精品解析：甘肃省张掖市民乐县第一中学2025-2026学年高二上学期9月月考化学试卷

2025-2026学年高二年级9月月考 化 学 试 题 可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 一、选择题：(共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意。) 1. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于将化学能转化为热能的是 A．太阳能热水器烧水 B．自热火锅发热包 C．风力发电机 D．新能源汽车电池 A. A B. B C. C D. D 2. 下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石更稳定 B. 稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol H2O(l)，放出57.3 kJ热量 C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成SO2，前者放出的热量多 D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-a kJ/mol，则将14 g N2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5a kJ的热量 3. 已知下列反应的热化学方程式： ① ② ③ 则反应的为。 A. B. C. D. 4. 在2L的恒温密闭容器中，充入2molA和3molB发生反应，经2min后B的浓度减少。下列说法正确的是 A. 用A表示2min内的反应速率是 B. 比较B、D的反应速率：小于 C. 2min时物质C的浓度为 D. 2min末容器内气体的压强比起始时压强小 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 在制备乙酸乙酯中，加入过量的乙醇 B. 夏天，打开冰镇啤酒瓶盖产生大量泡沫 C. Fe(SCN)3溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅 D. 工业合成氨反应中采用400~500℃的高温 6. 体积恒定的密闭容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ，其它条件不变时，下列说法正确的是 A. 降低温度使反应速率减小的程度：v正 > v逆 B. 增大压强可使化学平衡常数增大 C. 移走CO2可提高CO的平衡转化率 D. 使用催化剂可提高NO的平衡转化率 7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得的浓度为。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得的浓度为。下列有关判断正确的是 A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率增大 D. 的体积分数减小 8. 有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 B. 总反应的化学方程式为 C. 浓度过大或者过小，均会导致反应速率降低 D. 在整个反应过程中的作用是催化剂 9. 已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY，反应初始4s内v(X)＝0.005mol/(L·s)。下列说法正确的是 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A. 4s时容器内c(Y)＝0.78mol/L B. 达平衡时，X的转化率为80% C. 反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D. 1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K＝0.4 10. 工业合成氨的反应为，其工艺如图所示。下列措施能提高N2平衡转化率的是 ①干燥净化“原料气”②采用“10MPa~30MPa”③“热交换”分离热量④“冷却”分离液氨⑤使用“铁触媒” A. ②③④ B. ①④⑤ C. ①②③ D. ③④⑤ 11. 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)，下列结论正确的是 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 2A(g)+B(g)2C(g) 2A(g)C(g) 3A(g)+B(g)2C(g) A(g)+B(g)2C(g) A. 反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1 B. 反应Ⅱ：ΔH<0，T1>T2 C. 反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T1> T2 D. 反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1 12. 甲烷重整时会涉及以下反应： ①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)　K1 ②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　 K2 它们的平衡常数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 反应①、②都是放热反应 B. 平衡时两曲线交点处有c2(CO)·c2(H2)=c(CH4)·c(CO2) C. 反应①进行的程度比反应②大 D. 增大H2O(g)的浓度，反应物的平衡转化率均增大 13. 工业上利用甲烷制取炭黑的反应是① ；反应过程中容易发生副反应：② 。下列有关说法中正确的是 A. 反应①在常温下就可以自发进行 B. 焓变是副反应②自发进行的决定因素 C. 制取炭黑允许的最低温度是927.8K D. 温度越高对制取炭黑越有利 14. 向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，测得的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. 该反应低温条件下自发 B. 增大体积，增大，减小 C. 投料比，且平衡常数 D. 当，温度为时，氨气的平衡转化率为 二、非选择题：(本题共4小题，共58分。) 15. 硫酸铁在化学实验中应用广泛。某小组利用硫酸铁进行如下实验： Ⅰ．测定Fe和发生归中反应的反应热。 （1）配制溶液。称取一定量固体溶于适量硫酸溶液中，加水稀释至250mL。下列仪器中，完成本实验一定不需要选择的是______(填字母)。 （2）为测定的焓变，甲同学设计了如下实验方案i。 方案 操作 i 在如图所示的简易量热器中加入2.8g铁粉，再加入100mL(1)中配制好的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，测定放出热量Q1kJ；计算反应热为ΔH1 ①本实验中“搅拌”的操作方法是______。 ②乙同学认为甲同学设计的实验方案测得的结果误差较大，判断依据是______。基于相关原理，乙同学重新设计了优化的实验方案ii。 方案 操作 ii 第1步，在如图所示的简易量热器中加入2.8g铁粉，再加入100mL0.1mol·L-1CuSO4溶液，测定放出热量Q2kJ，计算反应热为ΔH2； 第2步，在如图所示的简易量热器中加入3.2g铜粉，再加入100mL(1)中配制好的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，测定放出热量Q3kJ，计算反应热为ΔH3。 根据方案ii测定结果计算：______ (用含△H2、ΔH3的代数式表示)。 Ⅱ．探究影响Cu和反应速率的外界因素。 实验 纯铜粉质量(g) 0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液体积(mL) 水的体积(mL) 水浴温度(℃) 测定铜粉完全溶解所用时间(min) I 0.3 60 0 35℃ t₁ Ⅱ 0.3 50 V 35℃ t2 Ⅲ 0.3 60 0 45℃ t3 （3）实验Ⅱ中，V=______。 （4）设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是______。 （5）实验结果：t₁>t3，由此可推出的实验结论是______。 16. 几种物质燃烧热如下表所示。 可燃物 H2(g) CO(g) CH3OH(l) CH4(g) 燃烧热()/kJ·mol⁻¹ -285.8 -283.0 -726.5 -890.3 回答下列问题： （1）写出表示CH4(g)燃烧热的热化学方程式______。 （2）______。 （3）H2(g)+O2(g)=H2O(g) ______(填“>”、“<”或“=”)。 （4）某水煤气含CO、H2、N2和CO2，其中N2、CO2体积分数分别为15%、5%。 1 mol这种水煤气完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出热量为227.52 kJ，该水煤气中CO、H2的物质的量分别为______mol、______mol。 （5）在下图坐标系中画出CO燃烧反应的能量变化图示______。 （6）以CO2催化氢化制的能量变化如图所示。 ①该过程中决定总反应速率的反应式为______。 ②下列叙述正确的是______(填字母)。 A．升高温度，总反应平衡常数增大 B．选择催化剂降低TS2的能量 C．总反应分六个基元反应 17. 和二者均为常见的大气污染物，科研工作者通过硫循环完成二者的综合处理，发生的反应有： 反应i． ； 反应ii． ； 反应iii． 。 （1）___________(用含的代数式表示)，___________(用含的代数式表示)。 （2）向某恒容密闭容器中加入一定量和充入一定量，仅发生反应的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。 ①___________(填“>”或“<”)0，___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。 ②对应点的混合气体中氧元素的质量：a___________(填“>”“<”或“=”)b。 ③对应点的平衡常数：b___________(填“>”“<”或“=”)c。 （3）一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，仅发生反应后，该反应达到平衡，此时测得混合气体中的物质的量分数为。 ①该混合气体中，___________。 ②内，___________，该反应的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。 18. 零碳燃料是未来能源体系的重要组成部分。我国科学家致力研究资源化路径： I．催化加氢制甲烷()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 路径A(甲烷化)： 路径B(氧再生)： 回答下列问题： （1）已知、下： 计算路径A的___________。 （2）在500K、恒容反应器中进行路径A反应。初始分压：，。研究发现，的生成速率满足：，某时刻测得，求此时的消耗速率___________。 （3）下图为路径A中转化率()和选择性[]随压强的变化曲线。 ①由图可知，甲烷化宜选择的工业压强约为___________MPa． ②相同压强下，的选择性总小于，其原因是___________。 II．催化加氢制二甲醚()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 反应a(主反应)： 反应b(副反应)： （4）在绝热恒容容器中，起始投料和，发生以上反应。下列说法能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。 A. 容器内气体密度保持不变 B. 与的物质的量之比不再变化 C. 容器内温度不再变化 D. 容器内压强不再变化 （5）在恒温恒容容器中，起始时充入与，同时发生反应a、b。实验测得不同温度下达到平衡时的数据如图所示：[选择性] ①图中表示选择性的曲线是___________(填“”“”或“”)。 ②已知初始总压为，时平衡体系中的分压为___________(结果用最简分数表示，下同)，反应b的压强平衡常数___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级9月月考 化 学 试 题 可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 一、选择题：(共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意。) 1. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于将化学能转化为热能的是 A．太阳能热水器烧水 B．自热火锅发热包 C．风力发电机 D．新能源汽车电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．太阳能热水器烧水是将太阳能转化为热能，A不符合题意； B．自热火锅发热包通过化学反应释放热量，将化学能转化为热能，B符合题意； C．风力发电机是将风能转化为电能，C不符合题意； D．新能源汽车电池是将化学能转化为电能，D不符合题意； 故选B。 2. 下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石更稳定 B. 稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol H2O(l)，放出57.3 kJ热量 C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成SO2，前者放出的热量多 D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-a kJ/mol，则将14 g N2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5a kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨转化为金刚石吸热（ΔH>0），说明石墨能量更低，更稳定，故金刚石更稳定的说法错误，A错误； B．稀氨水是弱碱，中和反应中会额外消耗热量，导致放出的热量小于57.3 kJ，B错误； C．硫蒸气的能量高于硫固体，燃烧生成相同产物时前者释放更多热量，C正确； D．合成氨为可逆反应，14 g N2无法完全反应，实际放热小于0.5a kJ，D错误； 故选C。 3. 已知下列反应的热化学方程式： ① ② ③ 则反应的为。 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据盖斯定律，目标反应可由12×③+5×②-2×①组合得到，因此，故答案选A。 4. 在2L的恒温密闭容器中，充入2molA和3molB发生反应，经2min后B的浓度减少。下列说法正确的是 A. 用A表示2min内的反应速率是 B. 比较B、D的反应速率：小于 C. 2min时物质C的浓度为 D. 2min末容器内气体的压强比起始时压强小 【答案】C 【解析】 【详解】A．A是固体，其浓度视为常数，不能用浓度变化表示反应速率，A错误； B．B的浓度减少0.6 mol/L，时间为2分钟，v(B)==0.3mol/(L·min)=0.005mol/(L·s)，D的速率与B的速率比为2:3，故，两者速率相等，B错误； C．根据反应比例，B减少0.6mol/L时，C的浓度增加量为×=0.2mol/L，C正确； D．反应前后气体的化学计量数相等，故总物质的量不，压强不变，D错误； 故选C。 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 在制备乙酸乙酯中，加入过量的乙醇 B. 夏天，打开冰镇啤酒瓶盖产生大量泡沫 C. Fe(SCN)3溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅 D. 工业合成氨反应中采用400~500℃的高温 【答案】D 【解析】 【详解】A．制备乙酸乙酯时加入过量乙醇，通过增加反应物浓度使平衡正向移动，符合勒夏特列原理，A正确； B．啤酒开瓶后压强降低，CO2溶解平衡逆向移动释放气体，符合勒夏特列原理，B正确； C．铁粉消耗Fe3+，导致平衡逆向移动，Fe(SCN)3浓度降低，符合勒夏特列原理，C正确； D．合成氨是放热反应，升温平衡逆向移动，合成氨采用高温是为了提高反应速率，不能用勒夏特列原理解释，D错误； 故选D。 6. 体积恒定的密闭容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ，其它条件不变时，下列说法正确的是 A. 降低温度使反应速率减小的程度：v正 > v逆 B. 增大压强可使化学平衡常数增大 C. 移走CO2可提高CO的平衡转化率 D. 使用催化剂可提高NO的平衡转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．降低温度时，正、逆反应速率均减小，该反应放热，逆反应活化能较高，速率下降更显著，故v正减小的程度小于v逆，A错误； B．化学平衡常数仅与温度有关，增大压强不会改变平衡常数，B错误； C．移走CO2使平衡正向移动，CO的平衡转化率提高，C正确； D．催化剂同等程度加快正逆反应速率，不改变平衡状态，NO的平衡转化率不变，D错误； 故选C。 7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得的浓度为。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得的浓度为。下列有关判断正确的是 A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率增大 D. 的体积分数减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．容积扩大后A浓度由瞬间0.25 mol/L增至平衡0.30 mol/L，说明平衡逆向移动，减小压强时平衡向气体体积增大的方向移动，故x+y>z，A错误； B．容积扩大后A浓度由瞬间0.25 mol/L增至平衡0.30 mol/L，说明平衡逆向移动，B错误； C．平衡逆向移动，B的物质的量增加，转化率减小，C错误； D．平衡逆向移动，C的物质的量减少，且气体总物质的量增加，C的体积分数减小，D正确； 故答案选D。 8. 有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 B. 总反应的化学方程式为 C. 浓度过大或者过小，均会导致反应速率降低 D. 在整个反应过程中的作用是催化剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．活化能越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，根据能量图，Ⅱ→Ⅲ的活化能为45.3 kJ/mol-(-31.8 kJ/mol)=77.1 kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能为43.5kJ/mol-(-42.6kJ/mol)=86.1kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，A错误； B．结合机理图，HCOOH在催化剂作用下分解生成CO2和H2，中间产物最终抵消，总反应方程式为，B正确； C．H+浓度过大时，抑制HCOOH电离（HCOOHHCOO-+H+），导致HCOO-浓度降低，减缓步骤Ⅰ→Ⅱ，H⁺浓度过小时，步骤Ⅲ→Ⅳ（需H+参与）速率减慢，故H+浓度过大或过小均降低反应速率，C正确； D．反应前后[L-Fe-H]+没有变化，[L-Fe-H]+是该反应的催化剂，D正确； 故选A。 9. 已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY，反应初始4s内v(X)＝0.005mol/(L·s)。下列说法正确的是 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A. 4s时容器内c(Y)＝0.78mol/L B. 达平衡时，X的转化率为80% C. 反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D. 1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K＝0.4 【答案】B 【解析】 【详解】A. v (X)＝0.005 mol/(L·s)，则v (Y)＝0.005 mol/(L·s)，4s内Y的减少量为0.02 mol/L，4 s时容器内c(Y)＝-0.02mol/L=0.38 mol/L，A项错误； B. 830℃达平衡时，平衡常数为1，应有c(X)·c(Y)=c(R)· c(Q)，设有a mol/L的X参与反应，则消耗Y为a mol/L，生成Q和R分别都为a mol/L，(0.1-a)(0.4-a)=a2，a=0.08mol/L，，转化率为80%，B项正确； C. 反应达平衡后，升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，C项错误； D. 1200℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝=2.5，D项错误； 答案选B。 10. 工业合成氨的反应为，其工艺如图所示。下列措施能提高N2平衡转化率的是 ①干燥净化“原料气”②采用“10MPa~30MPa”③“热交换”分离热量④“冷却”分离液氨⑤使用“铁触媒” A. ②③④ B. ①④⑤ C. ①②③ D. ③④⑤ 【答案】A 【解析】 【详解】①“干燥净化”主要有两个作用，一是从催化剂中毒角度考虑，防止催化剂失活失去效用，与速率有关，与平衡转化率无关，二是防止有氧化性气体进入，从而引起爆炸，也与平衡转化率无关，①不符合题意； ②采用合适压强既考虑了速率、转化率，又考虑了设备材料，②符合题意； ③热交换及时分离热量，合成氨正反应是放热反应，降低温度有利于平衡正向移动，③符合题意； ④分离氨，平衡正向移动，④符合题意； ⑤铁触媒只改变速率，不改变平衡转化率，⑤不符合题意； 故选择②③④，答案选A。 11. 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)，下列结论正确的是 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 2A(g)+B(g)2C(g) 2A(g)C(g) 3A(g)+B(g)2C(g) A(g)+B(g)2C(g) A. 反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1 B. 反应Ⅱ：ΔH<0，T1>T2 C. 反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T1> T2 D. 反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1 【答案】C 【解析】 【详解】A．由方程式可知，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，由图可知，相同温度时p1条件下A的转化率大于p2，则压强p1大于p2，故A错误； B．温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越少，由图可知，T2条件下反应先达到平衡，则反应温度T2大于T1，故B错误； C．若题给反应为放热反应，升高温度， 平衡向逆反应方向移动，B的起始物质的量一定时，C的体积分数减小，由图可知，B的起始物质的量一定时，T2条件下C的体积分数大于T1条件下，则反应温度T2小于T1；若题给反应为吸热反应，升高温度， 平衡向正反应方向移动，B的起始物质的量一定时，C的体积分数增大，由图可知，B的起始物质的量一定时，T2条件下C的体积分数大于T1条件下，则反应温度T2大于T1，故C正确； D．若题给反应为放热反应，升高温度， 平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，由图可知， T2条件下A的转化率大于T1条件下，则反应温度T2小于T1，故D错误； 故选C。 12. 甲烷重整时会涉及以下反应： ①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)　K1 ②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　 K2 它们的平衡常数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 反应①、②都是放热反应 B. 平衡时两曲线交点处有c2(CO)·c2(H2)=c(CH4)·c(CO2) C. 反应①进行的程度比反应②大 D. 增大H2O(g)的浓度，反应物的平衡转化率均增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应①的平衡常数K随温度升高增大，为吸热反应；反应②的K随温度升高减小，为放热反应，A错误； B．交点处K1=K2，，，等式联立化简得，B正确； C．平衡常数需在同一温度下比较反应程度，不同温度下K值无意义，如低温下，反应②进行的程度比反应①大，C错误； D．增大H2O浓度，CH4、CO转化率增大，但H2O自身转化率减小，D错误； 故选B。 13. 工业上利用甲烷制取炭黑的反应是① ；反应过程中容易发生副反应：② 。下列有关说法中正确的是 A. 反应①在常温下就可以自发进行 B. 焓变是副反应②自发进行的决定因素 C. 制取炭黑允许的最低温度是927.8K D. 温度越高对制取炭黑越有利 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①的ΔH为+74.848 kJ/mol，ΔS为+80.674 J/(mol·K)，常温(298K)时，ΔG=ΔH−TΔS≈50.8 kJ/mol>0，无法自发进行，A错误； B．从焓变角度看，副反应②的ΔH为+376.426 kJ/mol，为吸热反应，无自发进行倾向；从熵变角度看，ΔS=+220.211J/(mol·K)>0，有自发进行的倾向，所以熵变才是副反应②自发进行的决定因素，B错误； C．反应①自发的最低温度T=≈927.8K，C正确； D．温度过高会促进副反应②的发生，消耗更多甲烷生成乙炔，对制取炭黑越不利，D错误； 故选C。 14. 向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，测得的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. 该反应低温条件下自发 B. 增大体积，增大，减小 C. 投料比，且平衡常数 D. 当，温度为时，氨气的平衡转化率为 【答案】D 【解析】 【分析】相同温度下，NH3与NO的投料比越大，NO的平衡转化率越大，因此x1的投料比更大，投料比一定的条件下，随着温度升高，NO的平衡转化率逐渐增大，说明反应为吸热反应，据此作答。 【详解】A．根据分析知该反应是吸热反应，又由于该反应是熵增反应，高温条件下反应的ΔH-TΔS<0，高温能自发进行，A错误； B．增大体积，各物质浓度减小，v正、v逆均减小，B错误； C．根据分析知x1>x2，平衡常数只与温度有关，b、c温度相同，K(b)=K(c) ，C 错误； D．，按照化学方程式的化学计量数之比投入物料，则各物质的转化率相同，NO的平衡转化率为40%，因此氨气的转化率也是40%，D正确； 故选D。 二、非选择题：(本题共4小题，共58分。) 15. 硫酸铁在化学实验中应用广泛。某小组利用硫酸铁进行如下实验： Ⅰ．测定Fe和发生归中反应的反应热。 （1）配制溶液。称取一定量固体溶于适量硫酸溶液中，加水稀释至250mL。下列仪器中，完成本实验一定不需要选择的是______(填字母)。 （2）为测定的焓变，甲同学设计了如下实验方案i。 方案 操作 i 在如图所示的简易量热器中加入2.8g铁粉，再加入100mL(1)中配制好的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，测定放出热量Q1kJ；计算反应热为ΔH1 ①本实验中“搅拌”的操作方法是______。 ②乙同学认为甲同学设计的实验方案测得的结果误差较大，判断依据是______。基于相关原理，乙同学重新设计了优化的实验方案ii。 方案 操作 ii 第1步，在如图所示的简易量热器中加入2.8g铁粉，再加入100mL0.1mol·L-1CuSO4溶液，测定放出热量Q2kJ，计算反应热为ΔH2； 第2步，在如图所示的简易量热器中加入3.2g铜粉，再加入100mL(1)中配制好的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，测定放出热量Q3kJ，计算反应热为ΔH3。 根据方案ii测定结果计算：______ (用含△H2、ΔH3的代数式表示)。 Ⅱ．探究影响Cu和反应速率的外界因素。 实验 纯铜粉质量(g) 0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液体积(mL) 水的体积(mL) 水浴温度(℃) 测定铜粉完全溶解所用时间(min) I 0.3 60 0 35℃ t₁ Ⅱ 0.3 50 V 35℃ t2 Ⅲ 0.3 60 0 45℃ t3 （3）实验Ⅱ中，V=______。 （4）设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是______。 （5）实验结果：t₁>t3，由此可推出的实验结论是______。 【答案】（1）B （2） ①. 上下移动玻璃搅拌器 ②. 过量的铁粉与硫酸铁溶液中含有的硫酸反应，对实验造成干扰 ③. （3）10 （4）探究浓度对反应速率的影响 （5）其他条件相同，升高温度，反应速率增大 【解析】 【分析】反应热测量实验中，配制一定溶液所需仪器为溶液对应体积的容量瓶和量筒以及胶头滴管；通过盖斯定律，计算未知反应的焓变；实验Ⅱ中，实验Ⅰ和Ⅱ控制三价铁离子浓度不同，探究浓度对反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅲ控制反应温度不同，探究温度对反应速率的影响； 【小问1详解】 配制250mL溶液，需要使用250mL容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管等，不需要100mL容量瓶，B项符合题意。 【小问2详解】 ①环形搅拌器应上下搅拌使溶液充分反应，故本实验中“搅拌”的操作方法是上下移动玻璃搅拌器； ②甲的实验方案误差较大是因为铁粉过量，过量的铁粉与硫酸反应会有热量放出，对实验造成干扰； 方案ii中，发生两个反应： ，根据盖斯定律，加和得到总反应： ； 【小问3详解】 铜单质与三价铁离子反应生成铜离子和亚铁离子，离子方程式为，实验中实验Ⅰ和Ⅱ控制其余变量一致，只改变三价铁离子浓度，则要保持溶液总体积一致，故V=10； 【小问4详解】 设计实验Ⅰ、Ⅱ实验中三价铁离子浓度不同，故其目的是探究浓度对反应速率的影响； 【小问5详解】 由知，其他条件不变时，升高温度，反应速率增大。 16. 几种物质燃烧热如下表所示。 可燃物 H2(g) CO(g) CH3OH(l) CH4(g) 燃烧热()/kJ·mol⁻¹ -285.8 -283.0 -726.5 -890.3 回答下列问题： （1）写出表示CH4(g)燃烧热的热化学方程式______。 （2）______。 （3）H2(g)+O2(g)=H2O(g) ______(填“>”、“<”或“=”)。 （4）某水煤气含CO、H2、N2和CO2，其中N2、CO2体积分数分别为15%、5%。 1 mol这种水煤气完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出热量为227.52 kJ，该水煤气中CO、H2的物质的量分别为______mol、______mol。 （5）在下图坐标系中画出CO燃烧反应的能量变化图示______。 （6）以CO2催化氢化制的能量变化如图所示。 ①该过程中决定总反应速率的反应式为______。 ②下列叙述正确的是______(填字母)。 A．升高温度，总反应平衡常数增大 B．选择催化剂降低TS2的能量 C．总反应分六个基元反应 【答案】（1） （2）-128.1 （3）> （4） ①. 0.4 ②. 0.4 （5） （6） ①. 或 ②. BC 【解析】 【小问1详解】 表示CH4(g)燃烧热的热化学方程式为： 【小问2详解】 氢气燃烧热的热化学方程式为：①； 一氧化碳燃烧热的热化学方程式：②； 甲醇燃烧热的热化学方程式： ③；由盖斯定律可以计算 2×①+②-③得到 【小问3详解】 水蒸气液化时放出热量，反应放热， ＞。 【小问4详解】 某水煤气含CO、H2、N2和CO2，其中N2、CO2体积分数分别为15%、5%，则CO、H2的体积分数之和为80%，混合气体中气体的体积分数等于气体的物质的量分数，1mol这种水煤气中含有的CO和H2的物质的量之和为1mol×80%=0.8mol，1mol这种水煤气完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出227.52 kJ热量。设该水煤气中CO、H2的物质的量分为x、y，则x+y=0.8mol，，计算得到x=0.4 mol，y=0.4 mol。 【小问5详解】 CO燃烧为放热反应，放热反应反应物总能量高与生成总能量，根据题干可知CO燃烧热，所以反应热为，CO燃烧反应的能量变化图示为： 【小问6详解】 图中分析可知，能垒最大的是TS2，即③→④的反应决定总反应的反应速率，速控反应：或； A．总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，总反应平衡常数减小，A错误； B．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，合适的催化剂可降低TS2的能量，B正确； C．根据图像可得总反应分六个基元反应，C正确。 17. 和二者均为常见的大气污染物，科研工作者通过硫循环完成二者的综合处理，发生的反应有： 反应i． ； 反应ii． ； 反应iii． 。 （1）___________(用含的代数式表示)，___________(用含的代数式表示)。 （2）向某恒容密闭容器中加入一定量和充入一定量，仅发生反应的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。 ①___________(填“>”或“<”)0，___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。 ②对应点的混合气体中氧元素的质量：a___________(填“>”“<”或“=”)b。 ③对应点的平衡常数：b___________(填“>”“<”或“=”)c。 （3）一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，仅发生反应后，该反应达到平衡，此时测得混合气体中的物质的量分数为。 ①该混合气体中，___________。 ②内，___________，该反应的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. < ②. 低温 ③. = ④. > （3） ①. 22 ②. 0.006 ③. 2.25或 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应iii=，则；； 【小问2详解】 ①由图可知压强不变时，随温度的升高CO的平衡转化率降低，可知升温平衡逆向移动，则；该反应，则反应在低温条件下有利于自发进行； ②由反应可知，氧元素只存在于气体物质中，根据质量守恒可知各对应点的混合气体中氧元素的质量相等； ③c点温度高于b点，该反应为放热反应，温度越高K越小，则平衡常数b>c； 【小问3详解】 ①反应前后各元素质量守恒，则混合气体中=0.4×12=4.8g；=(0.4+0.4)×16=12.8g；=0.4×2×1=0.8g；； ②结合已知条件列三段式：(设平衡时CO的变化量为xmol) ，解得：x=0.24；内，；平衡时，气体总物质的量为0.8mol； 该反应的平衡常数或。 18. 零碳燃料是未来能源体系的重要组成部分。我国科学家致力研究资源化路径： I．催化加氢制甲烷()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 路径A(甲烷化)： 路径B(氧再生)： 回答下列问题： （1）已知、下： 计算路径A的___________。 （2）在500K、恒容反应器中进行路径A反应。初始分压：，。研究发现，的生成速率满足：，某时刻测得，求此时的消耗速率___________。 （3）下图为路径A中转化率()和选择性[]随压强的变化曲线。 ①由图可知，甲烷化宜选择的工业压强约为___________MPa． ②相同压强下，的选择性总小于，其原因是___________。 II．催化加氢制二甲醚()涉及以下两个反应(所有物质均为气态)： 反应a(主反应)： 反应b(副反应)： （4）在绝热恒容容器中，起始投料和，发生以上反应。下列说法能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。 A. 容器内气体密度保持不变 B. 与的物质的量之比不再变化 C. 容器内温度不再变化 D. 容器内压强不再变化 （5）在恒温恒容容器中，起始时充入与，同时发生反应a、b。实验测得不同温度下达到平衡时的数据如图所示：[选择性] ①图中表示选择性的曲线是___________(填“”“”或“”)。 ②已知初始总压为，时平衡体系中的分压为___________(结果用最简分数表示，下同)，反应b的压强平衡常数___________。 【答案】（1） （2） （3） ①. 0.8 ②. 反应过程中存在生成副产物（如CO）的副反应，导致的选择性总小于 （4）BCD （5） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 反应可看成反应乘以4后减去反应再加上反应乘以2得到，故，故答案为； 【小问2详解】 在500K、恒容反应器下，分压之比等于物质的量之比，初始分压：，，某时刻测得，列分压三段式，，，，故答案为； 【小问3详解】 ①由图可知，在0.8MPa时，二氧化碳的转化率较高，甲烷的选择性最大，故答案为0.8； ②相同压强下，的选择性总小于，其原因是反应过程中存在生成副产物（如CO）的副反应，降低了的选择性，故答案为反应过程中存在生成副产物（如CO）的副反应，导致的选择性总小于； 【小问4详解】 A．反应a、b全部是气体，气体总质量不变，体积恒容，密度一直保持不变，不能说明化学反应达到平衡状态，A错误； B．初始与的物质的量之比为1:3，反应a中与的化学计量数为1:3、消耗量之比为1:3，但反应b中与的化学计量数为1:1、消耗量之比为1:1；二者不相等，当与的物质的量之比不再变化时反应可以说明反应到达平衡，B正确； C．主反应a是放热反应，副反应b是吸热反应，在绝热恒容容器中反应，当容器内温度不再变化时可以说明反应到达平衡，C正确； D．主反应a是气体体积减小的反应，当容器内压强不再变化时可以说明化学反应到达平衡，D正确； 故答案选BCD； 【小问5详解】 ①反应a为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，选择性减小，反应b为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO的选择性增大，在相同温度下，选择性与CO的选择性之和为1，故曲线表示选择性，表示的转化率，表示CO的选择性，故答案为。 ②由图可知，当充入与时，初始总压为、条件下，达到平衡时选择性为，的转化率为，CO的选择性为，则平衡时的物质的量为，平衡时CO的物质的量为，列三段式故平衡时气体的总物质的量为，平衡时总压为，故的分压为，反应b的，故答案为；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $