精品解析：上海市建平世纪中学2026-2027学年第一学期高二阶段练习一 化学试题

上海市建平世纪中学2026学年第一学期阶段练习一 年级：高二 学科：化学(等级) 本试卷共8页 试卷满分100分 考试时间：60分钟 一、单选题(每题2分，共30分) 1. 俗话说“冰冻三尺非一日之寒”，其中蕴含着化学知识。下列对“结冰”过程中的焓变和熵变的判断正确的是 A. ΔH>0　ΔS<0 B. ΔH<0　ΔS>0 C. ΔH<0　ΔS<0 D. ΔH>0　ΔS>0 2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知C(石墨，s)⇌C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 B. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1 C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=a kJ·mol-1，则将14g N2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5a kJ的热量 3. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 A. 向FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液后溶液呈红色，再加入少量Fe粉后红色变浅 B. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量 C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D. 对平衡体系加压，颜色变深 4. 在反应中，表示该反应速率最快的是 A. B. C. D. 5. 在恒容容器中充入，一定温度下发生反应： 。下列能够表明上述反应已达到平衡状态的有 A. B. 气体密度不再改变 C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 D. 、、的浓度之比为3∶4∶1 6. 已知两个平衡体系：、的平衡常数分别为和，则的平衡常数表达式为 A. B. C. D. 7. 下列对有效碰撞理论的分析错误的是 A. 活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 B. 向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增多 C. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D. 加入适宜的催化剂，降低反应活化能，使反应物分子中活化分子百分数增大 8. 已知氯气跟氢气反应的热化学方程式如下： ① ② 有关上述反应的叙述正确的是 A. B. 反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 生成1mol HCl(g)时放出的热量多于生成1mol HCl(l)时放出的热量 D. 1mol HCl(g)具有的能量小于1mol HCl(l)具有的能量 9. 23g在氧气中完全燃烧后降至室温，放出683.5kJ的热量，下列表示燃烧热的热化学方程式为 A. kJ·mol-1 B. kJ·mol-1 C. kJ·mol-1 D. kJ·mol-1 10. 下列说法中有明显错误的是 A. 对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大 B. 已知 ，该反应正反应活化能大于逆反应活化能 C. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 D. 加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大幅增加，从而增大反应速率 11. 可以判断化学平衡一定发生移动的是 A. 增大压强 B. 加入催化剂 C. 化学平衡常数发生改变 D. 正、逆反应速率的改变 12. 某密闭容器中发生反应：。如图所示为该反应的反应速率随时间变化的关系，、、时外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A. 时加入了催化剂 B. 时降低了温度 C. 时增大了压强 D. 时间段内反应物转化率最小 13. 80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O42NO2　ΔH=+Q kJ·mol－1(Q>0)，获得如表数据： 时间/s 0 20 40 60 80 100 c(NO2)/mol·L－1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 下列判断正确的是 A. 当温度不变时增大压强，该反应的平衡常数K减小 B. 0~40 s内，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L－1·s－1 C. 反应达平衡时，放出的热量为0.30Q kJ D. 100s后升高温度，体系颜色变深 14. 生物质合成气可用于合成燃料甲醇。某化学学习小组用和模拟工业合成甲醇。已知： 。学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。 下列说法正确的是 A. ， B. 的平衡转化率， C. 化学反应速率， D. 化学平衡常数， 15. 光催化可以加快合成甲醇的反应速率，如图是该反应的部分历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。 图虚线框中的基元反应，主要决定总反应速率快慢的是 A. B. C. D. 二、填空题(每空2分，共10分) 16. 氢能是极具发展潜力的清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。工业生产中可利用还原CO制备清洁能源甲醇。 （1）由如下图的能量转化关系可知生成需要_____（填“吸收”或“放出”）_____ kJ能量。 （2）若向该反应中加入催化剂则正反应活化能将_____（“变大”“变小”或“不变”），反应热将_____（“变大”“变小”或“不变”）。 （3）该反应的随温度的变化趋势正确的是_____。 A. B. C. D. 三、解答题 17. 2023年9月杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会。 I、利用和在一定条件下可以合成，反应的化学方程式为： 。在密闭容器中充入和，测得一定时间内混合气体中的体积分数(体积分数即物质的量分数)与温度的关系如下图所示。 （1）①该反应的平衡常数表达式__________。 ②若温度为T 时，反应15分钟，，则0~15分钟内，的平均反应速率=_____。 （2）该反应是_____反应。 A ．吸热　　　B．放热 （3）其它条件相同时，在点的正反应速率_____在点的正反应速率。 A. > B. < C. = D. 不确定 （4）在恒温恒容的密闭容器中，能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____。(不定项) A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 气体的压强保持不变 C. 气体的密度保持不变 D. 该反应的平衡常数保持不变 II、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 （5）总反应的_____。 （6）若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______。 A. B. C. D. （7）根据以上信息判断与制取甲醇的反应在_____条件下可自发进行。 A．高温　　　B．低温　　　　C．任意温度 III、一定温度下，与在催化剂作用下可生成： ，该反应在不同时，测得的平衡转化率如下图所示(各点对应的反应温度、进气比例可能相同，也可能不同，其他反应条件均相同)。 （8）根据所给数据和信息判断B和D两点对应的温度高低并说明理由：温度： B_____D(填>、<、=)；理由____________________________________。 18. (一)溶液和溶液反应时有热量放出，已知 。试回答下列问题： （1）用配成稀溶液与足量稀盐酸反应，能放出_____的热量。 （2）分别向的溶液中加入①浓硫酸②稀硫酸③稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为、、，下列关系正确的是__________。 A. B. C. D. （3）在进行中和热的测定中，下列操作错误的是_____。 A. 反应前酸、碱溶液的温度要相同 B. 环形玻璃棒搅拌能加快反应速率，减少实验误差 C. 为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸) D. 为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量 (二)化学反应过程中伴随着能量变化，请回答下列问题： （4）下列反应中，属于放热反应的是_____(填序号，下同)，属于吸热反应的是_____。 ①物质燃烧②生石灰溶于水的过程③炸药爆炸④碳酸钙高温分解 （5）一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为，生成液态水放出的热量为，那么_____。(选填“>”“=”或“<”) 19. 汽车是重要的交通工具，随着汽车量的激增，汽车尾气中NO和CO造成的环境污染也日益严重。汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示： （1）书写该反应的热化学方程式：__________________________________。 （2）汽车燃油不完全燃烧时产生的是否能用下列反应除去？ _____(单选) A.是　　　B.否 简述理由：_______________________。 汽车尾气中NO和CO在催化转化器中发生反应： 。 （3）该反应的正反应活化能为，则逆反应活化能为_____。 （4）实验室模拟上述反应，在一个恒容、绝热的密闭容器中，充入和。下列能说明该反应达到平衡状态的是_____。(单选) A. B. 混合气体的密度保持不变 C. NO和的体积分数相同 D. 容器内温度保持不变 （5）反应达到平衡后，改变以下条件能使上述反应速率和两种污染气体转化率都增大的是_____(单选)。 A. 压缩容器体积 B. 升高温度 C. 恒压充入氮气 D. 加入催化剂 已知在不同大小的恒容密闭容器中，分别投入相同物质的量的NO与CO发生上述反应，达到平衡时NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。 （6）该反应_____0。 A.大于　　　B.等于　　　　C.小于 （7）_____。 A.大于　　　　B.等于　　　　C.小于 （8）a、b、c三点对应的平衡常数、、相对大小关系是_______________。 （9）若容器容积为1L，起始投入NO和CO的物质的量均为0.1mol，达到b点平衡状态所需的时间为5min。则这段时间内反应速率__________。若其他条件不变，再向反应后容器中加入各0.1mol的NO和CO，达到新的平衡时，与原平衡相比，NO的转化率__________50%(填A.大于B.等C.小于)。 在密闭容器中充入2molCO和2molNO，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示： （10）达到平衡后，放出的热量_____(单选)。 A.大于　　　B.小于　　　C.等于 （11）由图分析可知，_______(单选)。 A.大于　　　B.小于　　　C.等于 （12）反应在D点达到平衡后，若此时降低温度，同时压缩容器体积，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的_____点方向移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市建平世纪中学2026学年第一学期阶段练习一 年级：高二 学科：化学(等级) 本试卷共8页 试卷满分100分 考试时间：60分钟 一、单选题(每题2分，共30分) 1. 俗话说“冰冻三尺非一日之寒”，其中蕴含着化学知识。下列对“结冰”过程中的焓变和熵变的判断正确的是 A. ΔH>0　ΔS<0 B. ΔH<0　ΔS>0 C. ΔH<0　ΔS<0 D. ΔH>0　ΔS>0 【答案】C 【解析】 【详解】同种物质，液态的能量大于固态，则结冰的过程是放热过程，即ΔH<0，液态时的熵大于固态时的熵，则结冰的过程是熵减小的过程，即ΔS<0，A、B、D错误； 故选C。 2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知C(石墨，s)⇌C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 B. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1 C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=a kJ·mol-1，则将14g N2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5a kJ的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨转化为金刚石的，为吸热反应，说明石墨能量更低，能量越低物质越稳定，因此石墨比金刚石稳定，A错误； B．的物质的量为，与稀盐酸完全中和放出热量，可推得完全中和生成放出热量，热化学方程式书写规范，，B正确； C．等质量的硫蒸气能量高于硫固体，二者完全燃烧的产物相同，因此硫蒸气燃烧放出的热量更多，前者放热更多，C错误； D．该反应为可逆反应，（即）无法完全反应，因此充分反应后不可能放出的热量，D错误； 故答案选B。 3. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 A. 向FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液后溶液呈红色，再加入少量Fe粉后红色变浅 B. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量 C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D. 对平衡体系加压，颜色变深 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe3+与SCN-存在平衡，加入Fe粉后Fe与Fe3+反应使Fe3+浓度降低，平衡逆向移动，Fe(SCN)3浓度减小，红色变浅，可以用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．合成氨反应为，正反应气体分子数减少，高压使平衡向正反应方向移动，提高氨产量，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．氯水中存在平衡，光照使HClO分解，HClO浓度降低，平衡正向移动，Cl2浓度减小，颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．反应反应前后气体分子总数相等，加压平衡不移动，颜色变深是因为体积缩小使I2浓度增大，并非平衡移动导致，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故选D。 4. 在反应中，表示该反应速率最快的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】根据同一反应中各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，将各选项统一换算为后比较。 【详解】A．换算后，； B．； C．换算后，； D．换算后，； 由此可知，A项表示的反应速率最快； 答案选A。 5. 在恒容容器中充入，一定温度下发生反应： 。下列能够表明上述反应已达到平衡状态的有 A. B. 气体密度不再改变 C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 D. 、、的浓度之比为3∶4∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应达到平衡状态时，用不同物质表示的正逆反应速率之比应等于其化学计量数之比，即，整理得，则3v正(N2H4)=4v逆(NH3)时反应没有达到平衡状态，故A不符合题意； B．气体总质量是定值，容器体积不变，则气体的密度为定值，气体密度不变不能说明反应达到了平衡状态，故B不符合题意； C．气体总质量不变，反应后气体的总物质的量增大，则气体的平均摩尔质量减小，平均相对分子质量也在减小，当平均相对分子质量不再改变，反应一定了达到平衡状态，故C符合题意； D．、、的浓度之比为3∶4∶1，不能判断浓度是否还发生改变，反应不一定平衡，故D不符合题意； 故选C。 6. 已知两个平衡体系：、的平衡常数分别为和，则的平衡常数表达式为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】第一个反应+第二个反应可得目标反应，平衡常数，D正确。 7. 下列对有效碰撞理论的分析错误的是 A. 活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 B. 向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增多 C. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D. 加入适宜的催化剂，降低反应活化能，使反应物分子中活化分子百分数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．活化分子间的碰撞需要合适取向才能反应，因此不一定是有效碰撞，A正确； B．增加浓度仅提高活化分子数量，但活化分子百分数由温度、催化剂决定，浓度不影响，B错误； C．升温使更多分子获得能量成为活化分子，活化分子百分数增大，C正确； D．催化剂降低活化能，使更多分子成为活化分子，提高活化分子百分数，D正确； 故选B。 8. 已知氯气跟氢气反应的热化学方程式如下： ① ② 有关上述反应的叙述正确的是 A. B. 反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 生成1mol HCl(g)时放出的热量多于生成1mol HCl(l)时放出的热量 D. 1mol HCl(g)具有的能量小于1mol HCl(l)具有的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．同一物质气态时的能量大于液态，反应①中反应物为气态、，生成物为液态，放出的热量比反应②多，放热反应的为负值，放热越多越小，故，A错误； B．反应②为放热反应，反应物总键能生成物总键能，因此反应物的总键能小于生成物的总键能，B正确； C．反应①的反应物为气态，反应②的反应物为液态，气态反应物的能量高于液态，且HCl(g)液化也会释放热量，因此反应①生成1mol HCl(l)放出的热量大于反应②生成1mol HCl(g)放出的热量，C错误； D．同一物质气态时的能量高于液态，因此1mol 具有的能量大于1mol 具有的能量，D错误； 故选B。 9. 23g在氧气中完全燃烧后降至室温，放出683.5kJ的热量，下列表示燃烧热的热化学方程式为 A. kJ·mol-1 B. kJ·mol-1 C. kJ·mol-1 D. kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 【详解】燃烧热是指在25℃、100kPa条件下，1mol纯物质与氧气完全燃烧生成稳定化合物时释放的热量，23g的物质的量为=0.5mol，在氧气中完全燃烧后降至室温，放出683.5kJ的热量，则1mol完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)时释放683.5kJ×2=1367kJ热量，表示燃烧热的热化学方程式为   kJ·mol-1，故选D。 10. 下列说法中有明显错误的是 A. 对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大 B. 已知 ，该反应正反应活化能大于逆反应活化能 C. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 D. 加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大幅增加，从而增大反应速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．对有气体参加的化学反应，增大压强会使体系体积减小，反应物浓度升高，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞频率提升，反应速率增大，A正确； B．反应焓变满足，其中为正反应活化能、为逆反应活化能，该反应，说明，即正反应活化能小于逆反应活化能，B错误； C．升高温度可给体系提供能量，使更多普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞频率提升，反应速率增大，C正确； D．加入适宜催化剂可降低反应活化能，使活化分子百分数大幅增加，有效碰撞频率提升，从而增大反应速率，D正确； 故选B。 11. 可以判断化学平衡一定发生移动的是 A. 增大压强 B. 加入催化剂 C. 化学平衡常数发生改变 D. 正、逆反应速率的改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．对于反应前后气体总物质的量不变的可逆反应，增大压强时正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，A错误； B．加入催化剂会同等程度改变正、逆反应速率，仅改变反应达到平衡的时间，平衡不移动，B错误； C．化学平衡常数仅与温度有关，若发生改变说明反应温度一定改变，任何化学反应都伴随能量变化，温度改变平衡一定发生移动，C正确； D．若正、逆反应速率是同等程度的改变，平衡不移动，D错误； 故选C。 12. 某密闭容器中发生反应：。如图所示为该反应的反应速率随时间变化的关系，、、时外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A. 时加入了催化剂 B. 时降低了温度 C. 时增大了压强 D. 时间段内反应物转化率最小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，时改变条件，正、逆反应速率均增大且相等，平衡不移动。该反应反应前后气体分子数不等，改变压强会使平衡移动，则时加入了催化剂，A正确； B．该反应为放热反应，若时降低温度，平衡正向移动，正、逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率，与图像不符，B错误； C．该反应的正反应为气体体积减小的反应，若时增大压强，平衡正向移动，正、逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，与图像不符，C错误； D．时间段内平衡逆向移动，反应物转化率减小，时间段内平衡逆向移动，转化率继续减小，显然时间段内转化率比时间段内转化率小，D错误； 故选A。 13. 80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O42NO2　ΔH=+Q kJ·mol－1(Q>0)，获得如表数据： 时间/s 0 20 40 60 80 100 c(NO2)/mol·L－1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 下列判断正确的是 A. 当温度不变时增大压强，该反应的平衡常数K减小 B. 0~40 s内，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L－1·s－1 C. 反应达平衡时，放出的热量为0.30Q kJ D. 100s后升高温度，体系颜色变深 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应的平衡常数只受温度影响，当温度不变增大压强时，该反应的平衡常数K不变，A错误； B．0~40 s内，N2O4的平均反应速率，B错误； C．由表格中信息可知，80s已处于平衡，物质的量与热量成正比，则反应达平衡时，吸收的热量为 ， C错误； D．100s后升高温度，平衡朝吸热方向移动，即右移，二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，D正确； 答案选D。 14. 生物质合成气可用于合成燃料甲醇。某化学学习小组用和模拟工业合成甲醇。已知： 。学习小组考查了其他条件不变的情况下，温度和压强对反应的影响，实验结果如下图所示。 下列说法正确的是 A. ， B. 的平衡转化率， C. 化学反应速率， D. 化学平衡常数， 【答案】B 【解析】 【分析】由方程式可得，正反应是气体物质的量减小的放热反应。 【详解】A．温度越高，反应速率越快，由图，T2温度下反应更快到达平衡，故T2>T1，压强越大，浓度越大，反应速率越快，由图，P2压强下反应更快到达平衡，故P2>P1，A错误； B．正反应放热，温度升高，平衡逆向移动，CO平衡转化率减小，故CO的平衡转化率：T1>T2，正反应气体物质的量减小，故压强增大有利于正反应，即CO的平衡转化率：P1<P2，B正确； C．温度、压强越大，反应速率越大，化学反应速率，，C错误； D．平衡常数仅与温度有关，故KC=KD，D错误； 故选B。 15. 光催化可以加快合成甲醇的反应速率，如图是该反应的部分历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。 图虚线框中的基元反应，主要决定总反应速率快慢的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是总反应的决速步骤，由图可知，基元反应的活化能最大，所以决定总反应速率快慢的是基元反应为，故选B。 二、填空题(每空2分，共10分) 16. 氢能是极具发展潜力的清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。工业生产中可利用还原CO制备清洁能源甲醇。 （1）由如下图的能量转化关系可知生成需要_____（填“吸收”或“放出”）_____ kJ能量。 （2）若向该反应中加入催化剂则正反应活化能将_____（“变大”“变小”或“不变”），反应热将_____（“变大”“变小”或“不变”）。 （3）该反应的随温度的变化趋势正确的是_____。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 放出 ②. 45.5 （2） ①. 变小 ②. 不变 （3）C 【解析】 【分析】能量图表示1 mol CO气体与2 mol 反应生成1 mol液态甲醇的能量变化。图中的419 kJ和510 kJ分别表示反应物、生成物到同一能量最高点的能量差。生成物总能量低于反应物总能量，因此该反应为放热反应，。 【小问1详解】 图中生成1 mol液态甲醇时，反应物总能量比生成物总能量高，放出的能量为。甲醇的摩尔质量为，16 g甲醇的物质的量为。因此，生成16 g甲醇放出的能量为； 【小问2详解】 催化剂能改变反应历程，提供活化能较低的反应途径，因此正反应活化能变小。反应热取决于反应物和生成物的总能量差，催化剂不改变反应物和生成物的总能量，因此反应热不变； 【小问3详解】 图中生成物总能量低于反应物总能量，故。该反应由3 mol气体生成1 mol液态甲醇，体系的混乱度减小，故熵变。因此，，随温度升高而增大，图线应向右上方倾斜；将直线延长至纵轴时，其截距为，应小于0。符合这些特征的图像为，故选C。 三、解答题 17. 2023年9月杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会。 I、利用和在一定条件下可以合成，反应的化学方程式为： 。在密闭容器中充入和，测得一定时间内混合气体中的体积分数(体积分数即物质的量分数)与温度的关系如下图所示。 （1）①该反应的平衡常数表达式__________。 ②若温度为T 时，反应15分钟，，则0~15分钟内，的平均反应速率=_____。 （2）该反应是_____反应。 A ．吸热　　　B．放热 （3）其它条件相同时，在点的正反应速率_____在点的正反应速率。 A. > B. < C. = D. 不确定 （4）在恒温恒容的密闭容器中，能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____。(不定项) A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 气体的压强保持不变 C. 气体的密度保持不变 D. 该反应的平衡常数保持不变 II、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 （5）总反应的_____。 （6）若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______。 A. B. C. D. （7）根据以上信息判断与制取甲醇的反应在_____条件下可自发进行。 A．高温　　　B．低温　　　　C．任意温度 III、一定温度下，与在催化剂作用下可生成： ，该反应在不同时，测得的平衡转化率如下图所示(各点对应的反应温度、进气比例可能相同，也可能不同，其他反应条件均相同)。 （8）根据所给数据和信息判断B和D两点对应的温度高低并说明理由：温度： B_____D(填>、<、=)；理由____________________________________。 【答案】（1） ①. ②. 0.01mol/(L·min) （2）B （3）A （4）AB （5）-49 （6）A （7）B （8） ①. < ②. 设B点初始投入CO2物质的量为1 mol，H2物质的量为2 mol，则平衡时生成CO与H2O均为0.5 mol，剩余0.5 mol CO2与1.5 mol H2，B点平衡常数；设D点初始投入CO2物质的量为1 mol，H2物质的量为1 mol，则平衡时生成CO与H2O均为0.6 mol，剩余0.4 mol CO2与0.4mol H2，D点平衡常数，该反应为吸热反应，平衡常数随温度升高而增大，因，故D点温度更高。 【解析】 【小问1详解】 ① 该反应的平衡常数表达式为； ②设15 min内生成物质的量为x，则15分钟时分别为x、x、1-x、3-3x，气体总物质的量为，根据，解得，则甲醇的反应速率为。 【小问2详解】 平衡后升高温度，甲醇体积分数降低，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应。 【小问3详解】 温度越高反应速率越快，点温度高于点，故点正反应速率大于点。 【小问4详解】 A．混合气体总质量不变，反应前后气体总物质的量减小，平均相对分子质量 ，当 M 保持不变时，说明气体总物质的量不变，反应达到平衡状态； B．该反应为气体分子数减少的反应，压强不变说明气体总物质的量不变，反应达到平衡； C．容器恒容，气体总质量不变，密度始终不变，不能说明是否平衡； D．恒温下平衡常数始终不变，不能说明平衡； 故答案选AB。 【小问5详解】 根据盖斯定律，总反应①②，则。 【小问6详解】 反应①为慢反应，说明反应①活化能更大（第一个能峰更高）；反应①吸热，中间产物能量高于反应物；总反应放热，最终生成物能量低于反应物，符合的是选项A。 【小问7详解】 总反应，反应后气体分子数减少，，根据反应自发，只有低温下满足，故选B。 【小问8详解】 设B点初始投入CO2物质的量为1 mol，H2物质的量为2 mol，则平衡时生成CO与H2O均为0.5 mol，剩余0.5 mol CO2与1.5 mol H2，B点平衡常数；设D点初始投入CO2物质的量为1 mol，H2物质的量为1 mol，则平衡时生成CO与H2O均为0.6 mol，剩余0.4 mol CO2与0.4mol H2，D点平衡常数，该反应为吸热反应，平衡常数随温度升高而增大，因，故D点温度更高。 18. (一)溶液和溶液反应时有热量放出，已知 。试回答下列问题： （1）用配成稀溶液与足量稀盐酸反应，能放出_____的热量。 （2）分别向的溶液中加入①浓硫酸②稀硫酸③稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为、、，下列关系正确的是__________。 A. B. C. D. （3）在进行中和热的测定中，下列操作错误的是_____。 A. 反应前酸、碱溶液的温度要相同 B. 环形玻璃棒搅拌能加快反应速率，减少实验误差 C. 为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸) D. 为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量 (二)化学反应过程中伴随着能量变化，请回答下列问题： （4）下列反应中，属于放热反应的是_____(填序号，下同)，属于吸热反应的是_____。 ①物质燃烧②生石灰溶于水的过程③炸药爆炸④碳酸钙高温分解 （5）一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为，生成液态水放出的热量为，那么_____。(选填“>”“=”或“<”) 【答案】（1）28.65 （2）C （3）C （4） ①. ①②③ ②. ④ （5）< 【解析】 【小问1详解】 20g氢氧化钠与足量稀盐酸反应，生成水的物质的量为，放出的热量为； 【小问2详解】 三次反应中氢氧化钠的量相同，恰好完全反应时生成水的量相同，稀硫酸、稀盐酸与强碱反应的中和热相同，故；浓硫酸稀释还会放热，总放热量更大，由于中和反应为放热反应，则更小，因此，选C； 【小问3详解】 A．酸、碱溶液的初始温度相同，便于确定反应前后的温度变化，A正确； B．环形玻璃棒搅拌可使酸、碱迅速混合并充分反应，使溶液温度均匀，减少热量散失造成的误差，B正确； C．分次加入会延长操作时间，增加热量散失，使测得的温升偏小，应一次迅速加入，C错误； D．酸或碱适当过量，可使另一种反应物完全反应，D正确； 故选C； 【小问4详解】 物质燃烧、生石灰与水反应、炸药爆炸均放出热量，故放热反应为①②③；碳酸钙高温分解吸收热量，故吸热反应为④； 【小问5详解】 水蒸气凝结为液态水时放出热量，因此相同量的氢气充分燃烧，生成液态水比生成气态水放出的热量多，即。 19. 汽车是重要的交通工具，随着汽车量的激增，汽车尾气中NO和CO造成的环境污染也日益严重。汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示： （1）书写该反应的热化学方程式：__________________________________。 （2）汽车燃油不完全燃烧时产生的是否能用下列反应除去？ _____(单选) A.是　　　B.否 简述理由：_______________________。 汽车尾气中NO和CO在催化转化器中发生反应： 。 （3）该反应的正反应活化能为，则逆反应活化能为_____。 （4）实验室模拟上述反应，在一个恒容、绝热的密闭容器中，充入和。下列能说明该反应达到平衡状态的是_____。(单选) A. B. 混合气体的密度保持不变 C. NO和的体积分数相同 D. 容器内温度保持不变 （5）反应达到平衡后，改变以下条件能使上述反应速率和两种污染气体转化率都增大的是_____(单选)。 A. 压缩容器体积 B. 升高温度 C. 恒压充入氮气 D. 加入催化剂 已知在不同大小的恒容密闭容器中，分别投入相同物质的量的NO与CO发生上述反应，达到平衡时NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。 （6）该反应_____0。 A.大于　　　B.等于　　　　C.小于 （7）_____。 A.大于　　　　B.等于　　　　C.小于 （8）a、b、c三点对应的平衡常数、、相对大小关系是_______________。 （9）若容器容积为1L，起始投入NO和CO的物质的量均为0.1mol，达到b点平衡状态所需的时间为5min。则这段时间内反应速率__________。若其他条件不变，再向反应后容器中加入各0.1mol的NO和CO，达到新的平衡时，与原平衡相比，NO的转化率__________50%(填A.大于B.等C.小于)。 在密闭容器中充入2molCO和2molNO，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示： （10）达到平衡后，放出的热量_____(单选)。 A.大于　　　B.小于　　　C.等于 （11）由图分析可知，_______(单选)。 A.大于　　　B.小于　　　C.等于 （12）反应在D点达到平衡后，若此时降低温度，同时压缩容器体积，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的_____点方向移动。 【答案】（1） （2） ①. B ②. ，，，反应不能自发进行； （3） （4）D （5）A （6）C （7）C （8） （9） ①. 0.005 ②. A （10）B （11）A （12）G 【解析】 【小问1详解】 ΔH=反应物总键能−生成物总键能，N2的键能为946kJ/mol，O2的键能为498kJ/mol，NO的键能为632kJ/mol，所以ΔH=946+498-2×632=+180 kJ/mol，热化学方程式为：； 【小问2详解】 该反应吸热（），且是气体分子数减少的反应，为熵减反应（），，因此反应不能自发进行； 【小问3详解】 ，，正反应活化能为，则逆反应活化能为（）； 【小问4详解】 A．判断平衡的标志是正逆反应速率相等，且要符合化学计量数关系，根据方程式，CO与N2的计量数比为2∶1，平衡时应满足：，即，A错误； B．容器恒容，气体总质量不变，因此密度始终不变，不能判断平衡，B错误； C．NO和的体积分数相同不代表不再变化，不能作为平衡标志，C错误； D．反应放热，绝热容器中温度随反应进行变化，温度不变说明反应达到平衡，D正确； 答案选D； 【小问5详解】 反应特点：放热、正向气体分子数减少； A．压缩容器体积(增大压强)速率增大，平衡正向移动，NO和CO转化率增大，A正确； B．升高温度速率增大，但平衡逆向移动，转化率降低，B错误； C．恒压充入氮气，氮气浓度增大，平衡逆向移动，转化率降低，C错误； D．加入催化剂速率增大，但平衡不移动，转化率不变，D错误； 答案选A； 【小问6详解】 由方程式可知，反应前气体计量数总和为4，反应后气体计量数和为3，反应后气体总物质的量减少，体系混乱度降低，熵变小于0，故选C ； 【小问7详解】 该反应是气体分子数减少的反应，在温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NO的转化率会升高。在相同温度T1下，p2对应的NO转化率高于p1，说明p1的压强比p2小，即p1小于p2，故选C ； 【小问8详解】 平衡常数只和温度有关，温度不变时平衡常数不变；该反应为放热反应，温度越高平衡常数越小。因此平衡常数的大小关系为； 【小问9详解】 由图可知b点NO的转化率为0.5，容器体积为1L，起始NO物质的量为0.1mol，因此反应的NO的物质的量为0.1mol0.5=0.05mol。根据反应计量关系2NO~N2，生成的N2的物质的量为0.025mol，反应时间为5min，因此反应速率=0.005。其他条件不变，再向容器中加入各0.1mol的NO和CO，相当于在原有平衡基础上增大体系压强，该反应正向是气体分子数减少的方向，加压平衡正向移动，NO的转化率会大于50%，故选A； 【小问10详解】 ，表示消耗2 mol NO和2 mol CO时反应放出746.5 kJ热量。但实际反应为可逆反应，反应物不能完全转化，因此放出的热量小于746.5 kJ，故选B； 【小问11详解】 反应放热，温度升高平衡逆向移动，NO的体积分数增大。相同压强下，T1对应的NO体积分数大于T2，说明T1>T2，故选A； 【小问12详解】 降低温度平衡正向移动，NO体积分数减小；压缩容器体积(增大压强)：平衡正向移动，NO体积分数减小，且压强增大，横坐标向右移动。因此D点会向G点方向移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $