内容正文:
邢台一中2025-2026学年第一学期第一次月考
高二年级化学试题
考试范围:选择性必修一第二章~第三章§1+滚动第一章
说明:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 反应在有水和无水条件下,反应历程如图,图中表示中间产物,表示过渡态,其它条件相同时,下列说法正确的是
A. 在有水条件下,反应更快达到平衡
B. 有水和无水时,反应分别分3步和2步进行
C. 反应达到平衡时,升高温度,P的浓度增大
D. 无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,有水条件下的第二步反应的活化能远小于无水条件下的第二步反应的活化能,反应的活化能越小,反应速率越快,则在有水条件下,反应更快达到平衡,故A正确;
B.由图可知,有水和无水时,中间产物都为1,所以反应都是分2步进行,故B错误;
C.由图可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物P的浓度减小,故C错误;
D.由图可知,水是反应的催化剂,催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,R的平衡转化率不变,故D错误;
故选A。
2. 乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸(PLA)生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数。下列有关说法正确的是
A. 乳酸稀溶液加水稀释的过程中,溶液中减小
B. 在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,变小
C. 恒温下,在乳酸稀溶液中滴加少量溶液,乳酸的电离常数
D. 常温下,体积为的醋酸溶液和乳酸溶液分别加水稀释至1000mL,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.乳酸为弱酸,加水稀释后氢离子浓度降低,常温下,Kw值恒定,故氢氧根浓度增大,A错误;
B.乳酸为弱酸,电离产生氢离子,在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,氢离子浓度增大,乳酸的电离平衡逆向移动,B错误;
C.温度不变,电离平衡常数不变,C错误;
D.相同pH值的酸稀释相同倍数时,酸性弱的酸的pH值变化小,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸,D正确;
故选D
3. 等量铝粉与等体积不同浓度溶液(足量)反应,产生的体积(已换算成标准状况下)随时间变化如下表所示:
实验
5
10
15
20
Ⅰ
2016
3808
4032
4032
Ⅱ
1120
3136
3808
3920
注:实验Ⅰ为铝粉与溶液反应;实验Ⅱ为铝粉与溶液反应。下列说法不正确的是
A. 此反应是放热反应
B. 实验Ⅰ中,至时铝粉溶解
C. 时,生成的速率:
D. 实验Ⅱ中,内,生成的平均反应速率为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.金属Al与NaOH溶液反应是放热反应,故A正确;
B.实验Ⅰ中,至5min时2.016LH2,所得H2的物质的量为=0.09mol,根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知溶解Al的物质的量为0.06mol,故B正确;
C.由实验数据可知10~15min时实验Ⅰ生成H2的总体积小于实验Ⅱ生成H2的总体积,说明12.5min时生成H2的速率Ⅰ<Ⅱ,故C错误;
D.实验Ⅱ中,15~20min时生成H2的体积为3920mL-3808mL=112mL,则生成H2的平衡反应速率为=22.4mL·min-1,故D正确;
故答案为C。
4. 某实验小组用溶液和溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。
已知:
实验序号
温度
溶液
溶液
出现沉淀所需的时间
Ⅰ
0℃
Ⅱ
0℃
Ⅲ
0℃
Ⅳ
30℃
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅱ中
B. 实验Ⅲ中
C. 对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大
D. 对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行,且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大,反应速率快,所以时间短,则t<10,故A错误;
B.对比表格中数据可知溶液体积不变,只有硫酸溶液和水的体积体积在变,为了保证实验的准确性,硫酸和水的体积之和都是15,所以a=15-7=8,故B正确;
C.从表格中的数据可知,温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,故C正确;
D.对比实验Ⅰ、Ⅳ可知,三种溶液的体积都相同,只有温度不同,实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度,而且实验Ⅳ所用时间远小于实验Ⅰ的,所以浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大,故D正确。
故答案为:A。
5. 某温度下,在1 L恒容密闭容器中投入20 mol X,发生反应,有关数据如表所示,下列说法正确的是
时间段/s
产物Z的平均生成速率/()
0~10
0.8
0~20
0.6
0~30
0.4
A. 5 s时,Y的浓度为2 mol/L B. 20 s时,体系中存在
C. 25 s时,Z的体积分数为37.5% D. 30 s时,再加入2 mol X,达平衡时,X的转化率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~10s内Z的平均生成速率为0.8 mol/(L·s),则Y的生成速率为0.4 mol/(L·s),若按平均速率计算,5s时Y的浓度为0.4×5=2 mol/L,但实际反应速率逐渐降低,前5s的平均速率高于0.4,因此5s时Y的浓度大于2 mol/L,A错误;
B.0~20s时Z的总量为20×0.6=12 mol,0~30s时Z的总量为30×0.4=12 mol,说明20s时反应已达平衡,此时正逆反应速率相等,B错误;
C.25s时反应已平衡,平衡时Z的浓度为12 mol/L,X的转化量为6 mol,则平衡时总物质的量为(20-6)+6+12=32 mol,Z的体积分数为,C正确;
D.30s时加入2mol X,重新平衡时,相当于增大压强,增大压强平衡逆向移动,X的转化率(转化量÷初始量)降低,D错误;
故选C。
6. 下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是( )
A. 1mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B. 放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行
C. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H>0能否自发进行与温度有关
D. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
【答案】B
【解析】
【详解】A、物质聚集状态不同熵值不同,气体S>液体S>固体S,1mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)],故A说法正确;
B、反应的自发性由焓变和熵变共同决定,当△G=△H﹣T△S<0时反应能自发进行,△G>0时反应不能自发进行。焓变小于零的反应为放热反应,△H<0,若△S<0,高温下可以使△G>0,反应不能自发进行;焓变大于零的反应为吸热反应,△H>0,若△S>0,高温下可以使△G<0,反应可自发进行,故B说法错误;
C、△H>0、△S>0,则在高温下△H﹣T△S<0可以成立,反应可自发进行,故反应能否自发进行与温度有关,故C说法正确;
D、常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应不能自发进行,则△H﹣T△S>0,因为△S>0的反应,则△H>0,故D说法正确。
7. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:,时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应过程(I、Ⅱ)如图所示。下列说法中不正确的是
A. I、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I>Ⅱ
B. I、Ⅱ两过程分别达到平衡时,A的体积分数I=Ⅱ
C. 时,v(正)>v(逆)
D. 时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C物质
【答案】A
【解析】
【详解】A.平衡常数只与温度有关,该反应在恒温条件下进行,温度不变则平衡常数不变,故I和Ⅱ的平衡常数相等,A错误;
B.由图像可知,t2时刻v逆突然增大,则可能加入C物质瞬间增大C的浓度,使逆反应速率突增,但该反应为气体分子数不变的反应(1+1=2),改变条件后平衡移动不会改变各物质的体积分数(或物质的量分数),两过程达到平衡时A的体积分数相等,B正确;
C.t0~t1时段平衡建立过程,反应正向进行,故v(正)>v(逆),C正确;
D.加入C物质会瞬间增大C的浓度,使逆反应速率突增,与图像中t2时刻v逆突然增大的变化相符,D正确;
故选A。
8. 一定条件下利用和制取和的反应为。将原料气按投料比充入恒容密闭容器中,在、不同压强下,反应进行时,的转化率随压强变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 压强大于后反应达到平衡状态
B. 反应速率:
C. 将X点时容器内压强迅速加压至后,转化率保持不变
D. 下该反应的压强平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为气体分子数目增多的反应,压强增大,平衡逆向移动,由图可知压强大于后反应达到平衡状态,故A正确;
B.X点反应正向进行,Z点达到平衡状态,压强越大、浓度越大反应速率越快,X、Z点浓度相等,Z点压强大于X点,所以,故B错误;
C.Z点为平衡状态,将X点时容器内压强迅速加压至后,根据图像,的转化率保持不变,故C正确;
D.Z点为平衡状态,的转化率为50%,
下该反应的压强平衡常数,故D正确;
故选B。
9. 25 ℃时,分别稀释pH=11的Ba(OH)2溶液和氨水,溶液pH的变化如下图所示。
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1.
下列说法错误的是
A. 若35 ℃时分别稀释上述两种溶液,则图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来靠近
B. 保持25 ℃不变,取A、B两点对应的溶液等体积混合后,pH=9
C. 由水电离产生的c(H+):A点=B点
D. 曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中,=1.8×10-5 mol·L-1
【答案】A
【解析】
【分析】25℃时,Ba(OH)2溶液和氨水的pH相同,由于Ba(OH)2是强电解质,完全电离,而氨水中NH3·H2O是弱电解质,部分电离,稀释相同倍数时,由于稀释过程中氨水会继续电离出OH-,导致溶液中OH-的浓度大于Ba(OH)2溶液中的OH-浓度,即溶液的pH变化小于Ba(OH)2溶液,因此曲线Ⅰ代表氨水稀释时溶液pH随稀释倍数的变化,曲线Ⅱ代表Ba(OH)2溶液稀释时溶液pH随稀释倍数的变化。
【详解】A.温度升高,促进一水合氨的电离,稀释相同倍数时,氨水的pH变化更小,则在35℃时分别稀释两种溶液,图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来疏远,A错误;
B.25℃时,A、B两点对应的溶液的pH均为9,保持25℃不变,则Kw不变,两者等体积混合后,溶液中H+浓度不变,故pH仍不变,B正确;
C.A点和B点溶液pH相同,则由水电离产生的H+浓度:A点=B点,C正确;
D.曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中存在电荷守恒:c(OH-)=c(H+)+c),则有=1.8×10-5mol·L-1,D正确;
故选A。
10. 已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为amol•L-1的一元酸HA与bmol•L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是
①a=b ②混合溶液的pH=7 ③混合溶液中c(OH-)=10-7mol•L-1 ④混合溶液中,c(H+)=mol•L-1 ⑤混合溶液中,c(B+)=c(A-)
A. ②③ B. ④⑤ C. ①④ D. ②⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①因为酸、碱的强弱未知,不能依据a=b判断,①错误;温度不能确定为25℃,溶液的pH=7,c(OH-)=10-7mol·L-1,不能判断溶液呈中性,②③错误;④Kw=c(H+)·c(OH-),当c(H+)=mol•L-1 时可得:c(H+)=c(OH-),此时溶液一定呈中性,④正确;⑤根据电荷守恒:c(H+)+c(B+)=c(A-)+c(OH-),当c(B+)=c(A-)时,一定存在c(H+)=c(OH-),即溶液一定呈中性,⑤正确;所以可判定该溶液呈中性的依据是④⑤,故选B。
11. A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表;
n(B)/mol
n(C)/mol
n(D)/mol
反应时间/min
0.12
0.06
0.10
t1
0.06
0.12
0.20
t2
下列说法正确的是
A. 0~t1内,平均反应速率
B. 若起始时,n(D)=0,则t2时
C. 升高温度时,、、均增大
D. b:d=5:3
【答案】C
【解析】
【分析】从表中数据可以得出,t1~t2段,∆n(B)=0.06mol,∆n(C)=0.06mol,∆n(D)=0.10mol,则b:c:d=3:3:5;0~t1段,∆n(B)=∆n(C)=0.06mol,所以B的起始量为0.12mol+0.06mol=0.18mol。
【详解】A.0~t1内,平均反应速率v(B)= =mol/(L∙min),A不正确;
B.若起始时,n(D)=0,则0~t2时v(D)= =mol/(L∙min),此速率为t2min内物质D表示的平均反应速率,而不是t2时D表示的瞬时速率,B不正确;
C.升高温度时,反应物分子有效碰撞的次数增多,反应速率加快,则、、均增大,C正确;
D.由分析可知,b:d=0.06mol:0.10mol =3:5,D不正确;
故选C。
12. 在某催化剂作用下,乙炔选择性加成反应C2H2(g)+H2(g)⇌C2H4(g) ΔH<0。速率方程为v正=k正c(C2H2)c(H2),v逆=k逆c(C2H4)(k正、k逆为速率常数,只与温度、催化剂有关)。一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入1molC2H2(g)和1molH2(g),只发生上述反应。测得C2H4的物质的量如下表所示:
t/min
0
5
10
15
20
n/mol
0
0.3
0.5
0.6
0.6
下列说法错误的是
A. 0~10min内,v(H2)=0.025mol・L-1・min-1
B. 升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C. 净反应速率(v正-v逆)由大到小最终等于0
D. 在上述条件下,15min时2k逆=15k正
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表可知,0~10 min内,A正确;
B.根据平衡状态的特点,平衡时正、逆反应速率相等,则K=。上述反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡常数减小,而升高温度,速率常数增大,由此推知,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数,B正确;
C.根据表格数据可知,开始正反应速率最大,逆反应速率为0,随着反应进行,净反应速率由大到小,最终等于0(平衡),C正确;
D.15 min时达到平衡,c(C2H2)=0.2 mol/L ,c(H2)=0.2 mol/L ,c(C2H4)=0.3 mol/ L,故K==7.5,15k逆=2k正,D错误;
答案选D。
13. Deacon发明的HCl直接氧化法制Cl2的化学方程式为4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)。恒容容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于7∶1、4∶1、1∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 曲线Ⅰ对应的起始浓度比为c(HCl)∶c(O2)=1∶1
B. 图中A、B、C三点对应的平衡常数大小关系为K(A)=K(B)>K(C)
C. 500℃时,若进料c(HCl)=4mol·L-1、c(O2)=1mol·L-1,可得平衡常数K=1
D. 500℃时,若进料c(HCl)=2mol·L-1、c(O2)=0.5mol·L-1、c(Cl2)=2mol·L-1、c(H2O)=2mol·L-1,则反应达平衡前v(正)<v(逆)
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl起始充入量越多,自身转化率越低,所以提高充入比,HCl的平衡转化率降低,所以曲线Ⅰ对应的起始浓度比为c(HCl):c(O2)=1:1,故A正确;
B.A和B点温度相同,则K(A)=K(B),根据图像,随着温度升高,HCl平衡转化率降低,说明温度升高不利于反应正向进行,正反应放热,温度越高平衡常数越小,则K(A)>K(C),所以平衡常数大小关系为K(A)=K(B)>K(C),故B正确;
C.500℃时,进料c(HCl)=4mol/L、c(O2)=1mol/L,进料比为4:1,为曲线B,平衡时HCl转化率为50%,根据方程式,平衡时c(HCl)=2mol/L,c(O2)=0.5mol/L,c(Cl2)=1mol/L,c(H2O)=1mol/L,则反应的平衡常数为,故C错误;
D.500℃时,若进料c(HCl)=2mol/L、c(O2)=0.5mol/L、c(Cl2)=2mol/L、c(H2O)=2mol/L,则Qc=,可见反应逆向进行,则v正<v逆,故D正确;
故选:C。
14. 恒压条件下,密闭容器中将、按照体积比为1∶3合成,其中涉及的主要反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图所示:
已知:选择性
下列说法正确的是:
A. 保持恒温恒压下充入氮气,不影响CO的产率
B. 合成甲醇的适宜工业条件是约230℃,催化剂选择CZT
C. 使用CZ(Zr-1)T,230℃以上,升高温度甲醇的产率降低,原因可能是催化剂的活性降低
D. 使用CZT,230℃以上,升高温度甲醇的产率降低,可能是因为反应Ⅱ平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动,H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平衡正向移动,所以CO的产率增加,A项错误;
B.相同条件下催化剂CZ(Zr-1)T选择性更高。此催化剂在230℃选择性最高且CH3OH的产率较高,所以甲醇的最适宜条件为约230°C、催化剂选择CZ(Zr-1)T,B项错误;
C.230℃以上反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向,而反应Ⅱ为吸热反应升温平衡正向,导致甲醇的产率降低,C项错误;
D.CZT,230°C以上甲醇的选择性低,且升温反应Ⅱ正向,所以该条件下主要以反应Ⅱ为主导致甲醇的产率降低,D项正确;
故选D。
二、非选择题:包含4道小题,共58分。除注明外,每空2分
15. 回答下列问题:
(1)下列事实能用勒夏特列原理来解释是______。
A.500℃左右比常温下更有利于合成氨
B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集
C.粉碎黄铁矿后煅烧
D.、、平衡混合气体加压后颜色加深
E.配制硫酸亚铁溶液须加少量铁粉
F.稀溶液中加入少量KSCN固体,颜色加深
(2)在两个绝热恒容的密闭容器中分别进行下列两个可逆反应:
甲:;乙:
现有下列状态:
①混合气体平均相对分子质量不再改变 ②气体的总物质的量不再改变
③各气体组成浓度相等 ④反应体系中温度保持不变
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍 ⑥混合气体密度不变
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是______。
(3)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量)
根据图像得出的结论,若正反应吸热,则______(填“>”“<”或“=”)。对于a、b、c三点:的物质的量由大到小为______,的平衡转化率由大到小为______。
(4)根据以下3个热化学方程式:
三者由大到小的顺序是______。
(5)已知捕碳的反应:。将一定量的溶液置于密闭容器中,并充入一定量的气体,保持其它初始实验条件不变,分别在不同温度下,经过相同时间测得气体浓度,得到趋势图。
I.c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为______。(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为______(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)BF (2)④⑤
(3) ①. < ②. c>b>a ③. a>b>c
(4)△H3>△H2>△H1
(5) ①. < ②. Kb>Kc>Kd
【解析】
【小问1详解】
A.合成氨的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,但500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应,不能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.氯气和水反应生成HCl和HClO,光照氯水是促进HClO分解生成HCl和氧气,HClO的浓度减小,从而促进氯气和水的反应,最终溶液变为HCl溶液,光照过程中pH逐渐减小,可以用勒夏特列原理解释,故B当选;
C.粉碎黄铁矿后煅烧,是为了增大固体的接触面积,加快化学反应速率,不能用勒夏特列原理解释,故C不选;
D.H2+I22HI的平衡中,增大压强,浓度增加,颜色加深,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故D不选;
E.加入铁粉的目的是防止亚铁离子被氧化,与可逆反应无关,不能用勒夏特列原理解释,故E不选;
F.稀溶液中,存在Fe3++3的平衡体系,加入少量KSCN固体,平衡正向移动,的浓度增大,颜色加深,可以用勒夏特列原理解释,故F当选;
故答案选择BF项;
【小问2详解】
①甲:,混合气体平均相对分子质量同摩尔质量的变化,该混合气体的摩尔质量=是个变量,当混合气体平均相对分子质量不再改变,说明各气体的物质的量不变,达平衡状态;乙:中反应前后气体的总质量和总物质的量都是定值,故混合气体平均相对分子质量是定值,定值不变,不能反应达平衡状态不能反应达平衡状态,故①不选;
②甲:中反应前后气体的总物质的量会发生改变,故气体的总物质的量不变时,说明各气体的物质的量不变,达平衡状态;乙:中反应前后气体的总物质的量不会发生改变,故气体的总物质的量不变时,定值不变,不能反应达平衡状态不能反应达平衡状态,故②不选;
③平衡时各气体组成浓度不变,而不是相等,所以各气体组成浓度相等不能说明两反应达平衡状态,故③不选;
④甲、乙两个反应在绝热恒容的密闭容器中进行,化学反应前后容器中的温度是个变量,当反应体系中温度保持不变时,说明正、逆反应速率相等,两个反应都达平衡状态,故④当选;
⑤甲:中,断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍,说明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态;乙:中断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍,说明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,故⑤当选;
⑥甲:中,混合气体的密度=,对于该反应,气体的总体积是定值,而气体的总质量在增加,故混合气体的密度是变量,当混合气体密度不变时,说明气体的质量不变,反应达平衡状态;乙:中,混合气体的密度=,对于该反应,气体的总体积是定值,而气体的总质量也是定值,故混合气体的密度是定值,当混合气体密度不变时,不能说明反应达平衡状态,故⑥不选;
综上,该题答案为④⑤;
【小问3详解】
若正反应吸热,则升高温度平衡将正向移动,生成物AB3的平衡体积分数将增大,因此T1<T2;由图可知,a、b、c三点均在T2上,其他条件都不变时,增大其中某一组分的浓度,平衡将正向移动,故AB3的物质的量大小为c>b>a;增大其中某一组分的浓度,平衡将正向移动,使得其余反应物的转化率增大,自身的转化率将减小,因此B2的平衡转化率由大到小为a>b>c;
【小问4详解】
H2S与O2的反应为放热反应,焓变AH<0,等量的H2S反应越完全,放出的热量越多,焓变越小,则>;反应②生成的为液态H2O,反应③生成的为H2O(g),H2O(g)变为H2O(l)时放热,则>,所以、、三者大小关系为>>;
【小问5详解】
温度到达T3时,反应达到平衡状态,T3之前未到达平衡状态,温度升高,反应速率加快,T3之后达到平衡状态,温度升高,CO2浓度上升,平衡逆向移动,所以该正反应为放热反应;
Ⅰ.c、d均为平衡状态,d点温度高,温度升高,反应速率加快,则v逆c<v正d;
Ⅱ.该正反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小,b、c、d温度依次升高,则b、c、d三点的平衡常数大小为:Kb>Kc>Kd。
16. 回答下列问题:
(1)某温度下,的溶液pH为11,其水的离子积______。
(2)常温下,将溶液加入到溶液过程中,下列数据变大的是______。
A. B. C. D.
(3)常温下,的HA溶液与溶液过程中,HA与分布分数随PH变化如图所示,向溶液中加入一定体积同浓度的NaA溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中______。
(4)已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:,,,,四种酸根离子结合的能力由大到小的顺序是______,少量的通入溶液中的离子反应方程式:______。
(5)常温下,分别取未知浓度的HA溶液和MOH溶液,加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①MOH为______碱(填“强”或“弱”)。
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是______(用等式或不等式表示)。
【答案】(1)1×10-12 (2)AD
(3)100 (4) ①. ②.
(5) ①. 弱 ②. X=Z>Y
【解析】
【小问1详解】
某温度下,的溶液pH为11,,水的离子积。
【小问2详解】
A.常温下,将溶液加入溶液过程中,溶液碱性增强,增大,减小,不变,所以变大,A正确;
B.不变,常温下,将溶液加入溶液过程中,增大,所以变小,B错误;
C.温度不变,不变,C错误;
D.常温下,将溶液加入溶液过程中,溶液碱性增强,增大,减小,所以变大,D正确;
故答案为:AD。
【小问3详解】
由图可知,当pH=5时,HA与分布分数相等,即,,溶液呈中性时,,则。
【小问4详解】
电离常数越大,酸性越强,酸根离子结合的能力越弱,所以四种酸根离子结合的能力由大到小的顺序是:;少量的通入溶液中的离子反应方程式:。
故答案为:
【小问5详解】
①由图可知,稀释10倍,pH增加1,为强酸,每稀释10倍,pH减小量小于1,说明为弱碱;
②酸碱抑制水的电离,酸性或碱性越强,对水的电离抑制程度越大,X点pH=5,,Z点pH=9,,两者对水电离的抑制程度相同,Y点pH=4,,酸性强,对水的电离抑制程度大,所以X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是:。
故答案为:①弱 ②。
17. 金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
(1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(i)直接氯化:
,;
(ii)碳氯化:
,
①反应______Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是______。
③对于碳氯化反应:增大压强,化学平衡______(填“向左”“向右”或“不变”)移动;温度升高,平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在,将、C、以物质的量比进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①图中的四条线中,A代表的物质是______(填“CO”或“”)。反应的平衡常数______Pa。
②图中显示,在200℃平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因______。
【答案】(1) ①. ②. 碳氯化反应气体分子数增加,小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程 ③. 向左 ④. 变小
(2) ①. CO ②. ③. 为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的产品,提高效益
【解析】
【小问1详解】
①由盖斯定律可知,反应ii-反应i得到反应 =-51 kJ/mol-172 kJ/mol=-223 kJ/mol,且Kp===1.2×1014;
②碳氯化反应气体分子数增加,小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程,则碳氯化的反应趋势远大于直接氯化;
③根据勒夏特列原理可知,增大压强,平衡向气体系数减小的方向移动,对于反应 ,生成物气体的系数大于反应物气体的系数,故平衡向左移动,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率变小;
【小问2详解】
①如图是将、C、以物质的量比进行反应,反应中C过量,而发生直接氯化时,生成物中有O2,O2会与过量的C发生化学反应生成CO2,当温度升高,碳氯化是放热反应,平衡会逆向移动,再次出现碳单质,CO2和C又会再次发生反应生成CO,根据图像显示,平衡时Cl2已经为0,不再发生氯化的两个反应,影响CO2和CO量的反应只有,而该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,CO的量一直增多,故A代表的物质是CO;从图中可知,1400℃时体系中气体平衡组成比例情况:CO2是0.05,TiCl4是0.35,CO是0.6,反应的平衡常数== Pa=7.2×105 Pa;
③实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等,以达到最佳效益,实际反应温度远高于200℃,就是为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的产品,提高效益。
18. 近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ、工业上在Cu—ZnO催化下利用,发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①
②
(1)已知: ,则_______。
(2)向密闭容器中加入和合成。已知反应①的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。下图甲中能够代表的曲线为_______(填、、或)。
(3)不同条件下,按照投料,的平衡转化率如图乙所示。压强、、由大到小的顺序是_______。压强为时,温度高于570℃之后,随着温度升高平衡转化率增大的原因是_______。
Ⅱ、2022年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol,起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
①
②
(4)下列说法不正确的是_______;
A. 平衡时向容器中充入惰性气体,反应①平衡逆向移动,反应②平衡不移动
B. 混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C. 平衡时的体积分数可能等于
D. 将炭块粉碎,可加快反应速率
(5)反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量,反应①的平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. 反应①是放热反应,反应②是吸热反应,温度高于570℃之后,反应转化率主要由反应②决定 (4)AC
(5) ①. 吸收 ②. 0.02MPa
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律知目标方程=①-②,故=-49.4kJ/mol-(-90.6kJ/mol)=;
【小问2详解】
温度升高,反应速率加快,速率常数也增大。反应①的正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,逆反应速率增大得更快,所以图中能够代表k逆的曲线为L4;
【小问3详解】
反应①的正反应是放热反应,反应②的正反应是吸热反应,温度较低时温度对放热反应的影响大,随温度升高,反应①逆向移动,二氧化碳的平衡转化率减小,反应②正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,所以在570 °C之前,二氧化碳平衡转化率减小的程度大于二氧化碳平衡转化率增大的程度,二氧化碳的平衡转化率降低,温度较高时则相反,所以压强一定时,温度高于570 °C之后,随着温度升高CO2平衡转化率增大;反应①的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,反应②反应前后体积不变,平衡不受压强影响,所以p3>p2>p1;
【小问4详解】
A.在恒温恒容条件下,平衡时向容器中充入惰性气体不能改变反应混合物的浓度,因此反应Ⅰ的平衡不移动,A错误;
B.在反应中有固体C转化为气体,气体的质量增加,而容器的体积不变,因此气体的密度在反应过程中不断增大,当混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡,B正确;
C.若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g),由C(s)+ 2H2O(g)CO2(g)+ 2H2(g)可知,H2的体积分数的极值为,由于可逆反应只有一定的限度,反应物不可能全部转化为生成物,因此,平衡时H2的体积分数不可能等于 ,C错误;
D.将炭块粉碎可以增大其与H2O(g)的接触面积,因此可加快反应速率,D正确;
故选AC;
【小问5详解】
反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,则水的变化量为0.5mol,水的平衡量也是0.5mol,由于CO的物质的量为0.1mol,则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为0.2mol,生成0.2mol CO2时消耗了0.2mol CO,故在反应Ⅰ实际生成了0.3molCO。根据相关反应的热化学方程式可知,生成0.3mol CO要吸收热量39.42kJ,生成0.2mol CO2要放出热量8.22kJ,此时,整个体系吸收热量39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ;由H原子守恒可知,平衡时H2的物质的量为0.5mol,CO的物质的量为0.1mol,CO2的物质的量为0.2mol,水的物质的量为0.5mol,则平衡时气体的总物质的量为0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol,在同温同体积条件下,气体的总压之比等于气体的总物质的量之比,则平衡体系的总压为0.2MPa1.3=0.26MPa,反应I的平衡常数Kp=。
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邢台一中2025-2026学年第一学期第一次月考
高二年级化学试题
考试范围:选择性必修一第二章~第三章§1+滚动第一章
说明:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 反应在有水和无水条件下,反应历程如图,图中表示中间产物,表示过渡态,其它条件相同时,下列说法正确的是
A. 在有水条件下,反应更快达到平衡
B. 有水和无水时,反应分别分3步和2步进行
C. 反应达到平衡时,升高温度,P的浓度增大
D. 无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大
2. 乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸(PLA)生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数。下列有关说法正确的是
A. 乳酸稀溶液加水稀释的过程中,溶液中减小
B. 在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,变小
C. 恒温下,在乳酸稀溶液中滴加少量溶液,乳酸的电离常数
D. 常温下,体积为的醋酸溶液和乳酸溶液分别加水稀释至1000mL,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸
3. 等量铝粉与等体积不同浓度溶液(足量)反应,产生的体积(已换算成标准状况下)随时间变化如下表所示:
实验
5
10
15
20
Ⅰ
2016
3808
4032
4032
Ⅱ
1120
3136
3808
3920
注:实验Ⅰ为铝粉与溶液反应;实验Ⅱ为铝粉与溶液反应。下列说法不正确的是
A. 此反应是放热反应
B. 实验Ⅰ中,至时铝粉溶解
C. 时,生成的速率:
D. 实验Ⅱ中,内,生成的平均反应速率为
4. 某实验小组用溶液和溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。
已知:
实验序号
温度
溶液
溶液
出现沉淀所需的时间
Ⅰ
0℃
Ⅱ
0℃
Ⅲ
0℃
Ⅳ
30℃
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅱ中
B. 实验Ⅲ中
C. 对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大
D 对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大
5. 某温度下,在1 L恒容密闭容器中投入20 mol X,发生反应,有关数据如表所示,下列说法正确的是
时间段/s
产物Z的平均生成速率/()
0~10
0.8
0~20
0.6
0~30
0.4
A. 5 s时,Y的浓度为2 mol/L B. 20 s时,体系中存在
C. 25 s时,Z的体积分数为37.5% D. 30 s时,再加入2 mol X,达平衡时,X的转化率变大
6. 下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是( )
A. 1mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B. 放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行
C. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H>0能否自发进行与温度有关
D. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
7. 在某一恒温体积可变密闭容器中发生如下反应:,时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应过程(I、Ⅱ)如图所示。下列说法中不正确的是
A. I、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I>Ⅱ
B. I、Ⅱ两过程分别达到平衡时,A的体积分数I=Ⅱ
C. 时,v(正)>v(逆)
D. 时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C物质
8. 一定条件下利用和制取和的反应为。将原料气按投料比充入恒容密闭容器中,在、不同压强下,反应进行时,的转化率随压强变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 压强大于后反应达到平衡状态
B. 反应速率:
C. 将X点时容器内压强迅速加压至后,的转化率保持不变
D. 下该反应的压强平衡常数
9. 25 ℃时,分别稀释pH=11的Ba(OH)2溶液和氨水,溶液pH的变化如下图所示。
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1.
下列说法错误的是
A. 若35 ℃时分别稀释上述两种溶液,则图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来靠近
B. 保持25 ℃不变,取A、B两点对应的溶液等体积混合后,pH=9
C. 由水电离产生的c(H+):A点=B点
D. 曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中,=1.8×10-5 mol·L-1
10. 已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为amol•L-1的一元酸HA与bmol•L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是
①a=b ②混合溶液pH=7 ③混合溶液中c(OH-)=10-7mol•L-1 ④混合溶液中,c(H+)=mol•L-1 ⑤混合溶液中,c(B+)=c(A-)
A. ②③ B. ④⑤ C. ①④ D. ②⑤
11. A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表;
n(B)/mol
n(C)/mol
n(D)/mol
反应时间/min
0.12
0.06
0.10
t1
0.06
0.12
0.20
t2
下列说法正确的是
A. 0~t1内,平均反应速率
B. 若起始时,n(D)=0,则t2时
C. 升高温度时,、、均增大
D. b:d=5:3
12. 在某催化剂作用下,乙炔选择性加成反应C2H2(g)+H2(g)⇌C2H4(g) ΔH<0。速率方程为v正=k正c(C2H2)c(H2),v逆=k逆c(C2H4)(k正、k逆为速率常数,只与温度、催化剂有关)。一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入1molC2H2(g)和1molH2(g),只发生上述反应。测得C2H4物质的量如下表所示:
t/min
0
5
10
15
20
n/mol
0
0.3
0.5
0.6
0.6
下列说法错误的是
A. 0~10min内,v(H2)=0.025mol・L-1・min-1
B. 升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C. 净反应速率(v正-v逆)由大到小最终等于0
D. 在上述条件下,15min时2k逆=15k正
13. Deacon发明的HCl直接氧化法制Cl2的化学方程式为4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)。恒容容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于7∶1、4∶1、1∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 曲线Ⅰ对应的起始浓度比为c(HCl)∶c(O2)=1∶1
B. 图中A、B、C三点对应的平衡常数大小关系为K(A)=K(B)>K(C)
C. 500℃时,若进料c(HCl)=4mol·L-1、c(O2)=1mol·L-1,可得平衡常数K=1
D. 500℃时,若进料c(HCl)=2mol·L-1、c(O2)=0.5mol·L-1、c(Cl2)=2mol·L-1、c(H2O)=2mol·L-1,则反应达平衡前v(正)<v(逆)
14. 恒压条件下,密闭容器中将、按照体积比为1∶3合成,其中涉及的主要反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图所示:
已知:的选择性
下列说法正确的是:
A. 保持恒温恒压下充入氮气,不影响CO的产率
B. 合成甲醇的适宜工业条件是约230℃,催化剂选择CZT
C. 使用CZ(Zr-1)T,230℃以上,升高温度甲醇的产率降低,原因可能是催化剂的活性降低
D. 使用CZT,230℃以上,升高温度甲醇的产率降低,可能是因为反应Ⅱ平衡正向移动
二、非选择题:包含4道小题,共58分。除注明外,每空2分
15. 回答下列问题:
(1)下列事实能用勒夏特列原理来解释的是______。
A.500℃左右比常温下更有利于合成氨
B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集
C.粉碎黄铁矿后煅烧
D.、、平衡混合气体加压后颜色加深
E.配制硫酸亚铁溶液须加少量铁粉
F.稀溶液中加入少量KSCN固体,颜色加深
(2)在两个绝热恒容的密闭容器中分别进行下列两个可逆反应:
甲:;乙:
现有下列状态:
①混合气体平均相对分子质量不再改变 ②气体的总物质的量不再改变
③各气体组成浓度相等 ④反应体系中温度保持不变
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍 ⑥混合气体密度不变
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是______。
(3)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量)
根据图像得出的结论,若正反应吸热,则______(填“>”“<”或“=”)。对于a、b、c三点:的物质的量由大到小为______,的平衡转化率由大到小为______。
(4)根据以下3个热化学方程式:
三者由大到小的顺序是______。
(5)已知捕碳的反应:。将一定量的溶液置于密闭容器中,并充入一定量的气体,保持其它初始实验条件不变,分别在不同温度下,经过相同时间测得气体浓度,得到趋势图。
I.c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为______。(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为______(填“>”、“=”或“<”)。
16. 回答下列问题:
(1)某温度下,的溶液pH为11,其水的离子积______。
(2)常温下,将溶液加入到溶液过程中,下列数据变大的是______。
A. B. C. D.
(3)常温下,的HA溶液与溶液过程中,HA与分布分数随PH变化如图所示,向溶液中加入一定体积同浓度的NaA溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中______。
(4)已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:,,,,四种酸根离子结合的能力由大到小的顺序是______,少量的通入溶液中的离子反应方程式:______。
(5)常温下,分别取未知浓度的HA溶液和MOH溶液,加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①MOH为______碱(填“强”或“弱”)。
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是______(用等式或不等式表示)。
17. 金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
(1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(i)直接氯化:
,;
(ii)碳氯化:
,
①反应______Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是______。
③对于碳氯化反应:增大压强,化学平衡______(填“向左”“向右”或“不变”)移动;温度升高,平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在,将、C、以物质的量比进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①图中的四条线中,A代表的物质是______(填“CO”或“”)。反应的平衡常数______Pa。
②图中显示,在200℃平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因______。
18. 近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ、工业上在Cu—ZnO催化下利用,发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①
②
(1)已知: ,则_______。
(2)向密闭容器中加入和合成。已知反应①的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。下图甲中能够代表的曲线为_______(填、、或)。
(3)不同条件下,按照投料,的平衡转化率如图乙所示。压强、、由大到小的顺序是_______。压强为时,温度高于570℃之后,随着温度升高平衡转化率增大的原因是_______。
Ⅱ、2022年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol,起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
①
②
(4)下列说法不正确的是_______;
A. 平衡时向容器中充入惰性气体,反应①平衡逆向移动,反应②平衡不移动
B. 混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C. 平衡时的体积分数可能等于
D. 将炭块粉碎,可加快反应速率
(5)反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量,反应①的平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
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