精品解析：广西防城港市东兴市东兴中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题

高二年级月考化学试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.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 Na-23 Li-7 C-12 O-16 Al-27 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 下列有关自发反应的说法错误的是 A. 自发反应可能放热也可能吸热 B. 熵增的反应不一定为自发反应 C. 自发反应可能需要一定条件引发才能发生 D. 焓增同时熵减的反应一定是自发反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，自发反应可能放热也可能吸热，故A正确； B．根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，熵增的反应，若ΔH很大，也可能是非自发反应，故B正确； C．自发反应需要达到一定条件(温度、压强等)，使化学键断裂达到中间态，故C正确； D．ΔH＞0，ΔS＜0，则ΔG＝ΔH－TΔS＞0，该反应一定是非自发反应，故D错误。 综上所述，答案为D。 2. 以下自发反应(或过程)可用焓判据来解释的是 A. 硝酸铵溶于水 B. 集气瓶中的氢气和氯气可以自发地混合均匀 C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】焓判据的核心逻辑是：放热反应（），体系能量降低，倾向于自发进行；若过程或反应的自发动力来自熵增（混乱度增大）而非焓减，就不能用焓判据解释，对选项逐一分析： 【详解】A．硝酸铵溶于水是吸热过程（），自发的原因是溶解后离子混乱度大幅提升（熵增），不能用焓判据解释，A不符合题意； B．氢气和氯气自发混合均匀是气体扩散过程，全程无焓变，自发的动力是分子混乱度增大（熵增），和焓判据无关，不能用焓判据解释，B不符合题意； C．该反应，为吸热反应，能自发的原因是反应生成大量气体，体系熵大幅增加，不能用焓判据解释，C不符合题意； D．该反应，为放热反应，体系能量显著降低，其自发进行的趋势可以用焓判据来解释，D符合题意； 故选D。 3. 对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是 A. 增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小 B. 改变反应的温度，平衡常数不一定变化 C. K= D. K＝ 【答案】D 【解析】 【详解】A、平衡常数随温度变化，不随浓度变化，增大c(H2O)或减小c(H2)，该反应平衡常数不变，选项A错误； B、反应过程中一定伴随能量变化，改变温度平衡一定发生变化，平衡常数一定变化，选项B错误； C、平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到，固体和纯液体不写入表达式，平衡常数表达式为：K=，选项C错误； D、平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到，固体和纯液体不写入表达式，平衡常数表达式为：K=，选项D正确； 答案选D。 4. 工业合成甲醇的原理为 ，其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A. “干燥净化”的主要目的是防止催化剂中毒 B. 合成甲醇时压强越大越好 C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率 D. 采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率 【答案】A 【解析】 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止催化剂中毒失活，确保工业生产过程中的效率和产品质量，故A正确； B．是气体体积减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，增大反应物的转化率，但压强过大会增加对设备材料和制造的要求，提高投资费用，在实际生产中，压强的选择并不是越大越好，而是需要综合考虑多个因素，故B错误； C．是放热反应，“冷却装置”能提高原料平衡转化率，但不能提高反应速率，故C错误； D．是放热反应，采用“高温”不利于提高甲醇的平衡产率，故D错误； 答案选A。 5. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现CH3OH在铜基催化剂上的反应机理如图(该反应为可逆反应)。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ为，且反应物总键能小于生成物总键能 B. 优良的催化剂降低了反应的活化能和反应热，节约能源 C. CH3OH在铜基催化剂上的总反应在高温条件下能自发进行 D. 中间产物CO是非极性分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图示可知反应I是1 molCH3OH反应产生1 mol CO(g)和2 mol H2(g)，反应物的能量比生成物的低，因此发生反应时会吸收能量，所以反应物总键能应大于生成物总键能，A错误； B．优良的催化剂降低了反应的活化能，使反应更容易发生，但不能改变反应物、生成物的总能量，因此反应热不变，B错误； C．