高二化学期中考试(原卷版+解析版+细目表)

选择题答题区(题单选1-10*3=30,5*4=20,答对一半得2分,全对4分,共50分)
1 6 11
2 7 12
3 8 13
4 9 14
5 10 15
非选择答题区(50分)
贵阳市观山湖区第一高级中学
高二化学 答题卡
条 形 码 / 考 生 号

注意事项:
选择题作答必须用2B铅笔,修改时用橡皮擦干净。笔答题作答必须用黑色墨迹签字笔或钢笔填写,答题不得超出答题框。
保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破。
在每页考生信息框中填写姓名及考生号。
采用网上阅卷的务必要在右侧填涂考生号,
采用人工阅卷的请不要在右侧填涂考生号,
缺考
标识
我承诺: 诚信考试 依法考试
我承诺:(请誊写在下面方框中)
考号 姓名 班级 考场-座位号


粘贴条形码处
16、(6分)
① (1分) (1分)
② (1分) ③ (1分) ④ (2分)
(5分)
(1) (1分) (2) (1分)
(3) (1分) (4) (1分) (1分)
18、(6分)
(1)① (1分)
② (1分) (1分) (1分)
(2分)



第2页/共2页 高一化学 答题卡
第1页共2页 高二化学 答题卡
19、(6分)
(1) (1分)
(2) (1分) (2) (2分)
(4) (1分) (1分)


20、(7分)
(1分) (1分)
(1分)
(2分)
(2分)
21、(10分)
① (2分) ② (2分)
① (2分) ② (2分) ③ (2分)
(10分)
① (2分) (2分)

(2分)
① (2分)
② (1分)
(3) (1分)贵阳市观山湖区第一高级中学
高二化学 答题卡 19、(6 分)
考号 姓名 班级 考场-座位号 (1) (1 分)
条 形 码 / 考 生 号
(2) (1 分) (2) (2 分)
我承诺: 诚信考试 依法考试 缺考
标识
我承诺:(请誊写在下面方框中) (4) (1 分) (1 分)
粘贴条形码处 20、(7 分)
注意事项:
2B (1) (1 分) (1 分)1. 选择题作答必须用 铅笔,修改时用橡皮擦干净。笔答题作答必须用黑色墨迹
签字笔或钢笔填写,答题不得超出答题框。
2. 保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破。
3. 在每页考生信息框中填写姓名及考生号。 (2) (1 分)
4. 采用网上阅卷的务必要在右侧填涂考生号,
采用人工阅卷的请不要在右侧填涂考生号,
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(3) (2 分)
选择题答题区(题单选 1-10*3=30,5*4=20,答对一半得 2分,全对 4分,共 50 分)
1 6 11 21、(10 分)
2 7 12
3 8 13 (1) ① (2 分) ② (2 分)
4 9 14
(2) ① (2 分) ② (2 分) ③ (2 分)
5 10 15
非选择答题区(50 分)
22、(10 分)
16、(6 分)
(1) ① (2 分) (2 分)
① (1 分) (1 分)

② (1 分) ③ (1 分) ④ (2 分)
( 2
17、(5 分) 分)
(1) (1 分) (2) (1 分)
(2) ① (2 分)
(3) (1 分) (4) (1 分) (1 分)
② (1分)
18、(6 分) (3) (1 分)
(1)① (1 分)
② (1 分) (1 分) (1 分)
(2)
(2 分)
第 1 页共 2 页 高二化学 答题卡 第 2 页/共 2 页 高一化学 答题卡观山湖区第一高级中学2022-2023学年度第一学期期中考试
高二化学试卷
考试时间:75分钟 命题人:刘永红
第I卷 50分(选择题)
单项选择题:(共10小题,每小题3分,共30分 )
1.已知可逆反应: ,在某密闭体系中进行该反应,反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.E1为逆反应的活化能,E2为正反应的活化能
B.曲线Ⅱ使用了催化剂,降低了反应的焓变
C.,该反应为吸热反应
D.活化能越大,反应越容易进行
2.室温时,将的稀溶液与的稀硫酸充分反应。下列关于反应后溶液的判断错误的是( )
A.若,且,则 B.若,且,则
C.若,且,则 D.若,且,则
3.下列叙述与图对应的是( )
A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.由图②可知,P2>P1、T1>T2满足反应:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0
C.图③表示的反应方程式为:2A=B+3C
D.对于反应2X(g)+3Y(g) 3Z(g) ΔH<0,图④y轴可以表示Y的百分含量
4.一定条件下,体积为2 L的密闭容器中,2 mol X和3 mol Y进行反应:X(g)+Y(g) Z(g),经12 s达到平衡,生成0.6 mol Z。下列说法正确的是( )
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.05 mol L-1 s-1
B.其他条件不变,增大X的浓度,平衡右移,X的转化率增大
C.其他条件不变,12 s后将容器体积扩大为10 L,Z的平衡浓度变为0.06 mol L-1
D.12 s达平衡时Y的转化率为20%
5.在实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是( )
A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损失
B.测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
C.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
D.可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
6.工业制硫酸的接触室中发生反应:。该反应在500℃和催化剂存在下进行,下列有关说法正确的是( )
A.如果使氧气过量,并给足够时间让反应充分进行,SO2可以全部转化为SO3
B.该反应的平衡常数(K)随体系压强的增加而增大
C.该反应选择在500℃和催化剂存在下进行,因此该反应是吸热反应
D.反应达到化学平衡后,只改变温度,化学平衡一定会被破坏
7.在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g),图①表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化,图②表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是 (   )
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1
B.由图②知反应xA(g)+yB(g) zC(g)的ΔH>0,且a=2
C.若在图①所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200 ℃,6 min时向容器中充入2 mol A和1 mol B,重新达到平衡时,A的体积分数大于0.5
8.下列说法正确的是( )
A.常温时,某物质的溶液中由水电离出的,若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a
B.某温度时水的离子积常数,若将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合,若所得混合液pH=2,则a:b=9:2
C.常温下,同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系:盐酸=硫酸<醋酸
D.常温下,同pH的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液,消耗酸的体积:硫酸<醋酸
9.我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量
B.过渡态物质的稳定性:过渡态1>过渡态2
C.该反应的焓变:ΔH=—129.6kJ·mol-1
D.相应的活化能:催化剂AuF<催化剂AuPF
10.在恒温恒压下,某一体积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,t1时达到平衡后,在t2时改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.I、II两过程达到平衡时,A的体积分数:I>II
B.t2时改变的条件是向密闭容器中加入物质C
C.0~t2时,v正>v逆
D.I、II两过程达到平衡时,平衡常数:K(I)<K(II)
不定项选择题:(共5小题,每小题4分,共20分,答对一半得2分,答错不得分,全对得4分
11.某硝酸厂处理尾气中的方法是在催化剂存在下,用将还原为,其热化学方程式为,其能量变化过程如下(其中、、、均为正值):
下列说法正确的是( )
A.过程②、④是放热过程 B.
C. D.
12.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)增大
D.将水加热,Kw增大,pH不变
13.丁烯()是制备线性低密度聚乙烯的原料之一,可由丁烷()催化脱氢制备,反应为 该工艺过程中产生的副产物有炭(C)、、、等。和反应温度对丁烯产率的影响如图甲、乙所示。已知原料气中氢气的作用是活化固体催化剂。
下列分析正确的是( )
A.随着温度升高,反应中生成的副产物增多,影响丁烯的产率
B.丁烷的催化脱氢反应是吸热反应,丁烯的产率随温度升高而不断增大
C.原料气中氢气的作用是活化固体催化剂,改变氢气的投入量会影响丁烯的产率
D.一定温度下,越小,越有利于提高丁烯的产率
14.水在25℃、100℃两种温度下的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.图中四点Kw间的关系是a=dB.从a点到c点,可采用升温的方法
C.从a点到d点,可采用温度不变,在水中加入少量NaOH固体的方法
D.若处在b点所在温度,将pH=2的稀H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液呈酸性
15.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
三、非选择题:(共7小题,合计50分)
16(6分)
把7molA气体和5molB气体混合放入2L密闭容器中,在一定条件下发生反应:,经5min达到平衡,此时生成2molC,测得D的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1,求:
①x的值_______,B的转化率_______。
②平衡时压强与初始时压强之比_______。
③该温度下此反应的平衡常数_______。
④下列叙述中不能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A.反应中A与B的物质的量之比为3∶1 B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D.v (A)= 3v (B)
E. 混合气体的压强不随时间的变化而变化 F. A的转化率达到最大,且保持不变
17(5分)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响,得到如图所示图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):
分析图像,回答下列问题:
(1)在反应I中,若p1>p2,则此正反应为一个气体分子数___________(填“减少”或“增大”)的反应。
(2)在反应II中,该正反应为___________(填“吸热”或“放热")反应。
(3)在反应III中,若T2>T1,则此正反应为___________(填“吸热”或“放热")反应。
(4)在反应IV中,a+b___________(填“>”“<”或“=”)c,若T1>T2,则该反应___________(填“能"或“不能")自发进行。
18(6分)回答下列问题:
(1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应,探究浓度和温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验序号 反应温度/K 稀H2SO4 Na2S2O3溶液 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
A 298 5 0.10 10 0.10 0
B T1 5 0.10 4 0.10 V1
C 313 5 0.10 V2 0.10 6
①写出该反应的离子方程式: 。
②实验A、B可探究 对反应速率的影响,因此V1=_____ ,T1=_____ 。
(2)取等量的氯酸钾分别加入A、B两试管中,直接加热A试管中的氯酸钾,基本无气体产生;向B试管中再加入少量高锰酸钾,生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响,分析:图中前,B试管中产生气体的速率较慢且量少,后,B试管中产生气体的速率较快且量多,则产生此现象的原因可能为 。
19(6分)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
Ⅰ.25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
电离平衡常数 (25℃) Ka=1.77×10-4 Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=3.0×10-8
(1)H2S的二级电离平衡常数的表达式为___________。
(2)相同c(H+)浓度的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOO-)________c(ClO-)。(填“>”、“<”或“=”)
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是___________(填序号)。
①次氯酸与碳酸钠溶液的反应:HClO+=ClO-+
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-=HClO+
③硫化氢气体通入NaClO溶液中:H2S+ClO-=HS-+HClO
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+=2HCOO-+H2O+CO2↑
⑤Na2CO3溶液通入少量H2S:2+H2S=S2-+2
已知:电离度d=×100%
常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸的电离度___________(填“增大”“减小”或“不变”下同);在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体,醋酸的电离度___________。
20(7分)为了探究反应条件对反应的影响,某活动小组设计了三个实验,实验曲线如图所示。
编号 温度 压强
Ⅰ 530℃ 3MPa
Ⅱ X 5MPa Y
Ⅲ 630℃ 5MPa
(1)请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件:X=_______,Y=_______。
(2)由实验可知,_______(填“>”或“<”)0,理由是 。
(3)编号Ⅰ实验中,反应达到平衡时,的转化率为50%,则530℃时该反应的平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
21(10分)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:
(1)在C和O2的反应体系中:
反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1= -394kJ·mol-1
反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2= -566kJ·mol-1
反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
① 设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是______。
②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比______。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO) = 0.25MPa、
p(H2O) = 0.25MPa、p(CO2) = 0.75MPa和p(H2) = 0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是________。
A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
22(10分).金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石转化为,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
(1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接氯化:
(ⅱ)碳氯化:
①反应的为 , Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是 。
(2)在,将、C、以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应的平衡常数_______。
②图中显示,在平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是 。
(3)碳氯化是一个“气—固—固”反应,有利于“固—固”接触的措施是 。
试卷第1页,共3页
高二化学试卷第1页,共3页观山湖区第一高级中学2022-2023学年度第一学期期中考试
高二化学试卷
考试时间:75分钟 命题人:刘永红
第I卷 50分(选择题)
单项选择题:(共10小题,每小题3分,共30分 )
1.已知可逆反应: ,在某密闭体系中进行该反应,反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.E1为逆反应的活化能,E2为正反应的活化能
B.曲线Ⅱ使用了催化剂,降低了反应的焓变
C.,该反应为吸热反应
D.活化能越大,反应越容易进行
【答案】C
【详解】A.由图象可知,为正反应的活化能,为逆反应的活化能,A项错误;
B.催化剂能降低反应的活化能、不能改变反应的焓变,B项错误;
C.与的差值是该反应的焓变,该差值为正值,故该反应为吸热反应,C项正确;
D.活化能越大,反应越难进行,D项错误;
答案选C。
2.室温时,将的稀溶液与的稀硫酸充分反应。下列关于反应后溶液的判断错误的是( )
A.若,且,则 B.若,且,则
C.若,且,则 D.若,且,则
【答案】C
【详解】室温时,pH=a的稀NaOH溶液中c(OH-)=10a-14mol/L,pH=b的稀硫酸中c(H+)=10-bmol/L,则
A.若x=y,且a+b=14,则有==10a+b-14=1,即n(H+)=n(OH-),酸碱恰好中和,溶液呈中性,pH=7,A正确;
B.若10x=y,且a+b=13,则有==10a+b-15=0.01,即n(H+)>n(OH-),酸过量,pH<7,B正确;
C.若ax=by,且a+b=13,则有==,因a>b,则酸过量,pH<7,C错误;
D.若x=10y,且a+b=14,则有==10a+b-13=10,则碱过量,pH>7,D正确;
故答案选C。
3.下列叙述与图对应的是( )
A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.由图②可知,P2>P1、T1>T2满足反应:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0
C.图③表示的反应方程式为:2A=B+3C
D.对于反应2X(g)+3Y(g) 3Z(g) ΔH<0,图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【详解】A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),图①表示在t0时刻v正、v逆都增大,v逆增大的多,化学平衡逆向移动,应该是升高温度使平衡逆向移动导致。若是充入了一定量的NH3,则v逆增大,v正瞬间不变,这与图像不吻合,A不符合题意;
B.增大压强反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;升高温度反应速率加快,达到平衡所需时间缩短。则根据图像可知:压强:P2>P1;温度:T1>T2。增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,C含量增大,说明正反应是气体体积减小的反应;升高温度,C含量减小,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,故满足反应:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,B正确;
C.该反应是可逆反应,应该用可逆号“ ”,不能用等号“=”表示,C错误;
D.在压强不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,表示Y的含量应该增大,但图象显示y轴数值减小,因此图④y轴不可以表示Y的百分含量,D错误;
故合理选项是B。
4.一定条件下,体积为2 L的密闭容器中,2 mol X和3 mol Y进行反应:X(g)+Y(g) Z(g),经12 s达到平衡,生成0.6 mol Z。下列说法正确的是( )
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.05 mol/(L s)
B.其他条件不变,增大X的浓度,平衡右移,X的转化率增大
C.其他条件不变,12 s后将容器体积扩大为10 L,Z的平衡浓度变为0.06 mol/L
D.12 s达平衡时Y的转化率为20%
【答案】D
【详解】A.反应进行到12 s时产生0.6 mol Z,根据物质反应转化关系可知会同时消耗0.6 mol的X,则以X浓度变化表示的反应速率v(X)==0.025 mol/(L s),A错误;
B.其他条件不变,增大X的浓度,平衡右移,但平衡移动的趋势是微弱的,最终达到平衡水X的转化率减小,B错误;
C.其他条件不变,12 s后将容器体积扩大为10 L,若平衡不移动,Z的浓度应为0.06 mol/L。但该反应的正反应是气体体积减小的反应,将容器的容积扩大,容器内气体的压强减小,化学平衡逆向移动,导致Z的平衡浓度小于0.06 mol/L,C错误;
D.反应开始时n(Y)=3 mol,反应到12 s时产生Z的物质的量是0.6 mol,同时会消耗0.6 mol Y,则12 s反应达平衡时Y的转化率为,D正确;
故合理选项是D。
5.在实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是( )
A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损失
B.测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
C.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
D.可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
【答案】C
【详解】A. 大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损失,减小测量误差,故A正确;
B. 充分反应,放出热量最多时,温度最高,测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度,故B正确;
C. 为了使酸碱充分反应,应当快速一次倒入溶液并搅拌,防止热量散失,故C错误;
D. 塑料材质的环形搅拌棒导热能力差,可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D正确;
故选C。
6.工业制硫酸的接触室中发生反应:。该反应在500℃和催化剂存在下进行,下列有关说法正确的是( )
A.如果使氧气过量,并给足够时间让反应充分进行,SO2可以全部转化为SO3
B.该反应的平衡常数(K)随体系压强的增加而增大
C.该反应选择在500℃和催化剂存在下进行,因此该反应是吸热反应
D.反应达到化学平衡后,只改变温度,化学平衡一定会被破坏
【答案】D
【详解】A.该反应为可逆反应,无论延长反应物在接触室内的时间,还是使氧气过量,都无法使SO2全部转化为SO3,A错误;
B.平衡常数只有温度有关,温度不变,平衡常数不会发生变化,B错误;
C.该反应为放热反应,反应需要在500°C和催化剂存在下进行,是因为500°C反应速率快,催化剂活性高,C错误;
D.反应达到化学平衡后,改变温度,化学平衡常数改变,因为Q≠K,所以化学平衡会被破坏,D正确;
故选D。
7.在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g),图①表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化,图②表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是 (   )
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1
B.由图②知反应xA(g)+yB(g) zC(g)的ΔH>0,且a=2
C.若在图①所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200 ℃,6 min时向容器中充入2 mol A和1 mol B,重新达到平衡时,A的体积分数大于0.5
【答案】B
【分析】A. 根据 = 计算B的反应速率;
B. 由图②可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,据此判断反应热效应;在一定的温度下A、B起始物质的量之比刚好等于平衡时化学方程式的计量数之比,则平衡时生成物C的体积分数最大,由图①判断200℃ A、B的起始物质的量,据此计算a的值;
C. 恒温恒容条件下,通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移动;
D. 200℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B达到平衡时,等效为原平衡增大压强,根据图①中A、B、C的物质的量变化量之比等于化学计量数之比确定x、y、z,据此判断增大压强对该平衡的影响效果,得出A的体积分数2变化情况。
【详解】A.由图①可知,200℃时5 min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4 mol-0.2 mol = 0.2 mol,故 (B)= = 0.02 mol L-1 min-1,故A项错误;
B.由图②可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为吸热反应,即△H>0,图①可知,200℃时平衡时,A的物质的量变化量为0.8 mol-0.4 mol=0.4 mol,B的物质的量变化量为0.2 mol,在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比 = 0.4 mol:0.2 mol = a = 2,故B项正确;
C.恒温恒容条件下,通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移动,故v(正)=v(逆),故C项错误;
D.由图①可知,200℃时平衡时,A、B、C的物质的量变化量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol,因各物质的物质的量之比等于化学计量数之比,故x:y:z = 0.4mol:0.2mol:0.2mol = 2:1:1,平衡时A的体积分数 = 0.5,200℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B达到平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应移动,A的物质的量减小,则达到平衡时,A的体积分数小于0.5,故D项错误;
答案选B。
8.下列说法正确的是( )
A.常温时,某物质的溶液中由水电离出的,若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a
B.某温度时水的离子积常数,若将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合,若所得混合液pH=2,则a:b=9:2
C.常温下,同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系:盐酸=硫酸<醋酸
D.常温下,同pH的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液,消耗酸的体积:硫酸<醋酸
【答案】B
【详解】A.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10 amol L 1,若a>7时,则该溶液的pH可能为(14 a),也可能是a,故A错误;
B.此温度下pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=c(OH )=0.01mol/L,pH=1的稀硫酸中c(H+)=0.1mol/L,若所得混合液pH=2,则混合溶液中c(H+)=0.01mol/L═,a:b=9:2,故B正确;
C.溶液导电性与溶液中离子浓度相关,盐酸、硫酸、醋酸溶液的pH相同,所以氢离子浓度相同,所以盐酸和醋酸导电性相等,而硫酸为二元酸,阴离子浓度低于盐酸和醋酸,所以导电性低,同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系为硫酸<醋酸=盐酸,故C错误;
D.醋酸为弱酸,不完全电离,同pH的硫酸和醋酸溶液中,溶液醋酸还隐藏大量醋酸分子,所以中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液,消耗酸的体积:硫酸>醋酸,故D错误;
故答案选B。
9.我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量
B.过渡态物质的稳定性:过渡态1>过渡态2
C.该反应的焓变:ΔH=—129.6kJ·mol-1
D.相应的活化能:催化剂AuF<催化剂AuPF
【答案】C
【详解】A.由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物的总能量的放热反应,故A错误;
B.由图可知,过渡态1的相对能量高于过渡态2,物质的能量越高,越不稳定,所以过渡态1的稳定性小于过渡态2,故B错误;
C.由图可知,反应的焓变ΔH=—[0—(—129.6kJ·mol-1)]=—129.6kJ·mol-1,故C正确;
D.由图可知,催化剂AuF、催化剂AuPF的活化能分别为109.34 kJ·mol-1、26.3 kJ·mol-1,则催化剂AuF的活化能大于催化剂AuPF,故D错误;
故选C。
10.在恒温恒压下,某一体积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,t1时达到平衡后,在t2时改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.I、II两过程达到平衡时,A的体积分数:I>II
B.t2时改变的条件是向密闭容器中加入物质C
C.0~t2时,v正>v逆
D.I、II两过程达到平衡时,平衡常数:K(I)<K(II)
【答案】B
【详解】A.反应速率与其物质的量浓度成正比,I、II达到平衡状态时逆反应速率相等,说明I、II达到平衡状态时各物质的物质的量浓度不变,则A的体积分数为I=II,故A错误;
B.向密闭容器中加物质C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图象,故B正确;
C.由题中图示可知,t0~t1时,逆反应速率增大,说明平衡正向移动,平衡正向移动时,正反应速率大于逆反应速率,即v(正)>v(逆),t1~t2时,逆反应速率不变,说明处于平衡状态,平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,即v(正)=v(逆),故C错误;
D.化学平衡常数只与温度有关,I、II温度相同其平衡常数相同,故D错误;
答案为B。
不定项选择题:(共5小题,每小题4分,共20分,答对一半得2分,答错不得分,全对得4分
11.某硝酸厂处理尾气中的方法是在催化剂存在下,用将还原为,其热化学方程式为,其能量变化过程如下(其中、、、均为正值):
下列说法正确的是( )
A.过程②、④是放热过程 B.
C. D.
【答案】AB
【详解】分子断键变为原子需要吸收能量,原子结合为分子成键释放能量,则有①;②;③;④,反应物断键吸收的能量—生成物成键释放的能量,则,故,即,故A、B项正确;
故选AB。
12.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;H>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)增大
D.将水加热,Kw增大,pH不变
【答案】BC
【详解】A.向水中加入稀氨水,NH3·H2O电离出氢氧根离子,氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,A错误;
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,硫酸氢钠电离出氢离子,氢离子浓度增大,Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,B正确;
C.向水中加入少量固体CH3COOH,CH3COOH电离出氢离子,氢离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,C正确;
D.将水加热,水的电离平衡正向移动,Kw增大,溶液仍呈中性,但pH减小,D错误;
答案选BC。
13.丁烯()是制备线性低密度聚乙烯的原料之一,可由丁烷()催化脱氢制备,反应为 该工艺过程中产生的副产物有炭(C)、、、等。和反应温度对丁烯产率的影响如图甲、乙所示。已知原料气中氢气的作用是活化固体催化剂。
下列分析正确的是( )
A.随着温度升高,反应中生成的副产物增多,影响丁烯的产率
B.丁烷的催化脱氢反应是吸热反应,丁烯的产率随温度升高而不断增大
C.原料气中氢气的作用是活化固体催化剂,改变氢气的投入量会影响丁烯的产率
D.一定温度下,越小,越有利于提高丁烯的产率
【答案】AC
【详解】A.由图乙可知,温度超过590℃时,随着温度升高,反应中生成的副产物增多,丁烯的产率降低,影响丁烯的产率,故A正确;
B.由图乙可知,当温度在590℃左右时,再升高温度,副产物增多,导致丁烯产率降低,故B错误;
C.由图甲可知,改变氢气的投入量会影响丁烯的产率,故C正确;
D.由图甲可知,一定温度下,控制在1左右时,丁烯的产率最高,并不是越小越有利于提高丁烯的产率,故D错误;
选AC。
14.水在25℃、100℃两种温度下的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.图中四点Kw间的关系是a=dB.从a点到c点,可采用升温的方法
C.从a点到d点,可采用温度不变,在水中加入少量NaOH固体的方法
D.若处在b点所在温度,将pH=2的稀H2SO4(该温度下H2SO4=2H++SO)与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液呈酸性
【答案】CD
【详解】A.水的离子积常数Kw大小只与温度有关。a和d两点温度相同,Kw值相等。水的电离是吸热过程,温度升高有利于水的电离,Kw值增大。a、c和b三点温度依次升高,Kw值也依次增大。故a、b、c和d四点Kw关系为a=dB. a和c点的c(H+)=c(OH-),溶液均呈中性。但c点的c(H+)和c(OH-)均大于a点的,表明水的电离被促进。升温可以促进水的电离,故可采用升温方法。B正确,不符合题意。
C.a和d点温度相同,Kw值相同。但d点c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。故可通过温度不变,在水中加入少量酸性物质实现。C错误,符合题意。
D.b点c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,100℃时Kw=10-12。pH=2的稀H2SO4溶液中c(H+)=10-2 mol/L ,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)= mol/L。两者等体积时,n(H+)=n(OH-),混合后恰好完全反应,溶液呈中性。D错误,符合题意。
综上所述,答案为CD。
15.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
【答案】AD
【详解】A.由图中信息可知,进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量,因此进程I是放热反应,A说法正确;
B.进程Ⅱ中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率,因此在两个进程中平衡时P的产率相同,B说法不正确;
C.进程Ⅲ中由S Y转化为P Y的活化能高于进程Ⅱ中由S X转化为P X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ,C说法不正确;
D.由图中信息可知,进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S Z,然后S Z转化为产物P Z,由于P Z没有转化为P+Z,因此,Z没有表现出催化作用,D说法正确;
综上所述,本题选AD。
三、非选择题:(共7小题,合计50分)
16(6分)
把7molA气体和5molB气体混合放入2L密闭容器中,在一定条件下发生反应:,经5min达到平衡,此时生成2molC,测得D的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1,求:
①x的值_______,B的转化率_______。
②平衡时压强与初始时压强之比_______。
③该温度下此反应的平衡常数_______。
④下列叙述中不能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A.反应中A与B的物质的量之比为1:3
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.v (A)= 3v (B)
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.H2的转化率达到最大,且保持不变
【答案】 2(1分) (1分) (1分) (1分) D (2分)
【解析】
5min末反应达到平衡状态,此时已生成2molC,若测知以D浓度变化来表示的反应平均速率为0.2mol/(L min),则平衡时生成2L5min=2mol物质D,由转化量之比等于化学计量数之比可知,x=2,则列出“三段式”为:
①B的转化率为=20%;
②平衡时压强与初始时压强之比===;
③该温度下此反应的平衡常数K=。
④A.最开始的投料比为7:5≠1:3即不等于反应的化学计量系数之比, 能作为平衡的标准,A错误;
B.该反应有气体和固体参与,混合气体的总质量随时间的变化而变化,B错误;
C.该反应不是等体积反应,混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化可以作为标志,C错误;
D.反应的任何阶段存在:v (A)= 3v (B),D正确;
E.这是一个气体体积减小的反应,当混合气体的压强不随时间的变化而变化时达到平衡,E错误;
F.A的转化率达到最大,且保持不变,氢气的含量不变,该反应达到平衡,F正确;
故选D。
17(5分)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响,得到如图所示图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):
分析图像,回答下列问题:
(1)在反应I中,若p1>p2,则此正反应为一个气体分子数___________(填“减少”或“增大”)的反应。
(2)在反应II中,该正反应为___________(填“吸热”或“放热")反应。
(3)在反应III中,若T2>T1,则此正反应为___________(填“吸热”或“放热")反应。
(4)在反应IV中,a+b___________(填“>”“<”或“=”)c,若T1>T2,则该反应___________(填“能"或“不能")自发进行。
【答案】每空1分共5分
(1) 减少 (2) 放热 (3)放热 (4) = 不能
【解析】
(1)反应I中随着温度的升高,A的平衡转化率降低,升高温度,平衡向逆反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应方向为放热反应;作等温下,压强增大,A的转化率增大,即增大压强,平衡向正反应方向移动,即这是一个气体分子数减少的反应;故答案为:减少;
(2)根据反应Ⅱ图像,T2先达到平衡,说明T2>T1,升高温度,n(C)降低,升高温度,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,正反应方向为放热反应;故答案为:放热;
(3)根据反应Ⅲ图像,若T2>T1,升高温度,C的体积分数减小,平衡向逆反应方向移动,则此正反应为放热反应;故答案为放热;
(4)根据反应Ⅳ,增大压强,A的转化率不变,说明反应前后气体分子数相同,即a+b=c;若T1>T2,升高温度,A的转化率增大,说明反应为吸热反应,则根据,因此该反应不能自发进行;故答案为=;不能。
18(6分)回答下列问题:
(1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应,探究浓度和温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验序号 反应温度/K 稀H2SO4 Na2S2O3溶液 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
A 298 5 0.10 10 0.10 0
B T1 5 0.10 4 0.10 V1
C 313 5 0.10 V2 0.10 6
①写出该反应的离子方程式: 。
②实验A、B可探究 对反应速率的影响,因此V1=_____ ,T1=_____ 。
(2)取等量的氯酸钾分别加入A、B两试管中,直接加热A试管中的氯酸钾,基本无气体产生;向B试管中再加入少量高锰酸钾,生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响,分析:图中前,B试管中产生气体的速率较慢且量少,后,B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为 。
【答案】6分
(1) +2H+=S↓+SO2↑+H2O (1分) 浓度(1分) 6 (1分) 298 (1分)
(2) 氯酸钾自身受热分解很缓慢(1分),高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用(1分)
【解析】
(1)①Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫和水,其反应的离子方程式为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
②实验A、B中的变量是Na2S2O3溶液的浓度,其它量均相同,探究Na2S2O3溶液的浓度对反应速率的影响,V总=(5+10+0)mL=15mL,则V1=6mL,T1=298K,V2=4mL,故答案为:Na2S2O3溶液的浓度;6;298;4;
(2)t1min前,B试管中氯酸钾分解产生气体,其速率较慢且量少的原因可能为氯酸钾自身受热分解很缓慢,t1min后,B试管中高锰酸钾和氯酸钾均分解,产生气体的速率较快且量多的原因可能为高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用,故答案为:氯酸钾自身受热分解很缓慢;高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用。
19(6分)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
Ⅰ.25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
电离平衡常数 (25℃) Ka=1.77×10-4 Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=3.0×10-8
(1)H2S的二级电离平衡常数的表达式为___________。
(2)相同c(H+)浓度的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOO-)________c(ClO-)。(填“>”、“<”或“=”)
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是___________(填序号)。
①次氯酸与碳酸钠溶液的反应:HClO+=ClO-+
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-=HClO+
③硫化氢气体通入NaClO溶液中:H2S+ClO-=HS-+HClO
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+=2HCOO-+H2O+CO2↑
⑤Na2CO3溶液通入少量H2S:2+H2S=S2-+2
(4)常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸的电离度___________(填“增大”“减小”或“不变”下同);在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体,醋酸的电离度___________。
【答案】6分
(1)(1分) (2) = (1分) (3) ③⑤ (2分)
(4) 减小 (1分) 减小(1分)
【分析】弱酸电离常数越小,酸性越弱,形成的强碱弱酸盐碱性越强。
(1)属于二元弱酸,分两次电离,一级电离:;二级电离:,其中二级电离常数的表达式为;
(2)根据电离平衡、,所以相同时与相同,故填=;
(3)①HClO电离常数比碳酸的二级电离常数大,比一级电离常数小,所以次氯酸与碳酸钠溶液的反应:HClO+=ClO-+,故①正确;
②碳酸酸性比HClO强,所以少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-=HClO+,故②正确;
③次氯酸钠具有强氧化性,与硫化氢发生氧化还原反应,故③错误;
④甲酸酸性比碳酸强,所以碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+=2HCOO-+H2O+CO2↑,故④正确;
⑤氢硫酸的一级电离常数大于碳酸的二级电离常数,所以氢硫酸可以制取碳酸氢根,但碳酸的二级电离常数比硫化氢的二级电离常数大,所以硫离子和碳酸氢根离子不能共存,最终会生成硫氢根离子和碳酸氢根离子,所以Na2CO3溶液通入少量H2S:+H2S=HS-+,故⑤错误;综上故填③⑤;
(4)根据醋酸电离平衡,加入醋酸使醋酸浓度增加,虽然电离平衡正向移动,但由于后加入的醋酸电离程度没有开始的醋酸电离程度大,所以醋酸的电离程度减小;加入醋酸钠,根据同离子效应,平衡左移,醋酸的电离程度减少,故填减小、减小。
20(7分)为了探究反应条件对反应的影响,某活动小组设计了三个实验,实验曲线如图所示。
编号 温度 压强
Ⅰ 530℃ 3MPa
Ⅱ X 5MPa Y
Ⅲ 630℃ 5MPa
(1)请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件:X=_______,Y=_______。
(2)由实验可知,_______(填“>”或“<”)0,理由是 。
(3)编号Ⅰ实验中,反应达到平衡时,的转化率为50%,则530℃时该反应的平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(7分)
(1) 530℃ (1分) (1分)
(2) < (1分)
升高温度,c(CO)升高,平衡向逆反应方向移动,即正反应为放热反应,因此(2分)
(3) 0.2(2分)
【解析】
(1)实验要控制变量,实验Ⅰ和实验Ⅱ相比,压强不同,Ⅰ和Ⅱ其他条件应相同,故,,故答案为:530℃;;
(2)对比实验Ⅱ和实验Ⅲ可知,升高温度,c(CO)升高,平衡向逆反应方向移动,逆反应方向为吸热,正反应为放热反应,故,故答案为:<;升高温度,c(CO)升高,平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此;
(3)编号Ⅰ实验中,反应达平衡时,的转化率为50%,则参加反应的为,列三段式:

该反应气体分子数不变,故平衡总压=开始总压=3MPa,530℃时该反应的平衡常数,故答案为:0.2。
21(10分)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:
(1)在C和O2的反应体系中:
反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·mol-1
反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1
反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
① 设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是______。
②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比______。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是________。
A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
【答案】10分,每空2分
(1) a(2分) B(2分)
(2) 9.0(2分) 1.8:1(2分) BC (2分)
【解析】(1)
①由已知方程式:(2×反应1-反应2)可得反应3,结合盖斯定律得:,反应1前后气体分子数不变,升温y不变,对应线条b,升温促进反应2平衡逆向移动,气体分子数增多,熵增,y值增大,对应线条c,升温促进反应3平衡逆向移动,气体分子数减少,熵减, y值减小,对应线条a,故此处填a;
②温度升高,三个反应平衡均逆向移动,由于反应2焓变绝对值更大,故温度对其平衡移动影响程度大,故CO2物质的量减小,CO物质的量增大,所以CO与CO2物质的量比值增大,故答案选B;
(2)
①该反应平衡常数K=;
②假设原料气中水蒸气为x mol,CO为1 mol,由题意列三段式如下:,则平衡常数K=,解得x=1.8,故水蒸气与CO物质的量之比为1.8:1;
③A.反应温度过高,会引起催化剂失活,导致反应速率变慢,A不符合题意;
B.适当增大压强,可加快反应速率,B符合题意;
C.选择合适的催化剂有利于加快反应速率,C符合题意;
D.若为恒容条件,通入氮气对反应速率无影响,若为恒压条件,通入氮气后,容器体积变大,反应物浓度减小,反应速率变慢,D不符合题意;
故答案选BC;
22(10分).金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石转化为,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
(1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接氯化:
(ⅱ)碳氯化:
①反应的为 , Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是 。
(2)在,将、C、以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应的平衡常数_______。
②图中显示,在平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是 。
(3)碳氯化是一个“气—固—固”反应,有利于“固—固”接触的措施是 。
【答案】10分,每空2分
(1) -223(2分) 1.2×1014 (2分)
碳氯化反应气体分子数增加, H小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程(2分)
(2) 7.2×105 (2分) 为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的TiCl4产品,提高效益(1分)
(3)将两固体粉碎后混合,同时鼓入Cl2,使固体粉末“沸腾”(1分)
【解析】
(1)①根据盖斯定律,将“反应ⅱ-反应ⅰ”得到反应2C(s)+O2(g)=2CO(g),则 H=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol;则Kp===1.2×1014Pa;
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,因为碳氯化反应气体分子数增加, H小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程;
(2)①从图中可知,1400℃,体系中气体平衡组成比例CO2是0.05,TiCl4是0.35,CO是0.6,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数Kp(1400℃)==Pa=7.2×105Pa;
②实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等,以达到最佳效益,实际反应温度远高于200℃,就是为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的TiCl4产品。
(3)固体颗粒越小,比表面积越大,反应接触面积越大。有利于TiO2 – C“固-固”接触,可将两者粉碎后混合,同时鼓入Cl2,使固体粉末“沸腾”,增大接触面积。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页观山湖区第一高级中学2022-2023学年度第一学期期末考试
高二化学试卷
细 / 目 / 表 / 分 / 析
一、单选题(30分)
题号 难度系数 分值 详细知识点
1 0.85 3 活化能及其对反应速率的影响;催化剂对化学反应速率的影响;
2 0.65 3 酸碱混合时的定性判断及计算;
3 0.65 3 外界条件对化学平衡影响的图像;与物质百分含量变化有关图像的分析;化学反应速率与化学平衡的综合应用;
4 0.65 3 化学反应速率计算;压强对化学平衡移动的影响;转化率的相关计算及判断;
5 0.85 3 中和热的测定与误差分析;
6 0.85 3 催化剂对化学反应速率的影响;可逆反应及反应限度;温度对化学平衡移动的影响;化学平衡常数的影响因素及应用;
7 0.65 3 化学反应速率计算;等效平衡;化学平衡的移动;与物质百分含量变化有关图像的分析;
8 0.40 3 水的电离;弱电解质的电离平衡;弱电解质在水溶液中的电离平衡;
9 0.65 3 根据△H=生成物的总能量之和-反应物的总能量之和进行计算;碰撞理论及活化能;
10 0.65 3 化学反应速率的图像;化学平衡状态;化学平衡的移动;化学平衡常数的影响因素及应用;
二、多选题(20分)
题号 难度系数 分值 详细知识点
11 0.65 4 化学键与化学反应中的能量关系;根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算;
12 0.85 4 水的离子积常数;影响水电离的因素;
13 0.65 4 化学平衡图像分析;化学反应条件的控制及优化;
14 0.65 4 水的离子积常数;影响水电离的因素;酸碱混合时的定性判断及计算;
15 0.65 4 吸热反应和放热反应;碰撞理论及活化能;催化剂对化学反应速率的影响;化学平衡的移动及其影响因素;
三、非选择题(7小题。共50分)
题号 难度系数 分值 详细知识点
16 0.85 6 化学反应速率计算;化学平衡常数的有关计算;转化率的相关计算及判断;化学平衡状态的判断方法;
17 0.85 5 化学平衡的移动及其影响因素;化学平衡图像分析;
18 0.65 6 离子方程式的书写;影响化学反应速率的外因;外因对化学反应速率影响的综合分析;
19 0.4 6 弱电解质的电离平衡;电离平衡常数及影响因素;浓度对电离平衡的影响;
20 0.65 7 影响化学反应速率的外因;化学平衡的移动及其影响因素;化学平衡常数的有关计算;
21 0.65 10 盖斯定律及其有关计算;化学平衡的有关计算;温度对化学平衡移动的影响;化学反应进行方向的判据;
22 0.65 8 盖斯定律及其有关计算;化学平衡的移动及其影响因素;化学平衡图像分析;化学平衡常数的有关计算;观山湖区第一高级中学 2022-2023 学年度第一学期期中考试
高二化学试卷
考试时间:75 分钟 命题人:刘永红
第 I 卷 50 分(选择题)
一、单项选择题:(共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分 )
1.已知可逆反应:A g B g C g D g H,在某密闭体系中进行该反应,反应过程中能量变化如
图所示。下列说法正确的是( )
A.E1为逆反应的活化能,E2为正反应的活化能
B.曲线Ⅱ使用了催化剂,降低了反应的焓变
C. H E1 E2 ,该反应为吸热反应
D.活化能越大,反应越容易进行
2.室温时,将 x mL pH a 的 NaOH 稀溶液与 y mL pH b的稀硫酸充分反应。下列关于反应后溶液 pH 的判
断错误的是( )
A.若 x=y ,且 a+b=14,则 pH=7 B.若10x=y,且 a+b=13,则 pH 7
C.若 ax=by ,且 a+b=13,则 pH=7 D.若 x=10y ,且 a+b=14,则 pH 7
3.下列叙述与图对应的是( )
A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),图①表示在 t0时刻充入了一定量的 NH3,平衡逆向
移动
B.由图②可知,P2>P1、T1>T2满足反应:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0
C.图③表示的反应方程式为:2A=B+3C
D.对于反应 2X(g)+3Y(g) 3Z(g) ΔH<0,图④y 轴可以表示 Y 的百分含量
4.一定条件下,体积为 2 L 的密闭容器中,2 mol X 和 3 mol Y 进行反应:X(g)+Y(g) Z(g),经 12 s 达到平
衡,生成 0.6 mol Z。下列说法正确的是( )
A.以 X 浓度变化表示的反应速率为 0.05 mol L-1 s-1
B.其他条件不变,增大 X 的浓度,平衡右移,X 的转化率增大
高二化学试卷第 1页,共 8页
C.其他条件不变,12 s 后将容器体积扩大为 10 L,Z 的平衡浓度变为 0.06 mol L-1
D.12 s 达平衡时 Y 的转化率为 20%
5.在实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是( )
A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损失
B.测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
C.为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入 NaOH 溶液并搅拌
D.可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
6.工业制硫酸的接触室中发生反应: 2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3 (g) 。该反应在 500℃和催化剂存在下进行,
下列有关说法正确的是( )
A.如果使氧气过量,并给足够时间让反应充分进行,SO2可以全部转化为 SO3
B.该反应的平衡常数(K)随体系压强的增加而增大
C.该反应选择在 500℃和催化剂存在下进行,因此该反应是吸热反应
D.反应达到化学平衡后,只改变温度,化学平衡一定会被破坏
7.在体积为 2 L 的恒容密闭容器中发生反应 xA(g)+yB(g) zC(g),图①表示 200 ℃时容器中 A、B、C
的物质的量随时间的变化,图②表示不同温度下平衡时 C 的体积分数随起始 n(A)∶n(B)的变化关系。则下列
结论正确的是 ( )
A.200 - -℃时,反应从开始到平衡的平均速率 v(B)=0.04 mol·L 1·min 1
B.由图②知反应 xA(g)+yB(g) zC(g)的ΔH>0,且 a=2
C.若在图①所示的平衡状态下,再向体系中充入 He,重新达到平衡前 v(正)>v(逆)
D.200 ℃,6 min 时向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B,重新达到平衡时,A 的体积分数大于 0.5
8.下列说法正确的是( )
A + a.常温时,某物质的溶液中由水电离出的 c H =1 10 mol/L ,若 a>7 时,则该溶液的 pH 一定为 14-a
B 13.某温度时水的离子积常数Kw =10 ,若将此温度下 pH=11 的 NaOH 溶液 aL 与 pH=1 的稀硫酸 bL 混合,
若所得混合液 pH=2,则 a:b=9:2
C.常温下,同 pH 的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系:盐酸=硫酸<醋酸
D.常温下,同 pH 的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液,消耗酸的体积:硫酸<醋酸
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9.我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图
所示,下列说法正确的是( )
A.1molC2H4(g)与 1molH2(g)具有的能量之和小于 1molC2H6(g)的能量
B.过渡态物质的稳定性:过渡态 1>过渡态 2
C.该反应的焓变:ΔH=—129.6kJ·mol-1
D +.相应的活化能:催化剂 AuF<催化剂 AuPF 3
10.在恒温恒压下,某一体积可变的密闭容器中发生反应 A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,t1 时达到平衡后,
在 t2时改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.I、II 两过程达到平衡时,A 的体积分数:I>II
B.t2时改变的条件是向密闭容器中加入物质 C
C.0~t2 时,v 正>v 逆
D.I、II 两过程达到平衡时,平衡常数:K(I)<K(II)
二、不定项选择题:(共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,答对一半得 2 分,答错不得分,全对得 4 分
11.某硝酸厂处理尾气中 NO 的方法是在催化剂存在下,用H2 将NO 还原为N2 ,其热化学方程式为
NO(g) H 1 2 (g) N2 (g) H2 O(g) H =m kJ mo
l1,其能量变化过程如下(其中 a 、 b、 c、d 均为正值):
2
下列说法正确的是( )
1
A.过程②、④是放热过程 B.m= (a+b-c-d)
2
C.m=
1 (c+a-d-b) 1D.m= (c+d-a-b)
2 2
12.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小
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B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体 CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)增大
D.将水加热,Kw增大,pH 不变
13.丁烯(C4H8 )是制备线性低密度聚乙烯的原料之一,可由丁烷(C4H10 )催化脱氢制备,反应为
C4H10 g C4H -18 g H2 g ΔH=+123 kJ mol 该工艺过程中产生的副产物有炭(C)、C2H6 、C2H4 、C4H6
n 氢气
等。 和反应温度对丁烯产率的影响如图甲、乙所示。已知原料气中氢气的作用是活化固体催化剂。n 丁烷
下列分析正确的是( )
A.随着温度升高,反应中生成的副产物增多,影响丁烯的产率
B.丁烷的催化脱氢反应是吸热反应,丁烯的产率随温度升高而不断增大
C.原料气中氢气的作用是活化固体催化剂,改变氢气的投入量会影响丁烯的产率
n 氢气
D.一定温度下, 越小,越有利于提高丁烯的产率n 丁烷
14.水在 25℃、100℃两种温度下的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.图中四点 Kw 间的关系是 a=dB.从 a 点到 c 点,可采用升温的方法
C.从 a 点到 d 点,可采用温度不变,在水中加入少量 NaOH 固体的方法
D.若处在 b 点所在温度,将 pH=2 的稀 H2SO4与 pH=10 的 NaOH 溶液
等体积混合后,所得溶液呈酸性
15.反应物(S)转化为产物(P 或 P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
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下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时 P 的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成 P 的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z 没有催化作用
三、非选择题:(共 7 小题,合计 50 分)
16(6 分)
把 7molA 气体和 5molB 气体混合放入 2L 密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g) 2C(s)+xD(g) ,
经 5min 达到平衡,此时生成 2molC,测得 D 的平均反应速率为 0.2mol·L-1·min-1,求:
①x 的值_______,B 的转化率_______。
②平衡时压强与初始时压强之比_______。
③该温度下此反应的平衡常数_______。
④下列叙述中不能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A.反应中 A 与 B 的物质的量之比为 3∶1 B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D.v (A)= 3v (B)
E. 混合气体的压强不随时间的变化而变化 F. A 的转化率达到最大,且保持不变
17(5 分)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用 aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学
平衡的影响,得到如图所示图像(图中 p 表示压强,T 表示温度,n 表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示
体积分数):
分析图像,回答下列问题:
(1)在反应 I 中,若 p1>p2,则此正反应为一个气体分子数___________(填“减少”或“增大”)的反应。
(2)在反应 II 中,该正反应为___________(填“吸热”或“放热")反应。
(3)在反应 III 中,若 T2>T1,则此正反应为___________(填“吸热”或“放热")反应。
(4)在反应 IV 中,a+b___________(填“>”“<”或“=”)c,若 T1>T2,则该反应___________(填“能"或“不能")自
发进行。
18(6 分)回答下列问题:
(1)某研究性学习小组利用 Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应,探究浓度和温度对化学反应速率的影响,进行
了如下实验:
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稀 H2SO4 Na2S2O3 溶液 H2O
实验序号 反应温度/K
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
A 298 5 0.10 10 0.10 0
B T1 5 0.10 4 0.10 V1
C 313 5 0.10 V2 0.10 6
①写出该反应的离子方程式: 。
②实验 A、B 可探究 对反应速率的影响,因此 V1=_____ ,T1=_____ 。
(2)取等量的氯酸钾分别加入 A、B 两试管中,直接加热 A 试管中的氯酸钾,基本
无气体产生;向 B 试管中再加入少量高锰酸钾,生成气体体积与时间的关系如图。
不考虑温度的影响,分析:图中 t1min 前,B 试管中产生气体的速率较慢且量少,
t1min 后,B 试管中产生气体的速率较快且量多,则产生此现象的原因可能
为 。
19(6 分)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
Ⅰ.25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.3×10-7 Ka1=4.4×10-7
Ka=1.77×10-4 Ka=3.0×10-8
(25℃) Ka2=7.1×10-15 Ka2=4.7×10-11
(1)H2S 的二级电离平衡常数的表达式为___________。
(2) +相同 c(H )浓度的 HCOOH 和 HClO 溶液中:c(HCOO-)________c(ClO-)。(填“>”、“<”或“=”)
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是___________(填序号)。
2
①次氯酸与碳酸钠溶液的反应:HClO+CO -3 =ClO +HCO3
②少量 CO2 通入 NaClO 溶液中:CO 2+H2O+ClO-=HClO+HCO3
③硫化氢气体通入 NaClO 溶液中:H2S+ClO-=HS-+HClO
2
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO3 =2HCOO-+H2O+CO2↑
⑤Na2CO3溶液通入少量 H2S:2 CO2 3 +H2S=S2-+2 HCO

3
已电离的弱电解质物质的量
(4) 已知:电离度 d= ×100%
起始时的弱电解质物质的量
试卷第 6页,共 8页
常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸的电离度___________(填“增大”“减小”或“不变”下同);在醋酸溶液
中加入一定量的醋酸钠晶体,醋酸的电离度___________。
20(7 分)为了探究反应条件对反应CO(g) H 2O(g) CO 2(g) H 2(g) ΔH 的影响,某活动小组设计了三个
实验,实验曲线如图所示。
编号 温度 压强 c (CO)始 c始 H 2 O
Ⅰ 530℃ 3MPa 1.0mol L 1 3.0mol L 1
Ⅱ X 5MPa Y 3.0mol L 1
Ⅲ 630℃ 5MPa 1.0mol L 1 3.0mol L 1
(1)请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件:X=_______,Y=_______。
(2)由实验可知, H_______(填“>”或“<”)0,理由是 。
(3)编号Ⅰ实验中,反应达到平衡时,CO(g)的转化率为 50%,则 530℃时该反应的平衡常数Kp = _______(以
分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
21(10 分)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的
原料气。请回答:
(1)在 C 和 O2的反应体系中:
反应 1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1= -394kJ·mol-1
反应 2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2= -566kJ·mol-1
反应 3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
① 设 y=ΔH-TΔS,反应 1、2 和 3 的 y 随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应 3 的线条是______。
②一定压强下,随着温度的升高,气体中 CO 与 CO2 的物质的量之比______。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO) = 0.25MPa、
p(H2O) = 0.25MPa、p(CO2) = 0.75MPa 和 p(H2) = 0.75MPa,则反应的平衡常数 K 的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使 CO 的平衡转化率提高到 90%,则原料气中水蒸气
和 CO 的物质的量之比为________。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是________。
A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
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22(10 分).金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石
TiO2 转化为TiCl4 ,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
(1) TiO2 转化为TiCl4 有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接氯化:TiO2 (s)+2Cl2 (g)=TiCl4 (g)+O2 (g) ΔH 1=172kJ mol
-1 ,K p1=1.0 10
-2
(ⅱ)碳氯化:TiO 2 (s)+2Cl
-1
2 (g)+2C(s)=TiCl4 (g)+2CO(g) ΔH 2 =-51kJ mol , K p2 =1.2 10
12Pa
①反应 2C(s)+O2 (g)=2CO(g)的ΔH为 kJ mol-1,Kp = Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是 。
(2)在1.0 105 Pa ,将TiO2 、C、Cl2 以物质的量比 1∶2.2∶2 进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分
数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应C(s) CO2 (g) 2CO(g)的平衡常数Kp 1400℃ _______ Pa 。
②图中显示,在 200℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4 ,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因
是 。
(3) TiO2 碳氯化是一个“气—固—固”反应,有利于TiO2 C “固—固”接触的措施是 。
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