精品解析：北京市第二中学2026-2027学年高二上学期学段考试 化学试卷

北京二中2026—2027学年度第一学段高二年级学段考试试卷 化学选择性必修 1 一、选择题（在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1-8题每题2分，9-16题每题3分。） 1. 科学家模拟早期地球的陆地热泉环境，在80~120℃、紫外-可见光照射下，用FeS纳米材料催化剂成功将CO2转化为CH3OH等有机物，为探索生命起源提供了新方向。下列说法不正确的是 A. FeS纳米材料不参与上述化学反应 B. CO2转化为CH3OH的反应属于氧化还原反应 C. 陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质 D. 上述过程中存在不同能量形式的转化 2. 下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是 A. 有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多 B. 增大反应物浓度，使活化分子百分数增大 C. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D. 加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大 3. 一定条件下，下列表示的反应速率中，最快的是 A. B. C. D. 4. 工业上合成氨的反应是在催化剂表面上进行的，要经历多个步骤，其中氮气的吸附与分解（过程Ⅰ）、氨的形成与脱附（过程Ⅱ）是影响合成氨速率的关键过程。两种不同催化剂表面上合成氨反应的能量变化示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 合成氨是一个放热反应，催化剂不能改变反应的焓变 B. N2键能大是其吸附分解所需能量高的原因 C. 催化剂可改变反应的活化能，但不能改变反应的决速步 D. 将NH3从混合气中分离出来，并将N2和H2循环利用有利于提高反应物的转化率 5. 下列关于化学反应的自发性说法正确的是 A. 常温下能自发进行，因为该反应是放热反应 B. 氢气和氧气常温下不反应，说明该反应不能自发进行 C. ，该反应常温下可自发进行 D. ，该反应高温条件下自发进行 6. 一定温度下，向某恒容密闭容器中投入一定量的X、Y，发生化学反应：。X和Y的浓度随时间的变化如下图所示。12 s时体系中含有。下列说法中不正确的是 A. 化学计量数 B. 12 s时， C. ， D. 13 s时，若减小容器容积，平衡向正反应方向移动 7. 下列实验中，现象能说明结论的是 现象 结论 A 1 mol 完全燃烧，生成和放出热量833 kJ 的燃烧热是 B 压缩容器体积，体系颜色变深 浓度变大，平衡逆向移动 C 将和的平衡球一端放入热水，一端放入冰水，放入热水的一端混合气体颜色加深 D 向溶液中加入少量NaOH固体，溶液立即变黄 能证明减小生成物浓度，平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 8. 利用空气、铜、稀硫酸制，工艺简单、生产成本低，但反应速率小。若加入，反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。 下列说法不正确的是 A. 反应①： B. 反应制得，需投入 C. 酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率 D. 制的总反应： 9. 下列实验中，能达到实验目的的是 A．探究浓度对反应速率的影响 B．测定中和反应的反应热 C．说明稀释对平衡移动的影响 D．证明氯气溶于水的反应是可逆反应 A. A B. B C. C D. D 10. 生产钛的方法之一是将金红石（TiO2）转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法，相关能量示意图如下所示。下列说法不正确的是 A. 将反应物固体粉碎可以加快直接氯化、碳氯化的反应速率 B. 可推知 C. 判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变 D. 对于碳氯化反应，温度升高，平衡时TiCl4(g)的产率变小 11. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 12. 温度，和反应生成的平衡常数见下表。 化学方程式 43 36 下列说法不正确的是 A. 由上表中数据可推断，HX的热稳定性： B. 由上表中数据可推断，生成HX的反应速率： C. 断裂键与键吸收的总能量小于形成放出的总能量 D. 在的恒温恒容密闭容器中投入一定量，分解达平衡时，分解率约为25% 13. 氢化锂(LiX，X为H、D或T)在国防工业等领域有重要应用。LiX与水反应进程中的能量变化如下图，R、M、TS、P的相对能量如下表。 相对能量 R M TS P X为H 0 -95.7 -81.3 -151.6 X为D 0 -98.1 -85.4 -163.2 X为T 0 -96.2 -87.3 -165.2 下列说法不正确的是 A. H、D、T的核电荷数相同，但质量数不同 B. LiX和反应过程中，有极性键的断裂 C. 等物质的量的LiX与反应放出的热量： D. 该条件下LiX与反应的速率： 14. 在容积不变的容器中充入和发生如下反应：其他条件不变时，分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得与时间的关系如图所示。 已知：i．起始投料比均为 ii．比表面积：单位质量的物质具有的总面积 下列说法不正确的是 A. Ⅰ、Ⅱ反应温度相同，催化剂的比表面积不同 B. Ⅱ中的平衡转化率为 C. 在Ⅲ的条件下，该反应的平衡常数 D. ，Ⅲ中平均反应速率 15. 学习小组为探究84消毒液（pH=12）与碘化钾反应，室温下进行实验。 已知：84消毒液中的有效成分为NaClO；NaIO溶液呈黄绿色；NaIO3溶液呈无色。 实验ⅰ 实验ⅱ 实验ⅲ 溶液先变蓝后很快变为黄绿色，振荡后呈无色。 ①溶液变黄绿色，振荡后呈无色。 ②无明显变化 ①溶液变棕褐色 ②溶液变蓝，振荡后无明显变化 下列说法不正确的是 A. 实验ⅰ开始阶段表明反应过程中I2生成的速率大于消耗速率 B. 实验ⅱ中的最终可能被氧化为 C. 实验ⅲ的现象可以推测还原能力 D. 实验i中蓝色消失的原因不可能是I2与发生反应 16. 一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比[]分别为时，平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法不正确的是 A. 键断裂的同时有键断裂，则反应达到了平衡状态 B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C. a、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高 D. 若的初始浓度为，时， 二、填空题（请将答案填写在答题卡指定位置） 17. 氢能源是一种来源丰富、清洁、高效、用途广泛的“绿色能源”，将氢作为能量载体储存起来，被认为是解决能源问题的最佳方案，GBL是一种储氢材料。 已知： ①反应Ⅰ：； 反应Ⅱ：。 ②反应Ⅰ的平衡常数可近似看作。 （1）使用不同催化剂对反应速率影响不同。使用的两种催化剂对反应速率的作用如图所示，判断其中效果较好的催化剂，并说明理由____________。 （2）在恒温、恒容密闭容器中，能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是________。 A. BDO不再生成 B. C. 气体压强不再变化 D. 气体密度不再变化 （3）下列措施可以使反应Ⅱ平衡正向移动的是___________。 A. 体积减少 B. 温度升高 C. 加入GBL D. 使用催化剂 （4）恒温条件下，若将恒容密闭容器改为恒压密闭容器，则反应Ⅰ达到平衡时，H2的浓度_______，（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是__________。 （5）在起始GBL为1 mol、灰氢6 mol（灰氢中氢气物质的量分数为0.5），反应t min达到平衡，此时氢气的物质的量分数为0.375，则每分钟生成BDO的物质的量是_________mol。 （6）在2 L密闭容器中，加入1 mol储氢材料GBL、6 mol灰氢（灰氢中氢气物质的量分数为0.5），反应达到平衡时，放热0.9a kJ，计算此温度下，反应Ⅰ的平衡常数的数值=__________。 18. CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。该技术中的化学反应为： （1）下图表示初始投料比为或时，CH4的平衡转化率在不同温度（、）下与压强的关系。[注：投料比用、表示] ①__________。 ②判断与的大小关系：_________（填“>”、“<”或“=”），并说明理由：__________。 （2）CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如下： ①过程Ⅱ实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是_______________。 ②过程Ⅱ中使用的催化剂是_____________。 ③假设过程Ⅰ和过程Ⅱ中的各步均转化完全，若过程Ⅰ投料比，该反应无法持续进行，其原因是____________。 19. 用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一。 （1）一定条件下，反应历程如图1所示，其中化学反应速率最慢的反应过程为_________。 （2）甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气，相关反应如下。 反应I. 反应Ⅱ. ①总反应：_________ ②已知830℃时，反应Ⅱ的平衡常数。在容积不变的密闭容器中，将与加热到830℃，反应达平衡时的转化率为_________。 ③在常压，600℃条件下，甲烷制备氢气的总反应中平衡产率为82%。若加入适量生石灰后的产率可提高到95%，应用化学平衡移动原理解释原因_________。 （3）科学家研究将与联合重整制备氢气： 反应I： 反应Ⅲ： 常压下，将和按一定比例混合置于密闭容器中，相同时间不同温度下测得体系中变化如图2所示。 ①已知700℃、催化剂条件下，向反应体系中加入少量可增加产率，此条件下还原性_________(填“>”“<”或“=”)。 ②随着温度升高变小的原因可能是_________。 20. Ⅰ．在硫酸工业中，将空气和SO2的混合气体通过V2O5催化剂制备SO3：。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 （1）在实际生产中，选定的温度为400~500℃，原因有：温度升高使反应速率加快、______、________。 （2）在实际生产中，采用的压强为常压，原因是________________。 （3）向一定条件的密闭容器中充入SO2和进行反应。下列分析正确的是___________。 A．反应一段时间后，存在于SO2、O2、SO3中 B．设的初始浓度为，则平衡时，与各组分平衡浓度c之间存在： C．反应达到平衡后，其他条件不变时，升温使Q变大，Q>K，平衡逆向移动 Ⅱ．二氧化硫歧化反应也可用于制硫酸。 （4）可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。 ⅰ． ⅱ．________=_________+______+ （5）探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：易溶解在KI溶液中呈棕褐色） ①B是A的对比实验，则a=________。 序号 A B C D 试剂组成 KI H2SO4 0.0002 mol 实验现象 一段时间后出现浑浊 出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，出现浑浊较A快 ②比较A、B、C，可得出的结论是____________________。 ③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：________________。 21. 某小组探究的制备和性质。 已知：①和均为棕黑色固体，常作氧化剂。 ②为酒红色，具有强氧化性，在强酸性溶液中较稳定。 ③ Ⅰ．探究氧化制备 序号 实验 操作及现象 i 加热，静置，试管底部有棕 黑色固体，溶液几乎无色 （1）检验产物 ①取少量上层清液，滴加溶液，产生白色沉淀，证实有。生成白色沉淀的离子方程式是_______。 ②取少量棕黑色固体，洗涤后，滴加溶液，反应剧烈，产生大量气泡。由此甲认为反应生成。乙认为甲的结论不严谨，理由是_______。经证实，产物中存在。 （2）进一步探究制备的条件 序号 实验 试剂a 操作及现象 ii _______ 溶液 加热，静置，试管底部有 棕黑色固体，溶液为紫色， 经检验有 iii 4mL 浓 加热，静置，试管底部有 棕黑色固体，溶液为酒红色 经检验，ii、iii中棕黑色固体中均无。 ①由ii可以得出结论：改变了氧化的产物。补全试剂a：_______。 ②设计实验确认iii中生成：取少量iii中上层清液，_______(填实验操作和现象)。 （3）综上，影响与反应产物的因素有_______。 Ⅱ．探究的性质 实验iv 向溶液中滴加少量iii中上层清液，振荡，溶液变为橙黄色。经检验，有橙黄色的生成。持续振荡一段时间，产生无色气泡，溶液颜色变浅直至褪去。 （4）产生的气体是_______。 （5）从化学反应原理角度，分析iv中橙黄色出现后又消失的原因：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京二中2026—2027学年度第一学段高二年级学段考试试卷 化学选择性必修 1 一、选择题（在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1-8题每题2分，9-16题每题3分。） 1. 科学家模拟早期地球的陆地热泉环境，在80~120℃、紫外-可见光照射下，用FeS纳米材料催化剂成功将CO2转化为CH3OH等有机物，为探索生命起源提供了新方向。下列说法不正确的是 A. FeS纳米材料不参与上述化学反应 B. CO2转化为CH3OH的反应属于氧化还原反应 C. 陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质 D. 上述过程中存在不同能量形式的转化 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂在反应过程中会参与化学反应，仅反应前后质量和化学性质保持不变，因此纳米催化剂参与上述反应，A错误； B．中为价，中为价，反应前后元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B正确； C．转化为需要还原剂提供电子，且产物含有元素，因此陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质，C正确； D．该反应在紫外-可见光照射、加热条件下进行，存在光能、热能转化为化学能的过程，存在不同能量形式的转化，D正确； 故选A。 2. 下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是 A. 有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多 B. 增大反应物浓度，使活化分子百分数增大 C. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D. 加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．增大压强（减小容积）使单位体积内分子总数增加，活化分子数相应增加，但活化分子百分数不变，A正确； B．增大反应物浓度只增加单位体积内分子总数和活化分子数，活化分子百分数不变，B错误； C．升高温度使更多分子获得足够能量成为活化分子，活化分子百分数增大，C正确； D．催化剂降低反应活化能，使更多分子成为活化分子，活化分子百分数增大，D正确； 故选B。 3. 一定条件下，下列表示的反应速率中，最快的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据反应速率之比等于化学计量数之比，可将各种物质表示的化学反应速率转化成表示的化学反应速率，以此可比较反应速率大小，注意单位换算成统一的速率单位比较，据此分析； A．； B．； C．； D． A最大，因此选A。 4. 工业上合成氨的反应是在催化剂表面上进行的，要经历多个步骤，其中氮气的吸附与分解（过程Ⅰ）、氨的形成与脱附（过程Ⅱ）是影响合成氨速率的关键过程。两种不同催化剂表面上合成氨反应的能量变化示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 合成氨是一个放热反应，催化剂不能改变反应的焓变 B. N2键能大是其吸附分解所需能量高的原因 C. 催化剂可改变反应的活化能，但不能改变反应的决速步 D. 将NH3从混合气中分离出来，并将N2和H2循环利用有利于提高反应物的转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应物总能量高于生成物总能量，合成氨为放热反应；催化剂仅改变反应活化能，不改变反应物和生成物的总能量差，因此不能改变反应焓变，A正确； B．中含三键，键能大，断裂化学键需要吸收更多能量，因此其吸附分解所需能量高，B正确； C．对比两图，传统催化剂下过程Ⅰ活化能更高，决速步为过程Ⅰ；新型催化剂降低了过程Ⅰ的活化能，此时过程Ⅱ活化能更高，决速步变为过程Ⅱ，说明催化剂可以改变反应的决速步，C错误； D．将分离，生成物浓度减小，合成氨平衡正向移动，和循环利用可使未反应的反应物继续参与反应，均有利于提高反应物转化率，D正确； 故选C。 5. 下列关于化学反应的自发性说法正确的是 A. 常温下能自发进行，因为该反应是放热反应 B. 氢气和氧气常温下不反应，说明该反应不能自发进行 C. ，该反应常温下可自发进行 D. ，该反应高温条件下自发进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．与的反应为吸热反应，常温下能自发进行是因为反应熵增，并非反应放热，A错误； B．和常温下不反应是因为反应活化能高、反应速率极慢，该反应常温下，属于自发反应，B错误； C．该反应，且反应生成气体、，根据判据，常温下，可自发进行，C正确； D．该反应，且反应后气体总物质的量减少、，则任何温度下均满足，无法自发进行，D错误； 故选C。 6. 一定温度下，向某恒容密闭容器中投入一定量的X、Y，发生化学反应：。X和Y的浓度随时间的变化如下图所示。12 s时体系中含有。下列说法中不正确的是 A. 化学计量数 B. 12 s时， C. ， D. 13 s时，若减小容器容积，平衡向正反应方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，内，，由于，则X与Y的化学计量数之比为3：1，所以化学计量数，A正确； B．由题知，12 s时体系中含有，即，，则c=2，M与N的化学计量数之比为1：1，则12 s时，B正确； C．，，C正确； D．根据分析 A、B可知，化学计量数，c=2，该反应前后气体分子数不变，减小容器容积相当于增大压强，平衡不移动，D错误； 故答案选D。 7. 下列实验中，现象能说明结论的是 现象 结论 A 1 mol 完全燃烧，生成和放出热量833 kJ 的燃烧热是 B 压缩容器体积，体系颜色变深 浓度变大，平衡逆向移动 C 将和的平衡球一端放入热水，一端放入冰水，放入热水的一端混合气体颜色加深 D 向溶液中加入少量NaOH固体，溶液立即变黄 能证明减小生成物浓度，平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物，H的稳定氧化物为，题中反应生成气态水，因此无法得出的燃烧热，A错误； B．反应为反应前后气体分子数不变的反应，压缩体积平衡不移动，颜色变深是体积减小导致浓度增大，而非平衡逆向移动，B错误； C．为红棕色，为无色，热水端颜色加深说明升高温度平衡逆向移动，因此正反应为放热反应，，C正确； D．加入固体时，消耗可减小生成物浓度，同时固体溶解放热，该反应，升温也会使平衡正向移动，存在两个变量，不能证明平衡正向移动是减小生成物浓度导致的，D错误； 故选C。 8. 利用空气、铜、稀硫酸制，工艺简单、生产成本低，但反应速率小。若加入，反应速率显著增大。反应过程中物质转化关系如下。 下列说法不正确的是 A. 反应①： B. 反应制得，需投入 C. 酸性条件下氧化Cu的速率大于氧化Cu的速率 D. 制的总反应： 【答案】B 【解析】 【分析】首先分析转化流程：反应①是酸性条件下​氧化Cu，自身被还原为NO；反应②是NO被氧化重新生成，在整个过程中循环，相当于催化剂。对各选项分析： 【详解】A．反应①中，Cu被氧化为，被还原为NO，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，离子方程式，A正确； B．在过程中循环再生，不被消耗，仅作催化剂，因此理论上不需要投入，B错误； C．题干明确说明原工艺（​直接氧化）反应速率小，加入​后速率显著增大，说明酸性条件下​氧化的速率大于​，C正确； D．将两步反应加和消去​、，得到总反应为，D正确； 故选B。 9. 下列实验中，能达到实验目的的是 A．探究浓度对反应速率的影响 B．测定中和反应的反应热 C．说明稀释对平衡移动的影响 D．证明氯气溶于水的反应是可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．浓硫酸具有强氧化性，与的反应原理和稀硫酸不同，变量不唯一，无法探究浓度对反应速率的影响，A错误； B．测定中和反应的反应热需要温度计测量反应前后的温度差，该装置缺少温度计，无法完成实验，B错误； C．溶液中存在平衡，加水稀释后平衡正向移动，溶液从绿色变为蓝色，可说明稀释对平衡移动的影响，C正确； D．加产生白色沉淀仅能证明氯水中含，加淀粉溶液先变蓝后褪色仅能证明含氧化性物质（或），无法证明氯气与水的反应是可逆反应，D错误； 故选C。 10. 生产钛的方法之一是将金红石（TiO2）转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法，相关能量示意图如下所示。下列说法不正确的是 A. 将反应物固体粉碎可以加快直接氯化、碳氯化的反应速率 B. 可推知 C. 判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变 D. 对于碳氯化反应，温度升高，平衡时TiCl4(g)的产率变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．将反应物固体粉碎可增大反应物接触面积，加快直接氯化、碳氯化的反应速率，A正确； B．根据图示得热化学方程式①，②，根据盖斯定律，②-①得，与选项数据不符，B错误； C．反应自发进行的判据为，故判断反应能否自发进行需要综合考虑焓变和熵变，C正确； D．碳氯化反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡时的产率变小，D正确； 故选B。 11. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 12. 温度，和反应生成的平衡常数见下表。 化学方程式 43 36 下列说法不正确的是 A. 由上表中数据可推断，HX的热稳定性： B. 由上表中数据可推断，生成HX的反应速率： C. 断裂键与键吸收的总能量小于形成放出的总能量 D. 在的恒温恒容密闭容器中投入一定量，分解达平衡时，分解率约为25% 【答案】B 【解析】 【详解】A．相同温度下生成HX的平衡常数越大，反应正向进行程度越大，对应HX越稳定，由表中数据可知，故热稳定性HF>HCl>HBr>HI，A正确，不符合题意； B．平衡常数只表征反应进行的限度，与反应速率无直接关联，无法通过平衡常数推断反应速率大小，B错误，符合题意； C．温度升高生成HF的平衡常数减小，说明正反应为放热反应，反应物总键能生成物总键能，反应物总键能生成物总键能，即断裂1molH-H键与1molF-F键吸收的总能量小于形成2molH-F键放出的总能量，C正确，不符合题意； D．时生成HI的反应，故HI分解反应的平衡常数，设初始HI物质的量为，分解的HI为，平衡时HI为，H2、I2均为，恒温恒容下，解得，HI分解率为，D正确，不符合题意； 答案选择B。 13. 氢化锂(LiX，X为H、D或T)在国防工业等领域有重要应用。LiX与水反应进程中的能量变化如下图，R、M、TS、P的相对能量如下表。 相对能量 R M TS P X为H 0 -95.7 -81.3 -151.6 X为D 0 -98.1 -85.4 -163.2 X为T 0 -96.2 -87.3 -165.2 下列说法不正确的是 A. H、D、T的核电荷数相同，但质量数不同 B. LiX和反应过程中，有极性键的断裂 C. 等物质的量的LiX与反应放出的热量： D. 该条件下LiX与反应的速率： 【答案】C 【解析】 【详解】A．H、D、T为氢的同位素，质子数均为1，质量数分别为1、2、3，A正确； B．LiX和反应生成XH和LiOH，中O-H极性键断裂，B正确； C．等物质的量的LiX与反应放出热量为|ΔH|=|E(P)-E(R)|，且E(R)=0，故LiH、LiD、LiT反应焓变分别为-151.6、-163.2、-165.2 ，所以放出的热量分别为151.6、163.2、165.2 ，则放出热量LiH＜LiD＜LiT，C错误； D．反应速率取决于活化能，Ea=E(TS)-E(M)，故LiH、LiD、LiT的活化能分别为LiH：(-81.3)-(-95.7)=14.4 kJ/mol，LiD：(-85.4)-(-98.1)=12.7 kJ/mol，LiT：(-87.3)-(-96.2)=8.9 kJ/mol，活化能越低速率越快，故速率LiH＜LiD＜LiT，D正确； 故选C。 14. 在容积不变的容器中充入和发生如下反应：其他条件不变时，分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得与时间的关系如图所示。 已知：i．起始投料比均为 ii．比表面积：单位质量的物质具有的总面积 下列说法不正确的是 A. Ⅰ、Ⅱ反应温度相同，催化剂的比表面积不同 B. Ⅱ中的平衡转化率为 C. 在Ⅲ的条件下，该反应的平衡常数 D. ，Ⅲ中平均反应速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．Ⅰ、Ⅱ反应速率不同，但平衡时相同，可知平衡未发生移动，故反应温度相同，催化剂的比表面积不同，A正确； B．由图可知，初始情况下，则，易知，故，则B错误； C．在Ⅲ的条件下可得 有，C正确； D．，Ⅲ中平均反应速率，D正确。 故选B。 15. 学习小组为探究84消毒液（pH=12）与碘化钾反应，室温下进行实验。 已知：84消毒液中的有效成分为NaClO；NaIO溶液呈黄绿色；NaIO3溶液呈无色。 实验ⅰ 实验ⅱ 实验ⅲ 溶液先变蓝后很快变为黄绿色，振荡后呈无色。 ①溶液变黄绿色，振荡后呈无色。 ②无明显变化 ①溶液变棕褐色 ②溶液变蓝，振荡后无明显变化 下列说法不正确的是 A. 实验ⅰ开始阶段表明反应过程中I2生成的速率大于消耗速率 B. 实验ⅱ中的最终可能被氧化为 C. 实验ⅲ的现象可以推测还原能力 D. 实验i中蓝色消失的原因不可能是I2与发生反应 【答案】D 【解析】 【分析】84消毒液中的NaClO具有氧化性，具有还原性；遇淀粉显蓝色，题给NaIO溶液呈黄绿色。实验ⅰ预先加入淀粉，能显示反应过程中短暂生成的；实验ⅱ在溶液振荡褪色后才加入淀粉，不能显示此前短暂存在的；实验ⅲ向较多KI溶液中加入少量84消毒液，生成的能够保留。 【详解】A．淀粉遇变蓝，实验ⅰ开始阶段溶液变蓝，说明此时生成的速率大于被后续反应消耗的速率，体系中积累使淀粉显色，A正确； B．已知溶液为无色，实验ⅱ最终振荡后溶液呈无色，结合84消毒液中NaClO是强氧化剂，可将 逐步氧化，最终 很可能被氧化为无色的，B正确； C．实验ⅲ是向过量KI中滴加少量84消毒液，溶液变棕褐色，且滴加淀粉变蓝，说明反应生成，振荡后无明显变化，说明无后续的被进一步氧化的现象，少量NaClO可以和反应生成，说明的还原能力强于，C正确； D．84消毒液本身pH=12为强碱性环境，常温下可以在强碱性环境下发生歧化反应：，被消耗后蓝色消失，因此蓝色消失的原因可能是与发生反应，D错误； 故选D。 16. 一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比[]分别为时，平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法不正确的是 A. 键断裂的同时有键断裂，则反应达到了平衡状态 B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C. a、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高 D. 若的初始浓度为，时， 【答案】D 【解析】 【分析】恒容容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1，相当于不断加入c(HCl)，则HCl平衡转化率不断降低，则进料浓度比c(HCl)∶c(O2)为1∶1、4∶1、7∶1分别是曲线X、Y、Z，即 。 【详解】A．H-Cl键断裂表示正反应速率，而H-O键断裂表示逆反应速率，根据方程式可知当键断裂的同时有键断裂时即为正、逆反应速率相等，则反应达到了平衡状态，A正确； B．由题干图像可知，其他条件相同时升高温度，HCl的平衡转化率减小，即升高温度平衡逆向移动，说明正反应是一个放热反应，即该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，B正确； C．当温度相同时，增大的比值即增大HCl的浓度，则O2的平衡转化率增大，而HCl的平衡转化率却减小，由图像信息可知，a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高，C正确； D．由题干图像可知，若氯化氢的初始浓度为，时，400℃时HCl的平衡转化率为84%，由三段式分析： 则K(400℃)= ，D错误； 故答案为：D。 二、填空题（请将答案填写在答题卡指定位置） 17. 氢能源是一种来源丰富、清洁、高效、用途广泛的“绿色能源”，将氢作为能量载体储存起来，被认为是解决能源问题的最佳方案，GBL是一种储氢材料。 已知： ①反应Ⅰ：； 反应Ⅱ：。 ②反应Ⅰ的平衡常数可近似看作。 （1）使用不同催化剂对反应速率影响不同。使用的两种催化剂对反应速率的作用如图所示，判断其中效果较好的催化剂，并说明理由____________。 （2）在恒温、恒容密闭容器中，能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是________。 A. BDO不再生成 B. C. 气体压强不再变化 D. 气体密度不再变化 （3）下列措施可以使反应Ⅱ平衡正向移动的是___________。 A. 体积减少 B. 温度升高 C. 加入GBL D. 使用催化剂 （4）恒温条件下，若将恒容密闭容器改为恒压密闭容器，则反应Ⅰ达到平衡时，H2的浓度_______，（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是__________。 （5）在起始GBL为1 mol、灰氢6 mol（灰氢中氢气物质的量分数为0.5），反应t min达到平衡，此时氢气的物质的量分数为0.375，则每分钟生成BDO的物质的量是_________mol。 （6）在2 L密闭容器中，加入1 mol储氢材料GBL、6 mol灰氢（灰氢中氢气物质的量分数为0.5），反应达到平衡时，放热0.9a kJ，计算此温度下，反应Ⅰ的平衡常数的数值=__________。 【答案】（1），该催化剂在物质的量分数较高的条件下仍能起到较好的催化作用，使反应保持较高的反应速率，抗中毒能力更强 （2）BCD （3）B （4） ①. 不变 ②. 恒温条件下，化学平衡常数保持不变，，因此达到平衡时的浓度必然保持不变 （5） （6）2.78 【解析】 【小问1详解】 在较高浓度的环境下，催化剂对应的反应速率明显高于催化剂，说明其抗中毒能力更强，催化效果更好； 【小问2详解】 A．化学平衡是动态平衡，达到平衡时正逆反应速率相等但不为零，仍在不断生成与消耗，A不符合题意； B．速率之比等于化学计量数之比，且与表示的反应方向相反，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，B符合题意； C．该反应是气体分子数减小的反应，恒容条件下，压强不变说明气体的物质的量不再变化，反应达到平衡，C符合题意； D．反应物中只有是气体，恒容条件下气体总体积不变，但气体总质量随反应进行而减小，当气体密度不再变化时，说明气体总质量不再变化，反应达到平衡，D符合题意； 故选BCD； 【小问3详解】 A．体积减小即增大压强，反应Ⅱ为气体分子数增加的反应，平衡逆向移动，A不符合题意； B．反应Ⅱ为反应Ⅰ的逆反应，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，B符合题意； C．为液体，加入其浓度不变，平衡不移动，C不符合题意； D．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，D不符合题意； 故选B； 【小问4详解】 恒温条件下，化学平衡常数只与温度有关，保持不变，根据题给信息，由于是定值，因此达到平衡时的浓度必然保持不变； 【小问5详解】 起始时灰氢总物质的量为，其中为，不参与反应的杂质气体为；设反应达到平衡时生成的物质的量为，则消耗为，平衡时剩余为，平衡时混合气体总物质的量为；根据平衡时的物质的量分数为，可列式：，解得，因此每分钟生成的物质的量为； 【小问6详解】 反应Ⅰ生成时放出热量。当反应放热时，说明生成了，根据化学方程式可知消耗了，起始时的物质的量为，平衡时剩余的物质的量为，容器体积为，则平衡时的浓度，该温度下反应Ⅰ的平衡常数。 18. CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。该技术中的化学反应为： （1）下图表示初始投料比为或时，CH4的平衡转化率在不同温度（、）下与压强的关系。[注：投料比用、表示] ①__________。 ②判断与的大小关系：_________（填“>”、“<”或“=”），并说明理由：__________。 （2）CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如下： ①过程Ⅱ实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是_______________。 ②过程Ⅱ中使用的催化剂是_____________。 ③假设过程Ⅰ和过程Ⅱ中的各步均转化完全，若过程Ⅰ投料比，该反应无法持续进行，其原因是____________。 【答案】（1） ①. ②. < ③. 该反应，为吸热反应，升温平衡正向移动，反应物转化率应上升 （2） ①. ②. ③. 的量不足以满足后续捕获、再释放的循环需求，导致催化剂循环中断，反应无法持续进行 【解析】 【小问1详解】 ①对于反应，其他条件相同时，增大​的占比，会促进​的转化，的​平衡转化率更高。图像中相同温度、压强下对应的​转化率更高，说明的​占比更大，因此。 ②该反应，为吸热反应，根据勒夏特列原理，压强固定时，升温平衡正向移动，反应物转化率上升。图像中压强与投料比相同时，对应的​转化率高于，故。 【小问2详解】 ①由过程II的转化关系可知，来自过程Ⅰ的​还原​得到和，生成的化学方程式为：。 ②过程Ⅱ中先参加反应、后生成，反应前后性质和质量不变，为反应的催化剂。 ③总反应的计量关系要求才能完全反应，当投料比为1:1时，的量不足以满足后续捕获、再释放的循环需求，无法维持和的循环再生，导致催化剂循环中断，反应无法持续进行。 19. 用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一。 （1）一定条件下，反应历程如图1所示，其中化学反应速率最慢的反应过程为_________。 （2）甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气，相关反应如下。 反应I. 反应Ⅱ. ①总反应：_________ ②已知830℃时，反应Ⅱ的平衡常数。在容积不变的密闭容器中，将与加热到830℃，反应达平衡时的转化率为_________。 ③在常压，600℃条件下，甲烷制备氢气的总反应中平衡产率为82%。若加入适量生石灰后的产率可提高到95%，应用化学平衡移动原理解释原因_________。 （3）科学家研究将与联合重整制备氢气： 反应I： 反应Ⅲ： 常压下，将和按一定比例混合置于密闭容器中，相同时间不同温度下测得体系中变化如图2所示。 ①已知700℃、催化剂条件下，向反应体系中加入少量可增加产率，此条件下还原性_________(填“>”“<”或“=”)。 ②随着温度升高变小的原因可能是_________。 【答案】（1）CH+3H=C+4H （2） ①. +165kJ/mol ②. 80% ③. 加入生石灰，发生反应，二氧化碳浓度降低，总反应平衡正向移动，氢气的产率升高 （3） ①. > ②. 温度升高，对反应Ⅲ的促进作用更大，n(CO) 增加的更多，导致变小 【解析】 【小问1详解】 反应历程共分四步，其中活化能最大的一步是第四步，化学反应速率最慢，该反应过程为CH+3H=C+4H； 【小问2详解】 ①总反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ，根据盖斯定律，；②设达到平衡时，CO转化了xmol，列出三段式：，解得x=1.6mol，CO的转化率为；③加入生石灰，发生反应，二氧化碳浓度降低，总反应平衡正向移动，氢气的产率升高； 【小问3详解】 ①向反应体系中加入少量O2可增加H2产率，反应正向移动，O2和CO发生了反应，说明在此条件下还原性CO>H2；②温度升高，对反应Ⅲ的促进作用更大，n(CO) 增加的更多，导致变小； 20. Ⅰ．在硫酸工业中，将空气和SO2的混合气体通过V2O5催化剂制备SO3：。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 （1）在实际生产中，选定的温度为400~500℃，原因有：温度升高使反应速率加快、______、________。 （2）在实际生产中，采用的压强为常压，原因是________________。 （3）向一定条件的密闭容器中充入SO2和进行反应。下列分析正确的是___________。 A．反应一段时间后，存在于SO2、O2、SO3中 B．设的初始浓度为，则平衡时，与各组分平衡浓度c之间存在： C．反应达到平衡后，其他条件不变时，升温使Q变大，Q>K，平衡逆向移动 Ⅱ．二氧化硫歧化反应也可用于制硫酸。 （4）可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。 ⅰ． ⅱ．________=_________+______+ （5）探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：易溶解在KI溶液中呈棕褐色） ①B是A的对比实验，则a=________。 序号 A B C D 试剂组成 KI H2SO4 0.0002 mol 实验现象 一段时间后出现浑浊 出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，出现浑浊较A快 ②比较A、B、C，可得出的结论是____________________。 ③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：________________。 【答案】（1） ①. 催化剂的活性最大 ②. 温度过高会使平衡逆向移动，降低的转化率 （2） 常压下的转化率已经很高，增大压强对提高转化率影响不大，且会增加动力消耗和设备成本 （3）A （4） ①. ②. ③. （5） ①. 0.4 ②. 是歧化反应的催化剂，单独存在不具有催化作用，能加快该反应的速率 ③. 反应ⅱ的速率大于反应ⅰ，加入的迅速发生反应ⅱ生成和，浓度的增大加快了反应ⅰ的速率 【解析】 【小问1详解】 工业制硫酸中，选择400~500℃的原因主要有三点：一是温度升高能加快反应速率；二是该温度下催化剂的活性最大；三是该反应为放热反应，温度过高会导致平衡逆向移动，降低的转化率； 【小问2详解】 根据表格数据可知，在400~500℃、常压（0.1 MPa）下，的转化率已经很高（如450℃时达97.5%）。若再增大压强，转化率提升幅度有限，但会显著增加设备的耐压要求和动力消耗，导致生产成本大幅增加，故实际生产中采用常压； 【小问3详解】 A．该反应为可逆反应，正逆反应同时进行，因此会存在于反应物、和生成物中，A正确； B．根据氧原子的物料守恒，初始时全部来自于，总的物质的量浓度为，但是平衡时由于和中同时含有和，其分子中的个数不确定，不能简单用浓度系数关系表示氧原子守恒，B错误； C．升温瞬间各物质浓度不变，浓度商不变，但由于正反应放热，升温使平衡常数减小，导致，平衡逆向移动，C错误 故选A； 【小问4详解】 歧化反应的总离子方程式为，已知反应ⅰ为，将总反应减去反应ⅰ并除以2，即可得到反应ⅱ：； 【小问5详解】 ① B是A的对比实验，目的是探究对反应速率的影响，根据控制变量法，的浓度应保持一致，故； ② A中只有，一段时间后出现浑浊，C中只有无明显现象，对比说明是歧化反应的催化剂，单独存在不具有催化作用；B中同时有和，出现浑浊较A快，对比说明能加快该催化反应的速率； ③ D中溶液由棕褐色很快褪色，说明加入的迅速发生了反应ⅱ，即反应ⅱ的速率远大于反应ⅰ；反应ⅱ迅速发生并生成了大量的和，导致溶液中浓度显著增大，结合实验B的结论可知，浓度的增大加快了反应ⅰ的速率，从而使整体歧化反应速率加快（D出现浑浊较A快）。 21. 某小组探究的制备和性质。 已知：①和均为棕黑色固体，常作氧化剂。 ②为酒红色，具有强氧化性，在强酸性溶液中较稳定。 ③ Ⅰ．探究氧化制备 序号 实验 操作及现象 i 加热，静置，试管底部有棕 黑色固体，溶液几乎无色 （1）检验产物 ①取少量上层清液，滴加溶液，产生白色沉淀，证实有。生成白色沉淀的离子方程式是_______。 ②取少量棕黑色固体，洗涤后，滴加溶液，反应剧烈，产生大量气泡。由此甲认为反应生成。乙认为甲的结论不严谨，理由是_______。经证实，产物中存在。 （2）进一步探究制备的条件 序号 实验 试剂a 操作及现象 ii _______ 溶液 加热，静置，试管底部有 棕黑色固体，溶液为紫色， 经检验有 iii 4mL 浓 加热，静置，试管底部有 棕黑色固体，溶液为酒红色 经检验，ii、iii中棕黑色固体中均无。 ①由ii可以得出结论：改变了氧化的产物。补全试剂a：_______。 ②设计实验确认iii中生成：取少量iii中上层清液，_______(填实验操作和现象)。 （3）综上，影响与反应产物的因素有_______。 Ⅱ．探究的性质 实验iv 向溶液中滴加少量iii中上层清液，振荡，溶液变为橙黄色。经检验，有橙黄色的生成。持续振荡一段时间，产生无色气泡，溶液颜色变浅直至褪去。 （4）产生的气体是_______。 （5）从化学反应原理角度，分析iv中橙黄色出现后又消失的原因：_______。 【答案】（1） ①. ②. 过量，具有氧化性，可能氧化产生 （2） ①. ②. 缓慢倒入盛水的烧杯中，溶液酒红色褪去，产生棕黑色沉淀 （3）阴离子的种类、浓度 （4） （5）与反应生成的速率大于与发生氧化还原反应的速率，溶液变为橙黄色；与发生氧化还原反应，使、均减小，正向移动，橙黄色消失 【解析】 【分析】本题探究的制备和性质，对比实验i和实验ii，改变阴离子种类，发现生成的产物不相同，对比实验ii和实验iii，改变阴离子浓度，发现生成的产物不相同，故而得出结论阴离子种类不同、浓度会对生成的产物有影响； 【小问1详解】 ①与反应生成难溶的白色沉淀，离子方程式：； ②实验中本身过量，且为棕黑色氧化剂，可能氧化产生，因此甲的结论不严谨； 【小问2详解】 ①对比实验i和实验ii，改变阴离子种类，Mn2+和H+浓度相同，溶液总体积相同，因此试剂a为硫酸溶液； ②结合已知平衡③，若溶液中存在，稀释后氢离子浓度降低，平衡右移，会观察到酒红色褪去，析出棕黑色沉淀，以此检验； 【小问3详解】 对比三组实验，阴离子种类不同、浓度不同，氧化的产物不同，因此影响因素为阴离子种类不同、浓度； 【小问4详解】 中的C为+3价，被强氧化性的氧化，最终生成+4价的，因此气体为； 【小问5详解】 反应分两步：先生成橙黄色配合物，随后氧化，说明与反应生成的速率大于与发生氧化还原反应的速率，溶液变为橙黄色，随着与发生氧化还原反应，使、均减小，平衡正向移动，橙黄色配合物浓度降低，溶液颜色消失。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $