精品解析:广西县级中学2026-2027学年高二上学期10月阶段考试 化学试题
2026-10-14
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内容正文:
2026年10月县级中学联合考试试卷 高二化学
相对分子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu -64
一、单项选择题(每题3分 共42分)
1. 已知H—H键能为436 kJ·mol-1,H—N键能为391 kJ·mol-1,假设1 mol N2与足量H2完全反应放出的热量为92.4 kJ·mol-1,则N≡N键的键能是
A. 431 kJ·mol-1 B. 945.6 kJ·mol-1 C. 649 kJ·mol-1 D. 896 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N≡N、H-H的断裂需要吸收能量,而N-H的形成要放出能量,根据能量守恒可得如下关系式:EN≡N+436 kJ·mol-1×3-391 kJ·mol-1×6=-92.4 kJ·mol-1,解得EN≡N=945.6 kJ·mol-1,故选B。
2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ/mol, 则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) ΔH=-57.4kJ/mol
D. 已知C(s)+O2(g)═CO2(l)ΔH1,C(s)+O2(g)=CO2(g )ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成指定稳定产物,其中元素应转化为液态水,该反应生成气态,因此氢气燃烧热不是,A错误;
B.说明反应吸热,石墨能量低于金刚石,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,B错误;
C.的物质的量,与稀盐酸完全中和生成液态水放出热量,因此生成液态水放热,符合中和热定义,热化学方程式书写正确,C正确;
D.等量完全燃烧生成液态比生成气态放出的热量更多,放热反应,放出热量越多越小,因此,D错误;
故选C。
3. 在1100℃下,恒容密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH>0.下列有关该反应的说法正确的是
A. 反应的平衡常数表达式为:K=,且升高温度K增大。
B. 升高温度,活化分子数目增多,活化分子的百分数也增大,正、逆反应速率都加快且平衡正向移动
C. 加入催化剂,改变了反应历程,活化能降低,活化分子数目增多,CO的平衡转化率也增大
D. 恒温下扩大容器体积,单位体积内活化分子数目减少,活化分子的百分数不变,正、逆反应速率都减小但平衡正向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡常数表达式中固体物质的浓度视为常数,不写入表达式,该反应的平衡常数应为;该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,K增大,A错误;
B.升高温度,反应物分子总能量升高,活化分子数目和百分数均增大,正、逆反应速率均加快;该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,B正确;
C.催化剂可降低反应活化能,改变反应历程,增大活化分子数目,加快反应速率,但催化剂不影响化学平衡,CO的平衡转化率不变,C错误;
D.该反应前后气体分子数相等,恒温下扩大容器体积,单位体积活化分子数目减少、活化分子百分数不变,正逆反应速率均减小,但平衡不移动,D错误;
答案选B。
4. 下列说法正确的是
A. 反应在室温下可自发进行,则该反应的
B. 相同物质的量的同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大
C. 反应,该反应在高温条件下能自发进行
D. 恒温恒压下,且的反应一定不能自发进行
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的气体分子数减少,ΔS<0;室温下能自发进行说明ΔG<0,由ΔG=ΔH−TΔS可推得ΔH<0,A正确;
B.同种物质的混乱度大小为气态>液态>固态,相同物质的量时气态熵值最大、固态熵值最小,B错误;
C.反应A(g)+B(g)⇌C(g)的气体分子数减少,ΔS<0;又ΔH<0,由ΔG=ΔH−TΔS可知,该反应只有在低温下ΔG<0才能自发进行,高温下不能自发,C错误;
D.恒温恒压下,ΔH<0且ΔS>0时,ΔG=ΔH−TΔS恒小于0,反应在任何温度下都能自发进行,D错误;
故答案为A。
5. 下列反应平衡后,改变一种条件,平衡移动方向和现象判断正确的是
A. C(s)+O2(g)=CO2(g ) ,增加C的量,平衡正向移动,CO2气体变多
B. 2NO2(g)N2O4(g),压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. 2HI(g)H2(g)+I2(g),压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. [Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+ 4H2O ΔH>0,升高温度,溶液由蓝绿色变为黄绿色
【答案】D
【解析】
【详解】A.为固体,浓度视为定值,增加的量平衡不移动,的量不变,A错误;
B.压缩容器体积,压强增大平衡正向移动,但体积减小使浓度增大的幅度大于平衡移动消耗的幅度,最终气体颜色比原来深,B错误;
C.该反应前后气体分子数相等,压缩体积平衡不移动,但体积减小使浓度增大,气体颜色加深,C错误;
D.反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,黄色的浓度增大,溶液由蓝绿色变为黄绿色,D正确;
故选D。
6. 下列对实验操作及现象的解释不合理的是
选项
实验操作及现象
解释
A
将0.1mol·L-1的KI溶液和0.1mol·L-1的FeCl3溶液按体积比1:5混合,充分反应后,滴加KSCN溶液,溶液显红色
I-与Fe3+的反应是可逆反应
B
用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体,将细管端用橡胶塞封闭,把活塞向外拉一段距离,气体颜色先变浅后变深
体系存在平衡,颜色后变深是平衡逆向移动的结果
C
恒温下,平衡后压缩容器体积
(红色) (黑色)
一段时间后,容器内红色固体减少,黑色固体增多,再次平衡后压强与前平衡相等。
增大压强,平衡向正方向移动,再平衡时氧气浓度不变。
D
常温下,反应前分别测量盐酸、NaHCO3溶液的温度,得到平均温度为T1,测量NaHCO3溶液和盐酸混合反应后的温度为T2,T1>T2
NaHCO3和盐酸反应为吸热反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与反应的离子方程式为,实验中过量,即使反应完全进行也会有大量剩余,滴加溶液变红无法证明反应是可逆反应,A解释不合理;
B.把活塞向外拉时容器体积瞬间增大,浓度突然降低导致气体颜色先变浅,体系存在平衡,压强减小平衡逆向移动,浓度回升导致颜色后变深,B解释合理;
C.该反应的平衡常数,恒温下为定值,增大压强平衡向气体体积减小的正方向移动,红色减少、黑色增多,再次平衡时不变,故压强与原平衡相等,C解释合理;
D.反应后温度,说明反应过程吸收热量,和盐酸反应为吸热反应,D解释合理;
故答案选A。
7. 已知: ,向恒容密闭容器中充入1molA和2molB,t1时达到平衡状态I,在t2时 改变某一条件(若改变浓度仅允许改变反应一侧的浓度),t3时重新达到平衡状态Ⅱ.正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内混合气体平均摩尔质量不变,表明反应已达平衡
B. t2时改变的条件可能是向容器中加入C
C. 平衡时A的体积分数:
D. 平衡常数K:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应前后气体总质量、总物质的量均恒定,混合气体平均摩尔质量始终为定值,无法表明反应已达平衡,A错误;
B.若时向容器中加入,瞬间反应物浓度不变,正反应速率不会发生突变,与图像不符,B错误;
C.由图像可知时改变的条件为升高温度,该反应,升高温度平衡逆向移动,的体积分数增大,故,C错误;
D.平衡常数仅与温度有关,该反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,故,D正确;
故选D。
8. 已知反应:N2 +3H2 2NH3,ΔH<0 温度不同()。下列图像正确的是
图像
选项
A
B
图像
选项
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应正向气体分子数减小,压强增大平衡正向移动,平衡体积分数应随压强增大而减小;且,温度升高平衡逆向移动,相同压强下时平衡体积分数更大,图像不符合规律,A错误;
B.温度越高反应速率越快,,因此条件下先达到平衡;反应,温度升高平衡逆向移动,平衡转化率更低,图像符合规律,B正确;
C.升高温度时,正、逆反应速率会瞬间同时增大,图像中未出现瞬间突增,不符合温度对反应速率的影响规律,C错误;
D.该反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,化学平衡常数应随温度升高而减小,图像中随温度升高而增大,不符合规律,D错误;
故选B。
9. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
10. 在恒温的密闭容器中,加入1molNO2(g)和足量活性炭发生反应,测得平衡时NO2(g)和CO2(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
下列说法错误的是
A. a、b、c三点的Kp大小相同
B. 图示的三个点中,b点NO2的转化率最高
C. 该温度下,c点的Kp=4MPa
D. 减小容器体积可实现从c点到b点的移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡常数仅与温度有关,a、b、c三点温度相同,故大小相同,A正确;
B.该反应为气体分子数增大的反应:,压强越小,平衡正向移动程度越大,的转化率越高。图示三点中a点压强最小,因此a点的转化率最高,而非b点,B错误;
C.点时,可得平衡时,,总气体物质的量为,,C正确;
D.减小容器体积,总压增大,平衡逆向移动,但体积减小对浓度的影响占主导,各物质浓度均增大,状态点沿曲线向右移动,可实现从c点到b点的移动,D正确;
故选B。
11. 常温下将4mL0.2 mol·L-1 FeCl3溶液与4mL0.5 mol·L-1KSCN溶液混合(忽略溶液混合体积的变化)后发生如下反应FeCl3 + 3KSCNFe(SCN)3 +3KCl,测得溶液中 c(Fe3+)随时间的变化趋势如图所示,下列说法正确的是
A. 生成Fe3+的速率P<N<M
B. 向P中加入少量KCl固体,平衡逆向移动
C. 该反应的平衡常数为1000
D. 其他条件不变,若将P点溶液各组分浓度均变为原来的2倍,平衡逆向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.生成Fe3+的速率受到Fe(SCN)3浓度的影响,Fe(SCN)3浓度越大,生成Fe3+的速率越快;而溶液中Fe3+浓度越小,Fe(SCN)3浓度越大,由图可知Fe(SCN)3浓度大小为P>N>M,则生成Fe3+的速率为P>N>M,A错误;
B.该反应的离子本质为:,中的和不参与实际反应,加入少量固体不会改变平衡体系中、、的浓度,平衡不发生移动,B错误;
C.初始,初始,由图可知平衡时,据此计算平衡浓度:消耗的,平衡时,平衡时,反应平衡常数,C正确;
D.若P点各组分浓度均变为原来的2倍,计算此时浓度商: ,故平衡正向移动,D错误;
故选C。
12. 物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则下列说法正确的是
A. 时,体系中物质的质量:
B. 图b中数据满足关系:
C. 体系中,反应先达到平衡
D. 体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
【答案】B
【解析】
【分析】由题图a可知,生成C的活化能小,则反应速率快;相同质量B具有的能量比C低,B相对稳定,则反应足够时间,生成B的量增多,故在题图b中浓度逐渐减小的为A,开始生成速率快的为C,最终生成较多的为B。
【详解】A.设初始加入A的质量为,浓度为,A、B、C互为同分异构体,则摩尔质量相同,等质量时物质的量相等,由题图b可知,时,B、C的浓度相等,则,恒容容器,则气体体积不变,故可得,时,A的转化率未知,无法确定与的关系,A错误;
B.根据A项分析可知,时,,根据原子守恒有,时,A、B的浓度相等,则,设此时C的浓度为,即,可得,由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度,即,,则,B正确;
C.A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应,应同时达到平衡,C错误;
D.根据题图a可知的反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B的物质的量减小,而总的物质的量不变,故B的体积分数减小,D错误;
故选B。
13. 恒温恒容密闭容器中,投入和,其初始浓度均为,发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示,的平衡转化率为。
下列说法正确的是
A. 热化学方程式为
B. 用表示反应开始到的平均速率是
C. 该温度下,
D. 其他条件不变,若升高初始温度,的平衡浓度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.焓变为生成物总能量与反应物总能量的差值,也等于正反应活化能减去逆反应活化能,即,A错误;
B.时刻转化率为,消耗浓度为,根据反应计量关系,生成浓度为,平均速率,B错误;
C.平衡时转化率为,则平衡浓度:,,代入平衡常数表达式:,C错误;
D.由图1可知反应物总能量高于生成物,反应放热,,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率减小,平衡浓度大于原平衡的,D正确;
故选D。
14. 温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X,发生反应X(g)Y(g)+Z(g)ΔH,反应均进行10min,测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. a点再充入一定量的X,平衡正向移动,X的转化率增大
B. d点有v正>v逆
C. 正反应速率v(b)=v(d)
D. 若b点为平衡点,则浓度平衡常数K=0.5
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知容积越小反应速率越快,所以a、b、c容器反应已达到平衡,d容器未平衡,增大容器体积平衡正向移动。
【详解】A.a点达到平衡后,再充入一定量的X,容器体积不变,相当于增大压强平衡逆向移动, X的转化率减小,故A错误;
B.d点反应未达到平衡,平衡正向移动,有v正>v逆,故B正确;
C.b容器中反应物生成物浓度都大于d容器中,溶度越大反应速率越大,所以正反应速率v(b)>v(d),故C错误;
D.b点不知容器体积,无法确定物质浓度,无法计算平衡常数,故D错误;
故选:B。
二、填空题(每空2分 共58分)
15. I.已知反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2molCH4和3molNO2,测得CH4、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=_____L。
(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系 的是曲线_______(填“甲”“乙"或"丙")。
(3)0~5min内,用N2表示的化学反应速率为_______mol·L-1·min-1.
(4)达到平衡时,NO2的转化率是_____。
(5)a点时,n(CH4):n(NO2)=_____。
Ⅱ.研究表明,在催化剂存在下,CO2和H2可发生反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol-1;
(6)T1时,将1.00 mol CO2和3.00 mol H2充入体积为1.00 L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,容器起始压强为p0.
①充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为_______(用含a的代数式表示)。
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体的物质的量为3.00 mol,则该过程中H2的平均反应速率为__________mol·L-1·h-1 ;平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。则上述反应的平衡常数Kp=____________________(结果用含p0的计算式表示)。
【答案】(1)2 (2)甲
(3)0.1 (4)80%或0.8
(5)4:5 (6) ①. ②. 0.5 ③.
【解析】
【小问1详解】
起始通入为,由图像可知起始浓度,根据,,因此容器体积为;
【小问2详解】
从化学方程式可知,生成物与的化学计量数之比为,平衡时的物质的量浓度是的2倍。甲、乙为生成物曲线,甲的平衡浓度更大,代表,乙代表,丙代表反应物,所以表示浓度变化的曲线是甲;
【小问3详解】
0~5min,图像上乙()浓度变化,根据反应速率公式,;
【小问4详解】
平衡时,容器体积,;根据方程式,生成,消耗物质的量为,起始为,转化率;
【小问5详解】
a点,,设生成物质的量为,由方程式可知消耗的物质的量为,剩余;相等即物质的量相等:,解得。消耗的物质的量等于生成的物质的量,剩余;剩余,所以;
【小问6详解】
①由已知列三段式为:,故=;
②平衡总物质的量为,则,解得。转化的是,消耗为,。平衡时各物质的物质的量:,,,,总物质的量,平衡总压。分压 = 总压 × 物质的量分数:,,,,则。
16. I.某学习小组以硫代硫酸钠与稀硫酸反应为例:
研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响,设计以下3组实验,回答下列问题。
实验序号
反应温度
溶液
稀硫酸
H2O
产生沉淀时间
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
I
25
5
0.2
10
0.1
X
t1
Ⅱ
25
10
0.1
10
0.2
5
t2
Ⅲ
35
10
0.1
5
y
10
t3
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为:_________________________________________。
(2)对比实验_________________(填实验序号)研究c(H+)对该反应速率的影响。
(3)对比实验Ⅱ、Ⅲ研究温度对该反应速率的影响,则y=_________。
Ⅱ.为探究化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学对溶液和铬(Ⅵ)盐溶液的反应规律进行研究,并进行如下实验:
已知:①
②铬(Ⅵ)盐即六价的铬盐,被还原生成(绿色)
(4)进行实验ⅰ和ⅱ:
序号
操作
现象
ⅰ
向2 mL的橙色溶液中滴加饱和溶液(pH约为9)3滴
溶液变绿色(含)
ⅱ
向2 mL的黄色溶液中滴加饱和溶液3滴
溶液没有明显变化
用离子方程式解释ⅰ中现象:________________________________________________。
(5)继续进行实验ⅲ:
序号
操作
现象
ⅲ
向2 mL饱和溶液中滴加的橙色溶液3滴
溶液变黄色
为了说明产生上述现象的原因,补充实验:向2mL蒸馏水中滴加的橙色溶液3滴,溶液变成浅橙色。
①补充实验的目的是____________________________________________。
②用化学平衡移动原理解释ⅲ中现象:_______________________________。
③根据实验ⅰ~ⅲ,可推测:溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关。
a.碱性条件下,溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应;
b.______________________________________________________。
④向实验ⅲ所得黄色溶液中继续滴加硫酸,产生的现象证实了上述推测。该现象是___________。
【答案】(1)S2O+ 2H+ = S↓ + SO₂↑ + H2O
(2)Ⅰ和Ⅱ (3)y = 0.4
(4)+3+8H+=2Cr3++3+4H2O
(5) ①. 排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响 ②. (橙色)+ H2O⇌(黄色)+2H+,溶液中大量的(或与其水解产生的OH-)与H+结合,导致溶液中c(H+)下降,平衡正向移动,溶液颜色变黄色 ③. 在酸性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应,生成Cr3+ ④. 溶液变为绿色
【解析】
【小问1详解】
硫代硫酸根在酸性条件下发生歧化反应,生成硫单质沉淀、二氧化硫气体和水,故硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为;
【小问2详解】
探究氢离子浓度的影响需要控制温度、反应物总浓度(溶液总体积)、硫代硫酸钠的总物质的量一致,仅改变氢离子浓度,故对比实验Ⅰ和Ⅱ研究c(H+)对该反应速率的影响;
【小问3详解】
对比实验Ⅱ和Ⅲ时,要研究温度的影响,必须保证除温度外的其他变量(特别是反应物浓度)完全相同,实验Ⅱ中稀硫酸的物质的量为 0.2 mol/L × 10 mL = 0.002 mol,实验Ⅲ中稀硫酸体积为5 mL,要使两者浓度相同,需满足y mol/L × 5 mL = 0.002 mol,解得y = 0.4 mol/L;
【小问4详解】
酸性条件下重铬酸根具有强氧化性,将亚硫酸根氧化为硫酸根,自身被还原为绿色的三价铬离子,故离子方程式为+3+8H+=2Cr3++3+4H2O;
【小问5详解】
①直接加3滴重铬酸钾溶液到蒸馏水中仅得到浅橙色,说明实验iii中溶液变黄不是单纯稀释导致的,是亚硫酸钠溶液的碱性环境引发的平衡移动;
②溶液中存在平衡,饱和溶液呈碱性,被消耗,平衡正向移动,浓度增大,溶液变为黄色;
③由实验ⅰ可知,酸性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生反应,生成Cr3+,发生氧化还原反应;
④实验ⅲ所得黄色溶液中继续滴加硫酸,溶液酸性逐渐增强,会发生氧化还原反应,根据实验ⅰ可知现象为溶液变为绿色。
17. 在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
温度T/℃
200
300
400
平衡常数K
K1
K2
0.5
(1)试比较K1、K2的大小,K1___________K2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填序号字母)。
A. 容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 B. 3v正(N2)=v逆(H2)
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 D. 混合气体的密度保持不变
(3)温度400℃下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当测得NH3、N2、H2的浓度分别为3mol⋅L−1、2mol⋅L−1、1mol⋅L−1时,则该反应的v正(N2)________v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
(4)下图为一定温度下,将1molN2和3molH2进行N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0反应,平衡时,NH3的体积分数随总压强的变化示意图
①比较和a点:平衡常数K(a)__________K(b)(填“>”、“<”或“=”);
② 计算b点的平衡常数Kp=_____(Mpa)-2 (用分压表示的平衡常数,结果用最简分数表示)
③b点N2的转化率为__________ ;若在b点恒温恒压条件下,充入________molHe气体(不参加反应),可将N2的转化率变为60%。
【答案】(1)> (2)BC
(3)< (4) ①. = ②. ③. 75% ④. 5.2
【解析】
【小问1详解】
反应的,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数K减小。温度200℃小于300℃,故。
【小问2详解】
a.容器内、、的浓度之比为1:3:2,仅为某一时刻的浓度关系,与初始投料、转化率有关,不能说明正逆反应速率相等,无法判断平衡,a错误;
b.反应速率之比等于化学计量数之比,故,若,则,正逆反应速率相等,反应达平衡,b正确;
c.混合气体总质量恒定,反应前后气体总物质的量变化,故平均摩尔质量为变量,当平均摩尔质量保持不变时,反应达平衡,c正确;
d.混合气体总质量恒定,容器为恒容密闭容器,体积恒定,故密度始终不变,为常量,不能判断平衡,d错误;
故选BC。
【小问3详解】
400℃时该反应的平衡常数,此时各物质浓度为,,,浓度商,,反应逆向进行,故。
【小问4详解】
① 平衡常数仅与温度有关,a、b点对应反应温度相同,故平衡常数。
② 设b点时的转化量为,初始投料为和,列三段式,所有量单位均为mol:
平衡时总物质的量为,的体积分数为60%,故,解得。
平衡时的物质的量为,的物质的量为,的物质的量为,总物质的量为。
总压为60MPa,各物质的分压为物质的量分数乘以总压:
分压平衡常数。
③ 的转化率为。
④ 设充入的物质的量为,此时的转化率为60%,则的转化量为,列三段式,所有量单位均为mol:
平衡时反应体系的气体总物质的量为,充入后总物质的量为,总压仍为60MPa,温度不变故仍为。
各物质的分压为物质的量分数乘以总压,代入表达式:
化简得,解得。
18. 将CO2转化为CO、CH3OH等燃料,可以有效地缓解能源危机,同时可以减少温室气体排放,实现“双碳目标”。回答下列问题:
(1)800℃时,H2还原CO2反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1 K1=104
Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.5kJ·mol-1 K2=10-3
①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=___________kJ·mol-1;
②反应Ⅰ的反应趋势远大于反应Ⅱ,其原因是______________________________。
③对于反应Ⅱ温度升高,平衡___________移动(填“向左”“向右”或“不”);恒温下,增大n(CO2)/n(H2)投料比,CO2平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在1.0×105Pa恒压条件下,将一定量的H2与1mol CO2进行反应,体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数Kp(600℃)=___________Pa-2,600℃时平衡体系中H2O的物质的量分数是___________。(对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压可以表示平衡常数记作Kp; 已知:B的平衡分压=总压×平衡时B的物质的量分数)
【答案】(1) ①. -90.5 ②. 800℃时,反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ的平衡常数 ③. 向左 ④. 变小
(2) ①. 1.6×10-9 ②. 30%或0.3
【解析】
【小问1详解】
,;
①依据盖斯定律,将反应Ⅱ-Ⅰ可得:反应;
②从两反应的平衡常数可以看出,,所以反应Ⅰ的反应趋势远大于反应Ⅱ,其原因是:800 ℃时,反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ的平衡常数;
③对于反应Ⅱ,,温度升高,平衡向左移动;增大其中一种反应物的量,其自身转化率减小;
【小问2详解】
从图中可以看出,反应达平衡时,H2的体积分数为25%,CO、CH3OH的体积分数相等(设为a%),则平衡常数Kp(600 ℃)== 1.6×10-9 Pa-2;设600 ℃时平衡体系中,CO的物质的量分数为x,H2O的物质的量分数为y,则CO2、CH3OH的物质的量分数也为x,,解得y=2x,,,,即H2O的物质的量分数是30%。
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2026年10月县级中学联合考试试卷 高二化学
相对分子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu -64
一、单项选择题(每题3分 共42分)
1. 已知H—H键能为436 kJ·mol-1,H—N键能为391 kJ·mol-1,假设1 mol N2与足量H2完全反应放出的热量为92.4 kJ·mol-1,则N≡N键的键能是
A. 431 kJ·mol-1 B. 945.6 kJ·mol-1 C. 649 kJ·mol-1 D. 896 kJ·mol-1
2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ/mol, 则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) ΔH=-57.4kJ/mol
D. 已知C(s)+O2(g)═CO2(l)ΔH1,C(s)+O2(g)=CO2(g )ΔH2,则ΔH1>ΔH2
3. 在1100℃下,恒容密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH>0.下列有关该反应的说法正确的是
A. 反应的平衡常数表达式为:K=,且升高温度K增大。
B. 升高温度,活化分子数目增多,活化分子的百分数也增大,正、逆反应速率都加快且平衡正向移动
C. 加入催化剂,改变了反应历程,活化能降低,活化分子数目增多,CO的平衡转化率也增大
D. 恒温下扩大容器体积,单位体积内活化分子数目减少,活化分子的百分数不变,正、逆反应速率都减小但平衡正向移动
4. 下列说法正确的是
A. 反应在室温下可自发进行,则该反应的
B. 相同物质的量的同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大
C. 反应,该反应在高温条件下能自发进行
D. 恒温恒压下,且的反应一定不能自发进行
5. 下列反应平衡后,改变一种条件,平衡移动方向和现象判断正确的是
A. C(s)+O2(g)=CO2(g ) ,增加C的量,平衡正向移动,CO2气体变多
B. 2NO2(g)N2O4(g),压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. 2HI(g)H2(g)+I2(g),压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. [Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+ 4H2O ΔH>0,升高温度,溶液由蓝绿色变为黄绿色
6. 下列对实验操作及现象的解释不合理的是
选项
实验操作及现象
解释
A
将0.1mol·L-1的KI溶液和0.1mol·L-1的FeCl3溶液按体积比1:5混合,充分反应后,滴加KSCN溶液,溶液显红色
I-与Fe3+的反应是可逆反应
B
用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体,将细管端用橡胶塞封闭,把活塞向外拉一段距离,气体颜色先变浅后变深
体系存在平衡,颜色后变深是平衡逆向移动的结果
C
恒温下,平衡后压缩容器体积
(红色) (黑色)
一段时间后,容器内红色固体减少,黑色固体增多,再次平衡后压强与前平衡相等。
增大压强,平衡向正方向移动,再平衡时氧气浓度不变。
D
常温下,反应前分别测量盐酸、NaHCO3溶液的温度,得到平均温度为T1,测量NaHCO3溶液和盐酸混合反应后的温度为T2,T1>T2
NaHCO3和盐酸反应为吸热反应
A. A B. B C. C D. D
7. 已知: ,向恒容密闭容器中充入1molA和2molB,t1时达到平衡状态I,在t2时 改变某一条件(若改变浓度仅允许改变反应一侧的浓度),t3时重新达到平衡状态Ⅱ.正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内混合气体平均摩尔质量不变,表明反应已达平衡
B. t2时改变的条件可能是向容器中加入C
C. 平衡时A的体积分数:
D. 平衡常数K:
8. 已知反应:N2 +3H2 2NH3,ΔH<0 温度不同()。下列图像正确的是
图像
选项
A
B
图像
选项
C
D
A. A B. B C. C D. D
9. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
10. 在恒温的密闭容器中,加入1molNO2(g)和足量活性炭发生反应,测得平衡时NO2(g)和CO2(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
下列说法错误的是
A. a、b、c三点的Kp大小相同
B. 图示的三个点中,b点NO2的转化率最高
C. 该温度下,c点的Kp=4MPa
D. 减小容器体积可实现从c点到b点的移动
11. 常温下将4mL0.2 mol·L-1 FeCl3溶液与4mL0.5 mol·L-1KSCN溶液混合(忽略溶液混合体积的变化)后发生如下反应FeCl3 + 3KSCNFe(SCN)3 +3KCl,测得溶液中 c(Fe3+)随时间的变化趋势如图所示,下列说法正确的是
A. 生成Fe3+的速率P<N<M
B. 向P中加入少量KCl固体,平衡逆向移动
C. 该反应的平衡常数为1000
D. 其他条件不变,若将P点溶液各组分浓度均变为原来的2倍,平衡逆向移动
12. 物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则下列说法正确的是
A. 时,体系中物质的质量:
B. 图b中数据满足关系:
C. 体系中,反应先达到平衡
D. 体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
13. 恒温恒容密闭容器中,投入和,其初始浓度均为,发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示,的平衡转化率为。
下列说法正确的是
A. 热化学方程式为
B. 用表示反应开始到的平均速率是
C. 该温度下,
D. 其他条件不变,若升高初始温度,的平衡浓度大于
14. 温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X,发生反应X(g)Y(g)+Z(g)ΔH,反应均进行10min,测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. a点再充入一定量的X,平衡正向移动,X的转化率增大
B. d点有v正>v逆
C. 正反应速率v(b)=v(d)
D. 若b点为平衡点,则浓度平衡常数K=0.5
二、填空题(每空2分 共58分)
15. I.已知反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2molCH4和3molNO2,测得CH4、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
(1)容器体积V=_____L。
(2)图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系 的是曲线_______(填“甲”“乙"或"丙")。
(3)0~5min内,用N2表示的化学反应速率为_______mol·L-1·min-1.
(4)达到平衡时,NO2的转化率是_____。
(5)a点时,n(CH4):n(NO2)=_____。
Ⅱ.研究表明,在催化剂存在下,CO2和H2可发生反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol-1;
(6)T1时,将1.00 mol CO2和3.00 mol H2充入体积为1.00 L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,容器起始压强为p0.
①充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为_______(用含a的代数式表示)。
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体的物质的量为3.00 mol,则该过程中H2的平均反应速率为__________mol·L-1·h-1 ;平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。则上述反应的平衡常数Kp=____________________(结果用含p0的计算式表示)。
16. I.某学习小组以硫代硫酸钠与稀硫酸反应为例:
研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响,设计以下3组实验,回答下列问题。
实验序号
反应温度
溶液
稀硫酸
H2O
产生沉淀时间
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
I
25
5
0.2
10
0.1
X
t1
Ⅱ
25
10
0.1
10
0.2
5
t2
Ⅲ
35
10
0.1
5
y
10
t3
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为:_________________________________________。
(2)对比实验_________________(填实验序号)研究c(H+)对该反应速率的影响。
(3)对比实验Ⅱ、Ⅲ研究温度对该反应速率的影响,则y=_________。
Ⅱ.为探究化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学对溶液和铬(Ⅵ)盐溶液的反应规律进行研究,并进行如下实验:
已知:①
②铬(Ⅵ)盐即六价的铬盐,被还原生成(绿色)
(4)进行实验ⅰ和ⅱ:
序号
操作
现象
ⅰ
向2 mL的橙色溶液中滴加饱和溶液(pH约为9)3滴
溶液变绿色(含)
ⅱ
向2 mL的黄色溶液中滴加饱和溶液3滴
溶液没有明显变化
用离子方程式解释ⅰ中现象:________________________________________________。
(5)继续进行实验ⅲ:
序号
操作
现象
ⅲ
向2 mL饱和溶液中滴加的橙色溶液3滴
溶液变黄色
为了说明产生上述现象的原因,补充实验:向2mL蒸馏水中滴加的橙色溶液3滴,溶液变成浅橙色。
①补充实验的目的是____________________________________________。
②用化学平衡移动原理解释ⅲ中现象:_______________________________。
③根据实验ⅰ~ⅲ,可推测:溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关。
a.碱性条件下,溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应;
b.______________________________________________________。
④向实验ⅲ所得黄色溶液中继续滴加硫酸,产生的现象证实了上述推测。该现象是___________。
17. 在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
温度T/℃
200
300
400
平衡常数K
K1
K2
0.5
(1)试比较K1、K2的大小,K1___________K2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填序号字母)。
A. 容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 B. 3v正(N2)=v逆(H2)
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 D. 混合气体的密度保持不变
(3)温度400℃下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当测得NH3、N2、H2的浓度分别为3mol⋅L−1、2mol⋅L−1、1mol⋅L−1时,则该反应的v正(N2)________v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
(4)下图为一定温度下,将1molN2和3molH2进行N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0反应,平衡时,NH3的体积分数随总压强的变化示意图
①比较和a点:平衡常数K(a)__________K(b)(填“>”、“<”或“=”);
② 计算b点的平衡常数Kp=_____(Mpa)-2 (用分压表示的平衡常数,结果用最简分数表示)
③b点N2的转化率为__________ ;若在b点恒温恒压条件下,充入________molHe气体(不参加反应),可将N2的转化率变为60%。
18. 将CO2转化为CO、CH3OH等燃料,可以有效地缓解能源危机,同时可以减少温室气体排放,实现“双碳目标”。回答下列问题:
(1)800℃时,H2还原CO2反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1 K1=104
Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.5kJ·mol-1 K2=10-3
①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=___________kJ·mol-1;
②反应Ⅰ的反应趋势远大于反应Ⅱ,其原因是______________________________。
③对于反应Ⅱ温度升高,平衡___________移动(填“向左”“向右”或“不”);恒温下,增大n(CO2)/n(H2)投料比,CO2平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在1.0×105Pa恒压条件下,将一定量的H2与1mol CO2进行反应,体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数Kp(600℃)=___________Pa-2,600℃时平衡体系中H2O的物质的量分数是___________。(对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压可以表示平衡常数记作Kp; 已知:B的平衡分压=总压×平衡时B的物质的量分数)
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