精品解析：上海市曹杨第二中学2025-2026学年高二上学期10月练习 化学试题

高二化学十月练习 可能用到的式量：N-14，O-16，不定项选择每题有1～2个正确答案。 一、应知应会： 1. 恒容反应器中，和均能催化反应：(甲醛)(羟基乙醛)，反应历程如图所示，～为中间体，～为过渡态。 （1）该历程中包括___________步基元反应。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 （2）使用Rh作催化剂时，反应的决速步是___________。 A. 甲醛配位 B. CO插入 C. 加氢 D. 氢解 （3）在两种催化剂中，催化效果更好的是___________。 A． B． （4）有关该反应的自发性判断正确的是___________。 A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意温度自发 D. 任意温度不自发 2. 已知反应，其反应历程与能量变化如图所示。 （1）该反应的__________。 （2）反应的催化剂是__________。 A. B. C. D. 、和 （3）书写使用催化剂时，决速步的化学方程式：____________________________。 （4）有关该反应的自发性判断正确的是__________。 A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意温度自发 D. 任意温度不自发 3. 某温度下，在密闭容器中充入一定量，发生反应： 加入催化剂(虚线表示)，反应达到平衡所需时间大幅缩短。 （1）可能的反应历程示意图为__________。 A. B. C. D. （2）其他条件不变，加入催化剂后，从有效碰撞理论的角度来看，下列说法正确的是__________。 A. 活化分子总数增大 B. 活化分子百分数不变 C. 活化分子均发生了有效碰撞 D. 反应的活化能降低 4. 计算下列反应的焓变： （1）已知还原铁矿石时可能发生以下四个反应： ① ② ③ ④ 计算__________。 （2）已知石墨完全燃烧时放出热量，书写表示石墨燃烧热的热化学方程式_______________________________________________________________________________________。 （3）已知各物质的燃烧热如下表所示。 物质 C(石墨、s) 燃烧热() 计算由(石墨)和反应生成的焓变为__________。 （4）利用超干重整技术，可以得到富含和的化工原料气，对碳达峰和碳中和有重要意义，反应如下： 已知部分化学键的键能如下： 共价键 键能() 由此计算断裂分子中的键能为__________。 5. 某温度下，在恒容密闭容器中、、三种气态物质进行反应，各物质的物质的量随时间的变化曲线如图。 （1）反应的化学方程式为：____________________。 （2）从反应开始至平衡，计算的平均反应速率：__________。 （3）下列可以作为反应达到平衡的标志的有__________。 A. 容器内的气体密度不变 B. 容器内的气体平均分子量不变 C. D. 容器内的体积分数不变 （4）改变以下条件，一定能使反应的速率增大的是__________。 A. 升高温度 B. 分离出 C. 恒容充入加压 D. 扩大容器体积 （5）平衡时进行两种操作：①在恒容容器中再充入少量；②压缩容器体积。下列说法正确的是__________。 A. ①和②的平衡移动方向一致 B. 再次平衡时的浓度都比原平衡大 C. 再次平衡时的转化率均降低 D. 容器内的活化分子总数均增大 已知某可逆反应在密闭容器中进行，下图表示在反应物起始浓度不变时，不同时间、温度、压强与生成物的百分含量的关系曲线。 6. 对于图中的温度和压强说法正确的是__________。 A. ； B. ； C. ； D. ； 7. 对于该反应说法正确的是__________。 A. ； B. ； C. ； D. ； 8. 比较图中、、三点的平衡常数大小，正确的是__________。 A. B. C. D. 9. 比较图中、、三点反应物的转化率的大小，正确的是__________。 A. B. C. D. 二、汽车尾气的处理 10. 汽车尾气中含有和，安装催化转化器可将大部分有害气体转化为无害物质，发生反应： （1）已知以下反应的焓变： ① ② ③ 计算该尾气处理反应的___________。 （2）已知反应在低于时自发，计算反应的___________。 （3）书写反应产物中属于非电解质的物质的电子式：___________。 （4）书写该反应的平衡常数表达式：___________。 向密闭容器中通入、，控制适当条件使其发生反应，测得不同温度()、不同压强()下的平衡转化率如下图所示： （5）关于图中的变量的说法正确的是___________。 A. 为温度， B. 为温度， C. 为压强， D. 为压强， （6）A点的平衡常数的数值为___________。 在实际处理汽车尾气时，还需考虑与的比例、流速等问题。现将和含量均为的汽车尾气以的流速分别通过催化剂()进行反应，模拟实际的汽车尾气处理。在相同时间内测量尾气脱氮率(即的转化率)，结果如下图所示。 （7）以你所见，该种催化剂适合装在汽车的哪一部位？___________ A. 靠近汽车的高温发动机 B. 距发动机稍远的排气管中段 C. 排气管尾部，连通大气的部分 D. 置于汽车挡风玻璃上 （8）后，脱氮率随温度升高而降低的原因是___________。 （9）若反应中的脱氮率为50%，则当经过时，反应中转移的电子数为___________个。 三、工业合成氨： 11. 合成氨 是制备氮肥的重要反应。 （1）下列关于合成氨反应说法正确的是___________。 A. 反应过程中存在极性键的断裂和非极性键的形成 B. 合成氨是目前自然固氮最重要的途径 C. 合成氨反应具有很高的活化能，因此反应的平衡常数很小 D. 合成氨反应为放热、熵减的反应，因此低温自发 合成氨工厂制氨的流程如下图所示。 （2）有关该生产流程说法正确的是___________。(不定项) A. 利用压缩机进行加压有利于更快更多的生产氨气，因此压强越大越好 B. 热交换器的主要作用是冷却进入的原料气，防止催化剂过热 C. 冷凝器的作用是将脱附后的氨气液化，使其与氮气和氢气分离 D. 通过使用催化剂、升高温度和增大压强等措施，可以提高氨的平衡产率 （3）若想进一步提升单位时间内氨气的产率，可以进行的措施是___________。 A. 增大催化剂的表面积 B. 将温度从升温至 C. 适当减压 D. 将温度从降温至常温 （4）合成氨的原料气中含少量，需用亚铜氨溶液处理除去后才能进入压缩机加压，其原因是___________。 （5）亚铜氨溶液去除的反应为：，已知反应的。亚铜氨溶液吸收的适宜条件为___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 下图为在铁催化剂下合成氨反应的催化机理和能量图。 （6）反应的决速步是___________。 A. 表面反应Ⅰ B. 表面反应Ⅱ C. 表面反应Ⅲ D. 表面反应Ⅳ （7）已知：的键能为，的键能为，则的键能为___________。 时在容积为的恒容密闭容器中充入和，后达到平衡，测得的浓度为。 （8）计算此段时间内的平均反应速率___________。 （9）反应达到平衡时，体系放热___________。(提示：从能量图中可读出反应的焓变) （10）下，在的恒容密闭容器中分别充入、和，则此时该反应的___________。 A. > B. < C. = D. 无法确定 四、二氧化氮的自聚： 12. 在标准状况下，将6.4 g铜和过量浓硝酸完全反应，产生红棕色气体。将产生的全部气体收集到真空的恒压密闭容器内，发生反应 。 （1）写出铜和浓硝酸反应的化学方程式：___________。 （2）反应中浓硝酸体现的性质是___________。 （3）可以作为判断恒压容器内反应达到平衡的标志的有___________。(不定项) A. 容器的体积不变 B. 气体的颜色不变 C. D. 容器中保持不变 （4）收集完气体后，容器的体积为。计算二氧化氮的转化率___________。 （5）若改变条件达到新的平衡，容器内的气体颜色加深，则改变的条件可以是___________。(不定项) A. 压缩容器体积 B. 在容器中再充入少量 C. 将容器置于的恒温水池中 D. 在容器中充入少量 （6）酸性溶液可以用于去除尾气，产生沉淀。写出反应的离子方程式：___________。 （7）可以利用以下流程制备硝酸铜： 相比于使用铜和浓硝酸反应来制备硝酸铜，上述方法的优势是： ①___________；②___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学十月练习 可能用到的式量：N-14，O-16，不定项选择每题有1～2个正确答案。 一、应知应会： 1. 恒容反应器中，和均能催化反应：(甲醛)(羟基乙醛)，反应历程如图所示，～为中间体，～为过渡态。 （1）该历程中包括___________步基元反应。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 （2）使用Rh作催化剂时，反应的决速步是___________。 A. 甲醛配位 B. CO插入 C. 加氢 D. 氢解 （3）在两种催化剂中，催化效果更好的是___________。 A． B． （4）有关该反应的自发性判断正确的是___________。 A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意温度自发 D. 任意温度不自发 【答案】（1）C （2）C （3）B （4）A 【解析】 【小问1详解】 一个过渡态对应一步基元反应，该反应历程共有3个中间体，该历程中包括甲醛配位、CO插入、加氢、氢解共4步基元反应，故选C； 【小问2详解】 反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步骤，由图可知，Rh催化作用下，加氢步骤的活化能为24.4kcal/mol，反应的活化能最大，所以加氢步骤为决速步骤，故选C； 【小问3详解】 反应的活化能越小，反应速率越快，由图可知，Rh催化作用下反应的活化能大于Rh/Mn催化作用下反应的活化能，所以在Rh/Mn催化作用下，羟基乙醛的生成速率更快，催化效果更好，故选B； 【小问4详解】 由图可知，生成羟基乙醛的反应为放热反应，另外该反应＜0，根据＜0，所以在低温下才能自发进行，故选A。 2. 已知反应，其反应历程与能量变化如图所示。 （1）该反应的__________。 （2）反应的催化剂是__________。 A. B. C. D. 、和 （3）书写使用催化剂时，决速步的化学方程式：____________________________。 （4）有关该反应的自发性判断正确的是__________。 A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意温度自发 D. 任意温度不自发 【答案】（1）+7.0 kJ/mol （2）B （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 =生成物总能量-反应物总能量，所以； 【小问2详解】 催化剂是参与反应历程，反应前后质量、种类不变的物质；图中虚线加入，最后又生成，所以是催化剂，答案选B； 【小问3详解】 决速步骤：活化能最大的基元反应，①的能垒高于②，所以①是决速步骤，化学方程式为； 【小问4详解】 >0，该反应气体分子数增多，根据吉布斯自由能时反应自发，所以要高温自发，答案选B。 3. 某温度下，在密闭容器中充入一定量，发生反应： 加入催化剂(虚线表示)，反应达到平衡所需时间大幅缩短。 （1）可能的反应历程示意图为__________。 A. B. C. D. （2）其他条件不变，加入催化剂后，从有效碰撞理论的角度来看，下列说法正确的是__________。 A. 活化分子总数增大 B. 活化分子百分数不变 C. 活化分子均发生了有效碰撞 D. 反应的活化能降低 【答案】（1）B （2）AD 【解析】 【小问1详解】 首先根据反应的焓变判断物质能量高低：第一步反应，是吸热反应，因此产物的总能量高于反应物；第二步反应，是放热反应，因此产物的总能量低于反应物。 A．图中第一步反应产物的总能量高于反应物；第二步反应产物的总能量低于反应物，但是，题目提到加入催化剂(虚线表示)，反应达到平衡所需时间大幅缩短，图中所示，加入催化剂后第一步活化能降低，但第一步不是决速步骤，不会大幅缩短反应时间，A错误； B．图中第一步反应产物的总能量高于反应物；第二步反应产物的总能量低于反应物，且图中所示，加入催化剂后第二步活化能降低，第二步是决速步骤，会大幅缩短反应时间，B正确； C．图中的能量低于，和第一步吸热的结论矛盾，C错误； D．图中的能量低于，和第一步吸热的结论矛盾，D错误； 故选B。 【小问2详解】 A．催化剂降低反应活化能后，原本能量不足的普通分子会转化为活化分子，体系内活化分子总数增大，A正确； B．活化分子百分数=活化分子数/总分子数，加入催化剂，总分子数不变、活化分子数增大，因此活化分子百分数会升高，B错误； C．活化分子的碰撞中，只有取向合适、能量足够的碰撞才是有效碰撞，并非所有活化分子的碰撞都能发生反应，C错误； D．催化剂的核心作用就是通过改变反应历程，降低反应的活化能，D正确； 故选AD。 4. 计算下列反应的焓变： （1）已知还原铁矿石时可能发生以下四个反应： ① ② ③ ④ 计算__________。 （2）已知石墨完全燃烧时放出热量，书写表示石墨燃烧热的热化学方程式_______________________________________________________________________________________。 （3）已知各物质的燃烧热如下表所示。 物质 C(石墨、s) 燃烧热() 计算由(石墨)和反应生成的焓变为__________。 （4）利用超干重整技术，可以得到富含和的化工原料气，对碳达峰和碳中和有重要意义，反应如下： 已知部分化学键的键能如下： 共价键 键能() 由此计算断裂分子中的键能为__________。 【答案】（1）-36.55 （2）C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) （3）+226.8 （4）1011.3 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律。方程式③=，故-36.55； 【小问2详解】 已知石墨完全燃烧时放出热量，则1mol石墨完全燃烧放出的热量为，表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ； 【小问3详解】 根据燃烧热概念可得 ①C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1299.6kJ/mol； ②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol； ③H2(g)+ O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol； (石墨)与反应生成的化学方程式为(石墨) +=，根据盖斯定律，目标方程式=②③-①，其-393.5kJ/mol(-285.8kJ/mol) -(-1299.6kJ/mol)=+226.8 kJ/mol；即热化学方程式为2(石墨) +=+226.8 kJ/mol； 【小问4详解】 ，设CO的键能为xkJ/mol，反应热=反应物总键能-生成物总键能，即+247.4=413×4+745×2-（2x+436×2），解得x=1011.3。 5. 某温度下，在恒容密闭容器中、、三种气态物质进行反应，各物质的物质的量随时间的变化曲线如图。 （1）反应的化学方程式为：____________________。 （2）从反应开始至平衡，计算的平均反应速率：__________。 （3）下列可以作为反应达到平衡的标志的有__________。 A. 容器内的气体密度不变 B. 容器内的气体平均分子量不变 C. D. 容器内的体积分数不变 （4）改变以下条件，一定能使反应的速率增大的是__________。 A. 升高温度 B. 分离出 C. 恒容充入加压 D. 扩大容器体积 （5）平衡时进行两种操作：①在恒容容器中再充入少量；②压缩容器体积。下列说法正确的是__________。 A. ①和②的平衡移动方向一致 B. 再次平衡时的浓度都比原平衡大 C. 再次平衡时的转化率均降低 D. 容器内的活化分子总数均增大 【答案】（1） （2）0.08 （3）BD （4）A （5）BC 【解析】 【小问1详解】 0~5min内，各物质的物质的量变化量：，，。物质的量变化量之比等于化学计量数之比，即，X是反应物物质的量减少，Y、Z是生成物物质的量增加，化学方程式为：。 【小问2详解】 平均反应速率计算公式为​，代入数据： 。 【小问3详解】 A．容器恒容，所有物质均为气体，气体总质量m不变、体积V不变，因此密度ρ始终不变，不能作为平衡标志；A不符合题意； B．该反应前后气体分子数发生变化（2→4），气体总质量不变，若平均摩尔质量（或平均分子量）不变，说明气体总物质的量不变，反应达到平衡；B符合题意； C．根据化学计量数关系，平衡时正逆反应速率满足​，即，选项给出的不符合平衡的速率关系，未达到平衡；C不符合题意； D．Z的体积分数不变，说明各物质的量不再变化，反应达到平衡；D符合题意； 故选BD； 【小问4详解】 A．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加，反应速率一定增大，A正确； B．分离出Z，会降低生成物浓度，反应速率会减小，B错误； C．恒容充入He(g)，虽然总压强增大，但反应物和生成物的分压（浓度）不变，反应速率不变，C错误； D．扩大容器体积，各物质浓度减小，反应速率减小；D错误； 故选A； 【小问5详解】 A．①恒容充入X，反应物浓度增大，平衡正向移动；②压缩容器体积即增大压强，平衡向气体分子数减小的方向（逆向）移动。两者平衡移动方向不一致，A错误； B．①中充入X，平衡正向移动，但再次平衡时X的浓度一定比原平衡大；②中压缩体积，体积缩小瞬间所有物质浓度同倍数增大，且平衡会逆向移动，再次平衡时X的浓度一定比原平衡大，B正确； C．①中增加X的量，X的转化率降低；②中压缩体积，压强增大，平衡逆向移动，X的转化率降低，C正确； D．①中充入X，总分子数增加，活化分子总数增大；②中压缩体积，平衡逆向移动，总分子数减小， 温度不变，活化分子百分数不变，活化分子总数目减小，D错误； 故选BC。 已知某可逆反应在密闭容器中进行，下图表示在反应物起始浓度不变时，不同时间、温度、压强与生成物的百分含量的关系曲线。 6. 对于图中的温度和压强说法正确的是__________。 A. ； B. ； C. ； D. ； 7. 对于该反应说法正确的是__________。 A. ； B. ； C. ； D. ； 8. 比较图中、、三点的平衡常数大小，正确的是__________。 A. B. C. D. 9. 比较图中、、三点反应物的转化率的大小，正确的是__________。 A. B. C. D. 【答案】6. B 7. D 8. D 9. A 【解析】 【6题详解】 压强均为p2时，比较温度不同，即比较曲线T1、p2与曲线T2、p2，根据先出现拐点，先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度高，则T1＞T2；同理，温度均为T1，比较压强不同，即比较曲线T1、p1与曲线T1、p2，根据先出现拐点，先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的压强高，则p1＜p2，故选B； 【7题详解】 因为T1＞T2，由图知温度越高，B%越低，说明升温平衡向逆反应进行，升高温度，平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应，即ΔH<0；已知p1＜p2，由图知压强越大，B%越高，说明加压平衡向正反应进行，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，所以m+n<p；故选D； 【8题详解】 平衡常数只与温度有关，、两点温度相同，则平衡常数相等，点温度高于点，该反应ΔH<0，升高温度平衡向逆反应进行，平衡常数减小，则，故选D； 【9题详解】 生成物的百分含量越大，说明反应物的转化率越大，即，故选A。 二、汽车尾气的处理 10. 汽车尾气中含有和，安装催化转化器可将大部分有害气体转化为无害物质，发生反应： （1）已知以下反应的焓变： ① ② ③ 计算该尾气处理反应的___________。 （2）已知反应在低于时自发，计算反应的___________。 （3）书写反应产物中属于非电解质的物质的电子式：___________。 （4）书写该反应的平衡常数表达式：___________。 向密闭容器中通入、，控制适当条件使其发生反应，测得不同温度()、不同压强()下的平衡转化率如下图所示： （5）关于图中的变量的说法正确的是___________。 A. 为温度， B. 为温度， C. 为压强， D. 为压强， （6）A点的平衡常数的数值为___________。 在实际处理汽车尾气时，还需考虑与的比例、流速等问题。现将和含量均为的汽车尾气以的流速分别通过催化剂()进行反应，模拟实际的汽车尾气处理。在相同时间内测量尾气脱氮率(即的转化率)，结果如下图所示。 （7）以你所见，该种催化剂适合装在汽车的哪一部位？___________ A. 靠近汽车的高温发动机 B. 距发动机稍远的排气管中段 C. 排气管尾部，连通大气的部分 D. 置于汽车挡风玻璃上 （8）后，脱氮率随温度升高而降低的原因是___________。 （9）若反应中的脱氮率为50%，则当经过时，反应中转移的电子数为___________个。 【答案】（1） （2） （3） （4） （5）B （6） （7）B （8）温度超过后，催化剂活性降低，反应速率减慢 （9）(或 ) 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应方程式可由已知反应推导得出：目标反应 ② - ③ - ①。因此，=。 【小问2详解】 反应自发的条件为 。已知反应在低于 (即T=3512+273=3785K)时自发，说明临界温度为3785K，此时 。则。 【小问3详解】 反应产物为 和 ，其中 为单质， 在水溶液和熔融状态下自身均不导电，属于非电解质。碳氧之间形成双键，其电子式为 。 【小问4详解】 根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数表达式为生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，即 。 【小问5详解】 该反应正向是气体分子数减少的反应。若X为温度，升高温度平衡逆向移动，转化率应下降，与图像矛盾，故 X 为压强，增大压强平衡正向移动，转化率升高；则 Y 为温度，由于正反应放热，在相同压强下，温度越低，平衡转化率越高，故 。选项B正确。 【小问6详解】 初始时c(NO)=1mol/L，c(CO)=1mol/L。A点时 的转化率为 ，则反应消耗的 c(NO)=0.5mol/L。列出三段式： ，代入平衡常数表达式：。 【小问7详解】 由图2可知，该催化剂在左右时脱氮率最高，催化活性最好。汽车发动机处温度过高，排气管尾部温度过低，排气管中段温度适中，最适合安装该催化转化器。选项B正确。 【小问8详解】 观察图2可知，后实际脱氮率曲线急剧下降，且远低于平衡脱氮率曲线，说明此时反应受动力学控制而未达到平衡。其原因是温度过高导致催化剂活性降低（或失活），反应速率大幅减慢，相同时间内转化的 减少。 【小问9详解】 30s内通过的尾气总体积V=。通入的NO质量m==0.18g，其物质的量n(NO)= =0.006mol。脱氮率为 ，则实际参与反应的 为0.003mol。在反应中， 元素化合价由 降至 ，每摩尔 转移2mol电子，故共转移电子。转移的电子数为 个。 三、工业合成氨： 11. 合成氨 是制备氮肥的重要反应。 （1）下列关于合成氨反应说法正确的是___________。 A. 反应过程中存在极性键的断裂和非极性键的形成 B. 合成氨是目前自然固氮最重要的途径 C. 合成氨反应具有很高的活化能，因此反应的平衡常数很小 D. 合成氨反应为放热、熵减的反应，因此低温自发 合成氨工厂制氨的流程如下图所示。 （2）有关该生产流程说法正确的是___________。(不定项) A. 利用压缩机进行加压有利于更快更多的生产氨气，因此压强越大越好 B. 热交换器的主要作用是冷却进入的原料气，防止催化剂过热 C. 冷凝器的作用是将脱附后的氨气液化，使其与氮气和氢气分离 D. 通过使用催化剂、升高温度和增大压强等措施，可以提高氨的平衡产率 （3）若想进一步提升单位时间内氨气的产率，可以进行的措施是___________。 A. 增大催化剂的表面积 B. 将温度从升温至 C. 适当减压 D. 将温度从降温至常温 （4）合成氨的原料气中含少量，需用亚铜氨溶液处理除去后才能进入压缩机加压，其原因是___________。 （5）亚铜氨溶液去除的反应为：，已知反应的。亚铜氨溶液吸收的适宜条件为___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 下图为在铁催化剂下合成氨反应的催化机理和能量图。 （6）反应的决速步是___________。 A. 表面反应Ⅰ B. 表面反应Ⅱ C. 表面反应Ⅲ D. 表面反应Ⅳ （7）已知：的键能为，的键能为，则的键能为___________。 时在容积为的恒容密闭容器中充入和，后达到平衡，测得的浓度为。 （8）计算此段时间内的平均反应速率___________。 （9）反应达到平衡时，体系放热___________。(提示：从能量图中可读出反应的焓变) （10）下，在的恒容密闭容器中分别充入、和，则此时该反应的___________。 A. > B. < C. = D. 无法确定 【答案】（1）D （2）C （3）A （4）防止铁催化剂中毒 （5）B （6）B （7）436 （8）0.06 （9）18.4 （10）B 【解析】 【小问1详解】 A．反应物和中存在非极性键的断裂，生成物中存在极性键的形成，A错误； B．合成氨是人工固氮的重要途径，自然固氮主要通过雷电或豆科植物根瘤菌完成，B错误； C．活化能大小只影响反应速率，不影响平衡常数大小，C错误； D．该反应，，根据时反应自发，可知该反应在低温下自发进行，D正确； 答案选D。 【小问2详解】 A．压强越大对设备材料的要求越高，动力消耗越大，并非越大越好，需综合考虑成本，A错误； B．热交换器的作用是利用催化转换器中反应放出的热量预热进入催化转换器的原料气，同时回收反应余热，并非冷却原料气，B错误； C．冷凝器通过降温使沸点较高的氨气液化，从而将其与未反应的和分离，C正确； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡产率；且该反应为放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，降低氨的平衡产率，D错误； 答案选C； 【小问3详解】 A．增大催化剂的表面积可以增加反应物与催化剂的接触面积，从而加快反应速率，提升单位时间内氨气的产率，A正确； B．升温至 虽能加快速率，但会导致催化剂失去活性，且平衡严重逆向移动，实际产率反而下降，B错误； C．适当减压会降低反应物浓度，减慢反应速率，C错误； D．降温至常温会大幅减慢反应速率，D错误； 答案选A； 【小问4详解】 合成氨使用的铁催化剂容易被等杂质气体毒化而失去催化活性，因此必须在进入合成塔前用亚铜氨溶液除去，防止催化剂中毒。 【小问5详解】 该吸收反应的正反应是一个气体分子数减少的放热反应()。为了使平衡正向移动以提高的吸收效率，应采取低温(有利于放热方向)和高压(有利于气体体积减小的方向)的条件，故选B。 【小问6详解】 在多步反应中，活化能最大(即过渡态能量最高)的一步决定了整个反应的速率。从能量图中可以看出，表面反应II的活化能最大，因此表面反应II是该反应的决速步，故选B。 【小问7详解】 由能量图可知， 的焓变。则对于反应，其 。根据公式：，；；解得。 【小问8详解】 初始时=0.4 mol/L。后，则。根据速率之比等于化学计量数之比，。=0.06； 【小问9详解】 由[7]可知，每消耗1 mol N2放出92 kJ的热量。达到平衡时，消耗的的物质的量为。因此体系放出的热量为。 【小问10详解】 首先计算时的平衡常数：平衡时c(N2)=0.3 mol/L，c(H2) ，。。新条件下各物质的浓度为：c(N2)=1mol/L，c(H2)=0.5mol/L，。此时的浓度商 。因为 ，所以反应逆向进行，即 。根据速率关系，。因为 ，所以 ，故选B。 四、二氧化氮的自聚： 12. 在标准状况下，将6.4 g铜和过量浓硝酸完全反应，产生红棕色气体。将产生的全部气体收集到真空的恒压密闭容器内，发生反应 。 （1）写出铜和浓硝酸反应的化学方程式：___________。 （2）反应中浓硝酸体现的性质是___________。 （3）可以作为判断恒压容器内反应达到平衡的标志的有___________。(不定项) A. 容器的体积不变 B. 气体的颜色不变 C. D. 容器中保持不变 （4）收集完气体后，容器的体积为。计算二氧化氮的转化率___________。 （5）若改变条件达到新的平衡，容器内的气体颜色加深，则改变的条件可以是___________。(不定项) A. 压缩容器体积 B. 在容器中再充入少量 C. 将容器置于的恒温水池中 D. 在容器中充入少量 （6）酸性溶液可以用于去除尾气，产生沉淀。写出反应的离子方程式：___________。 （7）可以利用以下流程制备硝酸铜： 相比于使用铜和浓硝酸反应来制备硝酸铜，上述方法的优势是： ①___________；②___________。 【答案】（1） （2）酸性和氧化性 （3）AB （4） （5）AC （6） （7） ①. ①节约原料（或硝酸的利用率高） ②. ②不产生有毒气体，对环境友好（或环保） 【解析】 【小问1详解】 铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮气体和水。根据得失电子守恒和原子守恒，配平化学方程式为：； 【小问2详解】 在该反应中，部分硝酸转化为中的硝酸根，体现了酸性；另一部分硝酸中的+5价氮元素被还原为中的+4价，体现了氧化性； 【小问3详解】 A．该反应是在恒压密闭容器中进行的，且反应前后气体分子数不相等，在达到平衡前，气体总物质的量在变化，容器体积也会随之变化；当体积不变时，说明气体总物质的量不再改变，反应达到平衡，A正确； B．是红棕色气体，是无色气体。气体颜色不变意味着的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡，B正确； C．达到平衡时，正逆反应速率应满足化学计量数关系，即，选项中等式错误，C错误； D．代表体系中氮原子的总物质的量，根据质量守恒定律，无论是否达到平衡，该值始终保持不变，不能作为平衡标志，D错误； 故答案选AB； 【小问4详解】 6.4 g铜的物质的量为，根据方程式可知，初始生成的物质的量为；标准状况下，平衡时气体的总物质的量为；设反应消耗了的，列出三段式，平衡时总物质的量：，解得；消耗的为，二氧化氮的转化率； 【小问5详解】 气体颜色加深，说明新平衡时增大； A．压缩容器体积，虽然平衡向正向（无色）移动，但根据勒夏特列原理，平衡移动只能减弱而不能抵消浓度的增大，最终仍比原平衡大，颜色加深，A正确； B．在恒压容器中充入少量气体，容器体积会相应扩大，由于温度和压强均不变，新平衡与原平衡是等效平衡，各组分浓度不变，颜色不变，B错误； C．标准状况为，置于水池中属于升温，该反应（放热），升温使平衡逆向移动，物质的量增加，且升温导致的平衡移动效应大于体积膨胀效应，最终增大，颜色加深，C正确； D．恒压条件下充入，容器体积变大，反应物分压减小，虽然平衡逆向移动，但总体积变大导致减小，颜色变浅，D错误； 故答案选AC； 【小问6详解】 酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将（价）氧化为（价），自身被还原为沉淀（价）；根据得失电子守恒（降3价，升1价，比例为）和电荷、原子守恒，离子方程式为：； 【小问7详解】 对比两种制备方法：直接法：（消耗4份硝酸，产生有毒气体）；流程法：，（制备等量硝酸铜只需2份硝酸，且无有害气体生成）；因此优势在于：①提高了硝酸的利用率（节约原料）；②避免了有毒气体的排放，更加环保。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $