内容正文:
兴义市第八中学2025-2026学年高二上学期10月化学检测试卷
一、选择题(本大题共14小题)。
1. 在原子弹爆炸中铀元素发生核裂变,其中一种裂变反应是U+n→U→Ba+Kr+3n。下列说法正确的是
A. Ba与M互为同位素 B. Ba的中子数为56
C. 碳酸钡在医学上可用作口服造影剂 D. 该反应属于分解反应
【答案】A
【解析】
【分析】核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;由反应可知,x=92-36=56、y=236-89-1×3=144;
【详解】A.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;Ba为与M互为同位素,A正确;
B.Ba的中子数为144-56=88,B错误;
C.碳酸钡会和胃酸盐酸反应,硫酸钡在医学上可用作口服造影剂,C错误;
D.该反应不是化学变化,不属于分解反应,D错误;
故选A。
2. 利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如图所示,下列说法错误的是
已知:
①反应Ⅰ:
②反应Ⅲ:
A. 反应Ⅰ中反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 反应Ⅱ的热化学方程式为
C. 用S(g)替代反应Ⅲ中S(s),反应焓变为,则
D. 上述循环过程中至少涉及4种能量转化形式
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ为在热能作用下的分解反应,反应吸热,则反应物的总能量小于生成物的总能量,A正确;
B.由盖斯定律可知,反应-(Ⅰ+Ⅲ)得反应: ,B正确;
C.气态硫单质能量高于固态硫单质能量,故用S(g)替代反应Ⅲ中S(s),反应放热更多,放热焓变为负值,则,C错误;
D.上述循环过程中涉及太阳能、热能、化学能、电能等至少4种能量转化形式,D正确;
故选C。
3. 氢能是理想清洁能源,氢能产业链包括制氢、储氢和用氢等。一种使用含氨基物质(化学式为,是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢,可能机理如图所示。下列说法错误的是
A. 使用含氨基物质联合催化剂的作用是降低反应的活化能
B. 步骤Ⅱ中用重氢气()代替,若生成,则可确认反应过程中的加氢方式
C. 步骤Ⅲ中形成碳氢键的过程是吸热过程
D. 该储氢过程的总反应式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂的作用是降低反应的活化能,提高反应速率,故A正确;
B.步骤Ⅱ中用重氢气()代替,若生成,说明氢气中一个氢原子与羟基相连,故B正确;
C.在化学反应过程中,断裂化学键需吸收能量,形成化学键会释放能量,步骤Ⅲ中形成碳氢键的过程是放热过程,故C错误;
D.从图中流程看,该储氢过程的总反应式为,故D正确;
选C。
4. 已知:①某些化学键的键能如表。
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
②火箭燃料肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是
A. 比稳定
B. 表中的
C. kJ/mol
D. 图中的kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.的键能为942kJ/mol,的键能为500kJ/mol,所以比稳定,A正确;
B.利用建立有关a的等量关系,即,,B错误;
C.从图中可以看出,反应物为,生成物为,反应热kJ/mol,则反应的热化学方程式为: kJ/mol,C正确;
D.图中的kJ/molkJ/molkJ/mol,D正确;
故选B。
5. 如图,关闭活塞K,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,此时A、B的容积都是a L。在相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH<0。A保持恒压,B保持恒容。达平衡时,A的体积为1.4aL。下列说法错误的是
A. 反应速率:v(B)>v(A) B. A容器中X的转化率为80%
C. 平衡时压强:2p(A)=p(B) D. 平衡时Y的体积分数:A<B
【答案】C
【解析】
【详解】A. 对X (g)+Y(g) 2Z(g)+W(g)来说,开始时只加入反应物X和Y,该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡,对容器A来说,在建立化学平衡的过程中,反应混合物的总物质的量会增大,根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),其体积要增大,各组分的物质的量浓度就要减下,其反应速率也要减小,对于B容器来说,体积不变,各组分初始浓度是A容器的2倍,每个时刻的反应速率都将大于A容器,即反应速率:v(B)>v(A),故A不选;
B.根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol,根据化学方程式的计算可知,
即达平衡后,反应掉0.8mol,A容器中X的转化率为80%,故B不选;
C. 因为B容器的初始量是A容器的2倍,在相同温度下,当A容器的体积是B容器体积的二分之一(即0.5aL)时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为P(B),当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL,不考虑平衡移动时压强会变为5P(B)/14,当再建立平衡时,A容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大,即P(B)>2P(A),故C选;
D. 根据C项中A容器的平衡变化,建立新平衡后,(容积为0.5aL与容积为1.4aL相比)Y的体积分数要减小,即平衡时Y体积分数A<B,故D不选;
故选:C。
6. 某温度时,在一体积不变的容器中充入A、B各1 mol,反应进行到10 s时,测得容器中含有A:0.8 mol;B:0.4 mol;C:0.4 mol。据此回答该反应的化学方程式为:( )
A. A+3B==C B. 2A+B===C C. A+3B===2C D. A+3B===3C
【答案】C
【解析】
【详解】化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,等体积条件下等于各物质的物质的量变化之比,∆n(A)=1-0.8=0.2mol,∆n(B)=1-0.4=0.6mol,∆n(C)=0.4mol,所以该反应的化学方程式为A+3B===2C;
答案选C。
7. 下列选项中的原因或结论与现象不对应的是
选项
现象
原因或结论
A
在中加入,能加速的分解速率
降低了反应所需的活化能
B
向溶液中加入溶液,溶液呈红色,再滴加几滴溶液,溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
C
将盛有气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深
,△H<0,平衡向生成方向移动
D
在密闭容器中有反应:.达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的二倍,测得为
A气体,
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.MnO2是H2O2分解反应的催化剂,降低了反应所需的活化能,加快反应速率,原因或结论与现象对应,A不符合题意;
B.反应的实质是Fe2+ + 3SCN- Fe(SCN)3,与K+、Cl-浓度无关,溶液颜色变浅,主要是因为溶液被稀释,原因或结论与现象不对应,B符合题意;
C.N2O4为无色气体,NO2为红棕色气体,升高温度平衡逆向移动,NO2浓度变大,容器内气体颜色加深,原因或结论与现象对应,C不符合题意;
D.容器容积扩大到原来的两倍,A的浓度瞬间变为0.25mol·L-1,但平衡时测得c(A) = 0.2mol·L-1说明容器容积增大,压强减小,平衡向气体体积增大的反应方向移动,A有浓度变化,应为气体,x+1<2,则x< 1,原因或结论与现象对应,D不符合题意。
故选B。
8. 捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以为载气,以恒定组成的、混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上检测到有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为;反应②为
B. ,比多,且生成速率不变,可能有副反应
C. 时刻,反应②生成速率小于副反应生成的速率
D. 之后,反应②不再发生,随后副反应也逐渐停止
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干图1所示信息可知,反应①为,结合氧化还原反应配平可得反应②为,A项正确;
B.有图知,时间内,大于,且生成不变,且反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳,则可能发生反应,由于反应②和副反应中和的系数比均为1:2,所以生成氢气的速率不变,B项正确;
C.反应②中CO和H2的化学计量数相同,则二者反应速率应相等,副反应的发生使生成H2的速率大于生成CO的速率,由图2可知,t2时刻,H2的总气体流速为2 mmol·min-1,CO的气体流速约为1.6 mmol·min-1,则副反应产生H2的气体流速约为(2-1.6)mmol·min-1=0.4 mmol·min-1,故副反应生成H2的速率小于反应②生成H2的速率,C错误;
D.之后,,逐渐增大,则生成,说明反应②不再发生,D项正确;
答案选C。
9. 下列情况不能用勒夏特列原理解释的是
A. 利用饱和NaCl溶液除去中的HCl
B. 一定条件下,发生反应,缩小容器体积时,气体颜色变深
C. 室温下,将的醋酸溶液加水稀释至100mL后,测得其
D. 充分摇晃可乐瓶,拧开瓶盖后立即有大量液体喷出
【答案】B
【解析】
【详解】A.,同离子效应,可利用饱和NaCl溶液除去中的HCl,平衡逆向移动,减少氯气的损耗,A不符合题意;
B.缩小容器体积,二氧化氮浓度增大,气体颜色加深,平衡正向移动,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.醋酸是弱酸,,越稀越电离,醋酸溶液加水稀释至100mL后,测得其,C不符合题意;
D.压强减小,平衡逆向移动,充分摇晃可乐瓶,拧开瓶盖后立即有大量液体喷出,D不符合题意;
故选B。
10. 在一定温度下,将0.13molX和0.16 molY加入1L恒容密闭容器中,发生反应X(s)+2Y(g) 2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是
A. 其他条件不变,再充入0.2 molY,平衡时Y的转化率减小
B. 该温度下此反应的平衡常数K=3.6
C. 当容器内气体的平均摩尔质量不变时,即达到化学平衡状态
D. 反应前2min的平均速率v(Z)= 0.06mol· L-1·min-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.其他条件不变,再充入0.2 molY相当于增大压强,该反应是气体体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,Y的转化率不变,故A错误;
B.由题给数据可知,平衡时Y的物质的量为0.10mol,由方程式可知,平衡时Z的物质的量为0.16mol—0.10mol=0.06mol,则1L恒容密闭容器中反应达到平衡时反应的平衡常数K==0.36,故B错误;
C.反应物X为固体,由质量守恒定律可知,反应中气体的质量增大,该反应是气体体积不变的反应,反应中平均摩尔质量增大,则当容器内气体的平均摩尔质量不变时说明正逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,故C正确;
D.由题给数据可知,2min时,Y的物质的量为0.12mol,由方程式可知,Z的物质的量为0.16mol—0.12mol=0.04mol,则1L恒容密闭容器中平均速率v(Z)= =0.02 mol· L-1·min-1,故D错误;
故选C。
11. 已知下列反应的热化学方程式为
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为
A. -207 kJ·mol-1 B. -488.3 kJ·mol-1
C. -1549.6 kJ·mol-1 D. -476.8 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】已知:①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3 kJ•mol-1,②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5 kJ•mol-1,③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8 kJ•mol-1,根据盖斯定律,②×2+③×2-①可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)△H=-488.3 kJ•mol-1。
故选B。
12. 已知:的燃烧热∆H=-890.3kJ∙mol-1,据此判断下列热化学方程式正确的是
A. ∆H1=-890.3kJ∙mol-1
B. ∆H2=-890.3kJ∙mol-1
C. ∆H3=-890.3kJ∙mol-1
D. ∆H4=-890.3kJ∙mol-1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】甲烷的燃烧热指完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出的热量,故选:C。
13. 将HCl和O2混合气体[]分别以不同起始流速通入反应器中发生反应 ,在360℃,400℃和440℃下反应,通过检测流出气体成分绘制HCl转化率曲线,如图所示(较低流速下的转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A. T1曲线表示的温度是440℃
B. 将温度降低40℃可提高M点HCl的转化率
C. 在恒容密闭容器中通1h气体开始反应,M点时Cl2的物质的量分数是16%
D. 若在恒压下、起始容积为7V L的容器中通1h气体开始反应,则N点时容器容积为6.2V L
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,由于在较低流速时的转化率视为平衡转化率,所以在流速低的时候,温度越高,HCl的转化率越小,故T3代表的温度为440℃,T1为360℃,A错误;
B.根据图示可知将温度升高40℃可提高M点HCl的转化率,B错误;
C.根据三段式法可得:
,Cl2的物质的量分数,C错误;
D.根据三段式法可得:,同一温度和压强下,,,D正确;
故选D。
14. 在一定温度下,将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),达到平衡时测得B气体的浓度为0.6mol/l,恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,重新达到平衡时,测得B气体的浓度为 0.4mol/l,下列叙述中正确的是( )
A. a+b>c+d
B. 平衡向右移动
C. 重新达平衡时,A气体浓度增大
D. 重新达平衡时,B的体积分数减小
【答案】A
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器的体积扩大1倍,如平衡不移动,B气体的浓度为0.3mol/L,小于实际B的浓度0.4mol/L,说明平衡向生成B的方向移动,即向逆反应方向移动。
【详解】A.增大体积,压强减小,平衡向逆反应方向移动,压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动,即a+b>c+d,选项A正确;
B.根据分析可知,平衡向逆反应方向移动,选项B错误;
C.体积加倍,各物质的浓度都要减小,即A气体浓度减小,选项C错误;
D.平衡向逆反应方向移动,B的体积分数增大,选项D错误;
故选A。
二、非选择题(本大题共4小题)。
15. 某同学利用实验室制取氧气后的混合物(水溶液呈深绿色)和制备(溶液呈紫红色),并利用探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)的制备:将混合物溶解于蒸馏水中,过滤,除去,滤液加入如图所示的装置中,通入过量,反应完毕后过滤滤出,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶得到。
①过滤时所用的玻璃仪器有___________。
②反应过程中,三颈烧瓶中的现象是___________。
③写出生成的化学方程式:___________。
(2)以反应为例,甲同学通过测定溶液紫红色褪去所需时间,探究改变不同的外界条件对化学反应速率的影响。实验数据如下。
实验序号
温度
酸性溶液
溶液
溶液褪至无色所需时间/s
V/mL
V/mL
V/mL
i
20
2
0.02
4
0.1
0
ii
20
2
0.02
2
0.1
x
iii
45
2
0.02
2
0.1
2
①x=___________。
②探究温度对化学反应速率影响的是___________(填实验序号)。
③实验i和ii的目的是___________。
④该同学又做了第iv组实验,他所用的试剂及用量与ii号实验相同外另加了少量的固体,请你推测其实验目的是___________。
【答案】(1) ①. 漏斗、玻璃棒、烧杯 ②. 溶液由深绿色逐渐变为紫红色,有黑色沉淀生成 ③.
(2) ①. 2 ②. ii和iii ③. 探究浓度对化学反应速率的影响 ④. 探究催化剂对化学反应速率的影响
【解析】
【分析】将二氧化碳充入三颈烧瓶中,在酸性溶液中锰酸钾发生歧化反应生成高锰酸钾和二氧化锰,结合物质的性质和问题分析解答。
【小问1详解】
①过滤时所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;
②由于发生生成高锰酸钾和二氧化锰,所以反应过程中三颈烧瓶中的现象是溶液由深绿色逐渐变为紫红色,有黑色沉淀生成;
③生成高锰酸钾的化学方程式为:。
【小问2详解】
①为了保持溶液的总体积相等,所以依据实验i可知x=4-2=2;
②探究温度对化学反应速率影响,需要保持其它条件不变,只有温度是变量,所以探究温度对化学反应速率影响的是ii和iii;
③实验i和ii中只有草酸的浓度是变量,所以其目的是探究浓度对化学反应速率的影响;
④第iv组实验所用的试剂及用量与ii号实验相同外另加了少量的固体,可推测该组实验是探究催化剂对化学反应速率的影响。
16. 汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物,已成为城市空气的主要污染源。请根据所学知识回答下列问题:
I.汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示
(1)和完全反应生成NO会_______(填“吸收”或“释放”)_______kJ能量。
Ⅱ.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,某新型催化剂能促使CO、NO发生如下反应:,将CO、NO转化为无毒气体。
(2)为了测定在该催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表所示:
时间
0
1
2
3
4
5
前2s内的平均反应速率_______,平衡时NO的转化率为_______。
(3)恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是_______(填字母,下同)。
a.适当升高温度 b.将生成的和分离出去
c.充入氦气 d.选择更高效的催化剂
(4)一定温度下,在固定容积的密闭容器中,通入和,在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是_______。
a.单位时间内消耗,同时生成 b.
c.的浓度之比为 d.容器内总压强不再改变
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证不同条件对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。
实验编号
NO初始浓度
CO初始浓度
催化剂的比表面积
Ⅰ
260
86
Ⅱ
128
Ⅲ
300
86
①对比实验I、Ⅱ,则实验Ⅱ的温度为_______,对比实验目的是_______。
②对比实验I、Ⅲ,预测可以得出的结论是_______。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 180
(2) ①. ②. 90%
(3)ad (4)ad
(5) ①. ②. 验证不同催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律 ③. 相同条件下,温度越高,反应速率越快
【解析】
【小问1详解】
结合图示信息,反应时和断键吸收的总能量,成键形成时释放的总能量,吸收的总能量大于释放的总能量,故和完全反应生成会吸收的能量;
【小问2详解】
根据表格信息,前2s内,==,==;反应到4s时达平衡状态,平衡时的转化率为;
【小问3详解】
适当升高温度,分子间有效碰撞增多,反应速率加快,a正确;将生成的和分离出去,生成物浓度减小,反应速率减小,b错误;充入氦气,体积不变,各物质的浓度不变,速率不变,c错误;选择高效催化剂,反应速率加快,d正确;故答案选ad;
【小问4详解】
单位时间内消耗,同时生成,,a正确;根据反应方程式,速率之比始终等于化学计量数之比,无法判断反应是否达平衡状态,b错误;的浓度之比为,无法判断反应是否达平衡状态,c错误;反应前后气体系数和不等,恒容条件下,容器内总压强不再改变,反应达平衡状态,d正确;故答案选ad;
【小问5详解】
实验I、Ⅱ是验证不同催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,需控制温度与实验I相同,故实验Ⅱ温度为;对比实验I、Ⅲ,预测可以得出的结论是:相同条件下,温度越高,反应速率越快。
17. 化学原理是高中的重要研究内容。
I .NH3和CO2是两种常见的无机物。尿素[CO(NH2)2]是首个由NH3和CO2两种无机物人工合成的有机物。
(1)在尿素合成塔中发生的两步反应依次为:
① (快反应);
② (慢反应);
则 _______,
下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号);
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入2 mol NH3和1 mol CO2,保持体积不变,发生反应,10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半,则:
①0~10min内,用NH3的浓度变化表示的平均反应速率_______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号);
A.n(CO2):n(H2O)=1:2
B.尿素的质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.单位时间内,有2molO-H生成的同时有2mol C=O断裂
Ⅱ.H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应:
①
②
(3)一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S只发生反应①,经过相同时间,测得各容器中H2S的转化率与容器容积的关系如图所示,下列说法正确的是_______。
A. b、c点的Q=K
B. 正反应速率
C. a点所示条件下满足
D. 在a点再通入H2S,平衡后H2S的转化率将增大
(4)在恒压100kPa按组成n(CH4):n(H2S):n(Ar)=1:1:4.7通入混合气体,反应相同时间后,H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示,测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。
[已知:S2的收率=n(S2中的硫原子):n(投料中的硫原子)]
①在950℃至1150℃范围内,其他条件不变,随着温度升高,S2(g)的体积分数先增大而后减小,其原因可能是_______。
②保持恒压100kPa和投料比n(CH4):n(H2S)=1:1不变,不通入,则相同温度下H2S转化率_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。
③计算T1℃时反应①的平衡常数KP = _______(列计算式表示)。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
【答案】(1) ①. -103.7 kJ∙mol-1 ②. D
(2) ①. 0.075 mol∙L-1∙min-1 ②. BC (3)BC
(4) ①. 950℃~1100℃时,反应Ⅰ占主导,速率增幅大,生成S2(g)多;1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导,速率增幅大,消耗S2(g)多 ②. 减小 ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应①+反应②可得,=-103.7 kJ∙mol-1;第一步是放热反应,且是快反应,活化能较小,第二步是吸热反应,且是慢反应,活化能较大,总反应是放热反应,故符合的图像是D;
【小问2详解】
①10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半,恒温恒容,压强之比等于气体物质的量之比,列三段式:,可得,x=0.75,0~10min内,用NH3的浓度变化表示的平均反应速率=0.075 mol∙L-1∙min-1;
②A.某一时刻存在n(CO2):n(H2O)=1:2,不能代表各物质的量不再变化,不能说明上述反应达到平衡状态,A错误;
B.尿素的质量不再发生变化,说明尿素生成和消耗的量相等,能说明上述反应达到平衡状态,B正确;
C.恒容条件,混合气体的密度不再发生变化,说明气体总质量不变,说明尿素质量不变,能说明上述反应达到平衡状态,C正确;
D.单位时间内,有2molO-H生成的同时有2mol C=O断裂均代表正反应速率,不能说明上述反应达到平衡状态,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
A.反应①气体分子数增多,压强越小,H2S的转化率越大,容器体积越小,压强越大,反应速率越大,达平衡所需时间越短,故a、b点为平衡点,c点为非平衡点,a、b点的Q=K,A选项错误;
B.容器体积越小,压强越大,反应速率越大,故正反应速率a>c,B选项正确;
C.a点为平衡点,故a点所示条件下满足,C选项正确;
D.在a点再通入H2S,容器内压强增大,平衡后H2S的转化率将减小,D选项错误;
故答案选BC;
【小问4详解】
①在950℃至1150℃范围内,其他条件不变,随着温度升高,S2(g)的体积分数先增大而后减小,其原因可能是950℃~1100℃时,反应Ⅰ占主导,速率增幅大,生成S2(g)多;1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导,速率增幅大,消耗S2(g)多;
②保持恒压100kPa和投料比n(CH4):n(H2S)=1:1不变,不通入,容器的体积减小,则平衡向左进行,相同温度下H2S转化率减小;
③T1℃时,H2S的转化率为32%,设起始投料H2S为1mol,CH4为1mol,Ar为4.7mol,则反应的H2S为0.32mol,剩余的H2S为0.68mol,S2和CS2中总的S原子为0.32mol,S2的收率为4%,S2为0.0064mol,约为0.006mol,则CS2为0.1536mol,CS2中C原子为0.1536mol,根据碳元素守恒,,则CH4为0.8464mol,根据氢元素守恒,,则H2为0.6272mol,约为0.6mol,体系总的物质的量约为7mol,恒压100kPa,反应Ⅰ的相对压力平衡常数为KP = =。
18. 二氧化碳是工业废气中的常见物质,有关二氧化碳的综合开发利用一直是研究热点。
(1)捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要作用。下列工业场合中能够应用到捕碳技术的是______。
A. 熟石灰生产线 B. 合成氨工厂 C. 联合制碱工业 D. 硫酸生产线
(2)捕碳后在需要时可以放碳,如捕获反应为 ,那么在工业上将释放时,适合的外界反应条件为______。
(3)可将加氢制甲醇。利用在催化剂条件下加氢合成甲醇的主要反应如下:
主反应
副反应
根据上述反应, ______,该反应在高温条件下______自发进行(选填“能”或“不能”)。
(4)向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的和,在恒温条件下发生上述主、副反应。
①下列能说明主反应到达平衡状态的是______(填标号)。
A混合气体的密度不再改变 B.混合气体的压强不再改变
C.每断裂2mol 键,同时断裂3mol 键 D.CO浓度不再改变
②产品选择性是化工生产中要考虑的重要因素,选择性说明了消耗掉的原料有多少转化为了期望的产品。一定条件下,反应相同时间,转化率和甲醇选择性随温度的变化如下图所示:
已知:
200~300℃时,选择性随温度的升高而下降,可能的原因是______;结合上述信息并考虑工业实际,生产甲醇最不希望得到的反应结果是_______。
A.高转化率高选择性 B.低转化率低选择性 C.高转化率低选择性 D.低转化率高选择性
③一定条件下,达到平衡时的总转化率为20%,主反应的选择性为75%,若总压为 MPa,则副反应的______。(已知:分压=总压×该组分在气体中的物质的量分数)
【答案】(1)AC (2)高温低压
(3) ①. -90.14KJ/mol ②. 不能
(4) ①. BD ②. 未达到平衡,温度过高催化剂活性下降,主反应受到明显影响,速率下降,而副反应不依赖催化剂,故温度上升后速率上升,从而导致甲醇选择性降低;未达到平衡,升温时由于主反应是放热反应,上升要比快,而副反应是吸热反应,升温上升比快,故而升温后副反应速率上升比正反应快,使得主反应选择性下降;已经达到平衡,温度越高,主反应越逆向移动,副反应正向移动,故而甲醇选择性降低 ③. C ④. 0.005
【解析】
【小问1详解】
熟石灰需要利用石灰石分解,产物有CO2;合成氨工厂不需通入CO2,也不产生CO2;联合制碱法直接得到的是NaHCO3,要得到纯碱必须加热分解,也会产生CO2;硫酸生产线也不需应用捕碳技术;故答案选AC。
【小问2详解】
逆反应吸热,故而需要高温;整个反应气体熵减,故而需要低压使其逆向移动;故答案为高温低压。
【小问3详解】
根据盖斯定律,将主反应-副反应可得,ΔH=ΔH1-ΔH2=-48.97kJ·mol-1-(+41.17kJ·mol-1)=-90.14kJ·mol-1;反应自发进行的条件是ΔG=ΔH-TΔS<0,反应,ΔH<0,且反应后气体物质的量减少,则ΔS<0,故高温时,-TΔS(>0)值越大,故高温条件下不能自发进行。
【小问4详解】
①A.整个反应体系都是气体,刚性容器体积不变,故而不变,V不变,必然整个反应过程密度不变,A错误;
B.体系中发生的反应气体系数和左右不等,只要反应还在朝某个反应进行,必然改变,根据,恒温恒容下则压强p必然随之改变,B正确;
C.对于只有主反应发生的体系,即消耗1molCO2的同时消耗1molCH3OH和1molH2O,C说法是正确的,但是这个体系中副反应也发生,而且消耗的比例不同,为方便理解我们可以假想平衡时主副反应可能按照1:1的速率进行,那么此时断裂4molC=O键,同时断裂5molH-O键,C错误;
D.主副反应共用反应物CO2,对于副反应而言,只要CO浓度不再改变,说明CO2的浓度也不再改变,那么对于主反应而言也必然达到了平衡,D正确;
故选BD。
②“反应相同时间”暗示要考虑是否平衡的问题,故200~300℃时,CH3OH选择性随温度的升高而下降,可能的原因是:未达到平衡,温度过高催化剂活性下降,主反应受到明显影响,速率下降,而副反应不依赖催化剂,故温度上升后速率上升,从而导致甲醇选择性降低;未达到平衡,升温时由于主反应是放热反应,V逆上升要比V正快,而副反应是吸热反应,升温V正上升比V逆快,故而升温后副反应速率上升比正反应快,使得主反应选择性下降;已经达到平衡,温度越高,主反应越逆向移动,副反应正向移动,故而甲醇选择性降低;
工业上普遍采取连续化生产,反应周期结束后混合物中的反应物会分离从而进入下一个生产周期,故转化率低可以采用分离手段予以弥补,只是会增大能耗带来额外的经济成本,例如工业上合成氨的转化率在平衡时可能不到30%,而选择性低但转化率高意味着原料已大部分转化为副产品,这说明原料浪费严重,这种结果是弥补不了的,故选C。
③假设CO2投入量为amol,则H2为3amol,按照题目信息,CO2剩下0.8amol,CH3OH为0.15amol,CO为0.05amol,设H2为xmol,H2O为ymol,根据元素守恒可得2(xmol+ymol)+4×0.15amol=2×3amol,2(amol-0.8amol)=ymol+0.05amol+0.15amol,则x=2.5a,y=0.2a,则Kp=。
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兴义市第八中学2025-2026学年高二上学期10月化学检测试卷
一、选择题(本大题共14小题)。
1. 在原子弹爆炸中铀元素发生核裂变,其中一种裂变反应是U+n→U→Ba+Kr+3n。下列说法正确的是
A. Ba与M互为同位素 B. Ba的中子数为56
C. 碳酸钡在医学上可用作口服造影剂 D. 该反应属于分解反应
2. 利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如图所示,下列说法错误的是
已知:
①反应Ⅰ:
②反应Ⅲ:
A. 反应Ⅰ中反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 反应Ⅱ的热化学方程式为
C. 用S(g)替代反应Ⅲ中S(s),反应焓变为,则
D. 上述循环过程中至少涉及4种能量转化形式
3. 氢能是理想清洁能源,氢能产业链包括制氢、储氢和用氢等。一种使用含氨基物质(化学式为,是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢,可能机理如图所示。下列说法错误的是
A. 使用含氨基物质联合催化剂的作用是降低反应的活化能
B. 步骤Ⅱ中用重氢气()代替,若生成,则可确认反应过程中的加氢方式
C. 步骤Ⅲ中形成碳氢键的过程是吸热过程
D. 该储氢过程的总反应式为
4. 已知:①某些化学键的键能如表。
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
②火箭燃料肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是
A. 比稳定
B. 表中的
C. kJ/mol
D. 图中的kJ/mol
5. 如图,关闭活塞K,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,此时A、B的容积都是a L。在相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH<0。A保持恒压,B保持恒容。达平衡时,A的体积为1.4aL。下列说法错误的是
A. 反应速率:v(B)>v(A) B. A容器中X的转化率为80%
C. 平衡时压强:2p(A)=p(B) D. 平衡时Y的体积分数:A<B
6. 某温度时,在一体积不变的容器中充入A、B各1 mol,反应进行到10 s时,测得容器中含有A:0.8 mol;B:0.4 mol;C:0.4 mol。据此回答该反应的化学方程式为:( )
A. A+3B==C B. 2A+B===C C. A+3B===2C D. A+3B===3C
7. 下列选项中的原因或结论与现象不对应的是
选项
现象
原因或结论
A
在中加入,能加速的分解速率
降低了反应所需的活化能
B
向溶液中加入溶液,溶液呈红色,再滴加几滴溶液,溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
C
将盛有气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深
,△H<0,平衡向生成方向移动
D
在密闭容器中有反应:.达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的二倍,测得为
A气体,
A. A B. B C. C D. D
8. 捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以为载气,以恒定组成的、混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上检测到有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为;反应②为
B. ,比多,且生成速率不变,可能有副反应
C. 时刻,反应②生成速率小于副反应生成的速率
D. 之后,反应②不再发生,随后副反应也逐渐停止
9. 下列情况不能用勒夏特列原理解释的是
A. 利用饱和NaCl溶液除去中的HCl
B. 一定条件下,发生反应,缩小容器体积时,气体颜色变深
C. 室温下,将的醋酸溶液加水稀释至100mL后,测得其
D. 充分摇晃可乐瓶,拧开瓶盖后立即有大量液体喷出
10. 在一定温度下,将0.13molX和0.16 molY加入1L恒容密闭容器中,发生反应X(s)+2Y(g) 2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是
A. 其他条件不变,再充入0.2 molY,平衡时Y的转化率减小
B. 该温度下此反应的平衡常数K=3.6
C. 当容器内气体的平均摩尔质量不变时,即达到化学平衡状态
D. 反应前2min的平均速率v(Z)= 0.06mol· L-1·min-1
11. 已知下列反应的热化学方程式为
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为
A. -207 kJ·mol-1 B. -488.3 kJ·mol-1
C. -1549.6 kJ·mol-1 D. -476.8 kJ·mol-1
12. 已知:的燃烧热∆H=-890.3kJ∙mol-1,据此判断下列热化学方程式正确的是
A. ∆H1=-890.3kJ∙mol-1
B. ∆H2=-890.3kJ∙mol-1
C. ∆H3=-890.3kJ∙mol-1
D. ∆H4=-890.3kJ∙mol-1
13. 将HCl和O2混合气体[]分别以不同起始流速通入反应器中发生反应 ,在360℃,400℃和440℃下反应,通过检测流出气体成分绘制HCl转化率曲线,如图所示(较低流速下的转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A. T1曲线表示的温度是440℃
B. 将温度降低40℃可提高M点HCl的转化率
C. 在恒容密闭容器中通1h气体开始反应,M点时Cl2的物质的量分数是16%
D. 若在恒压下、起始容积为7V L的容器中通1h气体开始反应,则N点时容器容积为6.2V L
14. 在一定温度下,将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),达到平衡时测得B气体的浓度为0.6mol/l,恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,重新达到平衡时,测得B气体的浓度为 0.4mol/l,下列叙述中正确的是( )
A. a+b>c+d
B. 平衡向右移动
C. 重新达平衡时,A气体浓度增大
D. 重新达平衡时,B的体积分数减小
二、非选择题(本大题共4小题)。
15. 某同学利用实验室制取氧气后的混合物(水溶液呈深绿色)和制备(溶液呈紫红色),并利用探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)的制备:将混合物溶解于蒸馏水中,过滤,除去,滤液加入如图所示的装置中,通入过量,反应完毕后过滤滤出,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶得到。
①过滤时所用的玻璃仪器有___________。
②反应过程中,三颈烧瓶中的现象是___________。
③写出生成的化学方程式:___________。
(2)以反应为例,甲同学通过测定溶液紫红色褪去所需时间,探究改变不同的外界条件对化学反应速率的影响。实验数据如下。
实验序号
温度
酸性溶液
溶液
溶液褪至无色所需时间/s
V/mL
V/mL
V/mL
i
20
2
0.02
4
0.1
0
ii
20
2
0.02
2
0.1
x
iii
45
2
0.02
2
0.1
2
①x=___________。
②探究温度对化学反应速率影响的是___________(填实验序号)。
③实验i和ii的目的是___________。
④该同学又做了第iv组实验,他所用的试剂及用量与ii号实验相同外另加了少量的固体,请你推测其实验目的是___________。
16. 汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物,已成为城市空气的主要污染源。请根据所学知识回答下列问题:
I.汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示
(1)和完全反应生成NO会_______(填“吸收”或“释放”)_______kJ能量。
Ⅱ.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,某新型催化剂能促使CO、NO发生如下反应:,将CO、NO转化为无毒气体。
(2)为了测定在该催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表所示:
时间
0
1
2
3
4
5
前2s内的平均反应速率_______,平衡时NO的转化率为_______。
(3)恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是_______(填字母,下同)。
a.适当升高温度 b.将生成的和分离出去
c.充入氦气 d.选择更高效的催化剂
(4)一定温度下,在固定容积的密闭容器中,通入和,在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是_______。
a.单位时间内消耗,同时生成 b.
c.的浓度之比为 d.容器内总压强不再改变
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证不同条件对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。
实验编号
NO初始浓度
CO初始浓度
催化剂的比表面积
Ⅰ
260
86
Ⅱ
128
Ⅲ
300
86
①对比实验I、Ⅱ,则实验Ⅱ的温度为_______,对比实验目的是_______。
②对比实验I、Ⅲ,预测可以得出的结论是_______。
17. 化学原理是高中的重要研究内容。
I .NH3和CO2是两种常见的无机物。尿素[CO(NH2)2]是首个由NH3和CO2两种无机物人工合成的有机物。
(1)在尿素合成塔中发生的两步反应依次为:
① (快反应);
② (慢反应);
则 _______,
下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号);
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入2 mol NH3和1 mol CO2,保持体积不变,发生反应,10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半,则:
①0~10min内,用NH3的浓度变化表示的平均反应速率_______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号);
A.n(CO2):n(H2O)=1:2
B.尿素的质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.单位时间内,有2molO-H生成的同时有2mol C=O断裂
Ⅱ.H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应:
①
②
(3)一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S只发生反应①,经过相同时间,测得各容器中H2S的转化率与容器容积的关系如图所示,下列说法正确的是_______。
A. b、c点的Q=K
B. 正反应速率
C. a点所示条件下满足
D. 在a点再通入H2S,平衡后H2S的转化率将增大
(4)在恒压100kPa按组成n(CH4):n(H2S):n(Ar)=1:1:4.7通入混合气体,反应相同时间后,H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示,测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。
[已知:S2的收率=n(S2中的硫原子):n(投料中的硫原子)]
①在950℃至1150℃范围内,其他条件不变,随着温度升高,S2(g)的体积分数先增大而后减小,其原因可能是_______。
②保持恒压100kPa和投料比n(CH4):n(H2S)=1:1不变,不通入,则相同温度下H2S转化率_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。
③计算T1℃时反应①的平衡常数KP = _______(列计算式表示)。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
18. 二氧化碳是工业废气中的常见物质,有关二氧化碳的综合开发利用一直是研究热点。
(1)捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要作用。下列工业场合中能够应用到捕碳技术的是______。
A. 熟石灰生产线 B. 合成氨工厂 C. 联合制碱工业 D. 硫酸生产线
(2)捕碳后在需要时可以放碳,如捕获反应为 ,那么在工业上将释放时,适合的外界反应条件为______。
(3)可将加氢制甲醇。利用在催化剂条件下加氢合成甲醇的主要反应如下:
主反应
副反应
根据上述反应, ______,该反应在高温条件下______自发进行(选填“能”或“不能”)。
(4)向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的和,在恒温条件下发生上述主、副反应。
①下列能说明主反应到达平衡状态的是______(填标号)。
A混合气体的密度不再改变 B.混合气体的压强不再改变
C.每断裂2mol 键,同时断裂3mol 键 D.CO浓度不再改变
②产品选择性是化工生产中要考虑的重要因素,选择性说明了消耗掉的原料有多少转化为了期望的产品。一定条件下,反应相同时间,转化率和甲醇选择性随温度的变化如下图所示:
已知:
200~300℃时,选择性随温度的升高而下降,可能的原因是______;结合上述信息并考虑工业实际,生产甲醇最不希望得到的反应结果是_______。
A.高转化率高选择性 B.低转化率低选择性 C.高转化率低选择性 D.低转化率高选择性
③一定条件下,达到平衡时的总转化率为20%,主反应的选择性为75%,若总压为 MPa,则副反应的______。(已知:分压=总压×该组分在气体中的物质的量分数)
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