精品解析：江苏省无锡市锡山区锡东高级中学2024-2025学年高二下学期3月阶段测试化学试题

2024-2025学年度3月阶段性考试 高二化学试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 原子量：H-1 O-16 C-12 N-14 Cl-35.5 S-32 Fe-56 一、单选题(每小题3分，共54分) 1. 对于反应2NO(g) + O2(g)⇌ 2NO2(g)ΔH=−116.4kJ·mol−1，下列说法正确的是 A. 该反应的 ΔH < 0，ΔS<0 B. 反应的平衡常数可表示为K= C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 D. 其他条件相同，增大，NO的转化率下降 【答案】A 【解析】 【详解】A．2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4 kJ·mol-1，反应气体物质的量减少，ΔS＜0，A正确； B．2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数可表示为K=，B错误； C．使用高效催化剂，反应的焓变不变，C错误； D．其他条件相同，增大，NO的转化率增大，D错误； 故答案选A。 2. 已知：室温下，将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。下列能量转化关系的判断不正确的是 A. ΔH1>0 B. ΔH2<ΔH3 C. ΔH3<ΔH1 D. ΔH2=ΔH1＋ΔH3 【答案】B 【解析】 【详解】A．CuSO4·5H2O(s)受热分解生成CuSO4(s)，为吸热反应，ΔH1＞0，A正确； B．将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，ΔH2＞0，将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，ΔH3＜0，则ΔH2＞ΔH3，，B错误； C．ΔH3＜0、ΔH1＞0，则ΔH3＜ΔH1，，C正确； D．由盖斯定律知，ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，D正确； 故选B。 3. 下列说法正确的是 A. 反应 ，该反应在加热条件下能自发进行，则 B. 反应常温下可自发进行，该反应为吸热反应 C. 一定条件下，在管式反应器中发生如下反应： (g)+3H2(g)   (g) ，高温有利于上述反应自发进行 D. 反应在常温下可自发进行，说明该反应在常温下反应很快 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应是，根据反应自发进行，该反应在加热（高温）条件下能自发进行，则，故A正确； B．根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，△S<0，则该反应为放热反应，故B错误； C．该反应是熵减的放热反应，低温条件下反应ΔH-TΔS＜0，能自发进行，则低温有利于苯催化加氢生成环己烷的反应自发进行，故C错误； D．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为放热的熵减反应，ΔH<0，ΔS<0，根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，但是并不能说明该反应在常温下反应很快，故D错误； 综上所述，答案A。 4. 已知：反应的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 用催化时，该反应的平衡转化率大于不使用催化剂 B. 上述反应中消耗，转移电子的数目为 C. 用催化时，增大活化分子百分数，加快反应速率 D. 温度升高，上述反应化学平衡常数增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂只增大反应速率，不能改变平衡转化率，A错误； B．上述反应中，SO2中的S元素从+4价升高到+6价，则消耗1mol SO2，转移电子的数目为2×6.02×1023，B错误； C．催化剂可以增大活化分子百分数，分子之间的有效碰撞次数增加，因而能够加快反应的速率，C正确； D．该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，则上述反应化学平衡常数减小，D错误； 答案选C。 5. 关于反应 。下列说法正确的是 A. (E表示键能) B. 体系中，说明该反应达到平衡状态 C. 增大压强，正、逆反应速率均不变，化学平衡不移动 D. 反应的 【答案】D 【解析】 【详解】A．=反应物的总键能-生成物的总键能，则反应的，A错误； B．起始反应物的量未知，则体系中，不能说明该反应达到平衡状态，B错误； C．增大压强，正、逆反应速率均增大，该反应为气体体积不变的反应，化学平衡不移动，C错误； D．物质从固态转为气态吸收热量，由反应减反应可得，则，D正确； 故答案为：D。 6. 分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快 C. 图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快 D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，故A错误； B．图乙中浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：双氧水浓度相同时，pH越大双氧水分解速率越快，故B错误； C．图丙中少量存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：溶液溶液溶液，由此得出：锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，溶液碱性越弱，其分解速率越快，故C错误； D．图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出：碱性溶液中，对分解速率的影响大，故D正确； 故答案为：D。 7. 以下几个热化学方程式能表示相应物质的摩尔燃烧焓的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 表示摩尔燃烧焓的热化学方程式应满足以下两点：一是物质完全氧化为同温下的指定产物，二是被氧化的物质的化学计量数必须是1。 【详解】A.碳没有完全氧化，不能表示C的摩尔燃烧焓，A不选； B.满足要求，B选； C.的化学计量数不是1，C不选； D.中完全氧化的产物应是与液态水，而不是与,D不选； 答案选B。 8. 下列说法正确的是 A. 利用与醋酸的稀溶液反应测定中和热 B. 500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为 C. 和反应的中和热，则稀溶液中和反应的中和热 D. 若 ，则的燃烧热 【答案】D 【解析】 【详解】A．稀醋酸是弱酸，电离时吸收热量，故A错误； B．相同条件下的同一可逆反应，正逆反应反应热数值相等，符号相反，0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，生成的氨气的物质的量小于1mol，所以生成2mol氨气，放出的热量大于38.6kJ，ΔH<-38.6kJ•mol-1，故B错误； C．生成的CaSO4微溶，故焓变不等于2×(－57.3) kJ·mol－1，故C错误； D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧[C元素生成CO2(g)，H元素生成H2O(l)]放出的能量，故的燃烧热，故D正确； 故选：D。 9. 化学上常把断开1mol某化学键所消耗的最低能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。部分化学键的键能如下： 化学键 P-P Cl-Cl P-Cl 键能/() x y z 工业上可通过下列反应制取：(已知为每个磷原子都以3个共价键与另外三个磷原子结合成的正四面体结构)，该反应的△H为 A. B. C D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知的结构是，含有6个P-P键。反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和，即，故选C。 10. 在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10-5 下列说法不正确的是 A. 上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应 B. 25 ℃时反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5 C. 在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正>v逆 D. 80 ℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应，A正确； B．25°C时反应Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)的平衡常数为5×104，相同温度下，对于同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，故25°C时反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为=2×10-5，B正确； C．浓度商Qc===8，大于80°C平衡常数2，故反应进行方向逆反应进行，v(正)＜v(逆)，C错误； D．80°C达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，c(CO)==1mol/L，由于K=，故c[Ni(CO)4]=K·c4(CO)=2×1mol/L=2mol/L，D正确； 故选C。 11. 已知反应。当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料后，在不同温度下，反应达到平衡时，得到混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线a、b、c如图所示，下列说法正确的是 A. 若反应器中按2 mol N2和6mol H2投料，则反应达平衡时，将释放184.4 kJ热量 B. M、N、Q达到平衡所需时间关系为tQ＞tM＞tN C. 从N到M，改变的外界条件是升高温度 D. 图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＞K(Q)＞K(N) 【答案】B 【解析】 【详解】A．由已知， 1 mol氮气和3 mol氢气完全反应生成2 mol氨气时放出92.2 kJ热量，故2 mol N2和6 mol H2完全反应放出184.4 kJ热量。但该反应为可逆反应，可逆反应有一定的限度，反应物不能完全反应，故若反应器中按2 mol N2和6 mol H2投料，则反应达平衡时，释放出热量少于184.4 kJ ，A错误； B．Q、M的温度相同，M的压强大，故M点的反应速率比Q点反应速率快；M、N压强相同，反应放热，M点氨气的物质的量分数大，M点温度低于N点，反应温度越高，反应速率就越快，故N点反应速率高于M点反应速率，故反应速率v(Q)＜v(M)＜v(N)，则达到平衡所需时间关系为：tQ＞tM＞tN，B正确； C．M、N压强相同，正反应是放热反应，M点氨气的物质的量分数大，说明反应温度：M点温度低于N点，则从N到M，改变的外界条件是降低温度，C错误； D．Q、M的温度相同，则K(M)=K(Q)。温度：M点＜N点，降低温度，化学平衡正向移动，导致化学平衡常数增大，所以K(M)＞K(N)，故K(M)=K(Q)＞K(N)，D错误； 故合理选项B。 12. 据文献报道，有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2，反应机理如图所示，下列说法错误的是 A. V5+=O在反应中作催化剂 B. 充入过量O2的有利于NO转化为N2 C. 该转化过程中，NO和O2都体现了氧化性 D. 总反应方程式为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，反应中V5+=O即是反应物，也是生成物，在反应中作催化剂，故A正确； B．由图可知，反应中充入过量氧气，一氧化氮会被氧化生成二氧化氮，不利于一氧化氮转化为氮气，故B错误； C．由图可知，反应中一氧化氮的氮元素化合价降低被还原生成氮气、氧元素化合价降低被还原生成水，一氧化氮和氧气都是反应的氧化剂，都体现了氧化性，故C正确； D．由图可知，反应中一氧化氮和氧气都是反应的氧化剂，氨气是反应的还原剂，总反应方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O，故D正确； 故选B。 13. 乙烯气相直接水合反应制备乙醇：。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时，，容器体积为1 L)。下列分析不正确的是（ ） A. 图中a点对应的平衡常数 B. 图中压强的大小关系为： C. 乙烯气相直接水合反应的 D. 达到平衡状态a、b所需要的时间： 【答案】D 【解析】 【详解】A.图中a点对应的平衡常数，故A正确； B. 图中从下往上看，转化率过大，说明平衡正向移动即加压，因此压强的大小关系为：，故B正确； C. 升高温度，转化率减小，即平衡逆向移动，逆向为吸热反应，正向为放热反应，故C正确； D. b点温度、压强比a点温度压强都打，反应速率快，达到平衡所需时间短，故D错误。 综上所述，答案为D。 14. 利用与制备合成气(CO、)，可能的反应历程如图所示： 下列说法正确的是 A. 制备合成气的反应的 B. 若，则决定速率的步骤为 C. 使用催化剂，CO和的平衡产率不变 D. 增加吸附性活性炭的表面积，可提高CO、的产率 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图示，制备合成气的反应是吸热过程，其，A错误； B．若，则，即生成TS2所需能量更高，故决定速率的步骤为，B错误； C．使用催化剂，能加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，但不能使平衡发生移动，故CO和的平衡产率不变，C正确； D．增加吸附性活性炭的表面积，增大反应的接触面积，可提高反应的速率，但不能改变CO、的产率，D错误； 故选C。 15. 向体积为5L的恒容密闭容器中通入和各2mol，发生反应：。在不同温度下测得随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应ΔH<0，ΔS>0 B. T1温度下，该反应的平衡常数K=27 C. a、b两点平衡常数：Ka > Kb D. T1温度下，0到2min内，用表示的平均反应速率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度越高，反应越先达到平衡状态，则T1＞T2，由图可知，反应达到平衡时，n(CO)：T1＞T2，说明其它条件不变时，升高温度使平衡向正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0；该方程式中，反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和，则ΔS>0，A错误； B．可列出T1温度下的三段式： 则该反应的平衡常数，B错误； C．该反应ΔH>0，T1＞T2，升高温度，平衡向正向移动，K值增大，则K(a)＞K(b)，C正确； D．T1温度下，0到2min内，CO反应生成了1.0mol，则同时生成3.0mol，用表示的平均反应速率为：，D错误； 故选C。 16. 某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如甲图所示，正逆反应速率随时间的变化如乙图所示。下列说法错误的是 A. 前20minB的平均反应速率为 B. 30~40min间该反应使用了催化剂 C. 化学方程式中的，正反应为放热反应 D. 30min、40min时分别改变的条件是减小压强、升高温度 【答案】B 【解析】 【详解】A．，前20minB的平均反应速率为=，故A正确； B．30min时C和A、B的浓度都下降了，而催化剂只会改变反应速率，不会瞬间改变反应物的浓度，故B错误； C．由图可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，则x=1；40min时正逆反应速率都增大，则改变的条件为升高温度，而条件改变后C浓度减小、A、B浓度增大，说明平衡发生了逆向移动，则正反应为放热反应，故C正确； D．40min时改变的条件为升高温度；30min时，C和A、B的浓度都下降了，反应速率也减小，但是平衡不移动，该反应前后气体分子不变，则改变的条件为减小压强，故D正确； 故选B。 17. 在20L的密闭容器中按物质的量之比为1：2充入和，发生反应 。测得的转化率随温度及压强的变化如图所示，和195℃时随时间的变化如下表所示。下列说法不正确的是 和195℃时 t/min 0 1 3 5 8 5 4 4 A. 和195℃时，0~3min，反应速率 B. ， C. 在和195℃时，该反应的平衡常数为25 D. 195℃、时，在B点； 【答案】A 【解析】 【分析】在20L的密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，发生反应  △H，在p2和195℃时，H2的转化率为50%，则可建立如下三段式：，据此分析； 【详解】A．p2和195℃时，0~3min，H2的物质的量变化量为4mol，则用CH3OH表示的反应速率，A错误； B．从图中可以看出，升高温度，CO的转化率减小，则平衡逆向移动，所以△H＜0，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，图中相同温度时CO转化率p2＞p1，则p1＜p2，B正确； C．由分析中所得数据，可求出在p2和195℃时，该反应的平衡常数为=25，C正确； D．195℃、p2时，在B点，CO的转化率大于平衡转化率，则反应继续逆向进行，所以v正<v逆，，D正确； 故选A。 18. 在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应： 反应I： 反应Ⅱ： 达平衡时，转化率和的选择性随温度的变化如图所示[的选择性]，下列说法不正确的是 A. 反应I的 B. 温度一定，通过增大压强能提高的平衡产率 C. 温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I D. 同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应 【答案】D 【解析】 【分析】反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性逐渐增大，因此曲线①是的选择性。 【详解】A．反应I能够自发进行，根据 ，则，故A正确； B．反应I正向反应是等体积反应，反应Ⅱ正向反应是体积减小的反应，温度一定，增大压强，反应Ⅱ正向移动，的平衡产率增大，故B正确； C．根据前面分析曲线②是转化率,反应I是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高，说明此时主要发生反应I，故C正确； D．反应Ⅱ正向反应是体积减小放热反应，要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温高压条件下反应，故D错误。 综上所述，答案为D。 二、填空题(共46分) 19. 回答下列问题。 （1）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。已知下列反应的热化学方程式： ① ② 则反应：③的___________。 （2）甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。 将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，的转化率随温度变化的曲线如图所示。 当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是___________。 （3）丙烯(分子式为)是重要的有机化工原料，丙烷(分子式为)脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。 ①已知：Ⅰ． Ⅱ． 则丙烷脱氢制丙烯反应的正反应的活化能为，则该反应的逆反应的活化能为___________(用带有a的代数式表示)。 ②一定温度下，向恒容密闭容器中充入，发生丙烷脱氢制丙烯反应，容器内起始压强为。欲提高丙烷平衡转化率，采取的措施是___________(填标号)。 A．升高温度 B．再充入 C．加催化剂 D．及时分离出 ③若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是___________。 【答案】（1） （2）高温下，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H2还原为金属Cu （3） ①. ②. AD ③. 该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，反应③=(反应②-①)，所以对应ΔH3=； 【小问2详解】 由于高温下，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H2还原为金属Cu，所以当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降； 【小问3详解】 ①已知：Ⅰ． ，Ⅱ． ，由盖斯定律可以得到丙烷脱氢制丙烯反应 ，，正反应的活化能为a kJ·mol-1，则逆反应的活化能为； ② A．反应为吸热反应，升高温度平衡正向进行，丙烷转化率增大，故A选； B．再充入1molC3H8，总压增大，平衡逆向进行，丙烷转化率减小，故B不选； C．加催化剂不改变化学平衡，不改变丙烷的转化率，故C不选； D．及时分离出H2，平衡正向进行，丙烷转化率增大，故D选； 故选AD； ③若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始越大，丙烷的平衡转化率越大，原因是：该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大。 20. 回答下列问题。 （1）Ⅰ． Ⅱ． 则___________。(填>、<或=) （2）汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除、等污染物。反应机理如下[表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． Ⅴ． Ⅵ． 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。 ①图1中随温度上升，反应物浓度先下降后上升的原因可能是___________。 ②图2中℃时反应Ⅴ的活化能___________(填“<”“>”或“=”)反应Ⅵ的活化能；℃时发生的主要反应为___________(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)。 【答案】（1）> （2） ①. 温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快，所以反应物浓度快速减小，该反应为放热反应，反应达到平衡，随着温度的升高，平衡逆向移动，反应物浓度增大或温度更高时催化剂失活反应速率减慢使反应物浓度增加 ②. ＞ ③. IV 【解析】 【小问1详解】 S的燃烧是放热反应，反应热为负值，且反应热大小和系数成正比，则>； 【小问2详解】 ①图1中随温度上升，反应没有达到平衡状态，升高温度，催化剂活性增强，反应速率加快，导致反应物浓度急剧减小，该反应为放热反应，温度升高到一定程度，该反应达到平衡，随着温度的升高，反应速率的进一步加快，平衡逆向移动，反应物浓度增大，或温度更高时催化剂失活反应速率减慢使反应物浓度增加。 ②图2中温度T2℃时c(CO2)＞c(N2)，则反应速率：IV＞V，反应的活化能越高，反应速率越慢，所以活化能：V＞IV；图中温度T3℃时，c(CO2)＞c(N2)＞c(N2O)，则生成CO2的反应为主反应，即T3℃时发生的主要反应为IV，故答案为：＞；IV。 21. 在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：，其化学平衡常数K和温度T的关系如表：回答下列问题： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 （1）该反应为___________反应(选填吸热、放热)。 （2）某温度下，平衡浓度符合下式：，试判断此时的温度为___________℃，此温度下加入和，充分反应，达到平衡时。的转化率为___________。 （3）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为：为2mol/L，为2mol/L，为1mol/L，为3mol/L，则正、逆反应速率的关系为v(正)___________v(逆)(填<、>、或=)。 【答案】（1）吸热 （2） ①. 830 ②. 50% （3）＞ 【解析】 【小问1详解】 根据图表可知随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明该反应属于吸热反应；答案：吸热。 【小问2详解】 由c(CO2) c(H2)＝c(CO) c(H2O)，可知K=1，由表中数据可查得为830℃； 此温度下加入2molCO2(g)和2molH2(g)，充分反应，达到平衡时， K=x2/(2/v-x)2=1，解得x=1/v ，H2的转化率=1/2100%=50%；答案：830；50%。 【小问3详解】 由图表可知：800℃时,K=0.9，由反应可知，Q=13/22=0.75<0.9，所以平衡应正向移动，v(正)＞v(逆)；答案：＞。 22. 二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。 （1）在太阳能的作用下，以为原料制取炭黑的流程如图1所示，其总反应的化学方程式为___________。 （2）经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为 ，几种物质的能量(在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示： 物质 能量/ 0 -394 52 -242 则___________。 （3）在2L恒容密闭容器中充入和，在一定条件下发生(2)中的反应，的转化率与温度、投料比[]的关系如图2所示。 ①___________(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡常数___________。 ②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则___________。 【答案】（1）CO2C+O2 （2）-128kJ/mol （3） ①. ＞ ②. ＞ ③. 0.225mol/(L·min) 【解析】 【小问1详解】 在700K条件下，CO2和FeO发生反应生成C和Fe3O4，过程1中Fe3O4分解生成FeO和O2，所以整个反应过程中FeO作催化剂，根据反应物和生成物及反应条件书写方程式为CO2C+O2。 【小问2详解】 焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，则该反应的焓变=[52+(-242)×4-(-392)×2-0]kJ/mol=-128kJ/mol。 【小问3详解】 ①相同条件下，投料比[X=]越大，二氧化碳的转化率越大，根据图知，相同温度下X1的转化率大于X2，所以X1＞X2；该反应的正反应是放热反应，温度越高其平衡常数越小，温度A＜B，所以平衡常数KA＞KB。 ②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，n(CO2)=2mol，则n(H2)=6mol，B点二氧化碳的转化率为75%，则参加反应的n(CO2)=2mol×75%=1.5mol，根据二氧化碳和氢气之间的关系式知，参加反应的n(H2)=3n(CO2)=4.5mol，则v(H2)===0.225mol/(L·min)。 23. 回答下列问题。 （1）①循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在密闭容器中，向含有催化剂的溶液(与溶液反应制得)中通入生成，其离子方程式：___________。 ②其他条件不变，转化为的转化率随温度的变化如图所示。 反应温度在40~80℃范围内，催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是___________。 （2）“热循环制氢和甲酸”的原理：在密闭容器中，铁粉与吸收制得的溶液反应，生成、和；再经生物柴油副产品转化为。 ①实验中发现，在300℃时，密闭容器中溶液与铁粉反应，反应初期有生成并放出，该反应的离子方程式为___________。 ②随着反应进行，迅速转化为活性，活性是转化为的催化剂，其可能反应机理如下图所示。 在其他条件相同时，测得的转化率、的产率随变化如下图所示。的产率随增加而增大的可能原因是___________。 【答案】（1） ①. H2+HCOO-+H2O ②. 温度升高，反应速率增大；温度升高，催化剂的活性增强，反应速率增大 （2） ①. ②. 随增加，催化剂的量增多，增大了接触面积， H2的产量增大， 的产率增大； 【解析】 【小问1详解】 ①H2与KHCO3溶液反应生成HCOO-，反应中H元素的化合价由0价升至+1价，C元素的化合价由+4价降至+2价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为H2+HCOO-+H2O； ②反应温度在40℃～80℃范围内，催化加氢的转化率迅速上升的可能原因是：温度升高，反应速率增大；温度升高，催化剂的活性增强，反应速率增大； 【小问2详解】 ①在时，密闭容器中溶液与铁粉反应，反应初期有生成并放出，离子方程式为：； ②在其他条件相同时，随增加，其与铁粉反应加快，从图中得知Fe的转化率也增大，即生成和H2的速率更快，量更大，则得到活性的速度更快，量也更多，生成的速率更快，产率也更大，答案为：随增加，催化剂的量增多，增大了接触面积， H2的产量增大， 的产率增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度3月阶段性考试 高二化学试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 原子量：H-1 O-16 C-12 N-14 Cl-35.5 S-32 Fe-56 一、单选题(每小题3分，共54分) 1. 对于反应2NO(g) + O2(g)⇌ 2NO2(g)ΔH=−116.4kJ·mol−1，下列说法正确的是 A. 该反应的 ΔH < 0，ΔS<0 B. 反应的平衡常数可表示为K= C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 D. 其他条件相同，增大，NO的转化率下降 2. 已知：室温下，将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。下列能量转化关系的判断不正确的是 A. ΔH1>0 B. ΔH2<ΔH3 C. ΔH3<ΔH1 D. ΔH2=ΔH1＋ΔH3 3. 下列说法正确的是 A. 反应 ，该反应在加热条件下能自发进行，则 B. 反应常温下可自发进行，该反应为吸热反应 C. 一定条件下，在管式反应器中发生如下反应： (g)+3H2(g)   (g) ，高温有利于上述反应自发进行 D. 反应在常温下可自发进行，说明该反应在常温下反应很快 4. 已知：反应的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 用催化时，该反应平衡转化率大于不使用催化剂 B. 上述反应中消耗，转移电子的数目为 C. 用催化时，增大活化分子百分数，加快反应速率 D. 温度升高，上述反应化学平衡常数增大 5. 关于反应 。下列说法正确的是 A. (E表示键能) B. 体系中，说明该反应达到平衡状态 C. 增大压强，正、逆反应速率均不变，化学平衡不移动 D. 反应的 6. 分解速率受多种因素影响。实验测得 时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快 C. 图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快 D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大 7. 以下几个热化学方程式能表示相应物质的摩尔燃烧焓的是 A. B. C. D. 8. 下列说法正确的是 A. 利用与醋酸的稀溶液反应测定中和热 B. 500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为 C. 和反应的中和热，则稀溶液中和反应的中和热 D. 若 ，则的燃烧热 9. 化学上常把断开1mol某化学键所消耗的最低能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。部分化学键的键能如下： 化学键 P-P Cl-Cl P-Cl 键能/() x y z 工业上可通过下列反应制取：(已知为每个磷原子都以3个共价键与另外三个磷原子结合成的正四面体结构)，该反应的△H为 A. B. C. D. 10. 在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10-5 下列说法不正确的是 A. 上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应 B. 25 ℃时反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5 C. 在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正>v逆 D. 80 ℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L 11. 已知反应。当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料后，在不同温度下，反应达到平衡时，得到混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线a、b、c如图所示，下列说法正确的是 A. 若反应器中按2 mol N2和6mol H2投料，则反应达平衡时，将释放184.4 kJ热量 B. M、N、Q达到平衡所需时间关系为tQ＞tM＞tN C. 从N到M，改变的外界条件是升高温度 D. 图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＞K(Q)＞K(N) 12. 据文献报道，有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2，反应机理如图所示，下列说法错误的是 A. V5+=O在反应中作催化剂 B. 充入过量O2的有利于NO转化为N2 C 该转化过程中，NO和O2都体现了氧化性 D. 总反应方程式为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O 13. 乙烯气相直接水合反应制备乙醇：。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时，，容器体积为1 L)。下列分析不正确的是（ ） A. 图中a点对应的平衡常数 B. 图中压强的大小关系为： C. 乙烯气相直接水合反应的 D. 达到平衡状态a、b所需要的时间： 14. 利用与制备合成气(CO、)，可能的反应历程如图所示： 下列说法正确的是 A. 制备合成气的反应的 B. 若，则决定速率的步骤为 C. 使用催化剂，CO和的平衡产率不变 D. 增加吸附性活性炭的表面积，可提高CO、的产率 15. 向体积为5L的恒容密闭容器中通入和各2mol，发生反应：。在不同温度下测得随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应ΔH<0，ΔS>0 B. T1温度下，该反应的平衡常数K=27 C. a、b两点平衡常数：Ka > Kb D. T1温度下，0到2min内，用表示的平均反应速率为 16. 某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如甲图所示，正逆反应速率随时间的变化如乙图所示。下列说法错误的是 A. 前20minB的平均反应速率为 B. 30~40min间该反应使用了催化剂 C. 化学方程式中的，正反应为放热反应 D. 30min、40min时分别改变的条件是减小压强、升高温度 17. 在20L的密闭容器中按物质的量之比为1：2充入和，发生反应 。测得的转化率随温度及压强的变化如图所示，和195℃时随时间的变化如下表所示。下列说法不正确的是 和195℃时 t/min 0 1 3 5 8 5 4 4 A. 和195℃时，0~3min，反应速率 B. ， C. 在和195℃时，该反应的平衡常数为25 D. 195℃、时，在B点； 18. 在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应： 反应I： 反应Ⅱ： 达平衡时，转化率和的选择性随温度的变化如图所示[的选择性]，下列说法不正确的是 A. 反应I的 B. 温度一定，通过增大压强能提高的平衡产率 C. 温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I D. 同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应 二、填空题(共46分) 19. 回答下列问题。 （1）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。已知下列反应的热化学方程式： ① ② 则反应：③的___________。 （2）甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。 将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，的转化率随温度变化的曲线如图所示。 当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是___________。 （3）丙烯(分子式为)是重要的有机化工原料，丙烷(分子式为)脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。 ①已知：Ⅰ． Ⅱ． 则丙烷脱氢制丙烯反应的正反应的活化能为，则该反应的逆反应的活化能为___________(用带有a的代数式表示)。 ②一定温度下，向恒容密闭容器中充入，发生丙烷脱氢制丙烯反应，容器内起始压强为。欲提高丙烷平衡转化率，采取措施是___________(填标号)。 A．升高温度 B．再充入 C．加催化剂 D．及时分离出 ③若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是___________。 20. 回答下列问题。 （1）Ⅰ． Ⅱ． 则___________。(填>、<或=) （2）汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除、等污染物。反应机理如下[表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． Ⅴ． Ⅵ． 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。 ①图1中随温度上升，反应物浓度先下降后上升的原因可能是___________。 ②图2中℃时反应Ⅴ的活化能___________(填“<”“>”或“=”)反应Ⅵ的活化能；℃时发生的主要反应为___________(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)。 21. 在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：，其化学平衡常数K和温度T的关系如表：回答下列问题： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 26 （1）该反应为___________反应(选填吸热、放热)。 （2）某温度下，平衡浓度符合下式：，试判断此时的温度为___________℃，此温度下加入和，充分反应，达到平衡时。的转化率为___________。 （3）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为：为2mol/L，为2mol/L，为1mol/L，为3mol/L，则正、逆反应速率的关系为v(正)___________v(逆)(填<、>、或=)。 22. 二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。 （1）在太阳能的作用下，以为原料制取炭黑的流程如图1所示，其总反应的化学方程式为___________。 （2）经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为 ，几种物质的能量(在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示： 物质 能量/ 0 -394 52 -242 则___________。 （3）在2L恒容密闭容器中充入和，在一定条件下发生(2)中的反应，的转化率与温度、投料比[]的关系如图2所示。 ①___________(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡常数___________。 ②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则___________。 23. 回答下列问题。 （1）①循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在密闭容器中，向含有催化剂的溶液(与溶液反应制得)中通入生成，其离子方程式：___________。 ②其他条件不变，转化为的转化率随温度的变化如图所示。 反应温度在40~80℃范围内，催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是___________。 （2）“热循环制氢和甲酸”原理：在密闭容器中，铁粉与吸收制得的溶液反应，生成、和；再经生物柴油副产品转化为。 ①实验中发现，在300℃时，密闭容器中溶液与铁粉反应，反应初期有生成并放出，该反应的离子方程式为___________。 ②随着反应进行，迅速转化为活性，活性是转化为的催化剂，其可能反应机理如下图所示。 在其他条件相同时，测得的转化率、的产率随变化如下图所示。的产率随增加而增大的可能原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $