精品解析：广东省广州市第二中学2024-2025学年高二上学期期中化学试卷

广州市第二中学2024学年第一学期期中考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 Zn-65 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求的。 1. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分，下列属于利用化学能与热能的转化的过程是 过程 选项 A．太阳能热水器烧水 B．燃油汽车行驶 过程 选项 C．锂电池供电 D．水力发电 A. A B. B C. C D. D 2. 某化学兴趣小组探究50 mL 1 mol⋅L-1H2SO4溶液与过量Zn片的反应，现对该反应采取了下列措施，其中可能既能加快产生氢气的速率又不影响生成氢气的总量的是 A. 滴入几滴CuCl2溶液 B. 滴入适量浓硫酸 C. 加入少量NaHCO3固体 D. 加入适量NaCl溶液 3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C( 金刚石，s) △H>0，则金刚石比石墨稳定 B. 已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol，则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2 D. 已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ，则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1 4. 从下列事实，找出不能用勒夏特列原理解释的是（） A. 在溴水中存在如下平衡：Br2+H2OHBr+HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B. 反应CO+NO2CO2+NO △ H<0，升高温度使平衡向逆方向移动 C. 对2HIH2+I2平衡体系增加压强使颜色变深 D. 合成氨反应：N2+3H22NH3△H<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温 5. 某温度下，容积可变的密闭容器中进行如下反应：，反应达到平衡后改变以下条件，下列叙述正确的是 A. 若将容器的体积压缩，则，平衡常数增大 B. 加入少量W，逆反应速率增大，平衡向逆反应移动 C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡常数减小 D. 若充入一定量的He，则，X的平衡转化率减小 6. 一定温度下，将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是 A. a、b、c三点溶液的H+浓度：a>b>c B. a、b、c三点的电离程度：c<a<b C. 向c点溶液加水，变小，不变 D. a、b、c三点溶液用溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c<a<b 7. 太阳能是理想的能源，通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑ B. 过程Ⅱ中每生成23.2gFe3O4转移0.2mol电子 C. FeO是该循环过程的催化剂 D. 该过程总反应为CO2C+O2↑ 8. 某密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图1表示不同温度下N2的转化率随时间变化的关系，图2表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. t1以后NH3的百分含量最低的时间是t6 C. t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、降低温度 D. T1℃时，3v正(H2)=v逆(N2)，反应达到化学平衡 9. 下列装置及设计不能达到实验目的的是 A. 图A测定中和反应的反应热 B. 图B探究反应物浓度对反应速率的影响 C. 图C测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率 D. 图D探究温度对化学平衡的影响 10. 在密闭容器中，一定量混合气体发生反应，达到平衡时，测得的浓度为，在温度不变的条件下，将容器的体积压缩到原来的一半，再次平衡，测得的浓度为，下列有关判断正确的是 A. 压缩体积，平衡向正反应方向移动 B. C. B的转化率降低 D. 的体积分数下降 11. 为研究反应：，向2 L密闭容器中加入足量X和2 mol Y发生反应。一定条件下，在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间，测得Y的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. M点时，反应达到平衡状态 B. 在相同温度下，与催化剂乙相比，甲使反应活化能更低 C. 反应达到平衡后，再加入2 mol X，Y的转化率增大 D. 反应至M点时，体系中c(Z)=0.55 mol/L 12. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 13. 将2 mol N2O5置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)；②N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，c(O2)=0.4 mol·L-1，c(NO2)=0.4 mol·L-1，下列说法正确的是 A. 平衡时，c(N2O5)=0.4 mol·L-1 B. 此温度下反应①的平衡常数的数值为3.6 C. 平衡时N2O5的分解率为70% D. 平衡后混合气体的平均摩尔质量为80 g·mol-1 14. 下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向一密闭容器充入，保持温度不变，扩大容器体积 容器中气体颜色先变浅后变深 平衡先正向移动再逆向移动 B 向2mL 5% 溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液 加入溶液的反应更剧烈 比催化效果好 C 取2mL 0.5 溶液于试管中，加热 加热后溶液变为黄绿色 反应的 D 溶液中滴加NaOH溶液 溶液由黄色变为橙色 减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 15. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列说法正确的是 A. 平衡常数表达式为 B. 若的体积分数不再改变，则达到平衡 C. 平衡后充入更多的和，达到新平衡时其浓度均增大 D. 可用单位时间内质量变化来表示反应快慢 16. 乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为  ，  ，仅考虑上述反应，在一定压强，通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O，平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。(已知的选择性) 下列说法正确的是 A. 一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B. 一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 C. 图中曲线①表示平衡时的产率随温度的变化 D. 500℃，达到平衡时有n(C2H5OH)+n(CO)=1 mol 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 回答下列问题： I．部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡 常数(25℃) Ka1=1.8×10-5 Ka2=6.2×10-10 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 （1）在相同条件下，三种弱酸的酸性强弱顺序为_______。 （2）向NaCN溶液中通入少量CO2气体，反应的离子方程式为_______。 Ⅱ．某实验小组想定量探究反应速率与反应物浓度的关系。 查阅资料：该反应速率与c(KMnO4)、c(H2C2O4)的关系为v=kcm(KMnO4)cn(H2C2O4)，k为常数。设计实验方案如下：(在室温下完成以下实验) 实验编号 1 2 3 4 水 10 5 0 5 5 10 10 5 酸性 5 5 10 10 溶液褪色时间 40 20 10 （3）该反应的离子方程式为_______。 （4）4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是_______ 。 （5）2号反应中，的平均反应速率为_______。 （6）根据实验数据可确定n的值为_______。 （7）上述实验过程中，开始溶液颜色均无明显变化，一段时间后溶液突然褪色。某同学设计了如下实验进行探究(已知：对该反应无影响)。 结合实验现象，该同学认为_______(填离子符号)能够加快反应速率，实验1中加入的溶液，其目的是_______。 18. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。 （1）溶液的配制：若实验中需配制作250 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，则需要称量NaOH固体_______g。 （2）热量的测定：取上述NaOH溶液和0.50 mol/L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(c和分别取和，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焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应 试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 溶液100 mL 1.35g Zn粉 a b ii 0.65g Zn粉 a c ①温度：b_______c(填“>”“<”或“=”)。 ②_______(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 （4）乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应A：的焓变。 查阅资料：配制溶液时需加入酸。 提出猜想：Zn粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Zn粉和酸的反应。 验证猜想：用pH试纸测得溶液的pH不大于1；向少量溶液中加入Zn粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和_______(用离子方程式表示)。 实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。 教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。 优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为_______。 （5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用_______。 19. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式： ①        (平衡常数) ②            (平衡常数) ③        (平衡常数) （1）_______(用含和的代数式表示)。 （2）下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. 断裂4 mol C-H键的同时生成4 mol H-H键 B. 恒温恒容，和浓度之比不再变化 C. 恒温恒压，混合气体的密度不再变化 D. 恒容绝热，不再变化 （3）列举两种可提高反应②中转化率的措施_______、_______。 （4）在恒压密闭容器内，充入0.2mol (g)与0.4mol (g)只发生反应③。(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①请回答：比较压强：_______(填“>”“＜”或“=”)，维持温度不变，向A点状态的容器中充入氩气，的转化率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。 ②B点处，容器体积为2 L，则℃时该反应的平衡常数K=_______L/mol。 ③比较A、B、C三点的平衡常数大小：_______(用KA、KB、KC表示)。 （5）若其他条件相同的情况下，反应③在不同温度下反应相同时间后，测得的转化率a随温度的变化曲线如图，其原因是_______。 20. 气态含氮化合物及相关转化是科学家研究的热门问题。请回答下列问题： （1）2007年，诺贝尔化学奖授予了埃特尔，以表彰其对合成氨反应机理的研究。673 K时，各步反应的能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。 ①该历程中决速步骤的反应方程式为_______。 ②相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化作用越强，原因是_______。 （2）用NH3催化还原NO，可以消除氮氧化物的污染。已知：       写出NH3催化还原NO的热化学方程式_______；若该反应为吸热反应，则反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。 （3）活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为：  。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为、，其中、分别为正、逆反应速率常数，变化曲线如左下图所示，则该反应的反应热_______0(填“大于”或“小于”)，理由是_______。 （4）一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中加入和发生反应，测得和的物质的量随时间的变化如图所示： ①在A点时，(N2O)_______(N2)(填“>”、“<”或“=”)。 ②若平衡时总压强为，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数_______(已知：气体分压=气体总压×该气体的物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第二中学2024学年第一学期期中考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 Zn-65 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求的。 1. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分，下列属于利用化学能与热能的转化的过程是 过程 选项 A．太阳能热水器烧水 B．燃油汽车行驶 过程 选项 C．锂电池供电 D．水力发电 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．太阳能烧水是将太阳能转换为热能，不属于化学能与热能的转化，A错误； B．燃油汽车行驶是化学能转化为热能，热能再转化为动能，属于化学能与热能的转化，B正确； C．锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的二次电池，属于化学能与电能的转化，C错误； D．水力发电是将水能转换为电能，不属于化学能与热能的转化，D错误； 故选B。 2. 某化学兴趣小组探究50 mL 1 mol⋅L-1H2SO4溶液与过量Zn片的反应，现对该反应采取了下列措施，其中可能既能加快产生氢气的速率又不影响生成氢气的总量的是 A. 滴入几滴CuCl2溶液 B. 滴入适量浓硫酸 C. 加入少量NaHCO3固体 D. 加入适量NaCl溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．滴入几滴CuCl2溶液，发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu，生成的Cu附着在Zn表面，形成Zn、Cu、稀硫酸原电池，从而加快产生氢气的反应速率，但由于Zn过量，所以消耗少量Zn并不影响生成氢气的总量，A符合题意； B．滴入适量浓硫酸，将增大H2SO4的物质的量，使生成氢气的总量增大，B不符合题意； C．加入少量NaHCO3固体，发生反应H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2↑，使与Zn反应的硫酸的物质的量减小，从而减少氢气的总量，C不符合题意； D．加入适量NaCl溶液，NaCl不影响生成氢气的速率和总量，但水使硫酸的浓度减小，生成氢气的速率减慢，D不符合题意； 故选A。 3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C( 金刚石，s) △H>0，则金刚石比石墨稳定 B. 已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol，则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2 D. 已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ，则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 【详解】A .能量越低越稳定，石墨的能量比金刚石的能量低，所以石墨稳定，A错误； B.氢气的燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成液态水所放出的能量，气态水变为液态水释放热，所以氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol，B错误； C.单质碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，焓变是负值，所以△H1＜△H2，C正确； D.该反应是可逆反应，不知道进行的程度如何，因此无法确定反应完全放出的热量，D错误； 故选C。 4. 从下列事实，找出不能用勒夏特列原理解释的是（） A. 在溴水中存在如下平衡：Br2+H2OHBr+HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B. 反应CO+NO2CO2+NO △ H<0，升高温度使平衡向逆方向移动 C. 对2HIH2+I2平衡体系增加压强使颜色变深 D. 合成氨反应：N2+3H22NH3△H<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温 【答案】C 【解析】 【详解】A.加入NaOH溶液后，NaOH和HBr、HBrO发生中和反应而促进溴和水反应，平衡正向移动，所以溶液颜色变浅，则可以用勒夏特列原理解释，故A不选； B.该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，可以用勒夏特列原理解释，故B不选； C.该反应前后气体体积不变，增加压强平衡不移动，所以不能用勒夏特列原理解释，故C选； D.该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，降低温度平衡正向移动，氨的产率提高，所以可以用勒夏特列原理解释，故D不选； 正确答案是C。 【点睛】勒夏特列原理是如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程的平衡移动无关，则不能用勒夏特列原理解释。 5. 某温度下，容积可变的密闭容器中进行如下反应：，反应达到平衡后改变以下条件，下列叙述正确的是 A. 若将容器的体积压缩，则，平衡常数增大 B. 加入少量W，逆反应速率增大，平衡向逆反应移动 C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡常数减小 D. 若充入一定量的He，则，X的平衡转化率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．化学平衡常数只与温度有关，压缩体积，使压强增大，正反应速率、逆反应速率均增大，且，但不影响化学平衡常数，A错误； B．加入少量W，W是固体，对化学反应速率无影响，平衡不移动，B错误； C．反应是吸热反应，升高温度，平衡常数增大，且正、逆反应速率均增大，C错误； D．容器的体积可变，则充入一定量的He，体积增大，各组分分压减小，平衡向气体分子数增大的方向移动，即该反应正反应速率、逆反应速率均减小，且，向逆反应方向移动，X的平衡转化率减小，D正确； 答案选D。 6. 一定温度下，将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是 A. a、b、c三点溶液的H+浓度：a>b>c B. a、b、c三点的电离程度：c<a<b C. 向c点溶液加水，变小，不变 D. a、b、c三点溶液用溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c<a<b 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，溶液中导电能力大小顺序为b>a>c，溶液中氢离子浓度大小顺序为b>a>c，故A错误； B．醋酸溶液加水稀释时，溶液的浓度减小，电离程度增大，由图可知，a、b、c三点醋酸的浓度依次减小，则a、b、c三点醋酸的电离程度大小顺序为a<b<c，故B错误； C．由电离常数可知，溶液中=，向c点溶液加水稀释时，醋酸的电离常数Ka不变，溶液中醋酸根离子浓度减小，则和的值减小；溶液中=，由分析可知醋酸溶液加水稀释时，醋酸的电离常数、水的离子积常数不变，则的值不变，故C正确； D．由稀释定律可知，醋酸溶液加水稀释时，溶液中醋酸的物质的量不变，中和能力不变，所以a、b、c三点溶液用等浓度的氢氧化钠溶液中和时，消耗氢氧化钠溶液的体积相同，故D错误； 故选：C。 7. 太阳能是理想的能源，通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑ B. 过程Ⅱ中每生成23.2gFe3O4转移0.2mol电子 C. FeO是该循环过程的催化剂 D. 该过程总反应为CO2C+O2↑ 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程Ⅰ为太阳能、2300°C下，分解为O2和，化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑，A正确； B． 过程Ⅱ为，每生成即0.1mol，转移0.2mol电子，B正确； C．由图知，FeO是在反应过程中产生的，并随后被消耗的，故为中间产物，不是催化剂，C错误； D． 由过程Ⅰ、过程Ⅱ的反应知，该过程总反应为CO2C+O2↑，D正确； 答案选C。 8. 某密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图1表示不同温度下N2的转化率随时间变化的关系，图2表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. t1以后NH3的百分含量最低的时间是t6 C. t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、降低温度 D. T1℃时，3v正(H2)=v逆(N2)，反应达到化学平衡 【答案】B 【解析】 【详解】A．升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图像1可知在温度为T1时比温度为T2时先达到平衡，说明反应温度：T1>T2，升高温度，N2的转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，故该反应的正反应为放热反应，A错误； B．根据图2可知：反应从正反应方向开始，在t1时达到平衡状态；在t2时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都增大，但v(正)=v(逆)，因此化学平衡不移动；在t3时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都减小，由于v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，至t4时刻反应达到平衡状态导致NH3%降低；在t5时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都增大，由于v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，至t6时刻反应达到平衡状态，导致NH3%进一步降低，故t1以后NH3%的百分含量最低的时间是t6，B正确； C．根据选项A分析可知该反应的正反应是放热反应，在t5时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都增大，且v(逆)>v(正)，则改变的条件是升高反应温度，而不是降低温度，C错误； D．T1℃时， v正(H2)= 3v逆(N2)，反应达到化学平衡，D错误； 故选B。 9. 下列装置及设计不能达到实验目的的是 A. 图A测定中和反应的反应热 B. 图B探究反应物浓度对反应速率的影响 C. 图C测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率 D. 图D探究温度对化学平衡的影响 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置配有隔热层减少热量散失，同时配备温度计、环形玻璃搅拌器，可准确测定中和反应反应热，A不符合题意； B．与不反应，不影响的分解速率，改变的浓度无法探究反应物浓度对反应速率的影响，B符合题意； C．可通过测定相同时间内生成氢气的体积，或生成相同体积氢气所用的时间，计算锌与稀硫酸反应生成氢气的速率，装置可达到实验目的，C不符合题意； D．反应，为红棕色，为无色，通过对比冷水和热水中烧瓶内气体的颜色深浅，可判断温度对化学平衡的影响，D不符合题意； 故答案选B。 10. 在密闭容器中，一定量混合气体发生反应，达到平衡时，测得的浓度为，在温度不变的条件下，将容器的体积压缩到原来的一半，再次平衡，测得的浓度为，下列有关判断正确的是 A. 压缩体积，平衡向正反应方向移动 B. C. B的转化率降低 D. 的体积分数下降 【答案】A 【解析】 【详解】A．容器的体积压缩到原来的一半，再次平衡，测得的浓度为，说明平衡正向移动，故A正确； B．压缩容器，气体体积减小，压强增大，平衡正向移动，说明，故B错误； C．根据A分析可知，平衡正向移动，则B的转化率增大，故C错误； D．根据A分析可知，平衡正向移动，则C的体积分数应该升高，故D错误； 答案选A。 11. 为研究反应：，向2 L密闭容器中加入足量X和2 mol Y发生反应。一定条件下，在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间，测得Y的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. M点时，反应达到平衡状态 B. 在相同温度下，与催化剂乙相比，甲使反应活化能更低 C. 反应达到平衡后，再加入2 mol X，Y的转化率增大 D. 反应至M点时，体系中c(Z)=0.55 mol/L 【答案】C 【解析】 【详解】A．从图像可看出，相同温度下，反应相同时间，乙催化剂作用下Y的转化率大于M点甲催化剂作用下Y的转化率，则说明M点未达到平衡状态，A错误； B．相同温度，相同时间下，乙催化剂时Y的转化率更高，则反应速率更快，故在相同温度下，与催化剂甲相比，乙使反应活化能更低，B错误； C．反应达到平衡后，再加入2molX，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大，C正确； D．反应至M点时，Y的转化率为55%，则消耗的Y的物质的量为：2mol×55%=1.1mol，生成Z的物质的量为：1.1mol÷2=0.55mol，体积为2L，故体系中c(Z)=0.275mol/L，D错误； 答案选C。 12. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率，则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。 【详解】A．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意； B．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意； C．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意； D．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意； 选B。 13. 将2 mol N2O5置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)；②N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，c(O2)=0.4 mol·L-1，c(NO2)=0.4 mol·L-1，下列说法正确的是 A. 平衡时，c(N2O5)=0.4 mol·L-1 B. 此温度下反应①的平衡常数的数值为3.6 C. 平衡时N2O5的分解率为70% D. 平衡后混合气体的平均摩尔质量为80 g·mol-1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．在反应开始时c(N2O5)=＝1.0 mol·L-1，反应达到平衡时c(O2)=0.4 mol·L-1，则根据方程式①可知反应消耗的c(N2O5)=2×0.4 mol·L-1=0.8 mol·L-1，故平衡时N2O5的浓度c(N2O5)= 1.0 mol·L-1－0.8 mol·L-1=0.2 mol·L-1，A错误； B．根据反应①可知开始时产生N2O4(g)的浓度c(N2O4)=2c(O2)=0.8 mol·L-1，由于c(NO2)=0.4 mol·L-1，则发生反应②消耗的N2O4(g)的浓度为0.2 mol·L-1，故平衡时c(N2O4)=0.6 mol·L-1，根据选项A分析可知平衡时c(N2O5)=0.2 mol·L-1，故反应①的化学平衡常数K=，B正确； C．反应开始时c(N2O5)=1.0 mol·L-1，平衡时c(N2O5)=0.2 mol·L-1，所以N2O5的分解率为，C错误； D．气体总质量m=2 mol ×108 g=216 g，平衡时气体的总物质的量n=(0.2 mol·L-1+0.6 mol·L-1+0.4 mol·L-1+0.4 mol·L-1) ×2 L=3.2 mol，所以平衡后混合气体的平均摩尔质量M=g·mol-1，D错误； 故合理选项是B。 14. 下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向一密闭容器充入，保持温度不变，扩大容器体积 容器中气体颜色先变浅后变深 平衡先正向移动再逆向移动 B 向2mL 5% 溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液 加入溶液的反应更剧烈 比催化效果好 C 取2mL 0.5 溶液于试管中，加热 加热后溶液变为黄绿色 反应的 D 溶液中滴加NaOH溶液 溶液由黄色变为橙色 减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向一密闭容器充入NO2，保持温度不变，扩大容器体积，NO2浓度减小，容器中气体颜色先变浅，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色又变深，故A错误； B．H2O2溶液和KMnO4溶液会发生反应生成氧气，KMnO4不是催化剂，故B错误； C．取2mL 0.5溶液于试管中，加热，溶液变为黄绿色，说明平衡正向移动，正向为吸热反应方向，故C正确； D．溶液中存在平衡，滴加NaOH溶液，H+浓度减小，平衡正向移动，溶液由橙色变为黄色，则减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，故D错误； 故选C。 15. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列说法正确的是 A. 平衡常数表达式为 B. 若的体积分数不再改变，则达到平衡 C. 平衡后充入更多的和，达到新平衡时其浓度均增大 D. 可用单位时间内质量变化来表示反应快慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．CaC2O4、CaO呈固态，则平衡常数表达式为K=c(CO)∙c(CO2)，A项错误； B．分析此反应，产物中只有、为气体，化学计量数固定，体积分数始终为，B项错误； C．起始投入足量CaC2O4，平衡时CO和CO2物质的量相等，平衡后充入等物质的量的CO和CO2，增大生成物浓度平衡逆向移动，但温度不变，平衡常数不变，则达到新平衡时其浓度均不变，C项错误； D．任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随着时间变化的多少，故该反应可用单位时间内CaO质量净增量比较反应快慢，D项正确； 故选D。 16. 乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为  ，  ，仅考虑上述反应，在一定压强，通入1 mol C2H5OH和3 mol H2O，平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。(已知的选择性) 下列说法正确的是 A. 一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B. 一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 C. 图中曲线①表示平衡时的产率随温度的变化 D. 500℃，达到平衡时有n(C2H5OH)+n(CO)=1 mol 【答案】D 【解析】 【分析】根据已知反应，反应，反应、均为吸热反应，升高温度均有利于平衡正向移动，且反应的热效应更大，温度升高的时候对反应影响更大一些，但平衡时CO2和CO的选择性之和为100%，故平衡时CO2和CO的选择性的变化趋势相反，只有第二个反应生成CO，因此升温CO的选择性升高，故曲线③表示CO的选择性随温度的变化，曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化，曲线①表示CO2的选择性随温度的变化，据此作答； 【详解】A．一定温度下，增大，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平衡转化率降低，A错误； B．选用高效催化剂可加快反应速率，不能使平衡发生移动，故H2平衡产率不变，B错误； C．由分析可知②代表H2的产率随温度的变化，C错误； D．500℃，达到平衡时有2n(C2H5OH)+n(CO)+n(CO2)=2mol，n(CO)=n(CO2)，n(C2H5OH)+n(CO)=1mol，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. 回答下列问题： I．部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡 常数(25℃) Ka1=1.8×10-5 Ka2=6.2×10-10 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 （1）在相同条件下，三种弱酸的酸性强弱顺序为_______。 （2）向NaCN溶液中通入少量CO2气体，反应的离子方程式为_______。 Ⅱ．某实验小组想定量探究反应速率与反应物浓度的关系。 查阅资料：该反应速率与c(KMnO4)、c(H2C2O4)的关系为v=kcm(KMnO4)cn(H2C2O4)，k为常数。设计实验方案如下：(在室温下完成以下实验) 实验编号 1 2 3 4 水 10 5 0 5 5 10 10 5 酸性 5 5 10 10 溶液褪色时间 40 20 10 （3）该反应的离子方程式为_______。 （4）4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是_______ 。 （5）2号反应中，的平均反应速率为_______。 （6）根据实验数据可确定n的值为_______。 （7）上述实验过程中，开始溶液颜色均无明显变化，一段时间后溶液突然褪色。某同学设计了如下实验进行探究(已知：对该反应无影响)。 结合实验现象，该同学认为_______(填离子符号)能够加快反应速率，实验1中加入的溶液，其目的是_______。 【答案】（1）CH3COOH>H2CO3>HCN （2）CN-+CO2+H2O=HCN+ （3） （4）KMnO4过量 （5） （6）1 （7） ①. ②. 保证实验1和实验2混合后溶液中的初始浓度相等 【解析】 【分析】某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4(弱酸)溶液的反应来探究“浓度对化学反应速率的影响”，实验①②其它条件相同，只有草酸浓度不同，所以是探究草酸浓度对化学反应速率的影响，实验②③其它条件相同，高锰酸钾的浓度不同，是探究高锰酸钾的浓度对化学反应速率的影响，以此解答。 【小问1详解】 几种弱酸CH3COOH、HCN、H2CO3的一级电离平衡常数分别为：Ka1=1.8×10-5、Ka2=6.2×10-10、Ka1=4.5×10-7，所以酸性强弱顺序为：CH3COOH>H2CO3>HCN，故答案为：CH3COOH>H2CO3>HCN； 【小问2详解】 向NaCN溶液中通入少量CO2气体，酸性：H2CO3>HCN，反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+，故答案为：CN-+CO2+H2O=HCN+； 【小问3详解】 酸性溶液与溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水，该反应的离子方程式为：； 故答案为：； 【小问4详解】 根据反应可知，实验4中高锰酸钾过量，导致溶液没有褪色，故答案为：KMnO4过量； 【小问5详解】 2号实验中草酸的物质的量为：0.5mol/L×0.01L=0.005mol，高锰酸钾的物质的量为：0.2mol/L×0.005L=0.001mol；根据反应可知，高锰酸钾不足，所以反应中消耗的草酸的物质的量为：0.001mol×=0.0025mol，2号反应中，的反应速率为：，故答案为：； 【小问6详解】 通过实验数据可以分析出不同实验中的速率关系。我们使用实验1和实验2的数据进行比较，实验1：，，同理实验2：c(KMnO4)=0.05mol/L，c(H2C2O4)=0.25mol/L，比较两次实验的反应速率：褪色时间与反应速率成反比，因此===2，由于c(KMnO4)不变，所以，即，解得n=1，故答案为：1； 【小问7详解】 对比实验1、2，实验2褪色较快，则Mn2+具有催化作用，能够加快反应速率，实验1中加入 溶液，其目的是：保证实验1和实验2混合后溶液中的初始浓度相等，故答案为：；保证实验1和实验2混合后溶液中的初始浓度相等。 18. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。 （1）溶液的配制：若实验中需配制作250 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，则需要称量NaOH固体_______g。 （2）热量的测定：取上述NaOH溶液和0.50 mol/L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(c和分别取和，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焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应 试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 溶液100 mL 1.35g Zn粉 a b ii 0.65g Zn粉 a c ①温度：b_______c(填“>”“<”或“=”)。 ②_______(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 （4）乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应A：的焓变。 查阅资料：配制溶液时需加入酸。 提出猜想：Zn粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Zn粉和酸的反应。 验证猜想：用pH试纸测得溶液的pH不大于1；向少量溶液中加入Zn粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和_______(用离子方程式表示)。 实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。 教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。 优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为_______。 （5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用_______。 【答案】（1）5.5g； （2） （3） ①. > ②. 或 （4） ①. ②. 将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变；根据(4)中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为 （5）燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等) 【解析】 【小问1详解】 根据n=c·v=0.55mol/L×0.25L=0.1375mol，所以m(NaOH)=n·M=0.1375mol×40g/mol=5.5g； 【小问2详解】 测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，混合溶液的质量为100g，则该过程放出的热量为； 【小问3详解】 ①由于铜离子物质的量为0.02mol，消耗的物质的量为0.02mol，由于0.65g锌粉物质的量为0.01mol，而1.35g锌粉物质的量大于0.02mol，因此1.35g锌粉反应铜离子更充分，放出的热量更多，则温度：b>c； ②或； 【小问4详解】 ①用pH试纸测得溶液的pH不大于1；向少量溶液中加入Zn粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和锌与硫酸反应生成氢气，其反应离子方程式为：； ②优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变；根据实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为； 【小问5详解】 化学能可转化为热能，在生产或生活中的一种应用燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)；故答案为：燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)。 19. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式： ①        (平衡常数) ②            (平衡常数) ③        (平衡常数) （1）_______(用含和的代数式表示)。 （2）下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. 断裂4 mol C-H键的同时生成4 mol H-H键 B. 恒温恒容，和浓度之比不再变化 C. 恒温恒压，混合气体的密度不再变化 D. 恒容绝热，不再变化 （3）列举两种可提高反应②中转化率的措施_______、_______。 （4）在恒压密闭容器内，充入0.2mol (g)与0.4mol (g)只发生反应③。(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①请回答：比较压强：_______(填“>”“＜”或“=”)，维持温度不变，向A点状态的容器中充入氩气，的转化率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。 ②B点处，容器体积为2 L，则℃时该反应的平衡常数K=_______L/mol。 ③比较A、B、C三点的平衡常数大小：_______(用KA、KB、KC表示)。 （5）若其他条件相同的情况下，反应③在不同温度下反应相同时间后，测得的转化率a随温度的变化曲线如图，其原因是_______。 【答案】（1） （2）CD （3） ①. 降压 ②. 升温 （4） ①. > ②. 降低 ③. 200 ④. KA=KB>KC （5）DE段未平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内的转化率增大；EF段已经平衡，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，反应②=反应①-反应③，则； 【小问2详解】 A．断裂4mol C-H的同时生成4mol H-H，均表示正反应速率，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故A错误； B．反应②过程中，和浓度之比是定值，当和浓度之比不再变化时不能说明反应达到平衡，故B错误； C．反应②是气体体积增大的反应，在恒温恒压下，反应过程中容器的体积增大，反应前后气体总质量不变，密度减小，当混合气体的密度不再变化时说明反应达到平衡，故C正确； D．在恒容绝热下发生反应②， 逐渐增大，当不再变化时，反应一定达到平衡状态，故D正确； 故选CD； 【小问3详解】 反应②的正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，CH4转化率升高；反应②的正反应气体系数和增大，减小压强，平衡正向移动，CH4转化率升高；所以提高 CH4转化率的措施有升高温度、降低压强； 【小问4详解】 ①是气体体积减小的反应，同一温度条件下，增大压强，平衡正向移动，CS2(g)的转化率增大，所以压强：P2 > P1，维持温度不变，向A点状态的容器中充入氩气，容器体积增大，相当于减压，平衡逆向移动，CS2的转化率降低； ②B点处，CS2的平衡转化率为80%，列出三段式： ，容器体积为2L，则T1℃时该反应的平衡常数K==200L/mol； ③该反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，所以KA=KB>KC； 【小问5详解】 DE段未平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内的转化率增大；EF段已经平衡，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小。 20. 气态含氮化合物及相关转化是科学家研究的热门问题。请回答下列问题： （1）2007年，诺贝尔化学奖授予了埃特尔，以表彰其对合成氨反应机理的研究。673 K时，各步反应的能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。 ①该历程中决速步骤的反应方程式为_______。 ②相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化作用越强，原因是_______。 （2）用NH3催化还原NO，可以消除氮氧化物的污染。已知：       写出NH3催化还原NO的热化学方程式_______；若该反应为吸热反应，则反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。 （3）活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为：  。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为、，其中、分别为正、逆反应速率常数，变化曲线如左下图所示，则该反应的反应热_______0(填“大于”或“小于”)，理由是_______。 （4）一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中加入和发生反应，测得和的物质的量随时间的变化如图所示： ①在A点时，(N2O)_______(N2)(填“>”、“<”或“=”)。 ②若平衡时总压强为，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数_______(已知：气体分压=气体总压×该气体的物质的量分数)。 【答案】（1） ①. ②. 分散度越高，总表面积越大，吸附的反应物越多 （2） ①.    ②. 高温 （3） ①. 小于 ②. 降低温度，减小的幅度较小，减小的幅度较大，说明降低温度，平衡正向移动，该反应为放热反应 （4） ①. < ②. 16 【解析】 【小问1详解】 ①决速步骤是速率最慢的，活化能最高的，因此由图可知反应的方程式为：； ②相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，总表面积越大，吸附的反应物越多，接触面积越大，反应速率越快； 【小问2详解】 假设为①式，为②式，则①-3×②得到，则该反应的；该反应是吸热的熵增反应，则在高温下反应可自发进行； 【小问3详解】 分析k与温度的关系可知，则该反应的反应热＜0，因为降低温度，减小的幅度较小，减小的幅度较大，说明降低温度，平衡正向移动，该反应为放热反应； 【小问4详解】 ①在A点时，CO的物质的量继续减少，反应正向进行，； ②，若平衡时总压强为pkPa，平衡时CO与N2O的分压均为：，CO2和N2的分压均为：，故化学平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $