精品解析:广东省揭阳第一中学2025-2026学年高二上学期段考一化学试卷
2025-11-01
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内容正文:
揭阳第一中学2025-2026学年度第一学期高二级(105届)段考一
化学科试题
(总分:100分 考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56
一、单项选择题(1~10每题2分,11~16每题4分,共44分,每题只有一个正确选项)
1. 在生产、生活中,下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A. 蒸馒头时加小苏打 B. 合成氨时选择高温高压
C. 洗衣粉中添加酶 D. 冶铁时将铁矿石粉碎
2. 镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s) ΔH<0,欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是
A. 增加LaNi5H6(s)的量 B. 降低温度
C. 减小压强 D. 使用催化剂
3. 在恒温时,一固定容积的密闭容器内发生如下反应:,达到平衡时,再向容器内通入一定量的,重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,的浓度
A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判断
4. 在的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和,发生反应:,该反应的化学平衡常数为K1。该温度下反应的化学平衡常数K2为
A. B. C. D.
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
B. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 工业上合成氨时将温度控制在400~500℃
D. 氯水中加入粉末可以提高氯水中的浓度
6. 下列有关说法正确的是
A. 汽车尾气中和缓慢反应生成和,加催化剂反应速率增大
B. 增大反应物浓度,单位体积内活化分子百分数增大,化学反应速率增大
C. 加入适宜的催化剂,非活化分子发生有效碰撞,化学反应速率增大
D. 铁片与浓硫酸反应制取氢气时,随着酸的浓度减小,化学反应速率减小
7. 可使反应的反应速率增大的措施是:
①增大压强②增加碳的用量③通入H2O(g)④恒压下充入Ne⑤恒容下充入Ne⑥升高温度
A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ①③⑤⑥ D. ①③⑥
8. 在密闭容器中,一定量混合气体发生下列反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g),达到平衡后,测得C气体的浓度为0.5mol/L.当在恒温下,将密闭容器的体积缩小为1/2,再达平衡时,测得C气体的浓度为0.9mol/L.则下列叙述正确的是
A. 反应速率降低 B. 平衡向右移动 C. B的转化率提高 D. a+b<c+d
9. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A. 将足量CO2通入溶有氨气的饱和食盐水中:
B. FeO溶于稀硝酸:
C. 向稀硫酸溶液中加入Na2S2O3固体出现黄色沉淀:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D. 将SO2通入稀硝酸溶液:
10. 在恒容密闭容器中存在如下反应。2A(g)+B(g)3C(g)+D(s) H<0,在其他条件不变时,改变某一条件对上述平衡的影响,下列分析正确的是
A. 图Ⅰ表示增加生成物浓度对该平衡的影响
B. 图Ⅱ表示增大压强对该平衡的影响
C. 图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,温度:乙>甲
D. 图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响,催化效率:乙>甲
11. 一定温度下,反应 ,达到平衡时,下列说法错误的是
A. 将容器体积压缩为原来一半,当体系再次达到平衡时,的浓度增大
B. 继续加入,平衡不移动
C. 减小氯气浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
D. 升高温度该反应的化学平衡常数K增大
12. 下列关于化学反应的方向和判据的说法中,不正确的是
A. 反应 ΔH>0能否自发进行与温度有关
B. 若某反应的ΔH<0,ΔS>0,该反应在任何温度下都能自发进行
C. 1mol 在不同状态时的熵值:
D. 催化剂能降低反应焓变,改变反应的自发性
13. 下列有关热化学方程式的说法中,正确的是
A. ,则碳的燃烧热为
B. 500℃、下,,将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
C. ,则
D. 密闭容器中,硫粉与铁粉混合加热生成硫化亚铁时,放出热量。则
14. 向某恒容密闭容器中充入等物质的量的和,发生如下反应:,测得不同温度下的转化率与时间的关系如图所示。其速率方程为,(、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. M点:
C. 升高温度,增大的倍数大于增大的倍数
D. 时,若平衡体系中,则
15. 向四个起始容积相同的密闭容器中充入表中所示气体及相应的量,加入催化剂并控制温度、容积或压强,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H<0,直至达平衡。下列说法错误的是
编号
条件
起始物质的量/mol
温度/℃
容积或压强
CO(g)
NO (g)
CO2 (g)
N2 (g)
①
600
维持恒容
0.2
0.2
0
0
②
700
维持恒容
0.1
0.1
0.1
0.05
③
600
维持恒容
0.4
0.4
0
0
④
600
维持恒压
0.4
0.4
0
0
A. 平衡时N2的浓度:①>②
B. 平衡时CO的正反应速率:①<②
C. NO的平衡转化率:③>①
D. 平衡时容器内气体总压:④>③>①>②
16. 乙醇-水催化重整可获得。体系中存在下列两个可逆反应:
,
在,
在时,若仅考虑上述反应,平衡时乙醇生成和CO的选择性及的产率随温度的变化如图中三条线所示。
已知:乙醇生成CO的选择性,下列说法正确的是
A. 升高温度至,平衡时乙醇生成CO的选择性更大
B. 图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
C. 一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D. 一定温度下,加入或选用高效催化剂,均能加快反应速率、提高产率
二、非选择题(共4小题,共56分)
17. 化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)工业合成氨反应为,氨在工农业生产中应用广泛。
化学键
键能
436
391
945.6
已知:键能是化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量,部分化学键的键能如表格所示。计算每合成可以放出热量_______。
(2)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量()
0
0
-242
-286
①表示燃烧热的热化学方程式为_______。
②转化为_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ的热量。
(3)已知:I.
II.
根据盖斯定律计算 _______。
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、由大到小的关系为_______。
18. 在科学研究和工业生产中常常需要计算反应热。反应热可通过实验测得。实验小组用溶液和硫酸进行中和热的测定。
(1)实验要配制稀硫酸,则需用量筒量取的浓硫酸_______。
(2)溶液与稀硫酸的反应热测定装置如图所示。
仪器a的名称是_______;烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。
(3)实验室取溶液和硫酸进行实验,实验数据如下表。①填写下表空白。
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
_______
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②已知:,中和后生成的溶液的比热容,各溶液的密度均为由此计算得出该实验所测“中和热”的_______(保留一位小数)。
③上述计算结果与理论数值()相差较大的原因可能是_______(填字母)。
A.实验装置保温隔热效果差
B.为了使反应充分,向酸溶液中分次加入碱溶液
C.量取溶液的体积时仰视读数
D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌
19. I、工业合成氨过程中,已知在时,的。
(1)在该温度下容器为的密闭容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为、、,则此时反应_______(填“>”、“<”、“=”或“不能确定”)。
(2)随着起始投料比的增大,的平衡转化率将_______,的平衡转化率将_______(填“增大”“减小"或"不变")。
Ⅱ、目前大规模制取氢气的重要方法之一:
(3)写出该反应的平衡常数表达式K=_______。
(4)830℃时,该反应的平衡常数K=1,在容积为的密闭容器中,将与混合加热到830℃。反应达平衡时的转化率为_______。
(5)如图表示不同温度条件下,平衡转化率随着的变化趋势。判断、和的大小关系:_______。说明理由_______。
Ⅲ、高温下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入一定量的CO2和足量的C,发生反应:,CO2和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图所示:
(6)下列叙述不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)
A. 容器内压强保持不变
B. 与的物质的量之比为1:2
C. 气体的密度保持不变
D. 气体的平均相对分子质量保持不变
(7)3min末改变的条件是_______,再次达到平衡时测得容器内总压强为3MPa,此时,该反应的平衡常数_______(为用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(8)时再充入一定量的,则表示的物质的量变化的曲线为_______(填标号)。
20. 回答下列问题:
I、已知: 。某同学利用以上可逆反应研究浓度对化学平衡的影响,现象如下:
①待试管b中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变浅;
②快速滴入浓硫酸,试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,颜色变深。
(1)下列说法正确的是_______。
A. 该反应为氧化还原反应
B. 待试管中溶液颜色不变的目的是使完全反应
C. 试管c现象说明影响平衡的主要因素是温度
D. 该实验不能证明减小生成物浓度,平衡正向移动
II、某小组利用溶液和酸性溶液反应来探究“外因对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液。然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。方案如下:
编号
溶液
酸性溶液
温度℃
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
(2)已知反应后转化为逸出,溶液转化为,该反应的离子方程式为_______,每消耗转移_______电子。为了观察到紫色褪去,与初始的物质的量需要满足的关系为_______。
(3)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_______(填编号,下同);探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_______。
(4)实验①测得溶液的褪色时间为,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率_______。
III、反应,用分压(某组分的分压等于总压与其物质的量分数的乘积)表示的(为平衡常数与(T为温度)的关系如图。
(5)能正确表示与关系的曲线是_______(填“”或“”)。
(6)时,在容积固定的密闭容器中充入一定量的,平衡时的分压为。已知,则的转化率约为_______(保留两位有效数字)。
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揭阳第一中学2025-2026学年度第一学期高二级(105届)段考一
化学科试题
(总分:100分 考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56
一、单项选择题(1~10每题2分,11~16每题4分,共44分,每题只有一个正确选项)
1. 在生产、生活中,下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A. 蒸馒头时加小苏打 B. 合成氨时选择高温高压
C. 洗衣粉中添加酶 D. 冶铁时将铁矿石粉碎
【答案】A
【解析】
【详解】A.小苏打(NaHCO3)受热分解生成CO2,使馒头膨胀,其作用是为生成气体而非调控反应速率,A选;
B.高温高压虽可能降低合成氨的平衡产率,但能显著加快反应速率,属于速率调控措施,B不选;
C.酶作为催化剂可直接加快反应速率,C不选;
D.粉碎铁矿石增大表面积,加快反应速率,D不选;
故选A。
2. 镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s) ΔH<0,欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是
A. 增加LaNi5H6(s)的量 B. 降低温度
C. 减小压强 D. 使用催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,则平衡向逆向移动,由LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s) ΔH<0,为气体减小的放热反应,所以可以升高温度或降低压强,故选C。
3. 在恒温时,一固定容积的密闭容器内发生如下反应:,达到平衡时,再向容器内通入一定量的,重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,的浓度
A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】恒温固定容积下,反应的平衡常数。加入HI后,初始HI浓度增大,系统向正反应方向移动。由于反应前后气体物质的量相等,压强变化不影响平衡。该反应是反应前后气体分子数不变的反应。在恒温恒容条件下,向平衡体系中再通入一定量的 HI ,相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡不移动,此时 HI 的转化率不变。设原平衡时 HI的物质的量为 ��1,转化率为 �� ;再通入 n2的HI ,由于HI的转化率不变,新平衡时HI 的总物质的量为:(n1+n2)(1- �� )>n1(1- �� );结果必然大于原浓度。因此,HI浓度增大,B项符合题意;
故答案选B。
4. 在的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和,发生反应:,该反应的化学平衡常数为K1。该温度下反应的化学平衡常数K2为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比。
已知:
① K1
② K2
由盖斯定律,-①=②,则K2=。
故选B。
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
B. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 工业上合成氨时将温度控制在400~500℃
D. 氯水中加入粉末可以提高氯水中的浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.将氨液化减少生成物浓度,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.存在平衡,高浓度的会使平衡逆向移动,抑制氯气的溶解,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.合成氨高温(400~500℃)是为提高催化剂活性,而非平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.氯水中存在平衡,加入的粉末会与反应,消耗,使平衡正向移动,从而提高的浓度,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
6. 下列有关说法正确的是
A. 汽车尾气中和缓慢反应生成和,加催化剂反应速率增大
B. 增大反应物浓度,单位体积内活化分子百分数增大,化学反应速率增大
C. 加入适宜的催化剂,非活化分子发生有效碰撞,化学反应速率增大
D. 铁片与浓硫酸反应制取氢气时,随着酸的浓度减小,化学反应速率减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,从而加快反应速率,因此加入催化剂会使NO和CO的反应速率增大,A正确;
B.增大反应物浓度时,单位体积内活化分子数增加,但活化分子百分数由温度决定,浓度不影响活化分子百分数,B错误;
C.只有活化分子才能发生有效碰撞,催化剂的作用是使更多分子变为活化分子,而非让非活化分子直接碰撞,C错误;
D.铁与浓硫酸在常温下发生钝化反应,无法生成氢气,D错误;
故答案选A。
7. 可使反应的反应速率增大的措施是:
①增大压强②增加碳的用量③通入H2O(g)④恒压下充入Ne⑤恒容下充入Ne⑥升高温度
A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ①③⑤⑥ D. ①③⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①增大压强,气体分子间有效碰撞的次数增多,反应速率加快;
②增加碳的用量,反应物和生成物的浓度都不变,反应速率不变;
③通入H2O(g),即增大反应物的浓度,化学反应速率加快;
④恒压下充入Ne,则气体的体积增大,反应混合气的浓度减小,反应速率减慢;
⑤恒容下充入Ne,虽然气体的压强增大,但反应物和生成物的浓度都不变,反应速率不变;
⑥升高温度,反应混合气的温度升高,分子的能量升高,分子间有效碰撞的次数增多,反应速率加快;
综合以上分析,①③⑥符合题意,故选D。
8. 在密闭容器中,一定量混合气体发生下列反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g),达到平衡后,测得C气体的浓度为0.5mol/L.当在恒温下,将密闭容器的体积缩小为1/2,再达平衡时,测得C气体的浓度为0.9mol/L.则下列叙述正确的是
A. 反应速率降低 B. 平衡向右移动 C. B的转化率提高 D. a+b<c+d
【答案】D
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器的体积缩小1倍,如平衡不移动,C气体的浓度为1mol/L,实际C的浓度变为0.9mol/L,说明平衡向逆反应方向移动
【详解】A、增大压强反应速率加快,A错误;
B、保持温度不变,将容器的体积缩小1倍,如平衡不移动,C气体的浓度为1mol/L,实际C的浓度变为0.9mol/L,说明平衡向逆反应方向移动,B错误;
C、平衡逆向移动,反反应物转化率降低,C错误;
D、保持温度不变,将容器的体积缩小1倍,平衡向逆反应方向移动,说明反应物气体物质的量比生成物小,a+b<c+d,D正确。
答案选D。
9. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A. 将足量CO2通入溶有氨气的饱和食盐水中:
B. FeO溶于稀硝酸:
C. 向稀硫酸溶液中加入Na2S2O3固体出现黄色沉淀:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D. 将SO2通入稀硝酸溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2气体过量,反应产生NaHCO3晶体和NH4Cl,反应的离子方程式应该为:Na++ NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+,A错误;
B.HNO3具有强氧化性,会将酸溶解产生的Fe2+氧化为Fe3+,HNO3中+5价的N得到电子被还原为NO,该反应的离子方程式应该为:3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O,B错误;
C.H2SO4与Na2S2O3固体反应产生H2O、S、SO2、Na2SO4,反应的离子方程式应该为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O,C正确;
D.电荷不守恒,原子不守恒,反应的离子方程式应该为:,D错误;
故合理选项是C。
10. 在恒容密闭容器中存在如下反应。2A(g)+B(g)3C(g)+D(s) H<0,在其他条件不变时,改变某一条件对上述平衡的影响,下列分析正确的是
A. 图Ⅰ表示增加生成物浓度对该平衡的影响
B. 图Ⅱ表示增大压强对该平衡的影响
C. 图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,温度:乙>甲
D. 图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响,催化效率:乙>甲
【答案】C
【解析】
【详解】A. 图Ⅰ中正逆反应速率都增大,不能表示增加生成物浓度对该平衡的影响,故错误;
B. 图Ⅱ表示改变条件后正逆速率都降低,但平衡不移动,说明表示减小压强对该平衡无影响,故错误;
C. 图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,升温,平衡逆向移动,A的转化率降低,故温度:乙>甲,故正确;
D. 图Ⅳ表示改变条件改变速率,但平衡不移动,所以可以表示催化剂对该平衡的影响,且催化效率:甲>乙 ,故错误;
故选C。
【点睛】化学图象题抓住曲线的改变点和走向,联系外界条件对反应速率的影响和对平衡的影响进行分析。
11. 一定温度下,反应 ,达到平衡时,下列说法错误的是
A. 将容器体积压缩为原来一半,当体系再次达到平衡时,的浓度增大
B. 继续加入,平衡不移动
C. 减小氯气浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
D. 升高温度该反应的化学平衡常数K增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.将容器体积压缩为原来一半,当体系再次达到平衡时,平衡常数不变,则的浓度不变,故A错误;
B.继续加入,由于氯化镁是液态,因此平衡不移动,故B正确;
C.减小氯气浓度,平衡正向移动,由于温度不变,因此平衡常数不变,故C正确;
D.该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,因此该反应的化学平衡常数K增大,故D正确。
综上所述,答案为A。
12. 下列关于化学反应的方向和判据的说法中,不正确的是
A. 反应 ΔH>0能否自发进行与温度有关
B. 若某反应的ΔH<0,ΔS>0,该反应在任何温度下都能自发进行
C. 1mol 在不同状态时的熵值:
D. 催化剂能降低反应焓变,改变反应的自发性
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应是固体生成气体的反应,ΔS>0、ΔH>0,当ΔH-TΔS<0时反应能够自发进行,该反应能否自发进行与温度有关,A正确;
B.若某反应的ΔH<0,ΔS>0,则ΔH-TΔS<0恒成立,该反应在任何温度下都能自发进行,B正确;
C.熵是衡量物体混乱程度的物理量,物体混乱度越大其熵值越大,气态的混乱度大于液体大于固体,故1molH2O在不同状态时的熵值:,C正确;
D.催化剂只能改变反应的活化能,不能降低反应焓变,不能改变反应的自发性,D错误;
故选D。
13. 下列有关热化学方程式的说法中,正确的是
A. ,则碳的燃烧热为
B. 500℃、下,,将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
C. ,则
D. 密闭容器中,硫粉与铁粉混合加热生成硫化亚铁时,放出热量。则
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热应为碳完全燃烧生成的焓变,而该反应生成,未达完全燃烧,A错误;
B.可逆反应无法完全进行,实际反应量小于理论值,放出热量应小于,B错误;
C.生成沉淀会额外放热,ΔH应小于(更负),C错误;
D.铁为限量试剂,完全反应生成,,D正确;
故答案选D。
14. 向某恒容密闭容器中充入等物质的量的和,发生如下反应:,测得不同温度下的转化率与时间的关系如图所示。其速率方程为,(、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. M点:
C. 升高温度,增大的倍数大于增大的倍数
D. 时,若平衡体系中,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.在其它条件相同时,温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间就越短。由图可知,温度:,则升高温度,PCl3的平衡转化率降低,说明化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应是放热反应,,A正确;
B.根据图可知:在M点反应还未达到平衡状态,反应正向进行,,即,得,B正确;
C.该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,化学平衡逆向移动,说明增大的倍数小于增大的倍数,C错误;
D.时,平衡时,则,若平衡体系中,假设投料PCl3(g)和Cl2(g)均为,此时PCl3(g)转化率为80%,则反应PCl3(g)、生成LPCl5(g),则,D正确;
故选C。
15. 向四个起始容积相同的密闭容器中充入表中所示气体及相应的量,加入催化剂并控制温度、容积或压强,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H<0,直至达平衡。下列说法错误的是
编号
条件
起始物质的量/mol
温度/℃
容积或压强
CO(g)
NO (g)
CO2 (g)
N2 (g)
①
600
维持恒容
0.2
0.2
0
0
②
700
维持恒容
0.1
0.1
0.1
0.05
③
600
维持恒容
0.4
0.4
0
0
④
600
维持恒压
0.4
0.4
0
0
A. 平衡时N2的浓度:①>②
B. 平衡时CO的正反应速率:①<②
C. NO的平衡转化率:③>①
D. 平衡时容器内气体总压:④>③>①>②
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H<0为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,①中温度低于②,故平衡时N2的浓度:①>②,选项A正确;
B.相对于①,②为升高温度,平衡逆向移动,平衡时CO的浓度增大,正反应速率较大,故平衡时CO的正反应速率:①<②,选项B正确;
C.③反应物的量为①的二倍,恒容条件下相当于增大压强,平衡向气体体积缩小的正反应方向移动,NO的平衡转化率:③>①,选项C正确;
D.②温度高,平衡逆向移动,气体总量增大,压强大于①,选项D错误。
答案选D。
16. 乙醇-水催化重整可获得。体系中存在下列两个可逆反应:
,
在,
在时,若仅考虑上述反应,平衡时乙醇生成和CO的选择性及的产率随温度的变化如图中三条线所示。
已知:乙醇生成CO的选择性,下列说法正确的是
A. 升高温度至,平衡时乙醇生成CO的选择性更大
B. 图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
C. 一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D. 一定温度下,加入或选用高效催化剂,均能加快反应速率、提高产率
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知反应①,反应②,且反应①的热效应更大,温度升高的时候对反应①影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,②代表H2的产率,以此解题。
【详解】A.由分析可知升高温度,平衡时CO的选择性增大,故A正确;
B.由分析可知②代表H2的产率,故B错误;
C.一定温度下,增大,可以认为开始时水蒸气物质的量不变,增大乙醇物质的量,乙醇的平衡转化率降低,故C错误;
D.加入或者选用高效催化剂,不会影响平衡时产率,故D错误;
故选A。
二、非选择题(共4小题,共56分)
17. 化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)工业合成氨反应为,氨在工农业生产中应用广泛。
化学键
键能
436
391
945.6
已知:键能是化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量,部分化学键的键能如表格所示。计算每合成可以放出热量_______。
(2)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量()
0
0
-242
-286
①表示燃烧热的热化学方程式为_______。
②转化为_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ的热量。
(3)已知:I.
II.
根据盖斯定律计算 _______。
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、由大到小的关系为_______。
【答案】(1)46.2
(2) ①. ②. 放出 ③. 22
(3)-283 (4)
【解析】
【小问1详解】
反应热=反应物总键能-生成物总键能,对于反应,反应物总键能为键能与3倍键能之和,生成物总键能为6倍键能,则,这表明生成放出热量,那么每合成放出的热量为;
【小问2详解】
①燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,燃烧生成的稳定氧化物是,由表格可知,,此为表示燃烧热的热化学方程式;
②转化为,相对能量降低,是放热过程,转化为放出的热量为,则转化为放出的热量为;
【小问3详解】
根据盖斯定律,用反应Ⅱ反应Ⅰ来计算的,反应Ⅱ:,
反应Ⅰ:,则反应Ⅰ:,所以;
【小问4详解】
稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液与稀盐酸的反应,都是强酸与强碱的中和反应,中和热(反应热)相同,即,稀氨水是弱碱,在与稀盐酸反应时,的电离过程会吸收热量,所以反应放出的热量比强酸强碱中和反应少,而反应热为负值,放出热量越少,越大,故。
18. 在科学研究和工业生产中常常需要计算反应热。反应热可通过实验测得。实验小组用溶液和硫酸进行中和热的测定。
(1)实验要配制稀硫酸,则需用量筒量取的浓硫酸_______。
(2)溶液与稀硫酸的反应热测定装置如图所示。
仪器a的名称是_______;烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。
(3)实验室取溶液和硫酸进行实验,实验数据如下表。①填写下表空白。
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
_______
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②已知:,中和后生成的溶液的比热容,各溶液的密度均为由此计算得出该实验所测“中和热”的_______(保留一位小数)。
③上述计算结果与理论数值()相差较大的原因可能是_______(填字母)。
A.实验装置保温隔热效果差
B.为了使反应充分,向酸溶液中分次加入碱溶液
C.量取溶液的体积时仰视读数
D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌
【答案】(1)10.0
(2) ①. 玻璃搅拌器 ②. 保温、隔热,减少实验过程中的热量损失
(3) ①. 4.0 ②. -53.5 ③. ABD
【解析】
【小问1详解】
根据稀释前后溶质的物质的量不变可知,稀释后硫酸的物质的量:0.5 mol/L×0.25 L=0.125 mol,则需要浓硫酸的体积:;
【小问2详解】
仪器a的名称是玻璃搅拌器;烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;
【小问3详解】
第1组的温差为,第2组的温差为,第3组的温差为,第4组的温差为,第2组数据误差较大,舍去,所得平均温差,根据,生成物质的量为0.025 mol,所以中和热;上述实验测得中和热的数值小于 57.3 kJ·mol-1,产生偏差的原因可能是:A.实验装置保温隔热效果差,使热量散失,热值减小, A符合题意;
B.为了使反应充分,向酸溶液中分次加入碱溶液,使热量散失,热值减小,B符合题意;
C.量取 NaOH 溶液时仰视读数,实际测的NaOH 溶液偏大,放出的热量偏多,C不符合题意;
D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌,铜丝导热热强,使热量散失,热值减小,D符合题意;
故答案选ABD。
19. I、工业合成氨过程中,已知在时,的。
(1)在该温度下容器为的密闭容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为、、,则此时反应_______(填“>”、“<”、“=”或“不能确定”)。
(2)随着起始投料比的增大,的平衡转化率将_______,的平衡转化率将_______(填“增大”“减小"或"不变")。
Ⅱ、目前大规模制取氢气的重要方法之一:
(3)写出该反应的平衡常数表达式K=_______。
(4)830℃时,该反应的平衡常数K=1,在容积为的密闭容器中,将与混合加热到830℃。反应达平衡时的转化率为_______。
(5)如图表示不同温度条件下,平衡转化率随着的变化趋势。判断、和的大小关系:_______。说明理由_______。
Ⅲ、高温下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入一定量的CO2和足量的C,发生反应:,CO2和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图所示:
(6)下列叙述不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)
A. 容器内压强保持不变
B. 与的物质的量之比为1:2
C. 气体的密度保持不变
D. 气体的平均相对分子质量保持不变
(7)3min末改变的条件是_______,再次达到平衡时测得容器内总压强为3MPa,此时,该反应的平衡常数_______(为用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(8)时再充入一定量的,则表示的物质的量变化的曲线为_______(填标号)。
【答案】(1)= (2) ①. 减小 ②. 增大
(3)
(4)50% (5) ①. T1<T2<T3 ②. 该反应为放热反应,在相同时,温度越低,CO的平衡转化率越大 (6)B
(7) ①. 升温 ②. 0.8MPa
(8)b
【解析】
【小问1详解】
在该温度下容器为的密闭容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为、、,则此时反应的Qc====K,即反应恰好处于平衡状态,即=,故答案为:=;
【小问2详解】
随着起始投料比的增大,化学平衡正向移动,根据勒夏特列原理可知,N2的平衡转化率将减小,H2的平衡转化率将增大,故答案为:减小;增大;
【小问3详解】
根据平衡常数的定义可知,该反应的平衡常数表达式K=,故答案为:;
【小问4详解】
830℃时,该反应的平衡常数K=1,在容积为的密闭容器中,将与混合加热到830℃,三段式分析为:
根据K===1,解得x=1,故反应达平衡时的转化率为×100%=50%,故答案为:50%;
【小问5详解】
由题干图像信息可知,当相同时,不同温度下CO平衡转化率的大小顺序为T1>T2>T3,结合题干信息可知,反应正反应是一个放热反应,即升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,故判断T1、T2和T3的大小关系为:T1<T2<T3,故答案为:T1<T2<T3;该反应为放热反应,在相同时,温度越低,CO的平衡转化率越大;
【小问6详解】
A. 反应前后的气体系数和改变,即恒温恒容的密闭容器中压强一直改变,则当容器内压强保持不变说明反应达到化学平衡,A不合题意;
B. 已知化学平衡的特征是各组分的物质的量保持不变,而不是相等或成比例,即与的物质的量之比为1:2不能说明反应达到化学平衡,B符合题意;
C. 反应达到平衡过程中混合气体的质量改变,即气体的密度一直改变,当气体的密度保持不变说明反应达到化学平衡,C不合题意;
D. 反应前后混合气体的相对分子质量一直在改变,故当气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到化学平衡,D不合题意;
故答案为:B;
【小问7详解】
依据图象3min,一氧化碳增多,说明平衡正向移动,且反应速率加快,由化学方程式可知该反应为体积增大的反应,因而只能是升温,使得平衡正向移动,反应速率加快;再次达到平衡时测得容器内总压强为3MPa,此时,CO为4mol、CO2为6mol,CO、CO2分压为3MPa×=1.2MPa、3MPa×=1.8MPa,该反应的平衡常数Kp==MPa=0.8MPa故答案为:升温;0.8MPa;
【小问8详解】
改变一氧化碳的量,增加一氧化碳,瞬间一氧化碳物质的量增大,然后反应平衡逆向进行,一氧化碳减小,二氧化碳增大,b为二氧化碳,c为一氧化碳,曲线b表示n(CO2)的变化,故答案为:b。
20. 回答下列问题:
I、已知: 。某同学利用以上可逆反应研究浓度对化学平衡的影响,现象如下:
①待试管b中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变浅;
②快速滴入浓硫酸,试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,颜色变深。
(1)下列说法正确的是_______。
A. 该反应为氧化还原反应
B. 待试管中溶液颜色不变的目的是使完全反应
C. 试管c现象说明影响平衡的主要因素是温度
D. 该实验不能证明减小生成物浓度,平衡正向移动
II、某小组利用溶液和酸性溶液反应来探究“外因对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液。然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。方案如下:
编号
溶液
酸性溶液
温度℃
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
(2)已知反应后转化为逸出,溶液转化为,该反应的离子方程式为_______,每消耗转移_______电子。为了观察到紫色褪去,与初始的物质的量需要满足的关系为_______。
(3)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_______(填编号,下同);探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_______。
(4)实验①测得溶液的褪色时间为,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率_______。
III、反应,用分压(某组分的分压等于总压与其物质的量分数的乘积)表示的(为平衡常数与(T为温度)的关系如图。
(5)能正确表示与关系的曲线是_______(填“”或“”)。
(6)时,在容积固定的密闭容器中充入一定量的,平衡时的分压为。已知,则的转化率约为_______(保留两位有效数字)。
【答案】(1)D (2) ①. ②. 2 ③. 2.5
(3) ①. ②③ ②. ①②
(4)0.010或
(5)a (6)35%
【解析】
【小问1详解】
A.反应中无元素化合价变化,该反应不属于氧化还原反应,A错误;
B.待试管中溶液颜色不变的目的是保证反应达到平衡状态,且可逆反应不能反应完全,B错误;
C.试管c中颜色变深,说明平衡逆向移动,但c中氢离子浓度和温度均发生了变化,试管c现象不能说明影响平衡的主要因素是温度,C错误;
D.加入氢氧化钠溶液,离子浓度减小,溶液颜色变浅,不能证明减小生成物浓度平衡正向移动,D正确;
故答案选:D;
【小问2详解】
反应后转化为逸出,溶液转化为,则离子方程式为;反应中消耗5分子转移10个电子,因此每消耗转移2 电子;为了观察到紫色褪去,草酸应该稍微过量,所以,故答案为:;2;2.5;
【小问3详解】
探究温度对化学反应速率影响,这两组实验应该只有温度一个变量,其余条件都相同,所以应该是②③;探究反应物浓度对化学反应速率影响的两组实验应该只有反应物浓度一个变量,其余条件都相同,所以应该是①②,故答案为:②③;①②;
【小问4详解】
由数据可知,这段时间内平均反应速率,故答案为:0.01或;
【小问5详解】
根据反应方程式可知,该反应的正反应为放热反应,升高温度,T增大,减小,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,减小;T减小,增大,平衡正向移动,增大,所以表示与关系的曲线是a,故答案为:a;
【小问6详解】
假设开始投入的物质的量为1 mol ,转化率为x,则可列三段式:,同温同体积,压强之比等于物质的量之比,则,则,因此,,解得,所以的转化率约为35%,故答案为:35%。
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