精品解析:甘肃兰州市西北师范大学附属中学2026-2027学年高二上学期第一次月考 化学试题
2026-10-16
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内容正文:
西北师大附中
2026-2027学年第一学期第一次月考考试试题
高二化学
一、单选题(每小题只有一个正确答案,18小题,每小题3分,共54分)
1. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
C. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合,其热化学方程式为
D. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol,热化学方程式为
2. 已知101kPa时, ,下列说法正确的是
A. 该反应的为吸热反应
B. 加入合适的催化剂,将减小
C. 碳的燃烧热=-110.5kJ·mol-1
D. 该反应的反应物能量总和大于生成物能量总和
3. 已知下列热化学方程式:
①C(s,石墨)+O2(g)= CO2(g) △H=﹣393.5 kJ•mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(1) △H=﹣571.6 kJ•mol﹣1
③CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1) △H=﹣890.3 kJ•mol﹣1
则C(s,石墨)+2H2(g)= CH4(g)的△H是
A. +74.8 kJ•mol﹣1 B. ﹣149.6 kJ•mol﹣1 C. ﹣74.8 kJ•mol﹣1 D. ﹣149.6 kJ•mol﹣1
4. 已知反应X+Y=Z △H<0分两步进行:①X+Y→Q △H>0;②Q→Z △H<0。下列表示反应过程中能量变化的曲线正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 常温下,和溶于水及受热分解的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. B. 受热分解是放热反应
C. 溶于水会使溶液温度降低 D.
6. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
7. 在水溶液中,物质容易发生二聚反应:。不同温度下,溶于水所得溶液中的浓度与时间的关系如下图。下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变时,a点增大R的浓度,单位体积内活化分子数增多
C. c点时,的浓度为
D. 的时间内,平均反应速率
8. 室温下,用0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.1mol/L H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的3组实验。(已知:)
编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
V/mL
V/mL
V/mL
①
1.5
3.5
10
②
2.5
3.5
9
③
3.5
3.5
x
下列说法不正确的是
A. 本实验可以用产生气泡的快慢比较反应速率
B. 本实验探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响
C. 实验③中x=8
D. 在3组实验中,反应速率最慢的是实验①
9. 在密闭系统中发生反应,下列能使反应速率加快的措施是
①升高温度 ②将炭粉碎 ③减小容器体积以增大压强 ④恒容通入 ⑤增加炭的量⑥恒压条件下通入氦气
A. ①②③④ B. ①②③⑥ C. ①②④⑥ D. ①②③④⑤⑥
10. 对化学概念的正确理解可让我们对化学的认识更加深刻。下列说法正确的是
A. 压缩体积使得体系压强增大,则反应物中活化分子的百分数一定增大
B. 升高温度,正、逆反应速率一定增大,K值不一定增大
C. 增大反应物的物质的量,反应速率一定增大
D. 平衡后,正、逆反应速率发生变化,平衡一定发生移动
11. CO在催化剂条件下可还原烟气中的NO,反应历程中相对能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. 总反应为放热反应
B. 该历程共包含三个基元反应
C. 上述历程中决速步骤的化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g)
D. 使用更高效的催化剂可降低反应的活化能和焓变
12. 恒温下,反应达到平衡状态,把容器容积缩小到原来的,且达到新的平衡状态时,X的物质的量浓度从0.1mol/L增大到0.19mol/L。下列判断中正确的是
A. B. C. D.
13. 下列对化学反应预测正确的是
选项
化学反应方程式
已知条件
预测
A
它是非自发反应
B
能自发反应
可能大于0
C
任何温度都能自发进行
D
常温下自发进行
A. A B. B C. C D. D
14. 下列对图示分析所得结论正确的是
甲
乙
丙
丁
A. 图甲,实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
B. 图乙,反应 中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明X代表温度,Y代表压强,且
C. 图丙,只改变某一条件,反应的时间与速率图像,则b、c、d三点对应的正反应速率最大的是d点
D. 图丁,合成氨反应,固定投料时,a、b、c三点中转化率b点最高,c点最低
15. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 加入催化剂有利于合成氨的反应
B. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C. 500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应
D. 将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
16. 五氯化磷是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷氯化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达到平衡状态,不同时刻的物质的量如下表所示:
0
50
150
250
350
0
0.24
0.36
0.40
0.40
下列说法不正确的是( )
A. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
B. 平衡时,的转化率是20%
C. 该温度下,反应的平衡常数
D. 内的平均反应速率
17. 已知:常温下:。HF在水中的电离方程式为。下列有关HF溶液的叙述正确的是
A. 稍微加热,平衡时
B. 通入HCl气体,HF的电离平衡向左移动,pH升高
C. 加水稀释,不断增大
D. 再通入HF,HF的电离度将增大
18. 已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如表:下列说法正确的是
H2CO3
H2SO3
HClO
K1=4.30×10-7
K2=5.61×10-11
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
K=2.95×10-8
A. Na2CO3溶液中通入少量SO2:2CO+SO2+H2O=2HCO+SO
B. 相同条件下,同浓度的H2SO3溶液和H2CO3溶液的酸性,后者更强
C. NaClO溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CO
D. 向氯水中分别加入等浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液,均可提高氯水中HClO的浓度
二、填空题(每空2分 共46分)
19. 溶液和酸性溶液发生的反应,可通过测定溶液褪色所需时间探究外界条件对反应速率的影响,实验记录数据如下。
编号
溶液
酸性溶液
温度
时间
浓度
体积
浓度
体积
①
0.1
2.0
0.01
4.0
25
②
0.2
2.0
0.01
4.0
25
③
0.2
2.0
0.01
4.0
50
回答下列问题:
(1)利用表中的实验①和实验②可探究___________对速率的影响。
(2)溶液褪色的时间从长到短的顺序为___________(用、、表示)。
(3)若实验①经过40 s褪色,则用浓度变化表示的平均反应速率______(保留两位有效数字)。
(4)上述实验过程中,开始溶液颜色无明显变化,稍后会出现溶液突然褪色的现象。某同学设计了如下实验进行探究(已知:对速率无影响)。
该同学认为___________(填离子符号)能够加快反应速率,实验1中加入的溶液,其目的是___________。
20. 化学反应原理主要研究化学反应的基本规律。
(1)时,在体积为2 L的恒容密闭容器中充入和,发生反应: ,随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.20
0.12
0.06
0.02
0.02
0.02
①下列既能加快反应速率,又能增大平衡转化率的是___________。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
②时,该反应的平衡常数___________(填计算结果)。相同温度下的另一容器中也发生着该反应,某时刻测出、、三者的浓度分别是、和,此时__________(填“”、“”或“”)
(2)在恒温恒容密闭容器中充入一定量X(g),发生反应 ,已知该反应的速率方程分别是和,其中、为该反应的速率常数,通常只与温度、催化剂的活性有关。
①升高温度,速率常数和会__________(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡__________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②根据题意,推断反应的平衡常数K与速率常数、的关系式为__________。
(3)探索乙烷裂解生成甲烷的反应机理,可深化对烷烃断键规律(如键断裂选择性)的理解,为复杂烃类转化提供理论参考。活化放出的反应历程与能量的关系如图所示:
请回答下列问题:
①以下步骤为吸热过程的是___________(填序号,下同);总反应的决速步骤为___________。
a.中间体1中间体2 b.中间体2中间体3 c.中间体3
②决速步骤的活化能为__________;中间体1~3中最稳定的是中间体_________(填数字)。
③总反应的热化学方程式为__________。
21. 丙烯是重要的石油化工中间体,工业上常用丙烷催化脱氢和甲醇分解两种方法制备。回答下列问题:
Ⅰ.丙烷直接脱氢法制丙烯:
(1)该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。
(2)、下,将的混合气进行直接脱氢反应,3 h后达到平衡,的平衡转化率为80%,分压的平均变化率约为______(保留3位有效数字,下同),脱氢反应的________kPa。(为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)
Ⅱ.二氧化碳耦合丙烷脱氢制丙烯:
(3)①_______。
②与直接脱氢法相比,相同温度下的恒压密闭容器中,二氧化碳耦合丙烷制丙烯能有效提高转化率的原因是_______、_______。
(4)下列能说明该体系在恒温恒压密闭容器中反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A. 的物质的量分数保持不变 B. 保持不变
C. 气体密度保持不变 D. 速率关系:
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西北师大附中
2026-2027学年第一学期第一次月考考试试题
高二化学
一、单选题(每小题只有一个正确答案,18小题,每小题3分,共54分)
1. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
C. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合,其热化学方程式为
D. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol,热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.物质的能量越低越稳定,反应说明金刚石能量高于石墨,因此石墨比金刚石稳定,A错误;
B.反应的焓变只与反应物和生成物的总能量差有关,与反应条件无关,因此同温同压下,在光照和点燃条件下的相同,B正确;
C.热化学方程式必须标注各物质的聚集状态,稀强酸与稀强碱中和反应的热化学方程式应为,C错误;
D.燃烧热定义为1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,水的稳定状态为液态,题给热化学方程式中为气态,不符合燃烧热定义,D错误;
故选B。
2. 已知101kPa时, ,下列说法正确的是
A. 该反应的为吸热反应
B. 加入合适的催化剂,将减小
C. 碳的燃烧热=-110.5kJ·mol-1
D. 该反应的反应物能量总和大于生成物能量总和
【答案】D
【解析】
【详解】A.ΔH为负值(-221 kJ·mol-1),表示该反应为放热反应,而非吸热反应,故A错误;
B.催化剂仅改变反应活化能和速率,不改变ΔH(ΔH由反应物和产物的状态决定),故B错误;
C.燃烧热指1 mol物质C完全燃烧生成稳定氧化物(CO2)的ΔH。本题反应生成CO而非CO2,且ΔH对应2 mol C,故C错误;
D.放热反应中,反应物总能量高于生成物总能量,多余能量以热能释放,故D正确;
故答案为D。
3. 已知下列热化学方程式:
①C(s,石墨)+O2(g)= CO2(g) △H=﹣393.5 kJ•mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(1) △H=﹣571.6 kJ•mol﹣1
③CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1) △H=﹣890.3 kJ•mol﹣1
则C(s,石墨)+2H2(g)= CH4(g)的△H是
A. +74.8 kJ•mol﹣1 B. ﹣149.6 kJ•mol﹣1 C. ﹣74.8 kJ•mol﹣1 D. ﹣149.6 kJ•mol﹣1
【答案】C
【解析】
【详解】①C(s,石墨)+O2(g)= CO2(g) △H=﹣393.5 kJ•mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(1) △H=﹣571.6 kJ•mol﹣1
③CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1) △H=﹣890.3 kJ•mol﹣1
根据盖斯定律①+②-③得C(s,石墨)+2H2(g)= CH4(g)的△H=﹣393.5 kJ•mol﹣1﹣571.6 kJ•mol﹣1+890.3 kJ•mol﹣1=﹣74.8 kJ•mol﹣1;
故选C。
4. 已知反应X+Y=Z △H<0分两步进行:①X+Y→Q △H>0;②Q→Z △H<0。下列表示反应过程中能量变化的曲线正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,X和Y的总能量比Q的高,△H<0,A不合题意;
B.根据总反应,反应①和反应②焓变的正负可知,X和Y的总能量比Z的高,X和Y的总能量比Q的低,Q的能量比Z的高,B符合题意;
C.从图中可以看出,X和Y的总能量比Z的低,Q的能量比Z的低,C不合题意;
D.由图可知,X和Y的总能量比Z的低,X和Y的总能量比Q的高,Q的能量比Z的低,D不合题意;
故选B。
5. 常温下,和溶于水及受热分解的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. B. 受热分解是放热反应
C. 溶于水会使溶液温度降低 D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,,A错误;
B.受热分解是吸热反应,B错误;
C.溶于水放出热量,会使溶液温度升高,C错误;
D.由图可知,、,则,D正确;
故答案选D。
6. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.将除以对应化学计量数1,得,数值不是最大,A不符合题意;
B.是固体,固体浓度视为常数,不能用于表示化学反应速率,B不符合题意;
C.先统一单位,,除以对应化学计量数2,得,数值为最大值,C符合题意;
D.将除以对应化学计量数3,得,数值不是最大,D不符合题意;
故选C。
7. 在水溶液中,物质容易发生二聚反应:。不同温度下,溶于水所得溶液中的浓度与时间的关系如下图。下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变时,a点增大R的浓度,单位体积内活化分子数增多
C. c点时,的浓度为
D. 的时间内,平均反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度越高,反应速率越快,相同时间内R的浓度下降幅度更大,从图中可见T2条件下R的浓度减小比T1更快,因此温度,A正确;
B.根据碰撞理论,其他条件不变时增大反应物R的浓度,单位体积内的总分子数增多,活化分子百分数不变,因此单位体积内活化分子总数同步增多,B正确;
C.的起始浓度为,平衡浓度为,则转化浓度为,转化浓度之比等于方程式的化学计量数之比,故为,C正确;
D.D中的时间内,在条件下反应均已达平衡,平衡时由于的转化浓度为0,则平均反应速率,故,D错误;
故选D。
8. 室温下,用0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.1mol/L H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的3组实验。(已知:)
编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
V/mL
V/mL
V/mL
①
1.5
3.5
10
②
2.5
3.5
9
③
3.5
3.5
x
下列说法不正确的是
A. 本实验可以用产生气泡的快慢比较反应速率
B. 本实验探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响
C. 实验③中x=8
D. 在3组实验中,反应速率最慢的是实验①
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应生成的易溶于水,反应初期无明显气泡逸出,无法通过产生气泡的快慢比较反应速率,A错误;
B.三组实验中浓度均相同,仅浓度不同,故本实验探究溶液浓度对反应速率的影响,B正确;
C.该实验需控制混合溶液总体积一致,①组总体积为,故③组中,C正确;
D.三组实验中实验①的浓度最小,反应物浓度越小反应速率越慢,故反应速率最慢的是实验①,D正确;
故选A。
9. 在密闭系统中发生反应,下列能使反应速率加快的措施是
①升高温度 ②将炭粉碎 ③减小容器体积以增大压强 ④恒容通入 ⑤增加炭的量⑥恒压条件下通入氦气
A. ①②③④ B. ①②③⑥ C. ①②④⑥ D. ①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①升高温度可提高反应速率,正确;
②将炭粉碎可增大反应物接触面积加快反应速率,正确;
③减小容器体积增大压强,气体反应物浓度增大,反应速率加快,正确;
④恒容通入,反应物浓度增大,反应速率加快,四种措施均能加快反应速率,正确;
⑤炭为固体,增加炭的量不改变反应物浓度,反应速率不变,错误;
⑥恒压条件下通入氦气,容器体积增大,气体反应物浓度减小,反应速率减慢,错误;
符合题意的为①②③④,故选A。
10. 对化学概念的正确理解可让我们对化学的认识更加深刻。下列说法正确的是
A. 压缩体积使得体系压强增大,则反应物中活化分子的百分数一定增大
B. 升高温度,正、逆反应速率一定增大,K值不一定增大
C. 增大反应物的物质的量,反应速率一定增大
D. 平衡后,正、逆反应速率发生变化,平衡一定发生移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.压缩反应体系,反应体系中单位体积的活化分子数增大,但活化分子百分数不变,A错误;
B.升高温度化学反应速率一定增加,不管是吸热反应还是放热反应,不管是正反应还是逆反应,化学反应速率都会增大,K值不一定增大,B正确;
C.增大固体的物质的量对反应速率没有影响,C错误;
D.平衡后化学反应速率改变相同的倍数,化学反应平衡不移动,D错误;
故答案选B。
11. CO在催化剂条件下可还原烟气中的NO,反应历程中相对能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. 总反应为放热反应
B. 该历程共包含三个基元反应
C. 上述历程中决速步骤的化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)=N2O2(g)+2CO(g)
D. 使用更高效的催化剂可降低反应的活化能和焓变
【答案】D
【解析】
【详解】A.总反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,因此该反应为放热反应,A正确;
B.该反应包括三个过渡态,因此该历程共包含三个基元反应,B正确;
C.反应的活化能越大,速率越小,速率最小的步骤是决速步骤,即活化能最大的步骤为决速步骤,第一步的活化能为、第二步的活化能为、第三步的活化能为、,第一步的活化能最大,决速步骤的化学方程式为:,C正确;
D.使用更高效的催化剂可降低反应的活化能,但无法改变焓变,D错误;
故选D。
12. 恒温下,反应达到平衡状态,把容器容积缩小到原来的,且达到新的平衡状态时,X的物质的量浓度从0.1mol/L增大到0.19mol/L。下列判断中正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】恒温下反应达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半,假定平衡不移动,X的浓度为0.2 mol/L,而达到新平衡时,X的物质的量浓度0.19 mol/L,小于0.2 mol/L,说明增大压强,化学平衡向正反应移动,正反应方向是气体体积减小的方向移动,所以气体体积大小关系为a>b+c,故合理选项是A。
13. 下列对化学反应预测正确的是
选项
化学反应方程式
已知条件
预测
A
它是非自发反应
B
能自发反应
可能大于0
C
任何温度都能自发进行
D
常温下自发进行
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应生成气体,熵增(ΔS>0),ΔH>0时高温下可能自发,因此“非自发反应”的预测不全面,A错误;
B.反应气体分子数增加(ΔS>0),若ΔH>0,高温下可能满足ΔG<0,因此ΔH可能大于0,B正确;
C.ΔH>0且ΔS>0时,仅在高温下自发,而预测“任何温度”错误,C错误;
D.反应气体减少(ΔS<0),常温自发需ΔH<0,预测ΔH>0矛盾,D错误;
故选B。
14. 下列对图示分析所得结论正确的是
甲
乙
丙
丁
A. 图甲,实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
B. 图乙,反应 中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明X代表温度,Y代表压强,且
C. 图丙,只改变某一条件,反应的时间与速率图像,则b、c、d三点对应的正反应速率最大的是d点
D. 图丁,合成氨反应,固定投料时,a、b、c三点中转化率b点最高,c点最低
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用催化剂会同时同等程度增大正、逆反应速率,故使用催化剂的正反应初始速率应大于未使用催化剂的,与图甲不符,A错误;
B.该反应为气体分子数减小的放热反应,温度升高,平衡转化率降低,符合X为温度的变化趋势;压强越大,平衡转化率越高,故相同温度下,B错误;
C.由图可知时刻逆反应速率突然增大,随后逐渐减小至平衡,说明平衡逆向移动,反应物浓度逐渐增大,正反应速率逐渐增大,至d点达到平衡时正反应速率最大,故b、c、d三点正反应速率最大的是d点,C正确;
D.固定投料,起始越大,平衡转化率越高,故c点转化率最高,a点最低,D错误;
故选C。
15. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 加入催化剂有利于合成氨的反应
B. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C. 500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应
D. 将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡移动,故A错误;
B. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后气体的体积减小,I2(g)浓度增大,颜色变深,平衡没有移动,不能用勒夏特列原理解释。故B错误;
C.合成氨反应是放热反应,根据勒夏特列原理,温度越低,NH3的产率越高,采取500,主要考虑催化剂的活性和反应速率问题,故C错误;
D.将混合气体中的氨液化,相当于减小了生成物的浓度,平衡正向移动,有利于合成氨反应,符合勒夏特列原理。
故D正确。
16. 五氯化磷是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷氯化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达到平衡状态,不同时刻的物质的量如下表所示:
0
50
150
250
350
0
0.24
0.36
0.40
0.40
下列说法不正确的是( )
A. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
B. 平衡时,的转化率是20%
C. 该温度下,反应的平衡常数
D. 内的平均反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项正确;
B.平衡时,的转化率是,B项正确;
C.反应平衡常数,C项错误;
D.根据化学反应中用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,内的平均反应速率,D项正确;
答案选C。
17. 已知:常温下:。HF在水中的电离方程式为。下列有关HF溶液的叙述正确的是
A. 稍微加热,平衡时
B. 通入HCl气体,HF的电离平衡向左移动,pH升高
C. 加水稀释,不断增大
D. 再通入HF,HF的电离度将增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF的电离为放热过程,升高温度,平衡向左移动,升温后的电离平衡常数小于常温下的数值,因此,,A正确;
B.HCl是强电解质,通入HCl气体后溶液中氢离子浓度增大,HF的电离平衡向左移动,但溶液中氢离子浓度总体增大,pH降低,B错误;
C.加水稀释促进HF电离,HF的电离度增大,,随电离度增大,该比值逐渐减小,C错误;
D.再通入HF后,溶液中HF的总浓度增大,电离平衡虽向右移动,但弱电解质的电离度随其浓度增大而减小,D错误;
故选A。
18. 已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如表:下列说法正确的是
H2CO3
H2SO3
HClO
K1=4.30×10-7
K2=5.61×10-11
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
K=2.95×10-8
A. Na2CO3溶液中通入少量SO2:2CO+SO2+H2O=2HCO+SO
B. 相同条件下,同浓度的H2SO3溶液和H2CO3溶液的酸性,后者更强
C. NaClO溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CO
D. 向氯水中分别加入等浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液,均可提高氯水中HClO的浓度
【答案】A
【解析】
【分析】电离平衡常数可以表示酸性强弱,从电离平衡常数可以判断出,酸性:H2SO3>H2CO3>HSO>HClO>HCO。
【详解】A.Na2CO3溶液中通入少量SO2,生成HCO和SO,因为酸性:H2CO3>HSO,所以不能生成H2CO3和SO,故A正确;
B.酸性:H2SO3>H2CO3,所以相同条件下,同浓度的H2SO3溶液和H2CO3溶液的酸性,前者更强,故B错误;
C.NaClO溶液中通入少量CO2:由于酸性:HClO>HCO,所以不能生成HClO和CO,应该生成HClO和HCO:ClO-+CO2+H2O=HClO+ HCO,故C错误;
D.向氯水中加入NaHSO3溶液,NaHSO3能和氯水中HClO发生氧化还原反应而降低HClO的浓度,故D错误;
故选A。
二、填空题(每空2分 共46分)
19. 溶液和酸性溶液发生的反应,可通过测定溶液褪色所需时间探究外界条件对反应速率的影响,实验记录数据如下。
编号
溶液
酸性溶液
温度
时间
浓度
体积
浓度
体积
①
0.1
2.0
0.01
4.0
25
②
0.2
2.0
0.01
4.0
25
③
0.2
2.0
0.01
4.0
50
回答下列问题:
(1)利用表中的实验①和实验②可探究___________对速率的影响。
(2)溶液褪色的时间从长到短的顺序为___________(用、、表示)。
(3)若实验①经过40 s褪色,则用浓度变化表示的平均反应速率______(保留两位有效数字)。
(4)上述实验过程中,开始溶液颜色无明显变化,稍后会出现溶液突然褪色的现象。某同学设计了如下实验进行探究(已知:对速率无影响)。
该同学认为___________(填离子符号)能够加快反应速率,实验1中加入的溶液,其目的是___________。
【答案】(1)草酸浓度(或反应物浓度)
(2)
(3)
(4) ①. ②. 保证实验1和实验2混合后溶液中的初始浓度相等
【解析】
【分析】本题通过草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,探究浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。采用控制变量法分析实验数据:对比实验①和②,只有草酸浓度不同;对比实验②和③,只有温度不同。通过计算浓度变化量和时间比值可得反应速率。通过对比加入不同盐溶液的褪色快慢,可判断催化剂的种类,并理解控制变量法在实验设计中的应用。
【小问1详解】
对比实验①和实验②的数据可知,两组实验的温度、酸性溶液的浓度和体积、溶液的体积均相同,唯一的变量是溶液的浓度,因此这两组实验可探究草酸浓度(或反应物浓度)对反应速率的影响。
【小问2详解】
反应物浓度越大,反应速率越快,褪色时间越短,实验②的草酸浓度大于实验①,故反应速率②①,褪色时间;反应温度越高,反应速率越快,褪色时间越短,实验③的温度高于实验②,故反应速率③②,褪色时间。综合可得,溶液褪色的时间从长到短的顺序为。
【小问3详解】
实验①中,混合后溶液的总体积。反应消耗的的物质的量。则用浓度变化表示的平均反应速率。
【小问4详解】
对比实验1和实验2,实验2中加入了溶液,褪色快,说明能够加快反应速率,起催化作用。为了遵循控制变量原则,实验1中加入的溶液,其目的是保证实验1和实验2混合后溶液的总体积相同,从而使、、的初始浓度相等,排除这些因素对实验结果的干扰。
20. 化学反应原理主要研究化学反应的基本规律。
(1)时,在体积为2 L的恒容密闭容器中充入和,发生反应: ,随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.20
0.12
0.06
0.02
0.02
0.02
①下列既能加快反应速率,又能增大平衡转化率的是___________。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
②时,该反应的平衡常数___________(填计算结果)。相同温度下的另一容器中也发生着该反应,某时刻测出、、三者的浓度分别是、和,此时__________(填“”、“”或“”)
(2)在恒温恒容密闭容器中充入一定量X(g),发生反应 ,已知该反应的速率方程分别是和,其中、为该反应的速率常数,通常只与温度、催化剂的活性有关。
①升高温度,速率常数和会__________(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡__________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②根据题意,推断反应的平衡常数K与速率常数、的关系式为__________。
(3)探索乙烷裂解生成甲烷的反应机理,可深化对烷烃断键规律(如键断裂选择性)的理解,为复杂烃类转化提供理论参考。活化放出的反应历程与能量的关系如图所示:
请回答下列问题:
①以下步骤为吸热过程的是___________(填序号,下同);总反应的决速步骤为___________。
a.中间体1中间体2 b.中间体2中间体3 c.中间体3
②决速步骤的活化能为__________;中间体1~3中最稳定的是中间体_________(填数字)。
③总反应的热化学方程式为__________。
【答案】(1) ①. C ②. 16200 ③. >
(2) ①. 增大 ②. 逆向 ③.
(3) ①. bc ②. b ③. ④. 2 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
①A.及时分离出气体,生成物浓度减小,反应速率减慢,故A错误;
B.适当升高温度,反应速率加快,但该反应,升温平衡逆向移动,转化率减小,故B错误;
C.增大的浓度,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,的转化率增大,故C正确;
D.选择高效催化剂能加快反应速率,但不影响化学平衡,转化率不变,故D错误;
故选C;
②初始浓度:,,由表格可知,后反应达到平衡,平衡时,则,反应消耗的,根据方程式比例,消耗的,生成的,平衡时,平衡常数,在另一时刻,浓度商,说明反应正向进行,因此;
【小问2详解】
①升高温度,正、逆反应的速率常数和均会增大;由于该反应(放热反应),升高温度平衡向吸热方向(即逆向)移动;
②反应达到平衡状态时,,则,平衡常数表达式:;
【小问3详解】
①根据反应历程的能量变化图:
a.中间体1中间体2:能量由降至,为放热过程;
b.中间体2中间体3:能量由升至,为吸热过程;
c.中间体3产物:能量由升至,为吸热过程;
故吸热过程为bc;
总反应的决速步骤是活化能最大的步骤,图中中间体2过渡态2的能垒(活化能)最大,因此决速步骤为b;
②决速步骤(b步)的活化能 ,
物质的能量越低越稳定,中间体1~3中,中间体2的能量最低(),故最稳定;
③由图可知,反应物为和(总能量为),生成物为和(总能量为),反应的焓变 ,故总反应的热化学方程式为:。
21. 丙烯是重要的石油化工中间体,工业上常用丙烷催化脱氢和甲醇分解两种方法制备。回答下列问题:
Ⅰ.丙烷直接脱氢法制丙烯:
(1)该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。
(2)、下,将的混合气进行直接脱氢反应,3 h后达到平衡,的平衡转化率为80%,分压的平均变化率约为______(保留3位有效数字,下同),脱氢反应的________kPa。(为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)
Ⅱ.二氧化碳耦合丙烷脱氢制丙烯:
(3)①_______。
②与直接脱氢法相比,相同温度下的恒压密闭容器中,二氧化碳耦合丙烷制丙烯能有效提高转化率的原因是_______、_______。
(4)下列能说明该体系在恒温恒压密闭容器中反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A. 的物质的量分数保持不变 B. 保持不变
C. 气体密度保持不变 D. 速率关系:
【答案】(1)高温 (2) ①. 2.72 ②. 29.6
(3) ①. +41.2 ②. 反应消耗反应生成的氢气从而促进反应正向进行 ③. 反应为气体体积增大的反应,在恒压条件下充入二氧化碳相当于增大了体系的体积,减小各组分分压,根据,减压有利于平衡向气体分子数增大的方向(即脱氢方向)移动,也能促进反应正向进行 (4)AC
【解析】
【小问1详解】
丙烷直接脱氢反应的,且该反应是气体分子数增加的反应,即。根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在高温下可自发进行。
【小问2详解】
设初始时,,则总物质的量为10 mol;初始时的分压为:。反应达到平衡时,的转化率为,则消耗了0.8 mol,生成0.8 mol和0.8 mol;平衡时各物质的物质的量为:,,,。平衡时气体总物质的量为:。平衡时的分压为:。分压的平均变化率为:。平衡时和的分压均为。脱氢反应的平衡常数:。
【小问3详解】
① 已知反应Ⅰ:;反应Ⅲ:。根据盖斯定律,反应Ⅲ - 反应Ⅰ可得反应Ⅱ:,故。
② 引入后,会与脱氢反应产生的发生反应生成和,降低了体系中的浓度,促使丙烷脱氢反应平衡正向移动;此外,在恒压密闭容器中,充入二氧化碳相当于增大了体系的体积,减小各组分分压,由于耦合反应是气体分子数增加的反应,根据减压有利于平衡向气体分子数增大的方向(即脱氢方向)移动。
【小问4详解】
A.的物质的量分数保持不变,说明体系中各组分的含量不再随时间变化,达到了平衡状态,A正确;
B.根据反应方程式可知,和始终按的比例生成,无论是否达到平衡,其物质的量之比始终保持不变,不能作为平衡标志,B错误;
C.该反应在恒温恒压下进行,且反应前后气体总物质的量发生变化,导致容器体积发生变化。由于气体总质量守恒,根据可知,密度不变说明体积不再变化,即气体总物质的量不再变化,说明达到平衡状态,C正确;
D.未指明正逆反应速率,若和均指正反应速率,则任何时刻都相等,不能说明达到平衡,D错误。
故答案选AC。
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