精品解析:辽宁沈阳市东北育才学校2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测 化学试卷
2026-10-13
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内容正文:
东北育才高中2026—2027学年度上学期
高二年级化学第一次月考试卷
答题时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:Mg 24 Cu 64 Ag 108 Zn 65
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A. 有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使单位体积内活化分子数增多
B. 增大反应物的浓度,可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞
C. 升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D. 使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.有气体参加的化学反应,增大压强,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,则化学反应速率增大,故A正确;
B.增大反应物的浓度,活化分子数目增多,活化分子之间发生的碰撞不一定都是有效碰撞,故B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增大,则化学反应速率增大,故C正确;
D.催化剂,降低了反应所需的活化能,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,故D正确;
故选B。
2. 工业合成氨中氨的合成对提高粮食产量具有划时代的意义,合成反应各步能量变化如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。下列说法正确的是
A. 吸附过程需要吸热
B. 决定合成氨总反应速率的是步骤①
C. 合成氨热化学方程式可表示为:
D. 使用高效催化剂可降低生成时的能量变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,吸附过程体系能量降低,属于放热过程,A错误;
B.由图知,过程①的能垒最大,反应速率最慢,而总反应的快慢是由反应速率最慢的步骤决定的,B正确;
C.由图知,生成1 mol 时放出的热量为46 kJ,故,C错误;
D.催化剂只能降低能垒但不能改变反应热,D错误;
故答案选B。
3. 二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入VL的密闭容器中,压强为0.1MPa,反应达到平衡状态时,各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 与合成反应的热化学方程式:
B. 图中b、d分别表示的变化曲线
C. 570K、0.2MPa反应达到平衡状态时,M点显示的可能是的物质的量分数
D. 与合成反应的
【答案】D
【解析】
【分析】已知:① ;② ;③ ;由盖斯定律可知,①×6-②-4×③可得 ,将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中,发生反应,升高温度,平衡逆向移动,H2和CO2的物质的量增大,由系数关系可知,曲线a表示H2的物质的量分数随温度变化,曲线b表示CO2的物质的量分数随温度变化,曲线c表示H2O(g)的物质的量分数随温度变化,曲线d表示的物质的量分数随温度变化。
【详解】A.已知:① ;② ;③ ;由盖斯定律可知,①×6-②-4×③可得 ,A正确;
B.由分析可知,图中b、d分别表示、的变化曲线,B正确;
C. 曲线d表示的物质的量分数随温度变化,是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,的物质的量分数增大,则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时,M点显示的可能是的物质的量分数,C正确;
D.由A可知,反应是放热反应,升高温度K值减小,则,D错误;
故选D。
4. 下列方程式正确的是
A. 已知(l)的燃烧热为726.5,表示(l)燃烧热的热化学方程式为
B. 向溶液中滴加醋酸产生白色沉淀:
C. 已知C(金刚石)=C(石墨)△H=-2.5kJ/mol,则金刚石比石墨稳定
D. 已知:,
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,其中H元素的稳定产物为液态水,C元素的稳定产物为气态。该方程式中可燃物为1 mol,产物状态符合要求,符号和数值均与燃烧热的定义匹配,方程式正确,A正确;
B.是弱酸,部分电离,应该写化学式,正确的离子方程式为:,B错误;
C.物质能量越低越稳定,金刚石转化为石墨的ΔH<0为放热反应,说明金刚石的能量高于石墨,因此石墨比金刚石更稳定,C错误;
D.该反应除了生成2 mol水放出中和热对应的热量外,还发生了和结合生成沉淀的过程,该沉淀结合过程会额外放出热量,因此总应小于,,D错误;
故选A。
5. CO2催化加氢制甲醇实现了CO2的资源化,该反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。保持起始反应物n(H2):n(CO2)=3:1,T=250℃时,x(CH3OH)随压强变化的曲线和p=5×105pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图。
已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A. 该反应ΔH>0
B. I、Ⅱ两曲线交点处化学平衡常数值相同
C. 当x(CH3OH)=0.10时,H2的平衡转化率约为33%
D. 当p=5×105pa,T=230℃时,达平衡后x(CH3OH)<0.05
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应方程式可知,该反应的正反应为气体分子数减小的反应。因此增大压强,反应正向移动,x(CH3OH)增大,则曲线Ⅰ为起始反应物n(H2):n(CO2)=3:1,T=250℃时,x(CH3OH)随压强变化的曲线,曲线Ⅱ为p=5×105pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线。观察曲线Ⅱ,随着温度升高,x(CH3OH)减小,说明该反应为放热反应,即反应ΔH<0,A项错误;
B.I、Ⅱ两曲线在交点处所对应的温度不同,曲线Ⅰ对应的温度为250℃,曲线Ⅱ对应反应温度小于250℃,温度不同,化学平衡常数的值不同,B项错误;
C.设起始H2、CO2的物质的量分别为3mol、1mol,平衡时生成amolCH3OH。根据反应方程式,列三段式:
当x(CH3OH)=0.10,可得,解得a=,则H2的平衡转化率=,C项正确;
D.由曲线Ⅱ可知,当p=5×105pa,T=230℃时,达平衡后x(CH3OH)>0.07,D项错误;
答案选C。
6. 下列图像能正确反映其对应变化关系的是
A. 在盛有空气的密闭容器(体积不变)中点燃足量红磷
B. 向等质量的Mg和Zn中,分别加入过量的稀盐酸
C. 将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中
D. 向一定质量溶液中加入制取
【答案】D
【解析】
【详解】A.密闭容器中红磷燃烧放热,会使容器内压强瞬间升高;反应结束温度冷却后,因红磷燃烧消耗氧气,最终容器内压强会小于初始压强,图像终点压强等于初始压强,不符合实际,A错误;
B.活动性强于,反应速率更快,且等质量的和与过量稀盐酸反应,生成质量更大,图像中生成更多,B错误;
C.金属活动性顺序,先与反应,每65份质量的置换出216份质量的,固体质量应增大,图像中固体质量先减小不符合反应规律,C错误;
D.在催化下分解生成逸出,同时生成水,液体中氢元素质量不变,液体总质量减小,氢的质量分数逐渐升高,完全分解后质量分数保持不变,图像符合变化规律,D正确;
故选D。
7. 某小组测定中和反应的反应热装置如图所示。已知中和反应和HA电离的热化学方程式如下:
下列叙述错误的是
A. 隔热层的作用是减少热量损失
B. 采用铜质搅拌器测得的中和反应反应热偏低
C. 以测量的最高温度为依据计算反应热
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.隔热层作用是减少热量损失,提高实验准确度,A项正确;
B.铜比玻璃的导热率高,用铜质搅拌器,测得的热量减少,反应热偏高,B项错误;
C.最高温度表明酸和碱恰好完全反应放出的热量最多,以此温度为计算依据计算反应热,C项正确;
D.根据盖斯定律,二者相加得到反应的热化学方程式,D项正确;
故选B。
8. 已知直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。一定条件下,与反应生成甲醇,体系的能量随反应进程的变化如下图(实线)所示。则下列说法正确的是
A. 反应中作催化剂
B. 该反应有极性键和非极性键的断裂
C. 曲线可表示与反应的能量变化
D. 与反应时生成的氘代甲醇有3种
【答案】C
【解析】
【详解】A.图象分析可知,是反应物,不是催化剂,故A错误;
B.由图可知,步骤Ⅰ中涉及C—H的断裂和H—O键的形成,步骤Ⅱ中涉及O—M键的断裂和C—O键的形成,该反应无非极性键的断裂,故B错误;;
C.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,即反应的活化能变大,所以与反应的能量变化应为图中曲线c,故C正确;
D.若与反应,根据反应机理图可知,得到的中间产物为HO—M—CD3或DO—M—CHD2,然后生成HO—CD3或DO—CHD2,即生成的氚代甲醇有2种,故D错误;
故选C。
9. 反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程,平衡常数与温度的关系如图。
下列说法正确的是
A. 降低温度,顺式氨甲环酸的转化率增大
B. 温度不变,加入顺式氨甲环酸,平衡常数增大,有利于反应的进行
C. 温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,平衡向正反应方向移动
D. 升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应更显著
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,越大(温度越低),越小,即平衡常数随温度降低而减小,降温平衡逆向移动,顺式氨甲环酸的转化率减小,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,温度不变时平衡常数不变,加入反应物不改变平衡常数,B错误;
C.催化剂仅改变反应速率,不影响化学平衡状态,加入催化剂平衡不移动,C错误;
D.由A项分析可知,正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,说明正反应速率增大的程度比逆反应更显著,D正确;
故选D。
10. 在催化剂作用下可将汽车尾气转化为无污染的气体而除去。向密闭容器中充入10 mol CO(g)和8 mol NO(g)发生反应: ΔH,测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。已知T2>T1,下列说法错误的是
A. ΔH<0
B. 达平衡后,缩小反应容器的容积可增大NO的平衡转化率
C. 升高温度,平衡常数K变小
D. 在X点,对反应容器升温的同时扩大容积,重新达到平衡状态可能为图中C点
【答案】D
【解析】
【详解】A.压强相同时,温度越高的平衡体积分数越大,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A正确;
B.该反应正反应为气体分子数减小的反应,缩小容器容积即增大压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大,B正确;
C.该反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.X点升温,平衡逆向移动,体积分数增大;扩大容积即减小压强,平衡也逆向移动,体积分数进一步增大,而C点体积分数小于同温度同压强下B点的体积分数,不可能达到C点,D错误;
故选D。
11. 一定条件下,合成氨反应:。图1表示在该反应过程中的能量的变化,图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物H2的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法错误的是
A. 升高温度,正、逆反应速率均加快,N2的平衡转化率减小
B. 由图2信息,10 min末该反应以N2表示的反应速率为
C. 由图2信息,从11 min起其他条件不变,增加H2的量,则n(N2)的变化曲线为d
D. 图3中温度,e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是f点
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,正、逆反应速率均加快;该反应放热,升高温度平衡逆向移动,因此的平衡转化率减小,A正确;
B.容器体积为,内,,,则平均反应速率,B正确;
C.加入,浓度增大,平衡正向移动,的物质的量会减小,且加入瞬间不变,因此的变化曲线为,C正确;
D.合成氨放热,温度越高平衡逆向移动,平衡时体积分数越小,图3中温度,相同温度下,一定量氮气时,氢气的浓度越大,平衡向正反应方向移动导致氮气的转化率越大,所以图3中e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是g点,D错误;
故选D。
12. 和是环境污染性气体,可在表面转化为无害气体,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是
A. 、都是反应的催化剂
B. 该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 使用催化效果更好的催化剂,可降低该反应的焓变
D. 由图可得
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂在反应前后质量和化学性质不变,参与反应但最终再生。由图甲物质变化过程可知,参与反应后又再生,是催化剂;而是中间产物(生成后又消耗),并非催化剂,A错误;
B.正反应活化能Ea=134 kJ/mol,逆反应活化能Eb=360 kJ/mol,正反应活化能(134)小于逆反应活化能(360),B错误;
C.焓变(ΔH)由反应物和产物的能量差决定,与催化剂无关,催化剂仅降低活化能,不改变焓变,C错误;
D.总反应为,根据盖斯定律,总焓变ΔH=ΔH1+ΔH2。由图乙能量关系,ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=134 kJ/mol - 360 kJ/mol=-226 kJ/mol,D正确;
故选D。
13. 体积均为2 L的多个恒容密闭容器;分别充入1 mol CO(g)和1 mol (g)发生反应,在不同温度下反应50 s,测得正、逆反应的平衡常数的自然对数(或)、体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线M表示的变化情况
B. 0~50 s,a点对应容器中的反应的平均速率
C. b点处于平衡状态
D. c点
【答案】C
【解析】
【分析】温度越高,越小,abc所在曲线代表氢气体积分数与温度关系,从右向左看,温度升高,反应速率增大,相同时间内氢气体积分数增大直到达到平衡,即b点为平衡点,从b点到a点,温度升高,氢气体积分数减小,说明平衡逆向移动,即该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K逆增大,K正减小,即曲线M表示lnK逆的变化,曲线N表示lnK正的变化,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,曲线M表示lnK逆的变化,曲线N表示lnK正的变化,故A错误;
B.该反应前后的气体分子数不变,即达到平衡时,混合气体物质的量为2mol,根据a点可以判断出,生成氢气物质的量为2mol×10%=0.2mol,消耗CO物质的量为0.2mol,根据化学反应速率的数学表达式,v(CO)==0.002mol/(L·s),故B错误;
C.根据上述分析,b点处于平衡状态,故C正确;
D.c点反应未达到平衡,从c点至b点,反应向正反应方向进行,即v正>v逆,故D错误;
答案为C。
14. 向体积均为1L的两个恒容容器中分别充入3mol X和1mol Y发生反应: ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,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. 气体的总物质的量: B. ΔH<0
C. 反应速率: D. a点平衡常数:K=2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,a点和c点的气体压强相等,该反应为气体体积减小的放热反应,若a点和c点的气体总物质的量相等,绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,气体压强大于恒温容器乙,所以容器甲中气体总物质的量小于容器乙,,故A错误;
B.该反应为气体体积减小的反应,则反应中气体压强会减小,由图可知,绝热容器甲中,气体压强先增大后减小,说明反应过程中反应温度升高,该反应为焓变小于0的放热反应,故B正确;
C.该反应为气体体积减小的放热反应,则相同时间时绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,温度越高,反应速率越快,则,故C错误;
D.由图可知,a点反应达到平衡,气体压强为p,该反应为气体体积减小的放热反应,则绝热容器甲中平衡时的反应温度大于起始反应温度,由起始压强为2p可知,平衡时气体的总物质的量<4mol×=2mol,设平衡时生成Z的浓度为xmol/L,由题意可建立如下三段式:,则4-3x<2,x>,则反应的平衡常数K=≠=2,故D错误;
故选B。
15. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A. 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表可知,相同温度下,乙烯的选择性高于50%,说明反应I的速率大于反应Ⅱ,则反应活化能为Ⅰ<Ⅱ,A正确;
B.由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则反应I的平均速率为:,B正确;
C.其他条件不变,平衡后及时移除,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;
D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误;
答案选D。
二、主观题(共4题,55分)
16. 化学反应能量与限度是研究化学反应的重要角度。回答下列问题:
(1)用催化加氢可以制取乙烯: ,该反应体系的能量随反应过程变化关系如图1所示,则__________(用含、的式子表示)。
(2)和通过灼热的炭层,生成和,当有参与反应时释放出热量,写出该反应的热化学方程式:_________________________________________________________________________________________。
(3)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
则 __________,
(4)一定条件下铁可以和发生反应:。向恒温密闭容器中加入足量铁粉(不计体积)并充入一定量的气体,反应过程中气体和气体的浓度与时间的关系如图2所示。
①时,正、逆反应速率的大小关系为__________(填“>”“<”或“=”)。
②下列条件的改变能减慢其反应速率的是__________(填字母)。
A.降低温度 B.保持压强不变,充入
C.减少铁粉的质量 D.保持容积不变,充入一定量
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是__________(填字母)。
A.
B.容器中混合气体压强不随时间变化而变化
C.单位时间内生成的同时也生成
D.容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
【答案】(1)a-b (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ/mol
(3)-130.8 (4) ①. > ②. AB ③. CD
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变正反应活化能−逆反应活化能,由图1可知正反应活化能为a、逆反应活化能为b,因此。
【小问2详解】
首先配平反应的化学方程式:,已知参与反应释放145 kJ热量,则反应时释放总热量为290 kJ,热化学方程式:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ/mol。
【小问3详解】
根据盖斯定律,将已知反应编号: 反应①:,反应②:,目标反应=2×反应①−反应②,因此。
【小问4详解】
① 时刻后,CO浓度仍在上升、浓度仍在下降,说明反应还在正向进行,因此。
②A.降低温度,活化分子占比减少,反应速率减慢,A符合题意;
B.恒压充入He,容器体积增大,反应气体浓度减小,反应速率减慢,B符合题意;
C.铁粉是固体,减少固体质量不影响反应速率,C不符合题意;
D. 恒容充入,反应物浓度增大,反应速率加快,D不符合题意;
故选AB。
③A.未标注正逆反应方向,仅表示同方向的速率相等,不能说明平衡,A不符合题意;
B.该反应前后气体分子总数始终为1,容器内气体压强全程不随反应变化,压强不变不能说明平衡,B不符合题意;
C.单位时间生成(逆反应)同时生成n mol CO(正反应),正逆速率相等,达到平衡,C符合题意;
D.混合气体均为气体,反应前后气体总物质的量不变,但气体总质量随固体Fe转化为FeO不断增大,平均相对分子质量,当M不变时,说明气体质量不再变化,反应达到平衡,D符合题意;
故选CD。
17. 在航天服、航天器、空间站等密闭系统中,浓度过大,会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡,以下是清除的两种方式。据此回答下列问题:
(1)“Sabatier反应”实现了甲烷化,科技人员基于该反应设计如图的循环过程完成空间站中到的转化,从而实现的再生。
①已知下列数据:
化学键
H-H
C-H
H-O
C=O
断裂化学键吸收的能量/(kJ/mol)
435
415
465
800
则该反应的__________。
②恒温恒容的密闭容器中,下列说法能表明Sabatier反应达到平衡状态的是__________(填标号)。
A.
B.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.容器内混合气体的密度不再变化
D.单位时间内,断裂4 mol H-H的同时断裂4 mol C-H
E.保持不变
③恒温下,Sabatier反应平衡后充入氩气,保持容器压强不变,的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因为______________________________。
(2)航天员呼吸产生的还可以利用Bosch反应代替Sabatier反应。在一容积可变的密闭容器中充入和,初始容积为,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①压强__________(填“>”“<”或“=”)。
②温度、下,该反应的平衡常数__________。该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数、、的大小关系为:____________________。
【答案】(1) ①. -180 ②. BDE ③. 减小 ④. 该反应为气体分子数减小的反应,恒温恒压下充入氩气,容器容积变大,参与反应的气体分压减小,平衡向逆反应方向移动,CO2转化率减小
(2) ①. < ②. 0.5(或) ③.
【解析】
【小问1详解】
① 反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,1mol 含2 mol 键,4mol 含4mol键,反应物总键能为;1mol含4mol键,2mol含4mol键,生成物总键能为;故。
② A.反应速率之比等于化学计量数之比,平衡时应满足,时正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,A错误;
B.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量随反应进行减小,混合气体的平均摩尔质量是个变量,当M不再变化时说明气体的平均相对分子质量不变,反应达到平衡,B正确;
C.恒温恒容条件下,气体总质量不变,容器体积不变,混合气体的密度始终不变,故密度不再变化不能说明反应达到平衡,C错误;
D.断裂4mol 键为正反应方向,消耗4mol ,断裂4mol 键为逆反应方向,消耗1mol ,生成4mol ,正逆反应速率相等,反应达到平衡,D正确;
E.保持不变时,说明两者的物质的量不再变化,反应达到平衡,E正确;
故选BDE。
③ 恒温恒压下充入氩气,容器容积增大,反应体系分压减小,Sabatier反应为气体分子数减小的反应,减小压强平衡向逆反应方向移动,故的转化率减小,原因是该反应为气体分子数减小的反应,恒温恒压下充入氩气,容器容积变大,参与反应的气体分压减小,平衡向逆反应方向移动,转化率减小。
【小问2详解】
① Bosch反应正反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大,的平衡转化率越高,由图像可知相同温度下对应转化率高于,故。
② 温度、下,的平衡转化率为0.5,初始充入10mol 和20mol ,反应的物质的量为,平衡时,,。初始总气体物质的量为,初始体积为3L,恒温恒压下容器体积与气体总物质的量成正比,平衡时总气体物质的量为,故平衡体积。平衡时各物质浓度为,,。平衡常数。平衡常数仅与温度有关,A、B两点温度均为,故;随温度升高平衡转化率降低,说明正反应为放热反应,温度升高平衡常数减小,C点温度,故,即。
18. 为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:。将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中,在360℃、400℃和440℃下反应,绘制HCl转化率(α)曲线如下(较低流速下,转化率可近似为平衡转化率)。
(1)___________0(填“>”或“<”);T3=___________℃。
(2)结合以下信息,可知H2的燃烧热___________kJ/mol。
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是___________(填标号)。
A. 增大HCl的流速 B. 将温度升高40℃
C. 增大 D. 使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时,小于和,原因是___________。
(5)设N点的转化率为平衡转化率,则该温度下反应的平衡常数K=___________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
【答案】(1) ①. < ②. 360
(2)-285.8 (3)BD
(4)流速过快,反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应,导致转化率下降,同时,T3温度低,反应速率低,故单位时间内氯化氢的转化率低
(5)6
【解析】
【小问1详解】
反应前后的气体分子数目在减小,所以该反应 ΔS<0,该反应为放热反应,由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率,所以在流速低的时候,温度越高,HCl的转化率越小,故T1代表的温度为440℃,T3为360℃,故答案为:<;360;
【小问2详解】
表示氢气燃烧热的热化学方程式为④H2(g)+O2(g)=H2O(l),设①,②H2O(l)=H2O(g) ,③H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ,则④=①+③-②,因此氢气的燃烧热ΔH=-57.2kJ/mol-184.6kJ/mol-44kJ/mol=-285.8kJ/mol,故答案为:-285.8;
【小问3详解】
A.增大HCl的流速,由图像可知,HCl的转化率在减小,A错误;
B.M对应温度为360℃,由图像可知,升高温度,HCl的转化率增大,B正确;
C.增大n(HCl):n(O2),HCl的转化率减小,C错误;
D.使用高效催化剂,可以增加该温度下的反应速率,使单位时间内HCl的转化率增加,D正确;
故答案为:BD;
【小问4详解】
图中在较高流速下,T3温度下的转化率低于温度较高的T1和T2,主要是流速过快,反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应,导致转化率下降,同时,T3温度低,反应速率低,故单位时间内氯化氢的转化率低,故答案为:流速过快,反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应,导致转化率下降,同时,T3温度低,反应速率低,故单位时间内氯化氢的转化率低;
【小问5详解】
由图像可知,N点HCl的平衡转化率为80%,设起始n(HCl)=n(O2)=4mol,可列出三段式分析为:,则K===6,故答案为:6。
19. 某兴趣小组为探究浓度和温度对化学反应速率的影响,做了以下实验:
【实验原理】
【实验过程】实验数据及结果如下表:
实验编号
0.01 mol/L KMnO4溶液(经H2SO4酸化)
0.1 mol/L H2C2O4溶液
H2O的体积
反应温度°C
溶液颜色褪至无色所需时间/s
1
5.0 mL
5.0 mL
0
20
125
2
5.0 mL
V1
1.0 mL
20
320
3
5.0 mL
5.0 mL
V2
50
30
4
30.0 mL
6.0 mL
0
20
未完全褪色
(1)实验1、2研究的是_____________________对化学反应速率的影响。
(2)表中V1=___________mL,V2=___________mL。
(3)实验2加入水的目的是____________________________。
(4)对比实验1、3的数据,可得出的实验结论是_________________________________。
(5)小组同学预测实验4比实验1褪色时间短,但实际结果始终未见颜色褪尽,其原因是___________________________________________________________。
(6)研究发现溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响,用不同浓度的硫酸进行酸化,其余条件均相同时,测得反应溶液的透光率(溶液颜色越浅,透光率越高)随时间变化如图所示,由此可得出相同条件下,__________(填“增大”或“减小”)硫酸溶液的浓度会加快反应速率。
【答案】(1)溶液的浓度
(2) ①. 4.0 ②. 0
(3)调控总体积相同 (4)其他条件相同,温度升高,化学反应速率加快
(5)高锰酸钾过量 (6)增大
【解析】
【小问1详解】
实验1、2的温度、溶液体积均相同,仅的用量不同,即变量为草酸的浓度,因此探究的是反应物浓度对反应速率的影响;
【小问2详解】
该实验采用控制变量法,需保证每组实验的溶液总体积相等,实验1总体积为,因此实验2中;实验3中;
【小问3详解】
加入水是为了稀释草酸,同时保证两组实验总体积一致,让高锰酸钾的浓度保持不变,仅让草酸浓度成为唯一变量,符合控制单一变量的实验原则;
【小问4详解】
实验1和3的反应物浓度完全相同,仅温度不同,50℃下的褪色时间远短于20℃,因此可得出温度对速率的影响规律;
【小问5详解】
根据反应的计量关系,计算可知实验4中高锰酸钾的物质的量远超草酸,草酸完全反应后高锰酸钾仍有大量剩余,因此溶液无法褪为无色;
【小问6详解】
透光率越高代表溶液中高锰酸钾消耗越多、颜色越浅,从图中可见硫酸浓度越高,达到高透光率的时间越短,说明反应速率越快,因此增大硫酸浓度可加快反应速率。
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东北育才高中2026—2027学年度上学期
高二年级化学第一次月考试卷
答题时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:Mg 24 Cu 64 Ag 108 Zn 65
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A. 有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使单位体积内活化分子数增多
B. 增大反应物的浓度,可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞
C. 升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D. 使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
2. 工业合成氨中氨的合成对提高粮食产量具有划时代的意义,合成反应各步能量变化如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。下列说法正确的是
A. 吸附过程需要吸热
B. 决定合成氨总反应速率的是步骤①
C. 合成氨热化学方程式可表示为:
D. 使用高效催化剂可降低生成时的能量变化
3. 二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入VL的密闭容器中,压强为0.1MPa,反应达到平衡状态时,各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 与合成反应的热化学方程式:
B. 图中b、d分别表示的变化曲线
C. 570K、0.2MPa反应达到平衡状态时,M点显示的可能是的物质的量分数
D. 与合成反应的
4. 下列方程式正确的是
A. 已知(l)的燃烧热为726.5,表示(l)燃烧热的热化学方程式为
B. 向溶液中滴加醋酸产生白色沉淀:
C. 已知C(金刚石)=C(石墨)△H=-2.5kJ/mol,则金刚石比石墨稳定
D. 已知:,
5. CO2催化加氢制甲醇实现了CO2的资源化,该反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。保持起始反应物n(H2):n(CO2)=3:1,T=250℃时,x(CH3OH)随压强变化的曲线和p=5×105pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图。
已知:x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A. 该反应ΔH>0
B. I、Ⅱ两曲线交点处化学平衡常数值相同
C. 当x(CH3OH)=0.10时,H2的平衡转化率约为33%
D. 当p=5×105pa,T=230℃时,达平衡后x(CH3OH)<0.05
6. 下列图像能正确反映其对应变化关系的是
A. 在盛有空气的密闭容器(体积不变)中点燃足量红磷
B. 向等质量的Mg和Zn中,分别加入过量的稀盐酸
C. 将足量锌粉投入到一定质量的硝酸铜和硝酸银混合溶液中
D. 向一定质量溶液中加入制取
7. 某小组测定中和反应的反应热装置如图所示。已知中和反应和HA电离的热化学方程式如下:
下列叙述错误的是
A. 隔热层的作用是减少热量损失
B. 采用铜质搅拌器测得的中和反应反应热偏低
C. 以测量的最高温度为依据计算反应热
D.
8. 已知直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。一定条件下,与反应生成甲醇,体系的能量随反应进程的变化如下图(实线)所示。则下列说法正确的是
A. 反应中作催化剂
B. 该反应有极性键和非极性键的断裂
C. 曲线可表示与反应的能量变化
D. 与反应时生成的氘代甲醇有3种
9. 反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程,平衡常数与温度的关系如图。
下列说法正确的是
A. 降低温度,顺式氨甲环酸的转化率增大
B. 温度不变,加入顺式氨甲环酸,平衡常数增大,有利于反应的进行
C. 温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,平衡向正反应方向移动
D. 升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应更显著
10. 在催化剂作用下可将汽车尾气转化为无污染的气体而除去。向密闭容器中充入10 mol CO(g)和8 mol NO(g)发生反应: ΔH,测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。已知T2>T1,下列说法错误的是
A. ΔH<0
B. 达平衡后,缩小反应容器的容积可增大NO的平衡转化率
C. 升高温度,平衡常数K变小
D. 在X点,对反应容器升温的同时扩大容积,重新达到平衡状态可能为图中C点
11. 一定条件下,合成氨反应:。图1表示在该反应过程中的能量的变化,图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物H2的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法错误的是
A. 升高温度,正、逆反应速率均加快,N2的平衡转化率减小
B. 由图2信息,10 min末该反应以N2表示的反应速率为
C. 由图2信息,从11 min起其他条件不变,增加H2的量,则n(N2)的变化曲线为d
D. 图3中温度,e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是f点
12. 和是环境污染性气体,可在表面转化为无害气体,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是
A. 、都是反应的催化剂
B. 该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 使用催化效果更好的催化剂,可降低该反应的焓变
D. 由图可得
13. 体积均为2 L的多个恒容密闭容器;分别充入1 mol CO(g)和1 mol (g)发生反应,在不同温度下反应50 s,测得正、逆反应的平衡常数的自然对数(或)、体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线M表示的变化情况
B. 0~50 s,a点对应容器中的反应的平均速率
C. b点处于平衡状态
D. c点
14. 向体积均为1L的两个恒容容器中分别充入3mol X和1mol Y发生反应: ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,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. 气体的总物质的量: B. ΔH<0
C. 反应速率: D. a点平衡常数:K=2
15. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A. 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
二、主观题(共4题,55分)
16. 化学反应能量与限度是研究化学反应的重要角度。回答下列问题:
(1)用催化加氢可以制取乙烯: ,该反应体系的能量随反应过程变化关系如图1所示,则__________(用含、的式子表示)。
(2)和通过灼热的炭层,生成和,当有参与反应时释放出热量,写出该反应的热化学方程式:_________________________________________________________________________________________。
(3)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
则 __________,
(4)一定条件下铁可以和发生反应:。向恒温密闭容器中加入足量铁粉(不计体积)并充入一定量的气体,反应过程中气体和气体的浓度与时间的关系如图2所示。
①时,正、逆反应速率的大小关系为__________(填“>”“<”或“=”)。
②下列条件的改变能减慢其反应速率的是__________(填字母)。
A.降低温度 B.保持压强不变,充入
C.减少铁粉的质量 D.保持容积不变,充入一定量
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是__________(填字母)。
A.
B.容器中混合气体压强不随时间变化而变化
C.单位时间内生成的同时也生成
D.容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
17. 在航天服、航天器、空间站等密闭系统中,浓度过大,会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡,以下是清除的两种方式。据此回答下列问题:
(1)“Sabatier反应”实现了甲烷化,科技人员基于该反应设计如图的循环过程完成空间站中到的转化,从而实现的再生。
①已知下列数据:
化学键
H-H
C-H
H-O
C=O
断裂化学键吸收的能量/(kJ/mol)
435
415
465
800
则该反应的__________。
②恒温恒容的密闭容器中,下列说法能表明Sabatier反应达到平衡状态的是__________(填标号)。
A.
B.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.容器内混合气体的密度不再变化
D.单位时间内,断裂4 mol H-H的同时断裂4 mol C-H
E.保持不变
③恒温下,Sabatier反应平衡后充入氩气,保持容器压强不变,的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因为______________________________。
(2)航天员呼吸产生的还可以利用Bosch反应代替Sabatier反应。在一容积可变的密闭容器中充入和,初始容积为,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①压强__________(填“>”“<”或“=”)。
②温度、下,该反应的平衡常数__________。该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数、、的大小关系为:____________________。
18. 为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:。将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中,在360℃、400℃和440℃下反应,绘制HCl转化率(α)曲线如下(较低流速下,转化率可近似为平衡转化率)。
(1)___________0(填“>”或“<”);T3=___________℃。
(2)结合以下信息,可知H2的燃烧热___________kJ/mol。
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是___________(填标号)。
A. 增大HCl的流速 B. 将温度升高40℃
C. 增大 D. 使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时,小于和,原因是___________。
(5)设N点的转化率为平衡转化率,则该温度下反应的平衡常数K=___________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
19. 某兴趣小组为探究浓度和温度对化学反应速率的影响,做了以下实验:
【实验原理】
【实验过程】实验数据及结果如下表:
实验编号
0.01 mol/L KMnO4溶液(经H2SO4酸化)
0.1 mol/L H2C2O4溶液
H2O的体积
反应温度°C
溶液颜色褪至无色所需时间/s
1
5.0 mL
5.0 mL
0
20
125
2
5.0 mL
V1
1.0 mL
20
320
3
5.0 mL
5.0 mL
V2
50
30
4
30.0 mL
6.0 mL
0
20
未完全褪色
(1)实验1、2研究的是_____________________对化学反应速率的影响。
(2)表中V1=___________mL,V2=___________mL。
(3)实验2加入水的目的是____________________________。
(4)对比实验1、3的数据,可得出的实验结论是_________________________________。
(5)小组同学预测实验4比实验1褪色时间短,但实际结果始终未见颜色褪尽,其原因是___________________________________________________________。
(6)研究发现溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响,用不同浓度的硫酸进行酸化,其余条件均相同时,测得反应溶液的透光率(溶液颜色越浅,透光率越高)随时间变化如图所示,由此可得出相同条件下,__________(填“增大”或“减小”)硫酸溶液的浓度会加快反应速率。
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