精品解析：陕西省渭南市富平县蓝光中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题

2024-2025学年度上学期期中质量检测 高二化学 考试范围：鲁科版选择性必修1第1-2章 可能用到的的相对原子质量：H：1 O：16 S： 32 Cu： 64 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 下列关于能量变化的说法在确的是 A. “冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高 B. 化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种 C. 已知，则金刚石比石墨稳定 D. 化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒 2. 2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是 A. “奋斗者” 号使用的锂离子电池工作时Li+向负极移动 B. 从海水中提取镁的过程属于物理变化 C. 电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠 D. 未来对海底“可燃冰”(主要成分为甲烷)的开采将有助于缓解能源危机 3. 已知反应：① 2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ/mol ② 稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol 下列结论正确的是（ ） A. 碳的燃烧热为△H= －110.5 kJ/mol B. 1molC(s)所具有的能量一定高于1molCO(g)所具有的能量 C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为△H= －57.3 kJ/mol D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，也放出57.3 kJ 热量 4. 某单液电池如图所示，其反应原理为。下列说法正确的是 A. 右侧Pt电极为负极 B. 左侧电极上发生还原反应 C. 溶液中H+向右侧电极移动 D. 右侧电极的电极反应式为 5. 下图所示的实验，能达到实验目的的是 A. 图甲：验证化学能转化为电能 B. 图乙：验证铁发生析氢腐蚀 C. 图丙：证明温度对平衡移动的影响 D. 图丁：验证H2CO3的酸性比H2SiO3强 6. 反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)在恒温密 闭容器中进行，该反应达到平衡的标志是 A. 容器内气体的压强不再改变 B. 容器内气体的平均相对分子质量不再改变 C. 单位时间内消耗n mol I2，同时有n mol H2生成 D. 单位时间内消耗n mol H2，同时有2n mol HI生成 7. 反应A(g)+3B(g)2C(g) △H>0达平衡后，若降低温度，下列叙述中正确的是 A. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 C. 正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动 D. 正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动 8. 由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠，其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极)。下列说法正确的是(已知：溶液A为 1L 1mol/L AgNO3溶液; 溶液B为 1L 4mol/L AgNO3溶液) A. 电池放电过程中Ag(1)为正极，电极反应为Ag＋ + e－= Ag B. a电极的电极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，b电极上发生的是还原反应 C. c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得80g氢氧化钠 9. 断开1 mol化学键所吸收的能量，叫做该化学键的键能，某些化学键的键能如下表所示： 化学键 H—Cl Cl—Cl C—H C—Cl 键能/(kJ·mol) 431 243 414 x 已知：CH4(g)＋2Cl2(g)=CH2Cl2(g)＋2HCl(g) ΔH=-226 kJ·mol-1，则表中x为 A. 339 B. 150 C. 276 D. 356 10. 下列叙述与电化学腐蚀有关的是 A. 切过菜的菜刀不及时清洗易生锈 B. 在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性 C. 红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色的物质 D. 把铁片投入到氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜 11. 下列有关电解原理的应用的说法正确的是 A. 氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 B. 电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极 C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极反应式为 D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 12. 某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 总反应为放热反应 B. 使用催化剂后，活化能改变 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. ΔH=ΔH2-ΔH1 13. 用氮化硅()陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应为。一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是 A. 3ν(N2)=ν(H2) B. C. 混合气体密度保持不变 D. 14. 已知反应X(s)＋3Y(g)⇌Z(g)＋2W(g)在四种不同情况下的反应速率，其中反应最快的为 A. v(X)=1.0mol/(L·s) B. v(Y)=0.6mol/(L·s) C. v(Z)=5.0mol/(L·min) D. v(W)=0.5mol/(L·s) 15. 下列说法正确的是 A. 增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多 B. 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D. 催化剂不影响反应的活化能 16. 在容积为2 L的三个恒容密闭容器中均加入0.10 mol·L－1的N2和0.26 mol·L－1的H2，进行合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。如图表示各容器的温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，达到平衡时NH3的质量分数；如图则表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化。 下列判断不正确的是 A. 图1中T1<T2<T3 B. 图2中容器乙内的反应可能使用了催化剂 C. 图2中容器乙内反应达到平衡时的反应速率为v(N2)＝0.012 mol·L－1·min－1 D. 图2中容器丙内反应的平衡常数为2.5 二、非选择题：本题共4小题，共52分。 17. 研究NO2、SO2、CO等大气行染气体的处理及利用的方法具有重要意义。 (1)已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=—196.6kJ/mol，2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=—113.0kJ/mol。 ①请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式___________。 ②一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于2 L密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。 a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变 c．SO3和NO的体积比保持不变， d．每消耗1 molSO2的同时生成1 mol NO2 (2)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇。该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H =—99 kJ/mol，则反应物的总能量___________(填高于、低于或者等于)生成物的总能量。在恒温条件下体积为2 L的密闭容器中，将1 mol CO与3 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇。2 min时制得生成CH3OH 0.2 mol，则0—2 min的平均反应速率v(H2)=___________，CO的转化率为____________，反应前后的压强比为___________。 18. 某温度时，在容积为2L的密闭容器中，A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图I所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。请据图回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为____。正反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)在4min末时，A、B的物质的量浓度c(A)___c(B)，从0～4min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)___Δc(B)(以上填“>”、“<”或“=”)。 (3)反应开始至4min时，A的平均反应速率为____。 (4)4min时，v(正)__(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。 (5)8min后，改变下列某一条件，能使平衡向逆反应方向移动的有___(填字母)。 A.保持其他条件不变，增大压强 B.保持容器总体积不变，通入少量稀有气体 C.保持其他条件不变，升高温度 19. 为了验证和的氧化能力相对强弱，利用如图所示电池装置进行实验。 （1）用固体配制1000.1溶液，下列仪器中没有用到的是________(填标号)，需称取的质量为__________g。 （2）根据电流表指针偏向知，电流由电极材料X流出，则电极材料X可能为_______，该电极发生_______反应。 （3）一段时间后，左侧溶液中浓度增大，右侧溶液中浓度减小。则电极的电极反应式为______________，电极材料X的电极反应式为________________。 （4）检验右侧电极室溶液中存在应选用_______溶液，由此可证明氧化性：_______(填“大于”或“小于”)。 （5）实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀，造成接触面粗糙的目的是_______。 20. 我国承诺“2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和”。为实现这一目标，科学工作者研究各种二氧化碳的转化方法。探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.5 kJ∙mol−1 Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-92.4 kJ∙mol−1 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3 回答下列问题： （1）ΔH3=___________kJ∙mol−1 （2）一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol，CO为b mol，此时H2(g)的浓度为___________mol∙L−1 (用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数表达式为___________。 （3）恒温时，在体积均为1 L的四个密闭容器中发生反应Ⅲ。实验测得： 容器编号 起始物质的量/mol 平衡时物质的量/mol CO2 H2 CO H2O CO2 a 1 2 0 0 b 2 2 0 0 c 2 3 0 0 d 3 4 0 0 v正=k1c(CO2)·c(H2)，v逆=k2c(CO)·c(H2O)，k1、k2为速率常数，受温度影响。 ①容器b中CO2平衡转化率___________50%(填“＞”、“=”或“＜”)； ②达平衡时，容器c中比容器a中的 _________(填“大”或“小”)。 （4）关于反应：CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)，下列说法中错误的是____(填标号)。 a．恒温恒容条件下，容器内压强不变，反应达到平衡 b．恒温恒压条件下，容器体积不变，反应达到平衡 c．v正(H2) =v逆(CH4)时，反应到达平衡 （5）0.1 mol CO2与0.3 mol C在恒压密闭容器中发生反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)。平衡时，体系中各气体的体积分数与温度的关系如图。 已知：用气体分压表示的化学平衡常数Kp=；气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。 ①650℃时，CO2的平衡转化率为_____________。 ②925℃时，用平衡气体分压表示的化学平衡常数Kp=________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度上学期期中质量检测 高二化学 考试范围：鲁科版选择性必修1第1-2章 可能用到的的相对原子质量：H：1 O：16 S： 32 Cu： 64 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 下列关于能量变化的说法在确的是 A. “冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高 B. 化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种 C. 已知，则金刚石比石墨稳定 D. 化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量比水更低，故A错误； B．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式除吸热和放热外，还有光能、电能等形式，故B错误； C．石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，说明金刚石的能量比石墨高，能量越高越不稳定，则金刚石稳定性弱于石墨，故C错误； D．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，所以化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒，故D正确； 故选D。 2. 2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是 A. “奋斗者” 号使用的锂离子电池工作时Li+向负极移动 B. 从海水中提取镁的过程属于物理变化 C. 电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠 D. 未来对海底“可燃冰”(主要成分为甲烷)的开采将有助于缓解能源危机 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．电池工作时为原电池，阳离子流向正极，A错误； B．海水中的Mg元素为化合态，得到游离态的Mg，元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，为化学变化，B错误； C．电解饱和食盐水时阴极是水电离出的氢离子放电生成氢气，无法得到金属钠，C错误； D．开采甲烷做燃料，可以部分摆脱对石油等能源的依赖，有助于缓解能源危机，D正确； 答案为D。 3. 已知反应：① 2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ/mol ② 稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol 下列结论正确的是（ ） A. 碳的燃烧热为△H= －110.5 kJ/mol B. 1molC(s)所具有的能量一定高于1molCO(g)所具有的能量 C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为△H= －57.3 kJ/mol D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，也放出57.3 kJ 热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成1mol稳定氧化物放出的热量，碳的燃烧热应该表示1mol碳完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量，A错误； B．2molC和1molO2具有的能量高于2molCO(g)所具有的能量，B错误； C．中和热是指稀碱和稀酸生成1mol水释放的热量，叫中和热，稀硫酸与稀NaOH溶液反应反应生成1mol水放出的热量即为中和热△H= －57.3 kJ／mol，C正确； D．醋酸是弱电解质，电离吸热，所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出热量小于57.3 kJ，D错误， 答案选C。 4. 某单液电池如图所示，其反应原理为。下列说法正确的是 A. 右侧Pt电极为负极 B. 左侧电极上发生还原反应 C. 溶液中H+向右侧电极移动 D. 右侧电极的电极反应式为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．左侧通入氢气，则左侧电极为电池的负极，发生氧化反应，右侧电极为电池的正极，发生还原反应，A错误； B．左侧通入氢气，则左侧电极为电池的负极，发生氧化反应，B错误； C．工作时阳离子向正极移动，即氢离子向右侧电极移动，C正确； D．正极AgCl得电子生成Ag，电极反应式为，D错误； 故选C。 5. 下图所示的实验，能达到实验目的的是 A. 图甲：验证化学能转化为电能 B. 图乙：验证铁发生析氢腐蚀 C. 图丙：证明温度对平衡移动的影响 D. 图丁：验证H2CO3的酸性比H2SiO3强 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．甲装置中没有形成闭合回路，不能构成原电池，A错误； B．乙装置中左侧的试管中是食盐水浸过的铁钉，溶液不是酸性，因此发生的是吸氧腐蚀，B错误； C．反应2NO2N2O4的正反应为放热反应，根据勒夏特列原理，热水中的烧瓶平衡逆向移动，颜色变深，冷水中的烧瓶平衡正向移动，颜色变浅，C正确； D．由于盐酸中的HCl有挥发性，因此HCl可以通过导管进入Na2SiO3中，也可以生成H2SiO3，因此不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3强，D错误； 故选C。 6. 反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)在恒温密 闭容器中进行，该反应达到平衡的标志是 A. 容器内气体的压强不再改变 B. 容器内气体的平均相对分子质量不再改变 C. 单位时间内消耗n mol I2，同时有n mol H2生成 D. 单位时间内消耗n mol H2，同时有2n mol HI生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应是气体分子数不变的反应，建立平衡的过程中气体分子物质的量始终不变，容器内气体的压强始终不变，故容器内气体的压强不再改变不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．该反应中的物质全为气态，且该反应是气体分子数不变的反应，建立平衡的过程中气体的总质量始终不变，气体分子物质的量始终不变，则容器内气体的平均相对分子质量始终不变，故容器内气体的平均相对分子质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．单位时间内消耗n mol I2，同时有n mol H2生成，说明正、逆反应速率相等，则反应达到平衡状态，C符合题意； D．单位时间内消耗n mol H2，同时有2n mol HI生成，只表明正反应，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 答案选C。 7. 反应A(g)+3B(g)2C(g) △H>0达平衡后，若降低温度，下列叙述中正确的是 A. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 C. 正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动 D. 正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】降低温度，活化分子百分数减小，正逆反应速率都减小；又因该反应正反应为吸热反应，则降低温度，平衡向逆反应方向移动，故D正确； 故选D。 8. 由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠，其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极)。下列说法正确的是(已知：溶液A为 1L 1mol/L AgNO3溶液; 溶液B为 1L 4mol/L AgNO3溶液) A. 电池放电过程中Ag(1)为正极，电极反应为Ag＋ + e－= Ag B. a电极的电极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，b电极上发生的是还原反应 C. c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得80g氢氧化钠 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知左边装置为浓差电池，右边装置为电解装置：电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠，因此a电极附近应该产生硫酸，则a电极附近应是水电离的氢氧根离子放电，因此a极为阳极，b极为阴极，Ag(1)为负极，Ag(2)为正极。 【详解】A．浓差电池放电时，两个电极区的硝酸银溶液的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硝酸银溶液的浓度完全相等时，放电停止。电池放电过程中，Ag(2)电极上发生使Ag+浓度降低的还原反应Ag++e-=Ag，Ag(1)电极发生使Ag+浓度升高的氧化反应Ag-e-=Ag+，Ag(2)电极为正极，Ag(1)电极为负极，A项错误； B．电解池中a、b电极依次为电解池的阳极和阴极，阳极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，水电离的氢离子在阴极(b电极 )得电子发生还原反应，B项正确； C．电解过程中，两个离子交换膜之间的硫酸钠溶液中，Na+通过阳离子交换膜d进入阴极（b极）区，SO通过阴离子交换膜c进入阳极（a极）区，因此c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜，C项错误； D．电池从开始工作到停止放电，正极区硝酸银溶液的浓度将由4mol/L降低到2.5mol/L，负极区硝酸银溶液的浓度同时由1mol/L升高到2.5mol/L，正极反应可还原Ag+的物质的量为1L（4mol/L-2.5mol/L）=1.5mol，电路中转移1.5mol电子，电解池的阴极反应生成1.5molOH-，即阴极区可制得1.5mol氢氧化钠，其质量为60g，D项错误； 故选B。 9. 断开1 mol化学键所吸收的能量，叫做该化学键的键能，某些化学键的键能如下表所示： 化学键 H—Cl Cl—Cl C—H C—Cl 键能/(kJ·mol) 431 243 414 x 已知：CH4(g)＋2Cl2(g)=CH2Cl2(g)＋2HCl(g) ΔH=-226 kJ·mol-1，则表中x为 A. 339 B. 150 C. 276 D. 356 【答案】A 【解析】 【详解】化学反应的焓变等于反应物总键能减去生成物总键能，依据题给信息，可得到等式： ，解得x=339，答案选A。 10. 下列叙述与电化学腐蚀有关的是 A. 切过菜的菜刀不及时清洗易生锈 B. 在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性 C. 红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色的物质 D. 把铁片投入到氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．切过菜的菜刀不及时清洗，在菜刀上就会以NaCl为电解质溶液形成原电池，发生电化学腐蚀，A正确； B．金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性，是因为它们在空气中容易氧化，在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止继续被氧化，B错误； C．红热的铁丝与水蒸气接触，生成四氧化三铁，属于化学腐蚀，C错误； D．铁片投入到氯化铜的溶液中是直接发生化学反应，将铜置换，D错误； 答案选A。 11. 下列有关电解原理的应用的说法正确的是 A. 氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 B. 电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极 C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极反应式为 D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯化铝是属于共价化合物，熔融状态下不导电，不可用于电解法制铝，A错误； B．电解法精炼铜时，以粗铜作阳极，发生氧化反应生成铜离子；纯铜作阴极，铜离子发生还原反应生成铜，B错误； C．用惰性电极电解饱和食盐水时，水电离出氢离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H++2e−=H2↑，C正确； D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连作为电解池的阴极，D错误； 故选C。 12. 某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 总反应为放热反应 B. 使用催化剂后，活化能改变 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. ΔH=ΔH2-ΔH1 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．总反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，则总反应为放热反应，A正确； B．催化剂能降低反应的活化能，B正确； C． 反应①中：反应物的总能量低于生成物的总能量，是吸热反应；反应②中：反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，C正确； D． 由图知，ΔH=ΔH1-ΔH2，D错误； 答案选D。 13. 用氮化硅()陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应为。一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是 A. 3ν(N2)=ν(H2) B. C. 混合气体密度保持不变 D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A.根据化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，可以确定v正(H2)=3v逆(N2)，说明反应达到平衡状态，选项A没有指明是正反应速率还是逆反应速率，描述错误，不符题意； B.都表示正反应速率，等式任何时刻都成立，不能说明反应达到平衡状态，描述错误，不符题意； C.在恒容密闭容器中，混合气体的密度保持不变说明混合气体的总质量不变，可以说明反应达到平衡状态，描述正确，符合题意； D.平衡时浓度关系与起始浓度、转化率有关，不能说明反应达到平衡状态，描述错误，不符题意； 综上，本题选C。 14. 已知反应X(s)＋3Y(g)⇌Z(g)＋2W(g)在四种不同情况下的反应速率，其中反应最快的为 A. v(X)=1.0mol/(L·s) B. v(Y)=0.6mol/(L·s) C. v(Z)=5.0mol/(L·min) D. v(W)=0.5mol/(L·s) 【答案】D 【解析】 【分析】反应速率之比等于化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答。 【详解】A．X为固体，不能用物质的量浓度变化表示反应速率； B．0.6÷3＝0.2； C．v(Z)=5.0mol/(L·min)≈0.083mol/(L·s)，0.083÷1＝0.083； D．0.5÷2=0.25； 显然D中比值最大，反应速率最快，故选D。 15. 下列说法正确的是 A. 增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多 B. 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D. 催化剂不影响反应的活化能 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子的百分数没有发生变化，故A错误； B．在有气体参加的化学反应中，通过缩小反应容器的体积来增大压强，可使气体反应物的浓度增大，但活化分子的百分数没有发生变化，故B错误； C．升高温度，反应物分子中活化分子的数目和百分数都增大，有效碰撞的次数增大，化学反应速率增大，故C正确； D．催化剂能降低反应的活化能，故D错误； 故选C。 16. 在容积为2 L的三个恒容密闭容器中均加入0.10 mol·L－1的N2和0.26 mol·L－1的H2，进行合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。如图表示各容器的温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，达到平衡时NH3的质量分数；如图则表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化。 下列判断不正确的是 A. 图1中T1<T2<T3 B. 图2中容器乙内的反应可能使用了催化剂 C. 图2中容器乙内反应达到平衡时的反应速率为v(N2)＝0.012 mol·L－1·min－1 D. 图2中容器丙内反应的平衡常数为2.5 【答案】C 【解析】 【分析】A.由图1可以知道,丙中温度最高,反应速率最快； B.由图2可以知道,甲、乙的平衡浓度相同,但乙中时间短； C.结合v=∆c/∆t计算； D.由图1可以知道,氮气开始的浓度为0.1mol/L，平衡浓度为0.08mol/L，则 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　 开始 0.1 0.26 0 转化 0.02 0.06 0.04 平衡 0.08 0.2 0.04 结合平衡浓度计算K。 【详解】A.该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，氨气的质量减小，所以图1中温度大小关系为：T1<T2<T3，故A正确； B.图2中，甲、乙容器中N2的转化率相同，但乙容器达到平衡所需时间短，可能使用了催化剂，故B正确； C.反应速率v(N2)＝0.04 mol·L－1÷5 min＝0.008 mol·L－1·min－1，故C错误； D.丙容器中反应达到平衡时，c(N2)＝0.08 mol·L－1，c(H2)＝(0.26－0.02×3) mol·L－1＝0.20 mol·L－1，c(NH3)＝2×0.02 mol·L－1＝0.04 mol·L－1，K＝＝＝2.5，故D正确； 故答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，共52分。 17. 研究NO2、SO2、CO等大气行染气体的处理及利用的方法具有重要意义。 (1)已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=—196.6kJ/mol，2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=—113.0kJ/mol。 ①请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式___________。 ②一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于2 L密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。 a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变 c．SO3和NO的体积比保持不变， d．每消耗1 molSO2的同时生成1 mol NO2 (2)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇。该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H =—99 kJ/mol，则反应物的总能量___________(填高于、低于或者等于)生成物的总能量。在恒温条件下体积为2 L的密闭容器中，将1 mol CO与3 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇。2 min时制得生成CH3OH 0.2 mol，则0—2 min的平均反应速率v(H2)=___________，CO的转化率为____________，反应前后的压强比为___________。 【答案】 ①. NO2(g)+ SO2(g)2SO3(g) +NO(g)△H=—41.8kJ/mol ②. bd ③. 高于 ④. 0.1mol/(L·min) ⑤. 20% ⑥. 10:9 【解析】 【分析】 【详解】(1)①将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，得反应NO2(g)+ SO2(g)SO3(g) +NO(g)，则△H==—41.8kJ/mol，则NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式为NO2(g)+ SO2(g)SO3(g) +NO(g)△H=—41.8kJ/mol，故答案为：NO2(g)+ SO2(g)SO3(g) +NO(g)△H=—41.8kJ/mol； ②a．该反应是气体体积不变的反应，体系压强始终保持不变，则体系压强始保持不变不能说明正、逆反应速率相等，不能判定反应是否达到平衡状态，故a错误； b．混合气体颜色保持不变说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，故b正确； c．生成物SO3和NO的体积比保持不变不能说明正、逆反应速率相等，不能判定反应是否达到平衡状态，故c错误； d．每消耗1 molSO2的同时生成1 mol NO2说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，故正确； bd正确，故答案为：bd； (2)合成甲醇的反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物总能量；由题给数据可建立如下三段式： ， 则由三段式数据可知，0—2 min的平均反应速率v(H2)= =0.1mol/(L·min)，CO的转化率为×100%=20%，由反应前后的压强比等于混合气体的物质的量比可知，反应前后的压强比为P1：P2=(1+3)：(0.8+2.6+0.2)=10:9，故答案为：高于；0.1mol/(L·min)；20%；10:9。 18. 某温度时，在容积为2L的密闭容器中，A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图I所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。请据图回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为____。正反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)在4min末时，A、B的物质的量浓度c(A)___c(B)，从0～4min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)___Δc(B)(以上填“>”、“<”或“=”)。 (3)反应开始至4min时，A的平均反应速率为____。 (4)4min时，v(正)__(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。 (5)8min后，改变下列某一条件，能使平衡向逆反应方向移动的有___(填字母)。 A.保持其他条件不变，增大压强 B.保持容器总体积不变，通入少量稀有气体 C.保持其他条件不变，升高温度 【答案】 ①. 2BA ②. 放热 ③. = ④. < ⑤. 0.025mol·L-1·min-1 ⑥. > ⑦. C 【解析】 【详解】(1)由图Ⅰ知，B反应生成A，0~4 min内，生成A ：0.4-0.2=0.2 mol，消耗B：0.8-0.4=0.4 mol，故B、A的化学计量数之比=0.4：0.2=2：1，所以该反应方程式为：2BA，（A未完全转化为B，所以反应为可逆反应）；由图Ⅱ知，T1温度下反应先达平衡，说明T1温度下反应速率快，故T1＞T2，由图知温度升高，B的体积分数增大，说明平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，故正反应为放热反应； (2)由图Ⅰ知4 min末时，n(A)=n(B)=0.4 mol，故c(A)=c(B)=；0~4 min内，△c(A)=＜△c(B)=，故此处填“＜”； (3) 0~4 min A的平均反应速率=； (4)4 min后 B仍然在减少，A在增多，故反应正向程度大于逆向程度，即υ(正)＞υ(逆)，故此处填“＞”； (5)A．增大压强，平衡向气体体积减少方向移动，即向正向移动，A不符合题意； B．稀有气体对反应无影响，与反应有关的气体浓度不变，反应速率也不变，故平衡不移动，B不符合题意； C．升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆向移动，C符合题意； 故答案选C。 19. 为了验证和的氧化能力相对强弱，利用如图所示电池装置进行实验。 （1）用固体配制1000.1溶液，下列仪器中没有用到的是________(填标号)，需称取的质量为__________g。 （2）根据电流表指针偏向知，电流由电极材料X流出，则电极材料X可能为_______，该电极发生_______反应。 （3）一段时间后，左侧溶液中浓度增大，右侧溶液中浓度减小。则电极的电极反应式为______________，电极材料X的电极反应式为________________。 （4）检验右侧电极室溶液中存在应选用_______溶液，由此可证明氧化性：_______(填“大于”或“小于”)。 （5）实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀，造成接触面粗糙的目的是_______。 【答案】（1） ①. ③ ②. 2.5 （2） ①. 石墨(或铂、金等惰性电极) ②. 还原 （3） ①. ②. （4） ①. ②. 大于 （5） 增大电极与溶液的接触面积，加快反应速率(或提高电极活性) 【解析】 【小问1详解】 配制100 mL 0.1 mol/L 溶液的步骤为：称量固体、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。所需仪器为托盘天平、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管，图中③是250 mL容量瓶，不需要使用。 计算胆矾质量：，摩尔质量为250 g/mol，因此质量； 【小问2详解】 原电池中电流从正极流出，因此X是正极，正极需要选择不参与反应的惰性电极（如石墨、铂等）；正极上发生得电子的还原反应； 【小问3详解】 左侧浓度增大，说明Cu电极失电子生成，为负极，电极反应为；右侧浓度减小，说明正极X上得电子被还原为，电极反应为； 【小问4详解】 检验溶液中的（体系中存在大量干扰），选用铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀即可证明存在；该原电池总反应为，根据氧化还原反应中氧化剂氧化性强于氧化产物，可知氧化性大于； 【小问5详解】 电极接触面粗糙可以增大电极与电解质溶液的接触面积，从而加快电极反应的速率。 20. 我国承诺“2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和”。为实现这一目标，科学工作者研究各种二氧化碳的转化方法。探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.5 kJ∙mol−1 Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-92.4 kJ∙mol−1 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3 回答下列问题： （1）ΔH3=___________kJ∙mol−1 （2）一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol，CO为b mol，此时H2(g)的浓度为___________mol∙L−1 (用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数表达式为___________。 （3）恒温时，在体积均为1 L的四个密闭容器中发生反应Ⅲ。实验测得： 容器编号 起始物质的量/mol 平衡时物质的量/mol CO2 H2 CO H2O CO2 a 1 2 0 0 b 2 2 0 0 c 2 3 0 0 d 3 4 0 0 v正=k1c(CO2)·c(H2)，v逆=k2c(CO)·c(H2O)，k1、k2为速率常数，受温度影响。 ①容器b中CO2平衡转化率___________50%(填“＞”、“=”或“＜”)； ②达平衡时，容器c中比容器a中的 _________(填“大”或“小”)。 （4）关于反应：CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)，下列说法中错误的是____(填标号)。 a．恒温恒容条件下，容器内压强不变，反应达到平衡 b．恒温恒压条件下，容器体积不变，反应达到平衡 c．v正(H2) =v逆(CH4)时，反应到达平衡 （5）0.1 mol CO2与0.3 mol C在恒压密闭容器中发生反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)。平衡时，体系中各气体的体积分数与温度的关系如图。 已知：用气体分压表示的化学平衡常数Kp=；气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。 ①650℃时，CO2的平衡转化率为_____________。 ②925℃时，用平衡气体分压表示的化学平衡常数Kp=________________。 【答案】（1）+43.9 （2） ①. ②. （3） ①. = ②. 小 （4）c （5） ①. 25% ②. 23.04p总 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应I-反应II=反应III，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=(-48.5 kJ∙mol−1)-(-92.4 kJ∙mol−1)=+43.9 kJ∙mol−1。 【小问2详解】 平衡时含H的物质为H2、CH3OH、H2O，初始H2的物质的量为3 mol，根据H原子守恒可知，平衡时H2和H2O中H的物质的量和为(6-4a) mol；平衡时含O的物质为CO2、CO、CH3OH、H2O，初始CO2的物质的量为1 mol，根据O原子守恒可知，平衡时CO2和H2O中O的物质的量和为(2-a-b) mol；平衡时含C的物质为CO2、CO、CH3OH，初始CO2的物质的量为1 mol，根据C原子守恒可知，平衡时CO2的物质的量为(1-a-b) mol；故平衡时H2O的物质的量为[(2-a-b)-2×(1-a-b)] mol=(a+b) mol、平衡时H2的物质的量为；由此可知，平衡时CO2、H2O、H2、CH3OH、CO的物质的量分别为(1-a-b) mol、(a+b) mol、(3-3a-b) mol、a mol、b mol；平衡时CO2、H2O、H2、CH3OH、CO的物质的量浓度分别为 mol∙L−1、 mol∙L−1、 mol∙L−1、 mol∙L−1、 mol∙L−1；反应Ⅲ的平衡常数表达式为。 【小问3详解】 ①根据容器a列出三段式：，则反应III的平衡常数，三个容器温度相同，则平衡常数不变，根据容器b列三段式：，则，解得，则容器b中CO2平衡转化率为； ②根据容器c列三段式：，则，解得，即平衡CO2和CO得物质的量为0.8 mol和1.2 mol，则平衡时容器c中，平衡时容器a中，故容器c中比容器a中的小。 【小问4详解】 a．恒温恒容下，压强与气体物质的量成正比，反应分子数减小，则体系压强所反应进行发生变化，故压强不变说明气体总物质的量不变，反应达平衡，a正确； b．恒温恒压下，体积与气体物质的量成正比，反应分子数减小，则容器体积所反应进行发生变化，故体积不变说明气体总物质的量不变，反应达平衡，b正确； c．反应速率比等于计量系数比，平衡时应有v正(H2)=4v逆(CH4)，c错误； 故选c。 【小问5详解】 反应中只有CO2和CO为气体，因此CO2的体积分数下降，CO的体积分数增加。 ①如图所示，650℃时CO的体积分数为40%，设CO2​转化了x mol，列三段式：，则，解得x=0.025 mol，因此CO2​平衡转化率为； ②如图所示，925℃时CO体积分数为96%，则CO2​体积分数为4%，根据Kp​表达式，得：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $