精品解析：吉林省吉林市第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题

吉林一中2024-2025学年度下学期期中考试 高一化学(物理方向)试卷 分值：100分 时长：75分钟 可能用到的相对原子质量有： 一、选择题(本题共15小题，每题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 目前化学科学已经融入国民的大部分生活、技术领域，下列说法正确的是 A. 利用CO2合成了脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变 B. 用含KMnO4的硅藻土来保鲜水果，乙烯因发生加成反应而被消耗 C. 彝族五彩拼花绣花裙独具民族特色，其纺织材料棉和麻均为天然有机高分子 D. 四氯化碳的空间填充模型：，乙烯分子的空间填充模型为 2. 工业上利用反应合成甲醇，下列相关的说法正确的是 A. 为了提高甲醇的工业生产效率，生产时应采用低温 B. 反应发生时采取尽可能低的压强可以增大原料转化率 C. 工业上选用合适的催化剂可以有效提高生成物的平衡产量 D. 生产时应采取的正确措施是适宜的温度、高压、催化剂 3. 新己烷(2，2-二甲基丁烷)是常见的燃料添加剂、有机溶剂、有机合成原料，其结构简式如图，下列关于该物质的说法错误的是 A. 与CH3CH2CH2CH2CH2CH3互同系物 B. 可发生取代、氧化反应 C. 一氯代物有3种 D. 它的同分异构体有4种 4. 乙烯的同系物丁烯存在以下转化关系：，下列说法错误的是 A. 乙烯的加聚产物聚乙烯可做食品保鲜膜，结构简式为 B. 反应①和反应②的反应类型不同，①为加成反应，②为取代反应 C. 丁烯使溴水和酸性溶液褪色的原理不同 D. 反应②的产物M只有一种结构 5. 下列有关说法正确的是 A. 软脂酸燃烧热的热化学方程式为： B 一定条件下，与充分反应生成和放热，其热化学方程式： C. 已知同温同压下：；，则 D. 已知，则电解熔融生成时释放能量 6. 对于反应： ，下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是 A. B. C. D. 7. 化学是一门以实验为基础的学科。利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是 A．反应开始后，针筒活塞右移，则该反应是放热反应 B．测定中和反应的反应热 C．测新制氯水的pH值 D．验证Cu与浓硝酸反应△H是否为正值 A. A B. B C. C D. D 8. 对于反应。下列说法正确的是 A. 该反应，在低温条件下自发进行 B. 升高温度，平衡朝正反应方向移动，反应速率加快 C. 其他条件不变，增大可提高的平衡转化率 D. 断裂的同时有断裂说明反应到达该条件下的平衡状态 9. 实验室用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列说法正确的是 A. 甲烷和反应后的产物有4种 B. 实验结束后食盐水中 C. 与足量的完全取代生成等物质的量的时，生成HCl的量为2mol D. 反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，说明生成的一氯甲烷具有酸性 10. 两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是 A. 已知，则 B. 若，则2 molH2O2(aq)的能量小于2 molH2O(l)和1 mol O2(g)的总能量 C. 若△H2＜0，则1 mol SO2和0.5 mol O2的键能之和大于1 mol SO3的键能 D. 工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是提高SO3的吸收率 11. 燃料电池是一种能量转化效率高、对环境友好的新型电池。一种肼(N2H4)燃料电池的工作原理如下图所示，下列有关叙述正确的是 A. 电池工作时，溶液中的由乙槽通过离子交换膜向甲槽迁移 B. 当外电路中流过0.04mol电子时，消耗N2H4的质量为0.32g C. b极的电极反应式为，反应一段时间后溶液的pH增大 D. 若将N2H4改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，电路中通过的电子数减少 12. 碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A. 使用催化剂可以提高反应速率和反应热 B. 反应进程中决速步骤的能垒为 C. 第2步基元反应方程式为： D. 该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 13. 由制备的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A. X交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1mole－时，交换膜右侧溶液质量减少24g B. 该电池工作时，电子由M极经过导线移向N极 C. 该电池在高温条件下的工作效率将因微生物失活而下降 D. M极的电极反应式为 14. 科技人员研发乙醇与水的混合气在催化剂作用下产生H2的反应方程式如下：。在V L恒容容器中，投料比和催化剂总量均相同时，在不同温度下产生标准状况下H2体积与时间关系如下图所示(此实验温度下，催化剂活性均正常)。下列叙述错误的是 A. 平衡常数：①＜② B. 反应温度：②＜① C. ①线0~l80 min的平均反应速率 D. 为提高乙醇的转化率，可适当增加水蒸气的投料比例 15. 焦炭催化还原既可除去，同时还可以回收硫(。一定压强下，向密闭容器中加入足量的焦炭、催化剂和，测得的生成速率与的生成速率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 温度时，向体系中加入焦炭，可进一步增大的转化率 C. 图中四点，只有c点处于平衡状态 D. 时增大压强(压缩容器)，能增大单位体积内活化分子数目 二、非选择题(本题包括第16题~第19题，共4道大题，共55分) 16. 有机化合物的组成、结构、性质及转化是学习有机化学的必备知识。 （1）丙烯是一种重要的化工原料，丙烷在无氧条件下经催化脱氢可制得丙烯，其反应为。反应历程如图所示。 ①丙烯属于_______(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。 ②依据历程图分析该脱氢过程中可能会产生的有机副产物为_______(填分子式)。 （2）丙烯在一定条件下有如图所示的转化关系： ①丙烯与的溶液反应生成A的化学方程式为_______。 ②B可能的结构简式为_______。 ③C的一氯代物有_______种。 ④高分子材料D的结构简式为_______，合成D的反应类型是_______。 17. 能源是国民经济重要的物质基础，能源开发和有效利用是生产技术和生活水平的重要标志。 I．工业甲醇主要由加氢制取。加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应： 反应1： 反应2： 反应3： （1）根据上面的三个方程式，可以得到_______。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为上述反应1。该反应一般认为通过反应2和反应3来实现：若反应2为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。 A． B． C． D． Ⅱ．与经催化重整，制得合成气：。 （3）已知上述反应中相关的化学键键能数据如下，则该反应的_______。 化学键 键能 413 745 436 1075 （4）一定条件下，催化重整反应中的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示(不考虑副反应)，A、B、C三点对应的平衡常数的大小关系为_______。 18. 具有强氧化性，可作氧化剂和漂白剂，被广泛用于蓄电池工业。 I：的制备原理为，实验装置如图所示： （1）仪器b的名称是_______，支管的作用是_______。 （2）试剂X是_______。请指出该装置的一处错误_______。 （3）烘干产品时，用红外灯低温烘干，可能的原因是_______。 Ⅱ：能氧化，反应后溶液变为紫红色，还原产物为。某小组设计实验探究影响反应速率的外界因素，实验方案如下： 序 号 溶液 溶液 水 温度 加入 溶液开始变紫红色所用时间 ① 10.00 25.00 0 30 0 ② 10.00 20.00 V 30 0 ③ 10.00 25.00 0 30 1.00 ④ 10.00 25.00 0 40 0 ⑤ 10.00 15.00 10.00 35 0 （4）写出和溶液反应的离子方程式：_______。 （5）_______。 （6）实验测得：的作用可能是_______。 （7）实验测得：，由此可得出的实验结论是_______。 19. 绿水青山就是金山银山，减少氮氧化物、一氧化碳的排放是环境保护的重要内容。汽车尾气是氮氧化物、一氧化碳的来源之一。 （1）活性炭可对汽车尾气进行处理，涉及原理：。在密闭容器中加入C和NO进行该反应，下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A. B. 混合气体中与的物质的量之比保持不变 C. 恒温恒容条件下，混合气体的压强保持不变 D. 恒温恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变 （2）安装催化转化器对汽车尾气进行处理，可以有效减少氮氧化物的排放，减少环境污染。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应：，若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入，不同温度下，反应体系总压强随时间的变化情况如图中曲线所示。 ①a、b对应温度较高的是_______(填“a”或“b”)。 ②b条件下，内，平均反应速率_______。此温度下，达到平衡时的平衡常数_______。 ③a对应的条件下，反应从开始至平衡时，NO的转化率为_______。 （3）还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。 ①通入的一极是原电池的_______(填“正”或“负”)极。 ②电池工作过程中，通过质子膜向_______(填“左”或“右”)移动。 ③通入的一极上的电极反应式为_______。 ④当转移2mol电子时，理论上生成甲醇的质量为_______g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 吉林一中2024-2025学年度下学期期中考试 高一化学(物理方向)试卷 分值：100分 时长：75分钟 可能用到的相对原子质量有： 一、选择题(本题共15小题，每题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 目前化学科学已经融入国民的大部分生活、技术领域，下列说法正确的是 A. 利用CO2合成了脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变 B. 用含KMnO4的硅藻土来保鲜水果，乙烯因发生加成反应而被消耗 C. 彝族五彩拼花绣花裙独具民族特色，其纺织材料棉和麻均为天然有机高分子 D. 四氯化碳的空间填充模型：，乙烯分子的空间填充模型为 【答案】C 【解析】 【详解】A．脂肪酸属于有机物，但不属于有机高分子，因此利用CO2合成了脂肪酸，实现了无机物分子向有机物分子的转变，A错误； B．KMnO4溶液具有强氧化性，会氧化水果产生的乙烯，从而可以起到保鲜水果的作用，反应类型是氧化反应，而不属于加成反应，B错误； C．彝族五彩拼花绣花裙独具民族特色，其纺织材料棉和麻主要成分是纤维素，纤维素为天然有机高分子，C正确； D．四氯化碳分子是正四面体形；但乙烯分子C2H4属于平面分子，分子中含有的2个C原子和4个H原子处于同一平面上，图示的分子中含有的原子数目及分子的直线形结构都不符合事实，D错误； 故合理选项是C。 2. 工业上利用反应合成甲醇，下列相关的说法正确的是 A. 为了提高甲醇的工业生产效率，生产时应采用低温 B. 反应发生时采取尽可能低的压强可以增大原料转化率 C. 工业上选用合适的催化剂可以有效提高生成物的平衡产量 D. 生产时应采取的正确措施是适宜的温度、高压、催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．低温虽有利于平衡正向移动，但会大幅降低反应速率，生产效率反而下降，A错误； B．降低压强会使平衡逆向移动，原料转化率降低，B错误； C．催化剂会加快反应速率，但不影响平衡，无法提高平衡产量，C错误； D．适宜温度会使平衡产率与速率兼顾，高压促进正反应，催化剂加速达平衡，D正确； 故选D。 3. 新己烷(2，2-二甲基丁烷)是常见的燃料添加剂、有机溶剂、有机合成原料，其结构简式如图，下列关于该物质的说法错误的是 A. 与CH3CH2CH2CH2CH2CH3互为同系物 B. 可发生取代、氧化反应 C. 一氯代物有3种 D. 它的同分异构体有4种 【答案】A 【解析】 【详解】A．新己烷(2，2-二甲基丁烷)与分子式都是C6H14，二者属于同分异构体，A错误； B．新己烷(2，2-二甲基丁烷)属于烷烃，能够发生的特征反应是取代反应；该物质能够燃烧，燃烧反应属于氧化反应，故该物质可发生取代、氧化反应，B正确； C．该物质分子中含有3种不同位置的H原子，因此其一氯代物有3种，C正确； D．该物质的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、4种不同结构，D正确； 故合理选项是A。 4. 乙烯的同系物丁烯存在以下转化关系：，下列说法错误的是 A. 乙烯的加聚产物聚乙烯可做食品保鲜膜，结构简式为 B. 反应①和反应②的反应类型不同，①为加成反应，②为取代反应 C. 丁烯使溴水和酸性溶液褪色的原理不同 D. 反应②的产物M只有一种结构 【答案】B 【解析】 【详解】A．结构中含有碳碳双键，可以发生加聚反应生成聚乙烯，结构简式为，可做食品保鲜膜，A项正确； B．反应①为，反应类型为加成反应，反应②为，反应类型为加成反应，B项错误； C．丁烯使溴水褪色的原理是丁烯与发生加成反应，而使酸性溶液褪色的原理是丁烯发生氧化反应，故褪色的原理不同，C项正确； D．丁烯的结构对称，故反应②的产物M只有一种结构，M为，D项正确； 答案选B。 5. 下列有关说法正确的是 A. 软脂酸燃烧热的热化学方程式为： B. 一定条件下，与充分反应生成和放热，其热化学方程式： C. 已知同温同压下：；，则 D. 已知，则电解熔融生成时释放能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．软脂酸燃烧热要求生成液态水，而方程式中H2O为气态，不符合燃烧热定义，A错误； B．可逆反应无法完全进行，实际放热a kJ小于理论最大值，ΔH对应1mol反应的理论值，故ΔH < -2akJ/mol，B正确； C．ΔH1为强酸强碱中和，ΔH2为弱酸中和，后者放热更少，ΔH1应小于ΔH2，C错误； D．电解Al2O3是吸热过程，应吸收1675.5kJ而非释放，D错误； 故选B。 6. 对于反应： ，下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．升高温度，速率加快，正方向是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，逆反应速率变化更大，A正确； B．根据先拐先平数据大，则p2压强大，反应为气体分子数不变的反应，升高压强，平衡不移动，C的平衡质量分数不变，B错误； C．相同条件下，温度升高，平衡逆向移动，B转化率降低，C错误； D．A是固体，加入A，速率不变，平衡不移动，D错误； 故选A。 7. 化学是一门以实验为基础的学科。利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是 A．反应开始后，针筒活塞右移，则该反应是放热反应 B．测定中和反应的反应热 C．测新制氯水的pH值 D．验证Cu与浓硝酸反应的△H是否为正值 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应开始后，针筒活塞右移，可能是由于反应放热，使气体压强增大导致针筒活塞右移；也可能是稀硫酸滴入，生成氢气使锥形瓶中的压强增大而导致针筒活塞右移，因此不能证明该反应是放热反应，A错误； B．测定中和反应的反应热需要用环形玻璃搅拌棒进行搅拌，B错误； C．氯水中含有的HCl、HClO能够使pH试纸变红，同时HClO具有强氧化性，又会将试纸氧化漂白变为无色，因此不能使用pH试纸测定氯水的pH，C错误﹔ D．若Cu与浓硝酸反应放热，将导致与红墨水连通的试管内气压增大，红墨水液面出现左低右高，可验证铜与浓硝酸反应的△H是否为正值，D正确； 故合理选项是D。 8. 对于反应。下列说法正确的是 A. 该反应，在低温条件下自发进行 B. 升高温度，平衡朝正反应方向移动，反应速率加快 C. 其他条件不变，增大可提高的平衡转化率 D. 断裂的同时有断裂说明反应到达该条件下的平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应中气体物质的量由9mol增至10mol，熵变ΔS>0，放热熵增的反应在任意温度下都可以自发进行，A错误； B．升温使平衡向吸热方向（逆反应）移动，但反应速率均加快，B错误； C．增大会提高O2的转化率，但NH3的转化率降低，C错误； D．正反应每断裂12mol N-H键对应逆反应断裂12mol O-H键，1:1的断裂速率说明正逆反应速率相等，达到平衡，D正确； 故选D。 9. 实验室用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列说法正确的是 A. 甲烷和反应后的产物有4种 B. 实验结束后食盐水中 C. 与足量的完全取代生成等物质的量的时，生成HCl的量为2mol D. 反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，说明生成的一氯甲烷具有酸性 【答案】B 【解析】 【分析】甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中HCl和CH3Cl是气体，其他三种均为油状液体，据此分析作答。 【详解】A．由分析可知，甲烷和反应后的产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl共5种，A错误； B．饱和食盐水中，甲烷与氯气反应生成HCl，HCl溶于饱和食盐水，使氯化钠溶液中浓度大于钠离子，即实验结束后食盐水中，B正确； C．与足量的完全取代生成等物质的量的时，即生成，则生成HCl的量为2.5mol ，C错误； D．CH3Cl是非电解质，不显酸性，所得的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红的原因是HCl具有酸性， D错误； 故选B。 10. 两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是 A. 已知，则 B. 若，则2 molH2O2(aq)的能量小于2 molH2O(l)和1 mol O2(g)的总能量 C. 若△H2＜0，则1 mol SO2和0.5 mol O2的键能之和大于1 mol SO3的键能 D. 工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是提高SO3的吸收率 【答案】D 【解析】 【详解】A．气态二氧化硫的能量大于液态二氧化硫，生成液态二氧化硫放热更多，则△Ha＜△Hb，A错误﹔ B．①，②，①+②整理可得。若，说明H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)是放热反应，则2molH2O2(aq)的能量大于2 molH2O(l)和1molO2(g)的总能量，B错误； C．若△H2＜0，根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能，C错误； D．工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是避免用水吸收时形成酸雾，故可以防止酸雾的形成，便于更充分吸收SO3，从而可提高SO3的吸收率，D正确； 故合理选项是是D。 11. 燃料电池是一种能量转化效率高、对环境友好的新型电池。一种肼(N2H4)燃料电池的工作原理如下图所示，下列有关叙述正确的是 A. 电池工作时，溶液中的由乙槽通过离子交换膜向甲槽迁移 B. 当外电路中流过0.04mol电子时，消耗N2H4的质量为0.32g C. b极的电极反应式为，反应一段时间后溶液的pH增大 D. 若将N2H4改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，电路中通过的电子数减少 【答案】B 【解析】 【分析】燃料电池中，燃料发生氧化反应，所以a电极是负极，通入氧气的b电极是正极。 【详解】A．O2在正极发生还原反应：O2+2H2O+4e- =4OH-，正极生成OH-离子，为保持溶液呈电中性， Na+由甲槽向乙槽迁移，A项错误； B．负极发生氧化反应，反应式为4OH-+N2H4-4e-=N2↑+4H2O，当外电路中流过0.04mol电子时，消耗0.01mol N2H4，其质量为0.32g，B项正确； C．碱性条件下，电极方程式中不能出现H+，b极的电极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，C项错误； D．消耗1mol N2H4时转移4mol电子，改为甲烷时，电极反应式为，消耗1mol CH4时转移8mol电子，D项错误； 答案选B。 12. 碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A. 使用催化剂可以提高反应速率和反应热 B. 反应进程中决速步骤的能垒为 C. 第2步的基元反应方程式为： D. 该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用催化剂可以提高反应速率，但不能改变反应热，A错误； B．由图可知：反应进程中决速步骤的能垒为(103.l×102ev- (22.6×102eV)=125.7×102eV，B错误； C．由图可知,第2步的基元反应方程式为：，C正确； D．由图可知：该过程中涉及极性键的断裂和形成，而没有非极性键的断裂和形成，D错误； 故合理选项是C。 13. 由制备工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A. X交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1mole－时，交换膜右侧溶液质量减少24g B. 该电池工作时，电子由M极经过导线移向N极 C. 该电池在高温条件下的工作效率将因微生物失活而下降 D. M极的电极反应式为 【答案】A 【解析】 【分析】由制备的工作原理图可知，该装置为原电池，M电极发生失去电子生成，电极反应式为，则M电极为负极，N电极为正极，电极反应式为，原电池工作时，阳离子移向正极N，阴离子移向负极M，据此解答。 【详解】A．目的是制备，应使由右侧进入左侧，故X交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1mole－时，交换膜右侧有电极反应式及0.5mol移动到左侧，溶液质量减少，A项错误； B．原电池工作时，电子由负极经过导线移向正极，即由M极经过导线移向N极，B项正确； C．微生物成分为蛋白质，在高温条件下易变性失活，故工作效率下降，C项正确； D．根据上述分析可知，M电极电极反应式为，D项正确； 答案选A。 14. 科技人员研发乙醇与水的混合气在催化剂作用下产生H2的反应方程式如下：。在V L恒容容器中，投料比和催化剂总量均相同时，在不同温度下产生标准状况下H2体积与时间关系如下图所示(此实验温度下，催化剂活性均正常)。下列叙述错误的是 A. 平衡常数：①＜② B. 反应温度：②＜① C. ①线0~l80 min的平均反应速率 D. 为提高乙醇的转化率，可适当增加水蒸气的投料比例 【答案】B 【解析】 【分析】从图象可以看出：温度②条件下反应速率快，可知温度：②＞①；又因为温度升高时，氢气的体积增大，说明升高温度化学平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知，该反应的正反应为吸热反应，根据平衡移动原理分析解答。 【详解】A．由分析可知：该反应的正反应为吸热反应，△H＞0，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，导致反应的化学平衡常数增大，由于温度：①＜②，所以化学平衡常数：②＞①，即平衡常数：①＜②，A正确； B．温度②条件下反应速率快，可知温度：②＞①，B错误； C．①线0~l80 min氢气的体积为180 mL，根据物质反应转化关系可知反应产生CH3CH2OH的体积变化量为90 mL，故用CH3CH2OH浓度变化表示的化学反应速率v(CH3CH2OH)== mol/ (L·min)，C正确； D．根据平衡移动原理，在乙醇浓度不变时，适当适当增加水蒸气的投料比例，即增大反应物水蒸气的浓度，化学平衡正向移动，可以使更多乙醇反应转化为生成物，从而能够提高乙醇的平衡转化率，D正确； 故合理选项是B。 15. 焦炭催化还原既可除去，同时还可以回收硫(。一定压强下，向密闭容器中加入足量的焦炭、催化剂和，测得的生成速率与的生成速率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 温度时，向体系中加入焦炭，可进一步增大的转化率 C. 图中四点，只有c点处于平衡状态 D. 时增大压强(压缩容器)，能增大单位体积内活化分子数目 【答案】CD 【解析】 【分析】的生成速率代表逆反应速率，的生成速率代表正反应速率，且二者的化学计量系数为2:1，则图中温度时，的生成速率与的生成速率分别为，符合化学计量系数比，此时反应处于平衡状态，据此解答。 【详解】A．根据上述分析可知，温度时，反应处于平衡状态，温度升高至d点对应温度时，的生成速率与的生成速率之比大于2:1，说明的生成速率大于其本身消耗速率，平衡逆向移动，结合平衡移动原理，升高温度平衡向吸热方向移动，可判断该反应逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，即，A项错误； B．温度时，该反应处于平衡状态，向体系中加入焦炭为固体物质，平衡不移动，不能增大的转化率，B项错误； C．图中四点温度下，只有c点温度下的的生成速率与的生成速率符合化学计量系数比2:1，处于平衡状态，C项正确； D．时增大压强(压缩容器)，气体物质的浓度增大，即增大了单位体积内的活化分子数，D项正确； 答案选CD。 二、非选择题(本题包括第16题~第19题，共4道大题，共55分) 16. 有机化合物的组成、结构、性质及转化是学习有机化学的必备知识。 （1）丙烯是一种重要的化工原料，丙烷在无氧条件下经催化脱氢可制得丙烯，其反应为。反应历程如图所示。 ①丙烯属于_______(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。 ②依据历程图分析该脱氢过程中可能会产生的有机副产物为_______(填分子式)。 （2）丙烯在一定条件下有如图所示的转化关系： ①丙烯与的溶液反应生成A的化学方程式为_______。 ②B可能的结构简式为_______。 ③C的一氯代物有_______种。 ④高分子材料D的结构简式为_______，合成D的反应类型是_______。 【答案】（1） ①. 不饱和烃 ②. （2） ①. ②. CH3CH(OH)CH3或CH3CH2CH2OH ③. 2 ④. ⑤. 加聚反应 【解析】 【分析】丙烯分子中含有碳碳双键，丙烯和水加成生成羟基得到B可能为CH3CH(OH)CH3或CH3CH2CH2OH，丙烯和氢气加成生成C为丙烷，丙烯发生加聚反应生成高聚物D为，丙烯和溴单质加成生成A为； 【小问1详解】 ①丙烯分子中含有碳碳双键，属于不饱和烃 ②依据历程图分析该脱氢过程中会形成中间体，2个中间体可能会结合而产生有机副产物为； 【小问2详解】 ①丙烯含碳碳双键，与的溶液反应生成，化学方程式为。 ②丙烯和水加成生成羟基得到B可能为CH3CH(OH)CH3或CH3CH2CH2OH。 ③C为丙烷CH3CH2CH3，分子结构对称，含有2种氢，则其一氯代物有2种。 ④由分析，高分子材料D的结构简式为，合成D的反应类型是加聚反应； 17. 能源是国民经济重要的物质基础，能源开发和有效利用是生产技术和生活水平的重要标志。 I．工业甲醇主要由加氢制取。加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应： 反应1： 反应2： 反应3： （1）根据上面的三个方程式，可以得到_______。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为上述反应1。该反应一般认为通过反应2和反应3来实现：若反应2为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。 A． B． C． D． Ⅱ．与经催化重整，制得合成气：。 （3）已知上述反应中相关的化学键键能数据如下，则该反应的_______。 化学键 键能 413 745 436 1075 （4）一定条件下，催化重整反应中的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示(不考虑副反应)，A、B、C三点对应的平衡常数的大小关系为_______。 【答案】（1）-49 （2） ①. A ②. 总反应为放热反应，反应2为吸热反应，反应3为放热反应，反应2的活化能大于反应3的活化能 （3）+120 （4）KB=KC>KA 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3，故，故a=-49； 【小问2详解】 总反应为放热反应，故可排除B、D，反应2为慢反应，则反应2的活化能大于反应3的活化能，故选A，理由为：总反应为放热反应，反应2为吸热反应，反应3为放热反应，反应2的活化能大于反应3的活化能； 【小问3详解】 反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，故； 【小问4详解】 平衡常数只受温度影响，催化重整反应为吸热反应，升高温度，平衡上述增大。压强相同时，升高温度，平衡正向移动，甲烷的平衡转化率增大，故KB=KC>KA。 18. 具有强氧化性，可作氧化剂和漂白剂，被广泛用于蓄电池工业。 I：的制备原理为，实验装置如图所示： （1）仪器b的名称是_______，支管的作用是_______。 （2）试剂X是_______。请指出该装置的一处错误_______。 （3）烘干产品时，用红外灯低温烘干，可能的原因是_______。 Ⅱ：能氧化，反应后溶液变为紫红色，还原产物为。某小组设计实验探究影响反应速率的外界因素，实验方案如下： 序 号 溶液 溶液 水 温度 加入 溶液开始变紫红色所用时间 ① 10.00 25.00 0 30 0 ② 10.00 20.00 V 30 0 ③ 10.00 25.00 0 30 1.00 ④ 10.00 25.00 0 40 0 ⑤ 10.00 15.00 1000 35 0 （4）写出和溶液反应的离子方程式：_______。 （5）_______。 （6）实验测得：的作用可能是_______。 （7）实验测得：，由此可得出的实验结论是_______。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡压强，使浓硫酸能够顺利滴下 （2） ①. 生石灰(或碱石灰或氢氧化钠)等 ②. 缺少防倒吸装置 （3）产品受热易分解 （4）5+2Mn2++8H2O=10+2+16H+ （5）5.00 （6）作催化剂 （7）其他条件不变，升高温度，变色时间缩短，反应速率加快 【解析】 【分析】实验Ⅰ：装置A制取氨气，装置B是制备的发生装置，装置C是尾气处理装置； 实验Ⅱ：通过控制变量法探究设计实验探究影响反应速率的外界因素，通过比较各组实验条件的差异，找到对应的变量，同时比较所用时间，可以得出相应的结论； 【小问1详解】 仪器b的名称是恒压滴液漏斗；支管b的作用是平衡压强，使浓硫酸能够顺利滴下； 【小问2详解】 浓氨水受热产生氨气，固体X遇氨水产生氨气，可以选用生石灰(或碱石灰或氢氧化钠)等； ​​B装置中导管直接插入浓硫酸中，易发生倒吸（或缺少防倒吸装置）； 【小问3详解】 属于铵盐，受热易分解，所以采用红外灯低温烘干； 【小问4详解】 反应后溶液变为紫红色，则产物有高锰酸根离子，且过二硫酸铵有强氧化性，还原产物为硫酸根，故根据氧化还原反应配平得：5+2Mn2++8H2O=10+2+16H+； 小问5详解】 根据控制变量法设计实验，各组实验液体总体积相等(35mL)，故求得V=5.00； 【小问6详解】 硫酸银加快反应速率，其作用可能是作催化剂，降低了反应活化能； 小问7详解】 实验①和④仅改变温度，实验④温度更高，时间更短，说明其他条件不变，升高温度，变色时间缩短，反应速率加快。 19. 绿水青山就是金山银山，减少氮氧化物、一氧化碳的排放是环境保护的重要内容。汽车尾气是氮氧化物、一氧化碳的来源之一。 （1）活性炭可对汽车尾气进行处理，涉及原理：。在密闭容器中加入C和NO进行该反应，下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A. B. 混合气体中与的物质的量之比保持不变 C. 恒温恒容条件下，混合气体的压强保持不变 D. 恒温恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变 （2）安装催化转化器对汽车尾气进行处理，可以有效减少氮氧化物的排放，减少环境污染。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应：，若在容积为10L的密闭容器中进行该反应，起始时充入，不同温度下，反应体系总压强随时间的变化情况如图中曲线所示。 ①a、b对应的温度较高的是_______(填“a”或“b”)。 ②b条件下，内，平均反应速率_______。此温度下，达到平衡时的平衡常数_______。 ③a对应的条件下，反应从开始至平衡时，NO的转化率为_______。 （3）还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。 ①通入的一极是原电池的_______(填“正”或“负”)极。 ②电池工作过程中，通过质子膜向_______(填“左”或“右”)移动。 ③通入的一极上的电极反应式为_______。 ④当转移2mol电子时，理论上生成甲醇的质量为_______g。 【答案】（1）AD （2） ①. a ②. 0.0015 ③. 33.75 ④. 54% （3） ①. 负 ②. 左 ③. CO+4e-+4H+=CH3OH ④. 16 【解析】 【小问1详解】 A．，正逆反应速率比等于系数比，反应达到平衡状态，A符合题意； B．N2与CO2都是生成物，N2与CO2的物质的量之比始终为1：1，混合气体中N2与CO2的物质的量之比保持不变，反应不一定平衡，B不符合题意； C．反应前后气体系数和相等，压强是恒量，恒温、恒容条件下，混合气体的压强保持不变，反应不一定平衡，C不符合题意； D．反应前后气体物质的量不变，气体质量增大，平均摩尔质量是变量，恒温、恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变，反应达到平衡状态，D符合题意； 故选AD； 【小问2详解】 ①反应开始前，a的压强大，所以实验a、b对应的温度较高的是a； ②实验b从开始至平衡，压强由180kPa降低至150kPa，则平衡时气体总物质的量为，设转化的CO的物质的量为2xmol，可列出三段式：，0.4-2x+0.5-2x+2x+x=0.75，解得x=0.15，b条件下，内，平均反应速率；此温度下，达到平衡时的平衡常数； ③实验b从开始至平衡，压强由180kPa降低至150kPa，则平衡时气体总物质的量为，设转化的CO的物质的量为2xmol，可列出三段式：，0.4-2x+0.5-2x+2x+x=0.765，解得x=0.135，故反应从开始至平衡时，NO的转化率为：； 【小问3详解】 该装置为原电池，总反应中H元素化合价升高，通入H2的一极为负极，通入CO的一极为正极。 ①根据分析，通入H2的一极为负极； ②原电池中溶液中的阳离子移向正极，故H+向左移动； ③通入CO的一极为正极，电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH； ④由正极反应式可知，转移2mol电子时，理论上生成0.5mol甲醇，质量为=16g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$