精品解析:吉林延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-23
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内容正文:
延边第二中学2026—2027学年度第一学期
高二化学限时训练
范围:第1章+第2章+第三章第2节(人教版选择性必修一)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 Zn-65
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. 化学与社会、科学、技术、环境密切相关,下列说法正确的是
A. 干冰可用于人工增雨,干冰在云层中的变化过程中
B. “木与木相摩则然(燃)”中的“然”可将化学能转变为热能
C. 可充电柔性电池只能将化学能转化为电能
D. 利用碳量子点作催化剂,可改变反应物的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.干冰在云层中升华,由固态变为气态,体系混乱度增大,,A错误;
B.“然”指木材的燃烧反应,燃烧属于放热反应,反应过程中可将化学能转变为热能,B正确;
C.可充电柔性电池放电时将化学能转化为电能,充电时将电能转化为化学能,并非只能实现化学能向电能的转化,C错误;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,因此无法改变反应物的平衡转化率,D错误;
故答案选B。
2. 古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的石灰石煅烧是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的变化只有化学能转化为热能
D. 苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰的温度低于水,相同质量的水和冰,冰的能量更低,水的能量更高,正确;
B.石灰石煅烧是分解反应,过程中吸收能量,属于吸热反应,错误;
C.煮豆会发生燃烧,燃烧过程中化学能转化为热能同时有部分光能。同时豆里面也会发生化学变化,会放出热量,存在化学能转化为热能,C错误;
D.碳与水蒸气反应为吸热反应,错误。
故选A。
3. 向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②浓度:a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
⑤混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑥达到平衡后,改变容器体积增大压强,逆反应速率可能先增大后减小
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】A
【解析】
【详解】①c点反应速率发生改变,c点没有到达平衡,故①错误;
②随反应进行,浓度逐渐减小, 所以浓度a点大于c点,故②错误;
③由正反应速率增大,而反应物浓度逐渐减小,所以速率增大是温度引起的,由此可知正反应放热,反应物的总能量高于生成物的总能量,故③正确;
④生成物浓度增大、容器内温度升高,逆反应速率持续增大,逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势不相同,故④错误;
⑤混合物颜色不再变化,则浓度不变,说明反应达到平衡,故⑤正确;
⑥反应前后体积不变,达到平衡后,改变容器体积增大压强,正逆反应速率同等程度增大,故⑥错误;
正确的个数为2个,选A。
4. 已知气体分子总数增多的反应是熵增反应。下列反应低温下能正向自发进行的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应气体分子数由3减少为2,,且,根据,任意温度下均大于0,无法正向自发,A错误;
B.该反应气体分子数由2减少为1,,且,任意温度下均大于0,无法正向自发,B错误;
C.该反应气体分子数由4减少为2,,且,低温时的绝对值小于,可得,反应可正向自发进行,C正确;
D.该反应生成气体,,且,需要高温时才能使,低温下无法正向自发,D错误;
故答案选C。
5. 在一氧化碳变换反应CO + H2OCO2 + H2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加
C. 增大压强,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增加
D. 增大c(CO),活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加
【答案】D
【解析】
【详解】A. 使用催化剂,降低活化能,活化分子数目增加,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加,反应速率增大,故A正确;
B. 升高温度,活化分子数目最多,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加,反应速率增大,故B正确;
C. 增大压强,气体体积减小,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增加,反应速率加快,故C正确;
D. 增大c(CO),单位体积内活化分子数量增多,活化分子百分数不变,有效碰撞几率增加,反应速率加快,故D错误;
答案选D。
【点睛】增大浓度,增加的是单位体积内活化分子数,活化分子百分数是不变的。
6. 化学反应,经,物质的浓度减少。对此反应速率的表示正确的是( )
A. 用表示的反应速率是
B. 内,和表示的反应速率的值都是逐渐减小的
C. 末的反应速率用表示是
D. 分别用、、表示的反应速率的比值是
【答案】D
【解析】
【详解】A. 物质是固体,浓度不变,不能用表示该反应的反应速率,故A错误;
B. 是反应物,浓度降低,逐渐减小,是生成物,浓度增大,逐渐增大,故B错误;
C. 末的反应速率为瞬时速率,用表示的反应速率是内的平均反应速率,故C错误;
D. 反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学式前的系数之比,则,故D正确;
答案选D。
7. 下列说法正确的是
A. 的溶液一定呈中性
B. 难溶于水,所以是弱电解质
C. 用量筒量取稀盐酸
D. 用广泛试纸测得某溶液的为5.7
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据水的离子积公式,若,则,溶液一定呈中性,A正确;
B.电解质强弱与溶解度无关,难溶于水,但溶解的部分完全电离,且其在熔融状态下完全电离,属于强电解质,B错误;
C.量筒的精度为,无法精确量取稀盐酸,且量取左右液体应选用量程更接近的量筒,C错误;
D.广泛试纸的读数只能为整数,无法测得为,D错误;
故选A。
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是
A. 使酚酞显红色的溶液中:、、
B. 的溶液:、、
C. 含有的溶液中:、、
D. 由水电离产生的溶液中:、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.使酚酞显红色的溶液呈碱性,含大量,与反应生成弱电解质,不能大量共存,A错误;
B.的溶液中,呈强酸性,与反应生成和,不能大量共存,B错误;
C.与、、均不发生反应,且三种离子彼此也不反应,可以大量共存,C正确;
D.由水电离产生的溶液,水的电离被抑制,溶液可能为酸性也可能为碱性,若为酸性条件,与反应不能大量共存,碱性条件下,离子之间彼此不反应,可以大量共存,不符合题干一定可以大量共存,D错误;
故选C。
9. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知 , ,则
B. 已知 ,则氢气的燃烧热为
C. 已知 向密闭容器中加入和,充分反应后放出的热量小于
D. 已知 ,则白磷比红磷稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.等物质的量的碳完全燃烧生成放出的热量多于不完全燃烧生成放出的热量,放热反应为负值,放出热量越多越小,故,A错误;
B.氢气的燃烧热是指1 mol 完全燃烧生成液态水时放出的热量,题给反应生成气态水,由气态水变为液态水,还需要放出热量,故氢气燃烧热大于,B错误;
C.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化,加入和充分反应后,生成的物质的量小于,故放出的热量小于,C正确;
D.说明白磷转化为红磷放热,白磷总能量高于红磷,能量越低物质越稳定,故红磷比白磷稳定,D错误;
故选C。
10. 以下图像和叙述错误的是
A. 图甲:该图像表示的反应方程式为,内平均反应速率
B. 图乙:某温度下发生反应:,时刻改变的条件可以是加入催化剂
C. 图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D. 图丁:对于反应:,,
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,反应方程式为正确,但题干未给出容器体积,无法计算C的浓度变化,不能得到,A错误;
B.为气体分子数不变的反应,时刻正逆反应速率同等程度增大、平衡不移动,改变的条件可以是加入催化剂,B正确;
C.图丙中升高温度,增大幅度大于,平衡正向移动,说明正反应为吸热反应,升高温度平衡常数增大,C正确;
D.根据“先拐先平数值大”,对比和曲线,可得,温度越高越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热即;对比和曲线,可得,压强越大越大,说明增大压强平衡正向移动,正反应气体分子数减小,故,D正确;
故答案选A。
11. 在容积恒为1L的密闭容器中通入一定量N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g) ∆H>0.假设温度不变,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。下列说法错误的是
t/s
0
20
40
60
80
c(N2O4)/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
c(NO2)/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
A. 该温度下的平衡转化率为60%
B. 0~40s,N2O4的平均反应速率为0.078mol/(L·min)
C. 80s时,再充入N2O4、NO2各0.12mol,平衡逆向移动
D. 若压缩容器,达到新平衡后,混合气颜色比原平衡时深
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始浓度为,平衡时浓度为,转化率为,A正确;
B.0~40s,的浓度变化量为,根据,,B正确;
C.该温度下平衡常数,充入气体后,,浓度商,平衡不移动,C错误;
D.压缩容器体积,浓度瞬间增大,虽然平衡逆向移动,但勒夏特列原理只能减弱浓度增大的趋势,最终浓度仍大于原平衡,混合气颜色比原平衡深,D正确;
故选C。
12. 我国科学家已经成功催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示,其中化合物2与水反应生成化合物3与过程中的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态,I表示中间体),下列说法不正确的是
A. 化合物1为该反应的催化剂,可加快的转化速率
B. 化合物1→化合物2发生了取代反应
C. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“”的决速步骤
D. 图甲过程中Fe的化合价没有发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.化合物1在反应中先参与反应被消耗,后续又重新生成,为该反应的催化剂,催化剂可降低反应活化能,加快的转化速率,故A正确;
B.化合物1转化为化合物2时,的碳氧双键断裂,键断裂,Fe和分别加在双键两端的O和C上,发生的是加成反应,不是取代反应,故B错误;
C.多步反应的决速步骤为活化能最大的步骤,图乙中从到的活化能最高,对应形成中间体的反应,为“”的决速步骤,故C正确;
D.图甲整个反应过程中,Fe的成键数目未发生变化,Fe元素化合价没有发生改变,故D正确;
选B。
13. NO的氧化反应分两步进行:Ⅰ.;Ⅱ.,其能量变化示意图如下图1。恒容密闭容器中充入一定量的NO和,控制反应温度为和,测得随时间t的变化曲线如下图2。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ在高温下自发进行
B. 氧化反应的决速步骤为过程Ⅰ
C. 结合图2信息可知:转化相同量的NO,温度条件下耗时更长
D. 引起图2变化的可能原因:升温Ⅰ反应平衡逆移,减小对Ⅱ反应速率的影响大于温度的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ为,该反应是气体分子数减少的反应,因此熵变;从能量图可知反应物总能量高于生成物,反应的焓变。根据自发反应判据,低温下反应自发,高温下反应不能自发,A错误;
B.总反应的决速步骤是活化能更大的慢反应,图中显示过程Ⅰ的活化能很小,过程Ⅱ的活化能远大于,因此决速步骤为过程Ⅱ,B错误;
C.由图2可知,相同时间下体系中剩余的更大,说明转化等量时,温度更高的条件下耗时更长,而非,C错误;
D.正常升温会加快反应速率,但该体系升温后消耗速率反而变慢,是因为反应Ⅰ是放热反应,升温使反应Ⅰ平衡逆向移动,中间体的浓度减小,该变化对慢反应(过程Ⅱ)速率的抑制作用,超过了升温本身对反应速率的促进作用,最终整体反应速率变慢,D正确;
故选D。
14. 合成氨技术一直是科学家研究的重要课题。将和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。下列说法不正确的是
A. 压强大小关系为
B. a点达到平衡时的氮气的分压为
C. a点的平衡常数(以物质的量浓度计算)
D. a、b、c三点的平衡常数大小关系为
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应为气体分子数减小的反应,其他条件相同时,增大压强,平衡正向移动,氨气物质的量分数增加,故压强大小关系为,A正确;
B.a点时氨气物质的量分数为0.6,设反应了,列三段式:,则,,则氮气的分压,B正确;
C.容器容积未知,且反应前后气体分子数不等,不能计算K,C错误;
D.由题图可知,升高温度,平衡时氨气物质的量分数下降,平衡逆向移动,平衡常数减小,温度:,故,D正确;
故选C。
15. 室温下,某溶液初始时仅溶有和且浓度(mol/L)相等,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分、的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A. 如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为
B. 反应开始后,体系中和的浓度之比保持不变
C. 时间段内,的平均反应速率为
D. 反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】C
【解析】
【分析】题目明确给出随时间延长浓度下降的曲线为,浓度上升的曲线为,初始为,初始为。两个反应消耗的速率分别为、,因此任意时刻与的比值为,为定值,生成和的速率比等于该定值,故与的比值始终恒定。30min时为,总消耗的为,此时为,即反应②消耗的为,因此反应①消耗的为,计算得。
【详解】A.反应进行到底时,总消耗的,转化为的比例为,A正确;
B.任意时刻生成和的速率比为,为定值,因此体系中和的浓度之比始终等于该定值,保持不变,B正确;
C.0~30min时间段内,,的平均反应速率为,与选项给出的数值不符,C错误;
D.相同温度下,反应速率常数越大,对应反应的活化能越小,已知,因此反应①的活化能比反应②的活化能大,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 回答下列问题。
(1)① ;
② ;则反应的__________,__________(用、表示)。
(2)用的盐酸与的溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
①图中装置缺少的仪器是____________________。
②若通过测定计算出产生的热量为,请写出该反应的热化学方程式:____________________。
③若将杯盖改为薄铁板,求得的中和反应反应热数值将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
④如果将溶液换成等量的固体,测得中和反应反应热为,则与的关系为__________(选填“<”“>”或“=”),理由是_________________________________。
【答案】(1) ①. +329 ②.
(2) ①. 玻璃搅拌器 ②. ③. 偏小 ④. < ⑤. 固体溶于水放出热量,使测得的总热量增大,根据中和热计算公式,会导致计算出的代数值更小
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知反应依次命名为①、②,目标反应 可由 ① + 2×② 得到,因此;同理,平衡常数 ;
【小问2详解】
① 测定中和热时需要搅拌使反应物充分接触并使体系温度均匀,图中装置缺少的仪器是玻璃搅拌器;
② 50mL0.50mol/L 的盐酸与 50mL0.55mol/L 的 溶液反应, 过量,反应生成 0.025mol,放出 1.42kJ 热量。则生成 1mol 放出的热量为 ,故该反应的热化学方程式为 ;
③ 若将杯盖改为薄铁板,由于铁是热的良导体,会导致热量散失,测得的放热量 偏小,根据 ,求得的反应热 代数值将偏大;
④ 固体溶于水时会额外放出热量,将其换成等量的 固体进行反应,会导致放出的总热量 增大,根据 ,测得的反应热 代数值更小,即 。
17. 已知草酸为二元弱酸:
常温下,向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的溶液,所得溶液中、、三种微粒的分布系数()与溶液的关系如图所示。
[如。
(1)时,溶液中__________。
Ⅱ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
电离平衡常数(25℃)
(2)①HCOOH、、、的酸性由强到弱的顺序为:____________________。
②次氯酸与溶液反应的离子方程式:______________________________。
③少量通入溶液中反应的离子方程式:______________________________。
(3)常温下,将的溶液加水稀释,请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。
①__________;
②__________;
③__________;
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③.
(3) ①. 变大 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【小问1详解】
根据草酸的电离平衡常数表达式,,,将两式相除可得,由分布系数图可知,当时,,即,此时;当时,,即,此时,因为电离平衡常数仅受温度影响,与溶液的无关,故 时,该比值仍 ;
【小问2详解】
①相同温度下,弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,根据表格数据,,故酸性由强到弱的顺序为 ;
②根据电离常数可知,酸性强弱顺序为 ,根据强酸制弱酸的原理,次氯酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠,离子方程式为 ;
③同理,由于酸性 ,少量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中只能生成次氯酸和碳酸氢钠,离子方程式为;
【小问3详解】
①醋酸溶液加水稀释,电离平衡 正向移动,溶液中 增大, 减小,故比值 变大;
②该表达式分子分母同乘 ,可化简为,由于温度不变,醋酸的电离常数和水的离子积常数均保持不变,故该比值不变;
③该表达式分子分母同乘 ,可化简为,加水稀释时,溶液体积增大的程度大于微粒物质的量增大的程度,导致 减小,而不变,故该比值变小。
18. 研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,往往经过多个反应步骤才能实现。碘钟反应是一种化学振荡反应,其体现了化学动力学的原理。某小组同学在室温下对某“碘钟实验”的原理进行探究。
资料:该“碘钟实验”反应分A、B两步进行:
反应A:
反应B:
(1)该“碘钟实验”的总反应是_____。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向K2S2O8溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色
b.再向得到的蓝色溶液中加入试剂Y溶液,溶液的蓝色褪去
试剂X是_____、试剂Y是_____。
(3)已知A反应的速率方程为:,式中k为常数。为确定m、n值进行实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
实验
序号
试剂体积V/mL
显色时间t/s
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10
10
0
4
1
27.0
②
5
10
5
4
1
54.0
③
2.5
10
V1
4
1
108.0
④
10
5
5
4
1
54.0
①表中V1=_____。
②通过数据计算得知:m=_____,n=_____。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅲ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
试剂体积V/mL
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
5
5
3
11
1
实验过程中,溶液颜色始终无明显变化。试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅲ未产生颜色变化的原因:_____。
【答案】(1)
(2) ①. 淀粉碘化钾 ②. Na2S2O3
(3) ①. 7.5 ②. 1 ③. 1
(4)由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1:2,v (A)<v (B),所以未出现溶液变蓝的现象
【解析】
【小问1详解】
将两反应进行叠加消去I2:反应A: (慢),反应B:,可得碘钟实验总反应:,
故答案为:;
【小问2详解】
根据淀粉遇碘单质变蓝色,可进行实验:
a.向K2S2O8溶液中加入淀粉碘化钾的水溶液,发生反应A,生成碘单质,溶液变为蓝色;
b.根据反应B可知,向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,碘单质消耗,溶液的蓝色褪去;
故答案为:淀粉碘化钾;Na2S2O3;
【小问3详解】
①根据速率方程可知,反应速率与浓度有关,结合表格信息可知,K2S2O8溶液、KI溶液、水的总体积为20mL,为了保持溶液总体积不变,故表中数据V1=20mL-2.5mL-10mL=7.5mL;
②实验①②中KI浓度相同,②中的浓度是①中的 ,显示时间是①的两倍,结合速率方程,m=1;实验①④中K2S2O8浓度相同,④中I-浓度是①中的,显示时间是①的两倍,结合速率方程,n=1;
故答案为:7.5;1;1;
【小问4详解】
对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可知溶液总体积相同,变量是K2S2O8溶液、KI溶液、Na2S2O3溶液,K2S2O8减少,Na2S2O3增大,由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1:2,v (A)<v(B),所以未出现溶液变蓝的现象,
故答案为:由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1:2,v(A)<v(B),所以未出现溶液变蓝的现象。
19. 二甲醚是重要的化工原料,采用二氧化碳的有效转化,既是生成二甲醚的简便方法,又是实现“碳中和”的重要途径。
Ⅰ.催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中发生副反应:
①
已知反应:
②
(1)催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为___________,该反应自发进行的条件为___________。
(2)在恒压、和的起始量一定的条件下,的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图。其中,
当温度高于300℃,的平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。若起始投料比为,不考虑其他副反应,则288℃时,反应①的化学平衡常数K=___________()。
Ⅱ.由制备二甲醚的另一种方法为先合成甲醇,再经脱水,主要分为以下步骤。
反应③:
反应④:
(3)在不同的压强下,按照投料比合成甲醇,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲或乙所示。
下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 图甲的纵坐标表示的平衡产率
B. 压强:
C. 为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择高温、高压的反应条件
D. 一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,是提高的平衡转化率的主要研究方向
(4)压强为4MPa,当的混合气体以一定流速通过装有某种催化剂的反应器。在280℃时,若的平衡转化率为7.00%,甲醇的选择性为95.0%,则甲醇的收率为___________
()。
(5)甲醇脱水若条件控制不当可生成丙烯,反应为,反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图曲线所示,已知Arrhenius经验公式为(其中,为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能___________。
【答案】(1) ①. ②. 低温
(2) ①. 反应①的,转化为的反应的,温度升高,使转化为CO的平衡转化率上升,而使转化为的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 ②. 0.04 (3)A
(4)6.65% (5)30
【解析】
【小问1详解】
则依据盖斯定律可知由“反应①×2+反应②”即得到反应 ;
反应是熵减小的放热反应,依据得到自发条件为低温;故答案为: ;低温。
【小问2详解】
反应①的,转化为的反应的,温度升高,使转化为CO的平衡转化率上升,而使转化为的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度;288℃时,二甲醚的选择性是0.333,二氧化碳的平衡转化率是0.3,设起始时氢气是3mol、二氧化碳是1mol,则,,因此,,,解得、,平衡时二氧化碳物质的量为0.7mol,氢气物质的量为2.5mol,CO物质的量为0.2mol,水物质的量为0.35mol,反应①的前后体积不变,则其平衡常数;故答案为:反应①的,转化为的反应的,温度升高,使转化为CO的平衡转化率上升,而使转化为的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度;0.04。
【小问3详解】
A.温度升高,反应③的平衡逆向移动,反应④的平衡正向移动,(g)的平衡产率会降低,所以图甲的纵坐标表示的平衡产率,故A正确;B.反应③的正反应是气体体积减小的反应,在其他条件不变时,增大压强,化学平衡正向移动、的平衡转化率增大,的平衡产率增大,压强,故B错误;C.反应③的正反应是气体体积减小的放热反应,为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,根据平衡移动原理,可知应选择低温、高压的反应条件,故C错误;D.一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,可以加快化学反应速率,但化学平衡不发生移动,因此不能提高的平衡转化率,故D错误;综上所述,答案为:A。
【小问4详解】
当,假设,的平衡转化率为7.00%,则,甲醇的选择性为95.0%,则,,故甲醇的收率为;故答案为:6.65%。
【小问5详解】
根据图像可知、,解得该反应的活化能;故答案为:30。
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延边第二中学2026—2027学年度第一学期
高二化学限时训练
范围:第1章+第2章+第三章第2节(人教版选择性必修一)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 Zn-65
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. 化学与社会、科学、技术、环境密切相关,下列说法正确的是
A. 干冰可用于人工增雨,干冰在云层中的变化过程中
B. “木与木相摩则然(燃)”中的“然”可将化学能转变为热能
C. 可充电柔性电池只能将化学能转化为电能
D. 利用碳量子点作催化剂,可改变反应物的平衡转化率
2. 古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的石灰石煅烧是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的变化只有化学能转化为热能
D. 苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
3. 向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②浓度:a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
⑤混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑥达到平衡后,改变容器体积增大压强,逆反应速率可能先增大后减小
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
4. 已知气体分子总数增多的反应是熵增反应。下列反应低温下能正向自发进行的是
A. B.
C. D.
5. 在一氧化碳变换反应CO + H2OCO2 + H2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加
C. 增大压强,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增加
D. 增大c(CO),活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加
6. 化学反应,经,物质的浓度减少。对此反应速率的表示正确的是( )
A. 用表示的反应速率是
B. 内,和表示的反应速率的值都是逐渐减小的
C. 末的反应速率用表示是
D. 分别用、、表示的反应速率的比值是
7. 下列说法正确的是
A. 的溶液一定呈中性
B. 难溶于水,所以是弱电解质
C. 用量筒量取稀盐酸
D. 用广泛试纸测得某溶液的为5.7
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是
A. 使酚酞显红色的溶液中:、、
B. 的溶液:、、
C. 含有的溶液中:、、
D. 由水电离产生的溶液中:、、
9. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知 , ,则
B. 已知 ,则氢气的燃烧热为
C. 已知 向密闭容器中加入和,充分反应后放出的热量小于
D. 已知 ,则白磷比红磷稳定
10. 以下图像和叙述错误的是
A. 图甲:该图像表示的反应方程式为,内平均反应速率
B. 图乙:某温度下发生反应:,时刻改变的条件可以是加入催化剂
C. 图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D. 图丁:对于反应:,,
11. 在容积恒为1L的密闭容器中通入一定量N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g) ∆H>0.假设温度不变,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。下列说法错误的是
t/s
0
20
40
60
80
c(N2O4)/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
c(NO2)/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
A. 该温度下的平衡转化率为60%
B. 0~40s,N2O4的平均反应速率为0.078mol/(L·min)
C. 80s时,再充入N2O4、NO2各0.12mol,平衡逆向移动
D. 若压缩容器,达到新平衡后,混合气颜色比原平衡时深
12. 我国科学家已经成功催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示,其中化合物2与水反应生成化合物3与过程中的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态,I表示中间体),下列说法不正确的是
A. 化合物1为该反应的催化剂,可加快的转化速率
B. 化合物1→化合物2发生了取代反应
C. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“”的决速步骤
D. 图甲过程中Fe的化合价没有发生改变
13. NO的氧化反应分两步进行:Ⅰ.;Ⅱ.,其能量变化示意图如下图1。恒容密闭容器中充入一定量的NO和,控制反应温度为和,测得随时间t的变化曲线如下图2。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ在高温下自发进行
B. 氧化反应的决速步骤为过程Ⅰ
C. 结合图2信息可知:转化相同量的NO,温度条件下耗时更长
D. 引起图2变化的可能原因:升温Ⅰ反应平衡逆移,减小对Ⅱ反应速率的影响大于温度的影响
14. 合成氨技术一直是科学家研究的重要课题。将和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。下列说法不正确的是
A. 压强大小关系为
B. a点达到平衡时的氮气的分压为
C. a点的平衡常数(以物质的量浓度计算)
D. a、b、c三点的平衡常数大小关系为
15. 室温下,某溶液初始时仅溶有和且浓度(mol/L)相等,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分、的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A. 如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为
B. 反应开始后,体系中和的浓度之比保持不变
C. 时间段内,的平均反应速率为
D. 反应①的活化能比反应②的活化能大
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 回答下列问题。
(1)① ;
② ;则反应的__________,__________(用、表示)。
(2)用的盐酸与的溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
①图中装置缺少的仪器是____________________。
②若通过测定计算出产生的热量为,请写出该反应的热化学方程式:____________________。
③若将杯盖改为薄铁板,求得的中和反应反应热数值将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
④如果将溶液换成等量的固体,测得中和反应反应热为,则与的关系为__________(选填“<”“>”或“=”),理由是_________________________________。
17. 已知草酸为二元弱酸:
常温下,向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的溶液,所得溶液中、、三种微粒的分布系数()与溶液的关系如图所示。
[如。
(1)时,溶液中__________。
Ⅱ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
电离平衡常数(25℃)
(2)①HCOOH、、、的酸性由强到弱的顺序为:____________________。
②次氯酸与溶液反应的离子方程式:______________________________。
③少量通入溶液中反应的离子方程式:______________________________。
(3)常温下,将的溶液加水稀释,请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。
①__________;
②__________;
③__________;
18. 研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,往往经过多个反应步骤才能实现。碘钟反应是一种化学振荡反应,其体现了化学动力学的原理。某小组同学在室温下对某“碘钟实验”的原理进行探究。
资料:该“碘钟实验”反应分A、B两步进行:
反应A:
反应B:
(1)该“碘钟实验”的总反应是_____。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向K2S2O8溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色
b.再向得到的蓝色溶液中加入试剂Y溶液,溶液的蓝色褪去
试剂X是_____、试剂Y是_____。
(3)已知A反应的速率方程为:,式中k为常数。为确定m、n值进行实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
实验
序号
试剂体积V/mL
显色时间t/s
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10
10
0
4
1
27.0
②
5
10
5
4
1
54.0
③
2.5
10
V1
4
1
108.0
④
10
5
5
4
1
54.0
①表中V1=_____。
②通过数据计算得知:m=_____,n=_____。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅲ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
试剂体积V/mL
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
5
5
3
11
1
实验过程中,溶液颜色始终无明显变化。试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅲ未产生颜色变化的原因:_____。
19. 二甲醚是重要的化工原料,采用二氧化碳的有效转化,既是生成二甲醚的简便方法,又是实现“碳中和”的重要途径。
Ⅰ.催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中发生副反应:
①
已知反应:
②
(1)催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为___________,该反应自发进行的条件为___________。
(2)在恒压、和的起始量一定的条件下,的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图。其中,
当温度高于300℃,的平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。若起始投料比为,不考虑其他副反应,则288℃时,反应①的化学平衡常数K=___________()。
Ⅱ.由制备二甲醚的另一种方法为先合成甲醇,再经脱水,主要分为以下步骤。
反应③:
反应④:
(3)在不同的压强下,按照投料比合成甲醇,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲或乙所示。
下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 图甲的纵坐标表示的平衡产率
B. 压强:
C. 为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择高温、高压的反应条件
D. 一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,是提高的平衡转化率的主要研究方向
(4)压强为4MPa,当的混合气体以一定流速通过装有某种催化剂的反应器。在280℃时,若的平衡转化率为7.00%,甲醇的选择性为95.0%,则甲醇的收率为___________
()。
(5)甲醇脱水若条件控制不当可生成丙烯,反应为,反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图曲线所示,已知Arrhenius经验公式为(其中,为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能___________。
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