精品解析:天津市第二耀华中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试卷
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内容正文:
天津市第二耀华中学2026~2027学年度第一学期第一次学情调研
高二年级化学学科试卷
本试卷考试时间60分钟,总分100分
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 Fe 56
一、选择题(每题3分,共51分;每小题中只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是
A. 高效光解水催化剂能降低单位体积内活化分子百分数,从而降低化学反应的焓变
B. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
C. 利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料,且温度越高降解速率越快
D. 利用飞秒激光脉冲技术可观测到某些基元反应,极大推进了人类对化学反应微观过程的认识
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂可降低反应活化能,提高单位体积内活化分子百分数,且不改变反应物与生成物的能量差,即不改变反应的焓变,A错误;
B.“液氢液氧”推进剂反应释放的化学能除转化为热能外,还会转化为火箭及喷出气体的动能等,无法全部转化为热能,B错误;
C.海洋真菌降解塑料依赖酶的催化作用,温度过高会使酶变性失活,降解速率并非随温度升高持续增大,C错误;
D.飞秒激光脉冲具有极高的时间分辨率,可观测到部分基元反应的超快微观过程,极大推进了人类对化学反应微观过程的认识,D正确;
故选D。
2. 的反应中,以下表示的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】固体或纯液体的浓度视为常数,不用其表示化学反应速率;统一单位后,将各物质的反应速率除以对应化学计量数,得到的数值越大,代表反应速率越快,速率单位统一为。
【详解】A.将除以其化学计量数3,得;
B.先统一单位,,除以其化学计量数2,得;
C.将除以其化学计量数1,得;
D.Q为固体,固体浓度视为常数,不能用固体表示化学反应速率;
综上,B的反应速率最大,故选B。
3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐瓶有大量泡沫冒出
B. 生产硝酸的过程中使用过量空气以提高氨气的利用率
C. 容器中有反应,增大压强颜色变深
D. 光照新制氯水,黄绿色变浅
【答案】C
【解析】
【详解】A.打开可乐瓶时体系压强减小,碳酸分解平衡向生成的方向移动,产生大量泡沫,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.生产硝酸时氨的催化氧化为可逆反应,通入过量空气(增大反应物的浓度),平衡正向移动,可提高的利用率,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.反应前后气体分子总数相等,增大压强平衡不移动,颜色变深是因为容器体积缩小导致浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.新制氯水中存在平衡,光照时分解导致其浓度降低,平衡正向移动,浓度减小,黄绿色变浅,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
4. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
①NaOH固体 ②H2O ③HCl气体 ④CH3COONa固体 ⑤NaNO3固体 ⑥KCl溶液
A. ②④⑥ B. ①② C. ②③⑤ D. ②④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①加入NaOH固体后将会不可逆地消耗氢离子,减缓反应速度同时也减少了氢气生成量,故不选①;
②加入水可以降低氢离子浓度进而减缓反应速率,故选②;
③通入HCl气体后,溶液中氢离子浓度增大,会加快化学反应速率并导致氢气总量增加,故不选③;
④加入醋酸钠固体后,,会暂时降低,随着反应进行被消耗,该平衡会逐渐正向移动直到释放出所有的,故氢气生成量不影响,故选④;
⑤加入固体后电离产生,在酸性环境下具有强氧化性,将会消耗生成NO和水而非氢气,故不选⑤;
⑥加入KCl溶液相当于起到稀释作用,故选⑥。
答案为A。
5. “绿水青山就是金山银山”,研究、CO等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知反应,该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施是
A. 缩小容器的体积 B. 改用高效催化剂
C. 增加NO的浓度 D. 升高温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应是气体体积减小的反应,缩小容器的体积,压强增大,各反应物和生成物浓度都增大,平衡正向移动,同时提高反应速率和NO的转化率,故A选;
B.改用高效催化剂可以提高反应速率,但不能改变NO的转化率,故B不选;
C.增加NO的浓度可以提高反应速率,但NO的转化率减小,故C不选;
D.反应是放热反应,升高温度,反应速率增大,但平衡逆向移动,NO的转化率减小,故D不选;
故选A。
6. 下列叙述正确的是
A. C(石墨,s)(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
B. 500℃、30 MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量19.3 kJ,其热化学方程式为:
C. 的燃烧热为,则
D. 已知: ,水分解过程中断键吸收的总能量小于成键放出的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石的,反应吸热,说明金刚石能量高于石墨,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,A错误;
B.与合成的反应为可逆反应,和不能完全反应,生成时放出的热量大于,热化学方程式的应小于,B错误;
C.的燃烧热,即,反应逆向进行、系数加倍时焓变也变为原来的相反数且加倍,因此,C正确;
D.该反应为吸热反应,吸热反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量,D错误;
故选C。
7. 下列说法中,能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是
A. N2O4(g) 2NO2(g),改变某一条件后,气体颜色加深
B. H2(g)+I2(g) 2HI(g),单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2
C. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),改变某一条件后,NH3的体积分数增加
D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),恒温恒压条件下,充入He
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.若减小容器体积增大压强,平衡逆向移动,但由于NO2的浓度增大,气体颜色也会加深,故A不符合题意;
B.单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2,说明消耗H2的速率大于生成H2的速率,平衡正向移动,故B符合题意;
C.增加NH3,平衡逆向移动,NH3的体积分数增加,故C不符合题意;
D.恒温恒压充入He,参与反应的气体的分压减小,相当于减小压强,平衡逆向移动,故D不符合题意;
综上所述答案为B。
8. 根据以下热化学方程式,和的大小比较不正确的是
A. ; ,则
B. ; ,则
C. ; ,则
D. ; ,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.第一个反应为放热反应,;第二个反应为碳酸钙分解反应,属于吸热反应,,因此,A正确;
B.两个反应均为放热反应,均为负值,等量反应物生成液态水比生成气态水放出的热量更多,绝对值更大,因此,B正确;
C.两个反应均为放热反应,均为负值,完全燃烧生成比不完全燃烧生成放出的热量更多,绝对值更大,因此,C错误;
D.两个反应均为放热反应,均为负值,气态能量高于固态,前者反应放出的热量更多,绝对值更大,因此,D正确;
故选C。
9. 一定条件下,起始浓度依次为0.4mol•L-1、0.6mol•L-1、0.9mol•L-1的SO2、O2、SO3,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应达到平衡时下列数据合理的是
A. c(O2)+c(SO3)=1.7mol•L-1 B. c(O2)+c(SO2)=0.4mol•L-1
C. c(SO2)+c(SO3)=1.2mol•L-1 D. c(O2)+c(SO2)+c(SO3)=1.9mol•L-1
【答案】D
【解析】
【分析】假设反应正向进行,设O2的转化浓度为a,三段式为
其中0.4-2a>0,即a<0.2mol/L
【详解】A.根据三段式各物质的平衡量,c(O2)+c(SO3)=1.5+a<1.7mol/L,A错误;
B.根据三段式各物质的平衡量,c(O2)+c(SO2)=1-3a>0.4mol•L-1,B错误;
C.根据硫原子守恒,c(SO2)+c(SO3)=1.3mol•L-1,C错误;
D.若加入起始浓度的各种物质之后刚好达到平衡状态,则c(O2)+c(SO2)+c(SO3)=1.9mol•L-1,D正确;
故选D。
10. 在一定温度的密闭容器中发生反应,平衡时测得A的浓度为0.5 mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的5倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.2 mol/L。下列判断正确的是
A. 平衡逆向移动 B. x+y<z C. C的体积分数增大 D. B的转化率提高
【答案】A
【解析】
【详解】A.容积扩大后,若无平衡移动,A浓度应为0.1mol/L,实际A浓度为0.2 mol/L,表明平衡逆向移动,A正确;
B.对于有气体参加的反应,在温度不变时扩大容器的容积,即减小了体系的压强,化学平衡向气体分子数增大的方向移动。根据选项A 的分析可知平衡逆向移动,说明逆反应气体分子数增加,即x+y>z,B错误;
C.平衡逆向移动导致C的物质的量减少,体积分数减小,C错误;
D.平衡逆向移动使B的转化率降低,D错误;
故选A。
11. 下列装置与设计不能达到实验目的的是
装置与设计
目的
A.测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
B.探究催化剂对反应速率的影响
装置与设计
目的
C.证明铝片与盐酸的反应为放热反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该装置中长颈漏斗下端未浸入液面以下,锌与稀硫酸反应生成的会从长颈漏斗逸出,无法通过注射器准确测量生成氢气的体积以计算反应速率,不能达到实验目的,A符合题意;
B.两组实验只有是否加入催化剂这一个变量,其余反应条件均相同,可通过观察气泡产生的速率探究催化剂对分解速率的影响,能达到实验目的,B不符合题意;
C.铝片与盐酸反应时,可通过温度计示数变化判断反应的热量变化,若温度升高即可证明反应为放热反应,能达到实验目的,C不符合题意;
D.体系中存在平衡,其中为红棕色,为无色,通过对比冷水和热水中圆底烧瓶内气体的颜色深浅,可判断温度对平衡移动的影响,能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
12. 某实验小组利用0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L-1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下:(已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O)
实验编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
20
5.0
10.0
0
t1
②
20
5.0
5.0
5.0
t2
③
50
5.0
10.0
0
t3
下列说法正确的是
A. t1>t2>t3
B. 实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中
C. 实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致
D. 实验②③可探究温度对化学反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度越高、浓度越大,反应速率越快,则t2>t1>t3,故A错误;
B.应保证Na2S2O3溶液完全反应,则实验①、②、③均应将H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中,B错误;
C.由控制变量法可知,溶液总体积相同,则实验②中加入5.0mol H2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致,C正确;
D.实验②、③中温度及硫酸浓度均不同,不能探究温度对化学反应速率的影响,D错误;
故答案为:C。
13. 已知反应 ,图中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采用的措施是
①增大A的浓度 ②加入催化剂 ③升高温度 ④恒温下,缩小反应容器体积 ⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②⑤
【答案】B
【解析】
【分析】由题干图像所示信息可知,由曲线b变为曲线a为反应速率增大,但D%不变,说明平衡没有移动。
【详解】①增大A的浓度即增大反应物浓度,反应速率加快,平衡正向移动,D%增大,①不合题意;
②加入催化剂加快反应速率,平衡不移动,②符合题意;
③升高温度,反应速率加快,正反应是放热反应,平衡逆向移动,D%减小,③不合题意;
④该反应前后气体总分子数相等,故恒温下,缩小反应容器体积,反应速率加快,平衡不移动,D%不变,④符合题意;
⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体,反应物浓度并不改变,反应速率不变,平衡不移动,D%不变,⑤不合题意;
综上所述②④符合题意,故选B。
14. 根据下列图示所得出的结论正确的是
A. 图甲表示化学反应的正反应为吸热反应
B. 图乙表示密闭容器中反应 达到平衡时温度对平衡的影响,图乙中y轴可以表示Y的百分含量
C. 图丙可知合成氨的温度为:,且温度为时,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
D. 图丁表示密闭容器中 达到平衡时,的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中温度下反应先达到平衡,说明;升高温度平衡时C的百分含量降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,A错误;
B.该反应,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,Y的百分含量随温度升高而减小,与图乙中随增大而减小的趋势一致,B正确;
C.合成氨反应,温度越高平衡时的百分含量越低,因此,温度判断错误,C错误;
D.该反应正反应为气体分子数增大的反应,增大压强平衡逆向移动,转化率降低,相同温度下对应的转化率更高,说明,D错误;
故选B。
15. 某密闭容器中发生反应:。根据下列图像,下列有关说法错误的是
A. 时改变的条件是升高温度
B. 时加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大
C. 时改变的条件可能是缩小容器容积,增大压强
D. 该反应的反应物总能量大于生成物总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.t1时,正、逆反应速率瞬间增大,改变的条件为升高温度或者增大压强,速率突变时,逆反应速率>正反应速率,则改变的条件为升高温度,且平衡向逆反应方向移动,A正确;
B.催化剂能同等程度加快正、逆反应速率,且不影响化学平衡(平衡不移动),B正确;
C.t4时,正、逆反应速率瞬间减小,改变的条件为降低温度或者减小压强,速率突变时,逆反应速率>正反应速率,则改变的条件为减小压强,C错误;
D.该反应,为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,D正确;
故答案选C。
16. 钌()是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化和的反应时,每生成液态时放出的热量,反应机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应的热化学方程式为
B. 图示中参与循环的物质有、和
C. 升高温度,可以加快反应速率
D. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.92 g HCOOH对应2 mol,放热62.4 kJ,则生成1 mol HCOOH放热31.2 kJ。总反应为, A正确;
B.从机理图可见H2O在生成物质II时生成,在生成物质I时被消耗,属于循环物质;CO2和H2是反应物,参与反应后转化为产物,不循环,因此“参与循环的物质有 CO2、H2和H2O”表述错误,B错误;
C.升高温度提高分子平均动能,增加有效碰撞频率,加快反应速率,符合基本动力学原理,C正确;
D.物质Ⅰ[Ru(OH)2]在反应起始参与,最终再生,未发生净消耗,符合催化剂定义,D 正确;
故选B。
17. 一定量CO2与足量C在体积可变的恒压密闭容器中发生反应,平衡时体系中气体的体积分数与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 550℃时的ν逆小于925℃时的ν逆
B. 650℃时,反应达到平衡后,CO2的转化率为25%
C. T℃时,若向平衡体系内充入惰性气体,化学平衡将正向移动
D. 由图中数据分析可得,该反应为放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.升温反应速率增大,所以550℃时,ν逆小于925℃时ν逆,故A正确;
B.650℃时,反应达平衡后,CO2、CO的体积分数分别是60%、40%,CO2的转化率为=25%,故B正确;
C.T℃时,若向平衡体系内充入惰性气体,相当于减压,化学平衡将向正反应方向移动,故C正确;
D.CO的平衡体积分数随着温度升高而增大,说明升温平衡右移,该反应为吸热反应,故D错误;
故选D。
二、非选择题(共49分,除特殊标注1分,每空2分)
18. 实现碳中和能够控制大气中含量,减轻温室效应,缓解全球变暖带来的生态问题,助力经济社会绿色可持续发展。甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。研究表明,二氧化碳和氢气可以合成甲醇,反应为。
(1)已知某催化剂存在时,反应机理如图所示。
①反应Ⅰ的热化学方程式为________。
②总反应的反应速率主要由反应________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定。
③总反应是________(填“放热反应”或“吸热反应”);该反应过程中催化剂________(填“增大”、“减少”或“不影响”)反应热。
(2)一定温度下,在1 L恒容密闭容器中加入和只发生反应:,测得容器中部分物质的物质的量随时间的变化关系如图所示:
①下列叙述中不能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A.容器内压强不再变化
B.单位时间内消耗,同时生成
C.容器中和的物质的量之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②0~10 min内,用表示的平均反应速率________。
③该温度下,反应达到平衡状态时,氢气的转化率为________,若此时总压强为,则________(结果用分数表示,已知:为用气体分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×气体物质的量分数)。
(3)已知:
反应
则:
①________(用含、、的代数式表示);
②________(用含、、的式子表示)。
【答案】(1) ①. (或 ) ②. Ⅰ ③. 放热反应 ④. 不影响
(2) ①. BC ②. ③. ④.
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①根据反应机理图可知,反应Ⅰ的反应物总能量为,生成物总能量为,该反应吸收热量,,其热化学方程式为 (或 );
②活化能越大的反应,其反应速率越慢,总反应速率由慢反应决定;反应Ⅰ的活化能为 ,反应Ⅱ的活化能为,反应Ⅰ的活化能更大,故总反应速率主要由反应Ⅰ决定;
③总反应的反应物总能量为,生成物总能量为,反应物总能量大于生成物总能量,因此总反应为放热反应;催化剂只能降低反应所需的活化能,不改变反应物和生成物的总能量,因此对反应热无影响。
【小问2详解】
① A.该反应正向是气体分子数减小的反应,在恒容条件下,容器内压强随反应进行而减小,当压强不再变化时,说明各物质的量不再改变,反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.单位时间内消耗和生成均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡状态,B符合题意;
C.初始加入的和的物质的量之比为,反应消耗的物质的量之比也为,故两者物质的量之比始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.混合气体的总质量守恒,但总物质的量随反应进行而减小,平均相对分子质量逐渐增大,当其不再改变时,说明反应达到平衡状态,D不符合题意。
故选BC;
② 内,生成的物质的量为,则 ,根据速率之比等于化学计量数之比,可得 ;
③时反应达到平衡,生成为,消耗为,氢气的转化率为;平衡时各物质的物质的量分别为:,,,,平衡时气体总物质的量为 ;各物质的分压分别为:,,,;则平衡常数。
【小问3详解】
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
根据盖斯定律,将 即可得到目标反应 ;
①反应热与方程式的加减相对应,故。
②化学平衡常数与反应方程式的加减关系为:方程式相加,平衡常数相乘;方程式相减,平衡常数相除;方程式乘系数,平衡常数取相应次幂;故 。
19. 为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。
(1)化学反应的能量变化()与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开(或形成)1 mol化学键时所吸收(或放出)的能量。部分化学键的键能数据如表:
化学键
436
x
463
反应 则________。
(2)现有与的混合气体112 L(标准状况下),使其完全燃烧生成和,若实验测得反应放出3847 kJ的热量,已知和甲烷的燃烧热分别为、则原混合气体中与的物质的量之比是________。
(3)的盐酸与的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定。
①配制、245 mL氢氧化钠溶液。图1中可用于称量NaOH固体所需要的仪器是________(填标号),需称量氢氧化钠固体________g。
②中和反应反应热的测定。利用如图2所示装置进行中和反应反应热的测定,缺少一种必要的仪器,其仪器名称为________。
③实验中若将的盐酸与的NaOH溶液反应改用的盐酸与的NaOH溶液进行反应,若实验操作均正确,则理论上两次实验所放出的热量________(填“相等”或“不相等”,下同),所求中和反应的反应热的数值________。
④实验测得的中和反应的反应热,则产生此结果的原因可能是________(填标号)。
a.用温度计测量NaOH溶液起始温度后直接测量盐酸的温度
b.用量筒量取稀盐酸体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
⑤将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液最高温度,实验结果如图所示(实验中始终保持)。研究小组做该实验时,温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃,此反应所用NaOH溶液的浓度为________mol/L。
【答案】(1)
496.4 (2)
(3) ①.
abe ②.
5.0 ③.
环形玻璃搅拌棒 ④.
不相等 ⑤.
相等 ⑥.
ac ⑦.
低于 ⑧.
1.5
【解析】
【小问1详解】
根据反应热与键能的关系公式:反应物的键能总和-生成物的键能总和,代入数据可得:,解得 。
【小问2详解】
标准状况下 混合气体的总物质的量为;设混合气体中的物质的量为,的物质的量为,则有;根据燃烧放出的总热量可列方程:;联立两式解得,;因此原混合气体中与的物质的量之比为。
【小问3详解】
① 实验室没有的容量瓶,必须选用的容量瓶进行配制;称量固体具有腐蚀性且易潮解,必须放在烧杯中用托盘天平称量,取用固体需要药匙,故所需仪器为托盘天平(a)、烧杯(b)、药匙(e);所需固体的质量为;
② 测定中和热时,为了使反应物充分混合并减少热量散失,需要上下提拉进行搅拌,图中缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;
③ 两次实验中参与反应的酸碱物质的量不同,生成水的物质的量不同,因此实际放出的热量不相等;但中和反应的反应热是指强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应生成水时放出的热量,故所求中和反应的反应热数值相等;
④ 测得,说明测得的放热量偏小(即温差偏小):
a.用温度计测量溶液起始温度后直接测量盐酸的温度,温度计上的会与盐酸反应放热,导致盐酸的初始温度偏高,测得的温差偏小,放出的热量偏小,偏大,a 正确;
b.用量筒量取稀盐酸体积时仰视读数,量取的盐酸体积偏大,由于盐酸本就过量,生成水的量不变,但溶液总体积增大,导致最高温度偏低,若按标准质量计算则误差方向不确定,通常不作为导致此结果的直接原因, b 错误;
c.分多次把溶液缓慢倒入盛有稀盐酸的小烧杯中,会导致反应过程中热量散失严重,测得的最高温度偏低,温差偏小,放出的热量偏小,偏大,c 正确;
故选 ac;
⑤ 由图可知,当加入盐酸时,溶液温度为,由于酸碱中和反应是放热反应,混合后温度升高,故实验时的室温一定低于;当加入盐酸时,溶液温度达到最高,说明此时酸碱恰好完全中和,此时,则;根据,即 ,解得。
20. 和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。
(1)其反应为:,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,相同时间内,转化率和选择性随温度变化的关系如图1、图2:
对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是________,使用的合适温度为________。
(2)与可发生反应,在一定容积的密闭容器中,其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为________。
②该反应的正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
③某温度下,各物质的平衡浓度符合关系式,试判断此时的温度为________。
④830℃时,向容器中充入1 mol CO、5 mol ,反应达到平衡状态后,其化学平衡常数K________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0.
⑤1200℃时,在某时刻反应体系中、、CO、的浓度分别为、、、,则此时上述反应________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
【答案】(1) ①.
②.
(2) ①.
②.
吸热 ③.
④.
等于 ⑤.
向逆反应方向进行
【解析】
【小问1详解】
对比图1和图2可知,在相同温度下,使用 催化剂时 的转化率和 的选择性均显著高于 催化剂,因此工业上应选择 ;
观察图1,在 左右时 的转化率达到最高峰;同时在图2中,该温度下 的选择性已接近 ,综合考虑,最合适的温度为 ;
【小问2详解】
① 根据反应方程式 ,化学平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积之比,故表达式为 ;
② 分析表格数据可知,随着温度的升高(从 到 ),化学平衡常数 的值逐渐增大(从 增大到 ),平衡常数增大说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应;
③ 根据题目给出的浓度关系式 ,变形可得 ,这表明此时的化学平衡常数 ,对照表格数据,当 时,对应的温度为 ;
④ 化学平衡常数 仅是温度的函数,与反应物或生成物的初始浓度无关,只要温度保持 不变,无论充入多少物质,达到平衡后的平衡常数 始终等于 ;
⑤ 在 时,计算该时刻的浓度商 ,查表可知 时的平衡常数 , ,说明反应向逆反应方向进行。
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天津市第二耀华中学2026~2027学年度第一学期第一次学情调研
高二年级化学学科试卷
本试卷考试时间60分钟,总分100分
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 Fe 56
一、选择题(每题3分,共51分;每小题中只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是
A. 高效光解水催化剂能降低单位体积内活化分子百分数,从而降低化学反应的焓变
B. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
C. 利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料,且温度越高降解速率越快
D. 利用飞秒激光脉冲技术可观测到某些基元反应,极大推进了人类对化学反应微观过程的认识
2. 的反应中,以下表示的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐瓶有大量泡沫冒出
B. 生产硝酸的过程中使用过量空气以提高氨气的利用率
C. 容器中有反应,增大压强颜色变深
D. 光照新制氯水,黄绿色变浅
4. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
①NaOH固体 ②H2O ③HCl气体 ④CH3COONa固体 ⑤NaNO3固体 ⑥KCl溶液
A. ②④⑥ B. ①② C. ②③⑤ D. ②④⑤⑥
5. “绿水青山就是金山银山”,研究、CO等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知反应,该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施是
A. 缩小容器的体积 B. 改用高效催化剂
C. 增加NO的浓度 D. 升高温度
6. 下列叙述正确的是
A. C(石墨,s)(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
B. 500℃、30 MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量19.3 kJ,其热化学方程式为:
C. 的燃烧热为,则
D. 已知: ,水分解过程中断键吸收的总能量小于成键放出的总能量
7. 下列说法中,能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是
A. N2O4(g) 2NO2(g),改变某一条件后,气体颜色加深
B. H2(g)+I2(g) 2HI(g),单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2
C. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),改变某一条件后,NH3的体积分数增加
D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),恒温恒压条件下,充入He
8. 根据以下热化学方程式,和的大小比较不正确的是
A. ; ,则
B. ; ,则
C. ; ,则
D. ; ,则
9. 一定条件下,起始浓度依次为0.4mol•L-1、0.6mol•L-1、0.9mol•L-1的SO2、O2、SO3,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应达到平衡时下列数据合理的是
A. c(O2)+c(SO3)=1.7mol•L-1 B. c(O2)+c(SO2)=0.4mol•L-1
C. c(SO2)+c(SO3)=1.2mol•L-1 D. c(O2)+c(SO2)+c(SO3)=1.9mol•L-1
10. 在一定温度的密闭容器中发生反应,平衡时测得A的浓度为0.5 mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的5倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.2 mol/L。下列判断正确的是
A. 平衡逆向移动 B. x+y<z C. C的体积分数增大 D. B的转化率提高
11. 下列装置与设计不能达到实验目的的是
装置与设计
目的
A.测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
B.探究催化剂对反应速率的影响
装置与设计
目的
C.证明铝片与盐酸的反应为放热反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
12. 某实验小组利用0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L-1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下:(已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O)
实验编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
20
5.0
10.0
0
t1
②
20
5.0
5.0
5.0
t2
③
50
5.0
10.0
0
t3
下列说法正确的是
A. t1>t2>t3
B. 实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中
C. 实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致
D. 实验②③可探究温度对化学反应速率的影响
13. 已知反应 ,图中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采用的措施是
①增大A的浓度 ②加入催化剂 ③升高温度 ④恒温下,缩小反应容器体积 ⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②⑤
14. 根据下列图示所得出的结论正确的是
A. 图甲表示化学反应的正反应为吸热反应
B. 图乙表示密闭容器中反应 达到平衡时温度对平衡的影响,图乙中y轴可以表示Y的百分含量
C. 图丙可知合成氨的温度为:,且温度为时,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
D. 图丁表示密闭容器中 达到平衡时,的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则
15. 某密闭容器中发生反应:。根据下列图像,下列有关说法错误的是
A. 时改变的条件是升高温度
B. 时加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大
C. 时改变的条件可能是缩小容器容积,增大压强
D. 该反应的反应物总能量大于生成物总能量
16. 钌()是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化和的反应时,每生成液态时放出的热量,反应机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应的热化学方程式为
B. 图示中参与循环的物质有、和
C. 升高温度,可以加快反应速率
D. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂
17. 一定量CO2与足量C在体积可变的恒压密闭容器中发生反应,平衡时体系中气体的体积分数与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 550℃时的ν逆小于925℃时的ν逆
B. 650℃时,反应达到平衡后,CO2的转化率为25%
C. T℃时,若向平衡体系内充入惰性气体,化学平衡将正向移动
D. 由图中数据分析可得,该反应为放热反应
二、非选择题(共49分,除特殊标注1分,每空2分)
18. 实现碳中和能够控制大气中含量,减轻温室效应,缓解全球变暖带来的生态问题,助力经济社会绿色可持续发展。甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。研究表明,二氧化碳和氢气可以合成甲醇,反应为。
(1)已知某催化剂存在时,反应机理如图所示。
①反应Ⅰ的热化学方程式为________。
②总反应的反应速率主要由反应________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定。
③总反应是________(填“放热反应”或“吸热反应”);该反应过程中催化剂________(填“增大”、“减少”或“不影响”)反应热。
(2)一定温度下,在1 L恒容密闭容器中加入和只发生反应:,测得容器中部分物质的物质的量随时间的变化关系如图所示:
①下列叙述中不能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A.容器内压强不再变化
B.单位时间内消耗,同时生成
C.容器中和的物质的量之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②0~10 min内,用表示的平均反应速率________。
③该温度下,反应达到平衡状态时,氢气的转化率为________,若此时总压强为,则________(结果用分数表示,已知:为用气体分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×气体物质的量分数)。
(3)已知:
反应
则:
①________(用含、、的代数式表示);
②________(用含、、的式子表示)。
19. 为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。
(1)化学反应的能量变化()与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开(或形成)1 mol化学键时所吸收(或放出)的能量。部分化学键的键能数据如表:
化学键
436
x
463
反应 则________。
(2)现有与的混合气体112 L(标准状况下),使其完全燃烧生成和,若实验测得反应放出3847 kJ的热量,已知和甲烷的燃烧热分别为、则原混合气体中与的物质的量之比是________。
(3)的盐酸与的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定。
①配制、245 mL氢氧化钠溶液。图1中可用于称量NaOH固体所需要的仪器是________(填标号),需称量氢氧化钠固体________g。
②中和反应反应热的测定。利用如图2所示装置进行中和反应反应热的测定,缺少一种必要的仪器,其仪器名称为________。
③实验中若将的盐酸与的NaOH溶液反应改用的盐酸与的NaOH溶液进行反应,若实验操作均正确,则理论上两次实验所放出的热量________(填“相等”或“不相等”,下同),所求中和反应的反应热的数值________。
④实验测得的中和反应的反应热,则产生此结果的原因可能是________(填标号)。
a.用温度计测量NaOH溶液起始温度后直接测量盐酸的温度
b.用量筒量取稀盐酸体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
⑤将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液最高温度,实验结果如图所示(实验中始终保持)。研究小组做该实验时,温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃,此反应所用NaOH溶液的浓度为________mol/L。
20. 和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。
(1)其反应为:,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,相同时间内,转化率和选择性随温度变化的关系如图1、图2:
对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是________,使用的合适温度为________。
(2)与可发生反应,在一定容积的密闭容器中,其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为________。
②该反应的正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
③某温度下,各物质的平衡浓度符合关系式,试判断此时的温度为________。
④830℃时,向容器中充入1 mol CO、5 mol ,反应达到平衡状态后,其化学平衡常数K________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0.
⑤1200℃时,在某时刻反应体系中、、CO、的浓度分别为、、、,则此时上述反应________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
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