精品解析:山东济宁市金乡县第一中学2026-2027学年高二上学期月考 化学试题
2026-10-24
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内容正文:
高二化学十月质量检测
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Ag:108 Ni:59 Ba:137
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 人类的一切活动都离不开能量,下列说法错误的是
A. 同温同压下,在光照条件下和点燃条件下的相同
B. 热化学反应方程式中的“”是指每摩尔反应
C. 一个反应的活化能是指活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差
D. 合成氨工业中加入铁触媒做催化剂,降低了反应的活化能,同时提高了原料的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应焓变取决于反应物和生成物的状态及其物质的量,与反应途径无关。同温同压下,反应在光照条件下和点燃条件下的反应物、生成物及其状态、物质的量均相同,因此相同,A正确;
B.热化学方程式中反应焓变单位所含的“”表示每摩尔反应,即反应按该方程式进行时,各物质的反应量以摩尔为单位,其数值与相应化学计量数相同,B正确;
C.活化分子是具有较高能量、能够发生有效碰撞的分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差称为该反应的活化能,C正确;
D.合成氨时加入铁触媒,能降低反应的活化能,同等程度地增大正、逆反应速率,缩短达到平衡所需的时间,但不能使化学平衡移动,因此不能提高原料的平衡转化率,D错误;
故选D。
2. 对于有气体参加的化学反应来说,下列说法不正确的是
A. 升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
B. 压缩容器容积,增大压强,活化分子百分数不变,化学反应速率增大
C. 加入反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
D. 使用催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度,分子的能量增大,更多分子成为活化分子,活化分子百分数增大,有效碰撞频率增大,化学反应速率增大,A正确;
B.温度不变时,压缩容器容积,气体反应物的浓度增大,单位体积内活化分子的数目增多,活化分子百分数不变,有效碰撞频率增大,化学反应速率增大,B正确;
C.加入反应物使反应物浓度增大,单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,化学反应速率增大,但活化分子百分数不变,C错误;
D.使用催化剂能降低反应的活化能,使更多分子成为活化分子,活化分子百分数增大,有效碰撞频率增大,化学反应速率增大,D正确;
故选C。
3. 化学反应与能量关系密切,下列说法正确的是
A. 若;,则
B. 已知,则和稀溶液反应生成液态水时放出小于的热量
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 已知、下,,则和过量的在此条件下充分反应,放出热量小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.等量的完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成多,放热反应为负值,放热越多越小,故,A错误;
B.和稀溶液反应除生成水外,还有沉淀生成,生成沉淀也会放热,故生成液态水时放出热量大于,B错误;
C.反应焓变正反应活化能逆反应活化能,该反应,说明正反应活化能小于逆反应活化能,C错误;
D.合成氨反应为可逆反应,反应物不能完全转化,和过量充分反应时,消耗的物质的量小于,故放出热量小于,D正确;
故选D。
4. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 反应,平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
B. 打开剧烈摇动后的碳酸饮料,产生大量气泡
C. 向盛有和KSCN混合溶液的试管中加入少量铁粉,溶液颜色变浅
D. 把盛有气体的注射器的活塞往外拉,气体颜色先变浅又逐渐变深
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为反应前后气体分子总数不变的可逆反应,缩小容器容积时压强增大,平衡不移动,体系颜色变深是因为体积减小导致浓度增大,与平衡移动无关,A符合题意;
B.碳酸饮料中存在平衡,打开瓶盖后体系压强减小,平衡正向移动释放大量产生气泡,可用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.混合溶液中存在络合平衡,加入铁粉后与反应使减小,平衡逆向移动,红色的浓度降低,溶液颜色变浅,可用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.注射器中存在平衡,活塞外拉时体积瞬间增大,减小导致颜色先变浅,随后压强减小使平衡逆向移动,回升,颜色又逐渐变深,可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选A。
5. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率
D.测定中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.体系存在平衡,正反应为放热反应,两个烧瓶仅温度不同,温度改变平衡移动方向不同,气体颜色深浅不同,可探究温度对化学平衡的影响,A正确;
B.与反应无明显现象,且混合后浓度、浓度均为变量,无法判断反应速率差异,B错误;
C.长颈漏斗下端未插入液面以下,生成的会从长颈漏斗逸出,注射器无法准确收集气体体积,不能测定反应速率,C错误;
D.铜为热的良导体,铜制搅拌棒会导致热量大量散失,测定的中和热误差大,应使用环形玻璃搅拌棒,D错误;
答案选A。
6. 在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W,发生反应W(l)P(g)+2Q(g)ΔH。以下说法:①v正(P)=v逆(Q);②Q的体积分数保持不变;③容器内气体密度保持不变;④气体的平均相对分子质量保持不变;⑤ΔH保持不变;⑥c(P):c(Q)=1:2;⑦容器中压强保持不变;⑧平衡常数保持不变;⑨W的质量保持不变;其中可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】①根据W(l)P(g)+2Q(g)可知,2v正(P)=v逆(Q)时,才能达到平衡,故①错误;
②气体的组成一直不变,P与Q的物质的量之比一直是1:2,所以Q的体积分数一直不变,所以Q的体积分数保持不变,不能证明达到了化学平衡状态,故②错误;
③在恒容容器中,体积不变,由W(l)P(g)+2Q(g)反应可得反应前后气体质量在变,所以密度保持不变,证明达到了化学平衡状态,故③正确;
④由于W为液体,气体的组成一直不变,P和Q的物质的量与计量数成正比,nP:nQ=1:2,则气体的平均相对分子质量为定值,不能判断是否达到平衡状态,故④错误;
⑤ΔH与温度有关,与平衡时反应进度无关,故⑤错误;
⑥由于W为液体,气体的组成一直不变,P与Q的物质的量之比一直是1:2,则平均相对分子质量一直不变,所以平均相对分子质量保持不变不能证明达到了化学平衡状态,故⑥错误;
⑦在恒容容器中,气体的物质的量在变化,容器中压强也在变化,当压强保持不变,说明达到了化学平衡状态,故⑦正确;
⑧平衡常数与温度有关,不能作为平衡判据,故⑧错误;
⑨W的质量保持不变,证明达到了化学平衡状态,故⑨正确;
则正确的有:③⑦⑨,故选:C。
7. 根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲:
乙:
丙:
丁:
aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)
L(s)+aG(g)⇌bR(g)
aA+bB⇌cC
A+2B⇌2C+3D
A. 密闭容器中反应达到平衡,t0时改变某一条件有如图甲所示变化,则改变的条件只能是加入催化剂
B. 反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示,则正反应为放热反应,且a>b
C. 物质的含量和温度关系如图丙所示,则该反应的正反应为放热反应
D. 反应速率和反应条件变化关系如图丁所示,则该反应的正反应为放热反应,且A、B、C、D均为气体
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.密闭容器中反应达到平衡,t0时改变某一条件有如图甲所示变化,若a+b=c,则改变的条件可能是加入催化剂或增大压强,故A错误;
B.反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示,升高温度,G的体积分数减小,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应;P1、P2的大小不确定,所以a、b大小不能确定,故B错误;
C.物质的含量和温度关系如图丙所示,达到平衡后,升高温度,A的百分含量增大,说明平衡逆向移动,则该反应的正反应为放热反应,故C正确;
D.反应速率和反应条件变化关系如图丁所示,降低温度,平衡正向移动,则该反应的正反应为放热反应,增大压强,平衡正向移动,正反应的气体物质的量减小,则A、B、C一定是气体, D为非气体,故D错误;
选C。
8. 某温度下,在恒容密闭容器中投入一定量的、,发生反应:,时达到平衡,生成的物质的量为(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A. 时,的物质的量为
B. 内,D的平均反应速率为
C. 且该温度下的化学平衡常数为
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率等于B的生成速率
【答案】C
【解析】
【分析】先从图像提取基础数据:容器体积为2 L,12s平衡时:
根据反应的浓度变化量之比等于化学计量数之比:可得,。
【详解】A.12s平衡时B的浓度为,容器体积2L,因此B的物质的量为,A错误;
B.D是固体,浓度视为常数,不能用浓度变化表示化学反应速率,B错误;
C.由上述推导得;平衡时体系中气体浓度:,,,D为固体不写入平衡常数表达式: ,C正确;
D.两曲线交点处A、B浓度相等,根据计量数关系,A的消耗速率是B的生成速率的3倍时才满足正逆速率相等,此时A的消耗速率不等于B的生成速率,D错误;
故选C。
9. 与反应生成涉及:
①;
②。
其中间态物质的能量关系如图所示,其中、表示过渡态物质。
下列说法正确的是
A. 在光照下断键生成,该过程中放出能量
B. 反应过程中,反应②的反应速率低于反应①
C. 过程中可能生成
D. 与反应生成和HCl是吸热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.断裂化学键需要吸收能量,故A错误;
B.反应①的活化能比反应②的活化能高,故反应②的反应速率高于反应①,故B错误;
C.反应②中可能发生,故C正确;
D.由图中的能量关系图可知,与反应生成和HCl是放热反应,故D错误;
故选C。
10. 一定条件下存在反应: 。现有三个体积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按下图所示投料,并在400℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A. 的体积分数:Ⅱ>Ⅲ B. 容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率相同
C. 容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同 D. 容器Ⅰ和容器Ⅱ中的体积分数相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.三氧化硫分解,体积增大,故Ⅲ的体积增大,Ⅱ可以看成平衡等效与Ⅲ增压平衡右移,因此SO3的体积分数:Ⅱ>Ⅲ,A正确;
B.Ⅱ是恒温恒容状态,Ⅲ是恒压状态,反应向逆反应方向进行,反应中气体物质的量增大,则Ⅱ的压强大于Ⅲ,因此Ⅱ的化学反应速率大于Ⅲ,B错误;
C.A装置绝热,反应正向进行,温度升高,两容器温度不同,平衡常数不同,C错误;
D.如果I是恒容恒温状态,则和Ⅱ是等效平衡,SO2的转化率相等,但I是绝热容器,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,SO2转化率降低,容器Ⅰ中的体积分数和大于容器Ⅱ,D错误。
答案选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计、现象和结论都正确的是
影响因素
方案设计
现象
结论
A
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在冷水中
气体颜色变浅
降低温度,平衡向吸热方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入10mL H2(g)和10mL I2(g),化合达到平衡后再充入10mL Ne(g)
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
浓度
向0.01mol·L-1 FeCl3溶液中滴加0.01mol·L-1 KSCN溶液,溶液呈红色,反应达到平衡后继续滴加1.0mol·L-1 KSCN溶液
溶液颜色变深
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
D
催化剂
向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液
单位时间内产生的气体增多
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应,正反应为放热反应,浸泡在冷水中温度降低,气体颜色变浅说明浓度减小,平衡向放热方向移动,结论错误,A不符合题意;
B.恒温恒容条件下充入,反应体系中、、的浓度均未发生变化,平衡不移动,该操作没有改变反应体系各组分的分压,无法验证压强对平衡的影响,B不符合题意;
C.溶液中存在平衡,滴加高浓度溶液时增大了反应物的浓度,溶液颜色变深说明生成更多红色的,平衡向正反应方向移动,方案设计、现象和结论均正确,C符合题意;
D.滴加溶液后,置换出形成铜锌原电池加快了反应速率,该过程与催化剂无关,且催化剂只能改变反应速率、不影响平衡移动,结论错误,D不符合题意;
故选C。
12. 将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中,分别在和温度下发生反应:。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 温度时,该反应的平衡常数
C. 温度时,前12分钟的平均反应速率为
D. 温度时,若起始向容器中通入、、和,反应向正方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知下反应先达到平衡,说明,温度越高平衡时的物质的量越小,升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,A错误;
B.平衡时,列三段式:得,,平衡常数 ,B错误;
C.时前12分钟,速率之比等于化学计量数之比,,C错误;
D.该条件下浓度商 ,反应向正方向进行,D正确;
故选D。
13. 向一容积为的刚性密闭容器中充入和一定量,发生反应 。不同温度下,的平衡转化率随起始的变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 正反应的活化能比逆反应的活化能大
B. 平衡常数:
C. 气体的平均相对分子质量:
D. M点时,该反应的平衡常数
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题干可知,该反应的,又知化学反应的,即,故正反应活化能比逆反应大,A正确;
B.由该反应的可知,该反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大,相同温度时平衡常数相同,由图示可知,当起始相同时,温度下乙醇的转化率更高,故,所以平衡常数,B错误;
C.该反应前后气体总质量不变,正反应为气体分子数增大的反应,P点乙醇转化率高于M点,故P点气体总物质的量更大,气体的平均相对分子质量,因此气体的平均相对分子质量,C错误;
D.由图示可知,M点起始,乙醇转化率为50%,根据反应方程式可得,平衡时:,,,,代入平衡常数表达式可得:,D正确;
故选AD。
14. 已知反应:,,其中k为速率常数。20℃,某兴趣小组在反应开始前加入淀粉溶液,通过观察溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表,
实验编号
硫代硫酸钠溶液
溶液
褪色时间/s
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
①
0.04
50
50
40
②
0.02
50
50
80
③
0.04
50
50
40
下列结论正确的是
A. 实验①中,
B. 由以上实验可知
C. 由实验①②可知,其他条件相同时,越小,反应速率越慢
D. 由实验①③可知,其他条件相同时,对反应速率无影响
【答案】CD
【解析】
【详解】A.实验①混合后初始浓度为,平均反应速率,A错误;
B.对比实验①②,浓度相同,变为原来的,褪色时间变为原来的2倍,反应速率变为原来的,故;对比实验①③,相同,变为原来的,褪色时间不变,反应速率不变,故,B错误;
C.实验①②控制浓度相同,仅浓度不同,②的浓度更小,褪色时间更长,说明其他条件相同时,越小,反应速率越慢,C正确;
D.实验①③中控制浓度相同,仅浓度不同,褪色时间相同,反应速率相同,说明其他条件相同时,对反应速率无影响,D正确;
故选CD。
15. 通过反应Ⅰ:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比=2条件下,不同温度时HCl转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入CuCl2,能加快反应速率。
反应Ⅱ:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)ΔH=+125.6kJ•mol-1
反应Ⅲ:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH=-120.0kJ•mol-1
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的ΔH=-114.4kJ•mol-1
B. 230至300℃时,HCl转化率降低是因为温度升高,平衡向逆反应方向移动
C. 保持其他条件不变,400℃时,使用CuCl2,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D. 在0.2MPa、400℃条件下,若起始<2条件下,HCl的转化率可能达到Y点的值
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,由反应Ⅱ+2×反应Ⅲ可得反应Ⅰ,,A正确;
B.230至300℃时,HCl实际转化率低于虚线对应的平衡转化率,说明反应未达到平衡,转化率降低是温度升高使催化剂活性下降、反应速率减慢导致的,并非平衡逆向移动,B错误;
C.是催化剂,只能加快反应速率,不改变平衡转化率,且400℃时催化剂活性较低,相同时间内无法使反应达到平衡转化率Y,C错误;
D.起始,相当于增大的相对浓度,平衡正向移动,HCl的平衡转化率高于原条件下Y点的数值,因此HCl的转化率可能达到Y点的值,D正确;
故选AD。
三、非选择题(本题共5个小题,共60分)
16. 化学反应中均伴随着能量的变化,回答下列问题:
(1)某同学进行如下实验,图①和②中温度计示数降低的是_______;
(2)有机物M可转化成N,转化过程如下,则M、N相比,较稳定的是_______;
(3)已知在一定条件下可发生如图的一系列反应,下列说法正确的是_______;
A. B.
C. D.
(4)金属Ni可活化放出,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是_______。
A.中间体1→中间体2的过程是放热过程
B.加入催化剂可降低该反应的反应热,加快反应速率
C.1molNi(s)和(g)的总能量小于(s)和(g)的总能量
D.中间体2→中间体3的过程是决速步骤
E.Ni是该反应的催化剂
(5)与经催化重整,制得合成气:已知上述反应中相关的化学键键能数据如下,则该反应的_______kJ/mol。
化学键
键能/(kJ/mol)
a
b
c
d
(6)在25℃、101kPa下,1g乙烷气体燃烧生成气体和液态水时放热QkJ,则表示乙烷燃烧热的热化学方程式为_______。
(7)中和热的测定实验中,取溶液与50mL0.5mol/LNaOH溶液进行中和反应,三次实验温度平均升高4℃,已知溶液的比热容近似为,溶液的密度均近似为。通过计算可得稀硫酸和稀NaOH溶液的中和热_______kJ/mol。
【答案】(1)② (2)M (3)BC
(4)AD (5)4a+2b-2c-2d
(6)C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-30QkJ/mol
(7)-53.76
【解析】
【小问1详解】
图①中铝与稀盐酸的反应是放热反应,温度计示数升高;图②中与的反应是典型的吸热反应,温度计示数降低。故选②;
【小问2详解】
由图可知,M转化为N的反应焓变,为吸热反应。这说明反应物M的总能量低于生成物N的总能量。能量越低越稳定,因此较稳定的是M;
【小问3详解】
A.为吸热过程(),燃烧生成气态水放出的热量少于生成液态水放出的热量。由于放热反应的,放出的热量越少,越大,故,A错误;
B.根据盖斯定律,由生成的过程,可以一步完成(),也可以分两步完成(),即,变形得,B正确;
C.根据盖斯定律,起点为,终点为,则有,C正确;
D.为汽化过程,需要吸热,因此,D错误;
故选BC;
【小问4详解】
A.中间体1的相对能量为,中间体2的相对能量为,能量降低,为放热过程,A正确;
B.加入催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应物和生成物的始态和终态,因此不能改变反应热(),B错误;
C.由图可知,和的总能量为,而和的总能量为,即反应物的总能量大于生成物的总能量,C错误;
D.多步反应中,活化能最大的步骤决定总反应速率(决速步)。中间体2中间体3的正反应活化能为,是整个历程中能垒最大的一步,因此是决速步骤,D正确;
E.在该反应历程中,Ni参与了反应并最终转化为,并未在反应前后保持化学性质和质量不变,因此Ni是反应物而非催化剂,E错误;
故选AD;
【小问5详解】
反应热反应物的总键能-生成物的总键能。对于反应,反应物键能总和为;生成物键能总和为;因此;
【小问6详解】
燃烧热是指在、下,纯物质完全燃烧生成特定物质(如和)时所放出的热量。乙烷()放热,则乙烷(质量为)燃烧放出的热量为。热化学方程式需标注物质状态和焓变,故为:;
【小问7详解】
中;中。两者反应时不足,生成水的物质的量。反应混合液的总质量。反应放出的热量。中和热是指生成时放出的热量,。
17. 氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)一定温度下(T1℃),向容积为2 L的恒容密闭容器中加入1 mol NO2和0.9 mol SO2发生反应:,随时间的变化如表:
时间(s)
0
2
4
6
8
1.0
0.8
0.3
0.2
0.2
①请求出0~4 s内___________;T1℃时的平衡常数K=___________。
②T1℃时NO2达平衡时的转化率为___________;若想增大NO2的转化率,可采取的措施有___________(填字母)。
A.向密闭容器中再加入0.5mol NO2 B.增大压强 C.升高温度
D.及时分离出产物SO3、NO E.使用催化剂 F.向密闭容器中再加入0.5 mol SO2
(2)如图是甲、乙两同学描绘反应:的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是___________(填“甲”或“乙)。
(3)温度为时,在容积为1 L的密闭容器中进行反应,已知该反应通过以下两步完成:
i.(快反应)
ii.________ (慢反应)
①该反应的决速步骤为___________(填“第i步”或“第ii步”),写出第ⅱ步的反应方程式:___________。
②总反应的,(、分别为正、逆反应速率常数)。降低温度,该反应的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 0.0875 ②. 32 ③. 80% ④. DF
(2)乙 (3) ①. 第ⅱ步 ②. ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
①0~4 s内,,反应中和化学计量数相同,所以,容器容积,因此: 。平衡时,列三段式,平衡常数。
②转化率。 增大转化率的措施分析:
A.加入,自身转化率降低,A错误;
B.反应前后气体分子数不变,增大压强平衡不移动,转化率不变,B错误;
C.反应,升高温度平衡左移,转化率降低,C错误;
D.及时分离产物,平衡右移,转化率增大,D正确;
E.催化剂不改变平衡,转化率不变,E错误;
F.加入,平衡右移,转化率增大,F正确;
因此选DF。
【小问2详解】
反应,温度升高,平衡逆向移动,K减小,随温度升高而减小,对应曲线乙。
【小问3详解】
①总反应速率由慢反应决定,因此决速步骤为第ii步;根据盖斯定律,总反应第一步反应得第二步反应:。
②平衡时,即,整理得;该反应,降低温度,平衡正向移动,K增大,因此增大。
18. Ⅰ.含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值。
(1)热力学规定,在标准压强和指定温度下,由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。常温下,、的标准摩尔生成焓分别为、,则表示标准摩尔生成焓的热化学方程式为___________________。
(2)CO2催化加氢可以制HCOOH、等,在减少CO2排放的同时可生产出高附加值的化学品。涉及的反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①请根据以上信息计算:反应Ⅲ的=_________,_________(用含、的代数式表示)。
②不同催化剂作用下,加氢制CH3OH反应的(k为速率常数)随温度的关系如图所示。已知,其中为活化能,C为截距。
催化效果较好的催化剂为____________。
Ⅱ.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一:。
(3)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为_______。
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 加入催化剂 D. 通入过量水蒸气
(4)830℃时,该反应的平衡常数K=1,在容积为1L的密闭容器中,将2mol CO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为_______。
(5)下图表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着的变化趋势。判断、和的大小关系:_______。说明理由_________________________。
【答案】(1)
(2) ①. -137 ②. ③. (3)D
(4)50% (5) ①. ②. 该反应为放热反应,在相同时,温度越低,CO的转化率越大
【解析】
【小问1详解】
根据标准摩尔生成焓的定义,其为由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热。常温下碳的最稳定单质是石墨,氧的最稳定单质是,生成物为,故表示标准摩尔生成焓的热化学方程式为:。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将“反应Ⅰ - 反应Ⅱ”即可得到反应Ⅲ,因此反应Ⅲ的焓变。根据多重平衡规则,由于 反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ,则反应Ⅲ的平衡常数。
催化剂的催化效果越好,反应的活化能越小,在相同温度下反应速率常数越大,的值越大。由图1可知,在相同横坐标(即相同温度)下,曲线对应的最大,故其催化效果最好。
【小问3详解】
A.该反应是反应前后气体分子数不变的放热反应。增大压强,平衡不移动,转化率不变,A不符合题意;
B.升高温度,平衡逆向移动,转化率降低,B不符合题意;
C.加入催化剂,平衡不移动,转化率不变,C不符合题意;
D.通入过量水蒸气,增大反应物浓度,平衡正向移动,能提高的平衡转化率,D符合题意;
故选D。
【小问4详解】
容器容积为,设反应达平衡时转化了。根据平衡常数表达式 ,解得。则的转化率为 。
【小问5详解】
该反应的正反应为放热反应()。在投料比相同时,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,导致的平衡转化率降低。观察图2可知,在相同的下,的平衡转化率大小关系为,因此温度的大小关系必然为。
19. 合理利用或转化等污染性气体是人们共同关注的课题。选择性催化还原技术用作还原剂还原的主要反应:。
(1)在恒温、恒容条件下,将一定量的通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是_______(填选项标号)。
A. B.
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 混合气体的密度不变
(2)其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间测得转化率与温度的关系如下图所示。
图中Y点处(对应温度为)的转化率_______(填“是”或“否”)该温度下的平衡转化率;温度高于时,转化率明显降低,原因可能是_______;工业上宜选择催化剂_______(填“甲”或“乙”)。
(3)该法可能发生副反应,减少副反应的主要措施为_______。
(4)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳反应温度,绘制相应转化率下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_______。
a.温度越高,反应速率越大
b.的曲线代表平衡转化率
c.越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
【答案】(1)BC (2) ①. 否 ②. 催化剂的活性降低或副反应增多 ③. 乙
(3)选择合适的催化剂或控制的用量
(4)cd
【解析】
【小问1详解】
A.二者的物质的量之比一直为2:3,故不能说明已经达到平衡状态,A错误;
B.正反应速率等于逆反应速率,且等于系数之比,说明达到了平衡状态,B正确;
C.混合物的质量不变,该反应为气体分子数改变的反应,故平均相对分子质量在改变,当其不变的时候,说明达到了平衡状态,C正确;
D.混合气体的质量不变,恒容条件下,体积一直不变,所以密度一直不变,故密度不变时不能说明已经达到了平衡状态,D错误;
故选BC。
【小问2详解】
催化剂正常工作时不影响化学平衡状态,反应的平衡转化率应该相同,由图可知,温度为210oC时NO的转化率:催化剂乙>甲,则点处NO的转化率不是该温度下的平衡转化率,温度高于210℃时,NO转化率降低是因为催化剂活性降低、副反应增多;低温下催化剂乙催化作用强,所以工业上宜选择催化剂乙作该反应的催化剂;
【小问3详解】
减少副反应的主要措施是:选择合适的催化剂、控制O2用量等;
【小问4详解】
a.由不同转化率下的反应速率曲线可知,随着温度的升高反应速率先加快后减慢,a错误;
b.催化剂不改变平衡状态,相同温度下,转化率越低反应速率越快,但转化率小于88%时的反应速率图象未知,不能确定x=0.92的曲线代表平衡转化率,b错误;
c.由图可知,随着转化率的增大,最大反应速率不断减小最大反应速率出现的温度也逐渐降低,c正确;
d.由图可知,随着转化率的增大,最大反应速率出现的温度也逐渐降低,可根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗,d正确;
故选cd。
20. 清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知25℃、下,、的燃烧热分别为、,则的_______。
(2)保持压强为,按投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ,测得平衡时和CO的选择性及的产率随温度T的变化关系如图所示。
已知:CO的选择性%
①表示平衡时CO选择性的曲线是_______(填“a”、“b”或“c”);300℃后曲线b随温度升高而降低的原因是_______。
②500℃时,乙醇的平衡转化率为_______;反应Ⅱ的_______。
③反应过程中催化剂由于积碳容易失活;增大水醇比可有效减少积碳,原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)已知 ,向体系中加入适量可提高的产率,理由是:①吸收,使得反应Ⅰ正向进行,反应Ⅱ逆向进行;②_______。
【答案】(1)
(2) ①. c ②. 300℃后,以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ消耗的大于反应Ⅰ生成的 ③. 96% ④. 0.225 ⑤. 或
(3)与反应放出大量热,反应Ⅰ速率增大程度和正向移动程度均大于反应Ⅱ
【解析】
【小问1详解】
一氧化碳的燃烧热的热化学反应方程式Ⅲ为:
氢气的燃烧热的热化学反应方程式Ⅳ为:
题目已知热化学反应方程式Ⅱ:
根据盖斯定律可知,目标反应可由反应Ⅳ-(反应Ⅱ+反应Ⅲ)得到,所以其反应热:
【小问2详解】
①由选择性的定义可知,CO的选择性+的选择性=1,由图可知,曲线a和曲线c在相同温度下的数值加和始终为1,所以曲线a和曲线c为两种气体的选择性曲线,曲线b为的产率曲线,又由于起始时按投料,所以一开始体系中没有,所以反应Ⅱ开始时不反应,的选择性为0,表示平衡时CO选择性的曲线是c;
②由①分析可知,曲线b为氢气的产率曲线,的选择性随温度的升高而升高,的选择性随温度的升高而降低,由图可知,300℃后,以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ消耗的 大于反应Ⅰ生成的;
③500℃时,设,,设乙醇的转化率为,则反应Ⅰ共产生二氧化碳的物质的量为,共产生氢气的物质的量为,由于氢气的产率为80%,则平衡时氢气剩余,则反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为,反应Ⅱ消耗二氧化碳的物质的量为(6x-4.8)amol,反应Ⅱ生成的一氧化碳的物质的量为(6x-4.8)amol;则反应Ⅰ剩余的二氧化碳的物质的量为,由于一氧化碳的选择性和二氧化碳的选择性均为50%,所以(4.8-4x)amol=(6x-4.8)amol,解的x=0.96,即500℃时,乙醇的平衡转化率为96%;
④乙醇的平衡转化率为96%,将x=0.96代入以上各式,可得平衡时氢气的物质的量为4.8amol,平衡时二氧化碳的物质的量和一氧化碳的物质的量均为0.96amol,反应Ⅰ剩余的水的物质的量为0.12amol,反应Ⅱ生成的水为0.96amol,则平衡时水的物质的量为1.08amol,四种物质的分压比等于物质的量比,即,所以其反应Ⅱ的
⑤增大水醇比,积碳和水蒸气在高温下会发生反应,可有效减少积碳,发生的反应为: 或 。
【小问3详解】
CaO与反应放出大量热,可以为反应提供热量,反应Ⅰ速率增大程度和正向移动程度均大于反应Ⅱ。
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高二化学十月质量检测
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Ag:108 Ni:59 Ba:137
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 人类的一切活动都离不开能量,下列说法错误的是
A. 同温同压下,在光照条件下和点燃条件下的相同
B. 热化学反应方程式中的“”是指每摩尔反应
C. 一个反应的活化能是指活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差
D. 合成氨工业中加入铁触媒做催化剂,降低了反应的活化能,同时提高了原料的平衡转化率
2. 对于有气体参加的化学反应来说,下列说法不正确的是
A. 升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
B. 压缩容器容积,增大压强,活化分子百分数不变,化学反应速率增大
C. 加入反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
D. 使用催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
3. 化学反应与能量关系密切,下列说法正确的是
A. 若;,则
B. 已知,则和稀溶液反应生成液态水时放出小于的热量
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 已知、下,,则和过量的在此条件下充分反应,放出热量小于
4. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 反应,平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
B. 打开剧烈摇动后的碳酸饮料,产生大量气泡
C. 向盛有和KSCN混合溶液的试管中加入少量铁粉,溶液颜色变浅
D. 把盛有气体的注射器的活塞往外拉,气体颜色先变浅又逐渐变深
5. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率
D.测定中和热
A. A B. B C. C D. D
6. 在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W,发生反应W(l)P(g)+2Q(g)ΔH。以下说法:①v正(P)=v逆(Q);②Q的体积分数保持不变;③容器内气体密度保持不变;④气体的平均相对分子质量保持不变;⑤ΔH保持不变;⑥c(P):c(Q)=1:2;⑦容器中压强保持不变;⑧平衡常数保持不变;⑨W的质量保持不变;其中可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
7. 根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲:
乙:
丙:
丁:
aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)
L(s)+aG(g)⇌bR(g)
aA+bB⇌cC
A+2B⇌2C+3D
A. 密闭容器中反应达到平衡,t0时改变某一条件有如图甲所示变化,则改变的条件只能是加入催化剂
B. 反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示,则正反应为放热反应,且a>b
C. 物质的含量和温度关系如图丙所示,则该反应的正反应为放热反应
D. 反应速率和反应条件变化关系如图丁所示,则该反应的正反应为放热反应,且A、B、C、D均为气体
8. 某温度下,在恒容密闭容器中投入一定量的、,发生反应:,时达到平衡,生成的物质的量为(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A. 时,的物质的量为
B. 内,D的平均反应速率为
C. 且该温度下的化学平衡常数为
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率等于B的生成速率
9. 与反应生成涉及:
①;
②。
其中间态物质的能量关系如图所示,其中、表示过渡态物质。
下列说法正确的是
A. 在光照下断键生成,该过程中放出能量
B. 反应过程中,反应②的反应速率低于反应①
C. 过程中可能生成
D. 与反应生成和HCl是吸热反应
10. 一定条件下存在反应: 。现有三个体积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按下图所示投料,并在400℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A. 的体积分数:Ⅱ>Ⅲ B. 容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率相同
C. 容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同 D. 容器Ⅰ和容器Ⅱ中的体积分数相同
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计、现象和结论都正确的是
影响因素
方案设计
现象
结论
A
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在冷水中
气体颜色变浅
降低温度,平衡向吸热方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入10mL H2(g)和10mL I2(g),化合达到平衡后再充入10mL Ne(g)
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
浓度
向0.01mol·L-1 FeCl3溶液中滴加0.01mol·L-1 KSCN溶液,溶液呈红色,反应达到平衡后继续滴加1.0mol·L-1 KSCN溶液
溶液颜色变深
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
D
催化剂
向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液
单位时间内产生的气体增多
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中,分别在和温度下发生反应:。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 温度时,该反应的平衡常数
C. 温度时,前12分钟的平均反应速率为
D. 温度时,若起始向容器中通入、、和,反应向正方向进行
13. 向一容积为的刚性密闭容器中充入和一定量,发生反应 。不同温度下,的平衡转化率随起始的变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 正反应的活化能比逆反应的活化能大
B. 平衡常数:
C. 气体的平均相对分子质量:
D. M点时,该反应的平衡常数
14. 已知反应:,,其中k为速率常数。20℃,某兴趣小组在反应开始前加入淀粉溶液,通过观察溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表,
实验编号
硫代硫酸钠溶液
溶液
褪色时间/s
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
①
0.04
50
50
40
②
0.02
50
50
80
③
0.04
50
50
40
下列结论正确的是
A. 实验①中,
B. 由以上实验可知
C. 由实验①②可知,其他条件相同时,越小,反应速率越慢
D. 由实验①③可知,其他条件相同时,对反应速率无影响
15. 通过反应Ⅰ:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比=2条件下,不同温度时HCl转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入CuCl2,能加快反应速率。
反应Ⅱ:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)ΔH=+125.6kJ•mol-1
反应Ⅲ:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH=-120.0kJ•mol-1
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的ΔH=-114.4kJ•mol-1
B. 230至300℃时,HCl转化率降低是因为温度升高,平衡向逆反应方向移动
C. 保持其他条件不变,400℃时,使用CuCl2,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D. 在0.2MPa、400℃条件下,若起始<2条件下,HCl的转化率可能达到Y点的值
三、非选择题(本题共5个小题,共60分)
16. 化学反应中均伴随着能量的变化,回答下列问题:
(1)某同学进行如下实验,图①和②中温度计示数降低的是_______;
(2)有机物M可转化成N,转化过程如下,则M、N相比,较稳定的是_______;
(3)已知在一定条件下可发生如图的一系列反应,下列说法正确的是_______;
A. B.
C. D.
(4)金属Ni可活化放出,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是_______。
A.中间体1→中间体2的过程是放热过程
B.加入催化剂可降低该反应的反应热,加快反应速率
C.1molNi(s)和(g)的总能量小于(s)和(g)的总能量
D.中间体2→中间体3的过程是决速步骤
E.Ni是该反应的催化剂
(5)与经催化重整,制得合成气:已知上述反应中相关的化学键键能数据如下,则该反应的_______kJ/mol。
化学键
键能/(kJ/mol)
a
b
c
d
(6)在25℃、101kPa下,1g乙烷气体燃烧生成气体和液态水时放热QkJ,则表示乙烷燃烧热的热化学方程式为_______。
(7)中和热的测定实验中,取溶液与50mL0.5mol/LNaOH溶液进行中和反应,三次实验温度平均升高4℃,已知溶液的比热容近似为,溶液的密度均近似为。通过计算可得稀硫酸和稀NaOH溶液的中和热_______kJ/mol。
17. 氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)一定温度下(T1℃),向容积为2 L的恒容密闭容器中加入1 mol NO2和0.9 mol SO2发生反应:,随时间的变化如表:
时间(s)
0
2
4
6
8
1.0
0.8
0.3
0.2
0.2
①请求出0~4 s内___________;T1℃时的平衡常数K=___________。
②T1℃时NO2达平衡时的转化率为___________;若想增大NO2的转化率,可采取的措施有___________(填字母)。
A.向密闭容器中再加入0.5mol NO2 B.增大压强 C.升高温度
D.及时分离出产物SO3、NO E.使用催化剂 F.向密闭容器中再加入0.5 mol SO2
(2)如图是甲、乙两同学描绘反应:的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是___________(填“甲”或“乙)。
(3)温度为时,在容积为1 L的密闭容器中进行反应,已知该反应通过以下两步完成:
i.(快反应)
ii.________ (慢反应)
①该反应的决速步骤为___________(填“第i步”或“第ii步”),写出第ⅱ步的反应方程式:___________。
②总反应的,(、分别为正、逆反应速率常数)。降低温度,该反应的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. Ⅰ.含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值。
(1)热力学规定,在标准压强和指定温度下,由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。常温下,、的标准摩尔生成焓分别为、,则表示标准摩尔生成焓的热化学方程式为___________________。
(2)CO2催化加氢可以制HCOOH、等,在减少CO2排放的同时可生产出高附加值的化学品。涉及的反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①请根据以上信息计算:反应Ⅲ的=_________,_________(用含、的代数式表示)。
②不同催化剂作用下,加氢制CH3OH反应的(k为速率常数)随温度的关系如图所示。已知,其中为活化能,C为截距。
催化效果较好的催化剂为____________。
Ⅱ.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一:。
(3)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为_______。
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 加入催化剂 D. 通入过量水蒸气
(4)830℃时,该反应的平衡常数K=1,在容积为1L的密闭容器中,将2mol CO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为_______。
(5)下图表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着的变化趋势。判断、和的大小关系:_______。说明理由_________________________。
19. 合理利用或转化等污染性气体是人们共同关注的课题。选择性催化还原技术用作还原剂还原的主要反应:。
(1)在恒温、恒容条件下,将一定量的通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是_______(填选项标号)。
A. B.
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 混合气体的密度不变
(2)其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间测得转化率与温度的关系如下图所示。
图中Y点处(对应温度为)的转化率_______(填“是”或“否”)该温度下的平衡转化率;温度高于时,转化率明显降低,原因可能是_______;工业上宜选择催化剂_______(填“甲”或“乙”)。
(3)该法可能发生副反应,减少副反应的主要措施为_______。
(4)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳反应温度,绘制相应转化率下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_______。
a.温度越高,反应速率越大
b.的曲线代表平衡转化率
c.越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
20. 清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知25℃、下,、的燃烧热分别为、,则的_______。
(2)保持压强为,按投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ,测得平衡时和CO的选择性及的产率随温度T的变化关系如图所示。
已知:CO的选择性%
①表示平衡时CO选择性的曲线是_______(填“a”、“b”或“c”);300℃后曲线b随温度升高而降低的原因是_______。
②500℃时,乙醇的平衡转化率为_______;反应Ⅱ的_______。
③反应过程中催化剂由于积碳容易失活;增大水醇比可有效减少积碳,原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)已知 ,向体系中加入适量可提高的产率,理由是:①吸收,使得反应Ⅰ正向进行,反应Ⅱ逆向进行;②_______。
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