内容正文:
2026-2027学年高二化学上学期期中模拟
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1-2章(人教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.【原创】下列说法正确的是( )
A.中和反应的热化学方程式可表示为:H+(l)+OH-(l)=H2O(l)H=-57.3kJ·mol−1
B.已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol−1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol−1
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
D.已知2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol−1,则该反应不能自发进行
【答案】C
【解析】A项,中和反应中H+和OH-应为水溶液(aq)状态,而选项中H+和OH-的状态标注为液态(l),不符合实际,A错误;B项,H2的燃烧热对应的生成物为液态水,热反应方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol−1 ,当产物为气态水时,放出的热量小于571.6kJ·mol−1,则分解2mol气态水时,吸收的热量也就小于571.6kJ·mol−1,有2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH<+571.6kJ·mol−1,B错误;C项, ΔH>0表明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低,更稳定,C正确;D项,该反应的 ΔH>0,其 ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0能自发,可知该反应在高温时可能自发,不能仅凭 ΔH>0判断反应无法自发,D错误;故选C。
2.恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.2v正(N2O4)=v逆(NO2) D.混合气体的颜色不再变化
【答案】A
【解析】A项,混合气体总质量不变,容器为恒容,则混合气体密度始终不变,不能作为反应达平衡的标志,A符合题意;B项,该反应反应前后的气体分子数减少,随着反应的进行容器内压强会减小,达到平衡是压强不再变化,所以容器内的压强不再变化可以作为平衡的标志,B不符合题意;C项,当2v正(N2O4)=v逆(NO2)时,反应达到化学平衡状态,C不符合题意; D项,混合气体的颜色与c(NO2)相关,颜色不再改变说明c(NO2)不再改变,说明反应达到平衡状态,D不符合题意;故选A。
3.已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下,下列反应不能自发进行的是( )
A.2O3(g)=3O2(g) ΔH<0 B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
【答案】B
【解析】A项,反应2O3(g)3O2(g)气体分子数增多,ΔS>0,结合ΔH<0,可得ΔG=ΔH-TΔS<0,任何温度下均能自发进行,A错误;B项,反应2CO(g)==2C(s)+O2(g)气体分子数减少,ΔS<0,结合 ΔH>0,可得ΔG=ΔH-TΔS>0,任何温度下均不能自发进行,B正确;C项,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)气体分子数减少,ΔS<0,结合ΔH<0,低温下ΔG=ΔH-TΔS<0,可自发进行,C错误;D项,反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)气体分子数增多,ΔS>0,结合 ΔH>0,高温下ΔG=ΔH-TΔS<0,可自发进行,D错误;故选B。
4.【原创】下列说法错误的是( )
A.1molSO3在不同状态时的熵值:S[SO3(s)]<S[SO3(g)]
B.2NO(g)+2CO(g)=CO2(g)+N2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.2KClO3(g)=KCl(s)+3O2(g) ΔH>0能否自发进行与温度有关
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
【答案】B
【解析】物质聚集状态不同熵值不同,同种物质,气体S>液体S>固体S,1molSO3的熵值:S[SO3(s)]<S[SO3(g)],A正确;该反应为气体体积减少的反应,ΔS<0,若该反应ΔH>0,则在任何条件下反应都不能自发进行,而在常温下能自发进行,说明该反应的ΔH<0,B错误;该反应的ΔH>0、ΔS>0,则反应自发进行需要ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应在高温能自发进行,反应能否自发进行与温度有关,C正确;C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应为ΔS>0,若该反应为ΔH<0,则在任何温度下反应都能自发进行,常温下,不能自发进行,说明反应不是ΔH<0,则则该反应的ΔH>0,D正确;故选B。
5.【原创】下列说法正确的是( )
A.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),压缩容器体积,平衡正移,则反应的平衡常数增大
C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.[Cu(NH3)2]+(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3CO]+,高压可提高CO的吸收率
【答案】D
【解析】A项,反应自发进行需 ΔG<0,熵减的放热反应也可自发,故A错误;B项,平衡常数只与温度有关,压缩体积平衡移动但K不变,故B错误;C项,该反应ΔH<0,故正反应活化能<逆反应活化能,故C错误;D项,反应正向气体分子数减少,高压使平衡正移,提高CO吸收率,故D正确;故选D。
6.已知,CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=+190 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.ΔH与反应体系的温度和压强无关 B.CH3OH中C—H、C—O、O—H断裂放热
C.生成2mol CO2(g)和4mol H2(g)吸热380kJ D.该反应说明CH3OH的燃烧热为190kJ/mol
【答案】C
【解析】A项,焓变ΔH的数值与反应体系的温度、压强相关,日常使用的标准焓变数据是在25℃、101kPa的条件下测定的,温度或压强发生变化时,反应的焓变也会随之发生改变,A错误;B项,化学键断裂的过程是吸收能量的过程,CH3OH分子中的C-H键、C-O键、O-H键发生断裂时需要吸收能量,B错误;C项,根据题干给出的热化学方程式: 该焓变的含义为:每发生1mol该反应,生成1mol CO2(g)和2mol H2(g)时,需要吸收190kJ的热量。因此反应计量数加倍后,生成2mol CO2(g)和4mol H2(g)时,对应的吸热量为,C正确;D项,燃烧热的定义是:在101kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量;其中H元素对应的指定产物是液态H2O,而非题干反应中的H2(g),D错误;故选C。
7.【新考法】已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 K1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 K2
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3 K3
则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH、K分别为( )
A.2ΔH1-2ΔH2+ΔH3 2K1-2K2+K3 B.2ΔH1-ΔH2+ΔH3 2K1-K2+K3
C.2ΔH1-2ΔH2+ΔH3 D.2ΔH1-ΔH2+ΔH3
【答案】D
【解析】根据盖斯定律,目标反应可由2×反应①-反应②+反应③得到,故;平衡常数,故选D。
8.某实验小组用50mL0.50mol·L-1NaOH和50mL0.55mol·L-1盐酸进行中和反应的反应热测量(装置如图所示),下列有关说法正确的是( )
A.因玻璃仪器易碎,可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器
B.为减小误差,可将盐酸分多次加入到溶液中
C.将盐酸替换为等浓度的硫酸,会使测量结果偏大
D.此实验应多次测量取平均值,以减小误差
【答案】D
【解析】A项,由于金属都是热的良导体,故实验中不可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器,否则增大热量损耗,带来更大的实验误差,A错误;B项,测定中和热时,将盐酸分多次倒入装有NaOH溶液的量热计中,热量损耗大,增大实验误差,B错误;C项,盐酸、硫酸均为强酸,将盐酸替换为等浓度的硫酸,虽然H+的物质的量增大,但NaOH的量不变,生成的H2O的物质的量不变,故测量结果不变,C错误;D项,此实验应多次测量取平均值,以减小误差,D正确;故选D。
9.【热点】用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol−1,
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol−1,下列说法错误的是( )
A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574kJ·mol−1
C.若均有1mol甲烷反应时,反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当4.48LCH4完全反应时,转移电子的物质的量为1.60mol
【答案】D
【解析】A项,利用盖斯定律,由可得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol−1 ,则标准状况下4.48L(即0.2mol)CH4还原NO2生成N2和水蒸气时,放出的热量为173.4kJ,A正确;B项,气态水转化为液态水是放热过程,若反应①中生成的水为液态时,放出热量更多,ΔH更小,故ΔH<-574kJ·mol−1,B正确;C项,若均有1mol甲烷反应,氧化产物均为CO2,碳元素化合价均从-4价升高到+4价,反应①②转移的电子数均为8NA,则反应①②转移电子数相同,C正确;D项,反应②中有1mol甲烷反应时,转移电子物质的量是8mol,但没有注明反应物4.48LCH4所处的温度和压强,反应物的量未知,所以不能计算转移电子的物质的量,D错误;故选D。
10.恒温条件下,以Q、R为反应物的3个反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应速率: B.3个反应的生成物相同
C.升高温度,活化能降低 D.加入合适催化剂,Q的平衡转化率增大
【答案】A
【解析】A项,反应速率由活化能决定,活化能越低反应速率越快,由图可知活化能,故反应速率,A正确; B项,3个反应终点的能量不同,说明生成物的能量不同,属于不同物质,生成物不相同,B错误; C项,升高温度只会增大活化分子百分数,不会改变反应的活化能,C错误; D项,催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡移动,故Q的平衡转化率不变,D错误;故选A。
11.时,真空密闭容器中加入足量,发生反应R(s)2S(g)+Q(g),的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B.时,该反应的分压平衡常数Kp=100(kPa)3
C.S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D.T℃时,点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时c(S)不变
【答案】D
【解析】A项,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ平衡时S分压相等,曲线Ⅱ压强变化比较快,可知曲线Ⅱ可能是使用了催化剂,但是升高温度会使平衡时Q的分压变化,最后不会达到相等,故A错误;B项,T℃,该反应平衡时Q的平衡分压为5kPa,则S的分压为10kPa ,Kp=(10kPa)2×5kPa=500(kPa)3,故B错误;C项,反应R(s)2S(g)+Q(g),R为固体,S与Q的分压比恒为2:1,Q的体积分数始终不变,故C错误;D项,T℃时,M点压缩容器体积,平衡逆向移动,平衡常数K只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,新平衡时c(S)与原平衡浓度相等,故D正确;故选D。
12.现代研究技术表明化学反应历程复杂,通常伴随副反应的发生,如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和反应历程的关系。下列说法错误的是( )
A.升高温度,两个反应的速度都加快 B.反应1为吸热反应
C.物质的稳定性:过渡态1<过渡态2 D.反应2不需要加热就能发生
【答案】D
【解析】A项,升高温度,任何反应速率都加快,A正确;B项,观察图像,可知反应1中,反应物的总能量低于生成物,为吸热反应,B正确;C项,物质所具有的能量越低越稳定,观察图像,可知过渡态1能量最高,最不稳定,C正确;D项,吸热与放热与是否需要加热没有关系,放热反应也可能需要加热,D错误;故选D。
13.【改编】下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
探究浓度对化学反应速率的影响
两支试管中分别盛有1mL 0.01mol/L和1mL 0.05mol/L的酸性高锰酸钾溶液,同时各加入2mL 0.1mol/L的草酸溶液,观察紫色褪去的快慢
B
探究Fe3+与Cu2+对H2O2分解的催化效率
分别向两支装有5mL 0.5mol/LH2O2溶液的试管中滴加5滴相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液,比较两支试管产生气泡快慢
C
探究温度对化学反应速率的影响
用两支大小相同的试管各取2mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再同时分别加入2mL 0.1mol/LH2SO4溶液,振荡,比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
D
探究浓度对反应速率的影响
常温下将两块相同的铁片分别加入到浓硝酸和稀硝酸中观察实验现象
【答案】C
【解析】A项,酸性高锰酸钾是有色反应物,两组高锰酸钾浓度不同,初始溶液紫色深浅不同,且需要消耗的高锰酸根物质的量不相等,无法通过褪色时间比较反应速率,因此该实验不能探究浓度对化学反应速率的影响,A不符合题意;B项,探究Fe3+和Cu2+的催化效率应控制阴离子种类相同,本实验中催化剂的阴离子分别为Cl-和SO42-,变量不唯一,无法比较催化效率,B不符合题意;C项,本实验除温度不同外,Na2S2O3、H2SO4的浓度和体积均相同,变量唯一,可通过浑浊出现的快慢探究温度对反应速率的影响,C符合题意;D项,常温下铁遇浓硝酸发生钝化,生成致密氧化膜阻止反应继续进行,二者反应本质不同,无法探究浓度对反应速率的影响,D不符合题意;故选C。
14.某反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应①为低温自发的反应
B.在反应过程中H2(g)的量先增多,后减少
C.加入催化剂能增大活化分子百分数,提高反应的平衡转化率
D.总反应的热化学方程式为C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH=+346kJ·mol−1
【答案】B
【解析】由图可知,① 步骤反应(初始 → 中间①):C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO2(g)+H2(g) ΔH=+136kJ·mol−1;② 步骤反应(中间① → 中间②):C2H4(g)+CO2(g)+H2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ·mol−1;总反应(初始 → 最终产物):C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH=+177kJ·mol−1 。A项,由题图可知,反应①为吸热且为熵增的反应,故自发反应的条件为高温自发,A错误;B项,,故反应①更快,则反应过程中H2(g)的量先增多,后减少,反应①生成中间产物,反应②消耗,因此过程中的量先增多后减少,B正确;C项,加入催化剂,可增大活化分子百分数,但催化剂不影响平衡转化率,C错误;D项,结合分析可知,总反应的热化学方程式为C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH=+177kJ·mol−1,D错误;故选B。
15.合成氨技术一直是科学家研究的重要课题。将1molN2(g)和3molH2(g)充入密闭容器中反应,平衡后混合物中氨的物质的量分数()随温度、压强变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点达到平衡时氢气的分压为p(H2)=0.5p2
B.压强大小关系为p1>p2>p3
C.a点的平衡常数K=21.33(以物质的量浓度计算)
D.a点N2的体积分数为15%
【答案】B
【解析】A项,代入a点数据,设氮气的转化物质的量为x mol,列出三段式:
由图可知,解得x=0.75mol,则氢气分压为:,A错误;B项,合成氨反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大,平衡正向移动程度越大,越大,故压强大小关系为p1>p2>p3,B正确;C项,题目未给出容器容积,无法计算各物质的物质的量浓度,不能得到浓度平衡常数K的数值,C错误;D项,通过三段式计算得a点平衡时N2的物质的量分数为,即体积分数为10%,D错误;故选B。
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.0kJ的热量。
(1)写出H2O2的电子式:______________。
(2)①写出该反应的热化学方程式_____________________________________。
②已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol−1,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是_____________kJ。
③已知N2(g)+2O2(g)==2NO2(g);ΔH=+67.7kJ·mol−1,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);ΔH=-534kJ·mol−1,根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_________________________________。
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是_______________________________________。
(4)①已知H-O键能为463kJ·mol−1,O=O键能为498kJ·mol−1,1molH2完全燃烧生成1molH2O(g)放出241kJ热量,计算H-H键能为___________kJ·mol−1。
②已知C2H6(g)的燃烧热为ΔH=-akJ·mol−1,C2H4(g)的燃烧热为ΔH=-bkJ·mol−1,H2(g)的燃烧热为ΔH=-ckJ·mol−1,则C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH=____________(用含a、b、c的式子表示)kJ·mol−1。
【答案】(1)(1分)
(2) N2H4(l)+ 2H2O2(l)= N2(g)+ 4H2O(g) ΔH=-640kJ·mol−1(2分) 408(2分)
2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ·mol−1(2分)
(3)产物N2 和 H2O,不污染环境(2分)
(4) 436(2分) (b+c-a)(2分)
【解析】(1)过氧化氢是共价化合物,结构式为:H-O-O-H,电子式为:;
(2)①由题意可知,0.4 mol液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出256.0 kJ的热量,则反应的焓变为:ΔH=,则反应的热化学方程式为:N2H4(l)+ 2H2O2(l)= N2(g)+ 4H2O(g);②液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水的反应为:N2H4(l)+ 2H2O2(l)= N2(g)+ 4H2O(l),由盖斯定律可知,反应的焓变为:ΔH= (-640.0 kJ/mol)-(+44 kJ/mol) ×4 =-816.0 kJ/mol,则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量为:816.0 kJ/mol×=408.0 kJ;③由题意可知,气态肼与二氧化氮完全反应生成氮气和水蒸气的反应为:2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+ 4H2O(g),将已知反应依次编号为I、II,由盖斯定律可知,反应II×2−反应I=目标反应,则反应的焓变为:ΔH= (-534 kJ/mol) ×2 -(+67.7 kJ/mol) =-1135.7 kJ/mol,反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ·mol−1;
(3)由方程式可知,液态肼与足量过氧化氢反应时会释放大量的热和快速产生大量气体,且生成物为无毒无害的氮气和水,不会污染环境,所以该反应可应用于火箭推进剂;
(4)①由题意可知,1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ热量,则反应的热化学方程式为: ,反应的反应热与键能的关系为:ΔH=反应物总键能−生成物总键能,设氢氢键的键能为x kJ/mol,由方程式可得:(x+498×) kJ/mol -463 kJ/mol×2=-241 kJ/mol 解得:x=436;②由题意可得如下热化学方程式:
I. ;
II. ;
III. ;
由盖斯定律可知,反应I−反应II−反应III =目标反应,则则反应的焓变为:ΔH= (-a kJ/mol )-(-b kJ/mol)-(-c kJ/mol)=(b+c-a) kJ/mol。
17.(14分)甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛应用前景。利用CO2、CH4等原料制备甲醇对于实现“碳中和”具有重要的意义。
I.CO2制备甲醇发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.7kJ·mol−1
(1)在催化剂X、总压5MPa、n(CO2):n(H2)=1:3时不同温度对甲醇产率影响如下图所示。
①A~B段,甲醇产率随温度升高而增大,请依据活化分子碰撞理论解释其原因:______。
②B~C段,CH3OH产率下降的可能原因是______。
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为20%,则该反应在该温度下的平衡常数K= ______。(列出计算式即可)
II.甲烷选择性氧化制备甲醇发生的反应热化学方程式如下:
i.
ii.
(3)①补全反应iii:______。
②反应iii的平衡常数K3=______(用K1、K2表示)。
(4)Fe+与反应可得FeO+,FeO+与4反应能高选择性地生成甲醇。室温下当FeO+分别与CH4、CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似)。
直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则FeO+与CH4反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”),该反应能量变化中决速步骤是______。(填“I”或“II”)
【答案】(1)①升高温度,一部分能量较低的分子变为活化分子,增加了活化分子百分数,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率加快(2分)
②温度升高,反应逆向进行程度增大导致产率下降;温度过高使催化剂失活影响甲醇产率(2分)
(2)(2分)
(3)① -307(2分) ② (2分)
(4) d(2分) II(2分)
【解析】(1)①A~B段反应未达到平衡,反应正向进行,根据活化分子碰撞理论,升高温度,部分能量较低的分子转化为活化分子,增加了活化分子百分数,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故甲醇产率随温度升高而增大;②B~C段反应已达到平衡,由于该反应的正反应为放热反应(ΔH<0),温度升高,平衡逆向移动,导致甲醇产率下降;此外,温度过高也可能导致催化剂失活,使反应速率降低,产率下降。
(2) 根据题意列出三段式:
平衡时CO2平衡转化率为20%,则,解得x=0.2,容器体积为2 L,则平衡时各物质的浓度为:、、、,故该温度下的平衡常数。
(3)①根据盖斯定律,反应iii=反应ii-反应i,则;②反应iii=反应ii-反应i,根据平衡常数的计算规则,反应相减,平衡常数相除,则。
(4)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,即反应的活化能增大,由于D的质量大于H,CD4反应的活化能更大,故FeO+与CH4反应的能量变化应为活化能较小的曲线d;决速步骤是活化能最大的步骤,由图可知,对于曲线d,步骤II的活化能E3大于步骤I的活化能E2,故决速步骤是II。
18.(14分)氨是重要化工原料,其工业合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。回答下列问题:
(1)已知:i. ;
ii. (a、b都大于0)。
则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=________kJ/mol(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比1∶1的N2和H2,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化 D.气体的颜色不随时间发生变化
(3)下列关于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的叙述正确的是________。
A.生成速率等于N2消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比1∶3投入N2和H2,则N2和H2的转化率相等
(4)向2 L刚性密闭容器中充入1molN2和3molH2合成氨,经历相同时间测得N2转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:T1________(填“>”或“<”)T2。
②T1温度下,合成氨反应的平衡常数K为________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入1molN2和4molH2,合成NH3,测得平衡时NH3体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段NH3体积分数增大的原因是________________。
②cd段NH3体积分数急减的主要原因可能是________________。
【答案】(1)(2分) 低温(1分)
(2)BC(2分)
(3)AC(2分)
(4) ①>(1分) ②8.33(2分)
(5)①压强增大,平衡正向移动,平衡时NH3的体积分数增大(2分) ②压强过大,此时氨液化(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律,目标反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可通过推导得到,故 。 该反应正向是放热且气体分子数减少(熵减)的反应(),根据 时反应自发进行,可知低温有利于该反应正向进行。
(2)A项,恒容容器中气体总质量不变,气体密度始终不变,不能作为判断平衡的标志;B项,反应前后气体总质量不变,但正向反应气体总物质的量减小,平均摩尔质量是变量,当其不随时间变化时说明达到平衡状态,正确;C项,恒温恒容下,反应前后气体总物质的量改变,总压强是变量,当总压强不随时间变化时说明达到平衡状态,正确;D项,反应体系中所有气体均无色,颜色始终不变,不能作为判断平衡的标志。故选BC。
(3)A项,同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,NH3的生成速率始终等于N2消耗速率的2倍,正确;B项,催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡常数和反应热,错误;C项,起始按化学计量数之比(1:3)投入反应物,两者转化的物质的量之比也恒为1:3,故两者的转化率始终相等,正确。故选AC。
(4) ①由图1可知,温度为T1时先达到平衡(先拐先平),说明T1时反应速率更快,故温度T1>T2。 ②T1温度下,平衡时N2的转化率为60%,则转化的N2为 ,列三段式:
容器体积为2L,则平衡浓度为 ,,。 平衡常数 。
(5)①合成氨反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,因此ab段NH3的体积分数增大。②当压强过大时,氨气可能发生液化脱离气相体系,导致气相混合物中NH3的体积分数急剧减小。
19.(14分)【热点】碳达峰和碳中和是我国应对气候变化的重要战略目标。CO2资源利用具有重要的研究价值。以CO2和H2为原料合成甲醇主要涉及以下反应:
主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol−1
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-88kJ·mol−1,则主反应的ΔH1=________kJ·mol−1,主反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)恒温恒容下,若只发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.3v正(H2)=v逆(CH3OH) B.n(H2O)=(CH3OH)
C.容器内混合气体的压强保持不变 D.容器内混合气体的密度保持不变
(3)增大CO2和H2的投料比,达平衡时CO2的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应,下列措施中能加快反应速率的是______________(填字母)。
A.恒温恒压条件下,充入He使容积增大 B.其他条件保持不变,升高温度
C.恒温恒容条件下,充入一定量的CO2 D.恒温恒容条件下,充入He使压强增大
(5)在一定条件下,温度对CO2的转化率或甲醇的选择性影响如图所示。
()。
①曲线______(填“I”或“II”)代表甲醇的选择性。曲线I随温度升高而降低的原因是_______________________________________。
②240°C时,向密闭容器中充入1 mol CO2和1.16 mol H2,达到平衡时总压为p kPa,则主反应的Kp=________kPa-2(列出计算式,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) -47(2分) 低温(1分)
(2)C(2分)
(3)减小(1分)
(4)BC(2分)
(5) ①I(2分) 主反应是放热反应,副反应是吸热反应,升高温度,主反应平衡逆向移动,副反应平衡正向移动,甲醇选择性降低(2分)
② (2分)
【解析】(1)根据盖斯定律,将副反应与已知反应相加即可得到主反应。因此,主反应的焓变 。主反应是一个气体分子数减小的放热反应,即ΔH<0 且ΔS<0,根据 ΔG=ΔH-TΔS<0 时反应自发进行,可知该反应在低温条件下能自发进行。
(2)A项,达到平衡时正逆反应速率相等,应满足v正(H2)=3v逆(CH3OH) ,选项中等式不能说明平衡,A错误;B项,物质的量相等只是反应过程中的某一个特殊状态,不能作为平衡的标志,B错误;C项,该反应是气体分子数减小的反应,在恒温恒容条件下,压强不变说明气体总物质的量不再发生变化,即反应达到平衡状态,C正确;D项,恒容条件下气体总质量守恒,气体密度始终保持不变,不能说明达到平衡,D错误;故选C。
(3)增大CO2和H2的投料比,相当于在原平衡基础上增加CO2的投入量。根据勒夏特列原理,增加一种反应物的浓度会促使平衡正向移动,从而提高另一种反应物(H2)的转化率,但其自身(CO2)的转化率会减小。
(4)A项,恒温恒压条件下充入He,容器容积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢,A不符合题意;B项,升高温度,活化分子百分数增加,反应速率加快,B符合题意;C项,恒温恒容条件下充入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快,C符合题意;D项,恒温恒容条件下充入He,虽然总压增大,但各反应物的分压和浓度不变,反应速率不变,D不符合题意;故选BC。
(5)①主反应为放热反应(ΔH1<0),副反应为吸热反应(ΔH2>0)。升高温度,主反应平衡逆向移动,副反应平衡正向移动,导致生成甲醇的量减少,生成一氧化碳的量增加,因此甲醇的选择性随温度升高而降低,故曲线I代表甲醇的选择性。②2400C 时,由图可知CO2的转化率为20%,甲醇的选择性为40%。消耗的CO2总量为 。其中生成甲醇消耗的CO2为 ,生成CO消耗的CO2为 。对于主反应:消耗H2为 ,生成 CH3OH 为 0.08mol,生成H2O为0.08mol;对于副反应:消耗H2为 0.12mol,生成CO为 ,生成H2O为 0.12mol。达到平衡时各物质的量分别为:,,,,。平衡时气体总物质的量为 。各气体的分压分别为:,,,。主反应的平衡常数 。
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参考答案
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C
A
B
B
D
C
D
D
D
A
D
D
C
B
B
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)
(1)(1分)
(2) N2H4(l)+ 2H2O2(l)= N2(g)+ 4H2O(g) ΔH=-640kJ·mol−1(2分) 408(2分)
2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ·mol−1(2分)
(3)产物N2 和 H2O,不污染环境(2分)
(4) 436(2分) (b+c-a)(2分)
17.(14分)
(1)①升高温度,一部分能量较低的分子变为活化分子,增加了活化分子百分数,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率加快(2分)
②温度升高,反应逆向进行程度增大导致产率下降;温度过高使催化剂失活影响甲醇产率(2分)
(2)(2分)
(3)① -307(2分) ② (2分)
(4) d(2分) II(2分)
18.(14分)
(1)(2分) 低温(1分)
(2)BC(2分)
(3)AC(2分)
(4) ①>(1分) ②8.33(2分)
(5)①压强增大,平衡正向移动,平衡时NH3的体积分数增大(2分) ②压强过大,此时氨液化(2分)
19.(14分)
(1) -47(2分) 低温(1分)
(2)C(2分)
(3)减小(1分)
(4)BC(2分)
(5) ①I(2分) 主反应是放热反应,副反应是吸热反应,升高温度,主反应平衡逆向移动,副反应平衡正向移动,甲醇选择性降低(2分)
② (2分)
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化学·答题卡
日
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
■
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[凶][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
一、
选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.[A][B][C][D]
6.[A][B][CJ[D]
11.A][B][C][D]
2.[A][B][C][Dj
7-[A][B][C][D]
12.[A][B][C][D]
3A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[A][B][C][D]
4.[AJ[B][C][D]
9.[A][B][C][D]
14.[A][BJ[C][D]
5.A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
15.[A][B][C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、
非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)
(1)】
(1分)
(2
(2分)
(2分)
(2分)
3)
(2分)
(④
(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(14分)
(1)①
(2分)
②
(2分)
(2)
(2分)
(3)①
(2分)
②
(2分)
(④
2分)
(2分)
18.(14分)
(1)
(2分)
(1分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
(4①
(1分)
②
(2分)
(5)①
(2分)
②
(2分)
19.(14分)
(1)
(2分)
(1分)
(2)
(2分)
(3)
(1分)
4
(2分)
(⑤)①
(2分)
(2分)
②
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!2026-2027学年高二化学上学期期中
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准考证号:
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注意事项
1,答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认
真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形
码。
2.
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mmm黑色
签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清
晰。
3,请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写
的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
第I卷(请用2B铅笔填涂)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.A1[B1[C][D
6A1[B1[C1[D
11.IA1[B][C1[D1
7.A1[B]
12.[A1[B][C1[D1
3.A][B][CJ[D
8[A][B][C][D
13.[A][B][C1[D
4.A1B1「C1
9.[A]IB]IC][D]
14.[A]
[B][CIID
5.A1IB1[C1[D1
10.A1[B1「C1ID1
15.[A1[B1[C1[D1
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)
(1)】
1分)
(2)
2分)
(2分)
(2分)
(3)】
(2分)
(4)
(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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17.(14分)
(1)①
(2分)
②
(2分)
(2)
(2分)
(3)①
(2分)
②
(2分)
(4)
(2分)
(2分)
18.(14分)
1)
(2分)
(1分)
(2)
(2分)
3)
(2分)
(4)①
(1分)
②
(2分)
(5)①
(2分)
②
(2分)
19.(14分)
(1)
(2分)
(1分)
(2)
(2分)
(3)
(1分)
(4)
(2分)
(5)①
(2分)
(2分)
②
(2分)
■
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
..,
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二化学上学期期中模拟
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1-2章(人教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.【原创】下列说法正确的是( )
A.中和反应的热化学方程式可表示为:H+(l)+OH-(l)=H2O(l)H=-57.3kJ·mol−1
B.已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol−1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol−1
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
D.已知2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol−1,则该反应不能自发进行
2.恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.2v正(N2O4)=v逆(NO2) D.混合气体的颜色不再变化
3.已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下,下列反应不能自发进行的是( )
A.2O3(g)=3O2(g) ΔH<0 B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
4.【原创】下列说法错误的是( )
A.1molSO3在不同状态时的熵值:S[SO3(s)]<S[SO3(g)]
B.2NO(g)+2CO(g)=CO2(g)+N2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.2KClO3(g)=KCl(s)+3O2(g) ΔH>0能否自发进行与温度有关
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
5.【原创】下列说法正确的是( )
A.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),压缩容器体积,平衡正移,则反应的平衡常数增大
C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.[Cu(NH3)2]+(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3CO]+,高压可提高CO的吸收率
6.已知,CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=+190 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.ΔH与反应体系的温度和压强无关 B.CH3OH中C—H、C—O、O—H断裂放热
C.生成2mol CO2(g)和4mol H2(g)吸热380kJ D.该反应说明CH3OH的燃烧热为190kJ/mol
7.【新考法】已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 K1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 K2
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3 K3
则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH、K分别为( )
A.2ΔH1-2ΔH2+ΔH3 2K1-2K2+K3 B.2ΔH1-ΔH2+ΔH3 2K1-K2+K3
C.2ΔH1-2ΔH2+ΔH3 D.2ΔH1-ΔH2+ΔH3
8.某实验小组用50mL0.50mol·L-1NaOH和50mL0.55mol·L-1盐酸进行中和反应的反应热测量(装置如图所示),下列有关说法正确的是( )
A.因玻璃仪器易碎,可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器
B.为减小误差,可将盐酸分多次加入到溶液中
C.将盐酸替换为等浓度的硫酸,会使测量结果偏大
D.此实验应多次测量取平均值,以减小误差
9.【热点】用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol−1,
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol−1,下列说法错误的是( )
A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574kJ·mol−1
C.若均有1mol甲烷反应时,反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当4.48LCH4完全反应时,转移电子的物质的量为1.60mol
10.恒温条件下,以Q、R为反应物的3个反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应速率: B.3个反应的生成物相同
C.升高温度,活化能降低 D.加入合适催化剂,Q的平衡转化率增大
11.时,真空密闭容器中加入足量,发生反应R(s)2S(g)+Q(g),的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B.时,该反应的分压平衡常数Kp=100(kPa)3
C.S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D.T℃时,点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时c(S)不变
12.现代研究技术表明化学反应历程复杂,通常伴随副反应的发生,如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和反应历程的关系。下列说法错误的是( )
A.升高温度,两个反应的速度都加快 B.反应1为吸热反应
C.物质的稳定性:过渡态1<过渡态2 D.反应2不需要加热就能发生
13.【改编】下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
探究浓度对化学反应速率的影响
两支试管中分别盛有1mL 0.01mol/L和1mL 0.05mol/L的酸性高锰酸钾溶液,同时各加入2mL 0.1mol/L的草酸溶液,观察紫色褪去的快慢
B
探究Fe3+与Cu2+对H2O2分解的催化效率
分别向两支装有5mL 0.5mol/LH2O2溶液的试管中滴加5滴相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液,比较两支试管产生气泡快慢
C
探究温度对化学反应速率的影响
用两支大小相同的试管各取2mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再同时分别加入2mL 0.1mol/LH2SO4溶液,振荡,比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
D
探究浓度对反应速率的影响
常温下将两块相同的铁片分别加入到浓硝酸和稀硝酸中观察实验现象
14.某反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应①为低温自发的反应
B.在反应过程中H2(g)的量先增多,后减少
C.加入催化剂能增大活化分子百分数,提高反应的平衡转化率
D.总反应的热化学方程式为C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH=+346kJ·mol−1
15.合成氨技术一直是科学家研究的重要课题。将1molN2(g)和3molH2(g)充入密闭容器中反应,平衡后混合物中氨的物质的量分数()随温度、压强变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点达到平衡时氢气的分压为p(H2)=0.5p2
B.压强大小关系为p1>p2>p3
C.a点的平衡常数K=21.33(以物质的量浓度计算)
D.a点N2的体积分数为15%
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.0kJ的热量。
(1)写出H2O2的电子式:______________。
(2)①写出该反应的热化学方程式_____________________________________。
②已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol−1,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是_____________kJ。
③已知N2(g)+2O2(g)==2NO2(g);ΔH=+67.7kJ·mol−1,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);ΔH=-534kJ·mol−1,根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_________________________________。
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是_______________________________________。
(4)①已知H-O键能为463kJ·mol−1,O=O键能为498kJ·mol−1,1molH2完全燃烧生成1molH2O(g)放出241kJ热量,计算H-H键能为___________kJ·mol−1。
②已知C2H6(g)的燃烧热为ΔH=-akJ·mol−1,C2H4(g)的燃烧热为ΔH=-bkJ·mol−1,H2(g)的燃烧热为ΔH=-ckJ·mol−1,则C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH=____________(用含a、b、c的式子表示)kJ·mol−1。
17.(14分)甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛应用前景。利用CO2、CH4等原料制备甲醇对于实现“碳中和”具有重要的意义。
I.CO2制备甲醇发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.7kJ·mol−1
(1)在催化剂X、总压5MPa、n(CO2):n(H2)=1:3时不同温度对甲醇产率影响如下图所示。
①A~B段,甲醇产率随温度升高而增大,请依据活化分子碰撞理论解释其原因:______。
②B~C段,CH3OH产率下降的可能原因是______。
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为20%,则该反应在该温度下的平衡常数K= ______。(列出计算式即可)
II.甲烷选择性氧化制备甲醇发生的反应热化学方程式如下:
i.
ii.
(3)①补全反应iii:______。
②反应iii的平衡常数K3=______(用K1、K2表示)。
(4)Fe+与反应可得FeO+,FeO+与4反应能高选择性地生成甲醇。室温下当FeO+分别与CH4、CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似)。
直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则FeO+与CH4反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”),该反应能量变化中决速步骤是______。(填“I”或“II”)
18.(14分)氨是重要化工原料,其工业合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。回答下列问题:
(1)已知:i. ;
ii. (a、b都大于0)。
则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=________kJ/mol(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比1∶1的N2和H2,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化 D.气体的颜色不随时间发生变化
(3)下列关于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的叙述正确的是________。
A.生成速率等于N2消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比1∶3投入N2和H2,则N2和H2的转化率相等
(4)向2 L刚性密闭容器中充入1molN2和3molH2合成氨,经历相同时间测得N2转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:T1________(填“>”或“<”)T2。
②T1温度下,合成氨反应的平衡常数K为________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入1molN2和4molH2,合成NH3,测得平衡时NH3体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段NH3体积分数增大的原因是________________。
②cd段NH3体积分数急减的主要原因可能是________________。
19.(14分)【热点】碳达峰和碳中和是我国应对气候变化的重要战略目标。CO2资源利用具有重要的研究价值。以CO2和H2为原料合成甲醇主要涉及以下反应:
主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol−1
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-88kJ·mol−1,则主反应的ΔH1=________kJ·mol−1,主反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)恒温恒容下,若只发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.3v正(H2)=v逆(CH3OH) B.n(H2O)=(CH3OH)
C.容器内混合气体的压强保持不变 D.容器内混合气体的密度保持不变
(3)增大CO2和H2的投料比,达平衡时CO2的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应,下列措施中能加快反应速率的是______________(填字母)。
A.恒温恒压条件下,充入He使容积增大 B.其他条件保持不变,升高温度
C.恒温恒容条件下,充入一定量的CO2 D.恒温恒容条件下,充入He使压强增大
(5)在一定条件下,温度对CO2的转化率或甲醇的选择性影响如图所示。
()。
①曲线______(填“I”或“II”)代表甲醇的选择性。曲线I随温度升高而降低的原因是_______________________________________。
②240°C时,向密闭容器中充入1 mol CO2和1.16 mol H2,达到平衡时总压为p kPa,则主反应的Kp=________kPa-2(列出计算式,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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2026-2027学年高二化学上学期期中模拟
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1-2章(人教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.【原创】下列说法正确的是( )
A.中和反应的热化学方程式可表示为:H+(l)+OH-(l)=H2O(l)H=-57.3kJ·mol−1
B.已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol−1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol−1
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
D.已知2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol−1,则该反应不能自发进行
2.恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.2v正(N2O4)=v逆(NO2) D.混合气体的颜色不再变化
3.已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下,下列反应不能自发进行的是( )
A.2O3(g)=3O2(g) ΔH<0 B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
4.【原创】下列说法错误的是( )
A.1molSO3在不同状态时的熵值:S[SO3(s)]<S[SO3(g)]
B.2NO(g)+2CO(g)=CO2(g)+N2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.2KClO3(g)=KCl(s)+3O2(g) ΔH>0能否自发进行与温度有关
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
5.【原创】下列说法正确的是( )
A.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),压缩容器体积,平衡正移,则反应的平衡常数增大
C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.[Cu(NH3)2]+(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3CO]+,高压可提高CO的吸收率
6.已知,CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=+190 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.ΔH与反应体系的温度和压强无关 B.CH3OH中C—H、C—O、O—H断裂放热
C.生成2mol CO2(g)和4mol H2(g)吸热380kJ D.该反应说明CH3OH的燃烧热为190kJ/mol
7.【新考法】已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 K1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 K2
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3 K3
则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH、K分别为( )
A.2ΔH1-2ΔH2+ΔH3 2K1-2K2+K3 B.2ΔH1-ΔH2+ΔH3 2K1-K2+K3
C.2ΔH1-2ΔH2+ΔH3 D.2ΔH1-ΔH2+ΔH3
8.某实验小组用50mL0.50mol·L-1NaOH和50mL0.55mol·L-1盐酸进行中和反应的反应热测量(装置如图所示),下列有关说法正确的是( )
A.因玻璃仪器易碎,可将玻璃搅拌器换成铜丝搅拌器
B.为减小误差,可将盐酸分多次加入到溶液中
C.将盐酸替换为等浓度的硫酸,会使测量结果偏大
D.此实验应多次测量取平均值,以减小误差
9.【热点】用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol−1,
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol−1,下列说法错误的是( )
A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574kJ·mol−1
C.若均有1mol甲烷反应时,反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当4.48LCH4完全反应时,转移电子的物质的量为1.60mol
10.恒温条件下,以Q、R为反应物的3个反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应速率: B.3个反应的生成物相同
C.升高温度,活化能降低 D.加入合适催化剂,Q的平衡转化率增大
11.时,真空密闭容器中加入足量,发生反应R(s)2S(g)+Q(g),的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B.时,该反应的分压平衡常数Kp=100(kPa)3
C.S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D.T℃时,点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时c(S)不变
12.现代研究技术表明化学反应历程复杂,通常伴随副反应的发生,如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和反应历程的关系。下列说法错误的是( )
A.升高温度,两个反应的速度都加快 B.反应1为吸热反应
C.物质的稳定性:过渡态1<过渡态2 D.反应2不需要加热就能发生
13.【改编】下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
探究浓度对化学反应速率的影响
两支试管中分别盛有1mL 0.01mol/L和1mL 0.05mol/L的酸性高锰酸钾溶液,同时各加入2mL 0.1mol/L的草酸溶液,观察紫色褪去的快慢
B
探究Fe3+与Cu2+对H2O2分解的催化效率
分别向两支装有5mL 0.5mol/LH2O2溶液的试管中滴加5滴相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液,比较两支试管产生气泡快慢
C
探究温度对化学反应速率的影响
用两支大小相同的试管各取2mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再同时分别加入2mL 0.1mol/LH2SO4溶液,振荡,比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢
D
探究浓度对反应速率的影响
常温下将两块相同的铁片分别加入到浓硝酸和稀硝酸中观察实验现象
14.某反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应①为低温自发的反应
B.在反应过程中H2(g)的量先增多,后减少
C.加入催化剂能增大活化分子百分数,提高反应的平衡转化率
D.总反应的热化学方程式为C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH=+346kJ·mol−1
15.合成氨技术一直是科学家研究的重要课题。将1molN2(g)和3molH2(g)充入密闭容器中反应,平衡后混合物中氨的物质的量分数()随温度、压强变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点达到平衡时氢气的分压为p(H2)=0.5p2
B.压强大小关系为p1>p2>p3
C.a点的平衡常数K=21.33(以物质的量浓度计算)
D.a点N2的体积分数为15%
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.0kJ的热量。
(1)写出H2O2的电子式:______________。
(2)①写出该反应的热化学方程式_____________________________________。
②已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol−1,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是_____________kJ。
③已知N2(g)+2O2(g)==2NO2(g);ΔH=+67.7kJ·mol−1,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);ΔH=-534kJ·mol−1,根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_________________________________。
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是_______________________________________。
(4)①已知H-O键能为463kJ·mol−1,O=O键能为498kJ·mol−1,1molH2完全燃烧生成1molH2O(g)放出241kJ热量,计算H-H键能为___________kJ·mol−1。
②已知C2H6(g)的燃烧热为ΔH=-akJ·mol−1,C2H4(g)的燃烧热为ΔH=-bkJ·mol−1,H2(g)的燃烧热为ΔH=-ckJ·mol−1,则C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH=____________(用含a、b、c的式子表示)kJ·mol−1。
17.(14分)甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛应用前景。利用CO2、CH4等原料制备甲醇对于实现“碳中和”具有重要的意义。
I.CO2制备甲醇发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.7kJ·mol−1
(1)在催化剂X、总压5MPa、n(CO2):n(H2)=1:3时不同温度对甲醇产率影响如下图所示。
①A~B段,甲醇产率随温度升高而增大,请依据活化分子碰撞理论解释其原因:______。
②B~C段,CH3OH产率下降的可能原因是______。
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中,加入1 mol CO2和3 mol H2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为20%,则该反应在该温度下的平衡常数K= ______。(列出计算式即可)
II.甲烷选择性氧化制备甲醇发生的反应热化学方程式如下:
i.
ii.
(3)①补全反应iii:______。
②反应iii的平衡常数K3=______(用K1、K2表示)。
(4)Fe+与反应可得FeO+,FeO+与4反应能高选择性地生成甲醇。室温下当FeO+分别与CH4、CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似)。
直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则FeO+与CH4反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”),该反应能量变化中决速步骤是______。(填“I”或“II”)
18.(14分)氨是重要化工原料,其工业合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。回答下列问题:
(1)已知:i. ;
ii. (a、b都大于0)。
则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=________kJ/mol(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比1∶1的N2和H2,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化 D.气体的颜色不随时间发生变化
(3)下列关于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的叙述正确的是________。
A.生成速率等于N2消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比1∶3投入N2和H2,则N2和H2的转化率相等
(4)向2 L刚性密闭容器中充入1molN2和3molH2合成氨,经历相同时间测得N2转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:T1________(填“>”或“<”)T2。
②T1温度下,合成氨反应的平衡常数K为________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入1molN2和4molH2,合成NH3,测得平衡时NH3体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段NH3体积分数增大的原因是________________。
②cd段NH3体积分数急减的主要原因可能是________________。
19.(14分)【热点】碳达峰和碳中和是我国应对气候变化的重要战略目标。CO2资源利用具有重要的研究价值。以CO2和H2为原料合成甲醇主要涉及以下反应:
主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol−1
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-88kJ·mol−1,则主反应的ΔH1=________kJ·mol−1,主反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)恒温恒容下,若只发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.3v正(H2)=v逆(CH3OH) B.n(H2O)=(CH3OH)
C.容器内混合气体的压强保持不变 D.容器内混合气体的密度保持不变
(3)增大CO2和H2的投料比,达平衡时CO2的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应,下列措施中能加快反应速率的是______________(填字母)。
A.恒温恒压条件下,充入He使容积增大 B.其他条件保持不变,升高温度
C.恒温恒容条件下,充入一定量的CO2 D.恒温恒容条件下,充入He使压强增大
(5)在一定条件下,温度对CO2的转化率或甲醇的选择性影响如图所示。
()。
①曲线______(填“I”或“II”)代表甲醇的选择性。曲线I随温度升高而降低的原因是_______________________________________。
②240°C时,向密闭容器中充入1 mol CO2和1.16 mol H2,达到平衡时总压为p kPa,则主反应的Kp=________kPa-2(列出计算式,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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