精品解析:广西南宁市第三十三中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题
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内容正文:
南宁市第三十三中学2026年秋季学期10月月考考试
高二化学试题
考试时间:75分钟;满分100分;
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 Cl- 35.5
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—项是符合题目要求的。
1. 冰融化成水的过程中焓变和熵变均正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】冰融化成水吸热,,液态时的熵大于固态时的熵,冰融化为水的过程是熵增大的,,C项符合题意;
答案选C;
2. 中国古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. 苏轼《石炭并引》“投泥泼水愈光明”,涉及了碳与水蒸气的反应为吸热反应
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,水的能量更低
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳与水蒸气在高温下生成CO和H2的反应是吸热反应,A正确;
B.煅烧石灰石(CaCO3分解为CaO和CO2)是吸热反应,B错误;
C.燃烧伴随着剧烈的发光发热现象,化学能转化为热能和光能,并非只有热能,C错误;
D.冰转化为水吸热,说明等质量的水和冰相比,水的能量更高,D错误;
故选A。
3. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.25mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩至原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为0.60 mol /L。下列有关判断正确的是
A. 平衡向正反应方向移动
B. x+y<z
C. B的转化率升高
D. C的体积分数增大
【答案】B
【解析】
【分析】平衡时测得A的浓度为0.25mol/L,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,C的浓度瞬间变为0.50mol/L,再达到平衡时,测得A的浓度为0.60 mol /L,A的浓度增大,反应逆向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体计量数减小的方向移动,即x+y<z。
【详解】A.由分析可知,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.反应逆向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体计量数减小的方向移动,即x+y<z,B正确;
C.平衡逆向移动,B的转化率降低了,C错误;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小了,D错误;
故答案为:B。
4. 下列措施或现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中需要采用高压的条件
B. 开启啤酒瓶后,瓶中泛起大量泡沫
C. 向氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
D. 使用三元催化剂提高单位时间内汽车尾气中CO、NO转化成CO2和N2的转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应正反应为气体分子数减小的反应,高压使平衡正向移动,可提高氨的产率,能用勒夏特列原理解释,A正确;
B.啤酒中存在溶解平衡,开启啤酒瓶后体系压强减小,平衡逆向移动,大量逸出产生泡沫,能用勒夏特列原理解释,B正确;
C.氯水中存在平衡,加入后与反应使浓度降低,平衡正向移动,浓度升高,溶液漂白性增强,能用勒夏特列原理解释,C正确;
D.三元催化剂仅能同等程度加快正、逆反应速率,不改变平衡状态,不会使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选D。
5. 血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程:
①Hb+O2(g)⇌Hb(O2) K1;
②Hb+CO(g)⇌Hb(CO) K2;
下列说法错误的是
A. 高原地区含氧量低,因此该地区人体内的Hb数量普遍较高
B. 人体吸入CO会造成缺氧,说明K2>K1
C. CO中毒时,需立即切断CO源,使K2变小
D. CO中毒时,可将病人移入高压氧舱,使反应①Q<K1
【答案】C
【解析】
【详解】A.高原地区含氧量低,反应Hb+O2(g)⇌Hb(O2)平衡逆向移动,游离的Hb浓度升高,人体为了满足氧气运输需求,会代偿性生成更多血红蛋白,因此该地区人体内的Hb数量普遍较高,A正确;
B.人体吸入CO会造成缺氧,是因为CO更容易与Hb结合,相同条件下Hb(CO)的生成程度远大于Hb(O2),说明反应②的正向进行程度大于反应①,即平衡常数,B正确;
C.平衡常数只与温度有关,切断CO源不会改变体系温度,因此不会发生变化,C错误;
D.CO中毒时将病人移入高压氧舱,体系中的浓度大幅升高,此时反应①的浓度商会小于该条件下的平衡常数,反应①正向移动,竞争结合游离Hb,逐步释放与Hb结合的CO,缓解中毒症状,D正确;
故选C。
6. 下列有关说法正确的是
A. 同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
B. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1,ΔH2,则ΔH1<ΔH2
C. 表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1
D. HCl和NaOH反应生成1molH2O放出57.3kJ热量,则:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关,因此光照和点燃条件下该反应的ΔH相同,A错误;
B.碳的燃烧为放热反应,ΔH为负值,1mol碳完全燃烧生成放出的热量大于不完全燃烧生成放出的热量,放热越多ΔH越小,因此ΔH1<ΔH2,B正确;
C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,氢元素对应的指定产物为液态,该反应中为气态,不能表示甲烷的燃烧热,C错误;
D.该反应除了生成2mol放热,和结合生成沉淀也会放出热量,因此总放热量大于114.6kJ,,D错误;
故选B。
7. 已知:在标准压强101kPa、25℃,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的标准摩尔生成焓如图所示,下列有关判断正确的是
A. H2O(l)的 B. N2H4(l)的标准燃烧热
C. N2H4比NH3稳定 D. 是放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2O(g)能量高于H2O(l),结合题干图示信息可知,H2O(l)的ΔH<-241.8kJ•mol-1,A正确;
B.N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol,①N2(g)+2H2(g)⇌N2H4(l)ΔH=+50.6kJ/mol,H2O(g)标准摩尔生成焓为-241.8kJ/mol,则②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol,根据盖斯定律:②-①得N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),但标准燃烧热是指生成液态水,无法根据题中数据计算,B错误;
C.N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol,NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol,根据能量越低越稳定,则NH3比N2H4稳定,C错误;
D.NO的标准摩尔生成焓为91.3kJ/mol,则N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH>0,是吸热反应,D错误;
故答案为:A。
8. 根据盖斯定律,下列对图中反应热关系的判断中不正确的是
A. A→F ΔH=-ΔH6 B. A→D ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C. ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 D. ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
【答案】D
【解析】
【详解】A.F→A的反应焓变为,A→F为其逆反应,根据盖斯定律,正逆反应焓变数值相等、符号相反,故A→F的,A正确;
B.根据盖斯定律,总反应焓变等于各分步反应焓变之和,A→D可经A→B→C→D路径实现,故,B正确;
C.从A出发经B、C、D、E、F回到A为闭合循环,始态和终态均为A,总焓变为0,故,C正确;
D.将C选项的等式移项可得,与选项给出的等式不符,D错误;
故选D。
9. 下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是
A.测定生成氢气的反应速率
B.验证Fe3+与I-的反应是可逆反应
C.探究温度对化学平衡的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置使用长颈漏斗,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以计算反应速率,A错误;
B.等浓度等体积的和混合时,过量,反应后仍有剩余,加入溶液变红,无法证明反应是可逆反应,B错误;
C.反应的正反应为放热反应,实验仅温度为变量,为红棕色气体,可通过两烧瓶气体颜色差异判断温度对平衡的影响,C正确;
D.反应反应前后气体分子数相等,压强改变平衡不发生移动,无法探究压强对化学平衡的影响,D错误;
故选C。
10. 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。下列说法正确的有几项
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. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】A
【解析】
【详解】 ①.由图可知的总能量比高,故总反应的,为放热反应,①中焓变符号和数值描述错误。
②.合成氨正反应为气体分子数减小的反应,相同温度下,恒容容器中反应进行时压强逐渐降低,恒压环境压强相对恒容更大,有利于平衡正向移动,故恒压比恒容的平衡转化率大,②正确。
③.合成氨反应中反应物总气体物质的量为,生成物为,气体物质的量减小,混乱度降低,为熵减小的反应,③正确。
④.“脱附”过程为变为,由图可知能量低于,过程需要吸收能量,为吸热过程,④错误。
⑤.反应历程中共有TS1~TS4四个过渡态,每个过渡态对应一个基元反应,故包含4个基元反应,⑤正确。
⑥.平衡常数仅与温度有关,液化分离使平衡正向移动,但温度不变,平衡常数不变,⑥错误。
综上,正确的说法共3个。故选A。
11. 在某一恒容容器中发生反应: 。当反应达到平衡时,、、、改变某一条件,反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法错误的是
A. 时刻,改变的条件可能是适当降低温度
B. 时可能增大了反应物活化分子百分数
C. 时刻,改变的条件一定是催化剂
D. Q(g)的体积分数最高的时间段是
【答案】B
【解析】
【分析】M(g)+2N(g)Q(g)ΔH<0为气体体积减小、放热的反应,由图可知,t1为正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动;t3时刻,逆反应速率大于正反应速率,均大于平衡速率,平衡逆向移动,改变条件为升高温度;t5时刻,正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,改变条件为使用催化剂;t6时刻,正逆反应速率均减小,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,改变条件为减小压强,以此分析解答。
【详解】A.由图可知,t1为正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,采取的措施可能是降低温度或增大压强,A正确;
B.由图可知,t1为正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,采取的措施可能是降低温度或增大压强,活化分子百分数可能减小或不变,B错误;
C.t5时刻,正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,改变条件为使用催化剂,C正确;
D.由题干图示信息可知,t3~t4平衡逆向移动,t5~t6平衡不移动,t6~t7平衡逆向移动,故Q(g)的体积分数最高的时间段是,D正确;
故答案为:B。
12. 钌(Ru)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92 g液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 图示中物质I为该反应的催化剂
B. 图示中参与循环的物质有和
C. 反应的活化能为
D. 该反应的热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质I在反应过程中先参与反应,反应结束后又重新生成,符合催化剂的特征,为该反应的催化剂,A正确;
B.和是该反应的反应物,完全被消耗,不属于参与循环的物质,参与循环的是钌基催化剂和,B错误;
C.是生成液态时的反应放热,为反应物和生成物的能量差值,不是反应的活化能,C错误;
D.题目中明确生成的是液态,选项中为气态,状态不符,正确的热化学方程式为:,D错误。
故答案选A。
13. 已知气相直接水合法可以制取乙醇:。在的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A. ,
B. 在压强下,280℃条件下,C点的
C. 温度越高越有利于该反应自发进行
D. A点对应条件下反应达到平衡时的物质的量分数约为11%
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度乙烯平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应放热,;该反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大乙烯转化率越高,由图可知相同温度下对应转化率更高,故,A正确;
B.C点在对应平衡曲线下方,说明该温度下C点乙烯转化率低于平衡转化率,反应正向进行,故,B正确;
C.该反应,且气体分子数减少,故,根据吉布斯自由能公式,温度越高越可能大于0,反应越难自发进行,C错误;
D.A点乙烯转化率为20%,设初始、均为1mol,反应消耗的为0.2 mol,根据反应式可知,反应消耗的为0.2 mol,平衡时为0.2mol,剩余、均为0.8mol,总物质的量为1.8mol,乙醇物质的量分数为,D正确;
故答案为C。
14. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:2X(g)+Y(g) Z(g) ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是
A. B. 反应速率:
C. a点平衡常数:K=12 D. 气体的总物质的量:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,绝热条件下,甲容器中压强开始增大,说明反应发生后,容器中的反应温度升高,该反应为放热反应。
【详解】A.由分析可知,该反应为放热反应,则反应的焓变ΔH<0,故A正确;
B.由分析可知,该反应为放热反应,由图可知,a点温度高于b点,温度越高,反应速率越快,则a点的正反应速率大于b点正反应速率,b点为低温下的平衡点,正、逆反应速率相等,所以a点的正反应速率大于b点逆反应速率,故B正确;
C.恒温条件下,当压强为初始压强一半时(图中c点),设此时时Z的物质的量为,列三段式,由压强之比等于物质的量之比可得,,,根据,而a点平衡压强和c点一样大,而温度a点比c点高,故a点Z的浓度大于c点,K>12,故C错误;
D.由分析可知,该反应为放热反应,由图可知,a、c两点气体压强相同,a点的反应温度高于c点,由理想气体状态方程可知,a点气体的总物质的量小于c点,故D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.按要求填空。
(1)适量H2(g)在1mol O2(g)中完全燃烧,生成2mol H2O(l),放出571.6kJ的热量,请写出表示H2燃烧热的热化学方程式:______。
(2)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)=CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH
①几种物质的能量如表所示(在25℃、101kPa条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):
物质
CO2(g)
H2(g)
CH2=CH2(g)
H2O(g)
能量/kJ·mol-1
-394
0
52
-242
则该反应的ΔH=______kJ·mol-1.
②几种化学键的键能如表所示:
化学键
C=O
H-H
C=C
C-H
H-O
能量/kJ·mol-1
803
436
615
a
463
则a=______kJ·mol-1.
(3)火箭发射时可以用肼(N2H4,液态)作燃料,NO2作氧化剂,二者反应生成N2和水蒸气。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+66.4kJ/mol;
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ/mol。
请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式:______。
Ⅱ.某反应过程的能量变化如图所示。
(4)反应过程______(填“a”或“b”)有催化剂参与。
(5)反应过程b中决速步是______(填“第一步”或“第二步”)。
(6)该反应的反应热ΔH=______(用图中E1、E2、E3、E4等表示)。
【答案】(1) ΔH=-285.8kJ·mol-1
(2) ①. -128 ②. 409.25
(3)2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1134.4kJ·mol-1
(4)b (5)第一步
(6)E1-E4
【解析】
【小问1详解】
燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,2mol H₂完全燃烧生成2mol H₂O(l)放热571.6kJ,则1mol H₂完全燃烧生成1mol H₂O(l)放热,对应热化学方程式为。
【小问2详解】
①反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,代入数据得。 ②反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,反应物中2mol CO₂含4mol C=O键,6mol H₂含6mol H-H键,总键能为;生成物中1mol CH₂=CH₂含1mol C=C键、4mol C-H键,4mol H₂O(g)含8mol H-O键,总键能为。结合,可得,整理得,解得。
【小问3详解】
将已知反应编号为反应1:,反应2:。根据盖斯定律,将反应2乘2减去反应1,得到目标反应,对应焓变。
【小问4详解】
催化剂可降低反应的活化能,反应过程b的活化能低于反应过程a,因此b有催化剂参与。
【小问5详解】
决速步为反应过程中活化能最高的步骤,反应过程b中第一步的活化能为,第二步的活化能为,第一步活化能更高,因此决速步为第一步。
【小问6详解】
反应热为正反应的活化能减去逆反应的活化能,正反应的活化能为,逆反应的活化能为,因此。
16. CO2的综合利用是实现碳中和的措施之一。
Ⅰ.CO2和CH4在催化剂表面可以合成CH3COOH,该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示(*指微粒吸附在催化剂表面,H*指H吸附在催化剂载体上的氧原子上,TS表示过渡态):
(1)决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为______。
(2)下列说法正确的有______。
a.增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率
b.CH3COOH*比CH3COOH(g)能量高
c.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
d.催化效果更好的是催化剂2
Ⅱ.CO2的资源化利用能有效减少碳排放充分利用碳资源,CO2合成甲醇(CH3OH)的反应包括下列两步:
反应1:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+40.9kJ/mol K1
反应 2:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.3kJ·mol-1 K2
(3)在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入3mol H2和1mol CO2,控制条件仅发生反应2,测得CO2、CH3OH和H2O的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①0~3min内,用H2表示的化学反应速率v(H2)=______。
②该可逆反应的化学平衡常数K2=______。
③下列有关该反应的说法正确的是______。
A.升高温度逆反应速率加快,正反应速率减慢
B.反应体系中CH3OH浓度不再变化,说明反应达到平衡状态
C.恒温恒容下达到平衡后,再通入N2,平衡向正反应方向移动
D.平衡时,若改变体积减小压强,则c(CO2)、c(CH3OH)均变小
(4)保持压强5.0MPa,将n(CO2):n(H2)=5:16的混合气体在催化剂作用下进行反应,体系中气体平衡组成比例(CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。
①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是______(填“a”或“b”)。
②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是______。
【答案】(1)CH3*+CO2*=CH3COO*或CH3*+H*+CO2*=CH3COO*+H*
(2)ad (3) ①. ②. ③. BD
(4) ①. a ②. 温度升高后,反应1为主,反应1是一个吸热反应,升高温度平衡正向移动
【解析】
【小问1详解】
决定总反应速率的基元反应是活化能最大的一步(即过渡态与反应物能量差最大的一步)。由图可知,第二步反应的活化能最大,其基元反应方程式为或。
【小问2详解】
a.增大催化剂表面积可增大接触面积,从而提高在催化剂表面的吸附速率,a正确;
b.由图可知, 的相对能量低于 的相对能量,b错误;
c.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,c错误;
d.催化剂2参与的各步反应活化能均低于催化剂1,因此催化效果更好的是催化剂2,d正确;
故选ad。
【小问3详解】
①内,的物质的量从减小到,变化量为。根据反应方程式,消耗的为,则。
②反应达到平衡时,的物质的量为,则消耗的为 ,消耗的为,生成的和均为。平衡时各物质的浓度分别为:,,。该反应的平衡常数 。
③ A.升高温度,正、逆反应速率均加快,A错误;
B.浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;
C.恒温恒容下达到平衡后,再通入,反应体系中各气体的分压和浓度均不变,平衡不移动,C错误;
D.平衡时,若改变体积减小压强(即增大容器体积),体系中所有气体的浓度均变小,D正确;
故选BD。
【小问4详解】
①反应2为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的物质的量百分数减小;反应1为吸热反应,升高温度平衡正向移动,的物质的量百分数增大。因此曲线a表示在含碳产物中物质的量百分数。
②平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是:温度升高后,以反应1为主,反应1是一个吸热反应,升高温度使平衡正向移动,从而导致 的平衡转化率增大。
17. 化学反应伴随有能量的变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,某学生分别取50mL的0.50mol/L盐酸与0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应,实验记录数据如下:
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.6
20.6
25.6
①已知热量计算Q=cmΔT,盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.180J/(g·℃),依据该学生的实验数据计算,该实验测出的中和热ΔH=______kJ·mol-1(保留1位小数)。
②上述实验得出的ΔH大于-57.3kJ·mol-1,产生偏差的原因不可能是______(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取HCl溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
③若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,若实验操作均正确,则是否影响中和热的计算结果______(填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热ΔH会______(填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
(2)某学习小组进行以下实验探究。
【实验任务】探究常温下饱和NaCl溶液抑制Cl2溶解的原因。
【理论分析】存在反应:Cl2(aq)+H2OH++Cl-+HClO K=4.2×10-4 反应1
【提出猜想】猜想a:H+可抑制Cl2溶解,猜想b:Cl-可抑制Cl2溶解。
【实验验证】实验1 测定Cl2在不同浓度H2SO4、HCl溶液中的溶解度
实验
浓度/mol·L-1
溶解度/mol·L-1
物质
0.1
0.2
0.5
1.0
3.0
5.0
ⅰ
H2SO4
-
-
0.0627
0.0568
0.0435
0.0407
ⅱ
HCl
0.0634
0.0619
0.0630
0.0665
0.0824
0.1004
实验ⅰ的结果符合猜想a,实验ⅱ的结果说明还有其他因素会影响Cl2在水中的溶解度。
【交流讨论】查阅资料: K=0.19 反应2
①饱和氯水中c(Cl-)=0.03mol·L-1,c[Cl2(aq)]=0.062mol·L-1,______。此时Cl2的溶解主要受反应1影响。
②在HCl溶液中,c(HCl)<0.2mol·L-1时,Cl-对Cl2溶解起______(填“促进”或“抑制”)作用;c(HCl)>0.5mol·L-1时,随着Cl-浓度增大,Cl2溶解度增大的原因是______。
【答案】(1) ①. -53.5 ②. b ③. 不影响 ④. 偏大
(2) ①. 3.5×10-4mol·L-1 ②. 抑制 ③. 此条件下Cl2的溶解主要受反应2的影响,c(Cl-)增大该平衡正向移动
【解析】
【小问1详解】
①依据该学生的实验数据分析,三次温度差分别为3.2℃、3.2℃、5.0℃,第三次是错误数据,因此只能求前两次的数据平均值,则该实验测得的ΔT=3.2℃,Q=cmΔT=4.180J/(g·℃)×100mL×1g/mL×3.2℃=1337.6J;该实验数据测出的中和热;
②上述实验得出的ΔH大于-57.3kJ·mol-1,a.实验装置保温、隔热效果差,温度差较低,计算放出的热量减小,焓变变大,故不选a;
b.量取HCl溶液的体积时仰视读数,盐酸体积偏多,放出的热量偏多,焓变减小,故选b;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,温度差减小,计算出的热量减小,焓变变大,故不选c;
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,所得温度差减小,得到焓变变大,故不选d;
选b。
③若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,生成的水的量不相同,所放出的热量不相等,若实验操作均正确,不影响中和热的计算结果,原因是中和热是强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量,与反应物实际用量无关;
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,由于氨水电离会吸收热量,因此温度差减小,测得的中和热ΔH会偏大;
【小问2详解】
①饱和氯水中c(Cl-)=0.03mol·L-1,c[Cl2(aq)]=0.062mol·L-1,K=,3.5×10-4mol·L-1。此时Cl2的溶解主要受反应1影响。
②在HCl溶液中,c(HCl)<0.2mol·L-1时,随着Cl-浓度增大,Cl2溶解度减小,Cl-对Cl2溶解起抑制作用;c(HCl)>0.5mol·L-1时,Cl2的溶解主要受反应2的影响,随着Cl-浓度增大,正向移动,所以Cl2溶解度增大。
18. 苯乙烯是重要的有机化工原料,可用乙苯为原料制备苯乙烯,制备方法有直接脱氢法和氧化脱氢法,在298 K时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接脱氢:,。
(ⅱ)氧化脱氢:,。
(1)①反应的平衡常数 = ______(用、表示)。
②氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢,其原因是______。
③提高氧化脱氢反应平衡转化率的措施有______。(写出其中一种)
(2)已知,忽略、随温度的变化,当时,反应能自发进行,在100 kPa下,直接脱氢反应的和随温度变化的理论计算结果如图所示。
①直接脱氢反应在常温下______(选填“能”或“不能”)自发;
②随温度的变化曲线为______(选填“a”或“b”)。
③在某温度、100 kPa下,向密闭容器中通入1 mol气态乙苯发生直接脱氢反应,达到平衡时,混合气体中乙苯和氢气的分压相等。该反应的平衡常数 = ______ kPa(保留小数点后一位;分压 = 总压×物质的量分数)。
(3)乙苯脱氢制苯乙烯往往伴随副反应,生成苯和甲苯等芳香烃副产物,一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和苯乙烯选择性,应当______。
【答案】(1) ①. ②. 氧化脱氢反应和直接脱氢反应的均大于0,但氧化脱氢反应,反应自发进行,直接脱氢反应,反应高温下才能自发进行 ③. 及时分离出产物或适当降低温度
(2) ①. 不能 ②. b ③. 33.3
(3)选择合适的催化剂
【解析】
【分析】直接脱氢反应中,气态物质的化学计量数之和由1增至2;氧化脱氢反应中,气态物质的化学计量数之和由增至2,两反应均为熵增反应,即。由题给反应焓变可知,直接脱氢为吸热反应,氧化脱氢为放热反应。两反应的熵变符号相同、焓变符号不同,需结合判断其自发性,并依据各反应的吸放热情况判断温度对平衡的影响。
【小问1详解】
①用表示组分X的平衡分压,题给两反应的平衡常数表达式分别为、。将两式相除,乙苯和苯乙烯的分压因子约去,得。该式正是反应的平衡常数表达式,因此。
②两反应均使气态物质的量增加,故。氧化脱氢反应的,由可知,,反应能自发进行;直接脱氢反应的,只有温度足够高、满足时,才有。因此,氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢。
③氧化脱氢反应为放热反应,适当降低温度,平衡向放热的正反应方向移动,乙苯的平衡转化率增大;及时分离出产物,减小产物浓度,也能使平衡正向移动。因此,可采取及时分离出产物或适当降低温度的措施;
【小问2详解】
①直接脱氢反应的,忽略、随温度的变化时,由可知,随温度升高而线性减小,故图中下降的直线a表示随温度的变化。图中900 K时,常温低于900 K,对应的更大,仍大于0,因此直接脱氢反应在常温下不能自发。
②直接脱氢反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大。图中曲线b随温度升高而上升,故表示随温度变化的是曲线b。
③设达到平衡时有乙苯发生反应,各物质的起始量、变化量和平衡量如下,,同一混合气体中,各组分的分压与其物质的量成正比。平衡时乙苯和氢气的分压相等,故,解得。此时乙苯、苯乙烯和氢气的物质的量均为0.5 mol,气体总物质的量为1.5 mol,各组分的平衡分压均为。代入平衡常数表达式,得;
【小问3详解】
在一定温度和压强下,催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率。不同催化剂对不同反应的催化作用不同,选择对乙苯脱氢生成苯乙烯有较高选择性的催化剂,可提高目标反应相对于副反应的速率,从而提高苯乙烯的选择性。因此,应选择合适的催化剂。
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南宁市第三十三中学2026年秋季学期10月月考考试
高二化学试题
考试时间:75分钟;满分100分;
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64 Cl- 35.5
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—项是符合题目要求的。
1. 冰融化成水的过程中焓变和熵变均正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 中国古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. 苏轼《石炭并引》“投泥泼水愈光明”,涉及了碳与水蒸气的反应为吸热反应
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,水的能量更低
3. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.25mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩至原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为0.60 mol /L。下列有关判断正确的是
A. 平衡向正反应方向移动
B. x+y<z
C. B的转化率升高
D. C的体积分数增大
4. 下列措施或现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中需要采用高压的条件
B. 开启啤酒瓶后,瓶中泛起大量泡沫
C. 向氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
D. 使用三元催化剂提高单位时间内汽车尾气中CO、NO转化成CO2和N2的转化率
5. 血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程:
①Hb+O2(g)⇌Hb(O2) K1;
②Hb+CO(g)⇌Hb(CO) K2;
下列说法错误的是
A. 高原地区含氧量低,因此该地区人体内的Hb数量普遍较高
B. 人体吸入CO会造成缺氧,说明K2>K1
C. CO中毒时,需立即切断CO源,使K2变小
D. CO中毒时,可将病人移入高压氧舱,使反应①Q<K1
6. 下列有关说法正确的是
A. 同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
B. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1,ΔH2,则ΔH1<ΔH2
C. 表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1
D. HCl和NaOH反应生成1molH2O放出57.3kJ热量,则:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1
7. 已知:在标准压强101kPa、25℃,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的标准摩尔生成焓如图所示,下列有关判断正确的是
A. H2O(l)的 B. N2H4(l)的标准燃烧热
C. N2H4比NH3稳定 D. 是放热反应
8. 根据盖斯定律,下列对图中反应热关系的判断中不正确的是
A. A→F ΔH=-ΔH6 B. A→D ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C. ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 D. ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
9. 下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是
A.测定生成氢气的反应速率
B.验证Fe3+与I-的反应是可逆反应
C.探究温度对化学平衡的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 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。下列说法正确的有几项
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. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
11. 在某一恒容容器中发生反应: 。当反应达到平衡时,、、、改变某一条件,反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法错误的是
A. 时刻,改变的条件可能是适当降低温度
B. 时可能增大了反应物活化分子百分数
C. 时刻,改变的条件一定是催化剂
D. Q(g)的体积分数最高的时间段是
12. 钌(Ru)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92 g液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 图示中物质I为该反应的催化剂
B. 图示中参与循环的物质有和
C. 反应的活化能为
D. 该反应的热化学方程式为
13. 已知气相直接水合法可以制取乙醇:。在的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A. ,
B. 在压强下,280℃条件下,C点的
C. 温度越高越有利于该反应自发进行
D. A点对应条件下反应达到平衡时的物质的量分数约为11%
14. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:2X(g)+Y(g) Z(g) ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是
A. B. 反应速率:
C. a点平衡常数:K=12 D. 气体的总物质的量:
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.按要求填空。
(1)适量H2(g)在1mol O2(g)中完全燃烧,生成2mol H2O(l),放出571.6kJ的热量,请写出表示H2燃烧热的热化学方程式:______。
(2)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)=CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH
①几种物质的能量如表所示(在25℃、101kPa条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):
物质
CO2(g)
H2(g)
CH2=CH2(g)
H2O(g)
能量/kJ·mol-1
-394
0
52
-242
则该反应的ΔH=______kJ·mol-1.
②几种化学键的键能如表所示:
化学键
C=O
H-H
C=C
C-H
H-O
能量/kJ·mol-1
803
436
615
a
463
则a=______kJ·mol-1.
(3)火箭发射时可以用肼(N2H4,液态)作燃料,NO2作氧化剂,二者反应生成N2和水蒸气。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+66.4kJ/mol;
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ/mol。
请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式:______。
Ⅱ.某反应过程的能量变化如图所示。
(4)反应过程______(填“a”或“b”)有催化剂参与。
(5)反应过程b中决速步是______(填“第一步”或“第二步”)。
(6)该反应的反应热ΔH=______(用图中E1、E2、E3、E4等表示)。
16. CO2的综合利用是实现碳中和的措施之一。
Ⅰ.CO2和CH4在催化剂表面可以合成CH3COOH,该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示(*指微粒吸附在催化剂表面,H*指H吸附在催化剂载体上的氧原子上,TS表示过渡态):
(1)决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为______。
(2)下列说法正确的有______。
a.增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率
b.CH3COOH*比CH3COOH(g)能量高
c.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
d.催化效果更好的是催化剂2
Ⅱ.CO2的资源化利用能有效减少碳排放充分利用碳资源,CO2合成甲醇(CH3OH)的反应包括下列两步:
反应1:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+40.9kJ/mol K1
反应 2:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.3kJ·mol-1 K2
(3)在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入3mol H2和1mol CO2,控制条件仅发生反应2,测得CO2、CH3OH和H2O的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①0~3min内,用H2表示的化学反应速率v(H2)=______。
②该可逆反应的化学平衡常数K2=______。
③下列有关该反应的说法正确的是______。
A.升高温度逆反应速率加快,正反应速率减慢
B.反应体系中CH3OH浓度不再变化,说明反应达到平衡状态
C.恒温恒容下达到平衡后,再通入N2,平衡向正反应方向移动
D.平衡时,若改变体积减小压强,则c(CO2)、c(CH3OH)均变小
(4)保持压强5.0MPa,将n(CO2):n(H2)=5:16的混合气体在催化剂作用下进行反应,体系中气体平衡组成比例(CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。
①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是______(填“a”或“b”)。
②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是______。
17. 化学反应伴随有能量的变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,某学生分别取50mL的0.50mol/L盐酸与0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应,实验记录数据如下:
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.6
20.6
25.6
①已知热量计算Q=cmΔT,盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.180J/(g·℃),依据该学生的实验数据计算,该实验测出的中和热ΔH=______kJ·mol-1(保留1位小数)。
②上述实验得出的ΔH大于-57.3kJ·mol-1,产生偏差的原因不可能是______(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取HCl溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
③若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,若实验操作均正确,则是否影响中和热的计算结果______(填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热ΔH会______(填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
(2)某学习小组进行以下实验探究。
【实验任务】探究常温下饱和NaCl溶液抑制Cl2溶解的原因。
【理论分析】存在反应:Cl2(aq)+H2OH++Cl-+HClO K=4.2×10-4 反应1
【提出猜想】猜想a:H+可抑制Cl2溶解,猜想b:Cl-可抑制Cl2溶解。
【实验验证】实验1 测定Cl2在不同浓度H2SO4、HCl溶液中的溶解度
实验
浓度/mol·L-1
溶解度/mol·L-1
物质
0.1
0.2
0.5
1.0
3.0
5.0
ⅰ
H2SO4
-
-
0.0627
0.0568
0.0435
0.0407
ⅱ
HCl
0.0634
0.0619
0.0630
0.0665
0.0824
0.1004
实验ⅰ的结果符合猜想a,实验ⅱ的结果说明还有其他因素会影响Cl2在水中的溶解度。
【交流讨论】查阅资料: K=0.19 反应2
①饱和氯水中c(Cl-)=0.03mol·L-1,c[Cl2(aq)]=0.062mol·L-1,______。此时Cl2的溶解主要受反应1影响。
②在HCl溶液中,c(HCl)<0.2mol·L-1时,Cl-对Cl2溶解起______(填“促进”或“抑制”)作用;c(HCl)>0.5mol·L-1时,随着Cl-浓度增大,Cl2溶解度增大的原因是______。
18. 苯乙烯是重要的有机化工原料,可用乙苯为原料制备苯乙烯,制备方法有直接脱氢法和氧化脱氢法,在298 K时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接脱氢:,。
(ⅱ)氧化脱氢:,。
(1)①反应的平衡常数 = ______(用、表示)。
②氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢,其原因是______。
③提高氧化脱氢反应平衡转化率的措施有______。(写出其中一种)
(2)已知,忽略、随温度的变化,当时,反应能自发进行,在100 kPa下,直接脱氢反应的和随温度变化的理论计算结果如图所示。
①直接脱氢反应在常温下______(选填“能”或“不能”)自发;
②随温度的变化曲线为______(选填“a”或“b”)。
③在某温度、100 kPa下,向密闭容器中通入1 mol气态乙苯发生直接脱氢反应,达到平衡时,混合气体中乙苯和氢气的分压相等。该反应的平衡常数 = ______ kPa(保留小数点后一位;分压 = 总压×物质的量分数)。
(3)乙苯脱氢制苯乙烯往往伴随副反应,生成苯和甲苯等芳香烃副产物,一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和苯乙烯选择性,应当______。
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