精品解析：湖北省黄石市第六中学2024-2025学年高二上学期9月月考化学试题

2024年9月高二月考测试化学试卷 一、选择题(共15题，每小题3分，每道题只有一个正确选项) 1. 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 灼热的碳与反应 B. 与反应 C. 铁与稀盐酸反应 D. 己烷在氧气中燃烧 【答案】A 【解析】 【详解】A．灼热的碳与反应，既属于氧化还原反应，又属于吸热反应，故A正确； B．与反应不属于氧化还原反应，属于吸热反应，故B错误； C．铁与稀盐酸反应，属于氧化还原反应和放热反应，故C错误； D．己烷在氧气中燃烧，属于氧化还原反应和放热反应，故D错误； 故答案为：A。 2. 下列说法正确的是 A. 在化学反应中，固体和纯液体的化学反应速率为零 B. 在化学反应中，某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率 C. 在某一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同 D. 化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值 【答案】C 【解析】 【详解】A．一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，但是也可以用单位时间内固体质量的减小表示反应速率，A错误； B．在化学反应中，某物质的化学反应速率表示该物质在某段时间内反应的速率，B错误； C．在某一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，反应速率之比等于化学计量数之比，其数值可能相同，也可能不相同，C正确； D．化学反应速率都是正值，无论用反应物还是用生成物浓度的改变来表示时都是正值，D错误； 故选C。 3. 已知在不同情况下测得反应的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如果气体反应速率与其计量数之比最大，说明该反应速率最大，但前提是单位必须一致， A. =0.15mol⋅L−1⋅min−1； B. =0.2mol⋅L−1⋅min−1； C. =0.05mol⋅L−1⋅s−1=3 mol⋅L−1⋅min−1； D. =0.2mol⋅L−1⋅min−1； 通过以上分析知，反应速率与其计量数之比最大的是C，所以反应速率最快的是C，故选C。 4. 反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是 A. 用A表示的反应速率是0.4mol•(L•min-1) B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3：2：1 C. 此2min内的反应速率，用B表示是0.6mol•(L•min-1) D. 在这2min内用B和C表示的反应速率的值是相等的 【答案】B 【解析】 【详解】A．A为纯固体，固体的浓度视为定值，故A错误； B．反应速率之比等于化学计量数之比，分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3：2：1，故B正确； C．2min内用B表示的反应速率是，故C错误； D．由C项可知，反应速率之比等于化学计量数之比，则，两者数值不相等，故D错误； 故选：B。 5. 已知25℃、101kPa时， ，请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析，下列说法正确的是 A. 液态水变为水蒸气是吸热过程 B. 的燃烧热 C. 1mol具有的能量比1mol具有的能量高 D. 2mol与1mol生成2mol时，断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．1g液态水的能量比1g水蒸气的能量低，所以液态水变为水蒸气时需要吸收热量，选项A正确； B．燃烧热是在常温常压下1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，氢气燃烧的指定产物为液态水，选项B错误； C．氢气与氧气反应生成气态水是放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，但不能判断1mol与1mol具有的能量的高低，选项C错误； D．氢气燃烧生成气态水为放热反应，断键吸收的总能量小于成键放出的总能量，选项D错误； 答案选A。 6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应： ①CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l）ΔH1＝－a kJ·mol－1 ②CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH2＝－b kJ·mol－1 其他数据如下表： 化学键 C=O O=O C-H O-H 键能/（kJ·mol－1） 798 x 413 463 下列说法正确的是（　　） A. b＜a，且甲烷的燃烧热为b kJ·mol－1 B. 上表中x＝ C. H2O（g）=H2O（l）　ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1 D. 当有4NA个C—H键断裂时，该反应放出热量一定为b kJ 【答案】B 【解析】 【详解】A.燃烧热所生成的产物一定是稳定的，水为液态，故选项A错误； B.根据反应热键能计算，ΔH2＝（413 kJ·mol4+2x kJ·mol）-（798kJ·mol2+463 kJ·mol4）=-b，则有x=，故选项B正确； C.根据盖斯定律，②-①得，H2O（g）=H2O（l）　ΔH＝（a－b）kJ·mol 故选项C错误； D.当有4NA个C—H键断裂时，1molCH4反应，若生成H2O(l)放出aKJ热量，若生成H2O(g)放出bKJ热量，故选项D错误。 故答案为B。 7. 某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，实验结束后记录的数据如表所示。 试管编号 加3%溶液 加 加溶液 出现浑浊的时间 ① 5滴 ② 5滴 ③ 5滴 下列叙述不正确的是（ ） A. 反应的化学方程式为 B. 的浓度越大，反应速率越快 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．中S元素的化合价为，具有氧化性和还原性，在酸性条件下会发生氧化还原反应，反应的化学方程式为，故A正确； B．在其他条件不变时，反应物的浓度越大，反应速率越快，故B正确； C．该实验是研究浓度对化学反应速率的影响，根据①可知，反应溶液的总体积为，则a=4，故C正确； D．该实验是研究浓度对化学反应速率的影响，根据①可知，反应溶液的总体积为，则b=1，故D错误； 故答案为D。 8. NO在空气中与O2的反应是分两步完成的，其过程如图所示，有关说法正确的是 A. 反应2NO(g)=N2O2(g)的活化能为(E4-E2) kJ·mol-1 B. 第一步反应是该反应的决速步骤 C. 反应①的方程式为2NO(g)=N2O2(g)，且为放热反应 D. 如果加入合适的催化剂，可以改变该反应的ΔH 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应的活化能为反应物总能量到过渡态的能量差，即，不是，A错误； B．决速步骤为活化能更高的反应，第二步反应活化能大于第一步的活化能，因此第二步是决速步骤，B错误； C．反应①中未参与反应，方程式为，生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，C正确； D．催化剂只改变反应的活化能，不改变反应的始末态能量，因此不能改变反应的，D错误； 故选C。 9. 水煤气变换反应为。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果，揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示)，其中吸附在金催化剂表面上的物质用·标注。下列说法错误的是 A. 水煤气变换反应的 △H<0 B. 步骤③的转化关系可表示为 C. 该历程中最大能垒(活化能) D. 升温和增大反应物浓度均能增加反应物的活化分子百分数，加快反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图分析可知：水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2，最后生成产物的能量低于反应物，则该反应为放热，反应的△H<0，A正确； B．结合图分析判断，对照CO•+OH•+H•+H2O(g)=COOH•+H•+H2O• ，可知步骤③发生的反应：，B正确； C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，该历程中最大能垒(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV，C正确； D．升温能增加反应物的活化分子百分数，加快反应速率；而增大反应物浓度不是增加反应物的活化分子百分数，而是增加单位体积内活化分子的数目加快反应，D错误； 故选D。 10. 在Fe+催化下，C2H6与N2O制备乙醛的反应机理如图所示，下列说法正确的是 A. Fe+是反应的中间产物 B. 过程①~⑥中铁元素化合价均发生变化 C. X为C2H5OH，是反应的产物之一 D. 每消耗1 mol N2O可制备0.5 mol乙醛 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，是反应的催化剂，主反应为乙烷与一氧化二氮反应生成乙醛、氮气和水，副反应为乙烷与一氧化二氮反应生成乙醇和氮气。 【详解】A．在反应起始时作为反应物参与反应，反应结束后又重新生成，属于反应的催化剂，不是中间产物，A错误； B．过程③、④中铁元素均为+1价，化合价没有发生变化，因此过程①~⑥中铁元素化合价不是均发生变化，B错误； C．结合元素守恒分析反应机理，可知X为，是反应的副产物之一，C正确； D．由生成1 mol乙醛失去4 mol电子，每消耗1 mol生成得到2 mol电子，该反应存在生成乙醇的副反应，因此实际生成乙醛的物质的量小于0.5 mol，D错误； 故选C。 11. 在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 A. Y2为0.4 mol·L-1 B. Y2为0.3 mol·L-1 C. X2为0.2 mol·L-1 D. Z为0.4 mol·L-1 【答案】B 【解析】 【分析】本题利用极值法结合可逆反应“不能进行完全”的特点，确定各物质平衡浓度的范围：已知反应 ，起始浓度 、、，假设反应完全正向进行：列三段式 故极端浓度为：，，，由于可逆反应不能完全进行，实际浓度满足：，，； 假设反应完全逆向进行：列三段式故极端浓度为：，，，同理可得：，，，最终得到平衡浓度范围：，，。 【详解】A．，超出范围，A错误； B．，在范围内，B正确； C．，超出范围，C错误； D．，超出范围，D错误； 故选B。 12. 温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中均发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v消耗(NO2)=k正×c2(NO2)，v逆=v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k逆×c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。 容器编号 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度/(mol·L-1) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 Ⅲ 0 0.5 0.35 下列说法正确的是 A. 容器Ⅱ达到平衡前，v正<v逆 B. 达到平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50% C. 设K为该反应的化学平衡常数，则有K= D. 温度为T1，反应达平衡时，容器Ⅱ中的平衡常数K=0.8 【答案】D 【解析】 【分析】根据容器I列三段式：，化学平衡常数，据此分析解题。 【详解】A．容器Ⅱ中浓度商，反应正向移动，平衡前，A错误； B．容器Ⅰ平衡时NO体积分数为，容器Ⅲ相当于在容器Ⅰ平衡基础上增大生成物浓度，平衡逆向移动，NO消耗量增大，平衡时NO体积分数小于50%，B错误； C．平衡时，即，整理得，C错误； D．平衡常数仅与温度有关，下由容器Ⅰ数据计算得，容器Ⅱ温度相同，平衡常数也为0.8，D正确； 故选D。 13. 将溶液与混合，充分反应后将溶液分成四份，分别向①、②、③、④份混合溶液中加入2滴试液、溶液、淀粉试液、溶液，其中能较好地证明与之间发生了反应且为可逆反应的实验是 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 【答案】B 【解析】 【分析】由反应的离子方程式及题给数据知过量，因此应通过检验是否有剩余判断反应是否具有可逆性，通过检验混合溶液中是否有或存在确定间是否能发生反应，由于均可与碱反应且生成的极不稳定，故应通过检验有无生成确定反应是否发生； 【详解】根据分析应该通过试液来检验三价铁的存在，来证明反应的可逆性，通过淀粉来证明单质碘的存在，来证明反应是否发生； 故选B。 14. 在某一恒容容器中发生反应：。当反应达到平衡时，改变某一条件，逆反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法错误的是 A. 的体积分数最高的时间段一定是 B. 内，该反应的正反应速率最大 C. 时刻，改变的条件可能是适当升高温度 D. 图示中v(逆)保持不变时，该反应处于平衡状态 【答案】A 【解析】 【分析】反应为放热的气体分子数减小的反应，根据图可知，t1时刻逆反应速率增大，且然后逐渐减小，平衡逆向移动，进行到t3时刻达到新的平衡，时刻，改变的条件可能是适当升高温度或恒容条件下增加了生成物Q；t3时刻，逆反应速率变大，且不再改变，则平衡不移动，所以可以推断是使用了催化剂；t4时刻，逆反应速率减小，且然后逆反应速率逐渐减小，平衡逆向移动，进行到t5时刻达到新的平衡，所以可以推断是降低压强； 【详解】A．由分析可知，时刻，改变的条件可能是恒容条件下增加了生成物Q，则的体积分数最高的时间段可能为，A错误； B．t3时刻使用了催化剂，则内该反应的正反应速率最大，B正确； C．由分析可知，时刻，改变的条件可能是适当升高温度，C正确； D．图示中v(逆)保持不变时，则正逆反应速率相等，该反应处于平衡状态，D正确； 故选A。 15. 氮化硼是重要的无机材料，可通过下面两种反应制得： 反应I： 反应II： 已知反应常温下自发，反应II常温下不自发，、、熔点分别约为2300℃、3100℃、450℃，下列说法正确的是 A. 反应I的，， B. 常温下反应I的，因此化学反应速率快 C. 性能优良的催化剂可使反应II在常温下自发进行 D. 由各物质熔点可推测在实际生产中反应I所需的温度高于反应II 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应I是化合反应，，故A错误； B．常温下反应I的，说明反应可以自发进行，但不能判断反应速率的快慢，故B错误； C．反应Ⅱ在常温下不能自发进行，催化剂不能使不能自发的反应变为自发的反应，故C错误； D．结合反应I、反应II及各物质的熔点可推测在实际生产中反应I所需的温度高于反应II，故D正确； 答案选D。 二、非选择题(4大题 共55分) 16. 已知稀酸与稀碱中和生成1 mol H2O(l)的反应热叫作中和热，某学习小组拟用如图所示装置来测定中和热。 其主要过程如下： Ⅰ．测定强酸强碱的中和热 （1）该组同学共设计出以下3种测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算反应热(ΔH中和)。 A．测定50 mL 0.55 mol·L-1的HCl溶液与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应所放出的热量 B．测定50 mL 0.55 mol·L-1的HCl溶液与50 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液反应所放出的热量 C．测定50 mL 0.50 mol·L-1的HCl溶液与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应所放出的热量 请选出合理的方案：____。理由是 __________________。写出该反应的离子方程式：___________________________。  （2）取50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液和50 mL 0.50 mol·L-1的HCl溶液进行实验，实验数据如下表： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 NaOH溶液 混合溶液 1 21.0 21.1 24.3 2 21.2 21.4 24.5 3 21.5 21.6 24.7 4 20.9 21.1 25.8 近似认为0.55 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1 HCl溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1.则中和热ΔH中和=_______(取小数点后一位)。 （3）上述实验结果与-57.3 kJ·mol-1有偏差，产生这种偏差的原因是____。  A．用温度计测定稀盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度 B．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中 C．量取盐酸时俯视读数 Ⅱ．测定醋酸与NaOH溶液的中和热 该组同学设计出以下测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算中和热(ΔH'中和)。测定50 mL 0.50 mol·L-1醋酸溶液与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应放出的热量。 （4）计算的中和热_______-57.3kJ·mol-1 (填“大于”、“等于”、“小于”)。该同学坚持将环形铜丝代替玻璃搅拌器，你认为可不可行？____，理由是_________________。 【答案】（1） ①. BC ②. 为确保酸或碱完全中和，通常使其中一种反应物稍稍过量，这样能保证另一种反应物完全反应，准确计算生成水的物质的量，减小实验误差；若两种反应物物质的量相等，如方案A，操作中若有反应物损失，易导致反应不完全，误差相对较大。 ③. （2） （3）ABC （4） ①. 大于 ②. 不可行 ③. 铜丝是热的良导体，会快速传导反应放出的热量，导致热量散失，测得的温度差偏小，实验误差过大，无法准确测定中和热 【解析】 【小问1详解】 为确保酸或碱完全中和，通常使其中一种反应物稍稍过量，这样能保证另一种反应物完全反应，准确计算生成水的物质的量，减小实验误差；若两种反应物物质的量相等，如方案A，操作中若有反应物损失，易导致反应不完全，误差相对较大。故选BC，该反应的离子方程式：； 【小问2详解】 计算中和热，舍去异常数据：实验4的终止温度与其他组偏差过大，属于异常值，舍去。计算每组的温度差：实验1：平均起始温度，温度差，实验2：平均起始温度，温度差实验3：平均起始温度，温度差；计算平均温度差：；计算反应放出的热量：溶液总质量，根据公式，代入数据得：；计算生成水的物质的量：HCl的物质的量，NaOH过量，故；计算中和热：中和热为生成的反应热，因此：。 【小问3详解】 A．温度计测定盐酸后直接测NaOH，残留的HCl与NaOH反应放热，使NaOH起始温度读数偏高，计算的温度差偏小，放热Q偏小，中和热绝对值偏小； B．分多次倒入NaOH，反应过程中热量散失到空气中，温度差偏小，放热Q偏小，中和热绝对值偏小； C．量取盐酸时俯视读数，盐酸体积偏小，HCl物质的量偏小，生成水的物质的量偏小，但计算时仍按0.025 mol计算，导致中和热绝对值偏小； 因此答案为ABC。 【小问4详解】 中和热大小比较：醋酸是弱酸，电离过程需要吸收热量，因此醋酸与NaOH中和时，实际放出的热量比强酸强碱中和少，中和热的绝对值小于，即计算的中和热大于，为负值，数值越大，放热越少。环形铜丝的可行性：不可行。理由：铜丝是热的良导体，会快速传导反应放出的热量，导致热量散失，测得的温度差偏小，实验误差过大，无法准确测定中和热。 17. 在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0.已知常压下平衡混合气体中SO3的体积分数为91%。回答下列问题： （1）在工业生产中常通入过量的空气，其目的是____________。 （2）加热到400~500 ℃，其目的是____________。 （3）压强应采用______(填“高压”或“常压”)。原因是_________。 （4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不用水，原因是_________。 （5）尾气中的SO2必须回收，是因为____________________。 【答案】（1） 增大的浓度，使平衡正向移动，提高的转化率 （2） 提高反应速率，且该温度下催化剂的活性最高 （3） ①. 常压 ②. 常压下的转化率已经很高，若加压会增加设备和动力成本，经济上不划算 （4） 用水吸收易形成酸雾，降低吸收效率 （5） 排放会污染环境（引起酸雨），回收可节约资源 【解析】 【小问1详解】 在可逆反应中，增加一种反应物的浓度，可以使化学平衡向正反应方向移动，从而提高另一种反应物的转化率，工业上通入过量空气即增加的浓度，使平衡正向移动，其主要目的是提高的转化率； 【小问2详解】 该反应为放热反应（），从化学平衡移动的角度来看，低温有利于生成，但是温度过低会导致反应速率过慢，达到平衡所需时间长；而工业上使用的催化剂在400~500 ℃时催化活性最高，因此，选择该温度是为了兼顾较快的反应速率和最高的催化剂活性； 【小问3详解】 该反应是气体分子数减小的反应，增大压强有利于平衡正向移动，但根据题干信息，常压下的体积分数已达91%，说明常压下的转化率已经非常高，如果再采用高压，虽然能微弱提升转化率，但对设备的耐压要求和动力消耗都会显著增加，导致生产成本过高，因此工业上采用常压； 【小问4详解】 与水反应会放出大量的热，导致水大量汽化，水蒸气与结合会形成极细的硫酸酸雾，酸雾的形成会阻碍气体的进一步吸收，导致吸收效率降低，使用98.3%的浓硫酸吸收则可以有效避免酸雾的产生，提高吸收率； 【小问5详解】 属于有毒的污染性气体，直接排放到大气中会形成酸雨，造成严重的环境污染，对尾气中的进行回收，不仅能够保护环境，还能将其循环利用于生产，从而节约资源、降低成本。 18. 汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。回答下列问题： （1）消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，带“*”表示吸附状态]： Ⅰ．NO(g)+Pt(s)=NO*； Ⅱ．CO(g)+Pt(s)=CO*； Ⅲ．NO*=N*+O*； Ⅳ．CO*+O*=CO2(g)+Pt(s)； Ⅴ．N*+N*=N2(g)+Pt(s)。 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度的变化关系如图甲和乙所示。 ①图甲中温度从Ta ℃升至Tb ℃的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是____________。  ②由图乙知，T2 ℃时反应Ⅴ的活化能____(填“<”“>”或“=”)反应Ⅳ的活化能。 （2）为模拟汽车的“催化转化器”，将2 mol NO(g)和2 mol CO(g)充入1 L恒容密闭容器中，加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，测得CO的平衡转化率α随温度T的变化曲线如图所示。 ①图像中A点正反应速率____(填“>”“=”或“<”)逆反应速率。  ②T1 ℃时，下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是____(填序号)。  a．混合气体的密度不变 b．体系的压强不变 c．混合气体中N2的体积分数不变 d．2v正(CO)=v逆(N2) （3）反应，m+n>p+q，且ΔH>0如图中t1、t2、t3、t4均只改变一个外界条件，且只有t2前后的平衡常数发生变化 t1时刻改变的条件为：_________； t2时刻改变的条件为： __________； t3时刻改变的条件为：___________； 【答案】（1） ①. 温度升高，催化剂活性增强，反应速率迅速增加 ②. > （2） ①. > ②. bc （3） ①. 增大反应物的浓度 ②. 升高温度 ③. 减小压强 【解析】 【小问1详解】 ①该反应依赖催化剂催化，在一定范围内温度升高会提升催化剂活性，使反应速率明显增大，反应物消耗速率加快，因此反应物浓度急剧减小； ②时，说明反应Ⅳ的反应速率更快；反应速率越快，活化能越小，因此反应Ⅴ的活化能大于反应Ⅳ； 【小问2详解】 ①图中曲线为该反应的CO平衡转化率曲线，A点的CO转化率低于下的平衡转化率，说明反应未达到平衡，正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率。 ②a．恒容密闭容器中，反应前后气体总质量不变、容器体积不变，因此混合气体密度始终不变，不能说明达到平衡； b．该反应是气体分子数减少的反应，反应过程中体系压强会随反应正向进行减小，因此体系压强不变时，说明反应达到平衡； c．混合气体中的体积分数不变，说明各组分浓度不再变化，反应达到平衡； d．平衡时正确的速率关系为，选项比例关系错误，不能说明达到平衡。 故选bc。 【小问3详解】 已知只有改变条件后平衡常数发生变化，平衡常数只与温度有关，因此只有改变温度： ​：改变条件后正速率增大，逆反应速率不变，平衡正向移动，所以改变的条件为增大反应物的浓度； ​：平衡常数改变，说明改变温度；改变温度后​，平衡正向移动，该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，故改变的条件为升高温度； ：改变条件后正、逆速率均减小，且，平衡逆向移动，平衡常数不变；该反应，故改变的条件为减小压强。 19. 将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇(CH3OH)是实现碳中和的一个重要途径。 Ⅰ．我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料——甲醇。 （1）该法利用CO2制取甲醇的有关化学反应如下： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-178 kJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2=-566 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH3=-483.6 kJ·mol-1 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=____kJ·mol-1  Ⅱ．甲醇的制备原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 （2）对于该反应，可以同时提高反应速率和CH3OH平衡产率的措施有____(填字母序号)。 A. 升高反应温度 B. 使用高效催化剂 C. 增大体系压强 D. 移走CH3OH （3）为探究CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的反应原理，进行如下实验：在一恒温、容积为2 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和4 mol H2，初始压强为8 MPa，进行该反应(不考虑其他副反应)。10 min时测得体系的压强为6.4 MPa且不再随时间变化。 ①反应开始到10 min时，v(CO2)=_____。  ②10 min时，体系中CH3OH的物质的量分数为____%。  ③该温度下的压强平衡常数Kp=____(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 （4）某科研小组研究不同催化剂对反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的影响，按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料，不同催化剂作用下，反应t min时，CH3OH的产率随温度的变化如图所示。 ①催化剂效果最佳的是____(填“催化剂Ⅰ”或“催化剂Ⅱ”)，理由是_______。  ②d点v逆____(填“>”“<”或“=”)a点v逆。 【答案】（1）-219.2 （2）C （3） ①. ②. 12.5 ③. 0.0125 （4） ①. 催化剂I ②. 催化剂I在温度较低的条件下催化效率更高 ③. ＜ 【解析】 【小问1详解】 ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-178 kJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2=-566 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH3=-483.6 kJ·mol-1 根据盖斯定律② +①-③得CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=ΔH2+ΔH1-ΔH3= -219.2kJ·mol-1 【小问2详解】 A. 正反应放热，升高反应温度，平衡逆向移动，CH3OH平衡产率降低，故不选A； B. 使用高效催化剂，平衡不移动，CH3OH平衡产率不变， 故不选B； C. 正反应气体物质的量减少，增大体系压强，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，CH3OH平衡产率升高，故选C； D.移走CH3OH，平衡正向移动，CH3OH的产率增大，但浓度降低，反应速率减慢，故不选D； 选C。 【小问3详解】 在一恒温，体积为2L恒容密闭容器中，充入1mol CO2和4mol H2，初始压强为8MPa，进行该反应(不考虑其它副反应)，10min时测得体系的压强为6.4MPa且不再随时间变化，进行三段式分析可知： ，x=0.5mol； ①反应开始到10 min时，v(CO2)=。  ②10 min时，体系中CH3OH的物质的量分数为。  ③该温度下的压强平衡常数Kp= 0.0125 (MPa)-2。 【小问4详解】 ①由图示信息可知，催化剂I在温度较低的条件下催化效率更高，故催化剂效果最佳的是催化剂I。  ②d点对应的温度低于a点对应的温度，d点对应甲醇的含量低于a点对应甲醇的含量，温度越高反应速率越快，浓度越大反应速率越快，所以故d点(逆)＜a点(逆)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年9月高二月考测试化学试卷 一、选择题(共15题，每小题3分，每道题只有一个正确选项) 1. 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 灼热的碳与反应 B. 与反应 C. 铁与稀盐酸反应 D. 己烷在氧气中燃烧 2. 下列说法正确的是 A. 在化学反应中，固体和纯液体的化学反应速率为零 B. 在化学反应中，某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率 C. 在某一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同 D. 化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值 3. 已知在不同情况下测得反应的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A. B. C. D. 4. 反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是 A. 用A表示的反应速率是0.4mol•(L•min-1) B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3：2：1 C. 此2min内的反应速率，用B表示是0.6mol•(L•min-1) D. 在这2min内用B和C表示的反应速率的值是相等的 5. 已知25℃、101kPa时， ，请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析，下列说法正确的是 A. 液态水变为水蒸气是吸热过程 B. 的燃烧热 C. 1mol具有的能量比1mol具有的能量高 D. 2mol与1mol生成2mol时，断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量 6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应： ①CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l）ΔH1＝－a kJ·mol－1 ②CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH2＝－b kJ·mol－1 其他数据如下表： 化学键 C=O O=O C-H O-H 键能/（kJ·mol－1） 798 x 413 463 下列说法正确的是（　　） A. b＜a，且甲烷的燃烧热为b kJ·mol－1 B. 上表中x＝ C. H2O（g）=H2O（l）　ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1 D. 当有4NA个C—H键断裂时，该反应放出热量一定为b kJ 7. 某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，实验结束后记录的数据如表所示。 试管编号 加3%溶液 加 加溶液 出现浑浊的时间 ① 5滴 ② 5滴 ③ 5滴 下列叙述不正确的是（ ） A. 反应的化学方程式为 B. 的浓度越大，反应速率越快 C. D. 8. NO在空气中与O2的反应是分两步完成的，其过程如图所示，有关说法正确的是 A. 反应2NO(g)=N2O2(g)的活化能为(E4-E2) kJ·mol-1 B. 第一步反应是该反应的决速步骤 C. 反应①的方程式为2NO(g)=N2O2(g)，且为放热反应 D. 如果加入合适的催化剂，可以改变该反应的ΔH 9. 水煤气变换反应为。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果，揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示)，其中吸附在金催化剂表面上的物质用·标注。下列说法错误的是 A. 水煤气变换反应的 △H<0 B. 步骤③的转化关系可表示为 C. 该历程中最大能垒(活化能) D. 升温和增大反应物浓度均能增加反应物的活化分子百分数，加快反应速率 10. 在Fe+催化下，C2H6与N2O制备乙醛的反应机理如图所示，下列说法正确的是 A. Fe+是反应的中间产物 B. 过程①~⑥中铁元素化合价均发生变化 C. X为C2H5OH，是反应的产物之一 D. 每消耗1 mol N2O可制备0.5 mol乙醛 11. 在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 A. Y2为0.4 mol·L-1 B. Y2为0.3 mol·L-1 C. X2为0.2 mol·L-1 D. Z为0.4 mol·L-1 12. 温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中均发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v消耗(NO2)=k正×c2(NO2)，v逆=v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k逆×c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。 容器编号 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度/(mol·L-1) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 Ⅲ 0 0.5 0.35 下列说法正确的是 A. 容器Ⅱ达到平衡前，v正<v逆 B. 达到平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50% C. 设K为该反应的化学平衡常数，则有K= D. 温度为T1，反应达平衡时，容器Ⅱ中的平衡常数K=0.8 13. 将溶液与混合，充分反应后将溶液分成四份，分别向①、②、③、④份混合溶液中加入2滴试液、溶液、淀粉试液、溶液，其中能较好地证明与之间发生了反应且为可逆反应的实验是 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 14. 在某一恒容容器中发生反应：。当反应达到平衡时，改变某一条件，逆反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法错误的是 A. 的体积分数最高的时间段一定是 B. 内，该反应的正反应速率最大 C. 时刻，改变的条件可能是适当升高温度 D. 图示中v(逆)保持不变时，该反应处于平衡状态 15. 氮化硼是重要的无机材料，可通过下面两种反应制得： 反应I： 反应II： 已知反应常温下自发，反应II常温下不自发，、、熔点分别约为2300℃、3100℃、450℃，下列说法正确的是 A. 反应I的，， B. 常温下反应I的，因此化学反应速率快 C. 性能优良的催化剂可使反应II在常温下自发进行 D. 由各物质熔点可推测在实际生产中反应I所需的温度高于反应II 二、非选择题(4大题 共55分) 16. 已知稀酸与稀碱中和生成1 mol H2O(l)的反应热叫作中和热，某学习小组拟用如图所示装置来测定中和热。 其主要过程如下： Ⅰ．测定强酸强碱的中和热 （1）该组同学共设计出以下3种测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算反应热(ΔH中和)。 A．测定50 mL 0.55 mol·L-1的HCl溶液与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应所放出的热量 B．测定50 mL 0.55 mol·L-1的HCl溶液与50 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液反应所放出的热量 C．测定50 mL 0.50 mol·L-1的HCl溶液与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应所放出的热量 请选出合理的方案：____。理由是 __________________。写出该反应的离子方程式：___________________________。  （2）取50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液和50 mL 0.50 mol·L-1的HCl溶液进行实验，实验数据如下表： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 NaOH溶液 混合溶液 1 21.0 21.1 24.3 2 21.2 21.4 24.5 3 21.5 21.6 24.7 4 20.9 21.1 25.8 近似认为0.55 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1 HCl溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1.则中和热ΔH中和=_______(取小数点后一位)。 （3）上述实验结果与-57.3 kJ·mol-1有偏差，产生这种偏差的原因是____。  A．用温度计测定稀盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度 B．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中 C．量取盐酸时俯视读数 Ⅱ．测定醋酸与NaOH溶液的中和热 该组同学设计出以下测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算中和热(ΔH'中和)。测定50 mL 0.50 mol·L-1醋酸溶液与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应放出的热量。 （4）计算的中和热_______-57.3kJ·mol-1 (填“大于”、“等于”、“小于”)。该同学坚持将环形铜丝代替玻璃搅拌器，你认为可不可行？____，理由是_________________。 17. 在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0.已知常压下平衡混合气体中SO3的体积分数为91%。回答下列问题： （1）在工业生产中常通入过量的空气，其目的是____________。 （2）加热到400~500 ℃，其目的是____________。 （3）压强应采用______(填“高压”或“常压”)。原因是_________。 （4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不用水，原因是_________。 （5）尾气中的SO2必须回收，是因为____________________。 18. 汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。回答下列问题： （1）消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，带“*”表示吸附状态]： Ⅰ．NO(g)+Pt(s)=NO*； Ⅱ．CO(g)+Pt(s)=CO*； Ⅲ．NO*=N*+O*； Ⅳ．CO*+O*=CO2(g)+Pt(s)； Ⅴ．N*+N*=N2(g)+Pt(s)。 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度的变化关系如图甲和乙所示。 ①图甲中温度从Ta ℃升至Tb ℃的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是____________。  ②由图乙知，T2 ℃时反应Ⅴ的活化能____(填“<”“>”或“=”)反应Ⅳ的活化能。 （2）为模拟汽车的“催化转化器”，将2 mol NO(g)和2 mol CO(g)充入1 L恒容密闭容器中，加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，测得CO的平衡转化率α随温度T的变化曲线如图所示。 ①图像中A点正反应速率____(填“>”“=”或“<”)逆反应速率。  ②T1 ℃时，下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是____(填序号)。  a．混合气体的密度不变 b．体系的压强不变 c．混合气体中N2的体积分数不变 d．2v正(CO)=v逆(N2) （3）反应，m+n>p+q，且ΔH>0如图中t1、t2、t3、t4均只改变一个外界条件，且只有t2前后的平衡常数发生变化 t1时刻改变的条件为：_________； t2时刻改变的条件为： __________； t3时刻改变的条件为：___________； 19. 将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇(CH3OH)是实现碳中和的一个重要途径。 Ⅰ．我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料——甲醇。 （1）该法利用CO2制取甲醇的有关化学反应如下： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-178 kJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2=-566 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH3=-483.6 kJ·mol-1 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=____kJ·mol-1  Ⅱ．甲醇的制备原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 （2）对于该反应，可以同时提高反应速率和CH3OH平衡产率的措施有____(填字母序号)。 A. 升高反应温度 B. 使用高效催化剂 C. 增大体系压强 D. 移走CH3OH （3）为探究CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的反应原理，进行如下实验：在一恒温、容积为2 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和4 mol H2，初始压强为8 MPa，进行该反应(不考虑其他副反应)。10 min时测得体系的压强为6.4 MPa且不再随时间变化。 ①反应开始到10 min时，v(CO2)=_____。  ②10 min时，体系中CH3OH的物质的量分数为____%。  ③该温度下的压强平衡常数Kp=____(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 （4）某科研小组研究不同催化剂对反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的影响，按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料，不同催化剂作用下，反应t min时，CH3OH的产率随温度的变化如图所示。 ①催化剂效果最佳的是____(填“催化剂Ⅰ”或“催化剂Ⅱ”)，理由是_______。  ②d点v逆____(填“>”“<”或“=”)a点v逆。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $