北京市清华大学附属中学2026-2027学年高二上学期月考化学练习题
2026-09-13
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摘要:
**基本信息**
高中化学月考卷,涵盖反应速率、化学平衡、热化学等核心知识,精选北京名校试题,注重科学思维与探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|27题|反应速率影响因素(如压强、催化剂)、平衡移动原理(如温度对CO转化率影响)、焓变熵变(如自发反应判断)|结合工业合成氨、CO₂催化加氢等真实情境,考查化学观念|
|非选择题|5题|热化学方程式书写(如N₂与H₂反应)、平衡图像分析(如X(CH₃OH)随压强/温度变化)、实验探究(如浓度对反应速率影响)|综合应用科学思维,通过数据表格、图像解读提升分析能力|
内容正文:
一、选择题
1.(西城区)关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A.有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使单位体积内活化分子数增多
B.增大反应物的浓度,可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞
C.升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D.使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
2.(西城区)下列关于化学反应方向的说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发反应 B.凡是熵增大的反应都是自发反应
C.凡是吸热反应都不是自发反应 D.反应是否自发,不只与反应热有关
3.对于处于化学平衡状态的反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0,若要提高CO的转化率,下列措施中可行的是( )
A.升温 B.增大H2O(g)的浓度 C.增大压强 D.使用合适催化剂
4.(北京师范大学附属中学)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. ,合成氨工业生产选择高温反应条件
B.压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体,颜色立即变深
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体
D.向H2O2溶液中加入少量CuSO4固体,迅速产生大量气泡
5.(北京师范大学)在一体积固定的密闭容器中,进行化学反应:2X(g)+Y(s)Z(g)+W(g),若其化学平衡常数(K)与温度(℃)的关系如下表:对该反应下列说法正确的是
t/℃
700
800
900
1000
1200
K
0.6
0.9
1.3
1.8
2.7
A.K越大,反应物的转化率越大
B.该反应正反应为放热反应
C.达平衡后,加入催化剂,平衡向正反应方向移动
D.温度不变,增加X的用量,K增大
6.(北京市中关村中学2024-2025学年高一下学期期末调研化学试题)是重要的消毒剂、氧化剂,研究其分解反应有重要意义。KI能催化的分解。
①不加KI:
②加入KI:;
分解反应过程中能量变化如图所示。下列判断不正确的是
A.加入KI后改变了反应的历程
B.加入KI后改变了反应的反应热
C.是吸热反应
D.KI降低了该反应的活化能
7.(北京师范大学附属中学)已知反应 ,将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应,各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是
A.反应方程式中n=1
B.10 min时,曲线发生变化的原因是压缩体积
C.10 min时,曲线发生变化的原因是升高温度
D.0~5 min内,用X表示的反应速率为
8.(北京市东城区2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题)已知重铬酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,其氧化性随着溶液pH增大而减弱。其在溶液中存在如下平衡:,下列说法正确的是
A.上述反应属于氧化还原反应
B.的氧化性强于
C.加水稀释重铬酸钾溶液时,上述平衡向左移动
D.用浓盐酸酸化重铬酸钾溶液时,溶液的橙色会加深
9.(第六十六中学)有一化学平衡,图中表示A的转化率与压强、温度的关系。由此得出的正确结论是
A.正反应是吸热反应,
B.正反应是吸热反应,
C.正反应是放热反应,
D.正反应是放热反应,
10.(北京师范大学第二附属中学未来科技城学校2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式是:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。下列分析不正确的是
A.滴加FeCl3溶液达平衡后,c(SCN-)降低
B.滴加FeCl3溶液达平衡后,观察到溶液红色加深
C.滴加FeCl3溶液,平衡正向移动,体系中c(Fe3+)降低
D.若改为滴加5滴1mol/L KSCN溶液,“溶液红色加深”不能证明平衡发生移动
11.已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色) ΔH<0,将一定量的NO2充入注射器后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小),下列说法正确的是
A.b点的操作为拉伸注射器
B.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
C.d点正<逆
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则T(b)>T(c)
12.(第十三中)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。进料浓度比[]分别为时,平衡转化率随温度变化的关系如图。说法不正确的是
A.键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.a、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高
D.若的初始浓度为,时,
13.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生以下反应:
2N2O5(g)⇌4NO2(g)+ O2(g) ΔH>0
T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:
时间/s
0
500
100 0
150 0
c(N2O5)/mol·L-1
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法中不正确的是
A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数为K1=125,平衡时N2O5的转化率为50%
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1<K2
D.达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,则再次平衡时c(N2O5)> 5.00 mol·L-1
14.(北京师范大学)催化加氢制甲醇,在减少排放的同时实现了的资源化,该反应可表示为:。保持起始反应物,时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。
已知:表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A.该反应
B.a、b交点处化学平衡常数值相同
C.当时,达平衡后
D.当时,的平衡转化率约为
15.(北京市第四中学2024-2025学年高二上学期期中考试化学试卷)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有:
①
②
其他条件不变时,在相同时间内温度对催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是
A.
B.使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C.其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成的方向进行
D.220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
16.(北京市十一学校)下列关于平衡常数的说法中不正确的是
A.化学平衡常数是温度常数,与浓度、压强的变化无关
B.一般来说,平衡常数值越大,则反应进行的程度越高
C.对于正反应吸热的反应,温度越高,平衡常数值越小
D.合成氨反应,若向容器中通入和,此时浓度商,反应向正反应方向进行
17.(北京市十一学校)一定温度下,在固定容积的密闭容器中,有可逆反应:,下列状态:①体系的压强不再发生变化,②混合气体的密度不再发生变化,③各组分的物质的量浓度不再改变,④各组分的体积分数不再改变,⑤反应速率,其中,一定能说明反应达到平衡的是
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②③④ D.③④
18.(北京市十一学校)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法中正确的是
A.白磷比红磷稳定 B.石墨转变为金刚石是吸热反应
C.
D.;;则
19.(北京市2019-2020学年高三)AlH3是一种储氢材料,可作为固体火箭推进剂。通过激光加热引发AlH3的燃烧反应,燃烧时温度随时间变化关系如右图所示。燃烧不同阶段发生的主要变化如下:
2AlH3(s)=2Al(s)+3H2(g) △H1 H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H2
Al(s)=Al(g) △H3 Al(g)+O2(g)=(s) △H4
下列分析正确的是
A.AlH3燃烧需要激光加热引发,所以AlH3燃烧是吸热反应
B.其他条件相同时,等物质的量的Al(s)燃烧放热大于Al(g)燃烧放热
C.在反应过程中,a点时物质所具有的总能量最大
D.2AlH3(s)+3O2(g)=Al2O3(s)+3H2O(g) △H=△H1+3△H2+2△H3+2△H4
20.(北京市第一○一中学)CO2催化加氢制甲醇,在减少CO2排放的同时实现了CO2的资源化,该反应可表示为:保持起始反应物,时x(CH3OH)随压强变化的曲线和时x(CH3OH)随温度变化的曲线,如下图。
已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。
下列说法正确的是
A.该反应
B.a、b交点处化学平衡常数値相同
C.当时,H2的平衡转化率约为33%
D.当,时,达平衡后
21.(北京市十一学校2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题)一定温度下,下列反应均在恒容透明容器内发生。依据事实分析所得结论,正确的是
序号
反应体系
事实
结论
A
气体密度不再改变
已达平衡状态
B
压强不再改变
已达平衡状态
C
充入,一段时间后测得浓度与未充入时浓度相同
平衡没有移动
D
体积分数不再改变
已达平衡状态
22.(北京第十五中)二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入的密闭容器中,压强为,反应达到平衡状态时,各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A.与合成反应的热化学方程式:
B.图中分别表示的变化曲线
C.反应达到平衡状态时,点显示的可能是的物质的量分数
D.与合成反应的
23.(北京市十一学校)已知:①
②
③
反应
A. B.
C. D.无法计算
24.(北京市十一学校)工业上可利用甲烷与水蒸气反应制氢气:既能提高平衡体系中的百分含量,又能加快反应速率的措施是
A.加入催化剂 B.降低压强 C.升高温度 D.不断分离出CO
25.(北京市十一学校2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题)反应在反应过程中,当其它条件不变时,D的百分含量()和压强()的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.化学方程式中
B.达到平衡后,加入催化剂,增大
C.达到平衡后,若升高温度,平衡右移
D.达到平衡后,其他条件不变,增加A的量有利于平衡右移
26.(北京市十一学校2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题)下列图中的实验方案不合理的是
实验方案
目的
A.探究浓度对化学反应速率的影响
B.探究催化剂对化学反应速率的影响
实验方案
目的
C.探究温度对反应化学平衡的影响
D.探究浓度对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
27.(北京市中国人民大学附属中学)将 (B元素的化合价为+3)与水溶液混合可制得零价纳米铁,反应原理如下:。下列说法中,不正确的是
A.由中各元素的化合价可推断,电负性:B<H
B.该反应中,每生成1 mol ,转移2 mol电子
C.该反应中,被氧化的氢元素与被还原的氢元素的物质的量之比为4:3
D.纳米铁比普通铁粉有更大的比表面积,因而可具有更高的反应活性
28.(北京市十一学校2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题)回答下列问题。
(1)石墨的燃烧热为的燃烧热为。石墨,s_______,若该反应的,合成应在_______(高温/低温)下进行。
(2)在水中的溶解度随升温而增加,则_______0已知中和热为和反应放出的热量(“”“”“=”)57.3kJ
29.(北京市北京师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题)合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。
(1)已知:在一定条件下,理论上消耗14 g N2放出46.2 kJ的热量,请书写该反应的热化学方程式:___________________________________________________________________________________________。
(2)在恒温恒容密闭容器进行合成氨反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是___________。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,5 min后达到化学平衡,测得NH3的浓度为0.2 mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为___________。
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2___________T1(填“>,<或=”)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是_________(填字母)。
(5)下图是恒容密闭容器中,N2和H2按物质的量浓度分别1 mol/L和3 mol/L投料进行反应,反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线,Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。
①图中a点,容器内___________。
②此条件下该反应的化学平衡常数___________。(用分数表示)
③图中b点,___________(填“>”、“<”或“=”)。
④400~530℃,Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大,主要原因是_________________________。
30.(北京市十一学校)肼()是火箭发动机的燃料。
(1)的电子式为_______ 含_______mol键。
(2)肼是一种二元弱碱,其水溶液中存在:。肼与少量稀硫酸反应的化学方程式为___________________________________________________。
(3)已知:i.
ii.
化学键
键能
942
500
391
463
①与键相比,键的键能更(填“大”或“小”)_______ 稳定性更(填“强”或“弱”)_______。
②根据反应ii计算的键能为_______。
③写出与反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式:_____________________________。
④下列表示与反应生成氮气和水蒸气过程中能量变化的是(填字母序号)_______。
a. b. c.
31.(北京市十一学校)某温度某压强下,,,且达到平衡,此时反应的反应平衡常数为_______。若在恒容,等温条件下,向其中再加入1 mol/L,反应平衡_______移动;恒容等温条件下向其中再加入,反应平衡_______移动。若在恒压等温条件下,设容器初始体积为1 L,向其中再快速加入,此时容器体积变为_______L,浓度商为_______,由关系可知,反应平衡_______移动。
32.(北京市十一学校)氮氧化物中的平衡
(1)在其他条件相同时,分别测得反应:中NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。
①_______(填“”“”或“=”,下同),理由为_______。
②和时的平衡常数分别为和,则_______。
(2)在373 K时,向体积为2 L的恒容真空容器中通入0.40 mol NO2,发生反应:。测得的体积分数与反应时间的关系如表:
t/min
0
20
40
60
80
1.0
0.75
0.52
0.40
0.40
①上述反应中,,,其中为反应速率常数,则373 K时,的数学关系式为:_________________。②改变温度至T1时,,则_______373 K(填“>”、“<”或“=”)。
试卷第1页(共3页)
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《10月月考化学》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
C
A
B
C
B
A
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
C
D
D
C
C
B
D
C
题号
21
22
23
24
25
26
27
答案
B
D
A
C
D
A
B
1.B
【详解】A.有气体参加的化学反应,增大压强,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,则化学反应速率增大,故A正确;
B.增大反应物的浓度,活化分子数目增多,活化分子之间发生的碰撞不一定都是有效碰撞,故B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增大,则化学反应速率增大,故C正确;
D.催化剂,降低了反应所需的活化能,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,故D正确;
故选B。
2.D
【分析】判断化学反应进行方向:△G=△H-T△S<0的反应可以自发进行,△G=△H-T△S>0的反应不能自发进行。
【详解】A.判断反应的自发性不能只根据焓变,要用熵变和焓变的复合判据,A项错误;
B.判断反应的自发性不能只根据熵变,要用熵变和焓变的复合判据,B项错误;
C.由分析可知,吸热反应也有可能是自发反应,C项错误;
D.反应是否自发,不只与反应热有关,还与熵变有关,D项正确;
答案选D。
3.B
【详解】A.该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率降低,选项A错误;
B.增大水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,水的转化率降低,但CO的转化率增大,选项B正确;
C.该反应前后气体的体积不发生变化,增大压强平衡不移动,CO的转化率不变,选项C错误;
D.使用催化剂,加快反应速率,不影响平衡移动,CO的转化率不变,选项D错误;
答案选B。
4.C
【详解】A.合成氨反应 为放热反应,升高温度平衡逆向移动,工业选择高温是为了提高催化剂活性、加快反应速率,与平衡移动无关,A错误;
B.压缩、混合气体时颜色立即变深是因为体积减小导致浓度瞬间增大,不是平衡移动的结果,B错误;
C.水解存在平衡,升高温度促进水解平衡正向移动,可制备胶体,能用平衡移动原理解释,C正确;
D.是分解反应的催化剂,只改变反应速率,不涉及平衡移动,D错误;
故选C。
5.A
【详解】A.K越大,反应进行的程度越大,则反应物的转化率越大,A正确;
B.从表中数据可以看出,升高温度,K值增大,则表明平衡正向移动,该反应正反应为吸热反应,B不正确;
C.达平衡后,加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不发生移动,C不正确;
D.温度不变,增加X的用量,虽然平衡正向移动,但K不变,D不正确;
故选A。
6.B
【详解】A.不加KI时反应一步完成,加入KI后反应分两步进行,KI是催化剂,即加入KI后改变了反应的历程,故A正确;
B.KI是该反应的催化剂,但催化剂不能改变反应的始态和终态,即不能改变反应的反应热,故B错误;
C.加入KI后反应分为:H2O2+I-═H2O+IO-,H2O2+IO-═H2O+O2↑+I-,由图可知,H2O2和I-具有的能量小于H2O和IO-具有的能量,则该步反应是吸热反应,故C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,KI能催化H2O2的分解,则KI是该反应的催化剂、降低了反应的活化能,故D正确;
故选:B。
7.C
【详解】A.0~5min时,Δc(X)=2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L,Δc(Z)=0.4mol/L-0=0.4mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故n=1,A正确;
B.10min时X、Y、Z的浓度均瞬间增大,压缩体积(增大压强)会使所有物质浓度瞬时等比例增大,且该反应正反应气体分子数减少,增大压强平衡正向移动,与图像变化一致,B正确;
C.升高温度不会使各物质浓度发生突变,与10min时浓度跳变的特征不符,C错误;
D.0~5min内,,D正确;
故选C。
8.B
【详解】A.上述反应中,、中Cr元素的化合物都为+6价,属于非氧化还原反应,A不正确;
B.由题中信息“其氧化性随着溶液pH增大而减弱”,加碱后转化为,则氧化性强于,B正确;
C.加水稀释重铬酸钾溶液时,反应物和生成物的浓度都减小,但平衡向微粒数目增多的方向移动,所以上述平衡向右移动,C不正确;
D.用浓盐酸酸化重铬酸钾溶液时,会被Cl-还原,生成Cr3+等,溶液的橙色会变浅,D不正确;
故选B。
9.A
【分析】由图可知,升高温度,A的转化率增大;增大压强,A的转化率减小,则该反应为吸热、且气体体积增大的反应,具体用“定一议二”的方法分析解答。
【详解】由图可知,相同压强时,升高温度,A的转化率增大,平衡正向移动,可知正反应为吸热反应;相同温度时,增大压强,A的转化率减小,平衡逆向移动,可知正反应为气体体积增大的反应,则m+n<p+q;
故选A。
10.C
【详解】A.滴加FeCl3溶液,铁离子浓度增大,平衡正向移动,达平衡后,c(SCN-)降低,故A正确;
B.滴加FeCl3溶液,铁离子浓度增大,平衡正向移动,达平衡后,观察到溶液红色加深,故B正确;
C.滴加FeCl3溶液,铁离子浓度增大,平衡正向移动,但体系中c(Fe3+)比原来大,故C错误;
D.5mL 0.01mol/L KSCN溶液,5mL 0.01mol/L FeCl3溶液,两者反应后FeCl3溶液过量,改为滴加5滴1mol/L KSCN溶液,剩余的铁离子和加入的SCN-反应使溶液颜色加深,因此“溶液红色加深”不能证明平衡发生移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
11.C
【分析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深,压强减小平衡逆向移动,但二氧化氮浓度减小,混合气体颜色变浅,据图分析,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,c点后的拐点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大,据此分析解题。
【详解】A.b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,A错误;
B.c点是压缩注射器后的情况,二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大,B错误;
C.c点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以正<逆,C正确;
D.b点开始是压缩注射器的过程,平衡正向移动,反应放热,导致T(b)<T(c),D错误;
故答案为:C。
12.D
【分析】
恒容容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1,相当于不断加入c(HCl),则HCl平衡转化率不断降低,则进料浓度比c(HCl)∶c(O2)为1∶1、4∶1、7∶1分别是曲线X、Y、Z,即 。
【详解】A.H-Cl键断裂表示正反应速率,而H-O键断裂表示逆反应速率,根据方程式可知当键断裂的同时有键断裂时即为正、逆反应速率相等,则反应达到了平衡状态,A正确;
B.由题干图像可知,其他条件相同时升高温度,HCl的平衡转化率减小,即升高温度平衡逆向移动,说明正反应是一个放热反应,即该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.当温度相同时,增大的比值即增大HCl的浓度,则O2的平衡转化率增大,而HCl的平衡转化率却减小,由图像信息可知,a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高,C正确;
D.由题干图像可知,若氯化氢的初始浓度为,时,400℃时HCl的平衡转化率为84%,由三段式分析:
则K(400℃)= ,D错误;
故答案为:D。
13.C
【详解】A.500 s内N2O5分解速率为υ(N2O5)=÷500 s =2.96×10-3mol·L-1·s-1,A正确;
B.T1温度下反应达到平衡时,各种物质的浓度分别是:c(N2O5)= 2.50mol/L,c(NO2)= 5.0mol/L,c(O2)= 1.250mol/L,所以反应的平衡常数为K1===125,平衡时N2O5的转化率为(2.50÷5.00)×100%=50%,B正确;
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热的正反应方向移动,化学平衡常数增大,所以K1>K2,C错误;
D.达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,假如平衡不发生移动,则c(N2O5)=5.00mol·L-1,缩小体积即增大压强,由于该反应的正反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,则再次平衡时c(N2O5)> 5.00 mol·L-1,D正确;
答案选C。
14.D
【详解】A.题给反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,增大,则曲线a表示时随压强变化的曲线,曲线b表示p=时随温度变化的曲线,根据曲线b,升高温度,减小,说明平衡逆向移动,则,A项错误;
B.曲线a、b交点,曲线b对应反应温度小于250 ℃,温度不同,化学平衡常数的值不同,B项错误;
C.由曲线b可知,、230 ℃ 时,>0.07,C项错误;
D.起始反应物,设起始H2、CO的物质的量分别为3 mol、1 mol,平衡时生成a mol甲醇,由题意建立三段式:
由可得,解得,则H2反应了1 mol,故的平衡转化率为,D项正确;
故选D。
15.D
【详解】A.根据盖斯定律:①-②得,故A正确;
B.使用催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子的百分数,加快反应速率,故B正确;
C.反应①是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,即向生成的方向移动,反应②是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不发生移动,故C正确;
D.反应①是放热反应,反应②是吸热反应,,升高温度,反应①平衡逆向移动,反应②平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大,但甲醇的选择性下降,说明对反应②速率的影响比对反应①的大,故D错误;
故选:D。
16.C
【详解】A.平衡常数K仅由温度决定,浓度或压强变化会改变反应方向,但不改变K值,A正确;
B.K值越大,生成物浓度占比越高,反应进行越彻底,即反应完成度越高,B正确;
C.正反应是吸热的反应,温度升高会使平衡正向移动,生成物浓度增加,K值增大,C错误;
D.通入和,则反应物浓度增加,浓度商会小于K,说明反应向正反应方向进行,D正确;
故答案选C。
17.C
【详解】①如果该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应(即),则体系的压强始终不变,所以不能根据压强判断反应是否达到平衡状态,故错误;
②C是固体,容器的体积不变,只要反应未达到平衡,气体的总质量就会发生变化,混合气体的密度也随之变化。因此,当混合气体的密度不再发生变化时,说明反应达到了平衡状态,故正确;
③各组分的物质的量浓度不再改变,该反应达到平衡状态,故正确;
④反应到达平衡状态时各组分的物质的量不再改变,各组分的体积分数不再改变,故正确;
⑤反应速率之比等于计量数之比反应后任何时刻都正确,因此当反应速率时,不能据此判断该反应是否达到平衡状态,故错误;
所以只有②③④正确;
故选:C。
18.B
【详解】A.图A中白磷与氧气的总能量高于红磷与氧气的总能量,说明白磷的能量高于红磷,能量越低越稳定,则红磷比白磷稳定,A错误;
B.图B中金刚石与氧气的总能量高于石墨与氧气的总能量,说明金刚石的能量高于石墨,则石墨转化为金刚石是吸热反应,B正确;
C.图C中反应物CO(g)和H2O(g)的总能量高于生成物CO2(g)和H2(g)的总能量,则该反应为放热反应,即ΔH<0,C错误;
D.图D中S(g)和O2的总能量高于S(s)和O2的总能量,反应生成等物质的量的SO2(g)时前者放热更多,但放热反应的ΔH为负值,则ΔH1<ΔH2,D错误;
故选B。
19.D
【分析】为便于描述,我们将四个反应进行编号:
2AlH3(s)=2Al(s)+3H2(g) △H1 ①
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H2 ②
Al(s)=Al(g) △H3 ③
Al(g)+O2(g)=(s) △H4 ④
【详解】A.燃烧反应都是放热反应,所以AlH3燃烧是放热反应,A不正确;
B.其他条件相同时,Al(s)具有的能量比Al(g)小,所以等物质的量的Al(s)燃烧放热小于Al(g)燃烧放热,B不正确;
C.在反应过程中,a点时温度最高,则放出的热量最多,生成物所具有的总能量比前面反应中都低,C不正确;
D.利用盖斯定律,将①+②×3+③×2+④×2得:2AlH3(s)+3O2(g)=Al2O3(s)+3H2O(g) △H=△H1+3△H2+2△H3+2△H4,D正确;
故选D。
【点睛】燃烧反应虽然是放热反应,但燃烧反应开始前,仍需要提供一定的能量,从而引发反应,所以不能根据反应需要提供能量引发,就判定反应吸热。
20.C
【分析】该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,甲醇的物质的量分数增大,则曲线a表示时x(CH3OH)随压强的变化,曲线b表示时x(CH3OH)随温度的变化,由图可知,升高温度,x(CH3OH)减小,说明平衡逆向移动,该反应ΔH<0,据此解答。
【详解】A.由分析可知,该反应ΔH<0,A错误;
B.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,由图可知,a、b交点处,b曲线对应反应温度小于250℃,则a、b交点处化学平衡常数值不相同,B错误;
C.设起始二氧化碳和氢气的物质的量为1mol和3mol,平衡时生成甲醇为amol,由题意可建立如下三段式:
当时,可得:=0.1,解得a=mol,则氢气的转化率为×100%=33%,C正确;
D.由图可知,,时,达平衡后x(CH3OH)>0.05,D错误;
故选C。
21.B
【详解】A.反应在恒容透明容器内发生,气体总质量均不变,密度始终为定值,因此密度不再改变不能作为平衡标志,A错误;
B.反应的气体物质的量变化导致压强变化,压强不再改变说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,B正确;
C.充入,平衡逆向移动,但是K=c(CO2)保持不变,因为平衡常数只与温度有关,C错误;
D.反应中,CO2与NH3的物质的量比始终为1:2,CO2体积分数恒为,与是否平衡无关,因此体积分数不再改变不能作为平衡标志,D错误;
答案选B。
22.D
【分析】已知:① ;② ;③ ;由盖斯定律可知,①×6-②-4×③可得 ,将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中,发生反应,升高温度,平衡逆向移动,H2和CO2的物质的量增大,由系数关系可知,曲线a表示H2的物质的量分数随温度变化,曲线b表示CO2的物质的量分数随温度变化,曲线c表示H2O(g)的物质的量分数随温度变化,曲线d表示的物质的量分数随温度变化。
【详解】A.已知:① ;② ;③ ;由盖斯定律可知,①×6-②-4×③可得 ,A正确;
B.由分析可知,图中b、d分别表示、的变化曲线,B正确;
C. 曲线d表示的物质的量分数随温度变化,是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,的物质的量分数增大,则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时,M点显示的可能是的物质的量分数,C正确;
D.由A可知,反应是放热反应,升高温度K值减小,则,D错误;
故选D。
23.A
【详解】利用盖斯定律,将已知反应组合:反应①-反应②-反应③=目标反应ΔH=,故选A。
24.C
【详解】A.催化剂同等加快正逆反应速率,但不改变平衡状态,的百分含量不变,A错误;
B.降低压强使平衡右移,百分含量增加,但压强降低会减少气体浓度,反应速率减慢,B错误;
C.升高温度使吸热反应平衡右移,百分含量增加,同时温度升高加快反应速率,C正确;
D.分离,平衡正向移动,能提高含量,但会降低反应物浓度,导致速率减慢,D错误;
故答案选C。
25.D
【详解】A.由图可知,增大压强,D的百分含量增大,说明平衡正向移动,该反应是气体体积减小的反应,化学方程式中,A错误;
B.催化剂只加快反应速率,不影响平衡,D%不变,B错误;
C.由图可知,温度升高D%减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,升高温度平衡左移,C错误;
D.A为气体反应物,增加A的量(浓度增大),有利于平衡右移,D正确;
故选D。
26.A
【详解】A.探究浓度对化学反应速率的影响需控制单一变量,该实验的两试管中加入H2C2O4溶液的体积不相同,会导致混合后高锰酸钾和草酸的浓度均不同,不能探究浓度对化学反应速率的影响,A错误;
B.探究催化剂对反应速率的影响,实验中两试管均为3mL 5% H2O2溶液,仅②中加入MnO2固体,变量唯一(是否有催化剂),通过观察气泡产生速率可判断,B正确;
C.(正反应放热),冷水浴温度低平衡正向移动(颜色变浅),热水浴温度高平衡逆向移动(颜色变深),通过两烧瓶颜色差异可探究温度对平衡的影响,C正确;
D.K2Cr2O7溶液中存在平衡:,浓硫酸增大H+浓度使平衡左移(变橙色),和加入相同体积的浓硫酸对比,蒸馏水对H+浓度影响较小(颜色变化较小),通过颜色变化可探究浓度对化学平衡的影响,D正确;
故选A。
27.B
【详解】A.中K为+1,B为+3,H为-1。电负性高的元素倾向于带负电荷,H(-1)的电负性高于B(+3),因此B的电负性确实小于H;A正确;
B.反应中被还原为,每生成1 mol 需2 mol电子。但中的H(-1→0)被氧化,2 mol 失去8 mol电子,总电子转移为8 mol。选项B仅考虑Fe的还原,忽略其他部分,实际总转移电子数为8 mol;B错误;
C.被氧化的H来自(8 mol,-1→0),被还原的H来自(6 mol,+1→0),比例为8:6=4:3;C正确;
D.纳米铁比表面积大,活性更高;D正确;
故答案选B。
28.(1) 高温
(2) < >
【详解】(1)根据石墨和的燃烧热,则有:反应I:石墨,s)+O2(g)=CO2(g) =-a kJ/mol,反应II:+O2(g)=CO2(g) =- kJ/mol,I-II得:石墨,s -= kJ/mol,若该反应的,可自发,故需要在高温条件下进行;
(2)在水中的溶解度随升温而增加,则,则温度升高向逆方向进行,为吸热方向,故;
中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ/mol,由于生成沉淀为放热反应,所以放出的热量大于57.3 kJ。
29.(1)
(2)bc
(3)0.02
(4) < c
(5) 1:4 > 反应尚未达到平衡,升高温度使化学反应速率加快,相同时间内生成的更多
【详解】(1) 的物质的量为 。在一定条件下,消耗 放出 热量,则理论上消耗 放出的热量为。该反应的热化学方程式为:;
(2)a.容器内 、、 的浓度之比为 ,只能说明此时各物质的浓度关系,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡状态;
b.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,正反应速率 ,已知 ,则 ,说明反应已达到平衡状态;
c.合成氨反应是气体分子数减小的反应,在恒温恒容条件下,压强保持不变说明容器内气体的总物质的量不再改变,即反应已达到平衡状态;
d.在恒容密闭容器中,混合气体的总质量始终不变,体积也不变,因此混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应是否达到平衡状态;
故选bc。
(3) 后达到化学平衡,测得 的浓度为 ,则用 表示的化学反应速率为 。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,用 表示的化学反应速率为 ;
(4)①合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡时的百分含量降低。由图可知,在起始 相同的条件下,对应的百分含量高于,说明的温度较低,即;②在其他条件不变时,增加一种反应物()的量,平衡正向移动,可以提高另一种反应物()的转化率。图中c点对应的起始 最大,且温度较低,更有利于平衡正向移动,因此c点的转化率最高;
(5)①a点位于平衡曲线Ⅰ上,此时的物质的量分数为。设反应达到平衡时转化了,则平衡时,,。根据的物质的量分数公式有 ,解得。平衡时,。在恒容条件下,物质的量之比等于浓度之比,即;
②根据①的计算,平衡时各物质的浓度分别为:,,。此条件下该反应的化学平衡常数;
③b点位于曲线Ⅱ 上,此时的物质的量分数为,小于同温度下平衡状态(a 点)的,说明此时反应尚未达到平衡,反应正在向正反应方向进行,因此 ;
④曲线Ⅱ表示不同温度下反应经过相同时间测得的数值。在范围内,反应尚未达到平衡状态,此时升高温度会使化学反应速率加快,导致在相同的单位时间内生成的更多,因此的物质的量分数随温度升高而增大。故400~530℃,Ⅱ中的物质的量分数随温度升高而增大,主要原因是:反应尚未达到平衡,升高温度使化学反应速率加快,相同时间内生成的更多。
30.(1) 5
(2)
(3) 大 强 196 kJ/mol 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) -1076.7kJ·mol-1 a
【详解】(1)
是共价化合物,电子式为:,单键属于键,的结构式为,含5 molσ键。
(2)肼是一种二元弱碱,从其电离方程式可知 是其碱式阳离子,肼与少量稀硫酸反应生成 (N2H5)2SO4,化学方程式为:。
(3)①由表格数据可知,与键相比,键的键能更大,键更难断裂,稳定性更强;
②反应物总键能-生成物总键能=4×391kJ/mol+500kJ/mol+E(N-N)- 942 kJ/mol-4×463 kJ/mol=,解得的键能为196 kJ/mol;
③由盖斯定律可知,2×ii- i可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) =-1076.7kJ·mol-1;
④由③可知,与反应生成氮气和水蒸气过程中放热,反应物的总能量高于生成物,则表示与反应生成氮气和水蒸气过程中能量变化的是a。
31. 向正反应方向 不 1.2 0.36(或) 向逆反应方向
【详解】根据平衡常数表达式;若在恒容等温条件下,向其中再加入1 mol/L,即增大反应物浓度,根据勒夏特列原理,反应平衡向正反应方向移动;恒容等温条件下向其中再加入,由于He不参与反应且各物质浓度不变,故反应平衡不移动;
设容器初始体积为1 L,则初始气体总物质的量为5 mol,向其中再快速加入,气体总物质的量变为6 mol,若在恒压等温条件下,物质的量之比等于体积之比,因此容器体积变为;此时,,浓度商;此时,反应平衡向逆反应方向移动。
32.(1) < 反应正方向为气体分子数减少的反应,同一温度下,增大压强,平衡正向移动,NO平衡转化率升高 >
(2) >
【详解】(1)①反应正方向为气体分子数减少的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,NO平衡转化率升高,根据图示可知;
②由图可知,相同压强下,随着温度升高,NO平衡转化率降低,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,故;
(2)①已知,,则,当反应平衡时,,且,即;在373 K时,向体积为2 L的恒容真空容器中通入0.40 mol NO2,平衡时的体积分数,设生成的N2O4的物质的量为x mol,列三段式:,平衡时总物质的量为(0.4-x) mol,则,解得,即,,,因此,即;
②改变温度至T1时,,由得到此温度下的平衡常数,比373 K时的平衡常数小,即平衡逆向移动,又反应为放热反应,升高温度平衡逆移,因此。
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