精品解析：天津市红桥区2024-2025学年高二上学期11月期中考试化学试题

高二化学 第Ⅰ卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2.本卷共12小题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 以下数据可供解题时参考：H1 C12 O16 选择题(每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共36分) 1. 下列属于弱电解质的物质是 A. NaCl B. C. D. 2. 在0.10mol/L氢氟酸溶液中，能说明HF电离达到平衡的是 A. 溶液显电中性 B. 溶液中检测不出HF分子的存在 C. c(F-)恒定不变 D. c(H+)=c(F-) 3. 对于反应，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是 A. B. C D. 4. 氨气氧化反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O改变下列条件使反应速率加大，其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是 A. 加入NH3 B. 升高温度 C. 增大压强 D. 用氧气代替空气 5. 下列物质在水中的电离方程式正确的是 A. B. C. D. 6. 在某一密闭容器中，对于反应N2(g) +3H2(g)2NH3g) ΔH＜0， 下列措施有利于提高N2的平衡转化率的是 A. 加入合适的催化剂 B. 适当地降低温度 C. 增大容器的体积 D. 仅增大NH3的浓度 7. 下列有关化学反应限度的说法不正确的是 A. 任何可逆反应的进程都有一定限度 B. 化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率 C. 化学平衡状态是指一定条件下进行的可逆反应达到的最大限度 D. 化学反应的限度不可以通过改变条件而改变 8. 25℃时，若溶液中由水电离产生的，则下列说法正确的是 A. 该溶液一定是碱溶液 B. 该溶液pH一定为2 C. 该溶液中水电离被促进 D. 该溶液中 9. K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数，电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是 A. 25℃时，pH为4的盐酸与纯水Kw不相等 B. 在500℃时，在5L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K增大 C. 达平衡后，改变某一条件时K不变，的转化率可能增大 D. 相同温度下，说明的电离程度一定比HCN的大 10. 下列反应一定属于非自发进行的是 A. N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol B. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=+1921.8kJ/mol C. C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H=-2804kJ/mol D. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol 11. 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，主要过程如下图所示。 已知： 下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ放出能量 B. 催化剂能减小水分解反应的 C. 若分解，估算该反应吸收482kJ能量 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大了水的分解转化率 12. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是 A. 催化剂能降低活化能，提高活化分子百分数 B. 加入催化剂后，活化能为 C. ClO是反应的催化剂 D. 该反应是放热反应，升高温度使正反应速率降低 第Ⅱ卷 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2.本卷共4题，共64分。 13. 2023年，中国在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．朱雀二号作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，标志着我国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得突破。已知在在25℃、101kPa下完全燃烧生成和时，放出445.15kJ的热量。 （1）写出表示燃烧热的热化学方程式___________。 Ⅱ．长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。可用CO在高温下与水蒸气反应制得，是目前大规模制取氢气的方法之一。 已知：在25℃、101kPa下， （2）25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为___________。 （3）请写出作为火箭燃料与反应生成气态水的热化学方程式___________。 （4）与足量反应生成和液态水时，放出的热量是___________kJ。 （5）上述与反应能够成功用于火箭推进器的原因；①反应释放大量的热；②___________。 14. 实验是学习化学重要途径之一，依据课本中的必做实验，回答下列问题。 实验I．用如图所示装置进行中和反应反应热的测定，取溶液和的HCl溶液进行反应。 （1）仪器a的名称___________。 （2）NaOH溶液稍过量的原因是___________。 （3）测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为___________J(反应放出的热量Q可用公式计算，其中c取，实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水相同，忽略水以外各物质的热量)。 （4）已知：，实验Ⅰ测得中和热数值偏低，产生偏差的原因可能为___________(填字母)。 A. 实验装置保温、隔热效果差 B. 用量筒量取酸和碱溶液体积时均仰视读数 C. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 D. 读取混合液的最高温度记为反应后体系的温度值 实验II．以重铬酸钾()溶液为研究对象，探究影响化学平衡移动的因素。 已知：溶液存在平衡：(橙色)(黄色)。 （5）i可证明反应的正反应是___________(填“吸热”或“放热”)。 （6）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是___________。 （7）iii的目的是要验证“增大生成物浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的___________(填“能”或“不能”)，理由是___________。 15. 甲醇是重要的化工原料，利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇，相关反应的热化学方程式为： i． ii． iii． 回答下列问题： （1）a=___________(用b、c表示)，已知反应ii在一定条件下可自发进行，则b___________(“>”“<”或“=”)0。 （2）在一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的与，在催化剂的作用下仅发生反应iii． ①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器中混合气体的压强不再改变 B．容器中CO、的物质的量相等 C．容器中气体的密度不再改变 D．相同时间内，断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍 ②该反应达到平衡时，其他条件不变，通入时，则___________(填“>”“<”或“”)，平衡常数___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、、，发生反应i，其中X、Y的物质的量与时间的关系如下图所示，反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。 ①Y为___________(填化学式)。 ②0~1min时为___________。 ③该反应的平衡常数___________。 16. 氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。 （1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数K 0.1 0.507 0.152 ①分析数据可知：大气固氮反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：___________。 ③下图是工业固氮反应达到平衡，混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(、)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是___________(填“温度”或“压强”)；___________(填“>”“<”或“=”)原因是___________。 （2）实验室模拟工业固氮，在压强为PMPa的恒压容器中充入和，反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中Ⅱ是经过一定时间反应后的曲线，I是平衡时的曲线。 ①图中b点N2的转化率为___________；___________(“>”“=”或“<”)。 ②475℃时，该反应的压强平衡常数的代数式Kp=_______MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物质的量分数，用含P的代数式表示，列式无需化简) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二化学 第Ⅰ卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2.本卷共12小题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 以下数据可供解题时参考：H1 C12 O16 选择题(每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共36分) 1. 下列属于弱电解质的物质是 A. NaCl B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaCl是强酸，属于强电解质，A项不符题意； B．CH3COONa是盐，属于强电解质，B项不符题意； C．H2SO4是强酸，属于强电解质，C项不符题意； D．是弱酸，属于弱电解质，D项符题意； 答案选D。 2. 在0.10mol/L氢氟酸溶液中，能说明HF电离达到平衡的是 A. 溶液显电中性 B. 溶液中检测不出HF分子的存在 C. c(F-)恒定不变 D. c(H+)=c(F-) 【答案】C 【解析】 【分析】HF为弱电解质，为可逆过程，HF电离达到平衡时，溶液中离子浓度不变，以此进行判断。 【详解】A．无论是否达到平衡状态，溶液都呈电中性，故A不选； B．HF为弱电解质，为可逆过程，溶液中应存在HF分子，故B不选； C．c(F-)恒定不变，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C选； D．于醋酸的电离程度未知，达到平衡时c(H+)与c(F-)关系不确定，且c(H+)=c(F-)不符合溶液电中性原则，故D不选； 故选C。 3. 对于反应，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】比较反应率要求单位统一，按照速率比等于系数比转化为同一物质进行比较，我们把速率都转化为A的反应速率进行比较，A中，B中反应速率v(A)=v(B)= ，C中v(A)=v(C)= ，D中v(A)=v(C)= =0.05mol·L-1·s-1，经过比较，A选项中反应速率最大； 答案选A。 4. 氨气氧化反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O改变下列条件使反应速率加大，其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是 A. 加入NH3 B. 升高温度 C. 增大压强 D. 用氧气代替空气 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入氨气，增加了NH3浓度，反应物浓度增大，单位体积的活化分子数目增多，但活化分子的百分数不变，A错误； B．升高温度，部分普通分子转化为活化分子，活化分子的百分数增多，B正确； C．缩小体积增大压强，单位体积的活化分子数目增多，但活化分子的百分数不变，C错误； D．用氧气代替空气，增加了O2浓度，反应物浓度增大，单位体积的活化分子数目增多，但活化分子的百分数不变，D错误； 答案选B。 5. 下列物质在水中的电离方程式正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．一水合氨为弱电解质，在水溶液中会发生部分电离，故其电离方程式为：，A项错误； B．亚硫酸为弱电解质，在水分子参与下发生部分电离为水合氢离子和亚硫酸氢根，故其电离方程式为：，B正确； C．氢氧化钡在水中完全电离生成钡离子和氢氧根离子，故其电离方程式为：，C项错误； D．硫酸氢钠在水中完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，其电离方程式为：，D项错误； 选B。 6. 在某一密闭容器中，对于反应N2(g) +3H2(g)2NH3g) ΔH＜0， 下列措施有利于提高N2的平衡转化率的是 A. 加入合适的催化剂 B. 适当地降低温度 C. 增大容器的体积 D. 仅增大NH3的浓度 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入合适的催化剂，平衡不移动，N2的平衡转化率不变，故不选A； B．正反应放热，适当地降低温度，平衡正向移动，N2的平衡转化率增大，故选B； C．增大容器的体积，平衡逆向移动，N2的平衡转化率减小，故不选C； D．仅增大NH3的浓度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率减小，故不选D； 选B。 7. 下列有关化学反应限度的说法不正确的是 A. 任何可逆反应的进程都有一定限度 B. 化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率 C. 化学平衡状态是指一定条件下进行的可逆反应达到的最大限度 D. 化学反应的限度不可以通过改变条件而改变 【答案】D 【解析】 【分析】在不同的条件下，化学反应限度不同，当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，当外界条件发生改变，平衡发生移动，化学反应限度变化，据此解答。 【详解】A．在一定条件下，当正逆反应速率相等时，可逆反应达到一定的限度，即平衡状态，故A正确； B．当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，反应物在该条件下的转化率最大，故B正确； C．在一定条件下，当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，即可逆反应达到的最大限度，故C正确； D．当外界条件发生改变，平衡发生移动，化学反应限度变化，故D错误 故选D。 8. 25℃时，若溶液中由水电离产生的，则下列说法正确的是 A. 该溶液一定是碱溶液 B. 该溶液pH一定为2 C. 该溶液中水的电离被促进 D. 该溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】25℃时，水的离子积常数 。题目中水电离产生的 ，远低于纯水的 ，说明水的电离被抑制。抑制水电离的可能是强酸或强碱环境： 强酸性溶液：溶液中  主要来自酸，水电离的 ，此时 ，对应 pH = 2。 强碱性溶液：溶液中  主要来自碱，水电离的 ，此时 ，对应 pH = 12。 【详解】A．由分析可知，溶液可能是酸或碱，A错误； B．由分析可知，pH 可能是 2 或 12，B错误； C．由分析可知，水的电离被抑制，C错误； D．无论酸碱性，25℃时，水的离子积  恒成立，D正确； 故选D。 9. K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数，电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是 A. 25℃时，pH为4的盐酸与纯水Kw不相等 B. 在500℃时，在5L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K增大 C. 达平衡后，改变某一条件时K不变，的转化率可能增大 D. 相同温度下，说明的电离程度一定比HCN的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．水的离子积常数仅与温度有关。25℃时，无论溶液是酸性（如pH=4的盐酸）还是中性（纯水），均为，A错误； B．催化剂仅加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不会改变平衡常数。平衡常数仅由温度决定，与催化剂无关，B错误； C．平衡常数仅与温度有关。若改变条件（如增大压强或增加反应物浓度）但保持温度不变，不变，但系统会通过勒夏特列原理调整平衡位置。例如，增加浓度或加压，可使转化率提高，C正确； D．电离常数（）越大，电离程度越大仅在相同浓度下成立。若浓度不同（如HCN浓度极低而CH3COOH浓度较高），电离度可能相反。题目未限定浓度条件，故结论不成立，D错误； 故选C。 10. 下列反应一定属于非自发进行的是 A. N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol B. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=+1921.8kJ/mol C. C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H=-2804kJ/mol D. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol 【答案】A 【解析】 【分析】根据复合判据，当时，反应可以自发进行，以此解题。 【详解】A．反应特征分析，反应的△H> 0，△S<0，则△H-T△S>0，反应一定非自发进行，故A符合； B．反应△H>0，△S>0，高温下可能△H-T△S<0，故B不符合； C．反应的△H <0，△S=0，则△H-T△S<0，反应一定自发进行，故C不符合； D．反应△H<0，△S<0，则△H-T△S>0，低温下反应可能自发进行，故D不符合； 故选A。 11. 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，主要过程如下图所示。 已知： 下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ放出能量 B. 催化剂能减小水分解反应的 C. 若分解，估算该反应吸收482kJ能量 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大了水的分解转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，过程Ⅰ是吸收热量使氢氧键断裂的过程，A错误； B．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率但不能改变水分解反应的焓变，B错误； C．由题给数据可知，分解2mol气态水需要吸收的热量为463kJ/mol×2×2mol-436 kJ/mol×2-498 kJ/mol=482kJ，C正确； D．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变平衡移动的方向，不能改变水的分解转化率，D错误； 故选C。 12. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是 A. 催化剂能降低活化能，提高活化分子百分数 B. 加入催化剂后，活化能为 C. ClO是反应的催化剂 D. 该反应是放热反应，升高温度使正反应速率降低 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂改变反应历程，降低活化能，提高活化百分数，A正确； B．加入催化剂后，反应①的活化能为，反应②的活化能小于E2，B错误； C．由图可知，Cl先消耗，后生成，为反应催化剂，ClO是中间产物，C错误； D．反应物总能量大于生成物的总能量，总反应是放热反应，升高温度正逆反应速率均会升高，D错误； 故选A。 第Ⅱ卷 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2.本卷共4题，共64分。 13. 2023年，中国在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．朱雀二号作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，标志着我国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得突破。已知在在25℃、101kPa下完全燃烧生成和时，放出445.15kJ的热量。 （1）写出表示燃烧热的热化学方程式___________。 Ⅱ．长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。可用CO在高温下与水蒸气反应制得，是目前大规模制取氢气的方法之一。 已知：在25℃、101kPa下， （2）25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为___________。 （3）请写出作为火箭燃料与反应生成气态水的热化学方程式___________。 （4）与足量反应生成和液态水时，放出的热量是___________kJ。 （5）上述与反应能够成功用于火箭推进器的原因；①反应释放大量的热；②___________。 【答案】（1） （2） （3） （4）655.2 （5）能快速产生大量气体 【解析】 【小问1详解】 0.5molCH4完全燃烧放出445.15kJ的热量，燃烧热的热化学方程式； 故答案为：； 【小问2详解】 令上述热化学方程式分别为反应i、ii、iii，则i-ii+iii即得到反应：，根据盖斯定律可知； 故答案为：； 【小问3详解】 根据图可知，，，，则根据盖斯定律； 故答案为：； 【小问4详解】 ，则，则放出热量655.2kJ； 故答案为：655.2； 【小问5详解】 根据上述与反应，该反应能够成功用于火箭推进剂原因除了反应释放大量的热之外，还能快速产生大量气体； 故答案为：能快速产生大量气体。 14. 实验是学习化学的重要途径之一，依据课本中的必做实验，回答下列问题。 实验I．用如图所示装置进行中和反应反应热的测定，取溶液和的HCl溶液进行反应。 （1）仪器a的名称___________。 （2）NaOH溶液稍过量的原因是___________。 （3）测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为___________J(反应放出的热量Q可用公式计算，其中c取，实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水相同，忽略水以外各物质的热量)。 （4）已知：，实验Ⅰ测得中和热数值偏低，产生偏差的原因可能为___________(填字母)。 A. 实验装置保温、隔热效果差 B. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数 C. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 D. 读取混合液的最高温度记为反应后体系的温度值 实验II．以重铬酸钾()溶液为研究对象，探究影响化学平衡移动的因素。 已知：溶液存在平衡：(橙色)(黄色)。 （5）i可证明反应的正反应是___________(填“吸热”或“放热”)。 （6）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是___________。 （7）iii的目的是要验证“增大生成物浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的___________(填“能”或“不能”)，理由是___________。 【答案】（1）环形玻璃搅拌器 （2）保证稀盐酸完全被中和，减小误差 （3）418(T1-T0) （4）AC （5）放热 （6）KOH、K2CO3等 （7） ①. 不能 ②. 浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动 【解析】 【分析】实验I进行中和热测定，要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差； 实验II．将重铬酸钾溶液分成三等份，第一份将其加热想要验证溶液中的平衡发生的能量变化，向第二份中加入试剂a发现溶液变成黄色，证明了平衡正向移动，第三份溶液中加入浓硫酸溶液中橙色加深，欲证明了平衡逆向移动与氢离子浓度增大有关，但浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，因此不能达到实验目的，据此分析。 【小问1详解】 仪器a的名称环形玻璃搅拌器； 【小问2详解】 NaOH溶液稍过量的原因是保证稀盐酸完全被中和，减小误差； 【小问3详解】 测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1，温度差为(T1-T0)℃，V总为100mL，则该过程放出的热量为Q=cρV总•ΔT=4.18J•g-1•℃-1×1.0g•mL-1×100mL×(T1-T0)℃=418(T1-T0)J； 【小问4详解】 A．实验装置保温、隔热效果差，导致部分热量散失，测定值偏低，故A正确； B．用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数，酸碱溶液的体积偏大，测定值偏高，故B错误； C．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，部分热量散失，测定值偏低，故C正确； D．混合液的最高温度为反应后体系的温度，不影响测定值，故D错误； 故答案：AC； 【小问5详解】 i加热温度升高溶液橙色加深可证明反应Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应； 【小问6详解】 ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a可以选择能只与氢离子反应的物质，如KOH、K2CO3等； 【小问7详解】 iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验不能达到预期目的，理由是浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动。 15. 甲醇是重要的化工原料，利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇，相关反应的热化学方程式为： i． ii． iii． 回答下列问题： （1）a=___________(用b、c表示)，已知反应ii在一定条件下可自发进行，则b___________(“>”“<”或“=”)0。 （2）在一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的与，在催化剂的作用下仅发生反应iii． ①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器中混合气体的压强不再改变 B．容器中CO、的物质的量相等 C．容器中气体的密度不再改变 D．相同时间内，断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍 ②该反应达到平衡时，其他条件不变，通入时，则___________(填“>”“<”或“”)，平衡常数___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、、，发生反应i，其中X、Y的物质的量与时间的关系如下图所示，反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。 ①Y为___________(填化学式)。 ②0~1min时为___________。 ③该反应的平衡常数___________。 【答案】（1） ①. ②. ＜ （2） ①. D ②. ＞ ③. 不变 （3） ①. H2 ②. 0.1 ③. 35 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，反应i可由反应ii-反应iii得到，所以对应的焓变，反应ii在一定条件下可自发进行，说明ΔG＜0，又该反应为气体分子数减小的反应，所以ΔS＜0，由吉布斯自由能可知ΔG=ΔH-TΔS，对应的ΔH=b<0； 【小问2详解】 ①A．该反应前后气体物质的量相等，则压强始终保持不变，所以混合气体的不再改变，不能说明反应达到平衡状态，A不选； B．容器中CO、CO2的物质的量相等，可能只是某一时刻的末态，不能保证是否保持不变，不一定是平衡状态，B不选； C．容器中气体的密度=，则密度始终保持不变，即混合气体的密度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，C不选； D．相同时间内，断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍，说明正反应速率等于逆反应速率，则说明反应达到了平衡状态，D选； 故选D； ②该反应达到平衡时，其他条件不变，通入CO2时，浓度商减少，使Qc＜K，则平衡向正向进行，v(正) >v(逆)，但温度不变，所以平衡常数不变； 【小问3详解】 一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH，发生反应I：； 根据图像可知，0~1 min内，Y从1 mol减少到0.6 mol，减少0.4 mol，物质的量减少0.6 mol，X物质的量从0.4 mol增大到0.6 mol，增加0.2mol，参加反应和生成两者的物质的量之比等于其化学计量数之比，为2:1，则推知Y为代表氢气，X代表甲醇，根据题干可知，反应进行1 min时三种物质的体积分数均相等，则1 min时，CO的物质的量也为0.6 mol，其初始物质的量为0.6 mol+0.2 mol=0.8 mol； ①根据上述分析，Y为H2； ②0~1min时，H2减少0.4 mol，则CO减少的物质的量为，则； ③从图中可知，该温度下，2 min以后达到平衡，各物质的物质的量分别为n(CH3OH)=0.7 mol，n(H2)=0.4 mol，减少0.6 mol，则CO减小0.3 mol，通过计算可知平衡时n(CO)=0.8 mol-0.3 mol=0.5 mol，可列三段式为 该反应的平衡常数。 16. 氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。 （1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数K 0.1 0.507 0.152 ①分析数据可知：大气固氮反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：___________。 ③下图是工业固氮反应达到平衡，混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(、)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是___________(填“温度”或“压强”)；___________(填“>”“<”或“=”)原因是___________。 （2）实验室模拟工业固氮，在压强为PMPa的恒压容器中充入和，反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中Ⅱ是经过一定时间反应后的曲线，I是平衡时的曲线。 ①图中b点N2的转化率为___________；___________(“>”“=”或“<”)。 ②475℃时，该反应的压强平衡常数的代数式Kp=_______MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物质的量分数，用含P的代数式表示，列式无需化简) 【答案】（1） ①. 吸热 ②. K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产 ③. 温度 ④. ＜ ⑤. 反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NH3的体积分数增大 （2） ①. 40% ②. ＞ ③. 【解析】 【小问1详解】 ①对于大气固氮反应，温度升高，K值增大，表明升高温度，平衡正向移动，则大气固氮反应属于吸热反应。 ②对于大气固氮反应，即便温度升高到2000℃，平衡常数也只有0.1，反应物转化率很低，所以人类不适合大规模模拟大气固氮，原因：K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产。 ③对于工业固氮反应，升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。所以工业固氮反应为放热的体积缩小的可逆反应，升高温度平衡逆向移动，NH3的体积分数减小，增大压强平衡正向移动，NH3的体积分数增大，则X代表的是温度，L代表的是压强，且L1＜L2，原因是：反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NH3的体积分数增大，所以L1＜L2。 【小问2详解】 实验室模拟工业固氮，在压强为P MPa的恒压容器中充入1mol N2和3mol H2，在b点，NH3的体积分数为25%；在a点，NH3的体积分数为50%。曲线Ⅰ中，400℃时，NH3的体积分数最大，随温度升高，NH3的体积分数减小，则曲线Ⅰ为平衡时的曲线，曲线Ⅱ为经过一定时间反应后的曲线。 ①图中b点时，NH3的体积分数为25%，设此时N2的变化量为x，则可建立如下三段式： 则，x=0.4，N2或H2的转化率为=40%；与曲线Ⅰ相比，NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数，所以反应未达平衡，＞。 ②475℃反应达平衡时，在a点NH3的体积分数为50%。设N2的物质的量的变化量为y，则可建立如下三段式：，则，y=，平衡时N2、H2、NH3物质的量依次为mol、1mol、mol，混合气总物质的量为mol，N2、H2、NH3物质的量分数依次为、、，该反应的压强平衡常数的代数式Kp=MPa-2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$