精品解析:天津市第一中学2026-2027学年高二上学期第一次月考考试 化学试题
2026-10-05
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内容正文:
2026~2027学年第一学期第一次月考考试
高二化学
2026.10
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 S 32
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 天津冬季集中供热的热源主要来自燃料燃烧。下列过程属于放热反应的是
A. 氢气在氧气中燃烧
B. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合搅拌
C. 碳酸钙高温分解
D. 碳与二氧化碳在高温下反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢气在氧气中燃烧属于燃烧反应,是典型的放热反应,A正确;
B.和晶体混合搅拌是高中阶段明确要求掌握的经典吸热反应,B错误;
C.碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,是吸热反应,C错误;
D.碳与二氧化碳在高温下生成一氧化碳,属于典型的吸热化合反应,D错误;
故选A。
2. 在25℃和101kPa下,1g完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.2 mol完全燃烧生成液态水放出热量为,放热反应为负值,生成物为液态水,热化学方程式书写符合要求,A正确;
B.反应前后氢原子不守恒,且1 mol完全燃烧生成液态水放出热量为285.8 kJ,数值错误,B错误;
C.题干明确反应生成液态水,该选项生成物为气态水,数值不符合实际,C错误;
D.反应前后氢原子不守恒,燃烧为放热反应应为负值,且生成物为气态水,D错误;
故选A。
3. 某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为50mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.50mol/LNaOH溶液,下列说法不正确的是
A. 为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B. 测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测NaOH溶液的温度
C. 实验中可以分多次把NaOH溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D. 实验中将最高温度记为反应后体系的温度
【答案】C
【解析】
【详解】A.测定中和热时,为保证盐酸完全被中和,通常使溶液稍过量,该操作合理,A正确;
B.测量盐酸温度后,若温度计上残留的酸未冲洗干净就测量溶液温度,会导致酸碱提前反应放热,使初始温度测量值偏高,还会损失反应总热量,因此需冲洗干净再测量,B正确;
C.若分多次把溶液倒入量热计中,会导致反应过程中热量大量散失到环境中,测得的反应后最高温度偏低,中和热测定误差大,应一次性快速倒入,C错误;
D.中和反应为放热反应,反应完全时体系温度达到最高,后续因散热温度下降,因此将最高温度记为反应后体系的温度,D正确;
答案选C。
4. 火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮(),反应的热化学方程式为: 。下列说法不正确的是
A. 形成键吸收能量 B. X为
C. D. 反应物的总键能小于生成物的总键能
【答案】A
【解析】
【详解】A.形成键放出能量,A错误;
B.由原子守恒可知,中X为,B正确;
C.偏二甲肼与反应可以用于发射火箭,说明该反应为放热反应,,C正确;
D.该反应是放热反应,则反应物的总键能小于生成物的总键能,D正确;
故选A。
5. 下列依据热化学方程式得到的结论正确的是
A. 已知:,则白磷比红磷稳定
B. 已知:;,则
C. 已知:,则含的稀溶液与浓硫酸完全中和,放出热量
D. 已知:,则氢气的燃烧热为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,白磷转化为红磷的反应为放热反应,白磷能量高于红磷,物质能量越低越稳定,则能量低的红磷比白磷稳定,故A错误;
B.等物质的量的碳完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量,则碳完全燃烧的焓变小于不完全燃烧的焓变,所以a小于b,故B正确;
C.浓硫酸在溶液中稀释时放出大量的热,则浓硫酸与40.0gNaOH反应放出的热量大于57.3kJ,故C错误;
D.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,故D错误;
故选:B。
6. 下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是
A. 如图表示的反应为吸热反应
B. 能量变化如图所示,则
C. 化学反应过程中一定有化学键的变化,这是反应过程中能量变化的本质原因
D. 活化能越大代表化学反应需要吸收或放出的能量越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物能量高于生成物能量,反应为放热反应,A错误;
B.ΔH=生成物能量-反应物能量,,B错误;
C.断键需要吸热,成键需要放热,化学反应过程中一定有化学键的变化,这是反应过程中能量变化的本质原因,C正确;
D.放出或吸收的能量与反应物能量和生成物的能量有关,与活化能大小无关,D错误;
答案选C。
7. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 硫酸工业中将硫铁矿粉碎后再煅烧
C. 合成氨的过程中及时分离出氨气
D. 反应,达平衡后,升温,体系颜色加深
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气在饱和食盐水中存在平衡:,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,故用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用平衡移动原理解释,故A不符合题意;
B.煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎,增大接触反应物的接触面积使反应更充分,不存在平衡移动,不能用平衡移动原理解释,故B符合题意;
C.合成氨反应的过程中及时分离出氨气,生成物浓度减小,平衡正向移动,提高氨气的产率,能用平衡移动原理解释,故C不符合题意;
D.反应,达平衡后,升温,平衡逆向移动,NO2浓度增大,体系的颜色加深,能用平衡移动原理解释,故D不符合题意;
故答案为B。
8. 一种资源化反应为,该反应在一定条件下能自发进行。、反应达到平衡时,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 恒温恒容,充入惰性气体,平衡正向移动
C. 恒温恒容,增大浓度,的转化率增大
D. 其他条件一定,升高温度,活化分子百分数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应气体总物质的量减小,,反应能自发进行需满足,可推得,A错误;
B.恒温恒容充入惰性气体,反应物、生成物的浓度均不改变,平衡不移动,B错误;
C.恒温恒容增大浓度,平衡正向移动,的转化率增大,但自身的转化率减小,C错误;
D.升高温度,普通分子吸收能量转化为活化分子,活化分子百分数增大,D正确;
故选D。
9. 我国科学家发现了一种新型的电化学还原催化剂——二维锑片。酸性条件下人工固碳装置中气体在表面发生三种催化竞争反应,其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。
下列说法不正确的是
A. 三种催化反应均为氧化还原反应
B. 生成时吸收的能量最多
C. 该催化剂对生成的催化效果最好
D. 表面生成的反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.三种催化反应均有元素化合价改变,均为氧化还原反应,故A正确;
B.HCOOH的能量最高,生成HCOOH吸收的能量最多,故B正确;
C.生成HCOOH的活化能最低,生成HCOOH的速率最快,所以催化剂对生成的催化效果最好,故C正确;
D.二氧化碳生成CO,C元素化合价由+4降低为+2,Sb电极表面生成CO的反应为:*CO2+2*H++2e-=CO+H2O,故D错误;
故选:D。
10. 碘离子可以作为过氧化氢分解的催化剂,催化过程的机理如图1,图2是有、无碘离子存在时,过氧化氢分解的能量变化示意图。
下列说法错误的是
A. X和Y分别为和 B. 的分解反应是吸热反应
C. 碘离子不改变分解的焓变 D. 反应速率大小:①<②
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①中H2O2和I-反应生成IO-,I-被H2O2氧化为IO-,H2O2为氧化剂,被还原为H2O,反应②中H2O2和IO-反应生成I-,IO-被H2O2还原为I-,H2O2为还原剂,被氧化为,X和Y分别为和,A正确;
B.由图2可知,的分解反应中,反应物的总能量高于生成物,为放热反应,B错误;
C.由图1可知,I-先被消耗,后又生成,为该反应的催化剂,催化剂不改变分解的焓变,C正确;
D.由图2可知,反应①的活化能高于反应②,则反应速率大小:①<②,D正确;
故选B。
11. 恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解存在平衡:,反应达平衡时,二氧化碳的浓度为。下列说法正确的是
A. 增加质量,平衡逆向移动
B. 增大碳酸钙表面积,可以缩短达到平衡的时间,提高浓度
C. 容器容积缩小为原来一半,达平衡时,
D. 容器容积增大为原来2倍,再次达平衡时,密度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.为固体,增加质量,反应体系中气体的浓度不变,化学平衡不移动,故A错误;
B.增大碳酸钙表面积,反应物的接触面积增大,反应速率加快,但化学平衡不移动,二氧化碳的浓度不变,故B错误;
C.反应的平衡常数K=c(CO2),平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则容器容积缩小为原来一半,再次达平衡时,二氧化碳的浓度不变,故C错误;
D.反应的平衡常数K=c(CO2),平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则容器容积增大为原来的2倍,再次达平衡时,二氧化碳的浓度不变,但是气体体积和二氧化碳质量都变为原来的二倍,所以二氧化碳的密度不变,故D正确;
故选:D。
12. 某小组为探究影响反应 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 速率的因素,设计如下实验(每组均取相同质量、相同大小的锌粒,每次均用20 mL盐酸):
实验编号
盐酸浓度
温度
其他条件及产生50 mL H2所需时间
①
1 mol/L
25 ℃
无其他条件,用时45 s
②
2 mol/L
25 ℃
无其他条件,用时22 s
③
1 mol/L
50 ℃
无其他条件,用时18 s
④
1 mol/L
25 ℃
加入少量CuSO4溶液,用时12 s
依据上述实验,下列说法不能得出相应结论的是
A. 对比①和②,其他条件相同时,增大盐酸浓度,反应速率加快
B. 对比①和③,其他条件相同时,升高温度,反应速率加快
C. 对比③和④,其他条件相同时,加入少量CuSO4溶液能加快反应速率
D. 对比①和④,其他条件相同时,加入少量CuSO4溶液能加快反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.①和②温度、锌粒规格、盐酸体积均相同,仅盐酸浓度不同,浓度更高的②收集50mL氢气用时更短,可得出增大盐酸浓度反应速率加快的结论,A不符合题意;
B.①和③盐酸浓度、锌粒规格、盐酸体积均相同,仅温度不同,温度更高的③收集50mL氢气用时更短,可得出升高温度反应速率加快的结论,B不符合题意;
C.实验③和④存在温度和是否加两个不同变量,不符合单一变量原则,无法得出加入能加快反应速率的结论,C符合题意;
D.①和④盐酸浓度、温度、锌粒规格、盐酸体积均相同,仅是否加入为变量,加了的④用时更短,可得出对应结论,D不符合题意;
故选C。
13. 下列实验方案设计中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究浓度对化学反应速率的影响
两支试管中分别盛有1mL 0.01mol/L和1mL 0.05mol/L的酸性高锰酸钾溶液,同时各加入2mL 0.1mol/L的草酸溶液,观察紫色褪去的快慢
B
探究与对分解的催化效率
分别向两支装有5mL 0.5mol/LH2O2溶液的试管中滴加5滴相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液,比较两支试管产生气泡快慢
C
探究温度对化学反应速率的影响
用两支大小相同的试管各取2mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再同时分别加入2mL 0.1mol/LH2SO4溶液,振荡,比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
D
探究浓度对反应速率的影响
常温下将两块相同的铁片分别加入到浓硝酸和稀硝酸中观察实验现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾是有色反应物,两组高锰酸钾浓度不同,初始溶液紫色深浅不同,且需要消耗的高锰酸根物质的量不相等,无法通过褪色时间比较反应速率,因此该实验不能探究浓度对化学反应速率的影响,A不符合题意;
B.探究和的催化效率应控制阴离子种类相同,本实验中催化剂的阴离子分别为和,变量不唯一,无法比较催化效率,B不符合题意;
C.本实验除温度不同外,、的浓度和体积均相同,变量唯一,可通过浑浊出现的快慢探究温度对反应速率的影响,C符合题意;
D.常温下铁遇浓硝酸发生钝化,生成致密氧化膜阻止反应继续进行,二者反应本质不同,无法探究浓度对反应速率的影响,D不符合题意;
故选C。
14. 在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 压强: B. 化学平衡常数:
C. 反应容器的体积: D. 的平衡转化率:
【答案】C
【解析】
【分析】由图像可知,随温度升高,NO的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则正向为放热反应;相同温度下,时NO的平衡转化率小于时,该反应为气体分子数减小的反应,故,据此回答问题;
【详解】A.由分析可知,压强,A 正确;
B.化学平衡常数只与温度有关,由分析知该反应为放热反应,,温度升高平衡常数减小,故化学平衡常数,B 正确;
C. a和c压强相同,a点NO的平衡转化率高、气体的物质的量更小,温度更低,故体积更小,故反应容器的体积,C 错误;
D.充入和发生反应,且两者反应比例为,由图可知的平衡转化率:,故的平衡转化率,D 正确;
故答案选C。
15. 向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和,分别在绝热、恒温条件下进行,发生反应:,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在高温条件下自发
B. 甲、乙体系中密度不变时,反应达平衡状态
C. b点:的转化率为75%
D. a点平衡常数K的值为20.25
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,起始投料相同,甲的压强增大,该反应向气体分子数减小的方向进行,说明气体总物质的量减小,压强增大,必须是温度升高,故正反应是放热反应,,气体分子数减小,,,反应自发,故该在较低温度下能自发进行,A错误;
B.由于左右两边均是气体,气体质量不变,容器体积也不变,所以平衡前后气体的密度没有变化,所以密度不变,不能说明达到平衡状态,B错误;
C.在恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,根据三段式,,根据压强变化情况列式:,解得,所以点转化率为:,C正确;
D.在恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,根据三段式,,根据压强变化情况列式:,解得,点Q值为:,、点总压强相等,容器体积相等,点温度较高,平衡逆向移动,故点气体的物质的量大于点,说明点的转化率小于点,即点平衡常数小于20.25,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用备受关注。回答下列问题:
I.CO2和NH3合成尿素
分两步完成,
第一步:
第二步:,其能量变化如图所示。
(1)反应速率较快的是_________反应(填“第一步”或“第二步”)。
(2)__________________kJ/mol。
II.CO2和CH4催化重整制备合成气
在密闭容器中通入0.2 mol CH4和0.2 mol CO2,在一定条件下发生反应:。CH4的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。
(3)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_________(填序号)。
a.反应速率: b.同时断裂2 mol C—H键和1 mol H—H键
c.容器中混合气体的密度保持不变 d.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
(4)由图可知,压强________(填“>”“<”或“=”,下同);压强下,Y点速率________。
(5)若容器体积2 L,则X点对应温度下的平衡常数K=_________。
【答案】(1)
第一步 (2)
72.5 (3)bd
(4) ①.
②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
活化能越小,反应速率越快。由图可知,第一步反应的活化能明显小于第二步反应的活化能,因此第一步反应速率较快。
【小问2详解】
根据盖斯定律,总反应的焓变等于各步反应焓变之和。由图可知,第一步反应释放能量,其焓变 ;第二步反应吸收能量,其焓变 。已知总反应焓变 ,则有 ,解得 。
【小问3详解】
a.平衡时正逆速率满足计量比关系,应为,不满足平衡关系,未达平衡,a错误;
b.断裂 键代表消耗 (正向反应),断裂 键代表消耗 (逆向反应),两者比例符合化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,达到平衡,b正确;
c.恒容密闭容器中气体总质量不变,体积不变,根据知,密度始终保持不变,不能说明达到平衡,c错误;
d.反应前后气体总质量不变,但该反应是气体分子数变化的反应,气体总物质的量在反应过程中发生变化,根据知,平均摩尔质量是变量,当其保持不变时,说明反应达到平衡,d正确;
故选bd。
【小问4详解】
该反应正向是气体分子数增加的反应。相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,的转化率减小。图中相同温度下 对应的转化率大于 ,故 。 压强下,点甲烷转化率低于该温度下的平衡转化率,反应正向进行,因此 。
【小问5详解】
X点时 的转化率为 ,则消耗的 为 。列出三段式:,容器体积为 ,则平衡时各物质的浓度分别为:,,,。平衡常数 。
17. 测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和反应的反应热的实验装置如图所示。
(1)仪器a的名称为_______________,实验中还需要用到的玻璃仪器是_______________。
(2)取溶液和硫酸溶液进行实验,实验数据如表。
①请填写表中的空白:
实验次数
起始温度
终止温度
温度差平均值
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.7
_________
2
27.0
27.4
27.2
36.3
3
25.9
25.9
25.9
29.4
4
26.4
26.2
26.3
29.7
②近似认为溶液和硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容。则中和热__________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是__________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.配制硫酸溶液时俯视刻度线读数
(3)实验中改用 0.50 mol/L的硫酸与 0.55 mol/L的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量__________(填“相等”或“不相等”),所求中和热的数值会__________(填“相等”或“不相等”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会__________(均填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
【答案】(1) ①.
玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒) ②.
量筒 (2) ①.
3.5 ②.
③.
ab (3) ①.
不相等 ②.
相等 (4)
偏小
【解析】
【分析】本题考查中和热的测定实验。中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成水时放出的热量。测定中和热的关键在于准确测量反应前后的温度差,并尽量减少实验过程中的热量损失。计算时需根据限量反应物确定生成水的物质的量,再结合比热容公式求出反应放出的热量,最后换算为生成水时的反应热。
【小问1详解】
根据实验装置图可知,仪器a用于搅拌混合溶液,其名称为玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒);实验中需要量取一定体积的酸和碱溶液,因此还需要用到的玻璃仪器是量筒;
【小问2详解】
① 实验1、3、4的温度差分别为、、。
实验2的温度差为,误差过大,属于异常数据,应舍去。
因此温度差平均值为;
② 溶液中含有,硫酸溶液中含有(即提供)。
酸不足,反应生成水的物质的量由酸决定,为。
溶液总质量。
反应放出的热量。
则中和热;
③ 测得的中和热数值偏小(),说明实验中有热量损失或生成的水量偏少。
a. 实验装置保温、隔热效果差,会导致热量散失,测得的温度差偏小,中和热数值偏小,符合题意;
b. 分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,会增加热量散失的时间,导致测得的温度差偏小,中和热数值偏小,符合题意;
c. 配制硫酸溶液时俯视刻度线读数,会导致所配硫酸浓度偏大,反应生成的水增多,放出的热量增多,测得的中和热数值偏大,不符合题意。
故选ab;
【小问3详解】
改用的硫酸(含)与的溶液(含)反应,生成水的物质的量为,与原实验(生成水)相比,生成水的量不同,因此所放出的热量不相等。但中和热是指生成水时放出的热量,是一个由物质本性决定的定值,与反应物的用量无关,因此所求中和热的数值会相等;
【小问4详解】
氨水是弱碱,在溶液中发生电离需要吸收热量。用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,中和反应放出的热量有一部分被氨水电离吸收,导致测得的温度差偏小,最终测得的中和热的数值会偏小。
18. 利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)_______。
(2)向起始温度为的某绝热恒容密闭容器中充入,只发生反应Ⅲ。
①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是_______(填标号)。
a.混合气体的密度不再发生变化
b.容器内混合气体的压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②在有催化剂存在的条件下,反应Ⅲ的反应过程如下图所示,吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为_______。(填“第一步”或“第二步”),判断的理由是_______。
(3)CO也能和反应制取二甲醚,反应原理为 。一定条件下,将和按投料比通入反应器中发生该反应,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示(催化剂320℃左右时的活性最大)。
①根据上图,判断、、的大小关系_______。
②实际生产中一般采用的温度为,而不采用200℃,原因是_______。
③写出该反应平衡常数的表达式为_______。
【答案】(1)
(2) ①. bd ②. 第二步 ③. 第二步反应活化能较高,反应速率较慢
(3) ①. ②. 温度升高,使化学反应速率加快;同时,可以使催化剂活性达到最大,催化效率最佳 ③.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,,可得。
【小问2详解】
①a.容器体积不变,由于所有物质均是气体,混合气体质量不变,所以混合气体的密度始终不变,混合气体密度不变,不能说明反应已经达到平衡,a不符合题意;
b.反应过程中,虽然气体分子数没有变化,但因容器绝热且反应为放热反应,温度在上升,则压强在增大,所以当容器内压强不再发生变化时,反应达到平衡状态,b符合题意;
c.甲醇的消耗速率等于水的消耗速率的两倍时,反应才达到平衡状态,甲醇的消耗速率等于水的消耗速率时反应没有达到平衡状态,c不符合题意;
d.随着反应开始进行,二甲醚的体积分数在不断变化,当二甲醚的体积分数不再发生变化,则说明反应达到平衡状态,d符合题意;
故答案选bd。
②第二步反应活化能较高,反应速率较慢,是该反应过程的决速步骤。
【小问3详解】
①和反应制取二甲醚,反应原理为,压强不变,随着温度升高,一氧化碳的平衡转化率下降,说明正反应放热,。该反应是体积减小反应,压强增大,平衡正移、CO的平衡转化率增大,当温度不变的时候,压强下CO的平衡转化率最高、p3压强下CO的平衡转化率最小,据此分析可知压强大小关系是:。
②该反应为放热反应,根据平衡移动原理,制取二甲醚应该采用低温的措施以提高一氧化碳的平衡转化率,但是低温会降低反应速率,且从题中可知,催化剂在左右时活性最大,因此实际生产中采用的温度为之间,使催化剂活性达到最大,从而提高反应速率。
③该反应平衡常数的表达式为。
19. 甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一。回答下列问题:
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-885 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H2= -2600 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3 =-572 kJ/mol
则2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) △H=_______kJ/mol
(2)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。
①若用分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示,从吸附到解吸的过程中,能量状态最高的是_______(填标号),其理由是_______。
②在恒容密闭容器中充入a mol甲烷,测得单位时间内在固体催化剂表面CH4的转化率[ɑ(CH4)]与温度(t0°C)的关系如图所示,t0℃后CH4的转化率突减的原因可能是_______。
(3)甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/°C)的关系如图所示。
①在某温度下,向VL恒容密闭容器中充入0. 12 mol CH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g) + 2H2 (g),达到平衡时,测得p(H2)=p(CH4)。CH4的平衡转化率为_______(结果保留两位有效数字)。
②在图中,T°C时,化学反应2CH4(g)C2H2(g)+ 3H2(g)的压强平衡常数Kp=_______Pa2。
(4)CH4在催化剂作用下吸收二氧化碳反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= +120 kJ·mol-1,按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900°C的原因是_______。
【答案】(1)+388
(2) ①. B ②. A→B是甲烷中的C-H键断裂过程,断键吸热,A的能量小于B;B→C是形成化学键的过程,成键放热,B的能量大于C ③. 温度过高,催化剂活性降低
(3) ①. 50% ②.
(4)900°C时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低。
【解析】
【小问1详解】
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-885 kJ/mol
②2C2H2(g)+5O2(8)=4CO2(g)+2H2O(l) △H2= -2600 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3 =-572 kJ/mol
根据盖斯定律①×2-②- ③得2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) △H=-885 kJ/mol×2+2600 kJ/mol+572 kJ/mol=+388kJ/mol
【小问2详解】
①A→B是甲烷中的C-H键断裂过程,断键吸热,A的能量小于B;B→C是形成化学键的过程,成键放热,B的能量大于C,能量状态最高的是B。
②2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)正反应吸热,t0℃后,升高温度CH4的转化率突减的原因可能是温度过高,催化剂活性降低;
【小问3详解】
①设达到平衡时,参加反应的甲烷的物质的量为xmol,测得p(H2)=p(CH4),则0.12-x=x,所以x=0.06mol,CH4的平衡转化率为。
②根据图示,T°C时,CH4的压强为、H2的压强为、C2H2的压强为,反应2CH4(g)C2H2(g)+ 3H2(g)的压强平衡常数Kp=Pa2。
【小问4详解】
900°C时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低,所以此反应优选温度为900°C。
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2026~2027学年第一学期第一次月考考试
高二化学
2026.10
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 S 32
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 天津冬季集中供热的热源主要来自燃料燃烧。下列过程属于放热反应的是
A. 氢气在氧气中燃烧
B. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合搅拌
C. 碳酸钙高温分解
D. 碳与二氧化碳在高温下反应
2. 在25℃和101kPa下,1g完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
3. 某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为50mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.50mol/LNaOH溶液,下列说法不正确的是
A. 为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B. 测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测NaOH溶液的温度
C. 实验中可以分多次把NaOH溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D. 实验中将最高温度记为反应后体系的温度
4. 火箭使用的推进剂为偏二甲肼和四氧化二氮(),反应的热化学方程式为: 。下列说法不正确的是
A. 形成键吸收能量 B. X为
C. D. 反应物的总键能小于生成物的总键能
5. 下列依据热化学方程式得到的结论正确的是
A. 已知:,则白磷比红磷稳定
B. 已知:;,则
C. 已知:,则含的稀溶液与浓硫酸完全中和,放出热量
D. 已知:,则氢气的燃烧热为
6. 下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是
A. 如图表示的反应为吸热反应
B. 能量变化如图所示,则
C. 化学反应过程中一定有化学键的变化,这是反应过程中能量变化的本质原因
D. 活化能越大代表化学反应需要吸收或放出的能量越大
7. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 硫酸工业中将硫铁矿粉碎后再煅烧
C. 合成氨的过程中及时分离出氨气
D. 反应,达平衡后,升温,体系颜色加深
8. 一种资源化反应为,该反应在一定条件下能自发进行。、反应达到平衡时,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 恒温恒容,充入惰性气体,平衡正向移动
C. 恒温恒容,增大浓度,的转化率增大
D. 其他条件一定,升高温度,活化分子百分数增大
9. 我国科学家发现了一种新型的电化学还原催化剂——二维锑片。酸性条件下人工固碳装置中气体在表面发生三种催化竞争反应,其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。
下列说法不正确的是
A. 三种催化反应均为氧化还原反应
B. 生成时吸收的能量最多
C. 该催化剂对生成的催化效果最好
D. 表面生成的反应为
10. 碘离子可以作为过氧化氢分解的催化剂,催化过程的机理如图1,图2是有、无碘离子存在时,过氧化氢分解的能量变化示意图。
下列说法错误的是
A. X和Y分别为和 B. 的分解反应是吸热反应
C. 碘离子不改变分解的焓变 D. 反应速率大小:①<②
11. 恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解存在平衡:,反应达平衡时,二氧化碳的浓度为。下列说法正确的是
A. 增加质量,平衡逆向移动
B. 增大碳酸钙表面积,可以缩短达到平衡的时间,提高浓度
C. 容器容积缩小为原来一半,达平衡时,
D. 容器容积增大为原来2倍,再次达平衡时,密度不变
12. 某小组为探究影响反应 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 速率的因素,设计如下实验(每组均取相同质量、相同大小的锌粒,每次均用20 mL盐酸):
实验编号
盐酸浓度
温度
其他条件及产生50 mL H2所需时间
①
1 mol/L
25 ℃
无其他条件,用时45 s
②
2 mol/L
25 ℃
无其他条件,用时22 s
③
1 mol/L
50 ℃
无其他条件,用时18 s
④
1 mol/L
25 ℃
加入少量CuSO4溶液,用时12 s
依据上述实验,下列说法不能得出相应结论的是
A. 对比①和②,其他条件相同时,增大盐酸浓度,反应速率加快
B. 对比①和③,其他条件相同时,升高温度,反应速率加快
C. 对比③和④,其他条件相同时,加入少量CuSO4溶液能加快反应速率
D. 对比①和④,其他条件相同时,加入少量CuSO4溶液能加快反应速率
13. 下列实验方案设计中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究浓度对化学反应速率的影响
两支试管中分别盛有1mL 0.01mol/L和1mL 0.05mol/L的酸性高锰酸钾溶液,同时各加入2mL 0.1mol/L的草酸溶液,观察紫色褪去的快慢
B
探究与对分解的催化效率
分别向两支装有5mL 0.5mol/LH2O2溶液的试管中滴加5滴相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液,比较两支试管产生气泡快慢
C
探究温度对化学反应速率的影响
用两支大小相同的试管各取2mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再同时分别加入2mL 0.1mol/LH2SO4溶液,振荡,比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
D
探究浓度对反应速率的影响
常温下将两块相同的铁片分别加入到浓硝酸和稀硝酸中观察实验现象
A. A B. B C. C D. D
14. 在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 压强: B. 化学平衡常数:
C. 反应容器的体积: D. 的平衡转化率:
15. 向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和,分别在绝热、恒温条件下进行,发生反应:,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在高温条件下自发
B. 甲、乙体系中密度不变时,反应达平衡状态
C. b点:的转化率为75%
D. a点平衡常数K的值为20.25
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用备受关注。回答下列问题:
I.CO2和NH3合成尿素
分两步完成,
第一步:
第二步:,其能量变化如图所示。
(1)反应速率较快的是_________反应(填“第一步”或“第二步”)。
(2)__________________kJ/mol。
II.CO2和CH4催化重整制备合成气
在密闭容器中通入0.2 mol CH4和0.2 mol CO2,在一定条件下发生反应:。CH4的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。
(3)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_________(填序号)。
a.反应速率: b.同时断裂2 mol C—H键和1 mol H—H键
c.容器中混合气体的密度保持不变 d.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
(4)由图可知,压强________(填“>”“<”或“=”,下同);压强下,Y点速率________。
(5)若容器体积2 L,则X点对应温度下的平衡常数K=_________。
17. 测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和反应的反应热的实验装置如图所示。
(1)仪器a的名称为_______________,实验中还需要用到的玻璃仪器是_______________。
(2)取溶液和硫酸溶液进行实验,实验数据如表。
①请填写表中的空白:
实验次数
起始温度
终止温度
温度差平均值
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.7
_________
2
27.0
27.4
27.2
36.3
3
25.9
25.9
25.9
29.4
4
26.4
26.2
26.3
29.7
②近似认为溶液和硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容。则中和热__________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是__________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.配制硫酸溶液时俯视刻度线读数
(3)实验中改用 0.50 mol/L的硫酸与 0.55 mol/L的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量__________(填“相等”或“不相等”),所求中和热的数值会__________(填“相等”或“不相等”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会__________(均填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
18. 利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)_______。
(2)向起始温度为的某绝热恒容密闭容器中充入,只发生反应Ⅲ。
①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是_______(填标号)。
a.混合气体的密度不再发生变化
b.容器内混合气体的压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②在有催化剂存在的条件下,反应Ⅲ的反应过程如下图所示,吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为_______。(填“第一步”或“第二步”),判断的理由是_______。
(3)CO也能和反应制取二甲醚,反应原理为 。一定条件下,将和按投料比通入反应器中发生该反应,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示(催化剂320℃左右时的活性最大)。
①根据上图,判断、、的大小关系_______。
②实际生产中一般采用的温度为,而不采用200℃,原因是_______。
③写出该反应平衡常数的表达式为_______。
19. 甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一。回答下列问题:
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-885 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H2= -2600 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3 =-572 kJ/mol
则2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) △H=_______kJ/mol
(2)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。
①若用分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示,从吸附到解吸的过程中,能量状态最高的是_______(填标号),其理由是_______。
②在恒容密闭容器中充入a mol甲烷,测得单位时间内在固体催化剂表面CH4的转化率[ɑ(CH4)]与温度(t0°C)的关系如图所示,t0℃后CH4的转化率突减的原因可能是_______。
(3)甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/°C)的关系如图所示。
①在某温度下,向VL恒容密闭容器中充入0. 12 mol CH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g) + 2H2 (g),达到平衡时,测得p(H2)=p(CH4)。CH4的平衡转化率为_______(结果保留两位有效数字)。
②在图中,T°C时,化学反应2CH4(g)C2H2(g)+ 3H2(g)的压强平衡常数Kp=_______Pa2。
(4)CH4在催化剂作用下吸收二氧化碳反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= +120 kJ·mol-1,按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900°C的原因是_______。
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