精品解析：河南省郑州市明德中学2025-2026学年高二上学期11月期中考试 化学试题

2025—2026学年上学期期中考试 高二年级化学 满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Ag-108 一、选择题(本题共14小题，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列说法不正确的是 A. 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 B. 任何放热反应在常温条件下一定能发生 C. 反应物所具有的总能量和反应产物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热反应还是吸热反应 D. 化学反应是放热还是吸热与反应条件无关 2. 根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中正确的是 A. B. C. D. 3. 现有反应 ，下列有关说法正确的是 A. 的化学反应一定不能自发进行 B. 该反应熵增大(即) C. 该反应在任何条件下一定能自发 D. 温度下的该反应平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 4. 在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是①H2＋F2⇌2HF　K=1047； ②H2＋Cl2⇌2HCl　K=1017；③H2＋Br2⇌2HBr　K=109； ④H2＋I2⇌2HI　K=1。比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是 A. ①④③② B. ④②③① C. ①②③④ D. 无法确定 5. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为 ① ② ③ ④ 则该反应在四种不同情况下进行的快慢顺序为 A. ④>③=②>① B. ①>③=②>④ C. ④>③>①>② D. ④>③>②>① 6. 工业合成氨：，一般采用左右的温度，其原因是： ①提高的平衡转化率 ②适当提高氨的合成速率 ③提高氨的产率 ④催化剂在左右时活性最大 A. 只有① B. ②④ C. ②③④ D. ①② 7. 已知：C（s）＋CO2（g）2CO（g） △H＞0。该反应的达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是 A. 升高温度和减小压强 B. 降低温度和减小压强 C. 降低温度和增大压强 D. 升高温度和增大压强 8. 化学电源在日常生活和高科技领域中有着广泛的应用，下列说法错误的是 A. 图甲中，该电池为一次电池，锌失去电子，作负极 B. 图乙中，电流的流向为铜→导线→锌 C. 图丙中，正极电极反应式为 D. 图丁中，锂电池放电时，向多孔碳材料一极移动 9. 氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气和烧碱等化工产品。如图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置示意图。下列说法错误的是 A. 从a口放出的气体遇湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝 B. 该离子交换膜为阳离子交换膜 C. 从A、B口出来的溶液溶质不变，溶质浓度分别减小、增大 D. 若两极共收集标准状况下33.6 L气体，则电路中转移了3 mol电子 10. 目前一款新型甲醇燃料电池已投放市场，该电池通过特殊的装置进行电能输出，不会造成任何污染，是一种相当环保的绿色电池。如图是甲醇燃料电池的实验装置图。下列有关说法正确的是 A. 甲池中负极的电极反应式： B. 电极B为正极，电极C上发生还原反应 C. 乙池中硝酸银溶液的浓度不断减小 D. 乙池中D电极质量增加54 g时，转移电子0.5 mol 11. 在一恒容密闭容器中发生反应，在其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如图所示，下列分析正确的是（ ） A. Ⅰ表示时增大的浓度对化学反应速率的影响 B. Ⅱ表示时加入催化剂对化学反应速率的影响 C. Ⅲ表示催化剂对的转化率的影响，且甲的催化效率比乙的高 D. Ⅲ表示压强对的转化率的影响，且乙的压强较大 12. 在1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应 A. 已达平衡状态 B. 未达平衡状态，反应正向进行 C. 未达平衡状态，反应逆向进行 D. 无法确定 13. 工业上用CO生产甲醇的反应为 。下列图像不正确的是 A. B. C. D. 14. NO是大气污染物之一，常用还原。与NO反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A. 催化剂能提高反应物的能量 B. 加催化剂时的控速反应为 C. 过程①是放热反应，过程②是吸热反应 D. 过渡态的能量决定总反应的反应热() 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 [实验原理] [实验内容及记录] 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液 溶液 溶液 溶液褪至无色所需时间/min Ⅰ 25 3.0 2.0 2.0 3.0 Ⅱ 25 2.0 3.0 2.0 3.0 Ⅲ 35 2.0 3.0 2.0 3.0 （1）Ⅰ、Ⅱ实验目的是________。 （2）实验Ⅰ中加入2.0 mL水的原因是________。 （3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。 （4）该小组同学查阅已有实验资料发现，该实验过程中随时间变化的实际趋势如图所示。该小组同学根据图中所示信息提出了新的假设，并设计实验方案④继续进行实验探究。 实验编号 25℃，试管中所加试剂及其用量/mL 再加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min 溶液 溶液 溶液 Ⅳ 2.0 3.0 ①小组同学提出的假设是________。 ②________，________，中数值最大的是________。 16. Ⅰ．白磷转化为红磷的热化学方程式为：(s，白磷)(s，红磷)。 （1）在相同的条件下，能量较低的是________(填“白磷”或“红磷”)，白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 （2）上图是和反应生成1 mol 过程中能量的变化示意图，请写出和反应的热化学方程式：________。 （3）若已知下列数据： 化学键 键能/ 435 943 试根据表中及图中数据计算的键能：________。 （4）捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前和已经被用作工业捕碳剂，它们与可发生如下可逆反应： 反应①： 反应②： 反应③： 则与、之间的关系是________。 Ⅲ．水是一种极弱的电解质，在水溶液中存在电离平衡。 （5）某温度下的纯水中，此时溶液中________。 （6）若温度不变，滴入稀盐酸使，则________。 17. 用来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发与利用的方法。为探究反应原理进行如下实验，在体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，一定温度下发生反应： 。测得和的浓度随时间变化如图所示。 （1）该反应的平衡常数表达式为________，升高温度该反应的平衡常数________(填“增大”或“减小”)。 （2）当反应至3 min时，的物质的量浓度为________，从反应开始到达平衡，的平均反应速率________。 （3）平衡时，的转化率为________，的物质的量分数为________。 （4）下列措施中能使平衡体系中增大的是________(填字母)。 A. 将从体系中分离出去 B. 充入，使体系压强增大 C. 升高温度 D. 再充入和 （5）当反应进行到3 min末时，下列说法正确的是________(填字母)。 A. 和的物质的量浓度相等 B. 用和表示的化学反应速率相等 C. 的生成速率与生成速率相同 D. 3 min后，该反应的正反应速率逐渐增大 18. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为。 （1）该反应在_______(填“高温”或“低温”)下可自发进行。 （2）如图所示，合成氨反应中使用催化剂之后，正反应的活化能为_______(已知：加入催化剂后，反应分两步进行，反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化能)。 （3）从平衡视角考虑，工业合成氨应该选择常温条件，但实际工业生产却选择左右的高温，其原因是_______。 （4）如图表示条件下，原料气投料比与平衡时的体积分数的关系。由图可知，理论上原料气投料比最佳为_______，根据图中a点数据计算平衡时体积分数为_______。 （5）合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图所示(其他条件相同)，则实际生产中适宜选择催化剂_______(填“A”“B”或“C”)，理由是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年上学期期中考试 高二年级化学 满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Ag-108 一、选择题(本题共14小题，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列说法不正确的是 A. 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 B. 任何放热反应在常温条件下一定能发生 C. 反应物所具有的总能量和反应产物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热反应还是吸热反应 D. 化学反应是放热还是吸热与反应条件无关 【答案】B 【解析】 【详解】A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应为放热反应，需要加热条件才能引发，该说法正确，A不符合题意； B．放热反应在常温下不一定能发生，如铝热反应是放热反应，但常温下无法进行，“任何放热反应在常温条件下一定能发生”的说法错误，B符合题意； C．若反应物总能量大于反应产物总能量，反应为放热反应，若反应物总能量小于反应产物总能量，反应为吸热反应，因此二者的相对大小决定了反应吸放热情况，该说法正确，C不符合题意； D．化学反应的吸放热只由反应物和产物的总能量相对大小决定，与反应是否需要加热等条件无关，该说法正确，D不符合题意； 故选B。 2. 根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．盖斯定律表明反应热仅与反应的始态和终态有关，不同反应步骤的焓变不一定相同，、、、对应不同的反应过程，不可能全部相等，A错误； B．始态为A、终态为D，两条反应路径的总焓变应相等，该等式不符合盖斯定律的能量关系，B错误； C．该等式不符合A到D的两条路径总焓变相等的关系，C错误； D．根据盖斯定律，A直接转化为D的焓变，与A经B、C分步转化为D的总焓变相等，即，D正确； 故答案选D。 3. 现有反应 ，下列有关说法正确的是 A. 的化学反应一定不能自发进行 B. 该反应熵增大(即) C. 该反应在任何条件下一定能自发 D. 温度下的该反应平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应自发进行的判据为，若且，高温下可满足，反应能自发进行，因此的化学反应并非一定不能自发进行，A错误； B．该反应反应物气体总物质的量为2 mol，生成物气体总物质的量为4 mol，反应后气体混乱度增大，因此，B正确； C．该反应、，仅在高温下满足可自发，低温下不能自发，并非任何条件下都能自发，C错误； D．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，若，说明温度更高，即，D错误； 故选B。 4. 在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是①H2＋F2⇌2HF　K=1047； ②H2＋Cl2⇌2HCl　K=1017；③H2＋Br2⇌2HBr　K=109； ④H2＋I2⇌2HI　K=1。比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是 A. ①④③② B. ④②③① C. ①②③④ D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比。反应的化学平衡常数越大，表示反应正向进行的程度就越大。根据化学平衡常数K的值可知其大小关系为：①＞②＞③＞④，所以反应正向进行的程度大小关系为①＞②＞③＞④，故合理选项是C。 5. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为 ① ② ③ ④ 则该反应在四种不同情况下进行的快慢顺序为 A. ④>③=②>① B. ①>③=②>④ C. ④>③>①>② D. ④>③>②>① 【答案】A 【解析】 【详解】同一化学反应中，不同物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大，反应速率越快，据此计算： ①； ②； ③； ④； 反应速率顺序为，故答案选A。 6. 工业合成氨：，一般采用左右的温度，其原因是： ①提高的平衡转化率 ②适当提高氨的合成速率 ③提高氨的产率 ④催化剂在左右时活性最大 A. 只有① B. ②④ C. ②③④ D. ①② 【答案】B 【解析】 【详解】①正反应放热，升高温度平衡逆向移动，采用左右的温度，不能提高的平衡转化率，故不选①； ②升高温度，反应速率加快，采用左右的温度，能提高氨的合成速率，故选②； ③正反应放热，升高温度平衡逆向移动，采用左右的温度，不能提高氨的产率，故不选③； ④催化剂在左右时活性最大，采用左右的温度，能加快合成氨的速率，故选④； ②④正确，选B。 7. 已知：C（s）＋CO2（g）2CO（g） △H＞0。该反应的达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是 A. 升高温度和减小压强 B. 降低温度和减小压强 C. 降低温度和增大压强 D. 升高温度和增大压强 【答案】A 【解析】 【详解】反应是吸热反应，升高温度有利于反应向正方向进行；该反应正反应同样是个体积增大的反应，减小压强，同样能使反应向正方向移动。答案选A。 8. 化学电源在日常生活和高科技领域中有着广泛的应用，下列说法错误的是 A. 图甲中，该电池为一次电池，锌失去电子，作负极 B. 图乙中，电流的流向为铜→导线→锌 C. 图丙中，正极电极反应式为 D. 图丁中，锂电池放电时，向多孔碳材料一极移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲为碱性锌锰干电池，属于一次电池，锌粉作为活泼金属，在电池中作负极，失去电子发生氧化反应，A正确； B．图乙为水果电池，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，电流方向为正极→导线→负极，即铜→导线→锌，B正确； C．图丙为氢氧燃料电池，图中显示H⁺向O2一侧移动，说明电解质为酸性，正极O2得电子应结合H⁺生成H2O，正确电极反应式为O2+4e⁻+4H⁺=2H2O，C错误； D．图丁为锂电池，放电时Li为负极，多孔碳材料为正极，原电池中阳离子(Li⁺)向正极移动，即向多孔碳材料一极移动，D正确； 答案选C。 9. 氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气和烧碱等化工产品。如图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置示意图。下列说法错误的是 A. 从a口放出的气体遇湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝 B. 该离子交换膜为阳离子交换膜 C. 从A、B口出来的溶液溶质不变，溶质浓度分别减小、增大 D. 若两极共收集标准状况下33.6 L气体，则电路中转移了3 mol电子 【答案】D 【解析】 【分析】左侧为阳极，离子放电能力：，阳极上发生反应：，所以a口出来的是；右侧为阴极，离子放电能力：，阴极上发生反应：，所以b口放出的气体是；电解过程中，为了防止与混合发生爆炸以及避免与的反应，采用阳离子交换膜。 【详解】A．a口位于阳极区，阳极发生反应，生成的氯气能氧化生成I2，故从a口放出的气体遇湿润的淀粉-KI试纸变蓝，A正确； B．电解过程中，为了防止与混合发生爆炸以及避免与的反应，采用阳离子交换膜，能通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区， B正确； C．A口为阳极区出口，阳极区发生反应：，消耗且移向阴极区，溶质NaCl浓度减小；B口为阴极区出口，阴极上发生反应：且移入，溶质NaOH浓度增大， C正确； D．电解总反应为：，生成的和的物质的量之比为1:1，若两极共收集标准状况下33.6 L气体，总物质的量为，则生成的和的物质的量均为0.75 mol，电路中转移了电子的物质的量为，D错误； 故选D。 10. 目前一款新型甲醇燃料电池已投放市场，该电池通过特殊的装置进行电能输出，不会造成任何污染，是一种相当环保的绿色电池。如图是甲醇燃料电池的实验装置图。下列有关说法正确的是 A. 甲池中负极的电极反应式： B. 电极B为正极，电极C上发生还原反应 C. 乙池中硝酸银溶液的浓度不断减小 D. 乙池中D电极质量增加54 g时，转移电子0.5 mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲池电解质为碱性溶液，负极反应不会生成和，正确负极反应式为，A错误； B．电极B通入为正极，电极C与正极相连为阳极，阳极发生氧化反应而非还原反应，B错误； C．乙池为电镀银装置，阳极溶解生成、阴极析出为，溶解和析出的物质的量相等，溶液浓度不变，C错误； D．D电极增加的质量为析出的质量，，每个得到1个电子，故转移电子为0.5 mol，D正确； 故选D。 11. 在一恒容密闭容器中发生反应，在其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如图所示，下列分析正确的是（ ） A. Ⅰ表示时增大的浓度对化学反应速率的影响 B. Ⅱ表示时加入催化剂对化学反应速率的影响 C. Ⅲ表示催化剂对的转化率的影响，且甲的催化效率比乙的高 D. Ⅲ表示压强对的转化率的影响，且乙的压强较大 【答案】B 【解析】 【分析】Ⅰ中t1时刻正逆反应速率均增大，且正反应速率增大较多，结合热化学反应方程式可知：改变条件为增大压强；Ⅱ中t1时刻正逆反应速率均增大，且增大相同，结合热化学反应方程式可知：改变条件为加入催化剂；Ⅲ中乙相对甲来说，SO2的转化率降低，但更快达到平衡，结合热化学反应方程式可知：改变条件为升高温度。 【详解】A．若时增大的浓度，则正反应速率突然变大，逆反应速率瞬时不变，随后逐渐变大，变化规律与图象不符， A不正确； B．加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地增大，，化学平衡不移动，的转化率不变，B正确， C．由分析可知：Ⅲ表示温度对的转化率的影响，C不正确； D．由分析可知：Ⅲ表示温度对的转化率的影响，甲的温度低于乙，D不正确； 故选B。 12. 在1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应 A. 已达平衡状态 B. 未达平衡状态，反应正向进行 C. 未达平衡状态，反应逆向进行 D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】此时，可知反应未达平衡状态，且反应向逆反应方向进行。 故选C。 13. 工业上用CO生产甲醇的反应为 。下列图像不正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．升高温度，正、逆反应速率均增大，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，因此增大程度大于，交叉点后，图像符合规律，A正确； B．其他条件不变时，增大，相当于增大的投料，平衡正向移动，的平衡转化率增大，图像符合规律，B正确； C．该反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，且平衡正向移动，的平衡百分含量增大，下反应更快、更高，图像符合规律，C正确； D．该反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡产率应随温度升高持续降低，不会出现先增大后减小的趋势，图像不符合规律，D错误； 故答案选D。 14. NO是大气污染物之一，常用还原。与NO反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A. 催化剂能提高反应物的能量 B. 加催化剂时的控速反应为 C. 过程①是放热反应，过程②是吸热反应 D. 过渡态的能量决定总反应的反应热() 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，催化剂能降低过渡态的能量，但不能提高反应物的能量，故A错误； B．由图可知，过程①的活化能大于过程②，反应速率慢于过程②，则过程①的反应是加催化剂时的控速反应，故B正确； C．由图可知，过程①和过程②都是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故C错误； D．总反应的反应热只与反应物和生成物的总能量有关，与过渡态的能量无关，故D错误； 故选B。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 [实验原理] [实验内容及记录] 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液 溶液 溶液 溶液褪至无色所需时间/min Ⅰ 25 3.0 2.0 2.0 3.0 Ⅱ 25 2.0 3.0 2.0 3.0 Ⅲ 35 2.0 3.0 2.0 3.0 （1）Ⅰ、Ⅱ实验目的是________。 （2）实验Ⅰ中加入2.0 mL水的原因是________。 （3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。 （4）该小组同学查阅已有实验资料发现，该实验过程中随时间变化的实际趋势如图所示。该小组同学根据图中所示信息提出了新的假设，并设计实验方案④继续进行实验探究。 实验编号 25℃，试管中所加试剂及其用量/mL 再加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min 溶液 溶液 溶液 Ⅳ 2.0 3.0 ①小组同学提出的假设是________。 ②________，________，中数值最大的是________。 【答案】（1）探究草酸浓度对化学反应速率的影响 （2）保证溶液总体积为10ml，从而保证其他反应物浓度不变 （3）Ⅱ和Ⅲ （4） ①. Mn2+对该反应有催化作用 ②. 3.0 ③. 2.0 ④. t2 【解析】 【小问1详解】 实验Ⅰ和Ⅱ的温度均为25℃， H2SO4溶液、KMnO4溶液的用量完全相同，仅H2C2O4溶液的用量不同，通过补充水的体积保证两组实验的总体积一致，即仅改变了草酸的浓度，其他反应条件完全相同；根据控制变量法的实验设计逻辑，两组实验仅草酸浓度这一变量不同，因此实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究H2C2O4浓度对化学反应速率的影响。 【小问2详解】 实验Ⅰ中加入2.0 mL水，是为了使实验Ⅰ和实验Ⅱ的总体积相等，保证除H2C2O4浓度不同外，其他各物质的浓度均相同，确保单一变量，所以原因是使溶液总体积相同，保证除浓度不同外，其他各物质的浓度均相同。 【小问3详解】 探究温度对化学反应速率的影响时，要控制其他条件相同，只改变温度。实验Ⅱ和实验Ⅲ中，H2C2O4溶液、H2O、H2SO4溶液、KMnO4溶液的用量均相同，只有温度不同，所以应选择实验Ⅱ、Ⅲ。 【小问4详解】 ①从图像中n(Mn2+)随时间变化的趋势来看，反应初期Mn2+浓度较低时反应速率较慢，后续随着反应进行Mn2+浓度升高，反应速率大幅加快，说明生成的Mn2+对该反应有催化作用，所以小组同学提出的假设是反应生成的Mn2+对该反应有催化作用。 ②实验设计要遵循单一变量原则，需控制除了额外添加的MnSO4之外，其他试剂的总体积、各反应物的浓度都和对照实验保持一致，总体积需要恒定为10.0 mL。已知0.6 mol/L H2C2O4溶液取2.0 mL，0.05 mol/L KMnO4溶液取3.0 mL，对照实验中3.0 mol/L H2SO4溶液的体积为2.0 mL，因此本实验中V2=2.0，那么水的体积V1 = 10.0 - 2.0 - 2.0 - 3.0 = 3.0 mL。四个实验的反应速率快慢比较：实验Ⅳ因为有催化剂，速率最快，时间t4最短；实验Ⅲ因为温度高，速率次之，实验时间t3较短；实验Ⅰ因为草酸浓度大，速率排第三，时间t1中等；实验Ⅱ浓度比实验Ⅰ低，温度比实验Ⅲ低，还没有催化剂，所以它的反应速率是最慢的，反应速度越慢，溶液褪至无色所需的时间就越长，因此在t1、t2、t3和t4这四个时间中，数值最大的就是t2。 16. Ⅰ．白磷转化为红磷的热化学方程式为：(s，白磷)(s，红磷)。 （1）在相同的条件下，能量较低的是________(填“白磷”或“红磷”)，白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 （2）上图是和反应生成1 mol 过程中能量的变化示意图，请写出和反应的热化学方程式：________。 （3）若已知下列数据： 化学键 键能/ 435 943 试根据表中及图中数据计算的键能：________。 （4）捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前和已经被用作工业捕碳剂，它们与可发生如下可逆反应： 反应①： 反应②： 反应③： 则与、之间的关系是________。 Ⅲ．水是一种极弱的电解质，在水溶液中存在电离平衡。 （5）某温度下的纯水中，此时溶液中________。 （6）若温度不变，滴入稀盐酸使，则________。 【答案】（1） ①. 红磷 ②. 低 （2） （3）390 （4）ΔH3= -ΔH1+2ΔH2 （5）2.0×10-7 （6）8.0×10-9 【解析】 【小问1详解】 根据题目中的热化学方程式 可知，，该反应为放热反应。这说明反应物（白磷）的总能量大于生成物（红磷）的总能量，所以在相同条件下红磷的能量更低。物质的能量越低，其状态越稳定，因此白磷的稳定性比红磷低。 【小问2详解】 由能量变化示意图可知，生成 时的焓变 。书写 完全反应的热化学方程式时，各物质的化学计量数和焓变均需乘以2，即：。 【小问3详解】 化学反应的焓变 。结合第(2)问中生成 的焓变（），设 键的键能为 。方程可列为：代入数据：解得：。 【小问4详解】 已知：① ② 根据盖斯定律，观察目标反应③：。将方程式作如下运算：反应② 反应① 即可得到反应③。因此对应的焓变关系为：。 【小问5详解】 纯水中只存在水的电离：。水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度始终严格相等。故 。 【小问6详解】 由第(5)问可知，该温度下水的离子积常数 。只要温度不变，溶液的 就是一个常数。当滴入稀盐酸使 时，。 17. 用来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发与利用的方法。为探究反应原理进行如下实验，在体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，一定温度下发生反应： 。测得和的浓度随时间变化如图所示。 （1）该反应的平衡常数表达式为________，升高温度该反应的平衡常数________(填“增大”或“减小”)。 （2）当反应至3 min时，的物质的量浓度为________，从反应开始到达平衡，的平均反应速率________。 （3）平衡时，的转化率为________，的物质的量分数为________。 （4）下列措施中能使平衡体系中增大的是________(填字母)。 A. 将从体系中分离出去 B. 充入，使体系压强增大 C. 升高温度 D. 再充入和 （5）当反应进行到3 min末时，下列说法正确的是________(填字母)。 A. 和的物质的量浓度相等 B. 用和表示的化学反应速率相等 C. 的生成速率与生成速率相同 D. 3 min后，该反应的正反应速率逐渐增大 【答案】（1） ①. ②. 减小 （2） ①. 1.5 ②. 0.075 （3） ①. 75% ②. 30% （4）AD （5）AB 【解析】 【小问1详解】 根据化学方程式，平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，故该反应的平衡常数表达式为；由于该反应的，正反应为放热反应，升高温度时平衡向逆反应方向移动，因此平衡常数减小。 【小问2详解】 由图像可知，3min时，根据方程式中化学计量数之比，。起始时，故反应至3min时的物质的量浓度为；反应至10min时达到平衡，，故平均反应速率。 【小问3详解】 结合题意列出三段式：平衡时的转化率为；的物质的量分数为。 【小问4详解】 A．将从体系中分离出去，生成物浓度降低，平衡正向移动，则增大，符合题意； B．恒容条件下充入，虽总压增大，但反应物和生成物的浓度并未改变，平衡不移动，比值不变，不符合题意； C．升高温度平衡逆向移动，比值减小，不符合题意； D．再充入和，等效于在原平衡基础上增大压强，平衡正向移动，反应物的转化率增大，故比值增大，符合题意； 故答案选AD。 【小问5详解】 A．由图像可知，3min末时二者曲线相交，此时和的物质的量浓度相等（均为），A正确； B．由化学方程式可知，和的化学计量数同为1，反应过程中两者的净反应速率始终相等，B正确； C．的生成速率代表正反应速率，的生成速率代表逆反应速率，3min时反应向正方向进行，未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，两者不相同，C错误； D．3min后反应物浓度继续减小，该反应的正反应速率逐渐减小，D错误； 故答案选AB。 18. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为。 （1）该反应在_______(填“高温”或“低温”)下可自发进行。 （2）如图所示，合成氨反应中使用催化剂之后，正反应的活化能为_______(已知：加入催化剂后，反应分两步进行，反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化能)。 （3）从平衡视角考虑，工业合成氨应该选择常温条件，但实际工业生产却选择左右的高温，其原因是_______。 （4）如图表示条件下，原料气投料比与平衡时的体积分数的关系。由图可知，理论上原料气投料比最佳为_______，根据图中a点数据计算平衡时体积分数为_______。 （5）合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图所示(其他条件相同)，则实际生产中适宜选择催化剂_______(填“A”“B”或“C”)，理由是_______。 【答案】（1）低温 （2）126 （3）反应温度越高，反应速率越大，且在左右，催化剂的活性较高，若温度过高，平衡将逆向移动，不利于氨的合成，所以在实际工业生产中选择左右的高温 （4） ①. 3 ②. 22% （5） ①. A ②. 催化剂A在较低温度下具有较高的催化活性，且合成氨反应是放热反应，低温对氨的合成有利 【解析】 【小问1详解】 该反应的，要使反应能自发进行，则要小于0，则T要小，即在低温时可自发进行，故答案为：低温； 【小问2详解】 由题图及已知信息可知，使用催化剂之后，正反应的活化能为，故答案为：126； 【小问3详解】 工业合成氨的反应为，从平衡角度看，降低温度平衡正向移动，但反应速率太低；而反应温度越高，反应速率越大，且在左右，催化剂的活性较高，若温度过高，平衡将逆向移动，不利于氨的合成，所以在实际工业生产中选择左右的高温，故答案为：反应温度越高，反应速率越大，且在左右，催化剂的活性较高，若温度过高，平衡将逆向移动，不利于氨的合成，所以在实际工业生产中选择左右的高温； 【小问4详解】 由图可知，时，产物的体积分数最大。根据题图中的数据可知，a点时的平衡体积分数为，投料比，设起始加入的的物质的量为1 mol，参与反应的的物质的量为，列“三段式”： 则，解得平衡时体积分数为，故答案为：3；； 【小问5详解】 由题图可知，催化剂A在较低温度下具有较高的催化活性，且合成氨反应是放热反应，低温对氨的合成有利，所以实际生产中适宜选择催化剂A，故答案为：A；催化剂A在较低温度下具有较高的催化活性，且合成氨反应是放热反应，低温对氨的合成有利。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $