精品解析：广东实验中学深圳学校2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题

2024-2025学年秋季学期高二年级第一次段考 化学试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡密封线内相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。 2、选择题每小题选出答案后，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；不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 Mg-24 第一部分 选择题(共44分) 一、单项选择题(本题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 人民对美好生活的向往，就是我们的奋斗目标。下列航天、生产和生活中的设备工作时，主要将化学能转化为热能的是 A．比亚迪刀片电池 B．快舟火箭燃料燃烧 C．天霸光伏热水器 D．大亚湾核能发电 A. A B. B C. C D. D 2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列诗句中主要涉及吸热反应的是 A. 于谦《石灰吟》：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。” B. 于谦《咏煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉。” C. 白居易《赋得古原草送别》：“野火烧不尽，春风吹又生。” D. 李商隐《相见时难别亦难》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。” 3. 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 4. H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是 A. 该反应为放热反应 B. ①→②：断开H −H键和N≡N时需要吸收能量 C. ②→③：原子重新组合形成了N −H键 D. 选择不同的催化剂会改变此反应∆H的数值 5. 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．加热CuCl2溶液，蓝色变为黄绿色，冷却后又变为蓝色 B．平衡体系加压后颜色变深 C．加压后气体颜色先变深后变浅 D．打开可乐瓶盖有气泡立即逸出 A. A B. B C. C D. D 6. 气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A. B. C. D. 7. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 甲测定双氧水分解反应的化学反应速率 B. 乙证明分解反应催化效果好于 C. 丙探究温度对平衡的影响 D. 丁测定中和反应的反应热 8. 研究CO2与CH4的反应使之转化为H2和CO对减缓燃料危机、减少温室效应具有重大意义。该过程发生的主要反应： 下列叙述正确的是 A. 升温既加快了化学反应速率，降低了CO2的转化率 B. 该反应在低温条件下易自发 C. 向体系中通入过量的CO2，可以提高CH4的转化率 D. 平衡后增大压强，该反应增大，减小 9. 中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究方面取得了新进展，其反应过程如图。相关说法错误的是 A. 消耗的与生成的质量比为 B. 反应中、一定要与催化剂接触 C. 反应过程中“”分成“”和“” D. 该研究有利于实现“碳中和”目标 10. 11.用钌()基催化剂催化和的反应示意图如图，当反应生成46 g液态时放出31.2 的热量。下列说法正确的是 A. 反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 B. 图示中物质I、II、III均为该反应的催化剂 C. 若反应II为决速步骤，则反应II的活化能最低 D. 由题意知： 11. 我国科研工作者研究MgO(s)与CH4(g)作用最终生成Mg(s)与CH3OH(g)的物质相对能量-反应进程曲线如下图。下列叙述正确的是 A. 中间体比更稳定 B. 使用催化剂能提高CH3OH(g)的平衡产率 C. 该反应进程中的最大能垒(活化能)为 D. 总反应的热化学方程式： 12. 已知： ，改变某一反应条件(温度)，下列图象正确的是 A. B. C. D. 13. 在硫酸工业中，使氧化为的反应为 。下表列出了恒容密闭容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A. 通入适当过量的氧气，既有利于提高反应速率，又有利于增大的转化率 B. 尾气中的需要回收循环利用，防止污染环境并提高原料的利用率 C. 在实际生产中，应选择的条件是450℃，10MPa D. 在实际生产中，选定的温度为400-500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 14. 某兴趣小组探究转化率与温度的关系，在相同催化剂条件下，向容积为的容器中分别加入2molX和5molY，发生反应：2X(g)＋Y(s)2Z(g)，在不同温度下，测得X的平衡转化率为曲线I和反应10min时X的转化率为曲线II。下列说法正确的是 A. 该反应正反应为放热反应 B. bc段变化可能是催化剂活性降低导致 C. 400℃时，该反应的平衡常数K=2 D. b、c、d三点均达到平衡状态 15. 合成氨反应为。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数ω(NH3)的变化曲线。下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应，如果加入适当的催化剂，图1中的E和都减小 B. 图2中内该反应的平均速率，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为b C. 图3中，三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是点 D. 图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则： 16. 已知气相直接水合法可以制取乙醇：。在的条件下投料，乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法不正确的是 A. B. 在p2、280℃条件下，C点的 C. A点对应条件下反应达到平衡时CH3CH2OH(g)的物质的量分数约为11.1% D. 二、非选择题(本题包含4小题，共56分。) 17. 关注环境问题，深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。 （1）一定条件下，的反应历程如图所示： 该反应是______反应(填“吸热”或“放热”)，反应历程分______步进行。 （2）已知： ① ② ③ 和CO反应生成和NO的热化学方程式______。 （3）一定条件下，在容积为3L的密闭容器中反应：达到化学平衡状态，该反应______0，根据题目有关信息请在下面坐标图中标示出该化学反应过程的能量变化______。 （4）已知CO和反应转化为无毒的气体，，CO和在催化剂的表面发生两步反应，第一步反应为；则第二步反应为____________。 18. (一)二甲醚()具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。工业上以合成气()为原料“一步法”合成二甲醚的总反应为： kJ·mol。 （1）600℃时，在复合催化剂作用下，反应器中发生了下列反应： Ⅰ.合成气合成甲醇： Ⅱ.甲醇脱水生成二甲醚： 0kJ⋅mol，则___________。 (二)Ⅲ.水煤气变换反应： kJ⋅mol。 （2）一定条件下，CO的起始浓度为0.6 mol·L，10 min后反应Ⅰ达到化学平衡，CO的平衡转化率为50%，则0∼10 min 的平均反应速率为___________。 （3）反应Ⅲ，水煤气变换部分基元反应如下： 基元反应 活化能(eV) 反应热(eV) ① 0 -1.73 ② 0.81 -0.41 第②步基元反应逆反应的活化能为___________eV。 (三)目前又有一种新合成二甲醚的方法是以和为原料直接反应，其反应原理为： kJ·mol （4）在___________下该反应能自发进行。 A．低温 B．高温 C．任何温度 （5）在恒容绝热密闭容器中，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。 A. B. 容器内体积分数不变 C. 容器内温度保持不变 D. 单位时间内断裂6 mol键，同时断裂3 mol键 （6）当时，实验测得的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示： 图中压强(p)从大到小顺序为___________。 A. B. C. D. （7）若在1 L密闭容器中充入0.2 mol 和0.6 mol ，的平衡转化率对应图1中A点，则在此温度下，该反应的化学平衡常数___________(取整数)。 19. 研究化学反应速率对于科学研究和工农业生产具有重要的指导意义。 Ⅰ．实验一：测定化学反应速率 【实验原理】硫酸与硫代硫酸钠溶液混合，会产生乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。 【实验用品】0.1 mol/L 溶液。0.5 mol/L 溶液、蒸馏水。试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。 （1）为保证实验的准确性和可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是___________。 （2）除如图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验仪器是___________(填名称)；圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为___________。 实验二：探究化学反应速率的影响因素并定量计算 实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL 体积/mL 温度/℃ Ⅰ 0.1 8 0.5 10 V 20 Ⅱ 0.1 10 0.5 10 0 a Ⅲ 0.1 10 0.5 10 0 30 （3）①实验Ⅰ、Ⅱ探究___________对化学反应速率的影响。 ②V=___________，a=___________。 ③用pH传感器测得实验Ⅲ在40 s时为，则该反应在40 s内的平均化学反应速率___________。 Ⅱ．硫酰氯常用于有机合成。制备原理： 。实验测得速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。m、n为反应级数，可以为整数、分数、正数、负数和0)。 为了测得反应级数，实验数据记录如下： 序号 速率 a 0.10 0.10 b 0.20 0.10 c 0.10 0.05 （4）根据上述实验结果，计算m=___________，n=___________，k=___________。 20. 我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH：。 （1）已知相关键能数据如表所示，则上述反应的______。 化学键 键能 436 464 803 326 414 （2）有利于提高甲醇平衡产率的条件是______(填字母)。 A. 高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压 （3）该反应经过如下步骤来实现： Ⅰ． ； Ⅱ． 。 ①反应Ⅰ、Ⅱ的(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。 图中线______(填“a”或“b”)表示反应Ⅰ的随的变化。 ②已知反应Ⅰ是整个反应的决速步，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______(填字母)。 A． B． C． D． （4）实验室在模拟该反应的过程中，将气体体积比为1：3的CO2和H2混合气体按相同流速通过反应器，CO2的转化率[α(CO2)]随温度和压强的变化关系如图所示(已知：该反应的催化剂活性受温度影响变化不大)。 ①p1______p2(填“＞”“＜”或“=”)。 ②分析236℃后曲线变化可能的原因：____________。 ③中①标为(237，20)，请计算此时反应的平衡常数Kx=______。 [对于反应，，x为物质的量分数]。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年秋季学期高二年级第一次段考 化学试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡密封线内相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。 2、选择题每小题选出答案后，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；不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 Mg-24 第一部分 选择题(共44分) 一、单项选择题(本题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 人民对美好生活的向往，就是我们的奋斗目标。下列航天、生产和生活中的设备工作时，主要将化学能转化为热能的是 A．比亚迪刀片电池 B．快舟火箭燃料燃烧 C．天霸光伏热水器 D．大亚湾核能发电 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．比亚迪刀片电池是将化学能转化为电能的装置，主要能量转化为化学能→电能，A错误； B．快舟火箭燃料燃烧是化学反应，燃料的化学能通过燃烧转化为热能及光能等，主要能量转化为化学能→热能，B正确； C．天霸光伏热水器利用太阳能转化为热能，能量来源为太阳能，非化学能，C错误； D．大亚湾核能发电是核能（核裂变释放能量）转化为热能，再转化为电能，能量来源为核能，非化学能，D错误； 故选B。 2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列诗句中主要涉及吸热反应的是 A. 于谦《石灰吟》：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。” B. 于谦《咏煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉。” C. 白居易《赋得古原草送别》：“野火烧不尽，春风吹又生。” D. 李商隐《相见时难别亦难》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。” 【答案】A 【解析】 【详解】A．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，涉及碳酸钙的分解，故为吸热反应，A符合题意； B．爝火燃回春浩浩，说明物质燃烧时放热，化学能转化为热能，是放热反应，B不符合题意； C．野火烧不尽，春风吹又生，涉及燃烧，是放热反应，C不符合题意； D．蜡炬燃烧是放热，D不符合题意； 故选A。 3. 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。 4. H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是 A. 该反应为放热反应 B. ①→②：断开H −H键和N≡N时需要吸收能量 C. ②→③：原子重新组合形成了N −H键 D. 选择不同的催化剂会改变此反应∆H的数值 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据图中信息反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应为放热反应，故A正确； B．断键吸收热量，因此①→②是断开H −H键和N≡N时，因此需要吸收能量，故B正确； C．②→③中是原子重新组合形成了N −H键，故C正确； D．选择不同的催化剂会改变反应的活化能，但反应∆H的数值不变，故D错误。 综上所述，答案为D。 5. 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．加热CuCl2溶液，蓝色变为黄绿色，冷却后又变为蓝色 B．平衡体系加压后颜色变深 C．加压后气体颜色先变深后变浅 D．打开可乐瓶盖有气泡立即逸出 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．CuCl2溶液中存在配离子转化的可逆平衡，该反应为吸热反应，加热平衡正向移动，冷却平衡逆向移动，颜色发生变化，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．H2与I2生成HI的反应是气体分子数不变的可逆反应，加压后平衡不移动，颜色变深仅因为体积减小导致I2浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．存在的可逆平衡，加压后先因体积减小NO2浓度增大颜色变深，后平衡正向移动NO2浓度降低颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．可乐中存在的溶解平衡，打开瓶盖压强减小，平衡正向移动，CO2逸出产生气泡，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 6. 气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由盖斯定律可知，反应③=②-3×①，则，故答案选A。 7. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 甲测定双氧水分解反应的化学反应速率 B. 乙证明分解反应催化效果好于 C. 丙探究温度对平衡的影响 D. 丁测定中和反应的反应热 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲装置中，不能用长颈漏斗，产生的气体会从漏斗逸出，应该改为分液漏斗，且未明确时间测量装置，无法准确测定单位时间内气体体积变化，不能测定反应速率，A错误； B．乙装置中，和的阴离子不相同，可能因阴离子差异干扰催化效果比较，无法证明催化效果好于，B错误； C．丙装置中，正反应为放热反应，热水浴温度升高平衡逆向移动，浓度增大，颜色加深，冰水浴温度降低平衡正向移动浓度增大，颜色变浅，通过对比两烧瓶颜色变化可探究温度对平衡的影响，C正确； D．丁装置测定中和热时，缺少搅拌器，无法使反应液温度均匀，导致温度计读数不准确，不能准确测定反应热，D错误； 故选C。 8. 研究CO2与CH4的反应使之转化为H2和CO对减缓燃料危机、减少温室效应具有重大意义。该过程发生的主要反应： 下列叙述正确的是 A. 升温既加快了化学反应速率，降低了CO2的转化率 B. 该反应在低温条件下易自发 C. 向体系中通入过量的CO2，可以提高CH4的转化率 D. 平衡后增大压强，该反应增大，减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应正反应为吸热反应，升温加快反应速率的同时，平衡正向移动，CO2的转化率升高，A错误； B．反应自发的判据为，该反应、，需在高温下才能满足，低温条件下不易自发，B错误； C．向体系中通入过量CO2，反应物浓度增大，平衡正向移动，可以提高CH4的转化率，C正确； D．平衡后增大压强，反应物、生成物浓度均增大，、均增大，增大幅度大于，平衡逆向移动，D错误； 故选C。 9. 中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究方面取得了新进展，其反应过程如图。相关说法错误的是 A. 消耗的与生成的质量比为 B. 反应中、一定要与催化剂接触 C. 反应过程中“”分成“”和“” D. 该研究有利于实现“碳中和”目标 【答案】A 【解析】 【分析】由微观示意图可知：该反应化学方程式为。 【详解】A．由化学方程式可知：每有44份质量的二氧化碳气体与6份质量的氢气在催化剂条件下完全反应生成32份质量的甲醇和18份质量的水，消耗的与生成的质量比，A错误； B．反应中、一定要与催化剂接触，增大接触面积，B正确； C．化学变化的实质：分子破裂成原子，原子自由组合生成新的分子，反应过程中“”分成“”和“”，C正确； D．该反应消耗二氧化碳，有利于实现“碳中和”目标，D正确； 故选：A。 10. 11.用钌()基催化剂催化和的反应示意图如图，当反应生成46 g液态时放出31.2 的热量。下列说法正确的是 A. 反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 B. 图示中物质I、II、III均为该反应的催化剂 C. 若反应II为决速步骤，则反应II的活化能最低 D. 由题意知： 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应中断裂了H-H非极性键和CO2中的C=O极性键，形成的HCOOH中的化学键均为极性键（如C-H、C-O、O-H），无非极性键形成，A错误； B．催化剂先消耗后生成，反应前后不变，图示中I为催化剂，II、III为中间产物（先生成后又消耗），B错误； C．决速步骤是反应速率最慢的一步，对应的活化能最高，C错误； D．46 g HCOOH物质的量为1 mol，生成1 mol HCOOH(l)放热31.2 kJ，反应的ΔH=-31.2 kJ·mol-1，D正确； 故答案选D。 11. 我国科研工作者研究MgO(s)与CH4(g)作用最终生成Mg(s)与CH3OH(g)的物质相对能量-反应进程曲线如下图。下列叙述正确的是 A. 中间体比更稳定 B. 使用催化剂能提高CH3OH(g)的平衡产率 C. 该反应进程中的最大能垒(活化能)为 D. 总反应的热化学方程式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．物质具有能量越低，物质越稳定。由图可知相对能量为，低于的，故更稳定，A错误； B．催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，无法提高的平衡产率，B错误； C．活化能为过渡态与前一中间体的能量差，第一阶段能垒为，第二阶段能垒为，故最大能垒为，C正确； D．总反应焓变生成物总能量反应物总能量，D错误； 故选C。 12. 已知： ，改变某一反应条件(温度)，下列图象正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动。升高温度的瞬间，正、逆反应速率均增大，图中升高温度时正反应速率未瞬间突变，变化不合理，A错误； B．温度，温度越高反应速率越快，先达到平衡应先出现拐点。该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率，B错误； C．该反应为放热反应，相同压强条件下，升高温度平衡逆向移动，的体积分数应减小，即时的体积分数小于时，图示变化不合理，C错误； D．化学平衡常数只与温度有关，温度不变时，改变压强平衡常数不变，图示曲线变化合理，D正确； 故选D。 13. 在硫酸工业中，使氧化为的反应为 。下表列出了恒容密闭容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A. 通入适当过量的氧气，既有利于提高反应速率，又有利于增大的转化率 B. 尾气中的需要回收循环利用，防止污染环境并提高原料的利用率 C. 在实际生产中，应选择的条件是450℃，10MPa D. 在实际生产中，选定的温度为400-500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 【答案】C 【解析】 【详解】A．容器为恒容刚性容器，充入与反应无关的气体，气体的浓度不变，转化率不变，A正确； B．会造成酸雨，污染环境，尾气中的需要回收循环利用，防止污染环境并提高原料的利用率，B正确； C．根据表格数据可知，450℃时二氧化硫的转化率比500℃时的高，虽然10MPa时转化率增大，但对设备要求高，故应选择450℃，5MPa，C错误； D．为了催化剂的活性最佳，温度选定为400~500℃，D正确； 答案选C。 14. 某兴趣小组探究转化率与温度的关系，在相同催化剂条件下，向容积为的容器中分别加入2molX和5molY，发生反应：2X(g)＋Y(s)2Z(g)，在不同温度下，测得X的平衡转化率为曲线I和反应10min时X的转化率为曲线II。下列说法正确的是 A. 该反应正反应为放热反应 B. bc段变化可能是催化剂活性降低导致 C. 400℃时，该反应的平衡常数K=2 D. b、c、d三点均达到平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．升高温度，平衡转化率增大，平衡正向移动，正反应是吸热反应，故A错误； B．ab阶段随温度升高，转化率增大，bc阶段随温度升高，转化率减小，该变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致，故B正确； C．400℃时，X的平衡转化率为60%，依题意可知其起始浓度为1mol/L，由反应的方程式可得，反应的平衡常数==2.25，故C错误； D．曲线Ⅰ表示X的平衡转化率，b、c两点均在曲线Ⅰ下方，不是平衡状态，d点在曲线Ⅰ上，表示平衡状态，故D错误； 故选B。 15. 合成氨反应为。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数ω(NH3)的变化曲线。下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应，如果加入适当的催化剂，图1中的E和都减小 B. 图2中内该反应的平均速率，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为b C. 图3中，三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是点 D. 图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则： 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入催化剂能降低反应的活化能E，但反应的焓变ΔH不变，A错误； B．速率之比等于化学计量数之比，0～10min内氮气的物质的量变化量为0.6mol-0.3mol=0.3mol，，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L，初始氮气的物质的量不变，由于压强增大，平衡向正反应移动，氮气的物质的量小于原平衡，故n(N2)的变化曲线为d，B错误； C．图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，故a、b、c都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故c的氮气的转化率最高，C正确； D．氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，温度越高化学平衡常数越小，故K1＞K2，D错误； 故选C。 16. 已知气相直接水合法可以制取乙醇：。在的条件下投料，乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法不正确的是 A. B. 在p2、280℃条件下，C点的 C. A点对应条件下反应达到平衡时CH3CH2OH(g)的物质的量分数约为11.1% D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，升高温度乙烯平衡转化率降低，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，故A正确； B．C点在p2曲线下方，说明280℃时C点乙烯转化率低于平衡值，反应需正向进行以达到平衡，此时v正＞v逆，故B正确； C．A点乙烯转化率为20%，设初始n(H2O)=n(C2H4)=1 mol，平衡时n(C2H4)= n(H2O)=0.8 mol，n(CH3CH2OH)=0.2 mol，总物质的量=1.8 mol，乙醇物质的量分数==11.1%，故C正确； D．该反应为气体分子数减少的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，乙烯转化率增大，图像中P2曲线转化率高于p1，所以p2＞p1，故D不正确； 答案选D。 二、非选择题(本题包含4小题，共56分。) 17. 关注环境问题，深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。 （1）一定条件下，的反应历程如图所示： 该反应是______反应(填“吸热”或“放热”)，反应历程分______步进行。 （2）已知： ① ② ③ 和CO反应生成和NO的热化学方程式______。 （3）一定条件下，在容积为3L的密闭容器中反应：达到化学平衡状态，该反应______0，根据题目有关信息请在下面坐标图中标示出该化学反应过程的能量变化______。 （4）已知CO和反应转化为无毒的气体，，CO和在催化剂的表面发生两步反应，第一步反应为；则第二步反应为____________。 【答案】（1） ①. 放热 ②. 2 （2） （3） ①. ＜ ②. 或 （4） 【解析】 【小问1详解】 由反应历程图可知，起点反应物的总能量高于终点生成物的总能量，故该反应为放热反应；图中有过渡态1、过渡态2两个能量峰，说明反应历程分2步进行； 【小问2详解】 根据盖斯定律，将已知热化学方程式组合，可整理得目标反应。对应焓变为，因此热化学方程式为； 【小问3详解】 由左图可知，500 ℃ 的曲线先达到平衡，说明温度越高反应速率越快；同时 500 ℃ 时的平衡物质的量小于 300 ℃，说明升高温度使平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，。在右侧能量变化图中，应使反应物总能量高于生成物总能量，即上方横线表示，下方横线表示，并标注； 【小问4详解】 总反应为，第一步为。用总反应减去第一步，消去和，可得第二步反应为。 18. (一)二甲醚()具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。工业上以合成气()为原料“一步法”合成二甲醚的总反应为： kJ·mol。 （1）600℃时，在复合催化剂作用下，反应器中发生了下列反应： Ⅰ.合成气合成甲醇： Ⅱ.甲醇脱水生成二甲醚： 0kJ⋅mol，则___________。 (二)Ⅲ.水煤气变换反应： kJ⋅mol。 （2）一定条件下，CO的起始浓度为0.6 mol·L，10 min后反应Ⅰ达到化学平衡，CO的平衡转化率为50%，则0∼10 min 的平均反应速率为___________。 （3）反应Ⅲ，水煤气变换部分基元反应如下： 基元反应 活化能(eV) 反应热(eV) ① 0 -1.73 ② 0.81 -0.41 第②步基元反应逆反应的活化能为___________eV。 (三)目前又有一种新合成二甲醚的方法是以和为原料直接反应，其反应原理为： kJ·mol （4）在___________下该反应能自发进行。 A．低温 B．高温 C．任何温度 （5）在恒容绝热密闭容器中，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。 A. B. 容器内体积分数不变 C. 容器内温度保持不变 D. 单位时间内断裂6 mol键，同时断裂3 mol键 （6）当时，实验测得的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示： 图中压强(p)从大到小顺序为___________。 A. B. C. D. （7）若在1 L密闭容器中充入0.2 mol 和0.6 mol ，的平衡转化率对应图1中A点，则在此温度下，该反应的化学平衡常数___________(取整数)。 【答案】（1）-100.46 kJ•mol-1 （2）0.06mol/(L•min) （3）1.22eV （4）A （5）BC （6）A （7）23 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，方程式“”-“”然后除以2的得方程式，故ΔH1=×(-221.51+20.59)kJ/mol=-100.46 kJ•mol-1； 【小问2详解】 ；一定条件下，CO的起始浓度为0.6mol•L−1，10min后反应Ⅰ达到化学平衡，CO的平衡转化率为50%，达到平衡状态时消耗的c(CO)=0.6mol/L×50%=0.3mol/L，则0～10minCO的平均反应速率为=0.03mol/(L•min)，相同时间内v(H2)=2v(CO)=0.03mol/(L•min)×2=0.06mol/(L•min)； 【小问3详解】 ΔH=Ea(正)-Ea(逆)，则Ea(逆)=Ea(正)-ΔH=(0.81+0.41)eV=1.22eV； 【小问4详解】 该反应ΔH＜0，ΔS＜0，如果该反应能自发进行，则ΔH-TΔS＜0，需要在低温条件下，答案为A； 【小问5详解】 A．时，速率之比不等于计量数之比，正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故A不选； B．随着反应的进行，二甲醚的体积分数增大，当容器内CH3OCH3体积分数不变，反应达到平衡状态，故B选； C．绝热条件下，反应放热，如果没有平衡，向右进行时容器内温度逐渐升高，当容器内温度保持不变，反应达到平衡状态，故C选； D．单位时间内断裂6mol H—H键，同时断裂3mol H—O键，正逆反应的速率不相等，反应没有达到平衡状态，故D不选； 答案选BC； 【小问6详解】 当时，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，根据图知，压强：p1＞p2＞p3，故答案为：A； 【小问7详解】 若在1L密闭容器中充入0.2mol CO2和0.6mol H2，CO2的平衡转化率对应图1中A点，消耗的c(CO2)=0.2mol/L×50%=0.1mol/L；列三段式如下： 则在此温度下，该反应的化学平衡常数K==≈23。 19. 研究化学反应速率对于科学研究和工农业生产具有重要的指导意义。 Ⅰ．实验一：测定化学反应速率 【实验原理】硫酸与硫代硫酸钠溶液混合，会产生乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。 【实验用品】0.1 mol/L 溶液。0.5 mol/L 溶液、蒸馏水。试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。 （1）为保证实验的准确性和可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是___________。 （2）除如图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验仪器是___________(填名称)；圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为___________。 实验二：探究化学反应速率的影响因素并定量计算 实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL 体积/mL 温度/℃ Ⅰ 0.1 8 0.5 10 V 20 Ⅱ 0.1 10 0.5 10 0 a Ⅲ 0.1 10 0.5 10 0 30 （3）①实验Ⅰ、Ⅱ探究___________对化学反应速率的影响。 ②V=___________，a=___________。 ③用pH传感器测得实验Ⅲ在40 s时为，则该反应在40 s内的平均化学反应速率___________。 Ⅱ．硫酰氯常用于有机合成。制备原理： 。实验测得速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。m、n为反应级数，可以为整数、分数、正数、负数和0)。 为了测得反应级数，实验数据记录如下： 序号 速率 a 0.10 0.10 b 0.20 0.10 c 0.10 0.05 （4）根据上述实验结果，计算m=___________，n=___________，k=___________。 【答案】（1）检查装置的气密性 （2） ①. 计时器 ②. （3） ①. Na2S2O3溶液的浓度 ②. 2 ③. 20 ④. （4） ①. 1 ②. 1 ③. 0.6 【解析】 【小问1详解】 该实验需要测定产生气体的体积，实验前应先进行的操作是：检查装置的气密性； 【小问2详解】 测定反应速率需要测定一段时间内产生气体的体积，还需要的仪器为计时器；圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为：； 【小问3详解】 研究外界因素对反应速率的影响时，需要固定单一变量，实验I、II中Na2S2O3溶液的体积不同，故温度相同，a为20，溶液总体积为20 mL，故V=2 mL，实验Ⅰ、Ⅱ探究Na2S2O3溶液的浓度对化学反应速率的影响；实验Ⅱ、ⅡⅠ探究温度对化学反应速率的影响。 ①根据分析，实验Ⅰ、Ⅱ探究Na2S2O3溶液的浓度对化学反应速率的影响； ②根据分析，V=2，a=20； ③初始时，40 s时为，反应为：，则该反应在40 s内的平均化学反应速为； 【小问4详解】 b组SO2浓度为a组的2倍，速率也为a组的2倍，故m=1；b组SO2浓度为c组的2倍，Cl2浓度为c组的2倍，速率为c组的4倍，故n=1；将m=1、n=1代入a组数据中可得：，解得。 20. 我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH：。 （1）已知相关键能数据如表所示，则上述反应的______。 化学键 键能 436 464 803 326 414 （2）有利于提高甲醇平衡产率的条件是______(填字母)。 A. 高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压 （3）该反应经过如下步骤来实现： Ⅰ． ； Ⅱ． 。 ①反应Ⅰ、Ⅱ的(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。 图中线______(填“a”或“b”)表示反应Ⅰ的随的变化。 ②已知反应Ⅰ是整个反应的决速步，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______(填字母)。 A． B． C． D． （4）实验室在模拟该反应的过程中，将气体体积比为1：3的CO2和H2混合气体按相同流速通过反应器，CO2的转化率[α(CO2)]随温度和压强的变化关系如图所示(已知：该反应的催化剂活性受温度影响变化不大)。 ①p1______p2(填“＞”“＜”或“=”)。 ②分析236℃后曲线变化可能的原因：____________。 ③中①标为(237，20)，请计算此时反应的平衡常数Kx=______。 [对于反应，，x为物质的量分数]。 【答案】（1）-46 （2）B （3） ①. b ②. A （4） ①. ＞ ②. 该反应为放热反应，反应达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，CO2的转化率在236℃后逐渐降低 ③. 【解析】 【小问1详解】 反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；则上述反应的 【小问2详解】 反应为气体分子数减小的放热反应，则低温高压利于平衡正向移动，利于提高甲醇平衡产率，故选B； 【小问3详解】 ①反应Ⅰ为吸热反应，随着温度的升高，反应Ⅰ的K增大，即随着的增大K减小，所以Ⅰ的线为b； ②A．该图像表示：反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，反应Ⅰ为决速步，总反应为放热反应，A项正确； B．该图像表示：反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，反应Ⅰ为决速步，总反应为吸热，B项错误； C．该图像表示：反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，反应Ⅱ为决速步，总反应为吸热，C项错误； D．该图像表示：反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，反应Ⅱ为决速步，总反应为放热，D项错误； 故选A。 【小问4详解】 ①总反应为气体分子数减小的放热反应，相同温度下，压强越大，平衡正向移动，CO2转化率越高，则p1>p2； ②236℃后曲线变化的原因是：该反应为放热反应，随温度升高平衡逆向移动，故二氧化碳转化率在236℃后逐渐降低； ③由图，237℃时，反应达到平衡，且此时二氧化碳转化率为20%，假设二氧化碳、氢气投料分别为1mol、3mol，则反应二氧化碳0.2mol，列出三段式 平衡时，气体总物质的量为3.6mol，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $