内容正文:
平罗中学2026-2027学年度第一学期第一次考试试题
高二化学
满分:100分 考试时长:75分
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Fe:56 Cu:64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求的。
1. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 金属的腐蚀 B. 橡胶的老化 C. 二氧化硫的催化氧化 D. 食物的腐败
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属的腐蚀速率增大会加快金属损耗,造成资源损失,应降低其反应速率,A错误;
B.橡胶的老化速率增大会缩短橡胶制品使用寿命,造成浪费,应降低其反应速率,B错误;
C.二氧化硫的催化氧化是工业制备硫酸的核心反应,反应速率增大可提高硫酸生产效率,对人类有益,C正确;
D.食物的腐败速率增大会加快食物变质,造成食物浪费,应降低其反应速率,D错误;
故选C。
2. 下列物质属于弱电解质的是
A. Cl2 B. CO2 C. D. HCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.是单质,既不属于电解质也不属于非电解质,A不符合;
B.自身不能发生电离,溶于水后溶液导电是因为其与水反应生成的电离产生自由移动的离子,因此属于非电解质,B不符合;
C.是弱碱,在水溶液中仅能部分电离出阴、阳离子,属于弱电解质,C符合;
D.是强酸,在水溶液中可以完全电离,属于强电解质,D不符合;
故选C。
3. 下列不能用勒夏特列原理解释的是
A. 对于反应达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
B. 工业生产硫酸时,通入过量氧气提高二氧化硫的转化率
C. 新制氯水在光照下颜色变浅
D. 向溶液中滴加NaOH溶液后溶液由橙色逐渐变为黄色
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应为气体分子数不变的反应,缩小容器体积增大压强时平衡不移动,体系颜色变深是体积减小导致浓度增大所致,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.工业生产硫酸时存在反应,通入过量氧气可增大反应物浓度,使平衡正向移动,从而提高二氧化硫的转化率,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.新制氯水中存在平衡,光照下分解导致其浓度减小,平衡正向移动,浓度减小则溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.溶液中存在平衡,滴加溶液会消耗使浓度减小,平衡正向移动,溶液变为黄色,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选A。
4. 已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=, S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=, 反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==;
答案选D。
5. 一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:x A(g)+yB(g)zC(g)+Q(Q>0),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5摩尔/升;当恒温下将密闭容器的容积扩大一倍并再次达到平衡时,测得A的浓度为0.3摩尔/升。则下列叙述正确的是
A. 平衡向右移动 B. x+y>z
C. B的转化率提高 D. C的体积分数增大
【答案】B
【解析】
【详解】达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol/L;当恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,扩容瞬间浓度都下降到原来的一半,而再次达到平衡时,测得A的浓度为0.3mol/L,则说明减压平衡向逆方向移动,减压平衡朝着气体分子总数增加的方向移动,则x+y>z,反应物B的转化率下降,产物C的体积分数减小;
答案选B。
【点睛】此题的关键是找到关键点:假如扩容瞬间平衡不移动,那么浓度应该是0.25mol/L,以此作基准来判断扩容减压平衡的移动方向。
6. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. 的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 一定温度下,反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下均满足ΔG=ΔH−TΔS<0,因此总能自发进行,温度低时也能自发,A错误;
B.催化剂仅改变反应速率,不影响反应方向,无法改变ΔG,因此不能改变反应方向,B错误;
C.该反应生成固体,气体物质的量减少,ΔS<0。常温下自发(ΔG<0),需满足ΔH−TΔS<0,即ΔH必须为负值,故ΔH>0的说法错误,C错误;
D.MgCl2分解为Mg和Cl2是吸热反应(ΔH>0),且生成气体导致熵增(ΔS>0),D正确;
故选D。
7. 溶液中存在如下平衡:
下列可使黄绿色的溶液变成蓝色的方法是
A. 升温 B. 加 C. 加压 D. 加溶液
【答案】D
【解析】
【分析】根据平衡:可知,要使溶液由黄绿色变成蓝色,必须改变条件后平衡向左移动,可能的条件有:降温、减小反应物的浓度、增大生成物的浓度等,据此信息解答。
【详解】A.该反应,为吸热反应,升高温度平衡向右移动,溶液蓝色变浅,黄色加深,A错误;
B.加,等于增大了反应物中,平衡向右移动,溶液蓝色变浅,黄色加深,B错误;
C.该转化在溶液中进行,压强对平衡无影响,C错误;
D.加溶液,发生,减小,平衡向左移动,溶液黄色变浅,蓝色加深,D正确;
故答案为:D。
8. 化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A. 1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则kJ/mol
B. 和反应生成,放热a kJ,其热化学方程式可表示为
C. 已知:C(金刚石,s)= C(石墨,s) ,则石墨比金刚石稳定
D. 甲烷的燃烧热为,则 kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.液态水汽化吸热,那么气态水液化是汽化的逆过程,应该放出热量,,即,A错误;
B.与生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,1 mol 和0.5 mol 反应放热时,2 mol 完全反应放出的热量大于,故 ,热化学方程式书写错误,B错误;
C.金刚石转化为石墨的,说明石墨的总能量比金刚石低,能量越低的物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,C正确;
D.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,水的稳定状态为液态,气态水能量高于液态水,故1 mol 燃烧生成气态水时放出的热量小于890.3 kJ,,D错误;
故选C。
9. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的反应速率和平衡的影响,图像如下,下列判断不正确的是
A. 由图a可知,,该反应的
B. 由图b可知,该反应m+n>p
C. 对于该反应,升温,平衡逆向移动,平衡常数减小
D. 对于该反应,增压(缩小体积),平衡正向移动,平衡常数增大
【答案】D
【解析】
【分析】由图a可知,温度越高,反应速率越快,达到平衡时间越短,曲线先达到平衡,则;平衡时对应C%低于,说明升温平衡逆向移动,正反应放热();
由图b可知,温度相同时,增大压强, C%增大,说明平衡正向移动,正反应为气体分子数减少方向(m+n>p)。
【详解】A.由分析可知,,该反应的,A正确;
B.图b中增大压强C%增大,平衡正向移动,说明m+n>p,B正确;
C.该反应(放热),升温平衡逆向移动,平衡常数减小(只与温度有关,放热反应升温减小),C正确;
D.增压(缩小体积)时,因m+n>p,平衡正向移动,但平衡常数只与温度有关,压强变化不影响,不变,D错误;
故答案选D。
10. 下列实验操作不能达到实验目的的是
A.探究压强对化学平衡的影响
B.验证Fe3+与I-的反应是可逆反应
C.探究温度对化学平衡的影响
D.测定中和反应的反应热
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.推拉注射器可改变体系压强,反应为气体分子数变化的反应,压强改变时平衡发生移动,通过气体颜色变化可判断平衡移动方向,能达到实验目的,A不符合题意;
B.等浓度等体积的和混合时,的物质的量是的2倍,过量,无论反应是否可逆,反应后均有剩余,滴加溶液均会变红,无法证明反应是可逆反应,不能达到实验目的,B符合题意;
C.两个烧瓶初始状态相同,只有温度不同,反应正反应放热,温度改变时平衡移动方向不同,通过气体颜色差异可判断温度对平衡的影响,能达到实验目的,C不符合题意;
D.装置有隔热层可减少热量损失,温度计可测定反应前后温度变化,玻璃搅拌器可使溶液混合均匀、反应充分,符合中和反应反应热测定的装置要求,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
11. NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,在空气中性质稳定。其中N-F键能为283kJ·mol,测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图。下列说法错误的是
A. 相同条件下,N2化学性质比F2更稳定
B. 氮气和氟气的能量总和比NF3低
C. N2(g)+3F2(g)2NF3(g)ΔH=-287.6kJ·mol-1
D. NF3在大气中性质比较稳定,不易发生化学反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.键能越大物质化学性质越稳定,断裂1mol 中化学键需吸收946kJ能量,远大于断裂1mol 化学键吸收的154.8kJ能量,故相同条件下化学性质比更稳定,A正确;
B.比较能量总和需要明确各物质的物质的量,该选项未指明氮气、氟气和的物质的量,无法比较能量高低,B错误;
C.反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,则,C正确;
D.题干明确说明在空气中性质稳定,故其在大气中不易发生化学反应,D正确;
故选B。
12. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D. 为提高原料利用率,应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去
【答案】C
【解析】
【详解】A.杂质能使催化剂中毒,催化活性降低,所以反应前的氮气和氢气混合气体需要除杂净化,故A正确;
B.工业合成氨的正反应是气体体积减小的反应,增大压强既能促使平衡正向移动,增大原料的转化率,也能加快反应速率,故B正确;
C.步骤③催化剂不能使平衡移动,催化剂不能提高原料的平衡转化率,故C错误;
D.应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去,平衡正向移动,有利于提高原料利用率,故D正确;
故选C。
13. 我国学者发现时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的热化学方程式为:
B. 是该反应的催化剂,能使反应中活化分子百分数增大
C. 选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
D. 和的总能量小于和的总能量
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,反应Ⅰ为,反应Ⅱ为。
【详解】A.根据图示,反应Ⅱ反应物总能量高于生成物,反应放热,反应Ⅱ的热化学方程式为:,故A错误;
B.反应Ⅰ生成CO、反应Ⅱ消耗CO,是该反应的中间产物,故B错误;
C.催化剂可以降低反应的活化能,但催化剂不能改变反应的焓变,故C错误;
D.根据图示,总反应为,反应物总能量低于生成物,正反应吸热,则和的总能量小于和的总能量,故D正确;
选D。
14. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应:
主反应:
副反应:
在583K下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x[n(CO)与n(CH3OH)之比]的变化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A. 曲线b代表CH3COOCH3的分布分数
B. M、N两点主反应的平衡常数:K(M)<K(N)
C. 当容器内密度不变时,说明反应体系达到平衡状态
D. 随着投料比x的增加,CH3COOH的体积分数可能减小
【答案】B
【解析】
【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,若投料比x代表,x越大,可看作是CO的量增多,则对于主、副反应可知生成的越多,分布分数越高,则曲线a表示分布分数,曲线b表示分布分数,据此作答。
【详解】A.投料比为,增大时浓度升高,主反应正向移动,分布分数升高、分布分数降低,故下降的曲线b代表的分布分数,A正确;
B.平衡常数仅与温度有关,M、N两点均处于583K温度下,主反应平衡常数相等,即,B错误;
C.恒压条件下反应体系总质量不变,主反应为气体分子数减小的反应,未平衡时气体总物质的量变化会导致容器体积变化,密度也会变化,当密度不变时说明反应达到平衡,C正确;
D.随着增大,过量程度增大,虽然的分布分数升高,但体系中大量过量的会稀释,其体积分数可能减小,D正确;
故答案为:B。
第II卷 (非选择题 共58分)
15. 根据所学知识,完成下列小题。为降低温室效应,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。一种利用CO2的反应为: 。
(1)该反应的平衡常数表达式为:_______________________。
(2)在其他条件不变的情况下:增大压强,平衡向______________ 移动(填“正反应方向”或“逆反应方向”,下同);升高温度平衡向______________ 移动,正反应速率___________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),H2的体积分数____________;在恒温恒容的容器中该反应达到化学平衡状态后,充入一定量的后,H2的转化率____________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),的转化率_____________。
(3)按要求书写下列电解质的电离方程式:
①CH3COOH:______________________________________________________。
②NaHCO3:________________________________________________________。
③Ba(OH)2:________________________________________________________。
(4)11.2L(标准状况)在足量Cl2中燃烧生成气体,放出91.5热量,其热化学方程式为: ___________________________________________。
(5)焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别是:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) +131.5kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) +205.9kJ/mol
则CH4(g)=C(s)+2H2(g)的= ____________________。
【答案】(1)
(2) ①. 正反应方向 ②. 逆反应方向 ③. 增大 ④. 增大 ⑤. 增大 ⑥. 减小
(3) ①. ②. ③.
(4)
(5)+74.4 kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
平衡常数K的表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,固体和纯液体不写入表达式,因此该反应的平衡常数为;
【小问2详解】
该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动;温度升高,活化分子百分数增大,正反应速率增大;由于升高温度后平衡逆向移动,的体积分数增大;恒温恒容达平衡后充入,反应物浓度增大,平衡正向移动,的转化率增大,而自身的转化率减小;
【小问3详解】
①在水溶液中不完全电离,因此电离方程式为;
②在水中完全电离为和,因此电离方程式为;
③在水中完全电离为和,因此电离方程式为;
【小问4详解】
标准状况下,的物质的量为,在足量中燃烧生成气体,放出热量,因此反应放出的热量为 ,热化学方程式为;
【小问5详解】
根据盖斯定律,可由反应②-反应①得到,因此。
16. 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)在恒容密闭容器进行反应①,测得其化学平衡常数K和温度T的关系如表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________。
A.v(H2)=v(H2O) B.容器内的体积分数保持不变
C.生成1mol的同时消耗1mol D.容器中压强保持不变
③若1200℃时,在某时刻该反应体系中、、、的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时v(正) ___________v(逆)(填“>” 、“<” 或 “=”)。
(2)T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入6 mol和8 mol,并加入催化剂合成甲醇:,容器中的物质的量随时间变化如图中实线所示,图中虚线表示仅改变某一反应条件时的物质的量随时间的变化。
①该反应在0~8min内,的平均反应速率是__________________。
②T℃时,该反应的化学平衡常数K= ______________________。
③曲线I、Ⅱ改变的条件分别可能是____________________、____________________。
(3)该反应反应历程如下图:
该反应的决速步骤为___________(填“①”或“②”)。
【答案】(1) ①. 吸热 ②. B ③. <
(2) ①. ②. ③. 升高温度 ④. 增大压强
(3)①
【解析】
【小问1详解】
①反应①随着温度升高,化学平衡常数不断变大,平衡正向移动,因此反应①为吸热反应;
②A.未指明是正反应速率还是逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,无法说明反应达到平衡状态,A错误;
B.的体积分数不变,说明各组分浓度不再变化,说明反应达到平衡状态,B正确;
C.生成是逆反应方向,消耗也是逆反应方向,仅体现了逆反应的速率关系,无法说明反应达到平衡状态,C错误;
D.反应①为气体分子数不变的反应,体系压强始终保持不变,因此压强不变不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选B;
③根据图表信息,温度为1200℃时,反应①的化学平衡常数,该时刻,反应逆向进行,此时;
【小问2详解】
①根据图像可知,8min时,的物质的量为,0~8min内消耗的的物质的量为,根据反应可知,消耗的的物质的量为,因此的平均反应速率为;
②根据图像可知,平衡时,的物质的量为,的物质的量为,根据反应可知,的物质的量为,的物质的量为,因此该反应的平衡常数为;
③曲线I达到平衡的时间更短,并且平衡时的物质的量更大,说明与原条件相比,平衡逆向移动,反应速率变大,由于该反应为气体分子数减小的反应,增大压强会使平衡正向移动,因此只能是升高温度时反应速率增大,并且该反应为放热反应,使平衡逆向移动,因此曲线I改变的条件是升高温度;
曲线Ⅱ达到平衡的时间更短,并且平衡时的物质的量更小,说明与原条件相比,平衡正向移动,反应速率更大,由于该反应为气体分子数减小的反应,增大压强会使平衡正向移动,因此曲线Ⅱ改变的条件是增大压强;
【小问3详解】
总反应的决速步骤是活化能最大的基元反应,根据图像可知,①的活化能大于②的活化能,因此①为决速步骤。
17. Ⅰ.为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察_________________________的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将改为0.05,更为合理,其理由是_______________________________________。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是______________________。
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的溶液加入溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:和_______________________________________________。
Ⅱ.为了探究浓度对化学平衡的影响,某化学小组将0.01mol/L的FeCl3溶液和0.01mol/L的KSCN溶液等体积混合得到红色溶液,为了进一步实验探究浓度对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的影响,又做了如下实验操作:
(4)实验ⅱ中的现象是:_______________________________________。
(5)实验ⅲ中加入NaOH后,v(正)___________v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)实验ⅳ的作用:________________________________________________________;
(7)通过上述实验你能得出的结论是:______________________________________________________。
【答案】(1) ①. 产生气泡快慢 ②. 使两溶液阴离子相同,控制阴离子这一变量,排除阴离子不同对反应速率的干扰,遵循单一变量原则
(2)产生40mL气体所需要的时间
(3)
(4)溶液红色加深 (5)<
(6)作空白对照,排除加入溶液体积改变(稀释)本身对溶液颜色的影响,证明颜色变化是由离子浓度改变引起的平衡移动
(7)增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度,化学平衡向逆反应方向移动
【解析】
【小问1详解】
可通过观察产生气泡(气体)快慢定性比较与对H₂O₂分解的催化效果。将改为0.05溶液更为合理,理由是:使两溶液阴离子相同,控制阴离子这一变量,排除阴离子不同对反应速率的干扰,遵循单一变量原则;
【小问2详解】
乙装置均以生成40mL气体为准,需要测量的数据是:产生40mL气体所需要的时间;
【小问3详解】
作催化剂,先后参与两个氧化还原反应且最终再生:①;②;
【小问4详解】
实验ⅱ加入KSCN,c(SCN⁻)增大,平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3正向移动,现象是:溶液红色加深(颜色变深);
【小问5详解】
实验ⅲ加入NaOH,OH⁻与生成Fe(OH)₃沉淀,c()瞬间减小,v(正)骤然减小而v(逆)瞬间不变,故v(正)<v(逆);
【小问6详解】
实验ⅳ加入5滴蒸馏水,作用是:作空白对照,排除加入溶液体积改变(稀释)本身对溶液颜色的影响,证明颜色变化是由离子浓度改变引起的平衡移动;
【小问7详解】
结论:增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
18. 我国是全球合成氨产量最大的国家,工业合成氨的原理为。回答下列问题:
(1)合成氨的原料气(、及少量、)需用亚铜氨溶液处理除去其中的,其反应为。亚铜氨溶液吸收的适宜条件为___________(填标号)。
A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压
(2)如图所示,合成氨反应中使用催化剂之后,正反应的活化能为___________已知:加入催化剂后,反应分两步进行,反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化能。
(3)从平衡视角考虑,工业合成氨应该选择常温条件,但实际工业生产却选择左右的高温,其原因是_________________________________________________________________________________。
(4)如图表示、条件下,原料气投料比与平衡时的体积分数的关系。理论上原料气投料比最佳为___________,根据图中点数据计算平衡时体积分数为____________。
(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用、、三种催化剂进行实验,所得结果如图所示其他条件相同,则实际生产中适宜选择催化剂__________填“”、“”或“”),理由是___________________________________。
【答案】(1)B (2)126
(3)温度过低反应速率太慢,达平衡时间长、单位时间产量低;500℃时催化剂(铁触媒)活性最大,反应速率快,可显著提高生产效率,故实际选择约500℃
(4) ①. 3 ②. 22%
(5) ①. A ②. 催化剂A在较低温度下具有较高的催化活性,一方面可节约能源,另一方面低温有利于氨的合成
【解析】
【小问1详解】
吸收CO的反应ΔH<0(放热),且正反应气体分子数减少。低温、高压均使平衡正向移动,有利于吸收CO。故选B;
【小问2详解】
加入催化剂后,反应分两步进行,反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化能:Ea=126kJ/mol;
【小问3详解】
低温虽有利于提高平衡转化率,但温度过低反应速率太慢,达平衡时间长、单位时间产量低;500℃时催化剂(铁触媒)活性最大,反应速率快,可显著提高生产效率,故实际选择约500℃;
【小问4详解】
理论上原料气按化学计量比投料时NH3平衡体积分数最大,最佳投料比n(H2)/n(N2)=3;设起始加入的物质的量为1 mol,参与反应的的物质的量为,,则,解得平衡时体积分数为;
【小问5详解】
由题可知,A在较低温度下具有较高的催化效率,且合成氨反应是放热反应,低温对氨的合成有利,所以实际生产中适宜选择的催化剂是A。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
平罗中学2026-2027学年度第一学期第一次考试试题
高二化学
满分:100分 考试时长:75分
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Fe:56 Cu:64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求的。
1. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 金属的腐蚀 B. 橡胶的老化 C. 二氧化硫的催化氧化 D. 食物的腐败
2. 下列物质属于弱电解质的是
A. Cl2 B. CO2 C. D. HCl
3. 下列不能用勒夏特列原理解释的是
A. 对于反应达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
B. 工业生产硫酸时,通入过量氧气提高二氧化硫的转化率
C. 新制氯水在光照下颜色变浅
D. 向溶液中滴加NaOH溶液后溶液由橙色逐渐变为黄色
4. 已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
5. 一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:x A(g)+yB(g)zC(g)+Q(Q>0),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5摩尔/升;当恒温下将密闭容器的容积扩大一倍并再次达到平衡时,测得A的浓度为0.3摩尔/升。则下列叙述正确的是
A. 平衡向右移动 B. x+y>z
C. B的转化率提高 D. C的体积分数增大
6. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. 的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 一定温度下,反应的
7. 溶液中存在如下平衡:
下列可使黄绿色的溶液变成蓝色的方法是
A. 升温 B. 加 C. 加压 D. 加溶液
8. 化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A. 1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则kJ/mol
B. 和反应生成,放热a kJ,其热化学方程式可表示为
C. 已知:C(金刚石,s)= C(石墨,s) ,则石墨比金刚石稳定
D. 甲烷的燃烧热为,则 kJ/mol
9. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的反应速率和平衡的影响,图像如下,下列判断不正确的是
A. 由图a可知,,该反应的
B. 由图b可知,该反应m+n>p
C. 对于该反应,升温,平衡逆向移动,平衡常数减小
D. 对于该反应,增压(缩小体积),平衡正向移动,平衡常数增大
10. 下列实验操作不能达到实验目的的是
A.探究压强对化学平衡的影响
B.验证Fe3+与I-的反应是可逆反应
C.探究温度对化学平衡的影响
D.测定中和反应的反应热
A. A B. B C. C D. D
11. NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,在空气中性质稳定。其中N-F键能为283kJ·mol,测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图。下列说法错误的是
A. 相同条件下,N2化学性质比F2更稳定
B. 氮气和氟气的能量总和比NF3低
C. N2(g)+3F2(g)2NF3(g)ΔH=-287.6kJ·mol-1
D. NF3在大气中性质比较稳定,不易发生化学反应
12. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D. 为提高原料利用率,应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去
13. 我国学者发现时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的热化学方程式为:
B. 是该反应的催化剂,能使反应中活化分子百分数增大
C. 选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
D. 和的总能量小于和的总能量
14. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应:
主反应:
副反应:
在583K下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x[n(CO)与n(CH3OH)之比]的变化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A. 曲线b代表CH3COOCH3的分布分数
B. M、N两点主反应的平衡常数:K(M)<K(N)
C. 当容器内密度不变时,说明反应体系达到平衡状态
D. 随着投料比x的增加,CH3COOH的体积分数可能减小
第II卷 (非选择题 共58分)
15. 根据所学知识,完成下列小题。为降低温室效应,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。一种利用CO2的反应为: 。
(1)该反应的平衡常数表达式为:_______________________。
(2)在其他条件不变的情况下:增大压强,平衡向______________ 移动(填“正反应方向”或“逆反应方向”,下同);升高温度平衡向______________ 移动,正反应速率___________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),H2的体积分数____________;在恒温恒容的容器中该反应达到化学平衡状态后,充入一定量的后,H2的转化率____________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),的转化率_____________。
(3)按要求书写下列电解质的电离方程式:
①CH3COOH:______________________________________________________。
②NaHCO3:________________________________________________________。
③Ba(OH)2:________________________________________________________。
(4)11.2L(标准状况)在足量Cl2中燃烧生成气体,放出91.5热量,其热化学方程式为: ___________________________________________。
(5)焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别是:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) +131.5kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) +205.9kJ/mol
则CH4(g)=C(s)+2H2(g)的= ____________________。
16. 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)在恒容密闭容器进行反应①,测得其化学平衡常数K和温度T的关系如表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________。
A.v(H2)=v(H2O) B.容器内的体积分数保持不变
C.生成1mol的同时消耗1mol D.容器中压强保持不变
③若1200℃时,在某时刻该反应体系中、、、的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时v(正) ___________v(逆)(填“>” 、“<” 或 “=”)。
(2)T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入6 mol和8 mol,并加入催化剂合成甲醇:,容器中的物质的量随时间变化如图中实线所示,图中虚线表示仅改变某一反应条件时的物质的量随时间的变化。
①该反应在0~8min内,的平均反应速率是__________________。
②T℃时,该反应的化学平衡常数K= ______________________。
③曲线I、Ⅱ改变的条件分别可能是____________________、____________________。
(3)该反应反应历程如下图:
该反应的决速步骤为___________(填“①”或“②”)。
17. Ⅰ.为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察_________________________的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将改为0.05,更为合理,其理由是_______________________________________。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是______________________。
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的溶液加入溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:和_______________________________________________。
Ⅱ.为了探究浓度对化学平衡的影响,某化学小组将0.01mol/L的FeCl3溶液和0.01mol/L的KSCN溶液等体积混合得到红色溶液,为了进一步实验探究浓度对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的影响,又做了如下实验操作:
(4)实验ⅱ中的现象是:_______________________________________。
(5)实验ⅲ中加入NaOH后,v(正)___________v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)实验ⅳ的作用:________________________________________________________;
(7)通过上述实验你能得出的结论是:______________________________________________________。
18. 我国是全球合成氨产量最大的国家,工业合成氨的原理为。回答下列问题:
(1)合成氨的原料气(、及少量、)需用亚铜氨溶液处理除去其中的,其反应为。亚铜氨溶液吸收的适宜条件为___________(填标号)。
A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压
(2)如图所示,合成氨反应中使用催化剂之后,正反应的活化能为___________已知:加入催化剂后,反应分两步进行,反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化能。
(3)从平衡视角考虑,工业合成氨应该选择常温条件,但实际工业生产却选择左右的高温,其原因是_________________________________________________________________________________。
(4)如图表示、条件下,原料气投料比与平衡时的体积分数的关系。理论上原料气投料比最佳为___________,根据图中点数据计算平衡时体积分数为____________。
(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用、、三种催化剂进行实验,所得结果如图所示其他条件相同,则实际生产中适宜选择催化剂__________填“”、“”或“”),理由是___________________________________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$