精品解析：山东省菏泽市单县第二中学慧光班2025-2026学年高二上学期开学考(暑期学习检测)化学试题

单县二中慧光班高二开学考(暑期学习检测) 化学试题 时间 100分钟 一、选择题 每小题只有一个选项正确。 1. 下列措施能降低化学反应速率的是 A. 催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B. 中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 C. 锌粉和盐酸反应时加水稀释 D. 石墨合成金刚石时增大压强 2. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. FeS可用于除去废水中的 B. ，随温度升高，纯水的pH减小 C. 加热溶液，液体由黄色变为红褐色 D. ，采用高温提高单位时间内：的产率 3. 反应在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是 A. 温度、容积不变时，通入气体 B. 移走一部分固体 C. 容器体积不变，充入气体 D. 保持压强不变，充入氮气 4. 一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1。下列有关该反应的叙述正确的是 A. 达到平衡状态时，正、逆反应速率相等 B. 达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0 C. 若起始时加入2molSO2和1molO2，则达平衡时放出的热量为196.6kJ D. 若反应达到平衡状态后，2min时生成amolSO3，则4min时生成2amolSO3 5. 温度T下，向1 L真空刚性容器中加入1 mol CHOH，反应达到平衡时，c(Y)=0.4 mol·L-1， 下列说法正确的是 A. 再充入1 mol X和1 mol Y，此时v正<v逆 B. 再充入1 mol X，平衡时c(Y)=0.8 mol·L-1 C. 再充入1 mol N2，平衡向右移动 D. 若温度升高，X的转化率增加，则上述反应ΔH<0 6. 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H1<0； 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ∆H2<0。 则反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数是 A. K12/K2 B. 2K1-K2 C. 2K1/K2 D. K12-K2 7. 常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，230℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5L4·mol-4。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。下列说法错误的是 A. 第一阶段，增加c[Ni(CO)4]，平衡正向移动，Ni(CO)4体积分数增大 B. 第一阶段，若在30℃和50℃两者之间选择反应温度，应选50℃ C. 第一阶段，Ni(CO)4体积分数不变时，反应达到平衡 D. 第二阶段，Ni(CO)4分解率较高 8. 对于反应 N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1，下列有关说法正确的是 A. 升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小 B. 若容器体积不变，密度不变时说明该反应建立化学平衡 C. 其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值不变 D. 增大体系的压强能提高 N2O4的反应速率和平衡转化率 9. 某温度下，反应2A(g)B(g)　ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后c(A)/c(B)＝a，若改变某一条件，足够长时间后反应再次达到平衡状态，此时c(A)/c(B＝b，下列叙述正确的是(　　) A. 在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a<b B. 若a＝b，则容器中可能使用了催化剂 C. 若其他条件不变，升高温度，则a<b D. 若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b 10. 我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附和合成的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 A. 该历程的最大能垒为 B. 历程中决速步骤的反应为： C. 钯基催化剂可使反应的减小 D. 该历程中有极性键、非极性键的断裂与形成 二、选择题 每小题有一个或两个选项正确。 11. 与在恒容容器的不同温度下发生反应：，达到平衡时各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 曲线Y表示随温度的变化关系 C. 升高温度，加快，减慢，平衡产率减小 D. 其他条件不变，与在℃下反应，达到平衡时 12. 室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率 B. 实验③中，反应的离子方程式为： C. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D. 其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 13. 向刚性密闭容器中加入和一定量的，发生反应： 。不同温度下，的平衡转化率随起始的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 温度： B. A、B、C点对应的平衡常数： C. A、B、C点对应的气体的平均摩尔质量： D. A、B点对应的压强： 14. 可用作有机合成的氯化剂，在体积为的密闭容器中充入，发生反应：．图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时的转化率与温度的关系．下列说法正确的是 A. 的 B. 当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态 C. 时，向体积为的容器中充入，时的转化率大于 D. 时，起始时在该密闭容器中充入和各，此时 15. 烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 在压强为pkPa的恒压密闭容器中，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。 下列说法错误的是 A. 反应Ⅲ的 B. 700K时反应Ⅱ的平衡常数 C. 欲提高的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂 D. 超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动 三、填空题 16. 溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因：______。 17. 化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO2。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图。 空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为 ①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)　ΔH1=-227 kJ·mol-1 ②8CuO(s)+CH4(g)4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-348 kJ·mol-1 （1）往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数x(O2)为21%]，发生反应①。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。985℃时O2的平衡转化率α(O2)=______(保留2位有效数字)。  （2）根据上图，x(O2)随温度升高而增大的原因是______。反应温度必须控制在1030℃以下，原因是______。 18. 合成气(和)制醇是煤、天然气等非石油基碳资源的高值化转化的重要途径之一、已知合成气制甲醇的反应为 （1）若逆反应活化能，则正反应活化能___________(用含的代数式表示)。合成气制甲醇的反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下自发。 （2）向四个容积均为的容器中分别充入和值分别为时的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。 ①温度下，下列表述不能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．的消耗速率等于甲醇的生成速率 B．单位时间内，断裂键的数目是断裂键的数目的2倍 C．混合气体密度不再改变 D．混合气体平均摩尔质量不再变化 ②表示的是曲线___________，理由是___________。 ③温度下，投料比时，反应达到平衡后混合气体中甲醇的物质的量分数___________%，物质的量分数平衡常数___________。(用物质的量分数代替浓度计算平衡常数) （3）科学家合成了硫化钼纳米片作催化剂，利用合成气制备多种醇。温度下，分别投入和，经历达到平衡，实现了的转化率和的甲醇选择性(如图所示)，则平均反应速率___________(用含t的计算式表示)。 19. 甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。 甲烷水蒸气催化重整发生如下反应： 反应i． 反应ⅱ． （1）已知反应ⅱ中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H―H H―O C―H C=O E/（） 436 465 413 745 由此计算______。 （2）为了提高反应中甲烷的平衡转化率，理论上可采取的措施是______。 A. 恒容时通入氮气 B. 升高温度 C. 及时分离氢气 D. 选择合适的催化剂 （3）把甲烷和水蒸气按物质的量之比1∶3通入反应器中，其他条件不变，在不同温度下探究CaO对平衡时干燥出口气中物质的量分数的影响，结果如下： ①反应ⅱ平衡常数：K（500℃）______K（700℃）（填“大于”、“等于”或“小于”）。 ②在400~600℃范围内，反应器中有CaO能大幅提高物质的量分数，原因是______（用化学方程式表示）。 （4）某温度下，在体积为1L的容器中加入1mol、3mol水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时的总转化率为80%，CO的浓度为。的平衡浓度为______，反应i的平衡常数为______（保留一位小数）。 （5）一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示。理论上当正极消耗气体的体积为44.8L（标准状况）时，电路中转移的电子数为______。 20. 苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为： 反应Ⅰ：+CO2(g)+ H2O(g) +CO(g) 已知：反应Ⅱ：+ H2(g) 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）反应Ⅰ的___________。 （2）下列关于反应Ⅰ~Ⅲ的说法正确的是___________(填字母)。 A. 及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量 B. 保持恒定时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C. 其他条件相同，反应Ⅱ分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高 D. 反应Ⅲ正反应的活化能小于逆反应的活化能 （3）在高温催化剂作用下，氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理： 该机理可表示为以下两个基元反应，请结合图示补充完整反应ⅰ和反应ⅱ： ⅰ：＋___________＋___________，___________ ⅱ：______________________，___________ （4）常压下，乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应Ⅰ。控制投料比[]分别为1∶1、5∶1和10∶1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示： ①曲线A的投料比为___________，Q点平衡常数___________P点平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。 ②相同温度下，投料比远大于10∶1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是： ⅰ．乙苯的浓度过低； ⅱ．___________。 ③850K时，若初始乙苯的物质的量为，反应经达到图中P点所示状态，则___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 单县二中慧光班高二开学考(暑期学习检测) 化学试题 时间 100分钟 一、选择题 每小题只有一个选项正确。 1. 下列措施能降低化学反应速率的是 A. 催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B. 中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 C. 锌粉和盐酸反应时加水稀释 D. 石墨合成金刚石时增大压强 【答案】C 【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项不符合题意； B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶，可以让反应物快速接触，可以加快化学反应速率，B项不符合题意； C．锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度，会降低化学反应速率，C项符合题意； D．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，D项不符合题意； 故选C。 2. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. FeS可用于除去废水中的 B. ，随温度升高，纯水的pH减小 C. 加热溶液，液体由黄色变为红褐色 D. ，采用高温提高单位时间内：的产率 【答案】D 【解析】 【详解】A．FeS水溶液中存在FeS(s)⇌Fe2+(aq)+S2-(aq)，硫离子与Hg2+生成硫化汞沉淀：FeS(s)+Hg2+(aq)⇌Fe2+(aq)+HgS(s)，故A不选； B．水的电离是吸热过程，升高温度，平衡正移，氢离子浓度增大，pH减小，故B不选； C．加热FeCl3溶液，溶液中存在水解平衡：，盐的水解为吸热反应，升高温度，平衡正移，氢氧化铁增多，液体由黄色变为红褐色，故C不选； D．2SO2+O2⇌2SO3 ΔH＜0，采用高温，可以加快化学反应速率，平衡逆向进行，提高单位时间内SO3的产率，与平衡移动无关，故D选； 答案选D。 3. 反应在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是 A. 温度、容积不变时，通入气体 B. 移走一部分固体 C. 容器体积不变，充入气体 D. 保持压强不变，充入氮气 【答案】B 【解析】 【详解】A．恒温恒容，通入的二氧化硫会和硫化氢反应，导致硫化氢浓度减小，平衡正向移动，A错误； B．因固体对压强无影响且浓度不变，所以移走一部分固体平衡不移动，B正确； C．容器容积不变，充入氯化氢气体，氯化氢会与氨气发生反应，导致氨气浓度减小，平衡正向移动，C错误； D．保持压强不变，充入氮气，氨气和硫化氢的浓度减小，平衡正向移动，D错误； 故选B。 4. 一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1。下列有关该反应的叙述正确的是 A. 达到平衡状态时，正、逆反应速率相等 B. 达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0 C. 若起始时加入2molSO2和1molO2，则达平衡时放出的热量为196.6kJ D. 若反应达到平衡状态后，2min时生成amolSO3，则4min时生成2amolSO3 【答案】A 【解析】 【详解】A．当反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，故A正确； B．该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误； C．因为是可逆反应，所以消耗的SO2的物质的量小于2 mol、消耗O2的物质的量小于1 mol，放出的热量小于196.6 kJ，C错误； D．反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，2～4 min三氧化硫的物质的量不变，为a mol，D错误； 答案选A。 5. 温度T下，向1 L真空刚性容器中加入1 mol CHOH，反应达到平衡时，c(Y)=0.4 mol·L-1， 下列说法正确的是 A. 再充入1 mol X和1 mol Y，此时v正<v逆 B. 再充入1 mol X，平衡时c(Y)=0.8 mol·L-1 C. 再充入1 mol N2，平衡向右移动 D. 若温度升高，X的转化率增加，则上述反应ΔH<0 【答案】A 【解析】 【分析】根据反应方程式可知，平衡时c(X)=、c(Y)=c(Z)=0.4mol/L；则K=。 【详解】A．再充入1 mol X和1 mol Y后，c(X)=(0.6+1) mol/L=1.6mol/L，c(Y)=(0.4+1)mol/L=1.4 mol/L，c(Z)=0.4mol/L，浓度商Q=；当Q>K时，平衡逆向移动，故有v正<v逆，A正确； B．向真空刚性容器中再充入1mol X相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则平衡时，Y的浓度小于0.8mol/L，B错误； C．刚性容器中充入惰性气体，各物质浓度不变，故Q=K，平衡不移动，C错误； D．温度升高，X转化率增加，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应，D错误； 故答案选A。 6. 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H1<0； 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ∆H2<0。 则反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数是 A. K12/K2 B. 2K1-K2 C. 2K1/K2 D. K12-K2 【答案】A 【解析】 【详解】2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1= ；2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2=；4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K=； 故选A。 7. 常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，230℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5L4·mol-4。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。下列说法错误的是 A. 第一阶段，增加c[Ni(CO)4]，平衡正向移动，Ni(CO)4体积分数增大 B. 第一阶段，若在30℃和50℃两者之间选择反应温度，应选50℃ C. 第一阶段，Ni(CO)4体积分数不变时，反应达到平衡 D. 第二阶段，Ni(CO)4分解率较高 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一阶段，增加c[Ni(CO)4]，平衡逆向移动，反应物和生成物均只有一种，为等效平衡，Ni(CO)4体积分数不变，选项A错误； B．50℃时，Ni(CO)4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，选项B正确； C．第一阶段，Ni(CO)4体积分数不变时，各组分浓度保持不变，反应达到平衡，选项C正确； D．230℃时，Ni(CO)4分解Ni(CO)4 (g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为K’== =5×104，可知分解率较高，选项D正确； 答案选A。 8. 对于反应 N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1，下列有关说法正确的是 A. 升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小 B. 若容器体积不变，密度不变时说明该反应建立化学平衡 C. 其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值不变 D. 增大体系的压强能提高 N2O4的反应速率和平衡转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．升高体系温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，正反应速率增大，逆反应速率也会增大，A错误； B．反应混合物都是气体，气体的质量不变；若容器体积不变，则气体的密度始终不变，因此不能据此判断该反应是否建立化学平衡状态，B错误； C．其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值不变。由于就是该反应的化学平衡常数，若不变，说明反应温度不变，化学反应达到平衡状态，C正确； D．增大体系的压强能使物质的浓度增大，因而能够提高 N2O4的反应速率；由于增大压强后化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，导致N2O4的平衡转化率降低，D错误； 故合理选项是C。 9. 某温度下，反应2A(g)B(g)　ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后c(A)/c(B)＝a，若改变某一条件，足够长时间后反应再次达到平衡状态，此时c(A)/c(B＝b，下列叙述正确的是(　　) A. 在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a<b B. 若a＝b，则容器中可能使用了催化剂 C. 若其他条件不变，升高温度，则a<b D. 若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b 【答案】B 【解析】 【详解】A.在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，B的浓度增大，虽然平衡向逆反应方向移动，但B转化的比增加的幅度小，则a＞b，A项错误； B.在恒压条件下加入等配比数的A和B，反应仍能达到同一平衡状态，或在恒容条件下加入惰性气体，平衡不移动，或是使用催化剂，平衡不移动，a、b都相等，则B项正确； C.若其他条件不变，升高温度，平衡向正反应方向移动，则a＞b，C项错误； D.保持温度、压强不变，充入惰性气体，导致容器体积增大，则反应气体的分压减小，平衡向逆反应方向移动，则a＜b，D项错误； 答案选B。 10. 我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附和合成的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 A. 该历程的最大能垒为 B. 历程中决速步骤的反应为： C. 钯基催化剂可使反应的减小 D. 该历程中有极性键、非极性键的断裂与形成 【答案】A 【解析】 【详解】A．该历程的最大的能垒(活化能)= 46.9-(-131.4)=178.3 kJ/mol，故A正确； B．能垒(活化能)越大反应速率越慢，最慢的反应历程是决速步骤，则决速步骤的反应为，故B错误； C．催化剂只降低了反应的活化能，加快反应速率，不改变反应的焓变，故C错误； D．该历程中有H-H非极性键断裂、极性键的断裂、C-H极性键的形成，无非极性键的形成，故D错误； 故选A。 二、选择题 每小题有一个或两个选项正确。 11. 与在恒容容器的不同温度下发生反应：，达到平衡时各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 曲线Y表示随温度的变化关系 C. 升高温度，加快，减慢，平衡产率减小 D. 其他条件不变，与在℃下反应，达到平衡时 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，温度升高，的平衡浓度增大，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，，故A错误； B．结合方程式可知，的变化量为变化量的4倍，则曲线Y表示随温度的变化关系，则曲线Z表示随温度的变化关系，故B错误； C．升高温度，加快，也加快，由于该反应，反应逆向反应速率增加程度更大，平衡产率减小，故C错误； D．其他条件不变，与在下反应，等效于增大压强，平衡时该反应向减弱这种改变的方向移动，由于该反应是气体体积减小的反应，所以平衡正向移动，的浓度减小，减弱但不能抵消这种改变，则平衡时仍然大于与在下发生反应时的平衡浓度，故D正确； 故选D。 12. 室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率 B. 实验③中，反应的离子方程式为： C. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D. 其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 【答案】C 【解析】 【详解】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确； B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确； C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确； D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确； 综上所述，本题选C。 13. 向刚性密闭容器中加入和一定量的，发生反应： 。不同温度下，的平衡转化率随起始的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 温度： B. A、B、C点对应的平衡常数： C. A、B、C点对应的气体的平均摩尔质量： D. A、B点对应的压强： 【答案】C 【解析】 【详解】A．由ΔH>0可知正反应吸热，n(H2O)相同时，C2H5OH的平衡转化率T1>T2，说明T1温度更高，有利于正反应进行，C2H5OH的平衡转化率更大，A正确； B．正反应吸热，温度升高K增大，由T1>T2可知KA=KC>KB，B正确； C．A点转化率大于C点是由于H2O物质的量增加造成，A、C两点H2O的物质的量关系未知，无法判断A、C对应的气体平均摩尔质量，C错误； D．容器体积一定，A点温度高且正反应程度大，气体的物质的量大，故压强更大，pA>pB，D正确； 本题选C。 14. 可用作有机合成的氯化剂，在体积为的密闭容器中充入，发生反应：．图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时的转化率与温度的关系．下列说法正确的是 A. 的 B. 当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态 C. 时，向体积为的容器中充入，时的转化率大于 D. 时，起始时在该密闭容器中充入和各，此时 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，温度升高，平衡时的转化率增大，可知该反应为吸热反应，，A错误； B．该反应在恒容密闭容器中进行，V不变。反应物和生成物均为气体，气体总质量不变，则为一个恒定值，即密度恒定不变，所以当容器中气体密度恒定不变时，不能确定该反应是否达到平衡状态，B错误； C．由图可知，55℃时，在体积为VL的密闭容器中充入，amin时的转化率等于50%，但反应未达到平衡，若体积缩小为0.5VL，则气体浓度增大，反应速率加快，所以amin时的转化率大于50%，C正确； D．由图可知，82℃时的转化率为90%，得出三段式（单位：mol/L）： 平衡常数K=，在该密闭容然中充入和各，此时浓度商Q=1＜K，平衡正向移动，所以，D错误； 答案选C。 15. 烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 在压强为pkPa的恒压密闭容器中，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。 下列说法错误的是 A. 反应Ⅲ的 B. 700K时反应Ⅱ的平衡常数 C. 欲提高的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂 D. 超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，将反应I加上反应II的2倍，再整体除以3得到反应III的，故A正确； B．升高温度，反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动，即丁烯的物质的量分数在不断减少，丙烯的物质的量分数先增加后减少，乙烯的物质的量分数在不断增加，故曲线a代表丙烯，曲线b代表丁烯，曲线c代表乙烯；700K时，丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2，丙烯的物质的量分数为0.6，反应Ⅱ的物质的量分数的平衡常数为，故B正确； C．降低温度或增压，反应Ⅰ、反应Ⅲ的化学平衡均逆向移动，C4H8的物质的量分数增大，故提高C4H8的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂，故C正确； D．根据图中信息丁烯在不断减小，则超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应I正向移动，反应II正向移动，反应II正向移动的程度大于反应I正向移动的程度，故D错误； 综上所述，答案为D。 三、填空题 16. 溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因：______。 【答案】游客呼出的可与钟乳石主要成分发生可逆反应：，增加，平衡正向移动，减少，钟乳石被破坏。 【解析】 【详解】二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡，当游客数量增大，反应物二氧化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，碳酸钙因反应而减少，导致钟乳石被坏，故答案为：游客呼出的可与钟乳石主要成分发生可逆反应：，增加，平衡正向移动，减少，钟乳石被破坏。 17. 化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO2。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图。 空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为 ①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)　ΔH1=-227 kJ·mol-1 ②8CuO(s)+CH4(g)4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-348 kJ·mol-1 （1）往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数x(O2)为21%]，发生反应①。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。985℃时O2的平衡转化率α(O2)=______(保留2位有效数字)。  （2）根据上图，x(O2)随温度升高而增大的原因是______。反应温度必须控制在1030℃以下，原因是______。 【答案】（1）58% （2） ①. 反应①为放热反应，温度升高平衡左移 ②. 温度高于1030℃时，x(O2)大于21%，载氧体无法载氧 【解析】 【小问1详解】 设往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气的物质的量为1 mol，氧气的物质的量分数为21%，则氧气的物质的量为0.21 mol，空气中其他气体的物质的量和为0.79 mol，假设转化的氧气的物质的量为，平衡时氧气的物质的量为，由图可知，985 ℃时达到平衡时氧气的物质的量分数为10%，即，解得，则O2的平衡转化率α(O2)=，故答案为58%。 【小问2详解】 反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡时增大，增大，由（1）问题干可知，往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气，其中氧气的物质的量分数为21%，结合图可知，当温度高于1030℃时，氧气的物质的量分数大于21%，说明载氧体此时未吸收空气中的氧气，即无法载氧，故需控制反应温度在1030℃以下，故答案为反应①为放热反应，温度升高平衡左移；温度高于1030℃时，x(O2)大于21%，载氧体无法载氧。 18. 合成气(和)制醇是煤、天然气等非石油基碳资源的高值化转化的重要途径之一、已知合成气制甲醇的反应为 （1）若逆反应活化能，则正反应活化能___________(用含的代数式表示)。合成气制甲醇的反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下自发。 （2）向四个容积均为的容器中分别充入和值分别为时的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。 ①温度下，下列表述不能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．的消耗速率等于甲醇的生成速率 B．单位时间内，断裂键的数目是断裂键的数目的2倍 C．混合气体密度不再改变 D．混合气体平均摩尔质量不再变化 ②表示的是曲线___________，理由是___________。 ③温度下，投料比时，反应达到平衡后混合气体中甲醇的物质的量分数___________%，物质的量分数平衡常数___________。(用物质的量分数代替浓度计算平衡常数) （3）科学家合成了硫化钼纳米片作催化剂，利用合成气制备多种醇。温度下，分别投入和，经历达到平衡，实现了的转化率和的甲醇选择性(如图所示)，则平均反应速率___________(用含t的计算式表示)。 【答案】（1） ①. ②. 低温 （2） ①. AC ②. b ③. 且n值越小，CO转化率越低 ④. ⑤. 108 （3） 【解析】 【小问1详解】 由(正)(逆)(正)，可得(正)。由，，根据可知，应在低温可自发进行； 【小问2详解】 ①A．的消耗速率等于甲醇的生成速率，均表示正反应速率，不能判断达到平衡状态，A错误； B．单位时间内，断裂键代表正反应，断裂键代表逆反应，断裂键的数目是断裂键的数目的2倍，可判断达到平衡状态，B正确； C．混合气体质量不变，容积不变，密度恒定改变，不能确定是平衡状态，C错误； D．混合气体的质量不变，物质的量反应前后改变，平均摩尔质量不再变化，可判断达到平衡状态，D正确； 故选AC。 ②当的物质的量小于2mol时，相当于CO过量，则转化率低于的物质的量等于2mol时，且n值越小，CO转化率越低，因此的是曲线b； ③温度下，投料比时，即曲线c，反应达到平衡后，CO转化率为75%，列三段式 可知混合气体中甲醇的物质的量分数，氢气和一氧化碳的物质的量分数分别为、，则物质的量分数平衡常数； 【小问3详解】 反应CO为0.8mol，生成甲醇0.8mol×70%=0.56mol，则平均反应速率。 19. 甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。 甲烷水蒸气催化重整发生如下反应： 反应i． 反应ⅱ． （1）已知反应ⅱ中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H―H H―O C―H C=O E/（） 436 465 413 745 由此计算______。 （2）为了提高反应中甲烷的平衡转化率，理论上可采取的措施是______。 A. 恒容时通入氮气 B. 升高温度 C. 及时分离氢气 D. 选择合适的催化剂 （3）把甲烷和水蒸气按物质的量之比1∶3通入反应器中，其他条件不变，在不同温度下探究CaO对平衡时干燥出口气中物质的量分数的影响，结果如下： ①反应ⅱ平衡常数：K（500℃）______K（700℃）（填“大于”、“等于”或“小于”）。 ②在400~600℃范围内，反应器中有CaO能大幅提高物质的量分数，原因是______（用化学方程式表示）。 （4）某温度下，在体积为1L的容器中加入1mol、3mol水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时的总转化率为80%，CO的浓度为。的平衡浓度为______，反应i的平衡常数为______（保留一位小数）。 （5）一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示。理论上当正极消耗气体的体积为44.8L（标准状况）时，电路中转移的电子数为______。 【答案】（1）+278 （2）BC （3） ①. 小于 ②. （4） ①. 1.6 ②. 16.9 （5）8 【解析】 【分析】根据公式反应物总键能-生成物总键能，将相关数据代入计算反应ii的焓变值；一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示：CO和H2失去电子发生氧化反应分别产生CO2和H2O，电解质为O2-，正极区发生的电极反应O2 +4e-= 2O2-。 【小问1详解】 根据公式反应物总键能-生成物总键能，将相关数据代入计算反应ii，故答案为：+278； 【小问2详解】 A．恒容时通入氮气，容器内压强增大了，但体系各组分浓度不变，平衡不移动，甲烷转化率不变，A不符合题意； B．反应i、反应ii均为吸热反应，升高温度反应正向进行，甲烷转化率提高，B符合题意； C．反应i、反应ii中氢气均为生成物，及时分离氢气，降低生成物浓度平衡正向进行，提高了甲烷转化率，C 符合题意； D．选择合适的催化剂只能加快反应的速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，甲烷的转化率不变，D不符合题意； 故答案为：BC； 【小问3详解】 ①反应ii正反应是吸热反应，升温平衡向吸热的正反应方向移动，平衡常数增大， 故K(500℃)<K(700°C)，故答案为：小于； ②在400~600°C范围内，反应器中有CaO能大幅提高H2物质的量分数，原因是生成的二氧化碳与CaO发生CO2+CaO=CaCO3，使反应 ii 向正反应方向移动，因此有 CaO时 能大幅提高 H2物质的量分数，即CaO+CO2= CaCO3 ， 故答案为：CaO+CO2= CaCO3； 【小问4详解】 某温度下，在体积为1 L的容器中加入1 mol CH4、3 mol水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时CH4 的总转化率为80%， CO 的浓度为0.2 mol/L，；列三段式进行计算， ， H2O的平衡浓度为1.6mol/L；反应i的平衡常数K= ， 故答案为：1.6mol/L；16.9； 【小问5详解】 一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示:CO和H2失去电子发生氧化反应分别产生CO2和H2O，电解质为O2-，正极区发生的电极反应O2 +4e-= 2O2-；因为O2～4e-，所以， ， 故答案为：8。 20. 苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为： 反应Ⅰ：+CO2(g)+ H2O(g) +CO(g) 已知：反应Ⅱ：+ H2(g) 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）反应Ⅰ的___________。 （2）下列关于反应Ⅰ~Ⅲ的说法正确的是___________(填字母)。 A. 及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量 B. 保持恒定时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C. 其他条件相同，反应Ⅱ分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高 D. 反应Ⅲ正反应的活化能小于逆反应的活化能 （3）在高温催化剂作用下，氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理： 该机理可表示为以下两个基元反应，请结合图示补充完整反应ⅰ和反应ⅱ： ⅰ：＋___________＋___________，___________ ⅱ：______________________，___________ （4）常压下，乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应Ⅰ。控制投料比[]分别为1∶1、5∶1和10∶1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示： ①曲线A的投料比为___________，Q点平衡常数___________P点平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。 ②相同温度下，投料比远大于10∶1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是： ⅰ．乙苯的浓度过低； ⅱ．___________。 ③850K时，若初始乙苯的物质的量为，反应经达到图中P点所示状态，则___________。 【答案】（1） （2）AB （3） ①. ②. （4） ①. 10∶1 ②. = ③. 过多地占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附率降低 ④. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律反应I=反应Ⅱ+反应Ⅲ，则反应I的。 【小问2详解】 A．由反应I可知，及时分离出水蒸气，有利于反应I平衡正向移动，从而提高平衡混合物中苯乙烯的含量，故正确； B．二氧化碳为反应物，CO为生成物，反应过程中二氧化碳逐渐减少，CO逐渐增多，则的比值在减小，当保持恒定时，说明反应I达到化学平衡状态，故正确； C．其他条件相同，反应Ⅱ正向气体分子数增大，若在恒容条件下进行，容器内压强逐渐增大，不利于反应正向进行，因此恒压条件下乙苯的平衡转化率更高，故错误； D．反应Ⅲ为吸热反应，正反应的活化能大于逆反应的活化能，故错误； 故选：AB。 【小问3详解】 根据图中机理可知，反应ⅰ产生水和苯乙烯，反应为：； 由图中信息可知，反应ii为。 【小问4详解】 ①温度相同时，∶n(乙苯)越大，乙苯的转化率越高，结合图像可知越靠上的曲线乙苯转化率越高，则曲线A对应的∶n(乙苯)为10∶1，曲线B对应的∶n(乙苯)为5∶1，曲线C对应的∶n(乙苯)为1∶1； Q点和P点的温度相同，而对于同一个反应，平衡常数只受温度影响，当温度相同时，平衡常数相同，因此Q点和P点的平衡常数相同； 故答案为：10∶1；=； ②相同温度下，投料比远大于10∶1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是乙苯的浓度过低，也可能是过多地占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附率降低，从而导致乙苯反应的量大大减少，转化率降低，故答案为：过多地占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附率降低； ③850K时，反应经t min达到P点，初始时乙苯的物质的量为nmol，此时乙苯转化率为50%，则消耗的乙苯的物质的量为0.5n，生成苯乙烯的物质的量为0.5n，v(苯乙烯)＝，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $