2023-2024学年江西省上饶艺术学校高二上学期10月月考
化学试题（含答案）
（本卷满分100分，考试时间75分钟；考试范围：人教版（2019）选择性必修一第一章至第二章）
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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．下列有关叙述正确的是
A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同
C．相同条件下，若1 mol O、1 mol 所具有的能量分别为、，则
D．已知，则1 mol KOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3 kJ热量
2．某反应的反应过程与能量关系如图所示，下列叙述正确的是
A．该反应的ΔH＞0 B．ΔH=E1-E2
C．E1表示正反应的活化能 D．过程b可为有催化剂条件的反应
3．已知：1molH2与0.5molO2完全燃烧生成1molH2O(g)时放出241.8kJ热量，有关键能数据如下：
化学键 H—O O=O
键能/(kJ·mol-1) 463.4 498
则H—H键键能为
A．436kJ·mol-1 B．557kJ·mol-1 C．221.6kJ·mol-1 D．413kJ·mol-1
4．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图Ⅰ所示：ΔHa=ΔHb+ΔHc。根据上述原理和图Ⅱ所示，判断下列各项对应的反应热关系中不正确的是
A．A→F的ΔH=-ΔH6
B．A→D的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D．ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
5．用下列装置进行相应实验，能达到相应实验目的的是
A．用装置甲制取少量并验证其性质
B．用装置乙比较锌、铜两种金属的活泼性
C．用装置丙配制一定物质的量浓度的硫酸溶液
D．用装置丁探究催化剂对化学反应速率的影响
6．下列有关化学反应速率的叙述正确的是
A．NaCl溶液与溶液反应时，增大压强，可以使化学反应速率明显增大
B．升高温度，反应物分子中活化分子百分数增加，化学反应速率增大
C．反应体系中加入相同浓度的反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
D．Na与水反应时，增加水的用量，可以使化学反应速率明显增大
7．下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是
A．红棕色的气体体系加压后颜色先变深后变浅
B．向橙色溶液中加入一定浓度的溶液后，溶液变为黄色
C．对平衡体系增大压强使气体颜色变深
D．新制氯水光照下颜色变浅
8．下列实验方法、操作均正确，且能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应反应热 酸碱中和的同时，用铜质搅拌器搅拌
B 判断反应后是否沉淀完全 将溶液与NaCl溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加入1滴NaCl溶液
C 探究压强对化学反应平衡移动的影响 容器中反应达平衡时，将容器压缩为原体积的，观察颜色变化
D 探究浓度对化学反应速率的影响 常温下，向表面积相同的铁片上分别滴加18 、2 的溶液，对比现象
A．A B．B C．C D．D
9．下列说法中，正确的是
A．晶体与晶体的反应吸热，因此该反应在室温下是非自发反应
B．某反应在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的正反应的
C．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
D．表示在时，的浓度为
10．下列叙述中错误的是
A．常温下，不能自发进行，则该反应一定大于0
B．对于反应，恒温恒压条件下，充入稀有气体，平衡不移动
C．工业合成氨中，采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后从平衡混合物中分离出去，有利于提高反应物的转化率
D．CO、与人体血液中的血红蛋白(Hb)建立平衡：，当CO中毒时，应将中毒患者转移至高压氧仓吸氧
11．已知反应①和反应②在T℃时的平衡常数分别为和，该温度下反应③的平衡常数为。则下列说法正确的是
A．反应①的平衡常数
B．反应②中，增大氢气浓度，平衡时其体积分数增大
C．对于反应③，CO和的转化率一定相等
D．T℃时，
12．已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY，反应初始4s内v(X)=0.01mol·L-1·s-1。下列说法正确的是
温度/℃ 700 800 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A．4s时容器内c(Y)=0.76mol·L-1
B．830℃达平衡时，X的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D．1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K=-0.4
13．下列有关热化学方程式的书写和叙述正确的是
A． ，则在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应后放出46.1kJ的热量
B．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
C．已知： ，则
D．在氧气中完全燃烧生成液态水放出热量为285.8kJ，其热化学方程式可表示为
14．已知反应：，下列说法正确的是
A．达到平衡后，升高温度，K值增大
B．达到化学平衡时，
C．达到平衡后，加压，气体平均摩尔质量增大
D．达到平衡后，加入催化剂，的平衡转化率增大
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（14分）CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为
①
②
③
(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠甲烷与O2在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1mol甲烷转化为CO2气体与液态水的过程中，放出的能量 (填“>”“<”或“=”)890.3kJ。
(2)甲烷与CO2可用于生产合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量。则：
①如图能表示该反应过程的能量变化的是 (填序号)。
A． B．
C． D．
②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化曲线如图所示，则CH4的转化率为 。
(3)C(s)与H2(g)很难发生反应，所以的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出的反应热ΔH= 。
(4)目前对题干所述的三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是___________(填序号)。
A．寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量
B．寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2
C．寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4反应生产合成气(CO、H2)
D．用固态碳合成C60，以C60作为燃料
(5)已知：a.
b．下表为一些化学键的键能：
化学键 键能( kJ·mol-1) 化学键 键能( kJ·mol-1)
N≡N 942 H-O 460
N-H 391 O=O 499
H-H 437
①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式 。
②写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
16．（15分）甲烷和甲醇(CH3OH)是重要的化工原料，也是重要的能源物质。
(1)CH3OH(l)的燃烧热为725.8 kJ/mol，请写出表示其燃烧热的热化学方程式： 。
(2)已知反应： ，已知以下化学键的键能：C-H 414 kJ·mol-1，C-F 489 kJ·mol-1，H-F 565 kJ·mol-1，则F-F键能为 kJ·mol-1。
(3)在容积为1 L的恒容密闭容器中投入等物质的量的CO2(g)和H2(g)，进行反应：。、的物质的量随时间变化关系如图所示。图中，表示正反应速率与逆反应速率相等的点是 (填“a”、“b”、“c”或“d”)。用同一物质表示反应速率时，a、c两点的正反应速率：va vc(填“>”、“<”或“=”，下同)，该反应达到平衡时，CO2的转化率 50%。
(4)将2.0 mol CH4(g)和3.0 mol H2O(g)通入容积为2 L的恒容密闭容器中，恒温条件下发生反应：。测得在10 min时反应达到平衡，此时CH4的物质的量为1.6 mol，则0~10 min内，用CO表示该反应的平均反应速率v(CO)= 。
(5)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如图所示：
①外电路电子移动方向： (填“a→b”或“b→a”)。
②b处的电极反应为
③标准状况下消耗5.6 L O2，外电路中通过导线的电子的数目为 。
17．（14分）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
(1)根据图1数据计算反应的 。
(2)合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡，如图2。
①a条件下，的平均反应速率 。
②相对a而言，b可能改变的条件是 。
(3)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、，另一种为、，。
①图中压强由大到小的顺序为 ，理由是 。
②进料组成中没有情性气体Ar的图是 。
③图4中，当、时，该温度下，反应的平衡常数 (列计算式)。
18．（15分）工业上利用CH4与CO2高温重整制备CO和H2，反应为CH4+O22CO+2H2。
(1)已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ mol-1
则CH4与CO2高温重整制备CO和H2的热化学方程式为 。
(2)某温度下将1molCH4和1molCO2充入体积为2L的密闭容器中，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见表：
时间t/h t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
总压强p/105Pa 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.6
容器中的CH4与CO2化学反应达到平衡后，此时CH4的转化率为 ，该反应用压强表示的化学平衡常数KP= 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
(3)当n(CH4)︰n(CO2)=1︰1时，甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则a 1.0(填“大于”或“小于”)，判断理由是 。
(4)CO处理汽车尾气中的氮氧化物的反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ mol-1。化学反应速率v正=k正 c2(NO) c2(CO)，v逆=k逆 c(N2) c2(CO2)。(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①保持容器的温度和体积恒定，能够判断上述反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A．2v正(NO)=v逆(N2) B．反应体系的压强不再改变
C．反应体系中气体的密度不再改变 D．CO和CO2浓度保持恒定不变
②上述反应达到平衡后，若升高温度，k正增大的倍数 k逆增大的倍数(填“＞”、“＜”或者“=”)。
参考答案
1-5：BDADB 6-10：BCBBB 11-14：DBDC
15．(1)=
(2)D 63%
(3)-74.8kJ mol-1
(4)C
(5)
【详解】（1）由热化学方程式①可知，在甲烷细菌使1mol甲烷转化为CO2气体与液态水的过程中，放出的能量等于890.3kJ；
（2）①1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，则1molCH4完全反应可释放247.36kJ的热量，能表示该反应过程的能量变化的是D；
②由图可知，若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量为155.8kJ，1molCH4完全反应可释放247.36kJ的热量，则参加反应的CH4为，则CH4的转化率为63%；
（3）已知热化学方程式①，②，③，反应可由反应②+③-①得到，由盖斯定律，该反应的反应热；
（4）A．由热化学方程式①可知， CO2与H2O反应生成CH4与O2，需要吸收热量，A不可行；
B．由热化学方程式③可知，CO2分解生成碳与O2需要吸热，反应在常温常压下不能发生，B不可行；
C．由热化学方程式，反应的，则反应可自发，通过寻找优质催化剂，利用太阳能可使大气中的CO2与海底开采的CH4反应生产合成气(CO、H2)，C可行；
D．用固态碳合成C60，以C60作为燃料，不经济划算，D不可行；
故选C。
（5）①已知ΔH=反应物总键能-生成物总键能，则N2和H2反应合成氨的反应焓变为，则N2和H2反应合成氨的热化学方程式为；
②已知ΔH=反应物总键能-生成物总键能，则NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的反应为，该反应可由4倍的反应减去2倍的反应加上3倍的反应所得，则该反应焓变，则NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为。
16．(1)
(2)155
(3)d > >
(4)
(5)a→b NA
【详解】（1）燃烧热是101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，CH3OH(l)的燃烧热为725.8 kJ/mol，则表示其燃烧热的热化学方程式为：
（2）焓变ΔH =反应物总键能 生成物总键能，已知反应： ，已知以下化学键的键能：C-H 414 kJ·mol-1，C-F 489 kJ·mol-1，H-F 565 kJ·mol-1，设F-F键能为x，则，得F-F键能=x=155kJ·mol-1。
（3）图像纵坐标表示各物质的物质的量，根据图示可知，a、b、c点都还正在建立平衡的点，d点处于平衡状态，则表示正反应速率与逆反应速率相等的点是d；用同一物质表示反应速率时，从a点到c点正向建立平衡，正反应速率不断减小，因此a、c两点的正反应速率：υa＞υc；C点甲醇和二氧化碳物质的量相等，说明此时CO2的转化率为50%；则该反应达到平衡时，根据图中信息二氧化碳平衡时的物质的量比原来一半还少，说明CO2的转化率＞50%；
（4）将2.0molCH4(g)和3.0molH2O(g)通入容积为2L的恒容密闭容器中，恒温条件下发生反应：，测得在10min时反应达到平衡，此时CH4的物质的量为1.6mol，则CO物质的量为0.4mol，；
（5）①由图知，a处通入甲烷为负极，b处通入氧气为正极，电子从原电池负极移向正极，则外电路电子移动方向：a→b；
②b电极为正极，氧气得电子发生还原反应，电极方程式；
③标准状况下消耗5.6LO2，对应物质的量为0.25mol，则外电路中通过导线的电子的数目：NA。
17．(1)-90
(2) 增大N2的浓度
(3)P3＞P2＞P1； 此反应为气体分子数目减小的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量增大 图3
【详解】（1）由图可知，反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的H=2[(473+654)kJ/mol-(339+397+436)kJ/mol]=-90kJ/mol，故答案为：-90；
（2）①a条件下，的平均反应速率=，故答案为：；
②由题干图示信息可知，相对a而言，b的反应速率更快，且H2的起始浓度不变，达到平衡时H2的浓度更小，即平衡正向移动，根据(1)分析可知，合成氨反应是一个吸热反应，故b可能改变的条件是增大了N2的浓度，故答案为：增大N2的浓度；
（3）①温度一定，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量和摩尔分数均增大，即其他条件相同时，压强越大，氨的摩尔分数越大，所以图中压强由大到小的顺序为P3＞P2＞P1，此反应为气体分子数目减小的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量增大，故答案为：P3＞P2＞P1；此反应为气体分子数目减小的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量增大；
②惰性气体Ar不参与反应，起始混合气体总量相同、温度和压强一定时，充入一定量的Ar相当于减小压强，平衡逆向移动，则可知进料组成为x(H2)=0.75、x(N2)=0.25的反应体系中n(NH3)较大，并且反应达平衡时氨的摩尔分数也较大，对比图3、4中压强P1、温度700K时氨的摩尔分数大小可知，图3是进料组成中不含有惰性气体Ar的图，图4是进料组成中含有惰性气体Ar的图，故答案为：图3；
③图4是进料组成中含有惰性气体Ar的图，、，，设起始时n(H2)=2.7mol，n(N2)=0.9mol，Ar=0.4mol，反应达平衡时当、时，反应三段式为：，x(NH3)==0.25，解得x=0.4，物质分压：p(NH3)=0.25×20MPa=5MPa，p(H2)==9.375MPa，p(N2)= =3.125MPa，P(Ar)==2.5MPa，反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数Kp==MPa-1，故答案为：。
18．(1)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.3kJ mol-1
(2)60% 3.24×1010
(3)小于 相同温度下，对气体分子数增大的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大
(4)BD ＜
【详解】（1）对三个方程分别编号为I、II、III，根据盖斯定律I-2×(II+III)得到热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=-890.3-2×(-283.0-285.8)=+247.3kJ mol-1；
（2）某温度下将1molCH4和1molCO2充入体积为2L的密闭容器中，发生的反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，可得三段式：，由表中数据，平衡压强为初始压强的1.6倍，则=1.6，则x=0.3，此时甲烷的转化率为×100%=60%，平衡时该反应用压强表示的化学平衡常数；
（3）对反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，其它条件相同时、压强越小越有利于平衡右移、反应物的转化率越大，则a小于1.0，判断理由是：相同温度下，对气体分子数增大的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大；
（4）①A. NO的反应速率是N2的反应速率的2倍， v正(NO)=2v逆(N2)，才能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．该反应正反应为体积减小的反应，混合气体的压强不再改变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，故B正确；
C．体系的混合气体的总质量不变，体积恒定，则密度一直不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故C错误；
D．CO和CO2浓度保持恒定不变，说明反应达到平衡状态，故D正确，
故答案为：BD；
②正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，浓度不变，故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数，故答案为：＜。
