精品解析:黑龙江省大庆市大庆中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-11
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内容正文:
2026—2027学年度上学期月考考试
高二年级化学试题
答卷时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(共15题,每题3分,共45分)
1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中能量的主要转化形式错误的是
A. 天然气燃烧:化学能→热能
B. 太阳能电池工作:太阳能→电能
C. 电池充电:电能→化学能
D. 一次性速冷冰袋制冷:化学能→热能
【答案】D
【解析】
【详解】A.天然气燃烧时放出热量,主要将化学能转化为热能,A正确;
B.太阳能电池工作时吸收太阳光并产生电能,主要将太阳能转化为电能,B正确;
C.电池充电时,外加电源提供电能,使电池内发生化学反应并储存能量,主要将电能转化为化学能,C正确;
D.一次性速冷冰袋利用袋内物质的吸热过程制冷,吸收周围环境的热量,使周围温度降低,能量的主要转化形式为热能→化学能,D错误;
故选D。
2. 下列变化过程,属于吸热反应的是
①氯化铵固体溶于水②煤炭燃烧③食物因氧化而腐败④铝热反应⑤酸碱中和反应⑥氢氧化钡和氯化铵⑦盐酸与碳酸氢钠反应
A. ⑥⑦ B. ①③⑥ C. ②③④⑤ D. ①⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】①氯化铵固体溶于水会吸收热量,但不是化学反应,不属于吸热反应,错误;
②煤炭燃烧是放热反应,错误;
③食物因氧化而腐败是放热反应,错误;
④铝热反应是放热反应,错误;
⑤酸碱中和反应是放热反应,错误;
⑥氢氧化钡和氯化铵是吸热反应,正确;
⑦盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应,正确;
符合题意的为⑥⑦,故答案选A。
3. 下列说法正确的是
A. 在101kPa和298K下,甲烷的燃烧热ΔH = - 890.3 kJ·mol-1,则甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH = - 890.3 kJ·mol-1
B. 已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH = +17 kJ·mol-1 ,则白磷比红磷更稳定
C. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH = - 57.3 kJ·mol-1,则稀盐酸与稀氨水反应的热化学方程式为NH3·H2O(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH = - 57.3 kJ·mol-1
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH1 = - 57.3 kJ·mol-1,若向1L1mol·L-1NaOH溶液中加入浓硫酸,恰好完全反应的热效应为ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热是 101 kPa、298 K 下 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时的热效应,水应为液态;题给方程式生成的是 H2O(g),与燃烧热定义不符,正确应为 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ⋅mol-1,A错误;
B.4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH=+17 kJ⋅mol-1 为吸热过程,说明白磷的能量高于红磷,而能量越低的物质越稳定,故红磷比白磷更稳定,B错误;
C.稀氨水是弱碱,电离时吸热,中和放出的热量小于强酸强碱的中和热 57.3 kJ⋅mol-1,故实际 ΔH 大于 -57.3 kJ⋅mol-1,不可能等于 -57.3 kJ⋅mol-1,C错误;
D.浓硫酸溶于水会放出大量热,向 NaOH 溶液中加入浓硫酸恰好完全反应时,总热效应为中和热与浓硫酸稀释热之和,放出的热量多于 ΔH1,故 ΔH2<ΔH1,即 ΔH1>ΔH2,D正确;
故答案为D。
4. 固态或气态碘与氢气反应的热化学方程式如下:
①
②
下列对反应①和②中碘的状态的判断正确的是
A. 反应①中的为固态,反应②中的为气态
B. 反应①中的为气态,反应②中的为固态
C. 反应①和②中的均为气态
D. 反应①和②中的均为固态
【答案】B
【解析】
【详解】反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,两个反应中反应物和生成物的化学计量数和聚集状态相同,具有的能量相同,气态碘的能量高于固态碘,反应①为放热反应(反应物总能量高于生成物总能量),反应②为吸热反应(反应物总能量低于生成物总能量),因此可知反应①中碘的能量高,即反应①中碘单质为气态,反应②中碘单质为固态,答案选B。
5. 为了给大家创设舒适的学习环境,下列措施不是为了改变化学反应速率的是
A. 厨房师傅做馒头时添加膨松剂 B. 工人师傅给学校的消防栓刷漆
C. 在糕点包装内放置小包除氧剂 D. 食堂使用冰箱保存食物
【答案】A
【解析】
【详解】A.加工馒头时添加膨松剂,可使馒头疏松柔软,与改变反应速率无关,A选;
B.给学校消防栓刷漆,可以隔绝钢铁与氧气和水的接触,可减缓反应速率,B不选;
C.包装袋内放置除氧剂,可防止糕点被氧化,减缓食物氧化速率,与减小反应速率有关,C不选;
D.食物存放在冰箱中,可降低温度,减缓食物氧化速率,与减小反应速率有关,D不选;
故选A。
6. 下列关于有效碰撞理论与影响反应速率因素之间关系正确的是
A. 升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
B. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,但可以加快反应速率
C. 活化分子一定能发生碰撞,分子间发生碰撞一定能发生化学反应
D. 增大反应物浓度,可提高单位体积内活化分子百分数,从而提高反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度时,反应物分子平均能量升高,更多普通分子转化为活化分子,活化分子百分数增大,有效碰撞频率提高,反应速率加快,A正确;
B.加入催化剂可降低反应的活化能,使更多普通分子成为活化分子,活化分子百分数增大,从而加快反应速率,选项中活化分子百分数不变的描述错误,B错误;
C.活化分子发生碰撞时只有具有合适的取向才是能引发化学反应的有效碰撞,因此活化分子不一定发生有效碰撞,分子间碰撞也不一定发生化学反应,C错误;
D.增大反应物浓度,单位体积内活化分子的数目增多,但活化分子百分数不变,D错误;
故选A。
7. “液态阳光”是助力“双碳”目标的绿色技术,核心反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。下列的说法错误的是
A. 该反应在低温下可自发进行
B. 恒容时增大H2的浓度,反应速率加快
C. 升高温度,正反应速率不变,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
D. 使用催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变甲醇的平衡产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应ΔH<0,ΔS<0,根据ΔH-TΔS<0,该反应在低温下可自发进行,A正确;
B.恒容时增大H2的浓度,浓度增大则反应速率加快,B正确;
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,C错误;
D.使用催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,平衡不移动,所以不改变甲醇的平衡产率,D正确;
故选C。
8. 下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是
A. 测定生成氢气的反应速率 B. 验证与的反应是可逆反应
C. 探究温度对化学平衡的影响 D. 探究压强对化学平衡的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体可从长颈漏斗逸出,无法测定生成氢气的反应速率,故A错误;
B.铁离子与碘离子按1:1比例反应;等浓度等体积的碘化钾和硫酸铁混合溶液中铁离子过量,无法进行判断,故B错误;
C.二氧化氮为红棕色气体,根据颜色可进行判断温度对化学平衡的影响,故C正确;
D.反应前后气体分子数相同,压强对该反应无影响,故D错误;
答案选C。
9. 在温度T1时,向一体积固定为2 L的密闭容器中通入1 mol CO2和 3 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,5min后反应达到平衡,CO2的转化率为20%。下列说法正确的是
A. 前5min,平均反应速率v(CO2)=0.06 mol·L−1·min−1
B. 当v正(CO2)=3v逆(H2)时,说明反应已达到平衡状态
C. 该温度下反应平衡常数的值为0.48
D. 达到平衡时,H2的转化率为20%
【答案】D
【解析】
【详解】A.前5min内CO2的平均反应速率v(CO2)=(1 mol×20%)÷2 L÷5 min=0.02 mol/(L⋅min),不等于0.06 mol/(L⋅min),A错误;
B.同一反应中速率之比等于化学计量数之比,正反应中v正(CO2)∶v正(H2)=1∶3,逆反应中v逆(CO2)∶v逆(H2)=1∶3;平衡时v正(H2)=v逆(H2),故平衡时应满足v逆(H2)=3v正(CO2),而题给v正(CO2)=3v逆(H2)与之不符,B错误;
C.平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度依次为0.4、1.2、0.1、0.1 mol/L;平衡常数K为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值,代入数据得:,不等于0.48,C错误;
D.H2反应的物质的量为3×0.2 mol=0.6 mol,H2的转化率为0.6 mol÷3 mol×100%=20%,D正确;
故答案为D。
10. 某温度时在催化剂作用下,和同时发生下列反应。
反应1:(副反应)
反应2:(主反应)
已知:主反应的速率大于副反应,反应所需的能量越大,反应速率越慢。下列反应过程中的能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】反应1为吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,反应2为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A、D两项错误;反应2的速率大于反应1的速率,说明反应2所需的能量小于反应1所需的能量,活化能低,B项正确,C项错误;
答案选B。
11. 已知硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸的反应如下:
某兴趣小组以该反应为例探究影响反应速率的因素并设计了如下实验。
实验序号
反应温度
溶液的体积/mL
稀硫酸的体积/mL
开始出现浑浊所需时间
1
20
10.0
10.0
0
2
50
10.0
0
3
20
4.0
10.0
下列说法不正确的是
A. 若用实验1和实验2探究温度对该反应速率的影响,则
B. 进行实验2时,可先分别将Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和水置于热水浴中加热到所需温度再快速混合发生反应,记录出现浑浊所需时间
C. 通过产生气泡的多少来判断反应速率快慢更好
D. 将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究温度对反应速率的影响需控制除温度外其余条件完全一致,实验1与实验2应保持的浓度、体积相同,故,A正确;
B.先将各试剂分别预热至目标温度再混合,可避免混合过程中温度变化带来的实验误差,保证反应在设定温度下进行,B正确;
C.反应生成的可溶于水,产生气泡的现象不明显,而单质沉淀导致的浑浊现象更易观测,通过记录出现浑浊的时间判断反应速率快慢更准确,C错误;
D.不参与该反应,替换为溶液仅改变溶剂组成,不改变、的浓度,对实验结果无影响,D正确;
故选 C。
12. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应速率:
B.
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【分析】根据图像可知,投料比x相同时,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应;n(H2O)越大,投料比x越小,当温度相同时,n(H2O)越大,CH4的平衡转化率越大,则x1<x2,据此分析回答。
【详解】A.根据图像可知,b、c点的温度相同,由于x1<x2,CH4的平衡转化率:b>c,b点对应的投料比x值较小,对应的n(H2O)较大,因此b点的反应物浓度较大,则反应速率,A错误;
B.根据分析可知,x1<x2,B正确;
C.该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,化学平衡常数增大,且平衡常数只与温度有关,因此,C正确;
D.由A项可知,b点对应的投料比x值较小,对应的n(H2O)较大,CH4的平衡转化率相同时,H2O的平衡转化率:a<c,D正确;
故选A。
13. 化学平衡常数K的数值大小可衡量化学反应进行的程度,一定温度下的下列反应的平衡常数如下: ①2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081 mol-1·L
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92 mol·L-1
以下说法正确的是
A. 反应①的平衡常数表达式为K1=
B. 相同温度下,2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数为5×10-80 mol·L-1
C. 相同温度下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D. 该温度下,某时刻反应③中CO2(g)、CO(g)、O2(g)的浓度分别为2×10-5 mol·L-1、2×10-10 mol·L-1、10-10 mol·L-1,此时反应正向进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①中的化学计量数为2,平衡常数表达式应为,选项中浓度的幂次错误,A错误;
B.是反应②的逆反应,平衡常数为,选项数值错误,B错误;
C.分解放出的反应平衡常数越大,反应正向进行的倾向越大,分解的,分解的,分解的,故倾向顺序为,C正确;
D.此时反应③的浓度商,,反应逆向进行,D错误;
故选C。
14. N2O无害化处理的一种方法为,在一定容积的密闭容器中发生此反应,N2O的转化率如图所示,若N2O起始浓度为1 mol/L,下列说法错误的是
A. 升高温度,有利于提高N2O的转化率
B. a、c两点中,N2的物质的量浓度相等
C. 在恒温恒容的条件下,向容器中充入Ar,N2O的平衡转化率不发生改变
D. 若b点反应达到平衡状态,的体积分数为20%
【答案】D
【解析】
【分析】化学平衡图象分析要抓住:温度越高反应速率越快、达到平衡所用时间越短;比较两条曲线达到平衡时的转化率可判断温度对平衡的影响;相同转化率的两点(a、c)产物浓度相同;恒温恒容下充入惰性气体不改变各组分浓度、平衡不移动;由 b 点的转化率结合反应的物质的量关系可计算 O2 的体积分数。
【详解】A.由图可知,温度较高(230℃)的曲线始终位于温度较低(180℃)的曲线之上,且先达到平衡,平衡转化率约为 98%,说明升高温度有利于提高 N2O 的转化率,A正确;
B.a、c 两点的 N2O 转化率均为 67%,N2O 起始浓度均为 1 mol/L,由题给反应可知生成 N2 的物质的量等于已转化的 N2O 的物质的量,则生成 N2 的浓度均为 1 mol/L×67%=0.67 mol/L,两点相等,B正确;
C.恒温恒容条件下向容器中充入 Ar,容器体积不变,反应物与生成物的浓度均不变,化学平衡不移动,N2O 的平衡转化率不发生改变,C正确;
D.b 点反应达到平衡时 N2O 的转化率约为 98%, N2O 起始浓度为 1 mol/L,则平衡时 N2O、N2、O2 的浓度依次为 0.02mol/L、 0.98 mol/L、 0.49mol/L,O2 的体积分数为 ≈32.9%,D错误;
故答案为D。
15. 乙烷二氧化碳氧化脱氢制乙烯是获得乙烯的一种重要方法,发生的主要反应为:
ⅰ.
ⅱ.
(忽略其他反应)其他条件相同,起始投料比时,不同温度下的转化率、的选择性如图。[的选择性]
下列说法正确的是
A. 温度升高,的转化率升高,是由于升温导致平衡向正反应方向移动
B. 温度升高,的选择性降低,可能是升温时ⅱ的速率比ⅰ的速率增大的多
C. 温度升高,ⅰ和ⅱ的平衡常数均减小
D. 其他条件不变,改用高效催化剂可提高的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个反应ⅰ、ⅱ均为吸热反应,升温平衡正向移动会使乙烷转化率升高,但同时温度升高也会加快反应速率,低温下反应可能未达到平衡,转化率升高也可能是反应更快达到更高转化程度的结果,不能完全归因于平衡正向移动,A错误;
B.选择性的定义是生成乙烯消耗的乙烷占总消耗乙烷的比例,乙烯选择性降低,说明更多的乙烷通过反应ⅱ被消耗。根据温度对反应速率的影响,吸热反应的活化能更高,升温对活化能大的反应速率提升幅度更大,反应ⅱ的焓变更正,升温时ⅱ的速率比ⅰ增大得更多,就会导致乙烯选择性下降,B正确;
C.吸热反应升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故ⅰ和ⅱ的平衡常数均随温度升高而增大,C错误;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡状态,无法提高的平衡转化率,D错误;
故选B。
二、主观题(共4题,共55分)
16. 实验室测定有机化合物(固态或液态)的燃烧热常用氧弹热量计(部分装置结构如图所示)。实验原理:测定的水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量。某同学用氧弹热量计按以下实验步骤测量萘[C10H8(s)]的燃烧热。
a.用电子天平称量1400.00 g纯水,倒入内筒中;
b.用电子天平称量1.00 g苯甲酸,置于氧弹热量计内的样品盘上,与点火丝保持微小距离;
c.将试样装入钢弹内,用氧气排空气再注满高纯氧气;
d.打开搅拌器开关,读取纯水温度,当温度不再改变时,记下此时温度,该温度为初始温度;
e.用电火花引发燃烧反应,读取并记录内筒中最高水温;
f.重复实验3次,所得数据如表所示:
实验序号
初始温度/℃
最高水温/℃
①
25.0
28.1
②
24.5
27.4
③
24.0
28.4
g。用电子天平称取0.64 g萘压片并放入样品盘中,将其替换苯甲酸,重复上述实验,测得内筒中温度改变的平均值为2.9 ℃。已知1.00 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ的热量。
(1)该装置中缺少的实验仪器是_______(填仪器名称)。
(2)搅拌器适宜的材质为_______(填字母),钢弹(燃烧池)采用钢制的原因是_______。
A.铜 B.钢 C.陶瓷 D.玻璃纤维
(3)氧弹内注满过量高纯氧气的目的是_______。
(4)苯甲酸完全燃烧,氧弹热量计内筒升高的温度平均为_______℃,该热量计绝热外套内水温升高1 ℃需要的热量为_______kJ。
(5)根据题给数据写出表示萘燃烧热的热化学方程式:_______(忽略电火花引燃时的热量及萘本身的热容误差)。
(6)查询文献可知萘[C10H8(s)]的燃烧热ΔH=-5144.3 kJ·mol-1,通过上述实验测得的萘的燃烧热偏大的原因可能是_______(填字母)。
a.钢弹内氧气有剩余 b.萘压片压得太紧实
c.苯甲酸的实际质量大于1 g d.苯甲酸燃烧时钢弹内氧气不足
(7)若称取0.10 g萘,其他条件不变,也能据此实验求得萘的燃烧热,但这样操作可能造成数据不准确,原因是_______。
【答案】(1)温度计 (2) ①. CD ②. 钢热传导的速率快
(3)确保可燃物完全燃烧
(4) ①. 3.0 ②. 8.8
(5)C10H8(s)+12O2(g)=10CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-5104 kJ·mol-1
(6)bd (7)实验过程中测得的温度变化区间太小,读数误差大
【解析】
【分析】用题图所示装置来测量萘的燃烧热,先用1.00 g苯甲酸的燃烧实验来测定绝热外套内水温升高1 ℃需要的热量,然后将1.00 g苯甲酸换成0.64 g萘,测量水上升的温度,从而测出放出的热量。
【小问1详解】
测定的水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量,则实验过程中需要测定温度的变化,缺少的实验仪器是温度计;
【小问2详解】
搅拌器适宜的材质为导热性能差的陶瓷或玻璃纤维,故选CD;钢弹采用钢制的原因是钢的导热性好,能使物质燃烧产生的热量及时传递给水;
【小问3详解】
氧气具有助燃性,氧弹内注满过量高纯氧气的目的是确保可燃物完全燃烧;
【小问4详解】
实验①温差为28.1℃-25.0℃=3.1℃,实验②温差为27.4℃-24.5℃=2.9℃,实验③温差为28.4℃-24.0℃=4.4℃,实验③数据误差较大应该舍去,苯甲酸完全燃烧,氧弹热量计内筒升高的温度平均为℃=3.0℃;1.00 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ的热量,则该热量计绝热外套内水温升高1 ℃需要的热量为kJ=8.8kJ;
【小问5详解】
0.64 g萘完全燃烧放出的热量为8.8kJ×2.9=25.52kJ,0.64g萘的物质的量为=0.005mol,则1mol萘完全燃烧放出的热量为kJ=5104 kJ,故表示萘燃烧热的热化学方程式为C10H8(s)+12O2(g)=10CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-5104kJ·mol-1;
【小问6详解】
a.钢弹内氧气有剩余对测得的数据无影响,a项不符合题意;
b.萘压片压得太紧实会导致萘燃烧不充分,测得的萘的燃烧热偏大,b项符合题意;
c.苯甲酸的实际质量大于1 g会导致测得水温升高1 ℃需要的热量偏大,所得萘燃烧放出的热量偏大,测得的萘的燃烧热偏小,c项不符合题意;
d.苯甲酸燃烧时钢弹内氧气不足会导致苯甲酸未完全燃烧,测得的水温升高1 ℃需要的热量偏小,所得萘燃烧放出的热量偏小,测得的萘的燃烧热偏大,d项符合题意。
故选bd;
【小问7详解】
称取0.10 g萘,其他条件不变,容易使得实验过程中测得的温度变化区间太小,读数误差大。
17. 工业上,以煤为主要原料合成氨的简易流程如图所示。
已知:Ⅰ.(s,煤)+(g) (g)+(g)
Ⅱ.(g)+(g) (g)+(g))
Ⅲ.(g)+3(g) 2(g)
Ⅳ.(s,煤)+(g)=(g)
回答下列问题:
(1)“煤预处理”中对煤块进行粉碎过筛,其目的是___________________________________________。
(2)反应Ⅲ中断开反应物中化学键吸收的能量___________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键放出的能量。
(3)“脱硫脱碳”主要除去粗煤气中、 、等物质获得较纯的氢气。
①转化:通过赤热焦炭层,发生反应Ⅱ,将产生的气体通入饱和溶液,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②原料气(含等)通过铜氨溶液处理,可除去其中的,发生反应: ,吸收后的铜氨溶液经过适当处理可再生,恢复其吸收的能力,可循环使用。铜氨溶液再生适宜的生产条件是___________(填“升温”或“降温”)。
(4)实验研究表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。在该条件下的合成氨工艺中,及时分离平衡体系中的氨气,其目的是_____________________________________________________(从平衡移动原理、反应速率两个角度分析)。
(5)某温度下,向体积可变的密闭容器中充入1 mol 和3 mol 合成氨,测得反应相同时间氨的体积分数与压强的关系如图所示(反应未达平衡)。当压强小于 MPa时,氨的体积分数随着压强增大逐渐增大的主要原因为_______________________________________________,当压强大于 MPa时,氨的体积分数“急剧减小”,其原因可能是________________________________________________________。
【答案】(1)增大煤与反应物的接触面积,加快反应速率
(2)小于 (3) ①. ②. 升温
(4)使平衡正向移动,提高、的平衡转化率;降低氨气浓度,提高合成氨速率
(5) ①. 增大压强使反应物浓度增大,反应速率加快,相同时间内生成的氨更多 ②. 压强增大,氨气可能液化,气相中氨的体积分数减小
【解析】
【小问1详解】
粉碎过筛可减小煤颗粒的粒径,增大煤与反应物的接触面积,从而加快反应速率;
【小问2详解】
反应Ⅲ为放热反应,形成生成物中化学键放出的能量大于断开反应物中化学键吸收的能量,故填“小于”;
【小问3详解】
①由反应Ⅱ可知,与水蒸气反应生成和,将所得气体通入饱和溶液,被吸收;由于溶解度较小,可析出晶体,反应方程式为;
②铜氨溶液吸收的反应为放热反应,升温使平衡逆向移动,释放,恢复铜氨溶液的吸收能力;
【小问4详解】
及时分离氨气可降低氨气浓度,使平衡正向移动,提高、的平衡转化率;由可知,在其他条件不变时,降低氨气浓度可提高合成氨速率;
【小问5详解】
反应尚未达到平衡,当时,增大压强使反应物浓度增大,反应速率加快,相同时间内生成的氨更多,氨的体积分数增大;当时,氨气可能在较高压强下液化,气相中氨的含量减少,导致其体积分数急剧减小。
18. 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。
(1)该反应的快速步骤是反应______________________(填对应序号)。总反应的中间产物的化学式为__________、__________。
(2)T℃,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的恒容密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。该反应的化学平衡常数K =__________。
(3)一定温度下,将2 mol N2和6mol H2置于1L的恒容密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。测得不同条件、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率,数据如下:
1小时
2小时
3小时
4小时
T1
30%
50%
80%
80%
T2
35%
60%
a
b
①上表中__________(“>”“<”或“=”表示),其中a、b、80%三者的大小关系是__________(用含“>”“<”或“=”的关系式表示)。
②已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器容积为1 L,保持温度和压强不变,又充入3mol N2后,平衡_______________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)
【答案】(1) ①. ② ②. ③.
(2)5 (3) ①. < ②. ③. 不移动
【解析】
【小问1详解】
反应②的活化能最小,反应速率最快,、均在反应过程中生成,又在后续步骤中被消耗,是总反应的中间产物;
【小问2详解】
由图可知,起始时,平衡时;起始时充入等物质的量的和,故。列三段式:,容器体积为,故平衡时,,
;
【小问3详解】
①前2小时内,下的转化率较大,反应速率较快,故,合成氨为放热反应,升温使平衡逆向移动,因此下的平衡转化率小于,根据推测,温度更高,反应速率更快,所以第3小时已达平衡,则;
②原平衡时各物质的浓度均为,故,恒温恒压下充入的后,气体总物质的量由增至,容器体积变为,此时,,,故平衡不移动。
19. 将燃煤废气中的转化为的反应原理为。已知在压强为下,该反应在不同温度、不同投料比时,的转化率如图所示。
(1)①此反应__________(填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比[],则将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应一定可以提高平衡体系中二甲醚的百分含量,又能加快反应速率的措施是__________(填字母)。
a.升高温度 b.增大浓度 c.加入催化剂 d.增大压强
(2)若 在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 和的物质的量浓度之比是
B. 的消耗速率等于的生成速率的2倍
C. 容器中混合气体的体积保持不变
D. 容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E. 容器中混合气体的密度保持不变
(3)已知一定条件下,水煤气转化成甲醇的化学方程式为。在体积可变的恒压密闭容器中投入 和,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量()随温度()、压强()的变化如下图所示。
①__________(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数__________,的转化率为__________(保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 不变 ③. d
(2)CDE (3) ①. > ②. 16 ③. 66.7%
【解析】
【小问1详解】
① 由图可知,在相同投料比下,温度越高,CO2的转化率越低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应;平衡常数K只与温度有关,温度不变,K不变。
② a.升高温度,反应速率加快,但平衡向逆反应方向移动,二甲醚的百分含量降低,a错误;
b.增大CO2浓度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,但由于总量增大,二甲醚的百分含量不一定提高,b错误;
c.加入催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,二甲醚的百分含量不变,c错误;
d.增大压强,反应速率加快,且该反应为气体分子数减小的反应,平衡向正反应方向移动,二甲醚的百分含量一定提高,d正确;
故答案为d。
【小问2详解】
A.CO和H2的物质的量浓度之比为1∶2,该比值取决于起始投料比和转化程度,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.CO的消耗速率与CH3OCH3的生成速率都表示正反应速率,二者之比始终为2∶1,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.该反应在恒温恒压下进行,反应前后气体分子数不相等,反应过程中气体的总物质的量在变化,容器体积也在变化,当容器体积保持不变时,说明反应达到平衡状态,C正确;
D.反应前后气体的总质量不变,而气体的总物质的量在变化,混合气体的平均摩尔质量随之变化,当平均摩尔质量保持不变时,说明反应达到平衡状态,D正确;
E.反应前后气体的总质量不变,容器体积在变化,混合气体的密度随之变化,当密度保持不变时,说明反应达到平衡状态,E正确;
故答案为CDE。
【小问3详解】
① 该反应为气体分子数减小的反应,温度相同时,增大压强平衡向正反应方向移动,CH3OH的物质的量增大;由图象可知,p1对应的CH3OH的物质的量更大,故p1>p2。
② M点时生成CH3OH的物质的量为0.25 mol。则依据三段式可知:
平衡时CH3OH、CO、H2的物质的量均为0.25 mol,容器体积为1 L,故三者的浓度均为0.25 mol/L,该温度下,H2的转化率为。
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2026—2027学年度上学期月考考试
高二年级化学试题
答卷时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(共15题,每题3分,共45分)
1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中能量的主要转化形式错误的是
A. 天然气燃烧:化学能→热能
B. 太阳能电池工作:太阳能→电能
C. 电池充电:电能→化学能
D. 一次性速冷冰袋制冷:化学能→热能
2. 下列变化过程,属于吸热反应的是
①氯化铵固体溶于水②煤炭燃烧③食物因氧化而腐败④铝热反应⑤酸碱中和反应⑥氢氧化钡和氯化铵⑦盐酸与碳酸氢钠反应
A. ⑥⑦ B. ①③⑥ C. ②③④⑤ D. ①⑥⑦
3. 下列说法正确的是
A. 在101kPa和298K下,甲烷的燃烧热ΔH = - 890.3 kJ·mol-1,则甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH = - 890.3 kJ·mol-1
B. 已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH = +17 kJ·mol-1 ,则白磷比红磷更稳定
C. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH = - 57.3 kJ·mol-1,则稀盐酸与稀氨水反应的热化学方程式为NH3·H2O(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH = - 57.3 kJ·mol-1
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH1 = - 57.3 kJ·mol-1,若向1L1mol·L-1NaOH溶液中加入浓硫酸,恰好完全反应的热效应为ΔH2,则ΔH1>ΔH2
4. 固态或气态碘与氢气反应的热化学方程式如下:
①
②
下列对反应①和②中碘的状态的判断正确的是
A. 反应①中的为固态,反应②中的为气态
B. 反应①中的为气态,反应②中的为固态
C. 反应①和②中的均为气态
D. 反应①和②中的均为固态
5. 为了给大家创设舒适的学习环境,下列措施不是为了改变化学反应速率的是
A. 厨房师傅做馒头时添加膨松剂 B. 工人师傅给学校的消防栓刷漆
C. 在糕点包装内放置小包除氧剂 D. 食堂使用冰箱保存食物
6. 下列关于有效碰撞理论与影响反应速率因素之间关系正确的是
A. 升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
B. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,但可以加快反应速率
C. 活化分子一定能发生碰撞,分子间发生碰撞一定能发生化学反应
D. 增大反应物浓度,可提高单位体积内活化分子百分数,从而提高反应速率
7. “液态阳光”是助力“双碳”目标的绿色技术,核心反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。下列的说法错误的是
A. 该反应在低温下可自发进行
B. 恒容时增大H2的浓度,反应速率加快
C. 升高温度,正反应速率不变,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
D. 使用催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变甲醇的平衡产率
8. 下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是
A. 测定生成氢气的反应速率 B. 验证与的反应是可逆反应
C. 探究温度对化学平衡的影响 D. 探究压强对化学平衡的影响
9. 在温度T1时,向一体积固定为2 L的密闭容器中通入1 mol CO2和 3 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,5min后反应达到平衡,CO2的转化率为20%。下列说法正确的是
A. 前5min,平均反应速率v(CO2)=0.06 mol·L−1·min−1
B. 当v正(CO2)=3v逆(H2)时,说明反应已达到平衡状态
C. 该温度下反应平衡常数的值为0.48
D. 达到平衡时,H2的转化率为20%
10. 某温度时在催化剂作用下,和同时发生下列反应。
反应1:(副反应)
反应2:(主反应)
已知:主反应的速率大于副反应,反应所需的能量越大,反应速率越慢。下列反应过程中的能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
11. 已知硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸的反应如下:
某兴趣小组以该反应为例探究影响反应速率的因素并设计了如下实验。
实验序号
反应温度
溶液的体积/mL
稀硫酸的体积/mL
开始出现浑浊所需时间
1
20
10.0
10.0
0
2
50
10.0
0
3
20
4.0
10.0
下列说法不正确的是
A. 若用实验1和实验2探究温度对该反应速率的影响,则
B. 进行实验2时,可先分别将Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和水置于热水浴中加热到所需温度再快速混合发生反应,记录出现浑浊所需时间
C. 通过产生气泡的多少来判断反应速率快慢更好
D. 将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
12. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应速率:
B.
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 的平衡转化率
13. 化学平衡常数K的数值大小可衡量化学反应进行的程度,一定温度下的下列反应的平衡常数如下: ①2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081 mol-1·L
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92 mol·L-1
以下说法正确的是
A. 反应①的平衡常数表达式为K1=
B. 相同温度下,2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数为5×10-80 mol·L-1
C. 相同温度下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D. 该温度下,某时刻反应③中CO2(g)、CO(g)、O2(g)的浓度分别为2×10-5 mol·L-1、2×10-10 mol·L-1、10-10 mol·L-1,此时反应正向进行
14. N2O无害化处理的一种方法为,在一定容积的密闭容器中发生此反应,N2O的转化率如图所示,若N2O起始浓度为1 mol/L,下列说法错误的是
A. 升高温度,有利于提高N2O的转化率
B. a、c两点中,N2的物质的量浓度相等
C. 在恒温恒容的条件下,向容器中充入Ar,N2O的平衡转化率不发生改变
D. 若b点反应达到平衡状态,的体积分数为20%
15. 乙烷二氧化碳氧化脱氢制乙烯是获得乙烯的一种重要方法,发生的主要反应为:
ⅰ.
ⅱ.
(忽略其他反应)其他条件相同,起始投料比时,不同温度下的转化率、的选择性如图。[的选择性]
下列说法正确的是
A. 温度升高,的转化率升高,是由于升温导致平衡向正反应方向移动
B. 温度升高,的选择性降低,可能是升温时ⅱ的速率比ⅰ的速率增大的多
C. 温度升高,ⅰ和ⅱ的平衡常数均减小
D. 其他条件不变,改用高效催化剂可提高的平衡转化率
二、主观题(共4题,共55分)
16. 实验室测定有机化合物(固态或液态)的燃烧热常用氧弹热量计(部分装置结构如图所示)。实验原理:测定的水吸收的热量即为物质燃烧释放的热量。某同学用氧弹热量计按以下实验步骤测量萘[C10H8(s)]的燃烧热。
a.用电子天平称量1400.00 g纯水,倒入内筒中;
b.用电子天平称量1.00 g苯甲酸,置于氧弹热量计内的样品盘上,与点火丝保持微小距离;
c.将试样装入钢弹内,用氧气排空气再注满高纯氧气;
d.打开搅拌器开关,读取纯水温度,当温度不再改变时,记下此时温度,该温度为初始温度;
e.用电火花引发燃烧反应,读取并记录内筒中最高水温;
f.重复实验3次,所得数据如表所示:
实验序号
初始温度/℃
最高水温/℃
①
25.0
28.1
②
24.5
27.4
③
24.0
28.4
g。用电子天平称取0.64 g萘压片并放入样品盘中,将其替换苯甲酸,重复上述实验,测得内筒中温度改变的平均值为2.9 ℃。已知1.00 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ的热量。
(1)该装置中缺少的实验仪器是_______(填仪器名称)。
(2)搅拌器适宜的材质为_______(填字母),钢弹(燃烧池)采用钢制的原因是_______。
A.铜 B.钢 C.陶瓷 D.玻璃纤维
(3)氧弹内注满过量高纯氧气的目的是_______。
(4)苯甲酸完全燃烧,氧弹热量计内筒升高的温度平均为_______℃,该热量计绝热外套内水温升高1 ℃需要的热量为_______kJ。
(5)根据题给数据写出表示萘燃烧热的热化学方程式:_______(忽略电火花引燃时的热量及萘本身的热容误差)。
(6)查询文献可知萘[C10H8(s)]的燃烧热ΔH=-5144.3 kJ·mol-1,通过上述实验测得的萘的燃烧热偏大的原因可能是_______(填字母)。
a.钢弹内氧气有剩余 b.萘压片压得太紧实
c.苯甲酸的实际质量大于1 g d.苯甲酸燃烧时钢弹内氧气不足
(7)若称取0.10 g萘,其他条件不变,也能据此实验求得萘的燃烧热,但这样操作可能造成数据不准确,原因是_______。
17. 工业上,以煤为主要原料合成氨的简易流程如图所示。
已知:Ⅰ.(s,煤)+(g) (g)+(g)
Ⅱ.(g)+(g) (g)+(g))
Ⅲ.(g)+3(g) 2(g)
Ⅳ.(s,煤)+(g)=(g)
回答下列问题:
(1)“煤预处理”中对煤块进行粉碎过筛,其目的是___________________________________________。
(2)反应Ⅲ中断开反应物中化学键吸收的能量___________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键放出的能量。
(3)“脱硫脱碳”主要除去粗煤气中、 、等物质获得较纯的氢气。
①转化:通过赤热焦炭层,发生反应Ⅱ,将产生的气体通入饱和溶液,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②原料气(含等)通过铜氨溶液处理,可除去其中的,发生反应: ,吸收后的铜氨溶液经过适当处理可再生,恢复其吸收的能力,可循环使用。铜氨溶液再生适宜的生产条件是___________(填“升温”或“降温”)。
(4)实验研究表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。在该条件下的合成氨工艺中,及时分离平衡体系中的氨气,其目的是_____________________________________________________(从平衡移动原理、反应速率两个角度分析)。
(5)某温度下,向体积可变的密闭容器中充入1 mol 和3 mol 合成氨,测得反应相同时间氨的体积分数与压强的关系如图所示(反应未达平衡)。当压强小于 MPa时,氨的体积分数随着压强增大逐渐增大的主要原因为_______________________________________________,当压强大于 MPa时,氨的体积分数“急剧减小”,其原因可能是________________________________________________________。
18. 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。
(1)该反应的快速步骤是反应______________________(填对应序号)。总反应的中间产物的化学式为__________、__________。
(2)T℃,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的恒容密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。该反应的化学平衡常数K =__________。
(3)一定温度下,将2 mol N2和6mol H2置于1L的恒容密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。测得不同条件、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率,数据如下:
1小时
2小时
3小时
4小时
T1
30%
50%
80%
80%
T2
35%
60%
a
b
①上表中__________(“>”“<”或“=”表示),其中a、b、80%三者的大小关系是__________(用含“>”“<”或“=”的关系式表示)。
②已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器容积为1 L,保持温度和压强不变,又充入3mol N2后,平衡_______________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)
19. 将燃煤废气中的转化为的反应原理为。已知在压强为下,该反应在不同温度、不同投料比时,的转化率如图所示。
(1)①此反应__________(填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比[],则将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应一定可以提高平衡体系中二甲醚的百分含量,又能加快反应速率的措施是__________(填字母)。
a.升高温度 b.增大浓度 c.加入催化剂 d.增大压强
(2)若 在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 和的物质的量浓度之比是
B. 的消耗速率等于的生成速率的2倍
C. 容器中混合气体的体积保持不变
D. 容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E. 容器中混合气体的密度保持不变
(3)已知一定条件下,水煤气转化成甲醇的化学方程式为。在体积可变的恒压密闭容器中投入 和,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量()随温度()、压强()的变化如下图所示。
①__________(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数__________,的转化率为__________(保留1位小数)。
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