精品解析：河南焦作市第一中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试卷

2025级高二上学期10月月考 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1    C-12    O-16    N-14    S-32    Fe-56    Ti-48 一、选择题：本题共14题，每题3分，共42分。在每个小题的四个选项中只有一项是符合题目要求的。 1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是 A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物 C. 古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3 【答案】C 【解析】 【详解】A．纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量较高，是一种天然高分子，A正确； B．羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2]，属于无机物，B正确； C．熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O，Ca(OH)2为熟石灰的主要成分，C错误； D．Fe2O3为红色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D正确； 故答案选C。 2. 工业上合成甲醇的反应为：，在恒温、恒容密闭容器中充入等物质的量的气体和气体，下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 A. B. 混合气体中体积分数不变时 C. 比值不变时 D. 容器内气体的平均摩尔质量不变时 【答案】B 【解析】 【详解】A．，正逆反应速率比等于系数比，反应一定达到平衡状态，故不选A； B．设CO、H2的投料都是amol，反应消耗xmolCO、2xmolH2，生成xmol甲醇，则反应体系中CO的物质的量为(a-x)mol、H2的物质的量为(a-2x)mol、甲醇的物质的量为xmol，混合气体中体积分数为，混合气体中体积分数是恒量，混合气体中体积分数不变时，反应不一定平衡，故选B； C．设CO、H2的投料都是amol，反应消耗xmolCO、2xmolH2，生成xmol甲醇，则反应体系中CO的物质的量为(a-x)mol、H2的物质的量为(a-2x)mol，=，是变量，不变时，反应一定达到平衡状态，故不选C； D．容器中气体总质量不变、气体物质的量是变量，平均摩尔质量是变量，容器内气体的平均摩尔质量不变时，反应一定达到平衡状态，故不选D； 选B。 3. 科研人员研究发现：(甲醛)与在羟基磷灰石()表面氧化生成、，其反应历程如图(图中只画出了的部分结构)。下列说法错误的是 A. 用能高效去除甲醛，符合绿色化学理念 B. 若反应中用，产物和均含 C. 做催化剂，能提高与的反应速率 D. 在反应中，键和键均发生断裂 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题干信息可知，(甲醛)与在羟基磷灰石()表面氧化生成、，符合绿色化学理念，A正确； B．根据反应历程图可知，中O原子形成了和，B正确； C．根据反应历程图可知，为该反应催化剂，可提高与的反应速率，C正确； D．在反应中，存在键的断裂和键的形成，D错误； 答案选D。 4. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于某恒容密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H，该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)变化的曲线如图所示，下列说法错误的是 A. 平衡常数：Ka<Kb<Kc B. 该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能 C. 压强：pa<pb<pc D. 若△H的值不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的升高在减小，即温度升高，K增大，故平衡常数：Ka<Kb<Kc，A正确； B．该反应的平衡常数随温度的升高增大，故该反应为吸热反应，反应物的总键能大于生成物的总键能，B正确； C．该反应体系恒容，温度越高，该反应正向进行的程度越大，生成的气体的物质的量越大，体系压强越大，故压强：pa<pb<pc，C正确； D．反应的△H的值为一个恒量，不能用来判断反应是否达到平衡，D错误； 答案选D。 5. 下列说法中错误的是 A. 凡是放热且熵增加的反应，易自发进行 B. 对于同一物质在不同状态时的熵值：气态>液态>固态 C. 平衡常数K值越大，则可逆反应进行得越完全，反应物的转化率越大 D. 凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞 【答案】D 【解析】 【详解】A．放热且熵增的反应，ΔH＜0且ΔS＞0，根据ΔG=ΔH-TΔS，此时ΔG＜0，反应易自发，A正确； B．物质混乱度越大，熵越大，同一物质的熵值随状态变化规律为：气态＞液态＞固态，B正确； C．平衡常数K值越大，反应正向进行的程度越大，反应物转化率越高，C正确； D．有效碰撞需满足能量≥活化能且取向合适，仅能量达标但取向不合适的碰撞不是有效碰撞，D错误； 故选D。 6. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．推动活塞探究压强对平衡的影响 D．验证FeCl3对H2O2分解的催化作用 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．两组实验仅温度不同，反应为放热反应，可通过气体颜色变化判断平衡移动方向，能探究温度对化学平衡的影响，A正确； B．与反应无明显现象，无法观察反应速率的差异，不能探究浓度对化学反应速率的影响，B错误； C．反应为反应前后气体分子数不变的反应，压强改变平衡不移动，无法探究压强对平衡的影响，C错误； D．两组实验存在温度、是否添加两个变量，不符合控制变量法，无法验证对分解的催化作用，D错误； 故选 A。 7. NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05NA B. 密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA C. 由N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol，可知在相同条件下2molN2与6molH2反应放出的热量184.4kJ/mol D. 某电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，当有5.6gFe溶解时电路中有0.2mole-通过 【答案】D 【解析】 【详解】A．CH3COOH为弱酸，部分电离，因此0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数小于0.05NA，故A错误； B．NO和O2反应的方程式为2NO+O2=2NO2，根据方程式知，2molNO与1molO2恰好完全反应生成2molNO2，但NO2和N2O4之间存在以下反应：，所以产物分子数小于2NA，故B错误； C．该反应为可逆反应，不能进行到底，所以放出的热量小于184.4KJ，故C错误； D．根据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，Fe由0价升到+2价，转移2个电子，5.6gFe的物质的量为0.1mol，0.1molFe溶解时电路中有0.2mol e-通过，故D正确； 答案选D。 8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 实验室制氯气时，常用排饱和食盐水的方法除去中的HCl B. 在工业合成氨过程中采用的合成温度一般为400~500℃ C. 工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 D. 向重铬酸钾()溶液中滴加少量NaOH溶液，溶液颜色由橙色变为黄色 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验室制氯气时，排饱和食盐水除去中的HCl，是利用饱和食盐水中的的高浓度，抑制溶解平衡正向移动，减少溶解，符合勒夏特列原理，A不符合题意； B．工业合成氨，采用400~500℃高温，虽为放热反应，但勒夏特列原理建议低温以提高产率；实际采用高温是为了提高反应速率和催化剂活性，属于动力学考虑，不能用勒夏特列原理解释温度选择，B符合题意； C．工业生产硫酸时使用过量氧气，使平衡正向移动，提高SO2转化率，符合勒夏特列原理，C不符合题意； D．向溶液加NaOH，溶液由橙变黄，是因加中和，使平衡右移，浓度增大，符合勒夏特列原理，D不符合题意； 故答案选择B。 9. 向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应：，该反应的正反应速率随着时间变化的示意图如图所示。 下列说法正确的是 A. d点：v(正)>v(逆) B. 该反应的 C. c点时的转化率最大 D. a、b、c、d四点对应的压强： 【答案】A 【解析】 【详解】A．体系由反应物开始，达到平衡前反应始终向正反应方向进行；d点之后正反应速率仍在下降，说明d点尚未达到平衡，因此d点的正反应速率大于逆反应速率，A正确； B．随反应进行，反应物浓度减小，但绝热容器内正反应速率先增大，说明正反应放出的热量使体系温度升高，故，B错误； C．c点只是正反应速率的最大值点；c点后体系仍向正反应方向进行，CO继续被消耗，其转化率继续增大，所以c点时CO的转化率不是最大值，C错误； D．该反应前后气体总物质的量不变，故；恒容时。正反应放热且从a点到d点反应仍向正向进行，体系温度依次升高，因此，D错误； 故选A。 10. 恒压时，和在起始物质的量时发生反应：，测得不同温度下的平衡转化率见图。有关说法正确的是 A. 若a点使用了催化剂，则b点未使用催化剂 B. 该反应的逆反应吸热 C. 若将起始和变为原来的一半，图象发生改变 D. 时，平衡常数 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．使用催化剂，能改变化学反应速率，但不影响化学平衡，若使用催化剂，a点二氧化硫转化率和b点应相同，故A错误； B．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，由图可知，升高温度，二氧化硫的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为逆反应为吸热反应，故B正确； C．恒压时，将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半，与原平衡为恒压等效平衡，二氧化硫的转化率不变，图象不变，故C错误； D．容器的体积未知，不能确定各物质的平衡浓度，无法计算K，故D错误； 故选：B。 11. 加热N2O5时，发生以下两个分解反应： ①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2， 在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到T ℃达到化学平衡时O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则在该温度下反应①的化学平衡常数为 A. 8.5 B. 9.6 C. 10.2 D. 10.7 【答案】A 【解析】 【详解】2L密闭容器中充入8molN2O5，加热到T℃达到化学平衡时O2为9mol,N2O3为3.4mol,则 ， 可知x−y＝1.7，x+y＝4.5，解得x=3.1mol/L、y=1.4mol/L，则①中c(N2O5)=4mol/L-3.1mol/L=0.9mol/L，则K===8.5，故A正确，故选：A。 12. 在557℃密闭容器中进行反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。若CO起始浓度为2.0 mol·L-1，水蒸气起始浓度为3.0 mol·L-1，达到平衡后，测得CO2浓度为1.2 mol·L-1，下列说法错误的是 A. 该反应达到平衡状态时，CO的转化率为60％ B. 557℃时，该反应的平衡常数K=1 C. 反应达到平衡时，再充入1.0molCO和1.5 molH2O(g)，达到新的平衡时，CO2体积分数与原平衡相同 D. 若以1.0mol/LCO(g)，1.5mol/LH2O(g)，0.5mol/LCO2(g)，0.5mol/LH2(g)为起始浓度，平衡逆向进行 【答案】D 【解析】 【详解】CO的起始浓度为2.0mol/L，水蒸气的起始浓度为3.0mol/L，达到平衡后，测得CO2浓度为1.2 mol·L-1，则 A．该反应达到平衡状态时，CO的转化率=，故A正确； B．557℃时，该反应的平衡常数K=，故B正确； C．反应达到平衡时，再充入1.0molCO和1.5 molH2O(g)，相当于增大压强，因反应前后气体体积不变，增大压强平衡不移动，所以CO2体积分数与原平衡相同，故C正确； D．若起始投入量1.0mol/LCO(g)，1.5mol/LH2O(g)，0.5mol/LCO2(g)，0.5mol/LH2(g)，则浓度商Qc=＜K，则平衡正向进行，故D错误； 故选D。 13. 在铜催化作用下甲醇无氧脱氢生产甲醛有两种可能路径，反应机理如下图所示（*表示吸附在催化剂表面，TS表示过渡态）。下列说法正确的是 A. 路径1决速步骤为 B. 路径2是甲醇脱氢制甲醛的主要路径 C. 键的键能为 D. 甲醇中的键比键易断裂 【答案】D 【解析】 【详解】A．决速步骤为反应历程中活化能最大的步骤，路径1中活化能最大的是第一步基元反应，为路径1的决速步骤，A错误； B．路径2第一步基元反应的活化能高于路径1第一步，反应优先进行活化能更低的路径，因此路径1是甲醇脱氢制甲醛的主要路径，B错误； C．键的键能是气态氢原子形成气态所释放的能量，图示最后一步除了键形成，还包含产物从催化剂表面脱附的能量变化，因此不是键的键能，C错误； D．路径1第一步断裂键，路径2第一步断裂键，路径1第一步的活化能低于路径2第一步，说明断裂键需要的能量更低，因此甲醇中的键比键易断裂，D正确； 故选D。 14. 乙醇一水催化重整可获得。发生的主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 在恒压、按通入，若仅考虑上述反应I、Ⅱ，平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 的选择性，的选择性类似。 下列说法错误的是 A. 图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化 B. 60℃，若气体密度不变，说明体系已达平衡 C. 500℃、条件下，的平衡产率为80%，则的平衡转化率为90% D. 一定温度下，加入，能提高平衡时的产率 【答案】C 【解析】 【分析】根据已知反应I：，反应Ⅱ：，反应I，Ⅱ均为吸热反应，升高温度均有利于平衡正向移动，但平衡时CO2和CO的选择性之和为100%，故平衡时CO2和CO的选择性的变化趋势相反，只有第二个反应生成CO，因此升温CO的选择性升高，故曲线③表示CO的选择性随温度的变化，曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化，曲线①表示CO2的选择性随温度的变化，据此作答。 【详解】A．由分析，曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化，A正确； B．反应I是气体分子数增大的反应，反应Ⅱ前后系数不变，随着反应进行，因为压强不变，气体的总质量不变，所以气体的密度会随着体积的增大而减小，当密度不变时，说明反应平衡，B正确； C．500℃、条件下，的平衡产率为80%，此时CO与CO2的选择性均为50%，设n(CO)=n(CO2)=x mol，反应I：，生成2x mol CO2和6x mol H2，对反应II：，消耗x mol的CO2与x mol的H2，生成x mol的CO。平衡时的H2的物质的量应该为，设投入乙醇的物质的量为1 mol，则，解得x = 0.96 mol，所以乙醇的消耗量应该等于，平衡转化率等于，C错误； D．一定温度下，加入吸收CO2，导致反应I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，平衡时的产率增大。D正确； 故答案选C。 二、非选择题：共4题，共58分 15. 化学反应速率与化学平衡的移动。 Ⅰ．用酸性KMnO4和H2C2O4反应研究影响反应速率的因素。某实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，反应速率如图： （1）写出KMnO4和H2C2O4反应的离子方程式__________，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是：__________；t2以后速率减慢的原因是________________。 Ⅱ．结合探究影响化学平衡移动的因素实验。填写下列空白： （2）往2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中加入5滴6 mol/L NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色，原因是K2Cr2O7溶液中存在平衡体系：__________（用离子方程式表示），该反应的平衡常数的表达式为__________。 （3）在CuCl2溶液中存在如下平衡： 。取少量CuCl2溶液于一支试管中，加热。现象为：________________。下列操作可以使CuCl2溶液由黄绿色变为蓝绿色的是__________。 A. 加入适量NaCl固体 B. 加AgNO3溶液 C. 增大压强  D. 加催化剂 （4）利用现代手持技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，传感器测定出针筒内气体压强变化如图所示。 B、E两点对应的正反应速率大小为vB__________vE（请填“>”、“<”或”=”），E、F、G、H四点时对应气体的平均相对分子质量最大的点为__________。 【答案】（1） ①. ②. 反应生成的Mn2+起催化作用（或反应放热使体系温度升高） ③. 反应物浓度减小 （2） ①. ②. （3） ①. 溶液由蓝色变为黄色 ②. B （4） ①. ＞ ②. H 【解析】 【分析】速率部分：KMnO4与H2C2O4反应生成的Mn2+对该反应起催化作用，同时反应放热，使反应开始阶段速率加快；随反应进行反应物浓度减小，速率又逐渐减慢。平衡部分：K2Cr2O7溶液中存在重铬酸根与铬酸根的转化平衡，加入NaOH使H+浓度减小、平衡正向移动，溶液由橙色变为黄色；CuCl2溶液中存在水合铜离子与氯合铜离子的吸热转化平衡，升温使平衡正向移动、溶液显黄色；减小Cl−浓度使平衡逆向移动、溶液显蓝色；NO2与N2O4的转化平衡受压强影响，增大压强时平衡向气体分子数减小的方向移动，气体平均相对分子质量增大。 【小问1详解】 酸性KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应，Mn元素由+7价降到+2价，C元素由+3价升到+4价，离子方程式为。反应开始后，生成的Mn2+对该反应具有催化作用（同时反应放热使体系温度升高），使反应速率加快；随着反应进行，反应物被不断消耗、浓度减小，浓度成为影响反应速率的主要因素，故反应速率减慢。 【小问2详解】 K2Cr2O7溶液中存在的转化平衡。加入NaOH溶液后，OH−与H+结合成水，H+浓度减小，平衡正向移动，生成黄色的铬酸根离子，故溶液由橙色变为黄色。根据平衡常数的定义，纯液体水不列入表达式，故该反应的平衡常数表达式为。 【小问3详解】 CuCl2溶液中存在水合铜离子与氯合铜离子的转化平衡，该平衡的正反应为吸热反应；加热使温度升高，平衡正向移动，溶液由蓝色变为黄色。要使溶液由黄绿色变为蓝绿色，应使平衡逆向移动。 A．加入适量NaCl固体，Cl−浓度增大，平衡正向移动，溶液偏黄，A错误； B．加入AgNO3溶液，Ag+与Cl−反应生成AgCl沉淀，Cl−浓度减小，平衡逆向移动，溶液变为蓝绿色，B正确； C．增大压强对溶液中的平衡几乎没有影响，C错误； D．催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡的移动，D错误； 故答案为B。 【小问4详解】 t1时刻压强迅速减小，说明活塞被拉出、容器体积增大，各物质浓度减小，正、逆反应速率均减小，重新达到平衡时E点对应的浓度小于B点，故B点对应的正反应速率大于E点。t2时刻压强迅速增大，说明容器体积减小、压强增大，平衡2NO2⇌N2O4正向移动，气体总物质的量减小；气体平均相对分子质量由气体总质量与总物质的量之比决定，气体总质量不变，总物质的量越小则平均相对分子质量越大。F到H的过程中平衡持续正向移动，H点达到新平衡时气体总物质的量最小，故平均相对分子质量最大的点为H。 16. 钛白粉（纳米级TiO2）广泛用作功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料，是白色颜料中着色力最强的一种，具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3、MgO）为原料制备高纯度钛白粉，同时得到绿矾的工艺流程如图1。 已知：常温下，稀硫酸几乎与FeTiO3不反应。 （1）稀硫酸浸出的目的是__________。 （2）图2、图3分别为不同固液比、温度下滤渣与热浓硫酸反应时的Ti浸出率，据图分析，最适合的固液比和温度分别是______和________，原因为__________。 （3）若用浓硫酸浸出后Ti元素的存在形式为TiO2+，则浓硫酸与FeTiO3反应的化学方程式为__________。 （4）“一系列操作”得到的绿矾先用稀钛液洗涤，再用冰水洗涤的目的是__________，过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、__________。 （5）若取10 kg钛铁矿（FeTiO3的质量分数为95%，）经过上述流程（钛元素在整个流程中损失率为5%），则可制得钛白粉固体的质量为__________kg。 【答案】（1）除去MgO （2） ①. 1∶10 ②. ③. 在此条件下，钛的浸出率已经较高；若继续增大固液比或升高温度，浸出率提升不明显，但会大幅增加生产成本。 （3） （4） ①. 回收绿矾表面吸附的钛液，并减少绿矾的溶解 ②. 漏斗、烧杯 （5）4.75 【解析】 【分析】钛铁矿主要成分为FeTiO3和MgO。第一步：用稀硫酸浸出。已知常温下稀硫酸几乎与FeTiO3不反应，但MgO是碱性氧化物，能与稀硫酸反应生成MgSO4和水。因此，这一步的目的是溶解并除去MgO。过滤后，滤渣主要为FeTiO3。第二步：向滤渣中加入热浓硫酸反应。这一步是为了将FeTiO3中的钛和铁元素浸出。第三步：加入Fe粉。目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，以便后续制备绿矾。第四步：一系列操作（蒸发浓缩、冷却结晶等）得到绿矾和钛液。第五步：钛液加热煮沸，促使钛离子水解生成H2TiO3沉淀，过滤、水洗、煅烧最终得到TiO2，由此分析： 【小问1详解】 根据已知条件“常温下，稀硫酸几乎与FeTiO3不反应”，而MgO能与稀硫酸反应生成可溶性MgSO4。因此，稀硫酸浸出的目的是溶解并除去钛铁矿中的MgO，实现初步的除杂。 【小问2详解】 观察图2（固液比与钛浸出率的关系）：当固液比从1:5增加到1:10时，钛浸出率大幅上升；当固液比大于1:10时，浸出率增加变得平缓。
观察图3（温度与钛浸出率的关系）：当温度从120℃升高到160℃时，钛浸出率快速上升；当温度大于160℃时，浸出率增加同样变得平缓。
综合考虑生产成本与浸出效率，最适合的固液比为1:10，最适合的温度为160℃。原因是：在此条件下，钛的浸出率已经较高；若继续增大固液比或升高温度，浸出率提升不明显，但会大幅增加生产成本。 【小问3详解】 题目指出浓硫酸浸出后Ti元素的存在形式为TiO2+，即生成了TiOSO4。反应物为FeTiO3和H2SO4。在FeTiO3中，通常认为Ti为+4价，Fe为+2价。但在浓硫酸并加热的条件下，浓硫酸具有强氧化性，可能会将部分Fe2+氧化为Fe3+，同时浓硫酸自身被还原为SO2气体。生成物为TiOSO4、Fe2(SO4)3和SO2。
配平得到 。 【小问4详解】 ①得到的绿矾表面会附着含有TiO2+的钛液。先用稀钛液洗涤：可以回收绿矾表面吸附的钛液，减少钛元素的损失，提高钛的回收率。再用冰水洗涤：绿矾易溶于水，且其溶解度随温度降低而减小。用冰水洗涤可以洗去晶体表面的杂质，同时减少绿矾因溶解而造成的损失，故填回收绿矾表面吸附的钛液，并减少绿矾的溶解。 ②
过滤操作中，必须用到的玻璃仪器有：玻璃棒（引流）、漏斗（过滤装置主体）、烧杯（承接滤液）。题目已给出玻璃棒，故填漏斗、烧杯。 【小问5详解】 m(FeTiO3)=10kg×95%=9.5kg，FeTiO3~TiO2，故，解得m(TiO2)=5kg，实际产量=5kg×(1-5%)=4.75kg。 17. 近日，我国科学家在光催化下实现了常温氢气异裂，并在光催化剂上利用太阳光实现二氧化碳加氢制乙烷，选择性达90%。 主反应： 副反应： 回答下列问题： （1）“氢气异裂”如图所示。 在表面断裂氢气键需要___________(填“放出”或“吸收”)能量，形成的粒子是___________(填离子符号)，的作用是___________(从能量角度分析)。 （2）标准摩尔生成焓指在标准状态(通常为298.15 K，100 kPa)下，由最稳定单质化合生成1摩尔该化合物时的焓变(能量变化)，符号为，单位为，最稳定单质的标准摩尔生成焓为。、的分别为 、 。 ①根据上述反应焓变以及标准摩尔生成焓计算的___________。 ② ___________。 （3）在催化剂作用下，向恒容密闭容器中投入适当和，测得乙烷的选择性[乙烷的选择性]随温度变化关系如图所示。解释温度为K时乙烷的选择性达到“峰值”的原因：___________。 （4）某温度下，向反应器中充入2 mol 和7 mol ，只发生上述主反应、副反应。达到平衡时，的转化率为50%，乙烯为0.1 mol，则放出的热量为___________kJ。 【答案】（1） ①. 吸收 ②. H+ ③. 降低活化能(或降低能垒)(合理即可) （2） ①. -393.5 ②. -137.0 （3）温度低于时，随着温度升高，催化剂活性增强，乙烷的选择性增强；温度高于，催化剂失去活性，乙烷的选择性降低(合理即可) （4）118.75 【解析】 【小问1详解】 断裂氢气中的化学键需要吸收热量，由转化关系可知，氢气断键后形成的粒子是H+，是催化剂，从能量角度分析，的作用是降低活化能，提高反应速率； 【小问2详解】 已知、、的分别为0、 、 ，由副反应   可知，，代入数据：，则的 由① ； ② ，①-②得，； 【小问3详解】 由图像可知乙烷的选择性随温度的变化为先增大后减小，该反应用到做催化剂，催化剂的活性受温度影响，故温度低于时，随着温度升高，催化剂活性增强，乙烷的选择性增强；温度高于，催化剂失去活性，乙烷的选择性降低； 【小问4详解】 向反应器中充入2 mol 和7 mol ，只发生上述主反应、副反应。达到平衡时，的转化率为50%，可知反应的为1 mol，乙烯为0.1 mol，可知发生副反应： 的为0.2 mol，放出的热量为，发生主反应： 的为0.8 mol，放出的热量为，放出的总热量为 18. CO2的过度排放会造成另一种“大气污染”——温室效应。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。 （1）高炉炼铁会排放大量的CO2和烟尘，必须进行严格的控制。已知：  ，若在恒温恒容密闭容器中发生该反应，当达到平衡后，充入CO2，则达到新平衡后CO的体积分数______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）科学家积极探索新技术利用CO2合成低碳烯烃：  ，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图所示，请回答。 ①上述由CO2合成的反应在._____（填“高温”或“低温”）下自发进行，理由是_____。 ②在容积为1 L的恒容密闭容器中，充入3 mol H2和1 mol CO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法错误的是_____（填字母）。 A.平衡常数大小： B. 催化剂在时催化效率最高，所以该反应只能选在进行 C. 图中M点时，乙烯（）的体积分数约为7.7% D. 压强不变时可证明化学反应已达到平衡状态 （3）某温度下，向恒容密闭容器中加入某催化剂和1 mol CO、1 mol H2和1 mol 1-己烯气体发生反应：、，初始压强为120 kPa，达到平衡时1-己烯的转化率为50%，正庚醛的选择性为80%[正庚醛的选择性]，生成的2-甲基己醛的物质的量为__________mol，则该温度下，合成正庚醛反应的__________kPa-2（已知：Kp为用分压替代浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。 【答案】（1）不变 （2） ①. 低温 ②. 由图可知，随着温度升高，的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即；该反应正向气体分子数减少，即；根据吉布斯自由能判据时反应能自发进行，可知该反应在低温下自发进行 ③. B （3） ①. 0.1 ②. 【解析】 【小问1详解】 该反应前后气体分子数不变，其平衡常数表达式为。在恒温恒容条件下充入，由于温度不变，平衡常数保持不变，因此平衡时的比值不变，故达到新平衡后CO的体积分数不变。 【小问2详解】 ①由图可知，随着温度升高，的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即；该反应正向气体分子数减少，即。根据吉布斯自由能判据时反应能自发进行，可知该反应在低温下自发进行。 ②A．该反应为放热反应，温度越低平衡常数越大，图中M点温度低于N点，故，A正确； B．温度低于时催化剂仍有活性，仅反应速率较慢，该反工业生产选择温度不仅要考虑催化剂的催化效率，还需综合考虑反应速率、平衡转化率及设备成本等因素，因此不一定只能在进行，B错误； C．M点时转化率为50%，则转化的为0.5mol，消耗为1.5mol，生成乙烯0.25mol、水蒸气1.0mol；平衡时各物质的量分别为：0.5mol、：1.5mol、乙烯：0.25mol、水蒸气：1.0mol，总物质的量为，乙烯的体积分数约为，C正确； D．该反应前后气体分子数发生改变，在恒容密闭容器中，压强不变说明气体的总物质的量不再改变，可证明反应已达到平衡状态，D正确； 故选B。 【小问3详解】 达到平衡时1-己烯的转化率为50%，则参与反应的1-己烯物质的量为；正庚醛的选择性为80%，则生成的正庚醛物质的量为；生成的2-甲基己醛物质的量为；根据反应方程式，消耗的和CO均为0.5mol；平衡时，1-己烯、、CO的物质的量均为；平衡时气体的总物质的量为；恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，初始总物质的量为3mol，对应压强为，则平衡时总压强为；平衡时1-己烯、、CO的分压均为，正庚醛的分压为；该温度下，合成正庚醛反应的平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025级高二上学期10月月考 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1    C-12    O-16    N-14    S-32    Fe-56    Ti-48 一、选择题：本题共14题，每题3分，共42分。在每个小题的四个选项中只有一项是符合题目要求的。 1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是 A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物 C. 古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3 2. 工业上合成甲醇的反应为：，在恒温、恒容密闭容器中充入等物质的量的气体和气体，下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 A. B. 混合气体中体积分数不变时 C. 比值不变时 D. 容器内气体的平均摩尔质量不变时 3. 科研人员研究发现：(甲醛)与在羟基磷灰石()表面氧化生成、，其反应历程如图(图中只画出了的部分结构)。下列说法错误的是 A. 用能高效去除甲醛，符合绿色化学理念 B. 若反应中用，产物和均含 C. 做催化剂，能提高与的反应速率 D. 在反应中，键和键均发生断裂 4. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于某恒容密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H，该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)变化的曲线如图所示，下列说法错误的是 A. 平衡常数：Ka<Kb<Kc B. 该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能 C. 压强：pa<pb<pc D. 若△H的值不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡 5. 下列说法中错误的是 A. 凡是放热且熵增加的反应，易自发进行 B. 对于同一物质在不同状态时的熵值：气态>液态>固态 C. 平衡常数K值越大，则可逆反应进行得越完全，反应物的转化率越大 D. 凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞 6. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．推动活塞探究压强对平衡的影响 D．验证FeCl3对H2O2分解的催化作用 A. A B. B C. C D. D 7. NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05NA B. 密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA C. 由N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol，可知在相同条件下2molN2与6molH2反应放出的热量184.4kJ/mol D. 某电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，当有5.6gFe溶解时电路中有0.2mole-通过 8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 实验室制氯气时，常用排饱和食盐水的方法除去中的HCl B. 在工业合成氨过程中采用的合成温度一般为400~500℃ C. 工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 D. 向重铬酸钾()溶液中滴加少量NaOH溶液，溶液颜色由橙色变为黄色 9. 向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应：，该反应的正反应速率随着时间变化的示意图如图所示。 下列说法正确的是 A. d点：v(正)>v(逆) B. 该反应的 C. c点时的转化率最大 D. a、b、c、d四点对应的压强： 10. 恒压时，和在起始物质的量时发生反应：，测得不同温度下的平衡转化率见图。有关说法正确的是 A. 若a点使用了催化剂，则b点未使用催化剂 B. 该反应的逆反应吸热 C. 若将起始和变为原来的一半，图象发生改变 D. 时，平衡常数 11. 加热N2O5时，发生以下两个分解反应： ①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2， 在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到T ℃达到化学平衡时O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则在该温度下反应①的化学平衡常数为 A. 8.5 B. 9.6 C. 10.2 D. 10.7 12. 在557℃密闭容器中进行反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。若CO起始浓度为2.0 mol·L-1，水蒸气起始浓度为3.0 mol·L-1，达到平衡后，测得CO2浓度为1.2 mol·L-1，下列说法错误的是 A. 该反应达到平衡状态时，CO的转化率为60％ B. 557℃时，该反应的平衡常数K=1 C. 反应达到平衡时，再充入1.0molCO和1.5 molH2O(g)，达到新的平衡时，CO2体积分数与原平衡相同 D. 若以1.0mol/LCO(g)，1.5mol/LH2O(g)，0.5mol/LCO2(g)，0.5mol/LH2(g)为起始浓度，平衡逆向进行 13. 在铜催化作用下甲醇无氧脱氢生产甲醛有两种可能路径，反应机理如下图所示（*表示吸附在催化剂表面，TS表示过渡态）。下列说法正确的是 A. 路径1决速步骤为 B. 路径2是甲醇脱氢制甲醛的主要路径 C. 键的键能为 D. 甲醇中的键比键易断裂 14. 乙醇一水催化重整可获得。发生的主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 在恒压、按通入，若仅考虑上述反应I、Ⅱ，平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 的选择性，的选择性类似。 下列说法错误的是 A. 图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化 B. 60℃，若气体密度不变，说明体系已达平衡 C. 500℃、条件下，的平衡产率为80%，则的平衡转化率为90% D. 一定温度下，加入，能提高平衡时的产率 二、非选择题：共4题，共58分 15. 化学反应速率与化学平衡的移动。 Ⅰ．用酸性KMnO4和H2C2O4反应研究影响反应速率的因素。某实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，反应速率如图： （1）写出KMnO4和H2C2O4反应的离子方程式__________，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是：__________；t2以后速率减慢的原因是________________。 Ⅱ．结合探究影响化学平衡移动的因素实验。填写下列空白： （2）往2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中加入5滴6 mol/L NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色，原因是K2Cr2O7溶液中存在平衡体系：__________（用离子方程式表示），该反应的平衡常数的表达式为__________。 （3）在CuCl2溶液中存在如下平衡： 。取少量CuCl2溶液于一支试管中，加热。现象为：________________。下列操作可以使CuCl2溶液由黄绿色变为蓝绿色的是__________。 A. 加入适量NaCl固体 B. 加AgNO3溶液 C. 增大压强  D. 加催化剂 （4）利用现代手持技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，传感器测定出针筒内气体压强变化如图所示。 B、E两点对应的正反应速率大小为vB__________vE（请填“>”、“<”或”=”），E、F、G、H四点时对应气体的平均相对分子质量最大的点为__________。 16. 钛白粉（纳米级TiO2）广泛用作功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料，是白色颜料中着色力最强的一种，具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3、MgO）为原料制备高纯度钛白粉，同时得到绿矾的工艺流程如图1。 已知：常温下，稀硫酸几乎与FeTiO3不反应。 （1）稀硫酸浸出的目的是__________。 （2）图2、图3分别为不同固液比、温度下滤渣与热浓硫酸反应时的Ti浸出率，据图分析，最适合的固液比和温度分别是______和________，原因为__________。 （3）若用浓硫酸浸出后Ti元素的存在形式为TiO2+，则浓硫酸与FeTiO3反应的化学方程式为__________。 （4）“一系列操作”得到的绿矾先用稀钛液洗涤，再用冰水洗涤的目的是__________，过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、__________。 （5）若取10 kg钛铁矿（FeTiO3的质量分数为95%，）经过上述流程（钛元素在整个流程中损失率为5%），则可制得钛白粉固体的质量为__________kg。 17. 近日，我国科学家在光催化下实现了常温氢气异裂，并在光催化剂上利用太阳光实现二氧化碳加氢制乙烷，选择性达90%。 主反应： 副反应： 回答下列问题： （1）“氢气异裂”如图所示。 在表面断裂氢气键需要___________(填“放出”或“吸收”)能量，形成的粒子是___________(填离子符号)，的作用是___________(从能量角度分析)。 （2）标准摩尔生成焓指在标准状态(通常为298.15 K，100 kPa)下，由最稳定单质化合生成1摩尔该化合物时的焓变(能量变化)，符号为，单位为，最稳定单质的标准摩尔生成焓为。、的分别为 、 。 ①根据上述反应焓变以及标准摩尔生成焓计算的___________。 ② ___________。 （3）在催化剂作用下，向恒容密闭容器中投入适当和，测得乙烷的选择性[乙烷的选择性]随温度变化关系如图所示。解释温度为K时乙烷的选择性达到“峰值”的原因：___________。 （4）某温度下，向反应器中充入2 mol 和7 mol ，只发生上述主反应、副反应。达到平衡时，的转化率为50%，乙烯为0.1 mol，则放出的热量为___________kJ。 18. CO2的过度排放会造成另一种“大气污染”——温室效应。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。 （1）高炉炼铁会排放大量的CO2和烟尘，必须进行严格的控制。已知：  ，若在恒温恒容密闭容器中发生该反应，当达到平衡后，充入CO2，则达到新平衡后CO的体积分数______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）科学家积极探索新技术利用CO2合成低碳烯烃：  ，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图所示，请回答。 ①上述由CO2合成的反应在._____（填“高温”或“低温”）下自发进行，理由是_____。 ②在容积为1 L的恒容密闭容器中，充入3 mol H2和1 mol CO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法错误的是_____（填字母）。 A.平衡常数大小： B. 催化剂在时催化效率最高，所以该反应只能选在进行 C. 图中M点时，乙烯（）的体积分数约为7.7% D. 压强不变时可证明化学反应已达到平衡状态 （3）某温度下，向恒容密闭容器中加入某催化剂和1 mol CO、1 mol H2和1 mol 1-己烯气体发生反应：、，初始压强为120 kPa，达到平衡时1-己烯的转化率为50%，正庚醛的选择性为80%[正庚醛的选择性]，生成的2-甲基己醛的物质的量为__________mol，则该温度下，合成正庚醛反应的__________kPa-2（已知：Kp为用分压替代浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $