精品解析:新疆疏附县2025-2026学年高二上学期期中考试化学试题
2026-08-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 新疆维吾尔自治区 |
| 地区(市) | 喀什地区 |
| 地区(区县) | 疏附县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.54 MB |
| 发布时间 | 2026-08-05 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59102968.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年第一学期高二年级期中考试
化学试卷
(考试时间80分钟,满分100分)
一、单选题
1. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 图1:检验钾元素 B. 图2:验证NH₃的溶解性
C. 图3:中和反应反应热的测定 D. 图4:检验装置气密性
2. 反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),在不同情况下测得的反应速率,其中反应速率最慢的是
A. v(D)=0.45 mol·L-1·min-1 B. v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
C. v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 D. v(C)=0.4 mol·L-1·s-1
3. 科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A. 图中
B. 断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C. 1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D. 水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. (g)+2(g)=(g)+2 Δ;(g)+2(g)=(g)+2 Δ,则Δ>Δ
B. 已知:2(g)+6(g)=4(g)+4 ·mol-1,则(g)的燃烧热·mol-1
C. 已知:4P(红磷,s)=(白磷,s) ∙mol−1,则等质量的红磷比白磷所具有的能量高
D. 已知:(aq)+(aq)= ∙mol−1,则(aq)+()2(aq)=(s)+2 ∙mol−1
5. 下列图示与相应叙述相符的是
A.的燃烧热为
B.金刚石比石墨稳定
C.该可逆反应的正反应
D.红磷转化为白磷是放热反应
A. A B. B C. C D. D
6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2,估算出反应吸收482能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
7. 密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡:。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中C的体积分数不变
⑦反应热保持不变
A. ②④⑤⑥⑦ B. ③⑤⑥ C. ②③⑤ D. ①③④⑤⑦
8. 可逆反应,C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时,下列结论正确的是
A. B. C. D.
9. 反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);△H<0可实现CO2的资源化,下列说法正确的是
A. 上述反应在任何温度下均可自发进行
B. 上述反应反应物的总能量大于生成物的总能量
C. 上述反应平衡常数K=
D. 上述反应达到平衡后,加入催化剂,平衡正向移动
10. 下列说法正确的是
A. 反应在室温下可自发进行,则该反应的
B. 在常温下能自发进行,则该反应的
C. 室温下不能自发进行,则该反应的
D. 常温下,反应不能自发进行,则该反应的
11. 食醋是厨房常用的调味品,25℃时,的,醋酸溶液加水稀释后,下列说法正确的是
A. 数目增多
B. 增大
C. 的电离程度减小
D. 减小
12. 下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是
A. 相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生的起始速率相等
B. 常温下,测得醋酸溶液的
C. 常温下,将的醋酸溶液稀释1000倍,测得
D. 在相同条件下,0.1mol/L的醋酸溶液的导电性比0.1mol/L的盐酸的导电性弱
13. 下列关于工业合成氨的叙述正确的是
A. 合成氨工业温度选择为450℃左右,主要是为了提高NH3产率
B. 使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,但对化学平衡状态无影响
C. 合成氨生产过程中将NH3液化分离,不能提高反应物的转化率
D. 合成氨工业中为了提高氢气的转化率,可适当增加氮气浓度
14. 下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”不能提高原料的转化率,但可以加快反应速率
C. 步骤③中反应温度越高催化剂活性越大
D. 步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率
二、填空题
15. 现代社会生活离不开能量。
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。而“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面_____________(填序号)反应释放的热量加热食物。
A.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl B.生石灰和水
(2)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁能源。甲烷燃烧是放热反应,其能量变化可用下图中的______________(填序号)表示。
(3)如图为天然气燃烧的过程中的能量变化,请从化学键变化角度解释原因:______________。
(4)已知:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
化学键
H-H
O=O
H-O
键能/kJ·mol-1
436
498
463
当2molH2(g)和1molO2(g)化合生成2molH2O(g)时,放出_________________kJ的能量。
(5)完成下列问题:有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦盐酸、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩熔融的硫酸钡、⑪液氨、⑫氨水、⑬冰醋酸、⑭乙醇。(填序号)
i.其中在常温下能导电的是___________。
ii.属于电解质的是___________。
iii.属于弱电解质的是___________。
iv.写出②在水溶液中的电离方程式___________。
16. 煤、石油等传统能源使用时会污染环境,科学家们正积极寻找其他清洁能源作为替代品。根据所学知识,回答下列问题:
(1)下列反应中,属于放热反应的是_______(填字母)。
A. 灼热的碳与反应 B. 铝和氧化铁反应
C. 受热分解 D. 锌与盐酸反应
(2)通常把拆开1mol某化学键所需要吸收的能量看成该化学键的键能,键能用E表示。已知:
化学键
436
497.3
462.8
计算: _______。
(3)已知在25℃、101kPa时:
Ⅰ.
Ⅱ.
写出与Na反应生成的热化学方程式:_______。
(4)二甲醚()是重要的化工原料,可由CO和反应制得,反应的热化学方程式为 ,起始时向容器中充入2mol CO和,某时刻测得该反应放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为_______。
(5)某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
①利用实验装置(b)测定盐酸与NaOH溶液发生中和反应的反应热,若取的盐酸,则还需加入_______(填字母)。
A.1.0g NaOH固体
B.氨水
C.溶液
②分析下列操作可能对结果造成的影响。
将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的能量将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);将实验(b)中玻璃搅拌器改为铁质搅拌器后,实验测得的_______。
17. 运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,ΔS=+133.7 J·mol-1·K-1。
①该反应在低温下_________(填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式_________。
(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K=0.5。
①在400℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K′=_________(填数值)。
②400℃时,在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol,则此时反应v正(N2)_________v逆(N2)(填“>”、“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡_________移动(填“向左”、“向右”或“不”);加入催化剂,反应的ΔH_________(填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(3)氢气既是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式:
如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.4kJ/mol
①一定条件下,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示,其中加入催化剂引起反应速率变化的时间段是__________(填,如0~t1等)。
②生产中为提高反应速率和H2的转化率,下列措施可行的是_________(填字母)。
A.使用更高效的催化剂
B.及时将合成的氨气从装置中分离出来
C.向装置中充入过量N2
D.升高温度
③温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为____________。
18. 某温度时,在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)反应进行到4min时,正反应速率和逆反应速率_______(填“相等”或“不相等”)。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)反应开始至4min时,A的平均反应速率为_______。
(4)下列措施能够使该反应速率加快的是_______(填字母,下同)。
a.降低温度 b.减小压强 c.使用催化剂
(5)若2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是_______ (填字母)。
a.c(NO):c(O2)=2:1
b.混合气体的颜色保持不变
c.每消耗1molO2的同时生成2molNO2
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2025-2026学年第一学期高二年级期中考试
化学试卷
(考试时间80分钟,满分100分)
一、单选题
1. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 图1:检验钾元素 B. 图2:验证NH₃的溶解性
C. 图3:中和反应反应热的测定 D. 图4:检验装置气密性
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1进行焰色试验时透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色,A正确;
B.图2将胶头滴管中的水挤入集气瓶中,氨气溶于水形成喷泉,可以验证NH3的水溶性,B正确;
C.图3装置符合测定中和反应反应热实验的要求,C正确;
D.图4中长颈漏斗与外界相通,未形成封闭环境,不能检验装置气密性,D错误;
故选D。
2. 反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),在不同情况下测得的反应速率,其中反应速率最慢的是
A. v(D)=0.45 mol·L-1·min-1 B. v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
C. v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 D. v(C)=0.4 mol·L-1·s-1
【答案】A
【解析】
【分析】在比较同一化学反应在不同情况下的反应速率大小时,应选用同一种物质作为标准。在知道不同物质表示的反应速率时,应根据不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,将之换算成同一种物质表示的反应速率,选项中的速率值都换算成A物质表示的反应速率,据此分析。
【详解】A. v(A)=v(D)=0.225 mol·L-1·min-1= ×0.225 mol·L-1·min-1=0.00375 mol·L-1·s-1;
B.v(A) =v(B)=0.2mol·L-1·s-1;
C.v(A)= 0.15 mol·L-1·s-1;
D.v(A) =v(C) =0.2 mol·L-1·s-1;
故选A。
3. 科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A. 图中
B. 断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C. 1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D. 水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.水的分解为吸热反应,A错误;
B.根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,可得:,,B错误;
C.的燃烧热为101kPa时,1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,C正确;
D.没有指明水蒸气的物质的量,D错误;
故选C。
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. (g)+2(g)=(g)+2 Δ;(g)+2(g)=(g)+2 Δ,则Δ>Δ
B. 已知:2(g)+6(g)=4(g)+4 ·mol-1,则(g)的燃烧热·mol-1
C. 已知:4P(红磷,s)=(白磷,s) ∙mol−1,则等质量的红磷比白磷所具有的能量高
D. 已知:(aq)+(aq)= ∙mol−1,则(aq)+()2(aq)=(s)+2 ∙mol−1
【答案】A
【解析】
【详解】A.液态水的能量低于气态水,同量甲烷完全燃烧生成液态水时放出的热量更多,因此,即,A正确;
B.燃烧热要求可燃物完全燃烧生成稳定产物,水应为液态;题给热化学方程式生成的是,所以即使按每摩尔乙烯折算得到,该数值也不能称为乙烯的燃烧热,B错误;
C.红磷转化为白磷的热化学方程式中,说明等质量白磷具有的能量高于红磷,C错误;
D.强酸与强碱生成水的中和热为,但该反应还生成沉淀,沉淀过程也有热效应,所以总反应的焓变不等于,D错误;
故选A。
5. 下列图示与相应叙述相符的是
A.的燃烧热为
B.金刚石比石墨稳定
C.该可逆反应的正反应
D.红磷转化为白磷是放热反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.的燃烧热是指1 mol完全燃烧生成液态水时放出的热量,图中是气态水,A错误;
B.由图可知,石墨的能量比金刚石低,根据能量越低越稳定,可知石墨更稳定,B错误;
C.由图可知反应达到平衡后,升高温度平衡逆向移动,故该反应为放热反应,即正反应,C正确;
D.由图可知,红磷能量比白磷能量低,红磷转化成白磷时需要吸热,D错误;
故选C。
6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2,估算出反应吸收482能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程II中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,则过程Ⅱ放出能量,故A正确;
B.分解水的反应为2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=463kJ/mol×4-(436kJmol×2+498kJ/mol)=+482kJ/mol,即2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+482kJ/mol,所以分解2molH2O(g)吸收482kJ能量,故B正确;
C.催化剂能改变反应途径,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应的焓变,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,可使反应体系中活化分子数增加,分子总数不变,则反应物分子中活化分子的百分数增大,故D正确;
故选:C。
7. 密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡:。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中C的体积分数不变
⑦反应热保持不变
A. ②④⑤⑥⑦ B. ③⑤⑥ C. ②③⑤ D. ①③④⑤⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①由题干方程式可知,B为液体,通常不用固体和液体的浓度改变来计算反应速率,①不合题意;
②由题干方程式可知,密闭容器中总压强一直改变,故总压强不变能够说明反应达到化学平衡,②符合题意;
③由题干方程式可知,密闭容器中混合气体的质量一直在变即混合气体的密度一直在变,则密闭容器中混合气体的密度不变,说明反应达到化学平衡了,③符合题意;
④由题干方程式可知,密闭容器中只有C、D两种气体,且物质的量始终保持3:4,则混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,即混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到化学平衡,④不合题意;
⑤由题干方程式可知,反应过程中密闭容器中混合气体的总物质的量一直在改变,则密闭容器中混合气体的总物质的量不变,说明反应达到化学平衡,⑤符合题意;
⑥由题干方程式可知,密闭容器中只有C、D两种气体,且物质的量始终保持3:4,即密闭容器中C的体积分数始终保持不变,则密闭容器中C的体积分数不变不能说明反应达到化学平衡,⑥不合题意;
⑦已知反应热是指1mol反应完全进行时的热效应,与反应的可逆与否和进行程度无关,则反应热保持不变不能说明反应达到化学平衡,⑦不合题意;
综上分析可知,②③⑤符合题意,故答案为:C。
8. 可逆反应,C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时,下列结论正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、B、C全是气体,根据“先拐先平数值大”,由图可知p1曲线先达到平衡,则p1大于p2,p1达到平衡时C%大于p2,说明压强增大,平衡在往正方向移动,则正反应反应方向是物质的量减小的方向,a+b>p。
故答案选B。
9. 反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);△H<0可实现CO2的资源化,下列说法正确的是
A. 上述反应在任何温度下均可自发进行
B. 上述反应反应物的总能量大于生成物的总能量
C. 上述反应平衡常数K=
D. 上述反应达到平衡后,加入催化剂,平衡正向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应自发进行的条件是,该反应,,因此需要温度T较低时,反应才能自发进行,A错误;
B.反应为放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,B正确;
C.此时水是气态,因此平衡常数K=,C错误;
D.催化剂只改变化学反应速率,不能影响平衡的移动,D错误。
故选B。
10. 下列说法正确的是
A. 反应在室温下可自发进行,则该反应的
B. 在常温下能自发进行,则该反应的
C. 室温下不能自发进行,则该反应的
D. 常温下,反应不能自发进行,则该反应的
【答案】A
【解析】
【分析】要判断反应是否自发进行,根据△G=△H-T△S,当△H<0,△S>0时,△G<0反应自发进行;当△H>0,△S>0时,高温下自发,低温下不自发;当△H<0,△S<0时,高温下不自发,低温下自发;当△H>0,△S<0时,△G>0反应不自发。
【详解】A.已知反应在室温下可自发进行,说明该反应为△G<0的反应,因为该反应的△S<0,所以反应的△H<0,A正确;
B.反应在常温下自发进行,由于△S<0,所以△H<0,B错误;
C.反应在常温下不自发,由于△S>0,所以△H>0,C错误;
D.常温下反应不能自发进行,由于△S>0,所以△H>0,D错误。
答案选A。
11. 食醋是厨房常用的调味品,25℃时,的,醋酸溶液加水稀释后,下列说法正确的是
A. 数目增多
B. 增大
C. 的电离程度减小
D. 减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释促进CH3COOH的电离,故醋酸溶液加水稀释后,数目增多,A正确;
B.Ka只与温度有关,故稀释时,Ka不变,B错误;
C.稀释促进弱电解质的电离,故醋酸溶液加水稀释后,CH3COOH的电离程度增大,C错误;
D.醋酸的电离平衡常数,稀释时氢离子浓度减小,电离常数不变,则增大,D错误;
故选A。
12. 下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是
A. 相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生的起始速率相等
B. 常温下,测得醋酸溶液的
C. 常温下,将的醋酸溶液稀释1000倍,测得
D. 在相同条件下,0.1mol/L的醋酸溶液的导电性比0.1mol/L的盐酸的导电性弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.相同pH的醋酸溶液和盐酸,其氢离子浓度大小一样,所以跟同样大小颗粒的锌反应时,产生H2的起始速率相等,不能证明它是弱电解质,A错误;
B.测得0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=4证明醋酸存在电离平衡,证明了醋酸是弱电解质,B正确;
C.将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4,说明醋酸在稀释过程中可以继续电离,所以是弱电解质,C正确;
D.在相同条件下,等浓度醋酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱,说明醋酸中离子浓度小于盐酸中的离子浓度,醋酸不完全电离,能证明其是弱电解质,D正确;
故选A。
13. 下列关于工业合成氨的叙述正确的是
A. 合成氨工业温度选择为450℃左右,主要是为了提高NH3产率
B. 使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,但对化学平衡状态无影响
C. 合成氨生产过程中将NH3液化分离,不能提高反应物的转化率
D. 合成氨工业中为了提高氢气的转化率,可适当增加氮气浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应为放热反应,温度较高不利于提高NH3产率,因此合成氨工业温度选择为450℃左右,主要是为了提高反应速率,A错误;
B.施加高压即增大压强,化学平衡正移,因此对化学平衡状态有影响,B错误;
C.减少生成物的浓度平衡正向移动,因此将NH3液化分离,可以提高反应物的转化率,C错误;
D.增加一种反应物的浓度,平衡正向移动,则另一种反应物的转化率提高,因此合成氨工业中为了提高氢气的转化率,可适当增加氮气浓度,D正确;
答案选D。
14. 下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”不能提高原料的转化率,但可以加快反应速率
C. 步骤③中反应温度越高催化剂活性越大
D. 步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【分析】加压既能提高反应速率,又能促进平衡正向移动,合成氨的反应为放热反应,低温有利于平衡正向移动,但是低温下,催化剂活性低,反应速率也低,因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应,及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率,剩余的N2和H2再循环利用。
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒,故A正确;
B.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率,加压也可以提高反应速率,故B错误;
C.催化剂的活性受温度影响,一定温度范围内,催化剂活性最佳,而不是温度越高越大,故C错误;
D.催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡转化率,合成氨反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,而液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动,所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率,步骤③不利于提高原料的平衡转化率,故D错误;
故选A。
二、填空题
15. 现代社会生活离不开能量。
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。而“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面_____________(填序号)反应释放的热量加热食物。
A.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl B.生石灰和水
(2)天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁能源。甲烷燃烧是放热反应,其能量变化可用下图中的______________(填序号)表示。
(3)如图为天然气燃烧的过程中的能量变化,请从化学键变化角度解释原因:______________。
(4)已知:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
化学键
H-H
O=O
H-O
键能/kJ·mol-1
436
498
463
当2molH2(g)和1molO2(g)化合生成2molH2O(g)时,放出_________________kJ的能量。
(5)完成下列问题:有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦盐酸、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩熔融的硫酸钡、⑪液氨、⑫氨水、⑬冰醋酸、⑭乙醇。(填序号)
i.其中在常温下能导电的是___________。
ii.属于电解质的是___________。
iii.属于弱电解质的是___________。
iv.写出②在水溶液中的电离方程式___________。
【答案】(1)B (2)A
(3)燃烧过程中断键吸收的能量小于成键放出的能量,使得燃烧过程放热
(4)482 (5) ①. ①⑦⑨⑩⑫ ②. ②④⑧⑩⑬ ③. ②④⑬ ④. H2SHS-+H+,HS-H⁺+S2-
【解析】
【小问1详解】
A选项和的反应为典型吸热反应,可用于制作冷敷袋;B选项生石灰和水反应生成熟石灰,为放热反应,释放的热量可加热食物,故选B。
【小问2详解】
放热反应的特征是反应物总能量高于生成物总能量,图A符合该特征,图B为吸热反应的能量变化,故选A。
【小问3详解】
化学反应的本质是旧化学键断裂、新化学键形成的过程,旧键断裂需要吸收能量,新键形成会释放能量,燃烧过程中断键吸收的能量小于成键放出的能量,使得燃烧过程放热。
【小问4详解】
反应热反应物总键能生成物总键能,代入数据得:,即该反应放出能量。
【小问5详解】
i.能导电的物质需要含有自由移动的带电粒子:金属①铝含自由电子可导电,电解质溶液(⑦盐酸、⑨碳酸氢钾溶液、⑫氨水)、熔融态离子化合物(⑩熔融硫酸钡)含自由移动离子可导电;
ii.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,酸(②硫化氢、⑬冰醋酸)、碱(④氢氧化铝、⑧氢氧化钠)、盐(⑩熔融硫酸钡)均属于电解质,单质、混合物、自身不能电离的非电解质排除;
iii.弱电解质是水溶液中部分电离的电解质,包含弱酸、弱碱等,②硫化氢、⑬冰醋酸为弱酸,④氢氧化铝为弱碱,均属于弱电解质。
iv.硫化氢为二元弱酸,在水溶液中分步可逆电离,电离方程式为、。
16. 煤、石油等传统能源使用时会污染环境,科学家们正积极寻找其他清洁能源作为替代品。根据所学知识,回答下列问题:
(1)下列反应中,属于放热反应的是_______(填字母)。
A. 灼热的碳与反应 B. 铝和氧化铁反应
C. 受热分解 D. 锌与盐酸反应
(2)通常把拆开1mol某化学键所需要吸收的能量看成该化学键的键能,键能用E表示。已知:
化学键
436
497.3
462.8
计算: _______。
(3)已知在25℃、101kPa时:
Ⅰ.
Ⅱ.
写出与Na反应生成的热化学方程式:_______。
(4)二甲醚()是重要的化工原料,可由CO和反应制得,反应的热化学方程式为 ,起始时向容器中充入2mol CO和,某时刻测得该反应放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为_______。
(5)某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
①利用实验装置(b)测定盐酸与NaOH溶液发生中和反应的反应热,若取的盐酸,则还需加入_______(填字母)。
A.1.0g NaOH固体
B.氨水
C.溶液
②分析下列操作可能对结果造成的影响。
将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的能量将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);将实验(b)中玻璃搅拌器改为铁质搅拌器后,实验测得的_______。
【答案】(1)BD (2)
(3)
(4)25% (5) ①. C ②. 不变 ③. 偏大
【解析】
【小问1详解】
灼热的碳与的反应为吸热反应;铝热反应为放热反应;受热分解的反应为吸热反应;活泼金属与酸的反应为放热反应;故B、D符合题意。
【小问2详解】
反应物的键能之和生成物键能之和。
【小问3详解】
由盖斯定律可知,反应I×2-反应Ⅱ可得 ;
【小问4详解】
由热化学方程式可知每消耗2molCO放出的热量为51.5kJ可知,反应中一氧化碳的转化率为。
【小问5详解】
①利用实验装置(b)测定盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热,氢氧化钠固体溶解放热、氨水为弱碱电离过程吸热,均会导致实验误差;若取盐酸,应向盐酸中加入稍过量的氢氧化钠溶液,以确保盐酸完全反应,减少实验误差,最符合的为C项。
②将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,反应消耗铝的物质的量不变,反应释放出的能量不变;将实验(b)中玻璃搅拌器改为具有良好导热性的铁质搅拌器会造成热量散失,放热减小,放热反应的焓变为负值,则导致实验测得的偏大。
17. 运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,ΔS=+133.7 J·mol-1·K-1。
①该反应在低温下_________(填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式_________。
(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K=0.5。
①在400℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K′=_________(填数值)。
②400℃时,在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol,则此时反应v正(N2)_________v逆(N2)(填“>”、“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡_________移动(填“向左”、“向右”或“不”);加入催化剂,反应的ΔH_________(填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(3)氢气既是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式:
如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.4kJ/mol
①一定条件下,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示,其中加入催化剂引起反应速率变化的时间段是__________(填,如0~t1等)。
②生产中为提高反应速率和H2的转化率,下列措施可行的是_________(填字母)。
A.使用更高效的催化剂
B.及时将合成的氨气从装置中分离出来
C.向装置中充入过量N2
D.升高温度
③温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为____________。
【答案】(1) ①. 不能 ②.
(2) ①. 2 ②. = ③. 向左 ④. 不改变
(3) ①. t4~t5 ②. C ③.
【解析】
【小问1详解】
① 根据反应自发性的判据 ,该反应的 且 。在低温下温度 较小,此时 ,因此该反应在低温下不能自发进行。
② 书写平衡常数表达式时,纯固体(如碳)不列入表达式。因此该反应的平衡常数表达式为 。
【小问2详解】
① 反应 是合成氨反应 的逆反应,其平衡常数与正反应的平衡常数互为倒数,故 。
② 容器中,各组分浓度分别为:,,。此时的浓度商 。因为 ,所以此时反应处于平衡状态,故 。
③ 恒温恒压下通入氩气,体系体积增大,导致反应气体的浓度及分压等比例减小,相当于减压。平衡向气体分子总数增多的方向移动,即向左(逆向)移动;加入催化剂只能降低反应的活化能从而改变速率,不影响始态和终态的能量,因此反应的焓变 不改变。
【小问3详解】
① 加入催化剂会同等程度地增大正、逆反应速率,且不改变平衡状态,即 和 发生相同幅度的突变增大并继续保持相等。由图象可知, 时间段符合这一特征。
② A项,使用高效催化剂能提高速率,但不能使平衡移动,即无法提高 的转化率;B项,分离出氨气,虽能使平衡正向移动提高转化率,但因反应物及生成物浓度下降或减小会导致反应整体速率变慢;C项,充入过量 增大了反应物浓度,可提高反应速率,同时促使平衡正向移动,提高了另一种反应物 的转化率,符合题意;D项,正反应为放热反应,升高温度虽然能提高反应速率,但平衡逆向移动,转化率降低。故选C。
③ 起始时 ,。由 转化率为 可知,消耗的 。由反应方程式计算转化与平衡浓度:消耗 ,生成 。平衡时:;;。则平衡常数 。
18. 某温度时,在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)反应进行到4min时,正反应速率和逆反应速率_______(填“相等”或“不相等”)。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)反应开始至4min时,A的平均反应速率为_______。
(4)下列措施能够使该反应速率加快的是_______(填字母,下同)。
a.降低温度 b.减小压强 c.使用催化剂
(5)若2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是_______ (填字母)。
a.c(NO):c(O2)=2:1
b.混合气体的颜色保持不变
c.每消耗1molO2的同时生成2molNO2
【答案】(1)不相等 (2)
(3)
(4)c (5)b
【解析】
【小问1详解】
反应进行到4min时,反应物的量还在减小,生成物的量还在增加,所以反应没有达到平衡状态,即正反应速率和逆反应速率不相等;故答案为:不相等;
【小问2详解】
由图可知,A的量在减少,B的量在增加,所以A是反应物,B是生成物,最后反应物的量大于0,而且反应物和生成物的量都不在变即达到了化学平衡状态,反应达到平衡状态时,,,化学计量数之比等于参加反应的物质的量之比,所以该反应的化学方程式为;故答案为:;
【小问3详解】
反应开始至4min时,A的平均反应速率为;故答案为:;
【小问4详解】
降低温度和减小压强都会减慢反应速率,使用催化剂可以加快反应速率;故答案为:c;
【小问5详解】
a.没有指明正逆反应方向,所以a不能说明反应达到化学平衡状态;故a错误;
b.NO2有颜色,所以当混合气体的颜色保持不变时,说明反应达到平衡状态,故b正确;
c.消耗O2和生成NO2是同一个方向,所以当消耗1molO2的同时生成2molNO2时不能说明反应达到化学平衡状态,故c错误;
故答案为:b;
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