精品解析:黑龙江齐齐哈尔市2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-16
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内容正文:
高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1第一章~第二章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 有科学家预言,氢能有可能成为人类未来的主要能源。下列说法错误的是
A. 电解水制取氢气时电能转化为化学能
B. 氢气燃烧产物无污染,因此氢能是一种理想的绿色能源
C. 氢气燃烧生成H2O(g)比生成等量的H2O(l)放热多
D. 寻找恰当的催化剂可以使获得氢气的反应易于进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解水过程消耗电能,将能量储存在产物H2和O2中,能量转化形式为电能转化为化学能,A正确;
B.氢气燃烧的产物仅为H2O,对环境无任何污染,因此氢能是理想的绿色能源,B正确;
C.等量的H2O(g)能量高于H2O(l),氢气燃烧生成等量H2O(l)时,会额外放出气态水液化释放的热量,因此生成H2O(l)放热更多,C错误;
D.催化剂可降低反应活化能,恰当的催化剂可以降低制氢反应的反应条件,使获得氢气的反应更易进行,D正确;
故选C。
2. 在四个不同的容器中,不同条件下进行合成氨反应:。根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.将v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1转化为v(NH3):0.1×≈0.0667 mol·L-1·min-1;
B.将v(N2)=0.08 mol·L-1·min-1转化为v(NH3):0.08×2=0.16 mol·L-1·min-1;
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1;
D.v(N2)=0.002 mol·L-1·s-1,单位换算为0.002×60=0.12 mol·L-1·min-1,再转化为v(NH3):0.12×2=0.24 mol·L-1·min-1;
生成氨的速率最快的是D项,故答案为D。
3. 已知25℃、101 kPa时,64 g液态肼()在足量氧气中完全燃烧生成(g)和(l),放出1460 kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.方程式物质状态正确,但未标注单位“·mol⁻¹”,且数值应为,A错误;
B.未标明物质状态(如、等的状态),不符合热化学方程式书写规范,B错误;
C.方程式为0.5 mol 肼燃烧,,与题目中2 mol 肼放热关系一致,且方程式配平正确、状态标注完整,C正确;
D.方程式物质状态正确,但数值错误,方程式中肼的物质的量为1 mol,应为,D错误;
故答案选C。
4. 下列措施可以提高反应的活化分子百分数从而加快反应速率的是
A. 将锌粒研成粉 B. 增大溶液的浓度
C. 适当升温 D. 增大压强
【答案】C
【解析】
【详解】A.将锌粒研成粉是增大反应物接触面积,仅增加单位时间反应物有效碰撞次数,不改变活化分子百分数,A错误;
B.增大溶液浓度,仅增大单位体积内活化分子总数,活化分子百分数不变,B错误;
C.适当升温可使更多普通分子获得能量变为活化分子,提高活化分子百分数,从而加快反应速率,C正确;
D.该反应为固体与溶液的反应,无气体参与,增大压强对反应速率无影响,且增大压强本身也不改变活化分子百分数,D错误;
故选C。
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B. 工业制HCl时采用点燃条件而非光照
C. 工业合成氨中,采用高压条件以提高氨的产率
D. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A.啤酒中存在的溶解平衡,开启瓶盖后压强减小,平衡向生成气体的方向移动,产生大量泡沫,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.工业制的反应为几乎不可逆的反应,不存在平衡移动,选择点燃条件是为了控制反应速率、避免光照下反应过于剧烈发生爆炸,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.合成氨反应为,正反应为气体分子数减少的反应,高压条件下平衡正向移动,可提高氨的产率,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.氯水中存在平衡,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低的溶解度,而极易溶于水可被除去,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
6. 一定温度下,在恒容密闭容器内,将与混合发生反应: 并达平衡。下列说法正确的是
A. 升高温度,容器内混合气体的密度变大
B. 再充入适量,化学反应平衡常数将变大
C. 将各物质浓度均增大一倍,化学平衡不移动
D. 及时分离出,有利于提高原料的利用率
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,但气体总质量不变,容器体积恒定,密度不变,A错误;
B.平衡常数仅与温度有关,充入不改变温度,平衡常数不变,B错误;
C.各物质浓度均增大一倍,相当于增大了体系的压强,平衡向正反应方向移动,C错误;
D.分离出,生成物浓度减小,平衡正向移动,促进原料转化,提高利用率,D正确;
故答案选D。
7. 工业上利用甲烷和水蒸气在高温下制备氢气,涉及以下反应:
①
②
则反应的为
A. -165.0 B. +165.0
C. +247.4 D. -247.4
【答案】B
【解析】
【详解】目标反应为,根据盖斯定律可通过反应①与反应②相加得到,则,故答案选B。
8. 人体中的血红蛋白分子(Hb)可以与分子结合形成氧合血红蛋白分子:,(平衡常数为),更易与CO分子结合生成Hb(CO):(平衡常数为)而造成CO中毒。下列说法错误的是
A. 人体发烧时血红蛋白输送的能力增强
B. 深海潜水人员从水中浮出时不宜太快
C. 若有人CO中毒,应将中毒者移至空旷处或高压氧舱中
D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】A.血红蛋白与氧气结合的反应的,正反应为放热反应。人体发烧时体温升高,平衡逆向移动,氧合血红蛋白的含量减少,因此血红蛋白输送的能力减弱,A错误;
B.深水处压强较大,氮气等气体在血液和组织液中的溶解度较大。潜水人员上浮时,外界压强减小,气体的溶解度降低;若上浮过快,溶解的气体会迅速逸出并形成气泡,危害人体健康,因此从水中浮出时不宜太快,B正确;
C.将CO中毒者移至空旷处,可降低吸入气体中CO的浓度,有利于平衡逆向移动,使CO与血红蛋白分离。高压氧舱可增大氧气分压,提高血液中溶解氧的浓度,促进平衡正向移动,消耗游离的Hb,进而有利于Hb(CO)解离,从而缓解CO中毒,C正确;
D.同一温度下,题中两个反应的平衡常数分别为、。将第一个反应与第二个反应的逆反应相加,消去Hb,得到。该反应的平衡常数为,D正确;
故选A。
9. 科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。
路径1:A+B→AB。
路径2:①A+K→AK ,②AK+B→AB+K 。
下列说法正确的是
A. 路径2中第②步为决速步骤
B. 加入K能加快反应速率
C. 路径1的活化能为,路径2的活化能为
D. 物质B的能量高于物质AB的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.决速步骤由活化能最大的步骤决定,路径2分两步,由图可知大于,因此第①步为决速步骤,A错误;
B.K在路径2中参与反应(生成AK),最终又生成(AK+B→AB+K),符合催化剂“参与反应、质量和化学性质不变”的定义,催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,B正确;
C.路径2的总活化能是决速步骤的活化能,而非两步活化能之和,C错误;
D.反应中反应物为A+B,生成物为AB,若反应放热,仅能说明A+B总能量高于AB,不能单独比较B与AB的能量,D错误;
故答案选B。
10. 合成氨工业的合成塔中发生的反应为 。下列说法正确的是
A. 加入合适的催化剂可以降低该反应的焓变
B. 气体平均摩尔质量不变时说明反应达到平衡状态
C. 反应达平衡状态时
D. 平衡后升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂只能降低反应的活化能,不改变反应物与生成物的总能量差,因此反应焓变不变,A错误;
B.反应体系中所有物质均为气体,气体总质量恒定,该反应为气体分子数减小的反应,气体总物质的量随反应进行发生变化,平均摩尔质量,当不变时说明不变,反应达到平衡状态,B正确;
C.任意时刻,用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,达平衡时正逆反应速率相等,平衡时正确关系为,C错误;
D.升高温度会增大活化分子百分数,正、逆反应速率均增大,因该反应为放热反应,逆反应速率增大的幅度大于正反应,平衡逆向移动,D错误;
故选B。
11. 下列关于热化学方程式的表述正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则石墨比金刚石稳定
B. 已知强酸与强碱反应的中和热为,则反应的
C. 已知 ,则氢气的燃烧热为241.8
D. 已知CO(g)的燃烧热是283.0 ,则的反应热
【答案】A
【解析】
【详解】A.ΔH>0表示石墨转化为金刚石吸热,焓变等于生成物能量减去反应物能量,所以石墨能量更低更稳定,A正确;
B.中和热指生成1 mol水的ΔH,该反应生成2 mol水,ΔH应为-114.6 kJ·mol-1,选项单位错误(缺少mol-1),B错误;
C.燃烧热要求生成液态水,而方程中生成气态水,C错误;
D.CO燃烧生成CO2的ΔH为-283.0 kJ·mol-1,逆反应的ΔH应为+566.0 kJ·mol-1,D错误;
故选A。
12. 对于可逆反应,下列示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大压强,平衡向气体体积减小方向移动,即正向移动,大于,与图像不符,A项错误;
B.升温,平衡向吸热方向移动,即逆向移动,Z的体积分数减小,与图像相符,B项正确;
C.X的物质的量增加,平衡正向移动,Y的转化率增大,与图像不符,C项错误;
D.升温,和均增大,与图像不符,D项错误;
故答案为B。
13. 恒温条件下在2 L恒容密闭容器中充入NO、CO各0.1 mol,发生反应: 。5 min时反应恰好达平衡状态,测得容器中CO2的物质的量为0.06 mol。下列说法错误的是
A. 0~5 min
B. 低温下反应可以正向自发进行
C. 反应达平衡状态时NO的转化率为60%
D. 该温度下反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题知,0~5 min内生成的物质的量为0.06 mol,根据反应计量数关系,消耗的物质的量为0.06 mol,因此,A正确;
B.该反应,反应后气体总物质的量减少,故,根据自发反应判据时反应自发,低温下可满足,反应可以正向自发进行,B正确;
C.平衡时消耗的物质的量为0.06 mol,初始为0.1 mol,转化率为,C正确;
D.列三段式计算平衡时各物质的物质的量:容器体积为2L,故平衡浓度,,,平衡常数,D错误;
故选D。
14. 下列实验装置正确且可以达到实验目的的是
实验装置
实验目的
A.定量测量锌与稀硫酸的反应速率
B.探究对分解速率的影响
实验装置
实验目的
C.验证与的反应为可逆反应
D.探究温度对平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置没有形成液封,气体可从长颈漏斗口逸出,A错误;
B.该实验既有温度的影响又有氯化铁的影响,影响因素不唯一,存在两个变量,不能达到实验目的,B错误;
C.过量,即使反应不可逆,加入固体后溶液也会变红色,C错误;
D.温度不同,气体颜色不同,可以说明温度对平衡移动的影响,D正确;
故答案选D。
15. 一定条件下,向密闭容器中加入和,发生反应 。测得体系中丙烯的平衡产率随温度、压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 化学平衡常数:
B. 曲线①②③对应的压强逐渐增大
C. 若和的转化率相等,则反应达到平衡
D. 选择合适的催化剂可提高反应速率和丙烯的平衡产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学平衡常数只和温度有关,该反应正反应为吸热反应,温度越高,平衡正向移动,平衡常数K越大;a、b、c三点中,温度:Ta<Tb<Tc,因此平衡常数Ka<Kb<Kc,A错误;
B.该反应正反应是气体分子数增大的反应,压强越大,平衡逆向移动,丙烯的平衡产率越低。相同温度下,压强越高,丙烯产率越低,图中相同温度下,曲线①②③的丙烯产率依次降低,因此曲线①②③对应的压强逐渐增大,B正确;
C.起始加入C3H8和CO2的物质的量之比为1:1,反应中二者的消耗量也为1:1,因此无论反应是否达到平衡,C3H8和CO2的转化率始终相等,不能作为平衡的判断依据,C错误;
D.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,因此催化剂只能提高反应速率,不能改变丙烯的平衡产率,D错误;
故答案选B。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 能源是人类社会发展的重要基础,甲醇(CH3OH)作为一种清洁的液体燃料和化工原料,在能源领域具有广泛应用。回答下列问题:
(1)下列能源中属于不可再生能源的是__________(填序号,可多选)。
①煤 ②太阳能 ③风能 ④甲醇 ⑤氢气 ⑥天然气
(2)甲醇(CH3OH)可通过CO2与H2催化合成,其作为能源的主要优势是________________________________________________________________(答两点)。
(3)实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应测定反应热,实验数据如下:
实验次数
起始温度t1()
终止温度t2()
温度差
1
25.0
28.3
3.3
2
25.1
28.5
3.4
3
25.0
28.2
3.2
已知:溶液密度,比热容,忽略溶液体积变化。
①计算该中和反应反应热__________kJ·mol-1(保留一位小数)。
②写出该中和反应的热化学方程式:________________________________________。
③已知弱酸电离出H+需要吸收热量。若用相同浓度的CH3COOH溶液代替盐酸进行实验,测得的中和热会__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)已知下列反应的焓变(,101 kPa):
①计算合成甲醇的反应:的焓变 __________kJ·mol-1。
②工业上常用CO与H2合成甲醇: ,结合 ,计算CO(g)的燃烧热__________kJ·mol-1。
【答案】(1)①⑥ (2)燃烧产物为CO2和H2O清洁环保、可通过CO2和H2合成实现碳循环(或储存方便、液体燃料易运输,任选两点即可)
(3) ①. ②. ③. 偏大
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
煤和天然气属于化石燃料,在短时间内无法再生,属于不可再生能源,太阳能、风能属于可再生能源,甲醇和氢气可通过可再生能源制取,也属于可再生能源,故选①⑥;
【小问2详解】
甲醇作为能源的优势主要体现在环保和储运方面:可通过与催化合成,实现碳循环,常温下为液体,便于储存和运输,燃烧产物为和,清洁无污染;
【小问3详解】
① 三次实验的温度差分别为、、,平均温度差,反应放出的热量 。反应生成水的物质的量,则;
② 该中和反应的热化学方程式为;
③ 醋酸是弱酸,电离时需要吸收热量,导致反应放出的总热量减少,由于为负值,放出的热量越少,越大;
【小问4详解】
①已知:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
根据盖斯定律,由Ⅱ+Ⅲ-Ⅰ得到 ,则。
②已知:
Ⅳ
Ⅴ ,燃烧热是指可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,即求反应 的焓变,根据盖斯定律,由Ⅳ-Ⅴ+Ⅰ-Ⅲ 得到 ,则。
17. 工业上以和为原料合成甲醇是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。主要反应如下:
反应I:;
反应Ⅱ:。
回答下列问题:
(1)在恒温恒容密闭容器中充入和只发生反应I,下列可说明反应体系达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 容器内混合气体密度不再变化 B. 甲醇浓度与水蒸气浓度的比值不再变化
C. 混合气体平均摩尔质量不再变化 D.
(2)向压强为的恒压密闭容器中,充入和,发生反应I和Ⅱ,平衡时测得的平衡转化率与的选择性与温度的关系如图所示。
①平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。
②为提高单位时间内的产率,可采取的措施是___________(写出一点即可)。
(3)向恒容密闭容器中充入和,只发生反应I.达平衡时容器内总压强为的物质的量分数为。
①平衡时的转化率为___________(保留一位小数)。
②该温度下反应I的压强平衡常数___________(用含的代数式表示,分压=总压×物质的量分数,结果需化简)。
③若反应I在恒温恒压条件下进行,达平衡后通入惰性气体,平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(4)一种用磷化硼纳米颗粒催化和合成的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注,如“*”表示吸附在催化剂表面,图中“”已省略)。
合成甲醇过程的决速步反应方程式为___________;该过程中得到相对较多的副产物为___________。
(5)工业上常采用“双催化剂串联”工艺:先在催化剂A表面发生反应Ⅱ生成,再在催化剂B表面与反应生成。与直接发生反应I相比,该工艺的优点是___________(答1点即可)。
【答案】(1)CD (2) ①. 反应I是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应,随温度升高,反应Ⅱ正向进行的程度大于反应I逆向进行的程度 ②. 增大压强、选择合适的催化剂
(3) ①. ②. ③. 逆向移动
(4) ①. (或) ②.
(5)降低反应活化能、提高目标产物选择性
【解析】
【小问1详解】
A.气体密度,依题意气体总质量、体积均不变,故密度始终不变,无法判断是否达到平衡,A错误;
B.由反应方程式可知,生成的水蒸气和甲醇的物质的量浓度始终相等,无法判断是否达到平衡,B错误;
C.混合气体平均摩尔质量,该反应为气体分子数减小的反应(即n减小),且气体总质量不变,故随着反应的进行,混合气体平均摩尔质量增大,当其数值不再变化时反应达到平衡,C正确;
D.当时,说明反应的正、逆速率相等,反应达到平衡,D正确;
故答案选CD。
【小问2详解】
①反应I是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应,随温度升高,反应Ⅱ正向进行的程度大于反应I逆向进行的程度,导致平衡时甲醇的选择性随温度的升高而下降;
②反应I是放热且气体分子数减小反应,反应Ⅱ是吸热,气体分子数不变的反应,故为提高CH3OH单位时间内的产率(即加快速率,同时考虑两个反应的竞争关系),可选择加压或加入合适的催化剂;
【小问3详解】
①设达到平衡时CO2的转化量为xmol,可列出如下三段式:,依题意有,x=,氢气的转化率为;
②n总= (8-2x)mol=,;
③反应I为气体分子数减少的反应,若在恒温恒压条件下进行反应I,达平衡后通入惰性气体,相当于减压,平衡逆向移动;
【小问4详解】
活化能越大,速率越慢,速率最慢的为决速步,根据反应历程图可知(或)的活化能最大,为决速步;从同一中间体出发生成副产物CO的活化能小于生成CH2O的活化能,故得到相对较多的副产物为CO;
【小问5详解】
该分步反应可以降低生成甲醇的活化能,加快反应速率且有利于提高甲醇的选择性。
18. 研究小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色
时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
③
315
2
0.02
V2
0.1
1
t1
回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为________________________________________;通过实验①、②的目的是探究__________对反应速率的影响,实验②中的__________mL。
(2)若要探究温度变化对化学反应速率的影响,应选择实验__________(填实验序号),由实验②中数据可知__________mol·L-1·s-1(结果保留三位有效数字)。
(3)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,得出结论温度不是反应速率突然加快的原因。你猜想可能是__________的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是__________(填字母)。
A. 硫酸钾 B. 水 C. 二氧化锰 D. 硫酸锰
【答案】(1) ①. ②. (反应物)浓度 ③. 1
(2) ①. ②③ ②.
(3) ①. 催化剂(或Mn2+) ②. D
【解析】
【分析】控制变量法测定外界条件对化学反应速率的影响时,只允许存在一个变量。实验①②中,的体积不同,则混合溶液中的浓度不同,所以二者的温度必须相同,KMnO4溶液的浓度必须相同,溶液的体积必须相同;实验②③中,温度不同,则各物质的浓度、体积必须相同。
【小问1详解】
酸性具有强氧化性,可将氧化为,自身被还原为,结合酸性环境、得失电子守恒和电荷守恒配平得到对应离子方程式:;实验①、②中温度、的浓度体积均相同,仅草酸的体积不同,即草酸浓度不同,目的是探究反应物(草酸)浓度对反应速率的影响;对照实验需保证总体积一致,实验①总体积为2+4+0=6 mL,因此实验②中V1=6−2−3=1 mL。
【小问2详解】
探究温度对速率的影响需保证其他条件完全一致,仅温度不同,因此选择实验②和③;二者KMnO4的浓度体积均为2 mL 0.02 mol/L,草酸的物质的量为,高锰酸钾物质的量为:,根据得失电子守恒可知和的比例关系:,原溶液中草酸:高锰酸钾=15:2,故草酸过量,消耗的浓度为 ,因此 ;
【小问3详解】
排除温度因素后,反应后期速率突然加快,是因为反应生成的对该反应有自催化作用,随着产物积累催化反应加速进行。 要验证该猜想,需要向体系中引入不含其他杂质干扰的:硫酸钾无作用、水会稀释反应物改变浓度、二氧化锰是难溶固体且不符合该反应的催化物种,因此选择硫酸锰(D),可在不引入额外干扰离子的前提下提供,验证催化效果。
19. 乙醇是重要的工业原料,合成乙醇是近年来研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:反应I. ;
反应II. 。
则反应III. _______;该反应活化能(正)_______(填“>”、“<”或“=”)(逆);该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。
(2)将等物质的量的和充入一刚性容器中发生反应体积分数随温度和压强的变化关系如图1所示。
①m、n两点的平衡常数_______(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②压强:_______,判断依据是_______。
(3)向密闭容器中分别充入和发生反应III。起始压强为,平衡状态时各组分的物质的量分数与温度的关系如图2所示。
①温度下,反应后达平衡,用表示的的平均反应速率为_______。
②温度下,该反应的压强平衡常数_______(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) ①. -173.3 ②. < ③. 低温
(2) ①. > ②. < ③. 反应Ⅲ是气体分子总数减少的放热反应,压强越大,乙醇的体积分数越大,相同温度下P2对应乙醇体积分数更高,故P1<P2
(3) ①. 0.2 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应III=反应I+反应II,ΔH3=ΔH1+ΔH2=-133.3kJ/mol+(-40kJ/mol)=-173.3kJ/mol;该反应为放热反应,(正)<(逆);由吉布斯自由能ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发可知,ΔH<0,ΔS<0,低温时该反应可自发进行;
【小问2详解】
平衡常数 K 只与温度有关,温度升高,放热反应 K 减小,反应Ⅲ是放热反应(ΔH3 <0 ),由图1可知,温度:m<n ,因此Km >Kn ;反应Ⅲ是气体分子总数减少的放热反应,压强越大,乙醇的体积分数越大,相同温度下P2对应乙醇体积分数更高,故P1<P2;
【小问3详解】
T1温度下平衡时H2O的物质的量分数为0.375 ,设平衡时乙醇的物质的量为x mol
,解得x=,平衡时n(CO2)=mol ,n(H2)=1 mol ,n(C2H5OH)= mol n(H2O)=1 mol, n(总)= mol;
v(H2)=;同温同体时,压强之比等于物质的量之比,平衡时p(总)=,各气体的分压分别是p(CO2)= ,p(H2)= ,p(C2H5OH)= Mpa , p(H2O)=1MPa, Kp==3 MPa-4。
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高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1第一章~第二章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 有科学家预言,氢能有可能成为人类未来的主要能源。下列说法错误的是
A. 电解水制取氢气时电能转化为化学能
B. 氢气燃烧产物无污染,因此氢能是一种理想的绿色能源
C. 氢气燃烧生成H2O(g)比生成等量的H2O(l)放热多
D. 寻找恰当的催化剂可以使获得氢气的反应易于进行
2. 在四个不同的容器中,不同条件下进行合成氨反应:。根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是
A. B.
C. D.
3. 已知25℃、101 kPa时,64 g液态肼()在足量氧气中完全燃烧生成(g)和(l),放出1460 kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
4. 下列措施可以提高反应的活化分子百分数从而加快反应速率的是
A. 将锌粒研成粉 B. 增大溶液的浓度
C. 适当升温 D. 增大压强
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B. 工业制HCl时采用点燃条件而非光照
C. 工业合成氨中,采用高压条件以提高氨的产率
D. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
6. 一定温度下,在恒容密闭容器内,将与混合发生反应: 并达平衡。下列说法正确的是
A. 升高温度,容器内混合气体的密度变大
B. 再充入适量,化学反应平衡常数将变大
C. 将各物质浓度均增大一倍,化学平衡不移动
D. 及时分离出,有利于提高原料的利用率
7. 工业上利用甲烷和水蒸气在高温下制备氢气,涉及以下反应:
①
②
则反应的为
A. -165.0 B. +165.0
C. +247.4 D. -247.4
8. 人体中的血红蛋白分子(Hb)可以与分子结合形成氧合血红蛋白分子:,(平衡常数为),更易与CO分子结合生成Hb(CO):(平衡常数为)而造成CO中毒。下列说法错误的是
A. 人体发烧时血红蛋白输送的能力增强
B. 深海潜水人员从水中浮出时不宜太快
C. 若有人CO中毒,应将中毒者移至空旷处或高压氧舱中
D. ,
9. 科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。
路径1:A+B→AB。
路径2:①A+K→AK ,②AK+B→AB+K 。
下列说法正确的是
A. 路径2中第②步为决速步骤
B. 加入K能加快反应速率
C. 路径1的活化能为,路径2的活化能为
D. 物质B的能量高于物质AB的能量
10. 合成氨工业的合成塔中发生的反应为 。下列说法正确的是
A. 加入合适的催化剂可以降低该反应的焓变
B. 气体平均摩尔质量不变时说明反应达到平衡状态
C. 反应达平衡状态时
D. 平衡后升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
11. 下列关于热化学方程式的表述正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则石墨比金刚石稳定
B. 已知强酸与强碱反应的中和热为,则反应的
C. 已知 ,则氢气的燃烧热为241.8
D. 已知CO(g)的燃烧热是283.0 ,则的反应热
12. 对于可逆反应,下列示意图正确的是
A. B.
C. D.
13. 恒温条件下在2 L恒容密闭容器中充入NO、CO各0.1 mol,发生反应: 。5 min时反应恰好达平衡状态,测得容器中CO2的物质的量为0.06 mol。下列说法错误的是
A. 0~5 min
B. 低温下反应可以正向自发进行
C. 反应达平衡状态时NO的转化率为60%
D. 该温度下反应的平衡常数
14. 下列实验装置正确且可以达到实验目的的是
实验装置
实验目的
A.定量测量锌与稀硫酸的反应速率
B.探究对分解速率的影响
实验装置
实验目的
C.验证与的反应为可逆反应
D.探究温度对平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
15. 一定条件下,向密闭容器中加入和,发生反应 。测得体系中丙烯的平衡产率随温度、压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 化学平衡常数:
B. 曲线①②③对应的压强逐渐增大
C. 若和的转化率相等,则反应达到平衡
D. 选择合适的催化剂可提高反应速率和丙烯的平衡产率
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 能源是人类社会发展的重要基础,甲醇(CH3OH)作为一种清洁的液体燃料和化工原料,在能源领域具有广泛应用。回答下列问题:
(1)下列能源中属于不可再生能源的是__________(填序号,可多选)。
①煤 ②太阳能 ③风能 ④甲醇 ⑤氢气 ⑥天然气
(2)甲醇(CH3OH)可通过CO2与H2催化合成,其作为能源的主要优势是________________________________________________________________(答两点)。
(3)实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应测定反应热,实验数据如下:
实验次数
起始温度t1()
终止温度t2()
温度差
1
25.0
28.3
3.3
2
25.1
28.5
3.4
3
25.0
28.2
3.2
已知:溶液密度,比热容,忽略溶液体积变化。
①计算该中和反应反应热__________kJ·mol-1(保留一位小数)。
②写出该中和反应的热化学方程式:________________________________________。
③已知弱酸电离出H+需要吸收热量。若用相同浓度的CH3COOH溶液代替盐酸进行实验,测得的中和热会__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)已知下列反应的焓变(,101 kPa):
①计算合成甲醇的反应:的焓变 __________kJ·mol-1。
②工业上常用CO与H2合成甲醇: ,结合 ,计算CO(g)的燃烧热__________kJ·mol-1。
17. 工业上以和为原料合成甲醇是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。主要反应如下:
反应I:;
反应Ⅱ:。
回答下列问题:
(1)在恒温恒容密闭容器中充入和只发生反应I,下列可说明反应体系达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 容器内混合气体密度不再变化 B. 甲醇浓度与水蒸气浓度的比值不再变化
C. 混合气体平均摩尔质量不再变化 D.
(2)向压强为的恒压密闭容器中,充入和,发生反应I和Ⅱ,平衡时测得的平衡转化率与的选择性与温度的关系如图所示。
①平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。
②为提高单位时间内的产率,可采取的措施是___________(写出一点即可)。
(3)向恒容密闭容器中充入和,只发生反应I.达平衡时容器内总压强为的物质的量分数为。
①平衡时的转化率为___________(保留一位小数)。
②该温度下反应I的压强平衡常数___________(用含的代数式表示,分压=总压×物质的量分数,结果需化简)。
③若反应I在恒温恒压条件下进行,达平衡后通入惰性气体,平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(4)一种用磷化硼纳米颗粒催化和合成的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注,如“*”表示吸附在催化剂表面,图中“”已省略)。
合成甲醇过程的决速步反应方程式为___________;该过程中得到相对较多的副产物为___________。
(5)工业上常采用“双催化剂串联”工艺:先在催化剂A表面发生反应Ⅱ生成,再在催化剂B表面与反应生成。与直接发生反应I相比,该工艺的优点是___________(答1点即可)。
18. 研究小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色
时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
③
315
2
0.02
V2
0.1
1
t1
回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为________________________________________;通过实验①、②的目的是探究__________对反应速率的影响,实验②中的__________mL。
(2)若要探究温度变化对化学反应速率的影响,应选择实验__________(填实验序号),由实验②中数据可知__________mol·L-1·s-1(结果保留三位有效数字)。
(3)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,得出结论温度不是反应速率突然加快的原因。你猜想可能是__________的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是__________(填字母)。
A. 硫酸钾 B. 水 C. 二氧化锰 D. 硫酸锰
19. 乙醇是重要的工业原料,合成乙醇是近年来研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:反应I. ;
反应II. 。
则反应III. _______;该反应活化能(正)_______(填“>”、“<”或“=”)(逆);该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。
(2)将等物质的量的和充入一刚性容器中发生反应体积分数随温度和压强的变化关系如图1所示。
①m、n两点的平衡常数_______(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②压强:_______,判断依据是_______。
(3)向密闭容器中分别充入和发生反应III。起始压强为,平衡状态时各组分的物质的量分数与温度的关系如图2所示。
①温度下,反应后达平衡,用表示的的平均反应速率为_______。
②温度下,该反应的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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