宜阳县2023-2024学年高二上学期9月开学考试
化学试卷
满分：100分 时间：75分钟
一、单选题（共14小题，每题3分，共42分）
1．我国提出争取在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列有关说法正确的是
A．大力使用光导纤维进行太阳能发电，可获得绿色电力
B．利用新型材料和技术，将二氧化碳填埋有利于实现“碳中和”
C．利用催化技术将二氧化碳氧化可制成甲醇等清洁能源
D．将煤炭通过煤液化技术转化为甲醇燃料，可实现“碳中和”
2．如图所示为工业合成氨的流程图。下列有关说法不正确的是
A．步骤①中“净化”的目的是防止催化剂中毒
B．步骤②中“加压”既可提高原料的转化率，又可加快反应速率
C．步骤③中“500℃、铁触媒”有利于提高原料的平衡转化率
D．步骤④中“冷却”的目的是将氨液化分离出来，提高原料的转化率
3．在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳在恒容密闭容器中发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的是
A．CO的生成速率与CO2的生成速率相等 B．CO的质量不变
C．体系的压强不再发生变化 D．气体密度不再变化
4．下列变化不能用勒夏特列原理释解的是( )
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．H2、I2(g)、HI混合气体加压后颜色变深
C．红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
5．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图甲表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化，由图可知溶液的碱性：MOH＞NOH
B．图乙表示常温下0.100 0 mol·L－1醋酸溶液滴定20.00 mL0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液的滴定曲线
C．图丙表示反应CH4(g)＋H2O (g)CO(g)＋3H 2(g)的能量变化，使用催化剂可改变Eb﹣Ea的值
D．图丁表示反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，在其他条件不变时，改变起始CO的物质的量，平衡时N2的体积分数变化，由图可知NO的转化率c＞b＞a
6．可逆反应mA(s) +nB(g)pC(g)+qD(g)反应过程中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度(T)和压强（P)的关系如图。根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是
A．到达平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大
B．平衡后，若升高温度，平衡则向逆反应方向移动
C．平衡后，增大A的量，有利于平衡向正反应方向移动
D．方程式中一定m+n
A．b点达到平衡状态
B．b点与a点相比，c平(NO2)、c平(N2O4)均减小
C．d点：v(正)
8．在2个容积均为2L的恒容密闭容器中按照下述方式投入反应物，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-a kJ/mol(a>0)。相关反应数据如下：
容器 容器类型 起始温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡时H2物质的量/mol
CO H2O CO2 H2
Ⅰ 恒温恒容 800 1.2 0.6 0 0 0.4
Ⅱ 绝热恒容 800 1.2 0.6 0 0
下列说法不正确的是
A．达到平衡时，容器Ⅱ中n(H2)<0.4mol
B．达到平衡时，容器Ⅱ中反应放出的热量小于0.4a kJ
C．反应Ⅰ在10min刚好到达平衡，则前10min内的平均反应速率v(CO)=0.02mol/(L·min)
D．平衡常数KⅠ=KⅡ
9．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入和，不同条件下发生反应：。实验测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法不正确的是
A．X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率
B．混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态
C．图2中N点能正确表示该反应平衡常数的对数与温度的关系
D．若，则Y点的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
10．下列热化学方程式，正确的是
A．已知中和热为57.3 kJ/mol：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol
B．1 mol SO2与2 mol O2在某密闭容器中反应放出88 kJ热量，则反应的热化学方程式为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－176 kJ/mol
C．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D．8 g 固体硫完全燃烧生成SO2，放出74kJ热量：S(s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH＝－296 kJ/mol
11．下列关于活化分子的说法中错误的是
A．升高温度活化分子百分数增多，反应速率加快
B．只有气体的反应体系，增大压强，活化分子百分数增多，反应速率加快
C．使用正催化剂，活化分子百分数增多，反应速率加快
D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快
12．丙烯是三大合成材料的基本原料，由甲醇催化制丙烯的化学方程式为：。反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。下列有关说法正确的是
A．该反应的C为105.4
B．工业上使用催化剂可以提高丙烯单位时间内的产率
C．在恒容密闭容器中，气体的密度不变，则该反应达到平衡
D．在恒容密闭容器中，增加物质的量平衡正向移动，的体积分数减小
13． 将 4 molA气体和3molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A（g）＋B（g）2C（g）, 若经 2 s后测得 C的浓度为 0.6 mol L-1，现有下列几种说法：
①用物质A 表示反应的平均速率为 0.3 mol L-1 s-1 ②物质 B的体积分数是40%
③2 s 时物质 A 的转化率为30％ ④2 s 时物质 B 的浓度为 1.0 mol L-1
其中正确的是
A．①④ B．②③ C．①③ D．③④
14．N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2，反应的能量变化及反应历程如图所示，两步基元反应为：① N2O+Fe +=N2+FeO+ K1，②CO+FeO+=CO2+Fe+ K2。下列说法不正确的是
A．该反应ΔH＜0
B．两步反应中，决定总反应速率的是反应①
C．升高温度，可提高 N2O 的平衡转化率
D．Fe+增大了活化分子百分数，加快了化学反应速率，但不改变反应的ΔH
二、填空题（共4小题，共58分）
15．（14分）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的反应热，将的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是 ，其作用是 。
(2)简易量热计如果不盖杯盖，生成时所测得中和反应反应热将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是 。
(3)实验中改用的盐酸和的溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的进行上述实验，生成时，所测得的中和反应反应热的绝对值将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)下列说法正确的是 (填标号)。
a．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入
b．将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差
c．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平
d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成时所测得的中和反应反应热无影响
16．（14分）某课外兴趣小组实验探究影响化学反应速率的因素。
I.硫代硫酸钠()俗称大苏打、海波，广泛应用于照相定影等领域。乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：
实验序号 反应温度/℃ 浓度 稀硫酸
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 0.10 0.50
3 20 0.10 4.0 0.50
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体，写出该反应的化学方程式 。
(2)该实验1和2可探究 对反应速率的影响。
(3)实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此 。
(4)上述实验中溶液最先变浑浊的是 (填实验编号)。
Ⅱ.为更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备，探究镁与不同浓度硫酸的反应速率，两组实验所用药品如表：
序号 镁条的质量/g 硫酸
物质的量浓度(mol/L) 体积/mL
1 0.01 1.0 2
2 0.01 0.5 2
实验结果如图所示：
实验1对应图中曲线 (填字母)。
(6)分析实验2对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，原因是： 。
(7)如果用2mL 1.0mol/L HCl代替实验1中的硫酸，与实验1相比较，二者的反应速率 “相同”、“不相同”或“无法比较”)。请说明原因： 。
17．（14分）氨气是重要的基础化工品。回答下列问题：
I. 在尿素合成塔中发生的反应可表示为: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g)；已知第一步反应为快速反应，△H1=-119.2kJ·mol-1，第二步反应为慢速反应，△H2=+15.5kJ·mol-1，
(1)下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
II.工业上使用氨气生产尿素，在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入2mol CO2和4mol NH3的混合气体，经历反应1、2合成CO(NH2)2，经历如下两个过程：
反应1；2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1= - 159.50kJ·mol-1
反应2：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s) + H2O(g) ΔH2= + 72.50kJ·mol-1
(2)能说明反应1达到平衡状态的是(暂不考虑反应2) (填标号)。
①混合气体的压强不变 ②混合气体的密度不变
③相同时间内断裂3molN-H键，同时形成1molCO2 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤NH3的体积分数不变
(3)混合气体中氨气体积分数及气体总浓度随时间变化如图所示，对于反应I，A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是 (填“>”“<”或“=”)，在B点氨气的转化率为 。
III.恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生2NH3(g)N2(g)+3H2(g) 。测得在同种催化剂下分解的实验数据如下表所示：
(4)根据组①数据，随着反应进行，c(NH3)减小，平均反应速率 (填“变大”“变小”或“不变”)，对该变化的合理解释是 。
(5)在科学家推出合成氨反应在衡时净反应速率方程式为： ，，分别为正、逆反应速率常数，p代表各组分的分压，如，其中为平衡体系中B的体积分数，p为平衡总压强16MPa，以铁为催化剂时，一定条件下，向容器中充入5mol N2和15mol的混合气体，平衡时氨气的质量分数为40%，试计算 。
18．（16分）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。当前，科学家成功利用CO2和H2合成了CH3CH2OH、CH3OH，这对节能减排、降低碳排放具有重大意义。回答下列问题：
(1)一定压强下，测得某密闭容器中由CO2和H2制备CH3CH2OH的实验数据中，起始投料比、温度与CO2转化率的关系如图所示。
已知：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH。
①每生成0.2molCH3CH2OH产生的热量为akJ(a为正值)，则ΔH= kJ·mol-1(用含a的代数式表示)。
②在上述条件下，发生该反应适宜的温度为 (填“500”、“600”、“700”或“800”)K，判断的理由为 。
③某温度下，向2L恒容密闭容器中充入2molH2和1molCO2，2min末反应达到平衡，此时测得反应前后的总压强之比为5：3，则CO2的平衡转化率为 ，0~2min内，v(CH3CH2OH)= mol·L-1·min-1。
(2)对于CO2和H2合成CH3CH2OH的反应，下列说法正确的是 (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时，该反应达到平衡
b.加入合适的催化剂，正、逆反应速率均增大，同时CH3CH2OH的产率也提高
c.H2的物质的量分数不再发生改变时，该反应达到平衡
d.增大压强，可提高CO2的转化率，同时平衡常数也增大
(3)将2molCO2和6molH2充入密闭容器中发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ·mol-1，测得CO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。
①X1 (填“>”、“=”或“<”)X2。
②若M点对应平衡压强为10MPa，则对应的平衡常数KP=
(精确到0.01，Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
宜阳县2023-2024学年高二上学期9月开学考试
参考答案
一、单选题（共14小题，每题3分，共42分）
1．B 2．C 3．C 4．B 5．D 6．B 7．B 8．D 9．A 10．D 11．B 12．B
13．C 14．C
二、填空题（共4小题，共58分）
15．（每空2分，共14分）
(1) 环形玻璃搅拌器 使强酸和强碱充分反应
(2) 偏大 不盖杯盖会有一部分热量散失，测得的中和热数值将会减小，但中和热焓变是负值，反应热(ΔH)将偏大
(3)不相等 (4)偏小 (5)c
16.（共14分）
(1)
(2)温度 (3)6.0 (4)实验2 (5)a
(6)镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快
(7) 不相同 2mL1.0mol/LHCl中氢离子浓度为1.0mol/L，1.0mol/L的硫酸中，氢离子浓度为为2.0mol/L，等浓度的两种酸，硫酸中氢离子浓度更大，故反应速率更快
17.（每空2分，共14分）
(1)C
(2)①②
(3) > 75%
(4) 不变 催化剂表面已充分吸附氨气，反应中氨气浓度减小但吸附量不变，故平均反应速率不变
(5)0.0073或0.007(MPa)-2
18.（每空2分，共16分）
(1) -5a 500 相同投料比时，500K的CO2转化率最大 60% 0.075
(2)ac
(3) < 0.85
