精品解析：陕西西安高新唐南中学2026-2027学年第一学期高二质量检测 化学试卷

高二第一学期化学检测题 一、单选题(共45分，每题3分) 1. 下列说法正确的是 A. 已知C(石墨，s)(金刚石，s)ΔH＞0，则金刚石更稳定 B. 已知反应平衡常数为K，则的平衡常数为2K C. 升高温度，反应物分子的能量增加，增加了活化分子百分数，从而提高反应速率 D. 活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应 2. 化学与生产、能源、科技发展密切相关，下列说法正确的是 A. 煤炭充分燃烧放出的热量更多，因此煤炭充分燃烧的ΔH大于不充分燃烧的ΔH B. 工业合成氨，采用升温条件，目的是既加快反应速率，又提高平衡时氨气的产率 C. 工业生产中适当增大廉价反应物的浓度，可提高价格较高的原料的转化率 D. 向食品包装袋中放置铁粉，是通过增大反应物接触面积，加快食品的氧化反应速率，延缓食品变质 3. 已知反应 在不同条件下化学反应速率如下，请判断出速率最快的是 A. B. C. D. 4. 恒温恒容下，能表明反应达到平衡状态的是 A. 容器内压强不再变化 B. H2O和H2的物质的量之比为1：1 C. D. 气体密度不再变化 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 压缩的平衡体系，体系颜色加深 B. 开启啤酒后，瓶中马上泛起大量泡沫 C. 工业制备硫酸，向接触室鼓入过量空气 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 6. 在密闭容器中进行反应：，下列说法错误的是 A. 将容器体积缩小一半会使逆反应速率增大 B. 2molSO2与1molO2充分反应后生成2molSO3 C. 达到平衡状态时，仍有SO2与O2反应生成SO3 D. 通过调控反应条件，可提高该反应进行的程度 7. 在恒温恒容真空密闭容器中投入足量CaC2O4，发生反应：。下列有关叙述错误的是 A. 可用单位时间内CaO质量净增量表示反应快慢 B. 分离出部分CO2，重新达到平衡后CO2浓度减小 C. CO体积分数不变时反应达到平衡状态 D. 增大CaC2O4质量，平衡后体系压强不变 8. 在2 L恒容密闭容器中充入2molM(g)，发生反应，测得不同温度下，M(g)的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 温度下，8 min后，压缩体积变为1 L， B. 温度下，0~8 min内， C. 该反应的 D. 温度下，该反应的平衡常数 9. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．探究浓度对化学反应速率的影响 B．定量测量化学反应速率 将NO2球浸泡在冷水和热水中 C．探究温度对化学平衡的影响 D．验证FeCl3与KI的反应存在限度 A. A B. B C. C D. D 10. 恒压时，若反应进行时需加入稀释剂X气体(不参与反应)，则C的平衡转化率与体系的温度()、X的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的正反应为吸热反应 B. E点平衡常数小于F点平衡常数 C. 一定，混合气体密度不变时，反应达平衡状态 D. 其他条件不变，增大X的物质的量，反应速率减慢 11. 下列图示与对应的叙述不相符合的是 A. 图甲所示，时改变的条件可能是加入了催化剂 B. 图乙可表示反应 C. 图丙表示恒温密闭容器中发生反应时，随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件可能是增大压强 D. 图丁对应，恒温恒容，按不同投料比充入和进行反应，若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等，则a=2 12. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。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。下列说法正确的选项是 ①的 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 ④“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NH3，促进反应正向进行，增大平衡常数 A. ②③⑤ B. ①②③⑤ C. ①③⑤ D. ②③⑤⑥ 13. 一定条件下，银催化剂表面上存在反应：2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g) ΔH＞0。下图为非平衡状态Ⅰ一定条件平衡后经2次条件改变达到平衡状态的过程： 已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是 A. 从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS＞0 B. 压强：状态Ⅱ＞状态Ⅲ C. 若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，则Q(Ⅰ)=2K(Ⅲ) D. 逆反应的速率：v(Ⅰ)＜v(Ⅳ) 14. 制备二甲胺的化学反应为，下列对相关图像作出的判断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．表示压强对化学平衡的影响，且乙的压强较大 C．的转化率： D．：Y点点，Y点： A. A B. B C. C D. D 15. T℃时，在容积均为0.5L的两个密闭容器中发生：2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H=﹣Q kJ/mol (Q>0)，6min后，容器①中反应达平衡，有关数据如下表，下列叙述中正确的是 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化 A B C ① 2 1 0 0.75QkJ ② 0.4 0.2 1.6 A. 0-6min,v(A)=0.25mol/(L·min) B. ②中达平衡时放出的热量为0.05QkJ C. 其他条件不变，若容器②保持绝热恒容，则达到平衡时C的体积分数小于2/3 D. 若①达平衡后，再通入1molA与0.5molB，再达平衡时A的转化率增大 二、填空题(共55分) 16. Ⅰ．某实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)；通过测定KMnO4溶液褪色所需时间来比较化学反应速率，为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验。 实验编号 1 2 3 4 水/mL 10 5 0 X 0.5mol/L H2C2O4/mL 5 10 10 5 0.2mol/L KMnO4/mL 5 5 10 10 时间/s 40 20 10 - （1）X=_________，4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是___________________________。 （2）酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳和硫酸锰和水，反应的离子方程式为：_________________________________。 （3）2号反应中，H2C2O4的反应速率为______________。 Ⅱ．为了研究双氧水(H2O2)的反应速率，某学生加入少许的MnO2粉末于50 mL密度为1.1g/cm3的双氧水溶液中，通过实验测定：在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 （4）A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是_____________。 （5）C的纵坐标为44.8 mL，则0~2 min内，用H2O2表示反应速率，v=____________。 17. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的综合利用是当前环境和能源领域的研究热点。 （1）298 K下，反应的、，则298 K下该反应______________(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）CO2催化加氢制CH3OH的总反应可表示为： 该反应一般认为通过如下步骤来实现： i． ii．　ΔH3 ①ΔH3=______________。 ②若反应i为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______________(填字母)。 A． B． C． D． （3）现有反应：①，如图表示反应①在时刻达到平衡，在时刻因改变某个条件而发生变化的情况，则时刻发生改变的条件可能是__________。 A．升高温度 B．降低温度 C．加入催化剂 D．增大压强 E．减小压强 F．充入CO2 G．分离出部分H2 （4）二氧化碳催化加氢制甲烷过程的主要反应为 Ⅰ． Ⅱ． ①L(、)、X可分别代表压强或温度。1molCO2(g)和4molH2(g)在密闭容器中发生反应Ⅰ时，CO2(g)的平衡转化率随X和L的变化关系如图1所示。X代表的物理量是______________。判断、的大小关系：______________(填“＞”或“＜”)。 ②T℃时，向盛有催化剂和1molCO2(g)的10 L刚性密闭容器中加入一定量H2(g)，发生反应Ⅱ．经过t min后，测得CO(g)的体积分数随着H2(g)的加入量变化如图2所示。 n(H2)=1mol时，0~t min内，CO的平均生成速率v(CO)=______________。T℃时，该反应的平衡常数K=______________。 18. 汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：。 （1）将N2、O2的混合气体充入恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是______________(填字母序号)。 A． B． C． （2）NO作为主要空气污染物，其主要来源是汽车尾气，研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附，并发生反应：。在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时，测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如下图所示： ①上图中a、b、c三点中，反应没有达到平衡的点是______________。 ②a点的逆反应速率和c点的正反应速率的大小关系是：______________(填“＞”“=”或“＜”)。 ③温度为1100 K，反应达到平衡状态时N2的体积分数是______________。 （3）现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O，反应原理是。 ①实际生产中的反应温度不宜过高的原因可能是_________________________________________(只写一点)。 ②500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、1molNO2和2mol NH3，8 min时反应达到平衡，此时NH3的转化率为40%，体系压强为，500℃时该反应的平衡常数Kp=______________(用含的代数式表示，Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 19. Ⅰ．在汽车排气系统中安装三元催化转化器，可发生下列反应：。某实验小组在恒容2 L的密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，用以研究上述反应。某次在不同温度(T)下发生反应时，随时间(t)的变化曲线如图所示。 （1）由图可知该反应的正反应为______________(填“放热”或“吸热”)反应。 （2）温度为T2时，反应达到平衡时NO的转化率为______________，若在19秒时向反应容器中再加入2 mol NO和1molN2，反应将向______________(填“正”或“逆”)反应方向移动。 Ⅱ．空间站内搭载萨巴蒂尔装置将CO2转化为H2O，再通过电解水装置回收氧元素。其系统原理如图： 萨巴蒂尔装置内发生反应为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （3）①根据以上信息判断反应Ⅰ应为______________(填“任何条件自发”、“高温自发”或“低温自发”)反应。 ②其他条件不变时，压缩平衡体系体积，重新达到平衡后，下列说法正确的是______________。 A．反应Ⅰ的化学平衡常数变小 B．变大 C．CH4物质的量分数增大 D．H2的转化率增大 （4）在“高温反应器”中以为催化剂，一段时间内不同温度CO2转化率如图。已知反应Ⅰ的速率方程：，。 ①250℃前，CO2实际转化率随温度变化不大的主要原因是___________________________。 ②300℃时______________(填“＞”“＜”或“=”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二第一学期化学检测题 一、单选题(共45分，每题3分) 1. 下列说法正确的是 A. 已知C(石墨，s)(金刚石，s)ΔH＞0，则金刚石更稳定 B. 已知反应平衡常数为K，则的平衡常数为2K C. 升高温度，反应物分子的能量增加，增加了活化分子百分数，从而提高反应速率 D. 活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知，说明金刚石能量高于石墨，能量越低物质越稳定，因此石墨更稳定，A错误； B．平衡常数与反应方程式计量数有关，反应计量数变为原来的2倍，平衡常数为原平衡常数的平方，即，不是，B错误； C．升高温度，反应物分子平均能量增加，部分普通分子获得能量变为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞频率升高，反应速率加快，C正确； D．活化分子只有发生具有合适取向的有效碰撞才能发生化学反应，并非每次碰撞都能反应，D错误； 故选C。 2. 化学与生产、能源、科技发展密切相关，下列说法正确的是 A. 煤炭充分燃烧放出的热量更多，因此煤炭充分燃烧的ΔH大于不充分燃烧的ΔH B. 工业合成氨，采用升温条件，目的是既加快反应速率，又提高平衡时氨气的产率 C. 工业生产中适当增大廉价反应物的浓度，可提高价格较高的原料的转化率 D. 向食品包装袋中放置铁粉，是通过增大反应物接触面积，加快食品的氧化反应速率，延缓食品变质 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧为放热反应，，相同量的煤炭充分燃烧比不充分燃烧放出热量更多，的绝对值更大，故充分燃烧的小于不充分燃烧的，A错误； B．合成氨反应，升温可加快反应速率，但平衡向吸热的逆反应方向移动，会降低平衡时氨气的产率，B错误； C．工业生产中适当增大廉价反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，可使价格较高的原料更多被消耗，提高其转化率，C正确； D．铁粉作为脱氧剂消耗包装袋内的氧气，降低氧气浓度，减慢食品的氧化反应速率，延缓变质，并非加快食品氧化速率，D错误； 故选C。 3. 已知反应 在不同条件下化学反应速率如下，请判断出速率最快的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】同一反应用不同物质表示的反应速率与其化学计量数成正比。将时间单位统一为分钟，并分别除以相应的化学计量数：A中；B中；C中；D中。A对应的反应速率最大。 故选A。 4. 恒温恒容下，能表明反应达到平衡状态的是 A. 容器内压强不再变化 B. H2O和H2的物质的量之比为1：1 C. D. 气体密度不再变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应前后气体总物质的量相等，恒温恒容下容器内压强始终不随反应进程变化，故压强不变无法证明反应达到平衡，A错误； B．和的物质的量之比受初始投料、反应转化率影响，比值为1:1仅为某一特殊时刻状态，无法说明反应达到平衡，B错误； C．和均为正反应速率，二者化学计量数相等，任意时刻二者速率都相等，无法体现正逆反应速率相等，不能证明反应达到平衡，C错误； D．恒温恒容下容器体积恒定，反应有固体参与，气体总质量随反应进行发生变化，根据，当气体密度不变时说明气体总质量不变，反应达到平衡，D正确； 故选D。 5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 压缩的平衡体系，体系颜色加深 B. 开启啤酒后，瓶中马上泛起大量泡沫 C. 工业制备硫酸，向接触室鼓入过量空气 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应为气体分子数不变的可逆反应，压缩体积增大压强时平衡不移动，体系颜色加深是因为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，A符合题意； B．啤酒中存在的溶解平衡，开启啤酒后体系压强减小，平衡正向移动生成大量，产生泡沫，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．工业制备硫酸的接触室中存在反应，鼓入过量空气增大浓度，平衡正向移动可提高转化率，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．氯气与水存在可逆反应，饱和食盐水中浓度较高，使平衡逆向移动，降低的溶解度，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 6. 在密闭容器中进行反应：，下列说法错误的是 A. 将容器体积缩小一半会使逆反应速率增大 B. 2molSO2与1molO2充分反应后生成2molSO3 C. 达到平衡状态时，仍有SO2与O2反应生成SO3 D. 通过调控反应条件，可提高该反应进行的程度 【答案】B 【解析】 【详解】A．容器体积缩小一半，体系内各物质浓度均增大，单位体积活化分子数增加，有效碰撞频率升高，正、逆反应速率均增大，A正确； B．该反应为可逆反应，存在反应限度，反应物不能完全转化为生成物，因此与充分反应后，生成的物质的量小于，B错误； C．化学平衡是动态平衡，达到平衡状态时正、逆反应速率相等但不为0，仍有与反应生成，C正确； D．通过调控反应条件（如增大压强、增大反应物浓度等）可使平衡正向移动，提高该反应进行的程度，D正确； 故选B。 7. 在恒温恒容真空密闭容器中投入足量CaC2O4，发生反应：。下列有关叙述错误的是 A. 可用单位时间内CaO质量净增量表示反应快慢 B. 分离出部分CO2，重新达到平衡后CO2浓度减小 C. CO体积分数不变时反应达到平衡状态 D. 增大CaC2O4质量，平衡后体系压强不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．是反应生成物，单位时间内的质量净增量越大，说明反应正向进行的速率越快，可用来表示反应快慢，A正确； B．该反应的平衡常数，温度不变则不变；分离出部分后平衡正向移动，重新达到平衡时浓度比原平衡大，因此浓度比原平衡小，B正确； C．该反应从纯固体开始反应，生成的与的物质的量之比恒为，无论反应是否达到平衡，的体积分数始终为，因此体积分数不变不能判断反应达到平衡状态，C错误； D．固体浓度视为常数，增大的质量，平衡不移动，气体总物质的量不变，恒温恒容条件下体系压强不变，D正确； 故选C。 8. 在2 L恒容密闭容器中充入2molM(g)，发生反应，测得不同温度下，M(g)的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 温度下，8 min后，压缩体积变为1 L， B. 温度下，0~8 min内， C. 该反应的 D. 温度下，该反应的平衡常数 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度下8 min达到平衡时，M的转化率为50%，则消耗M的物质的量为，生成，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错误； 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错误； D．温度下8 min达到平衡，M的转化率为50%，起始M的浓度为1 mol/L，列三段式，平衡时，，，，D正确； 故选D。 9. 下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．探究浓度对化学反应速率的影响 B．定量测量化学反应速率 将NO2球浸泡在冷水和热水中 C．探究温度对化学平衡的影响 D．验证FeCl3与KI的反应存在限度 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．与的反应无明显现象，无法观察反应速率快慢，且两组实验溶液体积、浓度均不同，存在多个变量，不能探究浓度对反应速率的影响，A错误； B．装置使用长颈漏斗加入，反应生成的会从长颈漏斗逸出，无法准确测定生成气体的体积，不能定量测量化学反应速率，B错误； C．存在平衡，仅温度为单一变量，可通过两球颜色变化判断平衡移动方向，能探究温度对化学平衡的影响，C正确； D．该实验中过量，即使反应不可逆也会有剩余，加入变红无法证明反应存在限度，应使过量后检验是否剩余，D错误； 故选C。 10. 恒压时，若反应进行时需加入稀释剂X气体(不参与反应)，则C的平衡转化率与体系的温度()、X的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的正反应为吸热反应 B. E点平衡常数小于F点平衡常数 C. 一定，混合气体密度不变时，反应达平衡状态 D. 其他条件不变，增大X的物质的量，反应速率减慢 【答案】B 【解析】 【分析】横坐标：（稀释剂不参与反应气体X的物质的量）纵坐标：C的平衡转化率，两条曲线：、 ，已知，对比两条曲线（温度影响），下 C 的平衡转化率更高，可知正反应为吸热反应，任意一条曲线，随着增大，C的平衡转化率上升，恒压体系，加入惰性气体X →容器体积变大，相当于减压， 反应向气体分子数增多的方向移动，即减压平衡正向移动，C转化率升高，曲线上的E、F两点,E点温度高于F点，故点平衡常数大于点平衡常数； 【详解】A．相同时，温度，下的平衡转化率更高，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，该反应正反应为吸热反应，点温度为、点温度为，，故点平衡常数大于点平衡常数，B错误； C．一定时，恒压条件下反应正向进行会使体系气体总物质的量增大，容器体积增大，混合气体总质量不变，故密度随反应进行减小，当密度不变时说明反应达平衡状态，C正确； D．其他条件不变，增大的物质的量，恒压下容器体积增大，各反应组分（A、B、C）的浓度均减小，反应速率减慢，D正确； 故选B。 11. 下列图示与对应的叙述不相符合的是 A. 图甲所示，时改变的条件可能是加入了催化剂 B. 图乙可表示反应 C. 图丙表示恒温密闭容器中发生反应时，随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件可能是增大压强 D. 图丁对应，恒温恒容，按不同投料比充入和进行反应，若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等，则a=2 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，与图甲速率变化一致，A正确； B．对比、和、，压强均为​时，​下反应更先达到平衡，说明​，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，降低，与图中对应的更低的变化一致；温度相同，、先达到平衡，说明，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，应降低，但图中对应的更高，与反应规律不符，B错误； C．该反应平衡常数，温度不变不变，增大压强时瞬间增大，平衡逆向移动，最终回到原平衡浓度，与图丙变化一致，C正确； D．当反应物投料比等于化学计量数之比时，反应物转化率相等，该反应中与的计量数之比为，故时二者转化率相等，与图丁一致，D正确； 故选B。 12. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。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。下列说法正确的选项是 ①的 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 ④“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NH3，促进反应正向进行，增大平衡常数 A. ②③⑤ B. ①②③⑤ C. ①③⑤ D. ②③⑤⑥ 【答案】A 【解析】 【详解】①由图知，，则，错误； ②合成氨正反应为气体分子数减小的反应，相同温度下恒压环境压强高于恒容，更利于平衡正向移动，平衡转化率更大，正确； ③反应后气体总物质的量减小，混乱度降低，为熵减小反应，正确； ④“脱附”过程，能量由低到高，为吸热过程，错误； ⑤中反应历程有4个过渡态，每个过渡态对应1个基元反应，共4个基元反应，正确； ⑥平衡常数仅与温度有关，液化分离时温度不变，平衡常数不变，错误； 符合题意的为②③⑤，故答案选A。 13. 一定条件下，银催化剂表面上存在反应：2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g) ΔH＞0。下图为非平衡状态Ⅰ一定条件平衡后经2次条件改变达到平衡状态的过程： 已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是 A. 从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS＞0 B. 压强：状态Ⅱ＞状态Ⅲ C. 若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，则Q(Ⅰ)=2K(Ⅲ) D. 逆反应的速率：v(Ⅰ)＜v(Ⅳ) 【答案】C 【解析】 【分析】反应2Ag2O(s)⇌4Ag(s)+O2(g)为吸热反应，体系中只有O2一种气体，固体不写入平衡常数表达式，故K=c(O2)只与温度有关，等温下各平衡状态中O2的浓度和压强对应相等。过程线索：Ⅰ→Ⅱ为等温等容建立平衡，Ⅱ→Ⅲ为等温增大体积，Ⅲ→Ⅳ为等容降温；由状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等可知两状态下O2的物质的量相等，结合体积关系可比较状态Ⅰ中O2的浓度。 【详解】A．由Ⅰ→Ⅱ体积不变、Ⅱ→Ⅲ体积增大可知状态Ⅰ的体积小于状态Ⅲ；Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，说明两状态下O2的物质的量相等，故状态Ⅰ中O2的浓度大于该温度下的平衡浓度，Ⅰ→Ⅱ为逆向建立平衡的过程，O2被消耗，气体物质的量减小，ΔS＜0，A错误； B．该反应只有O2一种气体，平衡常数只与温度有关；状态Ⅱ和Ⅲ温度相同且均为平衡状态，故O2的浓度相同、压强相等，B错误； C．平衡时O2的浓度等于K；Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，则两状态O2的物质的量相等，当状态Ⅲ的体积是状态Ⅰ的2倍时，由浓度与物质的量的关系可得Q(Ⅰ)=2K(Ⅲ)，C正确； D．状态Ⅲ到状态Ⅳ为等容降温：降温使反应速率减小，平衡逆向移动又使O2的浓度减小，故v逆(Ⅳ)＜v逆(Ⅲ)；状态Ⅰ中O2的浓度大于该温度下的平衡浓度，则v逆(Ⅰ)＞v逆(Ⅲ)，所以v逆(Ⅳ)＜v逆(Ⅰ)，D错误； 故答案为C。 14. 制备二甲胺的化学反应为，下列对相关图像作出的判断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．表示压强对化学平衡的影响，且乙的压强较大 C．的转化率： D．：Y点点，Y点： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．由能量变化图可知反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误； B．该反应前后气体总物质的量不变，压强改变不影响平衡移动，平衡时的转化率应相等，与图像不符，B错误； C．增大起始的物质的量，的平衡转化率增大，故的转化率，C错误； D．Y点温度高于X点，温度越高反应速率越快，故：Y点>X点；Y点体积分数小于同温度下的平衡体积分数，反应需逆向进行达到平衡，故Y点，D正确； 故答案选D。 15. T℃时，在容积均为0.5L的两个密闭容器中发生：2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H=﹣Q kJ/mol (Q>0)，6min后，容器①中反应达平衡，有关数据如下表，下列叙述中正确的是 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化 A B C ① 2 1 0 0.75QkJ ② 0.4 0.2 1.6 A. 0-6min,v(A)=0.25mol/(L·min) B. ②中达平衡时放出的热量为0.05QkJ C. 其他条件不变，若容器②保持绝热恒容，则达到平衡时C的体积分数小于2/3 D. 若①达平衡后，再通入1molA与0.5molB，再达平衡时A的转化率增大 【答案】D 【解析】 【详解】容器①中参加反应的A的物质的量＝2mol×0.75QkJ/QkJ＝1.5mol，浓度是1.5mol÷0.5L＝3.0mol/L，则0～6min，v(A)＝3.0mol/L÷6min＝0.5mol/(L·min)，A错误；B、根据以上分析可知 2A（g）+B（g）2C（g） 起始（mol）：2 1 0 转化（mol）：1.5 0.75 1.5 平衡（mol）：0.5 0.25 1.5 恒温恒容下，②中完全转化到方程式左边可以得到2molA、1molB，容器①、②反应为完全等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，②中吸收的热量为（0.25-0.2）mol×Q kJ/mol＝0.05Q kJ，B错误；C．平衡时①、②中C的体积分数为1.5mol/(0.5+0.25+1.5)mol＝2/3，其他条件不变，若容器②保持恒容绝热，随反应进行，温度降低，反应向生成C的方向移动，生成2molC时，混合气体减小1mol，则达到平衡时C的体积分数大于2/3，C错误；D. 若①达平衡后，再通入1molA与0.5molB，相当于增大压强平衡向正反应方向进行，再达平衡时A的转化率增大，D正确，答案选D。 点睛：本题考查化学平衡有关计算、等效平衡、反应热等问题，侧重考查学生的分析、计算能力，注意等效平衡思想的应用，关键是判断两容器内平衡途径的建立。 二、填空题(共55分) 16. Ⅰ．某实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)；通过测定KMnO4溶液褪色所需时间来比较化学反应速率，为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验。 实验编号 1 2 3 4 水/mL 10 5 0 X 0.5mol/L H2C2O4/mL 5 10 10 5 0.2mol/L KMnO4/mL 5 5 10 10 时间/s 40 20 10 - （1）X=_________，4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是___________________________。 （2）酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳和硫酸锰和水，反应的离子方程式为：_________________________________。 （3）2号反应中，H2C2O4的反应速率为______________。 Ⅱ．为了研究双氧水(H2O2)的反应速率，某学生加入少许的MnO2粉末于50 mL密度为1.1g/cm3的双氧水溶液中，通过实验测定：在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 （4）A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是_____________。 （5）C的纵坐标为44.8 mL，则0~2 min内，用H2O2表示反应速率，v=____________。 【答案】（1） ①. ②. 过量（或不足） （2） （3） （4） D > C > B > A （5） 【解析】 【小问1详解】 为了探究浓度对反应速率的影响，必须保证每次实验溶液的总体积相同。实验1、2、3的总体积均为 、、，故实验4的总体积也应为 ，则 。 反应的化学方程式中 。实验4中加入的  的物质的量为 ，加入的  的物质的量为 。理论上  需要  才能完全反应，因此实验4中  过量，溶液紫红色不会完全褪去。 【小问2详解】 酸性条件下， 被还原为 ， 被氧化为 。根据氧化还原反应得失电子守恒、 中  化合价从  降到 （得  个电子）， 中  化合价从  升到 （失去  个电子）。最小公倍数为 ，故  系数为 ， 系数为 ，再由电荷守恒配平 ，最后由原子守恒配平 ，离子方程式为 【小问3详解】 实验2中， 的物质的量为 ， 的物质的量为 。根据反应比例  可知， 过量， 完全反应。 混合后溶液总体积为 。 消耗的  浓度变化量 。 。 根据速率之比等于化学计量数之比，。 【小问4详解】 在气体体积-时间图像中，曲线的切线斜率代表反应速率。随着反应的进行，反应物  的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢，因此曲线的斜率逐渐减小。各点斜率大小顺序为 D > C > B > A，即反应速率快慢顺序为 D > C > B > A。 【小问5详解】  内，生成  的体积为 （标准状况），其物质的量 。 根据化学方程式 ，消耗的  的物质的量 。 溶液体积为 ，则 。 用  表示的反应速率 。 17. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的综合利用是当前环境和能源领域的研究热点。 （1）298 K下，反应的、，则298 K下该反应______________(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）CO2催化加氢制CH3OH的总反应可表示为： 该反应一般认为通过如下步骤来实现： i． ii．　ΔH3 ①ΔH3=______________。 ②若反应i为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______________(填字母)。 A． B． C． D． （3）现有反应：①，如图表示反应①在时刻达到平衡，在时刻因改变某个条件而发生变化的情况，则时刻发生改变的条件可能是__________。 A．升高温度 B．降低温度 C．加入催化剂 D．增大压强 E．减小压强 F．充入CO2 G．分离出部分H2 （4）二氧化碳催化加氢制甲烷过程的主要反应为 Ⅰ． Ⅱ． ①L(、)、X可分别代表压强或温度。1molCO2(g)和4molH2(g)在密闭容器中发生反应Ⅰ时，CO2(g)的平衡转化率随X和L的变化关系如图1所示。X代表的物理量是______________。判断、的大小关系：______________(填“＞”或“＜”)。 ②T℃时，向盛有催化剂和1molCO2(g)的10 L刚性密闭容器中加入一定量H2(g)，发生反应Ⅱ．经过t min后，测得CO(g)的体积分数随着H2(g)的加入量变化如图2所示。 n(H2)=1mol时，0~t min内，CO的平均生成速率v(CO)=______________。T℃时，该反应的平衡常数K=______________。 【答案】（1） 不能 （2） ①. -90 ②. C （3） BG （4） ①. 温度 ②. < ③. ④. 1 【解析】 【小问1详解】 根据吉布斯自由能判据，已知该反应的、，则在任何温度下均有，故该反应不能自发进行； 【小问2详解】 ①根据盖斯定律，由总反应-反应i=反应ii，即； ②反应i为吸热反应（），中间产物能量高于反应物；反应ii为放热反应（），且总反应为放热反应，最终产物能量低于反应物。反应i为慢反应，说明反应i的活化能大于反应ii的活化能，即第一步的能垒峰值与反应物能量的差值大于第二步的能垒峰值与中间产物能量的差值。由总反应放热可知，符合这些条件的能量变化的是C选项； 【小问3详解】 由图可知，该反应是气体分子数不变的吸热反应。时刻之后浓度逐渐增大，浓度逐渐减小，说明平衡逆向移动； A．升高温度，平衡正向移动，A不符合题意； B．该反应，降低温度，平衡逆向移动，且浓度不突变，B符合题意； C．加入催化剂，平衡不移动，C不符合题意； D．改变压强会导致气体浓度发生突变，D不符合题意； E．改变压强会导致气体浓度发生突变，E不符合题意； F．充入会导致浓度突变，F不符合题意； G．分离出部分，和的浓度在时刻不突变，随后平衡逆向移动，G符合题意； 故选BG； 【小问4详解】 ① 反应Ⅰ为放热反应、气体分子数减少的反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率减小，故代表温度（若X代表压强，压强增大平衡正向移动，转化率会随X增大而升高，和图像矛盾），L代表压强；该反应正向为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，的平衡转化率增大，相同温度下对应的转化率更大，故压强； ② 当时，投料比等于化学计量数之比，平衡时产物的体积分数最大，对应图中的最高点c。此时混合气体总物质的量为，的体积分数为 ，则生成的 ，列三段式：，内， 的平均生成速率；该温度下反应的平衡常数​，代入平衡浓度数据计算得。 18. 汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：。 （1）将N2、O2的混合气体充入恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是______________(填字母序号)。 A． B． C． （2）NO作为主要空气污染物，其主要来源是汽车尾气，研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附，并发生反应：。在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时，测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如下图所示： ①上图中a、b、c三点中，反应没有达到平衡的点是______________。 ②a点的逆反应速率和c点的正反应速率的大小关系是：______________(填“＞”“=”或“＜”)。 ③温度为1100 K，反应达到平衡状态时N2的体积分数是______________。 （3）现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O，反应原理是。 ①实际生产中的反应温度不宜过高的原因可能是_________________________________________(只写一点)。 ②500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、1molNO2和2mol NH3，8 min时反应达到平衡，此时NH3的转化率为40%，体系压强为，500℃时该反应的平衡常数Kp=______________(用含的代数式表示，Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）AC （2） ①. a ②. < ③. 20% （3） ①. 温度过高会导致催化剂失去活性（或该反应为放热反应，温度过高会导致平衡逆向移动，降低反应物的转化率） ②. 【解析】 【小问1详解】 该反应的正反应为吸热反应（）。 A．升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，图象相符，故A正确； B．加入催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡状态，平衡时的浓度应相同，图象不符，故B错误； C．温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越短，则；升高温度，平衡正向移动，反应物的转化率增大，图象相符，故C正确。 故选AC； 【小问2详解】 ①反应开始时未达到平衡，随着温度升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大；当达到平衡后，由于该反应为放热反应（），继续升高温度，平衡逆向移动，的转化率降低，因此曲线最高点b为恰好达到平衡的点，a点未达到平衡，c点处于平衡状态； ②a点未达到平衡，反应正向进行，此时逆反应速率小于正反应速率，即；c点温度高于a点，反应速率更快，且c点处于平衡状态，有，综合可得，故填“<”； ③1100K时（即c点），的转化率为40%，设初始加入的为mol，，由于该反应前后气体分子数不变，平衡时气体总物质的量仍为mol，故的体积分数为； 【小问3详解】 ①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；此外，催化剂在一定温度范围内活性最高，温度过高可能会导致催化剂失去活性；②设达到平衡时转化的的物质的量为mol，列出三段式：平衡时气体总物质的量为，各气体的分压分别为：，，，该反应的平衡常数。 19. Ⅰ．在汽车排气系统中安装三元催化转化器，可发生下列反应：。某实验小组在恒容2 L的密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，用以研究上述反应。某次在不同温度(T)下发生反应时，随时间(t)的变化曲线如图所示。 （1）由图可知该反应的正反应为______________(填“放热”或“吸热”)反应。 （2）温度为T2时，反应达到平衡时NO的转化率为______________，若在19秒时向反应容器中再加入2 mol NO和1molN2，反应将向______________(填“正”或“逆”)反应方向移动。 Ⅱ．空间站内搭载萨巴蒂尔装置将CO2转化为H2O，再通过电解水装置回收氧元素。其系统原理如图： 萨巴蒂尔装置内发生反应为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （3）①根据以上信息判断反应Ⅰ应为______________(填“任何条件自发”、“高温自发”或“低温自发”)反应。 ②其他条件不变时，压缩平衡体系体积，重新达到平衡后，下列说法正确的是______________。 A．反应Ⅰ的化学平衡常数变小 B．变大 C．CH4物质的量分数增大 D．H2的转化率增大 （4）在“高温反应器”中以为催化剂，一段时间内不同温度CO2转化率如图。已知反应Ⅰ的速率方程：，。 ①250℃前，CO2实际转化率随温度变化不大的主要原因是___________________________。 ②300℃时______________(填“＞”“＜”或“=”)。 【答案】（1） 放热 （2） ①. ②. 正 （3） ①. 低温自发 ②. CD （4） ①. 温度较低，催化剂活性较低，反应速率较慢，反应未达到平衡 ②. > 【解析】 【小问1详解】 由图可知，温度为时反应先达到平衡，说明反应速率快，则温度。升高温度，平衡时增大，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应。 【小问2详解】 温度为时，初始，平衡时，消耗的。由于通入等物质的量的和，初始，根据化学方程式，消耗的，则的转化率为。平衡时各物质的浓度为：，，，。平衡常数。在秒时，再加入和，容器体积为，则增加，增加。此时，。浓度商，故反应将向正反应方向移动。 【小问3详解】 ① 反应Ⅰ的，且正反应是气体分子数减小的反应，即。根据时反应自发，可知该反应在低温下自发。 ② A．化学平衡常数只与温度有关，压缩体积平衡常数不变，A错误； B．反应热只与温度有关，B错误； C．压缩体积即增大压强，平衡向气体分子数减小的方向（即正向）移动，物质的量分数增大，C正确； D．增大压强，平衡正向移动，的转化率增大，D正确； 故选CD。 【小问4详解】 ① 250℃前，温度较低，催化剂活性较低，反应速率较慢，反应未达到平衡，因此时实际转化率随温度变化不大。 ② 300℃时CO2实际转化率低于理论平衡转化率，反应正向进行，故，即，变形可得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $