辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期第一次月考模拟卷(2)高二化学试题
2026-10-04
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内容正文:
辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期第一次月考模拟卷(2)
高二化学
考试时间:75分钟 满分:100分
考试范围:选择性必修一第一、二章
一、选择题(本大题共15小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.由和组成的平衡体系加压后颜色变深
B.向溶液中加入KSCN固体后,溶液颜色变深
C.天热时,打开冰镇可乐瓶盖产生大量泡沫
D.氯水光照后颜色变浅
【答案】A
【知识点】次氯酸及其性质和用途、浓度对化学平衡移动的影响、温度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响、勒夏特列原理的应用
【详解】A.和的平衡体系存在可逆反应,加压后平衡正向移动会使物质的量减少,但颜色变深是加压导致容器体积减小、浓度瞬间升高的幅度超过平衡移动降低浓度的幅度导致的,该现象不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.溶液中存在平衡,加入固体使浓度增大,平衡正向移动,浓度升高,溶液颜色变深,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.可乐中存在的溶解平衡,打开瓶盖后体系压强减小,平衡向生成气体的方向移动,产生大量泡沫,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.氯水中存在平衡,光照后分解导致其浓度减小,平衡正向移动,浓度降低,氯水颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案选A。
2.关于反应:,下列说法正确的是
A.将生成物及时分离出去,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
B.使用高效催化剂可降低活化能,提高的平衡转化率
C.为了提高利用率,可以向体系中加入,使得和的平衡转化率都增大
D.反应达到平衡之后,增大体系压强(缩小体积),和均增大,但增大更明显
【答案】D
【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、浓度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响、转化率的计算
【详解】A.及时分离出时,反应物浓度不变,生成物浓度减小,正反应速率瞬间不变,逆反应速率瞬间减小,平衡正向移动,反应物浓度随后减小,随后正反应速率逐渐减小,正反应速率不会增大,A错误;
B.催化剂可降低反应活化能,同等程度加快正、逆反应速率,但不改变平衡状态,无法提高的平衡转化率,B错误;
C.加入过量,平衡正向移动,的平衡转化率增大,但的总物质的量增加更多,其平衡转化率减小,C错误;
D.该反应为气体分子数减小的反应,缩小体积增大压强时,反应物、生成物浓度均升高,故和均增大,由于平衡向正反应方向移动,故增大更明显,D正确;
故选D。
3.下列有关活化分子与活化能的说法正确的是
A.活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞
B.催化剂可降低反应物的活化能,但不参与化学反应
C.增大压强可使活化分子数增多,反应速率加快
D.升高温度可使活化分子百分数增加,反应速率加快
【答案】D
【知识点】活化能对反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响
【详解】A.活化分子间所发生的分子间的碰撞,只有发生化学反应时,活化分子间所发生的碰撞才为有效碰撞,A错误;
B.催化剂可改变化学反应的途径、降低反应的活化能,所以催化剂参与化学反应,但反应前后自身的质量和化学性质保持不变,B错误;
C.增大压强只能使有气体参与的反应的单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的次数增大,反应速率加快,但对非气体反应的反应速率几乎无影响,C错误;
D.升高温度可使更多普通分子获得能量转化为活化分子,活化分子百分数增加,有效碰撞频率增大,反应速率加快,D正确;
故选D。
4.捕获可制得甲酸,甲酸与、等的转化关系如下图:
已知键能数据如下表:
共价键
键能/
750
358
436
463
413
下列说法正确的是
A. B.
C. D.的燃烧热为
【答案】C
【知识点】燃烧热概念、盖斯定律的应用、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、反应热大小比较
【分析】图中涉及如下反应:
反应I:;
反应II:;
反应III:;
反应IV:;据此解答。
【详解】A.焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,则,A错误;
B.反应=反应I+反应II=反应IV-反应III,根据盖斯定律,则,B错误;
C.根据得,,A选项中计算得,故,C正确;
D.燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,的稳定氧化物为液态,对应生成气态,故不是的燃烧热,D错误;
故选C。
5.时,在恒容密闭容器中充入和,发生反应: ,时反应达到平衡,此时测得容器内混合气体中的物质的量为。则下列说法错误的是
A.前内,
B.时,
C.的平衡转化率为75%
D.时,该反应的平衡常数
【答案】C
【知识点】化学反应速率计算、化学平衡的有关计算、化学平衡常数的计算、转化率的计算
【分析】根据题意列“三段式”如下:
【详解】A.根据平衡时测得容器内混合气体中的物质的量为0.75 mol。则前10 min内,,A正确;
B.10 min时,剩余水蒸气1.25 mol,则平衡时,B正确;
C.的平衡转化率为,C错误;
D.时,该反应的平衡常数,D正确;
故选C。
6.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:,下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有
①容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
②C(g)的物质的量浓度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤单位时间内生成n mol D,同时消耗2n mol A
⑥容器内温度不变
⑦混合气体的密度不变
⑧某时刻且不等于零
A.②③④⑤⑦⑧ B.①③④⑤⑦⑧ C.②③④⑤⑥⑧ D.②③④⑥⑦
【答案】D
【知识点】可逆反应及反应限度、化学平衡建立的过程、化学平衡状态本质及特征、化学平衡状态的判断方法
【分析】正反应每消耗2 mol A,同时生成1 mol C和1 mol D,因此反应进行时气体总物质的量不变。B为固体,正反应消耗B会使气体总质量增大,逆反应则使气体总质量减小,不能把整个体系的质量不变理解为气体总质量不变。此外,容器绝热,反应的热效应会引起体系温度变化;容器恒容,气体总物质的量又不变,气体压强随温度变化。这些关系可用于判断所给的“不变”是否表明反应达到平衡。
【详解】①化学方程式中的化学计量数之比表示各物质的反应量之比,不是平衡时各物质浓度必须满足的比例。A、C、D的浓度之比为2:1:1,不能说明正、逆反应速率相等,不能表明反应达到平衡状态;
②C是反应中的气体生成物,容器体积不变,其物质的量浓度不变,说明单位时间内生成C和消耗C的物质的量相等,能表明反应达到平衡状态;
③设气体压强为p、体积为V、总物质的量为、热力学温度为T,由(R为气体常量)可知,在和V均不变时,压强不变说明温度不变。容器绝热,反应未达到平衡时,反应的热效应会引起温度变化,因此压强不变能表明反应达到平衡状态;
④混合气体的平均相对分子质量不变,说明其平均摩尔质量不变。设气体总质量为,由可知,气体总物质的量不变时,平均摩尔质量不变说明气体总质量不变。由于正反应使气体总质量增大、逆反应使气体总质量减小,气体总质量不变说明正、逆反应造成的质量变化相互抵消,能表明反应达到平衡状态;
⑤生成D和消耗A都表示正反应方向,且二者的反应量始终符合化学计量数之比。该描述没有体现逆反应速率,不能表明反应达到平衡状态;
⑥容器绝热,未达到平衡时,正、逆反应的热效应不能相互抵消,体系温度会发生变化。温度不变说明正、逆反应的热效应相互抵消,能表明反应达到平衡状态;
⑦气体密度,容器体积不变,密度不变说明气体总质量不变。由于B为固体,反应进行会改变气体总质量,故气体密度不变能表明反应达到平衡状态;
⑧正、逆反应速率必须按化学计量数换算后相等。达到平衡时,单位时间内正反应消耗A的物质的量应为逆反应消耗C的物质的量的2倍,正确关系为。题给关系不符合这一比例,不能表明反应达到平衡状态。
综上,能表明反应达到平衡状态的是②③④⑥⑦,故选D。
7.在容积不变的密闭容器中,充入0.1mol的CO2(g)和0.3mol H2(g),发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g)。得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.平衡常数:K(c)>K(b)
B.反应速率:v(a)<v(b)
C.混合气体中氧元素的质量:m(a)=m(b)=m(c)
D.混合气体的密度:ρ(a)=ρ(b)=ρ(c)
【答案】A
【知识点】化学反应速率计算、温度对化学反应速率的影响、化学平衡常数的影响因素及应用、产物的物质的量与温度、压强的图像关系分析
【详解】A.该反应甲醇产率随温度升高而降低,说明正反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,平衡常数减小,c点温度高于b点,故,A错误;
B.温度越高反应速率越快,b点温度高于a点,故,B正确;
C.反应体系中所有物质均为气体,根据氧元素守恒,混合气体中氧元素总质量始终不变,故,C正确;
D.容器容积不变,反应前后气体总质量不变,根据可知混合气体密度始终不变,故,D正确;
故选A。
8.下列生产或实验事实得出的相应结论错误的是
选项
生产或实验事实
结论
A
压缩封装有和混合气体的注射器,气体颜色先变深后略变浅
其他条件不变,增大压强,会使化学平衡向气体减少的方向移动
B
在容积可变的密闭容器中发生反应:,把容器的容积缩小
平衡不移动
C
(橙色)(黄色)向溶液中滴入5~10滴溶液,溶液由橙色变为黄色
在碱性条件下转化为
D
溶液和溶液反应,其他条件相同,升高溶液的温度,析出硫单质所需时间缩短
其他条件不变时,升温可以加快化学反应速率
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】温度对化学反应速率的影响、浓度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响、勒夏特列原理的应用
【详解】A.压缩注射器瞬间,浓度增大导致颜色变深,随后平衡向气体分子数减少的方向移动,浓度略有下降,颜色略变浅,可得出增大压强平衡向气体减少方向移动的结论,A正确;
B.该反应中反应物气体总计量数为2,生成物气体总计量数为1,缩小容器容积即增大压强,平衡会向气体体积减小的正反应方向移动,结论说平衡不移动,B错误;
C.滴加溶液时,与反应使减小,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,说明碱性条件下转化为,C正确;
D.其他条件相同,升高温度后析出硫单质的时间缩短,说明反应速率加快,可得出升温能加快化学反应速率的结论,D正确;
故答案选B。
9.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.若 ,则的燃烧热为
B.若 ,则红磷比白磷稳定
C.已知 ,则固体与稀盐酸完全中和,放出的热量
D.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)=-196.6kJ·mol-1,向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡后放出热量Q>196.6kJ
【答案】B
【知识点】化学能与物质稳定性之间的关系、中和热概念、燃烧热概念、依据热化学方程式的计算、可逆反应及反应限度
【详解】A.燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,其中需为液态,所给热化学方程式中为气态,不能据此计算的燃烧热,A错误;
B.反应的,为放热反应,说明红磷能量低于白磷,能量越低物质越稳定,故红磷比白磷稳定,B正确;
C.中和热的测定前提是酸碱为稀溶液,固体溶于水会放出大量热,因此固体与稀盐酸完全中和,放出的热量大于,C错误;
D.反应为可逆反应,反应物不能完全转化,故向容器中通入和,达到平衡后放出热量,D错误;
故答案选B。
10.一定温度下,在三个容积均为的恒容密闭容器中充入气体发生反应:,下列说法错误的是
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
达到平衡所需时间/s
Ⅰ
320
0.40
0.10
0.10
Ⅱ
320
0.80
Ⅲ
410
0.40
0.15
0.15
A.达到平衡时,容器Ⅰ中的平均速率
B.Ⅱ中平衡时,
C.平衡常数:容器Ⅲ>容器Ⅱ
D.起始时向容器Ⅲ中充入、、,反应向正反应方向移动
【答案】D
【知识点】化学反应速率计算、化学平衡的有关计算、化学平衡常数的影响因素及应用、化学平衡常数的计算
【详解】A.容器Ⅰ容积为,平衡时消耗的物质的量为,浓度变化为,平均速率,A正确;
B.容器Ⅱ起始投料为容器Ⅰ的2倍,恒容条件下压强更大,该反应正反应为气体分子数增大的反应,压强增大平衡逆向移动,若平衡不移动,故平衡时,B正确;
C.对比容器Ⅰ和Ⅲ,温度升高,平衡时产物物质的量增大,说明正反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大,容器Ⅲ温度高于容器Ⅱ,故平衡常数:容器Ⅲ>容器Ⅱ,C正确;
D.容器Ⅲ平衡时,,故平衡常数,起始时浓度商,,反应向逆反应方向移动,D错误;
故选D。
11.下列关于化学平衡图像的分析,错误的是
A.图①表示已达平衡的某反应在时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件可能是加入催化剂、也可能是等体积反应的加压
B.恒容密闭容器中发生反应:,在不同温度、压强下,平衡时体积分数如图②所示,则和两点反应速率:
C.恒容密闭容器中发生反应:,测得时的转化率(曲线Ⅱ)及平衡时的转化率(曲线Ⅰ)与温度的关系如图③所示,则温度低于时,延长反应时间可以缩小图中阴影部分的面积
D.图④曲线表示反应: ,正、逆反应的平衡常数随温度的变化
【答案】D
【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、温度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的影响因素及应用
【详解】A.图①中时正、逆反应速率同等程度增大,且平衡不移动,改变的条件可能是加入催化剂,也可能是对反应前后气体分子数相等的反应增大压强,A正确;
B.图②中A点温度大于C点,压强相同,A、C都是平衡点,A点温度高,存在,故,B正确;
C.在反应温度低于50℃时,2 s时CO的转化率小于平衡时CO的转化率,说明反应未达到平衡状态,适当延长反应时间,可提高CO的转化率,缩小图中阴影部分的面积,C正确;
D.该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应平衡常数随温度升高增大,逆反应平衡常数随温度升高减小,与图像不符,D错误;
故选D。
12.利用与反应能高选择性生成甲醇,体系能量随反应进程变化如图实线所示。分别与、反应的历程相似。已知:参与反应的原子质量数越大,速率越慢。下列说法错误的是
A.该反应的总反应式为
B.与反应的能量变化应为图中曲线b
C.若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.与反应,氚代甲醇的产量小于
【答案】B
【知识点】活化能对反应速率的影响、核素、基元反应与反应历程
【详解】A.由反应进程图可知,反应物为和,生成物为和,总反应式为,说法正确,A不符合题意;
B.参与反应的原子质量数越大,反应速率越慢,反应的活化能越高,中原子质量数(3)大于原子质量数(1),与反应的活化能和过渡态1的能量高于与的反应,由此可知,曲线a对应与的能量变化,说法错误,B符合题意;
C.参考反应进程图示,甲烷中1个氢原子转化成羟基,与反应生成的氘代甲醇有、,共2种,说法正确,C不符合题意;
D.参与反应的原子质量数越大,反应速率越慢,生成产物的速率越慢、产量越低,与反应,原子参与反应的速率比原子要慢,相对应的产物产量小于,说法正确,D不符合题意;
答案选B。
13.温度为T时,在三个起始体积均为1 L的密闭容器中发生反应: 。达到平衡时,下列说法正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
平衡时反应物的转化率/%
Ⅰ
恒温恒容
0
0
2
1.8
10
Ⅱ
绝热恒容
2
1
0
a
m
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
n
A.a<1.8 B.b<1.8 C.m>90 D.n<90
【答案】A
【知识点】化学平衡的有关计算、温度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响、等效平衡理论的综合应用、转化率的计算
【详解】A.容器Ⅱ为绝热恒容,起始投入和,反应正向进行放热,体系温度升高,该反应,正反应放热,升温平衡逆向移动,生成的少于恒温恒容条件下的,故,A正确;
B.容器Ⅲ为恒温恒压,该反应正向气体分子数减少,反应过程中容器体积缩小,相对于恒温恒容容器相当于增大压强,平衡正向移动,生成的多于,故,B错误;
C.恒温恒容条件下的反应中,投入后的平衡状态相当于投入与后的平衡状态,此时的物质的量为,那么也就相当于的转化率为90%,在容器Ⅱ的反应中体系温度升高,平衡逆向移动,的转化率低于恒温恒容条件下的,故,C错误;
D.容器Ⅲ中压强增大平衡正向移动,的转化率高于恒温恒容条件下的,故,D错误;
故选A。
14.25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
已知:Ⅰ.时,体系中有存在;
Ⅱ.溶液中存在①;②。
下列说法正确的是
A.反应①的平衡常数
B.溶液中始终有,且时,的值随增大而减小
C.若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大
D.若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变
【答案】B
【知识点】溴、碘单质与碱的反应、化学平衡常数的计算、化学平衡题中基于图表数据的相关计算、外界条件对化学平衡影响的图像
【分析】碘水中存在多重平衡:①,②。pH<8.73时体系中有I2(s)存在,I2(aq)处于饱和状态,其浓度不变;由反应①可知,该比值在pH<8.73时保持不变,pH>8.73后随I2(aq)浓度的减小而减小。分析时抓住平衡常数只与温度有关、两个平衡的相互影响以及碘元素守恒。
【详解】当pH<8.73时,体系中有I2(s)存在;此时I2(aq)处于饱和状态,其浓度保持恒定。
A.反应①的平衡常数;由图可知pH=7.5时、;根据碘元素守恒可得,代入数据得,选项中所给指数符号相反,A错误;
B.当pH<8.73时,由反应①可知,该比值约为0.96,故溶液中始终有;当pH>8.73时,反应②正向移动,I2(aq)的浓度随pH增大而减小,平衡常数不变,该比值随pH增大而减小,B正确;
C.当pH<8.73时,体系中已存在I2(s),说明I2(aq)已达到饱和;再加入少量I2(s),I2(aq)的浓度不变,平衡①和②均不移动,各物质的平衡浓度均保持不变,C错误;
D.反应②+3×反应①得,其平衡常数,则;相同pH下OH−的浓度是定值,但改变KI溶液的初始浓度时,平衡①移动使I2(aq)的浓度改变,平衡常数不变,故该乘积是变量,D错误;
故答案为B。
15.用合成甲醇的化学方程式为 ,按照相同的物质的量测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.温度: B.的体积分数:
C.平衡常数: D.正反应速率:
【答案】C
【知识点】化学反应速率的大小比较、温度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的影响因素及应用、与转化率变化有关图像的分析、产物的物质的量与温度、压强的图像关系分析
【分析】该反应,是放热、气体分子总数减小的反应,其他条件相同时,温度升高平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,图中相同压强下对应的CO转化率大于,因此温度:,结合平衡移动规律逐一分析选项:
【详解】A.根据上述分析,温度:,A错误;
B.a点CO转化率远高于c点,初始投料相同时,CO转化率越高,生成的占总气体的比例越大,因此甲醇体积分数,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,该反应放热,温度越低平衡常数越大。根据上述分析知,a点温度低于b点,因此,C正确;
D.根据图像及上述分析,b点和c点的相等,即浓度相同,b点的温度和压强均高于c点,因此正反应速率,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.某温度下在的密闭容器中发生下列可逆反应: 。请回答下列问题:
(1)请写出该化学反应的平衡常数表达式:______________________________;__________和纯液体物质一般不列入平衡常数表达式中。
(2)若起始时,,达到平衡时的转化率为,则在该温度下,该反应的平衡常数__________(计算结果保留一位小数)。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是__________(填字母)。
a.容器中,且保持不变
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内物质的密度保持不变
e.消耗的同时生成
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是__________(填字母)。
(5)同温度下,若起始时,,反应进行一段时间后,测得的浓度为,则此时该反应是否达到平衡状态__________(填“是”与“否”),你判断的依据是______________________________。
【答案】(1) 固体
(2)2.1
(3)bc
(4)C
(5) 否 ,反应还未达到平衡状态
【知识点】化学平衡的有关计算、化学平衡状态的判断方法、化学平衡常数的概念及表达方式、化学平衡常数的计算、转化率的计算
【详解】(1)化学平衡常数等于平衡时生成物浓度化学计量数次幂的乘积除以反应物浓度化学计量数次幂的乘积,故该反应的平衡常数表达式为 ;在平衡常数表达式中,固体和纯液体的浓度视为常数,一般不列入表达式中。
(2)起始时 ,。达到平衡时 的转化率为 ,则消耗的 。列出三段式:
该温度下的平衡常数 。
(3)a.若起始投料比 ,则反应过程中该比例始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,a错误;
b.该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒容条件下,容器内压强保持不变,说明气体总物质的量不再改变,反应达到平衡状态,b正确;
c.根据速率之比等于化学计量数之比,可知 ,结合已知条件 ,可得 ,正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,c正确;
d.恒容容器中气体总质量守恒,气体密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,d错误;
e.消耗 和生成 均代表正反应方向的速率,任何时刻都同时成立,不能说明反应达到平衡状态,e错误。故答案选 bc。
(4)A.平衡常数 只受温度影响,温度不变,平衡常数不随时间变化,A错误;
B.达到平衡时,各物质的浓度保持不变,但不一定相等,B错误;
C.使用催化剂能加快反应速率,缩短达到平衡所需的时间,但不改变平衡状态,即最终 的转化率相同,C正确。
故答案选 C。
(5)起始时 ,。反应一段时间后,测得 ,则消耗了 的 。列三段式可得:
计算此时的浓度商 。因为同温度下 ,说明反应正在向正反应方向进行,尚未达到平衡状态。
17.某小组设计实验方案探究影响化学反应速率的因素。
实验(一):设计实验探究浓度对化学反应速率的影响。
序号
溶液的体积/mL
硫酸溶液的体积/mL
加入蒸馏水体积/mL
水浴温度/℃
变浑浊所用时间/s
Ⅰ
10.0
10.0
0
25
Ⅱ
10.0
8.0
25
Ⅲ
10.0
10.0
0
35
回答下列问题:
(1)写出Na2S2O3溶液和稀硫酸反应的离子方程式:__________________________。实验时在实验台上垫一张白纸,其作用是________________________________________。
(2)上表中V1=________。添加蒸馏水的目的是________________________________________。
(3)实验测得,实验结论是________________________________________________。预测:________(填“>”“<”或“=”)。
实验(二):设计实验探究催化剂对化学反应速率的影响。实验装置如图所示。
药品:30%双氧水、MnO2粉末
(4)设计如下方案:
实验
30%双氧水的体积
MnO2粉末的质量
测定物理量
a
50mL
0
A1
b
V2
0.5g
A2
①上表中V2=________________。
②为了证明MnO2作催化剂,还需要补充实验:________________________________。
【答案】(1) 便于观察实验现象
(2) 2.0 确保溶液总体积不变
(3) 其他条件相同,增大反应物浓度,反应速率增大(合理即可) <
(4) 50mL 分离出反应后的混合物中的固体,洗涤、干燥、称量、重复实验等(合理即可)
【知识点】离子反应的发生及书写、浓度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、外因对化学反应速率影响的综合分析、实验方案设计
【分析】设计实验方案探究影响化学反应速率的因素,如温度、浓度、催化剂等。
【详解】(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、黄色固体硫和二氧化硫,离子方程式为;垫一张白纸便于观察溶液变浑浊现象。
(2)在探究浓度对反应速率影响的实验中,需要控制其他变量不变。实验Ⅰ和实验Ⅱ的温度相同,是为了探究硫酸浓度对反应速率的影响。为了保证硫代硫酸钠()的初始浓度在两个实验中保持一致,需要使混合后溶液的总体积相同。实验Ⅰ的总体积为,实验Ⅱ的总体积也应为,,。变量控制实验设计原理是只改变一个量,加蒸馏水确保溶液总体积相等,便于判断反应物浓度大小。
(3)实验Ⅰ和实验Ⅱ的温度相同,实验Ⅱ的硫酸浓度小速率慢,故结论为其他条件相同,增大反应物浓度,反应速率增大。实验Ⅲ的反应温度高于实验Ⅱ,且硫酸浓度大于实验Ⅱ,反应速率更快,因此t3<t2。
(4)①因为设计实验探究催化剂对化学反应速率的影响,故双氧水的浓度、体积不变,故V2=50 mL。
②催化剂在反应前后质量和化学性质均不变,因此需分离出反应后的固体,洗涤、干燥、称量确认质量不变,再将其加入等浓度双氧水中,观察到仍可加快反应速率,证明化学性质不变,即可说明MnO2为该反应的催化剂。
18.甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛应用前景。利用CO2、CH4等原料制备甲醇对于实现“碳中和”具有重要的意义。
I.制备甲醇发生反应:
(1)在催化剂X、总压时不同温度对甲醇产率影响如下图所示。
①段,甲醇产率随温度升高而增大,请依据活化分子碰撞理论解释其原因:______。
②段,产率下降的可能原因是______。
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为20%,则该反应在该温度下的平衡常数K= ______。(列出计算式即可)
II.甲烷选择性氧化制备甲醇发生的反应热化学方程式如下:
i.
ii.
(3)①补全反应iii:______。
②反应iii的平衡常数______(用表示)。
(4)与反应可得与反应能高选择性地生成甲醇。室温下当分别与反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似)。
直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则与反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”),该反应能量变化中决速步骤是______。(填“I”或“II”)
【答案】(1) 升高温度,一部分能量较低的分子变为活化分子,增加了活化分子百分数,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率加快 温度升高,反应逆向进行程度增大导致产率下降;温度过高使催化剂失活影响甲醇产率
(2)
(3) -307
(4) d II
【知识点】盖斯定律的应用、活化能对反应速率的影响、温度对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算、基元反应与反应历程
【详解】(1)①A~B段反应未达到平衡,反应正向进行,根据活化分子碰撞理论,升高温度,部分能量较低的分子转化为活化分子,增加了活化分子百分数,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故甲醇产率随温度升高而增大;
②B~C段反应已达到平衡,由于该反应的正反应为放热反应(),温度升高,平衡逆向移动,导致甲醇产率下降;此外,温度过高也可能导致催化剂失活,使反应速率降低,产率下降。
(2)根据题意列出三段式:,平衡时CO2平衡转化率为20%,则,解得x=0.2,容器体积为2 L,则平衡时各物质的浓度为:、、、,故该温度下的平衡常数。
(3)①根据盖斯定律,反应iii=反应ii-反应i,则;
②反应iii=反应ii-反应i,根据平衡常数的计算规则,反应相减,平衡常数相除,则。
(4)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,即反应的活化能增大,由于D的质量大于H,反应的活化能更大,故与反应的能量变化应为活化能较小的曲线d;决速步骤是活化能最大的步骤,由图可知,对于曲线d,步骤II的活化能大于步骤I的活化能,故决速步骤是II。
19.焙烧氟碳铈矿反应原理探究
在氮气保护下焙烧氟碳铈矿()时,涉及的主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:若向反应体系中通入后,体系中存在:
ⅳ.
ⅴ.
回答下列问题:
(1)____________________________(用含~的代数式表示)。
(2)反应的随温度变化的关系如图所示,则_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)某温度下,向三个完全相同的密闭容器中均加入,再向三个容器中分别通入、、。维持容器的压强为,测得三种条件下容器内固体质量随温度的变化关系如图所示[已知:]。
①曲线Ⅰ表示通入的气体物质是__________。
②当容器中通入的气体物质是,温度下达到平衡时,测得固体质量为且检测不出,则反应ⅲ的_________(用最简分数式表示);若向平衡体系中充入少量,重新达到平衡后,的分压将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③当容器中通入的气体物质是,温度下达到平衡时,测得固体的质量为且检测不出,和,则和的物质的量之间的差值_______(用最简分数式表示)。
④若容器中通入的气体物质是,增大容器的压强,与的物质的量之比_______(填“增大”“减小”或“不变”,忽略压强对反应ⅰ的影响)。
【答案】(1)
(2)
(3) 增大 减小
【知识点】盖斯定律的应用、浓度对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算、复合判据
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应ⅱ+反应ⅳ×-反应ⅴ×=反应ⅲ,则反应ⅲ的焓变为:;
(2)由图可知,温度升高,焓变一定时,反应的自由能变减小,由反应的自由能变∆G =∆H –T∆S可知,该反应的熵变∆S大于0;温度低于100℃,焓变一定时,反应的自由能变∆G = ∆H –T∆S>0,所以该反应为放热反应,焓变∆H大于0;由盖斯定律可知,(反应ⅴ-反应ⅳ) ×=目标反应,则反应的焓变为: >0,所以焓变小于;
(3)3 mol氟碳铈的质量为:3 mol×219 g/mol=657 g,由铈原子个数守恒可知,氟氧化铈的质量为:3 mol×175 g/mol=525 g,三氧化二铈的质量为:3 mol××328 g/mol=492 g;
①由方程式可知,通入不参加反应的氮气,固体的质量会由657 g转化为525 g;通入氧气,会发生反应ⅰ、ⅳ、ⅴ,固体的质量会先减小后增大再减小;通入水蒸气,会发生反应:,会使固体的质量小于525 g,所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示通入的气体物质分别是水蒸气、氧气、氮气;
②由题意可知,当容器中通入的气体物质是氮气,T1温度下达到平衡时,测得固体质量为537 g且检测不出氟碳铈,说明反应ⅰ完全反应,3 mol氟碳铈焙烧完全分解生成3 mol氟氧化铈和3 mol二氧化碳,设平衡时一氧化碳的物质的量为x mol,由方程式可知,发生反应ⅱ、ⅲ,固体增加的质量为:44x-28x=537 g-525 g,解得:x=0.75,则平衡时,二氧化碳的物质的量为:3 mol-0.75 mol=2.25 mol,混合气体的总物质的量为:1 mol+0.75 mol+2.25 mol=4 mol,反应ⅲ的=;平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,若向平衡体系中充入少量二氧化碳,二氧化碳的浓度增大,反应ⅲ的平衡向正反应方向移动,一氧化碳的平衡分压增大,则由反应的平衡常数不变可知,二氧化碳的平衡分压增大;
③由题意可知,当容器中通入的气体物质是氧气,T1温度下达到平衡时,测得固体质量为537 g且检测不出氟碳铈、氟氧化铈、三氧化二铈,说明氟碳铈与氧气在高温条件下反应得到的固体为二氧化铈和三氟化铈,设二氧化铈和三氟化铈的物质的量分别为x mol和y mol,由铈原子个数守恒可得:x+y=3,由反应后固体的质量可得:172x+197y=537,解联立方程可得:x=、y=,则: mol- mol= mol;
④由方程式可知,氟氧化铈与水蒸气的反应是气体体积增大的反应、反应ⅱ是没有气体参与的反应,反应ⅲ是气体体积不变的反应,则容器中通入的气体物质是水蒸气,忽略压强对反应ⅰ的影响,增大容器的压强,氟氧化铈与水蒸气反应的平衡向逆反应方向移动,三氧化二铈的物质的量减小,而反应ⅱ和反应ⅲ的平衡不移动,三氟化铈的物质的量不变,所以的值将减小。
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辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期第一次月考模拟卷(2)
高二化学
考试时间:75分钟 满分:100分
考试范围:选择性必修一第一、二章
一、选择题(本大题共15小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.由和组成的平衡体系加压后颜色变深
B.向溶液中加入KSCN固体后,溶液颜色变深
C.天热时,打开冰镇可乐瓶盖产生大量泡沫
D.氯水光照后颜色变浅
2.关于反应:,下列说法正确的是
A.将生成物及时分离出去,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
B.使用高效催化剂可降低活化能,提高的平衡转化率
C.为了提高利用率,可以向体系中加入,使得和的平衡转化率都增大
D.反应达到平衡之后,增大体系压强(缩小体积),和均增大,但增大更明显
3.下列有关活化分子与活化能的说法正确的是
A.活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞
B.催化剂可降低反应物的活化能,但不参与化学反应
C.增大压强可使活化分子数增多,反应速率加快
D.升高温度可使活化分子百分数增加,反应速率加快
4.捕获可制得甲酸,甲酸与、等的转化关系如下图:
已知键能数据如下表:
共价键
键能/
750
358
436
463
413
下列说法正确的是
A. B.
C. D.的燃烧热为
5.时,在恒容密闭容器中充入和,发生反应: ,时反应达到平衡,此时测得容器内混合气体中的物质的量为。则下列说法错误的是
A.前内,
B.时,
C.的平衡转化率为75%
D.时,该反应的平衡常数
6.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:,下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有
①容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1;②C(g)的物质的量浓度不变;③混合气体的压强不变;
④混合气体的平均相对分子质量不变;⑤单位时间内生成n mol D,同时消耗2n mol A;⑥容器内温度不变;
⑦混合气体的密度不变;⑧某时刻且不等于零
A.②③④⑤⑦⑧ B.①③④⑤⑦⑧ C.②③④⑤⑥⑧ D.②③④⑥⑦
7.在容积不变的密闭容器中,充入0.1mol的CO2(g)和0.3mol H2(g),发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g)。得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.平衡常数:K(c)>K(b)
B.反应速率:v(a)<v(b)
C.混合气体中氧元素的质量:m(a)=m(b)=m(c)
D.混合气体的密度:ρ(a)=ρ(b)=ρ(c)
8.下列生产或实验事实得出的相应结论错误的是
选项
生产或实验事实
结论
A
压缩封装有和混合气体的注射器,气体颜色先变深后略变浅
其他条件不变,增大压强,会使化学平衡向气体减少的方向移动
B
在容积可变的密闭容器中发生反应:,把容器的容积缩小
平衡不移动
C
(橙色)(黄色)向溶液中滴入5~10滴溶液,溶液由橙色变为黄色
在碱性条件下转化为
D
溶液和溶液反应,其他条件相同,升高溶液的温度,析出硫单质所需时间缩短
其他条件不变时,升温可以加快化学反应速率
9.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.若 ,则的燃烧热为
B.若 ,则红磷比白磷稳定
C.已知 ,则固体与稀盐酸完全中和,放出的热量
D.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)=-196.6kJ·mol-1,向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡后放出热量Q>196.6kJ
10.一定温度下,在三个容积均为的恒容密闭容器中充入气体发生反应:,下列说法错误的是
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
达到平衡所需时间/s
Ⅰ
320
0.40
0.10
0.10
Ⅱ
320
0.80
Ⅲ
410
0.40
0.15
0.15
A.达到平衡时,容器Ⅰ中的平均速率
B.Ⅱ中平衡时,
C.平衡常数:容器Ⅲ>容器Ⅱ
D.起始时向容器Ⅲ中充入、、,反应向正反应方向移动
11.下列关于化学平衡图像的分析,错误的是
A.图①表示已达平衡的某反应在时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件可能是加入催化剂、也可能是等体积反应的加压
B.恒容密闭容器中发生反应:,在不同温度、压强下,平衡时体积分数如图②所示,则和两点反应速率:
C.恒容密闭容器中发生反应:,测得时的转化率(曲线Ⅱ)及平衡时的转化率(曲线Ⅰ)与温度的关系如图③所示,则温度低于时,延长反应时间可以缩小图中阴影部分的面积
D.图④曲线表示反应: ,正、逆反应的平衡常数随温度的变化
12.利用与反应能高选择性生成甲醇,体系能量随反应进程变化如图实线所示。分别与、反应的历程相似。已知:参与反应的原子质量数越大,速率越慢。下列说法错误的是
A.该反应的总反应式为
B.与反应的能量变化应为图中曲线b
C.若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.与反应,氚代甲醇的产量小于
13.温度为T时,在三个起始体积均为1 L的密闭容器中发生反应: 。达到平衡时,下列说法正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
平衡时反应物的转化率/%
Ⅰ
恒温恒容
0
0
2
1.8
10
Ⅱ
绝热恒容
2
1
0
a
m
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
n
A.a<1.8 B.b<1.8 C.m>90 D.n<90
14.25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
已知:Ⅰ.时,体系中有存在;
Ⅱ.溶液中存在①;②。
下列说法正确的是
A.反应①的平衡常数
B.溶液中始终有,且时,的值随增大而减小
C.若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大
D.若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变
15.用合成甲醇的化学方程式为 ,按照相同的物质的量测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.温度: B.的体积分数:
C.平衡常数: D.正反应速率:
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.某温度下在的密闭容器中发生下列可逆反应: 。请回答下列问题:
(1)请写出该化学反应的平衡常数表达式:______________________________;__________和纯液体物质一般不列入平衡常数表达式中。
(2)若起始时,,达到平衡时的转化率为,则在该温度下,该反应的平衡常数__________(计算结果保留一位小数)。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是__________(填字母)。
a.容器中,且保持不变
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内物质的密度保持不变
e.消耗的同时生成
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是__________(填字母)。
(5)同温度下,若起始时,,反应进行一段时间后,测得的浓度为,则此时该反应是否达到平衡状态__________(填“是”与“否”),你判断的依据是______________________________。
17.某小组设计实验方案探究影响化学反应速率的因素。
实验(一):设计实验探究浓度对化学反应速率的影响。
序号
溶液的体积/mL
硫酸溶液的体积/mL
加入蒸馏水体积/mL
水浴温度/℃
变浑浊所用时间/s
Ⅰ
10.0
10.0
0
25
Ⅱ
10.0
8.0
25
Ⅲ
10.0
10.0
0
35
回答下列问题:
(1)写出Na2S2O3溶液和稀硫酸反应的离子方程式:__________________________。实验时在实验台上垫一张白纸,其作用是________________________________________。
(2)上表中V1=________。添加蒸馏水的目的是________________________________________。
(3)实验测得,实验结论是________________________________________________。预测:________(填“>”“<”或“=”)。
实验(二):设计实验探究催化剂对化学反应速率的影响。实验装置如图所示。
药品:30%双氧水、MnO2粉末
(4)设计如下方案:
实验
30%双氧水的体积
MnO2粉末的质量
测定物理量
a
50mL
0
A1
b
V2
0.5g
A2
①上表中V2=________________。
②为了证明MnO2作催化剂,还需要补充实验:________________________________。
18.甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛应用前景。利用CO2、CH4等原料制备甲醇对于实现“碳中和”具有重要的意义。
I.制备甲醇发生反应:
(1)在催化剂X、总压时不同温度对甲醇产率影响如下图所示。
①段,甲醇产率随温度升高而增大,请依据活化分子碰撞理论解释其原因:______。
②段,产率下降的可能原因是______。
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为20%,则该反应在该温度下的平衡常数K= ______。(列出计算式即可)
II.甲烷选择性氧化制备甲醇发生的反应热化学方程式如下:
i.
ii.
(3)①补全反应iii:______。
②反应iii的平衡常数______(用表示)。
(4)与反应可得与反应能高选择性地生成甲醇。室温下当分别与反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似)。
直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则与反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”),该反应能量变化中决速步骤是______。(填“I”或“II”)
19.焙烧氟碳铈矿反应原理探究
在氮气保护下焙烧氟碳铈矿()时,涉及的主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:若向反应体系中通入后,体系中存在:
ⅳ.
ⅴ.
回答下列问题:
(1)____________________________(用含~的代数式表示)。
(2)反应的随温度变化的关系如图所示,则_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)某温度下,向三个完全相同的密闭容器中均加入,再向三个容器中分别通入、、。维持容器的压强为,测得三种条件下容器内固体质量随温度的变化关系如图所示[已知:]。
①曲线Ⅰ表示通入的气体物质是__________。
②当容器中通入的气体物质是,温度下达到平衡时,测得固体质量为且检测不出,则反应ⅲ的_________(用最简分数式表示);若向平衡体系中充入少量,重新达到平衡后,的分压将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③当容器中通入的气体物质是,温度下达到平衡时,测得固体的质量为且检测不出,和,则和的物质的量之间的差值_______(用最简分数式表示)。
④若容器中通入的气体物质是,增大容器的压强,与的物质的量之比_______(填“增大”“减小”或“不变”,忽略压强对反应ⅰ的影响)。
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