精品解析:江西宜春市丰城市第九中学2026-2027学年高二上学期10月阶段性检测 化学试题
2026-10-24
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内容正文:
丰城九中2026-2027学年上学期高二年级10月阶段性化学检测
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14
一、单项选择题(14小题,每小题3分,共42分)
1. 对化学概念的正确理解可以让我们对化学的认识更加深刻。下列说法正确的是
A. 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B. 催化剂能降低反应的活化能,使活化分子百分数升高
C. 化学反应速率增大,反应物平衡转化率也一定增大
D. 已知: ,所以该反应在低温条件可自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.活化分子间的碰撞不一定全是有效碰撞,只有一定取向的活化分子间碰撞才能发生化反应,A错误;
B.催化剂能降低反应的活化能,使活化分子百分数升高,活化分子数升高,化学反应速率增大,B正确;
C.平衡后正、逆化学反应速率改变相同的倍数,化学反应平衡不移动,C错误;
D.CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g),ΔH>0,ΔS>0,ΔG=ΔH -TΔS <0时反应可以自发进行,所以该反应在高温条件可自发进行,D错误;
故答案选B。
2. 下列说法正确的是
A. 对于反应:,可以用单位时间内浓度的减小来表示其化学反应速率,而且用和表示的化学反应速率相同
B. 对于反应:,可以在温度、体积一定时,测量单位时间内体系压强变化描述其反应速率
C. 5%的溶液中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快的原因是降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞次数增多,反应速率加快
D. 下列三支试管中,①20 ℃时,m g粉末状的锌与1 L 2溶液,②20℃时,m g粉末状的锌与1 L 3HCl溶液,③20℃时,m g粉末状的锌与1 L 4 溶液,生成的反应速率最快的是①
【答案】D
【解析】
【详解】A.是生成物,应用单位时间内其浓度的增大表示反应速率;且水溶液中是溶剂,浓度基本不变,不能用来表示反应速率,A错误;
B.该反应前后气体计量数之和相等,温度、体积一定时体系压强始终不变,无法通过压强变化描述反应速率,B错误;
C.二氧化锰是反应的催化剂,作用是降低反应的活化能,催化剂不改变反应的焓变,C错误;
D.为强氧化性酸,与锌反应不生成,相同温度下,①中浓度为,大于②中浓度,故①生成的反应速率最快,D正确;
故选D。
3. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 正丁烷的燃烧热为,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)
B. 已知一定条件下,1mol与3mol充分反应生成,放出38.6kJ的热量,则其热化学方程式为
C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热为,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D. 已知,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的焓变,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ,A错误;
B.合成氨为可逆反应,1mol与3mol无法完全反应,释放38.6kJ热量时实际参与反应的小于1mol,因此热化学方程式的应小于,B错误;
C.中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol的焓变,稀的强酸和强碱反应生成1mol液态水放出57.3kJ热量,该反应生成2mol液态水,放出热量为,热化学方程式书写正确,C正确;
D.说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量低于金刚石,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,D错误;
故选C。
4. 在一定温度下的恒容容器中投入、发生反应:,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的有
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总物质的量不再随时间变化
④混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化
⑤和CO的物质的量之比不再变化
⑥的体积分数不再随时间变化
⑦各反应物的物质的量之比等于化学计量数之比
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
【答案】C
【解析】
【详解】反应前后气体物质的量不同,压强是变量,混合气体的压强不再随时间变化时,反应一定达到平衡状态, ①正确:
固体C参与反应,气体总质量是变量,容器体积不变,密度是变量,混合气体的密度不再随时间变化时,反应一定达到平衡状态,②正确:
反应前后气体的化学计量数之和不同,气体总物质的量是变量,混合气体的总物质的量不再随时间变化时,反应一定达到平衡状态,③正确:
反应前气体只有水蒸气,气体的平均摩尔质量为18g/mol,反应生成H2与CO生成比例为1:1,生成物的平均摩尔质量为,反应过程中气体平均摩尔质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化时,反应达到平衡状态, ④正确:
H2与CO生成比例为1:1,比值始终不变,和CO的物质的量之比不再变化时,反应不一定平衡,⑤错误:
H2O是反应物,体积分数随反应减小,的体积分数不再随时间变化时,反应达到平衡状态, ⑥正确:
各反应物的物质的量之比等于化学计量数之比,无法判断浓度是否还发生改变,所以反应不一定平衡,⑦错误:
综上,①、②、③、④、⑥共5项正确,故选C。
5. 中和热测定实验中,用50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH进行实验,下列说法不正确的是
A. 改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,产生1 mol水放出的热量和原来相同
B. 需要测定并记录的实验数据有盐酸的浓度、氢氧化钠溶液的浓度、反应后混合溶液的最高温度
C. 酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应迅速倒入小烧杯中,用玻璃搅拌器匀速搅拌
D. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
【答案】B
【解析】
【详解】A.中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol液态水时放出的热量,与实际参与反应的酸碱用量无关,因此生成1mol水放出的热量和原来相同,A正确;
B.计算中和热需要用到反应前后的温度差,除反应后混合溶液的最高温度外,还需要测定盐酸、NaOH溶液的初始温度,以及两种溶液的体积,需要记录的数据不止选项给出的三种,B错误;
C.酸碱混合时迅速倒入NaOH溶液并匀速搅拌,可减少热量散失、保证反应充分进行,减小实验误差,C正确;
D.醋酸是弱酸,电离过程吸热,导致反应放出的总热量偏小,反应热为负值,因此计算所得偏大,D正确;
故选B。
6. 在恒容密闭容器中充入,发生反应,测得不同温度下,的转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 温度下,后,压缩体积变为
B. 温度下,内,
C. 该反应的
D. 温度下,该反应的平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度下8min达到平衡时,,压缩体积到,若平衡不移动,该反应正反应气体分子数增大,压缩体积压强增大平衡逆向移动,,A错误;
B.内,,则,,B正确;
C.温度越高反应速率越快,先达到平衡故,温度升高的平衡转化率降低,平衡逆向移动,正反应放热,,C正确;
D.平衡时,,,,,D正确;
故选A。
7. 下图是工业合成氨反应中铁触媒作为催化剂的催化历程,下列说法正确的是
已知:①
②
③
A.
B.
C. 反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和
D. 反应②的逆反应活化能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,反应①的,而非,A错误;
B.根据盖斯定律,②+③可得,选项中反应系数扩大为原来的2倍,焓变也应乘以2,即,B错误;
C.反应①为放热反应,,且反应物总键能生成物总键能,因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和,C正确;
D.反应②的逆反应是分解为反应物,活化能为,不是,D错误;
故选C。
8. 已知: ; ; 。
若使完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】完全燃烧并恢复至室温的热化学方程式为,该反应应为放热反应,,设题干中三个方程式依次为(1)、(2)、(3),那么该反应方程式可由(3)-(2)+2×(1)得到,根据盖斯定律,该反应的反应热为,相当于,故对应的完全燃烧放出的热量应为,故选C。
9. 可逆反应A(g)+xB(g) 2C(g) 达平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中部分物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是
A. 8min时反应达到平衡状态 B. 该反应正反应为吸热反应
C. x=1 D. 30min~40min间使用了催化剂
【答案】C
【解析】
【分析】30min时,A的浓度瞬时由1.0mol/L变成0.75mol/L,C的浓度瞬时由2.0mol/L变成1.5mol/L,由于只改变反应的一个条件,则30min时扩大容器体积为原来的,而此时反应速率同等程度的减小,说明减压平衡不移动,x=1;40min时,A的浓度逐渐增大,C的浓度逐渐减小,而正逆反应速率均增大且平衡逆向移动,说明改变的条件是升高温度,该反应正方向为放热反应。
【详解】A.8min时,A的浓度还在减少,C的浓度还在增加,说明反应未达到平衡状态,A错误;
B.由分析知,40min时改变的条件是升高温度,平衡逆向移动,平衡向吸热方向移动,即该反应为放热反应,B错误;
C.由分析知,30min时扩大了容器体积,压强减小,但平衡不移动,说明x=1,C正确;
D.根据第一幅图可知30~40min内,反应物与生成物的浓度瞬间降低后不再变化,反应速率瞬间降低后也不再变化,平衡没有发生移动,而催化剂不能改变浓度,D错误。
故选C。
10. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法错误的是
A. 图甲所示热化学方程式为
B. 图甲反应中涉及非极性共价键的断裂和形成
C. 图乙所示反应过程Ⅲ中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4
D. 图乙中总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,图甲所示热化学方程式为,A正确;
B.图甲中存在N-H和氮氧键的断裂,没有非极性键的断裂,B错误;
C.反应Ⅲ的氧化剂为氧气,还原剂为亚铁离子,氧化剂与还原剂物质的量之比为,C正确;
D.图乙中反应物有NH3、NO和O2,生成物为N2和H2O,总反应为,D正确;
故选B。
11. 在℃下,向2L恒容密闭容器中充入气体,发生反应: 。速率方程,(、为速率常数,只与温度、活化能有关)。达到平衡时的转化率为50%。若升高温度,达到新平衡时的转化率增大。下列说法正确的是
A. 升高温度,增大,减小,
B. ℃下,反应达到平衡时
C. 当混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
D. ℃下,平衡时再充入,的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,正、逆反应速率都增大,正、逆反应速率常数都增大,升高温度,达到新平衡时的NO2转化率增大,则正反应是吸热反应∆H>0,A错误;
B.平衡时,c(NO2)=c(NO)=0.5mol/L,c(O2)=0.25mol/L,K=,平衡时K=,B正确;
C.反应过程中混合气体的体积和质量均不变,故混合气体的密度一直不变,不能作为反应达到平衡的标志,C错误;
D.反应物只有一种气体,正反应是气体分子数增大的反应,充入NO2,相当于对原平衡加压(不改变反应物量),导致NO2的平衡转化率减小,D错误;
答案选B。
12. 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.比较和的催化效果
B.探究温度对化学平衡的影响
C.测定溶液的pH
D.探究与的反应是否为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.比较和的催化效果时,需控制阴离子种类相同,如均使用氯化物或硫酸盐,否则阴离子可能对反应产生干扰,实验设计不严谨,A不符合题意;
B.探究温度对化学平衡的影响,热水中平衡逆向移动,气体颜色加深,冰水中平衡正向移动,气体颜色变浅,装置可通过对比颜色变化验证温度对平衡的影响,B符合题意;
C.测定溶液pH时,pH试纸不能直接浸入溶液中,否则会污染试剂,正确操作为用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,C不符合题意;
D.溶液与过量溶液反应后,加入溶液变红,只能说明溶液中存在,但因过量,未反应的会干扰实验,无法证明反应为可逆反应,D不符合题意;
故选B。
13. 对于反应 ,反应特点与对应的图像的说法中正确的是
A. 图甲中,若,则在较低温度下有利于该反应自发进行
B. 图乙中,由曲线可知,点
C. 图丙中,时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D. 图丁中,若,则纵坐标可表示生成物的体积分数
【答案】A
【解析】
【详解】A.,加压减小,平衡正向移动,则,,升温增大,平衡逆移,,因此说明低温自发,A正确;
B.L曲线表示加压平衡正移,,保持压强不变,点到平衡点,的转化率降低,小于,B错误;
C.若,则增大压强正逆反应速率增大倍数相等,平衡不移动,则时刻可能改变压强,C错误;
D.由图丁可知,T1比T2先出现拐点,说明T1>T2,若ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,生成物的体积分数减小,所以纵坐标不可能表示生成物的体积分数,D错误;
答案选A。
14. 常温下,某小组利用下列充满红棕色气体的装置探究(g)与(g)之间转化的条件(夹持装置略,实验开始前弹簧夹和均是打开的)。下列有关说法正确的是[已知(g)转化为(g)放热]
A. 装置①:关闭,将Ⅰ中活塞快速压缩体积,一段时间后,Ⅰ中颜色比Ⅱ中深
B. 装置①:关闭,将Ⅱ中活塞缓慢向外拉体积,Ⅱ中颜色逐渐变深
C. 装置②:关闭,向Ⅲ中烧杯内加入热水,Ⅲ中烧瓶内气体颜色变浅
D. 装置②:关闭,向Ⅳ中烧瓶内通入氩气,Ⅳ中的反应速率加快
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置①:根据2NO2(g) N2O4(g)的 K=在温度不变时可知,加压再次平衡后,c(N2O4)和c( NO2 )都增大,选项A正确;
B.同理,关闭K1,将Ⅱ中活塞缓慢向外拉体积,II中颜色空浅,选项B错误;
C.装置②:关闭K2,向II中烧杯内加入热水,N2O4部分分解为NO2,故Ⅲ中烧瓶中气体颜色变深,选项C错误;
D.向IV中烧瓶内通入氩气,反应体系中各物质的浓度不变,故NO2的反应速率不变,选项D错误;
答案选A。
二、非选择题(4小题,除标注外,每空2分,共58分)
15. Ⅰ.“低碳循环”已经引起了各国的高度重视,“低碳经济”正成为科学家们研究的重要课题。以为原料在特定条件下可生产醇类、烷烃、碳酸酯等,实现二氧化碳资源化。
(1)和在一定条件下可转化为甲烷,转化过程中发生的反应如下:
反应ⅰ(主反应):
反应ⅱ(副反应):
甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为,该反应的________。
(2)科学家通过如下反应合成甲醇: 。
①原料气可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为捕获剂的是________(填标号)。
A.溶液 B.NaOH溶液 C.溶液 D.溶液
②科学研究中常用产物的时空收率(单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率)来衡量催化效果。在3 MPa、时,不同Ni、Ga配比的催化剂下,测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示,催化剂的最佳配比和反应温度是________。
③某温度下,向容积恒为1 L的密闭容器中通入和,10 min后体系达到平衡,此时的转化率为20%。用表示0~10 min内平均反应速率________。
④下列有关说法中,正确的是________(填标号)。
A.增大浓度有利于提高的转化率
B.其他条件相同,升高温度,可以提高的平衡转化率
C.其他条件相同,增大压强(减小容器的容积),正反应速率增大,逆反应速率减小
D.混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达平衡状态
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入一个体积一定的密闭反应器时,会发生如下反应:,该反应的平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
该反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”);若在800℃时进行,设起始时CO和的浓度均为0.020 mol/L,则该条件下CO的平衡转化率为________。
【答案】(1)
(2) ①.
AB ②.
、 ③.
④.
AD (3) ①.
放热 ②.
50%
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应 可由 得到,则 ;
【小问2详解】
① 溶液和NaOH溶液均能与反应,可作为捕获剂;溶液和溶液不与反应,不能作为捕获剂,故选AB;
② 由图象可知,使用 催化剂在 时,曲线达到最高点,此时甲醇的时空收率最高;
③ 内 的转化量为 ,则用 表示的平均反应速率 ;
④ A.增大反应物 的浓度,平衡正向移动,有利于提高 的转化率,A正确;
B.该反应 为放热反应,升高温度平衡逆向移动, 的平衡转化率降低,B错误;
C.减小容器容积即增大压强,正、逆反应速率均增大,C错误;
D.该反应前后气体总质量不变,但总物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量是变量,当其保持不变时,说明反应已达到平衡状态,D正确;
故选AD;
【小问3详解】
由表格数据可知,随着温度升高,平衡常数 逐渐减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应。 时 ,设 CO 转化了 ,列三段式如下:,代入平衡常数表达式:,解得 ,则该条件下 CO 的平衡转化率为 。
16. 科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
Ⅰ.目前合成氨技术原理为:。
(1)673 K、30 MPa下,向容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入和,反应3 min达到平衡时,的体积分数为20%。该条件下反应:的平衡常数K = ________(精确到小数点后一位);若达平衡后再向该容器中充入和,该平衡将________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始时氢气的物质的量对合成反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示起始时物质的量)。由图可知,________(填“>”、“<”),a、b、c三点中,________点时的转化率最大,a、b、c三点的平衡常数分别为、、,三者大小关系为________。
Ⅱ.根据“人工固氮”的最新研究报道,在常温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生下列反应:。进一步研究生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如表:
T/K
303
313
323
48
59
60
(3)此合成反应的________(填“>”、“<”或“=”)0,该反应在________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发。
【答案】(1) ①. 1.1 ②. 逆向移动
(2) ①. > ②. a ③.
(3) ①. > ②. 高温
【解析】
【小问1详解】
设达到平衡时消耗的氮气为。根据反应方程式,各物质的变化情况如下。,同温同压下,气体的体积分数等于其物质的量分数,因此,解得。平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分别为0.60 mol、1.00 mol、0.40 mol。容器容积为2.0 L,所以,,。将以为单位的浓度数值代入平衡常数表达式,得。达到平衡后再充入氮气和氨气,容器体积不变。在反应尚未来得及进行的瞬间,,,氢气的浓度仍为。此时浓度商,温度不变,平衡常数不变,由于,故平衡逆向移动;
【小问2详解】
合成氨的正反应为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,因此在起始投料相同的条件下,温度越高,平衡时氨气的体积分数越小。图中在相同横坐标处,曲线对应的氨气体积分数小于曲线对应的值,故。a、b、c三点均位于曲线上,温度相同,氮气的起始用量相同,而氢气的起始用量依次增大。在其他条件相同时,增大一种反应物的起始用量,会提高另一种反应物的平衡转化率,而使其自身的平衡转化率降低。因此,从a点到c点,氢气的平衡转化率依次减小,a点时氢气的转化率最大。同一反应的平衡常数只与温度有关,a、b、c三点的温度均为,所以;
【小问3详解】
题给反应中,2 mol气态氮气与6 mol液态水反应,生成4 mol气态氨和3 mol氧气,气体的物质的量由2 mol增加到7 mol,体系的混乱度增大,因此。由表中数据可知,温度从303 K升高到313 K、323 K时,平衡时氨气的物质的量从48 mol增大到59 mol、60 mol,说明升温使平衡正向移动。升温有利于吸热反应,故该反应的。根据,当、时,温度足够高才能使,因此该反应在高温条件下自发。
17. 甲、乙、丙三个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下。
Ⅰ.甲组:利用与(草酸)在酸性溶液中发生氧化还原反应生成气体的体积来探究化学反应速率的影响因素(实验中所用溶液已加入稀硫酸酸化)。
(1)用离子方程式表示该反应原理:________。
实验装置如图所示,实验时装置中A溶液一次性加入,A、B溶液成分见下表。
实验
A溶液
B溶液
①
②
(2)盛装A溶液的仪器名称是________。
Ⅱ.乙组:通过测定与(草酸)在酸性溶液中发生反应,溶液褪色所需时间的长短,探究浓度对化学反应速率的影响。该实验小组配制了以下3组溶液。
实验
1
2
3
水/mL
10
5
X
5
10
4
5
5
5
时间/s
40
20
—
(3)实验3中X = ________。
(4)实验2反应中,的反应速率为________mol/(L·s)。
Ⅲ.丙组:通过硫代硫酸钠()与硫酸反应有关实验,探究影响化学反应速率的因素。
(5)写出与反应的离子方程式________。
(6)该小组同学设计了如下表所示系列实验:
实验序号
反应温度/℃
溶液
稀溶液
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
0.10
0.50
③
0.10
0.50
实验①和②探究温度对该反应速率的影响,则实验②中,________(填“20℃”或“60℃”)、________mL。若,实验①和③的实验目的是________。
【答案】(1)
(2)分液漏斗 (3)11
(4)0.00625 (5)
(6) ①. 60℃ ②. 10.0 ③. 探究(或)浓度对化学反应速率的影响
【解析】
【分析】甲、乙两组均利用酸性高锰酸钾溶液氧化草酸的反应:草酸被氧化为二氧化碳,高锰酸根离子被还原为锰离子,溶液的紫色逐渐变浅。甲组通过生成二氧化碳的体积随时间的变化反映反应快慢;乙组通过溶液褪色所需时间反映高锰酸根离子的消耗快慢,比较时保持高锰酸钾的初始用量相同,并通过调整加水量保持混合溶液总体积相同,使草酸浓度成为所研究的变量。丙组中,硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫、二氧化硫和水,硫的生成使溶液变浑浊。各组探究温度或浓度的影响时,都应控制其他影响反应速率的因素相同。
【小问1详解】
在酸性溶液中,被还原为,锰元素的化合价由+7价降低为+2价,每个锰原子得到5个电子;草酸被氧化为,碳元素的化合价由+3价升高为+4价,每个草酸分子失去2个电子。根据得失电子守恒,与的化学计量数之比为2∶5,再根据原子守恒和电荷守恒配平。草酸是弱酸,在离子方程式中保留分子形式,故反应的离子方程式为;
【小问2详解】
盛装A溶液的仪器上部为带塞的储液容器,下部有活塞和细长导管,可通过活塞控制液体流入锥形瓶,该仪器为分液漏斗;
【小问3详解】
探究草酸浓度对反应速率的影响时,应保持混合溶液的总体积相同,使各实验中高锰酸钾的初始浓度相同。实验1的总体积为,实验2的总体积也为20 mL。因此,实验3的加水体积应为,故X = 11;
【小问4详解】
实验2中,高锰酸钾与草酸在酸性条件下反应,离子方程式为。溶液褪色时,高锰酸钾已消耗完,其初始物质的量为。由反应的化学计量数之比可知,草酸消耗的物质的量为。混合溶液总体积为,反应时间为,因此用草酸表示的平均反应速率为;
【小问5详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫沉淀、二氧化硫和水。硫代硫酸钠和硫酸均为强电解质,在离子方程式中拆写成离子,消去不参加反应的和,根据原子守恒和电荷守恒,得到离子方程式;
【小问6详解】
实验①和②用于探究温度对反应速率的影响,应只改变温度,保持两种反应物溶液的浓度、体积及加水量相同。实验①的温度为20℃,因此实验②的温度应选60℃;实验①中稀硫酸的体积为10.0 mL,因此实验②中稀硫酸的体积也应为10.0 mL,第二空填10.0。实验①和③比较时,稀硫酸的体积由10.0 mL变为6.0 mL;按控制变量的要求,应保持温度为20℃、硫代硫酸钠溶液的体积为10.0 mL,并在实验③中加入4.0 mL水,使混合溶液总体积仍为20.0 mL。这样硫代硫酸钠的初始浓度相同,而硫酸的初始浓度降低,故实验①和③的实验目的是探究(或)浓度对化学反应速率的影响。
18. Ⅰ.甲醇是重要的化工原料之一,也可作燃料,利用合成气(主要成分为CO、和)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)反应ⅰ在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
在有催化剂下,该反应历程中决速步骤的化学方程式为________,催化剂使该步骤的活化能降低________eV。
(2)现将和充入2 L的恒温刚性密闭容器中,若只发生反应ⅰ,测得的氢气物质的量随时间变化如图中实线所示:
①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是________(填选项字母)。
A.混合气体中
B.混合气体的密度保持不变
C.压强保持不变
D.
②a点正反应速率________(填“大于”、“等于”或“小于”)b点逆反应速率。
③仅改变某一实验条件再进行实验,测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示,对应的实验条件改变的是________。
④一定条件下,单位时间内不同温度下测定的转化率如图所示。温度高于710 K时,随温度的升高转化率降低的原因可能是________。
(3)自然界中的固氮反应是将N2转化为含氮氧化物。在100 kPa时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应中的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
图1中A、B、C三点分别表示不同温度、不同压强下达到平衡时NO的转化率,则________点对应的压强最大。
(4)100 kPa、25℃时,平衡体系中,计算得出平衡常数________(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) ①. = ②. 0.20
(2) ①. CD ②. 大于 ③. 加压或增大二氧化碳的浓度 ④. 该反应是放热反应,随温度的升高,710 K之后平衡逆向移动,CO2的转化率下降 (3)B
(4)0.06 kPa-1
【解析】
【小问1详解】
决速步骤是反应历程中活化能最大的步骤,有催化剂时TS3对应的活化能为,是所有步骤中最高的,对应反应物到产物的转化为=;无催化剂时该步骤活化能为,因此活化能降低了。
【小问2详解】
①A.浓度比为1:3:1仅代表某一时刻的浓度数值,不能说明浓度不再变化,无法判断平衡;
B.容器恒容、反应物生成物均为气体,总质量和体积始终不变,密度全程恒定,不能判断平衡;
C.反应前后气体分子数不相等,压强不变说明体系各物质的量不再变化,达到平衡;
D.符合反应速率之比等于计量数之比,且正逆速率相等,说明达到平衡;
故选CD。
②由图可知,a点到b点过程n(H2)一直在减小,说明反应一直正向进行,正反应速率始终大于逆反应速率,即a点正反应速率大于b点逆反应速率。
③虚线的反应速率更快,达到平衡的时间更短,且平衡时的物质的量比原平衡更小,说明平衡正向移动,改变的实验条件可能是加压或增大二氧化碳的浓度。
④低于710K时反应未达平衡,温度升高反应速率加快,单位时间内转化率上升;高于710 K后反应已达平衡,放热的反应ⅰ平衡随升温逆向移动,导致总转化率下降。
【小问3详解】
反应是气体分子数减少的放热反应,温度升高平衡逆向移动,NO转化率降低;压强增大平衡正向移动,NO转化率升高。图中曲线上各点为等压不等温,通过控制变量做等温线确定A、B、C三点与曲线的交点,A、C在曲线的下方,相对于等压线,NO的平衡转化率降低,则平衡逆向移动,为减小压强所致,B点相对于等压线,NO的平衡转化率增大,则平衡正向移动,为增大压强所致,从而确定曲线以下的点压强小于100 kPa,曲线以上的点压强大于100 kPa,所以B点对应的压强最大。
【小问4详解】
25℃时平衡转化率为80%,设初始物质的量为1 mol,转化0.8 mol,生成0.4 mol ,平衡总物质的量为;总压为100 kPa,分压,,代入,计算得。
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丰城九中2026-2027学年上学期高二年级10月阶段性化学检测
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14
一、单项选择题(14小题,每小题3分,共42分)
1. 对化学概念的正确理解可以让我们对化学的认识更加深刻。下列说法正确的是
A. 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B. 催化剂能降低反应的活化能,使活化分子百分数升高
C. 化学反应速率增大,反应物平衡转化率也一定增大
D. 已知: ,所以该反应在低温条件可自发进行
2. 下列说法正确的是
A. 对于反应:,可以用单位时间内浓度的减小来表示其化学反应速率,而且用和表示的化学反应速率相同
B. 对于反应:,可以在温度、体积一定时,测量单位时间内体系压强变化描述其反应速率
C. 5%的溶液中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快的原因是降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞次数增多,反应速率加快
D. 下列三支试管中,①20 ℃时,m g粉末状的锌与1 L 2溶液,②20℃时,m g粉末状的锌与1 L 3HCl溶液,③20℃时,m g粉末状的锌与1 L 4 溶液,生成的反应速率最快的是①
3. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 正丁烷的燃烧热为,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)
B. 已知一定条件下,1mol与3mol充分反应生成,放出38.6kJ的热量,则其热化学方程式为
C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热为,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D. 已知,则金刚石比石墨稳定
4. 在一定温度下的恒容容器中投入、发生反应:,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的有
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总物质的量不再随时间变化
④混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化
⑤和CO的物质的量之比不再变化
⑥的体积分数不再随时间变化
⑦各反应物的物质的量之比等于化学计量数之比
A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
5. 中和热测定实验中,用50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH进行实验,下列说法不正确的是
A. 改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,产生1 mol水放出的热量和原来相同
B. 需要测定并记录的实验数据有盐酸的浓度、氢氧化钠溶液的浓度、反应后混合溶液的最高温度
C. 酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应迅速倒入小烧杯中,用玻璃搅拌器匀速搅拌
D. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
6. 在恒容密闭容器中充入,发生反应,测得不同温度下,的转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 温度下,后,压缩体积变为
B. 温度下,内,
C. 该反应的
D. 温度下,该反应的平衡常数
7. 下图是工业合成氨反应中铁触媒作为催化剂的催化历程,下列说法正确的是
已知:①
②
③
A.
B.
C. 反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和
D. 反应②的逆反应活化能为
8. 已知: ; ; 。
若使完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为
A. B.
C. D.
9. 可逆反应A(g)+xB(g) 2C(g) 达平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中部分物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是
A. 8min时反应达到平衡状态 B. 该反应正反应为吸热反应
C. x=1 D. 30min~40min间使用了催化剂
10. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法错误的是
A. 图甲所示热化学方程式为
B. 图甲反应中涉及非极性共价键的断裂和形成
C. 图乙所示反应过程Ⅲ中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4
D. 图乙中总反应为
11. 在℃下,向2L恒容密闭容器中充入气体,发生反应: 。速率方程,(、为速率常数,只与温度、活化能有关)。达到平衡时的转化率为50%。若升高温度,达到新平衡时的转化率增大。下列说法正确的是
A. 升高温度,增大,减小,
B. ℃下,反应达到平衡时
C. 当混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
D. ℃下,平衡时再充入,的平衡转化率增大
12. 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.比较和的催化效果
B.探究温度对化学平衡的影响
C.测定溶液的pH
D.探究与的反应是否为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
13. 对于反应 ,反应特点与对应的图像的说法中正确的是
A. 图甲中,若,则在较低温度下有利于该反应自发进行
B. 图乙中,由曲线可知,点
C. 图丙中,时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D. 图丁中,若,则纵坐标可表示生成物的体积分数
14. 常温下,某小组利用下列充满红棕色气体的装置探究(g)与(g)之间转化的条件(夹持装置略,实验开始前弹簧夹和均是打开的)。下列有关说法正确的是[已知(g)转化为(g)放热]
A. 装置①:关闭,将Ⅰ中活塞快速压缩体积,一段时间后,Ⅰ中颜色比Ⅱ中深
B. 装置①:关闭,将Ⅱ中活塞缓慢向外拉体积,Ⅱ中颜色逐渐变深
C. 装置②:关闭,向Ⅲ中烧杯内加入热水,Ⅲ中烧瓶内气体颜色变浅
D. 装置②:关闭,向Ⅳ中烧瓶内通入氩气,Ⅳ中的反应速率加快
二、非选择题(4小题,除标注外,每空2分,共58分)
15. Ⅰ.“低碳循环”已经引起了各国的高度重视,“低碳经济”正成为科学家们研究的重要课题。以为原料在特定条件下可生产醇类、烷烃、碳酸酯等,实现二氧化碳资源化。
(1)和在一定条件下可转化为甲烷,转化过程中发生的反应如下:
反应ⅰ(主反应):
反应ⅱ(副反应):
甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为,该反应的________。
(2)科学家通过如下反应合成甲醇: 。
①原料气可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为捕获剂的是________(填标号)。
A.溶液 B.NaOH溶液 C.溶液 D.溶液
②科学研究中常用产物的时空收率(单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率)来衡量催化效果。在3 MPa、时,不同Ni、Ga配比的催化剂下,测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示,催化剂的最佳配比和反应温度是________。
③某温度下,向容积恒为1 L的密闭容器中通入和,10 min后体系达到平衡,此时的转化率为20%。用表示0~10 min内平均反应速率________。
④下列有关说法中,正确的是________(填标号)。
A.增大浓度有利于提高的转化率
B.其他条件相同,升高温度,可以提高的平衡转化率
C.其他条件相同,增大压强(减小容器的容积),正反应速率增大,逆反应速率减小
D.混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达平衡状态
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入一个体积一定的密闭反应器时,会发生如下反应:,该反应的平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
该反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”);若在800℃时进行,设起始时CO和的浓度均为0.020 mol/L,则该条件下CO的平衡转化率为________。
16. 科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
Ⅰ.目前合成氨技术原理为:。
(1)673 K、30 MPa下,向容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入和,反应3 min达到平衡时,的体积分数为20%。该条件下反应:的平衡常数K = ________(精确到小数点后一位);若达平衡后再向该容器中充入和,该平衡将________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始时氢气的物质的量对合成反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示起始时物质的量)。由图可知,________(填“>”、“<”),a、b、c三点中,________点时的转化率最大,a、b、c三点的平衡常数分别为、、,三者大小关系为________。
Ⅱ.根据“人工固氮”的最新研究报道,在常温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生下列反应:。进一步研究生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如表:
T/K
303
313
323
48
59
60
(3)此合成反应的________(填“>”、“<”或“=”)0,该反应在________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发。
17. 甲、乙、丙三个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下。
Ⅰ.甲组:利用与(草酸)在酸性溶液中发生氧化还原反应生成气体的体积来探究化学反应速率的影响因素(实验中所用溶液已加入稀硫酸酸化)。
(1)用离子方程式表示该反应原理:________。
实验装置如图所示,实验时装置中A溶液一次性加入,A、B溶液成分见下表。
实验
A溶液
B溶液
①
②
(2)盛装A溶液的仪器名称是________。
Ⅱ.乙组:通过测定与(草酸)在酸性溶液中发生反应,溶液褪色所需时间的长短,探究浓度对化学反应速率的影响。该实验小组配制了以下3组溶液。
实验
1
2
3
水/mL
10
5
X
5
10
4
5
5
5
时间/s
40
20
—
(3)实验3中X = ________。
(4)实验2反应中,的反应速率为________mol/(L·s)。
Ⅲ.丙组:通过硫代硫酸钠()与硫酸反应有关实验,探究影响化学反应速率的因素。
(5)写出与反应的离子方程式________。
(6)该小组同学设计了如下表所示系列实验:
实验序号
反应温度/℃
溶液
稀溶液
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
0.10
0.50
③
0.10
0.50
实验①和②探究温度对该反应速率的影响,则实验②中,________(填“20℃”或“60℃”)、________mL。若,实验①和③的实验目的是________。
18. Ⅰ.甲醇是重要的化工原料之一,也可作燃料,利用合成气(主要成分为CO、和)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)反应ⅰ在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
在有催化剂下,该反应历程中决速步骤的化学方程式为________,催化剂使该步骤的活化能降低________eV。
(2)现将和充入2 L的恒温刚性密闭容器中,若只发生反应ⅰ,测得的氢气物质的量随时间变化如图中实线所示:
①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是________(填选项字母)。
A.混合气体中
B.混合气体的密度保持不变
C.压强保持不变
D.
②a点正反应速率________(填“大于”、“等于”或“小于”)b点逆反应速率。
③仅改变某一实验条件再进行实验,测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示,对应的实验条件改变的是________。
④一定条件下,单位时间内不同温度下测定的转化率如图所示。温度高于710 K时,随温度的升高转化率降低的原因可能是________。
(3)自然界中的固氮反应是将N2转化为含氮氧化物。在100 kPa时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应中的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
图1中A、B、C三点分别表示不同温度、不同压强下达到平衡时NO的转化率,则________点对应的压强最大。
(4)100 kPa、25℃时,平衡体系中,计算得出平衡常数________(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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