精品解析:广东江门市恩平黄冈实验中学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:
2026-2027学年第一学期高二年级第一次月考化学试卷
一、单选题(共16小题,1-10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分)
1. 下列说法或表示方法中正确的是
A. “问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片,该电池将化学能转化为电能
B. 相同条件下,等质量的两份与足量充分反应,分别生成液态水和水蒸气,两者放出的热量一样多
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
D. 乙炔()的燃烧热为,则乙炔燃烧的热化学方程式为
2. 采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A. 溶液与溶液反应时,增大压强
B. 大理石与盐酸制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
C. Na与水反应时,增加水的用量
D. Al与稀硫酸反应制取时,改用浓硫酸
3. 下列有关化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式: B. 的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙醇的分子式:
4. 氢氧化钾是我国古代纺织业常用于漂洗的洗涤剂。古代制取氢氧化钾的流程如下:
下列说法不正确的是
A. 上述流程中没有涉及氧化还原反应
B. 贝壳煅烧时,还有一种产物是酸性氧化物,是非电解质
C. 草木灰中的K2CO3水溶液呈碱性,所以它是一种碱
D. 最后一步的操作是过滤
5. 劳动创造美好生活,下列物质的应用与所述的化学知识无关联性的是
选项
生活实践或劳动项目
化学知识
A
手工制豆腐时用点卤
利用使豆浆中的蛋白质聚沉
B
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
C
交警用含有酸性重铬酸钾溶液的酒精测试仪查酒驾
乙醇能使酸性重铬酸钾溶液变色
D
兴趣小组用食醋清除水壶中的少量水垢(主要成分是碳酸钙)
酸性:乙酸>碳酸
A. A B. B C. C D. D
6. ,合成氨时既要提高H2的平衡转化率,又要加快反应速率,可采取的办法是
①加压;②升温;③增大氢气和氮气的投料比;④补充N2;⑤使用催化剂。
A. ①④ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ①③⑤
7. CO和在一定条件下可以合成乙醇:下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是
A. 反应体系中CO和的物质的量浓度相同
B. 正反应消耗和逆反应消耗化学反应速率相等
C. 恒容容器中气体的密度不再改变
D. 反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
8. 部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A. a的氧化或还原均可实现氮的固定
B. b是红棕色气体,b常温下可转化为c
C. 常温下d的浓溶液可保存在铝制容器中
D. 一定条件下,存在转化关系:c⇌d⇌e
9. 除去括号内杂质所用试剂和方法,正确的是
选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
乙酸乙酯
乙酸
NaOH溶液
分液
B
甲烷
乙烯
KMnO4溶液
洗气
C
乙烷
乙烯
H2(催化剂)
催化加氢
D
乙醇
水
新制CaO
加热蒸馏
A. A B. B C. C D. D
10. 如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A. 与等质量M单质反应的NaOH与HCl的物质的量之比为
B. 还原性:
C. N的最高价氧化物能溶于强酸和强碱
D. X、Z两种元素形成的二元化合物可能与X的氢化物反应生成X单质
11. 采用Deacon催化氧化法、以CuO为催化剂将工业副产物HCl通过放热反应制成,可实现氯资源的再利用。下图是该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A. 反应的化学方程式:
B. 是中间产物
C. 反应物总能量高于生成物总能量
D. CuO降低反应的,从而加快反应速率
12. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.验证对的分解有催化作用
B.测定中和反应的反应热
C.测定锌与稀硫酸反应的速率
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
13. 下列方程式书写正确的是
A. 氯水中存在反应的离子方程式:
B. 在水溶液中的电离方程式:
C. 甲烷燃烧热的热化学方程式:
D. 碳酸钙与足量稀醋酸反应:
14. 一定条件下,将NO(g)和(g)按物质的量之比充入反应容器,发生反应: 。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.
B.
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
15. 已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8kJ·mol-1
则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H为
A. -247.3kJ·mol-1 B. -375.6kJ·mol-1 C. +247.3kJ·mol-1 D. +375.6kJ·mol-1
16. 物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则下列说法正确的是
A. 时,体系中物质的质量:
B. 图b中数据满足关系:
C. 体系中,反应先达到平衡
D. 体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
二、非选择题(共4题,共56分)
17. 为防止氮的氧化物污染空气,可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。
(1)下图是1 mol 和1 mol CO(g)反应生成和NO(g)过程中的能量变化示意图,已知、。
①若在反应体系中加入催化剂,反应速率________,________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②请写出和CO(g)反应生成和NO(g)的热化学方程式:________。
(2)向2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和1.0 mol NO,发生反应:。实验测得T℃下NO和的物质的量变化如表所示:
温度
T℃
反应时间
0
5 min
9 min
10 min
12 min
物质的量/mol
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40
0
0.21
0.29
0.30
0.30
①为提高此反应的速率,下列措施可行的是________。(填序号)
A.增大压强 B.降低温度 C.移出 D.使用适合的催化剂
②T℃,0~5 min内,以表示该反应速率________mol/(L·min)。
③T℃,10 min时,容器中的物质的量浓度为:________mol/L,NO的转化率为________。
18. 某实验小组为探究和的氧化能力设计如下实验。
.探究和氧化的速率
向体积均为、浓度均为的溶液和溶液中加入表面积相同、质量相等的铜片,反应一段时间后,经检验,已完全消耗,还有剩余。该小组同学猜测和的氧化能力:。
(1)检验溶液中还有剩余的试剂为___________。
(2)相较于溶液,溶液和铜反应速率较快的原因为___________。
.探究反应为可逆反应
将浓度均为的溶液和溶液等体积混合,一段时间后,溶液变为黄色,且有灰黑色沉淀生成。
(3)若要证明该反应为可逆反应,只需检验___________(填离子符号)的存在。
.测定反应的平衡常数
取上层清液,用酸性溶液滴定上层清液中剩余的,并记录滴定终点所消耗的酸性溶液的体积;重复滴定3次,平均消耗酸性溶液的体积为。
(4)完成上述滴定实验,下列仪器不需要用到的是___________(填字母)。
(5)该滴定过程中不需要加入指示剂的原因为___________。
(6)平衡时___________(用含、、的代数式表示,下同),该反应的平衡常数___________。
(7)若设计实验滴定上层清液中剩余的,则最终测得反应的平衡常数会___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
19. 锑(Sb)可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为:,还含有、、MgO、等)为原料提取锑的工艺如下:
该工艺条件下,金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH(c = 0.01 mol/L)
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀时的pH()
3.2
4.7
9.0
11.1
请回答下列问题。
(1)为加快“溶浸”过程浸出速率,可采用的措施有________(任写一种)。
(2)①“溶浸”时加入把氧化,氧化产物是S,还原产物是,该反应的离子方程式为________。
②“浸出渣”的成分除S外,还有________。
(3)“还原”时加入Sb的目的是________,提高产物的纯度。
(4)“水解”时需控制溶液pH = 2.5。发生水解的化学方程式为________。
20. 科研、生产中常涉及碳的化合物。回答下列问题:
(1)700℃时,向容积为3L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和,发生反应:,反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/min
0
1.8
0.9
2
1.2
x
4
y
0.3
①反应前2min内的平均反应速率______;表中y的值为______。
②判定2min时达到平衡状态的理由是______。
(2)工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚: 。一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高的转化率,可以采取的措施是______(填字母)。
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小的浓度 d.增大压强(缩小容器体积)
(3)高炉炼铁中发生的主要反应为。已知该反应平衡常数随温度变化如图所示,该反应平衡常数表达式为______,______0(填“>”“<”或“=”)。
(4)能与反应制得甲醇(): 。一定条件下,将2 mol 和4 mol 充入密闭容器中,发生反应制取甲醇,的平衡转化率与温度、平衡总压强的关系如图所示。
①、、由大到小的顺序为______。
②条件下255℃时,该反应的压强平衡常数______(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数;计算结果保留1位小数)。
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2026-2027学年第一学期高二年级第一次月考化学试卷
一、单选题(共16小题,1-10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分)
1. 下列说法或表示方法中正确的是
A. “问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片,该电池将化学能转化为电能
B. 相同条件下,等质量的两份与足量充分反应,分别生成液态水和水蒸气,两者放出的热量一样多
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
D. 乙炔()的燃烧热为,则乙炔燃烧的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.砷化镓太阳能电池片利用太阳光发电,将太阳能转化为电能,A错误;
B.等质量的两份与足量充分反应,生成水的物质的量相同。水蒸气凝结成液态水时放出热量,因此生成液态水时放出的热量比生成水蒸气时多,B错误;
C.冰熔化成水时,水由固态变为液态,分子的运动自由程度增大,体系的混乱度增大,属于熵增过程,C正确;
D.燃烧热以1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物为依据,乙炔完全燃烧生成和。题给燃烧热为,而所列方程式中乙炔的化学计量数为2,焓变也应相应乘以2,即。正确的热化学方程式为,D错误;
故选C。
2. 采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A. 溶液与溶液反应时,增大压强
B. 大理石与盐酸制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
C. Na与水反应时,增加水的用量
D. Al与稀硫酸反应制取时,改用浓硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液与溶液的反应为溶液中的离子反应,无气体参与,压强对该类反应速率无影响,增大压强不会加快反应速率,A错误;
B.将块状大理石改为粉末状大理石,可增大反应物的接触面积,有效碰撞几率提高,反应速率明显加快,B正确;
C.水为纯液体,浓度为定值,增加水的用量不会改变反应物浓度,对与水的反应速率无影响,C错误;
D.常温下遇浓硫酸会发生钝化,且浓硫酸与反应不生成,改用浓硫酸无法达到加快生成速率的目的,D错误;
故答案选B。
3. 下列有关化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式: B. 的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙醇的分子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳原子最外层有4个电子,氧原子最外层有6个电子,分子中碳原子与每个氧原子之间应形成2对共用电子,每个氧原子上保留2对孤电子对,碳原子上没有孤电子对。原图在每个碳氧之间只画了1对共用电子,并在碳原子上画了2对孤电子对,正确的电子式为,A错误;
B.图中用相互接触的球表示原子,没有表示化学键的短棍,属于空间填充模型。氨分子的球棍模型应由1个氮原子球、3个氢原子球及连接氮原子与各氢原子的3根短棍组成,呈三角锥形,正确的球棍模型为,B错误;
C.氯原子核内有17个质子,核外有17个电子,各电子层上的电子数由内向外依次为2、8、7。原图的核外电子数为18,实际表示,氯原子的结构示意图应为,C错误;
D.乙醇的结构简式为,每个分子含2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子,分子式为,D正确;
故选D。
4. 氢氧化钾是我国古代纺织业常用于漂洗的洗涤剂。古代制取氢氧化钾的流程如下:
下列说法不正确的是
A. 上述流程中没有涉及氧化还原反应
B. 贝壳煅烧时,还有一种产物是酸性氧化物,是非电解质
C. 草木灰中的K2CO3水溶液呈碱性,所以它是一种碱
D. 最后一步的操作是过滤
【答案】C
【解析】
【分析】贝壳(CaCO3)煅烧得到生石灰(CaO),向生石灰(CaO)中加入草木灰(K2CO3)和水得到碳酸钙和氢氧化钾,涉及的反应有CaCO3CaO+CO2,CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3+2KOH,据此分析解答。
【详解】A.由分析,上述流程中的反应各元素化合价都没有变化,不涉及氧化还原反应,A正确;
B.贝壳(CaCO3)煅烧时生成CaO和CO2,其中CO2是酸性氧化物,且是非电解质,B正确;
C.K2CO3是盐,不属于碱,C错误;
D.最后一步反应得到碳酸钙和氢氧化钾,一种为沉淀,一种为可溶性物质,分离的操作为过滤,D正确;
本题选C。
5. 劳动创造美好生活,下列物质的应用与所述的化学知识无关联性的是
选项
生活实践或劳动项目
化学知识
A
手工制豆腐时用点卤
利用使豆浆中的蛋白质聚沉
B
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
C
交警用含有酸性重铬酸钾溶液的酒精测试仪查酒驾
乙醇能使酸性重铬酸钾溶液变色
D
兴趣小组用食醋清除水壶中的少量水垢(主要成分是碳酸钙)
酸性:乙酸>碳酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.豆浆属于胶体,向胶体中加入电解质可使胶体出现聚沉,与所述的化学知识有关联性,故A不符合题意;
B.工业合成氨反应为氮气被还原为氨气,体现氮气氧化性,与所述的化学知识无关联性,故B符合题意;
C.乙醇可被酸性重铬酸钾溶液氧化,酸性重铬酸钾溶液自身被还原,溶液变色,与所述的化学知识有关联性,故C不符合题意;
D.醋酸可与碳酸钙反应,根据强酸制弱酸反应原理,可知酸性:乙酸>碳酸,与所述的化学知识有关联性,故D不符合题意;
故选B。
6. ,合成氨时既要提高H2的平衡转化率,又要加快反应速率,可采取的办法是
①加压;②升温;③增大氢气和氮气的投料比;④补充N2;⑤使用催化剂。
A. ①④ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①加压能提高反应速率并使平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,从而提高H2的平衡转化率,符合题意;
②升温能提高反应速率,但平衡会向吸热的逆反应方向移动,H2的平衡转化率减小,不符合题意;
③增大氢气和氮气的投料比对反应速率的影响与总浓度变化有关,但氢气的比例增大会导致H2的平衡转化率下降,不符合题意;
④补充N2提高了氮气的浓度,能加快反应速率,同时使平衡正向移动,从而提高H2的平衡转化率,符合题意;
⑤使用催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但催化剂不影响化学平衡,不会影响H2的平衡转化率,不符合题意;
因此既提高H2的平衡转化率,又加快反应速率的操作有①④,故答案选A。
7. CO和在一定条件下可以合成乙醇:下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是
A. 反应体系中CO和的物质的量浓度相同
B. 正反应消耗和逆反应消耗化学反应速率相等
C. 恒容容器中气体的密度不再改变
D. 反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应达到平衡的标志是各物质浓度保持不变,而非浓度相等,和浓度相同,不能说明浓度保持不变,无法说明达到平衡,故不选A;
B.根据反应计量数关系,平衡时应满足,二者速率相等时正逆反应速率不相等,未达到平衡,故不选B;
C.反应体系中所有物质均为气体,总质量不变,恒容条件下气体体积不变,故密度始终恒定,密度不变无法说明达到平衡,故不选C;
D.某组分的物质的量浓度不再变化是化学平衡状态的特征之一,反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化,说明反应达到最大限度,故选D;
8. 部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A. a的氧化或还原均可实现氮的固定
B. b是红棕色气体,b常温下可转化为c
C. 常温下d的浓溶液可保存在铝制容器中
D. 一定条件下,存在转化关系:c⇌d⇌e
【答案】B
【解析】
【分析】a是、b是、c是、d是、e是硝酸盐,据此作答。
【详解】A.氮的固定是将游离态的转化为化合态氮的过程,被氧化(如与放电反应生成)或被还原(如与合成)均可实现氮的固定,A正确;
B.b为,是无色气体,并非红棕色,且常温下需要与反应才能转化为c(),B错误;
C.d为,常温下浓硝酸可使铝钝化,因此浓硝酸可保存在铝制容器中,C正确;
D.与水反应可生成,浓硝酸与铜等还原剂反应可生成,二者可相互转化;与碱反应生成硝酸盐e,硝酸盐与浓硫酸等强酸反应可生成,二者可相互转化,该转化关系存在,D正确;
故选B。
9. 除去括号内杂质所用试剂和方法,正确的是
选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
乙酸乙酯
乙酸
NaOH溶液
分液
B
甲烷
乙烯
KMnO4溶液
洗气
C
乙烷
乙烯
H2(催化剂)
催化加氢
D
乙醇
水
新制CaO
加热蒸馏
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯在碱性条件下发生水解反应,乙酸会与氢氧化钠发生中和反应,二者均能与氢氧化钠反应,不符合除杂原则,A错误;
B.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳气体,引入新杂质CO2,不能达到除杂目的,B错误;
C.乙烯与氢气的加成反应在催化剂条件下进行,氢气的物质的量不易控制,反应后乙烷中易引入新杂质氢气,可用溴水洗气,C错误;
D. CaO可与水反应生成Ca(OH)2,乙醇不与CaO反应,再根据乙醇、水的沸点差异,通过加热蒸馏可得到乙醇,能达到除杂目的,D正确;
故选D。
10. 如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A. 与等质量M单质反应的NaOH与HCl的物质的量之比为
B. 还原性:
C. N的最高价氧化物能溶于强酸和强碱
D. X、Z两种元素形成的二元化合物可能与X的氢化物反应生成X单质
【答案】D
【解析】
【分析】根据图中部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图,可以得到:X是O,是F,Z是Na,M是Al,N是Si,是Cl。
【详解】A.根据与,可以得到,与等质量Al单质反应的NaOH与HCl的物质的量之比为,A错误;
B.非金属性:F>Cl,则还原性:HF<HCl,B错误;
C.二氧化硅可以与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水,与强酸不反应,但是可以与氢氟酸反应,C错误;
D.过氧化钠可以与水反应生成氢氧化钠与氧气,D正确;
故选D。
11. 采用Deacon催化氧化法、以CuO为催化剂将工业副产物HCl通过放热反应制成,可实现氯资源的再利用。下图是该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A. 反应的化学方程式:
B. 是中间产物
C. 反应物总能量高于生成物总能量
D. CuO降低反应的,从而加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据催化循环,总反应为与在催化下生成和,配平后化学方程式为,A正确;
B.是反应过程中生成、后续又被消耗的物质,属于反应的中间产物,B正确;
C.题干明确该反应为放热反应,放热反应的反应物总能量高于生成物总能量,C正确;
D.作为催化剂,仅能降低反应的活化能加快反应速率,由反应物和生成物的总能量差决定,催化剂不改变反应的,D错误;
故答案选D。
12. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.验证对的分解有催化作用
B.测定中和反应的反应热
C.测定锌与稀硫酸反应的速率
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.两支试管中均盛有2 mL 5%的溶液,但加入溶液的试管同时放在热水中加热,另一支试管未加入溶液且未加热,实验同时改变了温度和是否加入催化剂两个条件,不能据此确定反应快慢的差异是由催化剂引起的。应保持两份溶液的温度相同,只改变是否加入这一条件,因此图示实验不能达到实验目的,A错误;
B.装置中的隔热层和杯盖可减少热量散失,玻璃搅拌器可使溶液混合均匀、温度均匀,温度计的液泡浸入溶液中,可测量溶液的温度。记录反应前的温度和反应后的最高温度,结合溶液质量、比热容及反应生成水的物质的量等数据,可计算中和反应的反应热,因此能达到实验目的,B正确;
C.锌与稀硫酸反应生成氢气,反应的化学方程式为。用注射器收集生成的氢气并读取其体积,配合秒表记录反应时间,可根据一定时间内生成氢气的体积测定反应速率,因此能达到实验目的,C正确;
D.混合气体中存在平衡,正反应放热,其中呈红棕色,无色。关闭连接管上的活塞,用热水、冷水分别改变两容器中气体的温度:热水中升温,平衡逆向移动,浓度增大,气体颜色加深;冷水中降温,平衡正向移动,浓度减小,气体颜色变浅。通过比较气体颜色的变化,可以探究温度对化学平衡的影响,因此能达到实验目的,D正确;
故选A。
13. 下列方程式书写正确的是
A. 氯水中存在反应的离子方程式:
B. 在水溶液中的电离方程式:
C. 甲烷燃烧热的热化学方程式:
D. 碳酸钙与足量稀醋酸反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气与水的反应是可逆反应,生成盐酸和次氯酸。盐酸是强酸,写成离子形式;次氯酸是弱酸,应保留化学式,不能拆写成离子。正确的离子方程式为,A错误;
B.在水溶液中完全电离,生成、和,电离方程式为,B错误;
C.表示甲烷燃烧热的热化学方程式,应以1 mol甲烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水为准。原式将水写成气态,与燃烧热的定义及所给焓变不符,正确的热化学方程式为,C错误;
D.碳酸钙难溶于水,醋酸是弱酸,书写离子方程式时均应保留化学式;反应生成的醋酸钙可溶于水,应写成离子形式,同时生成二氧化碳和水。离子方程式为,原子和电荷均守恒,D正确;
故选D。
14. 一定条件下,将NO(g)和(g)按物质的量之比充入反应容器,发生反应: 。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.
B.
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大,平衡转化率越高,同温度下对应的转化率更高,故,A错误;
B.压强相同时,温度升高平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,,B错误;
C.初始时与物质的量之比为,反应中二者消耗的物质的量之比也为,故二者平衡转化率相等,、条件下平衡转化率为,故平衡转化率也为,C正确;
D.平衡常数计算需要各物质的平衡浓度,题目未给出容器体积或初始浓度数据,无法计算平衡常数的具体数值,D错误;
故答案选C。
15. 已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8kJ·mol-1
则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H为
A. -247.3kJ·mol-1 B. -375.6kJ·mol-1 C. +247.3kJ·mol-1 D. +375.6kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ·mol-1
(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0kJ·mol-1
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8kJ·mol-1
根据盖斯定律可知:即得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H
=+247.3kJ·mol-1 ;
答案选C。
16. 物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则下列说法正确的是
A. 时,体系中物质的质量:
B. 图b中数据满足关系:
C. 体系中,反应先达到平衡
D. 体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
【答案】B
【解析】
【分析】由题图a可知,生成C的活化能小,则反应速率快;相同质量B具有的能量比C低,B相对稳定,则反应足够时间,生成B的量增多,故在题图b中浓度逐渐减小的为A,开始生成速率快的为C,最终生成较多的为B。
【详解】A.设初始加入A的质量为,浓度为,A、B、C互为同分异构体,则摩尔质量相同,等质量时物质的量相等,由题图b可知,时,B、C的浓度相等,则,恒容容器,则气体体积不变,故可得,时,A的转化率未知,无法确定与的关系,A错误;
B.根据A项分析可知,时,,根据原子守恒有,时,A、B的浓度相等,则,设此时C的浓度为,即,可得,由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度,即,,则,B正确;
C.A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应,应同时达到平衡,C错误;
D.根据题图a可知的反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B的物质的量减小,而总的物质的量不变,故B的体积分数减小,D错误;
故选B。
二、非选择题(共4题,共56分)
17. 为防止氮的氧化物污染空气,可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。
(1)下图是1 mol 和1 mol CO(g)反应生成和NO(g)过程中的能量变化示意图,已知、。
①若在反应体系中加入催化剂,反应速率________,________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②请写出和CO(g)反应生成和NO(g)的热化学方程式:________。
(2)向2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和1.0 mol NO,发生反应:。实验测得T℃下NO和的物质的量变化如表所示:
温度
T℃
反应时间
0
5 min
9 min
10 min
12 min
物质的量/mol
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40
0
0.21
0.29
0.30
0.30
①为提高此反应的速率,下列措施可行的是________。(填序号)
A.增大压强 B.降低温度 C.移出 D.使用适合的催化剂
②T℃,0~5 min内,以表示该反应速率________mol/(L·min)。
③T℃,10 min时,容器中的物质的量浓度为:________mol/L,NO的转化率为________。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 减小 ③.
(2) ①. AD ②. 0.021 ③. 0.15 ④. 60%
【解析】
【小问1详解】
①图中表示反应物到达过渡态所需的能量,即正反应的活化能。加入催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,因此反应速率增大,减小。
②图中为过渡态与反应物的能量差,为过渡态与生成物的能量差。反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差,因此。根据原子守恒,、CO、NO和的化学计量数之比为1∶1∶1∶1,且各物质均为气态,故热化学方程式为;
【小问2详解】
①
A.该反应有气体参与,压缩容器使压强增大,气体的浓度增大,反应速率增大,A正确;
B.降低温度,活化分子百分数减小,有效碰撞次数减少,反应速率减小,B错误;
C.移出使其浓度减小,逆反应速率减小;容器体积不变时,NO的浓度未立即改变,正反应速率不会因此增大,C错误;
D.使用适合的催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,D正确;
故选AD。
②由反应可知,生成的与的物质的量之比为1∶1。0~5 min内,的物质的量由0增加到0.21 mol,故生成的物质的量也为0.21 mol。平均反应速率等于相应物质的浓度变化量与反应时间之比,容器体积为2 L,因此。
③根据反应,生成的和的物质的量相等。10 min时,表中的物质的量为0.30 mol,因此的物质的量也为0.30 mol,其物质的量浓度为。NO的转化率为消耗的NO的物质的量与初始投入的NO的物质的量之比,故。
18. 某实验小组为探究和的氧化能力设计如下实验。
.探究和氧化的速率
向体积均为、浓度均为的溶液和溶液中加入表面积相同、质量相等的铜片,反应一段时间后,经检验,已完全消耗,还有剩余。该小组同学猜测和的氧化能力:。
(1)检验溶液中还有剩余的试剂为___________。
(2)相较于溶液,溶液和铜反应速率较快的原因为___________。
.探究反应为可逆反应
将浓度均为的溶液和溶液等体积混合,一段时间后,溶液变为黄色,且有灰黑色沉淀生成。
(3)若要证明该反应为可逆反应,只需检验___________(填离子符号)的存在。
.测定反应的平衡常数
取上层清液,用酸性溶液滴定上层清液中剩余的,并记录滴定终点所消耗的酸性溶液的体积;重复滴定3次,平均消耗酸性溶液的体积为。
(4)完成上述滴定实验,下列仪器不需要用到的是___________(填字母)。
(5)该滴定过程中不需要加入指示剂的原因为___________。
(6)平衡时___________(用含、、的代数式表示,下同),该反应的平衡常数___________。
(7)若设计实验滴定上层清液中剩余的,则最终测得反应的平衡常数会___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)溶液
(2)铜置换银的过程中会形成原电池,加快反应速率
(3)
(4)BD (5)酸性溶液滴定至终点时有颜色变化
(6) ①. ②.
(7)偏大
【解析】
【分析】实验Ⅰ探究和氧化的速率,从而比较和的氧化能力;
实验Ⅱ要证明为可逆反应只要证明生成物和反应物同时存在;
实验Ⅲ通过测定平衡时Fe2+的浓度、结合转化浓度之比等于化学计量数之比确定平衡时各物质的物质的量浓度,进一步计算化学平衡常数。
【小问1详解】
检验溶液中还有剩余可通过检验铁离子实现,试剂为溶液;
【小问2详解】
铜置换银的过程中会形成原电池,加快反应速率;
【小问3详解】
溶液过量,所以要证明该反应为可逆反应,只需检验溶液中还有剩余;
【小问4详解】
四种仪器分别为酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、坩埚,完成上述滴定实验不需要用到的是碱式滴定管和坩埚;
【小问5详解】
酸性溶液滴定至终点时有颜色变化,所以该滴定过程中不需要加入指示剂;
【小问6详解】
滴定过程中存在:,所以;消耗的c(Fe2+)=(0.005-)mol/L,则平衡时c(Ag+)=0.01mol/L-(0.005-)mol/L=,c(Fe3+)=(0.005-)mol/L,则该反应的平衡常数;
【小问7详解】
若设计实验滴定上层清液中剩余的,滴定过程中消耗的同时,反应平衡会正向移动,最终测得偏大,则最终测得反应的平衡常数会偏大。
19. 锑(Sb)可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为:,还含有、、MgO、等)为原料提取锑的工艺如下:
该工艺条件下,金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH(c = 0.01 mol/L)
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀时的pH()
3.2
4.7
9.0
11.1
请回答下列问题。
(1)为加快“溶浸”过程浸出速率,可采用的措施有________(任写一种)。
(2)①“溶浸”时加入把氧化,氧化产物是S,还原产物是,该反应的离子方程式为________。
②“浸出渣”的成分除S外,还有________。
(3)“还原”时加入Sb的目的是________,提高产物的纯度。
(4)“水解”时需控制溶液pH = 2.5。发生水解的化学方程式为________。
【答案】(1)搅拌、粉碎等
(2) ①. ① ②. ②
(3)将还原为
(4)
【解析】
【分析】辉锑矿在盐酸和作用下溶浸,锑转入浸出液,硫以单质形式留在浸出渣中;、和MgO与盐酸反应,相应的金属离子进入浸出液,不能被盐酸溶解的留在浸出渣中。分离浸出渣后,通过“还原”调整溶液中铁元素的存在形态,再控制溶液的pH,使锑以SbOCl沉淀的形式析出,而其他金属离子留在滤液中,实现锑与杂质的分离。所得SbOCl用盐酸溶解,转化为溶液,随后通过电解得到Sb。
【小问1详解】
粉碎辉锑矿可以增大固体与浸出液的接触面积,搅拌可以使矿石与浸出液充分接触,均有利于加快浸出速率,因此可采用搅拌、粉碎等措施;
【小问2详解】
①中硫元素的化合价由-2价升高到0价,每3个硫原子共失去6个电子;转化为时,每个得到1个电子,而锑元素的化合价仍为+3价。根据电子守恒,与的化学计量数之比为1∶6,再结合原子守恒和电荷守恒,得到离子方程式为。
②、和MgO均能与盐酸反应而溶解,不溶于水,也不与盐酸反应,因此浸出渣中除S外,还有;
【小问3详解】
“水解”时溶液的pH为2.5,已超过开始沉淀的pH(2.2),若溶液中仍有,就会产生沉淀,混入SbOCl中。Sb可失去电子,作为还原剂,使铁元素的化合价由+3价降低到+2价,反应为。开始沉淀的pH为7.5,在pH为2.5时仍留在溶液中。因此,加入Sb的目的是将还原为,防止铁的氢氧化物混入SbOCl沉淀;使用Sb作还原剂也不会引入其他金属元素,有利于提高产物纯度;
【小问4详解】
由流程可知,水解生成SbOCl沉淀,同时生成HCl。根据Sb、Cl、H、O原子守恒,反应物、与生成物SbOCl、HCl的化学计量数依次为1、1、1、2。该过程属于盐的水解平衡,化学方程式为。
20. 科研、生产中常涉及碳的化合物。回答下列问题:
(1)700℃时,向容积为3L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和,发生反应:,反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/min
0
1.8
0.9
2
1.2
x
4
y
0.3
①反应前2min内的平均反应速率______;表中y的值为______。
②判定2min时达到平衡状态的理由是______。
(2)工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚: 。一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高的转化率,可以采取的措施是______(填字母)。
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小的浓度 d.增大压强(缩小容器体积)
(3)高炉炼铁中发生的主要反应为。已知该反应平衡常数随温度变化如图所示,该反应平衡常数表达式为______,______0(填“>”“<”或“=”)。
(4)能与反应制得甲醇(): 。一定条件下,将2 mol 和4 mol 充入密闭容器中,发生反应制取甲醇,的平衡转化率与温度、平衡总压强的关系如图所示。
①、、由大到小的顺序为______。
②条件下255℃时,该反应的压强平衡常数______(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数;计算结果保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 0.1 ②. 1.2 ③. 通过计算可知,2 min时的物质的量为0.3 mol,不再随时间变化而改变,说明反应达到平衡(答案合理即可)
(2)cd (3) ①. ②. <
(4) ①. ②. 22.8
【解析】
【小问1详解】
①反应前2min内CO消耗了1.8-1.2=0.6mol,则氢气生成了0.6mol,=0.1;04min内,水消耗了0.9-0.3=0.6mol,则CO也消耗了0.6mol,4min时,CO剩余1.8-0.6=1.2mol,表中y的值为1.2;
②通过计算可知,2 min时的物质的量为0.9-0.6=0.3 mol,不再随时间变化而改变,说明反应达到平衡(答案合理即可);
【小问2详解】
a.由于,升高温度,平衡逆向移动,的转化率减小,a不符合题意;
b.加入催化剂,平衡不移动,的转化率不变,b不符合题意;
c.减小的浓度,平衡正向移动,的转化率增大,c符合题意;
d.增大压强(缩小容器体积),平衡正向移动,的转化率增大,d符合题意;
故选cd;
【小问3详解】
由该反应平衡常数随温度的变化图知,K随温度升高而减小,故<0;根据方程式,该反应平衡常数表达式;
【小问4详解】
①对于反应,在温度一定时,增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡转化率增大,则图中的;
②由图知,(4MPa)条件下,255℃时平衡转化率为60%,则从反应开始到达到平衡状态,转化了1.2mol,可列出以下三段式:
则平衡时气体总物质的量为0.8+0.4+1.2+1.2=3.6mol,。
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