根据图示标题可知，该过程为甲醇水蒸气重整制氢，总反应方程式为，该反应是吸热反应，，且正反应是气体分子数增大的反应，，根据，在高温下能使，反应可以自发进行，C正确； D．中间产物CO是双原子分子，分子内存在极性键，分子的正负电荷中心不重合，属于极性分子，D错误； 故选C。 6. 已知①   ②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ，③(a、b、c均>0)。若使酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】根据盖斯定律，利用已知的反应计算出C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)的反应热△H，利用乙醇的物质的量与反应放出的热量成正比来解答。 【详解】①    ②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ③(a、b、c均>0) 根据盖斯定律，①×3-②+③得，C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-(3a-b+c)kJ•mol-1，故选：A。 7. 下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 下列判断正确的是 A. 的燃烧热为-266 B. =-572 C. 制得等量所需能量较多的是系统(I) D. =+20 【答案】C 【解析】 【详解】A.H2S的燃烧热，完成燃烧生成SO2和H2O，而选项中的数据为反应④－①的数据，生成的是S单质，A项错误； B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) 为(①+②+③)×(-2)，△H=（327-151+110）×(-2)kJ·mol－1=-572 kJ·mol－1，生成物为液态水，但是选项中为2H2O(g)，B项错误； C．制取等量的氢气，利用系统(Ⅰ)，反应①＋②＋③得到H2O(l)=H2(g)＋1/2O2(g)，△H=327－151+110kJ·mol－1=+286 kJ·mol－1；利用系统(Ⅱ)，反应②＋③+④，H2S(g)=H2(g)＋S(s) △H=－151+110+61kJ·mol－1=+20 kJ·mol－1，可知需要能量较多的为系统(Ⅰ)，C项正确； D．反应②＋③+④，H2S(g)=H2(g)＋S(s) △H=－151+110+61kJ·mol－1=+20 kJ·mol－1，得到的是固态的S，而不是气态的，D项错误； 本题答案选C。 8. 某温度下，在一恒容容器中进行如下反应N2+3H2 2NH3，下列情况一定能说明反应 已达到平衡的是（ ） ①容器内压强不随时间而变化 ②单位时间内，有3molH2反应，同时有2molNH3生成 ③气体的密度不随时间而变化 ④单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成 ⑤用N2、H2、NH3表示的该反应的化学反应速率之比为1∶3∶2 ⑥气体的平均摩尔质量不随时间而变化 A. ①④⑥ B. ①②③ C. ②③⑤ D. ①②⑥ 【答案】A 【解析】 【详解】①正反应是体积减小的可逆反应，则压强不再发生变化时反应达到平衡状态，正确； ②反应掉H2代表正反应速率，生成NH3代表正反应速率，无法说明正反应速率与逆反应速率是否相等，错误； ③气体的质量和容积均不变，则气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，错误； ④生成N2代表逆反应速率，生成NH3代表正反应速率，“有1molN2生成，同时有2molNH3生成”说明用N2表示的逆反应速率与用NH3表示的正反应速率等于1：3，即等于化学方程式中对应化学计量数之比，由此可以判断该反应的正反应速率等于逆反应速率，正确； ⑤不论该可逆反应是否达到化学平衡状态，用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示化学反应速率的比一定为1：3：2，无法判断是否达到化学平衡状态，错误； ⑥无论是否达到平衡状态，气体的总质量都不会发生变化，但气体的物质的量变化，因此当平均摩尔质量不再发生变化时说明反应达到平衡状态，正确； 答案选A。 9. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒” B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D. 为保持足够高的反应速率，应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去 【答案】C 【解析】 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质，以防止催化剂中毒，A正确； B．合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料的转化率，加压也可以加快反应速率，B正确； C．催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率；合成氨反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动；液化分离出、和的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料的平衡转化率，步骤③不能，C错误； D．在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去，氮气和氢气的分压增大，相当于和的浓度增大，从而能保持足够高的反应速率，D正确； 故选C。 10. 在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应：2X（g）+Y（g）2Z（g）+W（s），已知将2molX和1 molY充入该容器中，反应在某温度下达到平衡时，Z的物质的量为p mol。下列说法中正确的是（　 　） A. 若把2molX和1 molY充入该容器时，处于状态Ⅰ，达到平衡时处于状态Ⅱ（如图1所示），则该反应的正反应是吸热反应 B. 若维持该题条件不变，仅从生成物开始配比，要求达到平衡时，Z的物质的量仍为 p mol，则W的起始物质的量n（W）应满足的条件是n（W）>(1-0.5p) mol C. 反应达到平衡后，再将2molX和1 molY充入该容器中，则反应速率υ与时间t关系图如图2所示 D. 若降低原平衡体系温度，当再次达到平衡后，测得两次平衡条件下混合气体的密度未发生改变 【答案】B 【解析】 【详解】A. 该反应气体物质的量减小，反应达到平衡时气压增大，表明反应放热，则该反应的正反应是放热反应，故A错误； B. 题干条件下达到平衡时，Z的物质的量为 p mol，消耗0.5pmolY，平衡时Y物质的量为(1-0.5p)mol，若维持该题条件不变，仅从生成物开始配比，要求达到平衡时，Z的物质的量仍为 p mol，平衡时Y物质的量为(1-0.5p)mol，则W的起始物质的量n(W）应满足的条件是n(W）>(1-0.5p) mol，故B正确； C. 反应达到平衡后，再将2molX和1 molY充入该容器中，则瞬时正反应速率增大，逆反应速率不变，故C错误； D. 若降低原平衡体系温度，平衡右移，当再次达到平衡后，由于气体体积不变，气体质量减小，所以混合气体的密度减小，故D错误； 故答案选B。 【点睛】解答本题的难点是选项B，由于生成物W为固体，所以对其平衡时的物质的量没有要求，只要够用即可；所需W的物质的量可以通过逆反应生成Y的物质的量计算；两次反应达到平衡时Y物质的量相等。 11. 在两个容积相同的密闭容器内，保持温度为423K，同时向A、B两容器中分别加入及(a>b)，待反应达到平衡状态后，下列说法正确的是 A. 从反应开始到达到平衡状态时所需时间 B. 平衡时I2浓度 C. 平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%>B% D. HI的平衡分解率相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．A容器中碘化氢物质的量更多，初始浓度更大，反应速率更快，达到平衡所需时间更短，故，A错误； B．该反应前后气体分子数不变，两容器中转化率相同，A中初始的物质的量更大，容器体积相同，故平衡时，B错误； C．该反应为反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下两容器平衡为等效平衡，各组分的体积分数相同，故，C错误； D．该反应前后气体总计量数相等，压强改变不影响平衡移动，两容器中的平衡分解率相等，D正确； 故选D。 12. 臭氧层中臭氧的分解历程如图所示，下列说法正确的是 A. 催化反应①、②均为放热反应 B. 催化剂不能改变总反应的焓变 C. ClO是总反应的催化剂 D. 在总反应过程中没有化学键的断裂与形成 【答案】B 【解析】 【详解】A．由反应能量变化图可知，催化反应①的反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应，催化反应②的反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A错误； B．总反应的焓变仅由反应物和生成物的总能量差决定，催化剂只降低反应活化能，不改变总反应的焓变，B正确； C．反应前后的质量和化学性质不变，是总反应的催化剂，是反应过程中生成、后续被消耗的中间产物，C错误； D．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，该总反应属于化学反应，存在化学键的断裂与形成，D错误； 故选B。 13. 一定温度、某催化剂条件下，物质A在某有机溶剂中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)。已知反应过程中有关物质在该有机溶剂中的相对能量如图所示，下列说法错误的是 A. Z比Y稳定 B. 大于 C. 选择相对较长的反应时间，可提高产物Z的选择性 D. 适当升高温度，可以使的比值增大 【答案】C 【解析】 【详解】A． 根据图中信息，Z的能量比Y的能量低，根据能量越低越稳定，则Z比Y稳定，故A正确； B．根据图中信息反应①的活化能小于反应②的活化能，说明反应①速率快，则大于，故B正确； C．达到平衡后，选择反应时间在常，生成Z的量都不会改变，因此不可提高产物Z的选择性，故C错误； D． 适当升高温度，分子吸收热量，活化分子数增多，活化分子百分数增多，则Z的生成量会增大，因此可以使的比值增大，故D正确。 综上所述，答案为C。 14. 某化学小组查阅资料后，得知的反应历程分两步： ①23(慢反应) 快反应) 两步反应的正逆反应速率方程分别为(k正、k逆均为速率常数) 则下列说法正确的是 A. 总反应速率取决于反应② B. 反应①的活化能小于反应②的活化能 C. ⇌的平衡常数 D. 若已知反应①为吸热反应，则升高温度，k1正增大，k1逆减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．总反应的速率取决于慢反应，故总反应速率取决于反应①，A错误 B．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；则反应①的活化能大于反应②的活化能，B错误； C．由方程式可知，、；由盖斯定律可知，反应①+②得⇌，则其平衡常数，C正确； D．升高温度，正逆反应速率均变大，故k1正增大，k1逆增大，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题4小题，共58分。 15. 化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多种途径。 I. （1）下列反应中，属于吸热反应的是_______(填字母)。 A. 钠与水反应 B. 甲烷的燃烧反应 C. 与氯化铵反应 D. 二氧化碳与焦炭反应 II.获取能量变化的途径 （2）通过化学键的键能计算。 已知： 下表列出了3种化学键的键能： 化学键 H—H I—I H—I 键能/() 436 151 299 ①_______ ②该反应经历了如下反应历程：第一步 第二步 若第一步为快反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。 A.B.C.D. ③下列可证明反应已达平衡状态的是_______(填标号)。 A.一个I—I键断裂的同时有两个H—I键断裂 B.反应速率 C.温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 D.条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化 （3）通过盖斯定律可计算。 甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下可合成甲醇，发生的主要反应如下 i. ii. iii. _______。 （4）将2.0mol和3.0mol通入容积为3L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应ii，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①100℃时反应ii达到平衡所需的时间为5min，则反应从起始至5min内，用表示该反应的平均反应速率为_______。 ②100℃时，反应ii的平衡常数K=_______。 ③已知：反应ii的瞬时速率表达式为，(k为速率常数，只与温度有关)]。温度由100℃升高到300℃，活化分子百分数_____(填“增大”“减小”或“不变”)。300℃时，______(填“大于”“小于”或“等于”)K(100℃)。 【答案】（1）CD （2） ①. -11 ②. C ③. AC （3） （4） ①. ②. 3 ③. 增大 ④. 大于 【解析】 【小问1详解】 A．钠与水反应是金属和水的反应，是放热反应，故A不符合题意； B．甲烷的燃烧反应是可燃物的燃烧反应，是放热反应，故B不符合题意； C．与氯化铵反应是铵盐和碱的反应，是吸热反应，故C符合题意； D．二氧化碳与焦炭反应是吸热反应，故D符合题意； 故答案为：CD； 【小问2详解】 ①根据断裂旧化学键需要吸收热量，形成新化学键会释放热量，而且吸热为正，放热为负，可得（+436+151-2×299）=-11； ②该反应经历了如下反应历程：第一步 第二步，若第一步为快反应，则第一步反应的活化能较低，再结合反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的能量，所以符合的为C； ③下列可证明反应已达平衡状态的是： A．一个I—I键断裂的同时有两个H—I键断裂，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故A正确； B．反应速率，未指明正反应速率和逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故B错误； C．温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化，则I2(g)的浓度不变，说明反应达到平衡状态，故C正确； D．该反应的反应前后气体的物质的量不变再结合质量守恒可知，条件一定时，该反应混合气体的平均相对分子质量一直不变，不能说明反应达到平衡，故D错误； 故符合题意的是：AC； 故答案为：-11；C；AC； 【小问3详解】 由盖斯定律得i和ii相加可得iii，所以；故答案为：； 【小问4详解】 ①3.0mol通入容积为3L的恒容密闭容器中，100℃时反应ii达到平衡所需的时间为5min，且氢气的转化率为50%，则反应从起始至5min内，用表示该反应的平均反应速率为； ②100℃时，反应ii达到平衡所需的时间为5min，且氢气的转化率为50%，由三段式可得，平衡常数； ③温度升高，更多的分子成为活化分子，活化分子数和活化分子百分数都会增大，反应ii是吸热反应，升高温度平衡正向移动，，K增大，，所以会增大；故答案为：；3；增大；大于。 16. 合成氨的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）1898年，化学家用氮气、碳化钙(CaC2)与水蒸气反应制备氨： i．碳化钙和氮气在1000℃的高温下产生氰氨化钙(CaCN2)； ii．氰氨化钙与水蒸气反应生成氨气。 写出反应ii的化学方程式：___________。 （2）20世纪初，以N2和H2为原料的工业合成氨方法研制成功。其反应为：。 ①N2的化学性质稳定，即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢。从分子结构角度解释原因：___________。 ②压强对合成氨有较大影响。下图为不同压强下，以物质的量分数x(H2)=0.75、x(N2)=0.25进料(组成1)，反应达平衡时，x(NH3)与温度的计算结果。 i．判断压强：p1___________p2(填“>”或“<”)，简述理由：___________。 ii．在p1、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率为___________。 iii．合成氨原料气中存在不参与反应的Ar时会影响NH3的平衡含量。在p1时，以物质的量分数x(H2)=0.675、x(N2)=0.225、x(Ar)=0.10进料(组成2)，反应达平衡时x(NH3)与温度的计算结果与组成1相比有一定变化，在上图中用虚线画出相应曲线__________。 （3）我国科学家研制出双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，纳米Fe的温度为547℃，而的温度为415℃，解决了温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题，其催化合成氨机理如图所示。 分析解释：与传统的催化合成氨(铁触媒、)相比，双催化剂双温催化合成氨具备优势的原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. N2中含氮氮三键(N≡N)，键能大，难断裂 ②. < ③. 合成氨反应是气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量分数增大 ④. ⑤. （3）N≡N在“热Fe”表面易于断裂，有利于提高合成氨反应的速率；“冷Ti”低于体系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 【解析】 【小问1详解】 氰氨化钙与水蒸气反应生成氨气和碳酸钙，故反应的化学方程式写为： ； 【小问2详解】 ①N2中含氮氮三键(N≡N)，键能大，难断裂，因此即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢； ②i．合成氨反应是气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量分数增大，所以p1<p2； ii．图中，进料组成为x(H2)=0.75、x(N2)=0.25两者物质的量之比为3:1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol，达到平衡时氮气的变化量为x mol，则有： 在p1、x(NH3)=0.20时，x(NH3)=，解得x=； iii．在相同温度和相同压强下，组成2平衡时氨的摩尔分数较小。在恒压下充入惰性气体Ar，反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动，因此，充入惰性气体Ar不利于合成氨，进料组成中含有惰性气体Ar的图用虚线画出相应曲线如下：； 【小问3详解】 N≡N在“热Fe”表面易于断裂，有利于提高合成氨反应的速率；“冷Ti”低于体系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率，故与传统的催化合成氨(铁触媒、)相比，双催化剂双温催化合成氨具备优势。 17. CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，对碳循环经济技术的发展具有重要意义。 I．利用CO2和CH4制备合成气(CO、H2)，反应分两步进行：[其中C(ads)为吸附性活性炭] 反应① CH4(g)C(ads)+2H2(g) >0 反应② C(ads)+CO2(g)2CO(g) >0 （1）研究表明，总反应速率由反应①决定，在图a上画出有关物质的相对能量与反应历程的变化(起始已给出)___________： （2）判断总反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)自发进行的条件并说明理由___________。 II．工业上可利用CO2生产燃料甲醇。该过程发生下列反应： 反应③ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O =-49.5kJ·mol-1 反应④ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =+41.2kJ·mol-l 在4MPa的恒压反应器中，按照n(CO2)：n(H2)=1∶3投料，测得体系中平衡时CH3OH和CO的选择性[S(CO)=，S(CH3OH)= ]及CO2的平衡转化率随温度的变化如图b所示。 （3）研究表明，增大压强可降低CO的选择性，说明其可能的原因：___________。 （4）下列说法正确的是___________。 A. 曲线II代表S(CO)随温度变化 B. 温度越低，越有利于工业生产CH3OH C. 上述反应条件下，CO2的平衡转化率始终高于H2的平衡转化率 D. 若向体系中充入惰性气体，将减慢CH3OH的生成速率并降低CH3OH的平衡产率 （5）反应④在545K时的平衡常数K=___________。 【答案】（1） （2）高温，因为该反应的，，高温时 （3）反应③前后气体分子数增多，反应④前后气体分子数不变，增大压强，反应③平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，CO的选择性降低 （4）ACD （5） 【解析】 【小问1详解】 两个反应均为吸热反应，总反应速率由反应①决定，说明反应①的活化能大于反应②的活化能，故反应历程图为：； 【小问2详解】 根据图a，反应物总能量低，生成物总能量高，故总反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的，，若反应自发进行，则，该反应在高温条件下能自发进行； 【小问3详解】 反应③前后气体分子数增多，反应④前后气体分子数不变，增大压强，反应③平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，CO的选择性降低； 【小问4详解】 A．反应④为吸热反应，随着温度升高，CO的选择性升高，曲线II代表S(CO)随温度变化，A正确； B．温度过低，反应速率太慢，并不利于工业生成甲醇，B错误； C．结合两个反应，反应④中二氧化碳和氢气的物质的量按1:1进行反应，氢气浓度的增大有利于增大二氧化碳的转化率，所以上述反应条件下，二氧化碳的平衡转化率始终高于氢气的平衡转化率，C正确； D．恒压条件下，若向体系中充入惰性气体，相当于减压，各物质浓度降低，CH3OH的生成速率减慢，减压反应④逆向移动，CH3OH的平衡产率降低，D正确； 故选ACD。 【小问5详解】 反应④在545K时，可列出三段式： ，，S(CO)= =，CO2的平衡转化率：，解得x=y=0.125，反应④在545K时的平衡常数为：K=。 18. 将转化为CO、等燃料，可以有效的缓解能源危机，同时可以减少温室气体，实现“双碳目标”。 （1）t℃时，还原的热化学方程式如下： Ⅰ. kJ⋅mol-1 Ⅱ. kJ⋅mol-1 已知反应I、Ⅱ的平衡常数分别为、。由盖斯定律可知，与2mol反应生成的热化学方程式为___________，___________(用、表示)。 （2）若反应Ⅰ的正反应活化能表示为E kJ⋅mol-1，则E___________41(填“>”“<”或“=”)。 （3）t℃，向10L密闭容器中充入1 mol和2.5 mol，发生反应Ⅰ，5min达到平衡时，测得CO的物质的量为0.5mol。 ①平衡时CO的体积分数=___________ ②下列措施既能加快反应速率又能提高的平衡转化率的是___________。 A．升高反应温度 B．增大的浓度 C．分离出CO D．缩小容器容积 ③t℃，向10L密闭容器中充入2mol和一定量的，发生反应Ⅰ，两种气体的平衡转化率(a)，与起始反应物的物质的量之比的关系如图所示： 能表示平衡转化率曲线的是___________(填或)； ④在t℃，压强为P时，___________(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. kJ·mol-1 ②. （2）> （3） ①. 或14.3% ②. AB ③. ④. 0.25 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知与2mol反应生成的热化学方程式可由Ⅱ-Ⅰ得到，则该反应，该反应热化学方程式为： kJ·mol-1；方程式相减，则平衡常数相除，因此； 【小问2详解】 ，； 【小问3详解】 结合已知列三段式： ①平衡时CO的体积分数==或14.3%； ②A．该反应为吸热反应，升高反应温度可加快反应速率，同时使平衡正向移动，提高的平衡转化率，故A正确； B．增大的浓度，可加快反应速率，同时使平衡正向移动，提高的平衡转化率，故B正确； C．分离出CO，降低浓度，反应速率减慢，故C错误； D．缩小容器容积，可加快反应速率，但不影响平衡，不能提高的平衡转化率，故D错误； 故选AB。 ③增大时可视为不变时，增大，该过程中的转化量增大，转化率下降，则表示平衡转化率曲线； ④在t℃，压强为P时，结合上述三段式数据可得CO2、H2、CO、H2O的分压分别为、、、，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级月考化学试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.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 Na-23 Li-7 C-12 O-16 Al-27 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 下列有关自发反应的说法错误的是 A. 自发反应可能放热也可能吸热 B. 熵增的反应不一定为自发反应 C. 自发反应可能需要一定条件引发才能发生 D. 焓增同时熵减的反应一定是自发反应 2. 以下自发反应(或过程)可用焓判据来解释的是 A. 硝酸铵溶于水 B. 集气瓶中的氢气和氯气可以自发地混合均匀 C. D. 3. 对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是 A. 增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小 B. 改变反应的温度，平衡常数不一定变化 C. K= D. K＝ 4. 工业合成甲醇的原理为 ，其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A. “干燥净化”的主要目的是防止催化剂中毒 B. 合成甲醇时压强越大越好 C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率 D. 采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率 5. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现CH3OH在铜基催化剂上的反应机理如图(该反应为可逆反应)。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ为，且反应物总键能小于生成物总键能 B. 优良的催化剂降低了反应的活化能和反应热，节约能源 C. CH3OH在铜基催化剂上的总反应在高温条件下能自发进行 D. 中间产物CO是非极性分子 6. 已知①   ②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ，③(a、b、c均>0)。若使酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：) A. B. C. D. 7. 下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 下列判断正确的是 A. 的燃烧热为-266 B. =-572 C. 制得等量所需能量较多的是系统(I) D. =+20 8. 某温度下，在一恒容容器中进行如下反应N2+3H2 2NH3，下列情况一定能说明反应 已达到平衡的是（ ） ①容器内压强不随时间而变化 ②单位时间内，有3molH2反应，同时有2molNH3生成 ③气体的密度不随时间而变化 ④单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成 ⑤用N2、H2、NH3表示的该反应的化学反应速率之比为1∶3∶2 ⑥气体的平均摩尔质量不随时间而变化 A. ①④⑥ B. ①②③ C. ②③⑤ D. ①②⑥ 9. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒” B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D. 为保持足够高的反应速率，应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去 10. 在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应：2X（g）+Y（g）2Z（g）+W（s），已知将2molX和1 molY充入该容器中，反应在某温度下达到平衡时，Z的物质的量为p mol。下列说法中正确的是（　 　） A. 若把2molX和1 molY充入该容器时，处于状态Ⅰ，达到平衡时处于状态Ⅱ（如图1所示），则该反应的正反应是吸热反应 B. 若维持该题条件不变，仅从生成物开始配比，要求达到平衡时，Z的物质的量仍为 p mol，则W的起始物质的量n（W）应满足的条件是n（W）>(1-0.5p) mol C. 反应达到平衡后，再将2molX和1 molY充入该容器中，则反应速率υ与时间t关系图如图2所示 D. 若降低原平衡体系温度，当再次达到平衡后，测得两次平衡条件下混合气体的密度未发生改变 11. 在两个容积相同的密闭容器内，保持温度为423K，同时向A、B两容器中分别加入及(a>b)，待反应达到平衡状态后，下列说法正确的是 A. 从反应开始到达到平衡状态时所需时间 B. 平衡时I2浓度 C. 平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%>B% D. HI的平衡分解率相等 12. 臭氧层中臭氧的分解历程如图所示，下列说法正确的是 A. 催化反应①、②均为放热反应 B. 催化剂不能改变总反应的焓变 C. ClO是总反应的催化剂 D. 在总反应过程中没有化学键的断裂与形成 13. 一定温度、某催化剂条件下，物质A在某有机溶剂中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)。已知反应过程中有关物质在该有机溶剂中的相对能量如图所示，下列说法错误的是 A. Z比Y稳定 B. 大于 C. 选择相对较长的反应时间，可提高产物Z的选择性 D. 适当升高温度，可以使的比值增大 14. 某化学小组查阅资料后，得知的反应历程分两步： ①23(慢反应) 快反应) 两步反应的正逆反应速率方程分别为(k正、k逆均为速率常数) 则下列说法正确的是 A. 总反应速率取决于反应② B. 反应①的活化能小于反应②的活化能 C. ⇌的平衡常数 D. 若已知反应①为吸热反应，则升高温度，k1正增大，k1逆减小 二、非选择题：本题4小题，共58分。 15. 化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多种途径。 I. （1）下列反应中，属于吸热反应的是_______(填字母)。 A. 钠与水反应 B. 甲烷的燃烧反应 C. 与氯化铵反应 D. 二氧化碳与焦炭反应 II.获取能量变化的途径 （2）通过化学键的键能计算。 已知： 下表列出了3种化学键的键能： 化学键 H—H I—I H—I 键能/() 436 151 299 ①_______ ②该反应经历了如下反应历程：第一步 第二步 若第一步为快反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。 A.B.C.D. ③下列可证明反应已达平衡状态的是_______(填标号)。 A.一个I—I键断裂的同时有两个H—I键断裂 B.反应速率 C.温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 D.条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化 （3）通过盖斯定律可计算。 甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下可合成甲醇，发生的主要反应如下 i. ii. iii. _______。 （4）将2.0mol和3.0mol通入容积为3L的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应ii，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①100℃时反应ii达到平衡所需的时间为5min，则反应从起始至5min内，用表示该反应的平均反应速率为_______。 ②100℃时，反应ii的平衡常数K=_______。 ③已知：反应ii的瞬时速率表达式为，(k为速率常数，只与温度有关)]。温度由100℃升高到300℃，活化分子百分数_____(填“增大”“减小”或“不变”)。300℃时，______(填“大于”“小于”或“等于”)K(100℃)。 16. 合成氨的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）1898年，化学家用氮气、碳化钙(CaC2)与水蒸气反应制备氨： i．碳化钙和氮气在1000℃的高温下产生氰氨化钙(CaCN2)； ii．氰氨化钙与水蒸气反应生成氨气。 写出反应ii的化学方程式：___________。 （2）20世纪初，以N2和H2为原料的工业合成氨方法研制成功。其反应为：。 ①N2的化学性质稳定，即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢。从分子结构角度解释原因：___________。 ②压强对合成氨有较大影响。下图为不同压强下，以物质的量分数x(H2)=0.75、x(N2)=0.25进料(组成1)，反应达平衡时，x(NH3)与温度的计算结果。 i．判断压强：p1___________p2(填“>”或“<”)，简述理由：___________。 ii．在p1、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率为___________。 iii．合成氨原料气中存在不参与反应的Ar时会影响NH3的平衡含量。在p1时，以物质的量分数x(H2)=0.675、x(N2)=0.225、x(Ar)=0.10进料(组成2)，反应达平衡时x(NH3)与温度的计算结果与组成1相比有一定变化，在上图中用虚线画出相应曲线__________。 （3）我国科学家研制出双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，纳米Fe的温度为547℃，而的温度为415℃，解决了温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题，其催化合成氨机理如图所示。 分析解释：与传统的催化合成氨(铁触媒、)相比，双催化剂双温催化合成氨具备优势的原因是___________。 17. CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，对碳循环经济技术的发展具有重要意义。 I．利用CO2和CH4制备合成气(CO、H2)，反应分两步进行：[其中C(ads)为吸附性活性炭] 反应① CH4(g)C(ads)+2H2(g) >0 反应② C(ads)+CO2(g)2CO(g) >0 （1）研究表明，总反应速率由反应①决定，在图a上画出有关物质的相对能量与反应历程的变化(起始已给出)___________： （2）判断总反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)自发进行的条件并说明理由___________。 II．工业上可利用CO2生产燃料甲醇。该过程发生下列反应： 反应③ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O =-49.5kJ·mol-1 反应④ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =+41.2kJ·mol-l 在4MPa的恒压反应器中，按照n(CO2)：n(H2)=1∶3投料，测得体系中平衡时CH3OH和CO的选择性[S(CO)=，S(CH3OH)= ]及CO2的平衡转化率随温度的变化如图b所示。 （3）研究表明，增大压强可降低CO的选择性，说明其可能的原因：___________。 （4）下列说法正确的是___________。 A. 曲线II代表S(CO)随温度变化 B. 温度越低，越有利于工业生产CH3OH C. 上述反应条件下，CO2的平衡转化率始终高于H2的平衡转化率 D. 若向体系中充入惰性气体，将减慢CH3OH的生成速率并降低CH3OH的平衡产率 （5）反应④在545K时的平衡常数K=___________。 18. 将转化为CO、等燃料，可以有效的缓解能源危机，同时可以减少温室气体，实现“双碳目标”。 （1）t℃时，还原的热化学方程式如下： Ⅰ. kJ⋅mol-1 Ⅱ. kJ⋅mol-1 已知反应I、Ⅱ的平衡常数分别为、。由盖斯定律可知，与2mol反应生成的热化学方程式为___________，___________(用、表示)。 （2）若反应Ⅰ的正反应活化能表示为E kJ⋅mol-1，则E___________41(填“>”“<”或“=”)。 （3）t℃，向10L密闭容器中充入1 mol和2.5 mol，发生反应Ⅰ，5min达到平衡时，测得CO的物质的量为0.5mol。 ①平衡时CO的体积分数=___________ ②下列措施既能加快反应速率又能提高的平衡转化率的是___________。 A．升高反应温度 B．增大的浓度 C．分离出CO D．缩小容器容积 ③t℃，向10L密闭容器中充入2mol和一定量的，发生反应Ⅰ，两种气体的平衡转化率(a)，与起始反应物的物质的量之比的关系如图所示： 能表示平衡转化率曲线的是___________(填或)； ④在t℃，压强为P时，___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $