精品解析:内蒙古赤峰市三校2026-2027学年高二上学期10月阶段测试 化学试题
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内容正文:
2026—2027学年度上学期高二年级联考考试
化学试题
考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题(每小题的四个选项中,只有一个正确答案。每小题3分,共48分)
1. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:粉碎煤块,帮师傅做蜂窝煤
增大煤的接触面积,便于煤的充分燃烧
B
农业劳动:将收获的水果放入冷库保存
将侵害水果的害虫冻死
C
制作美食:使用酵母发酵面团
催化剂可以加快化学反应速率
D
医药管理:用冰箱保存疫苗
温度越低,反应速率越慢
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.粉碎煤块,做蜂窝煤,可以增大煤燃烧时和氧气的接触面积,便于煤的充分燃烧,劳动项目与所述的化学知识有关联,A不符合题意;
B.将收获的水果放入冷库保存,低温可以降低水果的呼吸作用,减少营养物质的消耗,从而保持水果的新鲜度和口感,冷库中的低温环境可以抑制害虫的活动,但并不意味着可以完全冻死害虫,劳动项目与所述的化学知识没有关联,B符合题意;
C.在面团发酵过程中,酵母作为一种生物催化剂,可以加快化学反应速率,从而促进面团的膨胀,劳动项目与所述的化学知识有关联,C不符合题意;
D.用冰箱保存疫苗是因为温度越低,疫苗变质速度越慢,劳动项目与所述的化学知识有关联,D不符合题意;
故选B。
2. 分解反应中分子碰撞示意图如下,其中可以表示分子有效碰撞的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】碘化氢分子发生有效碰撞时,一定会发生分解反应生成氢气和碘,则由图可知,可以表示碘化氢分子有效碰撞的是图A,故选A。
3. 某反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应属于放热反应
B. 反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 该反应中,断裂反应物化学键所吸收的总能量大于形成生成物化学键所释放的总能量
D. 该反应不需要加热等条件就一定能发生
【答案】C
【解析】
【详解】A.由能量变化图可知生成物总能量高于反应物总能量,该反应为吸热反应,A错误;
B.由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量,B错误;
C.反应焓变断裂反应物化学键吸收的总能量形成生成物化学键释放的总能量,该反应为吸热反应即,因此断裂反应物化学键所吸收的总能量大于形成生成物化学键所释放的总能量,C正确;
D.反应的吸放热与反应发生所需条件无必然关联,部分吸热反应需要加热等条件才能发生,D错误;
故选C。
4. 下列关于活化分子和有效碰撞的说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而加快反应速率
B. 升高温度,可增大活化分子百分数,从而加快反应速率
C. 活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
D. 使用催化剂可增大反应的焓变,从而加快反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度会增加单位体积内活化分子总数,但活化分子百分数不变,反应速率加快的原因是单位体积有效碰撞次数增多,A错误;
B.升高温度能使更多普通分子获得能量变为活化分子,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快,B正确;
C.活化分子之间的碰撞只有具有合适取向时才是有效碰撞,并非所有活化分子碰撞都是有效碰撞,C错误;
D.使用催化剂可降低反应的活化能从而加快反应速率,催化剂不改变反应的焓变,D错误;
故选B。
5. 下列说法均与盖斯定律有关,正确的个数为
①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【详解】①一个化学反应不管是一步完成的,还是多步完成,其热效应总是相同的,反应热只与反应体系的始态和终态有关,故①正确;
②利用盖斯定律定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应,故②正确;
③反应物和生成物能量一定,变化过程中的能量变化是依据能量守恒的体现,盖斯定律是能量守恒定律的具体体现,故③正确;
④物质发生化学反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓计算反应吸热和放热,故④正确;
选D。
6. 25℃和时, ,该反应能自发进行的原因是
A. 是吸热反应 B. 是放热反应
C. 是熵减少的反应 D. 熵增大效应大于焓效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸热反应不利于自发进行,A错误;
B.该反应的△H>0,是吸热反应,B错误;
C.该反应是气体增加的反应,是熵增加的反应,C错误;
D.该反应是熵增加的吸热反应,熵增加有利于自发进行,吸热不利于自发进行,能自发进行的原因是熵增大效应大于焓效应,D正确;
答案选D。
7. 方向选得对,努力不白费。下列关于化学反应方向的说法正确的是
A. 常温下,,所以常温下水的分解反应是自发反应
B. 室温下能自发进行,说明该反应的
C. ,该反应在高温下能自发进行
D. 加入合适的催化剂能降低反应的焓变,使非自发反应转化为自发反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.水的分解在常温下需要电解,说明该反应在常温下,为非自发反应,A错误;
B.该反应生成固体,熵减(),室温下自发()则需,B错误;
C.反应生成气体,熵增(),时高温下足够负使,故高温能自发,C正确;
D.催化剂仅降低活化能,不改变,无法使非自发反应变为自发,D错误;
故答案选C。
8. 下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是
A. 硫酸工业中,为使黄铁矿充分燃烧,可将矿石粉碎
B. 硝酸工业中,氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
C. 合成氨工业中,为提高氮气和氢气的利用率,采用循环操作
D. 对于合成氨的反应,如果调控好反应条件,可使一种反应物的转化率达到100%
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸工业中,将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积,有利于黄铁矿的充分燃烧,故A正确;
B.硝酸工业中,氨的氧化使用催化剂,可以降低反应的活化能,增大反应速率,提高生产效率,故B正确;
C.合成氨工业中,分离出液氨的混合气体中含有的氮气和氢气采用循环操作,有利于提高氮气和氢气的利用率,故C正确;
D.合成氨反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以调控反应条件不可能使反应物的转化率达到100%,故D错误;
故选D。
9. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率增大的是
①增大容器体积②增大浓度③增加碳的量④恒压下充入⑤恒容下充入⑥升高温度⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②⑥⑦ C. ③⑥⑦ D. ②③⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A.①增大容器体积会降低气体浓度,反应速率减小;④恒压充入He导致浓度降低,速率减小,A错误;
B.②增大CO2浓度、⑥升温、⑦粉碎碳均能增大反应速率,B正确;
C.③增加碳的量(固体)不影响速率,C错误;
D.③和⑤(恒容充He不改变浓度)均不能改变反应速率,D错误;
故选B。
10. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系:
据此判断下列说法中正确的是
A. 图甲:石墨转变为金刚石是放热反应
B. 图乙:白磷比红磷稳定
C. 图丙:和的键能总和小于和的键能总和
D. 图丁:将与充入密闭容器中发生反应,当充分反应后,放出热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,金刚石所具有的能量比石墨的高,因此石墨转变为金刚石是吸热反应,A错误;
B.由图乙可知,红磷所具有的能量比白磷的低,因此红磷更稳定,B错误;
C.由图丙可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,即反应物分子的化学键断裂吸收的总能量低于生成物分子的化学键形成放出的总能量,即和的键能总和小于和的键能总和,C正确;
D.由图丁可知,反应的焓变为生成物能量减去反应物能量,,但是反应为可逆反应,与不能完全反应,放出的热量小于,D错误;
故选C。
11. 我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉人工合成研究并取得原创性突破,相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。转化涉及的第一步反应的化学方程式为。下列叙述正确的是
A. 平衡后,其他条件不变,缩小容器体积,可提高和的转化率
B. 当时,反应一定达到平衡状态
C. 其他条件不变移去水蒸气,可增大逆反应速率
D. 恒压条件下,向容器中充入少量氦气,可加快反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为体积减小的反应,平衡后,其他条件不变,缩小容器体积,相当于加压,反应正向移动,CO2和H2的转化率变大,A正确;
B.当3时,反应一定达到平衡状态,B错误;
C.移去水蒸气的这一时刻,生成物浓度减小,逆反应速率减小,C错误;
D.恒压条件下,向容器中充入少量氦气,需要增大体积,相当于减压,则反应速率减慢,D错误;
故选A。
12. 下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
向和KSCN混合溶液中加入少量KCl固体
溶液颜色
变浅
平衡向逆反应方向移动
B
向溶液中滴入5~10滴溶液
溶液由橙色
变为黄色
在碱性条件下转化为
C
压缩封装有和混合气体的注射器
混合气体的
颜色变浅
增大压强,会使化学平衡向气体
体积缩小的方向移动
D
在溶液中存在如下平衡[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O
加热该溶液,
溶液转变为
黄绿色
对于该反应,升高温度,平衡
逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应的本质为,和不参与平衡,加入固体平衡不移动,溶液颜色不变,A错误;
B.溶液中存在平衡,加入溶液消耗,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,说明碱性条件下转化为,B正确;
C.压缩注射器时,首先因体积减小浓度增大,气体颜色先变深,随后平衡正向移动,颜色略微变浅但最终比压缩前深,现象描述错误,C错误;
D.加热后溶液变为黄绿色,说明黄色的浓度升高,平衡正向移动,结论错误,D错误;
故选B。
13. 空气中的CO是大气污染物之一,常用碘量法测定,其反应原理是。一定温度下,向某恒容密闭容器中加入足量的和CO,发生上述反应。下列图像正确且在时反应达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】常用碘量法测定CO,反应为,为气体分数不变的反应,所以反应前后压强不变,气体从CO转化为CO2,气体平均摩尔质量增大,据此分析解题。
【详解】A.反应开始时通入了CO,起始混合气体密度不为0,故A错误;
B.反应为气体分数不变的反应,反应前后压强应不变,图像不符合客观事实,故B错误;
C.反应,气体从CO转化为CO2,气体平均摩尔质量增大,图像不符合客观事实,故C错误;
D.由方程式可知,气体从CO转化为CO2,越来越多,CO2从0开始增加,tmin以后二氧化碳的体积分数保持不变,则说明达到平衡状态,故D正确;
故答案选D。
14. 氮氧化物()是大气的主要污染物,某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式:
B. 过渡态的稳定性:
C. 反应过程的决速步骤为放热反应
D. 催化剂ZAg降低了反应的活化能,但不能改变反应热
【答案】C
【解析】
【详解】A.由初始和结束的能量可知,总反应的热化学方程式为,A正确;
B.能量越低越稳定,因此过渡态的稳定性:,B正确;
C.决速步骤为活化能最大的慢反应,则反应过程的决速步骤为,此过程为吸热反应,C错误;
D.反应热只与反应物的始态和终态有关系,与反应过程无关,因此催化剂能降低反应活化能,但不能改变反应热,D正确;
故选C。
15. 一定温度下,向2L恒温密闭容器中加入足量活性炭和,发生反应,部分物质的物质的量随反应时间t的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线I表示随t的变化
B. 0~2min内,
C. 3min时,加入催化剂可提高的平衡转化率
D. 3min时,充入增大压强,该容器的气体颜色不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.投入活性炭和NO2,随着反应的进行,NO2的物质的量减少,CO2和N2的物质的量增加,相同反应时间内CO2增加的量是N2的两倍,故曲线Ⅰ表示n(CO2)随t的变化,曲线Ⅱ表示n(N2)随t的变化,曲线Ⅲ表示n(NO2)随t的变化,A错误;
B.曲线Ⅰ表示n(CO2)随t的变化,0~2min内n(CO2)变化1.5mol,则,B正确;
C.反应在此条件下2min后已经达到平衡,3 min时加入催化剂,可以同等程度加快正、逆反应的速率,平衡不移动,平衡转化率不变,C错误;
D.3 min时向恒温恒容密闭容器充入CO2,c(CO2)增大,平衡向逆反应方向移动,c(NO2)增大,容器的气体颜色加深,D错误;
答案选B。
16. 一定温度下,体积为的刚性密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应:,若与反应达到平衡时,的转化率为,下列说法正确的是
A. 该温度下的平衡常数K=25
B. 在C足量的情况下,再充入一定量的,达到平衡,的百分含量保持不变
C. 若温度升高,体系总压增大,则该反应的
D. 达到平衡时,向体系中加入等物质的量的、和,平衡不发生移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡时,,,平衡常数==0.25,A错误;
B.该反应前后气体计量数之和相等,恒温恒容下,为固体足量时,充入属于等效平衡,平衡不移动,的百分含量保持不变,B正确;
C.刚性容器恒容,反应体系中气体总物质的量不变,根据,温度升高时即使平衡不移动总压也会增大,无法判断反应焓变符号,C错误;
D.设加入等物质的量的、和为x mol,浓度商====K,平衡逆向移动,D错误;
故选B。
二、非选择题(共4题,除标注外,每空2分,共52分)
17. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式Q=cmΔt计算获得。某实验小组用50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和50 mL 0.50 mol/L盐酸溶液进行中和反应反应热的测定。
(1)用简易量热计测量盐酸和NaOH溶液中和反应的反应热:实验装置如图所示,实验数据如下表所示:
实验
次数
反应物的
温度/℃
反应前体
系的温度
反应后体
系的温度
温度差
盐酸
NaOH
溶液
t1/℃
t2/℃
∆t/℃
1
26.2
26.0
26.1
29.3
2
27.0
27.4
27.2
30.5
3
26.4
26.2
26.3
29.7
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是______________。
②表格中∆t的平均值为________℃。
③近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1.0 g·mL-1,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,则HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=_____kJ·mol-1 (计算结果保留一位小数)。
(2)已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol液态H2O时,放出57.3 kJ热量,上述实验产生偏差的原因可能是___________ (填字母)。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 量取盐酸的体积时仰视读数
C. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
D. 用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
(3)已知:。200℃下,将一定量的和充入容积为2L的恒容密闭容器中,经10min后测得容器中各物质的量如表所示。
气体
物质的量/mol
1.6
1.8
0.4
①10min内该反应的反应速率________,下列能说明该反应达到化学平衡状态的是 ___________ (填序号)。
a.和的体积比保持不变 b.的生成速率和的生成速率相等
c.体系的压强保持不变 d.和物质的量之和保持不变
②在实际生产中常通入过量的空气,原因是___________________________。
(4)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。
①氢能被称为绿色能源的原因是_________________________(任答一点)。
②在,101kPa下,氢气在1.00mol氧气中完全燃烧,生成液态水,放出的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为____________________。
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 3.3 ③. -55.2 (2)ACD
(3) ①. ②. ac ③. 增大O2的浓度,提高SO2的转化率
(4) ①. 燃烧产物是水,无污染(或其他合理答案) ②.
【解析】
【分析】中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成 水时的反应热。为保证HCl反应完,NaOH稍过量;中和反应反应热的测定实验关键是要减少热量的损失,因此要做好隔热保温;
【小问1详解】
①中和热测定实验中,为了使酸碱溶液迅速混合充分反应,且尽量减少搅拌过程中的热量散失,需要使用玻璃搅拌器进行上下抽动搅拌。图中装置缺少该仪器。②∆t的平均值为;
③反应总质量,反应放热。生成水的物质的量按不足量的HCl计算:,则生成1 mol水的反应热,中和反应放热,为负。
【小问2详解】
测得结果的绝对值 小于 ,说明实验中测得的放热量偏小。
A.实验装置保温、隔热效果差会导致热量散失,测得的最高温度偏低,放热量偏小,A符合题意;
B.仰视读数量取盐酸溶液,实际量取的体积偏大,生成水的量增多,因此放出热量增大,B不符合题意;
C.分多次倒入 溶液,会增加操作时间,导致更多的热量散失,测得放热量偏小,C符合题意
D.温度计测定 溶液后未洗涤直接测盐酸,温度计上的 会与盐酸反应放热,使盐酸的起始温度偏高,导致最终测得的温差偏小,放热量偏小,D符合题意;
故答案选ACD。
【小问3详解】
①10 min后测得容器中,则反应的,,反应开始,,10 min该反应的反应速率;
a.结合①分析可知,初始投料一样,方程式中和的分子个数不同,因此和的体积比会发生变化,体积比保持不变可说明反应达平衡,a正确;
b.达平衡时的生成速率和的生成速率比为1:2,b错误;
c.该反应为气体分子数减小的反应,在恒容密闭容器中,体系的压强保持不变 ,可说明反应达平衡,c正确;
d.和的化学计量数一样,并且根据元素守恒,和的物质的量之和一直保持不变,不能说明反应达平衡,d错误;
故答案选ac。
②该反应为可逆反应,增大O2的浓度,能提高SO2的转化率;
【小问4详解】
①氢气燃烧产物是水,无污染;②结合燃烧热的定义可知101kPa时,1 mol,氢气燃烧的化学方程式为,放出的热量为,则氢气燃烧热的热化学方程式为
18. 平衡移动原理在工业生产中有重要应用,利用平衡相关知识回答下列问题。
(1)在压强为0.1MPa、温度为300℃时,amolCO与3amol在催化剂作用下发生反应生成甲醇:
①平衡后,将容器的容积压缩到原来的一半,其他条件不变,该措施对平衡体系产生的影响是__________________(填序号,下同)。
A.变为原来的2倍 B.正反应速率增大,逆反应速率减小
C.反应物的转化率增大 D.重新达到平衡时,减小
②若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是__________________。
A.升高温度 B.将从体系中分离 C.充入He,使体系总压强增大
(2)400℃时,将等量的和分别在两个容积相等的容器中反应,一段时间后达到平衡状态。在这过程中,甲容器保持容积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中的体积分数为,则乙容器中的体积分数_____________(填序号)。
a.等于 b.大于 c.小于 d.无法判断
(3)氢气与一氧化碳反应还可以用于制备甲醇。在1L恒容密闭容器中充入、,发生反应,在两个不同温度下测得c(甲醇)与时间t的关系如图。据此回答下列问题:
在温度下,该反应的平衡常数为_____(不写单位),达到平衡后向容器中再充入、、各1mol,此时反应__________进行(填“正向”或“逆向”)。
【答案】(1) ①. CD ②. B
(2)c (3) ①. 0.25 ②. 正向
【解析】
【小问1详解】
①该反应为气体分子数减小的反应,压缩容器容积,体系压强增大,平衡正向移动。
A.若平衡不移动,变为原来的2倍,但平衡正向移动会消耗部分,故重新平衡时小于原来的2倍,A错误;
B.压缩容积使各物质的浓度均增大,因此正、逆反应速率均增大,B错误;
C.该反应平衡正向移动,反应物的转化率增大,C正确;
D.与平衡不移动相比,平衡正向移动使得减小、增大,因此比值减小,D正确;
故选CD。
②A.该反应为放热反应(),升高温度平衡逆向移动,甲醇产率降低,A不符合题意;
B.将产物从体系中分离,生成物浓度减小,平衡正向移动,甲醇产率增大,B符合题意;
C.恒容条件下充入惰性气体He,反应体系中各反应物和生成物的分压及浓度均不变,平衡不移动,甲醇产率不变,C不符合题意;
故选B。
【小问2详解】
与的反应为 ,该反应正向是气体分子数减小的反应。甲容器恒容,随着反应正向进行,体系压强逐渐减小;乙容器恒压,为了维持压强不变,其容积会不断缩小。因此,乙容器相当于在甲容器的基础上增大了压强,增大压强使平衡进一步正向移动,的转化率增大,故乙容器中的体积分数小于甲容器中的,故选c。
【小问3详解】
由图可知,在温度下达到平衡时,,。
列三段式计算:
该温度下的平衡常数 。
达到平衡后,向容器中再充入、、各,此时各物质的浓度变为:,,。
此时的浓度商 。因为 ,所以反应将正向进行。
19. 已知化学反应①:,其平衡常数为;化学反应②:,其平衡常数为。在温度973 K和1173 K情况下,、的值分别如下:
温度
973 K
1.47
2.38
1173 K
2.15
1.67
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:,请你写出该反应的平衡常数的数学表达式:______________________。
(3)根据反应①与②可推导出、与之间的关系式__________________。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有______________(填写序号)。
A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积 C.降低温度 D.升高温度 E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量
(4)图甲、乙分别表示反应③在时刻达到平衡、在时刻因改变某个条件而发生变化的情况:图甲中时刻发生改变的条件是_________(写出所有可能改变的条件,下同)。图乙中时刻发生改变的条件是_______。
【答案】(1)吸热 (2)
(3) ①. ②. DF
(4) ①. 增大压强或使用催化剂 ②. 降低温度,设法分离出或增加水蒸气
【解析】
【分析】温度由973 K升高到1173 K时,增大,说明升温使反应①的平衡正向移动;减小,说明升温使反应②的平衡逆向移动。因此,反应①的正反应和反应②的逆反应均为吸热反应。反应②的逆反应为,它与反应①相加,消去两边的Fe和FeO,得到反应③,所以反应③的正反应为吸热反应。反应③两侧气体的化学计量数之和均为2,恒温改变容积时,各气体浓度按相同比例变化,浓度商不变,平衡不移动,但反应速率会改变。这些关系可用于判断反应③受到不同条件改变时的变化。
【小问1详解】
温度由973 K升高到1173 K时,反应①的平衡常数由1.47增大到2.15,说明升温使其平衡向正反应方向移动。升温有利于吸热反应,因此反应①的正反应为吸热反应;
【小问2详解】
反应③中各物质均为气体,且化学计量数均为1。平衡常数等于平衡时各生成物浓度的幂之积与各反应物浓度的幂之积的比值,各浓度的指数为对应的化学计量数,因此,式中各浓度均为平衡浓度;
【小问3详解】
反应①、②中的Fe和FeO均为纯固体,不写入平衡常数表达式。在同一温度下,,。反应①与反应②的逆反应相加得到反应③;反应逆向时平衡常数取倒数,反应相加时平衡常数相乘,因此;
A.缩小反应容器容积时,各气体浓度按相同比例增大。反应③两侧气体的化学计量数之和相等,浓度商不变,平衡不移动,A错误;
B.扩大反应容器容积时,各气体浓度按相同比例减小。反应③两侧气体的化学计量数之和相等,浓度商不变,平衡不移动,B错误;
C.反应③的正反应为吸热反应,降低温度有利于放热的逆反应,平衡逆向移动,C错误;
D.反应③的正反应为吸热反应,升高温度使平衡向正反应方向移动,D正确;
E.使用合适的催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,但不改变平衡常数,也不使平衡移动,E错误;
F.CO是反应③的生成物,减少CO的量使其浓度减小,平衡向生成CO的正反应方向移动,F正确;
故选DF;
【小问4详解】
图甲中,时刻正、逆反应速率同时增大,之后仍保持相等,说明改变条件后平衡没有移动。恒温缩小容积、增大压强时,各气体浓度增大,正、逆反应速率均增大;由于反应③两侧气体的化学计量数之和相等,平衡不移动。使用合适的催化剂也能使正、逆反应速率同等程度地增大,且不改变平衡状态。因此,图甲中改变的条件可以是增大压强或使用催化剂;
图乙中,时刻和CO的浓度均未发生突变;随后的浓度逐渐增大,CO的浓度逐渐减小,至时刻重新保持不变,说明平衡向逆反应方向移动。反应③的正反应吸热,降低温度可使平衡逆向移动;分离出反应物,使的浓度减小,平衡逆向移动;增加生成物水蒸气,使的浓度增大,平衡也逆向移动。在容积不变时,后两种操作均不直接改变和CO的浓度,符合图中时刻两条曲线连续的特征。因此,图乙中改变的条件可以是降低温度、设法分离出或增加水蒸气。
20. 丙烯是重要的化工原料,可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。
(1)工业上用丙烯加成法制1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯。反应原理为:
I、
Ⅱ、
则 ______。
(2)某研究小组向密闭容器中充入一定量的和,分别在、两种不同催化剂作用下发生反应I,一段时间后测得的产率与温度的关系如下图所示。
①下列说法错误的是______(填代号)
A.使用催化剂的最佳温度约为250℃
B.相同条件下,改变压强不影响的产率
C.两种催化剂均能降低反应的活化能,但不变
D.点可能为对应温度下的平衡产率
②在催化剂A作用下,温度低于200℃时,的产率随温度升高变化不大,主要原因是_______________________。
(3)向某密闭容器中充入和发生 反应,不同条件下达到平衡时的转化率为,在时和时的图像如图所示。
①该反应的_______0(填“”“”或“”)。
②曲线a表示与_______(填“p”或“T”)的关系曲线,原因为_______。
③x、y、z三点平衡常数、、的大小关系为_______。
④在y点对应条件下,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)。
【答案】(1)-32 (2) ①. BD ②. 温度较低、催化剂的活性较低,对化学反应速率影响较小
(3) ①. < ②. p ③. 该反应为气体总体积减小的反应,随着压强增大,平衡右移,NO的转化率升高 ④. K(x)=K(z)>K(y) ⑤. 0.0675
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应的反应热等于各分步反应的反应热之和,反应Ⅰ可看作反应Ⅱ和反应Ⅲ的总反应,因此,故;
【小问2详解】
①A.由图可知,在250℃左右由催化剂A催化的反应产率最高,故使用催化剂的最佳温度约为250℃,A正确;
B.该反应为气体分子数目减少的反应,增大压强,反应向正反应方向进行,B错误;
C.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的反应热,C正确;
D.该反应为放热反应,温度升高,反应向逆反应方向进行,的平衡产率降低。P点时的产率低于450℃左右由催化剂B催化的反应产率,故P点时反应一定未达到平衡,D错误;
故本题选BD;
②由图可知,使用催化剂A的最佳温度约为250℃,故温度低于200℃时,的产率随温度升高变化不大的原因是催化剂的活性较低,对化学反应速率影响较小;
【小问3详解】
①该反应为气体分子数目减少的反应,故<0;
②该反应为气体分子数目减少的反应,压强升高,平衡向正反应方向移动,故NO的转化率随压强升高而增加,因此曲线a表示与p的关系曲线;
③反应的平衡常数只与温度有关,该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越低。x、z点时,体系的温度相等,故K(x)=K(z),x点的温度低于y点的温度,故K(x)>K(y),综上,、、的大小关系为K(x)=K(z)>K(y);
④y点时NO的转化率为0.60,故达到平衡时,容器内剩余2×(1-0.6) mol=0.8 mol NO、1×(1-0.6) mol=0.4 mol Cl2、2×0.6=1.2 mol NOCl,故反应的平衡常数。
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2026—2027学年度上学期高二年级联考考试
化学试题
考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题(每小题的四个选项中,只有一个正确答案。每小题3分,共48分)
1. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:粉碎煤块,帮师傅做蜂窝煤
增大煤的接触面积,便于煤的充分燃烧
B
农业劳动:将收获的水果放入冷库保存
将侵害水果的害虫冻死
C
制作美食:使用酵母发酵面团
催化剂可以加快化学反应速率
D
医药管理:用冰箱保存疫苗
温度越低,反应速率越慢
A. A B. B C. C D. D
2. 分解反应中分子碰撞示意图如下,其中可以表示分子有效碰撞的是
A. B. C. D.
3. 某反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应属于放热反应
B. 反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 该反应中,断裂反应物化学键所吸收的总能量大于形成生成物化学键所释放的总能量
D. 该反应不需要加热等条件就一定能发生
4. 下列关于活化分子和有效碰撞的说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而加快反应速率
B. 升高温度,可增大活化分子百分数,从而加快反应速率
C. 活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
D. 使用催化剂可增大反应的焓变,从而加快反应速率
5. 下列说法均与盖斯定律有关,正确的个数为
①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 25℃和时, ,该反应能自发进行的原因是
A. 是吸热反应 B. 是放热反应
C. 是熵减少的反应 D. 熵增大效应大于焓效应
7. 方向选得对,努力不白费。下列关于化学反应方向的说法正确的是
A. 常温下,,所以常温下水的分解反应是自发反应
B. 室温下能自发进行,说明该反应的
C. ,该反应在高温下能自发进行
D. 加入合适的催化剂能降低反应的焓变,使非自发反应转化为自发反应
8. 下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是
A. 硫酸工业中,为使黄铁矿充分燃烧,可将矿石粉碎
B. 硝酸工业中,氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
C. 合成氨工业中,为提高氮气和氢气的利用率,采用循环操作
D. 对于合成氨的反应,如果调控好反应条件,可使一种反应物的转化率达到100%
9. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率增大的是
①增大容器体积②增大浓度③增加碳的量④恒压下充入⑤恒容下充入⑥升高温度⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②⑥⑦ C. ③⑥⑦ D. ②③⑤⑥
10. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系:
据此判断下列说法中正确的是
A. 图甲:石墨转变为金刚石是放热反应
B. 图乙:白磷比红磷稳定
C. 图丙:和的键能总和小于和的键能总和
D. 图丁:将与充入密闭容器中发生反应,当充分反应后,放出热量
11. 我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉人工合成研究并取得原创性突破,相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。转化涉及的第一步反应的化学方程式为。下列叙述正确的是
A. 平衡后,其他条件不变,缩小容器体积,可提高和的转化率
B. 当时,反应一定达到平衡状态
C. 其他条件不变移去水蒸气,可增大逆反应速率
D. 恒压条件下,向容器中充入少量氦气,可加快反应速率
12. 下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
向和KSCN混合溶液中加入少量KCl固体
溶液颜色
变浅
平衡向逆反应方向移动
B
向溶液中滴入5~10滴溶液
溶液由橙色
变为黄色
在碱性条件下转化为
C
压缩封装有和混合气体的注射器
混合气体的
颜色变浅
增大压强,会使化学平衡向气体
体积缩小的方向移动
D
在溶液中存在如下平衡[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O
加热该溶液,
溶液转变为
黄绿色
对于该反应,升高温度,平衡
逆向移动
A. A B. B C. C D. D
13. 空气中的CO是大气污染物之一,常用碘量法测定,其反应原理是。一定温度下,向某恒容密闭容器中加入足量的和CO,发生上述反应。下列图像正确且在时反应达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
14. 氮氧化物()是大气的主要污染物,某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式:
B. 过渡态的稳定性:
C. 反应过程的决速步骤为放热反应
D. 催化剂ZAg降低了反应的活化能,但不能改变反应热
15. 一定温度下,向2L恒温密闭容器中加入足量活性炭和,发生反应,部分物质的物质的量随反应时间t的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线I表示随t的变化
B. 0~2min内,
C. 3min时,加入催化剂可提高的平衡转化率
D. 3min时,充入增大压强,该容器的气体颜色不变
16. 一定温度下,体积为的刚性密闭容器中发生工业烟气脱硝中的核心反应:,若与反应达到平衡时,的转化率为,下列说法正确的是
A. 该温度下的平衡常数K=25
B. 在C足量的情况下,再充入一定量的,达到平衡,的百分含量保持不变
C. 若温度升高,体系总压增大,则该反应的
D. 达到平衡时,向体系中加入等物质的量的、和,平衡不发生移动
二、非选择题(共4题,除标注外,每空2分,共52分)
17. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式Q=cmΔt计算获得。某实验小组用50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和50 mL 0.50 mol/L盐酸溶液进行中和反应反应热的测定。
(1)用简易量热计测量盐酸和NaOH溶液中和反应的反应热:实验装置如图所示,实验数据如下表所示:
实验
次数
反应物的
温度/℃
反应前体
系的温度
反应后体
系的温度
温度差
盐酸
NaOH
溶液
t1/℃
t2/℃
∆t/℃
1
26.2
26.0
26.1
29.3
2
27.0
27.4
27.2
30.5
3
26.4
26.2
26.3
29.7
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是______________。
②表格中∆t的平均值为________℃。
③近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1.0 g·mL-1,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,则HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=_____kJ·mol-1 (计算结果保留一位小数)。
(2)已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol液态H2O时,放出57.3 kJ热量,上述实验产生偏差的原因可能是___________ (填字母)。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 量取盐酸的体积时仰视读数
C. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
D. 用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
(3)已知:。200℃下,将一定量的和充入容积为2L的恒容密闭容器中,经10min后测得容器中各物质的量如表所示。
气体
物质的量/mol
1.6
1.8
0.4
①10min内该反应的反应速率________,下列能说明该反应达到化学平衡状态的是 ___________ (填序号)。
a.和的体积比保持不变 b.的生成速率和的生成速率相等
c.体系的压强保持不变 d.和物质的量之和保持不变
②在实际生产中常通入过量的空气,原因是___________________________。
(4)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。
①氢能被称为绿色能源的原因是_________________________(任答一点)。
②在,101kPa下,氢气在1.00mol氧气中完全燃烧,生成液态水,放出的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为____________________。
18. 平衡移动原理在工业生产中有重要应用,利用平衡相关知识回答下列问题。
(1)在压强为0.1MPa、温度为300℃时,amolCO与3amol在催化剂作用下发生反应生成甲醇:
①平衡后,将容器的容积压缩到原来的一半,其他条件不变,该措施对平衡体系产生的影响是__________________(填序号,下同)。
A.变为原来的2倍 B.正反应速率增大,逆反应速率减小
C.反应物的转化率增大 D.重新达到平衡时,减小
②若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是__________________。
A.升高温度 B.将从体系中分离 C.充入He,使体系总压强增大
(2)400℃时,将等量的和分别在两个容积相等的容器中反应,一段时间后达到平衡状态。在这过程中,甲容器保持容积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中的体积分数为,则乙容器中的体积分数_____________(填序号)。
a.等于 b.大于 c.小于 d.无法判断
(3)氢气与一氧化碳反应还可以用于制备甲醇。在1L恒容密闭容器中充入、,发生反应,在两个不同温度下测得c(甲醇)与时间t的关系如图。据此回答下列问题:
在温度下,该反应的平衡常数为_____(不写单位),达到平衡后向容器中再充入、、各1mol,此时反应__________进行(填“正向”或“逆向”)。
19. 已知化学反应①:,其平衡常数为;化学反应②:,其平衡常数为。在温度973 K和1173 K情况下,、的值分别如下:
温度
973 K
1.47
2.38
1173 K
2.15
1.67
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:,请你写出该反应的平衡常数的数学表达式:______________________。
(3)根据反应①与②可推导出、与之间的关系式__________________。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有______________(填写序号)。
A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积 C.降低温度 D.升高温度 E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量
(4)图甲、乙分别表示反应③在时刻达到平衡、在时刻因改变某个条件而发生变化的情况:图甲中时刻发生改变的条件是_________(写出所有可能改变的条件,下同)。图乙中时刻发生改变的条件是_______。
20. 丙烯是重要的化工原料,可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。
(1)工业上用丙烯加成法制1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯。反应原理为:
I、
Ⅱ、
则 ______。
(2)某研究小组向密闭容器中充入一定量的和,分别在、两种不同催化剂作用下发生反应I,一段时间后测得的产率与温度的关系如下图所示。
①下列说法错误的是______(填代号)
A.使用催化剂的最佳温度约为250℃
B.相同条件下,改变压强不影响的产率
C.两种催化剂均能降低反应的活化能,但不变
D.点可能为对应温度下的平衡产率
②在催化剂A作用下,温度低于200℃时,的产率随温度升高变化不大,主要原因是_______________________。
(3)向某密闭容器中充入和发生 反应,不同条件下达到平衡时的转化率为,在时和时的图像如图所示。
①该反应的_______0(填“”“”或“”)。
②曲线a表示与_______(填“p”或“T”)的关系曲线,原因为_______。
③x、y、z三点平衡常数、、的大小关系为_______。
④在y点对应条件下,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)。
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