精品解析：广西南宁市新民中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试卷

南宁市新民中学2024-2025学年第一学期10月考试卷 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 一、单选题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合要求。选对得3分，选错得0分。 1. 下列说法正确的是 A. 化学键的断裂和生成是化学反应中能量变化的根本原因 B. 我们日常使用的电能主要来自水力发电 C. 凡吸热反应均需在加热条件下才能发生 D. 如果改变影响平衡的一个因素，平衡就向着能够抵消这种改变的方向移动 2. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A. 750K左右比室温更有利于合成氨的反应 B. ，缩小体积加压颜色加深 C. 硫酸工业中的反应，常加入作催化剂 D. ，工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来，以制备金属钾 3. 下列热化学方程式或叙述正确的是 A. 1 mol 液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ热量： B. 12g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ热量： C. 已知： ，则 D. 已知： ，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5mol 和1.5mol 充分反应放出46.2 kJ的热量 4. 是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应： 。温度下的平衡常数为。下列说法错误的是 A. 反应的 B. 该反应在高温下可自发进行 C. 温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D. 温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 5. 某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应：，探究反应条件对速率的影响，下列有关说法正确的是 选项 反应温度/℃ 溶液 稀 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 ③ 25 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A. 可通过产生浑浊的时间判断反应的快慢 B. ①④探究温度对速率的影响，实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中 C. ①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响 D. ，②③两组实验可探究浓度对反应速率的影响 6. 利用制备乙烯及合成气(CO、)对温室气体的减排具有重要意义，其反应历程的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ的速率小于步骤Ⅱ，是慢反应 B. 步骤Ⅰ、Ⅱ和总反应都是吸热反应 C. 步骤Ⅱ的反应热为 D. 总反应的热化学方程式为 7. 最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法中正确的是 A. CO和O生成CO2是吸热反应 B. 在该过程中，CO断键形成C和O C. CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D. 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 8. 下列实验能达到预期实验目的的是 A. 图1检验浓硫酸与蔗糖反应产生的 B. 图2进行二氧化碳喷泉实验 C. 图3可用于制备并收集 D. 图4验证对分解有催化作用 9. 乙酸铜常用作有机合成的催化剂或氧化剂。实验室中制备乙酸铜的流程如图所示。下列说法正确的是 A. 反应①中双氧水起催化作用 B. 为提高化学反应速率，反应①反应温度越高越好 C. 步骤Ⅱ和步骤Ⅲ存在相同的操作 D. 反应③碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为冰醋酸 10. 如图，向1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和1 mol ，发生反应 kJ/mol，下列说法正确的是 A. ， B. 200℃时，0~10min内 C. 12分钟时，200℃和T℃下该反应化学平衡常数恰好相等 D. 若起始时向容器中充入4 mol NO和2 mol，则200℃平衡后，NO的物质的量小于3.7 mol 11. 和CO是环境污染性气体，可在表面转化为无害气体，其反应为 ，有关化学反应的物质变化过程如图1，能量变化过程如图2。下列说法正确的是 A. 由图1可知：和均为催化剂 B. 由图2可知：反应①的反应速率比反应②快 C. 由图2可知：，且 kJ⋅mol-1 D. 使用催化剂能降低活化能，从而改变反应的历程和焓变 12. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 D. 该反应中每消耗，转移电子的数目约为 13. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 反应速率： B. C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 14. 在密闭容器中，反应达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是 A. 图Ⅰ中，甲、乙的平衡常数分别为、，则 B. 图Ⅱ中，平衡状态甲与乙的反应物转化率乙>甲 C. 图Ⅱ中，t时刻可能是增大了压强 D. 图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙温度高于甲 二、填空题(共58分)。 15. 按要求回答下列问题。 （1）①已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： ， ，则有：________(填“>”，“<”，“=”)。 ②在25℃，101kPa下，无水乙醇的燃烧热，则乙醇燃烧的热化学方程式为________。 （2）已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：Ⅰ．，Ⅱ．。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：反应Ⅰ的，；反应Ⅱ的，，已知，上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题。 ①反应Ⅰ在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 ②反应Ⅰ能否自发进行是由________(填“焓变”或“熵变”)决定的。 ③制取炭黑的允许温度范围：________。 ④为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是________(填标号)。 A．905.2K B．927K C．1273K D．2000K 16. 硫化氢大量存在于天然气及液化石油气中，近年来发现可用于制取氢气、合成硫醇等。 （1）D.Berk等学者设计的用催化分解包括下列反应： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①________(用、表示)。 ②已知单质硫气态时以形式存在(结构为)。键能、、，则________。 （2）恒温下在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的量随时间变化曲线如图。 ①该反应的化学方程式为________。 ②反应前后压强比________(化为最简分数)。 （3）已知，，根据盖斯定律写出(肼)与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式________________________。 （4）化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见，以反应为原理设计成利用率高的燃料电池，装置如图。 ①M极为电池的________(填“正”或“负”)极。 ②N处电极反应式为________________________________________。 17. 研究对、、、等气体的处理对建设生态文明具有重要意义，回答下列问题。 （1）在一定温度下，发生反应，将和按体积比充入恒容密闭容器中，下列能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A. 混合气体的总物质的量保持不变 B. 混合气体的密度保持不变 C. 和的物质的量之比保持不变 D. 每生成的同时生成 （2）已知在一定温度下，某2L恒容密闭容器中，与铁粉发生反应：，反应中有关气体的物质的量随时间变化关系如下图： ①反应进行到1min时达平衡，用浓度变化表示的化学反应速率为________，固体质量增加了________g，的转化率为________(保留三位有效数字)。若此时平衡总压强为，则该反应的压强平衡常数________(化为最简分数)。 ②2min时，若改变温度，曲线变化如上图，3min再次达平衡，则反应为反应________(填“吸热”或“放热”)。 ③5min时再充入一定量的CO，表示变化的曲线是________(填图中字母)。 （3）加氢对实现“碳中和”有重大意义。加氢反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 催化加氢体系中，部分反应的与温度关系如图所示： ①300K时，反应进行趋势最大的是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②在一定条件下，反应Ⅱ的正逆反应速率方程：，(、分别为正逆反应速率常数，只与温度有关，为物质的量分数)。达到平衡后，升高温度，增大的倍数________增大的倍数(填“”、“”或“=”)。 18. 丙烯腈()是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛()和乙腈()等。回答下列问题： （1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈()和副产物丙烯醛()的热化学方程式如下： Ⅰ． Ⅱ． ①有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________。 A．升高温度 B．使用催化剂 C．降低压强 D．及时分离产生的水蒸气 ②提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________________。 （2）下图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃。 ①低于460℃时：丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_______________________________________________________________。 ②高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是_______________________。 A．催化剂活性降低 B．平衡常数变小 C．副反应增多 D．反应活化能增大 （3）某研究小组探究催化剂对丙烯腈产率的影响。将丙烯、氨、氧气以一定的流速通过两种不同的催化剂(Ⅰ和Ⅱ)进行反应，相同时间内测量丙烯腈产率和温度的关系结果如图所示(不考虑副反应)。 ①催化剂应选择________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②若温度低于200℃，图中曲线丙烯腈产率随温度升高而变化不大的主要原因是________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁市新民中学2024-2025学年第一学期10月考试卷 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 一、单选题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合要求。选对得3分，选错得0分。 1. 下列说法正确的是 A. 化学键的断裂和生成是化学反应中能量变化的根本原因 B. 我们日常使用的电能主要来自水力发电 C. 凡吸热反应均需在加热条件下才能发生 D. 如果改变影响平衡的一个因素，平衡就向着能够抵消这种改变的方向移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，断键吸收能量、成键释放能量，二者的能量差是化学反应能量变化的根本原因，A正确； B．日常使用的电能主要来自火力发电，水力发电占比相对较低，B错误； C．吸热反应不一定需要加热条件才能发生，例如八水合氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，常温下即可进行，C错误； D．根据勒夏特列原理，改变影响平衡的一个因素，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，而非抵消，D错误； 故选A。 2. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A. 750K左右比室温更有利于合成氨的反应 B. ，缩小体积加压颜色加深 C. 硫酸工业中的反应，常加入作催化剂 D. ，工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来，以制备金属钾 【答案】D 【解析】 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，750K更有利于反应是因为该温度下催化剂活性高、反应速率快，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A错误； B．反应前后气体分子总数相等，加压平衡不移动，颜色加深是因为体积缩小使浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D．将钾蒸气从体系中分离，减小生成物浓度，平衡正向移动，有利于制备金属钾，符合勒夏特列原理，D正确； 故选D。 3. 下列热化学方程式或叙述正确的是 A. 1 mol 液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ热量： B. 12g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ热量： C. 已知： ，则 D. 已知： ，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5mol 和1.5mol 充分反应放出46.2 kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．1mol液态肼反应放出642 kJ热量，因此，A错误； B．石墨转化为时，放出的热量，则2mol石墨转化为放出221kJ的热量，所以，B错误； C．根据已知热化学方程式， ，则由盖斯定律可知，  ，C正确； D．该反应为可逆反应，和反应不能全部转化为，所以在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应消耗的氮气物质的量小于0.5mol，因此放出的热量小于，D错误； 故答案选C。 4. 是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应： 。温度下的平衡常数为。下列说法错误的是 A. 反应的 B. 该反应在高温下可自发进行 C. 温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D. 温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．由热化学方程式可知，该反应为气体分子数增加的反应即熵增，则ΔS＞0，故A项正确； B．ΔH>0，ΔS＞0，该反应若可以自发进行，需ΔG=ΔH-TΔS<0，则该反应在高温下可自发进行，故B项正确； C．该反应为吸热反应，温度越高平衡常数越大，若K1<K2，则T1<T2，故C项错误； D．，Qc<K1，则此时反应将向正反应方向进行，故D项正确； 答案选C。 5. 某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应：，探究反应条件对速率的影响，下列有关说法正确的是 选项 反应温度/℃ 溶液 稀 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 ③ 25 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A. 可通过产生浑浊的时间判断反应的快慢 B. ①④探究温度对速率的影响，实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中 C. ①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响 D. ，②③两组实验可探究浓度对反应速率的影响 【答案】AD 【解析】 【详解】A．反应生成不溶于水的S单质，出现相同程度浑浊的时间越短，反应速率越快，该判断方法可行，A正确； B．①④只有温度不同，可探究温度对速率的影响，但实验时应先将两种溶液分别预热到对应温度再混合，若混合后再放入水浴，初始反应温度不符合设定值，会干扰实验结果，B错误； C．①组混合后硫酸浓度，③组混合后硫酸浓度，两组硫酸浓度相同，无法探究硫酸浓度对反应速率的影响，C错误； D．对照实验需保证总体积一致，故。②③温度相同，混合后硫酸浓度相同，只有浓度不同，可探究浓度对反应速率的影响，D正确； 故选AD。 6. 利用制备乙烯及合成气(CO、)对温室气体的减排具有重要意义，其反应历程的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ的速率小于步骤Ⅱ，是慢反应 B. 步骤Ⅰ、Ⅱ和总反应都是吸热反应 C. 步骤Ⅱ的反应热为 D. 总反应的热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ，步骤Ⅰ为慢反应，步骤Ⅱ为快反应，步骤Ⅰ的速率小于步骤Ⅱ，A正确； B．由图可知，步骤Ⅰ、Ⅱ和总反应中生成物的总能量均高于反应物，都是吸热反应，B正确； C．由图可知，步骤Ⅱ的反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=，C错误； D．由盖斯定律可知，步骤Ⅰ反应+步骤Ⅱ反应可得总反应的热化学方程式为 ，D正确； 故选C。 7. 最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法中正确的是 A. CO和O生成CO2是吸热反应 B. 在该过程中，CO断键形成C和O C. CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D. 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据能量--反应过程的图像知，状态I的能量高于状态Ⅲ的能量，故该过程是放热反应，A错误； B.根据状态I、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B错误； C.由图Ⅲ可知，生成物是CO2，具有极性共价键，故C正确； D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D错误。 故选C。 8. 下列实验能达到预期实验目的的是 A. 图1检验浓硫酸与蔗糖反应产生的 B. 图2进行二氧化碳喷泉实验 C. 图3可用于制备并收集 D. 图4验证对分解有催化作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．浓硫酸与蔗糖反应产生的通入品红溶液中，品红褪色，说明有，A能达到目的； B．二氧化碳在水中的溶解度小，不易形成喷泉，B不能达到目的； C．浓氨水和生石灰反应产生氨气，向下排空气法收集氨气，在试管口放一团棉花，不能封闭，C不能达到目的； D．实验中同时改变了温度和使用三氯化铁，不能判断，D不能达到目的； 答案选A。 9. 乙酸铜常用作有机合成的催化剂或氧化剂。实验室中制备乙酸铜的流程如图所示。下列说法正确的是 A. 反应①中双氧水起催化作用 B. 为提高化学反应速率，反应①反应温度越高越好 C. 步骤Ⅱ和步骤Ⅲ存在相同的操作 D. 反应③碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为冰醋酸 【答案】C 【解析】 【分析】先用热碱液除去铜屑表面油污，过氧化氢在酸性条件下氧化铜屑得到CuSO4，CuSO4再与纯碱反应得到碱式碳酸铜，再与乙酸反应得到乙酸铜溶液，经过结晶得到乙酸铜晶体。 【详解】A．起到氧化作用，将Cu氧化为Cu(Ⅱ)，A错误； B．反应①反应温度过高，分解程度变大，应选适宜的温度，B错误； C．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都有固体生成，因此需要进行固液分离，因此，存在相同的操作为过滤，C正确； D．碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为醋酸溶液，在水溶液中便于反应发生，D错误； 故选C。 10. 如图，向1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和1 mol ，发生反应 kJ/mol，下列说法正确的是 A. ， B. 200℃时，0~10min内 C. 12分钟时，200℃和T℃下该反应化学平衡常数恰好相等 D. 若起始时向容器中充入4 mol NO和2 mol，则200℃平衡后，NO的物质的量小于3.7 mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知200℃先出现拐点，则T200，200℃平衡时NO₂物质的量更少，则升高温度平衡逆向移动，正向为放热反应，，A错误； B．200℃时，0~10 min，可计算，根据速率比等于物质系数比， mol/(L⋅min)，B错误； C．化学平衡常数是温度的函数，其数值只与温度有关，T200，正向为放热反应，200℃化学平衡常数更小，C错误； D．向1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和1 mol ，200℃平衡后，NO的物质的量为2-0.15=1.85mol，若起始时向1 L恒容密闭容器中充入4 mol NO和2 mol ，等效于加压，加压平衡进一步向该反应正方向移动，200℃平衡后，NO的物质的量小于2×1.85mol=3.7 mol，D正确； 故答案为D。 11. 和CO是环境污染性气体，可在表面转化为无害气体，其反应为 ，有关化学反应的物质变化过程如图1，能量变化过程如图2。下列说法正确的是 A. 由图1可知：和均为催化剂 B. 由图2可知：反应①的反应速率比反应②快 C. 由图2可知：，且 kJ⋅mol-1 D. 使用催化剂能降低活化能，从而改变反应的历程和焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．①N2O+Pt2O+=Pt2O2++N2，②Pt2O2++CO=Pt2O++CO2，为催化剂为中间产物，A错误； B．由图2有催化剂的图象可知，反应①的活化能大于反应②，相同条件下，反应的活化能越大，反应速率越慢，反应①的反应速率比反应②慢，B错误； C．由图2有催化剂的图象可知，反应①为吸热反应，，反应②为放热反应，，△H=Ea1-Ea2=-226kJ⋅mol-1，C正确； D．使用催化剂能降低活化能，从而改变反应的历程，但不改变焓变，D错误； 故选C。 12. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 D. 该反应中每消耗，转移电子的数目约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误； B．由方程形式知， ，B错误； C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确； D．由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误； 故选C。 【点睛】 13. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 反应速率： B. C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】A 【解析】 【分析】由题图可知，投料比不变时，随温度的升高CH4的平衡转化率增大，所以该反应为吸热反应；在相同的温度下，投料比减小，相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量，当反应物不止一种时，其他条件不变，增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率，同时降低自身平衡转化率，故投料比x越小，CH4的平衡转化率越大。 【详解】A．点b、c均为平衡状态，v正=v逆，点b CH4的平衡转化率大于点c，两点CH4的投料量相同，则反应产物CO、H2的平衡浓度：点b>点c，两点温度相同，故，A错误； B．由题图可知，点b对应CH4的平衡转化率大于点c，结合分析可知，点b对应投料比小于点c，故，B正确； C．由分析可知，该反应为吸热反应，随温度升高，平衡常数增大，又由点b、c温度相同，则平衡常数：Ka<Kb=Kc，C正确； D．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，恒温恒容条件下，随反应进行容器内压强改变，当压强不变时，反应达到平衡状态，D正确； 故选A。 14. 在密闭容器中，反应达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是 A. 图Ⅰ中，甲、乙的平衡常数分别为、，则 B. 图Ⅱ中，平衡状态甲与乙的反应物转化率乙>甲 C. 图Ⅱ中，t时刻可能是增大了压强 D. 图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙温度高于甲 【答案】D 【解析】 【分析】从图Ⅰ可知，甲平衡状态时改变一条件，正逆反应速率同时增大，且正反应速率增大程度大于逆反应速率，结合该反应为放热反应，可知改变的条件为增大压强，从图Ⅱ可知，改变条件后，正逆反应速率变化程度相同，说明加了催化剂。从图Ⅲ可知，乙的反应速率大于甲，结合该反应为放热反应，说明乙的温度高于甲。 【详解】A．图I中，改变条件，平衡向正反应方向移动，改变条件时反应速率与原来平衡点没有接触点，说明改变的条件是增大压强，平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，所以K1=K2，A错误； B．该反应前后气体体积计量数之和改变，图II中，改变条件正逆反应速率相等，平衡不移动，说明加入的是催化剂，B错误； C．根据B知，改变的条件是催化剂，如改变压强，化学平衡将发生移动，C错误； D．该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，则产物含量减少，如果改变的条件是温度，根据“先拐先平数值大”知，乙温度高于甲，D正确； 故答案选D。 二、填空题(共58分)。 15. 按要求回答下列问题。 （1）①已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： ， ，则有：________(填“>”，“<”，“=”)。 ②在25℃，101kPa下，无水乙醇的燃烧热，则乙醇燃烧的热化学方程式为________。 （2）已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：Ⅰ．，Ⅱ．。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅资料，得到如下热力学数据：反应Ⅰ的，；反应Ⅱ的，，已知，上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题。 ①反应Ⅰ在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 ②反应Ⅰ能否自发进行是由________(填“焓变”或“熵变”)决定的。 ③制取炭黑的允许温度范围：________。 ④为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是________(填标号)。 A．905.2K B．927K C．1273K D．2000K 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. ③. 1000~1600K ④. C 【解析】 【小问1详解】 ① 物质能量越低越稳定，红磷比白磷稳定，故红磷能量低于白磷。两个反应均为放热反应，为负值，等物质的量的白磷反应放出热量更多，因此。 ② 燃烧热定义为25℃、101kPa下1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，无水乙醇完全燃烧生成气态和液态，据此注明各物质聚集状态和焓变写出热化学方程式； 【小问2详解】 ① 反应自发判据为，反应Ⅰ的、，仅高温下可满足判据，故高温下能自发进行； ② 反应Ⅰ焓变为正值（吸热），阻碍反应自发；熵变为正值（熵增），促进反应自发，因此反应能否自发由熵变决定； ③ 制取炭黑要求反应Ⅰ自发、反应Ⅱ不自发：对反应Ⅰ，代入数据得，解得；对反应Ⅱ，若不自发则，解得，故允许温度范围为1000~1600K； ④ 结合温度范围：905.2K、927K低于1000K，反应Ⅰ无法自发；2000K高于1600K，反应Ⅱ自发生成乙炔；1273K处于允许范围内，因此选C。 16. 硫化氢大量存在于天然气及液化石油气中，近年来发现可用于制取氢气、合成硫醇等。 （1）D.Berk等学者设计的用催化分解包括下列反应： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①________(用、表示)。 ②已知单质硫气态时以形式存在(结构为)。键能、、，则________。 （2）恒温下在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的量随时间变化曲线如图。 ①该反应的化学方程式为________。 ②反应前后压强比________(化为最简分数)。 （3）已知，，根据盖斯定律写出(肼)与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式________________________。 （4）化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见，以反应为原理设计成利用率高的燃料电池，装置如图。 ①M极为电池的________(填“正”或“负”)极。 ②N处电极反应式为________________________________________。 【答案】（1） ①. ②. +259 （2） ①. ②. （3） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ① 根据盖斯定律，将反应I、反应II相加后乘以2即可得到反应III，因此； ② 焓变=反应物总键能-生成物总键能，反应III中反应物含4mol H-S键，生成物含2mol H-H键和1mol S=S键，代入数据得：； 【小问2详解】 ① 由图像可知X、Y物质的量减少为反应物，Z物质的量增加为生成物，平衡时三者物质的量变化量之比为，可逆反应计量数之比等于物质的量变化量之比，故方程式为；② 恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，反应前总物质的量为，平衡后总物质的量为，因此； 【小问3详解】 设已知反应：① ② 根据盖斯定律，由②×2 - ①得目标反应，，对应的热化学方程式为； 【小问4详解】 ① 原电池中电子由负极流出，由图可知电子从M极流出，故M为负极； ② N为正极，碱性电解质条件下，O2在正极得电子发生还原反应生成OH⁻，电极反应式为。 17. 研究对、、、等气体的处理对建设生态文明具有重要意义，回答下列问题。 （1）在一定温度下，发生反应，将和按体积比充入恒容密闭容器中，下列能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A. 混合气体的总物质的量保持不变 B. 混合气体的密度保持不变 C. 和的物质的量之比保持不变 D. 每生成的同时生成 （2）已知在一定温度下，某2L恒容密闭容器中，与铁粉发生反应：，反应中有关气体的物质的量随时间变化关系如下图： ①反应进行到1min时达平衡，用浓度变化表示的化学反应速率为________，固体质量增加了________g，的转化率为________(保留三位有效数字)。若此时平衡总压强为，则该反应的压强平衡常数________(化为最简分数)。 ②2min时，若改变温度，曲线变化如上图，3min再次达平衡，则反应为反应________(填“吸热”或“放热”)。 ③5min时再充入一定量的CO，表示变化的曲线是________(填图中字母)。 （3）加氢对实现“碳中和”有重大意义。加氢反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 催化加氢体系中，部分反应的与温度关系如图所示： ①300K时，反应进行趋势最大的是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②在一定条件下，反应Ⅱ的正逆反应速率方程：，(、分别为正逆反应速率常数，只与温度有关，为物质的量分数)。达到平衡后，升高温度，增大的倍数________增大的倍数(填“”、“”或“=”)。 【答案】（1）CD （2） ①. ②. 16 ③. 14.3% ④. ⑤. 吸热 ⑥. b （3） ①. Ⅲ ②. > 【解析】 【小问1详解】 A．反应为气体分子数不变的反应，反应前后总物质的量始终不变，不能说明平衡，A错误； B．恒容密闭容器中发生该反应，气体总质量、体积均不变，密度始终不变，不能说明平衡，B错误； C．该反应过程中物质的量减小，NO的物质的量增大，​和物质的量之比不变，说明二者浓度不再变化，反应达到平衡，C正确； D．生成（正反应）同时生成（逆反应），说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，D正确； 故选CD。 【小问2详解】 反应：，容器体积，初始。 ①1min平衡时，，，则： ； 每反应，固体转化为，固体增加氧原子的质量，即； 转化率； 平衡时总气体物质的量为，，，​。 ②2min时，若改变温度，相同时间内物质的量的减少量更多，说明反应速率加快，则此时温度升高，改变温度后，物质的量减少，物质的量增加，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应。 ③5min充入，生成物浓度增大，平衡逆向移动，物质的量逐渐增大，温度不变平衡常数不变，最终新平衡物质的量小于，对应曲线。 【小问3详解】 ①越大，​越大，反应进行的趋势越大。由图可知，300K时反应Ⅲ的​最大，因此反应进行趋势最大。 ② 反应Ⅱ的，为吸热反应，达到平衡时，，即 ，此时平衡常数。升高温度平衡正向移动，平衡常数​​增大，因此增大的倍数增大的倍数。 18. 丙烯腈()是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛()和乙腈()等。回答下列问题： （1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈()和副产物丙烯醛()的热化学方程式如下： Ⅰ． Ⅱ． ①有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________。 A．升高温度 B．使用催化剂 C．降低压强 D．及时分离产生的水蒸气 ②提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________________。 （2）下图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃。 ①低于460℃时：丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_______________________________________________________________。 ②高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是_______________________。 A．催化剂活性降低 B．平衡常数变小 C．副反应增多 D．反应活化能增大 （3）某研究小组探究催化剂对丙烯腈产率的影响。将丙烯、氨、氧气以一定的流速通过两种不同的催化剂(Ⅰ和Ⅱ)进行反应，相同时间内测量丙烯腈产率和温度的关系结果如图所示(不考虑副反应)。 ①催化剂应选择________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②若温度低于200℃，图中曲线丙烯腈产率随温度升高而变化不大的主要原因是________________________。 【答案】（1） ①. CD ②. 选择合适的催化剂 （2） ①. 不是 ②. 反应Ⅰ的，为放热反应。若达到平衡，升高温度平衡逆向移动，丙烯腈的产率应下降。图像中低于时产率随温度升高而增大，说明该阶段反应尚未达到平衡。 ③. ABC （3） ①. Ⅱ ②. 温度低于时，催化剂的活性较低，反应速率较慢，相同时间内反应生成的丙烯腈较少 【解析】 【小问1详解】 ① 反应Ⅰ正向是气体分子数增大的放热反应。升高温度，平衡逆向移动，丙烯腈产率降低；使用催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡；降低压强，平衡向气体分子数增大的方向（即正向）移动，产率提高；及时分离出水蒸气，生成物浓度降低，平衡正向移动，产率提高。故选CD。 ② 在存在多个副反应的复杂反应体系中，提高目标产物反应选择性的关键因素是使用合适的催化剂，以加快主反应速率。 【小问2详解】 ① 反应Ⅰ的，为放热反应。若达到平衡，升高温度平衡逆向移动，丙烯腈的产率应下降。图像中低于时产率随温度升高而增大，说明该阶段反应尚未达到平衡，温度升高使反应速率加快，相同时间内生成的丙烯腈增多。 ② 高于时产率降低，可能是温度过高导致催化剂活性降低，反应速率减慢，A正确；也可能是因为反应已达平衡，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数变小，B正确；或者是高温下副反应增多，消耗了更多原料，C正确；反应活化能一般不随温度的改变而发生显著变化，D错误。故选ABC。 【小问3详解】 ① 由图2可知，使用催化剂Ⅱ时，丙烯腈的最高产率（超过）明显高于使用催化剂Ⅰ时的最高产率（约），为了获得更高的产率，故应选择催化剂Ⅱ。 ② 温度低于时，催化剂的活性较低，反应速率较慢，相同时间内反应生成的丙烯腈较少，因此产率随温度升高而变化不大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $