精品解析：湖南长沙市南雅中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题

化学10月限时训练试题卷 时量：75分钟 总分：100分 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…项是符合题目要求的)。 1. 化学与科技、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 合成氨工业中常采用400~500有利于催化剂发挥活性 B. 可用醋酸除去锅炉水垢因为其酸性强于碳酸 C. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 D. 高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变 2. 下列关于电解质强弱及非电解质的组合完全正确的是 选项 A B C D 强电解质 NaCl H2SO4 CaCO3 NH3·H2O 弱电解质 HF BaSO4 HClO CH3COOH 非电解质 Cl2 蔗糖 C2H5OH SO2 A. A B. B C. C D. D 3. 在合成氨工业中，原料气(、及少量CO、的混合气体)在进入合成塔前需要用铜氨溶液处理： 。吸收CO后的铜氨溶液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，可循环使用。铜氨溶液再生的适宜条件是 A. 高温高压 B. 高温低压 C. 低温低压 D. 低温高压 4. 下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0， 则金刚石比石墨稳定 B. 已知  ， ，则 C. 已知ΔH=-92.4kJ/mol， 则 1mol 与3mol 在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ 的热量 D. 已知 的燃烧热是890.3kJ/ mol，则表示 的燃烧热的热化学方程式为： ΔH=-890.3kJ/mol 5. 关于如图所示各装置的叙述正确的是 A. 图1是化学能转变为电能的装置，总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B. 图2CH4-O2碱性燃料电池电子由a电极经NaOH溶液流向b电极 C. 图3装置可在铁件表面镀铜，CuSO4溶液浓度不变 D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连，以防止被海水腐蚀 6. 甲醇在 Pd(Ⅲ)表面发生解离的反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的决速步为  B. Pd(III)为固体催化剂，可以提高甲醇的平衡转化率 C.    ΔH<0 D. 过渡态2物质比过渡态1物质稳定 7. 某温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，下列说法中不正确的是 A. 达到平衡时，A的转化率为 B. 图中两曲线相交时，A的消耗速率大于A的生成速率 C. 该温度下反应的平衡常数为 D. 内，D的平均反应速率为 8. 研究发现多种植物中富含草酸，尤以菠菜、苋菜、甜菜、芋头等植物含量最高。草酸 ()是一种常见的二元弱酸，在水溶液中存在电离平衡。下列有关说法不正确的是 A.  在水溶液中存在电离平衡：  B. 在 溶液中， 等于  C. 向溶液加入 NaOH固体，电离平衡向右移动，pH增大 D. 将 溶液加水稀释，溶液中的n(H⁺)增大 9. 用下列装置或操作进行相应实验，能达到实验目的的是 A.验证平衡移动原理 B.验证牺牲阳极法 C.制备 Fe(OH)2并能较长时间不变色 D.完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验 A. A  B. B  C. C  D. D 10. 室温下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是 A. 溶液H⁺浓度比较： b>a>c B. 醋酸电离度比较： b>a>c C. 醋酸的电离平衡常数比较：c>b>a D. b点到c点过程中： 变小 11. 下列对事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A 装有 的密闭烧瓶冷却后颜色变浅  转化为 的反应放热 B 锌片与稀硫酸反应过程中滴加几滴 溶液，溶液中产生气泡的速率加快  是反应的催化剂 C 工业上采用高压条件下合成氨 增大压强可增大活化分子百分数 D  ΔH>0，升温利于HI分解 升高温度，v正加快，v逆减慢 A. A  B. B  C. C  D. D 12. 如图所示的新型电池可以处理含CN⁻的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法错误的是 A. 电子由a极经导线流向b极 B. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 C. a极的电极反应式为  D. 若以饱和食盐水代替海水进行实验，处理废水中0.2mol 的同时，可除去1mol的NaCl 13. 某容器中只发生反应：由下列图像得出的结论不正确的是 A. 密闭容器中反应达到平衡，t₁时改变某一条件有如图甲所示变化，则改变的条件可能是加入催化剂 B. 恒容密闭容器中通入一定量的X和Y，反应相同时间，X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的ΔH<0 C. 其他条件相同，改变起始时X的物质的量，平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时 Y 的转化率：C<A<B D. 其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示，则a+b<c 14. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 ①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7 kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ/mol 在密闭容器中，1.01×105Pa，n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，CO2平衡转化率，在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是 A. 反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-205.9 kJ/mol B. CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃ D. 450℃时，提高值或延长反应时间，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 二、非选择题(本题共4小题，共58分)。 15. 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式，研究化学反应中的能量变化，可以帮助我们深刻地认识化学反应，更好地为生产和生活服务，请根据所学知识回答下面问题： （1）能量变化符合如下所示图像的化学反应是________(填序号)。 ①火药爆炸 ② 与 晶体反应 ③碳酸钙分解 ④干冰升华 （2）已知反应 中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H   436 343 1076 465 413 该反应的ΔH =          。 A. +99  B. -99  C. +121  D. -121 （3）下图为以 、 为原料生产尿素 的能量变化示意图，写出该过程中决速步骤的热化学方程式____________________________________° （4）某实验小组利用如图装置测量化学反应的热量变化，开展了以下实验活动。步骤如下：①用量筒量取40.0mL 0.50盐酸，倒入量热计的内筒，塞好橡胶塞。②用注射器吸取40.0mL 0.55NaOH溶液。③将注射器插在量热计的橡胶塞上，快速将NaOH溶液全部注入量热计中。回答下列问题： ①图中装置还缺少的实验仪器是______________。 ②搅拌磁子的中心是一粒磁铁，磁铁表面被聚四氟乙烯包覆，该实验中聚四氟乙烯包覆能不能换成铝制外壳包覆，原因是__________________________________________________。 ③该实验小组利用如图装置做实验测得反应热ΔH偏大，可能的原因是______。 A. 测完盐酸的温度直接测碱溶液温度    B. 杯盖未盖严  C. 碱溶液一次性迅速压入 （5）该实验小组进一步测量反应 的反应热 ΔH2 查阅资料：配制 溶液时需加入酸。 实验过程：向少量 溶液中加入 Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在Fe粉与酸的反应，不能直接测得该反应的反应热ΔH2。 实验改进：鉴于以上问题，需要设计科学合理的实验方案。实验小组设计如下方案： 步骤i：向 的 溶液中加入足量铜粉充分反应，并测得该反应热量变化为Q1； 步骤 ii：向 的______________溶液中加入足量铁粉，充分反应，测得该反应的热量变化为Q2。 数据处理：结合步骤i.和步骤 ii所得数据算出 ΔH2。 ①步骤i中发生反应的离子方程式为__________________________________________。 ②步骤 ii中加入的试剂为___________________。 16. 含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色，请回答以下问题： （1）二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步，已知  。 ①以下四种情况反应速率最快的是______。 A．              B． C．            D． ②恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是______。 A．氧气含量不再变化                  B．混合气体密度不发生变化 C．容器内压强不再变化              D．混合气体总物质的量不再变化 （2）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 ①沸腾炉中，黄铁矿进行粉碎处理的目的是___________________________________________。 ②下列说法正确的是______。 A．须采用高温高压的反应条件使 SO2氧化为 SO3 B．进入转化器之前的气流无须净化处理 C．通入过量的空气可以提高黄铁矿和 SO2的转化率 D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 SO3以提高吸收速率 （3）在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，达到平衡时 SO3的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种 2molSO2和 1molO2，第二种 1molSO2和 1molO2，第三种1mol SO2、1molO2和 1mol Ne。 ①压强为50kPa对应的图为_____(填“甲”或“乙”)。 ②曲线a对应的进料组成为第_____种(填“一”、“二”或“三”)。 ③硫酸工业生产中 SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图，由图可知吸收 SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%，适宜温度为_____，而工业生产中一般采用 60℃的可能原因是_________________。 17. 某兴趣小组采用下列两种方法实验验证“ ”为可逆反应。请回答下列问题： （1）直接反应法验证反应为可逆反应 【实验Ⅰ】将 溶液和 溶液(pH=1))等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 ①取上层清液，滴加_____溶液，溶液变成红色，证明生成物有 。 ②取上层清液，滴加 溶液，观察到_____________现象，证明存在 。 仅根据①、②实验现象能否说明该反应为可逆反应?_____(填“能”或“否”)，原因是_____________。 【实验Ⅱ】向少量  Ag粉中加入 溶液(pH=1)，固体完全溶解。结合实验Ⅰ、Ⅱ，可证明， 为可逆反应。 （2）采用如图所示的电化学装置从平衡移动角度进行验证。 ①甲溶液为 溶液时，闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明 与 能反应，此时石墨电极为______(填“正极”或“负极”)，电极反应式为___________。 ②若甲溶液为____时，闭合开关K，Ag电极上固体减少，指针向左偏转，一段时间后指针归零。 由①、②可说明“ ”为可逆反应。 18. CO和NO主要来自汽车尾气，是大气主要污染物之一，这两种物质可以在三元催化器作用下发生反应M： ΔH<0，以有效减少大气中的污染性气体，保护环境。 （1）该反应在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 （2）在密闭容器中充入4mol NO和5mol CO发生反应M，平衡时NO 的体积分数与温度、压强的关系如图1 所示： ①实验测得， ， ( 、为速率常数，与温度有关)。反应在D点达到平衡后，降低温度，同时压缩容器的体积。 i.重新达到平衡后，D点最终可能会到达A~G点中的________点(填字母)： ii. 与 的比值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②E点时，体系压强为8MPa，则此时该反应的分压平衡常数 为________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×该组分物质的量分数) （3）相同条件下，用不同催化剂(甲、乙)催化NO与CO发生反应M，测得相同时间内NO的转化率如图2所示。图中a、b、c、d四点所对应的状态中可能达平衡状态的有_______(填字母)，乙催化剂催化下，400后NO的转化率下降的原因可能是_______________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学10月限时训练试题卷 时量：75分钟 总分：100分 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…项是符合题目要求的)。 1. 化学与科技、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 合成氨工业中常采用400~500有利于催化剂发挥活性 B. 可用醋酸除去锅炉水垢因为其酸性强于碳酸 C. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 D. 高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变 【答案】D 【解析】 【详解】A．合成氨工业所用铁触媒在时活性最高，选择该温度可最大化发挥催化剂作用提高反应速率，A正确； B．锅炉水垢主要成分为，醋酸酸性强于碳酸，可通过强酸制弱酸的反应将转化为可溶性醋酸钙除去，B正确； C．铁锅发生吸氧腐蚀需要和共同参与，清洗后擦干可减少水的附着，能减缓吸氧腐蚀的速率，C正确； D．催化剂只能降低反应的活化能、加快反应速率，无法改变反应物和生成物的总能量差，因此不能改变反应的焓变，D错误； 故选D。 2. 下列关于电解质强弱及非电解质的组合完全正确的是 选项 A B C D 强电解质 NaCl H2SO4 CaCO3 NH3·H2O 弱电解质 HF BaSO4 HClO CH3COOH 非电解质 Cl2 蔗糖 C2H5OH SO2 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．是单质，电解质和非电解质的研究对象均为化合物，故既不属于电解质也不属于非电解质，分类错误，A不符合题意； B．虽难溶于水，但溶于水的部分完全电离，属于强电解质，不属于弱电解质，分类错误，B不符合题意； C．溶于水的部分完全电离，属于强电解质；是弱酸，在水溶液中部分电离，属于弱电解质；在水溶液和熔融状态下均不导电，属于非电解质，分类均正确，C符合题意； D．是弱碱，在水溶液中部分电离，属于弱电解质，不属于强电解质，分类错误，D不符合题意； 答案选C。 3. 在合成氨工业中，原料气(、及少量CO、的混合气体)在进入合成塔前需要用铜氨溶液处理： 。吸收CO后的铜氨溶液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，可循环使用。铜氨溶液再生的适宜条件是 A. 高温高压 B. 高温低压 C. 低温低压 D. 低温高压 【答案】B 【解析】 【详解】该反应正反应为放热反应（），高温可使平衡向吸热的逆向移动；正反应为气体分子数减小的反应，低压可使平衡向气体分子数增大的逆向移动，有利于铜氨溶液再生，故选B。 4. 下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0， 则金刚石比石墨稳定 B. 已知  ， ，则 C. 已知ΔH=-92.4kJ/mol， 则 1mol 与3mol 在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ 的热量 D. 已知 的燃烧热是890.3kJ/ mol，则表示 的燃烧热的热化学方程式为： ΔH=-890.3kJ/mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨转化为金刚石的，为吸热反应，说明金刚石能量高于石墨，能量越低物质越稳定，故石墨比金刚石稳定，A错误； B．等质量的液态甲醇能量低于气态甲醇，两者完全燃烧均放热，气态甲醇燃烧放出的总热量更多。由于放热反应的ΔH为负值，放出热量越多，ΔH的数值越小，因此a < b，B正确； C．合成氨为可逆反应，反应物不能完全转化，与充分反应生成的小于，放出热量小于，C错误； D．燃烧热要求的燃烧产物为液态水，该热化学方程式中为气态，不符合定义，D错误； 故选B。 5. 关于如图所示各装置的叙述正确的是 A. 图1是化学能转变为电能的装置，总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B. 图2CH4-O2碱性燃料电池电子由a电极经NaOH溶液流向b电极 C. 图3装置可在铁件表面镀铜，CuSO4溶液浓度不变 D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连，以防止被海水腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，该装置为化学能转变为电能的装置，金属性强于铜的铁电极为原电池的负极，电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A错误； B．氢氧化钠溶液不能传递电子，电子由a电极经用电器流向b电极，故B错误； C．电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，因此待镀铁件作阴极，铜作阳极，故C错误； D．由外加直流电源的阴极保护法可知，钢管桩与电源的负极相连做电解池的阴极，以防止被海水腐蚀，故D正确； 故选D。 6. 甲醇在 Pd(Ⅲ)表面发生解离的反应机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的决速步为  B. Pd(III)为固体催化剂，可以提高甲醇的平衡转化率 C.    ΔH<0 D. 过渡态2物质比过渡态1物质稳定 【答案】A 【解析】 【详解】A．多步反应的决速步是活化能最大的步骤，第一步反应()的活化能最大，为决速步，A正确； B．催化剂只能改变反应速率，不能使化学平衡发生移动，不能提高甲醇的平衡转化率，B错误； C．由图可知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，则，C错误； D．物质能量越低越稳定，过渡态1的能量低于过渡态2，因此过渡态1物质比过渡态2物质稳定，D错误； 故选A。 7. 某温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，下列说法中不正确的是 A. 达到平衡时，A的转化率为 B. 图中两曲线相交时，A的消耗速率大于A的生成速率 C. 该温度下反应的平衡常数为 D. 内，D的平均反应速率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．达到平衡时，A的转化率为 ，故A正确； B．图中两曲线相交时，反应正向进行，所以A的消耗速率大于A的生成速率，故B正确； C． ，该温度下反应的平衡常数为，故C正确； D．D是固体，不能用D的浓度变化表示反应速率，故D错误； 选D。 8. 研究发现多种植物中富含草酸，尤以菠菜、苋菜、甜菜、芋头等植物含量最高。草酸 ()是一种常见的二元弱酸，在水溶液中存在电离平衡。下列有关说法不正确的是 A.  在水溶液中存在电离平衡：  B. 在 溶液中， 等于  C. 向溶液加入 NaOH固体，电离平衡向右移动，pH增大 D. 将 溶液加水稀释，溶液中的n(H⁺)增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．为二元弱酸，分步电离，第一步电离方程式为，A正确； B．分步电离，且第一步电离程度远大于第二步，来自两步电离及水的电离，仅来自第二步微弱电离，故远大于，B错误； C．向溶液中加入固体，与反应使减小，电离平衡向右移动，降低，则pH增大，C正确； D．将溶液加水稀释，弱电解质电离平衡正向移动，电离出的物质的量增大，故增大，D正确； 故选B。 9. 用下列装置或操作进行相应实验，能达到实验目的的是 A.验证平衡移动原理 B.验证牺牲阳极法 C.制备 Fe(OH)2并能较长时间不变色 D.完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验 A. A  B. B  C. C  D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应前后气体分子数相等，加压平衡不移动，气体颜色加深是由于体积减小导致浓度增大，无法验证平衡移动原理，A错误； B．若直接向溶液中滴加铁氰化钾溶液，铁氰化钾可能会与电极Fe反应生成Fe2+，无法验证铁是否被保护，正确操作应取铁电极附近溶液进行检测，B错误； C．装置 C 为电解池，其中 Fe 连接电源负极为阴极，无法发生氧化反应生成（亚铁离子），无法制备Fe(OH)2，C错误； D．可通过秒表测定反应时间，通过注射器读取生成氢气的体积，进而计算稀硫酸与锌的反应速率，能达到实验目的，D正确； 故答案选D。 10. 室温下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是 A. 溶液H⁺浓度比较： b>a>c B. 醋酸电离度比较： b>a>c C. 醋酸的电离平衡常数比较：c>b>a D. b点到c点过程中： 变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．醋酸溶液的导电能力与离子浓度正相关，由图可知导电能力，因此浓度为，A正确； B．弱电解质符合“越稀越电离”的规律，加水量，因此电离度为，B错误； C．电离平衡常数仅与温度有关，室温下温度不变，故、、三点醋酸的电离平衡常数相等，C错误； D．点到点过程温度不变，电离常数不变，因此，到过程减小，故该比值变大，D错误； 故答案选A。 11. 下列对事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A 装有 的密闭烧瓶冷却后颜色变浅  转化为 的反应放热 B 锌片与稀硫酸反应过程中滴加几滴 溶液，溶液中产生气泡的速率加快  是反应的催化剂 C 工业上采用高压条件下合成氨 增大压强可增大活化分子百分数 D  ΔH>0，升温利于HI分解 升高温度，v正加快，v逆减慢 A. A  B. B  C. C  D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．冷却后烧瓶颜色变浅，说明浓度降低，平衡正向移动，根据勒夏特列原理，降低温度平衡向放热方向移动，因此转化为的反应放热，A正确； B．加入后，置换出，二者与稀硫酸形成铜锌原电池加快反应速率，不是反应的催化剂，B错误； C．增大压强仅会提高单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，活化分子百分数仅由温度、催化剂改变，C错误； D．升高温度时，和均会加快，该反应为吸热反应，增大幅度大于，因此平衡正向移动利于分解，D错误； 故选A。 12. 如图所示的新型电池可以处理含CN⁻的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法错误的是 A. 电子由a极经导线流向b极 B. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 C. a极的电极反应式为  D. 若以饱和食盐水代替海水进行实验，处理废水中0.2mol 的同时，可除去1mol的NaCl 【答案】B 【解析】 【分析】简要分析电池结构：a极（负极）：转化为和，反应式为，b极（正极）：H⁺被还原为H2，反应式为，中间的海水室通过离子交换膜实现淡化，据此解答； 【详解】A．a极上转化为和，发生失电子的氧化反应，为负极，b极为正极，原电池中电子由负极经导线流向正极，A正确； B．为达到淡化海水的目的，海水中的阴离子需要向负极a移动，故交换膜Ⅰ为阴离子交换膜；阳离子需要向正极b移动，故交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，B错误； C．碱性条件下，a极失电子生成和，每个共升高5价，2个共失去10个电子，结合电荷、原子守恒配平的电极反应式正确，C正确； D．处理0.2mol 时，转移电子的物质的量为，此时有1mol 移向a极、1mol 移向b极，可除去1mol ，D正确； 故选B。 13. 某容器中只发生反应：由下列图像得出的结论不正确的是 A. 密闭容器中反应达到平衡，t₁时改变某一条件有如图甲所示变化，则改变的条件可能是加入催化剂 B. 恒容密闭容器中通入一定量的X和Y，反应相同时间，X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的ΔH<0 C. 其他条件相同，改变起始时X的物质的量，平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时 Y 的转化率：C<A<B D. 其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示，则a+b<c 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，与图甲变化一致，A正确； B．X转化率的最高点为反应平衡点，平衡后继续升高温度后X转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，，B正确； C．其他条件不变，增大起始时X的物质的量，平衡正向移动，Y的平衡转化率逐渐升高，即平衡时Y的转化率，C错误； D．交叉点为平衡状态，压强增大后，平衡逆向移动，说明逆反应方向气体总分子数更小，故，D正确； 故选C。 14. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 ①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7 kJ/mol ②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ/mol 在密闭容器中，1.01×105Pa，n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，CO2平衡转化率，在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是 A. 反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-205.9 kJ/mol B. CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃ D. 450℃时，提高值或延长反应时间，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7 kJ/mol；②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ/mol，根据盖斯定律，将①-2×②，整理可得反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-247.1 kJ/mol，A错误； B．反应①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的△H＜0，反应②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的△H＞0，升高温度，反应①的化学平衡逆向移动，反应②的化学平衡正向移动，n(CH4)减小，n(CO)增大，故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低，B正确； C．根据图像可知：CO2的实际转化率在350～400℃范围内最高，故反应最佳温度范围为350～400℃，C错误； D．450℃时，提高值，能够使反应①、②的化学平衡正向移动，能使CO2平衡转化率达到X点的值；但延长反应时间，化学平衡不移动，因此不能使CO2平衡转化率达到X点的值，D错误； 故合理选项是B。 二、非选择题(本题共4小题，共58分)。 15. 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式，研究化学反应中的能量变化，可以帮助我们深刻地认识化学反应，更好地为生产和生活服务，请根据所学知识回答下面问题： （1）能量变化符合如下所示图像的化学反应是________(填序号)。 ①火药爆炸 ② 与 晶体反应 ③碳酸钙分解 ④干冰升华 （2）已知反应 中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H   436 343 1076 465 413 该反应的ΔH =          。 A. +99  B. -99  C. +121  D. -121 （3）下图为以 、 为原料生产尿素 的能量变化示意图，写出该过程中决速步骤的热化学方程式____________________________________° （4）某实验小组利用如图装置测量化学反应的热量变化，开展了以下实验活动。步骤如下：①用量筒量取40.0mL 0.50盐酸，倒入量热计的内筒，塞好橡胶塞。②用注射器吸取40.0mL 0.55NaOH溶液。③将注射器插在量热计的橡胶塞上，快速将NaOH溶液全部注入量热计中。回答下列问题： ①图中装置还缺少的实验仪器是______________。 ②搅拌磁子的中心是一粒磁铁，磁铁表面被聚四氟乙烯包覆，该实验中聚四氟乙烯包覆能不能换成铝制外壳包覆，原因是__________________________________________________。 ③该实验小组利用如图装置做实验测得反应热ΔH偏大，可能的原因是______。 A. 测完盐酸的温度直接测碱溶液温度    B. 杯盖未盖严  C. 碱溶液一次性迅速压入 （5）该实验小组进一步测量反应 的反应热 ΔH2 查阅资料：配制 溶液时需加入酸。 实验过程：向少量 溶液中加入 Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在Fe粉与酸的反应，不能直接测得该反应的反应热ΔH2。 实验改进：鉴于以上问题，需要设计科学合理的实验方案。实验小组设计如下方案： 步骤i：向 的 溶液中加入足量铜粉充分反应，并测得该反应热量变化为Q1； 步骤 ii：向 的______________溶液中加入足量铁粉，充分反应，测得该反应的热量变化为Q2。 数据处理：结合步骤i.和步骤 ii所得数据算出 ΔH2。 ①步骤i中发生反应的离子方程式为__________________________________________。 ②步骤 ii中加入的试剂为___________________。 【答案】（1）②③ （2）B （3） （4） ①. 温度计 ②. 不能，铝会和盐酸反应，也能与NaOH溶液反应，产生额外热量干扰实验 ③. AB （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知，生成物的总能量（焓）大于反应物的总能量，说明该反应为吸热反应（）。 ①火药爆炸是剧烈的氧化还原反应，属于放热反应； ②与晶体反应是典型的吸热反应； ③碳酸钙分解需要高温加热，属于吸热反应； ④干冰升华是物质状态的改变，属于物理变化，不是化学反应。 因此，符合题意的化学反应是②③。 【小问2详解】 化学反应的焓变 。反应物包含1个 键和2个 键，其总键能为：；生成物 包含3个 键、1个 键和1个 键，其总键能为。代入计算得。故选B。 【小问3详解】 在多步反应中，活化能越大，反应速率越慢，最慢的一步决定了整个反应的速率（即决速步骤）。由能量变化示意图可知，第二步反应的活化能明显大于第一步反应的活化能，故第二步为决速步骤。该步反应的反应物为，生成物为 和 ，其反应热。。 【小问4详解】 ①测量反应热需要记录反应前后的温度变化，因此图中装置缺少测量温度的仪器，温度计。 ②铝是两性金属，既能与盐酸反应，也能与氢氧化钠溶液反应，且反应过程均会放出热量，这会严重干扰中和热的测定，故不能用铝制外壳包覆。 ③A．测完盐酸直接测碱溶液，温度计上残留的盐酸与碱反应放热，使碱的初始温度偏高，导致计算出的偏小，放出的热量偏小，偏大，符合题意； B．杯盖未盖严会导致热量散失，测得的最高温度偏低，偏小，偏大，符合题意； C．碱溶液一次性迅速压入能有效减少过程中的热量散失，是正确的操作，不会导致 偏大，不符合题意。 故选AB。 【小问5详解】 ①步骤i中向 溶液中加入铜粉，发生氧化还原反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，其离子方程式为 。 ②根据盖斯定律，为了得到目标反应，需要将步骤i引入的和消去。因此步骤ii应设计为铁粉与溶液的置换反应：。将步骤i和步骤ii的化学方程式相加即可得到目标反应，故步骤ii中加入的试剂为溶液。 16. 含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色，请回答以下问题： （1）二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步，已知  。 ①以下四种情况反应速率最快的是______。 A．              B． C．            D． ②恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是______。 A．氧气含量不再变化                  B．混合气体密度不发生变化 C．容器内压强不再变化              D．混合气体总物质的量不再变化 （2）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 ①沸腾炉中，黄铁矿进行粉碎处理的目的是___________________________________________。 ②下列说法正确的是______。 A．须采用高温高压的反应条件使 SO2氧化为 SO3 B．进入转化器之前的气流无须净化处理 C．通入过量的空气可以提高黄铁矿和 SO2的转化率 D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 SO3以提高吸收速率 （3）在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，达到平衡时 SO3的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种 2molSO2和 1molO2，第二种 1molSO2和 1molO2，第三种1mol SO2、1molO2和 1mol Ne。 ①压强为50kPa对应的图为_____(填“甲”或“乙”)。 ②曲线a对应的进料组成为第_____种(填“一”、“二”或“三”)。 ③硫酸工业生产中 SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图，由图可知吸收 SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%，适宜温度为_____，而工业生产中一般采用 60℃的可能原因是_________________。 【答案】（1） ①. B ②. B （2） ①. 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使黄铁矿充分燃烧，提高原料的利用率 ②. C （3） ①. 甲 ②. 三 ③. 40℃ ④. 若温度过低，吸收速率较慢，生产效率低；在 60℃时仍能保持较高的吸收率，且吸收速率较快，同时可以降低冷却所需的能耗，综合经济效益更好 【解析】 【小问1详解】 ① 比较反应速率时，需转化为同一物质的反应速率并统一单位。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，统一换算为 的单位 进行比较： A．； B．； C．，则 ； D．; 综上，B项反应速率最快，故选B。 ②A．氧气含量不再变化，说明各组分浓度不再改变，能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．恒容条件下，混合气体的总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，则混合气体密度不发生变化，不能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．该反应前后气体分子数不同，恒温恒容下，压强不再变化说明气体总物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．该反应前后气体分子数不同，混合气体总物质的量不再变化，能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选B。 【小问2详解】 ①沸腾炉中将黄铁矿粉碎，可以增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使黄铁矿充分燃烧，提高原料的利用率； ②A．该反应常压下转化率已经很高，采用高压会增加设备成本，故常压即可，A错误； B．进入转化器之前的气流必须净化，以防止杂质使催化剂中毒，B错误； C．通入过量的空气，增大反应物浓度，平衡正向移动，可以提高黄铁矿和SO2的转化率，C正确； D．用水或稀硫酸吸收SO3易形成酸雾，阻碍吸收，工业上宜采用98.3%的浓硫酸吸收，D错误； 故选C。 【小问3详解】 ①该反应正向是气体分子数减小的反应。相同温度下，增大压强，平衡正向移动，SO3的体积分数增大。对比图甲和图乙，相同温度下，图甲中SO3的体积分数较小，故图甲对应较低的压强，即50 kPa； ②第一种进料按化学计量数之比投料，平衡时SO3的体积分数最大，对应曲线c；第二种进料中O2过量，平衡时SO3的体积分数比第一种小，对应曲线b；第三种进料中加入了惰性气体Ne，在恒压条件下，相当于增大容器体积，各反应组分的分压减小，平衡逆向移动，SO3 的体积分数最小，对应曲线a。故曲线a对应的进料组成为第三种； ③由图可知，当吸收硫酸浓度为98.3%时，40 ℃对应的SO3吸收率最高，故适宜温度为40 ℃，工业生产中一般采用60 ℃的可能原因是：若温度过低，吸收速率较慢，生产效率低；在60 ℃时仍能保持较高的吸收率，且吸收速率较快，同时可以降低冷却所需的能耗，综合经济效益更好。 17. 某兴趣小组采用下列两种方法实验验证“ ”为可逆反应。请回答下列问题： （1）直接反应法验证反应为可逆反应 【实验Ⅰ】将 溶液和 溶液(pH=1))等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 ①取上层清液，滴加_____溶液，溶液变成红色，证明生成物有 。 ②取上层清液，滴加 溶液，观察到_____________现象，证明存在 。 仅根据①、②实验现象能否说明该反应为可逆反应?_____(填“能”或“否”)，原因是_____________。 【实验Ⅱ】向少量  Ag粉中加入 溶液(pH=1)，固体完全溶解。结合实验Ⅰ、Ⅱ，可证明， 为可逆反应。 （2）采用如图所示的电化学装置从平衡移动角度进行验证。 ①甲溶液为 溶液时，闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明 与 能反应，此时石墨电极为______(填“正极”或“负极”)，电极反应式为___________。 ②若甲溶液为____时，闭合开关K，Ag电极上固体减少，指针向左偏转，一段时间后指针归零。 由①、②可说明“ ”为可逆反应。 【答案】（1） ①. KSCN或硫氰化钾 ②. 产生蓝色沉淀 ③. 否 ④. Fe2+过量，不能说明反应未进行完全，即不能证明该反应为可逆反应 （2） ①. 负极 ②. Fe2+-e⁻=Fe3+ ③. Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液 【解析】 【小问1详解】 ①检验Fe3+常用KSCN溶液，Fe3+与SCN-反应会使溶液变成红色； ②K3[Fe(CN)6]溶液用于检验Fe2+，二者反应会生成特征性的蓝色沉淀；在实验I中，Ag2SO4溶液中Ag+的浓度为0.020 mol/L，而FeSO4溶液中Fe2+的浓度为0.040mol/L；等体积混合时，Fe2+的物质的量大于Ag+，Fe2+过量；因此，仅根据检测到Fe2+存在，不能说明反应未进行完全，即不能证明该反应为可逆反应； 【小问2详解】 ①甲溶液为FeSO4溶液时，Ag电极上析出Ag单质，发生反应：Ag+ + e- = Ag，Ag电极得电子，作正极；石墨电极是负极，Fe2+失去电子生成Fe3+，电极反应式：Fe2+-e- = Fe3+； ②要让Ag电极固体减少（Ag溶解：Ag - e- = Ag+，Ag作负极），指针反向偏转，需要甲溶液含有Fe2(SO4)3（Fe3+溶液）；此时石墨电极为正极：Fe3++e- = Fe2+，总反应是Fe3++Ag Fe2++Ag+，是①中反应的逆方向；原理：①正向原电池，②逆向原电池，都能自发进行，一段时间都达到平衡、电流归零，证明Ag+ + Fe2+Fe3+ + Ag是可逆反应。 18. CO和NO主要来自汽车尾气，是大气主要污染物之一，这两种物质可以在三元催化器作用下发生反应M： ΔH<0，以有效减少大气中的污染性气体，保护环境。 （1）该反应在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 （2）在密闭容器中充入4mol NO和5mol CO发生反应M，平衡时NO 的体积分数与温度、压强的关系如图1 所示： ①实验测得， ， ( 、为速率常数，与温度有关)。反应在D点达到平衡后，降低温度，同时压缩容器的体积。 i.重新达到平衡后，D点最终可能会到达A~G点中的________点(填字母)： ii. 与 的比值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②E点时，体系压强为8MPa，则此时该反应的分压平衡常数 为________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×该组分物质的量分数) （3）相同条件下，用不同催化剂(甲、乙)催化NO与CO发生反应M，测得相同时间内NO的转化率如图2所示。图中a、b、c、d四点所对应的状态中可能达平衡状态的有_______(填字母)，乙催化剂催化下，400后NO的转化率下降的原因可能是_______________________。 【答案】（1） 低温 （2） ①. G ②. 增大 ③. （3） ①. b ②. 此时反应未达平衡，温度升高，催化剂活性降低，化学反应速率减慢，相同时间内的转化率减小 【解析】 【小问1详解】 反应是气体分子数减少的反应，即，已知该反应，根据吉布斯自由能判据时反应才能自发进行，可知该反应在低温下能自发进行； 【小问2详解】 ①i. 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增加，根据图像可知；在D点达到平衡后，降低温度，平衡正向移动，的体积分数减小；同时压缩容器体积，压强增大，平衡正向移动，的体积分数进一步减小，因此最终状态的压强比D点大，温度比D低，的体积分数比D点小，图1中符合此条件的点为G点；ii. 达到平衡时 ，即 ，变形可得 （平衡常数）；该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数 增大，故 与 的比值将增大； ②设反应消耗了 ，则：，气体的总物质的量为 ；E点时的体积分数为，物质的量分数也为，即 ，解得 ；平衡时各物质的物质的量分别为：，，，，气体的总物质的量为；体系总压为，则各组分的分压分别为：，，，，该反应的分压平衡常数 ； 【小问3详解】 催化剂只会影响反应速率，不会影响平衡转化率，若达到平衡，相同温度下甲、乙催化时的转化率应相等；图中及以后，乙的转化率明显低于甲，说明乙在及以后均未达到平衡，故c、d点未达平衡；甲催化剂活性较高，b点及之后转化率随温度升高而下降，符合放热反应升温平衡逆向移动的规律，故b点可能已达平衡状态； 乙在后转化率下降，可能是因为温度过高导致催化剂乙的活性降低，反应速率减慢，此时反应未达平衡，相同时间内的转化率减小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $