精品解析：四川省成都高新实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题

成都高新实验中学2023-2024学年度上期高2022级半期考试 化学试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 O-16 S-32 N-14 Fe-56 Al-27 H-1 C-12 第I卷(选择题) 一、单选题(每道题3分，共45分) 1. 神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”，发射火箭的燃料常用联氨、液氢，氧化剂有液氧、液态等。下列叙述错误的是 A. 液氢和液氧燃烧放出大量热量，产物对环境友好 B. 发射场因液态产生大量而呈红棕色 C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 D. 和反应中产物的总能量小于反应物的总能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．液氢和液氧燃烧是放热反应，产物为水，不污染环境，A项正确； B．液体气化过程中，部分转化成释放，产生红棕色雾，B项正确； C．高温结构陶瓷耐高温、耐腐蚀，是新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐，C项错误； D．和反应是放热反应，反应物总能量高于产物总能量，D项正确; 故选C。 2. 下列各组物质依次属于非电解质、强电解质、弱电解质的是 A. 稀盐酸、、 B. 酒精、、 C. 、烧碱、 D. 、、 【答案】B 【解析】 【分析】非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物；酸、碱、盐、金属氧化物等均属于电解质；强电解质是指在水溶液中或熔融状态下，能够完全电离的化合物，即溶于水的部分或者熔融状态时，可以完全变成阴阳离子的化合物，一般是强酸、强碱和大部分盐类；弱电解质是指在水溶液里部分电离的电解质，包括弱酸、弱碱、水与少数盐； 【详解】A．盐酸为混合物不是非电解质，A错误； B．酒精为有机物属于非电解质、为盐属于强电解质、为弱电解质，B正确； C．氧化钙为强电解质，C错误； D．硫酸钡为强电解质，D错误； 故选B。 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. Fe(SCN)3溶液中加入少量固体KSCN后颜色变深 B. 把食品存放在冰箱里可延长保质期 C. 合成氨反应，为提高原料的转化率，理论上应采取降低温度的措施 D. 工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高SO2的利用率 【答案】B 【解析】 【详解】A．Fe(SCN)3溶液中存在化学平衡Fe(SCN)3Fe3++3SCN-，加入固体KSCN后SCN-浓度增大，平衡逆向移动，溶液颜色变深，可用勒夏特列原理解释，A正确； B．食物放在冰箱中保存，温度较低时反应速率慢，食品变质速率慢，可延长保质期，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．合成氨反应为放热反应，降低温度化学平衡正向移动，原料转化率提高，可用勒夏特列原理解释，C正确； D．工业上生产硫酸，使用过量的空气，增大了氧气的浓度，则二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的化学平衡正向移动，二氧化硫的转化率提高，可用勒夏特列原理解释，D正确； 故答案选B。 4. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g)　ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的ΔH>0 B. m＜n+p C. B、C两点化学平衡常数：KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)＜v(C) 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知温度升高，Y的体积分数增大，说明平衡正向移动，则正向为吸热反应，故A正确； B．由图可知，增大压强，Y的体积分数减小，说明平衡逆向移动，则m＜n+p，故B正确； C．对吸热反应来说，温度升高，K增大，KB＜KC，故C错误； D．A、C温度相同，C点压强大，则C点的速率大于A点，故D正确； 故选C。 5. 某研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响，如下图所示。下列判断正确的是 A. 由图a可知，，该反应的正反应为吸热反应 B. 由图b可知，该反应 C. 若图c是绝热条件下速率和时间的图像，则该反应是放热反应 D. 由图d可知，时刻充入了一定量的C 【答案】C 【解析】 【详解】A．图a为折线图，先出现拐点者先达到平衡，说明其反应速率快，反应速率快说明对应的温度高或压强大，故图a中T1＞T2，对比两条曲线发现，平衡时温度越高，C%越少，说明温度升高，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，推得逆向为吸热反应，正反应为放热反应，故A错误； B．比较m+n与p大小关系，需考虑压强对平衡移动的影响，根据图b，压强增大，C%升高，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，推得m+n＞p；故B错误； C．根据图c，反应起始一段时间速率加快，由于反应开始后，浓度是一直减小的，故不可能是浓度的原因，联想到绝热体系，可能是因为温度升高导致反应速率加快，说明该反应为放热反应，故C正确； D．若时刻充入了一定量的C，则开始逆反应速率瞬间变大而正反应速率逐渐变大，故D错误。 故选C。 6. 根据下列实验操作，其现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向一密闭容器充入NO2，保持温度不变，扩大容器体积 容器中气体颜色先变浅后变深 平衡2NO2(g)N2O4(g)先正向移动再逆向移动 B 向2mL5%H2O2溶液中分别滴加5滴等浓度的FeCl3和KMnO4溶液 加入KMnO4溶液的反应更剧烈 KMnO4比FeCl3催化效果好 C 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 玻璃球中红棕色加深 反应2NO2(g)N2O4(g)的△H＜0 D 在KSCN与FeCl3的混合液中再加入KCl固体 溶液红色变浅 增大生成物浓度，平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向一密闭容器充入NO2，保持温度不变，扩大容器体积，NO2浓度减小，容器中气体颜色先变浅，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色又变深，故A错误； B．H2O2溶液和KMnO4溶液会发生反应生成氧气，KMnO4不是催化剂，故B错误； C．将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，玻璃球中红棕色加深，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，△H＜0，故C正确； D．在KSCN与FeCl3的混合液中发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，加入KCl固体，对该平衡没有影响，故D错误； 故选C。 7. 下列热化学方程式及其有关叙述正确的是 A. 氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH=＋285.8 kJ·mol-1 B. 已知2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH=-221 kJ·mol-1，则石墨的燃烧热为110.5 kJ·mol-1 C. 已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出92.4 kJ的热量 D. 已知乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 【分析】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定氧化物放出的热量。 【详解】A．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，将反应物和生成物互换位置后ΔH的符号需要改变，根据分析可知，水分解的热化学方程式为H2O(l)=H2(g)＋O2(g) ΔH=＋285.8 kJ/mol，A错误； B．根据分析可知，C元素燃烧应生成CO2，CO燃烧生成CO2时放热，故石墨的燃烧热大于110.5 kJ/mol，B错误； C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是可逆反应，可逆反应不能进行完全，故在一定条件下将1molN2和3molH2置于一密闭容器中充分反应后，放出热量小于92.4kJ，C错误； D．乙炔的燃烧热为1299.6kJ/mol，故1mol C2H2(g)完全燃烧生成水和二氧化碳时放出的热量为1299.6kJ，乙炔燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH=-1299.6kJ/mol，D正确； 故选D。 8. 哈伯工业合成氨的流程如图，为提高原料平衡转化率采取的措施是 A. ①②③④⑤ B. ②③④⑤ C. ②④⑤ D. ②③④ 【答案】C 【解析】 【分析】由题目可知，哈伯工业合成氨首先是将原料气体净化；再进行加压，加入催化剂通入反应釜，得到粗产品；再将粗产品净化分离得到。若想要提高平衡转化率，在不增加原料的前提下，需要使得反应正向进行，即可以提高转化率。①净化干燥的目的是去除杂质防止催化剂中毒，不影响化学平衡，无法提高原料平衡转化率，①错误；②对于的平衡来说，增加压强，平衡向体积减小的方向进行，即正向进行，可以提高原料平衡转化率，②正确；③催化反应中，催化剂不影响平衡，反应（）为放热反应，故500℃高温会使得反应逆向进行，降低转化率，③错误；④液化分离NH3，降低生成物浓度使平衡正向移动，提高平衡转化率，④正确；⑤未反应的和再循环，提高了原料的利用率，可视为提高了总转化率，⑤正确。 【详解】由分析可知，②④⑤均正确，故答案选C。 9. 在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断不正确的是 A. x=1 B. A的转化率为40% C. 2 min内B的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 D. 若混合气体的密度不变，则表明该反应已达到平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．2min内生成n(C)=0.2mol·L－1×2L=0.4mol，同一个方程式中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，则C、D计量数之比=x：2=0.4mol：0.8mol=1：2，x=1，选项A正确； B．生成0.8molD的同时消耗n(A)=×3=1.2mol，A的转化率为 ×100%=40%，选项B正确； C．2min内生成0.8molD同时消耗n(B)= n(D)=×0.8mol=0.4mol，2 min内B的反应速率为 =0.1 mol·L-1·min-1，选项C正确； D．反应前后气体质量不变，容器体积不变，密度是定值，混合气体的密度不变，不能表明该反应已达到平衡状态，选项D不正确； 答案选D。 10. 100℃时， ，。和的消耗速率与浓度存在下列关系：，，其中、是与反应及温度有关的常数，其消耗速率与浓度的图象如图所示。下列有关说法正确的是 A. 曲线X表示消耗速率与浓度的关系 B. 与都有单位，且单位相同 C. 图中A点处于平衡状态 D. 若在温度下，，则 【答案】D 【解析】 【分析】根据图象，曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化，结合，分析判断曲线X、Y代表的物质，图中交点A表示消耗的速率v（ N2O4）=v（ NO2），结合平衡时速率的关系分析判断。 【详解】A．根据图象，曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化，因为，，所以曲线X表示NO2消耗速率与浓度的关系，故A错误； B．根据，，浓度的单位为mol/L ，而反应速率的单位为mol/(L·s)，因此与都有单位，且单位不同，的单位是s-1，的单位为L /( mol·s)，故B错误； C．交点A表示的消耗速率v（ N2O4）=v（ NO2），而达到平衡时NO2的消耗速率应该是N2O4消耗速率的2倍，v（ NO2）=2v（ N2O4），因此此时v逆＜v正，反应向正反应方向移动，故C错误； D．100℃时，，K=0.36=，而平衡时，v（ NO2）=2v（ N2O4），因此=2，则==0.36；若在温度下，，则=2，平衡常数增大，反应需要正向移动，温度需要升高，即＞100℃，故D正确； 故答案为D。 11. 水溶液中下列电离方程式书写正确的是 A. Ca(OH)2⇌Ca2++2OH- B. NaHCO3⇌Na++HCO C. H2CO3⇌2H++ D. Na2SO4=2Na++ 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ca(OH)2为强电解质，完全电离，电离方程式为：Ca(OH)2=Ca2++2OH-，故A错误； B．NaHCO3为强电解质，完全电离，电离方程式为：NaHCO3=Na++HCO，故B错误； C．H2CO3为弱电解质，分步电离，以第一步电离为主，电离方程式为：H2CO3⇌H++，故C错误； D．Na2SO4为强电解质，完全电离，电离方程式为：Na2SO4=2Na++，故D正确； 故选：D。 12. 盐酸与过量的锌片反应时，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 A. 加入几滴氯化铜溶液 B. 加入适量醋酸钠固体 C. 加入适量NaOH固体 D. 加入等体积、等浓度的硝酸钾溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．锌片过量，氢气的总量由盐酸的物质的量决定，加入几滴氯化铜溶液，形成铜锌原电池，加快反应速率，同时不影响生成氢气的总量，A符合题意； B．加入适量醋酸钠固体，盐酸与醋酸钠反应生成醋酸，氢离子浓度降低，反应速率减慢， B不符合题意； C．加入适量NaOH固体，与盐酸发生中和反应，氢离子浓度降低，反应速率减慢， C不符合题意； D．硝酸钾溶液中的与盐酸中的共同作用，与锌反应生成NO，D不符合题意； 故选A。 13. 某温度下2 L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示。 X Y W n(起始状态)/mol 2 1 0 n(平衡状态)/mol 1 0.5 1.5 下列说法正确的是(　　) A. 升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH>0 B. 该温度下，此反应的平衡常数K＝6.75 C. 增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D. 该温度下，再向该容器中加入1.5 mol W，达到新平衡时，c(X)＝0.25 mol·L－1 【答案】B 【解析】 【详解】由表中数据可以知道△n(X)=1mol、△n(Y)=0.5mol、△n(W)=1.5mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，所以△n(X)：△n(Y)：△n(W)=1mol:0.5mol:1.5mol=2:1:3，反应方程式为2X+Y⇌3W； A.升高温度W的体积分数减小，平衡向逆反应移动，因为升高温度平衡向吸热反应移动，则逆向为吸热反应，故正反应为放热反应，即△H<0，故A错误； B.反应方程式为2X+Y ⇌3W，反应前后气体的物质的量相同，可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以平衡常数，故B正确； C.该反应为反应前后气体的物质的量不变的反应，增大压强正、逆反应速率均增大相同的倍数，平衡不移动，故C错误； D.该温度下，再向该容器中加入1.5molW，设Y变化物质的量为m              2X + Y ⇌ 3W 起始量(mol) 1    0.5  1.5+1.5=3 变化量(mol) 2m     m   3m 平衡量(mol) 1+2m  0.5+m  3-3m 根据W含量相同得到: m=0.25mol； 则达到新平衡时，故D错误。答案选B。 14. 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。 已知：①C4H10(g)＋O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g) △H1=-119 kJ·mol-1 ②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) △H2=-242 kJ·mol-1 丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g) △H3 下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是 A. 增大压强，升高温度 B. 升高温度，减小压强 C. 降低温度，增大压强 D. 减小压强，降低温度 【答案】B 【解析】 【详解】根据盖斯定律，将已知方程式①-②，整理可得：C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g) △H3=+123 kJ/mol，可知：该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应。要提高丁烯产率，应该使化学平衡正向移动，根据平衡移动原理，采用的方法应该为升高温度，减小压强，故合理选项是B。 15. 取若干份(各1 mol)NO2，分别加入若干个2 L的恒容密闭容器中，在不同温度下，发生反应：2NO2 (g)N2O4(g) ΔH<0。反应10 s时，分别测定体系中NO2的物质的量分数，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图，据图分析，下列说法不正确的是 A. 10s内，图中a点对应的N2O4反应速率为0.01mol/(L•s) B. 图中b点对应的NO2反应速率小于d点对应的NO2反应速率 C. d、e两点对应的状态均已达到平衡状态 D. e点对应的容器中气体颜色最深 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中a点NO2的百分含量(NO2%)为75，列三段式：，可得，x=0.2，则10s内，图中a点对应的N2O4反应速率为=0.01mol/(L•s)，A正确； B．d点温度更高，速率更快，故b点对应的NO2反应速率小于d点对应的NO2反应速率，B正确； C．该反应放热，c点之前反应正向进行还未达到平衡，c点反应达到对应温度下的限度，随着温度升高平衡逆向移动，NO2的百分含量增大，故d、e两点对应的状态均已达到平衡状态，C正确； D．由图可知a点NO2的百分含量最大，对应的容器中气体颜色最深，D错误； 故选D。 第II卷(非选择题) 二、填空题 16. 实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇的反应方程式为。 （1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，反应达到平衡时，下列数据不可能出现的是___________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （2）在容积为的恒温密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0 3 6 9 12 0 1 ①内，___________。 ②末时，混合气体中的物质的量分数为___________。已知：的物质的量分数。 ③第时___________第时(填“>”“<”或“=”)，第时，___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）保持压强为，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比，一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是___________(填字母)。 a．容器内气体的密度不再变化 b．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 c．的体积分数不再变化 d．断裂个键的同时生成个水分子(设为阿伏加德罗常数的值) 【答案】（1）AD （2） ①. 0.075mol/(L•min) ②. 30% ③. > ④. < （3）cd 【解析】 【小问1详解】 一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.1mol⋅L-1、0.3mol⋅L-1、0.1mol⋅L-1、0.1mol⋅L-1，极值转化得到数据： 0＜c(CO2)＜0.2mol⋅L-1，0＜c(H2)＜0.6mol⋅L-1，0＜c(CH3OH)＜0.2mol⋅L-1，0＜c(H2O)＜0.2mol⋅L-1， A．c(CO2)＜0.2mol⋅L-1，c(H2)＜0.6mol⋅L-1，故A错误； B．c(CO2)=0.15mol⋅L-1，c(H2O)=0.05mol⋅L-1，在取值范围内，可能存在，故B正确； C．c(CH3OH)=0.15mol⋅L-1，c(H2O)=0.15mol⋅L-1，在取值范围内，可能存在，故C正确； D．c(H2)＜0.6mol⋅L-1，c(CH3OH)＜0.2mol⋅L-1，不在取值范围内，不可能存在，故D错误； 故答案为：AD； 【小问2详解】 ①由表格数据可知，3～6min内，v(CO2)== =0.025mol/(L•min)，v(H2)=3v(CO2)=0.075mol/(L•min)； ②12min末时，反应达到平衡状态： 混合气体中CH3OH的物质的量分数==30%。 ③上述计算可知，第3min时反应未达到平衡状态，反应正向进行，9min时反应达到平衡状态，浓度越小，反应速率越小，则第3min时v正(CH3OH)＞第9min时v逆(CH3OH)；第12min时，3v正(CH3OH)=v正(H2)，v正(H2)=v逆(H2)，故v正(CH3OH)＜v逆(H2)； 【小问3详解】 a．根据质量守恒，容器内气体的质量不变，该反应是在恒压的条件下进行，容器体积减小，则容器内气体的密度随着反应进行而增大，当容器内气体的密度不再变化，说明反应达到平衡状态，故a不符合题意； b．根据质量守恒，容器内气体的质量不变，该反应是气体物质的量减小的反应，容器内气体的平均相对分子质量随着反应进行而增大，当随着反应进行而增大不再变化，说明反应达到平衡状态，故b不符合题意； c．设起始CO2物质的量为amol，则起始H2物质的量为amol，设△n(CO2)=xmol，则△n(H2)=3xmol，平衡n(CH3OH)=xmol，n(H2O)=xmol，CO2的体积分数为×100%=50%，则CO2的体积分数始终为50%，不能作为判断反应达到平衡状态的依据，故c符合题意； d．断裂3NA个H-H键的同时生成NA个水分子，都描述的是正反应方向，无法证明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，故d符合题意； 答案为cd。 三、原理综合题 17. 处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。 （1）环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。 已知：①2NO(g)=N2(g)＋O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol-1 ②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1 ③2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1 某反应的平衡常数表达式为K=，写出此反应的热化学方程式：___________。 （2）CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH=-365 kJ·mol-1，几种物质的相对能量如下： 物质 N2O(g) CO(g) CO2(g) N2(g) 相对能量/kJ·mol-1 475.5 283 a 393.5 ①a=___________kJ·mol-1，改变下列“量”，一定会引起ΔH发生变化的是___________(填代号) A．温度 B．反应物浓度 C．催化剂 D．化学计量数 ②有人提出上述反应可以用“Fe＋”作催化剂。其总反应分两步进行： 第一步：___________；(写化学方程式) 第二步：FeO＋＋CO=Fe＋＋CO2。 （3）在实验室，采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO，发生反应：I2O5 (s)＋5CO(g)5CO2(g)＋I2(s)。测得CO的转化率如图1所示。 ①相对曲线a，曲线b仅改变一个条件，改变的条件可能是加入催化剂或者___________。 ②在此温度下，该可逆反应的平衡常数K=___________(用含x的代数式表示)。 （4）工业上，利用CO和H2合成CH3OH，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和n mol H2，在250 ℃发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，测得平衡时混合气体中CH3OH的体积分数与H2的物质的量的关系如图2所示。在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是___________。 【答案】（1）CO(g)＋NO(g)N2(g)＋CO2(g) ΔH=-373.25 kJ·mol-1 （2） ①. 0 ②. D ③. Fe＋＋N2O=FeO＋＋N2 （3） ①. 增大压强 ②. （4）d 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可得：②×2-①-③，2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-393.5kJ/mol×2-180.5kJ/mol+221.0kJ/mol=-746.5 kJ/mol，某反应的平衡常数表达式为K=，根据平衡常数的定义，此反应的热化学方程式：CO(g)＋NO(g)N2(g)＋CO2(g) ΔH=-373.25 kJ·mol-1。故答案为：CO(g)＋NO(g)N2(g)＋CO2(g) ΔH=-373.25 kJ·mol-1； 【小问2详解】 ①△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=(393.5+a-475.5-283)kJ•mol-1=-365 kJ•mol-1，a=0，反应热只与具体反应的化学计量数有关，与温度、压强、催化剂、转化率、反应物浓度等无关，故选D，故答案为：0；D； ②根据催化剂定义，第二步反应中，中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+，其总反应分两步进行：第一步：Fe＋＋N2O=FeO＋＋N2；第二步：FeO＋＋CO=Fe＋＋CO2。故答案为：Fe＋＋N2O=FeO＋＋N2； 【小问3详解】 ①曲线b和曲线a的平衡状态相同，曲线b反应速率较大，对于气体分子数相同的反应，加压可以增大浓度，正、逆反应速率同倍数增大，加入催化剂，正、逆反应速率同倍数增大，平衡不移动，相对曲线a，曲线b仅改变一个条件，改变的条件可能是加入催化剂或者增大压强。故答案为：增大压强； ②在此温度下，设CO的起始浓度为c(对于等气体分子数反应，体积始终不变)，平衡时，c(CO)=(1-x)cmol•L-1，c(CO2)=xcmol•L-1，K==该可逆反应的平衡常数K=。故答案为：； 【小问4详解】 在250 ℃发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，图2中，b点代表平衡点，增大H2、CO的投料比，CO的平衡转化率增大，在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是d。故答案为：d。 四、实验题 18. 某课外活动小组为了探究外界条件对化学平衡的影响，做了如下实验： （1）已知颜色深浅(I)与有色物质浓度(c)和观察深度(L)的乘积成正比：(式中k为常数)。在a、b两支容积均为30mL的针筒中分别抽入气体，将针筒前端封闭。 ①将a针筒活塞迅速推至5mL处，从视线1处观察到的现象是___________； ②将b针筒活塞迅速拉至20mL处，从视线2处观察到的现象是___________。 （2）探究浓度对平衡的影响。将溶液(接近无色)和溶液等体积混合，将得到的红色溶液分为两等份。甲、乙两同学分别取一份向其中加入少量KCl(s)。 ①甲同学根据中学所掌握知识预测红色应该___________(填“变深”“变浅”或“不变”)。 ②乙同学查阅资料得知该反应为配位反应，且学习到更多配离子，如冰晶石中、银氨溶液中、、等。因此预测红色应该___________(填“变深”“变浅”或“不变”)，理由：___________。 【答案】（1） ①. 颜色先变深后变浅(比原色深) ②. 颜色变深 （2） ①. 不变 ②. 变浅 ③. 所加KCl电离出的与结合成，浓度减少使平衡逆向移动，颜色变浅 【解析】 【小问1详解】 ①将a针筒活塞迅速推至5mL处，二氧化氮物质浓度变大，颜色变深，由于反应为气体分子数减小的反应，平衡正向移动，导致二氧化氮浓度减小但仍比初始浓度大，颜色变浅但较初始颜色深，故从视线1处观察到的现象是颜色先变深后变浅(比原色深)； ②将b针筒活塞迅速拉至20mL处，体积增大，平衡逆向进行，使得二氧化氮的量增加，结合可知，从视线2处观察到的现象是颜色变深； 【小问2详解】 ①甲加入氯化钾固体，不影响反应中物质的浓度，故平衡不移动，预测红色应该不变。 ②铁离子和氯离子形成配离子，导致铁离子浓度减小，平衡逆向移动，红色应该变浅。 五、工业流程题 19. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。    （1）酸浸： ①用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是___________。 ②浸渣的主要成分为___________(填化学式)。 （2）氧化： ①用溶液将氧化为，反应的离子方程式为___________。 ②实际用量比理论上多的原因是___________(用化学方程式解释)。 （3）沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 ①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH最佳为___________(填字母)。 A． 4.0左右 B． 5.0左右 C． 6.0左右 ②检验Fe3+沉淀完全的实验方法为___________。 （4）碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3的实验操作为___________(填名称)。 （5）碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为___________。 【答案】（1） ①. 防止增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费 ②. SiO2 （2） ①. 2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O ②. 2H2O22H2O+O2↑ （3） ①. B ②. 取少量沉淀后的溶液，静置，取上层清液于一支试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明Fe3+沉淀完全 （4）过滤 （5） 【解析】 【分析】由题干工艺流程图可知，向铝土矿中加入硫酸，将Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+，过滤出SiO2，向滤液中加入H2O2溶液将Fe2+转化为Fe3+，便于沉淀步骤中转化为Al（OH）3和Fe（OH）3沉淀，过滤后得到沉淀，向沉淀中加入NaOH溶液，将Al（OH）3沉淀溶解转化为NaAlO2溶液，过滤得到Fe（OH）3，向NaAlO2溶液中通入过量的CO2，生成Al（OH）3沉淀和NaHCO3溶液，过滤洗涤沉淀，并进行灼烧得到Al2O3，据此解答。 【小问1详解】 ①由于后续步骤中加入的Na2CO3和NaOH均能与H2SO4反应，故若“酸浸”步骤中H2SO4溶液的用量过量太多，则将增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费，故答案为：防止增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费； ②硫酸将Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+，过滤出SiO2，故答案为：SiO2； 【小问2详解】 ①由题干流程图信息可知，在酸性环境中用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O； ②H2O2遇Fe3+会被催化分解：2H2O22H2O+O2↑，从而导致实际用量多于理论用量，故答案为：2H2O22H2O+O2↑； 【小问3详解】 ①由题干图示信息可知，pH=5.0左右时铝铁的沉淀率均比较高了，接近100%，再提高pH沉淀率增大不显著，且消耗更多的Na2CO3，故为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为5.0左右，故答案为：B； ②检验Fe3+沉淀完全的操作为：静置，取上层清液于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明Fe3+沉淀完全，故答案为：静置，取上层清液于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明Fe3+沉淀完全； 【小问4详解】 向沉淀中加入NaOH溶液，将Al（OH）3沉淀溶解转化为NaAlO2溶液，过滤得到Fe（OH）3，故答案为：过滤； 【小问5详解】 向“碱溶”后的溶液中通入足量CO2气体，生成Al（OH）3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为：，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都高新实验中学2023-2024学年度上期高2022级半期考试 化学试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 O-16 S-32 N-14 Fe-56 Al-27 H-1 C-12 第I卷(选择题) 一、单选题(每道题3分，共45分) 1. 神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”，发射火箭的燃料常用联氨、液氢，氧化剂有液氧、液态等。下列叙述错误的是 A. 液氢和液氧燃烧放出大量热量，产物对环境友好 B. 发射场因液态产生大量而呈红棕色 C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 D. 和反应中产物的总能量小于反应物的总能量 2. 下列各组物质依次属于非电解质、强电解质、弱电解质的是 A. 稀盐酸、、 B. 酒精、、 C. 、烧碱、 D. 、、 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. Fe(SCN)3溶液中加入少量固体KSCN后颜色变深 B. 把食品存放在冰箱里可延长保质期 C. 合成氨反应，为提高原料的转化率，理论上应采取降低温度的措施 D. 工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高SO2的利用率 4. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g)　ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的ΔH>0 B. m＜n+p C. B、C两点化学平衡常数：KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)＜v(C) 5. 某研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响，如下图所示。下列判断正确的是 A. 由图a可知，，该反应的正反应为吸热反应 B. 由图b可知，该反应 C. 若图c是绝热条件下速率和时间的图像，则该反应是放热反应 D. 由图d可知，时刻充入了一定量的C 6. 根据下列实验操作，其现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向一密闭容器充入NO2，保持温度不变，扩大容器体积 容器中气体颜色先变浅后变深 平衡2NO2(g)N2O4(g)先正向移动再逆向移动 B 向2mL5%H2O2溶液中分别滴加5滴等浓度的FeCl3和KMnO4溶液 加入KMnO4溶液的反应更剧烈 KMnO4比FeCl3催化效果好 C 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 玻璃球中红棕色加深 反应2NO2(g)N2O4(g)的△H＜0 D 在KSCN与FeCl3的混合液中再加入KCl固体 溶液红色变浅 增大生成物浓度，平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 7. 下列热化学方程式及其有关叙述正确的是 A. 氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH=＋285.8 kJ·mol-1 B. 已知2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH=-221 kJ·mol-1，则石墨的燃烧热为110.5 kJ·mol-1 C. 已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出92.4 kJ的热量 D. 已知乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1 8. 哈伯工业合成氨的流程如图，为提高原料平衡转化率采取的措施是 A. ①②③④⑤ B. ②③④⑤ C. ②④⑤ D. ②③④ 9. 在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断不正确的是 A. x=1 B. A的转化率为40% C. 2 min内B的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 D. 若混合气体的密度不变，则表明该反应已达到平衡状态 10. 100℃时， ，。和的消耗速率与浓度存在下列关系：，，其中、是与反应及温度有关的常数，其消耗速率与浓度的图象如图所示。下列有关说法正确的是 A. 曲线X表示消耗速率与浓度的关系 B. 与都有单位，且单位相同 C. 图中A点处于平衡状态 D. 若在温度下，，则 11. 水溶液中下列电离方程式书写正确的是 A. Ca(OH)2⇌Ca2++2OH- B. NaHCO3⇌Na++HCO C. H2CO3⇌2H++ D. Na2SO4=2Na++ 12. 盐酸与过量的锌片反应时，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 A. 加入几滴氯化铜溶液 B. 加入适量醋酸钠固体 C. 加入适量NaOH固体 D. 加入等体积、等浓度的硝酸钾溶液 13. 某温度下2 L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示。 X Y W n(起始状态)/mol 2 1 0 n(平衡状态)/mol 1 0.5 1.5 下列说法正确的是(　　) A. 升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH>0 B. 该温度下，此反应的平衡常数K＝6.75 C. 增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D. 该温度下，再向该容器中加入1.5 mol W，达到新平衡时，c(X)＝0.25 mol·L－1 14. 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。 已知：①C4H10(g)＋O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g) △H1=-119 kJ·mol-1 ②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) △H2=-242 kJ·mol-1 丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g) △H3 下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是 A. 增大压强，升高温度 B. 升高温度，减小压强 C. 降低温度，增大压强 D. 减小压强，降低温度 15. 取若干份(各1 mol)NO2，分别加入若干个2 L的恒容密闭容器中，在不同温度下，发生反应：2NO2 (g)N2O4(g) ΔH<0。反应10 s时，分别测定体系中NO2的物质的量分数，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图，据图分析，下列说法不正确的是 A. 10s内，图中a点对应的N2O4反应速率为0.01mol/(L•s) B. 图中b点对应的NO2反应速率小于d点对应的NO2反应速率 C. d、e两点对应的状态均已达到平衡状态 D. e点对应的容器中气体颜色最深 第II卷(非选择题) 二、填空题 16. 实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇的反应方程式为。 （1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，反应达到平衡时，下列数据不可能出现的是___________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （2）在容积为的恒温密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0 3 6 9 12 0 1 ①内，___________。 ②末时，混合气体中的物质的量分数为___________。已知：的物质的量分数。 ③第时___________第时(填“>”“<”或“=”)，第时，___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）保持压强为，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比，一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是___________(填字母)。 a．容器内气体的密度不再变化 b．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 c．的体积分数不再变化 d．断裂个键的同时生成个水分子(设为阿伏加德罗常数的值) 三、原理综合题 17. 处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。 （1）环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。 已知：①2NO(g)=N2(g)＋O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol-1 ②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1 ③2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1 某反应的平衡常数表达式为K=，写出此反应的热化学方程式：___________。 （2）CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH=-365 kJ·mol-1，几种物质的相对能量如下： 物质 N2O(g) CO(g) CO2(g) N2(g) 相对能量/kJ·mol-1 475.5 283 a 393.5 ①a=___________kJ·mol-1，改变下列“量”，一定会引起ΔH发生变化的是___________(填代号) A．温度 B．反应物浓度 C．催化剂 D．化学计量数 ②有人提出上述反应可以用“Fe＋”作催化剂。其总反应分两步进行： 第一步：___________；(写化学方程式) 第二步：FeO＋＋CO=Fe＋＋CO2。 （3）在实验室，采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO，发生反应：I2O5 (s)＋5CO(g)5CO2(g)＋I2(s)。测得CO的转化率如图1所示。 ①相对曲线a，曲线b仅改变一个条件，改变的条件可能是加入催化剂或者___________。 ②在此温度下，该可逆反应的平衡常数K=___________(用含x的代数式表示)。 （4）工业上，利用CO和H2合成CH3OH，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和n mol H2，在250 ℃发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，测得平衡时混合气体中CH3OH的体积分数与H2的物质的量的关系如图2所示。在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是___________。 四、实验题 18. 某课外活动小组为了探究外界条件对化学平衡的影响，做了如下实验： （1）已知颜色深浅(I)与有色物质浓度(c)和观察深度(L)的乘积成正比：(式中k为常数)。在a、b两支容积均为30mL的针筒中分别抽入气体，将针筒前端封闭。 ①将a针筒活塞迅速推至5mL处，从视线1处观察到的现象是___________； ②将b针筒活塞迅速拉至20mL处，从视线2处观察到的现象是___________。 （2）探究浓度对平衡的影响。将溶液(接近无色)和溶液等体积混合，将得到的红色溶液分为两等份。甲、乙两同学分别取一份向其中加入少量KCl(s)。 ①甲同学根据中学所掌握知识预测红色应该___________(填“变深”“变浅”或“不变”)。 ②乙同学查阅资料得知该反应为配位反应，且学习到更多配离子，如冰晶石中、银氨溶液中、、等。因此预测红色应该___________(填“变深”“变浅”或“不变”)，理由：___________。 五、工业流程题 19. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。    （1）酸浸： ①用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是___________。 ②浸渣的主要成分为___________(填化学式)。 （2）氧化： ①用溶液将氧化为，反应的离子方程式为___________。 ②实际用量比理论上多的原因是___________(用化学方程式解释)。 （3）沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 ①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH最佳为___________(填字母)。 A． 4.0左右 B． 5.0左右 C． 6.0左右 ②检验Fe3+沉淀完全的实验方法为___________。 （4）碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3的实验操作为___________(填名称)。 （5）碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $