精品解析：山西省太原市2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题

2024～2025学年第一学期高二年级期中学业诊断 化学试卷 说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mg 24 Fe 56 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项的序号填入答案栏内。 1. 某同学对所学化学知识进行了归纳与整理，下列说法正确的是 A. 放热反应不需要加热就能发生 B. 等质量的水和冰，冰的能量低，所以冰熔化为水时，需要放出热量 C. 催化剂不仅能加快反应速率，也能提高反应物的平衡转化率 D. 对于孤立体系或绝热体系，自发过程向着熵增的方向进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．放热反应有的需加热，如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其温度达到着火点，A错误； B．等质量的水和冰，冰的能量低，所以冰熔化为水即由低能量向高能量转化，需要吸收热量，B错误； C．催化剂能降低反应所需要的活化能，从而加快反应速率，但能够同等幅度地改变正逆反应速率，不能使平衡发生移动，即不能提高反应物的平衡转化率，C错误； D．热力学第二定律中提出：一切孤立系统都朝着熵增的方向进行，熵增反应是反应自发进行的一个有利因素，D正确； 故答案为：D。 2. 下列措施与降低化学反应速率有关的是 A. 催化氧化氨制备硝酸时加入催化剂 B. 锌粉与稀硫酸反应时加水稀释 C. 石墨合成金刚石时增大压强 D. 在制作馒头时，室温越高面团发酵的时间越短 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化剂可以改变化学反应速率，一般来说，催化剂可以用来加快化学反应速率，故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率，A错误； B．锌粉和硫酸反应时加水稀释会降低硫酸的浓度，会降低化学反应速率，B正确； C．石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不会改变化学反应速率，C错误； D．室温越高化学反应速率越快，面团发酵的时间越短，但过高，酵母会失去活性，故应该适当增高室温，D错误； 故选B。 3. 已知：在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时，放出57.3kJ的热量；某些物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 甲醇 氢气 葡萄糖 -726.5 -285.8 -2800 根据以上信息，下列热化学方程式表示正确的是 A. 稀和溶液反应： B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．稀和溶液反应除了生成水，还生成了硫酸钡沉淀，故A错误； B．甲醇的燃烧热是101kPa时，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量， ，故B错误； C．氢气的燃烧热是101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则 ，故C错误； D．葡萄糖的燃烧热是101kPa时，1mol葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量， ，故D正确； 选D。 4. 下列说法错误的是 A. 升高温度，反应物分子中活化分子百分数增大，化学反应速率增大 B. 对于有气体参加的化学反应来说，压缩容器容积，反应物分子中活化分子百分数不变，化学反应速率增大 C. 使用催化剂，可降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 D. 向反应体系中加入与体系中相同浓度的反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．升高温度，更多分子成为活化分子，反应物分子中活化分子百分数增大，化学反应速率增大，故A正确； B．对于有气体参加的化学反应来说，增大压强，单位体积内活化分子数目增多，活化分子百分数不变，化学反应速率增大，故B正确； C．加入催化剂，降低了反应所需的活化能，更多普通分子成为活化分子，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，故C正确。 D．向反应体系中加入与体系中相同浓度的反应物，活化分子的百分数不变，故D错误； 故答案为D。 5. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. 溶液中加入少量溶液，产生大量气泡 B. 氯水久置后，黄绿色消失 C. 、、HI三者的平衡混合气，加压(缩小容器容积)后颜色变深 D. 溶液与稀反应过程中，适当加热后，出现浑浊的速率加快 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液中加入少量溶液，催化分解，与平衡移动原理无关，A错误； B．，氯水久置分解导致平衡右移，黄绿色消失，可用平衡移动原理解释，B正确； C．平衡后缩小容器体积，浓度增大，颜色加深，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释气体颜色变深，C错误； D．溶液与稀反应过程中，适当加热，加快该反应速率，溶液迅速变浑浊，不能用勒夏特列原理解释，D错误； 答案选B。 6. 处理汽车尾气中NO和CO污染的反应原理为，某温度下，该反应的平衡常数。下列说法正确的是 A. 高温、低压有利于平衡向正反应方向移动 B. 平衡常数的表达式为 C. 此温度下，因K值较大，故化学反应速率较快 D. 平衡时，单位时间内消耗amol NO，同时消耗amol CO2 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应是体积减小的放热反应，高温低压下，反应将会逆向移动，故A错误； B．化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方与反应物的浓度系数次方之比，平衡常数的表达式为，故B错误； C．平衡常数K是衡量反应进行的程度，而反应速率是衡量反应进行的快慢，故此温度下，K值较大，不能得出化学反应速率较快，故C错误； D．平衡时正逆反应速率相等，消耗NO是正反应，消耗CO2是逆反应，根据反应式NO和CO2的计量系数比为1：1，则平衡时单位时间内消耗amol NO，同时消耗amol CO2，故D正确； 故答案为D。 7. 下列有关合成氨工业的说法正确的是 A. 增大的浓度，可提高的平衡转化率 B. 由于氨易液化，、在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高 C. 合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D. 合成氨厂采用的压强是10Mpa～30MPa，因为该压强下催化剂铁触媒的活性最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．增大的浓度，平衡正向移动，可提高H2的平衡转化率，的平衡转化率降低，故A错误； B．由于氨易液化，分离出的、在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高，故B正确； C．合成氨反应为放热反应，升高温度，合成氨反应逆向移动，合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，是因为此温度催化剂活性较高，反应速率快，故C错误； D．合成氨的反应是气体分子数减小的反应，高压有利于向正反应方向移动，且能提高反应速率，跟催化剂的活性无关，故D错误； 选B。 8. 为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的及温度随时间变化关系，小龙同学按图甲连接好实验装置，往盛有一种溶液的烧杯中滴入另一种初温相同的溶液，同时用玻璃棒搅拌。图乙是数据采集器和计算机实时显示数据和曲线，下列说法错误的是 A. 胶头滴管中的试剂是稀盐酸 B. 60秒时烧杯中的溶质是和 C. 盐酸与氢氧化钠反应放出热量 D. 恰好完全反应时，溶液温度升到最高 【答案】B 【解析】 【分析】中和反应为放热反应，导致温度升高，根据图示可知，随着溶液的滴加，溶液中的pH减小，则该曲线表示向碱溶液中加入酸，以此分析； 【详解】A．根据分析，向碱溶液中滴加盐酸，则胶头滴管中的试剂为盐酸，A正确； B．根据图示可知，60s左右，溶液pH＜7，则盐酸过量，溶液中溶质成分为NaCl、HCl，B错误； C．随着反应进行，温度升高，该反应为放热反应，C正确； D．恰好完全反应，反应完全放热，溶液温度升到最高，D正确； 故答案为：B。 9. 醋酸溶液中存在电离平衡：。对于0.1mol/L的溶液，下列叙述错误的是 A. 加水稀释后，溶液中的物质的量增大 B. 加少量固体，平衡向左移动 C. 加入少量冰醋酸，平衡向右移动，增大 D. 加水稀释后，溶液中减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．加水稀释，平衡正向移动，溶液中的物质的量增大，A正确； B．加入少量CH3COONa固体，由于c(CH3COO-)增大，电离平衡向左移动，B正确； C．加入少量冰醋酸，平衡向右移动，增大，C正确； D．加水稀释，平衡正向移动，醋酸电离氢离子个数增多，但溶液体积增大的幅度大于氢离子物质的量增加的幅度，c(H＋)减小，c(OH-)增大，D错误； 故选D。 10. 在室温下，pH=3的稀硝酸和pH=11的KOH溶液等体积混合后，溶液的pH A. 等于7 B. 大于7 C. 小于7 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】pH=3的稀硝酸中c(H+)=1×10-3mol/L，pH=11的KOH溶液中c(OH-)=1×10-3mol/L，等体积混合后产物为NaNO3，pH=7，故答案为A。 11. 在体积均为1L，pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入0.12g镁粉充分反应后，下图中最符合反应事实的曲线是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】镁最多失去电子的物质的量为×2＝0.01mol，pH均等于2的盐酸和醋酸中，在反应过程中，CH3COOH进一步电离，CH3COOH的pH小于HCl的pH，生成氢气的速率，v(CH3COOH)＞v(HCl)，由于Mg是定量的，HCl完全反应，而CH3COOH过量，且CH3COOH与Mg反应速率快； 故选C。 12. 一定温度下，某反应达到化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是 A. 为反应的活化能 B. 温度升高，逆反应速率的加快幅度大于正反应速率加快幅度，使平衡逆移 C. 所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量 D. 该反应为放热反应， 【答案】B 【解析】 【分析】根据图所，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应的焓变等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差，即△H=Ea-Ea′，据此分析解答； 【详解】A．Ea为正反应的活化能，Ea′为逆反应的活化能，A错误； B．该反应为放热反应，温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，平衡逆向移动，B正确； C．活化分子的能量较高，所以活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，C错误； D．反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应的焓变等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差，即H=Ea-Ea′，D错误； 故选B。 13. 碳酸钠晶体()失水可得到或，两个反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. B. 向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高 C. 反应 D. 向2mL 1mol/L醋酸溶液中滴加1mol/L Na2CO3溶液，有气泡产生，由此推测： 【答案】C 【解析】 【详解】A．1molNa2CO3·H2O(s)和9molH2O(g)的总能量大于1molNa2CO3·10H2O(s)的能量，ΔH1>0，故A正确； B．由图象可知，Na2CO3·10H2O(s)失水都是吸热反应，则向Na2CO3(s)中滴加几滴水，Na2CO3(s)与水的化合反应是放热反应，温度升高，故B正确； C．①、②，根据盖斯定律②-①得，故C错误； D．醋酸与碳酸钠反应首先生成醋酸钠和碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与醋酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，醋酸酸性强于碳酸，，故D正确； 故答案为C。 14. 下列表格中依据实验操作和实验现象所得结论或解释错误的是选项 选项 实验操作 实验现象 结论或解释 A 将装有和混合气体的注射器由20mL压缩至10 mL 压缩后，混合气体的颜色先变深后逐渐变浅 平衡向左移动 B 向含有的红色溶液中加入少量铁粉，振荡、静置 溶液的红色变浅 平衡向左移动 C 加热2mL 0.5mol/L 溶液 溶液变为黄绿色 的 D 向2mL 0.1mol/L 溶液中滴加5～10滴6mol/L NaOH溶液 溶液变为黄色 平衡向右移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．将装有和混合气体的注射器由20mL压缩至10 mL，压强增大，平衡向右移动，故A错误； B．向含有的红色溶液中加入少量铁粉，振荡、静置，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe3+浓度减小，平衡向左移动，所以溶液的红色变浅，故B正确； C．加热2mL 0.5mol/L 溶液，溶液变为黄绿色，说明正向移动，则，故C正确； D．向2mL 0.1mol/L 溶液中滴加5～10滴6mol/L NaOH溶液，氢离子浓度降低，平衡向右移动，所以溶液变为黄色，故D正确； 选A。 15. 在20L的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和合成甲醇：。测得CO的平衡转化率与温度、压强(、)的关系如图所示，和195℃时随时间的变化如表所示。下列说法正确的是 0 1 3 5 8 5 4 4 A. 该反应， B. 和195℃时，0～3min内平均速率 C. 在195℃下，该反应的平衡常数K=25 D. 下，B点处 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据反应特点，温度不变，压强越大，CO的转化率越大，所以p2>P1，压强不变，升高温度，CO的转化率减小，所以，A错误； B．p2和195℃时，0～3min ，B错误； C．达到平衡时，CO、H2、CH3OH的平衡浓度分别为0.1mol·L－1、0.2mol·L－1、0.1mol·L－1，则平衡常数K＝＝＝＝25，C正确； D．从图象可知，若要使B点在该条件下达到平衡，CO的转化率要减小，即反应应向左进行，所以v正<v逆，D错误； 故选C。 16. 在银催化下，乙烯()与氧气反应生成环氧乙烷(，用EO代表)和乙醛(，用AA代表)，反应过程的能量变化如图所示(ads表示吸附态，反应物的相对能量均为0)。下列叙述正确的是 A. 中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 B. 由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为 C. 在生成EO(g)时，反应化学键的变化只涉及C=C键断裂和C-O键形成 D. 由此图可以得出乙烯与氧气反应生成EO(g)是吸热反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为-93kJ/mol-(-176kJ/mol)=，故A错误； B．EO(g)的相对能量为-117， AA(g) 的相对能量为-219，焓变=生成物总能量-反应物总能量=-219kJ/mol-(-117kJmol)=-102kJ/mol，由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为 ，故B正确； C．在生成EO(g)时，反应化学键的变化涉及C=C键、O=O键断裂和C-O键形成，故C错误； D．由此图可知，乙烯与氧气反应生成EO(g)，反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应，故D错误； 选B。 二、非选择题：本题包括5小题，共52分。 17. 化学在减少排放、增加吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 （1）国际空间站中处理的一个重要方法是将还原，原理为：。已知下列反应： 反应： 反应： 反应： ①的燃烧热___________。(用字母a、b、c表示，下同) ②则的___________。 （2）逆水煤气变换反应对于实现资源化利用具有重要意义。 ①已知部分化学键键能数据如下，则的___________(CO分子结构为)。 化学键 H-H C=O O-H 键能/() 436 803 1076 465 ②在催化剂作用下，以上反应分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。能正确表示催化反应过程的能量变化示意图为___________(填字母)。 A． B． C． D． 【答案】（1） ①. a/2 ②. 2a-b-2c （2） ①. ＋36 ②. B 【解析】 【小问1详解】 ①燃烧热是指1mol物质完全燃烧时的热效应，所以答案为kJ·mol−1； ②根据盖斯定律可知，反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)可由2×反应Ⅰ-反应Ⅱ-2×反应Ⅲ得到，所以； 【小问2详解】 由图标中的数据，可知H5=2×803+436-(1076+2×465)=+36kJ·mol−1；催化反应第一步为吸热的慢反应，所以活化能高，第二步为放热的快反应，活化能低，结合吸热和放热情况，应该选B； 18. 化学反应常伴随热效应。某些稀溶液中反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可使用量热装置测量反应前后体系温度的变化，并通过公式计算获得。 （1）盐酸浓度的测定：移取20.00mL待测液，加入指示剂，用0.5000mol/L NaOH溶液滴定至终点，重复3次，平均消耗NaOH溶液22.00 mL。 ①上述滴定操作用到的仪器有___________(填标号)。 A．                B．                C．             D．    ②该盐酸浓度为___________mol/L。 （2）热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应，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(比热容c和溶液密度ρ分别取4.18和1.0，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 （3）借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)，实验结果如下表： 序号 反应试剂 反应前体系温度/℃ 反应后体系温度/℃ i 0.20mol/L 溶液100mL 1.20g Fe粉 a b ii 0.56g Fe粉 a c ①温度：b___________c(填“>”“<”或“=”)。 ②___________(选择表中第i组数据计算)。结果表明，该方法可行。 【答案】（1） ①. AD ②. 0.5500 （2）418() （3） ①. > ②. 20.9(a-b)或-20.9(b-a) 【解析】 【分析】本题主要考查了酸碱中和滴定以及化学反应热效应的相关知识。（1）酸碱中和滴定：在盐酸浓度的测定中，考查了滴定操作所用到的仪器，同时通过滴定数据计算盐酸的浓度，涉及到化学方程式的应用以及物质的量浓度的相关计算。（2）化学反应热效应的测量与计算：在热量的测定部分，给出了NaOH溶液和盐酸反应的相关数据，根据比热容公式计算反应放出的热量。（3）化学反应焓变的分析与计算：在测量放热反应的焓变部分，通过对比不同铁粉质量下反应前后的温度变化，考查对化学反应中热量变化与反应物用量关系的理解，以及对焓变概念的掌握和计算能力，需要根据实验数据，运用这一公式计算焓变。 【小问1详解】 ①酸碱中和滴定操作用到的仪器有酸式滴定管（用于量取盐酸）、碱式滴定管（用于量取NaOH溶液）、锥形瓶（用于盛放待测液）。A 是锥形瓶，D 是碱式滴定管，所以上述滴定操作用到的仪器为AD；B 是漏斗，常用于固液分离，C 是分液漏斗，用于分离互不相溶的两种液体，这两种仪器在该滴定操作中均用不到。所以上述滴定操作用到的仪器有AD。 ②NaOH和HCl反应方程式为，根据方程式知，，则，该盐酸浓度。 【小问2详解】 已知NaOH溶液和盐酸各50mL，溶液密度，则溶液总质量。比热容c=4.18J/(g⋅ ∘C)，反应前后体系的温度分别为、，则该过程放出的热量​。 【小问3详解】 ①铁与硫酸铜的反应是放热反应，，如果CuSO4完全反应，需要，，消耗的Fe粉越多，放出的热量越多，反应后溶液温度越高。实验i中Fe粉的物质的量为，实验ii中Fe粉的物质的量为，由此可知实验i消耗的Fe粉多，则放出的热量多，反应后溶液温度更高，所以b>c。 ② n(CuSO4)=0.20mol/L×0.1L=0.02mol，溶液的质量，因此，则。 19. 氨基甲酸铵是一种廉价易得的高能量密度材料。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的刚性密闭真空容器中(固体体积忽略不计)，在一定温度下使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的部分数据如下： 温度/℃ 15 20 25 30 35 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡混合气体总浓度/() 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 （1）该反应的焓变___________0，熵变___________0(填“>”“<”或“=”)。 （2）可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________(填字母)。 A. B. 密闭容器中总压强不变 C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变 （3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）根据表中数据计算，在25℃下，反应的平衡常数K=___________。(结果保留两位有效数字) 【答案】（1） ①. > ②. > （2）BC （3）增大 （4） 【解析】 【小问1详解】 正反应气体物质的量增多，升高温度，平衡总浓度增大，说明升高温度平衡正向移动，正反应吸热，该反应的焓变>0；正反应气体物质的量增多，熵变>0。 【小问2详解】 A．，正逆反应速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故不选A； B．正反应气体物质的量增多，压强是变量，密闭容器中总压强不变，反应一定达到平衡状态，故选B； C．正反应气体质量增大，容器体积不变，密度是变量，密闭容器中混合气体的密度不变，反应一定达到平衡状态，故选C； D．反应体系中氨气和二氧化碳的物质的量比始终为2:1，氨气的体积分数是恒量，密闭容器中氨气的体积分数不变，反应不一定平衡，故不选D； 选BC。 【小问3详解】 在恒温下压缩容器体积，平衡逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增大。 【小问4详解】 在25℃下，平衡混合气体的总浓度为4.8，氨气和二氧化碳的浓度比始终为2:1，则c(NH3)= 3.2、c(CO2)= 1.6， 的平衡常数K=。 20. 氯乙酸(，一元弱酸)是染料、医药、农药、树脂等有机合成的中间体。常温下，电离常数，。回答下列问题： （1）氯乙酸在水中的电离方程式为___________。 （2）相同浓度的氯乙酸、醋酸两种溶液，溶液中水电离出的：氯乙酸___________醋酸(填“>”“<”或“=”)。 （3）恒温下加入少量NaOH溶液时，溶液中将___________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，将___________。 （4）已知：弱酸HA的电离度，当溶液的pH=1.86时，的电离度，则x=___________。 【答案】（1） （2）< （3） ①. 变小 ②. 不变 （4）11 【解析】 【小问1详解】 氯乙酸在水中的电离方程式为。 【小问2详解】 ，表明氯乙酸酸性强于乙酸，氯乙酸电离的c(H+)大于乙酸，则氯乙酸溶液中水电离的c(H+)小于乙酸。 【小问3详解】 加入NaOH，溶液中H+与OH-反应生成水，溶液中c(H+)减少；平衡常数只与温度有关，则加入NaOH后不变。 【小问4详解】 由，则=====，解得x=11。 21. 合成氨反应 在工业生产中的大量运用，满足了人口急剧增长对粮食的需求，也为化工合成提供了足够的原料。工业合成氨的部分工艺流程如下： （1）请用平衡移动原理解释在流程中及时分离出氨气的原因：___________。 （2）对于合成氨反应，下列各物理量随时间(t)变化的有关图像一定正确的是___________(填字母)。 A． B． C． （3）在合成氨工业中，原料气(、、及少量CO、的混合气体)在进入合成塔之前需要经过铜氨液处理，目的是去除其中的CO，反应为 。 ①铜氨液吸收CO适宜的生产条件是___________(从温度和压强考虑，下同)。 ②吸收CO后的铜氨液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，循环使用。铜氨液再生的适宜生产条件是___________。 （4）在恒温恒容密闭容器中模拟工业合成氨，起始投料时各物质的浓度如下表： 投料 1.0mol/L 3.0mol/L 0 投料 0.5mol/L 1.5mol/L 1.0mol/L ①若按投料进行反应，测得达到平衡状态时的转化率为60%，则该温度下合成氨反应的平衡常数K=___________(用分数表示，需化简)。 ②若按投料进行反应，起始时反应的平衡移动方向为___________(填“正向”或“逆向”)，判断依据是___________。 （5）现有处于相同温度的恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1mol 和3mol ，此时两容器的容积相等。待反应达到平衡状态，A中的体积分数为a；B中的体积分数为b，则a___________b(填“>”“=”或“<”)。 【答案】（1）在合成氨的反应中，减少生成物浓度，同时增加反应物浓度，可以使平衡正向移动，提高产率 （2）AC （3） ①. 高压和低温 ②. 高温和低压 （4） ①. ②. 正向 ③. 由已知条件计算浓度商平衡常数K （5）< 【解析】 【分析】工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下制取氨气，该反应为放热反应，以此分析； 【小问1详解】 工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下制取氨气，该反应为可逆反应，，对于可逆反应达到平衡状态时，分离出氨气，减少生成物浓度，循环使用当前和氢气而增大反应物浓度，使平衡正向移动，提高产率，提高了原料的利用率； 【小问2详解】 A．温度高反应速率快，先达到平衡，T2>T1，温度升高平衡逆向移动，的体积分数减小，A正确； B．图示N2、H2浓度随时间递减、NH3递增并趋于平衡，合成氨未给出、的物质的量浓度，故无法确定图是否正确，达到平衡时也不能确定浓度是否相等，B错误； C．加入催化剂能加快化学反应速率，但不影响平衡，故使用催化剂先达到平衡，但转化率不变，C正确； 故选AC； 【小问3详解】 ①，由反应可知，该反应为气体体积减小的放热反应，所以高压和采取较低的温度可使平衡向正反应方向移动，有利于CO的吸收； ②根据题给可逆反应可知，利用铜氨液吸收CO适宜的生产条件是高温、低压，平衡逆向移动； 【小问4详解】 ①因为合成氨反应的平衡常数=生成物浓度的幂次方之积比上反应物浓度的幂次方之积，列出三段式有，； ②由已知条件计算浓度商平衡常数K，故平衡正向移动； 【小问5详解】 在同温度下，恒容(A)与恒压(B)两密闭容器中都起始充入1 molN2和3 molH2。由于该反应为气体体积减少、放热反应；恒压体系(B)可通过缩小体积，相当于升高压强，更有利于平衡向生成NH3方向移动，故平衡时NH3的体积分数a小于恒容体系(A)中的b。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024～2025学年第一学期高二年级期中学业诊断 化学试卷 说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mg 24 Fe 56 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项的序号填入答案栏内。 1. 某同学对所学化学知识进行了归纳与整理，下列说法正确的是 A. 放热反应不需要加热就能发生 B. 等质量的水和冰，冰的能量低，所以冰熔化为水时，需要放出热量 C. 催化剂不仅能加快反应速率，也能提高反应物的平衡转化率 D. 对于孤立体系或绝热体系，自发过程向着熵增的方向进行 2. 下列措施与降低化学反应速率有关的是 A. 催化氧化氨制备硝酸时加入催化剂 B. 锌粉与稀硫酸反应时加水稀释 C. 石墨合成金刚石时增大压强 D. 在制作馒头时，室温越高面团发酵的时间越短 3. 已知：在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时，放出57.3kJ的热量；某些物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 甲醇 氢气 葡萄糖 -726.5 -285.8 -2800 根据以上信息，下列热化学方程式表示正确的是 A. 稀和溶液反应： B. C. D. 4. 下列说法错误的是 A. 升高温度，反应物分子中活化分子百分数增大，化学反应速率增大 B. 对于有气体参加的化学反应来说，压缩容器容积，反应物分子中活化分子百分数不变，化学反应速率增大 C. 使用催化剂，可降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 D. 向反应体系中加入与体系中相同浓度的反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 5. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. 溶液中加入少量溶液，产生大量气泡 B. 氯水久置后，黄绿色消失 C. 、、HI三者的平衡混合气，加压(缩小容器容积)后颜色变深 D. 溶液与稀反应过程中，适当加热后，出现浑浊的速率加快 6. 处理汽车尾气中NO和CO污染的反应原理为，某温度下，该反应的平衡常数。下列说法正确的是 A. 高温、低压有利于平衡向正反应方向移动 B. 平衡常数的表达式为 C. 此温度下，因K值较大，故化学反应速率较快 D. 平衡时，单位时间内消耗amol NO，同时消耗amol CO2 7. 下列有关合成氨工业的说法正确的是 A. 增大的浓度，可提高的平衡转化率 B. 由于氨易液化，、在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高 C. 合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D. 合成氨厂采用的压强是10Mpa～30MPa，因为该压强下催化剂铁触媒的活性最大 8. 为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的及温度随时间变化关系，小龙同学按图甲连接好实验装置，往盛有一种溶液的烧杯中滴入另一种初温相同的溶液，同时用玻璃棒搅拌。图乙是数据采集器和计算机实时显示数据和曲线，下列说法错误的是 A. 胶头滴管中的试剂是稀盐酸 B. 60秒时烧杯中的溶质是和 C. 盐酸与氢氧化钠反应放出热量 D. 恰好完全反应时，溶液温度升到最高 9. 醋酸溶液中存在电离平衡：。对于0.1mol/L的溶液，下列叙述错误的是 A. 加水稀释后，溶液中的物质的量增大 B. 加少量固体，平衡向左移动 C. 加入少量冰醋酸，平衡向右移动，增大 D. 加水稀释后，溶液中减小 10. 在室温下，pH=3的稀硝酸和pH=11的KOH溶液等体积混合后，溶液的pH A. 等于7 B. 大于7 C. 小于7 D. 无法确定 11. 在体积均为1L，pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入0.12g镁粉充分反应后，下图中最符合反应事实的曲线是 A. B. C. D. 12. 一定温度下，某反应达到化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是 A. 为反应的活化能 B. 温度升高，逆反应速率的加快幅度大于正反应速率加快幅度，使平衡逆移 C. 所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量 D. 该反应为放热反应， 13. 碳酸钠晶体()失水可得到或，两个反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. B. 向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高 C. 反应 D. 向2mL 1mol/L醋酸溶液中滴加1mol/L Na2CO3溶液，有气泡产生，由此推测： 14. 下列表格中依据实验操作和实验现象所得结论或解释错误的是选项 选项 实验操作 实验现象 结论或解释 A 将装有和混合气体的注射器由20mL压缩至10 mL 压缩后，混合气体的颜色先变深后逐渐变浅 平衡向左移动 B 向含有的红色溶液中加入少量铁粉，振荡、静置 溶液的红色变浅 平衡向左移动 C 加热2mL 0.5mol/L 溶液 溶液变为黄绿色 的 D 向2mL 0.1mol/L 溶液中滴加5～10滴6mol/L NaOH溶液 溶液变为黄色 平衡向右移动 A. A B. B C. C D. D 15. 在20L的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和合成甲醇：。测得CO的平衡转化率与温度、压强(、)的关系如图所示，和195℃时随时间的变化如表所示。下列说法正确的是 0 1 3 5 8 5 4 4 A. 该反应， B. 和195℃时，0～3min内平均速率 C. 在195℃下，该反应的平衡常数K=25 D. 下，B点处 16. 在银催化下，乙烯()与氧气反应生成环氧乙烷(，用EO代表)和乙醛(，用AA代表)，反应过程的能量变化如图所示(ads表示吸附态，反应物的相对能量均为0)。下列叙述正确的是 A. 中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 B. 由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为 C. 在生成EO(g)时，反应化学键的变化只涉及C=C键断裂和C-O键形成 D. 由此图可以得出乙烯与氧气反应生成EO(g)是吸热反应 二、非选择题：本题包括5小题，共52分。 17. 化学在减少排放、增加吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 （1）国际空间站中处理的一个重要方法是将还原，原理为：。已知下列反应： 反应： 反应： 反应： ①的燃烧热___________。(用字母a、b、c表示，下同) ②则的___________。 （2）逆水煤气变换反应对于实现资源化利用具有重要意义。 ①已知部分化学键键能数据如下，则的___________(CO分子结构为)。 化学键 H-H C=O O-H 键能/() 436 803 1076 465 ②在催化剂作用下，以上反应分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。能正确表示催化反应过程的能量变化示意图为___________(填字母)。 A． B． C． D． 18. 化学反应常伴随热效应。某些稀溶液中反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可使用量热装置测量反应前后体系温度的变化，并通过公式计算获得。 （1）盐酸浓度的测定：移取20.00mL待测液，加入指示剂，用0.5000mol/L NaOH溶液滴定至终点，重复3次，平均消耗NaOH溶液22.00 mL。 ①上述滴定操作用到的仪器有___________(填标号)。 A．                B．                C．             D．    ②该盐酸浓度为___________mol/L。 （2）热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应，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(比热容c和溶液密度ρ分别取4.18和1.0，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 （3）借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)，实验结果如下表： 序号 反应试剂 反应前体系温度/℃ 反应后体系温度/℃ i 0.20mol/L 溶液100mL 1.20g Fe粉 a b ii 0.56g Fe粉 a c ①温度：b___________c(填“>”“<”或“=”)。 ②___________(选择表中第i组数据计算)。结果表明，该方法可行。 19. 氨基甲酸铵是一种廉价易得的高能量密度材料。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的刚性密闭真空容器中(固体体积忽略不计)，在一定温度下使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的部分数据如下： 温度/℃ 15 20 25 30 35 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡混合气体总浓度/() 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 （1）该反应的焓变___________0，熵变___________0(填“>”“<”或“=”)。 （2）可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________(填字母)。 A. B. 密闭容器中总压强不变 C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变 （3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）根据表中数据计算，在25℃下，反应的平衡常数K=___________。(结果保留两位有效数字) 20. 氯乙酸(，一元弱酸)是染料、医药、农药、树脂等有机合成的中间体。常温下，电离常数，。回答下列问题： （1）氯乙酸在水中的电离方程式为___________。 （2）相同浓度的氯乙酸、醋酸两种溶液，溶液中水电离出的：氯乙酸___________醋酸(填“>”“<”或“=”)。 （3）恒温下加入少量NaOH溶液时，溶液中将___________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，将___________。 （4）已知：弱酸HA的电离度，当溶液的pH=1.86时，的电离度，则x=___________。 21. 合成氨反应 在工业生产中的大量运用，满足了人口急剧增长对粮食的需求，也为化工合成提供了足够的原料。工业合成氨的部分工艺流程如下： （1）请用平衡移动原理解释在流程中及时分离出氨气的原因：___________。 （2）对于合成氨反应，下列各物理量随时间(t)变化的有关图像一定正确的是___________(填字母)。 A． B． C． （3）在合成氨工业中，原料气(、、及少量CO、的混合气体)在进入合成塔之前需要经过铜氨液处理，目的是去除其中的CO，反应为 。 ①铜氨液吸收CO适宜的生产条件是___________(从温度和压强考虑，下同)。 ②吸收CO后的铜氨液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，循环使用。铜氨液再生的适宜生产条件是___________。 （4）在恒温恒容密闭容器中模拟工业合成氨，起始投料时各物质的浓度如下表： 投料 1.0mol/L 3.0mol/L 0 投料 0.5mol/L 1.5mol/L 1.0mol/L ①若按投料进行反应，测得达到平衡状态时的转化率为60%，则该温度下合成氨反应的平衡常数K=___________(用分数表示，需化简)。 ②若按投料进行反应，起始时反应的平衡移动方向为___________(填“正向”或“逆向”)，判断依据是___________。 （5）现有处于相同温度的恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1mol 和3mol ，此时两容器的容积相等。待反应达到平衡状态，A中的体积分数为a；B中的体积分数为b，则a___________b(填“>”“=”或“<”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $