精品解析:云南省楚雄第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试卷
2025-11-04
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内容正文:
云南省楚雄第一中学2025-2026学年秋季学期10月月考
高二年级化学试卷
试卷分值:100分考试 时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置填好条形码
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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;回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
第I卷(选择题)
一、单选题(本题包括14小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项最符合题意)
1. 化学与社会、科学、技术、环境密切相关,下列说法错误的是
A. “木与木相摩则然(燃)”中的“然”是化学能转变为热能
B. “烈火焚烧若等闲”中碳酸钙分解是断键能量大于成键能量
C. “燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台”水汽变成雪的过程中,
D. 《荀子劝学》中记载“冰之为水,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属吸热反应
2. 下列说法正确的是
A. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B. , ;
C. 一定条件下,将1mol置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量19.3kJ,其热化学方程式可表示为 kJ/mol
D. 在稀溶液中: kJ·mol-1,若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合,放出的热量等于57.3kJ
3. 反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
4. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
5. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为。下列判断正确的是
A. B. C的体积分数减小
C. 平衡向逆反应方向移动 D. B的转化率增大
6. 在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是
A. 醋酸溶液和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低
B. 烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置
C. 如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌
D. 完成一次中和反应热测定实验,温度计需要使用2次,分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
7. N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A. 2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,放出498kJ能量
B. 该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
C. 断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D. 该反应的热化学方程式为:
8. 臭氧层中O3分解过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,且平衡常数增大
9. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A. 由图1可知,,该反应的逆反应为放热反应
B. 由图2可知,该反应
C. 图3中
D. 图4中,曲线a一定使用了催化剂
10. 一定条件下,M与反应生成Q和,其反应过程如下图所示,其中TS表示过渡态,L表示中间体。下列说法错误的是
A. 中间体的稳定性比的强
B. 决速步骤的活化能是18.9kJ·mol-1
C. 使用高效催化剂,不能降低反应焓变
D. 一定条件下,总反应为放热反应
11. 已知:在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时,放出57.3kJ的热量;某些物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
甲醇
氢气
葡萄糖
-726.5
-285.8
-2800
根据以上信息,下列热化学方程式表示正确的是
A. 稀和溶液反应:
B.
C.
D.
12. 利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如右图所示。下列结论正确的是
A. 该反应的ΔH>0 B. 平衡常数:K(C)< K(D)
C. 压强:p1>p2 D. 达到平衡时,反应速率:v(A)> v(B)
13. 下列有关实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向等体积等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速率
比较和的催化效果
B
先将注射器充满气体,然后将活塞往里推,压缩体积,观察注射器内气体颜色先变深后变浅
验证压强对平衡的影响
C
用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上,变色稳定后与标准比色卡对照
测定84消毒液的pH
D
在平衡体系中加入KCl晶体,观察并比较实验现象
探究离子浓度对平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
14. CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4制备CS2,在2L恒容密闭容器中发生反应、,一定条件下,平衡时S2的体积分数、CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. △H1<△H2
B. 增大S8(s)的用量,可提高甲烷的平衡转化率
C. 若容器内只发生反应,平衡后恒温压缩体积,S2(g)的平衡浓度不变
D. 若起始加入2 molCH4,2min时甲烷转化率为30%,则0~2min内
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题包括4个大题,共58分,无特殊标注每空2分)
15. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是和反应生成过程中能量的变化示意图,写出该反应的热化学方程式:_______;该反应的活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)一密闭体系中发生反应,某一时间段内反应速率与时间的关系曲线图如图。
①每次反应达到平衡后,仅改变其中一个条件,t1、t3、t4时刻体系中发生变化的条件分别是_______、_______、_______。
②H2的转化率最大的一段时间是_______。
(3)NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的上万倍,在大气中的寿命可长达740年,下表所示是断裂1mol某些化学键所需要的能量数据:
化学键
键能/ kJ∙mol-1
946
154.8
283
写出N2(g)和F2(g)生成NF3的热化学方程式:_______。
16. 工业上可利用或来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示:
化学反应
平衡常数符号
平衡常数值
500℃
700℃
800℃
①
2.5
0.34
0.15
②
1.0
1.70
2.52
③
(1)根据反应①与②可推导出___________(用、表示)。
(2)根据表中数据,可推导得知,___________0(填”>“、”=“或”<“)。
(3)依据反应自发进行的判据,可判断:在___________填(“高温”或“低温”)温度下有利于反应①自发进行。
(4)恒温恒容下,对反应①,下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________。
A. 压强不再变化 B. 气体密度不再变化
C. 气体平均相对分子质量不再变化 D.
(5)恒容、500℃下,测得反应②在某时刻时,、、、的浓度分别为、、、,则此时___________(填“>”“=”或“<”);
(6)向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入和,一定条件下只发生反应③,且无催化剂,测得时,转化率与温度的变化关系如图所示。
①温度为时,a点对应容器在内的平均反应速率___________mol/(L·min)。
②图中从b点到c点,CO2的转化率在降低,可能的原因是___________。
17. I.某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下。
实验序号
反应温度
加入0.1mol/LNa2S2O3溶液
加入0.1mol/LH2SO4溶液
加入水的体积
出现浑浊的时间
①
20℃
2mL
2mL
0
t1s
②
40℃
2mL
V1mL
0
t2s
③
20℃
1mL
2mL
V2mL
t3s
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体,写出该反应的离子方程式___________。
(2)根据“控制变量”的原则,实验①②研究的是___________对化学反应速率的影响。
(3)实验①③研究浓度对化学反应速率的影响,则V2=___________。
(4)t1、t2、t3由大到小的顺序是___________。
II.测定1 mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率,设计如图装置:
(5)装置图Ⅰ中盛有硫酸的仪器名称是___________。
(6)如何检查图Ⅰ装置的气密性___________。
(7)按照图Ⅰ装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是 ___________。
(8)如果将图Ⅰ中的注射器改为图Ⅱ,该装置___________(填“能”或“不能”)测定硫酸与锌粒和锌粉反应的速率。
18. I.氨基甲酸铵是一种廉价易得的高能量密度材料。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的刚性密闭真空容器中(固体体积忽略不计),在一定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的部分数据如下:
温度/℃
15
20
25
30
35
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡混合气体总浓度/()
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
(1)该反应的焓变_______0,熵变_______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_______(填字母)。
A. B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
(3)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)根据表中数据计算,在25℃下,反应的平衡常数_______。(结果保留两位有效数字)。
Ⅱ.由CO2与H2制备甲醇(CH3OH)是当今研究的热点之一,历程如下:
制备过程发生如下副反应:
反应①:
反应②:
(5)写出 CO2与H2制备CH3OH的热化学方程式_______。
(6)恒压下,将CO2和H2按物质的量之比为1:3充入密闭容器,甲醇平衡产率在无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出H2O)时随温度的变化如图所示。
对比曲线Ⅰ和Ⅱ,分析曲线Ⅱ中甲醇平衡产率随温度升高在P点之前增大而P点以后减小的原因_______。
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云南省楚雄第一中学2025-2026学年秋季学期10月月考
高二年级化学试卷
试卷分值:100分考试 时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置填好条形码
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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;回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
第I卷(选择题)
一、单选题(本题包括14小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项最符合题意)
1. 化学与社会、科学、技术、环境密切相关,下列说法错误的是
A. “木与木相摩则然(燃)”中的“然”是化学能转变为热能
B. “烈火焚烧若等闲”中碳酸钙分解是断键能量大于成键能量
C. “燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台”水汽变成雪的过程中,
D. 《荀子劝学》中记载“冰之为水,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属吸热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧是放热反应,化学能转化为热能,A正确;
B.碳酸钙分解是吸热反应,断键吸收能量>成键释放能量,B正确;
C.水汽变成雪的过程是一个放热过程,,气体体积减小,熵值减小,,C正确;
D.冰→水为物理变化,吸热但非化学反应,D错误;
故选D。
2. 下列说法正确的是
A. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B. , ;
C. 一定条件下,将1mol置于密闭容器中充分反应生成和,吸收热量19.3kJ,其热化学方程式可表示为 kJ/mol
D. 在稀溶液中: kJ·mol-1,若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合,放出的热量等于57.3kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应热生成物具有的能量-反应物具有的能量,只与物质的起始状态有关,与反应条件无关,所以同温同压下,在光照和点燃条件下的相等,A项正确;
B.固态硫燃烧时要先变为气态硫,需要吸收热量,因此气态硫的反应比固态硫的反应产生的热量多,但燃烧反应为放热反应,因此,B项错误;
C.合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,因此无法计算热量的变化,C项错误;
D.是弱碱,存在电离平衡,电离过程是吸热过程,若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合,放出的热量小于57.3kJ,D项错误。
答案选A。
3. 反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比;先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较。
【详解】A.(已为A的速率,单位匹配);
B.B为固体,其浓度恒定,反应速率无意义;
C.;
D.;
比较后,C对应的速率最大,反应最快,故选C。
4. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查化学反应速率及化学平衡移动的影响因素,较为容易。
【详解】A.及时分离出,平衡正向移动,的转化率增大,但反应速率减小,故A错误;
B.加入气体,平衡正向移动,反应速率增大,的转化率增大,故B正确;
C.正反应为放热反应,适当升高温度反应速率增大,但平衡逆向移动,的转化率降低,故C错误;
D.使用合适的催化剂,反应速率增大,对平衡移动无影响,转化率不变,故D错误。
故选B
5. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为。下列判断正确的是
A. B. C的体积分数减小
C. 平衡向逆反应方向移动 D. B的转化率增大
【答案】D
【解析】
【分析】在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,A的浓度变为1 mol/L,再达平衡时,测得A的浓度为,说明:增大压强,平衡正向移动。
【详解】A.根据分析,加压后平衡正向移动,说明x+y>z,故A错误;
B.加压后平衡正向移动,C的体积分数增大,故B错误;
C.根据分析,平衡实际向正反应方向移动,故C错误;
D.平衡正向移动,B被更多消耗,转化率增大,故D正确;
选D。
6. 在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是
A. 醋酸溶液和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低
B. 烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置
C. 如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌
D. 完成一次中和反应热测定实验,温度计需要使用2次,分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸溶液为弱酸溶液,电离需要吸热,和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低,A正确;
B.中和热测定实验成败的关键是保温隔热,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,B错误;
C.温度计为计量仪器,不能用于搅拌,C错误;
D.中和热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度,所以完成一次中和反应热测定实验,总共需要测量3次,D错误;
故选A。
7. N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A. 2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,放出498kJ能量
B. 该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
C. 断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D. 该反应的热化学方程式为:
【答案】B
【解析】
【分析】=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量反应的热化学方程式为: 。
【详解】A.成键放出能量,2mol气态氧原子结合生成(g)时,能放出498kJ能量,A正确;
B.此反应为吸热反应,该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,B错误;
C.由图中可知,生成2molNO放出能量2632kJ,断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量,C正确;
D.由分析可知,反应的热化学方程式为: ,D正确;
故选B。
8. 臭氧层中O3分解过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,且平衡常数增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.从图上可知,反应①中生成物能量高于反应物,反应①是吸热反应,A项错误;
B.决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,据图可知催化反应①的正反应活化能更大,反应更慢,所以催化反应①决定臭氧的分解速率,B项错误;
C.据图可知E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量,即催化反应①对应的正反应的活化能,E2+E3为催化反应②生成物成键时释放的能量,即催化反应②对应的逆反应的活化能,C项正确;
D.据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量,所以总反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,平衡常数减小,D项错误;
答案选C。
9. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A. 由图1可知,,该反应的逆反应为放热反应
B. 由图2可知,该反应
C. 图3中
D. 图4中,曲线a一定使用了催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图象中“先拐先平,数值大”知,T1<T2,升高温度,C在反应混合物中的体积分数降低,说明平衡向逆反应方向移动,即正反应方向是放热反应,故A错误;
B.由图2图象可以看出,在同一温度下,增大压强,C在反应混合物中的体积分数(Φ)增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,说明正反应为体积缩小的反应,即m+n>p,故B错误;
C.由图可知,1点温度较高,温度越高,反应速率越快,则图3中,故C正确;
D.图4中,若m+n=p,.a的时间短,反应速率快,催化剂只改变化学反应速率不影响化学平衡,可能为使用了催化剂,但m+n=p,说明反应前后气体的物质的量不变,增大压强,正、逆速率都同等程度增大,到达平衡时间短,不影响平衡,所以a曲线也可能是增大压强,故D错误;
故选C。
10. 一定条件下,M与反应生成Q和,其反应过程如下图所示,其中TS表示过渡态,L表示中间体。下列说法错误的是
A. 中间体的稳定性比的强
B. 决速步骤的活化能是18.9kJ·mol-1
C. 使用高效催化剂,不能降低反应焓变
D. 一定条件下,总反应为放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.L1物质的能量比L2物质的能量更低,根据能量越低越稳定,则中间体L1比中间体L2更稳定,A符合题意;
B.多步反应历程的决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的步骤,反应速率最慢,是该历程中的决速步,由图可知,该历程中最大活化能为,因此决速步骤的活化能是18.9kJ/mol,B不符合题意;
C.使用高效的催化剂可降低反应所需的活化能,但反应焓变不能改变,C不符合题意;
D.根据反应物的总能量大于生成物的总能量,因此该反应是放热反应,D不符合题意;
故选A。
11. 已知:在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时,放出57.3kJ的热量;某些物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
甲醇
氢气
葡萄糖
-726.5
-285.8
-2800
根据以上信息,下列热化学方程式表示正确的是
A. 稀和溶液反应:
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀和溶液反应除了生成水,还生成了硫酸钡沉淀,故A错误;
B.甲醇的燃烧热是101kPa时,1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量, ,故B错误;
C.氢气的燃烧热是101kPa时,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则 ,故C错误;
D.葡萄糖的燃烧热是101kPa时,1mol葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量, ,故D正确;
选D。
12. 利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如右图所示。下列结论正确的是
A. 该反应的ΔH>0 B. 平衡常数:K(C)< K(D)
C. 压强:p1>p2 D. 达到平衡时,反应速率:v(A)> v(B)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,A错误;
B.C和D两点对应温度相同,平衡常数只与温度有关系,因此平衡常数:K(C)=K(D),B错误;
C.300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,C正确;
D.B点对应的温度和压强均大于A点,温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此νA<νB,D错误;
答案选C。
13. 下列有关实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向等体积等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速率
比较和的催化效果
B
先将注射器充满气体,然后将活塞往里推,压缩体积,观察注射器内气体颜色先变深后变浅
验证压强对平衡的影响
C
用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上,变色稳定后与标准比色卡对照
测定84消毒液的pH
D
在平衡体系中加入KCl晶体,观察并比较实验现象
探究离子浓度对平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向H2O2溶液中分别加入CuSO4和FeCl3溶液时,两者的阴离子(和Cl-)不同,可能影响催化效果对比,无法单独比较Cu2+和Fe3+的作用,实验设计不合理,A错误;
B.压缩NO2气体时,浓度增大导致颜色变深,随后因压强增大使平衡2NO2 ⇌ N2O4右移,颜色变浅,可验证压强对平衡的影响,B正确;
C.84消毒液含强氧化性次氯酸钠,会漂白pH试纸,无法准确测定pH,C错误;
D.探究生成物的浓度改变FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl化学平衡的影响,由于该反应的实质为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,则在平衡体系中加入KCl晶体,对平衡无影响,则不能观察到实验现象,D错误;
故选B。
14. CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4制备CS2,在2L恒容密闭容器中发生反应、,一定条件下,平衡时S2的体积分数、CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. △H1<△H2
B. 增大S8(s)的用量,可提高甲烷的平衡转化率
C. 若容器内只发生反应,平衡后恒温压缩体积,S2(g)的平衡浓度不变
D. 若起始加入2 molCH4,2min时甲烷转化率为30%,则0~2min内
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,升高温度,的体积分数增大,的平衡转化率减小,说明反应的平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,的平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应;
【详解】A.根据分析可知,,A错误;
B.增大固体用量,不影响反应物浓度,平衡不移动,B错误;
C.反应平衡常数:,温度不变,平衡常数不变,则S2(g)的平衡浓度不变,C正确;
D.若起始加入2 molCH4,2min时甲烷转化率为30%,其物质的量变化0.6mol,浓度变化0.3mol/L,速率:,速率比等于化学计量数之比,则,D错误;
答案选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题包括4个大题,共58分,无特殊标注每空2分)
15. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是和反应生成过程中能量的变化示意图,写出该反应的热化学方程式:_______;该反应的活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)一密闭体系中发生反应,某一时间段内反应速率与时间的关系曲线图如图。
①每次反应达到平衡后,仅改变其中一个条件,t1、t3、t4时刻体系中发生变化的条件分别是_______、_______、_______。
②H2的转化率最大的一段时间是_______。
(3)NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的上万倍,在大气中的寿命可长达740年,下表所示是断裂1mol某些化学键所需要的能量数据:
化学键
键能/ kJ∙mol-1
946
154.8
283
写出N2(g)和F2(g)生成NF3的热化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. [或] ②. <
(2) ①. 升高温度 ②. 加催化剂 ③. 减小压强 ④.
(3)N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) △H= -287.6kJ∙mol-1
【解析】
【小问1详解】
从图中可以看出,0.5mol和1.5mol反应生成,放热300kJ-254kJ=46kJ,则该反应的热化学方程式:[或];该反应的正反应的活化能为254kJ,逆反应的活化能为300kJ,则活化能Ea(正)<Ea(逆)。
【小问2详解】
①每次反应达到平衡后,仅改变其中一个条件,t1时改变某条件,逆反应速率增大的程度比正反应速率大,平衡逆向移动,则反应条件应为升高温度;t3时改变某条件,正反应速率、逆反应速率都增大,但增大的程度相同,平衡不发生移动,则改变的条件应为加催化剂;t4时刻改变某条件,正、逆反应速率都减小,但平衡逆向移动,则改变的条件为减小压强,所以体系中发生变化的条件分别是升高温度、加催化剂、减小压强。
②平衡后改变的三个条件,分别使平衡逆向移动、不移动、逆向移动,则H2的转化率减小、不变、减小,所以H2转化率最大的一段时间是。
【小问3详解】
N2(g)和F2(g)反应生成NF3(g),热化学方程式:N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) △H=反应物的总键能-生成物的总键能=(946+154.8×3-283×6)kJ∙mol-1=-287.6kJ∙mol-1,该反应热化学方程式为N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) △H=-287.6kJ∙mol-1。
【点睛】对于放热反应,反应物的活化能小于生成物的活化能。
16. 工业上可利用或来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示:
化学反应
平衡常数符号
平衡常数值
500℃
700℃
800℃
①
2.5
0.34
0.15
②
1.0
1.70
2.52
③
(1)根据反应①与②可推导出___________(用、表示)。
(2)根据表中数据,可推导得知,___________0(填”>“、”=“或”<“)。
(3)依据反应自发进行的判据,可判断:在___________填(“高温”或“低温”)温度下有利于反应①自发进行。
(4)恒温恒容下,对反应①,下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________。
A. 压强不再变化 B. 气体密度不再变化
C. 气体平均相对分子质量不再变化 D.
(5)恒容、500℃下,测得反应②在某时刻时,、、、的浓度分别为、、、,则此时___________(填“>”“=”或“<”);
(6)向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入和,一定条件下只发生反应③,且无催化剂,测得时,转化率与温度的变化关系如图所示。
①温度为时,a点对应容器在内的平均反应速率___________mol/(L·min)。
②图中从b点到c点,CO2的转化率在降低,可能的原因是___________。
【答案】(1)
(2)> (3)低温 (4)AC
(5)> (6) ①. 0.021 ②. 该反应是放热反应,温度升高平衡逆向移动,二氧化碳转化率减小
【解析】
【小问1详解】
反应①+②可得反应③,则平衡常数K3=K1·K2;
【小问2详解】
根据表格,500℃至800℃,反应②平衡常数值增大,所以是吸热反应,>0;
【小问3详解】
对于反应①,随温度升高平衡常数减小,反应①是放热反应,正反应气体计量数和减小,△S<0,所以在低温下有利于反应①自发进行。
【小问4详解】
A.反应①正反应气体计量数和减小,压强是变量,当压强不再变化,说明达到平衡状态,故选A;
B.反应前后气体的质量不变,体积也不变,密度是恒量,气体密度不发生变化,反应不一定达到平衡状态,故不选B;
C.正反应气体物质的量减少,混合气体的质量不变,平均相对分子质量是变量,所以气体平均相对分子质量不再变化,可以说明反应达到平衡状态,故选C;
D.不能判断正逆反应速率是否相等,无法判断是否达到平衡状态,故不选D;
选BC。
【小问5详解】
500℃时,反应②在某时刻,、、、的浓度分别为、、、,则此时v正>v逆;
【小问6详解】
①由图可知,温度为时,a点对应容器Y中二氧化碳的转化率为70%,则由方程式可知,在内氢气的平均反应速率为=0.021 mol/(L·min);
b点是平衡点,升高温度,二氧化碳转化率减小的原因是该反应是放热反应,温度升高平衡逆向移动,所以二氧化碳转化率减小。
17. I.某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下。
实验序号
反应温度
加入0.1mol/LNa2S2O3溶液
加入0.1mol/LH2SO4溶液
加入水的体积
出现浑浊的时间
①
20℃
2mL
2mL
0
t1s
②
40℃
2mL
V1mL
0
t2s
③
20℃
1mL
2mL
V2mL
t3s
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体,写出该反应的离子方程式___________。
(2)根据“控制变量”的原则,实验①②研究的是___________对化学反应速率的影响。
(3)实验①③研究浓度对化学反应速率的影响,则V2=___________。
(4)t1、t2、t3由大到小的顺序是___________。
II.测定1 mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率,设计如图装置:
(5)装置图Ⅰ中盛有硫酸的仪器名称是___________。
(6)如何检查图Ⅰ装置的气密性___________。
(7)按照图Ⅰ装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是 ___________。
(8)如果将图Ⅰ中的注射器改为图Ⅱ,该装置___________(填“能”或“不能”)测定硫酸与锌粒和锌粉反应的速率。
【答案】(1)+2H+ = SO2↑+S↓+H2O
(2)温度 (3)1
(4)t3>t1>t2
(5)分液漏斗 (6)关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉动一段距离后松手,一段时间后活塞恢复之前的位置,说明装置气密性良好
(7)收集到气体的体积
(8)能
【解析】
【分析】控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响,实验①和②,探究其他条件一定时,温度对化学反应速率的影响;实验①和③,探究其他条件一定时,反应物的浓度对反应速率的影响。实验II中,其他条件一定时,固体接触面积越大,反应速率越快,可以通过测定单位时间内产生氢气的体积的大小来比较化学反应速率的快慢。
【小问1详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S和SO2,离子方程式为。
【小问2详解】
根据“控制变量”的原则,实验①和②的变量是温度,因此探究的是温度对化学反应速率的影响。
【小问3详解】
实验①③的变量是Na2S2O3溶液的浓度,要控制H2SO4溶液浓度相同,溶液的总体积相同,故V2=1mL。
【小问4详解】
温度越高,反应速率越快;浓度越大,反应速率越快,因此出现浑浊的时间t3>t1>t2。
【小问5详解】
装置图Ⅰ中盛有硫酸的仪器名称是分液漏斗。
【小问6详解】
检查图I装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉动一段距离后松手,一段时间后活塞恢复之前的位置,说明装置气密性良好。
【小问7详解】
反应速率的快慢可以通过比较相同时间内产生H2的体积的大小来比较,产生气体越多,速率越快,因此需要测定10min内两次实验产生H2的体积。
【小问8详解】
图II用排水法收集H2,且滴定管上有刻度,可以测定H2的体积,能测定硫酸与锌粒和锌粉反应的速率。
18. I.氨基甲酸铵是一种廉价易得的高能量密度材料。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的刚性密闭真空容器中(固体体积忽略不计),在一定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的部分数据如下:
温度/℃
15
20
25
30
35
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡混合气体总浓度/()
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
(1)该反应的焓变_______0,熵变_______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_______(填字母)。
A. B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
(3)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)根据表中数据计算,在25℃下,反应的平衡常数_______。(结果保留两位有效数字)。
Ⅱ.由CO2与H2制备甲醇(CH3OH)是当今研究的热点之一,历程如下:
制备过程发生如下副反应:
反应①:
反应②:
(5)写出 CO2与H2制备CH3OH的热化学方程式_______。
(6)恒压下,将CO2和H2按物质的量之比为1:3充入密闭容器,甲醇平衡产率在无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出H2O)时随温度的变化如图所示。
对比曲线Ⅰ和Ⅱ,分析曲线Ⅱ中甲醇平衡产率随温度升高在P点之前增大而P点以后减小的原因_______。
【答案】(1) ①. > ②. > (2)BC
(3)增大 (4)
(5)
(6)对于P点之前,主反应,分子筛膜能不断分离出H2O(g),平衡正向移动,CH3OH平衡产率增大;对于P点之后,主反应放热,升高温度平衡逆向移动,副反应①②为吸热反应,平衡正移,均可使CH3OH平衡产率减小(或P点之前,以分子筛膜对主反应的影响为主,P点以后,以温度对主反应、副反应的影响为主)
【解析】
【小问1详解】
正反应气体物质的量增多,升高温度,平衡混合气体总浓度增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应吸热,该反应的焓变>0;正反应气体物质的量增多,熵变>0;
【小问2详解】
A.,正逆反应速率比不等于系数比,反应没有达到平衡状态,故不选A;
B.正反应气体物质的量增多,压强是变量,密闭容器中总压强不变,反应一定达到平衡状态,故选B;
C.正反应气体质量增大,容器体积不变,密度是变量,密闭容器中混合气体的密度不变,反应一定达到平衡状态,故选C;
D.反应体系中氨气和二氧化碳的物质的量比始终为2:1,氨气的体积分数是恒量,密闭容器中氨气的体积分数不变,反应不一定平衡,故不选D;
故选BC;
【小问3详解】
在恒温下压缩容器体积,平衡逆向移动,氨基甲酸铵固体的质量增大;
【小问4详解】
在25℃下,平衡混合气体的总浓度为,氨气和二氧化碳的浓度比始终为2:1,则c(NH3)= 、c(CO2)= , 的平衡常数K=;
【小问5详解】
根据题意写出方程式③,则③=①-②,则方程③的反应热,故与制备的热化学方程式为;
【小问6详解】
P点之前,对于反应分子筛膜能不断分离出H2O(g),促进平衡正向移动,使CH3OH平衡产率增大;P点以后,该反应放热,升高温度平衡逆向移动,副反应①②为吸热反应,升高温度平衡正移,均可使平衡产率减小。
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