精品解析:河北石家庄市部分学校2026-2027学年高二上学期第一次月考测评 化学试题
2026-10-19
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内容正文:
高二化学测评
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容: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 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 食物的腐败 B. 工业制硫酸 C. 铁锅生锈 D. 橡胶老化
【答案】B
【解析】
【详解】A.食物腐败会使食物变质,增大其反应速率会加快食物变质,缩短食物的保存时间,对人类无益,A错误;
B.工业制硫酸时,增大有关反应的速率能缩短生产所需的时间,提高生产效率,对人类有益,B正确;
C.铁锅生锈会使铁锅受到腐蚀,增大其反应速率会加快铁锅的损坏,缩短铁锅的使用寿命,对人类无益,C错误;
D.橡胶老化会使橡胶的性能下降,增大其反应速率会加快橡胶老化,缩短橡胶制品的使用寿命,对人类无益,D错误;
故选B。
2. 下列图标中,中和反应反应热的测定实验不涉及的是
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该图标为试管加热警示标志,中和反应反应热测定实验不涉及该标志,A正确;
B.该图标为通风标志,中和反应反应热测定实验涉及该标志,B错误;
C.该图标为烫伤警示标志,中和反应为放热反应,反应后体系温度升高,存在烫伤风险,涉及该标志,C错误;
D.该图标为佩戴防护手套的指令标志,实验中接触腐蚀性试剂需佩戴手套,涉及该标志,D错误;
故选A。
3. 下列关于以和为原料合成氨的反应的说法中正确的是
A. 该反应为放热反应,因此工业上应控制该反应在低温环境下进行
B. 该反应为熵减的反应,工业上为了提高产率,反应压强越大越好
C. 工业上不仅要考虑该反应的特点,还需要综合考虑设备条件和经济成本等因素
D. 工业上该反应普遍使用的催化剂是铁触媒,它能有效地提高反应物的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应虽为放热反应,低温有利于平衡正向移动,但低温会大幅降低反应速率,且所用铁触媒的适宜活性温度约为500℃,工业上不选择低温环境进行反应,A错误;
B.合成氨是气体分子数减少的熵减反应,高压有利于平衡正向移动提高产率,但压强过高会大幅提升设备承压要求和生产成本,并非压强越大越好,B错误;
C.工业生产不能仅依据反应本身的热力学、动力学特点确定条件,还需要综合考虑设备条件、经济成本等多方面因素,C正确;
D.催化剂仅能改变反应速率、缩短达到平衡的时间,不影响化学平衡状态,不能提高反应物的平衡转化率,D错误;
故选C。
4. 相同条件下,两份质量相等的甲烷与足量的氧气充分反应,分别生成水蒸气(反应①)和液态水(反应②)。下列说法正确的是
A. 反应①放出的热量更多
B. 反应②放出的热量更多
C. 反应①、②放出的热量一样多
D. 无法比较反应①、②放出热量的多少
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①生成气态水,反应②生成液态水,等质量的气态水能量高于液态水,生成物总能量更高,放热反应中放出热量等于反应物总能量与生成物总能量的差值,因此反应①放出热量更少,故选B。
5. 已知:工业上制备高纯硅的热化学方程式为,中含有2 mol Si—Si键。下列说法正确的是
A. 该反应的熵变
B. 高温条件有利于该反应自发进行
C. 若表示键能,则
D. 当该反应的时,该反应立即停止
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应前气体总物质的量为2 mol,反应后气体总物质的量为3 mol,混乱度增大,故,A错误;
B.反应自发的判据为,该反应、,温度越高越容易满足,故高温有利于反应自发进行,B正确;
C.焓变反应物总键能生成物总键能,代入数据得,选项中式子符号相反,C错误;
D.时反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,为动态平衡,反应并未停止,D错误;
故选B。
6. 在相同条件下,金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 1 mol金刚石(s)完全燃烧时放出的能量为395.4 kJ·mol-1
B. 表示石墨燃烧热的热化学方程式:
C. 在该反应条件下,1 mol石墨(s)转化为1 mol金刚石(s),需要吸收1.9 kJ的能量
D. 相同条件下,金刚石比石墨更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.1 mol金刚石(s)完全燃烧放出能量的单位为,而非,实际放出能量为,A错误;
B.燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成指定氧化物,的指定氧化物为,该反应生成且可燃物系数为2,不符合燃烧热定义,B错误;
C.由盖斯定律可得的,故1 mol石墨转化为1 mol金刚石需要吸收能量,C正确;
D.物质能量越低越稳定,石墨总能量低于金刚石,故石墨比金刚石更稳定,D错误;
故选C。
7. 已知反应。下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】比较反应速率须先统一单位,再按化学计量数化为同一物质表示,数值越大反应越快。
【详解】A.按化学计量数归一,0.9 mol/(L⋅min)÷3=0.30 mol/(L⋅min),小于B项的0.40 mol/(L⋅min),A错误;
B.按化学计量数归一,0.4 mol/(L⋅min)÷1=0.40 mol/(L⋅min),为四项中最大值,B正确;
C.先统一单位:0.005 mol/(L⋅s)×60 s/min=0.30 mol/(L⋅min),再除以2得0.15 mol/(L⋅min),小于B项,C错误;
D.先统一单位:12 mol/(L⋅h)÷60 min/h=0.20 mol/(L⋅min),除以1仍为0.20 mol/(L⋅min),小于B项,D错误;
故答案为B。
8. 下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.热化学方程式必须标注各物质的聚集状态(s、l、g、aq),该选项未标注、、、的聚集状态,A错误;
B.焓变的单位应为,该选项中单位错误,B错误;
C.酸碱中和反应为放热反应,应为负值,且醋酸为弱酸,电离过程吸热,反应放出的热量小于,C错误;
D.水分解生成氢气和氧气为吸热反应,为正值,各物质聚集状态标注正确,焓变单位符合规范,D正确;
故选D。
9. 下列实验设计或装置不能达到实验目的的是
A.探究温度对反应速率的影响
B.测定锌与稀硫酸反应的速率
C.探究固体反应物的接触面积对反应速率的影响
D.验证与水的反应放热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.两组实验除温度不同外,还存在是否添加催化剂的变量,变量不唯一,无法探究温度对反应速率的影响,A符合题意;
B.可通过测定单位时间内生成的体积,或生成一定体积所需的时间测定锌与稀硫酸的反应速率,B不符合题意;
C.两组实验只有碳酸钙固体的接触面积不同,盐酸浓度、体积和碳酸钙质量均相同,可探究固体反应物接触面积对反应速率的影响,C不符合题意;
D.若脱脂棉燃烧,说明与水反应放热使温度达到脱脂棉着火点,同时反应生成助燃,可验证反应放热,D不符合题意;
故选A。
10. 勒夏特列原理在工业生产和科学研究领域有着广泛的应用。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,用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质
B. 打开碳酸饮料时,有气泡产生
C. 建立化学平衡后,缩小容器容积,气体颜色变深
D. 在实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出以提高乙酸转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气与水存在可逆反应,饱和食盐水中浓度高,使平衡逆向移动,降低溶解度,可除去杂质,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.碳酸饮料中存在平衡,打开瓶盖时体系压强减小,平衡向生成的方向移动,因此有气泡产生,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.缩小容器容积时,浓度瞬间增大导致气体颜色变深,虽然平衡会正向移动使浓度有所降低,但浓度增大的影响大于平衡移动的影响,因此颜色变深不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.乙酸乙酯的合成反应为可逆反应,蒸出乙酸乙酯会减小生成物浓度,平衡正向移动,提高乙酸转化率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
11. 已知某密闭容器内进行可逆反应,在不同条件下达到化学平衡状态,C的体积分数[]与温度、压强、反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. B.
C. 该反应为吸热反应 D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.压强均为时,条件下反应先达到平衡,反应速率更快,故,A错误;
B.温度均为时,条件下反应先达到平衡,反应速率更快,故,B错误;
C.压强均为时,温度越高,平衡时越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,C错误;
D.温度均为时,压强越大,平衡时越大,说明增大压强平衡正向移动,故气体计量数关系为,为固体,则,D正确;
故选D。
12. 某研究团队为了探究影响废水中某有机污染物(M)降解速率的因素,进行如下实验:取三份相同的废水,分别在不同温度和pH下进行光催化降解实验,随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该实验使用的光催化剂,在碱性条件下可能会失活
B. 实验①中,100 s时,M的降解速率为
C. 反应进行到100 s时,实验②比实验①的降解速率快
D. 实验①和实验②中,在整个降解过程中,温度对反应速率的影响始终占主导地位
【答案】A
【解析】
【分析】实验①为298K、pH=3,实验②为313K、pH=3,实验③为298K、pH=10,初始时三组体系中M的浓度均为。结合反应速率影响规律,温度升高反应速率加快,相同pH条件下温度更高的实验组M浓度下降更快;相同温度下pH不同则速率受pH影响。首先匹配曲线,实验③为碱性条件,对应M浓度始终接近初始值、几乎无下降的曲线,说明该条件下M几乎不发生降解。实验①和②pH均为3,实验②温度更高,初始降解速率更快,因此初始阶段下降更陡峭的曲线对应实验②,下降稍平缓的曲线对应实验①,所有曲线匹配完成后符合温度、pH对反应速率的影响规律,可用于后续分析。
【详解】A.对比实验①和③,二者温度相同,实验③为碱性条件,M的浓度始终不变,说明有机污染物M未发生降解,故催化剂在碱性条件下可能失活,A正确;
B.是实验①0到100s内的平均降解速率,而100s时的降解速率为瞬时速率,二者不相等,B错误;
C.降解速率可通过对应时刻曲线斜率的绝对值判断,100s时实验②的曲线已接近平缓,斜率绝对值小于实验①的曲线斜率绝对值,故实验②比实验①的降解速率慢,C错误;
D.反应后期实验②中M的浓度接近0,降解速率接近0,低于同时间段实验①的降解速率,说明此时浓度对反应速率的影响占主导,温度并非始终占主导地位,D错误;
故选A。
13. 已知反应,其速率方程为。某兴趣小组测定该反应级数(、、),记录的实验数据如表所示。下列说法正确的是
序
号
反应
速率
①
0.1
0.1
0.1
②
0.2
0.1
0.1
③
0.1
0.4
0.1
④
0.1
0.1
0.2
⑤
0.2
0.2
A.
B.
C. 增大P的浓度,反应速率加快
D. 该反应中不同物质的浓度对反应速率变化程度的影响不同
【答案】D
【解析】
【分析】采用控制变量法对比各组实验数据计算反应级数,对比实验①和②,、保持不变,变为原来的2倍,反应速率变为原来的2倍,代入速率方程得,解得;对比实验①和③,、保持不变,变为原来的4倍,反应速率变为原来的8倍,代入速率方程得,解得;对比实验①和④,、保持不变,变为原来的2倍,反应速率变为原来的0.5倍,代入速率方程得,解得。
【详解】A.,A错误;
B.将代入实验⑤的速率方程,与实验①的速率方程联立约去速率常数后可得,解得,B错误;
C.,反应速率与的浓度成反比,增大的浓度反应速率减慢,C错误;
D.的数值不同,说明不同物质的浓度对反应速率变化程度的影响不同,D正确;
故选D。
14. 已知:可逆反应达到化学平衡时,Z的体积分数[]与温度、压强()的关系如图所示。相同温度下,向恒容容器甲、带可自由移动活塞的容器乙中均投入1 mol X、2 mol Y和适量固体催化剂,在恒温、初始体积均为1 L的条件下进行上述可逆反应。下列说法正确的是
A. 温度升高,该反应的化学平衡常数增大
B. 甲、乙容器达到化学平衡所用的时间:甲乙
C. 甲、乙容器内X的平衡转化率:甲乙
D. 达到平衡时,若继续向甲容器内投入0.5 mol X和1 mol Y,再次达到化学平衡时,X的转化率降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同压强下,温度升高减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,温度升高平衡常数减小,A错误;
B.由图,压强增大增大,则该反应正向气体分子数减小,恒容容器甲中压强随反应进行逐渐降低,恒压容器乙压强始终不变,乙中反应速率更快,达到平衡所用时间甲乙,B错误;
C.乙中压强更大,该反应压强增大时平衡正向移动,的平衡转化率更高,即甲乙,C正确;
D.再向甲中投入和,投料比与初始投料比相同,相当于增大体系压强,平衡正向移动,的转化率升高,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 煤是地球上蕴藏量最多、分布最广泛的化石燃料,通过对煤的深加工可以获得更多的化工原料。回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,发生如下反应:;;。的表达式为________,与、之间的关系为________。
(2)时,在体积为20L的恒温恒容密闭容器中进行反应Ⅰ.,反应过程中各物质的物质的量随时间的变化如表:
t/min
0
3.0
8.0
0
0
10
a
b
0.5
0.5
20
c
4.4
d
d
30
1.0
e
f
f
40
g
h
1.0
1.0
①________,________。
②10~30 min内,用表示的化学反应速率________。
③时,该反应的化学平衡常数________。
(3)若反应Ⅰ在恒温()下进行,某时刻测得、,则此时_________(填“”“”或“”)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 2.0 ②. 4.0 ③. ④. 625
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据化学平衡常数的定义,纯固体不列入平衡常数表达式中,因此反应 的平衡常数 ;已知① ,② ,根据盖斯定律,将①式减去②式可得反应③ ,故其平衡常数 ;
【小问2详解】
①时生成了 ,根据化学方程式可知,消耗的 物质的量为 ,则剩余的物质的量 ; 时剩余 为 ,说明共消耗了 ,相应消耗的 物质的量为 ,则剩余的 物质的量;
② 时消耗了 ,生成 的物质的量为 ;在 内, 的物质的量变化量 ,则用 表示的化学反应速率 ;
③ 后各物质的物质的量不再改变,说明反应已达平衡。平衡时各物质的浓度分别为:,,。该温度下的化学平衡常数 ;
【小问3详解】
该反应的正反应为放热反应(),升高温度平衡逆向移动,因此 T2℃时的平衡常数 ;此时的浓度商 ,说明反应正向未达到平衡,平衡将逆向移动,因此此时的正反应速率小于逆反应速率,即 。
16. 某化学实验小组欲探究不同强弱的酸与碱发生中和反应时,每生成1 mol水时的反应热变化。回答下列问题:
(1)在下列仪器中,能用于中和反应反应热测定实验的有_________(填标号),还缺少的玻璃仪器的名称为_________。
A.分液漏斗 B.温度计 C.烧瓶 D.简易量热计 E.量筒
(2)同学们在相同条件下,用同样的实验仪器和方法进行了三组实验,并计算每生成1 mol水时的反应热,相关实验数据如表所示:
反应物
反应前温
度T1/℃
反应后温
度T2/℃
反应热ΔH/
(kJ·mol−1)
Ⅰ.0.50 mol·L−1稀盐酸25 mL、
0.55 mol·L−1 NaOH溶液25 mL
24.0
27.4
ΔH1
Ⅱ.0.50 mol·L−1 CH3COOH溶液25 mL、
0.55 mol·L−1 NaOH溶液25 mL
24.2
27.2
ΔH2
Ⅲ.0.25 mol·L−1 H2SO4溶液25 mL、
0.3 mol·L−1 Ba(OH)2溶液25 mL
24.1
29.2
ΔH3
①在上述三组实验中,所用的碱均稍过量的原因为________________。
②下列有关该实验的说法错误的是________(填标号)。
A.实验操作要迅速,以减少热量散失
B.量取酸溶液后的量筒可直接用于量取碱溶液
C.实验中必须使用两支温度计
③实验Ⅲ中发生反应的离子方程式为________________________;、、由大到小的关系为________。
④忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则________(结果保留一位小数)。(已知溶液的密度均为,溶液的比热容均为)
【答案】(1) ①. BDE ②. 玻璃搅拌器
(2) ①. 确保酸能完全反应 ②. BC ③. ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
中和热测定实验用到:温度计、简易量热计、量筒,选BDE;
还缺少的玻璃仪器:玻璃搅拌器(用来搅拌,使酸碱充分反应)。
【小问2详解】
①碱稍过量的目的:保证酸完全被中和,减小实验误差,确保酸全部反应,以酸的量来计算生成水的物质的量;
②A.操作迅速,减少热量散失;A正确;
B.量取酸后的量筒直接量碱,酸和碱在量筒内提前反应,造成热量损失,B错误;
C.只需要一支温度计先后测酸、碱、混合液温度,不需要两支;C错误;
故选BC;
③实验Ⅲ是H2SO4和Ba(OH)2反应,离子方程式为:Ba2+ + 2OH- + 2H+ + =BaSO4↓ + 2H2O;
ΔH1:强酸强碱中和;ΔH2:CH3COOH是弱酸,电离吸热,放出热量更少,ΔH更大;ΔH3:除中和生成水放热,还有BaSO4沉淀生成额外放热,放出热量最多,ΔH最小;故ΔH2>ΔH1>ΔH3;
④溶液总质量:m=(25+25)mL × 1g·cm-3=50g;温度变化:ΔT=27.2-24.2=3.0℃;放出热量:Q=cmΔT=4.18J·g-1·℃-1 × 50g × 3.0℃=627J=0.627kJ;n(H2O)=0.025L × 0.50mol·L-1=0.0125mol;每生成1mol水的焓变:=50.16kJ·mol-1;中和反应放热,ΔH为负:ΔH2=-50.2kJ·mol-1(保留一位小数)。
17. 汽车尾气中含有CO和NO等有害气体,若直接排放会造成大气污染。科学家们研制出三元催化剂,将其安装在汽车尾气管内,利用反应实现尾气无害化处理。某兴趣小组通过查阅文献和设计实验,探究该反应的微观机理和影响化学反应速率的因素。回答下列问题:
Ⅰ.探究影响化学反应速率的因素
该兴趣小组设计如表所示的三组实验,测得不同时刻下CO的浓度如图所示。
编号
催化剂的比表
面积/
平衡
常数
①
80
②
________
S
③
80
(1)第②组实验的反应温度为________(填“”或“”);第②组实验中S________(填“”“”或“”)80.上述三组实验条件下该反应的平衡常数的大小关系为________。
(2)已知部分化学键的键能数据如表:
化学键
1076
945
803
由以上数据可求得NO的键能为_________;写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施:__________________。
(3)第③组实验中,0~2 s内,的生成速率为_________。
Ⅱ.探究该反应的微观机理
该兴趣小组通过查阅文献,总结了该反应的能量历程图和基元反应(如图所示,TS表示过渡态)。
(4)该反应的决速步反应是基元反应_________(填基元反应序号)。
(5)基元反应④的反应历程表达式为_________。
【答案】(1) ①. ②. ③. (或)
(2) ①. 629.1 ②. 降低温度、增大压强(或增大CO与NO的投料比或增大CO的浓度等)
(3)
(4)③ (5)
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,实验①和②最终达到平衡时的浓度相同,说明两者的平衡状态相同,即反应温度相同,故第②组实验的温度为。
实验②比实验①更快达到平衡,说明实验②的反应速率更快;在温度和浓度相同的情况下,催化剂比表面积越大,反应速率越快,故。
实验③达到平衡时的浓度大于实验①和②,说明实验③的反应进行程度较小;由于该反应为放热反应(),升高温度平衡逆向移动,反应物转化率降低,平衡时反应物浓度增大,故。平衡常数仅与温度有关,放热反应温度越高平衡常数越小,因此三组实验的平衡常数大小关系为。
【小问2详解】
根据反应热与键能的关系:。对于反应 ,有 。代入数据得,解得 。
该反应是气体分子数减小的放热反应,为提高的平衡转化率,即使平衡正向移动,可采取的措施有降低温度、增大压强、增大的浓度等。
【小问3详解】
由图1可知,第③组实验在时达到平衡,此时 。则 。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,得 。
【小问4详解】
多步反应中,活化能最大的基元反应决定总反应的速率(即决速步)。由图2能量历程图可知,过渡态对应的能垒(活化能)最大,该步骤发生的反应为 解离为 和 ,对应基元反应③,故决速步为③。
【小问5详解】
由图2可知,在之后,体系中的微粒为 ,最终转化为 。结合已知的基元反应⑤ ,可知剩余的 和 结合生成了 ,故基元反应④的表达式为 。
18. 碳达峰、碳中和是我国社会发展的重大战略之一、CH4还原CO2是实现“双碳”目标的有效途径之一,相关的主要反应如下:
①;
②。
回答下列问题:
(1)反应_________。
(2)在体积恒定的绝热密闭容器内,按一定投料比充入一定体积的CO2和H2,只发生反应②。下列事实说明该反应已达到平衡状态的是_________(填标号)。
A.气体总压强保持不变
B.气体的平均摩尔质量保持不变
C.气体的平均密度保持不变
D.容器内的温度保持不变
E.单位时间内每断裂1 mol H—H,同时生成2 mol H—O
(3)向恒容密闭反应容器中充入等物质的量的气体CH4和CO2,仅发生反应①和反应②,起始时气体总压强为。在催化剂的作用下充分反应后,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
①表示CH4的平衡转化率随温度变化的曲线是_________(填“甲”或“乙”)。
②反应中加入催化剂,能_________(填“增大”或“减小”,下同)活化能,_________单位体积内活化分子的数目,_________(填“增加”或“减少”)有效碰撞的次数。
③从图中可得,当温度较高时,CH4和CO2的平衡转化率趋近相等,原因可能为__________________。
④图中N点的_________(填“”“”或“”)。
⑤800 K下,反应①用平衡压强表示的平衡常数_________(用含的式子表示)。
[已知的,为组分的分压]
【答案】(1)
(2)AD (3) ①. 乙 ②. 减小 ③. 增大 ④. 增加 ⑤. 温度较高时,以反应①为主 ⑥. ⑦. 或
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应可由反应①反应②得到,;
【小问2详解】
该容器是体积恒定的绝热密闭容器,反应②是气体分子数不变的吸热反应。
A.绝热体系,反应吸热,温度改变,气体总压强随温度变化,压强不变说明达到平衡,A符合题意;
B.反应前后气体总质量、总物质的量都不变,平均摩尔质量始终不变,不能判断平衡,B不符合题意;
C.恒容,气体总质量不变,密度始终不变,不能判断平衡,C不符合题意;
D.绝热容器,温度不变,说明吸放热速率相等,反应达到平衡,D符合题意;
E.断裂H-H与生成H-O都代表正向反应,无法判断正逆速率相等,E不符合题意;
故选AD;
【小问3详解】
①反应①消耗等物质的量的和,反应②只消耗,相同温度下,消耗总量更多,平衡转化率更大,所以曲线乙代表的平衡转化率;
②催化剂可以减小反应的活化能,活化能降低会使单位体积内活化分子数目增大,活化分子有效碰撞的次数增加,从而加快反应速率;
③温度较高时,反应①的速率显著加快,体系中以反应①为主,反应①中与按照消耗,二者转化量接近,所以平衡转化率趋近相等;
④N点在曲线下方,此时转化率未达到该温度下的平衡转化率,反应仍正向进行,正反应速率大于逆反应速率,所以;
⑤设起始、均为,起始总压为,转化率20%,则反应①消耗、消耗,生成、,总转化率40%,总共消耗,则反应②消耗,同步消耗,生成、,平衡时,,,,,总物质的量为,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,平衡总压,计算各物质分压:,,,,代入反应①的压强平衡常数表达式,得到(或)。
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高二化学测评
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容: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 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 食物的腐败 B. 工业制硫酸 C. 铁锅生锈 D. 橡胶老化
2. 下列图标中,中和反应反应热的测定实验不涉及的是
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
3. 下列关于以和为原料合成氨的反应的说法中正确的是
A. 该反应为放热反应,因此工业上应控制该反应在低温环境下进行
B. 该反应为熵减的反应,工业上为了提高产率,反应压强越大越好
C. 工业上不仅要考虑该反应的特点,还需要综合考虑设备条件和经济成本等因素
D. 工业上该反应普遍使用的催化剂是铁触媒,它能有效地提高反应物的平衡转化率
4. 相同条件下,两份质量相等的甲烷与足量的氧气充分反应,分别生成水蒸气(反应①)和液态水(反应②)。下列说法正确的是
A. 反应①放出的热量更多
B. 反应②放出的热量更多
C. 反应①、②放出的热量一样多
D. 无法比较反应①、②放出热量的多少
5. 已知:工业上制备高纯硅的热化学方程式为,中含有2 mol Si—Si键。下列说法正确的是
A. 该反应的熵变
B. 高温条件有利于该反应自发进行
C. 若表示键能,则
D. 当该反应的时,该反应立即停止
6. 在相同条件下,金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 1 mol金刚石(s)完全燃烧时放出的能量为395.4 kJ·mol-1
B. 表示石墨燃烧热的热化学方程式:
C. 在该反应条件下,1 mol石墨(s)转化为1 mol金刚石(s),需要吸收1.9 kJ的能量
D. 相同条件下,金刚石比石墨更稳定
7. 已知反应。下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
8. 下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
9. 下列实验设计或装置不能达到实验目的的是
A.探究温度对反应速率的影响
B.测定锌与稀硫酸反应的速率
C.探究固体反应物的接触面积对反应速率的影响
D.验证与水的反应放热
A. A B. B C. C D. D
10. 勒夏特列原理在工业生产和科学研究领域有着广泛的应用。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,用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质
B. 打开碳酸饮料时,有气泡产生
C. 建立化学平衡后,缩小容器容积,气体颜色变深
D. 在实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出以提高乙酸转化率
11. 已知某密闭容器内进行可逆反应,在不同条件下达到化学平衡状态,C的体积分数[]与温度、压强、反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. B.
C. 该反应为吸热反应 D.
12. 某研究团队为了探究影响废水中某有机污染物(M)降解速率的因素,进行如下实验:取三份相同的废水,分别在不同温度和pH下进行光催化降解实验,随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该实验使用的光催化剂,在碱性条件下可能会失活
B. 实验①中,100 s时,M的降解速率为
C. 反应进行到100 s时,实验②比实验①的降解速率快
D. 实验①和实验②中,在整个降解过程中,温度对反应速率的影响始终占主导地位
13. 已知反应,其速率方程为。某兴趣小组测定该反应级数(、、),记录的实验数据如表所示。下列说法正确的是
序
号
反应
速率
①
0.1
0.1
0.1
②
0.2
0.1
0.1
③
0.1
0.4
0.1
④
0.1
0.1
0.2
⑤
0.2
0.2
A.
B.
C. 增大P的浓度,反应速率加快
D. 该反应中不同物质的浓度对反应速率变化程度的影响不同
14. 已知:可逆反应达到化学平衡时,Z的体积分数[]与温度、压强()的关系如图所示。相同温度下,向恒容容器甲、带可自由移动活塞的容器乙中均投入1 mol X、2 mol Y和适量固体催化剂,在恒温、初始体积均为1 L的条件下进行上述可逆反应。下列说法正确的是
A. 温度升高,该反应的化学平衡常数增大
B. 甲、乙容器达到化学平衡所用的时间:甲乙
C. 甲、乙容器内X的平衡转化率:甲乙
D. 达到平衡时,若继续向甲容器内投入0.5 mol X和1 mol Y,再次达到化学平衡时,X的转化率降低
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 煤是地球上蕴藏量最多、分布最广泛的化石燃料,通过对煤的深加工可以获得更多的化工原料。回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,发生如下反应:;;。的表达式为________,与、之间的关系为________。
(2)时,在体积为20L的恒温恒容密闭容器中进行反应Ⅰ.,反应过程中各物质的物质的量随时间的变化如表:
t/min
0
3.0
8.0
0
0
10
a
b
0.5
0.5
20
c
4.4
d
d
30
1.0
e
f
f
40
g
h
1.0
1.0
①________,________。
②10~30 min内,用表示的化学反应速率________。
③时,该反应的化学平衡常数________。
(3)若反应Ⅰ在恒温()下进行,某时刻测得、,则此时_________(填“”“”或“”)。
16. 某化学实验小组欲探究不同强弱的酸与碱发生中和反应时,每生成1 mol水时的反应热变化。回答下列问题:
(1)在下列仪器中,能用于中和反应反应热测定实验的有_________(填标号),还缺少的玻璃仪器的名称为_________。
A.分液漏斗 B.温度计 C.烧瓶 D.简易量热计 E.量筒
(2)同学们在相同条件下,用同样的实验仪器和方法进行了三组实验,并计算每生成1 mol水时的反应热,相关实验数据如表所示:
反应物
反应前温
度T1/℃
反应后温
度T2/℃
反应热ΔH/
(kJ·mol−1)
Ⅰ.0.50 mol·L−1稀盐酸25 mL、
0.55 mol·L−1 NaOH溶液25 mL
24.0
27.4
ΔH1
Ⅱ.0.50 mol·L−1 CH3COOH溶液25 mL、
0.55 mol·L−1 NaOH溶液25 mL
24.2
27.2
ΔH2
Ⅲ.0.25 mol·L−1 H2SO4溶液25 mL、
0.3 mol·L−1 Ba(OH)2溶液25 mL
24.1
29.2
ΔH3
①在上述三组实验中,所用的碱均稍过量的原因为________________。
②下列有关该实验的说法错误的是________(填标号)。
A.实验操作要迅速,以减少热量散失
B.量取酸溶液后的量筒可直接用于量取碱溶液
C.实验中必须使用两支温度计
③实验Ⅲ中发生反应的离子方程式为________________________;、、由大到小的关系为________。
④忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则________(结果保留一位小数)。(已知溶液的密度均为,溶液的比热容均为)
17. 汽车尾气中含有CO和NO等有害气体,若直接排放会造成大气污染。科学家们研制出三元催化剂,将其安装在汽车尾气管内,利用反应实现尾气无害化处理。某兴趣小组通过查阅文献和设计实验,探究该反应的微观机理和影响化学反应速率的因素。回答下列问题:
Ⅰ.探究影响化学反应速率的因素
该兴趣小组设计如表所示的三组实验,测得不同时刻下CO的浓度如图所示。
编号
催化剂的比表
面积/
平衡
常数
①
80
②
________
S
③
80
(1)第②组实验的反应温度为________(填“”或“”);第②组实验中S________(填“”“”或“”)80.上述三组实验条件下该反应的平衡常数的大小关系为________。
(2)已知部分化学键的键能数据如表:
化学键
1076
945
803
由以上数据可求得NO的键能为_________;写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施:__________________。
(3)第③组实验中,0~2 s内,的生成速率为_________。
Ⅱ.探究该反应的微观机理
该兴趣小组通过查阅文献,总结了该反应的能量历程图和基元反应(如图所示,TS表示过渡态)。
(4)该反应的决速步反应是基元反应_________(填基元反应序号)。
(5)基元反应④的反应历程表达式为_________。
18. 碳达峰、碳中和是我国社会发展的重大战略之一、CH4还原CO2是实现“双碳”目标的有效途径之一,相关的主要反应如下:
①;
②。
回答下列问题:
(1)反应_________。
(2)在体积恒定的绝热密闭容器内,按一定投料比充入一定体积的CO2和H2,只发生反应②。下列事实说明该反应已达到平衡状态的是_________(填标号)。
A.气体总压强保持不变
B.气体的平均摩尔质量保持不变
C.气体的平均密度保持不变
D.容器内的温度保持不变
E.单位时间内每断裂1 mol H—H,同时生成2 mol H—O
(3)向恒容密闭反应容器中充入等物质的量的气体CH4和CO2,仅发生反应①和反应②,起始时气体总压强为。在催化剂的作用下充分反应后,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
①表示CH4的平衡转化率随温度变化的曲线是_________(填“甲”或“乙”)。
②反应中加入催化剂,能_________(填“增大”或“减小”,下同)活化能,_________单位体积内活化分子的数目,_________(填“增加”或“减少”)有效碰撞的次数。
③从图中可得,当温度较高时,CH4和CO2的平衡转化率趋近相等,原因可能为__________________。
④图中N点的_________(填“”“”或“”)。
⑤800 K下,反应①用平衡压强表示的平衡常数_________(用含的式子表示)。
[已知的,为组分的分压]
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