精品解析：湖南长沙市长郡中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题

高二化学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H～1 N～14 O～16 S～32 Fe～56 Br～80 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学的发展与社会生产生活息息相关，下列说法错误的是 A. 液氧甲烷推进剂助力航空航天，推进剂燃烧时，O2(l)与CH4(l)反应的ΔS＞0 B. 合成氨工业常使用催化剂，主要目的是增大合成氨反应的平衡转化率 C. 冰箱中的食品保质期较长，与温度对反应速率的影响有关 D. 飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义 2. 下列物质中，属于弱电解质的是 A. B. C. HCN D. 氨水 3. 下列说法正确的是 A. 其他条件不变时，增大压强(压缩体积)可提高体系中活化分子百分数，进而提高化学反应速率 B. ΔH=-113.0 kJ·mol-1在较高温度下正反应能自发进行 C. 硫酸钡在水中的电离方程式： D. 金刚石转化为石墨的热化学方程式为C(金刚石，s)=C(石墨，s) ΔH=-1.9 kJ·mol-1，则石墨比金刚石稳定 4. 某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol a和2 mol b进行如下反应： ΔH＞0，10 min后反应达到平衡，测得生成1.6 mol c 。下列说法正确的是 A. 10 min内，用a表示的平均反应速率为0.12 mol/(L·min) B. 升高该体系的温度，化学平衡常数减小 C. 该反应的化学平衡常数表达式为 D. 平衡时，密闭容器中b的体积分数是25% 5. 下列有关热化学方程式的说法正确的是 A. 已知，则 B. 反应物的总能量高于生成物的总能量 C. 已知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH =+483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热ΔH =+241.8kJ/mol D. 已知，1mol CH3COOH与足量NaOH稀溶液完全反应放出的热量大于57.3kJ 6. 下列图像均表示反应 ΔH＞0，其中p2＞p1 。判断下列图像正确的是 A. B. C. D. 7. 下列实验过程能达到实验目的，且现象和结论均正确的是 选项 实验目的 实验过程 现象和结论 A 比较Cu2+和Fe3+的催化效果 向等体积、等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气泡产生的速度 加入FeCl3溶液的实验中产生气泡速度更快，Fe3+的催化效果更好 B 探究反应物浓度对反应速率的影响 两支试管各盛4mL0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，分别加入2mL0.1mol·L-1草酸溶液和2mL0.2mol·L-1草酸溶液 加入0.2mol·L-1草酸溶液的试管中溶液褪色更快，说明反应物浓度越大，反应速率越快 C 探究可逆反应 向2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中滴加3mL0.1mol·L-1KI溶液，充分反应后，取少量溶液于试管中，滴入淀粉溶液后变蓝，另取少量溶液滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色 KI与FeCl3的反应为可逆反应 D 探究可逆反应的热效应 已知CuCl2溶液中存在如下平衡：⇌，取一定浓度的CuCl2溶液，升高温度 溶液由蓝色变为黄色，说明该反应ΔH＜0 A. A B. B C. C D. D 8. 已知HClO的杀菌能力比强。时将氯气溶于水形成氯气—氯水体系，该体系中和的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 的氯水中： B. 随着pH增大，氯水的杀菌能力逐渐增强 C. 当时，氯水中含氯元素的微粒主要有 D. 测定该体系pH时，用玻璃棒蘸取待测液于pH试纸上，待显色后与标准比色卡比对 9. 土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化如图。 下列说法错误的是 A. 结合的燃烧热，可求算的 B. 两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量 C.    D. 温度升高，氧化为的速率可能减小 10. 部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 HCOOH HCN 电离常数(25℃) 下列选项正确的是 A. 溶液中通入少量气体： B. 溶液中加入过量 C. 中和等体积、等pH的HCN和消耗的量前者小于后者 D. 等体积、等浓度的和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者 11. 向某密闭容器中通入一定量的X、Y气体发生以下两个反应：① K1；② K2 。反应①的正反应速率v1(正)=k1·c(X)·c(Y)，反应②的正反应速率v2(正)=k2·c(X)·c(Y)，其中k1、k2为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度[c/(mol·L-1)]随时间(t/s)变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 反应①的活化能大于反应②的活化能 B. 10s时，v1(正)＞v2(逆) C. 0～6s内，X的平均反应速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1 D. 该温度下，平衡常数 12. 甲醇(CH3OH)与CO催化制备乙酸(CH3COOH)的反应历程及每个甲醇分子转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是 A. 该过程中H2O、HI为催化剂 B. 该过程中反应速率最快的是ⅱ C. 使用更高效的催化剂可降低总反应所需的活化能和反应热 D. 若生成1 mol CH3COOH，则会释放3.05 eV的能量 13. 羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为： ，在相同恒温恒容容器、相同投料比、相同时间内，测得不同温度及不同催化剂下COS水解反应的转化率如图所示。下列说法正确的是 A. 以COS浓度表示的该段时间内平均反应速率： B. N点较P点COS转化率降低的原因是平衡移动 C. 任何温度下，的催化效果都比好 D. 150℃时，相较于，使用做催化剂，达平衡时的体积分数更大 14. 常温下，向体积均为20mL、浓度均为的丙烯酸、丙酮酸溶液中分别滴加的NaOH溶液，溶液的)与lgc(X)的关系如图所示[c(X)为或]。 下列说法正确的是 A. 丙烯酸的酸性比丙酮酸的强 B. 的 C. 向含相同浓度的丙烯酸钠和丙酮酸钠的混合溶液中滴加盐酸时，先生成丙酮酸 D. 当时，丙烯酸溶液中的是 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 15. L-半胱氨酸(CSH)可被H2O2氧化为胱氨酸(CSSC)。某实验小组进行以下实验探究。 I．动力学视角提出假设升高温度或加入KI会加快反应的速率。设计方案并完成实验按下表配制总体积相同的系列溶液，记录半衰期(t)并计算反应的活化能(Ea)。 实验编号 温度/℃ V(CSH)/mL V(HAc-NaAc)/mL V(H2O)/mL V(KI)/mL V(H2O2)/mL t/min Ea(kJ/mol) ① 20 2.0 4.0 V1 0.0 1.0 t1 58.6 ② 20 2.0 4.0 2.6 0.4 1.0 t2 40.0 ③ 30 2.0 4.0 3.0 0.0 V2 t3 58.6 ④ 30 2.0 4.0 V3 0.4 1.0 t4 40.0 上表中，c(CSH)=0.025mol·L-1，c(KI)=0.1mol·L-1，c(H2O2)=0.15mol·L-1，HAc-NaAc混合溶液的pH=4.76，c0(CSH)为反应初始时CSH的浓度，c(CSH)=c0(CSH)所需的时间为半衰期。 （1）根据表中信息，补充数据：V1=__________mL。 （2）实验①中c0(CSH)=____mol·L-1，实验④在0~t4内用CSH的浓度变化表示的化学反应速率为_____mol·L-1·min-1(用含t4的代数式表示)。 （3）t1_____t3(填“>”“=”或“<”)，说明其他条件相同时，升高温度，反应速率加快；___________________；说明其他条件相同时，加入KI，反应速率加快。 （4）由活化能数据可知，KI加快反应速率的原因是___________________。 实验结论：升高温度或加入KI可加快反应速率。 Ⅱ．反应历程视角小组同学认为KI改变了反应的历程，并探究KI的作用机理。查阅资料CSH被H2O2氧化为CSSC的化学方程式为2CSH+H2O2=CSSC+2H2O。提出猜想加入KI后，反应分步进行。 （5）实验验证：该小组同学参照实验②设计如下方案进行实验，验证猜想。 实验编号 实验步骤 实验现象 ⑤ 20℃时，取4.0mLHAc-NaAc溶液、2.6mLH2O、1.0mLH2O2溶液和0.4mLKI溶液于烧杯中，滴加淀粉溶液 溶液变蓝 _____________________ (填写实验操作) 蓝色立即消失 实验结论加入KI后，反应分两步进行，I2为该反应过程的中间产物。各步的离子方程式为： 分步反应1：2I-+2H++H2O2=I2+2H2O 分步反应2：_______________。 16. 回答下列问题： （1）反应 ΔH＜0。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中充入一定量的CO和H2，反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示。 其中t4、t7时刻对应改变的实验条件分别是t4_______________、t7_______________。 （2）工业上在恒容密闭容器中用如下反应合成甲醇： ΔH。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。 温度/℃ 250 300 350 K 2.041 0.270 0.012 ①由表中数据判断，该反应的ΔH_______________(填“＞”“=”或“＜”)0。 ②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应10 s后反应达到平衡，测得此时c(CO)=0.2 mol/L，则此段时间内该反应的平均速率v(H2)为_______________，此时的温度为____________。平衡后向容器中再充入2 mol CO和2 molCH3OH，此时v正__________(填“＞”“=”或“＜”)v逆。 17. 以硫铁矿为原料(主要成分是FeS2含少量CuO和SiO2等)制备铁红和硫酸流程如下： 回答下列问题： （1）固体A主要成分是_______(填化学式，下同)。铁红是_______。 （2）提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有_______(答两条)。 （3）已知：固体与氧气完全反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物，放出热量为。写出热化学方程式：_______。 （4）已知：，溶于水得到硫酸溶液时放出热量_______(填“大于”“小于”或“等于”)。 （5）已知：催化氧化生成，和(s)反应分两步进行： ①； ②； 则_______。 （6）催化氧化反应：。 实验测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 简述工业生产中，选择常压和的理由：_______。 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 ΔH 。回答下列问题： （1）已知有关化学键的键能如表所示，则 ΔH=______________________。 化学键 H—H N≡N N—H 键能/(kJ·mol-1) 436 946 391 （2）人工固氮方式主要通过合成氨反应，科学家证实了N2与H2在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图如下，其中N2的吸附分解反应活化能高，速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。 ①下列说法正确的是_________(填标号)。 A．根据图①可看出N2、H2分子中均为单键 B．图②到图③的过程向外释放能量 C．图③到图④的过程向外释放能量 D．升高温度一定能提高一段时间内NH3的产率 ②理论上，合成氨反应氢氮比为3：1时，平衡混合物中氨的百分含量最大，但实际生产中维持氢氮比为2.8～2.9，结合上述反应过程从反应速率和平衡移动角度说明原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）T℃下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：。下列情况能说明该反应已达到化学平衡状态的是____________(填标号)。 A. 气体的浓度相等 B. 反应速率3v(H2)=2v(NH3) C. 混合气体的压强不再改变 D. 消耗3 mol H2，同时有2 mol NH3生成 （4）向一恒容密闭容器中按照n(N2)：n(H2)=1：3投料，在不同条件下达到平衡，混合物中氨的物质的量分数为x(NH3)，在t=400℃下的x(NH3)～p、在p=30 MPa下的x(NH3)～t如图所示。 ①图中对应等压过程的曲线是________(填“a”或“b”)，判断理由是________________。 ②p=30MPa、x(NH3)=0.6时，H2的平衡转化率为_______________，Kp=_______________(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H～1 N～14 O～16 S～32 Fe～56 Br～80 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学的发展与社会生产生活息息相关，下列说法错误的是 A. 液氧甲烷推进剂助力航空航天，推进剂燃烧时，O2(l)与CH4(l)反应的ΔS＞0 B. 合成氨工业常使用催化剂，主要目的是增大合成氨反应的平衡转化率 C. 冰箱中的食品保质期较长，与温度对反应速率的影响有关 D. 飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义 【答案】B 【解析】 【详解】A. 液氧甲烷燃烧时，O2、CH4 均为液态，而生成的 CO2、H2O 在燃烧高温下均为气态，气体的物质的量由 0 增至 3，混乱度增大，故 ΔS＞0，A正确。 B. 催化剂能降低反应活化能、加快反应速率，但同等程度地加快正、逆反应，只能缩短达到平衡所需的时间，不能使平衡发生移动，故不能增大合成氨反应的平衡转化率，B错误。 C. 冰箱内温度低，温度越低反应速率越慢，食品变质（氧化、微生物作用等）的速率随之减慢，保质期延长，与温度对反应速率的影响有关，C正确。 D. 飞秒化学能在飞秒尺度上观测反应中间体，对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义，D正确。 故答案为B。 2. 下列物质中，属于弱电解质的是 A. B. C. HCN D. 氨水 【答案】C 【解析】 【详解】A．是盐，属于强电解质，A不符合题意； B．是难溶性盐，但溶解的部分完全电离，属于强电解质，B不符合题意； C．HCN是弱酸，在水溶液中部分电离，属于弱电解质，C符合题意； D．氨水是混合物（NH3的水溶液），既不是电解质也不是非电解质，D不符合题意； 故选C。 3. 下列说法正确的是 A. 其他条件不变时，增大压强(压缩体积)可提高体系中活化分子百分数，进而提高化学反应速率 B. ΔH=-113.0 kJ·mol-1在较高温度下正反应能自发进行 C. 硫酸钡在水中的电离方程式： D. 金刚石转化为石墨的热化学方程式为C(金刚石，s)=C(石墨，s) ΔH=-1.9 kJ·mol-1，则石墨比金刚石稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A．压缩体积增大压强时，体系内总分子数浓度提升，仅会增大单位体积内活化分子的总数，活化分子百分数只由温度、催化剂决定，并不会升高，因此反应速率加快的原因不是活化分子百分数提升，A错误； B．该反应的，且正反应是气体分子数减少的反应，。根据反应自发进行的判据，当温度较高时，的绝对值会变大，最终，反应不能自发进行，该反应在低温下自发，B错误； C．硫酸钡是强电解质，尽管其在水中溶解度极小，但溶解的部分会完全电离，电离方程式为，C错误； D．物质的能量越低越稳定，该反应为放热反应，说明金刚石的总能量高于石墨，因此石墨的能量更低，比金刚石更稳定，D正确； 故选D。 4. 某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol a和2 mol b进行如下反应： ΔH＞0，10 min后反应达到平衡，测得生成1.6 mol c 。下列说法正确的是 A. 10 min内，用a表示的平均反应速率为0.12 mol/(L·min) B. 升高该体系的温度，化学平衡常数减小 C. 该反应的化学平衡常数表达式为 D. 平衡时，密闭容器中b的体积分数是25% 【答案】D 【解析】 【详解】A．生成，根据反应计量关系，消耗A的物质的量为，容器体积为2 L，10 min内用A表示的平均速率，不是，A错误； B．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，化学平衡常数增大，而非减小，B错误； C．平衡常数表达式中不能写入固体物质的浓度，C是固体，因此正确表达式为，C错误； D．生成时，消耗b的物质的量为，平衡时剩余b为；由于c是固体，体系气体总物质的量为：剩余a（）+剩余b（）+生成d（），B的体积分数等于其物质的量分数：，D正确； 故选D。 5. 下列有关热化学方程式的说法正确的是 A. 已知，则 B. 反应物的总能量高于生成物的总能量 C. 已知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH =+483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热ΔH =+241.8kJ/mol D. 已知，1mol CH3COOH与足量NaOH稀溶液完全反应放出的热量大于57.3kJ 【答案】A 【解析】 【详解】A．2mol碳完全燃烧生成二氧化碳的焓变为，2mol碳不完全燃烧生成一氧化碳时放出的热量小于完全燃烧放出的热量，放热反应的为负值，放出热量越少越大，故，A正确； B．碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，B错误； C．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水时的反应焓变，且燃烧反应为放热反应，为负值，题目中反应为气态水分解反应，无法直接得到氢气的燃烧热，C错误； D．醋酸为弱电解质，电离过程吸收热量，1mol醋酸与足量氢氧化钠稀溶液完全反应放出的热量小于57.3kJ，D错误； 故选A。 6. 下列图像均表示反应 ΔH＞0，其中p2＞p1 。判断下列图像正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】先明确反应特征：反应，是气体分子数增大的吸热反应，且已知​，逐一分析选项。 【详解】A．温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间应该越短。图中500℃的曲线先达到平衡，符合速率规律；但由于正反应吸热，升温平衡正向移动，A的转化率应该比400℃时更高，和图中“500℃平衡时A转化率更低”的特征矛盾，A错误； B．该反应吸热，升温平衡正向移动，C的百分含量应随温度升高而增大；但反应正方向气体分子数增多，压强越大（），平衡逆向移动，C的百分含量应越小，图中的C百分含量高于​，不符合规律，B错误； C．从400℃升温到500℃，正逆反应速率均瞬间增大，且吸热反应升温后平衡正向移动，表现为，和图像变化不符合，C错误； D．从加压到（​），正逆反应速率均瞬间增大，该反应正方向气体分子数增多，加压后平衡逆向移动，表现为，和图像中逆速率大于正速率的变化符合，D正确； 故选D。 7. 下列实验过程能达到实验目的，且现象和结论均正确的是 选项 实验目的 实验过程 现象和结论 A 比较Cu2+和Fe3+的催化效果 向等体积、等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气泡产生的速度 加入FeCl3溶液的实验中产生气泡速度更快，Fe3+的催化效果更好 B 探究反应物浓度对反应速率的影响 两支试管各盛4mL0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，分别加入2mL0.1mol·L-1草酸溶液和2mL0.2mol·L-1草酸溶液 加入0.2mol·L-1草酸溶液的试管中溶液褪色更快，说明反应物浓度越大，反应速率越快 C 探究可逆反应 向2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中滴加3mL0.1mol·L-1KI溶液，充分反应后，取少量溶液于试管中，滴入淀粉溶液后变蓝，另取少量溶液滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色 KI与FeCl3的反应为可逆反应 D 探究可逆反应的热效应 已知CuCl2溶液中存在如下平衡：⇌，取一定浓度的CuCl2溶液，升高温度 溶液由蓝色变为黄色，说明该反应ΔH＜0 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．对比和的催化效果时，除了金属阳离子种类不同，二者的阴离子（）也不相同，阴离子可能会对的分解速率产生干扰，变量不唯一，无法直接得出催化效果更好的结论，A错误； B．酸性高锰酸钾和草酸的反应中，的与反应时，高锰酸钾过量，溶液不会完全褪色，无法通过褪色时间判断反应速率，实验设计本身不合理，B错误； C．和的反应中，物质的量（）大于物质的量（），是过量的；淀粉变蓝说明反应生成了，证明和发生了反应，而滴加后溶液仍变红，说明体系中还有未完全反应的，即反应物不能完全消耗，证明该反应是可逆反应，C正确； D．升高温度溶液从蓝色变为黄色，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动，因此该反应的，而非，结论错误，D错误； 故选C。 8. 已知HClO的杀菌能力比强。时将氯气溶于水形成氯气—氯水体系，该体系中和的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 的氯水中： B. 随着pH增大，氯水的杀菌能力逐渐增强 C. 当时，氯水中含氯元素的微粒主要有 D. 测定该体系pH时，用玻璃棒蘸取待测液于pH试纸上，待显色后与标准比色卡比对 【答案】A 【解析】 【详解】A．时，由图像可知三种微粒的物质的量分数大小为，同一体系中浓度与物质的量分数成正比，故，A正确； B．已知杀菌能力强于，随着增大，的物质的量分数先增大后减小，因此氯水的杀菌能力先增强后减弱，并非逐渐增强，B错误； C．时，的物质的量分数几乎为0，和的物质的量分数较高，因此氯水中含氯元素的微粒主要有、，但Cl2+H2O⇌HCl+HClO 生成的 HCl 完全电离，还应有 Cl⁻，C错误； D．氯水中含有具有漂白性的，会漂白试纸，无法用试纸测定该体系的，D错误； 故答案选A。 9. 土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化如图。 下列说法错误的是 A. 结合的燃烧热，可求算的 B. 两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量 C.    D. 温度升高，氧化为的速率可能减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．的燃烧热对应反应生成的是液态，而第一步反应生成的是气态，缺少气态水液化的焓变数据，无法求算的，A错误； B．两步反应的均小于0，属于放热反应，放热反应中断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，B正确； C．根据盖斯定律，将两步反应相加可得，，C正确； D．该反应需要微生物催化，温度过高会使微生物中的酶变性失活，因此反应速率可能减小，D正确； 选A。 10. 部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 HCOOH HCN 电离常数(25℃) 下列选项正确的是 A. 溶液中通入少量气体： B. 溶液中加入过量 C. 中和等体积、等pH的HCN和消耗的量前者小于后者 D. 等体积、等浓度的和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电离常数可知酸性，遵循强酸制弱酸规律，少量通入溶液只能生成，正确反应为，A错误； B．酸性强于，过量与反应生成和，正确反应为，B错误； C．酸性，等pH的两溶液中的电离程度更小，故的浓度远大于，等体积时的物质的量更大，消耗的量前者大于后者，C错误； D．两溶液中均存在电荷守恒，总离子浓度均为，两溶液相等，水解程度大于，溶液碱性更强、更小，故等体积时前者离子总数更大，D正确； 故选D。 11. 向某密闭容器中通入一定量的X、Y气体发生以下两个反应：① K1；② K2 。反应①的正反应速率v1(正)=k1·c(X)·c(Y)，反应②的正反应速率v2(正)=k2·c(X)·c(Y)，其中k1、k2为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度[c/(mol·L-1)]随时间(t/s)变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 反应①的活化能大于反应②的活化能 B. 10s时，v1(正)＞v2(逆) C. 0～6s内，X的平均反应速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1 D. 该温度下，平衡常数 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的活化能小于反应②，A错误； B．由图可知，初始生成M的速率大于N，则，10s时两个反应均达到平衡状态，由于、，则正反应速率，B正确； C．①②反应中X、Q的系数均为1，则内，X的平均反应速率为，C错误； D．、，则，由图可知，平衡时刻M、N的浓度分别为，则，D错误； 故选B。 12. 甲醇(CH3OH)与CO催化制备乙酸(CH3COOH)的反应历程及每个甲醇分子转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是 A. 该过程中H2O、HI为催化剂 B. 该过程中反应速率最快的是ⅱ C. 使用更高效的催化剂可降低总反应所需的活化能和反应热 D. 若生成1 mol CH3COOH，则会释放3.05 eV的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．HI在反应中先消耗后生成，为催化剂；H2O在反应中先生成后消耗，为中间产物，A错误； B．三步反应的正反应的活化能依次为0.72eV、[-0.68-(-1.38)]eV=0.7eV、[0.91-(-1.01)]eV=1.92eV，活化能越小，反应速率越快，该过程中反应速率最快的是ⅱ，B正确； C．使用更高效的催化剂可降低总反应所需的活化能，但是不能改变反应物总能量和生成物总能量，不能改变反应热，C错误； D．图示为每个甲醇分子转化为乙酸的能量变化，若生成1 mol CH3COOH，则会释放3.05NA eV的能量，D错误； 故选B。 13. 羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为： ，在相同恒温恒容容器、相同投料比、相同时间内，测得不同温度及不同催化剂下COS水解反应的转化率如图所示。下列说法正确的是 A. 以COS浓度表示的该段时间内平均反应速率： B. N点较P点COS转化率降低的原因是平衡移动 C. 任何温度下，的催化效果都比好 D. 150℃时，相较于，使用做催化剂，达平衡时的体积分数更大 【答案】A 【解析】 【详解】A．相同时间内COS的转化率越大催化效率越高，正反应的平均反应速率：，A正确； B．由图可知，相同温度下由TiO2做催化剂时转化率高于N点，可知N点并未达到平衡状态，B错误； C．由图可知，在低温时对COS水解反应的催化效果好，C错误； D．催化剂不改变平衡移动，在相同温度下，无论用哪种催化剂，达到平衡时CO2的体积分数都一样，D错误； 故答案选A。 14. 常温下，向体积均为20mL、浓度均为的丙烯酸、丙酮酸溶液中分别滴加的NaOH溶液，溶液的)与lgc(X)的关系如图所示[c(X)为或]。 下列说法正确的是 A. 丙烯酸的酸性比丙酮酸的强 B. 的 C. 向含相同浓度的丙烯酸钠和丙酮酸钠的混合溶液中滴加盐酸时，先生成丙酮酸 D. 当时，丙烯酸溶液中的是 【答案】D 【解析】 【详解】A．横坐标为0时，丙烯酸和丙烯酸根离子浓度相等，丙酮酸和丙酮酸根离子浓度相等，根据pH=pKa+lgc(X)，此时pH=pKa，丙酮酸的pH更小，酸性强于丙烯酸，A错误； B．根据b点坐标(1，3.49)，横坐标为1，lg=1，=10，该点的氢离子浓度为c(H+)=10-3.49，则=10×10-3.49=10-2.49，B错误； C．向盐溶液中加入酸，优先生成酸性相对较弱的酸，即丙烯酸，C错误； D．根据c点坐标(-1，3.26)，横坐标为-1，lg=-1，=10-1，c(H+)=10-3.26，=10-1×10-3.26=10-4.26，，丙烯酸10-4.26，当时，=10，=10-4.26×10-1=，D正确； 故选：D。 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 15. L-半胱氨酸(CSH)可被H2O2氧化为胱氨酸(CSSC)。某实验小组进行以下实验探究。 I．动力学视角提出假设升高温度或加入KI会加快反应的速率。设计方案并完成实验按下表配制总体积相同的系列溶液，记录半衰期(t)并计算反应的活化能(Ea)。 实验编号 温度/℃ V(CSH)/mL V(HAc-NaAc)/mL V(H2O)/mL V(KI)/mL V(H2O2)/mL t/min Ea(kJ/mol) ① 20 2.0 4.0 V1 0.0 1.0 t1 58.6 ② 20 2.0 4.0 2.6 0.4 1.0 t2 40.0 ③ 30 2.0 4.0 3.0 0.0 V2 t3 58.6 ④ 30 2.0 4.0 V3 0.4 1.0 t4 40.0 上表中，c(CSH)=0.025mol·L-1，c(KI)=0.1mol·L-1，c(H2O2)=0.15mol·L-1，HAc-NaAc混合溶液的pH=4.76，c0(CSH)为反应初始时CSH的浓度，c(CSH)=c0(CSH)所需的时间为半衰期。 （1）根据表中信息，补充数据：V1=__________mL。 （2）实验①中c0(CSH)=____mol·L-1，实验④在0~t4内用CSH的浓度变化表示的化学反应速率为_____mol·L-1·min-1(用含t4的代数式表示)。 （3）t1_____t3(填“>”“=”或“<”)，说明其他条件相同时，升高温度，反应速率加快；___________________；说明其他条件相同时，加入KI，反应速率加快。 （4）由活化能数据可知，KI加快反应速率的原因是___________________。 实验结论：升高温度或加入KI可加快反应速率。 Ⅱ．反应历程视角小组同学认为KI改变了反应的历程，并探究KI的作用机理。查阅资料CSH被H2O2氧化为CSSC的化学方程式为2CSH+H2O2=CSSC+2H2O。提出猜想加入KI后，反应分步进行。 （5）实验验证：该小组同学参照实验②设计如下方案进行实验，验证猜想。 实验编号 实验步骤 实验现象 ⑤ 20℃时，取4.0mLHAc-NaAc溶液、2.6mLH2O、1.0mLH2O2溶液和0.4mLKI溶液于烧杯中，滴加淀粉溶液 溶液变蓝 _____________________ (填写实验操作) 蓝色立即消失 实验结论加入KI后，反应分两步进行，I2为该反应过程的中间产物。各步的离子方程式为： 分步反应1：2I-+2H++H2O2=I2+2H2O 分步反应2：_______________。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） ①. > ②. （或） （4） 作为催化剂，降低了反应的活化能 （5） ①. 再加入 L-半胱氨酸()溶液 ②. 【解析】 【分析】本实验通过控制变量法探究温度和催化剂()对氧化L-半胱氨酸()反应速率的影响。通过对比不同条件下的半衰期和活化能数据，得出升高温度和加入催化剂均能加快反应速率的结论，并进一步通过实验验证了作为催化剂改变反应历程、分步进行反应的机理。 【小问1详解】 根据控制变量法的原则，各组实验的溶液总体积应保持相同。由实验②可知，溶液总体积为。因此实验①中。 【小问2详解】 ①实验①中，混合后的初始浓度。 ②半衰期为反应物浓度减半所需的时间，则在内，的浓度变化量，故用浓度变化表示的化学反应速率。 【小问3详解】 实验①和③对比，其他条件相同，实验③温度更高，反应速率更快，半衰期更短，故。要说明加入能加快反应速率，需对比同温度下加与不加的实验，即对比实验①和②（或③和④），加入后速率加快，半衰期变短，故填（或）。 【小问4详解】 对比表中数据可知，加入后反应的活化能由降低至，说明作为催化剂，改变了反应历程，降低了反应的活化能，从而加快了反应速率。 【小问5详解】 ①实验⑤旨在验证参与反应生成了中间产物，且随后被还原。第一步滴加淀粉溶液变蓝，证明生成了；第二步需验证与发生反应，为保持与实验②条件一致，应再加入 L-半胱氨酸()溶液，现象为蓝色立即消失。 ②根据总反应方程式，减去分步反应1的离子方程式，可得分步反应2的离子方程式为。 16. 回答下列问题： （1）反应 ΔH＜0。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中充入一定量的CO和H2，反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示。 其中t4、t7时刻对应改变的实验条件分别是t4_______________、t7_______________。 （2）工业上在恒容密闭容器中用如下反应合成甲醇： ΔH。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。 温度/℃ 250 300 350 K 2.041 0.270 0.012 ①由表中数据判断，该反应的ΔH_______________(填“＞”“=”或“＜”)0。 ②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应10 s后反应达到平衡，测得此时c(CO)=0.2 mol/L，则此段时间内该反应的平均速率v(H2)为_______________，此时的温度为____________。平衡后向容器中再充入2 mol CO和2 molCH3OH，此时v正__________(填“＞”“=”或“＜”)v逆。 【答案】（1） ①. 加入催化剂 ②. 降低温度 （2） ①. ＜ ②. 0.16 mol/(L·s) ③. 250℃ ④. ＞ 【解析】 【小问1详解】 该反应为气体分子数减小的放热反应：时刻，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，符合催化剂只改变化学反应速率、不影响平衡状态的特征，因此改变条件为加入催化剂；时刻，同时突然变小，突变之后，平衡正向移动，该反应，降低温度，正逆速率都瞬间减小，平衡向放热方向（正向）移动，所以，与图像一致，因此改变条件为降低温度； 【小问2详解】 ①由表格数据可知，温度升高，平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，因此； ②初始，平衡时，则，根据反应计量数，，因此；平衡时各物质浓度：，，，计算平衡常数，对应表格中250℃的值。 平衡后再充入和，此时，，浓度商，平衡正向移动，因此。 17. 以硫铁矿为原料(主要成分是FeS2含少量CuO和SiO2等)制备铁红和硫酸流程如下： 回答下列问题： （1）固体A主要成分是_______(填化学式，下同)。铁红是_______。 （2）提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有_______(答两条)。 （3）已知：固体与氧气完全反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物，放出热量为。写出热化学方程式：_______。 （4）已知：，溶于水得到硫酸溶液时放出热量_______(填“大于”“小于”或“等于”)。 （5）已知：催化氧化生成，和(s)反应分两步进行： ①； ②； 则_______。 （6）催化氧化反应：。 实验测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 简述工业生产中，选择常压和的理由：_______。 【答案】（1） ①. ②. （2）搅拌、适当通入过量空气、加压等 （3） （4）大于 （5）-351 （6）常压下，SO2转化率已经很高，再增大压强，材料、能源等成本增大快：而转化率增大慢，不经济，时平衡转化率已经很大，升高温度平衡转化率降低，如果温度过低，反应减慢且催化剂需要活化温度(合理即可给分) 【解析】 【分析】硫铁矿粉在空气中高温焙烧，二硫化亚铁被氧气氧化生成二氧化硫和氧化铁，烧渣为氧化铁、氧化铜和二氧化硅，往烧渣中加入稀硫酸，氧化铜、氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，二氧化硅不反应，故固体A为二氧化硅，溶液A中含有铁离子和铜离子，向溶液A中加入氢氧化钠调节pH使铁离子变为氢氧化铁，氢氧化铁通过灼烧变为铁红；二氧化硫被氧气进一步氧化为三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸，据此分析答题。 【小问1详解】 固体A为二氧化硅，铁红为氧化铁，故答案为：SiO2；Fe2O3； 【小问2详解】 提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有搅拌、适当通入过量空气、加压等； 【小问3详解】 为，故完全反应放出热量为，反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物，红色氧化物为氧化铁，相对分子质量为64的气体氧化物为二氧化硫，故热化学方程式为 ； 【小问4详解】 160g三氧化硫为2mol，但液态硫酸溶于水会放出大量热量，故于2mol三氧化硫溶于水得到硫酸溶液时放出热量大于260.6kJ； 【小问5详解】 根据盖斯定律，②-①得目标产物：； 【小问6详解】 常压下，SO2转化率已经很高，再增大压强，材料、能源等成本增大快：而转化率增大慢，不经济，时平衡转化率已经很大，升高温度平衡转化率降低，如果温度过低，反应减慢且催化剂需要活化温度。 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 ΔH 。回答下列问题： （1）已知有关化学键的键能如表所示，则 ΔH=______________________。 化学键 H—H N≡N N—H 键能/(kJ·mol-1) 436 946 391 （2）人工固氮方式主要通过合成氨反应，科学家证实了N2与H2在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图如下，其中N2的吸附分解反应活化能高，速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。 ①下列说法正确的是_________(填标号)。 A．根据图①可看出N2、H2分子中均为单键 B．图②到图③的过程向外释放能量 C．图③到图④的过程向外释放能量 D．升高温度一定能提高一段时间内NH3的产率 ②理论上，合成氨反应氢氮比为3：1时，平衡混合物中氨的百分含量最大，但实际生产中维持氢氮比为2.8～2.9，结合上述反应过程从反应速率和平衡移动角度说明原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）T℃下，在恒容密闭容器中发生可逆反应：。下列情况能说明该反应已达到化学平衡状态的是____________(填标号)。 A. 气体的浓度相等 B. 反应速率3v(H2)=2v(NH3) C. 混合气体的压强不再改变 D. 消耗3 mol H2，同时有2 mol NH3生成 （4）向一恒容密闭容器中按照n(N2)：n(H2)=1：3投料，在不同条件下达到平衡，混合物中氨的物质的量分数为x(NH3)，在t=400℃下的x(NH3)～p、在p=30 MPa下的x(NH3)～t如图所示。 ①图中对应等压过程的曲线是________(填“a”或“b”)，判断理由是________________。 ②p=30MPa、x(NH3)=0.6时，H2的平衡转化率为_______________，Kp=_______________(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）-92 kJ·mol-1 （2） ①. C ②. N2的吸附分解决定合成氨的反应速率，所以提高氮气浓度有助于氮气在催化剂表面的吸附，加快反应速率；氮气成本较低，而氢气制备成本较高，增加N2浓度，能提高H2转化率，因此维持2.8～2.9的氢氮比有利于节约成本 （3）C （4） ①. a ②. 该反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，x(NH3)减 ③. 75% ④. 【解析】 【小问1详解】 反应焓变=反应物总键能 - 生成物总键能，代入数据计算为。 【小问2详解】 ①A．分子中是三键，不是单键，错误； B．图②到图③是吸附在催化剂表面的，、的化学键断裂的过程，断键需要吸收能量，错误； C．图③到图④是N、H原子重新组合形成键得到的过程，成键向外释放能量，正确； D．合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡产率降低；若温度过高还可能使催化剂失活，反而降低单位时间产率，错误； 故选C。 ②根据题意，N2的吸附分解决定合成氨的反应速率，所以提高氮气浓度有助于氮气在催化剂表面的吸附，加快反应速率；氮气成本较低，而氢气制备成本较高，增加N2浓度，能提高H2转化率，因此维持2.8～2.9的氢氮比有利于节约成本。 【小问3详解】 A．气体浓度相等仅代表某一时刻浓度数值相等，和各物质的起始投料、转化率有关，不能说明浓度不再变化，无法判断平衡； B．未标注正逆反应速率，且比例关系错误，平衡时应满足，该式始终符合反应速率的计量数比，不能说明平衡； C．该反应是反应前后气体分子总数不相等的反应，恒容条件下混合气体压强不再改变，说明气体总物质的量不再变化，反应达到平衡； D．消耗和生成​都代表正反应方向，该过程始终同步发生，无法说明正逆速率相等，不能判断平衡; 故选C。 【小问4详解】 ①合成氨反应是放热反应，在固定压强为30MPa的等压条件下，升高温度时平衡会向逆反应方向移动，导致平衡混合物中的物质的量分数随温度升高而减小，因此随温度升高而减小的曲线a对应等压过程。 ②设初始投入，，反应达到平衡时转化了，根据可知，平衡时转化了，生成了；平衡时，，，，平衡时气体总物质的量为，由，解得，的平衡转化率为；平衡时各气体的物质的量分数为：，，，各气体的分压为：，，，因此平衡常数 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $