精品解析:湖北省华中师范大学第一附属中学2025-2026学年高二上学期期中检测化学试题
2026-01-26
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.79 MB |
| 发布时间 | 2026-01-26 |
| 更新时间 | 2026-04-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56140482.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年度上学期高二年级期中检测
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
下列推论错误的是
A. 制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B. 退浆环节:催化剂可大幅度加快化学反应速率
C. 退浆环节:加热煮沸可以提高淀粉酶的活性
D. 染色环节:升高体系温度可加快化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备环节中,传统工艺用H2还原靛蓝需7-15天,现代工艺用连二亚硫酸钠作还原剂仅需30分钟,二者均在常温下,还原剂不同导致反应时间显著缩短,说明改变还原剂可调控化学反应速率,A正确;
B.退浆环节中,传统工艺常温浸泡需数天,现代工艺常温加入淀粉酶仅需几分钟,淀粉酶作为催化剂,大幅缩短了反应时间,说明催化剂能大幅度加快化学反应速率,B正确;
C.退浆环节使用的淀粉酶是生物催化剂,其活性受温度影响,存在最适温度,加热煮沸会使酶变性失活,无法提高活性,C错误;
D.染色环节中,常温浸泡需几小时且上色效果差,煮沸仅需几分钟且效果佳,说明升高温度加快了化学反应速率,D正确;
故选C。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列关于的说法正确的是
A. 固体溶于水配成溶液中的数目大于0.1
B. 和在一定条件下充分反应,转移的电子数为
C. 的溶液中含有分子数为
D. 的盐酸溶液中水电离产生的数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.4 g NaOH的物质的量为0.1 mol,溶于水配成250 mL溶液后,NaOH会电离出0.1 mol OH⁻,溶液中还存在水的电离,会额外产生少量OH⁻,因此溶液中OH⁻数目大于0.1NA,A正确;
B.和在一定条件下发生反应:,硫元素由+4价升高至+6价,但可逆反应不能彻底进行,则转移的电子数小于4NA,B错误;
C.的溶液中,CH3COOH的初始物质的量为,由于CH3COOH是弱酸,部分解离,溶液中CH3COOH分子数小于0.05NA,C错误;
D.pH=1的盐酸中,H⁺浓度为,则常温下水电离的OH-浓度为,则水电离出的H⁺浓度为,水电离出的H⁺的物质的量为,数目为,D错误;
故答案选A。
3. 下列事实能用勒夏特列(平衡移动)原理解释的是
A. 硫酸工业中的重要反应,工业上常加入作催化剂
B. 反应,平衡后加入铁粉溶液颜色变浅
C. 密闭容器中发生反应,平衡后增大压强气体颜色变深
D. 反应 ,采用高温条件以提高氨的产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂不影响平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.加入铁粉消耗,浓度降低,平衡逆向移动,浓度降低,溶液颜色变浅,符合勒夏特列原理,B正确;
C.反应前后气体分子数相等,加压平衡不移动,颜色变深是浓度增大导致,与平衡移动无关,C不符合题意;
D.合成氨为放热反应,高温使平衡逆向移动,降低产率,采用高温是为了保证催化剂最佳活性,D不符合题意;
故答案选B。
4. ,将和放入容积为5 L的密闭容器中发生如下反应:,反应5min后达到平衡时容器内B的浓度减少了,下列叙述错误的是
A. 平衡时A、B的转化率均为
B. 平衡时混合气体中C的体积分数为
C. 在内
D. 初始压强和平衡时压强比为4:5
【答案】B
【解析】
【分析】平衡时B物质的浓度减少了0.2mol·L-1,平衡时消耗B的物质的量为5L×0.2mol·L-1=1molB,列三段式:。
【详解】A.平衡时B物质的浓度减少了0.2mol·L-1,平衡时消耗B的物质的量为5L×0.2mol·L-1=1molB,同时消耗0.5molA,A的转化率为×100%=50%、B的转化率为×100%=50%,A正确;
B.A是固体,根据分析可知,平衡时混合气体中C的体积分数为×100%=20%,B错误;
C.C的浓度变化为0.1mol/L,v(C)= =0.02mol/(L·min),C正确;
D.同温同体积,压强比等于气体物质的量比,初始压强和平衡时压强比为=4:5,D正确;
故答案为:B。
5. 在一定温度下的恒容容器中投入、发生反应:,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的有
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总物质的量不再随时间变化
④混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化
⑤和CO的物质的量之比不再变化
⑥的体积分数不再随时间变化
⑦各反应物的物质的量之比等于化学计量数之比
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
【答案】C
【解析】
【详解】反应前后气体物质的量不同,压强是变量,混合气体的压强不再随时间变化时,反应一定达到平衡状态, ①正确:
固体C参与反应,气体总质量是变量,容器体积不变,密度是变量,混合气体的密度不再随时间变化时,反应一定达到平衡状态,②正确:
反应前后气体的化学计量数之和不同,气体总物质的量是变量,混合气体的总物质的量不再随时间变化时,反应一定达到平衡状态,③正确:
反应前气体只有水蒸气,气体的平均摩尔质量为18g/mol,反应生成H2与CO生成比例为1:1,生成物的平均摩尔质量为,反应过程中气体平均摩尔质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化时,反应达到平衡状态, ④正确:
H2与CO生成比例为1:1,比值始终不变,和CO的物质的量之比不再变化时,反应不一定平衡,⑤错误:
H2O是反应物,体积分数随反应减小,的体积分数不再随时间变化时,反应达到平衡状态, ⑥正确:
各反应物的物质的量之比等于化学计量数之比,无法判断浓度是否还发生改变,所以反应不一定平衡,⑦错误:
综上,①、②、③、④、⑥共5项正确,故选C。
6. 在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
B
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1
SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH2
C
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
D
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)为吸热反应,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)为放热反应,ΔH1>ΔH2,A正确;
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO2(g)+O2(g)SO3(g)均为放热反应,ΔH1=2ΔH2,ΔH1﹤ΔH2,B错误;
C.相同物质的量的乙炔完全燃烧,生成液态水放热更多,ΔH1﹤ΔH2,C错误;
D.C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+O2(g)=CO(g),均为放热反应,生成CO属于不完全燃烧,因此ΔH1﹤ΔH2,D错误;
故选A。
7. HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 相同条件下,Z转化为产物的速率:
C. 产物的反应历程分4步进行
D. 生成的历程中最大活化能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据HNO自由基与反应过程的能量变化可知反应物能量较高,生成物能量较低,该反应为放热反应,A正确;
B.生成产物的历程中决速步的活化能为,生成产物的历程中决速步的活化能为,活化能越高反应速率越慢,故Z转化为产物的速率:,B正确;
C.由图可知,生成产物P1的反应历程经过了4个过渡态,分4步进行,C正确;
D.生成产物的历程中决速步的活化能为,生成产物的历程中决速步的活化能为,D错误;
故选D。
8. 探究压强对反应2NO2(g)N2O4(g)平衡的影响。按下图操作:
①活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处②活塞从Ⅱ处→推向Ⅰ处。下列说法正确的是
A. ①混合气颜色无明显变化
B. ②增大压强,此反应平衡正向移动
C. ①开始观察到混合气颜色变浅,是因为平衡正向移动
D. ②K不变,但Q>K,判断平衡正向移动
【答案】B
【解析】
【分析】由实验可知,①中体积增大、浓度变小,气体的颜色变浅,且压强减小时2NO2(红棕色)N2O4(无色)逆向移动,使气体的颜色变深,但比原平衡时颜色浅;②中体积减小、浓度增大,气体的颜色变深,且压强增大时2NO2(红棕色)N2O4(无色)正向移动,气体的颜色变浅,以此来解答。
【详解】A.由上述分析可知,①中混合气体的颜色先变浅后变深,A错误;
B.由分析可知,②为压缩体积,增大容器压强,此反应平衡正向移动,B正确;
C.由分析可知,①开始观察到混合气颜色变浅,是因为容器体积增大,NO2浓度减小,而且减小压强,平衡不会正向移动,C错误;
D.②因温度不变K值不变,压强增大,Q<K,则可判断平衡正向移动,D错误;
故答案为:B。
9. 在2L恒容容器中发生反应:,下列表示的反应速率最快的是
A. 400℃,时,
B. 450℃,时,
C. 300℃,时,
D. 350℃,时,
【答案】D
【解析】
【详解】400℃,时,
450℃,时,
300℃,时,
350℃,时,故反应速率最快的是D。
10. 在催化剂作用下,向容积为1 L的容器中加入1 mol X和3 mol Y,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10 min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A. 由bc段变化,可知该反应ΔH<0
B. 200 ℃时,前10 min的平均反应速率v(X)=0.02 mol/(L·min)
C. 400 ℃时,反应的平衡常数K=2.5
D. 400 ℃时,欲使b点达到d点需要延长反应时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.曲线Ⅰ为平衡时X的转化率随温度变化曲线,升高温度,X的转化率增大,故该反应为吸热反应,ΔH>0,A错误;
B.由图可知,200 ℃时,前10 minX的转化率为20%,故平均反应速率v(X)==0.02 mol/(L·min),B正确;
C.400 ℃时,X的转化率为60%,故平衡常数K=,C正确;
D.b点不是平衡状态,d点是平衡状态,则400 ℃时,欲使b点达到d点需要延长反应时间,D正确;
故选A。
11. 常温下,pH均为2、体积均为的、、溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随的变化关系如图所示,下列叙述错误的是
A. 的电离度:a点<b点
B. 当时,三种溶液同时升高温度,减小
C. 当时,大于
D. 是强酸,、是弱酸,且
【答案】C
【解析】
【分析】根据图知,pH=2的HA、HB、HC溶液分别稀释100倍,HA的pH变成4,说明HA是强酸,HB、HC的pH增大但小于4,则HB、HC为弱酸,且HB的pH增大幅度大于HC,说明HB的酸性>HC,因此酸性HA>HB>HC。
【详解】A.对于HC,b点稀释的倍数大于a点,加水稀释促进弱酸的电离,HC的电离度:a点<b点,故A正确;
B.酸的电离平衡是吸热反应,由于HA为强酸,不存在电离平衡,对HA溶液升高温度,c(A-)不变,对HC溶液升高温度促进HC电离,c(C-)增大,减小,故B正确;
C.当时,pH值HA大于HB,故小于,故C错误;
D.由分析可知,是强酸,、是弱酸,酸性:HB>HC,常温下,,故D正确;
答案选C。
12. 某化学小组欲探究不同条件对化学反应速率的影响,分组进行了如下实验。已知:(30℃及以下,双氧水具有较好的稳定性;忽略溶液体积变化)下列说法不正确的是
编号
0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
1 mol·L-1 H2O2溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
紫色褪去所用的时间/s
Ⅰ
20
20
0
20
t1
Ⅱ
20
V1
10
20
t2
Ⅲ
20
V2
0
30
t3
Ⅳ
20
10
10
30
t4
A. V1=10,V2=20
B. 各组实验充分反应后,产生的氧气的体积均为0.112 L(标准状况下)
C. 实验Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ均可探究温度对反应速率的影响
D. t1<t4,说明浓度越大,反应速率越快
【答案】B
【解析】
【详解】A.各组溶液混合后的总体积一定,,A正确;
B.各组中,物质的量均过量,而反应产生的会催化分解,标准状况下,产生的体积均大于0.112L,B错误;
C.Ⅰ和Ⅲ,Ⅱ和Ⅳ均为温度不同,可探究温度对反应速率的影响,C正确;
D.,说明Ⅰ的反应速率更快,而Ⅰ的温度更低,浓度则大一些,说明浓度对速率的影响更大,D正确;
答案选B。
13. 温度为时,将一定量的和混合气充入固定容积的容器,发生下列反应:
I.
II.
平衡时和CO的转化率及和的物质的量随起始投料比变化如图所示。[选择性以为例,表示为]。
下列说法正确的是
A. 曲线①表示平衡时的转化率变化
B. 曲线③表示物质的量变化
C. ,温度为时,反应II的,则
D. A点对应物质的选择性为
【答案】D
【解析】
【分析】反应Ⅰ、Ⅱ的总反应为:2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g),起始越大,反应正向进行程度越大,CO转化率越大,直到接近100%,而H2的转化率减小,则曲线①表示CO的转化率,曲线②表示H2的转化率;同时随着起始的增大,CH4的产率也逐渐增大,因生成的CO2与H2会发生反应,导致CO2物质的量先增大后减小,则曲线③表示CH4的物质的量,曲线④表示CO2的物质的量,据此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线②表示平衡时的转化率随的变化,A错误;
B.曲线③表示CH4的物质的量,曲线④表示CO2的物质的量,B错误;
C.温度为时,,,平衡时:、、,根据氧元素守恒可知,,反应Ⅱ平衡常数,该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,则,C错误;
D.根据碳守恒:,则的选择性:,D正确;
故选D。
14. 通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的弛豫时间(),可研究快速反应的速率常数()。对于,若将纯水瞬时升温到,测得。已知:时,,(为的平衡浓度,在一定温度下为常数)。下列说法错误的是
A. 时,的平衡常数
B. 瞬间升温到25℃后,突然增大,随后逐渐增大
C. 瞬间升温到25℃后,突然增大,随后保持不变
D. 由题中信息可知25℃时逆反应速率常数约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的电离平衡常数,A正确;
B.升温瞬间增大,导致突然增大;随后H⁺和OH⁻浓度逐渐增加,进一步增大,B正确;
C.升温使增大,而几乎不变,故突然增大后保持稳定,C正确;
D.根据,结合和,计算得,而非,D错误;
故答案选D。
15. 一定温度下,烧杯中有25mL对二甲苯和5mL水,加入bmol HA后充分搅拌并完全溶解,静置平衡后HA在对二甲苯(PX)中浓度为,在水(W)中浓度为。
已知:①实验条件下HA在两相间的分配系数:(只与温度有关);
②HA不能在对二甲苯中电离,在水中电离平衡常数;
③。
忽略溶液混合时体积的变化,下列说法错误的是
A. 水溶液的pH约为3.1
B. 若向平衡体系中再加入对二甲苯,增大
C. 若向平衡体系中再加入20mL水,平衡后
D. 若向平衡体系中再加入NaOH固体,使,平衡后
【答案】C
【解析】
【详解】A.对二甲苯中则,,,A正确;
B.加入对二甲苯减小,不变,所以减小,水的量不变,所以水中减小,总的物质的量不变,则增大,增大,正确;
C.则:,可得,C错误;
D.由可得,则由物料守恒 ,,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。回答下列问题:
I.25℃时,三种弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
HClO
电离平衡常数
,
(1)碳酸二级电离平衡常数的表达式为_______。
(2)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(3)下列反应不能发生的是_______(填选项字母)。
A.
B.
C.
D.
II.醋酸是一种常见的有机酸,在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力的变化如图所示。
(4)①a、b、c三点对应的溶液中,由小到大的顺序是_______(填图中字母,下同)。
②a、b、c三点对应的溶液中,的电离程度最大的是_______。
③b→c的过程中,的值将_______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
④若使b点对应的溶液中增大、减小,可采用的方法是_______(填选项字母)。
A.加入 B.加入固体 C.加入冰醋酸 D.加入固体
【答案】(1)
(2) (3)CD
(4) ①. ②. c ③. 变大 ④. BD
【解析】
【小问1详解】
的电离方程式为:,,则。
【小问2详解】
根据电离平衡常数,酸性:,则酸根结合的能力:,故答案为A>B>D>C。
【小问3详解】
A.酸性:,根据强酸制弱酸原理,和反应生成、,A正确;
B.酸性:,根据强酸制弱酸原理,和反应生成和,B正确;
C.酸性:,根据强酸制弱酸原理,不能和反应生成,C错误;
D.酸性:,根据强酸制弱酸原理,、和反应生成和,D错误;
故答案选CD。
【小问4详解】
①溶液的导电能力越强,氢离子的浓度越大,则a、b、c三点对应的溶液中,由小到大的顺序是;
②加入水的体积越大,醋酸的浓度越低,其电离程度越大,a、b、c三点对应的溶液中,的电离程度最大的是c;
③的过程中减小,而是定值,故的值将变大;
④A.加入,、都减小,A项不符合题意;
B.加入固体,减小,平衡正向移动,增大,B项符合题意;
C.加入冰醋酸,平衡正向移动,增大,增大,C项不符合题意;
D.加入固体,和反应,减小,平衡正向移动,增大,D项符合题意。
故答案选BD。
17. I.某兴趣小组研究影响反应速率的因素:用酸性溶液和(草酸)溶液反应,离子方程式为。实验小组欲通过测定反应速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
(1)可通过测定_______来比较化学反应速率的快慢。
A.酸性高锰酸钾溶液完全褪色所需时间
B.产生相同体积所需时间
C.一定时间内产生的体积
(2)实验发现反应速率变化如图乙,其中时间内速率变快的主要原因可能是:①产物是反应的催化剂,②_______。
II、根据所学知识回答问题:
(3)已知在催化剂存在条件下可发生如下歧化反应:。可以作为水溶液中歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将②补充完整_______。
①
②_____________________
(4)探究①、②反应速率与歧化反应速率的关系,实验如下:分别将饱和溶液加到下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂组成
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=_______。
②比较A、B、C,可得出的结论是_______。
③实验表明,的歧化反应速率D>A,结合①、②反应速率解释原因:_______。
【答案】(1)ABC (2)反应放热
(3)
(4) ①. 0.4 ②. I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 ③. D中由反应②产生的使反应①加快
【解析】
【小问1详解】
A.对于该反应,酸性高锰酸钾溶液呈紫色,随着反应进行会逐渐褪色,所以可以通过测定酸性高锰酸钾溶液完全褪色所需时间来比较反应速率,完全褪色所需时间越短,反应速率越快,A符合题意;
B.产生相同体积CO2所需时间越短,说明反应速率越快,B符合题意;
C.一定时间内产生CO2的体积越大,反应速率越快,C符合题意;
故选ABC。
【小问2详解】
在化学反应中,影响反应速率的因素有温度、浓度、催化剂等。在时间内,反应物浓度是不断减小的,而反应速率却变快,已知产物是反应的催化剂可加快反应速率;另外该反应可能是放热反应,反应放出的热量使体系温度升高,温度升高也会加快反应速率。
【小问3详解】
已知在催化剂存在条件下可发生如下歧化反应:,可以作为水溶液中歧化反应的催化剂,根据反应②=×(总反应-反应①)可知,反应②是:。
【小问4详解】
①B是A的对比实验,A中KI浓度为,B中多了,根据对比实验的唯一变量的要求,则a的值与A相同,即为0.4。
②A中只有时,溶液变黄,一段时间后出现浑浊,说明能催化发生歧化反应;C中只有,无明显现象,说明氢离子单独存在时不具有催化作用,不能使二氧化硫歧化反应速率加快;B中是和,溶液变黄,出现浑浊较A快,结合C可知,氢离子可以加快的催化效果,所以可得出的结论是:是歧化反应的催化剂,单独存在时不具有催化作用,但可以加快歧化反应速率。
③已知催化SO2的反应是由反应①与反应②是分步进行的,两个反应中任何一个反应的速率都会影响总反应的速率。D中直接加入,反应②可立即发生,反应②产生的氢离子使溶液中氢离子浓度增大,从而加快了反应①的速率,所以二氧化硫的歧化反应速率。
18. 二氧化碳加氢制甲烷是实现“双碳”目标的有效方法之一,主要反应为
反应Ⅰ: kJ·mol-1
反应Ⅱ: kJ·mol-1
(1)反应 ,则___________kJ·mol-1。
(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图1。
①由图1可知,有利于获得甲烷的催化剂是___________(填“Cat1”、“Cat2”、“Cat3”或“Cat4”)。
②已知(k为速率常数,R、C均为常数),下列关于反应Ⅱ在题设条件下图像与上述两种催化剂Cat1、Cat2关系对应正确的是___________(图2,填标号)。
(3)反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为:;,其中、分别为正、逆反应速率常数。升高温度时,___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)不同条件下,按照投料同时发生上述反应,的平衡转化率如图3所示。压强、、由大到小的顺序是___________。压强为时,温度高于700℃之后,温度升高转化率增大的原因是___________。
(5)在PMPa、T℃下,将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器,只发生反应Ⅱ,的平衡转化率为25%。同温同压下,若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图4所示),的平衡转化率为40%,则相同时间内出口a和出口b中的质量比为___________。
【答案】(1)-206.1
(2) ①. Cat4 ②. c
(3)增大 (4) ①. >> ②. 二氧化碳的平衡转化率为两个反应的平衡转化率之和,反应Ⅰ放热,温度升高,平衡逆向移动,反应Ⅱ吸热,温度升高平衡正向移动,温度高于700℃之后,温度升高转化率增大的原因是此时二氧化碳的转化率主要取决于反应Ⅱ。
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅰ减去反应Ⅱ得,则。
【小问2详解】
①根据图示可知,催化剂为Cat4时,甲烷生成速率最大且一氧化碳生成速率最小,有利于获得甲烷;
②根据关系式,减小时,温度升高,反应速率加快,速率常数增大,纵坐标增大;根据图1,Cat1比Cat2在相同条件下的速率大,Cat1时活化能小,则斜率大的是Cat1,故选c。
【小问3详解】
反应Ⅱ是吸热反应,升高温度时,正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数,则增大。
【小问4详解】
反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,相同温度下增大压强,平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,故>>;二氧化碳的平衡转化率为两个反应的平衡转化率之和,反应Ⅰ放热,温度升高,平衡逆向移动,反应Ⅱ吸热,温度升高平衡正向移动,温度高于700℃之后,温度升高转化率增大的原因是此时二氧化碳的转化率主要取决于反应Ⅱ。
【小问5详解】
只发生反应Ⅱ,设通入的氢气物质的量为amol,则通入的二氧化碳物质的量为2amol,的平衡转化率为25%,列三段式 ,该反应前后气体分子数不变,用物质的量代替物质的量浓度计算平衡常数。同温同压下,若通入装有催化剂的新型膜反应器,的平衡转化率为40%,列三段式,根据K==,解得n(H2O)a出口=0.1a,则相同时间内出口a和出口b中的质量比=物质的量之比=。
19. 氢能源是一种绿色能源,其工业生产来源之一是天然气,通过甲烷的重整反应获得。
重整反应: ;
副反应I: ;
副反应II: ;
(1)从反应的自发性考虑,重整反应在_______(填“高温”或“低温”)下更有利于反应的进行。从平衡时CO的产率考虑,重整反应应选择_______。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压
(2)若在某温度下,恒压容器中达到平衡后,向平衡体系中通入一定量,重新达到平衡后,将_______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)制备氢气过程中产生积碳对设备产生不利影响,工业上消除积碳的常用反应为_______。(写方程式)
(4)压强恒定为的密闭容器中加入各进行反应。在不同温度下反应达到平衡时,气相中含碳组分的摩尔分数和固体碳的物质的量变化曲线如图所示,曲线_______(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)表示的摩尔分数变化。
(5)压强下、温度为时,图示气相中含碳组分的摩尔分数分别为,反应:的_______(写出计算式);甲烷的转化率为_______,碳的物质的量为_______ mol。
【答案】(1) ①. 高温 ②. B
(2)变大 (3)
(4)乙 (5) ①. ②. 40% ③. 0.3
【解析】
【小问1详解】
要使反应能够自发进行,需满足ΔH-TΔS<0,已知重整反应为 ,已知,同时此反应是气体分子数增加的反应,熵变>0,故在高温条件下有利于反应自发进行;从平衡时CO的产率考虑,该反应正向移动有利于提高的产率,正向反应为吸热反应,同时气体分子数增加,故选择的条件为:高温低压,故答案选B;
【小问2详解】
恒压容器中通入惰性气体Ne(g),容器体积会增大,参与反应的气体浓度降低,平衡会向气体分子数增多的方向(即重整反应正向)移动,故n()将变大;
【小问3详解】
工业上消除积碳(C)的常用反应是碳与水蒸气反应:;
【小问4详解】
根据重整反应: 为吸热反应,温度升高,平衡正移,副反应Ⅱ:为吸热反应,温度升高,平衡正移,则的摩尔分数减小,而副反应Ⅰ:为放热反应,温度升高,平衡逆移,的摩尔分数减小的程度缓慢,故曲线乙代表的摩尔分数随温度的变化,曲线甲代表的摩尔分数随温度的变化;从重整反应、副反应Ⅰ方程式中可以看出,随的减少,增加,曲线甲代表的摩尔分数始终减小,图中曲线丙始终增大,而曲线丁的变化为先增大后减小,故曲线丙表示的摩尔分数随温度的变化,曲线丁表示碳的物质的量变化;
【小问5详解】
根据图像中曲线含义,温度为T0时,图示气相中含碳组分的摩尔分数分别为0.36、为0.24、为0.08,则为,则反应的Kp=;根据H元素守恒可知,生成的的物质的量是参加反应的物质的量的2倍,则转化率;根据初始密闭容器中加入、各1mol,参加反应的为0.4mol,生成的物质的量为0.8mol,平衡时气体总物质的量为,则气相中含碳组分、、总物质的量为,根据碳元素守恒,固相碳的物质的量为。
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2025—2026学年度上学期高二年级期中检测
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
下列推论错误的是
A. 制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B. 退浆环节:催化剂可大幅度加快化学反应速率
C. 退浆环节:加热煮沸可以提高淀粉酶的活性
D. 染色环节:升高体系温度可加快化学反应速率
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列关于的说法正确的是
A. 固体溶于水配成溶液中的数目大于0.1
B. 和在一定条件下充分反应,转移的电子数为
C. 的溶液中含有分子数为
D. 的盐酸溶液中水电离产生的数为
3. 下列事实能用勒夏特列(平衡移动)原理解释的是
A. 硫酸工业中的重要反应,工业上常加入作催化剂
B. 反应,平衡后加入铁粉溶液颜色变浅
C. 密闭容器中发生反应,平衡后增大压强气体颜色变深
D. 反应 ,采用高温条件以提高氨的产率
4. ,将和放入容积为5 L的密闭容器中发生如下反应:,反应5min后达到平衡时容器内B的浓度减少了,下列叙述错误的是
A. 平衡时A、B的转化率均为
B. 平衡时混合气体中C的体积分数为
C. 在内
D. 初始压强和平衡时压强比为4:5
5. 在一定温度下的恒容容器中投入、发生反应:,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的有
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总物质的量不再随时间变化
④混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化
⑤和CO的物质的量之比不再变化
⑥的体积分数不再随时间变化
⑦各反应物的物质的量之比等于化学计量数之比
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
6. 在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
Ⅰ
Ⅱ
A
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
B
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1
SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH2
C
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
D
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
A. A B. B C. C D. D
7. HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 相同条件下,Z转化为产物的速率:
C. 产物的反应历程分4步进行
D. 生成的历程中最大活化能为
8. 探究压强对反应2NO2(g)N2O4(g)平衡的影响。按下图操作:
①活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处②活塞从Ⅱ处→推向Ⅰ处。下列说法正确的是
A. ①混合气颜色无明显变化
B. ②增大压强,此反应平衡正向移动
C. ①开始观察到混合气颜色变浅,是因为平衡正向移动
D. ②K不变,但Q>K,判断平衡正向移动
9. 在2L恒容容器中发生反应:,下列表示的反应速率最快的是
A. 400℃,时,
B. 450℃,时,
C. 300℃,时,
D. 350℃,时,
10. 在催化剂作用下,向容积为1 L的容器中加入1 mol X和3 mol Y,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10 min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A. 由bc段变化,可知该反应ΔH<0
B. 200 ℃时,前10 min的平均反应速率v(X)=0.02 mol/(L·min)
C. 400 ℃时,反应的平衡常数K=2.5
D. 400 ℃时,欲使b点达到d点需要延长反应时间
11. 常温下,pH均为2、体积均为的、、溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随的变化关系如图所示,下列叙述错误的是
A. 的电离度:a点<b点
B. 当时,三种溶液同时升高温度,减小
C. 当时,大于
D. 是强酸,、是弱酸,且
12. 某化学小组欲探究不同条件对化学反应速率的影响,分组进行了如下实验。已知:(30℃及以下,双氧水具有较好的稳定性;忽略溶液体积变化)下列说法不正确的是
编号
0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
1 mol·L-1 H2O2溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
紫色褪去所用的时间/s
Ⅰ
20
20
0
20
t1
Ⅱ
20
V1
10
20
t2
Ⅲ
20
V2
0
30
t3
Ⅳ
20
10
10
30
t4
A. V1=10,V2=20
B. 各组实验充分反应后,产生的氧气的体积均为0.112 L(标准状况下)
C. 实验Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ均可探究温度对反应速率的影响
D. t1<t4,说明浓度越大,反应速率越快
13. 温度为时,将一定量的和混合气充入固定容积的容器,发生下列反应:
I.
II.
平衡时和CO的转化率及和的物质的量随起始投料比变化如图所示。[选择性以为例,表示为]。
下列说法正确的是
A. 曲线①表示平衡时的转化率变化
B. 曲线③表示物质的量变化
C. ,温度为时,反应II的,则
D. A点对应物质的选择性为
14. 通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的弛豫时间(),可研究快速反应的速率常数()。对于,若将纯水瞬时升温到,测得。已知:时,,(为的平衡浓度,在一定温度下为常数)。下列说法错误的是
A. 时,的平衡常数
B. 瞬间升温到25℃后,突然增大,随后逐渐增大
C. 瞬间升温到25℃后,突然增大,随后保持不变
D. 由题中信息可知25℃时逆反应速率常数约为
15. 一定温度下,烧杯中有25mL对二甲苯和5mL水,加入bmol HA后充分搅拌并完全溶解,静置平衡后HA在对二甲苯(PX)中浓度为,在水(W)中浓度为。
已知:①实验条件下HA在两相间的分配系数:(只与温度有关);
②HA不能在对二甲苯中电离,在水中电离平衡常数;
③。
忽略溶液混合时体积的变化,下列说法错误的是
A. 水溶液的pH约为3.1
B. 若向平衡体系中再加入对二甲苯,增大
C. 若向平衡体系中再加入20mL水,平衡后
D. 若向平衡体系中再加入NaOH固体,使,平衡后
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。回答下列问题:
I.25℃时,三种弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
HClO
电离平衡常数
,
(1)碳酸二级电离平衡常数的表达式为_______。
(2)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(3)下列反应不能发生的是_______(填选项字母)。
A.
B.
C.
D.
II.醋酸是一种常见的有机酸,在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力的变化如图所示。
(4)①a、b、c三点对应的溶液中,由小到大的顺序是_______(填图中字母,下同)。
②a、b、c三点对应的溶液中,的电离程度最大的是_______。
③b→c的过程中,的值将_______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
④若使b点对应的溶液中增大、减小,可采用的方法是_______(填选项字母)。
A.加入 B.加入固体 C.加入冰醋酸 D.加入固体
17. I.某兴趣小组研究影响反应速率的因素:用酸性溶液和(草酸)溶液反应,离子方程式为。实验小组欲通过测定反应速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
(1)可通过测定_______来比较化学反应速率的快慢。
A.酸性高锰酸钾溶液完全褪色所需时间
B.产生相同体积所需时间
C.一定时间内产生的体积
(2)实验发现反应速率变化如图乙,其中时间内速率变快的主要原因可能是:①产物是反应的催化剂,②_______。
II、根据所学知识回答问题:
(3)已知在催化剂存在条件下可发生如下歧化反应:。可以作为水溶液中歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将②补充完整_______。
①
②_____________________
(4)探究①、②反应速率与歧化反应速率的关系,实验如下:分别将饱和溶液加到下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂组成
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=_______。
②比较A、B、C,可得出的结论是_______。
③实验表明,的歧化反应速率D>A,结合①、②反应速率解释原因:_______。
18. 二氧化碳加氢制甲烷是实现“双碳”目标的有效方法之一,主要反应为
反应Ⅰ: kJ·mol-1
反应Ⅱ: kJ·mol-1
(1)反应 ,则___________kJ·mol-1。
(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图1。
①由图1可知,有利于获得甲烷的催化剂是___________(填“Cat1”、“Cat2”、“Cat3”或“Cat4”)。
②已知(k为速率常数,R、C均为常数),下列关于反应Ⅱ在题设条件下图像与上述两种催化剂Cat1、Cat2关系对应正确的是___________(图2,填标号)。
(3)反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为:;,其中、分别为正、逆反应速率常数。升高温度时,___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)不同条件下,按照投料同时发生上述反应,的平衡转化率如图3所示。压强、、由大到小的顺序是___________。压强为时,温度高于700℃之后,温度升高转化率增大的原因是___________。
(5)在PMPa、T℃下,将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器,只发生反应Ⅱ,的平衡转化率为25%。同温同压下,若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图4所示),的平衡转化率为40%,则相同时间内出口a和出口b中的质量比为___________。
19. 氢能源是一种绿色能源,其工业生产来源之一是天然气,通过甲烷的重整反应获得。
重整反应: ;
副反应I: ;
副反应II: ;
(1)从反应的自发性考虑,重整反应在_______(填“高温”或“低温”)下更有利于反应的进行。从平衡时CO的产率考虑,重整反应应选择_______。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压
(2)若在某温度下,恒压容器中达到平衡后,向平衡体系中通入一定量,重新达到平衡后,将_______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)制备氢气过程中产生积碳对设备产生不利影响,工业上消除积碳的常用反应为_______。(写方程式)
(4)压强恒定为的密闭容器中加入各进行反应。在不同温度下反应达到平衡时,气相中含碳组分的摩尔分数和固体碳的物质的量变化曲线如图所示,曲线_______(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)表示的摩尔分数变化。
(5)压强下、温度为时,图示气相中含碳组分的摩尔分数分别为,反应:的_______(写出计算式);甲烷的转化率为_______,碳的物质的量为_______ mol。
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