内容正文:
2025—2026学年普通高中高二上学期期中教学质量检测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产及反应原理密切相关。下列说法错误的是
A. 实验室用锌粒和稀硫酸制取时,滴加少量溶液可加快反应速率,利用了原电池原理
B. “煮豆燃豆萁”中,豆萁燃烧涉及的氧化反应是放热反应
C. 水果罐头中常添加维生素C,与反应速率有关
D. 挤压装有小苏打和柠檬酸混合溶液的饮料瓶产生气泡,是温度对化学平衡的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.锌置换出硫酸铜中的铜,锌、铜和稀硫酸构成原电池,锌作负极,加快了反应速率,利用了原电池原理,A正确;
B.豆萁燃烧是氧化反应,燃烧反应均为放热反应,B正确;
C.维生素C属于抗氧化剂,通过降低食物的氧化反应速率来防止水果变质,与反应速率有关,C正确;
D.小苏打()和柠檬酸混合会直接发生复分解反应生成,挤压饮料瓶是通过减小瓶内压强、或者晃动促进反应释放气体,和温度对化学平衡的影响无关,D错误;
故选D。
2. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列说法正确的是
A. 电解质电离:电解质溶于水后通电时解离成能自由移动的离子的过程
B. 化学反应与能量:化学反应伴随着能量变化,主要原因是化学键断裂和形成
C. 化学反应速率:对于任何化学反应,增大反应物的量,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞次数增加,反应速率一定增大,与反应是否可逆无关
D. 化学平衡状态:在一定条件下,当可逆反应的正、逆反应速率相等时,反应就停止了,各物质浓度不再变化
【答案】B
【解析】
【详解】 A.电解质电离不需要通电,溶于水或熔融时即可解离,通电是电解过程,A错误;
B.化学反应能量变化的主因是化学键断裂(吸收能量)和形成(释放能量),B正确;
C.对于可逆反应,增大反应物浓度,瞬间正反应速率增大,但随着反应进行,逆反应速率也会变化,且如果是固体或纯液体反应物,增大其“浓度”(量),反应速率不变,C错误;
D.化学平衡是动态平衡,正、逆反应速率相等但不为零,反应未停止,D错误;
故选B。
3. 在恒温恒压容器中发生:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,下列选项不能表明反应已达平衡状态的是
A. c(N2)不再变化
B. 相同时间内,断开H-H键的数目和断开N-H键的数目之比为1:2
C. v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
D. 容器内气体的密度不再变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓度不再变化是平衡状态的特征标志,A项不符合题意;
B.相同时间内,断开 H-H键和断开N-H键数目比为1:2,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,B项不符合题意;
C.速率比为化学计量数之比,没有指明反应速率的方向,不能判断反应是否平衡,C项符合题意;
D.恒温恒压下,建立平衡的过程中气体体积是变量,气体质量不变,气体密度是变量,容器内气体的密度不再变化能说明反应达到平衡,D项不符合题意;
综上,选C。
4. 能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。下列说法正确的是
A. NO和CO可以缓慢发生可逆反应生成和,其他条件不变,平衡时,增大容器容积,反应速率减慢,NO转化率减小
B. 已知反应 ,达到平衡时,在恒温恒压下通入Ar气体,平衡正向移动,的浓度升高
C. 合成氨工艺中,控制温度(773 K)远高于室温,是为了保证尽可能地提高平衡转化率
D. 甲烷的燃烧热,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大容器容积,气体浓度降低,正、逆反应速率均减慢,该反应气体物质的量减少,减压使平衡逆向移动,NO转化率减小,A正确;
B.恒温恒压下通入Ar,总压不变但体积增大,各物质分压降低,反应正向移动(因气体物质的量增加),但的物质的量增加的同时体积也增大,浓度可能降低而非升高,B错误;
C.合成氨(放热反应)高温时会降低平衡转化率,但实际采用773K是为了提高反应速率和催化剂活性,而非保证平衡转化率,C错误;
D.燃烧热定义要求生成的是液态水,而题中生成的是气态水,D错误;
故选A。
5. 已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中增大,可以采取的措施是
A. 加少量烧碱溶液 B. 加少量醋酸钠
C. 加少量冰醋酸 D. 加水
【答案】D
【解析】
【分析】根据表达式,,温度不变不变,分析浓度变化即可;
【详解】A.加烧碱溶液会中和H+,生成,浓度增加,比值减小,A不符合题意;
B.加醋酸钠会引入,浓度增加,比值减小,B不符合题意;
C.加冰醋酸使平衡右移,浓度增加,比值减小,C不符合题意;
D.加水稀释促进电离,的浓度均降低,比值增大,D符合题意;
故选D。
6. 环己烷有椅型、半椅型、船型,扭船型等多种结构,在一定温度和压强下不同结构的能且不同,它们的相对能量如图所示。下列说法错误的是
A. 相同条件下,椅型结构最稳定
B. 一定条件下,扭船型椅型是自发的
C. 经过(椅型扭船型船型)
D. 椅型转化成船型正反应的活化能大于逆反应的活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同条件下椅型结构能量最低,最稳定,A正确;
B.扭船型结构转化成椅型结构要释放能量,ΔH<0,一定条件下可自发转化,B正确;
C.经过(椅型扭船型船型)ΔH=+28.9kJ/mol,C错误;
D.椅型转化成扭船型是吸热反应,ΔH>0,正反应的活化能大于逆反应的活化能,D正确;
故选C。
7. 甲烷催化重整反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A. 该反应的ΔS>0 B. 使用催化剂可降低反应的焓变
C. 平衡时升高温度,正增大,逆减小 D. 反应平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干方程式可知,反应过程中气体的化学计量数和由2增至4,即该反应正反应是一个熵增反应,则ΔS>0,A正确;
B.催化剂能改变反应途径从而降低活化能,但不影响焓变,B错误;
C.升高温度时正、逆反应速率均增大,但正增大的幅度更大,C错误;
D.该反应中,H2O为气态,故平衡常数表达式漏掉H2O的浓度,该反应的平衡常数K= ,D错误;
故答案为:A。
8. 下列装置或操作不能达到相应实验目的的是
A. 用装置甲测定生成氢气的反应速率
B. 用装置乙验证对分解有催化作用
C. 用装置丙反应开始后,红墨水液面左低右高能充分说明该化学反应是放热反应
D. 用微观示意图丁证明醋酸是弱酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置甲可以通过测量一定时间内生成氢气的体积,结合时间来计算生成氢气的反应速率,能达到实验目的,A不符合题意;
B.验证对分解有催化作用时,要保证其他条件相同,而该实验中两个试管所处的温度不同,无法单纯验证的催化作用,不能达到实验目的,B符合题意;
C.U形管中液面出现左低右高的现象,是由于广口瓶中气体压强增大,说明温度升高,因此铁与稀盐酸的反应为放热反应,能达到实验目的,C不符合题意;
D.微观示意图中醋酸溶液里同时存在、和,说明醋酸不能完全电离,可证明醋酸是弱酸,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
9. 在恒温恒容密闭容器中投入一定量的和,发生反应: 。不同温度、下,随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 从体系中移出一部分,平衡正向移动
C. M点时再充入少量,再次平衡时浓度与原平衡浓度相等
D. 达到平衡时,以表示的速率:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“先拐先平衡”可知,温度越高,越大,说明温度升高时平衡逆向移动,该反应为放热反应,,A错误;
B.是固体,改变固体的量,平衡不移动,B错误;
C.平衡常数,因温度不变,平衡常数K不变,不变,所以的平衡浓度与原平衡相等,C正确;
D.根据选项A分析可知,温度:,温度越高反应速率越快,达到平衡时,以表示的速率:,D错误;
故选C。
10. 化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述错误的是
A. 图①表示温度对可逆反应 的影响
B. 图②可表示在氢氧化钙溶液中通入二氧化碳至过量过程中溶液导电性的变化
C. 图③可知,A点:(正)(逆)
D. 图④可表示锌与盐酸反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度时正、逆反应速率均瞬间增大;对于放热反应,升温后平衡逆向移动,故升温瞬间逆反应速率大于正反应速率,随后二者逐渐相等并建立新平衡,图像与此相符,A正确;
B.通入二氧化碳时先发生反应,溶液中的离子逐渐转化为沉淀,导电性降低;继续通入过量二氧化碳时发生反应,沉淀溶解、溶液中离子增多,导电性升高,B正确;
C.在A点所对应的温度下,体系的实际转化率高于该温度下的平衡转化率,体系将向逆反应方向移动,因此正反应速率小于逆反应速率,C正确;
D.锌与盐酸反应放热,反应初期升温可使速率增大,随后因反应物浓度降低等因素使速率减小;只表示反应速率达到最大值的时刻,不能据此断定溶液温度在该时刻最高,D错误;
故选D。
11. 以下化学平衡原理的应用正确的是
A. 做鱼汤时,加热后鱼汤鲜味更浓,是因为存在平衡氨基酸(溶液)氨基酸(挥发) ,温度升高,平衡逆向移动
B. CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把病人放入高压氧舱
C. 医学研究证实痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),关节滑液由于形成尿酸钠晶体[(s,尿酸钠) ]而引发关节炎,治疗的做法是采用冷敷
D. 自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨,发生以下反应,生成比HClO稳定的:,目的是降低HClO的毒性
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨基酸(溶液)氨基酸(挥发),温度升高,平衡正向移动,与“平衡逆向移动”矛盾,A错误;
B.CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把HbCO碳氧血红蛋白转化为氧合血红蛋白,所以应把病人放入高压氧舱,B正确;
C.采用冷敷的方法,可逆反应(s,尿酸钠) 的平衡正向移动,NaUr尿酸钠的浓度增大,关节炎加重,C错误;
D.自来水厂用液氯进行自来水的消毒时加入少量液氨,发生反应,目的是防止HClO分解,并能缓慢释放HClO,让消毒更持久,D错误;
故选B。
12. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应过程中的相对能量变化如图所示[“*”表示吸附态,中部分过程已省略]。
下列说法正确的是
A. 升高温度,总反应的平衡常数减小
B. 加入催化剂a可降低反应的焓变,加快反应速率
C. 和催化剂a相比,丙烷被催化剂b吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的过程中,决速步骤为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物总能量低于生成物总能量,总反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,A错误;
B.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应的焓变(只与反应物和生成物的能量有关),B错误;
C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定,C错误;
D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为,D正确;
故选D。
13. 下列实验操作、现象和结论(或目的)都正确的是
选项
实验操作
现象
结论(或目的)
A
为基元反应,将盛有的密闭烧瓶浸入冷水
红棕色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
B
向溶液中滴加溶液,已知存在平衡:(橙色)(黄色)
溶液由黄色变为橙色
降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
向溶液中滴加溶液,再滴加几滴溶液
溶液颜色变红
和反应为可逆反应
D
分别向等体积溶液和溶液中加入足量的锌粉
溶液产生氢气多
验证酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.冷却后红棕色变浅,说明平衡向生成四氧化二氮的方向移动,正反应为放热反应;对于同一基元反应,正反应放热说明正反应活化能小于逆反应活化能,A正确;
B.加入氢氧化钠后,氢氧根离子消耗平衡体系中的氢离子,使平衡向生成铬酸根离子的方向移动,黄色铬酸根离子增多,溶液应由橙色变为黄色,题给现象错误,B错误;
C.氯化铁的物质的量为,碘化钾的物质的量为,铁(Ⅲ)离子明显过量;加入硫氰化钾后显红可由剩余铁(Ⅲ)离子造成,不能据此证明氯化铁与碘化钾的反应可逆,C错误;
D.等体积、等浓度的草酸和乙酸所含酸的物质的量相同,但草酸为二元酸、乙酸为一元酸;加入足量锌粉时生成氢气的总量受可电离氢的总量影响,不能用氢气总量验证二者酸性强弱,D错误;
故选A。
14. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如图所示。
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 对比实验①和②,其他条件相同时,纳米铁质量越大,反应的焓变越小
B. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
C. 实验③中,反应的离子方程式为
D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应的焓变由反应物和生成物的能量差决定,与反应物用量(纳米铁的质量)无关,A错误;
B.实验①中,0~2小时内平均反应速率,B正确;
C.实验③中水样初始,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,正确的方程式可以为 ,C错误;
D.综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,的去除效果较好,但是当初始pH太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时的去除效果不一定越好,D错误;
故选B。
二、非选择题:
15. 能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。某化学兴趣小组选取工业生产中极具战略价值的合成氨反应与基础化学中经典的中和热测定实验为研究载体开展了如下探究活动:
Ⅰ.氨是最重要的化工产品之一,截至2025年,全球绿色合成氨需求达到10万吨,氨在工业上有广泛用途。
(1)如图为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。
氨气的脱附是___________(填“吸热”或“放热”)过程,每生产放出的热量为___________kJ。
(2)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可通过如下机理进行(“*”表示催化剂表面吸附位,“”表示被吸附于催化剂表面的)。判断下述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为___________(填步骤前的标号),理由是___________。
(ⅰ) (ⅱ) (ⅲ) (ⅳ) (ⅴ) (ⅵ)
(3)如图甲所示,采用作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为。(注:脱氮率即氮氧化物转化率)
以下说法正确的是___________(填标号)。
A. 催化剂①②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
B. 相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C. 上述反应的正反应为吸热反应
D. 曲线①②最高点表示此时平衡转化率最高
(4)氨气制取尿素的合成塔中发生反应:。图乙为合成塔中不同氨碳比(a)和水碳比(b)时二氧化碳转化率(),a宜控制在4.0左右,理由是___________。
Ⅱ.某化学小组用盐酸、溶液和如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验。
(5)中和反应是放热反应,下列反应也属于放热反应的是___________(填标号)。
A. 铝热反应 B. 与混合
C. 碳酸氢钠分解 D. 冰融化为水
(6)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是___________。
(7)在中和热的测定实验中,下列有关说法正确的是___________(填标号)。
①实验中选用稍过量的NaOH溶液是为了确保盐酸完全被中和
②若用浓硫酸代替盐酸,则测得的中和热的数值不变
③若用稀醋酸代替盐酸,则测得的中和热的数值偏小
④向内筒加入稀碱液时,应当缓慢分批加入
⑤实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
⑥实验中,测量酸液的初始温度后,可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
⑦实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致测得的中和热数值偏小
【答案】(1) ①. 吸热 ②. 46
(2) ①. (ⅱ) ②. 中键的键能大 (3)A
(4)氨碳比大于4.0时,增大氨气的量,的转化率增加不大,提高了生产成本;氨碳比小于4.0时,的转化率较低 (5)A (6)环形玻璃搅拌棒
(7)①③⑤⑦
【解析】
【小问1详解】
从图中可知,从(吸附态的氨气)到(气态氨气),能量升高,所以氨气的脱附是吸热过程;
以图中、的起始能量和为基准,每生产放出的热量为。
【小问2详解】
(ⅰ)和(ⅲ)分别为、被吸附于催化剂表面的过程,能量降低;(ⅱ)和(ⅳ)分别为被吸附于催化剂表面的、在催化剂表面断裂化学键的过程,为吸收能量的过程,其中中氮氮三键的键能更大,需要的能量更多;(v)为被吸附的N、H形成N-H键的过程,为释放能量过程;(ⅵ)为氨气脱附过程,为吸收能量过程。所以(ⅱ)为需要吸收能量最多的反应,是速率最慢的步骤,为速率控制步骤。
【小问3详解】
A.两种催化剂分别在250℃和450℃左右催化效率最高,说明此时催化剂的活性最大,A正确;
B.正反应为气体体积增大的反应,增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,B错误;
C.脱氮率达到最高点之后继续升高温度,脱氮率降低,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,则该反应的正反应为放热反应,C错误;
D.图像研究的是不同催化剂在不同温度下的活性比较,最高点为催化剂活性最大的状态,与平衡转化率无关,D错误;
故选A。
【小问4详解】
氨碳比大于4.0时,增大氨气的物质的量,二氧化碳的转化率增加不大,增加了生产成本;氨碳比小于4.0时,二氧化碳的转化率较小,所以氨碳比a宜控制在4.0左右。
【小问5详解】
A.铝热反应属于放热反应,A符合题意;
B.与混合反应属于吸热反应,B不符合题意;
C.碳酸氢钠分解属于吸热反应,C不符合题意;
D.冰融化为水是吸热过程,且不属于化学反应,D不符合题意;
故选A。
【小问6详解】
从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。
【小问7详解】
①在中和热测定实验中,氢氧化钠需稍过量以确保盐酸被完全中和,若盐酸有残留,会导致放热不充分,进而影响实验结果的准确性,①正确;
②若用浓硫酸代替盐酸,浓硫酸溶于水放出热量,则测得的中和热的数值偏大,②错误;
③若用稀醋酸代替盐酸,醋酸电离时吸热,则测得的中和热的数值偏小,③正确;
④向内筒加入稀碱液时,应当一次性迅速加入,以减少热量损失,④错误;
⑤实验中,记录酸液、碱液的初始温度,并将其平均值记为反应前体系的温度,将反应过程中达到的最高温度记为反应后体系的温度,则应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度,⑤正确;
⑥实验中,测量酸液的初始温度后,应用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干,再测量碱液的温度,⑥错误;
铁易导热,实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致热量散失较多,测得放出的热量偏小,⑦正确;
故选①③⑤⑦。
16. 当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,因此碳的利用、捕集和减排成了研究的重点。为降低温室效应,二氧化碳与氢气合成燃料甲烷、醇类是科学研究的重要课题。
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。(K为化学平衡常数)
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①___________(用含、的式子表示)。
②将和充入某容积不变的绝热密闭容器中,只发生反应Ⅲ。下列能判断反应Ⅲ达到平衡的是___________(填标号,下同)。
A.容器内温度不再变化 B.混合气体的密度保持不变
C.和两种气体的浓度之比不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)①一种利用的反应为 。下列措施能使已达到平衡的该反应的正反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________。
A.及时分离出水蒸气 B.增大的浓度 C.适当降低温度 D.缩小容积,增大压强
②已知反应的(正)(正),(逆)(逆) ((正)、(逆)分别为正、逆反应速率常数,只受温度影响)。反应达到平衡时,向平衡体系中加入高效催化剂,(正)/(逆)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)二氧化碳与氢气合成燃料甲烷是科学研究的重要课题。主要涉及以下两个反应:
①
②
催化加氢合成的过程中,活化的可能途径如图甲所示(“*”表示物质吸附在催化剂上),是活化的优势中间体,原因可能是___________(任答一点)。
(4)在密闭容器中充入一定量和发生反应,平衡时、和在含碳物质中的体积分数随温度的变化如图乙所示。曲线②表示的含碳物质化学式为___________(填“”“”或“”)。一定温度下,初始状态有,平衡时,测得转化率为50%,且密闭容器中,则此时___________mol/L。
【答案】(1) ①. ②. AC
(2) ①. BD ②. 不变
(3)生成中间体的反应活化能较小,反应速率快(或中间体能量低,较稳定,有利于生成)
(4) ①. ②. 1.5
【解析】
【小问1详解】
①反应Ⅰ与反应Ⅱ的逆反应相加可得反应Ⅲ,因此平衡常数满足。
②A.在恒容绝热容器中,反应进行时温度随反应热效应而变化,温度不再变化可作为达到平衡的标志,A正确;
B.容器总体积和混合气体总质量均不变,密度始终不变,B错误;
C.二氧化碳与氢气按1∶1反应,而初始物质的量之比不是1∶1,两者浓度之比会随反应进程变化,比例不再变化可作为平衡标志,C正确;
D.反应前后气体总物质的量不变,混合气体平均相对分子质量始终不变,D错误。
选AC;
【小问2详解】
①A.分离水蒸气使平衡正向移动,但正反应物浓度在改变瞬间不变,正反应速率不增大,A错误;
B.增大二氧化碳浓度会增大正反应速率,并使平衡正向移动,B正确;
C.降低温度虽有利于放热的正反应,但会降低反应速率,C错误。
D.缩小容积时各气体浓度增大,正反应速率增大,且平衡向气体物质的量减小的正反应方向移动,D正确;
故选BD。
②催化剂等比例增大正、逆反应速率常数,不改变平衡常数和平衡组成,因此平衡体系中正、逆反应速率之比仍为1,即该比值不变;
【小问3详解】
由图甲可知,从吸附态反应物形成中间体的路径活化能为,小于形成中间体路径的,故形成前者的反应速率更快;同时其能量为,低于另一中间体的,稳定性更高,因此是二氧化碳活化的优势中间体;
【小问4详解】
甲烷化反应放热,升高温度时甲烷的平衡体积分数降低,故曲线②表示。初始二氧化碳浓度为,转化率为50%,故二氧化碳的总反应量为。设生成甲烷和一氧化碳的物质的量分别为、,则由碳守恒和生成水的化学计量关系得、,解得。容器体积为,所以。
17. 习总书记提出了“绿水青山就是金山银山”的重要科学理念,运用化学反应原理研究烟气脱硫对于缓解环境污染具有重要意义。回答下列问题:
(1)还原脱硫法:土壤中的微生物可将大气中经两步反应氧化成,两步反应的能量变化示意图如下。
全部氧化成的热化学方程式为___________。
(2)催化还原法:工业上常采用催化还原法处理,不仅可消除污染,而且可得到有经济价值的单质S。用还原生成S的反应分两步完成,如图甲所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示。
分析可知X为___________(填化学式),时间段用表示的化学反应速率为___________。
(3)活性炭催化氧化脱硫法:为降低燃煤烟气中污染,某研究团队采用活性炭吸附催化氧化法脱硫,以作稀释剂,一定温度下,通入、和反应生成。实验测得不同温度下,在活性炭上的吸附量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 温度越低,的吸附量越高,氧化反应速率越快
B. 已知的物理吸附过程能自发进行,可推断该过程是熵减、放热的过程,温度过高不利于正向进行
C. 随着时间的推移,吸附速率降低,可能是由于生成的占据了吸附位点且未及时脱出
D. 原料中水蒸气的含量越大,脱硫速率一定越快
(4)查阅资料可知,常温下,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
电离平衡常数()
①下列四种离子结合能力最强的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
②欲除去中混有的,可选用的试剂为___________,用离子方程式解释其原因:___________。
(5)工业上通过调控反应条件提高脱硫效率,对于反应 ,若要加快反应速率且提高转化率,可采取的措施是___________(填一种即可)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. (3)AD
(4) ①. B ②. 饱和碳酸氢钠溶液 ③.
(5)增大浓度(或加压,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
将两步反应相加,中间物质和相消。根据盖斯定律,总反应的焓变为,故热化学方程式为;
【小问2详解】
由图乙可知,在内,氢气与二氧化硫的浓度减少量之比为3∶1,同时X的浓度增大,结合图甲的两步脱硫过程可知X为。由图中纵坐标可得;
【小问3详解】
A.曲线只能说明温度越低时二氧化硫的吸附量越大;降低温度通常会使化学反应速率减小,不能由吸附量较大推出氧化反应速率更快,A错误;
B.气态二氧化硫被活性炭吸附后体系混乱度减小,熵变小于零;该吸附过程能自发进行,结合可知其为放热过程,升高温度不利于吸附正向进行,B正确;
C.随着反应进行,生成的硫酸若未及时脱出会占据活性炭表面的吸附位点,使二氧化硫的吸附速率降低,该解释合理,C正确;
D.水是生成硫酸的反应物,但水蒸气含量过大时可能竞争吸附位点等,不能断定水蒸气含量越大脱硫速率一定越快,D错误;
故选AD。
【小问4详解】
①酸的电离平衡常数越小,其共轭碱结合的能力越强。比较表中数据,小于,故四种离子中结合氢离子的能力最强,选B。
②二氧化硫能与碳酸氢根离子反应,而二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解受到抑制,故可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的二氧化硫,离子方程式为;
【小问5详解】
增大氧气浓度既能增大反应物浓度、加快反应速率,又能使平衡向生成三氧化硫的方向移动,从而提高二氧化硫转化率;增大压强也能加快反应速率,并使该气体物质的量减小的反应正向移动。
18. 乙二醇(沸点:197.3℃)是一种重要的基础化工原料。由煤基合成气(主要成分CO、)与氧气先反应得到草酸二甲酯(沸点:164.5℃),再加氢间接合成乙二醇,具有反应条件温和、环境污染小等优点。该成果有望促进煤化工的绿色发展,降低我国乙二醇产业对石油的依赖。
反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
请回答下列问题:
(1)煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是___________。
(2)CO、各0.4 mol,在恒温、容积恒定为2 L的密闭容器中发生反应Ⅱ,反应进行到5 min时,测得CO的物质的量为0.2 mol,计算0~5 min内用表示的化学反应速率为___________;继续反应,当达到平衡时,CO的体积分数与NO的体积分数相等,计算该反应的化学平衡常数___________。
(3)温度改变对反应Ⅱ的催化剂活性有影响,评价催化剂的活性参数——空时收率和CO的选择性可表示如下:
空时收率
的选择性
在不同温度下,某学习小组对四组其他条件都相同的反应物进行研究,经过相同时间t h,测得空时收率、CO的选择性数据如下表所示。
反应温度(℃)
空时收率()
CO的选择性(%)
130
0.70
①72.5
140
0.75
②71.0
150
0.71
③55.6
160
0.66
④63.3
下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 温度升高,空时收率先增大后减小,说明
B. 温度升高,催化剂活性逐渐减弱,对CO的选择性逐渐降低
C. 综合考虑空时收率和CO的选择性,工业生产时选择140℃效果最好
D. 130℃时,CO的选择性最高,说明CO生成的转化率最高
(4)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景,反应如下: 。按化学计量数之比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图。
①代表为0.4的曲线为___________(填“”“”或“”),原因是___________。
②已知:反应,,x为组分的物质的量分数。D点对应体系的的值为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 100 (3)C
(4) ①. ②. 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,因为,故、、对应的为0.6、0.5、0.4,所以为0.4的曲线为 ③. 12
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
根据盖斯定律,将Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ得 。
【小问2详解】
、各0.4 mol,在恒温、容积恒定为2 L的密闭容器中发生反应Ⅱ,根据反应Ⅱ的化学计量关系,,由反应式可知,容器容积,时间,根据化学反应速率公式,则。达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等,令达到平衡时反应的的物质的量为x mol,则反应的的物质的量为x mol,生成的的物质的量为x mol,根据平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等可得:,所以,因此平衡常数。
【小问3详解】
A.根据表格数据,温度升高,空时收率先增大后减少,空时收率与的质量、反应时间、催化剂的体积三个因素有关,温度越高,建立平衡需要的反应时间越少,不能判断的质量变化,也就无法判断反应的焓变,A错误;
B.根据数据,温度升高,CO的选择性先逐渐降低,后又升高,说明反应温度在150℃时副反应较多,随着温度升高,催化剂活性可能逐渐增强,对CO的选择性又逐渐升高,B错误;
C.在140℃时空时收率达到最高,CO的选择性也较高,副反应较少,因此工业生产时,选择140℃效果最好,C正确;
D.130℃时,CO的选择性最高,只能说明此时的副反应较少,不能说明CO生成的转化率是否最高,D错误。
故选C。
【小问4详解】
①反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,故,故、、对应的为0.6、0.5、0.4。
②D点对应的平衡转化率为0.5,根据题中信息,该反应按化学计量数之比进料,设起始加入2 mol CO和3 mol ,列三段式:
平衡时,CO、、的物质的量分数分别为、、,则。
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2025—2026学年普通高中高二上学期期中教学质量检测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产及反应原理密切相关。下列说法错误的是
A. 实验室用锌粒和稀硫酸制取时,滴加少量溶液可加快反应速率,利用了原电池原理
B. “煮豆燃豆萁”中,豆萁燃烧涉及的氧化反应是放热反应
C. 水果罐头中常添加维生素C,与反应速率有关
D. 挤压装有小苏打和柠檬酸混合溶液的饮料瓶产生气泡,是温度对化学平衡的影响
2. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列说法正确的是
A. 电解质电离:电解质溶于水后通电时解离成能自由移动的离子的过程
B. 化学反应与能量:化学反应伴随着能量变化,主要原因是化学键断裂和形成
C. 化学反应速率:对于任何化学反应,增大反应物的量,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞次数增加,反应速率一定增大,与反应是否可逆无关
D. 化学平衡状态:在一定条件下,当可逆反应的正、逆反应速率相等时,反应就停止了,各物质浓度不再变化
3. 在恒温恒压容器中发生:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,下列选项不能表明反应已达平衡状态的是
A. c(N2)不再变化
B. 相同时间内,断开H-H键的数目和断开N-H键的数目之比为1:2
C. v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
D. 容器内气体的密度不再变化
4. 能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。下列说法正确的是
A. NO和CO可以缓慢发生可逆反应生成和,其他条件不变,平衡时,增大容器容积,反应速率减慢,NO转化率减小
B. 已知反应 ,达到平衡时,在恒温恒压下通入Ar气体,平衡正向移动,的浓度升高
C. 合成氨工艺中,控制温度(773 K)远高于室温,是为了保证尽可能地提高平衡转化率
D. 甲烷的燃烧热,则
5. 已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中增大,可以采取的措施是
A. 加少量烧碱溶液 B. 加少量醋酸钠
C. 加少量冰醋酸 D. 加水
6. 环己烷有椅型、半椅型、船型,扭船型等多种结构,在一定温度和压强下不同结构的能且不同,它们的相对能量如图所示。下列说法错误的是
A. 相同条件下,椅型结构最稳定
B. 一定条件下,扭船型椅型是自发的
C. 经过(椅型扭船型船型)
D. 椅型转化成船型正反应的活化能大于逆反应的活化能
7. 甲烷催化重整反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A. 该反应的ΔS>0 B. 使用催化剂可降低反应的焓变
C. 平衡时升高温度,正增大,逆减小 D. 反应平衡常数
8. 下列装置或操作不能达到相应实验目的的是
A. 用装置甲测定生成氢气的反应速率
B. 用装置乙验证对分解有催化作用
C. 用装置丙反应开始后,红墨水液面左低右高能充分说明该化学反应是放热反应
D. 用微观示意图丁证明醋酸是弱酸
9. 在恒温恒容密闭容器中投入一定量的和,发生反应: 。不同温度、下,随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 从体系中移出一部分,平衡正向移动
C. M点时再充入少量,再次平衡时浓度与原平衡浓度相等
D. 达到平衡时,以表示的速率:
10. 化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述错误的是
A. 图①表示温度对可逆反应 的影响
B. 图②可表示在氢氧化钙溶液中通入二氧化碳至过量过程中溶液导电性的变化
C. 图③可知,A点:(正)(逆)
D. 图④可表示锌与盐酸反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
11. 以下化学平衡原理的应用正确的是
A. 做鱼汤时,加热后鱼汤鲜味更浓,是因为存在平衡氨基酸(溶液)氨基酸(挥发) ,温度升高,平衡逆向移动
B. CO中毒是因为CO吸入肺中发生反应:(氧合血红蛋白)(碳氧血红蛋白),治疗的做法是把病人放入高压氧舱
C. 医学研究证实痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),关节滑液由于形成尿酸钠晶体[(s,尿酸钠) ]而引发关节炎,治疗的做法是采用冷敷
D. 自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨,发生以下反应,生成比HClO稳定的:,目的是降低HClO的毒性
12. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应过程中的相对能量变化如图所示[“*”表示吸附态,中部分过程已省略]。
下列说法正确的是
A. 升高温度,总反应的平衡常数减小
B. 加入催化剂a可降低反应的焓变,加快反应速率
C. 和催化剂a相比,丙烷被催化剂b吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的过程中,决速步骤为
13. 下列实验操作、现象和结论(或目的)都正确的是
选项
实验操作
现象
结论(或目的)
A
为基元反应,将盛有的密闭烧瓶浸入冷水
红棕色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
B
向溶液中滴加溶液,已知存在平衡:(橙色)(黄色)
溶液由黄色变为橙色
降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
向溶液中滴加溶液,再滴加几滴溶液
溶液颜色变红
和反应为可逆反应
D
分别向等体积溶液和溶液中加入足量的锌粉
溶液产生氢气多
验证酸性:
A. A B. B C. C D. D
14. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如图所示。
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 对比实验①和②,其他条件相同时,纳米铁质量越大,反应的焓变越小
B. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
C. 实验③中,反应的离子方程式为
D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好
二、非选择题:
15. 能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。某化学兴趣小组选取工业生产中极具战略价值的合成氨反应与基础化学中经典的中和热测定实验为研究载体开展了如下探究活动:
Ⅰ.氨是最重要的化工产品之一,截至2025年,全球绿色合成氨需求达到10万吨,氨在工业上有广泛用途。
(1)如图为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。
氨气的脱附是___________(填“吸热”或“放热”)过程,每生产放出的热量为___________kJ。
(2)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可通过如下机理进行(“*”表示催化剂表面吸附位,“”表示被吸附于催化剂表面的)。判断下述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为___________(填步骤前的标号),理由是___________。
(ⅰ) (ⅱ) (ⅲ) (ⅳ) (ⅴ) (ⅵ)
(3)如图甲所示,采用作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为。(注:脱氮率即氮氧化物转化率)
以下说法正确的是___________(填标号)。
A. 催化剂①②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
B. 相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C. 上述反应的正反应为吸热反应
D. 曲线①②最高点表示此时平衡转化率最高
(4)氨气制取尿素的合成塔中发生反应:。图乙为合成塔中不同氨碳比(a)和水碳比(b)时二氧化碳转化率(),a宜控制在4.0左右,理由是___________。
Ⅱ.某化学小组用盐酸、溶液和如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验。
(5)中和反应是放热反应,下列反应也属于放热反应的是___________(填标号)。
A. 铝热反应 B. 与混合
C. 碳酸氢钠分解 D. 冰融化为水
(6)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是___________。
(7)在中和热的测定实验中,下列有关说法正确的是___________(填标号)。
①实验中选用稍过量的NaOH溶液是为了确保盐酸完全被中和
②若用浓硫酸代替盐酸,则测得的中和热的数值不变
③若用稀醋酸代替盐酸,则测得的中和热的数值偏小
④向内筒加入稀碱液时,应当缓慢分批加入
⑤实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
⑥实验中,测量酸液的初始温度后,可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
⑦实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致测得的中和热数值偏小
16. 当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,因此碳的利用、捕集和减排成了研究的重点。为降低温室效应,二氧化碳与氢气合成燃料甲烷、醇类是科学研究的重要课题。
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。(K为化学平衡常数)
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①___________(用含、的式子表示)。
②将和充入某容积不变的绝热密闭容器中,只发生反应Ⅲ。下列能判断反应Ⅲ达到平衡的是___________(填标号,下同)。
A.容器内温度不再变化 B.混合气体的密度保持不变
C.和两种气体的浓度之比不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)①一种利用的反应为 。下列措施能使已达到平衡的该反应的正反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________。
A.及时分离出水蒸气 B.增大的浓度 C.适当降低温度 D.缩小容积,增大压强
②已知反应的(正)(正),(逆)(逆) ((正)、(逆)分别为正、逆反应速率常数,只受温度影响)。反应达到平衡时,向平衡体系中加入高效催化剂,(正)/(逆)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)二氧化碳与氢气合成燃料甲烷是科学研究的重要课题。主要涉及以下两个反应:
①
②
催化加氢合成的过程中,活化的可能途径如图甲所示(“*”表示物质吸附在催化剂上),是活化的优势中间体,原因可能是___________(任答一点)。
(4)在密闭容器中充入一定量和发生反应,平衡时、和在含碳物质中的体积分数随温度的变化如图乙所示。曲线②表示的含碳物质化学式为___________(填“”“”或“”)。一定温度下,初始状态有,平衡时,测得转化率为50%,且密闭容器中,则此时___________mol/L。
17. 习总书记提出了“绿水青山就是金山银山”的重要科学理念,运用化学反应原理研究烟气脱硫对于缓解环境污染具有重要意义。回答下列问题:
(1)还原脱硫法:土壤中的微生物可将大气中经两步反应氧化成,两步反应的能量变化示意图如下。
全部氧化成的热化学方程式为___________。
(2)催化还原法:工业上常采用催化还原法处理,不仅可消除污染,而且可得到有经济价值的单质S。用还原生成S的反应分两步完成,如图甲所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示。
分析可知X为___________(填化学式),时间段用表示的化学反应速率为___________。
(3)活性炭催化氧化脱硫法:为降低燃煤烟气中污染,某研究团队采用活性炭吸附催化氧化法脱硫,以作稀释剂,一定温度下,通入、和反应生成。实验测得不同温度下,在活性炭上的吸附量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 温度越低,的吸附量越高,氧化反应速率越快
B. 已知的物理吸附过程能自发进行,可推断该过程是熵减、放热的过程,温度过高不利于正向进行
C. 随着时间的推移,吸附速率降低,可能是由于生成的占据了吸附位点且未及时脱出
D. 原料中水蒸气的含量越大,脱硫速率一定越快
(4)查阅资料可知,常温下,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
电离平衡常数()
①下列四种离子结合能力最强的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
②欲除去中混有的,可选用的试剂为___________,用离子方程式解释其原因:___________。
(5)工业上通过调控反应条件提高脱硫效率,对于反应 ,若要加快反应速率且提高转化率,可采取的措施是___________(填一种即可)。
18. 乙二醇(沸点:197.3℃)是一种重要的基础化工原料。由煤基合成气(主要成分CO、)与氧气先反应得到草酸二甲酯(沸点:164.5℃),再加氢间接合成乙二醇,具有反应条件温和、环境污染小等优点。该成果有望促进煤化工的绿色发展,降低我国乙二醇产业对石油的依赖。
反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
请回答下列问题:
(1)煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是___________。
(2)CO、各0.4 mol,在恒温、容积恒定为2 L的密闭容器中发生反应Ⅱ,反应进行到5 min时,测得CO的物质的量为0.2 mol,计算0~5 min内用表示的化学反应速率为___________;继续反应,当达到平衡时,CO的体积分数与NO的体积分数相等,计算该反应的化学平衡常数___________。
(3)温度改变对反应Ⅱ的催化剂活性有影响,评价催化剂的活性参数——空时收率和CO的选择性可表示如下:
空时收率
的选择性
在不同温度下,某学习小组对四组其他条件都相同的反应物进行研究,经过相同时间t h,测得空时收率、CO的选择性数据如下表所示。
反应温度(℃)
空时收率()
CO的选择性(%)
130
0.70
①72.5
140
0.75
②71.0
150
0.71
③55.6
160
0.66
④63.3
下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 温度升高,空时收率先增大后减小,说明
B. 温度升高,催化剂活性逐渐减弱,对CO的选择性逐渐降低
C. 综合考虑空时收率和CO的选择性,工业生产时选择140℃效果最好
D. 130℃时,CO的选择性最高,说明CO生成的转化率最高
(4)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景,反应如下: 。按化学计量数之比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图。
①代表为0.4的曲线为___________(填“”“”或“”),原因是___________。
②已知:反应,,x为组分的物质的量分数。D点对应体系的的值为___________。
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