文档内容
2025-2026 学年高二年级化学上学期第一次月考卷
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号
填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用 2B 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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第一章~第二章第二节(人教版 2019)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39
Ca-40 Ti-48 Cr-52 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共 45 分)
一、选择题:本题共 15 个小题,每小题 3 分,共 45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的。
1.化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A.新冠病毒可用次氯酸钠溶液或双氧水消毒,其消毒原理不同
B.燃煤中加入生石灰可以减少二氧化硫气体的排放
C.碳酸钠可用于去除餐具的油污,是因为碳酸钠溶液水解显碱性
D.“自嗨锅”加热食物是利用了化学反应的热效应
【答案】A
【详解】A.次氯酸钠溶液或双氧水消毒都是利用物质的强氧化性使蛋白质变性,故 A 错误;
B.加入生石灰后发生反应 ,可以减少二氧化硫的排放,故 B 正确;
C.碳酸钠是弱酸强碱盐,水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下水解达到去油污的效果,故 C 正确;
D.“自嗨锅”其加热原理是利用发热包内的物质与水接触,释放出热量,利用了化学反应的热效应,故 D
正确;
故答案为:A。
2.化学反应速率的调控被广泛应用于生活、生产中。下列操作可减慢化学反应速率的是
A.工业制硫酸时采用 400~500℃高温 B.向炉膛内鼓风可以使炉火更旺
C.用冰箱冷藏保鲜食物 D.工业合成氨使用催化剂
/【答案】C
【详解】A.工业制硫酸时采用 400~500℃高温,使催化剂保持较高的活性,加快反应速率, A 不符
合题意;
B.向炉膛内鼓风,增加氧气的浓度,反应速率加快,炉火更旺,B 不符合题意;
C. 用冰箱冷藏保鲜食物,温度降低,可减缓食物腐败的速率,C 符合题意;
D.工业合成氨使用催化剂可加快反应速率,D 不符合题意;
故选 C。
3.实验是学习化学的重要途径。下列实验操作对应的装置不正确的是
A.配制一定浓度的 溶液 B.准确量取 稀盐酸
C.灼烧海带制海带灰 D.测定中和反应的反应热
【答案】C
【详解】A.配制一定浓度的 溶液,移液时需用到玻璃棒引流,A 正确;
B.量取 稀盐酸,需要用酸式滴定管量取,B 正确;
C.灼烧海带制海带灰,应在坩埚中进行灼烧,而不能用蒸发皿,C 错误;
D.如图装置为简易的量热装置,可以用来测定中和反应的反热,D 正确;
故选 C。
4.对于反应 2SO (g)+O(g) 2SO (g) ΔH<0,下列说法正确的是
2 2 3
A.缩小体积使压强增大,增大了单位体积内活化分子的数目,但活化分子百分数不变
B.增加氧气的浓度,能够增大活化分子百分数
C.只要选择适宜的条件,SO 和 O 就能全部转化为 SO
2 2 3
D.加入催化剂能加快反应速率,提高 SO 的平衡转化率
2
【答案】A
【详解】A.缩小体积使压强增大,相当于增大了浓度,单位体积活化分子数目增大,没有改变活化分
/子百分数,故 A 正确;
B.增加氧气的浓度,增大了单位体积内活化分子数目,活化分子百分数不变,故 B 错误;
C.该反应为可逆反应,具有一定的反应限度,SO 和 O 不能全部转化为 SO ,故 C 错误;
2 2 3
D.加入催化剂能降低活化能,加快反应速率,但不能提高 SO 的平衡转化率,故 D 错误;
2
答案为 A。
5.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.正丁烷 异丁烷 ,则正丁烷比异丁烷稳定
B. ,则 的燃烧热为
C. ,则稀 和稀 完全反应生成
时,放出 热量
D. ; ,则
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,说明正丁烷比异丁烷所具有的能量更高,能量越低越稳定,说明异丁
烷更稳定,A 错误;
B. 的燃烧热是指 1mol 完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时所放出的热量,而热方
程式中生成的是气态水,所以 的燃烧热不是 ,B 错误;
C. 和稀 完全反应生成 的同时,还生成了硫酸钡沉淀,会放出更多
热量,C 错误;
D.等质量时,固态硫的能量小于气态硫,物质的量相等的固态硫完全燃烧放出的热量小于气态硫,所
以 ; ,则 ,D 正确;
答案选 D。
6.下列有关图像说法错误的是
A.图①阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量
B.图②:等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量:石墨<金刚石
C.图③为可逆反应的物质的量—时间图,参与反应的各物质均为气体,化学反应方程式为
/D.图④中装置实现了化学能转变为电能
【答案】D
【详解】A.图中阴影部分面积等于 v t-v ·t=减少反应物的物质的量浓度-增加反应物的物质的量浓度,
正· 逆
所以图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量,故 A 正确;
B.由图可知金刚石的能量大,故等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的热量:金刚石>石墨,故 B
正确;
C.由图可知,物质的量变化之比为 1:1:2,由化学计量数之比等于变化的量之比,故反应的化学方
程式可以表示为 ,故 C 正确;
D.乙醇是非电解质,不能导电,无法构成原电池装置,则不能实现化学能转变为电能,故 D 错误;
故选 D。
7.下列事实中,能用勒夏特列原理解释的个数为
①夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出大量气体
②浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多有刺激性气味的气体
③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
④将盛有 和 混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体的颜色变浅
⑤对于 2HI(g) H(g)+I (g),达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
2 2
A.2 B.5 C.4 D.3
【答案】C
【详解】①啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡,夏天,打开啤酒瓶时,气体压强减小,平衡向释放气体的
方向移动,会从瓶口逸出气体,则打开啤酒瓶时会从瓶口逸出大量气体能用勒夏特列原理解释,故符合
题意;
②浓氨水中存在氨气的溶解平衡和氨水的电离平衡,加入氢氧化钠固体时,溶解放出大量的热,溶液中
氢氧根离子浓度变大,氨水电离平衡和溶解平衡均逆向移动,氨气的溶解度减小,溶解放出的热量有利
于氨气逸出,则产生较多的刺激性气味的气体,能用勒夏特列原理解释,故符合题意;
③氯气与水反应生成 HCl 和次氯酸的反应为可逆反应,饱和实验水中氯离子浓度较大,使平衡向逆反应
方向移动,有利于降低氯气的溶解度,所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理
解释,故符合题意;
④二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应,将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置
于冷水中,温度降低,平衡向生成四氧化氮的方向移动,气体颜色变浅,则混合气体的颜色变浅能用勒
夏特列原理解释,故符合题意;
⑤对于 2HI(g) H(g)+I (g),达到平衡后,缩小容器容积,压强增大,平衡不移动,但碘浓度变大,颜
2 2
色变深,该现象不能用勒夏特列原理解释,故不符合题意;
能用勒夏特列原理解释的有 4 个,故选 C。
/8.科研人员提出 120℃下 CeO 催化合成 DMC(碳酸二甲酯),其总反应为 2CHOH(g)+CO (g) DMC
2 3 2
(g)+HO(g),该反应需经历三步反应,示意图如下。下列说法正确的是
2
注: 表示催化剂
A.DMC 与过量稀 HSO 溶液完全反应生成 CHOCOOH 和甲醇
2 4 3
B.改用更高效的催化剂,可提高 DMC 的平衡产率
C.反应历程①②③中,活化能越高,反应速率越慢
D.向反应体系中加入少量水蒸气,反应物的平衡转化率升高
【答案】C
【详解】A.由结构简式可知,DMC 属于碳酸酯,在过量稀硫酸溶液中发生水解反应生成碳酸和甲醇,
故 A 错误;
B.催化剂能加快反应速率,但不能改变平衡的移动方向,则改用更高效的催化剂,不可能提高 DMC
的平衡产率,故 B 错误;
C.反应历程①②③中,反应的活化能越高,活化分子百分数越少,化学反应速率越慢,故 C 正确;
D.由题给图示可知,合成 DMC 的反应为 2CHOH+CO CHOCOOCH +H O,则向反应体系中加入
3 2 3 3 2
少量生成物水蒸气,反应物的分压强减小,平衡向逆反应方向移动,反应物的平衡转化率减小,故 D 错
误;
答案选 C。
9.在密闭容器中,反应 X(g)+Y(g) 2XY(g)ΔH<0,达到甲平衡状态,在仅改变某一条件后达到乙平衡,
2 2
对改变的条件下列分析正确的是
A.图 I 是增大反应物的浓度 B.图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况
C.图Ⅲ 是增大压强,且乙>甲 D.图Ⅲ 是升高温度
【答案】D
/【详解】A.增大反应物的浓度使得正反应速率突然增大,逆反应速率逐渐变化,与图 I 信息不相符,A
不合题意;
B.已知该反应是一个气体体积不变的反应,压强对该平衡无影响,故图Ⅱ不一定是加入催化剂的变化
情况,也可能是增大压强的变化情况,B 不合题意;
C.已知该反应是一个气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,与图Ⅲ信息不相符,C 不合题意;
D.已知该反应正反应是一个放热反应,则升高温度反应速率增大,达到平衡所需时间较短,即乙对应
温度更高,升温平衡逆向移动,则生成物 XY%的百分含量更小,与图Ⅲ信息一致,D 符合题意;
故答案为:D。
10.下列实验操作、现象、结论均正确的是
选
实验操作 现象 结
项 论
向一密闭容器充入 NO ,保持温度不变, 容器中气体颜色先变浅 平衡 2NO 先正
2 2
A
扩大容器体积 后变深,但比原来的浅 向移动再逆向移动
向 2mL5%H O 溶液中分别滴加 5 滴等浓 加入 KMnO 溶液的反应 KMnO 比 FeCl 催化效果好
2 2 4 4 3
B
度的 FeCl 和 KMnO 溶液 更剧烈
3 4
取 2mL0.5mol/LCuCl 溶液于试管中,加 反应[Cu(H O)]2++4Cl
C 2 加热后溶液变为黄绿色 2
热 [CuCl ]2-+4H O 的△H>0
4 2
减小生成物的浓度,平衡向正反
D KCr O 溶液中滴加 NaOH 溶液 溶液由黄色变为橙色
2 2 7 应方向移动
【答案】C
【详解】A.向一密闭容器充入 NO ,保持温度不变,扩大容器体积,NO 浓度减小,容器中气体颜色
2 2
先变浅,平衡逆向移动,NO 浓度增大,颜色又变深、但比原来浅,A 错误;
2
B.HO 溶液和 KMnO 溶液会发生氧化还原反应生成氧气,KMnO 不是催化剂,B 错误;
2 2 4 4
C.取 2mL 0.5mol/LCuCl 溶液于试管中,加热,溶液变为黄绿色,说明平衡正向移动,正向为吸热反
2
应方向,焓变大于 0,C 正确;
D.K
2
Cr
2
O
7
溶液中存在平衡 ,滴加 NaOH 溶液,H+ 浓度减
小,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,则减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,D 错误;
故选 C。
11.在体积均为 2L 的恒温密闭容器 1、2 中,同时充入 和 ,在起始温度不同的条件
下发生反应: 。下列叙述正确的是
/A.起始反应温度:容器 1<容器 2
B.平衡时压强:容器 1<容器 2
C.容器 2 中达到平衡时 转化率为 20%
D.其它条件不变,3min 后将容器 1 的体积压缩为 1L,达新平衡后 的体积分数减小
【答案】D
【分析】根据图像可知,容器 1 中,3min 和 5min 时 PCl (g)的物质的量相等,说明反应 3min 时已达
5
到平衡状态,同理,容器 2 中,4min 时反应达到平衡状态;容器 1 中 1min 时 PCl 的物质的量大于容
5
器 2 中 2min 时 PCl 的物质的量,说明容器 1 反应速度快。
5
【详解】A.根据分析,容器 1 中反应在 3min 时就达到平衡状态,可知容器 1 中反应速率较快,则温
度:容器 1>容器 2,A 错误;
B.根据图像可知,平衡时容器 1 中生成的 PCl (g)少于容器 2,由于该可逆反应是气体体积减小的反应,
5
因此容器 1 中气体的总量大于容器 2,则压强:容器 1>容器 2,B 错误;
C.达到平衡时容器 2 中生成 0.8mol PCl ,因此 PCl 转化率为 ,C 错误;
5 3
D.其它条件不变,3min 后将容器 1 的体积压缩为 1L,增大压强平衡向体积减小的方向移动,即正向
移动,因此达新平衡后 PCl (g)的体积分数减小,D 正确;
3
答案选 D。
12. 可活化 制得 ,其反应历程如下图所示:下列说法不正确的是
/A.总反应为
B.总反应的速率由“中间体 中间体 3”决定
C.选用高效催化剂、可以降低反应的
D.降低温度可增大乙烷的平衡转化率
【答案】C
【详解】A.根据图像可知,反应物为 ,生成物是 ,即总反应为
,故 A 正确;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应取决于慢反应,中间体 2→中间体 3 的活化能最大,反
应速率最慢,则总反应的速率由中间体 2→中间体 3 的反应速率决定,故 B 正确;
C.催化剂只能降低反应的活化能,不能降低反应的 ,故 C 错误;
D.由图可知,反应物的能量大于生成物的能量是放热反应,ΔH<0,降低温度平衡正向移动,增大乙
烷的平衡转化率;故 D 正确;
答案选 C。
13.乙烯气相直接水合反应制备乙醇: 。乙烯的平衡转化率和温度、压强
的变化关系如下图[起始时, ,平衡时容器体积为 ]。下列说法错误的是
A.乙烯气相直接水合反应的
B.图中 a 点对应的平衡常数
C.图中压强的大小关系为:
D.达到平衡状态 所需要的时间:
/【答案】B
【详解】A.升高温度,乙烯的平衡转化率减小,可知平衡逆向移动,所以乙烯气相直接水合反应的
,故 A 正确;
B.图中 a 点
平衡常数 ,故 B 错误;
C.增大压强,平衡正向移动,乙烯的平衡转化率增大,根据图示: ,故 C 正确;
D.b 点比 a 点的压强大、温度高、反应物浓度大,所以 b 点反应速率大于 a 点,达到平衡状态 所
需要的时间: ,故 D 正确;
选 B。
14.向 10L 刚性密闭容器中加入 5molCO 和 5mol ,发生反应 ,恒温条件
下达到平衡,反应过程中测定的部分数据如下表所示。下列说法正确的是
t/min 0 20 40 60 80
5.0 4.0 3.2 2.8 2.8
A.前 40 分钟平均速率
B.若混合气体的密度不再改变,则表明该反应达到了平衡
C.80min 时,将容器体积压缩到 5L,重新达到平衡时
D.保持其他条件不变,若增大起始时 的投料, 的平衡转化率将增大
【答案】C
【详解】A.根据表格数据可知:在前 40 分钟内 CO 的物质的量减少了 1.8 mol,根据物质反应转化关
系可知会反应消耗 3.6mol H ,则在反应在前 40 分钟的平均速率 v(H )= =0.009 mol·L-1·min-1,
2 2
故 A 错误;
B.反应物和产物都是气体,且为恒容容器,则密度不是变量,故混合气体的密度不再改变,不能表明
该反应达到了平衡,故 B 错误;
C.80min 时,反应达到平衡,将容器体积压缩到 5L,CO 浓度瞬间增大一倍即 0.56mol/L,但该反应
为气体体积减小的反应,压强增大,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,CO 会有减少但始终大于原平
衡时的浓度,即重新达到平衡时 c(CO)>0.28mol/L,故 C 正确;
/D.多种物质参加反应,增大其中一种物质的浓度,可以其他物质的转化率,但是其自身的转化率会减
小,故 D 错误;
故选 C。
15.在 时,在某密闭容器中发生反应: 。投料比:
,按初始比 和 投料,得到不同压强条件下 的平衡转化率,关系如图。下列说
法错误的是
A.x 一定,当混合气体平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态
B.n 点的压强平衡常数为
C.m 点平衡状态下,向容器中按 投入一定量的反应物,再次平衡后 转化率不变
D.w 点平衡状态下,向容器中充入一定量 ,容器中气体压强增大,可逆反应将逆向移动建立新
平衡
【答案】D
【详解】A.x 一定,混合气体的平均摩尔质量为 M= ,气体质量不变,但是气体的总物质的量随
反应进行而改变,所以 M 会发生改变,当 M 不变时,反应达到平衡,故 A 正确;
B.相同压强下,投料比 x 越大,则 的转化率越小,故 x>x,则 x=1。温度不变,m、n、w 三
2 1 2
点平衡常数相等,利用 w 点数据求平衡常数;w 点乙烷的转化率为 40%,根据化学反应方程式,设投
料乙烷、二氧化碳均为 1mol,由三段式计算为:
体系总压强为 1MP,平衡时乙烷、二氧化碳分压均为 ,乙烯、一氧化碳、水蒸气的分压均为
, ,故 B 正确;
/C.m 点平衡状态下,向变容容器中再按 继续投料,再次平衡后 转化率保
持不变,故 C 正确;
D.w 点平衡状态下,向容器中充入一定量 Ar(g),容器中气体压强增大,但反应物和生成物的分压不
变,浓度不变,可逆反应不移动,故 D 错误;
故选 D。
第 II 卷(非选择题 共 55 分)
二、
非选择题:本题共 4 个小题,共 55 分。
16.(15 分)根据所学知识完成下列问题。
(1)46 g C HOH(l)和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成 CO(g)和 HO(l),放出 1300 kJ 的热
2 5 2 2
量,其热化学方程式:___________。
(2)1 mol C(s,石墨)与适量 HO(g)反应生成 CO(g)和 H(g),吸收 131kJ 热量,写出该反应的热化学方程
2 2
式:___________。
(3)在一密闭容器中充入 1 mol H 和 1 mol I ,压强为 p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H(g)+I
2 2 2 2
(g)=2HI(g)。(填“增大”“减小”或“不变”)
①保持容器容积不变,向其中充入 1 mol H ,反应速率___________。
2
②保持温度不变,扩大容器体积,反应速率___________。
③保持容器体积不变,向其中充入 1 mol N ,反应速率___________。
2
(4)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g) 平衡常数 K,该反应
2 2 3 2
一般认为通过如下步骤来实现:
i.CO(g) + H(g) CO(g) +H O(g) ΔH= +41 kJ/mol 平衡常数 K
2 2 2 1
ii.CO(g) + 2H (g) CHOH(g) ΔH =-90 kJ/mol 平衡常数 K
2 3 2
则总反应的ΔH=___________kJ/mol;平衡常数 K=___________(用 K、K 表示)。
1 2
(5)已知 25℃,101kPa 时:CO(g)+ O(g)=CO (g) ΔH=-280kJ·mol-1,气态分子断开 1mol 化学键所需的
2 2
能量称为键能。若 O=O、C≡O 键的键能分别为 480kJ·mol-1、800kJ·mol-1,CO(g)分子中碳氧双键的键
2
能为___________kJ·mol-1。(已知 CO 的结构式为 O=C=O))
2
【答案】除备注外,每空 2 分
(1)C HOH(l)+3O(g)= 2CO (g)+3HO(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1
2 5 2 2 2
(2)C(石墨,s)+HO(g)= CO(g)+H(g) ΔH=+131 kJ·mol-1
2 2
(3) 增大 减小 不变(1 分)
(4) -49 K×K
1 2
(5)660
/【详解】(1) =1molC HOH(l)和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成 CO(g)和 HO
2 5 2 2
(l),放出 1300 kJ 的热量,根据热化学方程式的书写原则可知其热化学方程式为:C HOH(l)+3O(g)=
2 5 2
2CO(g)+3HO(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1,故答案为:C HOH(l)+3O(g)= 2CO (g)+3HO(l) ΔH=-1300
2 2 2 5 2 2 2
kJ·mol-1;
(2)1 mol C(s,石墨)与适量 HO(g)反应生成 CO(g)和 H(g),吸收 131kJ 热量,根据热化学方程式的
2 2
书写原则可知该反应的热化学方程式为:C(石墨,s)+HO(g)= CO(g)+H(g) ΔH=+131 kJ·mol-1,故
2 2
答案为:C(石墨,s)+HO(g)= CO(g)+H(g) ΔH=+131 kJ·mol-1;
2 2
(3)①保持容器容积不变,向其中充入 1 mol H ,则 H 的浓度增大,导致反应速率增大,故答案为:
2 2
增大;
②保持温度不变,扩大容器体积,导致 H、I 和 HI 的浓度均减小,则反应速率减小,故答案为:减小;
2 2
③保持容器体积不变,向其中充入 1 mol N ,H、I 和 HI 的浓度均不变,反应速率不变,故答案为:
2 2 2
不变;
(4)二氧化碳加氢制甲醇的平衡常数 K,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
已知 i.CO(g) + H(g) CO(g) +H O(g) ΔH= +41 kJ/mol 平衡常数 K,ii.CO(g) + 2H (g) CHOH
2 2 2 1 2 3
(g) ΔH =-90 kJ/mol 平衡常数 K,根据盖斯定律可知,反应 i+反应 ii 可得总反应:CO(g)+3H(g)
2 2 2
CHOH(g)+H O(g),则总反应的ΔH=+41kJ/mol+(-90kJ/mol)=-49kJ/mol,根据平衡常数的定义和表达式
3 2
可知,平衡常数 K= K ×K ,故答案为:-49;K×K ;
1 2 1 2
(5)已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,故 CO(g)+ O(g)=CO (g) ΔH=-280kJ·
2 2
mol-1,则ΔH=E(C≡O)+ E(O=O)-2E(C=O)=800kJ/mol+ ×480kJ/mol-2E(C=O)=-280kJ/mol,解得:E
(C=O)=660kJ/mol,即 CO(g)分子中碳氧双键的键能为 660kJ·mol-1,故答案为:660。
2
17.(13 分)含氮化合物在工业生产和生活中有着重要作用。回答下列问题。
Ⅰ.工业合成氨反应过程中的能量变化示意图如图所示。
(1)写出 和 合成 的热化学方程式:___________。
(2)合成氨反应在恒温、恒容体系中进行,一定能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 、 、 的浓度之比为 1∶3∶2
B.单位时间内,消耗 amol 的同时生成 2amol
/C.容器内气体的总压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)合成氨工业中,原料气( 、 及少量 CO、 的混合气)在进入合成塔前需经含 的
溶液处理,其目的是除去其中的 CO、 ,反应的化学方程式为:
,下列说法错误的是___________(填标号)。
A.原料气中 的体积分数越大,平衡混合物中氨的体积分数也越大
B.杂质有可能引发催化剂中毒
C.使用催化剂可降低反应的活化能,大大提高生产效率
D.含 的溶液再生的适宜条件是高温低压
(4)在一容积为 2L 的密闭容器中加入 1mol 和 3mol ,一定条件下进行合成氨的反应。
①反应进行到 10min 时测得体系中 的物质的量为 0.2mol,则 0~10min 内,用 表示的化学反应速
率为___________。
②维持温度为 TK,压强为 4MPa 的条件下达到化学平衡,该体系中氨气的体积分数为 ,则 的平衡
转化率为___________,压强平衡常数 ___________MPa-2(结果用分数表示, 为用分压表示的平
衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.氨的催化氧化过程可发生以下两种反应,该过程易受催化剂选择性的影响。
ⅰ.
ⅱ.
向一定容积的密闭容器中充入一定量 和 ,在催化剂作用下反应一段时间后,生成物 NO 和 的
物质的量随温度的变化曲线如图所示。
(5)当温度处于 440℃~820℃时, 的物质的量减少,NO 的物质的量增加,其原因是___________。
【答案】除备注外,每空 2 分
(1)
(2)C(1 分)
(3)A
/(4) 0.015mol·L-1·min-1 20%
(5)440℃~820℃之间,随温度的升高,催化剂对反应ⅰ的选择性提高
【详解】(1)根据能量变化示意图,反应热 等于正反应活化能减去逆反应活化能。历程 a 中正反应
活化能为 508kJ/mol,逆反应活化能为 600kJ/mol,则 =508-600=-92 ,所以合成 的热化学
方程式为: ;
故答案为: ;
(2)A. 、 、 的浓度之比为 1:3:2,不能说明各物质的浓度不再变化,不一定是平衡状态。
各物质浓度比与起始投料和反应进行程度有关,A 选项错误;
B.单位时间内,消耗 的同时生成 2a ,都表示的是正反应速率,不能体现正逆反应速
率相等,不能说明反应达到平衡,B 选项错误;
C.该反应 是气体分子数减小的反应,在恒温恒容体系中,容器内气体总压
强与气体物质的量成正比。当总压强保持不变时,说明气体的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,
C 选项正确;
D.混合气体的总质量 m 不变(遵循质量守恒定律),容器体积 V 不变,根据 ,混合气体的密度
始终保持不变,不能据此判断反应达到平衡,D 选项错误;
故答案为:C;
(3)A.原料气中 的体积分数越大,相当于其他气体(参与反应生成氨相关物质)的体积分数相对
越小,平衡混合物中氨的体积分数不一定越大,A 选项错误;
B.原料气中的杂质(如 CO 等)有可能与催化剂发生反应,覆盖催化剂活性中心等,引发催化剂中毒,
B 选项正确;
C.使用催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,从而大大提高生产效率,C 选项正确;
D.反应 <0,是放热且气体分子数减小的反应。高温低压
会使平衡逆向移动,有利于 再生,D 选项正确;
故答案为:A;
(4)①根据反应 ,生成 =0.2mol 时,消耗
。容器体积 V=2L,时间 ,根据 ,
;
②设 转化的物质的量为 x ,根据反应 ,列出三段式:
/已知氨气的体积分数为 ,因为在同温同压下,气体体积分数等于物质的量分数,所以
,解得 x=0.2, 的平衡转化率 ×100%= =20%;平衡时
, , ,总物质的量
, 的物质的量分数= , 的物质的量分数 , 的物质的
量分数 ,已知总压强 =4MPa,根据分压=总压×物质的量分数,则 ,
, ,根据压强平衡常数表达式 =
;
故答案为: ;20%; 。
(5)分析图中曲线的走势可知,在 440℃-820℃温度区间,随着温度升高,催化剂对反应ⅰ的选择性
提高,意味着更多的 和 按照反应ⅰ进行反应,从而生成更多的 NO,所以 NO 的物质的量增加,
同时,由于催化剂对反应ⅱ的促进作用相对减弱,按照反应ⅱ进行反应的程度减小,生成 的量就减
少;
故答案为:440℃~820℃之间,随温度的升高,催化剂对反应ⅰ的选择性提高。
18.(13 分)石煤是我国除钒钛磁铁矿外又一种重要钒资源,一种利用石煤制备 的工艺流程如图所示,
石煤的主要成分为 ,流程中的萃取和反萃取可表示为
为有机溶剂 ,请回答下列问题。
已知:①“调 ”后,钒以 形式存在;
② 时, 价 V 在不同 时的存在形式如图所示, 和 不能被 萃取;
/③该流程中 V 的萃取率 。
(1)写出一种提高焙烧效率的措施:____________;“焙烧”时, 转化为易溶于水的 ,该反应
的化学方程式为___________。
(2)“水浸”时,分离滤渣的操作为___________;工业生产中,会洗涤滤渣并将洗涤液合并至滤液中,该
操作的目的是___________。
(3)“还原”时会生成 和 ,该过程反应的离子方程式为___________。
(4)“萃取”时, 的萃取率与 有关; 后, 的萃取率会随 增大而下降,可能原因是
_____________。
(5)“反萃取”时,添加的试剂 X 可选择_________(填字母)。
A.氨水 B. 溶液 C.饱和 溶液 D.稀硫酸溶液
【答案】除备注外,每空 2 分
(1) 将石煤粉碎(或适当升高温度等合理答案)
(2) 过滤(1 分) 回收 V 元素,提高原料利用率和 的产率(合理即可)
(3)
(4) 大于 3, 会转化为不能被 萃取的 和 ,从而导致 V 元素萃取率下
降(合理即可)
(5)D
【分析】向石煤(主要成分为 )中加入纯碱、通入空气焙烧,主要将
转化为易溶于水的 ,再充分“水浸”,过滤得到主要含 的滤液,再向滤液中加入稀硫
酸“调 ”后,钒以 形式存在,再加入 FeSO 溶液将 还原为 ,再加入有机溶剂 P507 进
4
/行萃取,将 萃取至 P507 中,再加入试剂 X 将 V 元素从 P507 中释放得到 VOSO 溶液,最后再经
4
多步操作得到 VO,据此解答。
2 5
【详解】(1)将石煤粉碎增大接触面积或适当升高焙烧温度,均可以加快反应速率,则一种提高焙烧
效率的措施为:将石煤粉碎(或适当升高温度等合理答案);“焙烧”时,向石煤中加入纯碱、通入空气焙
烧, 被氧化为 ,同时生成 CO,该反应的化学方程式为:
2
;
(2)固液分离采用过滤操作,则“水浸”时,分离滤渣的操作为过滤;滤渣表面会残留 V 元素,所以工
业生产中,会洗涤滤渣并将洗涤液合并至滤液中,该操作的目的是:回收 V 元素,提高原料利用率和
的产率(合理即可);
(3)“调 ”后,钒以 形式存在,再加入 FeSO 溶液将 还原为 , 被氧化为 ,根
4
据得失电子守恒及溶液呈酸性可知反应的离子方程式为: ;
(4)根据反应: , 减小对萃取过程有利,且 和
不能被 萃取,则 后, 的萃取率会随 增大而下降,可能原因是: 大于 3, 会
转化为不能被 萃取的 和 ,从而导致 V 元素萃取率下降;
(5)根据反应: , 增大,有利于反萃取的进行,氨水和
溶液会使 减小,A、B 不符合题意;加入饱和 溶液不能增大溶液中 ,C 不符合题意;
加入稀硫酸溶液, 增大,D 符合题意,故选 D。
19.(14 分)Ⅰ.某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如表所示的实验。
【实验原理】2KMnO +5H C O+3H SO =K SO +2MnSO +10CO ↑+8H O
4 2 2 4 2 4 2 4 4 2 2
【实验内容及记录】
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色
实验 褪至无色
时所需
编号
0.6mol•L-1HC O 0.2mol•L-1KMnO 3.0mol•L-1
2 2 4 4
HO
2
时间/min
溶液 稀硫酸
溶液
① 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
② 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4
(1)实验目的是:___________ 。
(2)请解释实验②中加入 4.0mL 蒸馏水的原因是:___________ 。
Ⅱ. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将 50 mL 0.50 mol·L-1 的盐
酸与 50 mL 0.55 mol·L-1 的 NaOH 溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:/(3)从实验装置上看,图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是___________。
(4)实验中改用 60 mL 0.50 mol·L-1 的盐酸与 50 mL 0.55 mol·L-1 的 NaOH 溶液进行反应,与上述实验相
比,所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”);所求中和反应反应热的数值___________(填“相
等”或“不相等”)。
(5)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应的ΔH 偏大,请你分析可能的原因是
___________(填字母)。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测 NaOH 溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将 50 mL 0.55 mol·L-1 氢氧化钠溶液错取成了 50 mL 0.55 mol·L-1 的氨水
(6)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容为:c=4.18 J·g-1·℃
-1。为了计算中和反应反应热,某学生实验记录数据如表:
终止温度 t/
起始温度 t/℃ 2
1 ℃
实验序
号
稀盐 氢氧化钠溶
混合溶液
酸 液
1 20.0 20.2 23.5
2 20.2 20.4 23.7
3 20.3 20.5 25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和反应反应热ΔH=___________(结果保留一位小数)。
(7)将 VmL 1.0 mol·L-1 盐酸和 VmL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录温度,实验结果如
1 2
图乙所示(实验中始终保持V+V=50 mL),通过分析图像可知,做该实验时环境温度___________(填“高
1 2
于”“低于”或“等于”)22℃ ,该 NaOH 溶液的浓度约为___________ mol·L-1。
/【答案】除备注外,每空 2 分
(1)探究浓度对反应速率的影响
(2)确保实验①和②溶液总体积相同
(3)玻璃搅拌器(1 分)
(4) 不相等(1 分) 相等(1 分)
(5)ABD
(6)-56.8 kJ·mol-1
(7) 低于(1 分) 1.5
【详解】(1)对比题干表中实验①②的数据可知,两实验只有 HC O 的浓度不变,其余条件均相同,
2 2 4
故本实验的目的是探究浓度对反应速率的影响,故答案为:探究浓度对反应速率的影响;
(2)对比题干表中实验①②的数据可知,确保实验①和②溶液总体积相同,以保证混合后溶液中只有
HC O 的浓度不同,其余条件均相同,控制变量唯一,故答案为:确保实验①和②溶液总体积相同;
2 2 4
(3)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是玻璃搅拌器,故答案为:玻璃搅拌器;
(4)物质的量与热量成正比,物质的量越大,反应放出的热量越多,但中和热是指强酸与强碱的稀溶
液发生反应生成 1molH O 所放出的热量,则改用 60mL 0.50mol•L-1 的盐酸跟 50mL 0.55mol•L-1 的 NaOH
2
溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等,所求生成 1mol 水时的中和热相等,故答案为:
不相等;相等;
(5)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测 NaOH 溶液的温度,NaOH 溶液的
初始温度偏高,测定反应放热偏小,测得中和热的数值偏低,ΔH 偏大,A 符合题意;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,反应中热量损耗偏大,测定反应放热偏小,ΔH
偏大,B 符合题意;
C.做本实验的当天室温较高,与中和热测定数值无关,C 不合题意;
D.一水合氨是弱电解质,电离吸热,则 50mL0.55mol⋅L-1 氢氧化钠溶液错取成了 50mL0.55mol⋅L-1 的
氨水,反应放热偏小,测得中和热的数值偏低,ΔH 偏大,D 符合题意;
故答案为:ABD;
(6)由表中数据可知,第 1 组实验温差为:23.5℃- =3.4℃,第 2 组实验温差为:23.7℃-
/=3.4℃,第 3 组实验温差为:25.6℃- =5.2℃明显误差舍去,则平均温差为:3.4℃,
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和反应反应热ΔH=
=-56.8kJ/mol,故答案为:-56.8kJ/mol;
(7)加入盐酸 5mL 时温度为 22℃,酸碱中和为放热反应,则该实验时环境温度低于 22℃;由图可知,
当 HCl 的体积为 30mL 时酸碱恰好反应,n(NaOH)=n(HCl),即 c(NaOH)×0.02L=1.0mol/L×0.03L,解得
c(NaOH)=1.5mol/L,故答案为:低于;1.5。
/