精品解析:山东临沂市莒南第二中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题
|
2份
|
28页
|
53人阅读
|
0人下载
内容正文:
莒南第二中学2025级高二化学卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分;每小题只有一个选项符合题意。)
1. 全球变暖给我们敲响了警钟,地球正面临巨大的挑战。下列说法不正确的是
A. 推广“低碳经济”,减少温室气体的排放
B. 推进小火力发电站的兴建,缓解地方用电困难,促进地方经济的快速发展
C. 推广“绿色汽油”计划,吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油
D. 利用晶体硅制作的太阳能电池将太阳能直接转化为电能
2. 下列说法中,正确的是
A. △H>0表示放热反应,△H<0表示吸热反应
B. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C. 1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成BaSO4,沉淀时放出的热量为57.3kJ
D. 1molH2与0.5molO2反应放出的热量就是H2的燃烧热
3. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D. 一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
4. 某同学设计如图所示装置,探究化学反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)(b)(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C. 实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D. 若用NaOH固体测定中和热,所测定的∆H偏小
5. 已知A、B、C、D四种物质都是气体,现在5L的密闭容器中进行反应:4A+5B4C+6D,30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是( )
A. 反应开始至30s,v(A)=0.010mol·L-1·s-1
B. 30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol
C. 30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D. 反应开始至30s,容器中A的物质的量增加了0.30mol
6. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是
A. 图Ⅰ:石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 图Ⅱ:白磷比红磷稳定
C. 图Ⅲ: , ,则
D. 图Ⅳ:
7. 我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化,图2表示反应历程,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列说法错误的是
A. S-In/S表面更容易生成H*
B. S2-与K+(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化
C. CO2经两步转化生成HCOO-
D. H*+OH-H2+*+OH-相对能量变化越小,越有利于抑制H*复合成H2
8. 电石主要成分为是重要的基本化工原料。已知时,电石生产原理如下:
平衡常数
平衡常数
以下说法不正确的是( )
A. 反应
B. 反应平衡常数
C. 时增大压强,减小、增大
D. 反应
9. 一定条件下,在体积为10L的密闭容器中充入1mol X和1mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),60s后反应达到平衡,生成Z的物质的量为0.3mol。下列说法正确的是
A. X的平衡转化率为40%
B. 若将容器体积变为20L,则Z的平衡浓度小于原来的
C. 若增大压强,则Y的平衡转化率减小
D. 若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的ΔH>0
10. 下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
11. 下列实验操作不能达到相应实验目的的是
A. 利用甲装置探究浓度对化学反应速率的影响
B. 利用乙装置来测定化学反应速率
C. 利用丙装置来探究温度对化学平衡的影响
D. 利用丁装置来探究催化剂对化学反应速率的影响
12. 一定条件下,利用制备,反应为①,过程中发生②和③两个副反应,反应历程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应③比反应①更快达到平衡
B. 温度越高,M的产率一定越高
C. 一定时间内,使用合适的催化剂可减少体系中P的含量
D. 增大R的浓度,反应①②③的增大、减小
13. 由合成气制备二甲醚的主要原理如下。下列有关说法正确的是
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1
A. 将1mol CO(g)和2 mol H2(g)充分反应,反应会放出90.7 kJ能量
B. 反应①的ΔS>0
C. 反应③使用催化剂,ΔH3减少
D. 反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=-246.1 kJ·mol-1
14. 合成氨工业中,原料气为N2、H2及少量CO、NH3的混合气,在反应前需用铜氨液处理以除去其中的CO,其反应原理为 。下列说法错误的是
A. 铜氨液吸收CO的适宜条件是低温高压
B. 通过减压的方法可实现铜氨液再生
C. 温度升高,平衡逆移,该反应的平衡常数减小
D. 焓减是驱动该反应自发进行的主要因素
15. 尿素是重要的化工原料,也常用作氮肥。以氨为原料合成尿素的相关反应如下:
① ;
② ;
③ ;
④ 。
下列叙述正确的是
A. 反应①在较高温度下易自发进行
B. 反应②的平衡常数
C. 在恒容密闭容器中发生反应②,当气体摩尔质量不变时反应达到平衡
D.
二、不定项选择题(20分,每题有一项或两项正确,每题正确4分,双选只选一个且正确2分。)
16. 下列说法不正确的是
A. 反应在室温下可自发进行,则该反应的
B. 吸热反应在一定条件下可自发进行,则该反应的
C. 通常情况下,一个放热且熵增的反应一定自发进行
D. 需要加热或点燃才能进行的反应不一定是非自发反应
17. 现有下列四个图像:
下列反应中符合上述全部图像的是( )
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)
B. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=+Q2kJ·mol-1(Q2>0)
C. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1(Q3>0)
D. CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g) ΔH=+Q4kJ·mol-1(Q4>0)
18. 下列各组溶液,同时开始反应,出现浑浊最早的是
A. 20 ℃时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
B. 20 ℃时5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
C. 10 ℃时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
D. 10 ℃时5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
19. 在一密闭容器中加入等物质的量的A、B,发生如下反应:2A(g)+2B(g) 3C(s)+4D(g),平衡常数随温度和压强的变化如表所示:
1.0
1.5
2.0
300
a
b
16
516
c
64
e
800
160
f
g
下列判断正确的是
A. g>f
B. ΔH>0
C. 2.0 MPa、800 ℃时,A的转化率最小
D. 1.5 MPa、300 ℃时,B的转化率为50%
20. 向相同容积的甲乙两容器中都分别充入1molSO2和0.5molO2,若甲容器保持温度容积不变,乙容器保持温度压强不变,分别达到平衡,下列说法正确的是
A. 平衡时,容器内的压强:甲>乙 B. 反应达到平衡时所需时间:甲<乙
C. 平衡时,氧气的浓度:甲<乙 D. 平衡时,容器内SO3的体积百分数:甲>乙
三、非选择题(共2小题,50分)
21. 某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:①压强是开始时的_________________倍。
(2)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是_________________(填字母)。
A. 在时增大了压强 B. 在时加入催化剂
C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高
(3)用于制备海绵钛和钛白粉。一定条件下,可利用金红石()、C和反应制得,涉及主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
①______________。
②若在100kPa下,足量的、C和发生上述反应,达到平衡后,气相中、CO和摩尔分数随温度的变化关系如图所示。
1200℃时,反应Ⅰ的平衡常数______________kPa。
(4)一定条件下,若向15L恒容容器中加入5mol 与15mol碳粉,通入10mol 发生上述反应,不同时间测得混合体系内各物理量见下表:
10
20
30
40
6
2.5
1
1
12
10
9
9
2∶1
1∶1
1∶1
1∶1
已知起始总压强为6MPa,10min时,体系的总压强为__________________。
22. 以、为原料合成是研究热点之一,该反应体系涉及的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知25℃和101kPa下,、的燃烧热分别为、, ,则_____________。
(2)在恒压密闭容器中,按照投料进行反应,反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示平衡常数随温度T的变化关系如图1所示(体系总压为100kPa)。
①反应Ⅱ对应图1中____________(填:“m”或“n”);A点对应温度下体系达到平衡时转化率为80%,反应Ⅰ的平衡常数____________(保留两位有效数字)。
②通过调整温度可调控平衡时的值,B点对应温度下,平衡时,__________kPa(写出计算过程)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
莒南第二中学2025级高二化学卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分;每小题只有一个选项符合题意。)
1. 全球变暖给我们敲响了警钟,地球正面临巨大的挑战。下列说法不正确的是
A. 推广“低碳经济”,减少温室气体的排放
B. 推进小火力发电站的兴建,缓解地方用电困难,促进地方经济的快速发展
C. 推广“绿色汽油”计划,吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油
D. 利用晶体硅制作的太阳能电池将太阳能直接转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A. 推广“低碳经济”,减少温室气体的排放可以减缓温室效应,故A正确;
B.推进小火力发电站的兴建,会增加二氧化碳的排放,加重温室效应,故B错误;
C.吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油,可以减少二氧化碳的排放,减缓温室效应,故C正确;
D.利用晶体硅制作的太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,减少化石燃料的使用,可减少二氧化碳的排放,减缓温室效应,故D正确;
答案选B。
2. 下列说法中,正确的是
A. △H>0表示放热反应,△H<0表示吸热反应
B. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C. 1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成BaSO4,沉淀时放出的热量为57.3kJ
D. 1molH2与0.5molO2反应放出的热量就是H2的燃烧热
【答案】B
【解析】
【详解】A.放热反应的焓变小于0,吸热反应的焓变大于0,故ΔH >0表示吸热反应,ΔH <0表示放热反应,选项A错误;
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,所以可用分数或小数表示,选项B正确;
C.中和热是指稀的强酸和强碱反应当生成1mol水时所放出的热量,而1mol硫酸和1mol氢氧化钡反应时生成了2mol水,且生成沉淀有热量变化,放出的热量不是57.3kJ,选项C错误;
D.燃烧热是指在101kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,此时生成的水必须为液态,没有指明生成水的状态,则放出的热量不一定是燃烧热,选项D错误;
答案选B。
3. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D. 一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
【答案】D
【解析】
【详解】A.ΔH<0、ΔS>0的反应,一定存在ΔH-TΔS<0,在温度低时能自发进行,故A错误;
B.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,催化剂不影响平衡的移动,不能改变产生尾气的反应方向,故B错误;
C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,该反应的ΔS>0,则满足ΔH-TΔS>0时,说明该反应的ΔH>0,故C错误;
D.一定温度下,反应的气体体积增大,反应条件是电解,则ΔH>0、ΔS>0,故D正确;
故本题选D。
4. 某同学设计如图所示装置,探究化学反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)(b)(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C. 实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D. 若用NaOH固体测定中和热,所测定的∆H偏小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.与的反应属于吸热反应,故A错误;
B.改为铝粉,没有改变反应的本质,放出的热量不变,故B错误;
C.铁质搅拌棒导热性好,热量损失较大,故C错误;
D.NaOH固体溶于水时放热,放出的热量偏多,测定出来的∆H偏小,故D正确;
答案为D。
5. 已知A、B、C、D四种物质都是气体,现在5L的密闭容器中进行反应:4A+5B4C+6D,30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是( )
A. 反应开始至30s,v(A)=0.010mol·L-1·s-1
B. 30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol
C. 30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D. 反应开始至30s,容器中A的物质的量增加了0.30mol
【答案】B
【解析】
【详解】A. 30s后C的物质的量增加了0.30mol,则A的物质的量减少0.30mol,反应开始至30s,v(A)=mol·L-1·s-1,故A错误;
B. 根据反应方程式,30s后C的物质的量增加了0.30mol ,生成0.45mol D,则容器中D的物质的量至少为0.45mol,故B正确;
C. 起始物质的量不确定,所以30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比不确定,故C错误;
D. 30s后C的物质的量增加了0.30mol,根据方程式,反应开始至30s,容器中A的物质的量减少0.30mol,故D错误。
6. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是
A. 图Ⅰ:石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 图Ⅱ:白磷比红磷稳定
C. 图Ⅲ: , ,则
D. 图Ⅳ:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图Ⅰ可知,金刚石的总能量高于石墨,石墨转变为金刚石时反应物总能量低于生成物总能量,属于吸热反应,A正确;
B.由图Ⅱ可知,白磷的总能量高于红磷,物质能量越低越稳定,因此红磷比白磷稳定,B错误;
C.的能量高于,硫的燃烧为放热反应,为负值,放出的热量越多越小,因此,C错误;
D.由图Ⅳ可知,反应的反应物()总能量高于生成物总能量,属于放热反应,,D错误;
故选A。
7. 我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化,图2表示反应历程,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。下列说法错误的是
A. S-In/S表面更容易生成H*
B. S2-与K+(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化
C. CO2经两步转化生成HCOO-
D. H*+OH-H2+*+OH-相对能量变化越小,越有利于抑制H*复合成H2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.能量越低,反应越易进行,更容易生成H*,由图可知S-In/S催化效果更好,A正确;
B.S2-与K+(H2O)n微粒间的静电作用,可促进了H2O的活化,有利于水的电离,反应容易进行,B正确,
C.由图可知,CO2经三步转化生成HCOO-,C错误;
D.相对能量变化越小,反应的活化能越低,反应较剧烈,反应越易进行,D正确;
故合理选项是C。
8. 电石主要成分为是重要的基本化工原料。已知时,电石生产原理如下:
平衡常数
平衡常数
以下说法不正确的是( )
A. 反应
B. 反应平衡常数
C. 时增大压强,减小、增大
D. 反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知,则反应,故A正确;
B.已知,平衡常数,则反应平衡常数 ,故B正确;
C.平衡常数只随温度改变而改变,则时增大压强,平衡常数不变,故C错误;
D.已知,,根据盖斯定律的热化学方程式,故D正确;
答案选C。
9. 一定条件下,在体积为10L的密闭容器中充入1mol X和1mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),60s后反应达到平衡,生成Z的物质的量为0.3mol。下列说法正确的是
A. X的平衡转化率为40%
B. 若将容器体积变为20L,则Z的平衡浓度小于原来的
C. 若增大压强,则Y的平衡转化率减小
D. 若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的ΔH>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.60s后反应达到平衡,生成Z的物质的量为0.3mol,根据方程式2X(g)+Y(g)Z(g),反应的X为0.6mol,则X的平衡转化率为×100%=60%,故A错误;
B.将容器容积变为20L时,气体的压强减小,平衡向体积增大的方向移动,即平衡逆向移动,Z的物质的量减小,即小于0.3mol,Z的新平衡浓度将小于原平衡浓度的,故B正确;
C.增大压强后,平衡向着正反应方向移动,则Y的转化率增大,故C错误;
D.若升高温度,X的体积分数增大,说明平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的ΔH<0,故D错误;
故选B。
10. 下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据勒夏特列原理,升温平衡向吸热方向移动,合成氨放热反应,所以升高温度不利于合成氨气,错误;
B、根据勒夏特列原理,增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动,加压后平衡向生成N2O4的方向移动,加压后颜色先变深后变浅,正确;
C、使用催化剂平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,错误;
D、H2、I2、HI平衡混合气加压,平衡不移动,后颜色变深不能用勒夏特列原理解释,错误;
答案选B。
11. 下列实验操作不能达到相应实验目的的是
A. 利用甲装置探究浓度对化学反应速率的影响
B. 利用乙装置来测定化学反应速率
C. 利用丙装置来探究温度对化学平衡的影响
D. 利用丁装置来探究催化剂对化学反应速率的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲装置中铁片表面积、盐酸体积等其他条件均相同,仅盐酸浓度不同,可探究浓度对化学反应速率的影响,A不符合题意;
B.乙装置可通过测定单位时间内生成氢气的体积来测定化学反应速率,B不符合题意;
C.丙装置中仅温度不同,体系存在平衡,根据气体颜色变化可判断平衡移动方向,能探究温度对化学平衡的影响,C不符合题意;
D.丁装置中两支试管温度不同,同时是否添加催化剂也不同,存在两个变量,无法探究催化剂对化学反应速率的影响,D符合题意;
故选D。
12. 一定条件下,利用制备,反应为①,过程中发生②和③两个副反应,反应历程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应③比反应①更快达到平衡
B. 温度越高,M的产率一定越高
C. 一定时间内,使用合适的催化剂可减少体系中P的含量
D. 增大R的浓度,反应①②③的增大、减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应的活化能越大,反应速率越慢,由图可知,反应③的活化能比反应①大,则反应③速率比反应①慢,达到平衡的时间更长,故A错误;
B.由图可知,三个反应都是放热反应,升高温度,平衡均向逆反应方向移动,由于反应①的活化能小于副反应,反应速率快于副反应,所以M的产率降低,故B错误;
C.一定时间内,使用合适的催化剂,可提高反应①的选择性,降低副反应②、③的选择性,从而减少体系中P的含量,故C正确;
D.增大R的浓度,可增大单位体积内的活化分子数,有效碰撞的次数增多,反应①②③的正逆反应速率均增大,故D错误;
故选C。
13. 由合成气制备二甲醚的主要原理如下。下列有关说法正确的是
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1
A. 将1mol CO(g)和2 mol H2(g)充分反应,反应会放出90.7 kJ能量
B. 反应①的ΔS>0
C. 反应③使用催化剂,ΔH3减少
D. 反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=-246.1 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A. 将1mol CO(g)和2 mol H2(g)充分反应,由于是可逆反应,放出热量小于90.7 kJ能量,故A错误;
B. 反应①气体的物质的量减小,ΔS<0,故B错误;
C. 加入催化剂,只改变反应速率,物质的种类不变,则不改变反应热,故C错误;
D. 根据盖斯定律,①×2+②+③得,反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=-246.1 kJ·mol-1,故D正确;
故选D。
14. 合成氨工业中,原料气为N2、H2及少量CO、NH3的混合气,在反应前需用铜氨液处理以除去其中的CO,其反应原理为 。下列说法错误的是
A. 铜氨液吸收CO的适宜条件是低温高压
B. 通过减压的方法可实现铜氨液再生
C. 温度升高,平衡逆移,该反应的平衡常数减小
D. 焓减是驱动该反应自发进行的主要因素
【答案】A
【解析】
【详解】A.低温高压有利于平衡正向移动,提高CO吸收率,但低温会降低反应速率,因此不一定是最适宜条件,A错误。
B.铜氨液再生指逆向反应,逆向气体体积增大,减压有利于平衡逆向移动,B正确。
C.该反应放热(ΔH<0),升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,平衡常数K减小,C正确。
D.该反应ΔH<0(焓减),ΔS<0(熵减),在低温下焓减是驱动自发的主要因素,D正确。
故选A。
15. 尿素是重要的化工原料,也常用作氮肥。以氨为原料合成尿素的相关反应如下:
① ;
② ;
③ ;
④ 。
下列叙述正确的是
A. 反应①在较高温度下易自发进行
B. 反应②的平衡常数
C. 在恒容密闭容器中发生反应②,当气体摩尔质量不变时反应达到平衡
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①为放热的熵减反应,根据反应可以自发进行,则在较低温度下易自发进行,A错误;
B.平衡常数等于平衡时生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比,纯固体和纯液体不计入其中;反应②的平衡常数,B错误;
C.在恒容密闭容器中发生反应②,反应中只有水一种气体,其摩尔质量为定值,当气体摩尔质量不变时,不能说明反应达到平衡,C错误;
D.由盖斯定律可知,反应①+②-③得反应④,则,D正确;
故选D。
二、不定项选择题(20分,每题有一项或两项正确,每题正确4分,双选只选一个且正确2分。)
16. 下列说法不正确的是
A. 反应在室温下可自发进行,则该反应的
B. 吸热反应在一定条件下可自发进行,则该反应的
C. 通常情况下,一个放热且熵增的反应一定自发进行
D. 需要加热或点燃才能进行的反应不一定是非自发反应
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.反应在室温下可自发进行,说明,反应的,则该反应的,A项正确;
B.吸热反应在一定条件下可自发进行,说明,反应前后气体体积不变,则该反应的,说明反应的,B项错误;
C.放热反应的,熵增反应的,则,则反应一定能自发进行,C项正确;
D.需要加热或点燃才能进行的反应不一定是非自发反应,D项正确;
答案选B。
17. 现有下列四个图像:
下列反应中符合上述全部图像的是( )
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)
B. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=+Q2kJ·mol-1(Q2>0)
C. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1(Q3>0)
D. CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g) ΔH=+Q4kJ·mol-1(Q4>0)
【答案】BD
【解析】
【分析】由前两个图像可知,温度越高生成物的浓度越高,则正反应为吸热反应,△H>0;由后两个图像可知,压强越大,平均相对分子质量越大,且平衡后,增大压强,逆反应速率大于正反应速率,则增大压强,化学平衡逆向移动,即化学反应方程式中气体的化学计量数:反应物的化学计量数之和<生成物的化学计量数之和,依据此两点分析判断。
【详解】A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的化学计量数1+3>2,△H<0,该反应为放热反应,与图像不符合,故A不选;
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)反应的化学计量数2<2+1,△H>0,该反应为吸热反应,与图像相符,故B选;
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)反应中化学计量数4+5<4+6,但△H<0,该反应为放热反应,与图像不符,故C不选;
D.CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g)反应中化学计量数1<1+1,△H>0,该反应为吸热反应,与图像相符,故D选;
故选BD。
18. 下列各组溶液,同时开始反应,出现浑浊最早的是
A. 20 ℃时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
B. 20 ℃时5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
C. 10 ℃时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
D. 10 ℃时5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
【答案】B
【解析】
【详解】温度越高,反应速率越快;先比较温度,由题中的数据可知,20℃>10℃,则C、D 的反应速率小于相应浓度的A、B中的反应速率;
浓度越大,反应速率越快;又由于B中Na2S2O3的浓度大于A的,则B的反应速率大于A的反应速率;
故选B。
19. 在一密闭容器中加入等物质的量的A、B,发生如下反应:2A(g)+2B(g) 3C(s)+4D(g),平衡常数随温度和压强的变化如表所示:
1.0
1.5
2.0
300
a
b
16
516
c
64
e
800
160
f
g
下列判断正确的是
A. g>f
B. ΔH>0
C. 2.0 MPa、800 ℃时,A的转化率最小
D. 1.5 MPa、300 ℃时,B的转化率为50%
【答案】BD
【解析】
【详解】A.平衡常数只与温度相关,温度不变,K不变,所以g=f,A项错误;
B.由表格中的数据可知,平衡常数随温度升高而增大,故正反应为吸热反应,ΔH>0,B项正确;
C.该反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,A的转化率越大,C项错误;
D.该反应为反应前后气体分子数不变的反应,即压强一定时,气体体积不变。设加入A、B的物质的量为a mol,转化量为x mol,容器体积为V L,则达平衡时,A、B为(a-x)mol,D为2x mol,则有=16,解得,故B的转化率为50%,D项正确;
故选BD。
20. 向相同容积的甲乙两容器中都分别充入1molSO2和0.5molO2,若甲容器保持温度容积不变,乙容器保持温度压强不变,分别达到平衡,下列说法正确的是
A. 平衡时,容器内的压强:甲>乙 B. 反应达到平衡时所需时间:甲<乙
C. 平衡时,氧气的浓度:甲<乙 D. 平衡时,容器内SO3的体积百分数:甲>乙
【答案】C
【解析】
【详解】容器中发生的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。若甲、乙都保持温度和容积不变,则达到平衡时甲、乙为完全等同的平衡状态,甲、乙中各物理量分别对应相等;乙容器保持温度压强不变,随着平衡的建立,气体分子物质的量减少,乙容器的体积减小直至平衡时保持不变;乙容器相当于在甲容器达到平衡后增大压强,平衡向正反应方向移动。A项,平衡时,容器内压强:甲乙,错误;B项,乙容器中压强大于甲容器中压强,反应速率:乙甲,反应达到平衡时所需时间:甲乙,错误;C项,乙容器平衡时体积小于甲容器平衡时体积,平衡时O2的浓度:甲乙,正确;D项,乙容器相当于在甲容器平衡后增大压强,平衡正向移动,平衡后SO3的体积分数:乙甲,错误;答案选C。
三、非选择题(共2小题,50分)
21. 某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:①压强是开始时的_________________倍。
(2)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是_________________(填字母)。
A. 在时增大了压强 B. 在时加入催化剂
C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高
(3)用于制备海绵钛和钛白粉。一定条件下,可利用金红石()、C和反应制得,涉及主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
①______________。
②若在100kPa下,足量的、C和发生上述反应,达到平衡后,气相中、CO和摩尔分数随温度的变化关系如图所示。
1200℃时,反应Ⅰ的平衡常数______________kPa。
(4)一定条件下,若向15L恒容容器中加入5mol 与15mol碳粉,通入10mol 发生上述反应,不同时间测得混合体系内各物理量见下表:
10
20
30
40
6
2.5
1
1
12
10
9
9
2∶1
1∶1
1∶1
1∶1
已知起始总压强为6MPa,10min时,体系的总压强为__________________。
【答案】(1)0.9 (2)B
(3) ①. ②. 3600
(4)6.6
【解析】
【小问1详解】
首先根据物质的量变化确定反应方程式:0~2 min内,,,,三者计量数之比为,反应为。 初始气体总物质的量为,平衡时总物质的量为。恒温恒容下,气体压强之比等于物质的量之比,因此平衡压强是开始时的倍。
【小问2详解】
A.时突增、缓慢增大;增大压强正逆反应速率均突增,且正反应速率增幅更大,不符合增大压强的速率变化,实际是时增大生成物浓度,A错误;
B.时正逆速率同等程度增大,平衡不移动,符合加入催化剂的特征(该反应前后气体分子数不等,不可能是加压导致同等速率增幅),B正确;
C.时、均突降,且,若降低温度平衡向放热的正反应方向移动,应出现,与图像不符,实际是时减小压强,C错误;
D.时平衡逆向移动、时平衡再次逆向移动,均导致X转化率降低,因此阶段X的转化率最高,D错误;
故选B。
【小问3详解】
①根据盖斯定律,反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ,因此。
②反应Ⅰ的平衡常数,1200℃总压为100kPa;结合焓变与图像可知,温度升高,CO的摩尔分数增大,CO2的摩尔分数减小,则:,,。根据Cl元素守恒,气相中含Cl物种仅为和,因此对应分压为总压减去三种产物分压:。代入计算得:。
【小问4详解】
恒温恒容下,体系总压强之比等于气体总物质的量之比。初始气相仅为10 mol,总压强6 MPa。10 min时:剩余为6 mol,反应消耗的为;由C元素变化,消耗C为,结合,得,;根据Cl守恒,生成的。 10 min时气相总物质的量为,因此总压强为。
22. 以、为原料合成是研究热点之一,该反应体系涉及的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知25℃和101kPa下,、的燃烧热分别为、, ,则_____________。
(2)在恒压密闭容器中,按照投料进行反应,反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示平衡常数随温度T的变化关系如图1所示(体系总压为100kPa)。
①反应Ⅱ对应图1中____________(填:“m”或“n”);A点对应温度下体系达到平衡时转化率为80%,反应Ⅰ的平衡常数____________(保留两位有效数字)。
②通过调整温度可调控平衡时的值,B点对应温度下,平衡时,__________kPa(写出计算过程)。
【答案】(1)
(2) ①. n ②. 0.0010 ③. 在 B 点温度下,直线与相交,说明反应I和反应Ⅱ的平衡常数相等,即:,根据两反应的平衡常数表达式:,,两式相比:,整理可得:,已知平衡时,则:,
【解析】
【小问1详解】
根据燃烧热定义写出两个热化学方程式: ①,② ,③ ,根据盖斯定律,将反应①反应②反应③,即可得到反应Ⅱ:;
【小问2详解】
①反应 I:为放热反应,升温平衡逆向移动,减小;温度升高对应减小,即增大时,增大(增大),因此直线斜率为正的 m 对应反应 I。反应 Ⅱ:为吸热反应,增大(降温)时,减小(减小),因此直线斜率为负的 n 对应反应 Ⅱ。从图1中可以看出,过 A 点作垂直于横轴的虚线,恰好与直线相交于横轴(即处)。说明在 A 点对应温度下,反应 Ⅱ 的平衡常数。设起始投料,。达到平衡时 的转化率为 ,即参加反应的总量为。设反应 I 消耗为 ,则反应 Ⅱ 消耗为,根据题意列三段式列出平衡时各组分的物质的量:,,,,,反应 Ⅱ 前后气体分子数不变,其平衡常数可用物质的量代替分压计算: 解得:,代入各组分平衡时的量:,,,,平衡总物质的量 ,已知体系总压,各组分分压为:,,,,代入反应 I 的平衡常数表达式:。② B点处两曲线相交,说明反应Ⅰ和反应Ⅱ的相等,即: 反应Ⅰ:,反应Ⅱ:,两式相除得:,即。 题目已知,因此,解得。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$