精品解析：云南省昭通市市直中学2025-2026学年高二上学期第一次月考化学试题

云南省昭通市市直中学2025-2026学年高二上学期第一次月考化学试题 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第6页，第II卷第7页至第10页。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 以下数据可供解题时参考。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 Fe-56 Ba-137 第I卷(选择题，共42分) 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 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. 常温下，在密闭容器中发生反应(，红棕)色(，无色) 。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 压缩容器体积，单位体积内活化分子数目增加 B. 升高温度，平衡正向移动，混合气体颜色变浅 C. 由和组成的混合气体中，氮原子总数小于 D. 其他条件不变，往密闭容器内通入气体，充分反应后，放出热量 3. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业制取金属钾的反应为，将钾蒸气从混合物中分离出来，有利于提高反应物的转化率 B. 反应达到平衡后，缩小体积，混合气体颜色变深 C. 增大压强，有利于与反应生成 D. 合成氨反应为放热反应，降低温度有利于增大反应物的平衡转化率 4. 已知，反应开始时，向密闭容器中加入一定量的NO2，下列图像与描述错误的是 A．表示相同时间内体系内NO2的物质的量分数随温度变化图像 B．表示体系到达平衡后，t1时迅速将体积缩小后的变化 C．装置可探究温度对该化学平衡的影响，热水中颜色变深，冷水中颜色变浅 D．表示该反应正逆反应速率随温度变化图像 A. A B. B C. C D. D 5. 在一定温度、容积不变的密闭容器里，下列选项中可用来判断可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的有 ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的总压强不再改变 ⑥混合气体的总物质的量不再改变 ⑦A、B、C、D浓度之比为1：3：2：2 A. ①②③④⑤⑥ B. ①③④⑤ C. ①③④⑤⑥ D. ①③⑤⑥⑦ 6. HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是 A. HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂 B. 根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2 C. 该反应可表示为： D. 催化剂HAP能提高该反应的速率 7. 已知反应，下列说法中正确的是 A. 升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小 B. 升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间 C. 达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该平衡正向移动 D. 达到平衡后，增加A2的物质的量有利于该平衡正向移动 8. CO2催化转化有利于资源化利用。反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 等物质的量CH3OH(l)比CH3OH(g)能量更低 B. 反应中每转化1molCO2，转移6mol电子 C. 若水的状态为液态，则能量变化曲线可能为① D. 反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成释放的总能量 9. 下列说法正确的是 A. 若，则 B. 在一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3 kJ，则其热化学方程式为： C. 已知：，则 D. 101 kPa时，2 g氢气完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，有关氢气燃烧的热化学方程式表示为 10. 几种物质转化时的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 在一定条件下，化学反应的反应热与反应的途径有关 B. 28gCO(g)在中完全燃烧，放出的能量为566.0 kJ C. D. 反应1中，反应物的总能量小于生成物的总能量 11. 在催化剂存在下，和能同时发生两个平行反应，反应的热化学方程式如下： ① ② 在恒压、反应物起始物质的量比条件下，相同反应时间测得的实验数据如下： 实验编号 催化剂 转化率(％) 甲醇产率(％) 1 543 催化剂a 12.3 5.2 2 543 催化剂b 10.9 7.9 3 553 催化剂a 15.3 6.0 4 553 催化剂b 12.0 8.6 下列有关说法正确的是 A. 其他条件不变，升高温度反应①中转化为平衡转化率增大 B. 相同温度下，选择催化剂a有利于转化为 C. 反应①正反应的活化能：无催化剂>有催化剂有催化剂a D. 反应①在低温条件下能自发进行 12. 一定温度和压强下，利用Cu/ZnO/催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。 下列说法正确的是 A. 反应中既有非极性键的断裂，也有非极性键的形成 B. 增大压强和降低温度均有利于提高的平衡转化率 C. 反应历程中决速步的反应为： D. 反应过程中原子利用率达100% 13. 三元催化转换器可除去汽车尾气中以上的污染物。在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. B. 该反应 C. a、b、c对应平衡常数 D. 反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由b到c的转化 14. 为消除的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：，一定温度下，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和，反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. 容器内的压强 B. bc段上述反应达到平衡状态 C. c点状态下v(正)<v(逆) D. 该温度下反应的平衡常数K= 第II卷(非选择题，共58分) 注意事项： 第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空题(本大题共4小题，共58分) 15. 能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。请回答下列问题： （1）一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，符合该过程能量变化的示意图为______(填序号)；等质量的金刚石和石墨完全燃烧，释放热量较多的是______(填“石墨”或“金刚石”)。 （2）已知时，断开键、键、键分别需要吸收能量。该温度下，和反应生成1 molHI时，会______(填“放出”或“吸收”)______kJ能量。 （3）一定条件下，向1L恒温恒容密闭容器中充入，发生反应。反应过程中测定的部分数据如下表所示。 0 50 150 250 350 450 0 0.12 0.18 0.2 0.2 ①的值是______。 ②50 s时，的转化率为______％。 ③达到平衡状态时，容器中的体积分数是______％(计算结果保留三位有效数字)。反应达平衡后再向该容器中充入，反应______(填“向正反应方向”“逆反应方向”或“不”)移动。 ④当该反应达到化学平衡状态时，仅改变一个措施可以使反应速率增大，该措施为______(填序号)。 A．加入合适的催化剂 B．增大容器体积 C．保持容器体积不变，充入He(不参与反应) D．向容器中再充入一定量的 16. 亚硝酸钙广泛应用于钢筋混凝土工程中，主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂，其为白色粉末，易潮解、易溶于水。实验室采用如图所示装置，用干燥的NO与过氧化钙反应制取。 （1）仪器A的名称是______，装置I中试剂名称是______。 （2）装置的连接顺序是：______(填字母)。 （3）滴入稀硝酸前需要通入一段时间，待反应结束后还需继续通一会，继续通的目的是______。 （4）装置II中发生反应的离子方程式为______。 （5）装置V的作用是______。 （6）装置VI中氮元素被氧化成+5价，则反应的离子方程式为______。 （7）将完全转化为理论上需要铜的物质的量至少为______。 17. 工业上以铝土矿(主要成分为、，还含有少量的)为原料制备高纯和聚合硫酸铁{}的部分工艺流程如图所示。 已知：的相对分子质量为233，的相对分子质量为160。 （1）为提高酸浸效率，可采取的措施有_______(任写1点)；酸浸过滤的目的是_______；滤液1中所含的金属阳离子有_______(写离子符号)。 （2）写出沉铝步骤中生成的离子方程式：_______。 （3）请简述以高纯为原料制备单质Al的方法：_______。 （4）写出酸溶步骤中滤渣2与稀硫酸发生反应的离子方程式：_______。 （5）为了测定某聚合硫酸铁样品的纯度，技术人员进行了相关实验：取该样品与足量盐酸反应，将所得溶液平均分为两份，一份溶液中加入足量的溶液，得到4.66g ；另一份溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，用蒸馏水洗涤滤渣2～3次后充分灼烧，得到质量为1.60g的红棕色固体M。 ①红棕色固体M的化学式为_______。 ②该聚合硫酸铁样品中x:y的比值为_______。 18. 二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一，同时也是实现碳中和的重要途径。 该过程总反应为： 在特定催化剂条件下，其反应机理为： Ⅰ. Ⅱ. 回答下列问题： （1）________。 （2）恒压下，按进行合成甲醇的实验，该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示（分子筛能选择性分离出）。 ①根据图中信息，压强不变时采用有分子筛膜时的最佳反应温度为________℃。 ②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是________。 ③某温度下，反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据，则达到平衡时甲醇的选择性________；若该体系的总压强为，则反应Ⅱ的分压平衡常数________。（以平衡分压代替平衡浓度进行计算，分压=总压×物质的量分数）。 反应前 1mol 0 平衡时 amol bmol ④体系达平衡时，下列相关说法错误的是________（填标号） a. b.降低温度，反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小 c.压缩容器，反应Ⅰ平衡不移动，反应Ⅱ平衡正向移动 d.提高转化为的平衡转化率，也可以通过研发高效催化剂实现 （3）如果在不同压强下，和的起始物质的量比为，测定（的平衡转化率随温度升高的变化关系，如图所示。 ①由大到小的顺序为________。 ②图中高于时，三条曲线几乎交于一点，试分析原因：________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南省昭通市市直中学2025-2026学年高二上学期第一次月考化学试题 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第6页，第II卷第7页至第10页。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 以下数据可供解题时参考。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 Fe-56 Ba-137 第I卷(选择题，共42分) 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 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. 常温下，在密闭容器中发生反应(，红棕)色(，无色) 。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 压缩容器体积，单位体积内活化分子数目增加 B. 升高温度，平衡正向移动，混合气体颜色变浅 C. 由和组成的混合气体中，氮原子总数小于 D. 其他条件不变，往密闭容器内通入气体，充分反应后，放出热量 【答案】A 【解析】 【详解】A．压缩容器体积，活化分子数目不变，但是容器体积减小，则单位体积内活化分子数目增加，A正确； B．该反应为放热反应，升高温度，则平衡逆向移动，B错误； C．假设46 g 完全是NO2，其物质的量是1 mol，由于1个NO2中含有1个氮原子，则1 mol NO2中含有氮原子NA；假设46 g 完全是N2O4，其物质的量是0.5 mol，由于1个N2O4分子中含有2个氮原子，则0.5 mol N2O4中含有的氮原子数目为1NA；故46 g的混合气体含原子数目为NA，C错误； D．该反应为可逆反应，则二氧化氮不能完全反应，故放出热量小于，D错误； 故选A。 3. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业制取金属钾的反应为，将钾蒸气从混合物中分离出来，有利于提高反应物的转化率 B. 反应达到平衡后，缩小体积，混合气体颜色变深 C. 增大压强，有利于与反应生成 D. 合成氨反应为放热反应，降低温度有利于增大反应物的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业制取金属钾的反应为，将钾蒸气从混合物中分离出来，生成物浓度减小，促进平衡正向进行，有利于提高反应物的转化率，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意； B．反应达到平衡后，缩小体积，由于该反应前后气体体积不变，则平衡不移动，混合气体颜色变深，是体积减小二氧化氮浓度增大的原因，和化学平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，故B符合题意； C．与反应生成的化学方程式为，增大压强，平衡正向移动，有利于与反应生成，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意； D．合成氨反应为放热反应，降低温度，平衡正向进行，有利于增大反应物的平衡转化率，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意； 故选：B。 4. 已知，反应开始时，向密闭容器中加入一定量的NO2，下列图像与描述错误的是 A．表示相同时间内体系内NO2的物质的量分数随温度变化图像 B．表示体系到达平衡后，t1时迅速将体积缩小后的变化 C．装置可探究温度对该化学平衡的影响，热水中颜色变深，冷水中颜色变浅 D．表示该反应正逆反应速率随温度变化图像 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据热化学方程式可知：该反应的正反应为放热反应。“相同时间内”反应可能还未达平衡状态，在温度低时，化学反应速率慢，NO2的转化率低，因此体系中NO2的物质的量分数较高；升温时反应速率加快，相同时间内NO2转化量更多，导致体系中NO2的物质的量分数降低；当反应进行一段时间达到一定温度时，反应达平衡，此时若再升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，导致平衡体系中NO2的物质的量分数又升高，因此图像中NO2的物质的量分数先降低后升高，A正确； B．体系达平衡后，t1时迅速缩小体积即增大反应体系的压强，瞬间体积减小，N2O4浓度因体积减小而瞬间增大，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，导致N2O4浓度继续增大至新平衡，而不是向图像中t1时浓度增大后又逐渐减小，B错误； C．该反应的正反应是放热反应，将NO2平衡球放入热水，使反应体系的温度升高，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致体系中c(NO2)增大，混合气体颜色加深；将平衡球放入冷水，温度降低，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致c(NO2)减小，因此混合气体颜色变浅，符合温度对平衡的影响，C正确； D．当反应达到平衡后，温度升高，正、逆反应速率均增大。由于该反应的正反应是放热反应，温度升高对吸热反应影响更大，因此升高温度后，逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数，故v逆增大幅度比v正更大，所以升高温度后： v逆＞v正，故图像中v逆曲线在高温区位于v正上方，D正确； 故合理选项是B。 5. 在一定温度、容积不变的密闭容器里，下列选项中可用来判断可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的有 ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的总压强不再改变 ⑥混合气体的总物质的量不再改变 ⑦A、B、C、D浓度之比为1：3：2：2 A. ①②③④⑤⑥ B. ①③④⑤ C. ①③④⑤⑥ D. ①③⑤⑥⑦ 【答案】C 【解析】 【详解】①C的生成速率与消耗速率相等，说明正逆反应速率相等，正确； ②生成A和B均为逆反应方向，比例固定，无法判断平衡，错误； ③浓度不再变化是平衡的直接标志，正确； ④D为固体，气体总质量变化导致密度变化，密度不变说明平衡，正确； ⑤反应正向进行气体物质的量减少导致压强变化，压强不变说明平衡，正确； ⑥气体总物质的量变化，当其不变时说明平衡，正确； ⑦浓度比与起始量和转化率有关，且D为固体，无法判断，错误； 正确条件为①③④⑤⑥，对应选项C。 6. HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是 A. HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂 B. 根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2 C. 该反应可表示为： D. 催化剂HAP能提高该反应的速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．HCHO的结构式为，在其反应生成CO2和H2O时，H原子需与O结合形成H2O，故有C-H键发生断裂，A正确； B．HCHO分子中含有1个O原子，根据反应前后O原子守恒可知有反应方程式HCHO+O2→CO2+H2O，左侧O原子总数=1+2=3个，右侧CO2含2个O、H2O含1个O，可见CO2中的O原子部分来自HCHO，部分来自O2，并非全部来自O2，B错误； C．根据图示可知：该反应的反应物为HCHO和O2，产物为CO2和H2O，HAP为催化剂，反应式可表示为HCHO+O2CO2+H2O，C正确； D．催化剂能降低反应活化能，增大单位体积内活化分子数目，分子之间有效碰撞次数增加，从而提高反应速率，HAP作为该反应的催化剂，因此能够提高该反应的化学反应速率，D正确； 故合理选项是B。 7. 已知反应，下列说法中正确的是 A. 升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小 B. 升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间 C. 达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该平衡正向移动 D. 达到平衡后，增加A2的物质的量有利于该平衡正向移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．升高温度时，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率（吸热方向）增加更多，而非减小，A错误； B．升高温度会加快正、逆反应速率，缩短达到平衡的时间，B正确； C．该反应ΔH<0，升高温度使平衡逆向移动；反应前后气体物质的量相等（），增大压强不改变平衡，C错误； D．为固体，其物质的量不影响平衡，增加不会使平衡移动，D错误； 故选B。 8. CO2催化转化有利于资源化利用。反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 等物质的量CH3OH(l)比CH3OH(g)能量更低 B. 反应中每转化1molCO2，转移6mol电子 C. 若水的状态为液态，则能量变化曲线可能为① D. 反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成释放的总能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．等物质的量液体比气体能量更低，A正确； B．反应中C元素由+4价降低到-2价，所以转化1molCO2转移6mol电子，B正确； C．物质由气态转化为液态时会放热，所以反应生成液态水时放出更多热量，C错误； D．由图可知反应是放热反应，反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成释放的总能量，D正确； 故选C。 9. 下列说法正确的是 A. 若，则 B. 在一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3 kJ，则其热化学方程式为： C. 已知：，则 D. 101 kPa时，2 g氢气完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，有关氢气燃烧的热化学方程式表示为 【答案】D 【解析】 【详解】A．醋酸为弱酸，中和时需先电离吸热，导致总放热量减少，ΔH应大于-57.3 kJ·mol⁻¹，A错误； B．合成氨为可逆反应，实际反应未完全进行，放出的热量19.3 kJ小于理论值，ΔH应小于-38.6 kJ·mol⁻¹，B错误； C．气态硫[S(g)]能量高于固态硫[S(s)]，燃烧时放热更多，故Q2＞Q1，C错误； D．101 kPa时，2 g氢气完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，有关氢气燃烧的热化学方程式表示为，D正确； 答案选D。 10. 几种物质转化时的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 在一定条件下，化学反应的反应热与反应的途径有关 B. 28gCO(g)在中完全燃烧，放出的能量为566.0 kJ C. D. 反应1中，反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，化学反应的反应热只与始态和终态有关，与反应途径无关，A错误； B．反应2为的物质的量为完全燃烧放出566.0 kJ能量，则1 molCO完全燃烧放出283.0 kJ能量，B错误； C．由图可知，反应1：2C(s)+2O2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH1=-221.0 kJ·mol-1，反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1，反应3为2CO2(g)=2C(s)+2O2(g)（反应1+反应2的逆反应），则ΔH3=-(ΔH1+ΔH2)=-(-221.0-566.0)=+787.0 kJ·mol-1，C正确； D．反应1的ΔH1=-221.0 kJ·mol-1<0，为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，D错误； 故答案为：C。 11. 在催化剂存在下，和能同时发生两个平行反应，反应的热化学方程式如下： ① ② 在恒压、反应物起始物质的量比条件下，相同反应时间测得的实验数据如下： 实验编号 催化剂 转化率(％) 甲醇产率(％) 1 543 催化剂a 12.3 5.2 2 543 催化剂b 10.9 7.9 3 553 催化剂a 15.3 6.0 4 553 催化剂b 12.0 8.6 下列有关说法正确的是 A. 其他条件不变，升高温度反应①中转化为平衡转化率增大 B. 相同温度下，选择催化剂a有利于转化为 C. 反应①正反应的活化能：无催化剂>有催化剂有催化剂a D. 反应①在低温条件下能自发进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应①为放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，二氧化碳转化为甲醇的平衡转化率降低，A错误； B．相同温度下（如543K），使用催化剂a时二氧化碳总转化率较高，但甲醇产率低于催化剂b，说明催化剂b更有利于二氧化碳转化为甲醇，B错误； C．催化剂通过降低活化能加快反应速率，催化剂b的甲醇产率更高，说明其催化效果更好，活化能更低，正确顺序应为无催化剂＞催化剂a＞催化剂b，C错误； D．反应①ΔH₁＜0且ΔS＜0，低温时ΔG可小于0，反应能自发进行，D正确； 故答案选D。 12. 一定温度和压强下，利用Cu/ZnO/催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。 下列说法正确的是 A. 反应中既有非极性键的断裂，也有非极性键的形成 B. 增大压强和降低温度均有利于提高的平衡转化率 C. 反应历程中决速步的反应为： D. 反应过程中原子利用率达100% 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应中有H2的H-H非极性键断裂，但产物CH3OH和H2O中均无非极性键形成，A错误； B．总反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，正反应气体分子数减少（4→2）且放热（ΔH<0）。增大压强平衡向气体分子数减少方向移动，降低温度平衡向放热方向移动，均使平衡右移，提高CO2平衡转化率，B正确； C．决速步是活化能最大的步骤，由图可知反应HCOO*+5H*→CH3O*+H2O+H*的活化能最大，而不是CO2*+H*→HCOO*，C错误； D．产物有CH3OH和H2O，原子未全部转化为单一目标产物，原子利用率未达100%，D错误； 故选B。 13. 三元催化转换器可除去汽车尾气中以上的污染物。在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. B. 该反应 C. a、b、c对应平衡常数 D. 反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由b到c的转化 【答案】C 【解析】 【详解】A．相同温度下，越大，越大，CO的平衡转化率越小，则，A错误； B．由图示可知，温度升高，CO的平衡转化率降低，即升高温度，平衡逆向进行，则该反应为放热反应，，B错误； C．升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆移，则K减小，K只与温度有关，则，C正确； D．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故不能实现由b到c的转化，D错误； 故选C。 14. 为消除的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：，一定温度下，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和，反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. 容器内的压强 B. bc段上述反应达到平衡状态 C. c点状态下v(正)<v(逆) D. 该温度下反应的平衡常数K= 【答案】D 【解析】 【分析】反应相同时间后，图中b点NO2的转化率最高，则b点恰好达到平衡状态，由于ab曲线上对应容器的体积小于b点，NO2的浓度均大于b点，NO2的浓度越大，反应速率越大，达到平衡的时间越短，所以ab曲线上反应均先于b点达到平衡状态，反应正向是气体体积增大的反应，随着容器体积的增大，NO2的转化率逐渐增大，b点达到最大；b点以后，随着容器体积的增大，压强越小，反应往正方向移动，NO2的起始浓度减小，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，所以bc曲线上反应均未达到平衡状态，由于NO2的起始浓度低，则反应正向进行，据此分析； 【详解】A．为1mol，a点反应0.4mol二氧化氮、b点反应0.8mol二氧化氮，反应为气体分子数增加1的反应，结合反应，ab反应后总的物质的量为1mol+0.4mol=1.2mol、1mol+0.8mol=1.4mol，由于V1＜V2，则，A错误； B．由分析，bc曲线上反应均未达到平衡状态，B错误； C．由分析，c点反应往正方向移动，c点状态下v(正)>v(逆)，C错误； D．a点时反应达到平衡，a点反应0.4mol二氧化氮，结合方程式，生成氮气、二氧化碳分别为0.2mol、0.4mol，平衡时二氧化氮0.6mol，则，D正确； 故选D。 第II卷(非选择题，共58分) 注意事项： 第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空题(本大题共4小题，共58分) 15. 能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。请回答下列问题： （1）一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，符合该过程能量变化的示意图为______(填序号)；等质量的金刚石和石墨完全燃烧，释放热量较多的是______(填“石墨”或“金刚石”)。 （2）已知时，断开键、键、键分别需要吸收能量。该温度下，和反应生成1 molHI时，会______(填“放出”或“吸收”)______kJ能量。 （3）一定条件下，向1L恒温恒容密闭容器中充入，发生反应。反应过程中测定的部分数据如下表所示。 0 50 150 250 350 450 0 0.12 0.18 0.2 0.2 ①的值是______。 ②50 s时，的转化率为______％。 ③达到平衡状态时，容器中的体积分数是______％(计算结果保留三位有效数字)。反应达平衡后再向该容器中充入，反应______(填“向正反应方向”“逆反应方向”或“不”)移动。 ④当该反应达到化学平衡状态时，仅改变一个措施可以使反应速率增大，该措施为______(填序号)。 A．加入合适的催化剂 B．增大容器体积 C．保持容器体积不变，充入He(不参与反应) D．向容器中再充入一定量的 【答案】（1） ①. A ②. 金刚石 （2） ①. 放出 ②. 5.5 （3） ①. 0.2 ②. 12 ③. 16.7 逆反应方向 ④. AD 【解析】 【小问1详解】 吸热反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，故A符合题意；等质量的金刚石和石墨完全燃烧会生成等质量的二氧化碳，两者生成物的总能量相等，金刚石燃烧时，反应物的总能量更大，故释放热量较多的是金刚石。 【小问2详解】 =断键吸收的能量-成键放出的能量=，该温度下，和反应生成1 mol HI时，会放出 5.5 kJ能量。 【小问3详解】 ①由表格可知，250s时，三氯化磷的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，故x的值为0.2。 ②50s时，三氯化磷的物质的量为0.12mol，则转化的五氯化磷的物质的量为0.12mol，故五氯化磷的转化率为。 ③达到平衡时，三氯化磷的物质的量为0.2mol，则氯气的物质的量为0.2mol，五氯化磷的物质的量为0.8mol，故气体的总物质的量为1.2 mol，容器中氯气的体积分数为。容器的体积为1 L，该温度下，反应的平衡常数，反应达平衡后再向该容器中充入，，故反应向逆反应方向移动。 ④加入合适的催化剂，降低反应的活化能，可加快反应速率，A符合题意；增大容器体积，浓度减小，反应速率减慢，B不符合题意；保持容器体积不变，充入He(不参与反应)  ，浓度不变，反应速率不变，C不符合题意；向容器中再充入一定量的 ，反应物浓度增大，可加快反应速率，D符合题意。 16. 亚硝酸钙广泛应用于钢筋混凝土工程中，主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂，其为白色粉末，易潮解、易溶于水。实验室采用如图所示装置，用干燥的NO与过氧化钙反应制取。 （1）仪器A的名称是______，装置I中试剂名称是______。 （2）装置的连接顺序是：______(填字母)。 （3）滴入稀硝酸前需要通入一段时间，待反应结束后还需继续通一会，继续通的目的是______。 （4）装置II中发生反应的离子方程式为______。 （5）装置V的作用是______。 （6）装置VI中氮元素被氧化成+5价，则反应的离子方程式为______。 （7）将完全转化为理论上需要铜的物质的量至少为______。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. 无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体) （2）(a和b、d和e可互换) （3）将装置内剩余的NO全部赶入VI中被吸收，防止污染环境 （4） （5）防止水蒸气进入III装置中 （6） （7）0.18 mol 【解析】 【分析】实验前通入氮气排尽装置中的空气，防止空气中的氧气氧化一氧化氮，装置Ⅱ中铜与稀硝酸反应制备一氧化氮，随后通入氮气将反应生成的一氧化氮排出，提高一氧化氮的利用率，装置Ⅳ中盛有的水用于除去一氧化氮中混有的挥发出的硝酸蒸气和二氧化氮，装置Ⅰ中盛有的无水氯化钙用于干燥一氧化氮，装置Ⅲ中一氧化氮与过氧化钙共热反应制备亚硝酸钙，装置Ⅵ中盛有的酸性重铬酸钾溶液用于吸收一氧化氮，防止污染空气，装置Ⅴ盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气，防止水蒸气干扰实验。 【小问1详解】 由仪器构造可知装置A为三颈烧瓶；装置Ⅰ中盛有的无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)用于干燥一氧化氮。 【小问2详解】 由以上分析可知装置的连接顺序为：(a和b、d和e可互换)。 【小问3详解】 反应结束后还需继续通一会，继续通的目的是将装置内残留的全部赶入酸性重铬酸钾溶液中被吸收，防止污染。 【小问4详解】 II中发生的反应为稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，离子方程式为：。 【小问5详解】 装置Ⅴ盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气，防止水蒸气干扰实验。 【小问6详解】 装置Ⅵ中氮元素被氧化成+5价，Cr被还原为+3价，根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式：。 【小问7详解】 4.32 g的物质的量为0.06 mol，与反应方程式为：，即需要0.12 mol，根据制备的反应可知，故所需铜0.18 mol。 17. 工业上以铝土矿(主要成分为、，还含有少量的)为原料制备高纯和聚合硫酸铁{}的部分工艺流程如图所示。 已知：的相对分子质量为233，的相对分子质量为160。 （1）为提高酸浸效率，可采取的措施有_______(任写1点)；酸浸过滤的目的是_______；滤液1中所含的金属阳离子有_______(写离子符号)。 （2）写出沉铝步骤中生成的离子方程式：_______。 （3）请简述以高纯为原料制备单质Al的方法：_______。 （4）写出酸溶步骤中滤渣2与稀硫酸发生反应的离子方程式：_______。 （5）为了测定某聚合硫酸铁样品的纯度，技术人员进行了相关实验：取该样品与足量盐酸反应，将所得溶液平均分为两份，一份溶液中加入足量的溶液，得到4.66g ；另一份溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，用蒸馏水洗涤滤渣2～3次后充分灼烧，得到质量为1.60g的红棕色固体M。 ①红棕色固体M的化学式为_______。 ②该聚合硫酸铁样品中x:y的比值为_______。 【答案】（1） ①. 粉碎铝土矿或适当升温或搅拌 ②. 溶解Al2O3和Fe2O3，分离铝土矿中的SiO2 ③. 、 （2） （3）向高纯Al2O3中添加冰晶石，并在熔融状态下电解 （4） （5） ①. Fe2O3 ②. 1:1 【解析】 【分析】以铝土矿(主要成分为、，还含有少量的)为原料制备高纯和聚合硫酸铁{}的工艺流程为：将铝土矿加入过量稀硫酸进行酸浸，难溶的形成滤渣1过滤除去，、溶解转化为和过滤形成滤液1，加入过量NaOH溶液进行沉铁，使生成沉淀过滤形成滤渣2，继续加入稀硫酸酸溶得到溶液，再进行聚合浓缩得到聚合硫酸铁{}；沉铁后转化为得到滤液2，再通入过量沉铝转化为沉淀，过滤得到沉淀，对沉淀高温加热，再经过一系列操作得到高纯，据此分析解答。 【小问1详解】 为提高酸浸效率，可采取的措施有：将铝土矿粉碎、酸浸时充分搅拌、适当提高硫酸浓度、适当延长浸泡时间、适当提高酸浸温度等(任写1点即可)；酸浸后，难溶，、溶解转化为和，通过过滤主要是溶解和，分离铝土矿中的；最后得到滤液1中所含的金属阳离子为：、。 【小问2详解】 沉铝过程为在溶液通入过量把转化为沉淀，则反应的离子方程式为：。 【小问3详解】 高纯制备单质Al的方法为电解熔融制取，但的熔点非常高，耗能大，因此在实际工业生产中采取的方法为：向高纯中添加冰晶石降低熔点，并在熔融状态下电解。 【小问4详解】 根据分析，滤渣2的成分为，则加入稀硫酸进行酸溶反应的离子方程式为：。 【小问5详解】 聚合硫酸铁的组成为：，加入盐酸溶解后转化为与，均分为两份，则每一份中与的物质的量相同；第一份溶液中加入足量的溶液，得到4.66g ，得到；第二份溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，得到沉淀，用蒸馏水洗涤滤渣2～3次后充分灼烧，，得到质量为1.60g的红棕色固体M； ①根据灼烧反应，红棕色固体M的化学式为：； ②根据第一份溶液可知溶液中，再根据第二份溶液中最终得到1.60g固体，即；设一份样品中的物质的量为amol，再根据化合价代数和为零有：，解得，最后得到该聚合硫酸铁样品中x:y的比值为。 18. 二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一，同时也是实现碳中和的重要途径。 该过程总反应为： 在特定催化剂条件下，其反应机理为： Ⅰ. Ⅱ. 回答下列问题： （1）________。 （2）恒压下，按进行合成甲醇的实验，该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示（分子筛能选择性分离出）。 ①根据图中信息，压强不变时采用有分子筛膜时的最佳反应温度为________℃。 ②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是________。 ③某温度下，反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据，则达到平衡时甲醇的选择性________；若该体系的总压强为，则反应Ⅱ的分压平衡常数________。（以平衡分压代替平衡浓度进行计算，分压=总压×物质的量分数）。 反应前 1mol 0 平衡时 amol bmol ④体系达平衡时，下列相关说法错误的是________（填标号） a. b.降低温度，反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小 c.压缩容器，反应Ⅰ平衡不移动，反应Ⅱ平衡正向移动 d.提高转化为的平衡转化率，也可以通过研发高效催化剂实现 （3）如果在不同压强下，和的起始物质的量比为，测定（的平衡转化率随温度升高的变化关系，如图所示。 ①由大到小的顺序为________。 ②图中高于时，三条曲线几乎交于一点，试分析原因：________。 【答案】（1） （2） ①. 210 ②. 分子筛膜从反应体系中不断分离出，减少了生成物，平衡向正向移动，甲醇产率升高 ③. ④. ⑤. cd （3） ①. ②. 反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应。时温度高，体系中以反应Ⅰ为主，反应Ⅰ前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响。（评分细则时注明以反应Ⅰ为主即可） 【解析】 【小问1详解】 总反应-反应Ⅱ得ΔH1= 【小问2详解】 ①根据图中信息，压强不变时采用有分子筛膜时，210℃时甲醇的产率最高，所以最佳反应温度为210℃。 ②分子筛膜从反应体系中不断分离出，减少了生成物，平衡向正向移动，甲醇产率升高，所以有分子筛膜时甲醇产率高。 ③某温度下，根据碳原子守恒，则达到平衡时甲醇生成甲醇的物质的量为(1-a-b)mol，甲醇的选择性= ；平衡体系中n(CO2)=amol、n(CO)=bmol、n(CH3OH)= (1-a-b)mol,根据氧元素守恒，平衡体系中n(H2O)=(1-a)mol, 根据氢元素守恒，平衡体系中n(H2)=3-2(1-a-b)-(1-a)=(3a+2b)mol，气体总物质的量为(2+2a+2b)mol，若该体系的总压强为，则反应Ⅱ的分压平衡常数 。。 ④a. 总反应-反应Ⅱ得，所以，故a正确； b.降低温度，反应速率减慢，所以反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小，故b正确； c.压缩容器，压强增大，反应Ⅱ平衡正向移动，氢气物质的量减小量大于CO的物质的量减小量，所以反应Ⅰ平衡逆向移动，故c错误； d.催化剂不使平衡移动，所以高效催化剂不能提高转化为的平衡转化率，故d错误； 选cd。 【小问3详解】 ①总反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，则由大到小的顺序为。 ②反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应。时温度高，体系中以反应Ⅰ为主，反应Ⅰ前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响，所以高于时，三条曲线几乎交于一点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $