内容正文:
·化学·
参考答案及解析
耗二氧化碳,其体积分数会减小,则当其保持不
(4)根据CO2(g)十3H2(g)CH3OH(g)十
变说明反应达到平衡,B正确;达到平衡后充入
H2O(g)反应可知,当投料氢碳比小于3时,增
H2O(g),则水蒸气的浓度增大,反应①②的逆
大氢碳比,二氧化碳转化率增大,即提高甲醇产
反应速率增大,加入水蒸气时,反应物浓度不
率,甲醇的体积分数随氢碳比的增大而增大;氢
变,则正反应速率不变,C错误;增大催化剂的
碳比与反应的化学计量数之比相同,即为3时,
比表面积,可以加快反应速率,有利于提高二氧
甲醇的体积分数最大;当氢碳比大于3时,甲醇
化碳在一定时间内的转化率,D正确。
产量增多,但平衡后混合气体的总体积增大,对
(3)根据题给数据可得以下三段式:
应的甲醇体积分数不断减小,所以其变化曲线
CO,(g)+3H(g)CH,OH(g)+H,O(g)
如图所示:
开始(molL)
0.8
2.8
0
0.2
转化(molL1×0.6-0.2-0.41.2
0.4
0.4
平衡(molL)
0.4
1.6
0.4
0.6
CO,(g)+H:(g)CO(g)+H,O(g)
开始(molL
1
3
0
0
0
1
2
3
5H)
转化(molL)
0.2
0.2
0.20.2
n(CO.)
平衡(molL
0.8
2.8
0.20.2
(5)在反应中,活化能最大的步骤是决速步骤,
则平衡时,总物质的量浓度为0.4mol·L1十
则由图可知,该反应历程决速步骤的方程式
1.6mol·L1+0.4mol·L1+0.6mol·L-
为HCO0*+5H"→CHO”+H20+H
十0.2mol·L-1=3.2mol·L1,平衡时压强
或HCOO+4H→CH3O'+H2O。
3.2
p=1十3
×p=0.8p,则主反应中各种物质的
(6)反应①为放热反应,反应②为吸热反应,则
升温时,反应①平衡逆向移动,反应②平衡正向
0.4
分压分别为C0,:3:2×0.8p=0.1b,H,:
移动,则图中m代表CH3OH,n代表C0,结合
0.4
图中信息可知,270~400℃范围内二氧化碳的
3:×0.8力=0.4p,CH0H3.2×0.82=
转化率增大的原因是温度升高,反应①平衡逆
0.6、
0.1p,H,0:3.2×0.8p=0.15p,故反应①的
向移动,反应②平衡正向移动;反应②平衡正向
移动程度大于反应①平衡逆向移动程度。
0.15p×0.1力75
K,-0.1pX(0.4p)3-32p2
2025一2026学年度高二学科素养周测评(四)
化学·化学反应的方向与调控
一、选择题
增反应,△S>0,A错误;T℃时,反应的平衡常数
1.B【解析】蜡炬燃烧是放热反应,△H<0,有气
为K=c(CS)·c(H)
体生成△S>0,A不符合题意;石灰石受热分解
cC)·c》'若cC)·cH)
c(CH)·c2(H2S)
是吸热反应,△H>0,有气体生成,△S>0,B符
K,则反应正向进行,V正>V诞,B正确;由图可
合题意;诗词中没有涉及到化学变化,C不符合
知,经过步骤I后,H2S中带部分负电荷的S与
题意:诗词中没有涉及到化学变化,D不符合
催化剂中的M之间形成作用力,C错误;没有说
题意。
明是否处于标准状况,则硫化氢的体积不一定是
2.B【解析】该反应为气体分子数增大的反应,为熵
44.8L,D错误。
·9
D
真题密卷
学科素养周测评
3.B【解析】△H<0、△S>0的反应,一定存在
由曲线②和③可知,温度升高,反应正向移动,该
△H一T△S<0,在温度低时能自发进行,A错误;
反应是熵增的吸热反应,则高温下可以自发进
一定温度下,反应MgCL2(I)一Mg(I)+C2(g)的
行,C正确;T1时正反应平衡常数和逆反应平
气体体积增大,反应条件是电解,△H>0、△S>0,
衡常数相等,根据平衡平衡常数的定义和图中
B正确;反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在
1300K时的物质浓度,求得此时K正=K运,故
室温下不能自发进行,该反应的△S>0,则满足
T1应等于1300K,D错误.
△H一T△S>0时,说明该反应的△H>0,C错
7.B【解析】由图可知,随温度升高CO的平衡转
误;在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管
化率下降,说明升温平衡逆向移动,则正向为放
中使用催化剂,只能改变产生尾气的反应速率,
热反应,△H<0,又因为正反应为气体分子数减
不能改变产生尾气的反应方向,D错误。
小的反应,△S<0,根据△G=△H一T△S,则低
4.C【解析】断开化学键吸收能量,形成化学键释
温反应时可以自发进行,A正确;N、M,点温度相
放能量,结合盖斯定律,所以反应热△H1>0、
同,则K相同,B错误;正反应为气体分子数减
△H2<0,A错误;该反应的正反应是吸热反应,
小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡
在恒容时,升高温度,化学平衡正向移动,c(I2)
转化率增大,则压强:p1>p2>3,C正确;
增大,混合气体颜色加深,B错误;恒温时,增大
T,℃、p3压强下M点为平衡状态,Q点转化率
容器的体积,压强减小,由于该反应是反应前后
低于平衡转化率,则反应正向进行,故V正>V递,
气体体积不变的反应,因此减小压强时,化学平
D正确。
衡不移动,但由于容器体积增大,c(I2)减小,气
二、选择题
体颜色变浅,C正确;该反应的△H>0,△G=
8.BD【解析】图①中t1时刻v遥突然减小,且到
△H一T△S<0时反应才能自发,故低温时△G>0
2新平衡建立的时候,V递持续减小,说明平衡逆
反应不能自发进行,D错误。
向移动,该反应的正反应为气体体积减小的反
5.A【解析】催化剂只能改变反应速率,而不能改
应,因此在1时扩大容器体积即减小压强,平衡
变反应的方向,故不能由反应需要借助催化转化
逆向移动,A正确;由图②中图像和“先拐先平数
器推断该反应在常温下不是自发反应,A错误;
值大”可知,p2>p1,T1>T2;压强不变时升高
根据反应方向的综合判据即自由能变判断可知,
温度,C的含量减小,平衡逆向移动,说明正反应
可根据计算△G是否小于0,判断常温下该反应
为放热反应;温度不变时压强增大,C的含量增
是否自发反应,B正确;由2CO(g)十+2NO(g)
大,平衡正向移动,说明正反应为气体体积减小的
=2C02(g)+N2(g)△H=-113kJ·mol-1
反应;满足反应2A(g)十B(g)=C(g)十D(g)
可知,当有2 mol NO(g)被消耗时反应放出113k
△H<0,B错误;图③表示在恒温恒容的密闭容
的热量,C正确;由题千信息可知,该反应的
器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反
△S=-145J·mol1·K1<0,即该反应是熵
应,n,点CO和H2转化率相同,当按照化学计量
减的反应,D正确。
数之比投入时,两者转化率相同,即a=2,C正
6.D【解析】根据反应MoS2(s)+4H2(g)+
确;图④中A、B两点是平衡时NH3体积分数相
2Naz CO(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+
同的点,图中的最高点是N2和H2恰好按照方
2Na2S(s)可知,曲线②和③随温度增加而增加,
程式系数1:3开始反应的平衡点,A点H2过
为产物,根据反应式中的系数可知,图中曲线②
量,B,点N2过量,因此氢气的转化率:aA(H2)<
表示CO,曲线③表示H2O,A正确;由曲线②和
aB(H2),D错误。
③可知,温度升高,反应正向移动,所以温度升高
9.BC【解析】反应①是熵增的吸热反应,高温条件
K增大,曲线④表示正反应的平衡常数,B正确;下反应的△H一T△S<0,反应能自发进行,反应
D
·10·
·化学·
参考答案及解析
②是嫡增的放热反应,任意温度下反应的△H
【解析】(1)△H-T△S=-92.4k·mol-1
T△S<0,都能自发进行,A错误;由盖斯定律
293K·(-200.0J·mol-1·K-1)
可知,反应②一反应①X2得到反应③,则
1000
=-33.8k·
△H3=(-3750k灯·mol-1)-(+52kJ·mol-1)
mol1<0,所以合成氨反应在常温下能自发
X2=-3854kJ·mol1,B正确;由B知
进行。
△H3=-3854kJ·mol-1,由反应热与反应物
(2)根据表格可列式
键能之和与生成物键能之和的差值相等可得:
g=km nep
a=1
2g=k(2m)“n8py
(413×6×2+347×2+E×2+498×9)kJ·
→2.828=2,故Y=一1。
mol-1-(799×2×6+467×2×6)kJ·mol-1=
10q=kmn(0.1p)'
(y=-1
-3854k·mol1,解得E=603k·mol-1,C正
2.828g=km(2n)2pv
(3)加压能加快化学反应速率,平衡向气体分子
确;反应①②③均为气体体积增大的反应,则在
数减小的方向移动,即正向移动,所以H2平衡
恒温恒容容器进行反应①②③,平衡时总压增
转化率提高,a正确;改进催化剂性能只能改变
大,D错误。
化学反应速率,无法使平衡移动,b错误;升温
10.AD【解析】p1到p2二氧化碳的转化率增大,
能加快化学反应速率,平衡向吸热反应方向移
反应①正向体积减小,反应②体积不变,因此
动,即逆向移动,所以H2平衡转化率降低,c错
p1>p2,A正确;温度高于300℃时,二氧化碳
误;将N2、H2浓度都变为原来的2倍,能加快
的转化率增大,而甲醇的选择性降低,说明升高
化学反应速率,相当于在原平衡的基础上加压,
温度反应①逆向移动,反应②正向移动,则
所以平衡正向移动,H2平衡转化率提高,d
△H1<0,△H2>0,而反应①的正向气体减少,
正确。
△S1<0,低温时才有△G=△H1一T△S1<0,因
(4)b温度和压强比a高,所以b的化学反应速
此反应①理论上低温自发,B错误;据解析B可
率较大。
知△H2>0,升高温度,反应②正向移动,平衡
(5)由图可知,在500℃、压强为10p。时,氨的物
常数增大,C错误;设反应①二氧化碳的变化量
质的量分数为20%,设N2的转化量为xmol,初
为xmol,反应②二氧化碳的变化量为ymol,
始进氨量为1mol,根据三段法可列式:
则根据平衡后X-CO2=30%、S-CHOH=
N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)
90%,有丰=30%、十
=90%,故x=0.27、
初始/mol
1
3
0
1
转化/mol
x
3x
2x
y=0.03,氢气的平衡转化率为3x十y
3
平衡/mol1一x
3-3.x
2x
3×0.27+0.03
2x
=28%,D正确。
3
1-x+3-3z十2z×100%=20%,解得x=
三、非选择题
1
11.(1)能(3分)
百,所以N的特化牵为3m
1 mol
×100%≈33.3%;
(2)-1(3分)
N2、H2、NH的物质的量分数分别为20%、60%、
(3)ad(3分)
(20%×10p。)2
(4)b(3分)
20%,则K。=20%X10p,×(60%×10p)3
(5)33.3%(4分)
1
10p店4分)
1
108p8°
(6)2N2(g)+6HO(g)—4NH(g)+3O2(g)
(6)根据方程式可知,该反应的焓变可由两个反应
△H=+1266kJ·mol-1(4分)
N2(g)+3H2(g)=2NH(g)、2H2(g)+O2(g)
·11·
D
真题密卷
学科素养周测评
—2H2O(g)焓变计算得到,所以合成氨的热化
(4)由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量
学方程式为2N2(g)+6H2O(g)一4NH(g)+
相等,该反应是气体分子数变化的反应,则容器
302(g)△H=+1266kJ·mol-1。
中混合气体的平均摩尔质量不变说明反应已达
12.(1)B(3分)
到平衡,A符合题意;反应中只有H2S与CS2
(2)-y)3x+y)
1-x-y)Q1-x)(3分)
具有刺激性气味,且反应中含硫物质的物质的
量减少,随着反应进行,气味减弱,因此混合气
(3)A(3分)
体的气味不变可以说明反应已达到平衡,B符
(4)AB(3分)
合题意;混合气体的质量不变,容器体积不变,
(5)0.025(3分)
混合气体的密度始终不变,不能确定反应达到
(6)AC(3分)
平衡状态,C不符合题意;没有说明CH4与CS2
(7)2Fe,0,250K6Fe0+0,个(3分)
光照
的速率是生成速率还是消耗速率,D不符合
(8)0.5Na(3分)
题意。
【解析】(1)增大甲烷的浓度,反应①的平衡向
(5)设10min内CH4转化了xmol,可列出三
正反应方向移动,但甲烷的转化率减小,A不符
段式:
合题意;分离出一氧化碳,反应②的反应物浓度
CH (g)+2HS(g)CS(g)+4H(g)
减小,平衡向逆反应方向移动,氢气的浓度减
初始物质的量(mol)41
00
小,则反应①的生成物浓度都减小,平衡向正反
转化物质的量(mol)
2x
r
4x
应方向移动,甲烷的转化率增大,B符合题意;
平衡物质的量(mol)4-x1-2x
x 4x
恒温恒容条件下通入惰性气体,参与反应气体
恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,
分压不变,则甲烷的转化率不变,C不符合题
4+1
P
意;加入催化剂,化学反应速率加快,但平衡不
4-+1-2x+x+4红8.8:解得x=0.25,0~
移动,则甲烷的转化率不变,D不符合题意。
0.25mol×2
10min内,v(H2S)=
(2)由题目所给数据可建立三段式:
2L×10min
=0.025mol·
H,O(g)+CH(g)-CO(g)+3H2(g)
L-1·min1。
初始物质的量(mol)
1
1
0
0
(6)平衡常数K只受温度影响,温度不变,则K
转化物质的量(mol)
x
x
3x
不变,A正确;CH4和H2S按1:2投料反应,
平衡物质的量(mol)1-x
根据CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g)
1-x
3x
H,O(g)+CO(g)CO,(g)+H,(g)
可知CH4和H2S物质的量按1:2反应消耗,
初始物质的量(mol)
1-x
0
3x
则CH4和H2S的物质的量之比一直不变,不能
转化物质的量(mol)
说明反应达到平衡,B错误;催化剂通过降低反
y
y
y
y
应的活化能来影响反应速率,金属硫化物催化
平衡物质的量(mol1-xyxy
y
3x+y
该反应的原理是降低活化能,增大活化分子百
故平衡后n(CH)=(1-x)mol、n(H2O)=(1
分数,增加单位时间内有效碰撞次数,从而加快
x-y)mol、n(CO)=(x-y)mol、n(CO2)=
反应速率,C正确;达到平衡后,缩小容器体积,
ymol、n(H2)=(3x十y)mol,容器体积为1L,
反应物浓度瞬间增大,正反应速率先变大,缩小
为反金心的手衡数一产
容器体积压强增大,平衡逆向移动,反应物浓度
(3)反应CH4(g)+2H2S(g)=CS(g)+4H2(g)
减小,正反应速率后变小,D错误。
的气体分子数增加,△S>0,已知△H>0,则该
(7)根据图示,反应Ⅱ是FeO4在2500K、光照
反应在高温条件下易自发进行,故选A。
的条件下反应生成FeO和O2,反应的化学方
D
·12·
·化学·
参考答案及解析
8式为2Fe0,20K6Pe0+0,
1molO2转移4mol电子,同时生成
6 mol FeO,6 mol Fe0与H2O(g)反应生成
(8)如图所示,反应I是FeO和H2O(g)在
2molH2,因此具有计量关系:4e~O2~2H2,
1000K的条件下生成FeO4和H2,反应的化
因此在标准状况下生成5.6L氢气,转移电子
学方程式为3fe0+H,0(g)100KFe,0,十
5.6L
H2,反应Ⅱ是Fe3O,在2500K、光照的条件
数目为
22.4·mol7X4
2
—X NA mol-1=
下反应生成FO和O2,反应的化学方程式为
2Fe,0,2500K
0.5NA
6FeO+O2个,FeO4生成
光照
2025一2026学年度高二学科素养周测评(五)
化学·弱电解质的电离平衡与溶液的pH
一、选择题
程为可逆过程,溶液中存在HF分子,B不符合
1.C【解析】将水加热,水的电离程度变大,氢离
题意;c(F)恒定不变,说明HF的电离与水解
子和氢氧根离子浓度变大,Km增大,A正确;硫
达到平衡状态,C符合题意;由于氢氟酸的电离
酸氢钠溶于水电离出氢离子,向水中加入少量硫
程度未知,达到平衡时c(H+)与c(F-)关系不
酸氢钠固体,氢离子浓度变大,H2O一H十
确定,且c(H+)=c(F-)不符合溶液电中性原
OH平衡逆向移动,水的电离受到抑制,B正确;
则,D不符合题意。
某溶液中由水电离出的氢离子浓度等于水电离4.C【解析】同浓度的H2SO4和HC相比,硫酸
出的氢氧根离子浓度为10-12mol·L1,说明水
中c(H+)大,故②>①;醋酸是弱酸,不能完全
的电离受到抑制,溶液pH可能为12,也可能是
电离,c(H+)小于盐酸,故①>④,NaOH溶液
2,则该溶液可能显碱性,也可能显酸性,C错误;
显碱性,c(H+)最小,A正确;c(H+)越大,溶液
滴入少量KOH溶液,氢氧根离子浓度增大,平
的pH越小,故溶液的pH由大到小的顺序为③>
衡逆向移动,c(H+)降低,D正确。
④>①>②,B正确;同浓度的H+和OH对水
2.C【解析】NaHCO3溶于水完全电离成Na+和
的电离抑制程度相同,则①和③中水的电离程度
HCO3,是强电解质,A错误;0.1mol·
相同,故水的电离程度:④>①=③>②,C错
L-1CH3COOH溶液中加水稀释促进电离,
误;同浓度的盐酸和NaOH等体积混合,二者恰
n(CH3COOH)减少,n(CH3COO-)增加,
好反应,反应后,溶液呈中性,D正确。
溶液中c(CH,C00)=n(CH,C00)增
5.B【解析】醋酸部分电离,盐酸完全电离,二者
c(CH:COOH)n(CH COOH)
的pH相等,说明c(CH,COOH)>c(HCI),故
大,B错误;常温下,pH=l0的NaOH溶液中
等体积的二者中和NaOH,醋酸消耗的NaOH
c(OH-)=10-4mol·L1,pH=4的醋酸溶液
物质的量多,A错误;醋酸与锌粒反应时,存
中c(H+)=104mol·L1,酸碱都会抑制水的
在醋酸的电离,溶液中c(H+)大于盐酸,故产
电离,且这两种溶液对水的电离抑制程度相同,
生等量的H2,醋酸用时少,B正确;醋酸的物质
则水的电离程度相同,C正确;NH3·H2O属于
的量大于盐酸,故与足量锌粒反应,醋酸中产生
弱碱,常温下,向水中加入稀氨水,c(OH)增
的氢气多,C错误;二者的pH相等,溶液中水的
大,水的电离平衡逆向移动,D错误。
电离程度相同,D错误。
3.C【解析】无论是否达到平衡状态,溶液都呈电6.B【解析】pH=7的中性溶液中,F3+和A13+
中性,A不符合题意;HF为弱电解质,其电离过会发生水解反应生成F(OH)3和Al(OH)3沉
·13·
D密真
2025一2026学年度高二学科素养周测评(四)
卺题
化学·化学反应的方向与调控
本试卷总分100分,考试时间40分钟。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
1.中国诗词博大精深,下列诗句中包含△H>0、△S>0的化学变化的是
A.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C.少年易老学难成,一寸光阴不可轻
D.千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
2.金属硫化物(MS,)可催化反应CH4(g)十2H2S(g)=CS2(g)+
8
O-M
4H2(g)△H,T℃时,平衡常数为K。该反应既可以除去天然气
吻-s
中的H2S,又可以获得H2。下列说法正确的是
()
77mn7
o-H
HS
H,
A.该反应的△S<0
步骤I
RT气时若,:水时则e≥
步骤Ⅱ
吻
77n7
7777777
C.步骤I可理解为H2S中带部分正电荷的H与催化剂中的S之间发生作用
D.该反应每消耗1 mol CH4可除去44.8LH2S
3.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A.△H<0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行
B.一定温度下,反应MgCl2(I)=一Mg(I)+Cl2(g)的△H>0、△S>0
C.反应CaCO3(s)-CaO(s)十CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
D.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
4.向密闭容器中充入1olHI,发生反应:2HI(g)一一H2(g)十I2(g)△H>0,达到平衡状态。该反应
经过两步基元反应完成:1.2HI一H2十2I△H1;ⅱ.2I一I2△H2。下列分析正确的是()
A.△H1<0、△H2<0
B.恒容时,升高温度,气体颜色变浅
C恒温时,增大体积,气体颜色变浅
D.该反应在任何温度下都能自发进行
5.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等),治理办法之一是在汽车排气管上装上催
化转化器,反应原理:2C0(g)十2NO(g)一2C02(g)+N2(g),在298K(25℃)、
101kPa下,△H=-113k·mol-1、△S=一145J·mol-1·K-1。下列说法错误
的是
()
A.由于反应需要借助催化转化器,因此可推断该反应在常温下不是自发反应
B.可根据计算△G是否小于0,判断常温下该反应是否自发反应
C.由△H=一113kJ·mol-1可知,当有2 mol NO(g)被消耗时反应放出113kJ的热量
D.该反应是嫡减的反应
6.钼是人体所必需的微量元素之一,广泛应用于电气、电子技术、医药和农业等领域。氢气还原辉钼矿
原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)-=Mo(s)+2C0(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H;平衡
时的有关变化曲线如图所示。下列说法错误的是
()
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真题
成功不是回首,不是寄望,而是把据现在
4c/(mol·L-
班级
3.0
③
2.0
姓名
1.0
①
0110012001300140015007/
旅
得分
平衡时气体浓度与温度关系
正、逆反应的平衡常数()与温度(T的关系
A.图中曲线②表示CO,曲线③表示H2O
B.图中曲线④表示正反应的平衡常数
C.该反应在高温下可以自发进行
D.T1应大于1300K
7.纳米TiO2催化剂可用于工业上合成甲醇:C0(g)+
个
2H,g)CH,OH(g)△H,按投料比”H)
二2将
100
n(CO)
兰80
H2与CO充入VL恒容密闭容器中,在一定条件下发
生反应,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如
60--------
N
图所示。下列说法错误的是
40--------
M
20
Q
A.低温下反应可以自发进行
P
B.平衡常数:K(N点)>K(M点)
0
25027573253503757己
C.压强:p1>p2>p3
D.T1℃、p3压强下,Q点对应的v正>v逆
二、选择题:本题共3小题,每小题8分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得
8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
题号
8
10
答案
8.下列说法错误的是
()
NH,体积分数/%
个转化率
AC的含量
H,
T2P2
b
-T1P2
a
T、p1
n(H)
n(N.)
I3 t/s
n(CO)
n(H2)
①
②
③
④
A.图①表示2SO2(g)十O2(g)三2SO3(g)在t1时减小压强,逆随时间变化的曲线
B.由图②可知,p2>p1,T1>T2,满足反应2A(g)十B(g)=C(g)十D(g)△H>0
C.图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充人CO(g)和H2(g)进行反应CO(g)+
2H2(g)CH3OH(g),由图可知a=2
D.图①表示工业合成氨平衡时NH,体积分数随起始”C变化的曲线,则转化率4(H)>an(H)
n(H2)
9.工业上,利用异丙醇制备丙烯。已知:
①C3H3O(g)==C3H(g)+H2O(g)△H1=+52kJ·mol-1
②2C3HO(g)+9O2(g)—6C02(g)+8H20(g)△H2=-3750kJ·mol-1
③2C3H6(g)+9O2(g)-6CO2(g)+6H2O(g)△H3
已知几种共价键键能如表所示:
密卷
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D
共价键
H-C
C-C
C=C
C-0
H-O
0一0
键能/(kJ·mol-1)
413
347
E
799
467
498
下列叙述正确的是
A.反应①和②在任何温度下都能自发进行
B.△H3=-3854kJ·mol-1
C.CC的键能为603kJ·mol-1
D.在恒温恒容容器进行反应①②③,平衡时总压减小
10.以CO2、H2为原料合成CHOH涉及的主要反应如下:
100
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1
90
S-CHOH
一P
---P2
②CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)△H2
10
CO2的平衡转化率(X-CO2)、CHOH的选择性(S
X-CO2
50
CH3OH)随温度、压强变化如图。
4
已知:S-CH,OH=
n(转化为CHOH的CO2)
0
n(转化的C02)
10
100%。下列分析正确的是
(
A.p>p
150
200
250
300
350
400
B.反应①理论上高温下可自发进行
温度/℃
C.反应②的平衡常数随温度升高而减小
D.初始n(C02)=1mol、n(H2)=3mol,平衡后X-C02=30%、S-CHOH=90%,若只发生反
应①、②,则H2的平衡转化率为28%
三、非选择题:本题共2小题,共48分。
11.(24分)哈伯在1905年发明了合成氨的方法。
I.其合成原理为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H=-92.4kJ·mol-1,△S=-200.0J·
mol1·K-1。回答下列问题:
(1)合成氨反应在常温下
(填“能”或“不能”)自发。
Ⅱ.实验如表所示,可推导出合成氨的速率方程:v=kc(N2)c(H2)c'(NH)。
实验
c(N2)/(mol·L-1)
c(H2)/(mol·L1)
c(NH3)、(mol·L1)
v/(mol·L1·s-1)
m
9
2
2m
n
p
2g
3
m
n
0.1p
10g
4
m
2n
p
2.828g
(2)Y=
(3)根据已知信息,以下措施既能加快反应速率,又能提高H2平衡转化率的是
(填标号)。
a.加压
b.改进催化剂性能
c.升温
d.将N2、H2浓度都变为原来的2倍
Ⅲ.合成氨反应N2(g)+3H2(g)一2NH(g),初始时进料体积比V(N2):V(H2)=1:3,在相同
催化剂条件下平衡气体中NH,的物质的量分数与温度、压强的关系如图所示:
60
图40
Po
10po
0100200300400500600
温度/℃
D
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真题密
(4)a、b化学反应速率较大的是
(填“a”或“b”)。
(5)在500℃、压强为10p。时,N2的转化率为
(保留三位有数字),K。=
[K。为平衡
代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压X物质的量分数),用N8鸟是
含有p。的代数式表示]。
V.如图为利用H2O和空气中的N2以LDH超薄纳米为催化剂在光照下合
成氨的原理。
(6)已知2H2(g)十O2(g)一2H2O(g)△H=-483.6kJ·mol1,则上述
合成氨的热化学方程式为
H2O(g)
02(g
12.(24分)“氢经济”是“双碳”转型中非常关键的一环,大量安全制氢是关键技术之一。
方法一:工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
反应①:H2O(g)十CH,(g)=CO(g)+3H2(g);
反应②:H2O(g)十CO(g)CO2(g)十H2(g)。
(1)下列操作中,能提高CH4平衡转化率的是
(填标号)。
A.增大CH4的浓度
B.分离出CO
C.恒温恒容条件下通入惰性气体
D.加入催化剂
(2)恒温条件下,1L密闭容器中,1 mol CH,(g)和1molH2O(g)反应达平衡时,CH4的转化率为
x,CO2的物质的量为ymol,则反应①的平衡常数K=
(用含x、y的代数式表示,并写出计算过程)。
方法二:可利用金属硫化物催化反应CH4(g)+2H2S(g)一一CS2(g)十4H2(g)△H>0,既可以除
去天然气中的H2S,又可以获得H2。
(3)该反应自发进行的条件是
(填标号)。
A.高温下容易自发
B.低温下容易自发
C.任何温度下都容易自发
D.任何温度下都不容易自发
(4)在恒温、恒容密闭容器中发生该反应,可判断该反应已经达到平衡的是
(填标号)。
A.混合气体的平均摩尔质量不变
B.混合气体的气味不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.CH4与CS2的速率之比为1:1
(5)在恒温、体积为2L的恒容密闭容器中,通入4 mol CH和1 mol H2S的混合气体,初始压强为8MPa,
l0min时体系的压强为8.8MPa,则0~l0min内,v(H2S)=
mol·L1·min1。
(6)若在恒温、恒容的密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是
(填标号)。
A.平衡移动,K一定不变化
B.CH4和H2S按1:2投料反应,当CH4和H2S的物质的量之比不变时反应到达平衡
C.金属硫化物催化该反应的原理是降低活化能,增大活化分子百分数,增加单位时间内有效碰
撞次数,从而加快反应速率
D.达到平衡后,缩小容器体积,正反应速率先减小后变大
方法三:“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能,通过多个化学过程产生H2。如常见的
铁氧化物循环制氢过程如图所示:
HO(g)
太阳能
Fe,O(s)
H(g)←(反应D
(反应→0,(g)
1000KFe0S2500K
(7)写出反应Ⅱ的化学方程式:
(8)设NA为阿伏加德罗常数的值,若该反应生成标准状况下5.6L氢气,转移电子数目为
卷
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