内容正文:
2025—2026学年德州市夏津一中高二上学期化学九月月考试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 K39 Fe56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是
A. 2O3(g)=3O2(g) H<0
B. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0
C. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H<0
D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0
2. 可逆反应;。在恒温恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
①混合气体的颜色不再改变 ②单位时间内消耗的同时生成2molNO
③混合气体的密度不再改变 ④混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑤容器内压强不再改变 ⑥v(NO2)=2v(O2)
A. ①②④⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤⑥ D. ①④⑤
3. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4表示用捕碳的反应:,其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
4. 甲烷-甲醇-碘甲烷热化学循环如图(图中各物质均为气态)所示。下列说法错误的是
A. 反应①的
B. ①②③均发生氧化还原反应
C. 反应③在高温下能自发进行,则其∆H<0,∆S<0
D. 上述热化学循环实现了水的分解
5. 工业合成氨利用铁触媒作催化剂,其作用是吸附和使反应易于进行。过程中涉及的微观片段如图所示。下列说法正确的是
A. 合成氨的过程为
B. 增加铁触媒用量可提高的平衡转化率
C. 过程需吸收能量
D. 合成氨时,应向体系中通入稍过量的
6. 在一定体积下,分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法错误的是
A. 根据图像可知:
B. 形成键时释放的能量为
C. 的平衡转化率:历程I=历程II
D. 在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为
7. 研究表明N2O与CO在Fe+的作用下会发生反应①N2O+Fe+→FeO++ N2、②FeO++CO→Fe++CO2其能量变化示意图如图所示。下列说法错误的是
A. FeO+是该反应的中间产物
B. Fe+可以提高总反应的活化分子的数目和百分含量
C. 该反应的活化能等于各步反应活化能的代数和
D. 降低温度,平衡向正反应方向移动
8. 下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A. 通入少量氨气 B. 通入少量氯化氢气体
C. 加入少量氯化钠固体 D. 加热
9. 在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法一定正确的是
A. 在c点溶液中通入少量气体,可实现c向d移动
B. a点和c点一定均为纯水
C. b点由水电离出的
D.
10. 如图所示,关闭,向中各充入和,起始,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生反应:;达到平衡时,,则下列说法正确的是
A. 达到平衡时,A中压强比B中压强小
B. 达到平衡时,A中Y的转化率为10%
C. 达到平衡后,向B中充入惰性气体,则B中平衡向正反应方向移动
D. 打开K,一段时间后达到新平衡时,(连通管中气体体积不计)
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/
溶液
稀
25
5
0.1
10
0.1
5
25
5
0.2
5
0.2
10
35
5
0.15
5
0.15
5
35
5
0.2
5
0.2
20
A. A B. B C. C D. D
12. 反应的速率方程为.其中k为速率常数。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是
c(A)/(mol/L)
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
c1
c(B)/(mol/L)
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
c2
v/()
1.6
3.2
6.4
v1
v2
4.8
A. 该反应的速率方程式为
B. 上述表格中的、
C. 当A物质浓度增大时,k值增大
D. 温度升高,k值增大
13. 利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转化:。初始时,。在不同的催化剂比表面积()和不同温度下(T1、T2温度改变对催化剂活性的影响忽略),CO的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. T1>T2 B. △H<0
C. 催化剂比表面积(m2.g-1):I>Ⅱ D. NO与CO的平衡转化率相等
14. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示:下列说法正确的是
A. 参与反应的反应物总键能大于生成物的总键能
B. 产物的稳定性:
C. 相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:
D. 该历程中最大正反应的活化能
15. 中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有:
①
②
其他条件不变时,在相同时间内温度对催化加氢的影响如图。
下列说法不正确的是
A.
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
D. 其他条件不变,增大压强,不利于反应向生成的方向进行
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 水的电离平衡曲线的理解与识别
(1)曲线上a、b、c三点对应的的大小关系为________(用字母a、b、c表示)。
(2)c点的数值为________,该点对应的温度为________。
(3)曲线外的任意点d的________(填“>”、“<”或“=”,下同),温度________25℃。
(4)实现曲线上b点到c点的转化,可以改变的条件是________。
A. 加热 B. 通入少量氯化氢气体
C. 加入少量氢氧化钠固体 D. 通入少量氨气
17. I.时,在体积为2L的密闭容器中,A、B、C发生反应:,A、B和C物质的量随时间t的变化如图1所示。已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)此反应的平衡常数表达式_______,从反应开始到第一次平衡时的平均速率为_______。
图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图及各阶段的平衡常数:
(2)根据上图判断,在时刻改变的外界条件是_______。
(3)之间的关系为_______(用“”、“”或“=”连接)。
(4)以上各段时间中,C的百分含量最高的时间段是_______。
II.对于以下两个反应,只加入反应物建立平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问题。
(5):再充入,平衡向_______方向移动(选填“正反应”、“逆反应”或“不移动”),达到平衡后,的转化率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),的百分含量_______。
(6):再充入,达到平衡后,HI的分解率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),HI的百分含量_______。
18. 苯乙烯是用于生产苯乙烯系列树脂、丁苯橡胶、离子交换树脂及医药品的原料之一,可通过乙苯的分解制备。
(1)标准状态时,由指定单质生成物质的焓变称为标准摩尔生成焓,如氨气的标准摩尔生成焓可用表示。规定,石墨和为0,利用标准摩尔生成焓可以求出化学反应热,已知相关物质的标准摩尔生成焓如下表:
物质
+29.8
+147.5
乙苯分解反应的_______,该反应在___________(填标号)下有利于自发进行。
a.高温 b.低温 c.任何温度
(2)向密闭容器中充入气态乙苯发生反应,其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。
①由大到小的顺序是___________。
②A点对应的条件下,H2的体积分数为___________(保留三位有效数字)下,该反应的物质的量分数平衡常数[用平衡时各物质的物质的量分数(物质的量分数某组分的物质的量总物质的量)来代替各物质的平衡浓度,得到的平衡常数称为物质的量分数平衡常数]___________;与压强平衡常数(以分压装示,分压=总压×物质的量分数,表示总压)的关系为___________(用含的式子表示)。
③向点平衡体系中加入可提高平衡转化率,欲将平衡转化率提高至,需要向反应器中充入___________作为稀释气。
19. 请回答下列问题:
(1)可发生二聚反应生成 ,化学方程式为 ,上述反应达到平衡后,升高温度可使体系颜色加深,则该反应的___________0(填“>”或“<”)。已知该反应的正反应速率方程为逆反应速率方程为 ,其中 分别为正、逆反应的速率常数。则如图( 表示速率常数的对数; 示温度的倒数)所示①、②、③、④四条斜线中,能表示 随变化关系的是斜线___________,能表示 随变化关系的是斜线___________。
(2)图中点的纵坐标分别为 ,则温度 时化学平衡常数K=___________mol/L。已知温度 时,某时刻恒容密闭容器中 浓度均为 ,此时v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。
20. 复合催化是工业合成甲醇()的重要反应,其原理为。一定条件下用和合成可再生清洁能源——甲醇()。化学反应方程式为:。甲同学在2 L密闭容器中,充入和,在催化剂、200℃的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示:
回答下列问题:
(1)反应开始至2 min末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是________。
(2)已知:某反应物A的平衡转化率,当反应到5 min时,的转化率是________。
(3)下列不能说明反应达到平衡状态的是________。
A. 混合气体的密度不变
B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C.
D.
乙同学在2 L密闭容器中充入物质的量之比为的CO和,在催化剂作用下充分反应,平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。回答下列问题:
(4)该反应的正反应为________反应。
A.放热 B.吸热
(5)比较压强大小关系:________(填“>”、“<”或“=”)
(6)计算C点时,CO的转化率________。
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2025—2026学年德州市夏津一中高二上学期化学九月月考试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 K39 Fe56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是
A. 2O3(g)=3O2(g) H<0
B. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0
C. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H<0
D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的H<0,根据方程式可知S>0,则根据G=H-T•S可知,任何温度下都能满足H-T•S<0,反应可自发进行,A不符合题意;
B.该反应的H>0,根据方程式可知S<0,任何温度下都满足G=H-T•S>0,反应不能自发进行,B符合题意;
C.该反应的H<0,根据方程式可知S<0,则在较低温度下,可满足H-T•S<0,反应可自发进行,C不符合题意;
D.该反应的H>0,根据方程式可知S>0,所以在较高温度下,可满足H-T•S<0,反应可自发进行,D不符合题意;
故选B。
2. 可逆反应;。在恒温恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
①混合气体的颜色不再改变 ②单位时间内消耗的同时生成2molNO
③混合气体的密度不再改变 ④混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑤容器内压强不再改变 ⑥v(NO2)=2v(O2)
A. ①②④⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤⑥ D. ①④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①二氧化氮为红棕色气体,混合气体的颜色不再改变,说明二氧化氮浓度不变,达到平衡状态;
②单位时间内消耗的同时生成2molNO,均为正反应方向,不能说明达到平衡状态;
③容器体积不变,气体总质量不变,混合气体的密度一直不改变,混合气体密度不变时,不能说明达到平衡状态;
④该反应前后气体分子数变化,混合气体总质量不变,随着反应进行,气体平均相对分子质量不断变化,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明达到平衡状态;
⑤恒温恒容条件下,容器内压强跟气体的量有关,该反应前后气体物质的量是变量,所以压强也是变量,当变量不变时,达到平衡;
⑥未说正逆反应方向,不能说明达到平衡状态;
答案选D。
3. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4表示用捕碳的反应:,其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
【答案】B
【解析】
【详解】A.时如果减小压强,正逆反应速率都减小,平衡逆向移动,与图像相符合,故A不选;
B.如果X、Y、Z均为气态,为气体体积相等的反应,改变压强,平衡不移动,Z的体积分数不变,与图像不符合,故B选;
C.与盐酸反应是放热反应,开始时温度升高对反应速率的影响占主导地位,故反应速率加快,与图像相符,故C不选;
D.c点之后,CO2的浓度变化是因为平衡移动,升高温度,平衡逆向移动,导致CO2的浓度增大,说明反应为放热反应,对放热反应,升高温度,K值减小,故,故D正确;
答案选B。
4. 甲烷-甲醇-碘甲烷热化学循环如图(图中各物质均为气态)所示。下列说法错误的是
A. 反应①的
B. ①②③均发生氧化还原反应
C. 反应③在高温下能自发进行,则其∆H<0,∆S<0
D. 上述热化学循环实现了水的分解
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据流程中反应可知,反应①,选项A正确;
B.由循环图可知,①②③均有化合价变化,发生氧化还原反应,选项B正确;
C.反应③的ΔS>0,选项C错误;
D.由反应①
②
③
④
四式相加得,故为水的分解,选项D正确;
答案选C。
5. 工业合成氨利用铁触媒作催化剂,其作用是吸附和使反应易于进行。过程中涉及的微观片段如图所示。下列说法正确的是
A. 合成氨的过程为
B. 增加铁触媒用量可提高的平衡转化率
C. 过程需吸收能量
D. 合成氨时,应向体系中通入稍过量的
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业合成氨反应为,反应过程应是先吸附和,然后和中的化学键断裂,再原子重新结合形成,最后脱附。所以合成氨过程应为,A正确;
B.铁触媒是催化剂,催化剂只能改变化学反应速率,不能使平衡发生移动,所以增加铁触媒用量不能提高的平衡转化率,B错误;
C.是原子结合形成,形成化学键会放出能量,所以过程是放能,C错误;
D.合成氨反应是可逆反应,向体系中通入稍过量的,可提高的转化率,使平衡向生成的方向移动,从而提高氨的产量,D错误;
故选A。
6. 在一定体积下,分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法错误的是
A. 根据图像可知:
B. 形成键时释放的能量为
C. 的平衡转化率:历程I=历程II
D. 在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,历程I为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,反应的热化学方程式为O3(g)+O(g)=2O2(g) △H=—(E3—E6)kJ/mol;历程II中第一步反应为O3(g)+ Cl(g)=2O2(g) +ClO(g)△H=—(E2—E4)kJ/mol,第二步反应为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) △H=—(E4—E5)kJ/mol,总反应为O3(g)+O(g) 2O2(g) △H=—(E2—E5)kJ/mol,催化剂改变反应的历程,但不改变反应热,则总反应的△H=—(E3—E6)kJ/mol=—(E2—E5)kJ/mol。
【详解】A.由分析可知,总反应的△H=—(E3—E6)kJ/mol=—(E2—E5)kJ/mol,整理可得E2—E3= E5—E6,故A正确;
B.由图可知,气态氯原子的相对能量为(E2—E3) kJ/mol =( E5—E6) kJ/mol,由氯气的相对能量为0可知,形成1mol氯氯键时释放的能量为2(E2—E3) kJ/mol =2(E5—E6) kJ/mol,故B错误;
C.由分析可知,气态氯原子是历程II的催化剂,催化剂改变反应的历程,但不改变平衡的移动方向,所以历程I和历程II中臭氧的转化率相等,故C正确;
D.由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越小,反应速率越快,则在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) △H=—(E4—E5)kJ/mol,故D正确;
故选B。
7. 研究表明N2O与CO在Fe+的作用下会发生反应①N2O+Fe+→FeO++ N2、②FeO++CO→Fe++CO2其能量变化示意图如图所示。下列说法错误的是
A. FeO+是该反应的中间产物
B. Fe+可以提高总反应的活化分子的数目和百分含量
C. 该反应的活化能等于各步反应活化能的代数和
D. 降低温度,平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【分析】N2O与CO在Fe+的作用下会发生反应①N2O+Fe+→FeO++ N2、②FeO++CO→Fe++CO2,则Fe+为催化剂,FeO+为中间产物,据此分析。
【详解】A.由分析可知,FeO+是该反应的中间产物,A正确;
B.Fe+为催化剂,作用为降低反应的活化能,由此提高总反应的活化分子的数目和百分含量,从而增大反应速率,B正确;
C.总反应的活化能与各步基元反应的活化能无关,C错误;
D.由图可知,①N2O+Fe+→FeO++ N2、②FeO++CO→Fe++CO2,两步中均为反应物总能量大于生成物总能量,所以两个反应都是放热反应,降低温度,平衡向放热方向移动,即正向移动,D正确;
故选C。
8. 下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A. 通入少量氨气 B. 通入少量氯化氢气体
C. 加入少量氯化钠固体 D. 加热
【答案】D
【解析】
【详解】水的离子积常数,只与温度有关,与水溶液中溶解的溶质无关,温度不变不变,温度升高增大,温度降低减小;加热可以使温度升高,增大,D正确;
答案选D。
9. 在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法一定正确的是
A. 在c点溶液中通入少量气体,可实现c向d移动
B. a点和c点一定均为纯水
C. b点由水电离出的
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.c点位于的曲线上,温度不变水的离子积不变,通入后增大,减小,对应点横坐标减小、纵坐标增大,无法向d移动,A错误;
B.a点、c点溶液中,仅能说明溶液呈中性,不一定是纯水,如氯化钠溶液也呈中性,B错误;
C.b点位于25℃曲线上,,若b点为酸溶液,水电离的,若为强酸弱碱盐溶液,水电离的,数值不确定,C错误;
D.时,大于25℃的,水的电离为吸热过程,温度越高越大,故,D正确;
故选D。
10. 如图所示,关闭,向中各充入和,起始,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生反应:;达到平衡时,,则下列说法正确的是
A. 达到平衡时,A中压强比B中压强小
B. 达到平衡时,A中Y的转化率为10%
C. 达到平衡后,向B中充入惰性气体,则B中平衡向正反应方向移动
D. 打开K,一段时间后达到新平衡时,(连通管中气体体积不计)
【答案】D
【解析】
【分析】依题意可知,A是恒压容器,B是恒容容器。VA从起始aL到平衡时0.9aL,说明达到平衡时,反应消耗的反应物Y,可列三段式:,A和B容器发生同样的反应,B中压强降低,导致平衡向逆反应方向移动。
【详解】A.达到平衡时,A中压强不变,B中压强减小,则A中压强比B中压强大,A错误;
B.据分析,达到平衡时,A中Y的转化率为=30%,B错误;
C.达到平衡后,向B中充入惰性气体,由于B是恒容容器,各反应物浓度不变,则B中平衡不移动,C错误;
D.容器A和B在相同温度和催化剂的条件下,打开K,两容器可看作一个恒压容器,一段时间后达到新平衡时,容器B中的气体体积也要减少0.1aL,则(连通管中气体体积不计),D正确;
故选D。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/
溶液
稀
25
5
0.1
10
0.1
5
25
5
0.2
5
0.2
10
35
5
0.15
5
0.15
5
35
5
0.2
5
0.2
20
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】温度越高化学反应速率越大,浓度越大化学反应速率越大,则越先生成沉淀,且一般温度对化学反应速率影响大于浓度对化学反应速率影响,温度:,则化学反应速率小于;浓度:,则反应速率;浓度:,则化学反应速率:,所以化学反应速率:,则最先生成沉淀的是C;答案选C。
12. 反应的速率方程为.其中k为速率常数。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是
c(A)/(mol/L)
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
c1
c(B)/(mol/L)
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
c2
v/()
1.6
3.2
6.4
v1
v2
4.8
A. 该反应的速率方程式为
B. 上述表格中的、
C. 当A物质浓度增大时,k值增大
D. 温度升高,k值增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.经计算速率常数,速率方程应为,选项中的数值错误,A错误;
B.速率和的浓度无关,,即;代入解得,B正确;
C.速率常数仅与温度、催化剂等因素有关,和反应物浓度无关,浓度增大不变,C错误;
D.温度升高反应速率加快,速率常数值增大,D正确;
13. 利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转化:。初始时,。在不同的催化剂比表面积()和不同温度下(T1、T2温度改变对催化剂活性的影响忽略),CO的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. T1>T2 B. △H<0
C. 催化剂比表面积(m2.g-1):I>Ⅱ D. NO与CO的平衡转化率相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,温度为T2时反应更早达到平衡,说明T2时反应速率更快,T1<T2,故A错误;
B.T1<T2,由图可知,温度升高达到平衡时,CO的浓度更大,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,△H<0,故B正确;
C.温度为T1时,比表面积为Ⅱ时,更早达到平衡,反应速率更快,比表面积越大,反应速率越快,则催化剂比表面积(m2.g-1):I<Ⅱ,故C错误;
D.NO与CO的起始量未知,无法判断NO与CO的平衡转化率相等,故D错误;
故选B。
14. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示:下列说法正确的是
A. 参与反应的反应物总键能大于生成物的总键能
B. 产物的稳定性:
C. 相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:
D. 该历程中最大正反应的活化能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,反应物总键能生成物总键能,可知反应物总键能小于生成物总键能,A错误;
B.产物的相对能量为,低于的,物质能量越低越稳定,故稳定性,B正确;
C.中间产物转化为的活化能为,转化为的活化能为,活化能越小反应速率越快,故,C正确;
D.该历程最大正反应活化能为,不是,D错误;
故选BC。
15. 中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有:
①
②
其他条件不变时,在相同时间内温度对催化加氢的影响如图。
下列说法不正确的是
A.
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
D. 其他条件不变,增大压强,不利于反应向生成的方向进行
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,反应① ,反应② ,目标反应是可反应①-②得到,根据盖斯定律可知,ΔH=△H1-△H2=(-49.4 kJ/mol)-(+41.2 kJ/mol)=-90.6 kJ/mol,A正确;
B.根据碰撞理论可知,使用催化剂,能降低反应所需的活化能,增大活化分子百分数,B正确;
C.由图可知,220~240℃,升高温度,CO2的转化率增大,根据反应:① ② 可知升高温度,反应①平衡逆向移动,CO2的转化率减小,反应②平衡正向移动,CO2的转化率增大,说明升高温度对反应②速率的影响比对反应①的大,C错误;
D.其他他条件不变时,增大压强,对反应②无影响,反应①平衡正向移动,故其他条件不变时,增大压强,有利于反应向生成CH3OH的方向进行,D错误;
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 水的电离平衡曲线的理解与识别
(1)曲线上a、b、c三点对应的的大小关系为________(用字母a、b、c表示)。
(2)c点的数值为________,该点对应的温度为________。
(3)曲线外的任意点d的________(填“>”、“<”或“=”,下同),温度________25℃。
(4)实现曲线上b点到c点的转化,可以改变的条件是________。
A. 加热 B. 通入少量氯化氢气体
C. 加入少量氢氧化钠固体 D. 通入少量氨气
【答案】(1)
(2) ①. ②. 25℃
(3) ①. < ②. < (4)CD
【解析】
【小问1详解】
水的离子积常数仅与温度有关,图中a、b、c三点位于同一条水的电离平衡曲线上,说明这三点对应的温度相同,因此它们的大小相等,即。
【小问2详解】
c点与b点在同一条等温曲线上,因此相同,由图可知,b点的,,故;在常温下(25℃),水的离子积常数恰好为,故该点对应的温度为25℃。
【小问3详解】
d点位于曲线下方,由图可知d点的,而纵坐标,因此d点的;由于水的电离是一个吸热过程,温度越低,电离程度越小,越小,所以d点对应的温度小于25℃。
【小问4详解】
从b点到c点的转化过程中,点沿着等温线向右下方移动,即温度保持不变,增大,减小,溶液由中性变为碱性。
A.加热会促进水的电离,增大,平衡曲线会整体向右上方移动,A不符合题意;
B.通入少量氯化氢气体,溶液呈酸性,增大,减小,平衡点会向左上方(如a点方向)移动,B不符合题意;
C.加入少量氢氧化钠固体,溶液中增大,抑制水的电离,减小,平衡点向右下方移动,C符合题意;
D.通入少量氨气,氨气溶于水生成一水合氨,电离出,溶液中增大,减小,平衡点向右下方移动,D符合题意。
故选CD。
17. I.时,在体积为2L的密闭容器中,A、B、C发生反应:,A、B和C物质的量随时间t的变化如图1所示。已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)此反应的平衡常数表达式_______,从反应开始到第一次平衡时的平均速率为_______。
图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图及各阶段的平衡常数:
(2)根据上图判断,在时刻改变的外界条件是_______。
(3)之间的关系为_______(用“”、“”或“=”连接)。
(4)以上各段时间中,C的百分含量最高的时间段是_______。
II.对于以下两个反应,只加入反应物建立平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问题。
(5):再充入,平衡向_______方向移动(选填“正反应”、“逆反应”或“不移动”),达到平衡后,的转化率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),的百分含量_______。
(6):再充入,达到平衡后,HI的分解率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),HI的百分含量_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2)升高温度 (3)
(4)
(5) ①. 正反应 ②. 变小 ③. 变大
(6) ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
平衡常数的表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即:;由图1,反应开始到第一次平衡时,容器体积为2 L,则;
【小问2详解】
时刻正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动。结合题干“降低温度,A的转化率增大”,可知正反应为放热反应。升高温度时,正逆反应速率均增大,且平衡向吸热的逆向移动,因此时刻改变的条件为:升高温度;
【小问3详解】
时刻为升高温度,化学平衡逆向移动,因此,此后时刻正逆反应速率等幅增大,改变条件为使用了催化剂,时刻正逆反应速率都减小,且正反应速率减小幅度更大,时刻改变条件为增大体积减小压强,只有时刻改变了温度,值变化,后续改变条件值不变,因此;
【小问4详解】
根据小问3的分析可知,时刻反应正向进行,C百分含量逐渐增大,随后时刻升温化学平衡逆向移动,时刻添加催化剂,不影响化学平衡,时刻减小压强化学平衡逆向移动,C的百分含量均减小,因此C百分含量最高的时间段为;
【小问5详解】
根据勒夏特列原理,再充入平衡向着浓度减小的方向移动,即平衡正反应方向移动;由于体积不变,充入后,容器内压强变大,平衡逆向移动,故达到平衡后,的转化率变小,的百分含量变大;
【小问6详解】
根据勒夏特列原理,再充入,容器内压强变大,由于反应是化学计量数不变的反应,故压强改变不影响平衡移动,再充入,与之前平衡状态是等效平衡,达到平衡后,的分解率不变,的百分含量不变。
18. 苯乙烯是用于生产苯乙烯系列树脂、丁苯橡胶、离子交换树脂及医药品的原料之一,可通过乙苯的分解制备。
(1)标准状态时,由指定单质生成物质的焓变称为标准摩尔生成焓,如氨气的标准摩尔生成焓可用表示。规定,石墨和为0,利用标准摩尔生成焓可以求出化学反应热,已知相关物质的标准摩尔生成焓如下表:
物质
+29.8
+147.5
乙苯分解反应的_______,该反应在___________(填标号)下有利于自发进行。
a.高温 b.低温 c.任何温度
(2)向密闭容器中充入气态乙苯发生反应,其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。
①由大到小的顺序是___________。
②A点对应的条件下,H2的体积分数为___________(保留三位有效数字)下,该反应的物质的量分数平衡常数[用平衡时各物质的物质的量分数(物质的量分数某组分的物质的量总物质的量)来代替各物质的平衡浓度,得到的平衡常数称为物质的量分数平衡常数]___________;与压强平衡常数(以分压装示,分压=总压×物质的量分数,表示总压)的关系为___________(用含的式子表示)。
③向点平衡体系中加入可提高平衡转化率,欲将平衡转化率提高至,需要向反应器中充入___________作为稀释气。
【答案】(1) ①. +117.7 ②. a
(2) ①. ②. 33.3 ③. ④. ⑤. 7.8
【解析】
【小问1详解】
由题中信息可知①,②,由盖斯定律可知②-①=③,可得③乙苯分解反应,可知;因为该反应为熵增的吸热反应,且根据吉布斯自由能可知,当时,反应能自发发生,故在高温条件下满足题意,能自发进行,答案为a;
【小问2详解】
①该反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡向逆反应反向移动,反应物的平衡转化率减小,故p1,p2,p3由大到小的顺序是p1>p2>p3;
②由图可知,A点对应的条件下,乙苯的平衡转化率为50%,可列三段式,此时H2的体积分数等于其物质的量分数,为;T1℃,p2下,该反应的物质的量分数平衡常数为;,则Kx与Kp的关系为;
③A点时,平衡时混合气体总物质的量为1.5mol,此时容器的体积为V L;当乙苯的平衡转化率为80%,可列三段式,此时乙苯、苯乙烯、H2物质的量之和为1.8mol,设充入的N2为x mol,混合气的总物质的量为(1.8+x)mol,在恒温、恒压时,体积之比等于物质的量之比,此时容器的体积为,两次平衡温度相同,则平衡常数相等,则解得x=7.8,需要向反应器中充入7.8mol N2作为稀释气。
19. 请回答下列问题:
(1)可发生二聚反应生成 ,化学方程式为 ,上述反应达到平衡后,升高温度可使体系颜色加深,则该反应的___________0(填“>”或“<”)。已知该反应的正反应速率方程为逆反应速率方程为 ,其中 分别为正、逆反应的速率常数。则如图( 表示速率常数的对数; 示温度的倒数)所示①、②、③、④四条斜线中,能表示 随变化关系的是斜线___________,能表示 随变化关系的是斜线___________。
(2)图中点的纵坐标分别为 ,则温度 时化学平衡常数K=___________mol/L。已知温度 时,某时刻恒容密闭容器中 浓度均为 ,此时v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. < ②. ③ ③. ④
(2) ①. 10 ②. >
【解析】
【小问1详解】
反应达到平衡后,升高温度可使体系颜色加深,平衡向着吸热的方向移动 ,平衡逆向进行,则该反应的<0;化学反应速率与温度成正比,随着温度的降低,增大,正逆反应速率降低,则lgk正和lgk逆均减小,由于温度降低平衡正向移动,则v正>v逆,则降低相同的温度时lgk逆减小更快,则斜线③表示lgk正随变化关系,斜线④能表示lgk逆随变化关系;
【小问2详解】
化学平衡常数K==10,已知T1温度时,某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4浓度均为0.2mol·L-1,Qc==5<K,则平衡正向移动,v正>v逆。
20. 复合催化是工业合成甲醇()的重要反应,其原理为。一定条件下用和合成可再生清洁能源——甲醇()。化学反应方程式为:。甲同学在2 L密闭容器中,充入和,在催化剂、200℃的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示:
回答下列问题:
(1)反应开始至2 min末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是________。
(2)已知:某反应物A的平衡转化率,当反应到5 min时,的转化率是________。
(3)下列不能说明反应达到平衡状态的是________。
A. 混合气体的密度不变
B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C.
D.
乙同学在2 L密闭容器中充入物质的量之比为的CO和,在催化剂作用下充分反应,平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。回答下列问题:
(4)该反应的正反应为________反应。
A.放热 B.吸热
(5)比较压强大小关系:________(填“>”、“<”或“=”)
(6)计算C点时,CO的转化率________。
【答案】(1)
(2) (3)AC
(4)A (5)>
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据图象可知,反应开始至末,的物质的量由减小到,变化量。根据化学方程式可知,消耗的物质的量。容器体积为,则以的浓度变化表示的平均反应速率。
【小问2详解】
当反应到时,的物质的量由减小到,变化量。消耗的物质的量。起始时充入的为,则的转化率为。
【小问3详解】
A.该反应在恒容密闭容器中进行,混合气体的总质量不变,容器体积不变,因此混合气体的密度始终保持不变,密度不变不能说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.该反应前后气体分子总数发生变化,而气体总质量不变,因此混合气体的平均相对分子质量是一个变量,当其保持不变时,说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.混合气体中各组分的浓度之比等于化学计量数之比,这只是反应过程中的某一特定状态,不能说明正逆反应速率相等或各组分浓度不再变化,不能说明达到平衡状态,C符合题意;
D.和分别表示正、逆反应速率,且二者之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D不符合题意。
故答案选AC。
【小问4详解】
由图可知,在相同压强下,随着温度的升高,平衡混合物中的体积分数逐渐减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,逆反应方向为吸热方向,正反应为放热反应。
故答案选A。
【小问5详解】
该反应的正反应是气体分子数减小的反应。在相同温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,的体积分数增大。由图可知,相同温度下对应的体积分数大于,因此压强。
【小问6详解】
设起始充入的和的物质的量分别为和,达到C点平衡时转化的的物质的量为。列出三段式:
平衡时混合气体的总物质的量为。C点时的体积分数为,即,解得。因此的转化率为。
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