精品解析:山东省菏泽市鄄城县第一中学2025-2026学年高二上学期9月月考 化学试题
2025-09-28
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内容正文:
2024级高二第一次定时训练
化学试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 S 32 Zn 65
一、选择题(本大题共10个小题,每题2分,共20分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法不正确的是
A. 一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关
B. 若某一反应△H>0,△S<0,则该反应在任何温度下都不能自发进行
C. 2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应△H>0
D. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑在常温下能自发进行,既能用焓变解释又能用熵变解释
【答案】C
【解析】
【详解】A.焓变和熵变共同影响一个反应能否自发进行,故A正确;
B. 时反应能自发进行,若某一反应△H>0,△S<0,则该反应在任何温度下都不能自发进行,故B正确;
C.2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g)的熵变小于0,在常温下能自发进行,则该反应的△H<0,故C错误;
D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑的△H<0,△S>0,既能用焓变解释又能用熵变解释,故D正确;
选C。
2. 向一个密闭容器中充入1mol和3mol H2,在一定条件下使其发生反应生成。达到平衡时,下列说法中正确的是
A. 、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2
B. 完全转化为
C. 正反应速率和逆反应速率都为零
D. 单位时间内消耗amol,同时消耗2amol
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变,而不是相等或成比例,故、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2,不能说明反应达到化学平衡,其达到平衡时、H2和的物质的量浓度之比不一定为1:3:2,A错误;
B.由于该反应是一个可逆反应,故不可能完全转化为,B错误;
C.由于该反应是一个可逆反应,达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但都不为零,C错误;
D.单位时间内消耗amol表示正反应速率,同时消耗2amol表示逆反应速率,且N2和NH3的化学计量数之比为1:2,即正逆反应速率相等,故说明达到化学平衡,D正确;
故答案为:D。
3. 已知反应2NO + 2H2 === N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)(k为速率常数),其反应历程如下:
① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢
② H2O2 + H2 → 2H2O 快
下列说法不正确的是
A. 增大c (NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率
B. c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度相同
C. 该反应的快慢主要取决于反应①
D. 升高温度,可提高反应①、②的速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2),增大c (NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率,故A正确;
B.根据速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2),c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度不同,如c (NO) 增大2倍,υ增大4倍、c(H2)增大2倍,υ增大2倍,故B错误;
C.反应速率由最慢的一步决定,该反应的快慢主要取决于反应①,故C正确;
D.升高温度,可以增大活化分子百分数,反应速率加快,可以提高反应①、②的速率,故D正确;
答案选B。
4. 三氯乙烯()是地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:
常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测定与时间的关系如表所示:
时间/min
0
2
4
6
7
…
…
下列推断正确的是( )
A. 上述反应先慢后快
B. 内,
C. 若高锰酸钾完全反应,所用时间为
D. 随着反应的进行,逐渐降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析表格中的数据可知,相同时间内降低逐渐减小,故题述反应先快后慢,选项A错误;
B.每消耗会生成,内,,选项B正确;
C.由于反应速率逐渐减小,故高锰酸钾完全反应,即浓度为时,反应时间大于,选项C错误;
D.钾离子不参与反应,故不变,选项D错误。
答案选B。
5. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查化学反应速率及化学平衡移动的影响因素,较为容易。
【详解】A.及时分离出,平衡正向移动,的转化率增大,但反应速率减小,故A错误;
B.加入气体,平衡正向移动,反应速率增大,的转化率增大,故B正确;
C.正反应为放热反应,适当升高温度反应速率增大,但平衡逆向移动,的转化率降低,故C错误;
D.使用合适的催化剂,反应速率增大,对平衡移动无影响,转化率不变,故D错误。
故选B
6. 向体积为2 L的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生如下反应:,各物质的浓度随时间的变化如图所示[阶段的变化未画出]。下列说法不正确的是
A. 时反应物A的转化率为
B. 若,则用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为
C. B的起始的物质的量为0.04 mol
D. 阶段,此过程中容器向外界放出的热量为a kJ,该反应的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.时该反应达到平衡, A 的转化率为:,A正确;
B.阶段,A 的浓度变化为,此阶段的平均反应速率为,B错误;
C.根据反应可知,反应达平衡后,,,由图像可知反应达平衡后,,所以B的起始的浓度为,B的起始物质的量为,C正确;
D.阶段,,,此时放热akJ,如果有3mol A完全反应,放热为,D正确;
故选B。
7. 向某恒容密闭容器中充入和一定量,发生反应:,在不同温度下测得的物质的量分数随时间变化如表所示:
时间
0
20
40
60
80
100
0
0.50
0.72
0.75
0.75
0.75
0
0.48
0.68
0.76
0.80
0.80
下列说法正确的是
A.
B.
C. 该反应的平衡常数表达式为
D. 增大的浓度和使用催化剂均可提高的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.从表中数据可以看出T1比T2先达到平衡,因此,故A正确;
B.,升高温度,C的平衡质量分数变小,平衡逆向移动,因此,故B错误;
C.该反应的平衡常数表达式为,故C错误;
D.催化剂不能影响平衡,因此使用催化剂不能提高B的平衡转化率,故D错误;
故选A。
8. 控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应的实验数据,下列有关叙述正确的是
序号
硫酸的体积
锌的质量
锌的状态
温度/
完全溶于酸的时间/s
生成硫酸锌的质量/g
1
50.0
2.0
颗粒
25
70
2
50.0
2.0
颗粒
35
35
3
50.0
2.0
粉末
25
5.0
4
50.0
6.0
粉末
25
15.0
5
50.0
8.0
粉末
25
19.3
6
50.0
10.0
粉末
25
A. t1>70
B. m3=19.3
C. 实验1、实验2与实验3探究的只是温度对化学反应速率的影响
D. 无法计算出硫酸的物质的量浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验1与实验3相比,只有反应物的接触面积不同,其他条件相同,粉末状的比颗粒状的接触面积大,接触面积越大反应速率越快,实验3的反应速率快,所以 t1<70,故A错误;
B.2.0g锌与硫酸反应生成5.0g硫酸锌,实验4和实验5比,实验5比实验4硫酸锌的质量增加4.3g,说明实验5中硫酸完全反应,再增加锌的质量,硫酸锌的质量不变,所以m3=19.3,故B正确;
C.根据表格数据可知,实验1与实验2的变量是温度,实验1与实验2探究的是温度对化学反应速率的影响,实验1与实验3的变量是反应物的接触面积,实验1与实验3探究的是反应物的接触面积化学反应速率的影响,故C错误;
D.2g锌与硫酸反应生成5.0g硫酸锌,实验4和实验5比,实验5比实验4硫酸锌的质量增加4.3g,说明实验5中硫酸完全反应,硫酸的物质的量,浓度,故D错误;
故答案为B。
9. 向2L恒容密闭容器中充入和,发生如下反应,测得不同温度下的转化率与时间(t)的关系如图所示。假设反应速率方程为,(是速率常数,只与温度有关),下列说法错误的是
A. 该反应的 B. 化学平衡常数
C. M点:(正)(逆) D. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据先拐先平衡,T2温度高,降低温度,二氧化硫转化率增大,平衡正向移动,因此正向是放热反应,即该反应的,故A错误;
B.根据,,平衡时正逆反应速率相等,则化学平衡常数,故B正确;
C.M点是建立平衡的阶段,正向反应,则,故C正确;
D.该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故D正确;
综上所述,答案为A。
10. 反应物(S)转化为产物(P或)的能量与反应进程的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程是吸热反应 B. 生成P的速率:
C. 平衡时P产率: D. 进程中,Z起催化作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.进程Ⅰ中,反应物S的能量高于产物P的能量,反应为放热反应,A错误;
B.反应速率取决于活化能,活化能越低,速率越快,进程Ⅱ和Ⅲ的产物均为P,Ⅱ的活化能低于Ⅲ,故速率Ⅱ>Ⅲ,B错误;
C.进程Ⅱ中X反应前后不变,X为催化剂,催化剂只降低活化能、加快速率,不影响平衡状态,故平衡时P的产率Ⅱ=Ⅰ,C正确;
D.催化剂需反应前后不变,进程Ⅳ中反应物为S+Z,产物为P·Z,Z未重新生成,未恢复初始状态,故Z不起催化作用,D错误;
故选C。
二、选择题(本大题共10个小题,每题4分,共40分,每题一个或两个选项符合题目要求。)
11. 焦炭常用于冶炼工业。已知反应①:;②:,反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示(假设、不随温度变化)。下列说法错误的是
A. 当温度低于983K时,过量焦炭的氧化产物以反应②生成为主
B. 983K是两个反应主次趋势变化的转折点
C. 反应②的,
D. 对应反应①
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当温度低于983K时,L1的ΔG更小,所以以反应②为主,产物以CO2为主,A正确;
B.ΔG越小,说明它能够反应的趋势更大,983K时两反应的ΔG相等,之后两反应的ΔG大小关系发生变化,则反应主次趋势发生变化,所以983K是反应趋势变化的转折点,B正确;
C.生成物气体化学计量数之和小于反应物气体化学计量系数之和,所以ΔS<0,则-TΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS,因为能满足ΔG<0,所以ΔH<0,C错误;
D.反应①的ΔS>0,则-ΔS<0,ΔG和T成反比,所以斜率小于0,L2对应反应①,D错误;
综上所述答案为CD。
12. 一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其它条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度增大
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.该反应是气体分子数减小的反应。增大压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大。由图可知,相同温度下,对应的平衡转化率大于对应的,所以,A正确;
B.由图可知,随着温度升高,的平衡转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应的反应限度减小,B错误;
C.一定条件下将(g)和(g)按物质的量之比2:1充入反应容器,、条件下,的平衡转化率为。根据反应中与的化学计量数之比为2:1,且起始时物质的量之比也为2:1,所以的平衡转化率也为,C正确;
D.设起始时的物质的量为,的物质的量为,容器体积为。时,的平衡转化率为,则平衡时:;;。化学平衡常数,由于该反应是在恒压条件下进行的,不能得出平衡常数数值为,但可通过恒压条件下计算该温度下的压强平衡常数为,D错误;
综上,答案是BD。
13. 煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应之一,已知:该反应为吸热反应,。若该反应在恒温(700℃)、恒容的密闭体系中进行,700℃时测得的下列数据中,不能作为判断t时刻反应是否达到平衡状态的依据的是
A. t时刻,消耗的速率与生成的速率
B. t时刻及其前后、、的浓度
C. t时刻,、、的浓度
D. t时刻,生成的速率与消耗的速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.t时刻,消耗的速率与生成的速率指的都是正反应速率,不能说明此时正、逆反应速率的关系,不能作为判断t时刻反应是否达到平衡状态的依据,A符合题意;
B.对比t时刻及其前后、、的浓度,当、、的浓度不再变化的时候,说明达到化学平衡状态,即可以作为判断t时刻反应是否达到平衡状态的依据,B不符合题意;
C.知道t时刻、、的浓度,代入公式,根据计算结果与K(700℃)的关系可判断是否达到化学平衡状态,即可以作为判断t时刻反应是否达到平衡状态的依据,C不符合题意;
D.t时刻,生成的速率与消耗的速率分别指正反应速率和逆反应速率,若生成的速率与消耗的速率相等时,说明反应达到化学平衡状态,即该数据可作为判断t时刻反应是否达到平衡状态的依据,D不符合题意;
答案选A。
14. 一定温度下,将2mol A和2mol B两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1,下列说法正确的是( )
A. x的值为2
B. A的平衡转化率为40%
C. 此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
D. A和B的平衡转化率相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由2min末反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1可得x:2=(0.4mol·L-1×2):0.8mol,解得x=2,故A正确;
B.由2min末反应达到平衡,生成0.8mol D可知,反应消耗A的物质的量为=1.2mol,则A的平衡转化率为×100%=60%,故B错误;
C.由2min末反应达到平衡,生成0.8mol D可知,反应消耗A的物质的量为=1.2mol,消耗B的物质的量为=0.4mol,平衡时A、B、C、D的浓度分别为=0.4mol·L-1、=0.8mol·L-1、0.4mol·L-1、0.4mol·L-1,则此温度下该反应的平衡常数K==0.5,故C正确;
D.由2min末反应达到平衡,生成0.8mol D可知,反应消耗A的物质的量为=1.2mol,消耗B的物质的量为=0.4mol,则A的平衡转化率为×100%=60%,B的平衡转化率为×100%=20%,A和B的平衡转化率不相等,故D错误;
故选AC。
15. 已知CuS是一种不溶于非氧化性酸的沉淀。下列说法正确并能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成SO3采用高压条件以增大平衡转化率
B. 向的平衡体系中加入少量KCl固体,溶液颜色变浅
C. 向氯水中加碳酸钠,可提高溶液中的浓度
D. 向饱和H2S溶液中加入少量硫酸铜溶液,溶液酸性增强
【答案】D
【解析】
【详解】A. 工业合成SO3是气体体积减小的反应,常压时二氧化硫的转化率已经较高,采用高压条件增大平衡转化率意义不大,故A错误;
B. 向的平衡体系中加入少量KCl固体,钾离子和氯离子没有参加络合反应,平衡不移动,溶液颜色不变浅,故B错误;
C. 酸性:H2CO3>HClO>HCO,向氯水中加碳酸钠,碳酸钠与盐酸和次氯酸均反应,使Cl2+H2O HCl+HClO平衡正向移动,可提高溶液中的浓度,但不能提高浓度,故C错误;
D. 向饱和H2S溶液中加入少量硫酸铜溶液,促进H2S向电离方向移动,生成硫酸和硫化铜,溶液酸性增强,故D正确;
故选D。
16. 已知重铬酸钾()具有强氧化性,其还原产物在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在溶液中存在下列平衡:。用溶液进行下列实验,说法不正确的是
A. ①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B. ②中被还原
C. 若向④中加入硫酸至过量,溶液变为橙色
D. 对比②和④,可知酸性条件下氧化性强
【答案】C
【解析】
【详解】A.①在溶液中滴加的硫酸,增大,平衡逆移,增大,溶液橙色加深;③在溶液中滴加的氢氧化钠溶液,,减小,平衡正移,减小、增大,溶液变黄,A正确;
B.②在酸性溶液中滴加,被氧化为,而被还原为,减小,增大,溶液变为绿色,B正确;
C.④是含有的碱性溶液,未被氧化,该溶液中滴加硫酸至过量,溶液为酸性,增大,将氧化,本身被还原为,使溶液变为绿色,C错误;
D.②在酸性溶液中滴加,溶液变为绿色,氧化,④在碱性溶液中滴加,溶液未变为绿色,未被氧化,可以说明酸性条件下氧化性强,D正确;
故选C。
17. 为探究外界条件对反应: ΔH的影响,以A和B的物质的量之比为a:b开始反应,通过实验得到不同条件下反应达到平衡时A的物质的量分数随温度、压强的变化如图所示。下列判断正确的是
A. a+b>c
B. 平衡后增大容器体积,反应会放出热量
C. 升高温度,正,逆反应速率都增大,平衡常数也增大
D. 平衡后再充入amol A,平衡正向移动,再次达到平衡后,A的物质的量分数减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,增大压强,A的物质的量分数增大,平衡逆向移动,说明a+b<c,A项错误;
B.平衡后增大容器体积,相当于减小压强,平衡正向移动,由图可看出该反应的正反应为吸热反应,平衡正向移动需要吸收热量,B项错误;
C.同一压强下,升高温度,A的物质的量分数减小,说明平衡正向移动,即正反应为吸热反应,所以升高温度,正,逆反应速率都增大,平衡常数也增大,C项正确;
D.平衡后再充入amol A,平衡正向移动,再次达到平衡后,A的物质的量分数增大,D项错误。
答案选C。
18. 一定条件下合成乙烯:。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是
A. M点的正反应速率大于N点的逆反应速率v逆
B. 若投料比,则图中M点乙烯的体积分数为
C. ,催化剂对平衡转化率的影响最大
D. 当温度高于,升高温度,平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学反应速率随温度的升高而加快,但N点催化剂的催化效率比M低,所以(M)有可能小于(N),故A错误;
B.设开始投料为4mol,则为1mol,当在M点平衡时二氧化碳的转化率为
所以有
开始 4 1 0 0
转化 1
平衡 1
所以乙烯的体积分数为,故B正确;
C.,催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,所以对平衡转化率的影响无因果关系,故 C错误;
D.根据图像,当温度高于,升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则平衡逆向移动,但催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,故D错误。
故选B。
19. 由下列事实或现象不能得出相应结论的是
事实或现象
结论
A
向酸性KMnO4溶液中加入草酸,紫色褪去
草酸具有还原性
B
铅蓄电池使用过程中两电极的质量均增加
电池发生了放电反应
C
将溶液和溶液分别滴加5mL 30%H2O2溶液,前者出现气泡快
催化效果:
D
为基元反应,将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水,红棕色变浅
正反应活化能大于逆反应活化能
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【详解】A.酸性溶液具有强氧化性,向其中加入草酸后紫色褪去,说明被还原,草酸表现出还原性,A项能得出相应结论;
B.铅蓄电池放电时,负极转化为,正极也转化为,两电极质量均增加,所以铅蓄电池使用过程中两电极质量均增加,说明电池发生了放电反应,B项能得出相应结论;
C.实验中溶液和溶液的阳离子不同,但阴离子浓度也有差异,没有控制单一变量,不能单纯根据实验现象得出催化效果的结论,C选项不能得出相应结论;
D.将盛有的密闭烧瓶浸入冷水,红棕色变浅,说明平衡正向移动,正反应为放热反应。根据活化能与反应热的关系,正反应活化能小于逆反应活化能,而不是正反应活化能大于逆反应活化能,D选项不能得出相应结论;
综上,答案是CD。
20. 用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为。在密闭容器中1molNO2和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。
下列说法错误的是
A. 图1中的A、B、C三点中只有A点达平衡状态
B. 图2中E点的小于F点的
C. 图2中平衡常数K(E)=K(G),则NO2的平衡浓度c(E)=c(G)
D. 在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),即平衡时,NO2的生成速率应是N2的生成速率的2倍,只有C点满足条件,即只有C点达到化学平衡,A错误;
B.该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,NO2的转化率减小,故图2中E到F段曲线还未达到平衡状态,逆逐渐增大,F恰好达到平衡状态,此时正=逆,故E点的逆小于F点的正,B正确;
C.平衡常数K只与温度有关,温度不变,K不变,E点和G点温度相同,故K(E)=K(G),但E点和G点压强不同,气体浓度与压强有关,压强越大,容器体积越小,浓度越大,即c(E)<c(G),C错误;
D.在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,反应物浓度增大,平衡正向移动,但与原平衡相比,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率减小,D正确;
故答案为:AC。
三、非选择题(本大题共3个小题,共40分)
21. 工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达平衡时体系能量的变化/kJ
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
t1
放出热量:32.8 kJ
②
2
8
0
0
t2
放出热量:Q
(1)容器①中反应达平衡时,CO2的物质的量___________。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为___________%,若容器①的容积变为原来的一半,则CO的转化率为___________(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)计算容器②中反应的平衡常数___________。
(4)容器②的反应速率大于容器①中反应速率,原因是___________。
(5)容器②中反应达平衡状态时,___________kJ。
【答案】(1)0.8 mol
(2) ①. 80% ②. 不变
(3)
(4)容器②的压强比容器①中的压强大
(5)65.6
【解析】
【小问1详解】
生成1molCO2放出41kJ的热量,则平衡时放出32.8kJ的热量,生成CO2的物质的量为;
【小问2详解】
消耗1molCO放出41kJ的热量,则放出32.8kJ的热量时消耗CO的物质的量为,因此CO的转化率为;若容器①的容积变为原来的一半,则压强增大,该反应的正反应是气体分子数不变的反应,压强增大,反应平衡不移动,因此CO的转化率不变;
【小问3详解】
反应①达到平衡时,,,c(CO2)=c(H2)=,平衡常数,平衡常数只受温度的影响,温度不变,K不变,因此②的K=1;
【小问4详解】
容器②与容器①的体积相同,但容器②气体的物质的量比容器①中的多,则容器②的压强比容器①中的压强大,因此容器②的反应速率大于容器①中反应速率;
【小问5详解】
该反应的压强增大,反应平衡不移动,且容器②中气体的物质的量是容器①中的2倍,则容器②中反应达平衡状态时,kJ。
22. 硫酸是重要的化工材料,二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中发生下述反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol·L-1。
①从平衡角度分析,采用过量O2的目的是___。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压(PB)代替其物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),已知:B的平衡分压=总压×平衡时B的物质的量分数,则该温度下Kp=__。(总压用P0表示)
③已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是__热反应。若升高温度,则SO2的转化率__(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图1。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)__K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)如图2所示,保持温度不变,将2molSO2和1molO2加入甲容器中,将4molSO3加入乙容器中,隔板K不能移动。此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍。
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新平衡时,SO3的体积分数甲__乙。(填“<”“>”或“=”)
②若保持乙中压强不变,向甲、乙容器中通入等质量的氦气,达到新平衡时,SO3的体积分数甲__乙。(填“<”“>”或“=”)
【答案】 ①. 提高二氧化硫的转化率 ②. ③. 放 ④. 减小 ⑤. = ⑥. < ⑦. >
【解析】
【详解】(1)①从平衡角度分析采用过量O2的目的是,利用廉价原料提高物质转化率,加入氧气提高二氧化硫的转化率;
②平衡常数等于生成物浓度幂之积比上反应浓度幂之积,即K=,若用某组分(B)的平衡分压(PB)代替其物质的量浓度(cB),可得Kp=;在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol·L-1,根据三等式,容器的体积为1L;
则Kp==;
③K(300℃)>K(450℃),说明温度越高,平衡常数越小,反应逆向进行;升温,平衡向吸热反应方向进行,则正反应为放热反应;升温平衡逆向进行,SO2的转化率减小;
(2)平衡常数只受温度影响,与压强无关,平衡状态由A变到B时,二者温度相同,故平衡常数K(A)=K(B);
(3)将2molSO2和1molO2加入甲容器中,将4molSO3加入乙容器中,隔板K不能移动.此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,则此时二者达到等效平衡;
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,增大压强,平衡正向进行,SO3的体积分数增大,SO3的体积分数甲<乙;
②甲为恒温恒容容器,加入氦气总压增大,分压不变,平衡不移动;乙中加入氦气,为保持恒压,体积增大,分压减小,平衡逆向进行,达到新平衡时,SO3的体积分数减小,所以SO3的体积分数甲>乙。
23. 水煤气是的主要来源,研究CaO对体系制的影响,涉及主要反应如下:
()
()
()
回答下列问题:
(1)的焓变___________(用代数式表示)。
(2)压力p下,体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应,在温度时完全分解。气相中和摩尔分数随温度的变化关系如图所示,则b线对应物种为___________(填化学式)。当温度高于时,随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是___________。
(3)压力p下,温度为时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则反应的平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”);此时气体总物质的量为4.0mol,则的物质的量为___________mol;若向平衡体系中通入少量(g),重新达平衡后,分压p()将___________(填“增大”“减小”或“不变”),将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. CO ②. 当温度高于,已完全分解,只发生反应,温度升高,反应逆向移动,所以的摩尔分数减小
(3) ①. ②. 0.5 ③. 不变 ④. 不变
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应()+反应()+反应()=目标反应,则反应;
【小问2详解】
由题意可知,图示温度范围内碳固体已完全反应,则反应已经进行完全,反应和均为放热反应,从开始到,温度不断升高,反应和逆向移动,依据反应,量减小,摩尔分数减小,CO量升高,摩尔分数增大,所以a线代表的摩尔分数的变化,b线代表CO的摩尔分数的变化;时,已完全分解,当温度高于,相当于只发生反应,的摩尔分数减小,则c线代表的摩尔分数随温度的变化;
【小问3详解】
压力下、温度为时,的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则的摩尔分数为,则反应的平衡常数;从的来源分析,产生多少取决于消耗碳的量和生成不同含碳物种量的多少。平衡时,可独立分析产生与消耗碳和生成各含碳物种的化学反应,如下:
:
:
:
平衡时气体,根据的摩尔分数可计算三者的物质的量分别为:,同理,、,平衡时,由反应()生成的:,由反应()生成的;,则由反应()生成的;,由反应()产物关系可得;若向平衡体系中通入少量后,反应重新达平衡,,温度不变,不变,则分压不变,不变,也不变,其他气体的浓度均不变,所以不变。
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2024级高二第一次定时训练
化学试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 S 32 Zn 65
一、选择题(本大题共10个小题,每题2分,共20分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法不正确的是
A. 一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关
B. 若某一反应△H>0,△S<0,则该反应在任何温度下都不能自发进行
C. 2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应△H>0
D. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑在常温下能自发进行,既能用焓变解释又能用熵变解释
2. 向一个密闭容器中充入1mol和3mol H2,在一定条件下使其发生反应生成。达到平衡时,下列说法中正确的是
A. 、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2
B. 完全转化为
C. 正反应速率和逆反应速率都为零
D. 单位时间内消耗amol,同时消耗2amol
3. 已知反应2NO + 2H2 === N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)(k为速率常数),其反应历程如下:
① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢
② H2O2 + H2 → 2H2O 快
下列说法不正确的是
A. 增大c (NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率
B. c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度相同
C. 该反应的快慢主要取决于反应①
D. 升高温度,可提高反应①、②的速率
4. 三氯乙烯()是地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:
常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测定与时间的关系如表所示:
时间/min
0
2
4
6
7
…
…
下列推断正确的是( )
A. 上述反应先慢后快
B. 内,
C. 若高锰酸钾完全反应,所用时间为
D. 随着反应的进行,逐渐降低
5. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
6. 向体积为2 L的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生如下反应:,各物质的浓度随时间的变化如图所示[阶段的变化未画出]。下列说法不正确的是
A. 时反应物A的转化率为
B. 若,则用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为
C. B的起始的物质的量为0.04 mol
D. 阶段,此过程中容器向外界放出的热量为a kJ,该反应的热化学方程式为
7. 向某恒容密闭容器中充入和一定量,发生反应:,在不同温度下测得的物质的量分数随时间变化如表所示:
时间
0
20
40
60
80
100
0
0.50
0.72
0.75
0.75
0.75
0
0.48
0.68
0.76
0.80
0.80
下列说法正确的是
A.
B.
C. 该反应的平衡常数表达式为
D. 增大的浓度和使用催化剂均可提高的平衡转化率
8. 控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应的实验数据,下列有关叙述正确的是
序号
硫酸的体积
锌的质量
锌的状态
温度/
完全溶于酸的时间/s
生成硫酸锌的质量/g
1
50.0
2.0
颗粒
25
70
2
50.0
2.0
颗粒
35
35
3
50.0
2.0
粉末
25
5.0
4
50.0
6.0
粉末
25
15.0
5
50.0
8.0
粉末
25
19.3
6
50.0
10.0
粉末
25
A. t1>70
B. m3=19.3
C. 实验1、实验2与实验3探究的只是温度对化学反应速率的影响
D. 无法计算出硫酸的物质的量浓度
9. 向2L恒容密闭容器中充入和,发生如下反应,测得不同温度下的转化率与时间(t)的关系如图所示。假设反应速率方程为,(是速率常数,只与温度有关),下列说法错误的是
A. 该反应的 B. 化学平衡常数
C. M点:(正)(逆) D. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
10. 反应物(S)转化为产物(P或)的能量与反应进程的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程是吸热反应 B. 生成P的速率:
C. 平衡时P产率: D. 进程中,Z起催化作用
二、选择题(本大题共10个小题,每题4分,共40分,每题一个或两个选项符合题目要求。)
11. 焦炭常用于冶炼工业。已知反应①:;②:,反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示(假设、不随温度变化)。下列说法错误的是
A. 当温度低于983K时,过量焦炭的氧化产物以反应②生成为主
B. 983K是两个反应主次趋势变化的转折点
C. 反应②的,
D. 对应反应①
12. 一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其它条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度增大
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
13. 煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应之一,已知:该反应为吸热反应,。若该反应在恒温(700℃)、恒容的密闭体系中进行,700℃时测得的下列数据中,不能作为判断t时刻反应是否达到平衡状态的依据的是
A. t时刻,消耗的速率与生成的速率
B. t时刻及其前后、、的浓度
C. t时刻,、、的浓度
D. t时刻,生成的速率与消耗的速率
14. 一定温度下,将2mol A和2mol B两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1,下列说法正确的是( )
A. x的值为2
B. A的平衡转化率为40%
C. 此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
D. A和B的平衡转化率相等
15. 已知CuS是一种不溶于非氧化性酸的沉淀。下列说法正确并能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成SO3采用高压条件以增大平衡转化率
B. 向的平衡体系中加入少量KCl固体,溶液颜色变浅
C. 向氯水中加碳酸钠,可提高溶液中的浓度
D. 向饱和H2S溶液中加入少量硫酸铜溶液,溶液酸性增强
16. 已知重铬酸钾()具有强氧化性,其还原产物在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在溶液中存在下列平衡:。用溶液进行下列实验,说法不正确的是
A. ①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B. ②中被还原
C. 若向④中加入硫酸至过量,溶液变为橙色
D. 对比②和④,可知酸性条件下氧化性强
17. 为探究外界条件对反应: ΔH的影响,以A和B的物质的量之比为a:b开始反应,通过实验得到不同条件下反应达到平衡时A的物质的量分数随温度、压强的变化如图所示。下列判断正确的是
A. a+b>c
B. 平衡后增大容器体积,反应会放出热量
C. 升高温度,正,逆反应速率都增大,平衡常数也增大
D. 平衡后再充入amol A,平衡正向移动,再次达到平衡后,A的物质的量分数减小
18. 一定条件下合成乙烯:。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是
A. M点的正反应速率大于N点的逆反应速率v逆
B. 若投料比,则图中M点乙烯的体积分数为
C. ,催化剂对平衡转化率的影响最大
D. 当温度高于,升高温度,平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低
19. 由下列事实或现象不能得出相应结论的是
事实或现象
结论
A
向酸性KMnO4溶液中加入草酸,紫色褪去
草酸具有还原性
B
铅蓄电池使用过程中两电极的质量均增加
电池发生了放电反应
C
将溶液和溶液分别滴加5mL 30%H2O2溶液,前者出现气泡快
催化效果:
D
为基元反应,将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水,红棕色变浅
正反应活化能大于逆反应活化能
A. A B. B C. C D. D
20. 用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为。在密闭容器中1molNO2和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。
下列说法错误的是
A. 图1中的A、B、C三点中只有A点达平衡状态
B. 图2中E点的小于F点的
C. 图2中平衡常数K(E)=K(G),则NO2的平衡浓度c(E)=c(G)
D. 在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率减小
三、非选择题(本大题共3个小题,共40分)
21. 工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达平衡时体系能量的变化/kJ
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
t1
放出热量:32.8 kJ
②
2
8
0
0
t2
放出热量:Q
(1)容器①中反应达平衡时,CO2的物质的量___________。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为___________%,若容器①的容积变为原来的一半,则CO的转化率为___________(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)计算容器②中反应的平衡常数___________。
(4)容器②的反应速率大于容器①中反应速率,原因是___________。
(5)容器②中反应达平衡状态时,___________kJ。
22. 硫酸是重要的化工材料,二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中发生下述反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol·L-1。
①从平衡角度分析,采用过量O2的目的是___。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压(PB)代替其物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),已知:B的平衡分压=总压×平衡时B的物质的量分数,则该温度下Kp=__。(总压用P0表示)
③已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是__热反应。若升高温度,则SO2的转化率__(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图1。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)__K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)如图2所示,保持温度不变,将2molSO2和1molO2加入甲容器中,将4molSO3加入乙容器中,隔板K不能移动。此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍。
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新平衡时,SO3的体积分数甲__乙。(填“<”“>”或“=”)
②若保持乙中压强不变,向甲、乙容器中通入等质量的氦气,达到新平衡时,SO3的体积分数甲__乙。(填“<”“>”或“=”)
23. 水煤气是的主要来源,研究CaO对体系制的影响,涉及主要反应如下:
()
()
()
回答下列问题:
(1)的焓变___________(用代数式表示)。
(2)压力p下,体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应,在温度时完全分解。气相中和摩尔分数随温度的变化关系如图所示,则b线对应物种为___________(填化学式)。当温度高于时,随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是___________。
(3)压力p下,温度为时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则反应的平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”);此时气体总物质的量为4.0mol,则的物质的量为___________mol;若向平衡体系中通入少量(g),重新达平衡后,分压p()将___________(填“增大”“减小”或“不变”),将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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