精品解析：辽宁省实验中学2025-2026学年高二上学期第一次月考 化学试卷

辽宁省实验中学2025-2026学年度上学期第一次阶段性测试 高二年级化学试卷 可能用到的相对原子质量：N：14 一、单选题(每道题只有一个正确选项，每题3分，共45分) 1. 在溶液中存在平衡：。该反应的平衡常数表达式为 A. B. C. D. 2. 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个 ①容器内温度不变 ②混合气体的密度不变 ③A的物质的量浓度不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤混合气体的压强不变 ⑥容器内B、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1 ⑦某时刻且不等于零 ⑧单位时间内生成nmol D，同时生成2nmol B A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 3. 下列图示与对应的叙述不相符的是 A. 由(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 B. 由(b)图可知石墨比金刚石稳定 C. 由(c)图可知，投料和，充分反应放出的热量为 D. 由(d)图可知，由到释放的能量为 4. MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是 A. ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B. ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0 C. ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO) D. 对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 5. 如图所示，关闭，向中各充入和，起始，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生反应：；达到平衡时，，则下列说法正确的是 A. 达到平衡时，A中压强比B中压强小 B. 达到平衡时，A中Y的转化率为10% C. 达到平衡后，向B中充入惰性气体，则B中平衡向正反应方向移动 D. 打开K，一段时间后达到新平衡时，(连通管中气体体积不计) 6. 在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol) 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3 NH3浓度(mol/L) c1 c2 c3 反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 体系压强 p1 p2 p3 反应物转化率 a1 a2 a3 下列说法正确的是 A. 2c1>c3 B. a+b=92.4 C. 2p1<p3 D. a2+a3>1 7. 利用铜-铈氧化物(：Ce是活泼金属)催化氧化除去中少量CO的可能机理如图所示。下列说法正确的是 A. 反应(ⅲ)中Cu、Ce化合价均升高 B. 铜-铈氧化物减小了反应的反应热 C. 若用参与反应，一段时间后，不可能出现在铜-铈氧化物中 D. 步骤(i)(iii)生成的机理相同 8. 、热解重整制过程中的主要反应为： I. II. 常压下，将的混合气甲，的混合气乙分别以相同流速通过反应管热解，的转化率与温度的关系如图所示。的选择性。若不考虑其他副反应，下列说法正确的是 A. 温度升高，反应I的平衡常数K减小 B. 反应的 C. 900℃时，保持通入的体积分数不变，增大可提高的转化率 D. 在1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中的选择性增大 9. 乙烯是重要的工业原材料，中科院设计并完成了催化氧化制取的新路径， 其主要反应为：反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 一定条件下，向容积为的容器中通入和，若仅考虑上述反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度、压强的关系如图所示，代表不同压强下乙烷的平衡转化率。 已知： 下列说法正确的是 A. 压强 B. 压强为、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中 C. 一定温度下，增大可提高的平衡转化率 D. 反应 10. 反应中，每生成，放出166kJ的热量，该反应的速率表达式为(k、m、n待测)，其反应包含下列两步： ①(慢) ②(快) T℃时测得有关实验数据如表： 序号 c(NO)/( mol/L) c(H2)/ ( mol/L) 速率/() Ⅰ 0.0060 0.0010 Ⅱ 0.0060 0.0020 Ⅲ 0.0010 0.0060 Ⅳ 0.0020 0.0060 下列说法正确的是 A. 整个反应速率由第②步反应决定 B. 正反应的活化能一定是①＜② C. 该反应速率表达式： D. 该反应的热化学方程式为 11. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．推动活塞探究压强对平衡的影响 D．验证对分解的催化作用 A. A B. B C. C D. D 12. 已知： 。实验测得速率方程为，(、为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4 mol 和0.6 mol 发生上述反应，测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 此反应 B. 正、逆反应活化能的大小关系为 C. 温度下的温度下的 D. 化学反应速率：c点的>b点的>a点的 13. 某小组探究KI与的反应，实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下： 编号 温度 溶液 KI溶液 1%淀粉溶液体积 出现蓝色时间 ① 1mL 40s ② 1mL 20s ③ 1mL 5s ④ 1mL 未见蓝色 下列说法正确的是 A. 由实验①②可知，增大，反应速率加快 B. 实验②③是探究浓度对反应速率的影响 C. 在被氧化过程中，不参加反应 D. 由实验①③④可知，温度升高，反应速率越慢 14. 当1，3­丁二烯和溴单质以物质的量之比为1:1加成时，其反应机理及能量变化如下： 不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表： 实验编号 反应条件 反应时间 产物中A的物质的量分数 产物中B的物质的量分数 1 -15℃ T min 62% 38% 2 25℃ T min 12% 88% 下列分析不合理的是 A. 产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争 B. 实验1测定产物组成时，体系一定已达平衡状态 C. 相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快 D. 实验1在T min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B 15. 采用热分解法脱除沼气中的过程中涉及的主要反应为 反应Ⅰ： kJ⋅mol 反应Ⅱ： kJmol 保持100kPa不变，将与按2∶1体积比投料，并用稀释，在不同温度下反应达到平衡时，所得、与的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. 反应的 kJ⋅mol B. 曲线Y代表的是的平衡体积分数 C. 高于1050℃时，平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小 D. 1050℃下反应，增大体系的压强，平衡后H₂的体积分数可能达到0.07 二、填空题(共55分) 16. 化学反应往往伴随着能量变化。通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题： （1）某实验小组进行图甲所示实验，a中温度应______(填“升高”或“降低”)。反应过程______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 （2）以为催化剂的光热化学循环分解反应，为温室气体减排提供了一个新途径，已知该反应的机理及相关化学键的键能(气态分子中1 mol化学键断裂或形成所吸收或放出的能量)数据如下： 化学键 键能/ (CO中的碳氧键) 1072 (中的氧氧键) 495 (中的碳氧键) 799 ①上述过程中，能量的变化形式是由______转化为化学能。 ②反应 ______。 （3）稀硫酸与稀溶液在如图所示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。 ①仪器a的名称为______。隔热层及杯盖的作用是______。 ②整理实验数据，计算得到实验中生成1 mol水时，放出50.16 kJ的热量，查阅资料得到理论上应放出57.3 kJ的热量，与资料数据产生偏差的原因不可能是______(填标号)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．读取和溶液完全混合后的最高温度 c．分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的起始温度 17. 利用、为原料合成的主要反应如下。 Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题： （1）已知反应Ⅲ的平衡常数，写出反应Ⅲ的热化学方程式__________。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性[]随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示选择性的曲线是_______(填“”或“”)，平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是_______________________________________。 ②生成的最佳条件是_____(填标号)。 a．220°C，     b．220°C， c．320°C，     d．320°C， （3）一定温度下，向压强恒为p MPa的密闭容器中通入和，充分反应后，测得平衡转化率为a，选择性为b，该温度下反应Ⅱ的平衡常数_____(用含有a、b的式子表示)。 （4）向压强恒为3.0 MPa的密闭容器中通入反应混合气，在催化作用下只发生反应Ⅰ，测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。 ①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是__________。 ②223°C时，的平均反应速率_______。 18. 乙烯和丙烯都是重要的化工原料，甲醇和丙烷共反应制备乙烯和丙烯可大幅度降低能耗，该反应体系中存在如下反应： I．C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+124.20kJ/mol Ⅱ.C3H8(g)CH4(g)+C2H4(g) ΔH2=+81.25 kJ/mol Ⅲ.CH4(g)+C2H4(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH3 Ⅳ.CH3OH(g)+H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH4=-115.93 kJ/mol （1）ΔH3=___________。 （2）630℃时，向盛有催化剂的真空容器中充入1molC3H8(g)，保持容器压强为0.1MPa，进行反应，当反应达到平衡时，C3H8(g)的转化率为60%，C2H4(g)的平衡分压为0.0125MPa。 ①此时p(C3H6)=___________，反应Ⅱ的分压平衡常数为Kp=___________MPa。 ②若向上述平衡体系中充入N2(g)，再次达到平衡时C3H8(g)的转化率___________(填“>”“<”或“=”)60%，其原因为___________。此时将会___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）若向盛有催化剂的真空容器中按物质的量之比4：1：1充入C3H8(g)、CH3OH(g)和H2O(g)，仍在容器压强为0.1MPa下进行反应，平衡体系中C2H4(g)和C3H6(g)的体积分数随温度(T)的变化如图所示。解释300℃后，C3H6(g)的体积分数随温度(T)的变化的原因为___________；甲醇的作用为___________。 19. 利用接触法制硫酸产生的废钒催化剂制备钒(Ⅳ)的一种工艺如图所示。 已知：钒(Ⅳ)在水溶液中的存在形态与的关系如下。 （1）“还原”过程中，HCOOH转化为__________(填化学式)。 （2）25℃时，萃取钒(Ⅳ)的过程示意图如下： 注：有机相和水相的分配比；钒的萃取率 ①萃取平衡为，其中表示有机相。萃取平衡表达式为__________。 ②利用溶液调节水相初始，从1调至4的过程中，钒的萃取率先增大后减小的原因是随着增大，________________(从平衡移动的角度分析，下同)：过大，__________。 ③维持水相，分别测得萃取剂、、的随的变化曲线如图所示。“■”表示的萃取剂是__________(填“A”“B”或“C”)。 萃取剂 A B C 结构 ④若使用萃取剂“■”，在水相条件下，若要使有机相和水相的分配比D不低于10，则平衡时有机相至少为__________。[已知] 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省实验中学2025-2026学年度上学期第一次阶段性测试 高二年级化学试卷 可能用到的相对原子质量：N：14 一、单选题(每道题只有一个正确选项，每题3分，共45分) 1. 在溶液中存在平衡：。该反应的平衡常数表达式为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】平衡常数书写规则为生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积，纯液体、固体不写入平衡常数表达式。反应中，为液态水，不计入式子，因此该反应的平衡常数表达式为，故选D。 2. 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个 ①容器内温度不变 ②混合气体的密度不变 ③A的物质的量浓度不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤混合气体的压强不变 ⑥容器内B、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1 ⑦某时刻且不等于零 ⑧单位时间内生成nmol D，同时生成2nmol B A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】C 【解析】 【详解】①该反应在绝热恒容容器中进行，任何化学反应都伴随着能量变化，即反应吸热或者放热，反应前后有温度的升高或降低，当温度不变时可判断反应达到平衡状态，①正确； ②混合气体的密度等于混合气体的总质量与容器体积之比，体系为恒容体系，由于A为固体，根据质量守恒规律，建立平衡过程中气体的总质量增大，恒容容器中混合气体的密度增大，当密度不变时，反应达到平衡，②正确； ③A为固体，反应过程中浓度保持恒定，A的浓度不变时不能判断反应达到平衡，③不正确； ④A呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，混合气体分子总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不变时，表明反应达到平衡状态，④正确； ⑤该反应前后气体分子数不变，建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变，由于是绝热容器，建立平衡过程中容器温度变化，混合气体压强发生变化，当混合气体压强不变时，表明反应达到平衡，⑤正确； ⑥达到平衡时B、C、D的浓度保持不变，但不一定等于2∶1∶1，即不一定达到平衡状态，⑥不正确； ⑦某时刻且不等于零，没有指明是正反应速率还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，⑦不正确； ⑧单位时间内生成nmol D一定消耗2nmol B，同时生成2nmol B，B的浓度不变时，表明反应达到平衡状态，⑧正确； 综上，正确的是①②④⑤⑧，共5个； 故答案选C。 3. 下列图示与对应的叙述不相符的是 A. 由(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 B. 由(b)图可知石墨比金刚石稳定 C. 由(c)图可知，投料和，充分反应放出的热量为 D. 由(d)图可知，由到释放的能量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应，反应物能量生成物能量，A不符合题意； B．金刚石能量石墨能量，能量越低越稳定，石墨比金刚石稳定，B不符合题意； C．是可逆反应，和不能完全转化，充分反应放出的热量小于，C符合题意； D．图中A→B过程需吸收吸收的能量，；B→C过程放出能量，，根据盖斯定律，总反应的焓变等于分步反应焓变的加和，则，由于总反应为放热反应，，则A到C释放的能量为：，D不符合题意； 故选C。 4. MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是 A. ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B. ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0 C. ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO) D. 对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 【答案】C 【解析】 【详解】根据盖斯定律，得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径，所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。 A. ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量，离子键强度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A项正确； B. ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2−和CO2吸收的能量，与M2+无关，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B项正确； C.由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0，而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量，ΔH3为负值，CaO的离子键强度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0，C项错误； D.由上分析可知ΔH1+ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，D项正确。 故答案选C。 5. 如图所示，关闭，向中各充入和，起始，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生反应：；达到平衡时，，则下列说法正确的是 A. 达到平衡时，A中压强比B中压强小 B. 达到平衡时，A中Y的转化率为10% C. 达到平衡后，向B中充入惰性气体，则B中平衡向正反应方向移动 D. 打开K，一段时间后达到新平衡时，(连通管中气体体积不计) 【答案】D 【解析】 【分析】依题意可知，A是恒压容器，B是恒容容器。VA从起始aL到平衡时0.9aL，说明达到平衡时，反应消耗的反应物Y，可列三段式：，A和B容器发生同样的反应，B中压强降低，导致平衡向逆反应方向移动。 【详解】A．达到平衡时，A中压强不变，B中压强减小，则A中压强比B中压强大，A错误； B．据分析，达到平衡时，A中Y的转化率为=30%，B错误； C．达到平衡后，向B中充入惰性气体，由于B是恒容容器，各反应物浓度不变，则B中平衡不移动，C错误； D．容器A和B在相同温度和催化剂的条件下，打开K，两容器可看作一个恒压容器，一段时间后达到新平衡时，容器B中的气体体积也要减少0.1aL，则(连通管中气体体积不计)，D正确； 故选D。 6. 在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol) 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3 NH3浓度(mol/L) c1 c2 c3 反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 体系压强 p1 p2 p3 反应物转化率 a1 a2 a3 下列说法正确的是 A. 2c1>c3 B. a+b=92.4 C. 2p1<p3 D. a2+a3>1 【答案】B 【解析】 【分析】恒温恒容状态下，对于反应前后气体分子数不等的可逆反应，只改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边的物质的量与原平衡相同，则二者等效；本题中，甲乙两组投料，换算成只投N2和H2，乙组换算值与甲组原始值对应相同，所以甲乙两组投料反应达到平衡时，平衡等效； 平衡等效，同种物质在两个平衡中的体积分数(或物质的量分数)对应相等，如果还是恒温恒容，则同种物质c值、n值、m值均对应相等，反应体系气体总物质的量相等，容器压强相等；故此本题中c1=c2，p1=p2； 对于丙组投料，相当于在乙组投料的基础上，再向恒温恒容容器内加入等量的NH3，那么，丙组容器内，反应起始压强是乙组2倍，反应物浓度是乙组2倍，其效果相当于乙组投料之后，容器容积压缩至原容积一半后的反应起始状态，故丙组投料达到的平衡状态也相当于是乙组投料反应达到平衡后，容器容积压缩一半后再次达到平衡时的状态； 【详解】A．乙组投料达到平衡时NH3浓度是c2，则n(NH3)=c2V，若此时压缩容器容积至原有一半，根据反应特征，平衡向生成NH3的方向移动，新平衡中NH3的物质的量上升，其数值要大于，故新平衡中NH3的浓度，即c’>2c2；根据分析，丙组投料所达平衡与此新平衡等效，所以有c3=c’，又由分析得到的c1=c2，最终推得2c1<c3，描述错误，不符题意； B．将甲组初始投料看作状态A，乙组初始投料看作状态B，将两组反应均可达到的那个等效的平衡状态看作状态C；则由状态A转化到状态B其∆H=-92.4kJ/mol，由状态A转化到状态C其∆H1=-akJ/mol，由状态B转化到状态C其∆H2=+bkJ/mol，那么由状态C转化到状态B其∆H2’=-bkJ/mol；根据盖斯定律，由状态A经状态C再转化到状态B，与由状态A直接转化到状态B，正好属于反应热与反应途径无关，只与反应始末状态有关，反应始末状态不变，则反应热相同，所以，推得a+b=92.4，描述正确，符合题意； C．推理思路同选项A，乙组投料反应达到平衡，容器内压强是p2，则根据阿伏加德罗定律，，若此时压缩容器容积至原容积一半，新平衡会向着生成NH3方向移动，新平衡中，且新平衡中气体总的物质的量小于原平衡中气体总的物质的量()，推得，而根据分析我们可知，丙组投料反应所达平衡与此新平衡等效，故有，所以推得，描述错误，不符题意； D．题目中并未给出乙组投料达到平衡时的具体数值，所以其NH3的转化率a2具体大小无从确定，根据平衡关系分析可知，a3数值比a2更小，但a2+a3数值是大于1还是小于1依然无法确定，故此选项描述错误，不符题意； 综上，本题选B。 【点睛】本题原型出自2010年江苏高考化学卷第14题，该题是一道不定项选择，内容与本题差异只在D选项，原题D选项内容是“D．a1+a3<1”。同学们如果有兴趣，可以分析一下，这个选项是否符合题目要求。 该选项解析如下： 先利用表中数据，分别建立甲乙两组投料的三段式： ， 根据分析，甲组投料反应平衡与乙组投料反应平衡等效，故各物质n值对应相等，则根据N2物质的量关系有1-a1=a2，推得a1+a2=1；丙组投料反应所达平衡与乙组投料所达平衡加压后新平衡等效，根据前几个各项选项的分析，丙组投料达到平衡后，NH3的转化率更低，a3<a2，所以a1+a3<1。 7. 利用铜-铈氧化物(：Ce是活泼金属)催化氧化除去中少量CO的可能机理如图所示。下列说法正确的是 A. 反应(ⅲ)中Cu、Ce化合价均升高 B. 铜-铈氧化物减小了反应的反应热 C. 若用参与反应，一段时间后，不可能出现在铜-铈氧化物中 D. 步骤(i)(iii)生成的机理相同 【答案】A 【解析】 【分析】反应(i)CO与催化剂作用生成二氧化碳，得到O原子，催化剂失去O原子形成一个空位，反应(ii)氧气与CO共同与催化剂作用，O2中的O原子结合了催化剂，反应(iii)氧原子填充了催化剂的空位，同时释放出二氧化碳。 【详解】A．反应(ⅲ)中氧原子填充了催化剂的空位，由化合价代数和为零可知，Cu、Ce化合价均升高，A正确； B．铜-铈氧化物是催化剂，能改变反应速率，但不影响反应热，B错误； C．由图可知，在反应(ii)中氧分子和催化剂铜-铈氧化物中的空位结合，反应后1个氧原子进入空位，故一段时间后，可能出现在铜-铈氧化物中，C错误； D．反应(i)中CO与催化剂作用生成二氧化碳，反应(ⅲ)中CO与O2的反应生成CO2，机理不相同，D错误； 故选A。 8. 、热解重整制过程中的主要反应为： I. II. 常压下，将的混合气甲，的混合气乙分别以相同流速通过反应管热解，的转化率与温度的关系如图所示。的选择性。若不考虑其他副反应，下列说法正确的是 A. 温度升高，反应I的平衡常数K减小 B. 反应的 C. 900℃时，保持通入的体积分数不变，增大可提高的转化率 D. 在1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中的选择性增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应I为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数K增大，A错误； B．反应II -反应I得，，B错误； C．的混合气甲，的混合气乙，甲乙中硫化氢的体积分数相同，均为，由图可知，温度低于1000℃时，不改变硫化氢的体积分数，加了甲烷的情况下，硫化氢的转化率在甲乙中相同，即900℃时，增大，的转化率不变，C错误； D．温度高于1000℃时，随着温度升高，乙中硫化氢的转化率增大较甲中更快，乙中加了甲烷，说明反应II影响较大，即在温度1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中的选择性增大，D正确； 故选D。 9. 乙烯是重要的工业原材料，中科院设计并完成了催化氧化制取的新路径， 其主要反应为：反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 一定条件下，向容积为的容器中通入和，若仅考虑上述反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度、压强的关系如图所示，代表不同压强下乙烷的平衡转化率。 已知： 下列说法正确的是 A. 压强 B. 压强为、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中 C. 一定温度下，增大可提高的平衡转化率 D. 反应 【答案】B 【解析】 【分析】根据图像可知，L1和L2是乙烷转化率随温度变化的等压线，结合两个方程式的气体分子数变化可推断L1和L2的压强大小；根据图像中温度为T时，L1等压线乙烷转化率为50%，其中乙烯的选择性为80%，列出两个选择性反应的三段式可进行相关计算。 【详解】A．Ⅰ和Ⅱ反应前后气体分子数都增大，相同温度下，压强越大都有利于Ⅰ和Ⅱ反应的平衡逆移，乙烷的转化率减小，由图像可知，L2压强大乙烷转化率低，A错误； B．根据题意和分析，Ⅰ和Ⅱ反应的三段式为：，，平衡时混合气体中，B正确； C．一定温度下，增大 ，C2H6的平衡转化率下降，C错误； D．反应 ΔH=2ΔH1-ΔH2，D错误； 答案选B。 【点睛】选择性的两个反应的平衡三段式要注意：相同物质的平衡量唯一且相同，按选择性比例列出相应反应的转变量，相同反应物的平衡量是起始量减去两次的消耗量，相同生成物的平衡量是起始量加上两次的生成量。 10. 反应中，每生成，放出166kJ的热量，该反应的速率表达式为(k、m、n待测)，其反应包含下列两步： ①(慢) ②(快) T℃时测得有关实验数据如表： 序号 c(NO)/( mol/L) c(H2)/ ( mol/L) 速率/() Ⅰ 0.0060 0.0010 Ⅱ 0.0060 0.0020 Ⅲ 0.0010 0.0060 Ⅳ 0.0020 0.0060 下列说法正确的是 A. 整个反应速率由第②步反应决定 B. 正反应的活化能一定是①＜② C. 该反应速率表达式： D. 该反应的热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．整个反应速率由慢反应决定，根据题意可知第①步反应是慢反应，第②步反应是快反应，因此整个反应速率由第①步反应决定，A错误； B．反应的活化能越大，发生反应需要的能量就越高，反应就越不容易发生，反应速率越慢。由于反应①是慢反应，反应②是快反应，说明正反应的活化能一定是①＞②，B错误； C．根据反应I、II可知：在c(NO)不变时，c(H2)是原来的2倍，速率也是原来的2倍，说明反应速率v与c(H2)呈正比；故反应III、IV可知：在c(H2)不变时，c(NO)是原来的2倍，反应速率v是原来的4倍，则速率与c(NO)的平方呈正比。再利用反应I，将c(NO)、c(H2)的带入速率公式，可得速率常数k=5 000，所以该反应速率表达式：v=5 000c2(NO)·c(H2)，C正确； D．7 g N2的物质的量是n(N2)==0.25 mol，根据题意每生成7 g N2，放出166 kJ的热量，则反应产生1 mol N2，反应放出的热量Q==664 kJ，所以该反应的热化学方程式可表示为：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-664 kJ·mol-1，D错误； 故答案选C。 11. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．推动活塞探究压强对平衡的影响 D．验证对分解的催化作用 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．两个圆底烧瓶中的可逆反应相同，只有温度这一反应条件不同，则反应达到平衡后两个烧瓶中气体颜色不同，可以达到验证温度对化学平衡的影响的目的，A符合题意； B．具有强氧化性，可以将亚硫酸氢根离子氧化成硫酸根离子，其自身被还原成，但此反应无明显现象，则无法探究浓度对化学反应速率的影响，B不符合题意； C．为反应前后气体物质的量不变的反应，则推动活塞时压强的变化不能引起化学平衡发生移动，因此无法通过针管内气体颜色的变化来探究压强对平衡的影响，C不符合题意； D．影响分解速率的外因既有温度，又有氯化铁催化剂，不符合控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响，故无法验证是否有催化作用，D不符合题意； 故选A。 12. 已知： 。实验测得速率方程为，(、为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4 mol 和0.6 mol 发生上述反应，测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 此反应 B. 正、逆反应活化能的大小关系为 C. 温度下的温度下的 D. 化学反应速率：c点的>b点的>a点的 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据先拐先平衡规律可知，，时大，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，，A错误； B．由于该反应逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，，故正逆反应活化能的大小关系为，B错误； C．当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，，，由选项的分析可知：，升高温度，平衡逆向移动，值减小，则温度下的温度下的，C错误； D．，点未达平衡状态，点达平衡状态，正逆反应速率相等且，点温度和反应物浓度均大于点，反应速率大于点，故化学反应速率：，D正确； 故选D。 13. 某小组探究KI与的反应，实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下： 编号 温度 溶液 KI溶液 1%淀粉溶液体积 出现蓝色时间 ① 1mL 40s ② 1mL 20s ③ 1mL 5s ④ 1mL 未见蓝色 下列说法正确的是 A. 由实验①②可知，增大，反应速率加快 B. 实验②③是探究浓度对反应速率的影响 C. 在被氧化过程中，不参加反应 D. 由实验①③④可知，温度升高，反应速率越慢 【答案】A 【解析】 【分析】反应速率与温度、浓度、催化剂等有关，一般而言，温度越高反应速率越快，浓度越大反应速率越快，催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率；探究实验条件对KI与的反应速率的影响，需采用控制变量法。 【详解】A．实验①②温度相同，H2SO4浓度和体积相同，KI溶液的浓度从0.40mol/L增至0.80mol/L，出现蓝色时间从40s缩短至20s，说明c(I-)增大使反应速率加快，A正确； B．实验②③中温度不同、KI溶液的浓度也不同，变量不唯一，无法单独探究浓度对反应速率的影响，B错误； C．根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可确定该反应过程中的离子方程式为4I-+ O2 + 4H+ = 2I2 + 2H2O，H+作为反应物参与了反应，C错误； D．实验①→③温度升高(20℃→50℃)，反应速率加快(40s→5s)；实验④(100℃)未见蓝色可能因I2被进一步氧化，而非速率变慢，D错误； 故选A。 14. 当1，3­丁二烯和溴单质以物质的量之比为1:1加成时，其反应机理及能量变化如下： 不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表： 实验编号 反应条件 反应时间 产物中A的物质的量分数 产物中B的物质的量分数 1 -15℃ T min 62% 38% 2 25℃ T min 12% 88% 下列分析不合理的是 A. 产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争 B. 实验1测定产物组成时，体系一定已达平衡状态 C. 相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快 D. 实验1在T min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B 【答案】B 【解析】 【详解】A．产物A、B分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，由题表知，活性中间体C在不同温度下生成A、B的量不同，但A、B的总量不变，故由中间体C生成A、B的反应互相竞争，A项正确； B．实验1测定产物组成时，不能确定各物质含量保持不变，体系不一定达平衡状态，B项错误； C．从图象中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体C生成产物A的活化能较小，则速率更快，C项正确； D．实验1在Tmin时，若升高温度至25℃，产物中B的物质的量分数增大，说明升温部分产物A会经活性中间体C转化成产物B，D项正确； 故选B。 15. 采用热分解法脱除沼气中的过程中涉及的主要反应为 反应Ⅰ： kJ⋅mol 反应Ⅱ： kJmol 保持100kPa不变，将与按2∶1体积比投料，并用稀释，在不同温度下反应达到平衡时，所得、与的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. 反应的 kJ⋅mol B. 曲线Y代表的是的平衡体积分数 C. 高于1050℃时，平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小 D. 1050℃下反应，增大体系的压强，平衡后H₂的体积分数可能达到0.07 【答案】C 【解析】 【分析】根据反应Ⅰ和反应Ⅱ，利用盖斯定律可得： kJ⋅mol，将与按2∶1体积比投料，并用稀释，在不同温度下反应达到平衡时，由于是反应Ⅰ的生成物同时又是反应Ⅱ的反应物，因此曲线Y是。950℃-1050℃时，以反应Ⅰ为主，随着温度升高，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，所以的体积分数会增大，1050℃-1150℃之间，反应Ⅱ速率增大的幅度大于反应Ⅰ，的体积分数会减小。根据方程式中的数量关系，曲线Z为，曲线X为。 【详解】A．根据反应Ⅰ和反应Ⅱ，利用盖斯定律可得： kJ⋅mol，A错误； B．由分析可知曲线Y代表的是的平衡体积分数，B错误； C．1050℃-1150℃之间，与的体积分数差值越来越小，所以平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小，C正确； D．1050℃下反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体体积增大的反应，增大体系的压强，平衡会逆向移动，平衡后H₂的体积分数小于0.07，D错误； 故选C。 二、填空题(共55分) 16. 化学反应往往伴随着能量变化。通过深入研究这些变化，可以更好地理解和利用化学反应，为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题： （1）某实验小组进行图甲所示实验，a中温度应______(填“升高”或“降低”)。反应过程______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 （2）以为催化剂的光热化学循环分解反应，为温室气体减排提供了一个新途径，已知该反应的机理及相关化学键的键能(气态分子中1 mol化学键断裂或形成所吸收或放出的能量)数据如下： 化学键 键能/ (CO中的碳氧键) 1072 (中的氧氧键) 495 (中的碳氧键) 799 ①上述过程中，能量的变化形式是由______转化为化学能。 ②反应 ______。 （3）稀硫酸与稀溶液在如图所示装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。 ①仪器a的名称为______。隔热层及杯盖的作用是______。 ②整理实验数据，计算得到实验中生成1 mol水时，放出50.16 kJ的热量，查阅资料得到理论上应放出57.3 kJ的热量，与资料数据产生偏差的原因不可能是______(填标号)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．读取和溶液完全混合后的最高温度 c．分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的起始温度 【答案】（1） ①. 升高 ②. b （2） ①. 太阳能(光能)和热能 ②. （3） ①. 玻璃搅拌器 ②. 保温隔热，减少热量损失 ③. b 【解析】 【分析】反应热的测定实验为定量测定实验，需要准确测量的数据有：酸的体积、初始温度；碱的体积、初始温度、酸碱混合后的最高温度；反应的误差分析应根据公式，仔细分析错误操作对公式中物理量的影响，据此分析回答。 【小问1详解】 a中盐酸与铝反应，属于放热反应，温度升高；b中氢氧化钡晶体与氯化铵反应，是典型的吸热反应，温度降低；吸热反应的能量变化特点是：反应物总能量低于生成物总能量，图乙表示吸热反应，所以b中反应的能量变化可用图乙表示； 【小问2详解】 ①根据反应机理“以为催化剂的光热化学循环分解CO2反应”可知：上述过程中，能量的变化形式是由太阳能(光能)和热能转化为化学能； ②根据反应热=反应物的总键能—生成物的总键能，分解反应的化学方程式为； 【小问3详解】 ①仪器a是玻璃搅拌器。隔热层及杯盖的作用是保温隔热，减少热量损失； ②由题意可知，实验的反应热数值比理论数据偏小，推测在测定过程中有能量损失： a．实验装置保温、隔热效果差，则发生热量散失，导致测定结果偏低，a不符合题意； b．在测定中和热的实验中，温度计用于测量反应物的初始温度和反应过程中混合溶液的最高温度，操作正确，不是导致结果偏低的原因，b符合题意； c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，造成热量散失，导致测定结果偏低，c不符合题意； d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的起始温度，造成硫酸的起始温度的测定值偏高，使计算出的温度差值偏小，放出的热量计算值偏小，导致测定结果偏低，d不符合题意； 故选b。 17. 利用、为原料合成的主要反应如下。 Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题： （1）已知反应Ⅲ的平衡常数，写出反应Ⅲ的热化学方程式__________。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性[]随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示选择性的曲线是_______(填“”或“”)，平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是_______________________________________。 ②生成的最佳条件是_____(填标号)。 a．220°C，     b．220°C， c．320°C，     d．320°C， （3）一定温度下，向压强恒为p MPa的密闭容器中通入和，充分反应后，测得平衡转化率为a，选择性为b，该温度下反应Ⅱ的平衡常数_____(用含有a、b的式子表示)。 （4）向压强恒为3.0 MPa的密闭容器中通入反应混合气，在催化作用下只发生反应Ⅰ，测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。 ①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是__________。 ②223°C时，的平均反应速率_______。 【答案】（1）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH=-92.4kJ/mol （2） ①. L1 ②. 反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，CO2平衡转化率随温度的升高而增大 ③. c （3） （4） ①. 温度较低时，反应速率较慢，反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快，CH3OH时空收率增大，当温度较高，反应速率较快，反应达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的转化率减小，CH3OH时空收率减小 ②. 0.6 【解析】 【小问1详解】 已知反应Ⅲ的平衡常数，由盖斯定律可知，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ，则热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 。 【小问2详解】 ①反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的选择性减小，则表示CH3OH选择性的曲线是L1，L2代表CO2平衡转化率随温度变化的曲线，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，CO2平衡转化率随温度的升高而增大； ②由图可知，320°C、时，CH3OH选择性较大，同时CO2的转化率也较大，故选c。 【小问3详解】 根据已知条件列出“三段式”：、，充分反应后，测得平衡转化率为，CH3OH选择性为，解得x=ab mol、y=(a-ab) mol，则平衡时n(CO2)=(1-a) mol、n(H2)=(3-a-2ab) mol、n(CO)=(a-ab) mol、n(H2O)= a mol、n(CH3OH)=ab mol，气体物质总物质的量为(4-2ab) mol，则该温度下反应II的平衡常数为。 【小问4详解】 ①温度较低时，反应速率较慢，反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快，CH3OH时空收率增大，当温度较高，反应速率较快，反应达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的产率减小，CH3OH时空收率减小，因此CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小； ②223°C时，CH3OH时空收率为0.2 [(mol·h-1)/mol]，则H2的平均反应速率为=0.2 [(mol·h-1)/mol]×1 mol×3=0.6mol·h-1 。 18. 乙烯和丙烯都是重要的化工原料，甲醇和丙烷共反应制备乙烯和丙烯可大幅度降低能耗，该反应体系中存在如下反应： I．C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+124.20kJ/mol Ⅱ.C3H8(g)CH4(g)+C2H4(g) ΔH2=+81.25 kJ/mol Ⅲ.CH4(g)+C2H4(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH3 Ⅳ.CH3OH(g)+H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH4=-115.93 kJ/mol （1）ΔH3=___________。 （2）630℃时，向盛有催化剂的真空容器中充入1molC3H8(g)，保持容器压强为0.1MPa，进行反应，当反应达到平衡时，C3H8(g)的转化率为60%，C2H4(g)的平衡分压为0.0125MPa。 ①此时p(C3H6)=___________，反应Ⅱ的分压平衡常数为Kp=___________MPa。 ②若向上述平衡体系中充入N2(g)，再次达到平衡时C3H8(g)的转化率___________(填“>”“<”或“=”)60%，其原因为___________。此时将会___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）若向盛有催化剂的真空容器中按物质的量之比4：1：1充入C3H8(g)、CH3OH(g)和H2O(g)，仍在容器压强为0.1MPa下进行反应，平衡体系中C2H4(g)和C3H6(g)的体积分数随温度(T)的变化如图所示。解释300℃后，C3H6(g)的体积分数随温度(T)的变化的原因为___________；甲醇的作用为___________。 【答案】（1）+42.95kJ/mol （2） ①. 0.025MPa ②. 0.00625 ③. > ④. Ⅰ和Ⅱ均为气体分子数增大的反应，充入的N2降低了各组分的分压，平衡正向移动 ⑤. 不变 （3） ①. 反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ(温度升高，反应Ⅳ平衡逆向移动，H2浓度增大使平衡逆向移动)(合理答案即可) ②. 在低温区通过反应Ⅳ拉动反应Ⅰ的发生(或生成CH4，不利于反应Ⅱ的发生)(合理答案即可) 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应Ⅲ=反应I-反应Ⅱ，ΔH3=ΔH1-ΔH2=+42.95 kJ/mol 。 【小问2详解】 ①根据信息可知转化的C3H8(g)的物质的量为1mol×60%=0.6mol，此时容器中气体的总物质的量为1.6mol，C2H4(g)的物质的量为×1.6mol=0.2mol，则C3H6(g)的物质的量为0.4mol，其分压为×0.1MPa=0.025MPa．反应Ⅱ的分压平衡常数为Kp==0.00625MPa。 ②若向上述平衡体系中充入N2，再次达到平衡时C3H8(g)的转化率大于60%，因为Ⅰ和Ⅱ均为气体分子数增大的反应，充入惰性的气体降低了各组分的分压，平衡正向移动；因为反应Ⅰ和Ⅱ的分压平衡常数为定值，则此时保持不变。 【小问3详解】 300℃后，C3H8(g)的体积分数随温度(T)变化的原因为反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ(温度升高，反应Ⅳ平衡逆向移动，H2浓度增大使平衡逆向移动)；甲醇的作用为在低温区通过反应Ⅳ拉动反应Ⅰ的发生(或生成CH4，不利于反应Ⅱ的发生)。 19. 利用接触法制硫酸产生的废钒催化剂制备钒(Ⅳ)的一种工艺如图所示。 已知：钒(Ⅳ)在水溶液中的存在形态与的关系如下。 （1）“还原”过程中，HCOOH转化为__________(填化学式)。 （2）25℃时，萃取钒(Ⅳ)的过程示意图如下： 注：有机相和水相的分配比；钒的萃取率 ①萃取平衡为，其中表示有机相。萃取平衡表达式为__________。 ②利用溶液调节水相初始，从1调至4的过程中，钒的萃取率先增大后减小的原因是随着增大，________________(从平衡移动的角度分析，下同)：过大，__________。 ③维持水相，分别测得萃取剂、、的随的变化曲线如图所示。“■”表示的萃取剂是__________(填“A”“B”或“C”)。 萃取剂 A B C 结构 ④若使用萃取剂“■”，在水相条件下，若要使有机相和水相的分配比D不低于10，则平衡时有机相至少为__________。[已知] 【答案】（1） （2） ①. ②. 减少，萃取平衡正向移动，钒的萃取率增大 ③. 转化为，导致减小，萃取平衡逆向移动，钒的萃取率减小 ④. A ⑤. 0.01 【解析】 【分析】根据流程图和已知，可知V2O5经酸浸转化为，随后经HCOOH还原为VO2+，利用H2R2和煤油组成的体系，VO2+与H2R2反应生成VOR2(HR)2，进入有机相，实现钒与其他杂质的初步分离，加入H2SO4，打破萃取平衡，使VOR2(HR)2分解，VO2+重新进入无机相，完成钒的富集与回收。 【小问1详解】 根据分析，“还原”过程中，经HCOOH还原为VO2+，发生的离子方程式为：，即HCOOH转化为； 【小问2详解】 ①，萃取平衡表达式K为； ②pH从1调至4的过程中，随着pH增大，氢离子浓度减小，萃取平衡正向移动，钒的萃取率增大；pH过大，转化为其他非的钒(Ⅳ)水相存在形态，导致减小，萃取平衡逆向移动，钒的萃取率减小； ③根据萃取反应的离子方程式，萃取剂中氢氧键断裂失去氢离子，剩余部分与结合，由萃取剂A．B．C的结构可知，A中氧原子更多，吸电子作用更大，使得其中的氢氧键更易断裂，因此，萃取剂A萃取效果最好，故答案选A； ④根据坐标值(-1.0，1.03)可以计算萃取平衡常数， ，当时，，得，则平衡时有机相至少为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $