精品解析:山西太原市第五中学校2026-2027学年高二上学期阶段检测 化学试题
2026-10-21
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内容正文:
太原五中2026—2027学年度第一学期学科阶段性检测
高二化学
时间:2026.10.17
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 科学家为化学的发展做出了重要贡献。下列有关陈述不合理的是
选项
化学史
陈述
A
侯德榜发明“侯氏制碱法”制备纯碱
的溶解度比小,易结晶析出
B
屠呦呦成功提取青蒿素
提取过程涉及粉碎、浸泡、萃取等过程
C
哈伯和博施实现了氨的工业化生产
工业合成氨采用高压条件,既能加快反应速率,又能提高原料的平衡转化率
D
盖斯提出,化学反应的热效应只与反应的始态和终态有关
利用盖斯定律,可以通过已知反应的焓变计算出某些难以直接测量的反应焓变
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.侯氏制碱法中的溶解度比小,易结晶析出,选项陈述的溶解度关系错误,A符合题意;
B.青蒿素提取过程包含粉碎增大接触面积、浸泡浸出有效成分、有机溶剂萃取等操作,陈述正确,B不符合题意;
C.工业合成氨是气体分子数减小的可逆反应,高压既可以增大反应物浓度加快反应速率,也能使平衡正向移动提高原料平衡转化率,陈述正确,C不符合题意;
D.盖斯定律表明化学反应的热效应只与反应始态和终态有关,与路径无关,因此可通过已知反应的焓变计算难以直接测量的反应焓变,陈述正确,D不符合题意;
故选A。
2. 工业上利用氨气与氮氧化物反应进行烟气脱硝,涉及的主要反应如下:
①
②
下列说法错误的是
A. 反应①和②中,氨均被氧化
B. 若反应①中生成液态水,则
C. 反应②中正反应活化能小于逆反应活化能
D. 上述反应中反应物的键能总和均小于生成物的键能总和
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①②中中的均为-3价,反应后均生成0价的,元素化合价升高,氨被氧化,A正确;
B.气态水变为液态水会额外放出热量,生成液态水时反应放出的总热量更多,为负值,故,B错误;
C.放热反应满足,故正反应活化能小于逆反应活化能,C正确;
D.焓变与键能的关系为,两个反应的均小于0,故反应物键能总和均小于生成物键能总和,D正确;
故选B。
3. 接触法制硫酸的核心反应之一为 。下列关于该反应工业生产调控的说法错误的是
A. 生产中通入适当过量的空气,可以提高的转化率
B. 压缩容器容积,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
C. 生产过程中利用反应放出的热量预热反应物气体,以节约能源
D. 采用适当温度(400~500℃)是为了兼顾催化剂的高活性、高反应速率和较高的平衡产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.通入适当过量的空气即增大反应物的浓度,平衡正向移动,可提高的转化率,A正确;
B.压缩容器容积会增大体系压强,仅能增加单位体积内活化分子的数目,活化分子百分数仅受温度、催化剂影响,压缩容积不会改变活化分子百分数,B错误;
C.该反应为放热反应,利用反应放出的热量预热反应物气体可减少外界能量输入,节约能源,C正确;
D.该反应,温度过低反应速率过慢,温度过高平衡逆向移动、平衡产率下降且催化剂活性降低,400~500℃下催化剂活性高、反应速率较快,同时可保证有较高的平衡产率,故采用该温度是为了兼顾三者,D正确;
故选B。
4. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 向氯水中通入,溶液的黄绿色褪去
B. 向盐酸中加入溶液,产生白色沉淀
C. 实验室制取乙酸乙酯时,浓硫酸做吸水剂
D. 燃煤时加入适量,以减少二氧化硫的排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯水中通入时,与发生不可逆氧化还原反应消耗,不属于可逆反应的平衡移动过程,不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.盐酸与发生不可逆复分解反应生成沉淀,不存在可逆平衡的移动,不能用勒夏特列原理解释,B错误;
C.乙酸乙酯的制备反应为可逆反应,浓硫酸作吸水剂可降低生成物的浓度,使平衡向生成乙酸乙酯的正向移动,符合勒夏特列原理,C正确;
D.与发生不可逆反应固定硫元素,不属于可逆平衡移动过程,不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选C。
5. 一定条件下向某密闭容器中加入和发生反应 。下列有关该反应的说法正确的是
A. 加入催化剂,的平衡产率增大
B. 达到平衡后,升高温度,K的值减小
C. 压缩容器体积,逆反应速率增大,正反应速率减小
D. 恒温恒容下,向平衡体系中充入,的平衡转化率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡移动,因此的平衡产率不变,A错误;
B.该反应,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,B错误;
C.压缩容器体积,体系内各气体物质浓度均增大,正、逆反应速率均增大,C错误;
D.恒温恒容下充入,反应物浓度增大,平衡正向移动,的平衡转化率增大,D正确;
故选D。
6. 已知 ,工业上利用该反应制备光气()。在某恒容绝热的密闭容器中发生该反应且达到平衡后,改变某一条件。下列说法正确的是
A. 升高温度:平衡正向移动
B. 缩小容器体积:容器内温度升高
C. 充入:正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 加入催化剂:正、逆反应速率均增大,的绝对值减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应正反应,为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,A错误;
B.缩小容器体积即增大压强,该反应正向为气体总物质的量减小的反应,平衡正向移动,反应放热,又容器为绝热体系,热量无法向外扩散,容器内温度升高,B正确;
C.充入瞬间,反应物浓度增大,正反应速率瞬间增大,生成物浓度不变,逆反应速率瞬间不变,随后平衡正向移动,生成物浓度逐渐增大,逆反应速率也逐渐增大,不会减小,C错误;
D.加入催化剂会同等程度增大正、逆反应速率,不改变反应的焓变,的绝对值不变,D错误;
故选B。
7. 下列实验设计不恰当的是
A.测量锌与稀硫酸反应的反应速率
B.探究压强对化学平衡的影响
C.探究浓度对化学平衡的影响
D.探究温度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.可通过秒表测定反应时间,注射器测定单位时间内生成的体积,计算锌与稀硫酸的反应速率,装置设计合理,A不符合题意;
B.反应前后气体总分子数不相等,改变压强平衡会发生移动,根据气体颜色变化可判断平衡移动方向,能探究压强对化学平衡的影响,B不符合题意;
C.存在平衡,滴加溶液增大浓度,根据溶液红色深浅变化可判断平衡移动方向,能探究浓度对化学平衡的影响,C不符合题意;
D.该装置中为可逆反应,温度不同平衡移动方向不同,根据球的颜色变化可探究温度对化学平衡的影响,无法测定化学反应速率的快慢,不能达到探究温度对反应速率影响的目的,D符合题意;
故选D。
8. 一定温度下,在密闭容器中投入足量的PbO和C发生反应:,达到平衡后,。保持温度不变,将容器容积扩大至原来的2倍,体系重新达到平衡。下列说法错误的是
A. 将容器容积扩大后,平衡向正反应方向移动
B. 重新达平衡时,CO的浓度可能为
C. 上述过程中反应的平衡常数不变
D. 相比第一次平衡,重新达平衡时体系中C的质量减小
【答案】B
【解析】
【分析】题给反应中,PbO、C和Pb均为纯固体,不写入平衡常数表达式,故。题设PbO和C足量,扩大容积后仍有固体反应物可供反应。容积扩大瞬间,CO的物质的量尚未改变,由可知,CO的浓度减半,变为。
【详解】A.保持温度不变,将容器容积扩大至原来的2倍,瞬间CO的浓度减半,气体压强减小。正反应是气体物质的量增大的反应,减小压强使平衡向正反应方向移动,A正确;
B.温度不变,平衡常数不变,且PbO和C足量。由可知,两次平衡时CO的浓度相同,因此重新达到平衡时,,不可能为,B错误;
C.对于给定反应,平衡常数只与温度有关。上述过程中温度保持不变,所以平衡常数不变,C正确;
D.扩大容积后,平衡向正反应方向移动。由题给反应可知,正反应消耗C并生成CO,因此重新达到平衡时,体系中C的质量比第一次平衡时减小,D正确;
故选B。
9. 金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,其生产工艺涉及到反应: ,。则该反应
A. 高温自发 B. 低温自发
C. 高温低温均自发 D. 高温低温均不自发
【答案】C
【解析】
【详解】判断反应自发性的依据为吉布斯自由能变公式:,当时反应自发,热力学温度恒为正值,该反应,;任意温度下,,故恒小于,高温低温均自发。
故选C。
10. 通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。和反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是
A. 的存储和利用反应属于氧化还原反应
B. 转化为的热化学方程式为
C. 相同条件下比更稳定
D. 由于,室温下,和反应更容易生成
【答案】D
【解析】
【分析】两条反应曲线的共同起点为。较低峰对应的曲线终点为,较高峰对应的曲线终点为,两个终点的能量均低于共同起点。、分别表示这两条途径的正反应活化能;判断反应热应比较终点与起点的能量,判断反应进行的难易程度则应比较活化能。
【详解】A.与相互转化为相应储氨物质的过程中,Mg、Cl、N、H元素的化合价分别保持为+2、−1、−3、+1,各元素的化合价均未改变,因此不属于氧化还原反应,A错误;
B.生成的曲线终点低于反应物所在的能量水平,说明生成物总能量低于反应物总能量,该反应放热,。表示该反应的正反应活化能,不能作为反应热。该反应及其焓变符号应表示为,B错误;
C.图中的总能量低于的能量,说明后者转化为前者的过程放热,即。按题图的能量关系判断,的稳定性较差,C错误;
D.生成和生成的两条反应途径,其正反应活化能分别为和。活化能越小,反应越容易发生;由于,室温下和反应更容易生成,D正确;
故选D。
11. 利用甲酸分解可制取超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
一定温度下,使用某催化剂时的反应历程如图(吸附在催化剂表面的物种用*标注),反应①的选择性接近100%。
下列说法错误的是
A.
B. 反应②的决速步可表示为
C. 分别经历过渡态1和过渡态2发生反应时,断裂的化学键相同
D. 由于反应①的活化能更小,反应进行得更快,因此选择性更高
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应可由反应②减去反应①得到,由能量图可知反应②产物总能量低于反应①产物总能量,因此该反应为放热反应,,A正确;
B.反应②的决速步为活化能最大的基元反应,即经过渡态2生成和的步骤,可表示为,B正确;
C.经历过渡态1时断裂键,经历过渡态2时断裂键,断裂的化学键不相同,C错误;
D.反应①的活化能(过渡态1能垒)小于反应②的活化能(过渡态2能垒),反应①速率更快,因此选择性更高,D正确;
故选C。
12. Deacon法是生产的方法之一,相关原理是在一定条件下,将HCl、按体积比n∶1的比例混合于密闭容器中,发生反应: 。下列说法正确的是
A. 利于提升反应物平衡转化率的生产条件是高温高压
B. 实际生产中减小n,可以提高HCl的平衡转化率
C. 将和通入容器中充分反应,放出热量116.2 kJ
D. 实际生产中需要加入催化剂,目的是提高平衡时的产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,反应物平衡转化率降低;正反应为气体分子数减小的反应,高压有利于平衡正向移动,因此高温不利于提升反应物平衡转化率,A错误;
B.减小即的相对投料量增大,增大一种反应物的浓度,可提高另一种反应物的平衡转化率,B正确;
C.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化,因此和充分反应,放出的热量小于,C错误;
D.催化剂只能改变反应速率,不影响平衡移动,无法提高平衡时的产率,D错误;
故选B。
13. 设计如图所示装置,利用稀盐酸和溶液测定中和反应的反应热(通电后,搅拌磁子高速转动)。三次平行实验的平均温度差为3.4℃,溶液的比热容近似为4.18 J/(g·℃),溶液密度近似为。下列说法正确的是
A. 实验时,应该用注射器将NaOH溶液多次缓慢注入,以保证盐酸完全反应
B. 该实验测得生成时放出的热量约为51.7 kJ
C. 相同情况下,若用醋酸代替盐酸,测得的中和反应的反应热ΔH偏小
D. 为防止容器内压强过大,隔段时间需打开止水夹放气,这一操作会导致热量散失
【答案】D
【解析】
【详解】A.盐酸与NaOH发生反应:。所用盐酸中的物质的量为,NaOH的物质的量为,NaOH过量,能保证盐酸完全反应。多次缓慢注入会延长操作时间,增大热量散失,应将NaOH溶液一次迅速注入,并充分搅拌,A错误;
B.由反应可知,两种反应物按物质的量之比1∶1反应。盐酸中的物质的量为0.025 mol,NaOH的物质的量为0.0275 mol,因此生成水的物质的量。混合后溶液的总质量为。设溶液吸收的热量为,比热容为,温度升高值为,则。按题给近似条件,中和反应放出的热量等于溶液吸收的热量,故生成1 mol水时放出的热量为,B错误;
C.醋酸是弱酸,在水溶液中存在电离平衡:。与NaOH反应时,醋酸继续电离,电离过程吸热,因此相同情况下,生成等量水时放出的热量比盐酸与NaOH反应时少。中和反应为放热反应,,放热量减小意味着的绝对值减小、增大,C错误;
D.图中反应容器用橡胶塞封闭,注入NaOH溶液使容器内气体所占体积减小,中和反应放热又使气体温度升高,在止水夹关闭时,容器内气体压强增大。打开止水夹可使部分气体经导管排出,避免容器内压强过大,但排出的气体会带走部分热量,造成热量散失,D正确;
故选D。
14. 向密闭容器中通入、和He(体积比为1∶1∶2),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应
B. 543℃下,该反应的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
C. 若曲线①②③的差别由通入气体中He的占比引起,则He占比的相应大小关系是③<①<②
D. 512℃下,的平衡转化率为50%。当体系中时,表明反应已达化学平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度升高,平衡转化率增大,升温平衡正向移动,正反应是吸热反应,A正确;
B.由图可知,543℃下,的平衡转化率为60%,设起始、、分别为、、,则转化的物质的量为 ,列三段式计算:,,平衡总物质的量。 ,B正确;
C.恒压体系,为惰性气体。占比越高,反应体系各组分分压越小;该反应正方向气体分子数增多,分压减小,平衡正向移动,转化率越高。转化率:③>①>②,因此占比:③>①>②,选项写③<①<②,C错误;
D.下,平衡转化率,同样转化,平衡时,,即平衡时,反应达到化学平衡状态,D正确;
故选C。
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 研究化学反应中的能量变化对生产、生活、科研具有重要的指导作用。
(1)下列常见化学反应属于吸热反应的是_________(填选项序号)。
A. “自嗨锅”发热包中的CaO与水的反应
B. 乙炔焰焊接金属时乙炔与氧气的反应
C. 制取水煤气时焦炭与水蒸气的反应
D. 高温煅烧石灰石生产生石灰的反应
E. 发射火箭时推进剂肼()和的反应
(2)正交硫和单斜硫是硫的两种同素异形体。已知:
则正交硫转化为单斜硫反应的________(填“大于”、“小于”或“等于”)0。
(3)我国科学家在深海发现化能合成生物群落,硫化物的氧化可为生物活动提供能量。
则_________(用和表示)。
(4)尿素是农业生产中常用的氮肥。已知常温下各物质的相对能量如图。
以和为原料制备尿素,反应的________。
(5)乙酸和乙醇发生酯化反应可以制备乙酸乙酯。已知乙酸(l)、乙醇(l)和乙酸乙酯(l)的燃烧热分别为、、,回答下列问题:
①写出表示乙醇(l)燃烧热的热化学方程式___________________________________________________;相同条件下,若1 mol乙醇(l)完全燃烧生成气体和水蒸气,理论上放出的热量_________(填“大于”、“小于”或“等于”)1367 kJ。
②计算酯化反应的反应热_______。
【答案】(1)CD (2)
大于 (3)
(4)
-122.3 (5) ①.
②.
小于 ③.
-3
【解析】
【小问1详解】
A.生石灰与水反应是典型的放热反应;
B.乙炔燃烧是放热反应;
C.焦炭与水蒸气制取水煤气是吸热反应;
D.高温煅烧石灰石分解是吸热反应;
E.火箭推进剂的反应为剧烈的放热反应;
故选CD。
【小问2详解】
已知:① ;② ,根据盖斯定律,由②-①可得正交硫转化为单斜硫的热化学方程式:,其 ,故 大于0。
【小问3详解】
将题干中的三个反应依次编号为①、②、③。根据盖斯定律,为了消去方程式中的 并得到反应②,可将反应①乘以3,减去反应③乘以2: ①: ③:两式相减(上式减下式)并移项整理即可得到反应②:。因此,。
【小问4详解】
反应热 。根据图示相对能量数据:;。
【小问5详解】
① 燃烧热是指 纯物质完全燃烧生成指定稳定产物(碳转化为 ,氢转化为 )时所放出的热量。因此乙醇燃烧热的热化学方程式为:。由于液态水转化为气态水需要吸收热量,因此生成气态水时放出的热量会变少,即理论上放出的热量小于。
② 根据盖斯定律,反应热等于反应物的燃烧热之和减去生成物的燃烧热之和(水为燃烧产物,其燃烧热视为0),。
16. Ⅰ.已知 。100℃下,将一定量的气体充入2 L的密闭容器中,每隔一段时间对容器内的物质进行定量分析,得到如下数据。
时间/s
0
20
40
60
80
100
0.100
0.050
a
b
0.000
0.060
0.120
0.120
0.120
请回答:
(1)计算可得表中_________,a_________(填“>”、“=”或“<”)b。
(2)20 s~40 s内,用表示的化学反应速率_________。
(3)60 s时,的转化率为_________。
(4)下列措施中能提高该反应化学反应速率的是_________(填选项序号)。
A. 减小容器容积以增大压强
B. 保持压强恒定,充入适量He
C. 及时将生成的液化分离
D. 加入高效的催化剂
E. 升高温度
Ⅱ.某实验小组开展实验,测定与反应的化学反应速率。
【实验原理】溶液在不同温度下均可被过量的氧化,当完全消耗时即有析出,实验时根据析出所需时间计算的反应速率。
【实验过程】将10.0 mL浓度均为的(含少量淀粉)溶液、(过量)酸性溶液混合,记录10~55℃间析出所需时间。
【实验结果】55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。
(5)实验中,将溶液混合开始计时,当观察到____________现象时停止计时,记录析出所需时间。
(6)温度为10℃时,若忽略溶液混合过程中的体积变化,计算可得该反应的化学反应速率____________。
(7)据图分析,下列判断合理的是_________(填选项序号)。
A. 40℃之前,该反应的化学反应速率随温度升高而增大;40℃之后,该反应的化学反应速率随温度升高而减小
B. 由图分析可得,温度过高可能引起淀粉变性或水解,导致其与的显色反应滞后甚至停止
C. 图中b、c两点对应的化学反应速率相等
【答案】(1) ①.
0.100 ②.
= (2)
(3)
60% (4)
ADE (5)
溶液由无色变为蓝色 (6)
(7)
B
【解析】
【小问1详解】
40 s时,的浓度变化量为。根据化学方程式可知,生成的浓度为,即。
60 s、80 s、100 s时的浓度均为,说明60 s时反应已达平衡,平衡后各物质的浓度不再改变,故 。
【小问2详解】
20 s时,生成的浓度为 ,则消耗的浓度为 ,此时 。在20 s~40 s内,的浓度变化量 ,时间变化量,则 。
【小问3详解】
60 s时反应达平衡,生成的浓度为,则消耗的浓度为,的转化率为 。
【小问4详解】
A.减小容器容积,压强增大,反应物浓度增大,反应速率增大,A符合题意;
B.保持压强恒定充入He,容器容积必然增大,反应物浓度减小,反应速率减小,B不符合题意;
C.液化分离出,生成物浓度减小,反应速率减小,C不符合题意;
D.加入高效催化剂能显著降低活化能,提高反应速率,D符合题意;
E.升高温度,活化分子百分数增加,反应速率增大,E符合题意;
故选ADE。
【小问5详解】
实验中被过量的氧化,当完全消耗后,过量的会继续与生成的反应析出。由于溶液中含有淀粉,碘遇淀粉变蓝,因此当观察到溶液由无色变为蓝色时,说明刚好完全反应,此时应停止计时。
【小问6详解】
混合后溶液的总体积为 ,混合瞬间的初始浓度为 。由图可知,10℃时反应所需时间为 80 s,则 。
【小问7详解】
A.化学反应速率随温度升高而必然增大,40℃后变色时间变长并非因为反应变慢,而是显色反应受到影响,A错误;B.淀粉作为高分子化合物,在高温下容易发生变性或水解,导致其与的显色反应滞后甚至无法显色,这合理地解释了40℃后时间变长及55℃不显色的现象,B正确;
C.b、c两点虽然记录的变色时间相同,但c点温度更高,其真实的化学反应速率必然大于b点,只是由于显色滞后导致表观时间相同,C错误;
故选B。
17. 通过化学的方法实现的资源化利用是一种理想的减排途径。请回答下列问题:
Ⅰ.合成甲醇()的过程涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)由CO与合成的热化学方程式为____________________________。
(2)绝热条件下,将、以体积比2∶1充入恒容密闭容器中,若只发生反应Ⅰ,下列可作为反应Ⅰ达到平衡状态的依据的是_________(填选项序号)。
A. 与比值不变 B. 容器内气体密度不变
C. 容器内气体压强不变 D. 不变
(3)在一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入和,控制条件仅发生反应Ⅱ,测得、和的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①3~8 min内,用表示的化学反应速率_________。
②该可逆反应的化学平衡常数值为_________。
③下列相关说法正确的是_________(填选项序号)。
A. m点和的物质的量相等
B. 恒温恒容下达到平衡后,再通入,平衡向正反应方向移动
C. 反应达到平衡后,若改变体积减小压强,再次达平衡时、均变小
D. 若反应是在2 L绝热容器中进行,达到平衡状态后,的产率将提高
Ⅱ.为了探究反应的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为,根据相关数据,粗略地绘制出两条速率—浓度关系曲线(如图):和。
(4)则与相对应的是曲线_________(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,平衡常数减小,则此时、相应的平衡点分别为________、_________(填字母)。
【答案】(1) (2)CD
(3) ①. ②. ③. AC
(4) ①. 乙 ②. B ③. E
【解析】
【小问1详解】
已知:反应Ⅰ:;反应Ⅱ:根据盖斯定律,将反应Ⅱ减去反应Ⅰ即可得到目标反应:;其反应热 ;
【小问2详解】
A.初始未充入和,反应过程中二者按1:1生成,浓度比值始终为1,不能作为判断平衡的标志;
B.在恒容密闭容器中,气体总质量不变,容器体积不变,气体密度始终保持不变,不能作为平衡标志;
C.该反应前后气体分子数不变,但在绝热条件下,反应正向吸热会导致体系温度降低,进而使压强减小。当压强不再变化时,说明温度不再变化,反应达到平衡状态,可以作为标志;
D.该表达式为浓度商,当浓度商不再变化时,说明各物质浓度不再改变,反应达到平衡状态,可以作为标志;
故选CD;
【小问3详解】
① 3~8 min内,的物质的量减少了。根据反应方程式,消耗的物质的量为 。则用表示的反应速率 ;
② 达到平衡时,,,,。容器体积为2 L,各物质的平衡浓度分别为:,。平衡常数 ;
③ A.m点为两条曲线的交点,此时和的物质的量均为,正确;
B.恒温恒容下通入,反应体系中各参与反应的物质浓度不变,平衡不移动,错误;
C.减小压强即增大容器体积,平衡向气体分子数增多的方向(逆向)移动,但由于体积增大的影响占主导,再次平衡时各物质的浓度均比原平衡小,正确;
D.该反应为放热反应,绝热条件下体系温度会升高,导致平衡逆向移动,的产率将降低,错误;
故选AC;
【小问4详解】
随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,因此曲线乙对应 ,降低温度后平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动。重新达到平衡时,比原平衡大,比原平衡小;同时,降温会导致正、逆反应的速率常数均减小,使得在相同浓度下的反应速率低于原曲线(即新平衡点应在原曲线的下方);对于,新平衡点应在A点右侧(浓度增大)且在曲线乙下方,图中符合条件的为B点;对于,新平衡点应在F点左侧(浓度减小)且在曲线甲下方,图中符合条件的为E点。
18. 用下列反应处理航天员呼吸产生的,可实现空间站中的循环利用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)将原料气按置于恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,测得的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①请比较下列速率的大小(填“>”或“<”):_________,_________。
②下列有关a点的说法正确的是_________(填选项序号)。
A.和的转化率之比为1∶4
B.容器中的物质的量分数为0.3
C.选择更优质的催化剂可使a点的位置移至e点
D.保持温度不变,再向容器中充入和,可能使a点的位置移至e点
③当温度高于380℃时,的物质的量分数随温度升高而降低的原因是________________________________________。
④一定温度下(此时为气态),向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和发生反应Ⅰ,若反应时保持温度恒定,测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强
5.00 p
4.60 p
4.30 p
4.15 p
4.06 p
4.00 p
4.00 p
0~10 min内,_________,该温度下反应Ⅰ的______(为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)。
⑤反应Ⅱ在“高温”条件下_________(填“可能”或“不可能”)是自发反应。
(2)航天工业中还可以利用反应 ΔH,将转化,并通过电解水实现的循环利用。
①已知:和的生成焓分别为、,则ΔH = ____(生成焓是一定条件下,由某元素对应最稳定单质生成标准状况下1 mol纯物质的热效应,且最稳定单质的生成焓为0)。
②此反应必须在高温下才能启动,原因是__________________________________。
【答案】(1) ①. > ②. < ③. BD ④. 反应Ⅰ的正反应为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,的物质的量分数降低 ⑤. 0.04 ⑥. ⑦. 可能
(2) ①. −90 ②. 反应的活化能高
【解析】
【分析】反应Ⅰ为。起始只投入和,每消耗1 mol ,同时消耗4 mol ,生成1 mol 和2 mol ,气体总物质的量减少2 mol。因此,反应过程中始终有;在投料量相同的条件下,水的物质的量分数越大,反应物的消耗量越大。图中虚线表示平衡曲线,a、d点位于平衡曲线上,b、c点位于同温度下的平衡曲线下方;低温时实线反映反应尚未达到平衡,较高温度时实线与平衡曲线重合。对于恒温、恒容且各物质均为气态的反应体系,压强与气体总物质的量成正比,可据此将压强变化换算为物质的量变化。
【小问1详解】
①b点的水的物质的量分数小于同温度下的平衡值,反应向正反应方向进行,因此。c点也位于同温度下的平衡曲线下方,因此。c点的水的物质的量分数大于d点,说明c点反应物的消耗量较大,故d点反应物浓度较大;同时d点温度较高,这两个因素均使d点的正反应速率大于c点。因此,两空依次填“>”“<”;
②A.原料中,反应消耗的两种气体的物质的量之比也为1∶4。转化率等于消耗量与起始量之比,因此,两者转化率之比为1∶1,A错误;
B.a点水的物质的量分数为0.6。反应Ⅰ生成的与的物质的量之比为1∶2,且二者物质的量分数的分母相同,所以a点的物质的量分数为,B正确;
C.a点已处于平衡状态,催化剂能同时加快正、逆反应速率,但不能改变平衡组成,因此更换催化剂不能使a点移至e点,C错误;
D.在恒温、恒容条件下,按原投料比继续加入1 mol 和4 mol ,相当于增大相同配比原料的投料量。可将其与如下过程比较:先将a点平衡体系中各物质的物质的量和容积同比例增大,此时各物质浓度不变,仍处于平衡;再压缩至原容积,各气体浓度同时增大。反应Ⅰ的正反应使气体总物质的量减少,压缩使平衡正向移动,水的平衡物质的量分数增大,因此可能使a点移至e点,D正确;
故选BD;
③虚线表明,温度升高时水的平衡物质的量分数降低,说明升温使平衡逆向移动。升温有利于吸热反应,因此反应Ⅰ的逆反应吸热、正反应放热。当温度高于380℃时,反应已达到平衡,继续升温使平衡逆向移动,故的物质的量分数降低;
④起始气体总物质的量为。温度和容积不变,压强与气体总物质的量成正比,故0~10 min内气体总物质的量的减少量为。由反应Ⅰ可知,每消耗4 mol ,气体总物质的量减少2 mol,因此这段时间消耗的物质的量为。平均反应速率为。
50 min后压强保持不变,反应达到平衡,平衡时气体总物质的量为。气体总物质的量减少1 mol,由反应Ⅰ的化学计量关系可知,消耗的物质的量为。各物质的物质的量变化如下。
根据分压等于气体物质的量分数与总压的乘积,平衡时,,,。因此;
⑤反应Ⅱ由液态水生成气体,熵增大,即;水分解是吸热反应,即。温度足够高时,可能大于,使,因此反应Ⅱ在“高温”条件下可能自发进行;
【小问2详解】
①根据生成焓的定义,;
②断裂二氧化碳和氢气化学键所需的能量较高,所以该反应所需的活化能较高,则一定条件下反应必须在高温下才能启动。
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太原五中2026—2027学年度第一学期学科阶段性检测
高二化学
时间:2026.10.17
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 科学家为化学的发展做出了重要贡献。下列有关陈述不合理的是
选项
化学史
陈述
A
侯德榜发明“侯氏制碱法”制备纯碱
的溶解度比小,易结晶析出
B
屠呦呦成功提取青蒿素
提取过程涉及粉碎、浸泡、萃取等过程
C
哈伯和博施实现了氨的工业化生产
工业合成氨采用高压条件,既能加快反应速率,又能提高原料的平衡转化率
D
盖斯提出,化学反应的热效应只与反应的始态和终态有关
利用盖斯定律,可以通过已知反应的焓变计算出某些难以直接测量的反应焓变
A. A B. B C. C D. D
2. 工业上利用氨气与氮氧化物反应进行烟气脱硝,涉及的主要反应如下:
①
②
下列说法错误的是
A. 反应①和②中,氨均被氧化
B. 若反应①中生成液态水,则
C. 反应②中正反应活化能小于逆反应活化能
D. 上述反应中反应物的键能总和均小于生成物的键能总和
3. 接触法制硫酸的核心反应之一为 。下列关于该反应工业生产调控的说法错误的是
A. 生产中通入适当过量的空气,可以提高的转化率
B. 压缩容器容积,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
C. 生产过程中利用反应放出的热量预热反应物气体,以节约能源
D. 采用适当温度(400~500℃)是为了兼顾催化剂的高活性、高反应速率和较高的平衡产率
4. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 向氯水中通入,溶液的黄绿色褪去
B. 向盐酸中加入溶液,产生白色沉淀
C. 实验室制取乙酸乙酯时,浓硫酸做吸水剂
D. 燃煤时加入适量,以减少二氧化硫的排放
5. 一定条件下向某密闭容器中加入和发生反应 。下列有关该反应的说法正确的是
A. 加入催化剂,的平衡产率增大
B. 达到平衡后,升高温度,K的值减小
C. 压缩容器体积,逆反应速率增大,正反应速率减小
D. 恒温恒容下,向平衡体系中充入,的平衡转化率增大
6. 已知 ,工业上利用该反应制备光气()。在某恒容绝热的密闭容器中发生该反应且达到平衡后,改变某一条件。下列说法正确的是
A. 升高温度:平衡正向移动
B. 缩小容器体积:容器内温度升高
C. 充入:正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 加入催化剂:正、逆反应速率均增大,的绝对值减小
7. 下列实验设计不恰当的是
A.测量锌与稀硫酸反应的反应速率
B.探究压强对化学平衡的影响
C.探究浓度对化学平衡的影响
D.探究温度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
8. 一定温度下,在密闭容器中投入足量的PbO和C发生反应:,达到平衡后,。保持温度不变,将容器容积扩大至原来的2倍,体系重新达到平衡。下列说法错误的是
A. 将容器容积扩大后,平衡向正反应方向移动
B. 重新达平衡时,CO的浓度可能为
C. 上述过程中反应的平衡常数不变
D. 相比第一次平衡,重新达平衡时体系中C的质量减小
9. 金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,其生产工艺涉及到反应: ,。则该反应
A. 高温自发 B. 低温自发
C. 高温低温均自发 D. 高温低温均不自发
10. 通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。和反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是
A. 的存储和利用反应属于氧化还原反应
B. 转化为的热化学方程式为
C. 相同条件下比更稳定
D. 由于,室温下,和反应更容易生成
11. 利用甲酸分解可制取超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
一定温度下,使用某催化剂时的反应历程如图(吸附在催化剂表面的物种用*标注),反应①的选择性接近100%。
下列说法错误的是
A.
B. 反应②的决速步可表示为
C. 分别经历过渡态1和过渡态2发生反应时,断裂的化学键相同
D. 由于反应①的活化能更小,反应进行得更快,因此选择性更高
12. Deacon法是生产的方法之一,相关原理是在一定条件下,将HCl、按体积比n∶1的比例混合于密闭容器中,发生反应: 。下列说法正确的是
A. 利于提升反应物平衡转化率的生产条件是高温高压
B. 实际生产中减小n,可以提高HCl的平衡转化率
C. 将和通入容器中充分反应,放出热量116.2 kJ
D. 实际生产中需要加入催化剂,目的是提高平衡时的产率
13. 设计如图所示装置,利用稀盐酸和溶液测定中和反应的反应热(通电后,搅拌磁子高速转动)。三次平行实验的平均温度差为3.4℃,溶液的比热容近似为4.18 J/(g·℃),溶液密度近似为。下列说法正确的是
A. 实验时,应该用注射器将NaOH溶液多次缓慢注入,以保证盐酸完全反应
B. 该实验测得生成时放出的热量约为51.7 kJ
C. 相同情况下,若用醋酸代替盐酸,测得的中和反应的反应热ΔH偏小
D. 为防止容器内压强过大,隔段时间需打开止水夹放气,这一操作会导致热量散失
14. 向密闭容器中通入、和He(体积比为1∶1∶2),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应
B. 543℃下,该反应的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
C. 若曲线①②③的差别由通入气体中He的占比引起,则He占比的相应大小关系是③<①<②
D. 512℃下,的平衡转化率为50%。当体系中时,表明反应已达化学平衡状态
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 研究化学反应中的能量变化对生产、生活、科研具有重要的指导作用。
(1)下列常见化学反应属于吸热反应的是_________(填选项序号)。
A. “自嗨锅”发热包中的CaO与水的反应
B. 乙炔焰焊接金属时乙炔与氧气的反应
C. 制取水煤气时焦炭与水蒸气的反应
D. 高温煅烧石灰石生产生石灰的反应
E. 发射火箭时推进剂肼()和的反应
(2)正交硫和单斜硫是硫的两种同素异形体。已知:
则正交硫转化为单斜硫反应的________(填“大于”、“小于”或“等于”)0。
(3)我国科学家在深海发现化能合成生物群落,硫化物的氧化可为生物活动提供能量。
则_________(用和表示)。
(4)尿素是农业生产中常用的氮肥。已知常温下各物质的相对能量如图。
以和为原料制备尿素,反应的________。
(5)乙酸和乙醇发生酯化反应可以制备乙酸乙酯。已知乙酸(l)、乙醇(l)和乙酸乙酯(l)的燃烧热分别为、、,回答下列问题:
①写出表示乙醇(l)燃烧热的热化学方程式___________________________________________________;相同条件下,若1 mol乙醇(l)完全燃烧生成气体和水蒸气,理论上放出的热量_________(填“大于”、“小于”或“等于”)1367 kJ。
②计算酯化反应的反应热_______。
16. Ⅰ.已知 。100℃下,将一定量的气体充入2 L的密闭容器中,每隔一段时间对容器内的物质进行定量分析,得到如下数据。
时间/s
0
20
40
60
80
100
0.100
0.050
a
b
0.000
0.060
0.120
0.120
0.120
请回答:
(1)计算可得表中_________,a_________(填“>”、“=”或“<”)b。
(2)20 s~40 s内,用表示的化学反应速率_________。
(3)60 s时,的转化率为_________。
(4)下列措施中能提高该反应化学反应速率的是_________(填选项序号)。
A. 减小容器容积以增大压强
B. 保持压强恒定,充入适量He
C. 及时将生成的液化分离
D. 加入高效的催化剂
E. 升高温度
Ⅱ.某实验小组开展实验,测定与反应的化学反应速率。
【实验原理】溶液在不同温度下均可被过量的氧化,当完全消耗时即有析出,实验时根据析出所需时间计算的反应速率。
【实验过程】将10.0 mL浓度均为的(含少量淀粉)溶液、(过量)酸性溶液混合,记录10~55℃间析出所需时间。
【实验结果】55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。
(5)实验中,将溶液混合开始计时,当观察到____________现象时停止计时,记录析出所需时间。
(6)温度为10℃时,若忽略溶液混合过程中的体积变化,计算可得该反应的化学反应速率____________。
(7)据图分析,下列判断合理的是_________(填选项序号)。
A. 40℃之前,该反应的化学反应速率随温度升高而增大;40℃之后,该反应的化学反应速率随温度升高而减小
B. 由图分析可得,温度过高可能引起淀粉变性或水解,导致其与的显色反应滞后甚至停止
C. 图中b、c两点对应的化学反应速率相等
17. 通过化学的方法实现的资源化利用是一种理想的减排途径。请回答下列问题:
Ⅰ.合成甲醇()的过程涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)由CO与合成的热化学方程式为____________________________。
(2)绝热条件下,将、以体积比2∶1充入恒容密闭容器中,若只发生反应Ⅰ,下列可作为反应Ⅰ达到平衡状态的依据的是_________(填选项序号)。
A. 与比值不变 B. 容器内气体密度不变
C. 容器内气体压强不变 D. 不变
(3)在一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入和,控制条件仅发生反应Ⅱ,测得、和的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①3~8 min内,用表示的化学反应速率_________。
②该可逆反应的化学平衡常数值为_________。
③下列相关说法正确的是_________(填选项序号)。
A. m点和的物质的量相等
B. 恒温恒容下达到平衡后,再通入,平衡向正反应方向移动
C. 反应达到平衡后,若改变体积减小压强,再次达平衡时、均变小
D. 若反应是在2 L绝热容器中进行,达到平衡状态后,的产率将提高
Ⅱ.为了探究反应的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为,根据相关数据,粗略地绘制出两条速率—浓度关系曲线(如图):和。
(4)则与相对应的是曲线_________(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,平衡常数减小,则此时、相应的平衡点分别为________、_________(填字母)。
18. 用下列反应处理航天员呼吸产生的,可实现空间站中的循环利用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)将原料气按置于恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,测得的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①请比较下列速率的大小(填“>”或“<”):_________,_________。
②下列有关a点的说法正确的是_________(填选项序号)。
A.和的转化率之比为1∶4
B.容器中的物质的量分数为0.3
C.选择更优质的催化剂可使a点的位置移至e点
D.保持温度不变,再向容器中充入和,可能使a点的位置移至e点
③当温度高于380℃时,的物质的量分数随温度升高而降低的原因是________________________________________。
④一定温度下(此时为气态),向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和发生反应Ⅰ,若反应时保持温度恒定,测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强
5.00 p
4.60 p
4.30 p
4.15 p
4.06 p
4.00 p
4.00 p
0~10 min内,_________,该温度下反应Ⅰ的______(为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)。
⑤反应Ⅱ在“高温”条件下_________(填“可能”或“不可能”)是自发反应。
(2)航天工业中还可以利用反应 ΔH,将转化,并通过电解水实现的循环利用。
①已知:和的生成焓分别为、,则ΔH = ____(生成焓是一定条件下,由某元素对应最稳定单质生成标准状况下1 mol纯物质的热效应,且最稳定单质的生成焓为0)。
②此反应必须在高温下才能启动,原因是__________________________________。
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