精品解析：河南省漯河市召陵区许慎中学2023-2024 学年高二上学期第一次月考化学试卷

许慎高中2023-2024学年(上)高二年级第一次月考化学 满分100 分，考试用时 75 分钟 可能用到的相对原子质量：H1 Cl35.5 C12 O16 Na23 S32 一、选择题 本题共 15 小题，每题3 分，共 45 分。在每小给出的选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是 A. 空气中的水蒸气被冷凝成饮用水的过程是放热反应 B. 用可除去工业废水中的等重金属离子 C. 研发新型催化剂，使工业合成氨在温和条件下发生，可降低能耗 D. 回收利用废旧的铅酸蓄电池，既可以减少环境污染，又可以节约资源 【答案】A 【解析】 【详解】A．空气中的水蒸气被冷凝成饮用水是物理变化，不是化学反应，A错误； B．硫化钠中的硫离子可以和铜离子，汞离子生成沉淀而除去，B正确； C．研发新型催化剂，使工业合成氨在温和条件下发生，反应的活化能降低，反应速率加快，就可以使反应发生更容易，因而可降低能耗，C正确； D．废弃电池回收利用，既可以减少重金属对环境污染，又可以回收其中有用的物质，节约资源，D正确； 故选A。 2. 金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石并需要吸收能量。已知 12g 石墨和金刚石完全燃烧时放出的热量依次为 Q1和 Q2，下列说法错误的是 A. Q1<Q2 B. 石墨不如金刚石稳定 C. 石墨具有的能量比金刚石低 D. 完全燃烧，生成的二氧化碳一样多 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明石墨的总能量低于金刚石，等质量的石墨完全燃烧放出的热量少于金刚石，即，A正确； B．物质的能量越低越稳定，石墨能量低于金刚石，故石墨比金刚石更稳定，B错误； C．石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明反应物石墨的总能量低于生成物金刚石的总能量，C正确； D．金刚石和石墨均为碳的单质，等质量的二者含有的碳原子物质的量相等，完全燃烧生成的的量相同，D正确； 故选B。 3. 已知 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ∆H=-183kJ∙mol-1，其它相关数据如表： 物质 H2 Cl2 HCl 1mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ 436 a 431 下列说法正确的是 A. 1L H2(g)和1L Cl2(g)完全反应生成2L HCl(g)放出183kJ热量 B. 1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量小于2mol HCl(g)的总能量 C. a=243 D. 该反应生成2mol HCl(l)时，放出的能量小于183kJ 【答案】C 【解析】 【详解】A．在热化学方程式中，化学计量数只表示物质的量， 1mol H2(g)和1mol Cl2(g)完全反应生成2mol HCl(g)放出183kJ热量，A错误； B．由热化学方程式可知，反应放热，则1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量大于2mol HCl(g)的总能量，B错误； C．∆H=E(反应物键能)-E(生成物键能)=436+a-2×431=-183，a=243，C正确； D．物质由气态转变为液态，会放出能量，该反应生成2mol HCl(l)时，放出的能量大于183kJ，D错误； 故选C。 4. 下列关于化学反应方向的说法正确的是 A. 凡是放热的反应都是自发反应 B. 凡是需要加热才发生的反应都是非自发反应 C. 凡是熵增的反应都是自发反应 D. 反应是否自发，需要综合考虑反应焓变和熵变 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应自发与非自发进行不能仅由焓变决定，而是由焓变和熵变共同决定，A错误； B．△H-T△S<0的反应可自发进行，也可能需要加热，则需要加热的反应可能为自发进行的反应，B错误； C．△H-T△S<0的反应可自发进行的反应，△H<0，△S>0的反应在低温下是自发进行的反应，若△H>0，△S>0，在低温下反应是非自发进行的反应，C错误； D．反应是否自发进行，由熵变、焓变、温度共同决定，非自发反应在改变条件下可以发生，反应是否自发，需要综合考虑反应焓变和熵变，D正确； 故合理选项是D。 5. 一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知：气体分压（p分）=气体总压（p总）×体积分数。下列说法正确的是（ ） A. 550℃时，若充入稀有气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B. T℃时，反应达平衡后CO2的转化率为50% C. T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动 D. 925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 【答案】C 【解析】 【详解】A. 550℃时，在体积可变的恒压密闭容器中充入稀有气体，等效于扩容减压，v正、v逆均减小，平衡右移，A错误； B. T℃时，CO2和CO体积分数为50%，1-x=2x，x=反应达平衡后 ，B错误； C. T℃时，充入等体积的CO2和CO，CO2和CO体积分数仍为50%，不影响原来平衡状态，平衡不移动，C正确； D. 925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数都为4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，，D错误； 答案选C。 6. 下列能用勒夏特列原理解释的是 A. 加入催化剂能使合成氨的反应速率加快 B. 红棕色的NO2加热后颜色变深 C. SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂 D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入催化剂能降低反应的活化能，使合成氨的反应速率加快，但化学平衡不移动，则加入催化剂能使合成氨的反应速率加快不能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意； B．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体颜色加深，则红棕色的二氧化氮加热后颜色变深能用勒夏特列原理解释，故B符合题意； C．加入催化剂能降低反应的活化能，使二氧化硫催化氧化成三氧化硫的反应速率加快，但化学平衡不移动，则使二氧化硫催化氧化成三氧化硫的反应需要使用催化剂能不能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意； D．氢气和碘蒸气生成碘化氢的反应是气体体积不变的可逆反应，增大压强，化学平衡不移动，则氢气、碘蒸气和碘化氢平衡时的混合气体加压后颜色变深不能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意； 故选B。 7. 已知在密闭容器中发生反应：。下列说法错误的是 A. 和充分反应，生成Z的物质的量小于 B. 达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度均不再发生变化 C. 达到平衡时，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡逆向移动 D. 调整该反应起始时反应物的量，达到化学平衡状态时，放出的总热量可达 【答案】C 【解析】 【详解】A．可逆反应转化率达不到百分之百，故和充分反应，生成Z的物质的量小于，A正确； B．，X、Y、Z的浓度均不再发生变化时该可逆反应达到化学平衡状态，B正确； C．达到平衡时，升高温度，正、逆反应速率均增大，但增大的倍数不一样，吸热反应(对该反应来说是逆反应)的反应速率增大得更多，所以平衡逆向移动，C错误。 D．，调整该反应起始时反应物的量，当有1molX参与反应生成3molZ时，放出的总热量可达，D正确； 故选C。 8. 一定温度下，在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如表： 0 600 1200 1710 2220 2820 x 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法错误的是 A. ，生成的平均速率为 B. 反应时，放出的体积为 C. 推测上表中的x为3930 D. 反应达到平衡时， 【答案】B 【解析】 【详解】A．，减少，在此时间段内生成，因此，生成的平均速率为，A正确； B．由表中数据可知，反应时，减少，即减少，则生成，因此，放出的在标准状况下的体积为，但题中未指明是标准状况，因此无法确定氧气的具体体积，B错误； C．分析表中数据可知，从开始，每经过，的浓度减少一半，因此，的浓度由减少到时，可以推测上表中的，C正确； D．反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，，D正确。 故选B。 9. 用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。例如： ① ② 下列说法不正确的是 A. 若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为 B. 由反应①可推知 C. 反应①②转移的电子数相同 D. 反应②中当反应完全时转移的电子总数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应①+②即得，，标准状况下即0.2mol还原生成和水蒸气，放出的热量为，A正确； B．已知水蒸气变为液态水是一个放热过程，故由反应①可推知， ，B正确； C．由题干信息可知，反应①②转移的电子数相同，均为8e-，C正确； D．由题干信息可知，反应②中转移电子数为8，由于未告知CH4所处的状态，无法计算的物质的量，也就无法计算完全反应时转移的电子总数，D错误； 故选D。 10. 下列叙述正确的是 A. 对于达到平衡状态的反应，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B. 由图②可知，，，满足反应 C. 图③表示的反应的化学方程式为 D. 对于反应 ，图④中可以表示的百分含量 【答案】B 【解析】 【详解】A．对于达到平衡状态的反应，若时刻再充入了一定量的，逆反应速率突然增大，正反应速率逐渐增大，正反应速率不能发生突变，故A错误； B．反应 ，升高温度，平衡逆向移动，C的含量降低；增大压强，平衡正向移动，C的含量增大；根据“先拐先平，数值大”，由图②可知，，，满足反应 ，故B正确； C．图③表示的反应为可逆反应，A、B、C的浓度变化量比为2:1:3，化学方程式为，故C错误； D．对于反应 ，升高温度，平衡逆向移动，Y的百分含量增大，图④中不能表示的百分含量，故D错误； 故选B。 11. 工业上，采用碳氯化法制备。已知： ① ② ③ 在氯化过程中CO和可以相互转化，如图所示。下列说法正确的是 A. 增大C(s)量，能提高反应①的反应速率 B. 反应①的 C. 反应①只有在高温下才能自发进行 D. 由图可知，转化为CO的△H＜0 【答案】B 【解析】 【详解】A．C(s)是固体，增大反应物与C(s)的接触面积，能提高反应速率，而增大C(s)量，不能提高反应速率，A项错误； B．根据盖斯定律，②＋③=①，，B项正确； C．反应①是熵增、放热反应，在任何温度下都能自发进行，C项错误； D．由图可知，升高温度，CO的物质的量增大，的物质的量减小，说明转化成CO反应是吸热反应，即和C反应生成CO的反应是吸热反应，△H>0，D项错误； 答案选B。 12. 已知：的反应历程分两步： 第1步：(快) 第2步：(慢) 在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 第1步、第2步正反应活化能分别为，则 B. a点后，迅速减小的原因是第1步平衡逆向移动，第2步速率加快 C. b点后，增加的原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步的大 D. 若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，则体系建立平衡的时间不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．第2步是慢反应，由活化能越大反应速率越慢，可知第2步正反应活化能较大，则，故A正确； B．总反应速率由慢反应即第2步反应决定，a点后，迅速减小说明第2步速率加快，且第1步平衡逆向移动，故B正确； C．b点后，增加说明第2步平衡逆向移动，生成的比第1步平衡逆向移动消耗的速率快，则原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步的大，故C正确； D．若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，由于反应前后气体分子数不相等，恒压下会导致容器体积变化，进而导致物质的浓度发生变化，反应速率发生变化，则体系建立平衡的时间改变，故D错误； 答案选D。 13. 紫外光照射时，不同催化剂作用下将 CO2和 H2O(g)转化为 CH4和O2，CH4产量随光照时间的变化如图1，以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将 CO2和 CH4直接转化成乙酸，不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图 2.下列有关说法正确的是 A. 由图1 知，在 0~15h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： III>II>I B. 由图1 知，在0~35 h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： II>III> I C. 由图2 知，250℃时催化剂的活性最高 D. 由图2 知，乙酸的生成最佳温度范围： 400℃以上 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图1知，0~15内相同时间下产量II>III>I，平均生成速率与产量成正比，故顺序为II>III>I，A错误； B．由图1知，0~35内最终产量III>II>I，故平均生成速率顺序为III>II>I，B错误； C．由图2知，250℃时催化剂的催化效率达到最大值，故催化剂活性最高，C正确； D．由图2知，400℃以上催化剂催化效率为0，已经失活，乙酸生成最佳温度为250℃左右，此时催化活性高且生成速率较快，D错误； 故选C。 14. (s)与CO(g)主要发生如下反应。 ① ② 反应的还原产物与温度密切相关。其他条件一定，(s)和CO(g)反应达平衡时，CO(g)的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应的焓变为 B. 根据图象推测，应当小于0 C. 反应温度越高，主要还原产物中铁元素的价态越低 D. 温度高于1040℃时，(s)和CO(g)发生的主要反应的化学平衡常数 【答案】C 【解析】 【分析】反应的还原产物与温度密切相关。根据(s)和CO(g)反应达平衡时，CO(g)的体积分数随温度的变化关系，温度低于570℃时，随温度升高，CO(g)的体积分数增大，可知温度低于570℃时，主要发生反应；温度高于570℃时，随温度升高，CO(g)的体积分数减小，可知温度高于570℃时，主要发生反应。 【详解】A．根据盖斯定律(②-①)得的焓变为，故A正确； B．根据图象，温度低于570℃时，随温度升高，CO(g)的体积分数增大，可知小于0，故B正确； C．温度低于570℃时，主要还原产物为Fe，温度高于570℃时，主要还原产物为FeO，故C错误； D．温度高于1040℃时，(s)和CO(g)发生的主要反应为；温度高于1040℃时，CO(g)的体积分数小于20%，化学平衡常数，故D正确； 选C。 15. 一定条件下合成乙烯：。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是 A. M点的正反应速率大于N点的逆反应速率v逆 B. 若投料比，则图中M点乙烯的体积分数为 C. ，催化剂对平衡转化率的影响最大 D. 当温度高于，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低 【答案】B 【解析】 【详解】A.化学反应速率随温度的升高而加快，但N点催化剂的催化效率比M低，所以(M)有可能小于(N)，故A错误； B.设开始投料为4mol，则为1mol，当在M点平衡时二氧化碳的转化率为 所以有 开始 4 1 0 0 转化 1 平衡 1 所以乙烯的体积分数为，故B正确； C.，催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，所以对平衡转化率的影响无因果关系，故 C错误； D.根据图像，当温度高于，升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则平衡逆向移动，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，故D错误。 故选B。 II非选择题 16. 化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多种途径。 （1）下列反应中，属于吸热反应的是___________(填字母)。 A. Na2O与水反应 B. 甲烷的燃烧反应 C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应 （2）获取能量变化的途径 ①通过化学键的键能计算。已知： 化学键 H—H O=O O—H 键能/(kJ·mol-1) 436 498 463.4 则2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH=___________kJ·mol-1。 ②通过物质所含能量计算。 已知反应A＋B=C＋D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应ΔH=___________。 ③通过盖斯定律计算。已知在25℃、101kPa时： Ⅰ.2Na(s)＋O2(g)=Na2O(s)ΔH=-414kJ·mol-1 Ⅱ.2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1 写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式：___________。 ④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50mL0.50mol·L-1盐酸，则还需加入___________(填字母)。 A．50mL0.50mol·L-1NaOH溶液 B．50mL0.55mol·L-1NaOH溶液 C．1.0gNaOH固体 【答案】（1）C （2） ①. -483.6 ②. EC＋ED-(EA＋EB) ③. Na2O2(s)＋2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ·mol-1 ④. B 【解析】 【小问1详解】 A．Na2O与水反应生成氢氧化钠，反应放热，故不选A； B．甲烷的燃烧是放热反应，故不选B； C．CaCO3受热分解为氧化钙和二氧化碳，是吸热反应，故选C； D．锌与盐酸反应，反应放热，故不选D； 选C； 【小问2详解】 ①焓变=反应物总键能-生成物总键能，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH=436×2+498-463.4×4=-483.6kJ·mol-1。 ②焓变=生成物总能量-反应物总能量，A＋B=C＋D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应ΔH= EC+ED-(EA+EB)。 ③Ⅰ.2Na(s)＋O2(g)=Na2O(s)ΔH=-414kJ·mol-1 Ⅱ.2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1 根据盖斯定律Ⅰ×2-Ⅱ得Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式为Na2O2(s)＋2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ·mol-1。 ④A．若取50mL0.50mol·L-1盐酸，为使盐酸完全反应，氢氧化钠应该稍过量，故不选A；50mL0.50mol·L-1NaOH溶液 B．若取50mL0.50mol·L-1盐酸，为使盐酸完全反应，氢氧化钠应该稍过量，故选B； C． NaOH固体溶解放热，故不选C； 选B。 17. 合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。回答下列问题： （1）结合下表数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_______。 化学反应 K(298K)的数值 N2(g)+O2(g)2NO(g) 5.0×10-31 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 4.1×106 （2）对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表： 温度/°C 压强/MPa 氨的平衡含量(体积分数) 200 10 81.5% 550 10 8.25% ①合成氨反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②其他条件不变时，升高温度，氨的平衡含量减小的原因是_______(填标号)。 A．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 B．升高温度，浓度商(Q)增大，平衡常数(K)不变，Q＞K，平衡向逆反应方向移动 C．升高温度，活化分子数增多，反应速率加快 D．升高温度，平衡常数(K)减小，平衡向逆反应方向移动 （3）图1表示500°C、60.0MPa条件下，平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。根据图中M点数据，可计算出平衡时N2的体积分数为_______。 （4）图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强，其中X代表的是_______(填“温度”或“压强”)。判断L1、L2的大小关系并说明理由_______。 【答案】（1）氮气与氢气反应的限度远大于氮气与氧气反应的限度(或氮气与氢气反应的化学平衡常数远大于氮气与氧气反应的化学平衡常数) （2） ①. 放热 ②. D （3）8% （4） ①. 压强 ②. L1＜L2。合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)向逆反应方向移动，NH3的体积分数减小 【解析】 【小问1详解】 表中数据显示，N2(g)+O2(g)2NO(g) K(298K)= 5.0×10-31；N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K(298K)=4.1×106，合成氨反应的平衡常数远大于N2与O2反应的平衡常数，K值越大，表示反应进行的越完全，所以工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是：氮气与氢气反应的限度远大于氮气与氧气反应的限度(或氮气与氢气反应的化学平衡常数远大于氮气与氧气反应的化学平衡常数)。答案为：氮气与氢气反应的限度远大于氮气与氧气反应的限度(或氮气与氢气反应的化学平衡常数远大于氮气与氧气反应的化学平衡常数)； 【小问2详解】 ①表中数据显示，温度从200℃升高到550℃，平衡时氨的体积分数从81.5% 降至8.25%，则平衡逆向移动，所以合成氨反应为放热反应。 ②A．升高温度，正反应速率应该增大，而不是减小，A不正确； B．升高温度，浓度商(Q)不变，平衡常数(K)减小，B不正确； C．升高温度，活化分子数增多，反应速率加快，但没有解释氨的平衡含量如何变化，C不正确； D．升高温度，平衡常数(K)减小，平衡向逆反应方向移动，氨的平衡含量必然减小，D正确； 故选D。答案为：放热；D； 【小问3详解】 图中M点数据显示，H2、N2物质的量之比为4，平衡时NH3的体积分数为40%，设H2的物质的量为4mol，则可建立如下三段式： ，x=，平衡时N2的体积分数为=8%。答案为：8%； 【小问4详解】 升高温度，平衡逆向移动，平衡时NH3的体积分数减小，与曲线的变化趋势不符，所以 X代表的是压强。温度升高，NH3的体积分数减小，则NH3的体积分数越大，温度越低，从而得出判断L1、L2的大小关系并说明理由：L1＜L2。合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)向逆反应方向移动，NH3的体积分数减小。答案为：压强；L1＜L2。合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)向逆反应方向移动，NH3的体积分数减小。 【点睛】有气体参加反应的浓度商不受温度的影响，但与浓度相关，所以受压强变化的影响。 18. 某温度时，在一个容积为的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： （1）该反应的化学方程式为___________。 （2）反应开始至，气体Y的平均反应速率为___________。 （3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时： ①压强是开始时的___________倍； ②若此时将容器的体积缩小为原来的一半，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。 （4）若上述反应在后的内反应速率与反应时间图象如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则______。 A. 在时增大了压强 B. 在时加入了催化剂 C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高 【答案】（1）3X+Y2Z （2） （3） ①. 0.9 ②. 放热 （4）B 【解析】 【小问1详解】 根据图中信息X、Y是反应物，Z为生成物，2min时三者改变量分别为0.3mol、0.1mol、0.2mol，根据改变量之比等于计量系数之比，则反应的化学方程式为3X+Y2Z；故答案为：3X+Y2Z。 【小问2详解】 反应开始至，气体Y的平均反应速率为；故答案为：。 【小问3详解】 ①开始时气体物质的量为2mol，平衡时X、Y、Z气体分别为0.7mol、0.9mol、0.2mol，总的气体物质的量为1.8mol，根据压强之比等于物质的量之比，因此平衡时压强是开始时的倍；故答案为：0.9。 ②若此时将容器的体积缩小为原来的一半，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为放热反应；故答案为：放热。 【小问4详解】 A．在瞬间正反应速率不变，逆反应速率增大，因此是增大生成物浓度，故A不符合题意；B．该反应是体积减小的反应，在时正逆反应速率增大，平衡不移动，则加入了催化剂，故B符合题意；C．该反应是放热反应，在时正逆反应速率减小，平衡逆向移动，则是减小压强，故C不符合题意；D．时是平衡逆向移动，X的转化率减小，时是平衡逆向移动，X的转化率减小，因此时X的转化率最高，故D不符合题意；综上所述，答案为：B。 19. 按要求回答下列问题： （1）下列变化中属于吸热反应的是_______。 ①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应 ⑥NaHCO3与盐酸的反应 （2）反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是_______。 ①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大 （3）在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图： ①从3min到9min，v(CO2)=_______(结果保留两位有效数字)；a点时v(正)_______v(逆)(填﹥、﹤或=，下同)；第9分钟时v逆(CH3OH)_______第3分钟时v正(CH3OH)。 ②若已知生成标准状况下2.24LCH3OH(g)时放出热量为4.9kJ，而上述反应的实际放热量总小于49kJ，其原因是_______。 （4）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。 ①该微生物燃料电池，负极为_______(填“a”或“b”)。 ②该电池正极电极反应式为_______。 ③当电路中有0.5mol电子发生转移，则有_______mol的H+通过质子交换膜。 【答案】（1）②④⑥ （2）①③ （3） ①. 0.042mol/(L·min) ②. > ③. < ④. 该反应是可逆反应，1molCO2和3molH2不可能完全反应，所以放出的热量总是小于49kJ （4） ①. a ②. O2+4e-+4H+=2H2O ③. 0.5 【解析】 【小问1详解】 ①铝和稀盐酸的反应是放热反应； ②将胆矾加热变成白色粉末的反应是吸热反应； ③干冰汽化是吸热过程，是物理变化； ④氯酸钾分解制氧气是吸热反应； ⑤甲烷燃烧是放热反应； ⑥NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应； 综上所述，属于吸热反应的有②④⑥； 【小问2详解】 ①C是固体，增加C的量对反应速率几乎无影响； ②将容器的体积缩小一半，各组分的浓度都增大，反应速率增大； ③保持体积不变，充入N2，各组分的浓度不变，反应速率不变； ④保持压强不变，充入N2，容器体积变大，各组分的浓度都减小，反应速率减小； 综上所述，符合题意的有①③； 【小问3详解】 ①从3min到9min，Δc(CO2)=0.5mol•L-1-0.25mol•L-1=0.25mol•L-1，v(CO2)===0.042mol/(L•min)；3min之后，CO2的浓度仍在减小，CH3OH的浓度仍在增大，说明平衡向正反应方向移动，故a点时，v(正)＞v(逆)；根据化学方程式可知，任意时候都有v正(CH3OH)=v正(CO2)，第9分钟时c(CO2)＜第3分钟时c(CO2) ，故第9分钟时v正(CO2)＜第3分钟时v正(CO2)，故第9分钟时v正(CH3OH)＜第3分钟时v正(CH3OH)； ②该反应是可逆反应，1mol CO2和3mol H2不可能完全反应，故反应的实际放热量小于49kJ； 【小问4详解】 ①负极上发生氧化反应，是失去电子的过程，故负极为a； ②b为正极，其电极反应式为：4H++O2+4e-=2H2O； ③根据正极的电极反应式可知，电路中有0.5mol电子转移时，正极上消耗0.5mol H+，故有0.5mol H+通过质子交换膜。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 许慎高中2023-2024学年(上)高二年级第一次月考化学 满分100 分，考试用时 75 分钟 可能用到的相对原子质量：H1 Cl35.5 C12 O16 Na23 S32 一、选择题 本题共 15 小题，每题3 分，共 45 分。在每小给出的选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是 A. 空气中的水蒸气被冷凝成饮用水的过程是放热反应 B. 用可除去工业废水中的等重金属离子 C. 研发新型催化剂，使工业合成氨在温和条件下发生，可降低能耗 D. 回收利用废旧的铅酸蓄电池，既可以减少环境污染，又可以节约资源 2. 金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石并需要吸收能量。已知 12g 石墨和金刚石完全燃烧时放出的热量依次为 Q1和 Q2，下列说法错误的是 A. Q1<Q2 B. 石墨不如金刚石稳定 C. 石墨具有的能量比金刚石低 D. 完全燃烧，生成的二氧化碳一样多 3. 已知 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ∆H=-183kJ∙mol-1，其它相关数据如表： 物质 H2 Cl2 HCl 1mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ 436 a 431 下列说法正确的是 A. 1L H2(g)和1L Cl2(g)完全反应生成2L HCl(g)放出183kJ热量 B. 1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量小于2mol HCl(g)的总能量 C. a=243 D. 该反应生成2mol HCl(l)时，放出的能量小于183kJ 4. 下列关于化学反应方向的说法正确的是 A. 凡是放热的反应都是自发反应 B. 凡是需要加热才发生的反应都是非自发反应 C. 凡是熵增的反应都是自发反应 D. 反应是否自发，需要综合考虑反应焓变和熵变 5. 一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知：气体分压（p分）=气体总压（p总）×体积分数。下列说法正确的是（ ） A. 550℃时，若充入稀有气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B. T℃时，反应达平衡后CO2的转化率为50% C. T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动 D. 925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 6. 下列能用勒夏特列原理解释的是 A. 加入催化剂能使合成氨的反应速率加快 B. 红棕色的NO2加热后颜色变深 C. SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂 D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 7. 已知在密闭容器中发生反应：。下列说法错误的是 A. 和充分反应，生成Z的物质的量小于 B. 达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度均不再发生变化 C. 达到平衡时，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡逆向移动 D. 调整该反应起始时反应物的量，达到化学平衡状态时，放出的总热量可达 8. 一定温度下，在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如表： 0 600 1200 1710 2220 2820 x 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法错误的是 A. ，生成的平均速率为 B. 反应时，放出的体积为 C. 推测上表中的x为3930 D. 反应达到平衡时， 9. 用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。例如： ① ② 下列说法不正确的是 A. 若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为 B. 由反应①可推知 C. 反应①②转移的电子数相同 D. 反应②中当反应完全时转移的电子总数为 10. 下列叙述正确的是 A. 对于达到平衡状态的反应，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B. 由图②可知，，，满足反应 C. 图③表示的反应的化学方程式为 D. 对于反应 ，图④中可以表示的百分含量 11. 工业上，采用碳氯化法制备。已知： ① ② ③ 在氯化过程中CO和可以相互转化，如图所示。下列说法正确的是 A. 增大C(s)量，能提高反应①的反应速率 B. 反应①的 C. 反应①只有在高温下才能自发进行 D. 由图可知，转化为CO的△H＜0 12. 已知：的反应历程分两步： 第1步：(快) 第2步：(慢) 在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 第1步、第2步正反应活化能分别为，则 B. a点后，迅速减小的原因是第1步平衡逆向移动，第2步速率加快 C. b点后，增加的原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步的大 D. 若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，则体系建立平衡的时间不变 13. 紫外光照射时，不同催化剂作用下将 CO2和 H2O(g)转化为 CH4和O2，CH4产量随光照时间的变化如图1，以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将 CO2和 CH4直接转化成乙酸，不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图 2.下列有关说法正确的是 A. 由图1 知，在 0~15h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： III>II>I B. 由图1 知，在0~35 h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序： II>III> I C. 由图2 知，250℃时催化剂的活性最高 D. 由图2 知，乙酸的生成最佳温度范围： 400℃以上 14. (s)与CO(g)主要发生如下反应。 ① ② 反应的还原产物与温度密切相关。其他条件一定，(s)和CO(g)反应达平衡时，CO(g)的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应的焓变为 B. 根据图象推测，应当小于0 C. 反应温度越高，主要还原产物中铁元素的价态越低 D. 温度高于1040℃时，(s)和CO(g)发生的主要反应的化学平衡常数 15. 一定条件下合成乙烯：。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是 A. M点的正反应速率大于N点的逆反应速率v逆 B. 若投料比，则图中M点乙烯的体积分数为 C. ，催化剂对平衡转化率的影响最大 D. 当温度高于，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低 II非选择题 16. 化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多种途径。 （1）下列反应中，属于吸热反应的是___________(填字母)。 A. Na2O与水反应 B. 甲烷的燃烧反应 C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应 （2）获取能量变化的途径 ①通过化学键的键能计算。已知： 化学键 H—H O=O O—H 键能/(kJ·mol-1) 436 498 463.4 则2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH=___________kJ·mol-1。 ②通过物质所含能量计算。 已知反应A＋B=C＋D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应ΔH=___________。 ③通过盖斯定律计算。已知在25℃、101kPa时： Ⅰ.2Na(s)＋O2(g)=Na2O(s)ΔH=-414kJ·mol-1 Ⅱ.2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1 写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式：___________。 ④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50mL0.50mol·L-1盐酸，则还需加入___________(填字母)。 A．50mL0.50mol·L-1NaOH溶液 B．50mL0.55mol·L-1NaOH溶液 C．1.0gNaOH固体 17. 合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。回答下列问题： （1）结合下表数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_______。 化学反应 K(298K)的数值 N2(g)+O2(g)2NO(g) 5.0×10-31 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 4.1×106 （2）对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表： 温度/°C 压强/MPa 氨的平衡含量(体积分数) 200 10 81.5% 550 10 8.25% ①合成氨反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②其他条件不变时，升高温度，氨的平衡含量减小的原因是_______(填标号)。 A．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 B．升高温度，浓度商(Q)增大，平衡常数(K)不变，Q＞K，平衡向逆反应方向移动 C．升高温度，活化分子数增多，反应速率加快 D．升高温度，平衡常数(K)减小，平衡向逆反应方向移动 （3）图1表示500°C、60.0MPa条件下，平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。根据图中M点数据，可计算出平衡时N2的体积分数为_______。 （4）图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强，其中X代表的是_______(填“温度”或“压强”)。判断L1、L2的大小关系并说明理由_______。 18. 某温度时，在一个容积为的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： （1）该反应的化学方程式为___________。 （2）反应开始至，气体Y的平均反应速率为___________。 （3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时： ①压强是开始时的___________倍； ②若此时将容器的体积缩小为原来的一半，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。 （4）若上述反应在后的内反应速率与反应时间图象如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则______。 A. 在时增大了压强 B. 在时加入了催化剂 C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高 19. 按要求回答下列问题： （1）下列变化中属于吸热反应的是_______。 ①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应 ⑥NaHCO3与盐酸的反应 （2）反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是_______。 ①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大 （3）在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图： ①从3min到9min，v(CO2)=_______(结果保留两位有效数字)；a点时v(正)_______v(逆)(填﹥、﹤或=，下同)；第9分钟时v逆(CH3OH)_______第3分钟时v正(CH3OH)。 ②若已知生成标准状况下2.24LCH3OH(g)时放出热量为4.9kJ，而上述反应的实际放热量总小于49kJ，其原因是_______。 （4）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。 ①该微生物燃料电池，负极为_______(填“a”或“b”)。 ②该电池正极电极反应式为_______。 ③当电路中有0.5mol电子发生转移，则有_______mol的H+通过质子交换膜。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $