精品解析:山东省烟台第一中学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:
烟台一中2026-2027学年第一学期阶段性检测
高二化学试题
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试时间90分钟,满分100分,注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生需将自己的姓名、考号、科目、试卷类型涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净,再选涂其他选项。
第Ⅰ卷
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列说法正确的是
A. 1g水蒸气液态水冰,熵依次增加
B. 通过改变条件使可逆反应正向移动,反应物的转化率一定增大
C. 对于气体反应,其他条件不变,增大压强反应速率加快,与活化分子百分数无关
D. 可逆反应,若总键能:反应物生成物,则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.体系混乱度越大,熵值越大,从1g水蒸气液态水冰,熵依次减小, A错误;
B.有两种或两种以上物质参加的可逆反应,若增大某一反应物的浓度,化学平衡正向移动,其它反应物的平衡转化率提高,但该物质的平衡转化率反而会降低,B错误;
C.其他条件不变,增大压强,单位体积内活化分子数增加,活化分子百分数不变,C正确;
D.可逆反应,若总键能:反应物>生成物,说明反应吸热,则升高温度平衡正向移动,反应物的转化率增大,D错误;
故选C。
2. 下列事实中不能使用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室中常使用饱和食盐水来收集氯气
B. 实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
C. 由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
D. 将一氧化碳中毒者放入高压氧舱,缓解病人中毒症状
【答案】C
【解析】
【详解】A .氯化钠在溶液中完全电离,所以饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水的反应是一个可逆反应,Cl2+H2OHClO+H++Cl-,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,所以可用勒夏特列原理解释,A不选;
B.实验室制取乙酸乙酯时,采用加热的方式将乙酸乙酯不断蒸出,从而平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,能用勒夏特列原理解释,B不选;
C.H2、I2、HI平衡体系中,反应中两边的气体分子数相等,增加压强颜色变深,但平衡不移动,不能利用勒夏特列原理解释,C选;
D.煤气中毒病人血液中的化学平衡CO+HbO2O2+HbCO,CO中毒的病人置于高压氧舱,会使平衡逆向移动,让一氧化碳失去和血红蛋白结合的机会,能用勒夏特列原理解释,D不选;
故选C。
3. 下列说法正确的是
①相同温度下,相等的盐酸、溶液中,相等
②某温度下,纯水中,其呈中性
③常温下的硝酸溶液中硝酸电离出的与水电离出的之比值为
④相同条件下,中和和体积均相等的氨水、溶液,所需的物质的量相同
⑤用广泛pH试纸测得新制氯水溶液的pH值是3
⑥将的盐酸稀释一倍后,变为2.3(已知)
⑦相同且相同体积的①盐酸、②硫酸、③醋酸中,分别加入足量锌,相同状况下产生的:③>①=②
⑧室温,将的盐酸稀释到,所得溶液的为9
A. ①②③⑥⑦ B. ②⑤⑦ C. ①②③⑤ D. ①④⑦
【答案】A
【解析】
【详解】①相同温度下为定值,pH相等则相等,,故两溶液中相等,①正确;
②纯水中始终满足,无论数值多少均呈中性,②正确;
③常温下pH=1的硝酸电离出,溶液中,是由水电离出的,则水电离出的,则硝酸电离出的与水电离出的之比值为,③正确;
④pH、体积均相等的氨水和NaOH溶液相比,氨水的总浓度远大于NaOH溶液,则中和时氨水消耗HCl更多,所需HCl物质的量不相等,④错误;
⑤新制氯水具有漂白性,可漂白广泛pH试纸,无法测得其pH为3,⑤错误;
⑥pH=2的盐酸中,稀释一倍后,,⑥正确;
⑦相同和体积的强酸(盐酸、硫酸)可电离的总物质的量相等,醋酸是弱酸,溶液中还存在大量未电离的溶质,最终能提供的更多,故产氢量③>①=②,⑦正确;
⑧的盐酸中,加水稀释到时,溶液中的应包含盐酸和水电离的浓度之和,该数值接近,所得溶液的接近7,但一定小于7,不可能为9显碱性,⑧错误;
综上所述①②③⑥⑦均正确,④⑤⑧均错误;
故答案选A。
4. 正确判断反应自发进行的方向对于科学研究、生产实践具有重要意义。下列说法不正确的是
A. 反应在任何温度条件都可自发进行
B. 已知反应。积极研究此反应合适的催化剂有助于除二氧化碳
C. 已知:。说明在常温常压下,此反应自发进行的决定因素是熵增
D. 常温常压下可发生反应:,说明此反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应属于熵增焓减的反应,ΔS>0、ΔH<0,由ΔG=ΔH-TΔS<0可知,该反应任何温度条件都可自发进行,A正确;
B.反应,ΔH>0,由ΔG=ΔH-TΔS>0可知,该反应在任何温度下都不能自发进行, B错误;
C.。可知ΔH>0,那么自发进行的决定因素是熵增,C正确;
D.反应:,,常温常压下自发进行,那么此反应,D正确;
故选B。
5. 下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②“加压”可以加快反应速率,但压强过高,氨的产率会降低
C. 步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃,因为在该温度下催化剂的活性最大
D. 步骤④⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤①中“净化”可除去杂质,防止催化剂中毒,故A正确;
B.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率和氨的产率,加压也可以提高反应速率,故B错误;
C.400~500℃时催化剂的活性最大,催化效果最佳,因此步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃,故C正确;
D.液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动,所以步骤④、⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本,故D正确;
故答案选B。
6. 将放入一个装满的恒压密闭容器中,在、的条件下使之充分反应至时刻达平衡状态,此时容器中无剩余,剩余。此条件下可以发生如下反应:①;②,已知反应②的,是压强平衡常数(用分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数)。下列说法错误的是
A. 时刻,共消耗 B. 时刻,容器中的分压为
C. 时刻,容器中气体总物质的量为 D. 起始时,容器中
【答案】A
【解析】
【分析】放入一个装满的恒压密闭容器中,在、的条件下使之充分反应至时刻达平衡状态,此时容器中无剩余,则硫完全反应生成0.8mol二氧化硫、同时消耗0.8mol氧气,剩余:
总的物质的量为1.0mol,则,a=0.25mol;
【详解】A.由分析可知,时刻,共消耗,A错误;
B.时刻,容器中的分压为,B正确;
C.时刻,容器中气体总物质的量为,C正确;
D.起始时,容器中,D正确。
故选A。
7. 在催化剂作用下,以、为原料合成,其主要反应有:
反应1 kJ·mol
反应2 kJ·mol
将体积比为1∶1的、混合气体按一定流速通过催化反应管,测得、的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知的选择性
下列说法正确的是
A. 图中曲线①表示转化率随温度的变化
B. 720~800℃范围内,随温度的升高,出口处及的量均增大
C. 720~800℃范围内,随温度的升高,的选择性不断增大
D. 其他条件不变,加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时产率
【答案】B
【解析】
【分析】将体积比为1∶1的、混合气体按一定流速通过催化反应管,其主要反应有:、,则的转化率应该大于的转化率,图中曲线①表示转化率随温度的变化,曲线②表示的转化率,以此解答。
【详解】A.由分析可知,图中曲线①表示转化率随温度的变化,故A错误;
B.720~800℃范围内,随温度的升高,、的转化率都增大,则生成、的物质的量增大,出口处及的量均增大,故B正确;
C.720~800℃范围内,随温度的升高,、的转化率都增大,但的转化率程度大于,说明反应2正向进行的程度增大大于反应1,的选择性不断减小,故C错误;
D.催化剂虽然不能改变平衡转化率,但是催化剂有选择性,可以提升目标产物的产率;CaO会吸收水和二氧化碳,但是无法判断平衡如何移动,因此不能判断平衡时C2H4的产率如何变化,故D错误;
故选B。
8. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:①(),②(),测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是
A. 该反应进程可用示意图表示为:
B. 时刻,反应②正、逆反应速率相等
C. 该温度下的平衡常数:①>②
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应开始的一段时间Y的浓度变化快,Z的浓度变化慢,故反应①的活化能低,反应②的活化能高,两个反应均为放热反应,图示正确,A正确;
B.时刻,Y和Z的浓度相同,反应②未达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,B错误;
C.根据题中两个反应,X生成Y,Y生成Z,平衡时Z的浓度大于Y的浓度,故①的反应程度大于②,故该温度下的平衡常数:①>②,C正确;
D.催化剂不影响平衡,故加入催化剂不改变其平衡转化率,D正确;
故选B。
9. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中,反应的离子方程式为:
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;
B. 实验③中水样初始=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;
D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;
综上所述,本题选C。
10. 已知某温度时,水的离子积常数,对于该温度下的稀硫酸,下列叙述正确的是
A. 向该稀硫酸中加入同温度同体积的溶液,反应后溶液呈中性
B. 该稀硫酸中由离出的与由水电离出的之比为
C. 该稀硫酸与室温下等体积的稀硫酸中和碱的能力相同
D. 该稀硫酸中由水电离出的是同温度下的稀硫酸中由水电离出的的100倍
【答案】C
【解析】
【分析】100℃时,水的离子积常数Kw=1×l0-12,纯水的pH=6,该温度下pH=1的硫酸,c(H+)=0.1mol/L;
【详解】A.同温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1mol/L,等体积的pH=1的硫酸和pH=12的氢氧化钠溶液混合时,碱剩余,溶液呈碱性,故A错误;
B.该溶液中硫酸电离出的c(H+)=0.1mol/L,水电离出的c(H+)=l0-11mol/L,则硫酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为1010,故B错误;
C.该温度下pH=1和室温下pH=1的硫酸中c(H+)相等,所以等体积的该硫酸与室温下pH为1的硫酸中和碱的能力相同,故C正确;
D.该溶液中水电离出的c(H+)=l0-11mol/L,同温下pH为3的硫酸中水电离出的c(H+)=l0-9mol/L,则该溶液中水电离出的c(H+)是同温下pH为3的硫酸中水电离出的c(H+)的,故D错误;
故答案为:C。
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)
11. 已知反应,在时向密闭容器中充入一定量的气体,平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数为。测得和的关系如图所示。下列结论错误的是
A. 改变的初始投入量,平衡时的物质的量分数仍为
B. 增大体系压强,平衡不发生移动,平衡常数不变
C. 温度降低,、均减小,平衡向正反应方向移动
D. 温度升高,反应重新达到平衡时,图中表示平衡的点可能是A和D
【答案】CD
【解析】
【详解】A.反应前后气体的体积不变,改变的初始投入量,即体系压强,压强对平衡移动无影响,平衡时的物质的量分数仍为,A正确;
B.由反应方程式可知,反应前后气体的体积不变,故增大体系压强,平衡不发生移动,平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,B正确;
C.由题干可知,该反应正反应是一个吸热反应,故温度降低,、均减小,平衡向逆反应方向移动,C错误;
D.该反应是吸热反应,升高到某一温度时,反应速率加快,平衡向正向向移动,x(HI)减小,x(H2)增大,当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,v正~x(HI)和v逆~x(H2)相对应的点可能分别为A、E,D错误;
故选CD。
12. 一定温度下,在三个容积相等的恒容密闭容器中按不同方式加入一定量的反应物,发生反应 ,数据如下:
容器
编号
温度
起始时各物质的物质的量/
平衡时物质的物质的量/
达平衡时体系的能量变化/
平衡转化率
平衡常数
①
700K
2
1
0
c1
②
700K
0
0
2
c2
③
700K
4
2
0
c3
下列说法正确的是
A. , B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】一定温度下,在三个容积相等的恒容密闭容器中按不同方式加入一定量的反应物,发生反应,有图表可知,①②为等效平衡,均相当于投料二氧化硫、氧气各2mol、1mol; ③投料二氧化硫、氧气各4mol、2mol,相当于①的2倍,反应为气体分子数减小的反应,③达到平衡时相当于在①的基础上平衡正向移动,二氧化硫、氧气转化率升高、三氧化硫产率增加;
由①能量变化可知,反应二氧化硫,故mol,而由于③相当于在①的基础上平衡正向移动,则;
【详解】A.由分析可知,①②为等效平衡,则;③相当于在①的基础上平衡正向移动,则,A错误;
B.③达到平衡时相当于在①的基础上平衡正向移动,放出热量更多,故,B正确;
C.①②为等效平衡,只是①正向进行、②逆向进行,则,C正确;
D.对于确定反应,平衡常数只受温度的影响,故,D错误;
故选BC。
13. 2023年9月23日,杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”为燃料,而工业上常用二氧化碳加氢生产甲醇,有利于实现“碳达峰”,反应过程如下所示:
①
②
向密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体,在不同条件下达到平衡,测得平衡时甲醇的物质的量分数,在℃下的、在下的如图所示:
下列说法错误的是
A. 在250℃、下,平衡时甲醇的物质的量分数为10%
B. 图像中A点和B点达到了相同的平衡状态
C. 保持其他条件不变,增大起始物的比值,可以提高的平衡转化率
D. 在210℃、下,当反应处于Y点状态时,延长反应时间不能达到X点状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,250℃、9×105Pa下,平衡时甲醇的物质的量分数为10%,故A正确;
B.由图可知,250℃、5×105Pa下,A点甲醇的物质的量分数与B点甲醇的物质的量分数都为0.05,所以A点和B点达到了相同的平衡状态,故B正确;
C.保持其他条件不变,增大起始物的比值相当于增大氢气的浓度,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,故C正确;
D.由图可知,210℃、5×105Pa下,Y点甲醇的物质的量分数小于X点甲醇的物质的量分数,说明反应未达到平衡,反应向正反应方向进行,则延长反应时间能达到X点状态,故D错误;
故选D。
14. 实验室模拟工业固氮,一定压强下,与按体积比投料时,反应混合物中的摩尔分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。下列说法正确的是
A. 图中点,容器内气体
B. 图中点转化率:
C. 图中点
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是平衡逆向移动
【答案】A
【解析】
【分析】工业固氮反应为:,曲线Ⅰ中的摩尔分数较大,是平衡曲线,曲线Ⅱ经过一定时间反应后的曲线,据此分析。
【详解】A.m 点摩尔分数为0.5,设起始投料为1 mol,为3 mol,,平衡时消耗 x mol,则有平衡时:,由的摩尔分数为0.5,得,解得。故平衡时, mol, mol。则,A符合题意;
B.与 投料比为 1:3,反应中消耗比也为 1:3,故转化率,B不符合题意;
C.P点未达平衡,反应正向进行,故,C不符合题意;
D.曲线Ⅱ整个过程都是未达平衡状态,不涉及平衡移动过程,550℃以后曲线Ⅱ下降,可能的原因高温导致催化剂活性降低,使得反应速率减小,氨气的体积分数减小,D不符合题意;
故选A。
15. 甲醇-水催化重整可获得,其主要反应为:
反应:
反应:
在、时,若仅考虑上述反应,平衡时的选择性、的转化率和的产率随温度的变化如图所示。
提示:的选择性%。
下列说法正确的是
A. 一定温度下,增大可提高的选择性
B. 平衡时的转化率与的转化率相等
C. 图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化
D. 一定温度下,降低体系压强,反应的平衡常数不变
【答案】CD
【解析】
【分析】温度升高,两个反应都正向移动,甲醇转化率一定增大,一氧化碳选择性也增大,氢气先上升说明低于240读反应1占主导,后续氢气产率下降反应2占主导,所以图中①代表甲醇的转化率,②代表H2的产率,③代表的选择性,以此解题。
【详解】A.在一定温度下增大,促使反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ 逆向移动,降低的选择性,故A错误;
B.由于n始()∶n始(),过量,故平衡时的转化率一定大于的转化率,故B错误;
C.由分析可知②代表的产率,故C正确;
D.反应Ⅰ的平衡常数只与温度有关,温度不变,反应Ⅰ的平衡常数不变,故D正确;
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题,试题60分)
注意事项:
1.答卷时必须用0.5毫米的黑色笔在答题区域书写,作图时,可用2B铅笔,要求字体工整、笔迹清晰,禁止增添附页。
2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。
16. 氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。
在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应)
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是____;N2和H2的转化率比是____。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量______,密度______。(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将_____(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将_____(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度_____(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。
【答案】 ①. 1∶3 ②. 1∶1 ③. 变小 ④. 不变 ⑤. 逆向 ⑥. 向左移动 ⑦. 小于
【解析】
【分析】
【详解】在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,正反应为放热反应。
(1)因为原始投料时N2和H2的物质的量之比为1:3,在反应过程中,两者的变化量之比也是1:3,所以当反应达到平衡时,N2和H2的物质的量之比必然还是1:3,所以其浓度比是1:3;转化率等于变化量占起始量的百分数,原始投料时N2和H2的物质的量之比为1:3,两者的变化量之比也是1:3,所以N2和H2的转化率之比是1:1。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),化学平衡将向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,混合气体的总物质的量增大,而质量守恒,所以混合气体的平均相对分子质量变小。因为质量守恒、体积不变,所以密度不变。
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,则容器的体积必须增大,反应混合物中各组分的浓度都要减小,这相当于减压,化学平衡将气体体积增大的方向移动,即逆向)移动。
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将向吸热反应方向移动,即向左移动。达到新平衡后,容器内温度小于原来的2倍。
【点睛】改变影响化学平衡的一个条件时,化学平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
17. 氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下: kJ⋅mol。
①若正反应的活化能为kJ:mol,则逆反应的活化能_______kJ⋅mol(用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其,测定、、温度下体系达平衡时的(,为体系初始压强,kPa,P为体系平衡压强),结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为_______。M点的转化率为_______,温度下用分压表示的平衡常数_______kPa。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是_______(填序号)。
(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为:
以上各反应的速率方程均可表示为,其中、分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(,分别对应反应①~⑤)。某温度下,反应器中加入一定量的x,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下,。
①30min时,mol⋅L,且30~60min内mol⋅L⋅min,反应进行到60min时,_______mol⋅L。
②60min时,mol⋅L,若0~60min产物T的含量可忽略不计,则此时_______mol⋅L;60min后,随T的含量增加,_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. ③. 75% ④. ⑤. D
(2) ①. 5.54 ②. 0.033 ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
①根据反应热ΔH与正反应的活化能E正、逆反应的活化能E逆的关系:E正-E逆,则逆反应的活化能;
②该反应的正反应为气体分子数减少的反应,因此反应正向进行程度越大,平衡时容器内压强越小,越大。从到,增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正反应为放热反应,则温度由T3到T1逐渐降低,则图中温度由高到低的顺序为:。由题图甲中M点可知,进料比,平衡时,已知恒温恒容情况下,容器内气体物质的量之比等于其压强之比,则,且,即,可据此列出“三段式”:
可计算得,;
③由题图甲中M点可知,进料比为2时,,结合“三段式”,以及时化学平衡常数可知,进料比为0.5时,也为,曲线D上存在(0.5,60)。本题也可以快解:根据“等效平衡”原理,该反应中和的化学计量数之比为,则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时,Δp相等,所以曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是D;
【小问2详解】
①根据化学反应速率的计算公式时,,时,;
②已知,又由题给反应速率方程推知,,则,即时;后,D和G转化为T的速率比为,结合两者的生成速率可知,D生成快消耗慢,G生成慢消耗快,则增大。
18. 汽车尾气中含有NO、N2O、CO等有害物质,其中NOx会引起光化学烟雾等环境问题。
(1)研究表明CO与N2O在Fe+作用下生成无害气体,发生反应的能量变化及反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):
先将催化剂加工成多孔结构,提高气体吸附效率,有利于反应高效进行,结合图像可知,反应I的反应速率___________反应Ⅱ的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”),不影响催化剂活性情况下,略微升高相同温度,反应I速率的增大程度___________反应Ⅱ的(同上);
(2)为高效处理汽车尾气中的有害气体,可给汽车安装尾气净化装置。净化时CO和NO发生反应:。实验测得,,(、为速率常数,只与温度有关)。向体积均为2L的密闭容器A(400℃,恒温)、B(起始400℃,绝热)两个容器中分别加入2molNO、2molCO和相同催化剂,测得A、B容器中CO转化率随时间的变化关系如图所示:
①表示容器A的曲线是___________(填“a”或“b”)。
②X、Y、N三点中,、、从大到小的顺序是___________,X、Y两点中,值最大的点是___________,若增大值,改变的条件可能是___________。
③Y点时___________(保留两位有效数字),在M点时,再加入2molNO、2molCO,一段时间达到平衡,此时CO转化率___________M点(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) ①. 小于 ②. 大于
(2) ①. b ②. ③. Y ④. 降低温度 ⑤. 18 ⑥. 大于
【解析】
【分析】(1)反应的活化能越高,反应速率越慢;反应的活化能越高,决定整个反应的反应速率,温度对其影响越大。
(2)①由该反应放热,可知绝热条件下,随着反应的进行,容器B中温度高于容器A,容器B中反应速率快,达到平衡所需时间短,由此可以判断。
②相同条件下,温度越高反应速率越快;反应达到平衡状态时,即,则 ,而,平衡常数只与温度有关,据此进行比较。
③根据三段式,先算出M点平衡常数,再结合Y点CO转化率进行具体计算;由反应可知,气体增大压强,平衡正向移动。
【小问1详解】
由图可知,反应Ⅰ的活化能高,反应Ⅱ的活化能低,反应的活化能越高,反应速率越慢,所以反应Ⅰ的反应速率小于反应Ⅱ的反应速率;整个反应的反应速率由反应Ⅰ决定,升高温度时,整个反应的反应速率加快,则略微升高温度,对反应Ⅰ的反应速率影响大,使反应Ⅰ的速率增大程度大于反应Ⅱ,故答案为:小于;大于。
【小问2详解】
①容器A(起始,恒温)、B(,绝热),若正向反应为吸热反应,则A中温度更高、先达到平衡,且平衡时CO的转化率更大,与图像不符,即反应是放热反应,绝热条件下,随着反应的进行,容器B中温度高于容器A,容器B中反应速率快,达到平衡所需时间短,并且平衡时CO的平衡转化率低,则图中曲线a、b分别代表绝热条件、恒温条件下CO的转化率随时间的变化关系,故答案为:b。
②图中X、Y、N三点温度:,其他条件相同,温度越高反应速率越快,则;反应达到平衡状态时,即,则 ,平衡常数只与温度有关,该反应放热,温度越低,平衡常数K和越大,温度越高,平衡常数K和越小,所以,X、Y两点中,值最大的点是Y;若增大值,即增大值,改变的条件是降低温度,平衡正向进行,故答案为:;Y;降低温度。
③由图可知,M点CO转化率为50%,反应三段式为:,M点平衡常数,而Y点CO转化率为30%,反应三段式为,,;M点时反应达到平衡状态,再加入、,相当于压缩气体增大压强,平衡正向移动,CO转化率增大,即此时CO转化率大于M点,故答案为:18;大于。
【点睛】涉及到、为速率常数的题型,要将两者转化为平衡常数,建立了这个关系,就可以结合影响平衡常数的因素进行作答,根据三段式进行计算。
19. 已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时,将的溶液与的硫酸溶液混合,所得混合溶液的,则溶液与硫酸溶液的体积比为_________。
(2)95℃时,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则与之间应满足的关系是_______________________________________。
(3)曲线A所对应的温度下,的溶液和的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用、表示,则_________(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。
(4)曲线对应温度下,将溶液与等物质的量浓度的溶液等体积混合后,混合溶液的_________。
(5)常温,的溶液,加水稀释到500倍,则稀释后与的比值为____________。
(6)在时,测得纯水中的,该温度下,测得某溶液中,该溶液中_________。
【答案】(1)10∶1
(2)
(3)小于 (4)10
(5)1∶11 (6)
【解析】
【分析】由图可知,曲线A对应的,曲线B对应的,水的电离是吸热的,温度升高,增大,故曲线A对应的温度为25℃,曲线B对应的温度为95℃,据此分析。
【小问1详解】
由图可知,25℃时水的离子积常数 , 的 溶液中 , 的硫酸溶液中 ,混合溶液呈中性(),则 ,即 ,解得 ;
【小问2详解】
95℃时,曲线B对应的 , 的强酸溶液中 , 的强碱溶液中 ,混合后溶液呈中性,则 ,即 ,即 ,解得 ;
【小问3详解】
曲线A对应25℃(), 的 溶液中,水电离出的 ; 的 溶液中,水电离出的 ,因此水的电离程度 ;
【小问4详解】
曲线B对应95℃()。设两溶液体积均为 ,混合后发生反应, 过量,反应后剩余的 ,则混合溶液中 ,故 ;
【小问5详解】
常温下, 的 溶液中 ,则 ,加水稀释500倍后,;此时溶液接近中性,必须考虑水的电离,根据电荷守恒有 ,解得 ,因此稀释后 ;
【小问6详解】
在 时,纯水中 ,则该温度下 ,在 溶液中,,则酸完全电离产生的 (此时水的电离可忽略),故该溶液中 。
20. 环氧乙烷()是一种高效灭菌剂。工业上使用作催化剂,采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷,相关反应如下。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)上述反应历程如图:
结合机理,三个反应中活化能最大的是_________(填编号),下列操作一定能够显著提高主反应反应速率的措施有_________(填标号)。
A .降低温度 B.通入氮气 C.增大浓度 D.增大浓度
(2)主反应的正、逆反应速率分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数,为物质的分压,分压总压物质的量分数)。时,向恒容密闭容器中充入和,起始时压强为,发生上述反应,达平衡时测得的转化率为75%,的选择性为[的选择性]。
①若仅降温,主反应将_________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因为_______________(填标号)。
A.、均增大,且增大程度更大
B.、均减小,且减小程度更大
C.、均增大,且增大程度更大
D.、均减小,且减小程度更大
②下列情况能表明体系达到平衡状态的是_______________(填标号)。
A.混合气体密度不随时间变化
B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.
D.气体压强不随时间变化
③时,达平衡时主反应的________________。
(3)在温度分别为、和下发生上述反应,的平衡转化率与压强的关系如图所示。反应温度最低的是_________(填“”“”或“”)
【答案】(1) ①. I ②. D
(2) ①. 增大 ②. B ③. BD ④.
(3)
【解析】
【小问1详解】
活化能越大,反应速率越慢。反应Ⅰ是慢反应,因此其活化能最大;
A.降低温度会减小反应速率,A不符合题意;
B.恒容通入惰性气体,反应物分压不变,速率不变,B不符合题意;
C.增大浓度会抑制副反应,但对主反应速率无显著提升,C不符合题意;
D.速率与分压相关,增大浓度,主反应速率加快,D符合题意;
故选D。
【小问2详解】
①主反应是放热反应,降温平衡正向移动,故增大,降温时、均减小,但放热反应的平衡正向移动,说明减小程度更大,选B;
②A.恒容容器中,混合气体总质量、体积均不变,密度始终不变,不能判定平衡,A不符合题意;
B.反应前后气体物质的量变化,总质量不变,根据,平均摩尔质量不变时,说明n不变,B符合题意;
C.碳元素守恒始终满足,不能判定平衡,C不符合题意;
D.反应前后气体物质的量变化,恒容时压强不变,说明n不变,达到平衡,D符合题意;
故选BD。
③平衡时,因此;初始,转化率75%,反应的为; 的选择性为,故主反应消耗的物质的量为,生成;副反应消耗的物质的量为,生成、,平衡时,,平衡时总物质的量为为, ,故;
【小问3详解】
两个反应均为放热反应,温度越低越有利于平衡正向移动,乙烯平衡转化率越高。相同压强下对应的乙烯平衡转化率最高,因此温度最低的是。
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烟台一中2026-2027学年第一学期阶段性检测
高二化学试题
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试时间90分钟,满分100分,注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生需将自己的姓名、考号、科目、试卷类型涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净,再选涂其他选项。
第Ⅰ卷
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列说法正确的是
A. 1g水蒸气液态水冰,熵依次增加
B. 通过改变条件使可逆反应正向移动,反应物的转化率一定增大
C. 对于气体反应,其他条件不变,增大压强反应速率加快,与活化分子百分数无关
D. 可逆反应,若总键能:反应物生成物,则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率
2. 下列事实中不能使用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室中常使用饱和食盐水来收集氯气
B. 实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
C. 由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
D. 将一氧化碳中毒者放入高压氧舱,缓解病人中毒症状
3. 下列说法正确的是
①相同温度下,相等的盐酸、溶液中,相等
②某温度下,纯水中,其呈中性
③常温下的硝酸溶液中硝酸电离出的与水电离出的之比值为
④相同条件下,中和和体积均相等的氨水、溶液,所需的物质的量相同
⑤用广泛pH试纸测得新制氯水溶液的pH值是3
⑥将的盐酸稀释一倍后,变为2.3(已知)
⑦相同且相同体积的①盐酸、②硫酸、③醋酸中,分别加入足量锌,相同状况下产生的:③>①=②
⑧室温,将的盐酸稀释到,所得溶液的为9
A. ①②③⑥⑦ B. ②⑤⑦ C. ①②③⑤ D. ①④⑦
4. 正确判断反应自发进行的方向对于科学研究、生产实践具有重要意义。下列说法不正确的是
A. 反应在任何温度条件都可自发进行
B. 已知反应。积极研究此反应合适的催化剂有助于除二氧化碳
C. 已知:。说明在常温常压下,此反应自发进行的决定因素是熵增
D. 常温常压下可发生反应:,说明此反应
5. 下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②“加压”可以加快反应速率,但压强过高,氨的产率会降低
C. 步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃,因为在该温度下催化剂的活性最大
D. 步骤④⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本
6. 将放入一个装满的恒压密闭容器中,在、的条件下使之充分反应至时刻达平衡状态,此时容器中无剩余,剩余。此条件下可以发生如下反应:①;②,已知反应②的,是压强平衡常数(用分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数)。下列说法错误的是
A. 时刻,共消耗 B. 时刻,容器中的分压为
C. 时刻,容器中气体总物质的量为 D. 起始时,容器中
7. 在催化剂作用下,以、为原料合成,其主要反应有:
反应1 kJ·mol
反应2 kJ·mol
将体积比为1∶1的、混合气体按一定流速通过催化反应管,测得、的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知的选择性
下列说法正确的是
A. 图中曲线①表示转化率随温度的变化
B. 720~800℃范围内,随温度的升高,出口处及的量均增大
C. 720~800℃范围内,随温度的升高,的选择性不断增大
D. 其他条件不变,加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时产率
8. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:①(),②(),测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是
A. 该反应进程可用示意图表示为:
B. 时刻,反应②正、逆反应速率相等
C. 该温度下的平衡常数:①>②
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
9. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中,反应的离子方程式为:
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
10. 已知某温度时,水的离子积常数,对于该温度下的稀硫酸,下列叙述正确的是
A. 向该稀硫酸中加入同温度同体积的溶液,反应后溶液呈中性
B. 该稀硫酸中由离出的与由水电离出的之比为
C. 该稀硫酸与室温下等体积的稀硫酸中和碱的能力相同
D. 该稀硫酸中由水电离出的是同温度下的稀硫酸中由水电离出的的100倍
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)
11. 已知反应,在时向密闭容器中充入一定量的气体,平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数为。测得和的关系如图所示。下列结论错误的是
A. 改变的初始投入量,平衡时的物质的量分数仍为
B. 增大体系压强,平衡不发生移动,平衡常数不变
C. 温度降低,、均减小,平衡向正反应方向移动
D. 温度升高,反应重新达到平衡时,图中表示平衡的点可能是A和D
12. 一定温度下,在三个容积相等的恒容密闭容器中按不同方式加入一定量的反应物,发生反应 ,数据如下:
容器
编号
温度
起始时各物质的物质的量/
平衡时物质的物质的量/
达平衡时体系的能量变化/
平衡转化率
平衡常数
①
700K
2
1
0
c1
②
700K
0
0
2
c2
③
700K
4
2
0
c3
下列说法正确的是
A. , B.
C. D.
13. 2023年9月23日,杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”为燃料,而工业上常用二氧化碳加氢生产甲醇,有利于实现“碳达峰”,反应过程如下所示:
①
②
向密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体,在不同条件下达到平衡,测得平衡时甲醇的物质的量分数,在℃下的、在下的如图所示:
下列说法错误的是
A. 在250℃、下,平衡时甲醇的物质的量分数为10%
B. 图像中A点和B点达到了相同的平衡状态
C. 保持其他条件不变,增大起始物的比值,可以提高的平衡转化率
D. 在210℃、下,当反应处于Y点状态时,延长反应时间不能达到X点状态
14. 实验室模拟工业固氮,一定压强下,与按体积比投料时,反应混合物中的摩尔分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。下列说法正确的是
A. 图中点,容器内气体
B. 图中点转化率:
C. 图中点
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是平衡逆向移动
15. 甲醇-水催化重整可获得,其主要反应为:
反应:
反应:
在、时,若仅考虑上述反应,平衡时的选择性、的转化率和的产率随温度的变化如图所示。
提示:的选择性%。
下列说法正确的是
A. 一定温度下,增大可提高的选择性
B. 平衡时的转化率与的转化率相等
C. 图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化
D. 一定温度下,降低体系压强,反应的平衡常数不变
第Ⅱ卷(非选择题,试题60分)
注意事项:
1.答卷时必须用0.5毫米的黑色笔在答题区域书写,作图时,可用2B铅笔,要求字体工整、笔迹清晰,禁止增添附页。
2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。
16. 氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。
在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应)
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是____;N2和H2的转化率比是____。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量______,密度______。(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将_____(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将_____(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度_____(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。
17. 氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下: kJ⋅mol。
①若正反应的活化能为kJ:mol,则逆反应的活化能_______kJ⋅mol(用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其,测定、、温度下体系达平衡时的(,为体系初始压强,kPa,P为体系平衡压强),结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为_______。M点的转化率为_______,温度下用分压表示的平衡常数_______kPa。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是_______(填序号)。
(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为:
以上各反应的速率方程均可表示为,其中、分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(,分别对应反应①~⑤)。某温度下,反应器中加入一定量的x,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下,。
①30min时,mol⋅L,且30~60min内mol⋅L⋅min,反应进行到60min时,_______mol⋅L。
②60min时,mol⋅L,若0~60min产物T的含量可忽略不计,则此时_______mol⋅L;60min后,随T的含量增加,_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. 汽车尾气中含有NO、N2O、CO等有害物质,其中NOx会引起光化学烟雾等环境问题。
(1)研究表明CO与N2O在Fe+作用下生成无害气体,发生反应的能量变化及反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):
先将催化剂加工成多孔结构,提高气体吸附效率,有利于反应高效进行,结合图像可知,反应I的反应速率___________反应Ⅱ的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”),不影响催化剂活性情况下,略微升高相同温度,反应I速率的增大程度___________反应Ⅱ的(同上);
(2)为高效处理汽车尾气中的有害气体,可给汽车安装尾气净化装置。净化时CO和NO发生反应:。实验测得,,(、为速率常数,只与温度有关)。向体积均为2L的密闭容器A(400℃,恒温)、B(起始400℃,绝热)两个容器中分别加入2molNO、2molCO和相同催化剂,测得A、B容器中CO转化率随时间的变化关系如图所示:
①表示容器A的曲线是___________(填“a”或“b”)。
②X、Y、N三点中,、、从大到小的顺序是___________,X、Y两点中,值最大的点是___________,若增大值,改变的条件可能是___________。
③Y点时___________(保留两位有效数字),在M点时,再加入2molNO、2molCO,一段时间达到平衡,此时CO转化率___________M点(填“大于”、“小于”或“等于”)。
19. 已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时,将的溶液与的硫酸溶液混合,所得混合溶液的,则溶液与硫酸溶液的体积比为_________。
(2)95℃时,若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则与之间应满足的关系是_______________________________________。
(3)曲线A所对应的温度下,的溶液和的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用、表示,则_________(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。
(4)曲线对应温度下,将溶液与等物质的量浓度的溶液等体积混合后,混合溶液的_________。
(5)常温,的溶液,加水稀释到500倍,则稀释后与的比值为____________。
(6)在时,测得纯水中的,该温度下,测得某溶液中,该溶液中_________。
20. 环氧乙烷()是一种高效灭菌剂。工业上使用作催化剂,采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷,相关反应如下。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)上述反应历程如图:
结合机理,三个反应中活化能最大的是_________(填编号),下列操作一定能够显著提高主反应反应速率的措施有_________(填标号)。
A .降低温度 B.通入氮气 C.增大浓度 D.增大浓度
(2)主反应的正、逆反应速率分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数,为物质的分压,分压总压物质的量分数)。时,向恒容密闭容器中充入和,起始时压强为,发生上述反应,达平衡时测得的转化率为75%,的选择性为[的选择性]。
①若仅降温,主反应将_________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因为_______________(填标号)。
A.、均增大,且增大程度更大
B.、均减小,且减小程度更大
C.、均增大,且增大程度更大
D.、均减小,且减小程度更大
②下列情况能表明体系达到平衡状态的是_______________(填标号)。
A.混合气体密度不随时间变化
B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.
D.气体压强不随时间变化
③时,达平衡时主反应的________________。
(3)在温度分别为、和下发生上述反应,的平衡转化率与压强的关系如图所示。反应温度最低的是_________(填“”“”或“”)
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