内容正文:
郑州外国语学校2025-2026学年高二上期月考1试卷
化学
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共48分)
1. 下列生产活动体现了我国古代劳动人民的聪明智慧。其中目的是减慢化学反应速率的是
A.地窖存粮
B.加酒曲酿酒
C.高温烧陶
D.风箱鼓风煮饭
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.地窖中O2浓度小,粮食氧化速率慢,A项符合题意;
B.酒曲是一种酶,相当于酿酒过程中的催化剂,可加快产生乙醇的速率,B项不符合题意;
C.高温可加快烧陶过程的化学反应速率,同时提升陶瓷固化硬度等性能,C项不符合题意;
D.风箱鼓风可增大空气与燃料的接触面积,且增加了O2浓度,可加快燃料燃烧的速率,D项不符合题意;
故选A。
2. Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于该活化历程的说法正确的是
A. 恒容条件下,充入稀有气体使体系压强增大,可加快化学反应速率
B. 该反应的决速步是:中间体2→中间体3
C. Ni是该反应的催化剂,可增大单位体积内活化分子百分数
D. 该反应的热化学方程式为: ΔH=-6.75kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.恒容条件下,充入稀有气体不改变反应物的浓度,速率不变,A错误;
B.由反应历程图可知,中间体 2→中间体 3 的活化能最大,速率最慢,所以该反应的决速步是中间体 2→中间体 3,B正确;
C.由图可知,反应方程式为:Ni+C2H6=NiCH2+CH4,即Ni是反应物,而不是该反应的催化剂,C错误;
D.热化学方程式中应标注物质的状态,正确的热化学方程式为Ni(s) + C2H6(g)=NiCH2(s) + CH4(g) = - 6.57kJ/mol,原选项未标注物质状态,D错误;
答案选B。
3. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,1mol O2(g)和2mol SO2(g)反应放出的热量为(a-b) kJ
D. 可用装置(d)验证钠与水反应放热
【答案】C
【解析】
【详解】A.(a)图表示吸热反应,盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应,故不选A;
B.通过(b)图可知,金刚石的能量大于石墨,则石墨比金刚石稳定,故不选B;
C.由(c)图可知,1mol O2(g)和2mol SO2(g)的总能量比2mol SO3(g)的总能量小(a-b) kJ。反应可逆,1mol O2(g)和2mol SO2(g)反应生成SO3的物质的量小于2mol,所以放出的热量小于(a-b) kJ,故选C;
D.装置(d)U形管左侧液面降低、右侧液面升高,可证明钠与水反应放热,故不选D;
选C。
4. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】要比较反应速率的快慢,先把单位统一,然后换算成同一物质即可比较。
【详解】A.;
B.B为固体,不能用其浓度变化表示反应速率;
C.,根据反应式,v(A)=v(D)= ;
D.,根据反应式,v(A)=v(C)= =
综上所述,速率最快,故选D。
5. 电化学的腐蚀、防护与利用在日常生活中比较常见。下列各图不能达到相应目的的是
A. 图甲:粗银提纯
B. 图乙:铜板打上铁铆钉后,铜板不易被腐蚀
C. 图丙:铁钥匙上镀铜
D. 图丁:保护钢闸门不被腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲为粗银提纯,电解精炼时粗银作阳极,纯银作阴极,电解质为AgNO3溶液,符合电解精炼原理,能达到目的,A正确;
B.图乙中铜板与铁铆钉形成原电池,Fe比Cu活泼作负极,Cu作正极,正极Cu被保护,铜板不易被腐蚀,能达到目的,B正确;
C.图丙为铁钥匙镀铜,电镀时镀层金属Cu作阳极,待镀金属铁钥匙作阴极,电解质为CuSO4溶液,装置符合电镀原理,能达到目的,C正确;
D.图丁中钢闸门连接外接电源正极,作电解池阳极,会发生Fe-2e-=Fe2+而被腐蚀,应将钢闸门接电源负极作阴极才能保护,不能达到目的,D错误;
故选D。
6. Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 电池工作过程中,电子由b极经导线流向a极
B. 升高温度一定可以提高该电池的工作效率
C. 每处理1mol ,理论上可生成CO2(标准状况下)33.6L
D. a极的电极反应式为:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,在b极被还原生成Cr3+,CH3COOH在a极被氧化生成CO2,则a极为负极,电极反应式为:,b极为正极,电极反应式为:,据此回答。
【详解】A.电池工作过程中,电子由负极流向正极,故由a极经导线流向b极,A错误;
B.该电池为微生物电池,高温条件会杀死微生物,因此不能在高温下工作,B错误;
C.处理1mol 时转移6mol ,据得失电子守恒可知,负极上生成=1.5mol CO2,在标准状况下的体积为1.5mol×22.4L·mol-1=33.6L,C正确;
D.a极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,D错误;
故选C。
7. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。
【详解】A.由图可知,固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A正确;
B.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知,即,B正确;
C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误;
D.由分析可知,溶解过程的能量变化,取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选C。
8. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则、、均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中AB段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4可知,反应,、、三点所处的平衡状态中,的转化率最高的是b点
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1为速率时间图像,时均减小,且,平衡逆向移动,反应为气体体积减小的反应,减小压强会使均减小,平衡向气体体积增大的逆反应方向移动,与图像一致,A正确;
B.图2中温度相同时,压强越大Z的体积分数越小,说明增大压强平衡逆向移动,即逆向为气体体积减小方向。若X、Y、Z均为气态,反应的正反应气体体积增大(2→3),符合压强影响;但若X为非气态(如固态),正反应气体体积也增大(0→3),但Z的体积分数(恒等于)与压强变化无关,不符合图2,故可以确定X一定为气态,故图2表示的该反应、、均为气态,B正确;
C.Zn与盐酸反应放热,随反应的进行,温度升高、盐酸浓度降低,升高温度、化学反应速率加快,反应物浓度减小、化学反应速率减慢,AB段温度升高对速率的影响大于浓度减小对速率的影响,导致速率增大,与图像一致,C正确;
D.反应,在其他条件相同时,随增大,平衡正移,的平衡转化率持续提高(增大平衡正移),图4中c点最大,c点的平衡转化率最高,而非b点,D错误;
故选D。
9. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法不正确的是
A. 左侧电极为阴极 B. 阳极反应:
C. 阴极区溶液中浓度逐渐升高 D. 理论上每消耗,阳极室溶液减少213g
【答案】D
【解析】
【分析】装置图中右侧为饱和食盐水,右侧电极上生成气体,则右侧为电解池的阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,左侧电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,中间为阳离子交换膜,Na+由阳极移向阴极,据此分析判断选项。
【详解】A.结合分析可知,左侧电极为阴极,A正确;
B.右侧为电解池的阳极,氯离子放电生成氯气,阳极反应:2Cl--2e-═Cl2↑,B正确;
C.左侧电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高,C正确;
D.理论上每消耗1molFe2O3,转移6mol电子,生成3mol氯气,同时有6molNa+由阳极移向阴极,阳极室溶液减少质量=3mol×71g/mol+6mol×23g/mol=351g,D错误;
故选D。
10. 为探究化学平衡移动的影响因素,学习小组设计方案进行实验并观察到相关现象。下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向溶液中加入5滴溶液
黄色溶液变橙色
减小浓度,平衡向生成的方向移动
B
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
压强
恒温下,向密闭玻璃注射器中充入气体,分解达到平衡后压缩注射器活塞
混合气体颜色加深
增大压强,平衡向正反应方向移动
D
催化剂
向的溶液中加入少量固体
气泡明显增加
使用合适的催化剂,平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向K2Cr2O7溶液中加入NaOH,导致溶液中的c(H+)减小,平衡(橙色)+H2O⇌2(黄色)+2H+右移,溶液应由橙色变黄色,表格中的现象错误,A不符合题意;
B.对于反应2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色) ΔH<0,升温使平衡逆向(吸热方向)移动,NO2浓度增大,颜色变深,结论正确,B符合题意;
C.对于反应2HI⇌H2+I2,反应前后气体分子数相等,增大压强平衡不移动,但压缩注射器使I2的浓度增大而导致颜色加深,结论错误,C不符合题意;
D.MnO2催化H2O2分解可加快反应速率,使气泡明显增加,但平衡不移动,结论错误,D不符合题意;
答案选B。
11. 如图为工业合成氨的流程图。已知合成氨反应的速率方程为,其中为速率常数,与浓度无关。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应,使用热交换器可实现热量的有效利用
B. 合成氨的过程将氨从体系中分离,可提高反应速率
C. 将氨气液化分离后的原料气循环使用,可提高经济效益
D. 控制反应温度远高于室温,是为了加快反应速率和尽可能提高平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应为放热反应,热交换器可利用反应放出的热量预热原料气,实现热量有效利用,A正确;
B.由速率方程可知,速率与NH3浓度成反比,分离氨使c(NH3)减小,速率增大,B正确;
C.未反应的N2、H2循环使用可提高原料利用率,减少浪费,提高经济效益,C正确;
D.合成氨为放热反应,升高温度会使平衡逆向移动,降低平衡转化率;控制高温主要是因催化剂(铁触媒)在此温度活性最高,以加快反应速率,缩短生产周期,但不是温度越高越好,D错误;
故选D。
12. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅
B. 红棕色的气体加压后颜色变深
C. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量
D. 碳酸饮料打开瓶盖后产生大量气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯水中存在:,HClO光照分解,使得平衡右移,更多氯气被消耗,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.加压后浓度瞬间增大,颜色变深;虽然平衡向生成N2O4的方向移动(),但的物质浓度最终较原来大,使得颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.高压促使合成氨平衡向气体体积减小的方向移动,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.饮料中存在:,打开瓶盖导致压强减小,平衡向生成气体的方向移动,使逸出,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选B。
13. 研究发现反应的反应速率随温度的升高而减小,反应历程:
第一步: 快反应
第二步: 慢反应
依据该过程,下列说法正确的是
A.
B. 提高的浓度,化学反应速率将显著增大
C. 温度升高,对快反应速率的影响比慢反应大
D. 恒容条件下,达到平衡时,通入少量再次达到平衡时含量减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知总反应速率随温度的升高而减小,总反应速率由慢反应(第二步)决定,说明温度升高,N2O2的浓度减小,即第一步为放热反应,,A错误;
B.总反应速率由慢反应(第二步)决定,提高NO浓度主要影响快反应(第一步),对总速率提升不显著,B错误;
C.温度升高时,快反应()逆向移动更明显,导致中间体N2O2浓度降低,进而抑制慢反应,总反应速率减小,说明温度对快反应的影响更大,C正确;
D.恒容下通入,相当于加压,平衡向正反应方向移动,最终含量比原平衡更高,D错误;
故选C。
14. 一种以、为原料制取的过程中主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
将等物质的量的和充入反应器中,压强一定,平衡时和的转化率、和选择性与温度的关系如图所示。或选择性。下列说法正确的是
A. X代表的物质是
B. 温度越高,平衡时所得的物质的量越少
C. 之前,容器内只发生反应Ⅰ
D. 时,适当增大压强,能提高的平衡选择性
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ生成和,反应Ⅲ也生成,则的选择性应高于,由图可知,X的选择性高于Y,所以X代表,Y代表,A错误;
B.根据化学计量关系,系统中生成的总物质的量等于消耗的总物质的量。由图可知,的转化率随温度升高而增大,因此平衡时所得的物质的量随温度升高而增多,B错误
C.400℃之前,CO2和H2S有转化率,COS和H2O有选择性,同时反应Ⅱ中H2S分解也会发生(只是程度小),不可能只发生反应Ⅰ,C错误;
D.600℃时增大压强,反应Ⅱ平衡左移,使得H2S用于生成COS的比例增大,COS选择性提高,D正确;
故选D。
15. 向密闭容器中加入一定量,某温度下发生反应:,保持温度不变,改变容器体积,容器内最终与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 从,平衡逆向移动
B. 若X处压缩体积,重新达平衡后,则增大
C. 若Z处继续加入一定量后,则不变
D. 容积为5L时,的平衡分解率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.X点,,Y点,,Z点,,的物质的量分别为、、,,,,可知X到Y平衡正移,Y之后完全分解,不能按可逆反应的平衡规则来描述,A错误;
B.X处反应达到平衡状态,压缩体积,重新达平衡后,温度不变,平衡常数不变,浓度等于平衡常数,所以浓度不变,B错误;
C.由A分析可知,Z处不存在固体,加入后,反应会正向进行,浓度会发生改变,C错误;
D.Y点之后加入的已经完全分解,Y点的为40mol,则总量为,X点产生,故分解率为,D正确;
故选D。
16. 用于制备海绵钛和钛白粉。一定条件下,可利用金红石()、和反应制得,涉及主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
若在下,足量的、和发生上述反应,达到平衡后,气相中、和摩尔分数随温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ在较高温度下才能自发进行
B. 由图可知,实际生产中反应温度最好选择
C. 时,若向平衡体系中再通入少量,的平衡转化率不变
D. 时,反应Ⅰ的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】根据盖斯定律,反应Ⅰ的,为放热反应,反应Ⅱ的,温度升高,反应Ⅰ、反应Ⅱ平衡均逆移,摩尔分数减小,而反应Ⅲ,度升高,平衡正移,摩尔分数增大、摩尔分数减小,即图中,随温度升高而增大的曲线表示摩尔分数。
【详解】A.根据盖斯定律,反应Ⅰ的,为放热反应,,且气体分子数增加(2→3,),则始终<0,任何温度均自发,A错误;
B.实际生产需摩尔分数最高,图像显示低温时(如)摩尔分数高于,且温度较高耗能较大,实际生产不选择,B错误;
C.根据上述分析,时,摩尔分数为0,只发生反应Ⅱ,平衡体系中通入少量(反应物只有1种气体),反应Ⅱ正向进行,但不变,反应Ⅱ为气体物质的量不变的反应,总压强不变,各气体分压不变,则各气体摩尔分数不变,说明自身平衡转化率不变,C正确;
D.时,气相含、、、,摩尔分数总和为1。由图知摩尔分数为0.36、CO(图中,随温度升高而增大的曲线)摩尔分数0.40、摩尔分数0.20,摩尔分数,总压100 kPa,反应Ⅰ的平衡常数,D错误;
故选C。
二、填空题(共52分)
17. “水是生命之源”。回答下列问题:
(1)某些共价化合物(如、、等)在液态时会发生微弱的电离,如:,则液态电离的方程式是___________。
(2)时,0.100 mol/L的NaOH溶液中由水电离出的___________,向其中加入0.100 mol/L的盐酸直至过量,水的电离程度变化情况为___________。
(3)已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
①时,的盐酸溶液和的氢氧化钠溶液按体积比9:1混合,溶液的___________。
②若用试纸测定纯水的,则试纸显___________色。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 先增大后减小
(3) ①. 9 ②. 黄色
【解析】
【小问1详解】
根据水的电离方程式,液态电离的方程式是;
【小问2详解】
时,,酸、碱抑制水电离。0.100 mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.100 mol/L,由水电离出的 ,向其中加入0.100 mol/L的盐酸直至过量,水的电离程度变化情况为先增大后减小。
【小问3详解】
①由B点可知,时,,的盐酸溶液中0.01 mol/L,的氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,盐酸和氢氧化钠按体积比9:1混合,氢氧化钠过量,反应后溶液中c(OH-)=,,9。
②纯水呈中性,其pH=6,若用试纸测定纯水的,则试纸显黄色。
18. 研究碳、氮、硫的氧化物,对建设环境友好型社会具有重要的作用。
(1)研究在水溶液中的歧化反应,对硫酸工业尾气的处理有重要的指导意义。已知在的催化下可与水发生反应生成某种强酸和某种单质,某实验小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素。
实验序号
反应温度
溶液
稀
饱和溶液
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
Ⅰ
0
0.4
0
0.2
18 mL
Ⅱ
2
0.4
0
0.2
0
18 mL
Ⅲ
0
0.4
1
0.2
1
18 mL
Ⅳ
2
0.4
0
0.2
0
18 mL
①利用实验Ⅰ和实验Ⅱ验证可催化与水发生歧化反应,值应为___________。
②验证温度对反应速率的影响,应选择实验___________(填实验序号)。
(2)一定温度下的恒容容器中,反应的部分实验数据如表:
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
a
0.03
0.02
①根据表格中的数据推测___________。
②不同温度下,的分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间),则___________(填“>”“=”或“<”),当温度为、起始压强为,反应至时,体系压强___________(用表示)。
(3)
浙江大学伍广朋研究员课题组开发出新型有机硼催化剂,利用环氧化合物将转化为环状碳酸酯,反应机理如图。
该反应的催化剂是物质___________(填“”),总反应的化学方程式是___________。
【答案】(1) ①. 2 ②. Ⅱ、Ⅳ
(2) ①. 0.04 ②. > ③.
(3) ①. i ②.
【解析】
【小问1详解】
①为了保证实验I和实验Ⅱ中的浓度相同,混合溶液的体积应保持相等,故需要在实验I中加入水;
②由表中数据可知,根据控制变量的原则,其他影响速率的因素应保持一致,因此应选择实验Ⅱ和实验Ⅳ;
【小问2详解】
①根据表格中的数据,每隔10 min,减少,推测0.04;
②温度越高反应越快,半衰期越短,由图可知,压强一定时,T1时半衰期小于T2,则T1>T2;其他条件相同时,压强之比等于物质的量之比,由反应式2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)可知,设起始时有2 mol N2O,当有一半分解时,生成1 mol N2和0.5 mol O2,还剩余1 mol N2O,此时混合气体总物质的量变为(1 mol+1 mol+0.5 mol)=2.5 mol,则体系压强p=P0=1.25p0;
【小问3详解】
从图示可知,该反应实质为CO2与在催化剂作用下反应生成,化学方程式为。该反应中,物质i参与反应最终重新生成,其他物质均为中间产物,故催化剂为物质i。
19. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,将转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。回答下列问题:
方法Ⅰ:催化加氢制甲醇
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)已知,忽略、随温度的变化。在下,反应ⅱ的随温度变化的理论计算结果如图所示。则___________。
(2)向某刚性绝热密闭容器中充入和同时发生反应ⅰ和ⅱ,下列能说明反应达到平衡的是___________。
A. 容器内混合气体的密度不再改变 B. 反应的平衡常数不再改变
C. 两种反应物转化率的比值不再改变 D.
(3)在恒压密闭容器中,通入和反应,平衡时含碳物质(X)的物质的量随温度的变化如图所示:
①曲线丙代表___________的物质的量(填“”“”或“”),该曲线随温度升高先增大后减小的原因是___________。
②800 K下,反应达平衡时,反应ⅱ的平衡常数___________。
方法Ⅱ:利用电化学可以将转化为有机物
(4)近年来,有研究人员用通过电催化生成多种燃料,实现的回收利用,其工作原理如图所示。
①请写出电极上产生的电极反应式___________。
②如果电极上恰好只生成和,则电极上产生的物质的量为___________。
【答案】(1)+40 kJ/mol (2)BC
(3) ①. ②. 其他条件不变时,温度小于,反应ⅰ为主反应,温度升高,平衡逆向移动,的物质的量增大,温度大于,反应ⅱ为主反应,温度升高,平衡正向移动,的物质的量减小 ③.
(4) ①. ②. 0.9
【解析】
【小问1详解】
由图,当T=0K时,有;
【小问2详解】
A.容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
B.刚性绝热密闭容器中发生反应,反应中能量变化导致温度变化,平衡常数受温度影响,反应的平衡常数不再改变,说明温度不再改变,反应达到平衡状态;
C.所给的两种反应物的投料比不等于反应方程式中对应物质的系数比,则两种反应物转化率的比值不再改变,说明达到平衡状态;
D.反应速率比等于系数比,由于和同时发生反应ⅰ和ⅱ,当时,反应未达到平衡;
故选BC;
【小问3详解】
①反应ⅰ为放热反应,温度越低,越有利于反应ⅰ正向进行,生成的甲醇越多,故曲线甲为;反应ⅱ为吸热反应,温度越高,越有利于反应ⅱ正向移动,故曲线乙为CO;则曲线丙为,该曲线随温度升高先增大后减小的原因为:温度小于1050K时,主要进行反应ⅰ,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致的平衡转化率减小,则的物质的量增大;温度大于1050K时,主要进行反应ⅱ,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,导致的平衡转化率提高,的物质的量减小;
②800K达到平衡时,为3.8mol、:1.0mol、:0.2mol,由三段式:知,平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水分别为1.0mol、8.4mol、0.2mol、4.0mol,反应ⅱ为气体分子数不变的反应,则平衡常数。
【小问4详解】
①铜电极与电源负极相连,铜电极为阴极,二氧化碳在电极上得到电子发生还原反应生成甲酸,碳元素化合价由+4降至+2,故电极反应式为。
②二氧化碳、乙烯、甲醇中碳元素化合价分别为+4、-2、-2,则存在关系:、,如果电极上恰好只生成和,则共转移电子0.15mol×12+0.30mol×6=3.6mol,而电极上发生反应:,则产生的氧气为。
20. “一碳化学”是研究以含有一个碳原子的物质(、、、等)为原料合成化工产品或液体燃料等。回答下列问题:
Ⅰ.催化加氢法制乙烯:
已知:、的燃烧热分别为、;
;
(1)该反应___________。
Ⅱ.利用合成气合成甲醇:
(2)某温度、催化剂作用下,该反应的速率方程为(为速率常数,与温度、催化剂有关,与浓度无关)。测得速率与、的浓度关系如下表所示:
实验
C(CO)/mol/L
速率
①
0.10
0.10
②
0.20
0.10
③
0.20
0.20
④
0.40
计算___________。
(3)在一定温度下体积为的恒容密闭容器中,投入和,经过达平衡,平衡转化率为,保持其余条件不变,再投入及后,平衡将___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅲ.可用于制。
(4)在恒容密闭容器中充入一定量,发生反应:,测得浓度与温度的关系如图所示。
①该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②在时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅳ.甲烷和水蒸气催化制氢气
涉及的主要反应如下:
(5)对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量的和发生上述反应。达平衡时总压强为,含碳物质的物质的量相等,和的物质的量相等。
①下,反应的___________。
②平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各,则反应的分解平衡___________(填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
【答案】(1)-127.0
(2)0.30 (3)正向
(4) ①. 放热 ②. 不变
(5) ①. 2102或44100 ②. 不移动
【解析】
【小问1详解】
的燃烧热的热化学方程式分别是:① , ②,③ 目标反应: 对已知反应进行变形:反应: ,反应②反向: ,反应,加和计算:。
【小问2详解】
,速率,代入速率方程:,实验①: ,代入实验④:。
【小问3详解】
根据题意,列出三段式,,平衡浓度:,, ,平衡常数,加入物质后(体积不变),加入0.6 mol和1.4 mol,新浓度为:,浓度商为:, ,所以平衡正向移动。
【小问4详解】
①温度越高,反应速率越快,达到平衡需要的时间越短,则;降低温度,的浓度减小,则平衡正向移动,正反应为放热反应。
②在时达到平衡后,由于该反应是等体积反应,再向容器中充入少量甲醇蒸气,新旧平衡等效,则的平衡转化率不变。
【小问5详解】
①设初始加入和的物质的量均为 n,平衡时含碳物质的物质的量相等,设均为�� ,则总碳量守恒:,设和的物质的量均为��。刚性容器中,总压强 ,气体总物质的量为。因物质的量相等,分压相等(设为);和物质的量相等,分压相等(设为��)。总压强方程:。假设,则,气体总物质的量为3+2y。结合分压与物质的量成正比,代入总压强方程:3p+2q=510。 通过反应平衡关系推导,解得:p=70 kPa, q=210 kPa。平衡常数,因,代入得。
②的平衡常数仅与的分压有关,温度不变时平衡常数不变,分压不变。 加入含碳物质各0.5 mol后,含碳物质的物质的量仍保持相等,反应达到新平衡时分压不变,因此分解平衡不移动。
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郑州外国语学校2025-2026学年高二上期月考1试卷
化学
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共48分)
1. 下列生产活动体现了我国古代劳动人民的聪明智慧。其中目的是减慢化学反应速率的是
A.地窖存粮
B.加酒曲酿酒
C.高温烧陶
D.风箱鼓风煮饭
A. A B. B C. C D. D
2. Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于该活化历程的说法正确的是
A. 恒容条件下,充入稀有气体使体系压强增大,可加快化学反应速率
B. 该反应的决速步是:中间体2→中间体3
C. Ni是该反应的催化剂,可增大单位体积内活化分子百分数
D. 该反应的热化学方程式为: ΔH=-6.75kJ/mol
3. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,1mol O2(g)和2mol SO2(g)反应放出的热量为(a-b) kJ
D. 可用装置(d)验证钠与水反应放热
4. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5. 电化学的腐蚀、防护与利用在日常生活中比较常见。下列各图不能达到相应目的的是
A. 图甲:粗银提纯
B. 图乙:铜板打上铁铆钉后,铜板不易被腐蚀
C. 图丙:铁钥匙上镀铜
D. 图丁:保护钢闸门不被腐蚀
6. Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 电池工作过程中,电子由b极经导线流向a极
B. 升高温度一定可以提高该电池的工作效率
C. 每处理1mol ,理论上可生成CO2(标准状况下)33.6L
D. a极的电极反应式为:
7. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
8. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则、、均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中AB段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4可知,反应,、、三点所处的平衡状态中,的转化率最高的是b点
9. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法不正确的是
A. 左侧电极为阴极 B. 阳极反应:
C. 阴极区溶液中浓度逐渐升高 D. 理论上每消耗,阳极室溶液减少213g
10. 为探究化学平衡移动的影响因素,学习小组设计方案进行实验并观察到相关现象。下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向溶液中加入5滴溶液
黄色溶液变橙色
减小浓度,平衡向生成的方向移动
B
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
压强
恒温下,向密闭玻璃注射器中充入气体,分解达到平衡后压缩注射器活塞
混合气体颜色加深
增大压强,平衡向正反应方向移动
D
催化剂
向的溶液中加入少量固体
气泡明显增加
使用合适的催化剂,平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 如图为工业合成氨的流程图。已知合成氨反应的速率方程为,其中为速率常数,与浓度无关。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应,使用热交换器可实现热量的有效利用
B. 合成氨的过程将氨从体系中分离,可提高反应速率
C. 将氨气液化分离后的原料气循环使用,可提高经济效益
D. 控制反应温度远高于室温,是为了加快反应速率和尽可能提高平衡转化率
12. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅
B. 红棕色的气体加压后颜色变深
C. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量
D. 碳酸饮料打开瓶盖后产生大量气体
13. 研究发现反应的反应速率随温度的升高而减小,反应历程:
第一步: 快反应
第二步: 慢反应
依据该过程,下列说法正确的是
A.
B. 提高的浓度,化学反应速率将显著增大
C. 温度升高,对快反应速率的影响比慢反应大
D. 恒容条件下,达到平衡时,通入少量再次达到平衡时含量减小
14. 一种以、为原料制取的过程中主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
将等物质的量的和充入反应器中,压强一定,平衡时和的转化率、和选择性与温度的关系如图所示。或选择性。下列说法正确的是
A. X代表的物质是
B. 温度越高,平衡时所得的物质的量越少
C. 之前,容器内只发生反应Ⅰ
D. 时,适当增大压强,能提高的平衡选择性
15. 向密闭容器中加入一定量,某温度下发生反应:,保持温度不变,改变容器体积,容器内最终与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 从,平衡逆向移动
B. 若X处压缩体积,重新达平衡后,则增大
C. 若Z处继续加入一定量后,则不变
D. 容积为5L时,的平衡分解率为
16. 用于制备海绵钛和钛白粉。一定条件下,可利用金红石()、和反应制得,涉及主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
若在下,足量的、和发生上述反应,达到平衡后,气相中、和摩尔分数随温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ在较高温度下才能自发进行
B. 由图可知,实际生产中反应温度最好选择
C. 时,若向平衡体系中再通入少量,的平衡转化率不变
D. 时,反应Ⅰ的平衡常数
二、填空题(共52分)
17. “水是生命之源”。回答下列问题:
(1)某些共价化合物(如、、等)在液态时会发生微弱的电离,如:,则液态电离的方程式是___________。
(2)时,0.100 mol/L的NaOH溶液中由水电离出的___________,向其中加入0.100 mol/L的盐酸直至过量,水的电离程度变化情况为___________。
(3)已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
①时,的盐酸溶液和的氢氧化钠溶液按体积比9:1混合,溶液的___________。
②若用试纸测定纯水的,则试纸显___________色。
18. 研究碳、氮、硫的氧化物,对建设环境友好型社会具有重要的作用。
(1)研究在水溶液中的歧化反应,对硫酸工业尾气的处理有重要的指导意义。已知在的催化下可与水发生反应生成某种强酸和某种单质,某实验小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素。
实验序号
反应温度
溶液
稀
饱和溶液
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
Ⅰ
0
0.4
0
0.2
18 mL
Ⅱ
2
0.4
0
0.2
0
18 mL
Ⅲ
0
0.4
1
0.2
1
18 mL
Ⅳ
2
0.4
0
0.2
0
18 mL
①利用实验Ⅰ和实验Ⅱ验证可催化与水发生歧化反应,值应为___________。
②验证温度对反应速率的影响,应选择实验___________(填实验序号)。
(2)一定温度下的恒容容器中,反应的部分实验数据如表:
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
a
0.03
0.02
①根据表格中的数据推测___________。
②不同温度下,的分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间),则___________(填“>”“=”或“<”),当温度为、起始压强为,反应至时,体系压强___________(用表示)。
(3)
浙江大学伍广朋研究员课题组开发出新型有机硼催化剂,利用环氧化合物将转化为环状碳酸酯,反应机理如图。
该反应的催化剂是物质___________(填“”),总反应的化学方程式是___________。
19. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,将转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。回答下列问题:
方法Ⅰ:催化加氢制甲醇
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)已知,忽略、随温度的变化。在下,反应ⅱ的随温度变化的理论计算结果如图所示。则___________。
(2)向某刚性绝热密闭容器中充入和同时发生反应ⅰ和ⅱ,下列能说明反应达到平衡的是___________。
A. 容器内混合气体的密度不再改变 B. 反应的平衡常数不再改变
C. 两种反应物转化率的比值不再改变 D.
(3)在恒压密闭容器中,通入和反应,平衡时含碳物质(X)的物质的量随温度的变化如图所示:
①曲线丙代表___________的物质的量(填“”“”或“”),该曲线随温度升高先增大后减小的原因是___________。
②800 K下,反应达平衡时,反应ⅱ的平衡常数___________。
方法Ⅱ:利用电化学可以将转化为有机物
(4)近年来,有研究人员用通过电催化生成多种燃料,实现的回收利用,其工作原理如图所示。
①请写出电极上产生的电极反应式___________。
②如果电极上恰好只生成和,则电极上产生的物质的量为___________。
20. “一碳化学”是研究以含有一个碳原子的物质(、、、等)为原料合成化工产品或液体燃料等。回答下列问题:
Ⅰ.催化加氢法制乙烯:
已知:、的燃烧热分别为、;
;
(1)该反应___________。
Ⅱ.利用合成气合成甲醇:
(2)某温度、催化剂作用下,该反应的速率方程为(为速率常数,与温度、催化剂有关,与浓度无关)。测得速率与、的浓度关系如下表所示:
实验
C(CO)/mol/L
速率
①
0.10
0.10
②
0.20
0.10
③
0.20
0.20
④
0.40
计算___________。
(3)在一定温度下体积为的恒容密闭容器中,投入和,经过达平衡,平衡转化率为,保持其余条件不变,再投入及后,平衡将___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅲ.可用于制。
(4)在恒容密闭容器中充入一定量,发生反应:,测得浓度与温度的关系如图所示。
①该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②在时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅳ.甲烷和水蒸气催化制氢气
涉及的主要反应如下:
(5)对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量的和发生上述反应。达平衡时总压强为,含碳物质的物质的量相等,和的物质的量相等。
①下,反应的___________。
②平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各,则反应的分解平衡___________(填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
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