精品解析:安徽芜湖市无为襄安中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
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内容正文:
安徽省无为襄安中学2026-2027学年上学期高2次月考
化学试卷
测试范围《化学反应原理第一、二两章》
本卷共8页,全卷满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32
第I卷(选择题42分)
一、单选选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列说法中正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是放热反应
B. 铝与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸会加快反应速率
C. 活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞
D. 水凝结成冰是放热、熵减的过程
2. 下列说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子数,从而使反应速率增大
C. 升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了单位体积内反应物活化分子数,从而使反应速率增大
D. 催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率
3. 一定条件下,在一恒容密闭容器中,能表示反应H2(g)+I2(g)2HI(g)一定达到化学平衡状态的是
A. 容器中气体的颜色不再发生变化
B. 容器中气体的密度不再发生变化
C. 容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化
D. 单位时间内消耗n molH2 ,同时生成2n molHI
4. 在2L的密闭容器中,发生以下反应:3A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是
A. 1.2mol B. 1.6 mol C. 2.4 mol D. 2.8 mol
5. 利用教材实验完成影响化学平衡的因素探究。下列有关实验反应、操作现象及实验结论,不正确的是
选项
实验反应
操作及现象
实验结论
A
向溶液中加少量铁粉,溶液红色变浅
其他条件不变时,减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动
B
(橙色)(黄色)
向溶液中加入少量浓溶液,溶液变为黄色
在其他条件不变时,减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
(蓝色)(黄色)
将盛有热溶液的试管置于冷水浴中,试管中溶液由蓝绿色变为黄绿色
在其他条件不变时,降低温度,平衡向放热反应方向移动
D
将装有与混合气体的针管活塞外拉,针管内气体颜色先变浅又逐渐变深
有气体参与的可逆反应,在其他条件不变时,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动
A. A B. B C. C D. D
6. 2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),达到平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2。在相同的温度下再达到平衡时PCl5的物质的量是( )
A. 0.40mol B. 0.20mol C. 小于0.20mol D. 大于0.20mol,小于0.40mol
7. X、Y、Z为三种气体,把amolX和bmolY充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为
A. B. C. D.
8. 对于可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g) △H<0,下列各图中正确的是
A. B.
C. D.
9. 工业合成氨各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。下列说法正确的有几项
①的=-92kJ/mol
②相同温度下,恒压比恒容的平衡转化率大
③合成氨反应为熵减小的反应
④NH3*“脱附”过程是放热过程
⑤历程包含4个基元反应
⑥通过液化分离,促进反应正向进行,增大平衡常数
⑦该反应的决速反应是转化成TS1的反应
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
10. 下列不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开碳酸型饮料有大量气泡逸出
B. 棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要通入过量的氧气
D. H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
11. 常温下,在2L密闭容器中投入一定量,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为1.6mol,反应过程中的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 方程式中
B. 前12s内,A的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
C. 达到平衡时,B的转化率为40%
D. 常温下,假设某时刻混合物中的浓度分别为、,此时反应正在向逆反应方向进行
12. 研究发现与合成的反应机理如下:
①快;K1
②快;K2
③慢;K3
其中反应②存在、。
下列说法正确的是
A. 反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g) 的平衡常数K=K2+K3
B. 反应②的平衡常数K2=
C. 升高温度反应②的增加,减小
D. 选择合适的催化剂能加快该反应的速率,并提高的平衡产率
13. 用CO合成甲醇()的化学方程式为。按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 正反应速率:
C. 平衡常数:
D. 平均摩尔质量:
14. 在某温度下,向三个初始体积均为1L的密闭容器中按下表所示投料,发生反应: 。下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
Ⅰ
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
绝热恒容
0
0
2
a
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
A. 容器Ⅱ中的转化率小于10%
B. 容器Ⅲ平衡体系中保持容器压强不变,充入0.100mol (g),新平衡后浓度未变
C. 平衡时的物质的量:a>1.8、b<1.8
D. 若容器Ⅰ中有0.10mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),则此时
第I卷(选择题答题卡)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
选项
题号
9
10
11
12
13
14
选项
第II卷(非选择题 共58分)
15. 回答下列问题。
(1)反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示(E1>0,E2>0),回答下列问题。
①图中该反应是_________反应(填“吸热”、“放热”)。反应热的表达式为__________________。
②当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1_________,E2_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。化学平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O22SO3 达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是__________;b c过程中改变的条件可能是______________;若增大压强时,反应速率变化情况画在c~d处。___________
16. 利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠()溶液与硫酸溶液反应速率的影响。浊度计用于测量浑浊度的变化,产生的沉淀越多,浑浊度(单位为NTU)值越大。用如图所示装置进行如下表所示的5个实验,分别测量混合后溶液达到浑浊度为的过程中,浑浊度随时间变化情况。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示。
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
①
0.1
1.5
0.1
3.5
10
②
0.1
2.5
0.1
3.5
9
③
0.1
3.5
0.1
3.5
④
0.1
3.5
0.1
2.5
9
⑤
0.1
3.5
0.1
1.5
10
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为______________________________________。
(2)_______________。
(3)请解释每个实验都要加入一定体积蒸馏水的原因___________________________________。
(4)分析数据可得以下三个结论:
结论1:其它条件相同时,浓度越大,反应速率越大。
①结论2:______________________________________________。
②结论3:其它条件相同时,浓度改变对反应速率的影响程度__________(填“大于”“小于”或“等于”)浓度改变对反应速率的影响程度。证据是______________________________。
(5)已知浑浊度为时,产生的质量为2.4×10-2g,则实验①反应开始到,用浓度变化表示的平均反应速率为_____________。
17. 已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1)=___________,_______(用含和的代数式表示)。
(2)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度下进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g)
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为_________、_________。
(2)由总压强P和起始压强P0计算平衡时A的转化率为____________,列式并计算反应的平衡常数K_________________。
(3)由总压强p和起始压强P0表示反应体系平衡时的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=__________mol,n(A)=__________mol。
(4)若保持温度和容器体积不变,再加0.10molA(g),则再达到平衡后B的体积分数将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. 氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ:氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
键能
946
436.0
390.8
一定温度下,利用催化剂将分解为和。回答下列问题:
(1)反应 _______;
(2)已知该反应的,在下列哪些温度下反应能自发进行?_______(填字母)
A. 25℃ B. 125℃ C. 225℃ D. 325℃
(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,时反应达到平衡,用的浓度变化表示时间内的反应速率_______(用含的代数式表示)
②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示),理由是_______;
③在该温度下,反应的标准平衡常数_______。(保留两位有效数字)(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应,,其中,、、、为各组分的平衡分压)。
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安徽省无为襄安中学2026-2027学年上学期高2次月考
化学试卷
测试范围《化学反应原理第一、二两章》
本卷共8页,全卷满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32
第I卷(选择题42分)
一、单选选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列说法中正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是放热反应
B. 铝与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸会加快反应速率
C. 活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞
D. 水凝结成冰是放热、熵减的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判据为,高温下吸热的熵增反应也可自发进行,因此自发反应不一定是放热反应,A错误;
B.常温下铝遇浓硫酸会发生钝化,生成致密氧化膜阻碍反应进一步进行,不会加快反应速率,B错误;
C.活化分子的碰撞需要具有合适的取向时才是有效碰撞,因此活化分子发生的碰撞不一定是有效碰撞,C错误;
D.水凝结为冰的过程放出热量,属于放热过程,同时液态变为固态,体系混乱度减小,属于熵减过程,D正确;
故本题选D。
2. 下列说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子数,从而使反应速率增大
C. 升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了单位体积内反应物活化分子数,从而使反应速率增大
D. 催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度时,单位体积内总分子数增多,活化分子百分数不变,仅单位体积内活化分子数增多使有效碰撞次数增大,选项中“增大活化分子百分数”的表述错误,A错误;
B.有气体参加的反应,缩小容器体积增大压强,相当于增大气体反应物浓度,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多,反应速率增大,B正确;
C.升高温度使反应速率增大的主要原因是升高温度增大了活化分子百分数,而非仅增加单位体积内活化分子数,C错误;
D.催化剂可降低反应的活化能,从而增大单位体积内活化分子百分数,选项中“不影响反应活化能”的表述错误,D错误;
故选B。
3. 一定条件下,在一恒容密闭容器中,能表示反应H2(g)+I2(g)2HI(g)一定达到化学平衡状态的是
A. 容器中气体的颜色不再发生变化
B. 容器中气体的密度不再发生变化
C. 容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化
D. 单位时间内消耗n molH2 ,同时生成2n molHI
【答案】A
【解析】
【详解】A.为有色气体,其余反应气体均无色,气体颜色不再变化说明的浓度保持恒定,反应达到平衡状态,A正确;
B.反应体系中所有物质均为气体,气体总质量不变,容器为恒容即体积固定,根据,气体密度始终为定值,气体的密度不变不能说明反应达到平衡,B错误;
C.该反应前后气体总物质的量不变,气体总质量不变,根据,气体平均摩尔质量始终为定值,平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡,C错误;
D.消耗和生成均为正反应方向的速率变化,无法说明正逆反应速率相等,不能判断反应达到平衡,D错误;
故选A。
4. 在2L的密闭容器中,发生以下反应:3A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是
A. 1.2mol B. 1.6 mol C. 2.4 mol D. 2.8 mol
【答案】C
【解析】
【详解】化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,结合反应速率公式计算消耗的B的物质的量,最终得到剩余B的物质的量。10 s内A的浓度变化量:,由计量数关系,得,消耗的B的物质的量:,剩余B的物质的量:;
故选C。
5. 利用教材实验完成影响化学平衡的因素探究。下列有关实验反应、操作现象及实验结论,不正确的是
选项
实验反应
操作及现象
实验结论
A
向溶液中加少量铁粉,溶液红色变浅
其他条件不变时,减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动
B
(橙色)(黄色)
向溶液中加入少量浓溶液,溶液变为黄色
在其他条件不变时,减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
(蓝色)(黄色)
将盛有热溶液的试管置于冷水浴中,试管中溶液由蓝绿色变为黄绿色
在其他条件不变时,降低温度,平衡向放热反应方向移动
D
将装有与混合气体的针管活塞外拉,针管内气体颜色先变浅又逐渐变深
有气体参与的可逆反应,在其他条件不变时,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.,铁离子浓度降低,平衡逆向移动,红色变浅,结论正确,A正确;
B.NaOH中和H+,生成物浓度降低,平衡正向移动,黄色浓度增大,溶液变黄,B正确;
C.该反应吸热(ΔH>0),降温应使平衡逆向移动,浓度增大,溶液应更蓝,现象描述错误,C错误;
D.活塞外拉,容器体积增大,NO2浓度瞬间变小,气体颜色变浅,但体系的体积增大,压强减小,引起平衡向气体体积增大的方向(NO2侧)移动,故颜色又逐渐变深,颜色变化符合结论,D正确;
故选C。
6. 2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),达到平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2。在相同的温度下再达到平衡时PCl5的物质的量是( )
A. 0.40mol B. 0.20mol C. 小于0.20mol D. 大于0.20mol,小于0.40mol
【答案】C
【解析】
【分析】达平衡后移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.0mol PCl3和0.50mol Cl2到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的0.5倍。
【详解】达平衡后移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.0mol PCl3和0.50mol Cl2到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故达新平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的0.5倍,即达平衡时PCl5的物质的量小于0.4mol×0.5=0.2mol,故选C。
7. X、Y、Z为三种气体,把amolX和bmolY充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】令参加反应的Y的物质的量为nmol,则:
故a-0.5n+b-n=n,解得n=2(a+b)5mol,故Y的转化率=×100%=×100%,答案选C。
8. 对于可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g) △H<0,下列各图中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度化学反应速率加快,达到平衡的时间短,该反应的正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,ω(C)减小,A项正确;
B.根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且v(正)>v(逆),B项错误;
C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,平衡时c(C)不变,C项错误;
D.该反应的正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,温度的曲线不正确,D项错误;
答案选A。
9. 工业合成氨各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。下列说法正确的有几项
①的=-92kJ/mol
②相同温度下,恒压比恒容的平衡转化率大
③合成氨反应为熵减小的反应
④NH3*“脱附”过程是放热过程
⑤历程包含4个基元反应
⑥通过液化分离,促进反应正向进行,增大平衡常数
⑦该反应的决速反应是转化成TS1的反应
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】C
【解析】
【详解】①由图可知,的能量差为,因此系数加倍后总反应的,正确;
②合成氨是气体分子数减少的反应,恒容条件下反应进行时体系压强会逐渐降低,恒压条件下体系压强始终大于恒容体系,加压平衡正向移动,因此恒压下平衡转化率比恒容更大,正确;
③反应物是4 mol气体,生成物是2 mol气体,正反应气体分子总数减少,属于熵减小的反应,正确;
④由图可知,的能量低于气态,脱附过程是从低能量的吸附态变为高能量的气态,属于吸热过程,错误;
⑤图中出现TS1~TS4共4个过渡态,对应4步基元反应,正确;
⑥平衡常数只和温度有关,液化分离使平衡正向移动,但不会改变平衡常数的数值,错误;
⑦决速步是活化能(过渡态与前一中间体的能量差)最大的基元反应,图中TS1对应的活化能为,为整个反应的最大活化能,则该反应的决速反应是转化成TS1的反应,正确;
综上①②③⑤⑦共5项正确,故选C。
10. 下列不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开碳酸型饮料有大量气泡逸出
B. 棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要通入过量的氧气
D. H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸型饮料中存在平衡,打开瓶盖后体系压强减小,平衡向生成的方向移动,因此有大量气泡溢出,可以用勒夏特列原理解释,A错误;
B.存在平衡,棕红色为的颜色,加压瞬间容器体积减小,浓度增大,颜色变深,随后压强增大平衡向生成的方向移动,浓度降低,颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,B错误;
C.催化氧化的反应为,通入过量氧气增大反应物的浓度,平衡正向移动,可提高的转化率,可以用勒夏特列原理解释,C错误;
D.、、的平衡体系中存在反应,反应前后气体分子数不变,加压后平衡不移动,颜色变深是因为容器体积减小导致浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D正确;
故答案选D。
11. 常温下,在2L密闭容器中投入一定量,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为1.6mol,反应过程中的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 方程式中
B. 前12s内,A的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
C. 达到平衡时,B的转化率为40%
D. 常温下,假设某时刻混合物中的浓度分别为、,此时反应正在向逆反应方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡时,,,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故,得,,A正确;
B.前12 s内,,B正确;
C.B的转化率,C正确;
D.平衡常数,该时刻,,反应向正反应方向进行,D错误;
故选D。
12. 研究发现与合成的反应机理如下:
①快;K1
②快;K2
③慢;K3
其中反应②存在、。
下列说法正确的是
A. 反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g) 的平衡常数K=K2+K3
B. 反应②的平衡常数K2=
C. 升高温度反应②的增加,减小
D. 选择合适的催化剂能加快该反应的速率,并提高的平衡产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.总反应为反应②+③,多步反应相加时总平衡常数为各步平衡常数的乘积,即,不是加和关系,A错误;
B.反应②平衡时正逆反应速率相等,即,整理得平衡常数,B正确;
C.升高温度会增大活化分子百分数,正、逆反应的速率常数、均增大,C错误;
D.催化剂可以加快反应速率,但不改变平衡移动方向,不能提高的平衡产率,D错误;
故选B。
13. 用CO合成甲醇()的化学方程式为。按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 正反应速率:
C. 平衡常数:
D. 平均摩尔质量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据该反应为放热,温度升高,平衡逆向移动,一氧化碳的转化率降低,所以温度,A错误;
B.该反应,是放热反应,相同压强下,温度越高,平衡逆向移动,的平衡转化率越低,a点、b点和c点压强相同,转化率,则温度为,对于气体参与的反应,温度越高,压强越大,反应速率越快,a点和c点压强相同,温度,故,b点和d点都在曲线上,、温度相同,压强大于,因此,B错误;
C.平衡常数只与温度有关,放热反应,温度越低,越大,温度低于,因此,和温度相同,因此,C正确;
D.温度升高,平衡逆向移动,气体总质量不变,但总物质的量增大,所以平均摩尔质量,b的压强大于d的,平衡向正反应方向进行的程度大,平均摩尔质量增大,所以有,D错误;
答案选C。
14. 在某温度下,向三个初始体积均为1L的密闭容器中按下表所示投料,发生反应: 。下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
Ⅰ
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
绝热恒容
0
0
2
a
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
A. 容器Ⅱ中的转化率小于10%
B. 容器Ⅲ平衡体系中保持容器压强不变,充入0.100mol (g),新平衡后浓度未变
C. 平衡时的物质的量:a>1.8、b<1.8
D. 若容器Ⅰ中有0.10mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),则此时
【答案】C
【解析】
【详解】A.容器Ⅰ恒温恒容,体积为1L,三段式:,则平衡常数K=,温度不变,平衡常数不变,容器Ⅱ绝热恒容,反应Ⅱ是逆向建立平衡,相当于在恒温恒容基础上建立平衡后,再温度降低,即在容器I的基础上,正向移动,SO3剩余物质的量大于1.8mol,所以SO3的转化率小于10%,故A正确;
B.容器Ⅲ平衡体系中保持容器压强不变,即恒温恒压充入0.100mol (g),则新平衡和原平衡等效,所以新平衡浓度不变,故B正确;
C.正反应为气体体积减小的反应,起始均通入SO2、O2,则恒温恒压相比于恒温恒容,压强增大,平衡向着气体体积减小的方向移动,即正反应方向移动,所以SO3的物质的量大于1.8,b>1.8;容器Ⅱ如果是恒温恒容装置,则平衡结果和容器Ⅰ中的一样,a=1.8mol,但是容器Ⅱ为绝热装置,而SO3的分解属于吸热反应,相当于达到容器Ⅰ中的平衡后,再降低温度,向放热的正方向移动,SO3的物质的量增加,a>1.8mol,平衡时的物质的量:a>1.8、b>1.8,故C错误;
D.容器Ⅰ中反应达到平衡状态时,化学平衡常数K=,若容器Ⅰ中有0.10mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),体积为1L,浓度商Qc==5<810,则该反应向正反应方向进行,此时,故D正确;
故答案为:C。
第I卷(选择题答题卡)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
选项
题号
9
10
11
12
13
14
选项
第II卷(非选择题 共58分)
15. 回答下列问题。
(1)反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示(E1>0,E2>0),回答下列问题。
①图中该反应是_________反应(填“吸热”、“放热”)。反应热的表达式为__________________。
②当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1_________,E2_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。化学平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O22SO3 达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是__________;b c过程中改变的条件可能是______________;若增大压强时,反应速率变化情况画在c~d处。___________
【答案】(1) ①. 放热 ②. ③. 减小 ④. 减小 ⑤. 减小 ⑥. 不
(2) ①. 升温 ②. 减小SO3浓度 ③.
【解析】
【小问1详解】
① 由图1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应是放热反应;反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能,即;
② 该反应为放热反应,达到平衡后升高温度,平衡会向吸热方向(即逆反应方向)移动,因此反应物A的转化率减小;
③ 在反应体系中加入催化剂,能够降低反应所需的活化能,因此正反应活化能和逆反应活化能均减小;
由于催化剂同等程度地加快正、逆反应速率,因此化学平衡不移动;
【小问2详解】
已知反应 是一个正向气体分子数减小的放热反应();
对于ab过程:在a时刻,正、逆反应速率均突然增大,推测改变的条件是升温或增压;且突变后逆反应速率大于正反应速率(),平衡向逆反应方向移动;由于该反应正向是体积减小的放热反应,增大压强平衡应正向移动,而升高温度平衡逆向移动,故改变的条件应是升高温度;
对于bc过程:在b时刻,正速率瞬时不发生变化,逆反应速率突然减小,推测改变的条件是减小生成物的浓度;且变化后逆反应速率小于正反应速率(),平衡向正反应方向移动,故改变的条件应是减小的浓度;
对于过程:若在c时刻增大压强,正、逆反应速率均会突然增大,且由于平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度;因此作图时,在c时刻和均需画出向上的突变,且在的上方;随后逐渐减小,逐渐增大,最终两线再次重合,表示达到新的平衡;
故图像应画为:。
16. 利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠()溶液与硫酸溶液反应速率的影响。浊度计用于测量浑浊度的变化,产生的沉淀越多,浑浊度(单位为NTU)值越大。用如图所示装置进行如下表所示的5个实验,分别测量混合后溶液达到浑浊度为的过程中,浑浊度随时间变化情况。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示。
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
①
0.1
1.5
0.1
3.5
10
②
0.1
2.5
0.1
3.5
9
③
0.1
3.5
0.1
3.5
④
0.1
3.5
0.1
2.5
9
⑤
0.1
3.5
0.1
1.5
10
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为______________________________________。
(2)_______________。
(3)请解释每个实验都要加入一定体积蒸馏水的原因___________________________________。
(4)分析数据可得以下三个结论:
结论1:其它条件相同时,浓度越大,反应速率越大。
①结论2:______________________________________________。
②结论3:其它条件相同时,浓度改变对反应速率的影响程度__________(填“大于”“小于”或“等于”)浓度改变对反应速率的影响程度。证据是______________________________。
(5)已知浑浊度为时,产生的质量为2.4×10-2g,则实验①反应开始到,用浓度变化表示的平均反应速率为_____________。
【答案】(1)
(2)8 (3)使各实验混合后溶液的总体积相同,从而在比较时保持另一种反应物的浓度不变,只改变所研究反应物的浓度
(4) ①. 其他条件不变,硫酸浓度越大,反应速率越大 ②. 大于 ③. 以实验③为参照,实验①保持硫酸浓度不变,将浓度降至实验③的,实验⑤保持浓度不变,将硫酸浓度降至实验③的;从曲线可知,实验①达到375NTU的时间远长于实验⑤,说明降低等量比例的浓度时,浓度下降使反应速率减小的幅度更大
(5)1×10-4
【解析】
【小问1详解】
硫代硫酸根在酸性条件下发生歧化反应,生成单质硫沉淀、二氧化硫气体和水,该离子方程式为;
【小问2详解】
本实验为控制变量探究浓度影响,需保证每组实验混合后溶液总体积完全相等。参照实验①总体积:,因此实验③中;
【小问3详解】
混合后反应物的浓度由其物质的量和混合液总体积共同决定。若混合液总体积不同,即使另一种反应物的加入量相同,其混合后的浓度也会改变,不能单独判断所研究反应物浓度对速率的影响。因此,各实验加入适量蒸馏水,是为了使混合液总体积相同,在比较时保持另一种反应物的浓度不变,只改变所研究反应物的浓度;
【小问4详解】
①对比实验③④⑤,体积不变、仅减小硫酸体积即降低硫酸浓度,曲线达到375NTU的时间逐渐变长,说明其他条件不变时,硫酸浓度越大,反应速率越大;
②以实验③为参照,实验①保持硫酸浓度不变,将浓度降至实验③的,实验⑤保持浓度不变,将硫酸浓度降至实验③的;从曲线可知,实验①达到375NTU的时间远长于实验⑤,说明降低等量比例的浓度时,浓度下降使反应速率减小的幅度更大,因此其对反应速率的影响程度更大;
【小问5详解】
实验①溶液总体积为15 mL,生成的物质的量;根据反应的计量关系,则参与反应的;实验①溶液总体积为15 mL即0.015 L,因此;平均反应速率。
17. 已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1)=___________,_______(用含和的代数式表示)。
(2)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度下进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g)
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为_________、_________。
(2)由总压强P和起始压强P0计算平衡时A的转化率为____________,列式并计算反应的平衡常数K_________________。
(3)由总压强p和起始压强P0表示反应体系平衡时的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=__________mol,n(A)=__________mol。
(4)若保持温度和容器体积不变,再加0.10molA(g),则再达到平衡后B的体积分数将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 261 kJ/mol ②.
(2) ①. 升高温度 ②. 降低压强 ③. 94.1% ④. 1.5
(3) ①. ②.
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
观察已知热化学方程式:①,
③,
根据盖斯定律,将反应①减去反应③,即可得到反应②:。
因此,;
反应相减对应平衡常数相除,故 。
【小问2详解】
(1) 反应 的 ,为吸热反应,且正向是气体分子数增加的反应。根据平衡移动原理,欲提高A的转化率(即使平衡正向移动),应采取的措施为升高温度和降低压强(或增大容器体积)。
(2) 设A的转化率为 。
起始时 ,对应压强 ;
平衡时(),总压强 。
根据三段式:
平衡时总物质的量 。
恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,即 。
解得 。
平衡时各物质的浓度为:,。
平衡常数 。
【小问3详解】
根据阿伏加德罗定律,,已知 ,故 。
由(2)推导可知 ,则平衡时A的物质的量 。
【小问4详解】
保持温度和容器体积不变,再加入 ,等效于在原平衡的基础上增大压强。增大压强会使平衡向气体分子数减少的方向(即逆向)移动,导致A的转化率降低,因此再次达到平衡后,产物B的体积分数将减小。
18. 氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ:氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
键能
946
436.0
390.8
一定温度下,利用催化剂将分解为和。回答下列问题:
(1)反应 _______;
(2)已知该反应的,在下列哪些温度下反应能自发进行?_______(填字母)
A. 25℃ B. 125℃ C. 225℃ D. 325℃
(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,时反应达到平衡,用的浓度变化表示时间内的反应速率_______(用含的代数式表示)
②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示),理由是_______;
③在该温度下,反应的标准平衡常数_______。(保留两位有效数字)(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应,,其中,、、、为各组分的平衡分压)。
【答案】(1)+90.8 (2)CD
(3) ①. ②. b ③. 开始体积减半,N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来2倍要小 ④. 0.48
【解析】
【小问1详解】
根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能可知,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的ΔH=390.8kJmol-1×3×2-(946 kJmol-1+436.0kJmol-1×3)=+90.8kJmol-1,故答案为:+90.8;
【小问2详解】
若反应自发进行,则需ΔH-TΔS<0,T>==456.5K,即温度应高于(456.5-273)℃=183.5℃,CD符合,故答案为:CD;
【小问3详解】
①设t1达到平衡时转化的NH3的物质的量为2x mol,列出三段式:
混合气体的物质的量之比等于体积之比,则=,解得x=0.02,v(H2)== molL-1min-1,故答案为:;
②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,开始N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来2倍要小,故b曲线符合,故答案为:b;开始体积减半,N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来2倍要小;
③由图可知,平衡时,NH3、N2、H2的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa,反应的标准平衡常数=0.48,故答案为:0.48。
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