. 葡萄糖的燃烧热是2800 kJ/mol，则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol-1 B. 已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol，则该反应的反应热为221 kJ·mol-1 C. 已知稀溶液中，H+ (aq)＋OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D. 已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为-57.3 kJ·mol-1 7. 已知1mol下列物质完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量如下： 名称 化学式 H/kJmol-1 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为(　　) A. -44.2kJ·mol-1 B. 44.2kJ·mol-1 C. -330kJ·mol-1 D. 330kJ·mol-1 8. 下图表示两个常见反应的平衡常数负对数值pK(pK=-lgK)与温度的关系。 ①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ②N2(g)+O2(g)2NO(g) 根据图中的数据判断下列说法正确的是 A. 反应①是吸热反应 B. 升高温度，反应②的逆反应速率减小 C. 1000 ℃时c(N2)·c(O2)=c2(NO) D. a点时，反应①和②中N2的转化率相等 9. 一定条件下，在水溶液中1 mol Cl-、(x=1、2、3、4)的能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法中正确的是 A. W是 B. 反应Y→X+Z的活化能为60 kJ·mol-1 C. X、Y、Z、W中Z最稳定 D. 反应Y→X+Z的热化学方程式：3ClO-(aq)=(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1 10. 氮化硅陶瓷可用于制造发动机，其制备反应如下：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH＜0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标的值，重新达到平衡后，下列图像合理的是 A. B. C. D. 11. 下列事实能说明反应物本身性质是影响化学反应速率的决定性因素的是 A. 银能与浓HNO3反应，而不与浓盐酸反应 B. Cu与浓HNO3反应的速率比与稀HNO3反应快 C. N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D. Fe与热的浓硫酸反应，而不与冷的浓硫酸反应 12. 向盛有足量A的容积固定的密闭容器中加入B，发生反应：A(s)+2B(g) ⇌4C(g)+D(g) ΔH＜0。一定条件下达到平衡时，C的物质的量与加入的B的物质的量的关系如图所示。其他条件不变，下列措施能使θ值增大的是（ ） A. 降低温度 B. 增大压强 C. 加入催化剂 D. 再加入少量A 13. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于恒容密闭容器中，发生反应：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化如图所示，下列说法正确的是 A. a＞0 B. A点对应的CO2的浓度比C点的低 C. 增大压强，NH2COONH4(s)的质量增大，化学平衡常数K减小 D. B点对应状态的v(B)大于A点对应状态的v(A) 14. 将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡： ，改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是 选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小 C 充入一定量Y Y转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. I.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。N元素的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强烈杀菌作用的HClO，是重要的水消毒剂。 (1)写出NH2Cl的电子式：_______。 (2)写出NH2Cl水解的化学方程式：_____。 II. 含氮材料为人类提供便利的同时，人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气产生了巨大污染。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为________。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为 NO+NO2+2=2+H2O 2NO2+2OH－=++H2O ①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有______(填字母)。 A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是_______(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________(填化学式)。 (3)NO的氧化吸收：用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 ①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和，其离子方程式______。 ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是________。 16. 洁净煤技术是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的新技术。回答下列问题： （1）用赤铁矿作载氧体化学链燃烧技术如图所示。 ①在“空气反应器”中，每生成1.0 g Fe2O3吸收0.082 kJ的热量，则反应的热化学方程式为___________(焓变数值保留一位小数)。  ②在“生产合成气”和“燃料反应器”中部分热化学方程式如下： (Ⅰ)C(s)+CO2 (g)=2CO(g)　ΔH1=+172.5 kJ·mol-1 (Ⅱ)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.3 kJ·mol-1 (Ⅲ)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH3=-47.0 kJ·mol-1 (Ⅳ)3Fe2O3(s)+H2(g)=2Fe3O4(s)+H2O(g)　ΔH4 生产合成气时通入O2的目的是___________；反应(Ⅳ)的ΔH4=___________kJ·mol-1。 ③该燃烧技术除燃料利用率高，不产生氮氧化物、硫氧化物外，从环境角度还有一突出的优点是___________。 （2）加氢煤改气转化为甲烷，发生的反应为C(s)+2H2(g)CH4(g)，以C和H2的物质的量之比为1∶2发生反应，测得该反应温度、压强及碳的平衡转化率关系如图所示： ①研究表明最佳工艺条件是1000 K、6 Mpa。选择该温度的理由是___________，选择6 MPa的理由是___________。  ②A点时，反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的平衡常数Kp=___________MPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留2位小数)。 17. 完成下列问题 （1）保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，其原理如图所示。回答下列问题： ①过程Ⅰ发生的反应为反应_______(填“吸热”或“放热”)，反应过程中能量的主要转化形式为_______； ②上述转化过程中，△H1+△H2_______0(填“＞”“＜”或“=”)。 （2）以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化如图所示。回答下列问题： ①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为_______； ②从图像分析该反应分两步进行，则决定生产尿素的总反应速率的步骤是第_______步反应(填“一”或“二”)。 （3）已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ/mol的部分键能数据如下表所示： 化学键 N-N O=O N≡N 键能(kJ/mol) 193 497 946 ①物质的稳定性O2(g)_______N2(g)(填“＞”“＜”或“=”)； ②若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol，则N2H4(g)的燃烧热为_______； ③已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68 kJ/mol，则N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为_______。 18. 碳的氧化物(CO、CO2)在工业上有着重要的用途。利用合成气在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1 Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3 （1）根据上述反应判断ΔH1=___________(用含ΔH2、ΔH3的代数式表示)。 （2）在温度不同、压强相等的情况下，下表为一定比例的CO2/H2，CO/H2，CO/CO2/H2在装有催化剂的反应器中生成甲醇的速率的数值变化。 组分 a(CO2/H2) b(CO/H2) c(CO/CO2/H2) 490 K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] 3.0 0.8 10.4 510 K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] 2.5 1.5 9.8 ①490 K时，从表中数值可以看出，合成甲醇的主要反应为___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，CO的存在使甲醇生成速率增大的原因为促进反应Ⅲ___________(填“正向”或“逆向”)移动。  ②组分a中，一定比例的CO2/H2反应，510 K时甲醇生成速率低于490 K时甲醇生成速率，其原因可能为510 K时催化剂___________。 （3）在T0 K、压强恒为1.0×104 kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛，反应的化学方程式如下： CO(g)+CH4(g)CH3CHO(g)。实验测得v正=k正p(CO)·p(CH4)，v逆=k逆p(CH3CHO)，k正、k逆为速率常数，p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5 (kPa)-1，则k正=___________(用k逆表示)；当CO转化率为20%时，p(CH4)=___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二开学考化学试卷 (75分钟 100分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Al 27 Fe 56 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分，请你选出一个最符合题意的答案) 1. 近年来，我国大力弘扬中华优秀传统文化体现了中华民族的“文化自信”。下列有关说法错误的是： A. 成语“百炼成钢”、“蜡炬成灰”中均包含了化学变化 B. “丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”描述的是可逆反应 C. 谚语“雷雨肥庄稼”，其过程中包含了氧化还原反应 D. 《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体 【答案】B 【解析】 【详解】A.“百炼成钢”是将生铁中的C氧化为二氧化碳，发生了化学变化，“蜡炬成灰”是烃的燃烧，发生了化学变化，所以A说法正确； B.丹砂（HgS）烧之成水银，积变又还成丹砂，前者需要加热，后者常温下反应，反应条件不同，不是可逆反应，所以B说法错误； C.“雷雨肥庄稼”是将空气中游离态的N元素氧化为化合态，涉及到了氧化还原反应，所以C说法正确； D.“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于气溶胶，所以D说法正确。 2. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3) Fe粉 B NaCl溶液(MgCl2) NaOH溶液、稀HCl C HCl(Cl2) H2O、浓H2SO4 D NO(NO2) H2O、无水CaCl2 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．FeCl2溶液中混有FeCl3，加入Fe，发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2，可将FeCl3还原为FeCl2，但发生氧化还原反应，A不符合题意； B．NaCl溶液中混有MgCl2，加入足量NaOH溶液，MgCl2全部转化为Mg(OH)2沉淀和NaCl，过滤后，往滤液中加入稀HCl，将过量的NaOH中和，从而得到NaCl溶液，发生的反应均为非氧化还原反应，B符合题意； C．HCl中混有Cl2，加入H2O中后，Cl2与H2O发生可逆反应，生成HCl和HClO，不能将Cl2全部转化为HCl，同时发生氧化还原反应，C不符合题意； D．NO中混有NO2气体，将混合气通入H2O中，发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，虽然NO2全部发生转化，用无水CaCl2干燥后，得到纯净的NO，但发生的反应为氧化还原反应，D不符合题意； 故选B。 3. 航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭燃料，燃烧时放出巨大的能量，已知100 g金属铍完全燃烧放出的热量为6270 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是 A. Be+O2=BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1 B. Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·mol-1 C. Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1 D. Be(s)+O2(g)=BeO(g) ΔH=-564.3 kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 【分析】100 g金属铍的物质的量为≈11.11mol，完全燃烧放出的热量为6270 kJ，则1molBe完全燃烧放出的热量为≈564.3 kJ·mol-1。 【详解】A．Be+O2=BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1，没有标明物质的状态，A不正确； B．Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·mol-1，燃烧反应都是放热反应，ΔH应为-564.3 kJ·mol-1，B不正确； C．Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1，反应物、生成物的状态、ΔH=-564.3 kJ·mol-1都正确，C正确； D．Be(s)+O2(g)=BeO(g) ΔH=-564.3 kJ·mol-1，BeO应呈固态，而不是气态，D不正确； 故选C。 4. 锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代，人们便发现并使用锡了。灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知： ① ② ③ 下列说法正确的是 A. B. 锡在常温下以灰锡状态存在 C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D. 锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据（s，灰），说明灰锡能量小于白锡，等物质的量的白锡与盐酸反应放出的热量大于灰锡，则，A错误； B．根据（s，灰），锡在常温下(温度高于13.2℃)以白锡状态存在，B错误； C．根据（s，灰），灰锡转化为白锡的反应是吸热反应，C错误； D．根据（s，灰），锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，以灰锡的形式存在，而灰锡以粉末状存在，所以锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏，D正确； 答案选D。 5. 在实验室采用如图装置制备和收集气体，并进行尾气处理(加热装置省略)，其中不合理的是 选项 化学试剂 制备气体 A 70%的浓硫酸+Na2SO3 SO2 B MnO2+HCl(浓) Cl2 C HNO3(浓)+Cu NO2 D FeS+HNO3(稀) H2S A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】制气装置中，固体与液体发生反应产生气体(对是否需要加热没有要求)；收集装置中，导管左长右短，表明气体的密度比空气大(相对分子质量大于29)，且不与空气中的O2反应；尾气处理装置中，用NaOH溶液吸收尾气，表明气体呈酸性。 【详解】A．70%的浓硫酸与Na2SO3发生反应生成SO2气体，SO2的密度比空气大，且SO2为酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收，A合理； B．MnO2与HCl(浓)在加热条件下反应可制得Cl2，Cl2的密度比空气大，可用向上排空气法收集，Cl2为酸性气体，能被NaOH溶液吸收，B合理； C．HNO3(浓)与Cu反应生成NO2气体等，NO2密度比空气大，且不与O2反应，可采用向上排空气法收集，NO2为酸性气体，能被NaOH溶液吸收，C合理； D．稀HNO3具有强氧化性，能将H2S氧化，所以FeS与HNO3(稀)混合发生反应，不能制得H2S气体，D不合理； 故选D。 6. 下列说法正确的是 A. 葡萄糖的燃烧热是2800 kJ/mol，则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol-1 B. 已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol，则该反应的反应热为221 kJ·mol-1 C. 已知稀溶液中，H+ (aq)＋OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D. 已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为-57.3 kJ·mol-1 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)，葡萄糖的燃烧热是2800 kJ/mol，则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol-1，A正确； B．焓变用于描述等压条件下的反应热，已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol，则该条件下该反应的反应热为ΔH=-221 kJ·mol-1，B错误； C．醋酸是弱电解质，电离吸热，已知稀溶液中，H+ (aq)＋OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，C错误； D．98%浓硫酸稀释时大量放热，已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热ΔH＜-57.3 kJ·mol-1，D错误； 答案选A。 7. 已知1mol下列物质完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量如下： 名称 化学式 H/kJmol-1 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为(　　) A. -44.2kJ·mol-1 B. 44.2kJ·mol-1 C. -330kJ·mol-1 D. 330kJ·mol-1 【答案】A 【解析】 【详解】由题知:① CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H1= -283.0kJ·mol-1；②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H2= -1411.0kJ·mol-1；③ C2H5OH(l)+3O2(g)= 2CO2(g)+3H2O(l) △H3= -1366.8kJ·mol-1；则④ C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H4=△H2-△H3= -44.2kJ·mol-1，故选A。 8. 下图表示两个常见反应的平衡常数负对数值pK(pK=-lgK)与温度的关系。 ①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ②N2(g)+O2(g)2NO(g) 根据图中的数据判断下列说法正确的是 A. 反应①是吸热反应 B. 升高温度，反应②的逆反应速率减小 C. 1000 ℃时c(N2)·c(O2)=c2(NO) D. a点时，反应①和②中N2的转化率相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图象可知，随着温度升高，①的pK增大，①的K减小，②的pK减小，则②的K增大，所以①为放热反应，②为吸热反应，故A错误。 B．升高温度，正逆反应速率都增大，故B错误； C．1000 ℃时pK=0，则K=1，则c(N2)·c(O2)=c2(NO)，故C正确； D．a点时，反应①和②的pK相等，即K相等，但加入反应物的物质的量未知，不能确定转化率大小，故D错误； 故答案为C。 9. 一定条件下，在水溶液中1 mol Cl-、(x=1、2、3、4)的能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法中正确的是 A. W是 B. 反应Y→X+Z的活化能为60 kJ·mol-1 C. X、Y、Z、W中Z最稳定 D. 反应Y→X+Z的热化学方程式：3ClO-(aq)=(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 【详解】A．在W中，Cl元素呈+7价，应该是，而中，Cl元素呈+5价，A不正确； B．活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量，从图中可以看出，60 kJ·mol-1是Y所具有的能量，并不是反应Y→X+Z从反应物到过渡态所需的能量，即不是该反应的活化能，B不正确； C．X、Y、Z、W中，X的能量最低，所以X最稳定，C不正确； D．反应Y→X+Z的热化学方程式：3ClO-(aq)=(aq)+2Cl-(aq) ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=+63 kJ·mol-1+2×0 kJ·mol-1-3×60 kJ·mol-1=-117 kJ·mol-1，D正确； 故选D。 10. 氮化硅陶瓷可用于制造发动机，其制备反应如下：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH＜0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标的值，重新达到平衡后，下列图像合理的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A图像不合理； B．Si3N4呈固态，增大Si3N4的质量，对反应物和生成物的浓度不产生影响，则氮气的转化率不变，B图像不合理； C．在恒容的密闭容器中，增大H2的物质的量，从而增大了c(H2)，平衡正向移动，SiCl4的转化率增大，C图像合理； D．增大N2的物质的量，从而增大c(N2)，平衡正向移动，逆反应速率增大，D图像不合理； 故选C。 11. 下列事实能说明反应物本身性质是影响化学反应速率的决定性因素的是 A. 银能与浓HNO3反应，而不与浓盐酸反应 B. Cu与浓HNO3反应的速率比与稀HNO3反应快 C. N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D. Fe与热的浓硫酸反应，而不与冷的浓硫酸反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．银能与浓HNO3反应，而不与浓盐酸反应，这是因为浓硝酸和浓盐酸本身的性质不同，而不是外界因素(如温度、压强等)导致的，体现了反应物本身的性质是影响反应速率的主要因素，A符合题意； B．Cu与浓HNO3反应的速率比与稀HNO3反应快，这是因为反应物的浓度不同造成的，是外界因素(浓度)对反应速率造成的影响，并非反应物本身性质的差异，B不符合题意； C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应，这是反应条件(常温常压变为放电)的改变影响了反应的发生，不是反应物本身的性质决定的，C不符合题意； D．Fe与热的浓硫酸反应，而不与冷的浓硫酸反应，这是反应温度不同造成的，并非反应物本身的性质决定的，D不符合题意； 故选A 12. 向盛有足量A的容积固定的密闭容器中加入B，发生反应：A(s)+2B(g) ⇌4C(g)+D(g) ΔH＜0。一定条件下达到平衡时，C的物质的量与加入的B的物质的量的关系如图所示。其他条件不变，下列措施能使θ值增大的是（ ） A. 降低温度 B. 增大压强 C. 加入催化剂 D. 再加入少量A 【答案】A 【解析】 【分析】θ值增大，相同B物质的量下，C的物质的量增大，即需要让平衡向生成C的方向移动，向正反应方向移动，据此分析； 【详解】A、该反应为放热反应，降低温度，平衡正向进行，C的物质的量增大，由图可知，θ值增大，故A正确； B、反应物气体系数之和小于生成物气体系数之和，增大压强，平衡逆向进行，C的物质的量减小，由图可知，θ值减小，故B错误； C、加入催化剂，平衡不移动，θ值不变，故C错误； D、因为A的状态为固体，浓度视为常数，再加入少量A， 平衡不移动，θ值不变，故D错误； 答案选A。 13. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于恒容密闭容器中，发生反应：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化如图所示，下列说法正确的是 A. a＞0 B. A点对应的CO2的浓度比C点的低 C. 增大压强，NH2COONH4(s)的质量增大，化学平衡常数K减小 D. B点对应状态的v(B)大于A点对应状态的v(A) 【答案】A 【解析】 【详解】A．从图中可以看出，随着温度的升高，-lgK不断减小，则K不断增大，即升高温度，平衡正向移动，所以a＞0，A正确； B．升高温度，平衡正向移动，K增大，K=c2(NH3)∙c(CO2)，则A点对应的CO2的浓度比C点的大，B不正确； C．增大压强，平衡逆向移动，NH2COONH4(s)的质量增大，但温度不变，所以化学平衡常数K不变，C不正确； D．从图中可以看出，B点温度低于A点，升高温度，反应速率加快，则B点对应状态的v(B)小于A点对应状态的v(A)，D不正确； 故选A。 14. 将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡： ，改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是 选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 A A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，X的转化率变小，A项正确； B．增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，X的物质的量减小，但由于容器体积减小，各组分的浓度均比原平衡时的大，B项错误； C．增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率降低，C项错误； D．催化剂只能改变反应速率，不能影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误； 故选A。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. I.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。N元素的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强烈杀菌作用的HClO，是重要的水消毒剂。 (1)写出NH2Cl的电子式：_______。 (2)写出NH2Cl水解的化学方程式：_____。 II. 含氮材料为人类提供便利的同时，人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气产生了巨大污染。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为________。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为 NO+NO2+2=2+H2O 2NO2+2OH－=++H2O ①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有______(填字母)。 A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是_______(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________(填化学式)。 (3)NO的氧化吸收：用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 ①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和，其离子方程式为______。 ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是________。 【答案】 ①. ②. NH2Cl+H2O⇌HClO+NH3↑ ③. 2NH3＋2O2N2O＋3H2O ④. BC ⑤. NaNO3 ⑥. NO ⑦. 3HClO+2NO+H2O=3+2+5 ⑧. 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强 【解析】 【详解】I．(1)一氯胺可看成是NH3中1个H被Cl取代得到的，其电子式为； (2)根据题中信息，NH2Cl在中性或酸性环境中会发生水解，生成具有强烈杀菌作用的HClO，其与水反应的化学方程式为NH2Cl+2H2O⇌HClO+NH3∙H2O； II. (1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和水，根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为：2NH3＋2O2N2O＋3H2O； (2)①A．加快通入尾气的速率，气体不能充分反应，故A错误； B．采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气体与氢氧化钠溶液充分反应，故B正确； C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，可使气体充分反应，故C正确。 故答案为：BC； ②经浓缩、结晶、过滤，反应生成NaNO2和NaNO3，则含有的杂质为NaNO3，若一氧化氮与二氧化氮的物质的量之比大于1：1，一氧化氮不能被完全吸收，则尾气中含有NO； (3)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和，反应后溶液呈酸性，根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平则反应的离子方程式为：3HClO+2NO+H2O=3+2+5； ②NaClO溶液的初始pH越小，HClO的浓度越大，氧化能力强，则提高NO转化率。 16. 洁净煤技术是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的新技术。回答下列问题： （1）用赤铁矿作载氧体的化学链燃烧技术如图所示。 ①在“空气反应器”中，每生成1.0 g Fe2O3吸收0.082 kJ的热量，则反应的热化学方程式为___________(焓变数值保留一位小数)。  ②在“生产合成气”和“燃料反应器”中的部分热化学方程式如下： (Ⅰ)C(s)+CO2 (g)=2CO(g)　ΔH1=+172.5 kJ·mol-1 (Ⅱ)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH2=+1313 kJ·mol-1 (Ⅲ)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH3=-47.0 kJ·mol-1 (Ⅳ)3Fe2O3(s)+H2(g)=2Fe3O4(s)+H2O(g)　ΔH4 生产合成气时通入O2的目的是___________；反应(Ⅳ)的ΔH4=___________kJ·mol-1。 ③该燃烧技术除燃料利用率高，不产生氮氧化物、硫的氧化物外，从环境角度还有一突出的优点是___________。 （2）加氢煤改气转化为甲烷，发生的反应为C(s)+2H2(g)CH4(g)，以C和H2的物质的量之比为1∶2发生反应，测得该反应温度、压强及碳的平衡转化率关系如图所示： ①研究表明最佳工艺条件是1000 K、6 Mpa。选择该温度的理由是___________，选择6 MPa的理由是___________。  ②A点时，反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的平衡常数Kp=___________MPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留2位小数)。 【答案】（1） ①. 4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s) ΔH=+78.7 kJ·mol-1 ②. 碳与水的反应是吸热反应，利用煤与氧气反应放出热量，维持热平衡 ③. -5.8 ④. 易捕集生成的二氧化碳 （2） ①. 在较高温度(1000 K)下，反应速率较快且碳的平衡转化率较高 ②. 超过6MPa，再增大压强，碳的平衡转化率增大很小 ③. 0.92 【解析】 【分析】用煤生产合成气时，将煤与H2O反应生成合成气，但由于反应吸热，需利用煤与O2反应提供反应所需的热量；合成气通入燃料反应器，CO、H2被Fe2O3氧化生成CO2、H2O，同时生成Fe3O4；Fe3O4通入空气反应器，被空气中的O2氧化为Fe2O3，从而实现Fe2O3的循环使用。 【小问1详解】 ①在“空气反应器”中，发生反应4Fe3O4+O2=6Fe2O3，每生成1.0 g Fe2O3吸收0.082 kJ的热量，生成6molFe2O3时，需要吸收热量=78.7 kJ·mol-1，则反应的热化学方程式为4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s) ΔH=+78.7 kJ·mol-1。  ②(Ⅰ)C(s)+CO2 (g)=2CO(g)　ΔH1=+172.5 kJ·mol-1 (Ⅱ)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.3 kJ·mol-1 (Ⅲ)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH3=-47.0 kJ·mol-1 (Ⅳ)3Fe2O3(s)+H2(g)=2Fe3O4(s)+H2O(g)　ΔH4 由分析可知，生产合成气时通入O2的目的是：碳与水的反应是吸热反应，利用煤与氧气反应放出热量，维持热平衡；利用盖斯定律，将反应Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得，反应(Ⅳ)的ΔH4=ΔH1-ΔH2+ΔH3=(+172.5 kJ·mol-1)-(+131.3 kJ·mol-1)+(-47.0 kJ·mol-1)=-5.8kJ·mol-1。 ③该燃烧技术除燃料利用率高，不产生氮氧化物、硫的氧化物外，但CO2都从燃料反应器的出口导出，则从环境角度还有一突出的优点是：易捕集生成的二氧化碳。 【小问2详解】 ①研究表明最佳工艺条件是1000 K、6 MPa。若温度高于1000K，碳的平衡转化率降低，温度低于1000K时，虽然碳的平衡转化率高，但反应速率慢，碳的单位时间内的转化率低，则选择该温度的理由是：在较高温度(1000 K)下，反应速率较快且碳的平衡转化率较高，压强高于6MPa时，碳的平衡转化率增大，但增大的幅度较小，则选择6 MPa的理由是：超过6MPa，再增大压强，碳的平衡转化率增大很小。  ②设充入H2的物质的量为xmol，碳的平衡转化率为80%，则达平衡时，CH4的物质的量为0.4xmol，剩余H2的物质的量为0.2xmol，A点时，反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的平衡常数Kp=≈0.92MPa-1。 【点睛】利用盖斯定律计算反应热时，可利用总反应式调整已知热化学反应的反应物、生成物以及化学计量数。 17. 完成下列问题 （1）保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，其原理如图所示。回答下列问题： ①过程Ⅰ发生的反应为反应_______(填“吸热”或“放热”)，反应过程中能量的主要转化形式为_______； ②上述转化过程中，△H1+△H2_______0(填“＞”“＜”或“=”)。 （2）以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化如图所示。回答下列问题： ①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为_______； ②从图像分析该反应分两步进行，则决定生产尿素的总反应速率的步骤是第_______步反应(填“一”或“二”)。 （3）已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ/mol的部分键能数据如下表所示： 化学键 N-N O=O N≡N 键能(kJ/mol) 193 497 946 ①物质的稳定性O2(g)_______N2(g)(填“＞”“＜”或“=”)； ②若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol，则N2H4(g)的燃烧热为_______； ③已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68 kJ/mol，则N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. 吸热 ②. 太阳能(光能)转化为化学能 ③. = （2） ①. 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2 (s)+H2O(g) △H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4 ②. 二 （3） ①. ＜ ②. -632 kJ/mol ③. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1156 kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 ①在过程Ⅰ发生的反应2H2O=2H2+O2的反应吸热反应； 反应过程中在太阳能量作用下H2O分解变为H2、O2，因此其主要转化形式为光能转化为化学能； ②由盖斯定律和能量守恒定律定律可知，△H1=-△H2，所以△H1+△H2=0； 【小问2详解】 ①根据反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差，结合盖斯定律可知以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2 (s)+H2O(g)，△H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4； ②对于多步反应，对总化学反应速率其决定作用的步骤是活化能大的步骤，根据图示可知第二步反应的活化能比较大，因此从图像分析该反应分两步进行，则决定生产尿素的总反应速率的步骤是第二步反应； 【小问3详解】 ①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。物质分子中键能越大，断裂其需吸收的能量就越多，则该物质的能量就越低，其稳定性就越强。由于键能：O=O＜N≡N，物质含有的能量：O=O＞N≡N，所以物质的稳定性：O2(g)＜N2(g)； ②已知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ/mol，若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol，则1 mol N2H4(g)反应产生1 mol N2(g)和2 mol液体水放出热量Q=544 kJ+2×44 kJ=632 kJ，由于燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量，故N2H4(g)的表示燃烧热的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-632 kJ/mol，其燃烧热为-632 kJ/mol； ③已知：(i)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68 kJ/mol，结合(ii) N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ/mol，则根据盖斯定律，将(ii) ×2-(1)，整理可得N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3 N2(g)+4H2O(g) △H=-1156 kJ/mol。 18. 碳的氧化物(CO、CO2)在工业上有着重要的用途。利用合成气在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1 Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3 （1）根据上述反应判断ΔH1=___________(用含ΔH2、ΔH3的代数式表示)。 （2）在温度不同、压强相等的情况下，下表为一定比例的CO2/H2，CO/H2，CO/CO2/H2在装有催化剂的反应器中生成甲醇的速率的数值变化。 组分 a(CO2/H2) b(CO/H2) c(CO/CO2/H2) 490 K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] 3.0 0.8 10.4 510 K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] 2.5 1.5 9.8 ①490 K时，从表中数值可以看出，合成甲醇的主要反应为___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，CO的存在使甲醇生成速率增大的原因为促进反应Ⅲ___________(填“正向”或“逆向”)移动。  ②组分a中，一定比例的CO2/H2反应，510 K时甲醇生成速率低于490 K时甲醇生成速率，其原因可能为510 K时催化剂___________。 （3）在T0 K、压强恒为1.0×104 kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛，反应的化学方程式如下： CO(g)+CH4(g)CH3CHO(g)。实验测得v正=k正p(CO)·p(CH4)，v逆=k逆p(CH3CHO)，k正、k逆为速率常数，p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5 (kPa)-1，则k正=___________(用k逆表示)；当CO转化率为20%时，p(CH4)=___________。 【答案】（1）ΔH2+ΔH3 （2） ①. Ⅰ ②. 逆向 ③. 活性降低 （3） ①. k逆×4.5×10-5 (kPa)-1 ②. ×104 kPa 【解析】 【小问1详解】 Ⅱ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2；Ⅲ：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3，根据盖斯定律：反应Ⅲ+反应Ⅱ可得反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=ΔH3+ΔH2； 【小问2详解】 ①合成甲醇的反应为反应Ⅰ和Ⅱ，从表中数值可以看出，490K时，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率，反应Ⅰ进行的程度大，因此合成甲醇的主要反应为Ⅰ；根据平衡移动规律和影响速率因素进行分析，CO的存在，促进反应Ⅲ逆向移动，CO2和H2的量增加，水蒸气的量减少，有利于甲醇生成，反应速率加快； ②催化剂的催化能力与温度有关，温度升高，催化剂的催化能力下降或丧失；因此组分a中，一定比例的CO2/H2反应，510K时甲醇生成速率低于490K时甲醇生成速率，其原因可能为510K时催化剂的活性降低； 【小问3详解】 v正=k正·p(CO)·p(CH4)，v逆=k逆·p(CH3CHO)，当反应达到平衡时，v正=v逆，则==Kp，带入数值得k正=k逆×4.5×10-5； 等物质量的CO与CH4合成乙醛，设它们起始量均为1 mol，当CO转化率为20%时，列出反应的三段式如下： 　　　　　　 所以p(CH4)=×1.0×104 kPa=×104kPa。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$