内容正文:
2025-2026学年度高二年级上学期第一次阶段考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 将煤气化,有利于提供更多的能量,而且有效地减少温室气体的产生
B. 用光催化分解代替电解水制可实现节能环保
C. 食品放入冰箱中,因为温度低,变质速率慢,所以食品能够保存较长时间
D. 可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象
2. 对于反应:,下列说法不正确的是
A. 升高温度,化学反应速率增大 B. 活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C. 升高温度能增加活化分子百分数 D. 加入铂铑合金催化剂,化学反应速率增大
3. CO用于处理大气污染物N2O,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法错误的是
A. 总反应为CO(g) + N2O(g)CO2(g) + N2(g)
B. 总反应的决速步为反应②
C. 该反应催化剂为Zn+,ZnO+为中间产物
D. 该总反应的ΔH =-361.22 kJ∙mol−1
4. 下列说法或表示方法中正确的是( )
A. 相同条件下,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,反应的热效应ΔH1>ΔH2
B. 由C(石墨)→C(金刚石)ΔH= +1.9kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定
C. 已知在101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则有关氢气燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH= -571.6 kJ/mol
D. 在稀溶液中,H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH= -57.3kJ/mol,若将含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
5. 氯胺(NH2Cl)能与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂。制备氯胺的反应为NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) ΔH,已知部分化学键的键能如表所示:
键能/(kJ·mol-1)
391
243
200
431
化学键
N—H
Cl—Cl
N—Cl
H—Cl
上述反应的ΔH为
A. +3 kJ·mol-1 B. -3 kJ·mol-1 C. +370 kJ·mol-1 D. -370 kJ·mol-1
6. 在的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和,发生反应:,该反应的化学平衡常数为K1。该温度下反应的化学平衡常数K2为
A. B. C. D.
7. 某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:,12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A. 12 s时,B的转化率为40%
B. 0∼2 s内,D的平均反应速率为0.2 mol⋅L⋅s
C. 化学计量系数之比,且
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
8. 已知工业合成氨的过程中发生,其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率,又能提高NH3产率的是
A. 升高反应温度 B. 充入一定量的He
C. 缩小体积来增大压强 D. 调节催化剂中各物质的比例
9. 已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A. X和Y分别代表压强和温度
B. Y1>Y2
C. 平衡常数:Ka < Kb < Kc
D. 适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
10. 在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法不正确的是
A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B. 25℃时,反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C. 在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时v(正)<v(逆)
D. 80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L-1
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。已知:
①
②
下列推断正确的是
A. 的燃烧热为
B.
C.
D. 欲分解2mol,至少需要提供的热量
12. 在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时分别为,发生反应:,平衡后混合气体中的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中反应物的总能量低于产物的总能量
B. 时化学平衡常数关系:
C. 压强大小关系:
D. 时升温,逆反应速率增大,正反应速率减小
13. 由下列实验事实所得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
在恒温恒容下发生反应,的体积分数不再变化
该反应达到了平衡状态
C
浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快
金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响
D
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色
A. A B. B C. C D. D
14. 工业上可通过甲醇()羰基化法制取甲酸甲酯():
。在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量的和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 生产时反应温度控制在80~85℃为宜
C. c点一定没有达到平衡,不能确定d点是否达到平衡
D. 若使用了催化剂,e点的转化率低于d点,可能原因是催化剂中毒
15. 已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应:。经实验测得,不同压强下,体系的平均相对分子质量()随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的 B. 气体的总压强:p(a)<p(b)=p(c)
C. 平衡常数:K(a)=K(b)<K(c) D. 测定HF的相对分子质量要在低压、高温条件下更准确
三、填空题(本题共5小题,共60分)
16. 回答下列问题:
(1)①如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:____________________________________________________。
②已知:NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g) ;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
则2NO2(g)2NO(g)+O2(g)的反应热=__________(用含,的代数式表示)。
某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(2)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是___________;溶液稍过量的原因是________________________。
(3)某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是______(填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与溶液混合后立即记录温度
D.一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度
17. 学习小组利用草酸溶液与溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行如下实验:
实验序号
试验温度/K
有关物质
紫色褪去所需时间
溶液
溶液
溶液
试剂X
①
298
2
4
1
1
无
②
2
3
无
③
313
2
4
无
④
313
2
2
无
⑤
313
2
4
1
1
有
已知:
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究_______的改变对化学反应速率的影响,其中_______,_______。
(2)通过实验_______(填实验序号)可探究氢离子的浓度变化对化学反应速率的影响,由此可以得出的实验结论是_______。
(3)实验③中,内_______(忽略溶液体积的变化,结果保留小数点后两位)。
(4)草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应机理如下图所示。
高锰酸钾与反应的离子方程式为_______;为验证催化剂对反应速率的影响,实验⑤中试剂X最好选用_______(填序号)。
a.溶液 b.溶液
c.粉末 d.粉末
18. 合理利用或转化等污染性气体是人们共同关注的课题。选择性催化还原技术用作还原剂还原的主要反应:。
(1)在恒温、恒容条件下,将一定量的通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是_______(填选项标号)。
A. B.
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 混合气体的密度不变
(2)其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间测得转化率与温度的关系如下图所示。
图中Y点处(对应温度为)的转化率_______(填“是”或“否”)该温度下的平衡转化率;温度高于时,转化率明显降低,原因可能是_______;工业上宜选择催化剂_______(填“甲”或“乙”)。
(3)该法可能发生副反应,减少副反应的主要措施为_______。
(4)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳反应温度,绘制相应转化率下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_______。
a.温度越高,反应速率越大
b.的曲线代表平衡转化率
c.越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
19. 某化学研究性学习小组用CO和H2模拟工业合成甲醇。
(1)学习小组考查了其他条件不变的情况下,温度和压强对反应的影响,实验结果如下图所示。下列说法正确的是___________。
A. T2 > T1,P2 < P1 B. CO的平衡转化率T1 > T2,P1 < P2
C. 化学反应速率vB > vA,vD < vC D. 化学平衡常数KA > KB ,KC > KD
(2)恒温条件下,在1L的恒容密闭容器内充入1mol CO和2mol H2,加入催化剂后开始反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
30
压强/MPa
25.2
21.6
19.0
17.4
16.8
16.8
①下列说法正确的是___________。
A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH) = 1:2:1时,反应达到平衡
B.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,甲醇的产率升高
D.改变催化剂,反应物的平衡转化率不变
②从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为___________。
③其它条件不变,向容器中充入2mol CO和4mol H2,则CO的平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了研究CO和H2的最佳投料比,恒温下将l mol CO置于恒容密闭容器,改变H2的进料量进行实验,测得平衡时甲醇的体积分数变化如图所示。请判断a、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序为___________。
20. 工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下两个反应。
I.
II.
(1)①已知断开1mol相关物质所含化学键需能量如下表:a=_______。
1mol物质
CO
断开所有化学键所需能量
436
930
a
1076
②一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示则_______(填“”“”“=”)。
温度
400
500
830
1000
平衡常数
10
9
1
0.6
③下列操作中,能提高平衡转化率的是_______(填字母)。
A.增加用量 B.恒温恒压下通入惰性气体 C.移除 D.加入催化剂
(2)反应II的平衡常数随温度的变化如上表所示:该反应的化学平衡常数表达式为_______,此反应是_______(填“吸”“放”)热反应。
(3)反应II:,①在时,某时刻反应混合物中、的物质的量浓度分别为,此时反应朝_______(“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(4)在一个绝热的固定的容器中只发生反应II,判断达到平衡的标志是_______(填序号)。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥正逆)
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2025-2026学年度高二年级上学期第一次阶段考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 将煤气化,有利于提供更多的能量,而且有效地减少温室气体的产生
B. 用光催化分解代替电解水制可实现节能环保
C. 食品放入冰箱中,因为温度低,变质速率慢,所以食品能够保存较长时间
D. 可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,将煤气化不会提供更多的能量,A错误;
B.利用太阳能,用光催化分解代替电解水制氢气,避免了电能的大量损耗,使用氢气减少了化石燃料的使用,可实现节能环保,B正确;
C.其它条件不变时,降低温度化学反应速率减慢,故食品放入冰箱中,由于温度的降低使变质速率减慢,使食品能保存较长时间,C正确;
D.啤酒中存在平衡CO2(aq)⇌CO2(g),打开啤酒盖,减小压强,平衡正向移动,喷出大量泡沫,能用勒夏特列原理解释,D正确;
答案选A。
2. 对于反应:,下列说法不正确的是
A. 升高温度,化学反应速率增大 B. 活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C. 升高温度能增加活化分子百分数 D. 加入铂铑合金催化剂,化学反应速率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,反应物能量升高,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,A正确;
B.当活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞,所以活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞,B错误;
C.升高温度,反应物能量升高,活化分子百分数增大,C正确;
D.催化剂能降低反应所需活化能,增大活化分子百分数,化学反应速率增大,D正确;
故选B。
3. CO用于处理大气污染物N2O,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法错误的是
A. 总反应为CO(g) + N2O(g)CO2(g) + N2(g)
B. 总反应的决速步为反应②
C. 该反应催化剂为Zn+,ZnO+为中间产物
D. 该总反应的ΔH =-361.22 kJ∙mol−1
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反应历程图1,CO处理大气污染物N2O总反应为CO(g) + N2O(g)CO2(g) + N2(g),A正确;
B.根据反应历程图2,反应①的活化能大于反应②的活化能,则反应①是总反应的决速步,B错误;
C.根据反应历程图1,反应开始时有Zn+参与,反应过程中没有Zn+参与,反应最终又生成Zn+,则该反应催化剂为Zn+,ZnO+在反应起始和最终没有参与,只在反应过程中参与,ZnO+为中间产物,C正确;
D.根据反应历程图2得出,该总反应的ΔH =-361.22 kJ∙mol−1,D正确;
故选B。
4. 下列说法或表示方法中正确的是( )
A. 相同条件下,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,反应的热效应ΔH1>ΔH2
B. 由C(石墨)→C(金刚石)ΔH= +1.9kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定
C. 已知在101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则有关氢气燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH= -571.6 kJ/mol
D. 在稀溶液中,H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH= -57.3kJ/mol,若将含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A、由于硫蒸气的能量高于硫固体,所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量比后者高,由于硫的燃烧为放热反应,所以ΔH1<ΔH2,故A项错误;
B、由C(石墨)→C(金刚石)ΔH= +1.9kJ/mol,可知,金刚石转化成石墨放热,即金刚石的能量高于石墨的能量,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石更稳定,故B项错误;
C、燃烧热指的是1mol物质完全燃烧生成稳定的物质时,放出的热量;因此2g H2(即为1mol)完全燃烧生成液态水,放出热量为285.8 kJ/mol,故氢气燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(l)ΔH= -285.8 kJ/mol,故C项错误;
D、H2SO4的浓溶液和NaOH溶液混合,不仅发生中和反应,且H2SO4的浓溶液被稀释,放出热量,所以溶液混合放出的热量大于稀溶液中的中和反应放出的热量,即放出的热量大于57.3kJ,故D项正确;
故答案为D。
5. 氯胺(NH2Cl)能与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂。制备氯胺的反应为NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) ΔH,已知部分化学键的键能如表所示:
键能/(kJ·mol-1)
391
243
200
431
化学键
N—H
Cl—Cl
N—Cl
H—Cl
上述反应的ΔH为
A. +3 kJ·mol-1 B. -3 kJ·mol-1 C. +370 kJ·mol-1 D. -370 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(3×391+243)-(2×391+200+431)=+3( kJ•mol-1),A正确,故选A。
6. 在的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和,发生反应:,该反应的化学平衡常数为K1。该温度下反应的化学平衡常数K2为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比。
已知:
① K1
② K2
由盖斯定律,-①=②,则K2=。
故选B。
7. 某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:,12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A. 12 s时,B的转化率为40%
B. 0∼2 s内,D的平均反应速率为0.2 mol⋅L⋅s
C. 化学计量系数之比,且
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.12s时,B的物质的量浓度变化为0.5mol/L-0.3mol/L=0.2molL ,则B的转化率为×100%=40% ,故A正确;
B.D的状态为固体,通常不用物质的量浓度变化表示反应速率,故B错误;
C.12s时生成C的物质的量浓度变化为=0.4mol/L,二者的化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比,则b:c=0.2mol/L:0.4mol/L=1:2,故2v(B)=v(C),故C错误;
D.图中两曲线相交之后,A 、B的浓度继续变化,此时反应继续正向进行,则A的消耗速率大于A的生成速率,故D错误;
故答案选A。
8. 已知工业合成氨的过程中发生,其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率,又能提高NH3产率的是
A. 升高反应温度 B. 充入一定量的He
C. 缩小体积来增大压强 D. 调节催化剂中各物质的比例
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高反应温度可以提高速率,但正反应是放热反应,平衡左移,NH3产率降低,A错误;
B.充入一定量的He,不影响反应物浓度,不影响反应速率和平衡移动,B错误;
C.反应为气体分子减小的反应,缩小体积来增大压强平衡右移,可以提高氨气产率,缩小体积浓度变大,可以增大反应速率,C正确;
D.催化剂只能改变反应速率,不能改变转化率,D错误;
故选C。
9. 已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A. X和Y分别代表压强和温度
B. Y1>Y2
C. 平衡常数:Ka < Kb < Kc
D. 适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,NO2平衡转化率降低,该反应为气体物质的量减少反应,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像可知,X代表温度,Y代表压强,故A错误;
B.在温度相同时,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像,推出Y2>Y1,故B错误;
C.利用“放热反应,升高温度,平衡常数减小”,该反应为放热反应,三点中,c温度最高,平衡常数最小,故C错误;
D.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,NO2平衡转化率增大,故D正确;
答案为D。
10. 在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法不正确的是
A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B. 25℃时,反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C. 在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时v(正)<v(逆)
D. 80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L-1
【答案】A
【解析】
【详解】A.图表数据分析,平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,故A错误;
B.25℃时反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)平衡常数的倒数═=2×10-5;故B正确;
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,Qc===8>2,反应逆向进行,故v(正)<v(逆),故C正确;
D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,c(CO)==1mol/L,依据平衡常数计算式,K==2,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L,故D正确;
答案选A。
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。已知:
①
②
下列推断正确的是
A. 的燃烧热为
B.
C.
D. 欲分解2mol,至少需要提供的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质时放出的热量,即C生成CO2放出的热量,而不是生成CO时放出的热量,A错误;
B.反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和,,B错误;
C.①
②
由盖斯定律可知,①-②得,则,C正确;
D.由B项分析可知,,故分解2mol,至少需要提供480kJ的热量,D错误;
故选C。
12. 在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时分别为,发生反应:,平衡后混合气体中的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应中反应物的总能量低于产物的总能量
B. 时化学平衡常数关系:
C. 压强大小关系:
D. 时升温,逆反应速率增大,正反应速率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应升高温度时体积分数减小,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,反应物总能量高于产物总能量,A错误;
B.化学平衡常数仅与温度有关,250℃时温度相同,故,B错误;
C.该反应正反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大,平衡正向移动程度越大,的体积分数越大,结合图像可知,C正确;
D.升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率均增大,D错误;
故选C。
13. 由下列实验事实所得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
在恒温恒容下发生反应,的体积分数不再变化
该反应达到了平衡状态
C
浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快
金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响
D
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色
A. A B. B C. C D. D
【答案】BD
【解析】
【详解】A.反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,A错误;
B.二氧化硫的体积分数不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,B正确;
C.盐酸是强酸,在溶液中完全电离,醋酸是弱酸,在溶液中部分电离,浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快是因为溶液中氢离子浓度前者较大所致,所以不能得到金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响的结论,C错误;
D.由题意可知,四水合铜离子为蓝色,四氯合铜离子为黄色,加热盛有氯化铜溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色说明升高温度,平衡向正反应方向移动,降低温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为吸热反应,D正确;
故选BD。
14. 工业上可通过甲醇()羰基化法制取甲酸甲酯():
。在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量的和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 生产时反应温度控制在80~85℃为宜
C. c点一定没有达到平衡,不能确定d点是否达到平衡
D. 若使用了催化剂,e点的转化率低于d点,可能原因是催化剂中毒
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,一定时间内,反应未达平衡之前,温度升高,反应速率增大,一氧化碳转化率增大,平衡之后,温度升高,平衡逆向移动,一氧化碳转化率减小,说明反应为放热反应。
【详解】A.由图可知,当温度升高至一定温度时,随着温度的升高,CO的转化率在减小,说明温度升高该反应逆向移动,正反应是放热反应,,A正确;
B.图中温度在80~85℃时,一氧化碳的转化率较大,说明最佳温度在80~85℃,B正确;
C.一氧化碳转化率最大时,反应达到平衡状态,所以c点未达到平衡状态,d点达到平衡状态,C错误;
D.d点与e点已经达到平衡状态,e点的转化率低于d点,可能原因是催化剂中毒,催化活性减弱,D正确;
故选C。
15. 已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应:。经实验测得,不同压强下,体系的平均相对分子质量()随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的 B. 气体的总压强:p(a)<p(b)=p(c)
C. 平衡常数:K(a)=K(b)<K(c) D. 测定HF的相对分子质量要在低压、高温条件下更准确
【答案】BD
【解析】
【详解】A.温度升高平均摩尔质量减小,气体质量守恒,物质的量增大,说明平衡向逆反应方向进行,升温平衡向吸热反应方向进行,正反应是放热反应,△H<0,A错误;
B.b、c点是压强相同条件下的化学平衡,依据图像分析可知温度不变时,增大压强,气体物质的量减小,气体摩尔质量越大,p1>p2,气体的压强:p(a)<p(b)=p(c),B正确;
C.平衡常数随温度变化不随压强变化,a、b、c点的温度不同,正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,平衡常数:K(a)>K(c)<K(b),C错误;
D.反应是气体体积减小的放热反应,测定HF的相对分子质量应使平衡逆向进行,需要在低压、高温条件下进行以提高HF的含量,D正确;
故选BD。
三、填空题(本题共5小题,共60分)
16. 回答下列问题:
(1)①如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:____________________________________________________。
②已知:NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g) ;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
则2NO2(g)2NO(g)+O2(g)的反应热=__________(用含,的代数式表示)。
某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(2)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是___________;溶液稍过量的原因是________________________。
(3)某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是______(填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与溶液混合后立即记录温度
D.一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度
【答案】(1) ①. NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 ②. -2ΔH1-ΔH2
(2) ①. 环形玻璃搅拌器 ②. 为了保证盐酸完全中和
(3)ACE
【解析】
【小问1详解】
①由图,活化能E1=134kJ·mol-1,E2=368kJ·mol-1;ΔH=E1-E2=134-368=-234kJ·mol-1;NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-234kJ·mol-1;
②已知:反应Ⅰ:NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g) ΔH1,反应Ⅱ:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2;目标:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),依据盖斯定律-2×反应I-反应II即得到目标反应,因此ΔH=-2ΔH1-ΔH2。
【小问2详解】
①缺少玻璃仪器:环形玻璃搅拌棒(用来搅拌,使酸碱充分混合反应);
②NaOH稍过量原因:保证盐酸完全被中和,确保盐酸全部反应完;
【小问3详解】
测得中和热数值小于57.3kJ·mol-1(放热偏少,|ΔH|偏小)
A.保温隔热差,热量散失,测得升温偏小,|ΔH|偏小;
B.量筒仰视量盐酸,取盐酸体积偏大,放出热量更多,数值偏大;
C.混合后立即记录温度,还没到最高温度,温度读数偏小,|ΔH|偏小;
D.一次性倒入NaOH,操作正确,无误差;
E.温度计测完盐酸直接测NaOH,盐酸中和部分NaOH,起始平均温度偏高,温差ΔT偏小,|ΔH|偏小;
故选ACE。
17. 学习小组利用草酸溶液与溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行如下实验:
实验序号
试验温度/K
有关物质
紫色褪去所需时间
溶液
溶液
溶液
试剂X
①
298
2
4
1
1
无
②
2
3
无
③
313
2
4
无
④
313
2
2
无
⑤
313
2
4
1
1
有
已知:
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究_______的改变对化学反应速率的影响,其中_______,_______。
(2)通过实验_______(填实验序号)可探究氢离子的浓度变化对化学反应速率的影响,由此可以得出的实验结论是_______。
(3)实验③中,内_______(忽略溶液体积的变化,结果保留小数点后两位)。
(4)草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应机理如下图所示。
高锰酸钾与反应的离子方程式为_______;为验证催化剂对反应速率的影响,实验⑤中试剂X最好选用_______(填序号)。
a.溶液 b.溶液
c.粉末 d.粉末
【答案】(1) ①. 溶液浓度 ②. 298 ③. 2
(2) ①. ③④ ②. 氢离子浓度越大,该反应的化学反应速率增大
(3)
(4) ①. ②. d
【解析】
【分析】观察表中数据,实验①、②可探究H2C2O4溶液浓度的改变对化学反应速率的影响,故需要控制温度和其余物质的浓度相同,则T1=298、V1=1、V2=2;实验①、③可探究温度的改变对化学反应速率的影响,则V3=1、V4=1;实验③、⑤探究催化剂对化学反应速率的影响;实验③、④可探究H2SO4溶液浓度的改变对化学反应速率的影响,则V5=4、V6=0,以此解答。
【小问1详解】
观察实验①、②中有关物质的浓度和体积可知,实验①、②可探究H2C2O4溶液浓度的改变对化学反应速率的影响,故需要控制温度和其余物质的浓度相同,则T1=298、V1=1、V2=2。
【小问2详解】
实验③、④可探究pH变化对化学反应速率的影响,则V5=4、V6=0,由表中数据知溶液的氢离子浓度越大,紫色褪去所需时间越短,由此可得出的实验结论为:氢离子浓度越大,该反应的化学反应速率增大。
【小问3详解】
实验③中消耗KMnO4物质的量为0.02mol/L×2×10-3L=4×10-5mol,根据反应2 +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,消耗H2C2O4物质的量为4×10-5mol×=10-4mol,则0~8s内v(H2C2O4)= =1.56×10-3mol/(L∙s)。
【小问4详解】
由反应机理知,KMnO4与Mn2+反应生成K2MnO4和Mn3+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为+Mn2+=+Mn3+;由反应机理可知,Mn2+对该反应有催化作用,由于KMnO4具有强氧化性,酸性条件下能将Cl-氧化,故不选用MnCl2,根据控制变量法,实验⑤中试剂X最好选用MnSO4粉末(忽略溶液体积的变化),答案选d。
18. 合理利用或转化等污染性气体是人们共同关注的课题。选择性催化还原技术用作还原剂还原的主要反应:。
(1)在恒温、恒容条件下,将一定量的通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是_______(填选项标号)。
A. B.
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 混合气体的密度不变
(2)其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间测得转化率与温度的关系如下图所示。
图中Y点处(对应温度为)的转化率_______(填“是”或“否”)该温度下的平衡转化率;温度高于时,转化率明显降低,原因可能是_______;工业上宜选择催化剂_______(填“甲”或“乙”)。
(3)该法可能发生副反应,减少副反应的主要措施为_______。
(4)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳反应温度,绘制相应转化率下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_______。
a.温度越高,反应速率越大
b.的曲线代表平衡转化率
c.越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
【答案】(1)BC (2) ①. 否 ②. 催化剂的活性降低或副反应增多 ③. 乙
(3)选择合适的催化剂或控制的用量
(4)cd
【解析】
【小问1详解】
A.二者的物质的量之比一直为2:3,故不能说明已经达到平衡状态,A错误;
B.正反应速率等于逆反应速率,且等于系数之比,说明达到了平衡状态,B正确;
C.混合物的质量不变,该反应为气体分子数改变的反应,故平均相对分子质量在改变,当其不变的时候,说明达到了平衡状态,C正确;
D.混合气体的质量不变,恒容条件下,体积一直不变,所以密度一直不变,故密度不变时不能说明已经达到了平衡状态,D错误;
故选BC。
【小问2详解】
催化剂正常工作时不影响化学平衡状态,反应的平衡转化率应该相同,由图可知,温度为210oC时NO的转化率:催化剂乙>甲,则点处NO的转化率不是该温度下的平衡转化率,温度高于210℃时,NO转化率降低是因为催化剂活性降低、副反应增多;低温下催化剂乙催化作用强,所以工业上宜选择催化剂乙作该反应的催化剂;
【小问3详解】
减少副反应的主要措施是:选择合适的催化剂、控制O2用量等;
【小问4详解】
a.由不同转化率下的反应速率曲线可知,随着温度的升高反应速率先加快后减慢,a错误;
b.催化剂不改变平衡状态,相同温度下,转化率越低反应速率越快,但转化率小于88%时的反应速率图象未知,不能确定x=0.92的曲线代表平衡转化率,b错误;
c.由图可知,随着转化率的增大,最大反应速率不断减小最大反应速率出现的温度也逐渐降低,c正确;
d.由图可知,随着转化率的增大,最大反应速率出现的温度也逐渐降低,可根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗,d正确;
故选cd。
19. 某化学研究性学习小组用CO和H2模拟工业合成甲醇。
(1)学习小组考查了其他条件不变的情况下,温度和压强对反应的影响,实验结果如下图所示。下列说法正确的是___________。
A. T2 > T1,P2 < P1 B. CO的平衡转化率T1 > T2,P1 < P2
C. 化学反应速率vB > vA,vD < vC D. 化学平衡常数KA > KB ,KC > KD
(2)恒温条件下,在1L的恒容密闭容器内充入1mol CO和2mol H2,加入催化剂后开始反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
30
压强/MPa
25.2
21.6
19.0
17.4
16.8
16.8
①下列说法正确的是___________。
A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH) = 1:2:1时,反应达到平衡
B.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,甲醇的产率升高
D.改变催化剂,反应物的平衡转化率不变
②从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为___________。
③其它条件不变,向容器中充入2mol CO和4mol H2,则CO的平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了研究CO和H2的最佳投料比,恒温下将l mol CO置于恒容密闭容器,改变H2的进料量进行实验,测得平衡时甲醇的体积分数变化如图所示。请判断a、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序为___________。
【答案】(1)B (2) ①. BD ②. 0.025mol·L-1·min-1 ③. 变大
(3)c>b>a
【解析】
【小问1详解】
A.根据先拐先平数据大,则T2 > T1,P2 > P1,A错误;
B.由图可知,T1 时甲醇生成量更大、P2时反应氢气量更大,平衡正向进行的程度更大,故CO的平衡转化率T1 > T2,P1 < P2,B正确;
C.T2 > T1,温度越高反应速率越大,则vB > vA,P2 > P1,压强越大则反应速率越大,vD > vC,C错误;
D.平衡常数只受温度影响,则KC = KD,T1 时甲醇生成量更大,平衡正向进行的程度更大,在KA > KB,D错误;
故选B。
【小问2详解】
①A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH) = 1:2:1时,不能说明正逆反应速率相等,不能确定反应达到平衡,A错误;
B.合气体的平均摩尔质量为M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,B正确;
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,各物质的溶度不变,正、逆反应速率不变,不影响平衡移动,故不影响甲醇的产率,C错误;
D.改变催化剂,加快反应速率,但是不改变平衡移动,反应物的平衡转化率不变,D正确;
故选BD;
②从反应开始到20min时,物质的量共为,减小1mol,反应为气体分子数减2的反应,则反应CO为0.5mol,CO的平均反应速率为。
③反应为气体分子数减小的反应,其它条件不变,向容器中充入2mol CO和4mol H2,新平衡相当于在原平衡基础上增大压强,平衡正向移动,导致CO的平衡转化率增大;
【小问3详解】
增加氢气的投料,促使反应正向移动,促进CO的转化,故a、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序为c>b>a。
20. 工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下两个反应。
I.
II.
(1)①已知断开1mol相关物质所含化学键需能量如下表:a=_______。
1mol物质
CO
断开所有化学键所需能量
436
930
a
1076
②一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示则_______(填“”“”“=”)。
温度
400
500
830
1000
平衡常数
10
9
1
0.6
③下列操作中,能提高平衡转化率的是_______(填字母)。
A.增加用量 B.恒温恒压下通入惰性气体 C.移除 D.加入催化剂
(2)反应II的平衡常数随温度的变化如上表所示:该反应的化学平衡常数表达式为_______,此反应是_______(填“吸”“放”)热反应。
(3)反应II:,①在时,某时刻反应混合物中、的物质的量浓度分别为,此时反应朝_______(“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(4)在一个绝热的固定的容器中只发生反应II,判断达到平衡的标志是_______(填序号)。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥正逆)
【答案】(1) ①. 1660 ②. ③. BC
(2) ①. ②. 放
(3)正反应 (4)④⑤⑥
【解析】
【小问1详解】
①根据反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,ΔH=a+930-3×436-1076=+206kJ/mol,解得a=1660;
②该反应是气体体积增大的反应,温度相同时,增大压强,平衡向逆反应方向进行,CH4的平衡转化率减小,由图可知在P2时CH4转化率较小,则P1<P2;
③反应I正向移动,提高平衡转化率:
A.增加用量,平衡正向移动,但投料量也增大,转化率不一定增大,A错误;
B.反应I分子数增加,恒温恒压下通入惰性气体平衡向分子数增加方向移动,即正向移动,CH4(g)转化率增加,B正确;
C.移除,产物浓度降低,平衡正向移动,CH4(g)转化率增加,C正确;
D.催化剂不改变平衡,D错误;
故答案为BC;
【小问2详解】
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,该反应的化学平衡常数表达式为;由表可知温度升高,平衡常数K减小,平衡逆向移动,说明正反应是放热反应;
【小问3详解】
1000℃该反应的平衡常数K=0.6,浓度商,Q<K,则反应向正反应方向进行;
【小问4详解】
①第Ⅱ步反应气体计量数相等,该反应的压强始终不变,则体系的压强不再发生变化,不能判断平衡,故①错误;
②固定容积,体积始终不变,由质量守恒定律,混合气体的总质量不变,则混合气体的密度不变,不能判断平衡,故②错误;
③混合气体的总质量、总物质的量始终不变,则混合气体的平均相对分子质量不变,不能判断平衡,故③错误;
④各组分的物质的量浓度不再改变,为平衡的特征,能判断平衡,故④正确;
⑤该反应是放热反应,体系的温度不再发生变化,反应达到平衡,故⑤正确;
⑥v(CO2正)=v(H2O逆),则正逆反应速率相等,达到平衡,故⑥正确;
故答案为④⑤⑥。
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