自贡市第二十二中学校2023-2024学年度上期期中测试
高二化学
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题共 14 小题，共 42 分。每小题只有一项是符合题目要求)
1. 中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献，下列过程主要是利用化学反应中能量变化的是
A B C D
神十一载人飞船发射 粮食酿醋 湿法炼铜 打磨磁石制司南
A. A B. B C. C D. D
2. 下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂
B. 在糖果制作过程中添加着色剂
C. 高炉炼铁前先将铁矿石粉碎
D. 牛奶在冰箱里保存
3. 可逆反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)在体积固定的密闭容器中，下列说法不能说明反应达到化学平衡状态的是
A. 混合气体的压强不再改变
B. 混合气体的颜色不再改变
C. H2的体积分数不再变化
D. HI的转化率不再改变
4. 工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol；则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于
A. - 270 kJ/mol B. +26 kJ/mol C. -582 kJ/mol D. +270 kJ/mol
5. 汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 使用催化剂活化分子百分数不变
B. 使用催化剂，反应物分子的能量变高
C. 使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
D. 无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 氯水在光照下颜色变浅，最终变为无色
B. 夏天打开啤酒瓶，有很多气泡冒出
C. 由NO2(g)、N2O4(g)组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
D. 实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2
7. 密闭容器中进行的可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A. T1
B. T1>T2，p1
8. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g) zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol L﹣1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol L﹣1，下列有关判断正确的是
A. x+y
9. 下列热化学方程式中，不正确的是
A. 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ/mol
B. 500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ/mol
C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol
D. 在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，H2燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol
10. 消除的反应为： 。下列说法正确的是
A. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
B. 平衡时升高温度，v正增大，v逆减小
C. 平衡常数
D. 该反应在任何温度下都可自发进行
11. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。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. 若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热(△H)偏高
C. 实验(c)设计存在缺陷
D. 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
12. 下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是
①野火烧不尽，春风吹又生；②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干；③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲；④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏；⑤只要功夫深，铁杵磨成针；⑥火树银花。
A. 只有③ B. ③④⑤ C. ⑤⑥ D. ①②④⑥
13. 下列对化学反应预测正确的是
选项 化学方程式 已知条件 预测
A M(s)=X(g)+Y(s) △H>0 它是非自发反应
B 4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 △H>0
C 4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g) 能自发进行 △H可能大于0
D W(s)+G(g)=2Q(g) △H>0 任何温度都能自发进行
A. A B. B C. C D. D
14. 下列所示是哈伯法制氨的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是
A. ①②③ B. ②④⑤
C. ①③⑤ D. ②③④
第II卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共 58 分)
15. 已知存在下列热化学方程式：
①氢气燃烧H2(g)＋ O2(g)= H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
②太阳光分解水制氢气2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH2=571.6 kJ·mol-1
③液态水转化为水蒸气H2O(l)= H2O(g) ΔH3=（1）kJ·mol-1
（1）从能量转化角度分析，反应①为_______反应。(填“吸热”或“放热”)
（2）反应②中主要能量转化形式为_______能转化为_______能。
（3）若在反应②中使用催化剂，ΔH2_______。(填“增大”“减小”或“不变”)
（4）写出反应③的热化学方程式_______。
（5）根据下表内容及你所学知识列举氢气被称为“绿色能源”的原因_______。
燃料名称 热值(kJ/g)
氢气 142.9
一氧化碳 10.11
甲烷 5564
热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，其单位是kJ/ g (气体)。
16. 用0.5mol·L-1的盐酸与0.55mol·L-1的NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________，如不改正，求得的中和热会___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（2）实验时取用相同体积的盐酸和NaOH溶液进行反应，NaOH溶液浓度稍大于盐酸的浓度，原因是___________。
（3）取50 mL NaOH溶液和50mL盐酸溶液进行实验，实验数据如下表。
温度 实验次数 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
HCl NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.1
2 25.9 25.9 25.9 29
3 27.0 27.4 27.2 31.7
4 26.4 26.2 26.3 29.5
①由上述实验数据可得，温度差的平均值为___________℃
②近似认为0.55 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1盐酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)，则中和热ΔH=___________kJ·mol-1(取小数点后一位)。
（4）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和0.5 L 1 mol·L 1的稀硫酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。
17. 如图是煤的综合利用过程中化工产业链的一部分。
回答下列问题：
（1）煤的气化发生的主要反应是：。
已知：
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是： H=___________kJ/mol。
（2）用煤气化后得到的H2合成氨： 。在容积为2L的密闭容器中投入N2和H2充分反应，在不同时间改变反应条件，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
a．t1时可能增大了的浓度 b．t2时可能充入了氦气
c．t3时可能降低了温度 d．t4时可能分离出氨气
（3）某温度时合成甲醇的反应 ，在容积固定的密闭容器中，各物质的浓度如下表所示：
浓度 时间
0 1.0 1.8 0
2min 0.5
0.5
4min 0.4 0.6 0.6
6min 0.4 0.6 0.6
①前2min的反应速率___________。
②该温度下的平衡常数为___________ (可用分数表示) 。
800℃时在2L密闭容器内反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0008 0.007 0.007 0.007
（4）达平衡时NO的转化率为___________。
（5）下图中表示NO2的变化的曲线是___________(填字母)，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v(O2)=___________。
（6）能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内颜色保持不变
c．2v逆(NO)=v正(O2) d．容器内压强保持不变
（7）能增大该反应的反应速率的是___________(填字母)。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
18. 氨在国民经济中占有重要地位。
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是___________。
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡时放出的热量为Q，则Q(填“>”“<”或“=”)___________184.4kJ。
③已知：
1 mol N-H键断裂吸收能量等于___________kJ。
④理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是___________(填序号)。
a． 增大压强 b． 使用合适的催化剂
c． 升高温度 d． 及时分离出产物中的NH3
（2）原料气H2可通过反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示。则图中两条曲线表示的压强的关系是：p1___________p2(填“>”“=”或“<”)。
（3）原料气H2还可通过反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)获取。
①T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol L-1，则该温度下反应的平衡常数K为___________。
②保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是___________(填序号)。
a． 混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
b． 混合气体密度不随时间改变
c． 单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d． 混合气中n(CO) ：n(H2O) ：n(CO2) ：n(H2)=1 ：16 ：6 ：6
（4）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2］，反应的化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(1)＋H2O(1)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T/℃ 165 175 185 195
K 111.9 74.1 50.6 34.8
在一定温度和压强下，若原料气中NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比) =x，下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(：％)的关系。下图中的B点处，NH3的平衡转化率为___________。自贡市第二十二中学校2023-2024学年度上期期中测试
高二化学
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题共 14 小题，共 42 分。每小题只有一项是符合题目要求)
1. 中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献，下列过程主要是利用化学反应中能量变化的是
A B C D
神十一载人飞船发射 粮食酿醋 湿法炼铜 打磨磁石制司南
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．神十一载人飞船发射过程中燃料燃烧发生氧化还原反应，放出大量热，符合题意，故A选；
B．粮食酿醋主要是利用淀粉水解得到葡萄糖，葡萄糖分解得到乙醇，然后乙醇在转化为乙酸，不符合题意，故B不选；
C．湿法炼铜，二价铜离子还原为铜，利用铁的还原性，不符合题意，故C不选；
D．打磨磁石制司南是物体形状的改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意，故D不选；
故选A。
2. 下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂
B. 在糖果制作过程中添加着色剂
C. 高炉炼铁前先将铁矿石粉碎
D. 牛奶在冰箱里保存
【答案】B
【解析】
【详解】A．在糕点包装内放置小包除氧剂，减慢糕点氧化变质的速率。A不符合题意；
B．在糖果制作过程中添加着色剂，使糖果呈现不同颜色，与反应速率无关，B符合题意；
C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎，增大固体表面积，增大反应速率，C不符合题意；
D．牛奶在冰箱里保存，降低温度，减慢牛奶变质速率，D不符合题意；
故答案选B。
3. 可逆反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)在体积固定的密闭容器中，下列说法不能说明反应达到化学平衡状态的是
A. 混合气体的压强不再改变
B. 混合气体的颜色不再改变
C. H2的体积分数不再变化
D. HI的转化率不再改变
【答案】A
【解析】
【详解】A．该反应是等体积反应，压强始终不变，当混合气体的压强不再改变，不能作为判断平衡标志，故A符合题意；
B．正向反应，单质碘浓度不断增大，颜色不断加深，当混合气体的颜色不再改变，说明已经达到平衡，故B不符合题意；
C．正向反应，氢气体积分数不断变大，当H2的体积分数不再变化，说明已经达到平衡，故C不符合题意；
D．正向反应，HI的转化率不断增大，当HI的转化率不再改变，说明已经达到平衡，故C不符合题意。
综上所述，答案为A。
4. 工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol；则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于
A. - 270 kJ/mol B. +26 kJ/mol C. -582 kJ/mol D. +270 kJ/mol
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol，根据盖斯定律，将①－②，整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/mol，故合理选项是A。
5. 汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 使用催化剂活化分子百分数不变
B. 使用催化剂，反应物分子的能量变高
C. 使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
D. 无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
【答案】D
【解析】
【详解】A．使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，A错误；
B．使用催化剂，反应物分子的能量不变，B错误；
C．使用催化剂对反应的热效应无影响，C错误；
D．活化络合物能量高于反应物能量，也高于生成物能量，无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量，D正确；
故答案选D。
6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 氯水在光照下颜色变浅，最终变为无色
B. 夏天打开啤酒瓶，有很多气泡冒出
C. 由NO2(g)、N2O4(g)组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
D. 实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯水中存在,光照下发生反应，随反应进行HClO浓度减小，平衡正向移动，氯气浓度逐渐减小至消失，最终颜色变浅至无色，可用平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B．夏天打开啤酒瓶，是压强减小，平衡逆向移动，有很多气泡冒出，可用平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C． 由NO2(g)、N2O4(g)组成的平衡体系,缩小体积增大压强体系物质浓度增大，颜色变深，而且平衡正向移动，在变深基础上变浅，最终颜色仍然变深，所以颜色变深不能用平衡移动原理解释，故C符合题意；
D．饱和食盐水中氯离子浓度大，平衡逆向移动，抑制氯气和水反应，所以可用排饱和食盐水的方法收集Cl2可用平衡移动原理解释，故D不符合题意；
故答案为：C
7. 密闭容器中进行的可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A. T1
B. T1>T2，p1
【答案】B
【解析】
【分析】升高温度、增大压强，反应速率均增大，到达平衡的时间缩短。
【详解】温度都为T1，压强为p2先达到平衡，p2＞p1，p1到p2，平衡时B的质量分数增大，即增大压强，平衡逆向移动，故a＋b
综上所述，T1>T2，p1
【点睛】“先拐先平”数值大。
8. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g) zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol L﹣1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol L﹣1，下列有关判断正确的是
A. x+y
【答案】D
【解析】
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，A的瞬间浓度为0.25mo/L，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L，说明平衡逆向移动。
【详解】A．降低压强平衡向逆方向移动，说明反应物气体的计量数之和大于生成物气体的计量数，应为x+y＞z，故A错误；
B．由以上分析可知平衡向逆方向移动，故B错误；
C．平衡向逆方向移动，B的转化率降低，故C错误；
D．平衡向逆方向移动，C的体积分数下降，故D正确;
故答案为：D。
9. 下列热化学方程式中，不正确的是
A. 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ/mol
B. 500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ/mol
C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol
D. 在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，H2燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物而放出的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ/mol，A正确；
B．该反应是不完全反应，放出的热量应小于38.6kJ，B错误；
C．中和热是指强酸和强碱恰好反应生成1molH2O(l)而放出的热量，是一定值，不随酸或碱的种类改变而改变，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，C正确；
D．2gH2即1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，即是氢气的燃烧热，2mol H2完全燃烧放出571.6kJ能量，则H2燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol，D正确；
故选：B。
10. 消除的反应为： 。下列说法正确的是
A. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
B. 平衡时升高温度，v正增大，v逆减小
C. 平衡常数
D. 该反应在任何温度下都可自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A错误；
B．平衡时升高温度，正逆反应速率均加快，故B错误；
C．平衡常数等于生成物浓度的系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积之比；由方程式可知平衡常数，故C错误；
D．反应正向气体分子数增加，△S＞0，且ΔH＜0，故△H-T△S＜0，与温度无关，故反应在任何温度下都可自发进行，故D正确；
故选：D。
11. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。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. 若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热(△H)偏高
C. 实验(c)设计存在缺陷
D. 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
【答案】C
【解析】
【详解】A．实验(b)中NH4Cl和Ba(OH)2 8H2O反应是吸热反应，故A错误；
B．NaOH固体溶于水放热，所以用NaOH固体测定中和热，测定中和热的数值偏高，中和热的△H为负值，则△H偏低，故B错误；
C．实验(c)中缺少环形玻璃搅拌器，故C正确；
D．铝片、铝粉都是固体，将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变，故D错误；
故选：C。
12. 下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是
①野火烧不尽，春风吹又生；②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干；③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲；④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏；⑤只要功夫深，铁杵磨成针；⑥火树银花。
A. 只有③ B. ③④⑤ C. ⑤⑥ D. ①②④⑥
【答案】A
【解析】
【分析】若反应物总能量比生成物总能量低，说明物质变化过程中吸收能量，据此分析判断。
【详解】①野火烧不尽，春风吹又生是说物质燃烧反应，物质燃烧放出热量，是放热反应，①不符合题意；
②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干中，蜡炬燃烧会放出大量热量，反应为放热反应，②不符合题意；
③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，是CaCO3高温煅烧，分解产生CaO和CO2，该反应为吸热反应，③符合题意；
④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏涉及炸药的爆炸反应，是剧烈氧化还原反应，放出大量热量，反应为放热反应，④不符合题意；
⑤只要功夫深，铁杵磨成针是物质在摩擦过程中产生热量，没有新物质产生，因此不是吸收热量的化学反应，⑤不符合题意；
⑥火树银花为天气的变化，涉及物质的聚集状态的变化，属于物理变化，而不是吸热反应，⑥不符合题意；
综上所述可知：发生的是吸收热量的化学反应的只有③，故合理选项是A。
13. 下列对化学反应预测正确的是
选项 化学方程式 已知条件 预测
A M(s)=X(g)+Y(s) △H>0 它是非自发反应
B 4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 △H>0
C 4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g) 能自发进行 △H可能大于0
D W(s)+G(g)=2Q(g) △H>0 任何温度都能自发进行
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】在等温、等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的。化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变，自由能一般用△G来表示，且△G=△H-T△S，当△G=△H-T△S＜0时，反应向正反应方向能自发进行；当△G=△H-T△S=0时，反应达到平衡状态；当△G=△H-T△S＞0时，反应不能向正反应方向自发进行；据此解答。
【详解】A．反应气体系数增大，为熵增大的反应，△S＞0，△H＞0，在高温条件下能自发进行，故A错误；
B．为气体系数减小的反应，△S＜0，当△H＞0时，△H-T△S＞0，一定不能自发进行，故B错误；
C．反应为气体系数增大的反应，△S＞0，所以当△H＜0，一定满足△H-T△S＜0，反应一定能够自发进行，当△H＞0时，当高温时，△H-T△S＜0，成立，可以自发进行，故C正确；
D．反应为气体系数增大的反应，△S＞0，由△H>0，则满足△H-T△S＜0，反应在高温下自发进行，故D错误；
故选：C。
14. 下列所示是哈伯法制氨的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是
A. ①②③ B. ②④⑤
C. ①③⑤ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】反应原理为N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ΔH＜0，为提高原料转化率，应使平衡向正方向移动，根据方程式反应前后气体的化学计量数的关系可知增大压强有利于平衡向正方向移动；正反应放热，升高温度不利于平衡向正反应方向移动，催化剂对平衡移动无影响，液化分离出氨气，可使生成物浓度减小，则可使平衡向正向移动，氮气和氢气的再循环，可增大反应物浓度，有利于平衡向正向移动，即②④⑤符合。
故选B。
第II卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共 58 分)
15. 已知存在下列热化学方程式：
①氢气燃烧H2(g)＋ O2(g)= H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
②太阳光分解水制氢气2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH2=571.6 kJ·mol-1
③液态水转化为水蒸气H2O(l)= H2O(g) ΔH3=（1）kJ·mol-1
（1）从能量转化角度分析，反应①为_______反应。(填“吸热”或“放热”)
（2）反应②中主要能量转化形式为_______能转化为_______能。
（3）若在反应②中使用催化剂，ΔH2_______。(填“增大”“减小”或“不变”)
（4）写出反应③的热化学方程式_______。
（5）根据下表内容及你所学知识列举氢气被称为“绿色能源”的原因_______。
燃料名称 热值(kJ/g)
氢气 142.9
一氧化碳 10.11
甲烷 55.64
热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，其单位是kJ/ g (气体)。
【答案】（1）放热 （2） ①. 太阳 ②. 化学
（3）不变 （4）H2O(l)﹦ H2O(g) ΔH3﹦44 kJ·mol-1
（5）①热值高 ②无污染 ③可再生 ④原料丰富(填任意3个都可以)
【解析】
【小问1详解】
已知反应①氢气燃烧H2(g)＋ O2(g)= H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1＜0，故从能量转化角度分析，反应①为放热反应，故答案为：放热；
【小问2详解】
已知反应②太阳光分解水制氢气2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2=571.6 kJ·mol-1，则反应②中主要能量转化形式为太阳能转化为化学能，故答案为：太阳；化学；
【小问3详解】
催化剂只有改变反应历程，而改变反应速率，根据盖斯定律可知，反应热只有反应始态和终态有关，与反应过程无关，故若在反应②中使用催化剂，ΔH2不变，故答案为：不变；
【小问4详解】
已知反应①氢气燃烧H2(g)＋ O2(g)= H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1，反应②太阳光分解水制氢气2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH2=571.6 kJ·mol-1，则①+②得到反应③液态水转化为水蒸气H2O(l)= H2O(g)，根据盖斯定律可知，ΔH3=ΔH1+ΔH2=(-241.8 kJ·mol-1)+( 571.6 kJ·mol-1)=+44kJ·mol-1，故答案为：H2O(l)= H2O(g) ΔH3=+44kJ·mol-1；
【小问5详解】
根据下表内容可知，氢气的热值高，燃烧产物为H2O无污染，经过催化分解H2O又获得H2，故可再生 自然界中含有大量的H元素，则原料丰富，这些优势使得氢气被称为“绿色能源”，故答案为：①热值高 ②无污染 ③可再生 ④原料丰富等。
16. 用0.5mol·L-1的盐酸与0.55mol·L-1的NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________，如不改正，求得的中和热会___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（2）实验时取用相同体积的盐酸和NaOH溶液进行反应，NaOH溶液浓度稍大于盐酸的浓度，原因是___________。
（3）取50 mL NaOH溶液和50mL盐酸溶液进行实验，实验数据如下表。
温度 实验次数 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
HCl NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.1
2 259 25.9 25.9 29
3 27.0 27.4 27.2 31.7
4 26.4 262 26.3 29.5
①由上述实验数据可得，温度差的平均值为___________℃
②近似认为0.55 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1盐酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)，则中和热ΔH=___________kJ·mol-1(取小数点后一位)。
（4）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和0.5 L 1 mol·L 1的稀硫酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。
【答案】（1） ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 偏大
（2）确保盐酸被完全中和
（3） ①. 3.1 ②. -51.8 kJ·mol-1
（4）ΔH2<ΔH1<ΔH3
【解析】
【分析】利用氢氧化钠溶液与盐酸中和反应测中和热并进行求算，分析误差的原因；
【小问1详解】
还差的玻璃仪器为环形玻璃搅拌棒，作用是使混合均匀，反应加快，且减少热量的散失；
如不改正，反应局部放热，测得温度差偏大，求得的中和热会偏大；
【小问2详解】
发生反应时，一种反应物过量，则另一种反应物完全反应，所以NaOH溶液浓度大于盐酸浓度的作用是保证盐酸完全被中和，故答案为: 确保盐酸被完全中和；
【小问3详解】
①第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为26.1℃，反应后温度为: 29.1℃， 反应前后温度差为3.0℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为25.9℃，反应后温度为: 29.0℃，反应前后温度差为3.1℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为27.2℃，反应后温度为: 31.7℃， 反应前后温度差为: 4.5℃；
第4次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为26.3℃，反应后温度为: 29.5℃， 反应前后温度差为: 3.2℃；
第3次实验的数据误差较大，则另外三次实验的平均温度差为:(3.0℃+ 3.1℃+ 3.2℃) = 3.1℃；
②50m L的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/ L氢氧化钠溶液的质量和为m= 100mL1g/cm3 = 100g,C= 4.18J/ (g·℃)，代入公式Q = cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q = 4.18J/(g·℃) 100g3.1℃=1295.8J=1.2958kJ，即生成0.025mol的水放出热量为:1.2958kJ，所以生成1mol的水放出热量为: 1.2958kJ=51.8kJ， 即该实验测得的中和热H=-51.8kJ /mol,故答案为:-51.8kJ/mol；
【小问4详解】
中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、0.5 L 1 mol·L 1的稀硫酸恰好完全反应放热为57.3kJ； 稀氢氧化钡溶液与硫酸反应产生的硫酸钡放热，则0.5 L 1 mol·L 1的稀硫酸恰好完全反应放热大于57.3kJ；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热程，稀氨水和0.5 L 1 mol·L 1的稀硫酸恰好完全反应放热小于57.3kJ，故ΔH2<ΔH1<ΔH3。
17. 如图是煤的综合利用过程中化工产业链的一部分。
回答下列问题：
（1）煤的气化发生的主要反应是：。
已知：
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是： H=___________kJ/mol。
（2）用煤气化后得到的H2合成氨： 。在容积为2L的密闭容器中投入N2和H2充分反应，在不同时间改变反应条件，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
a．t1时可能增大了的浓度 b．t2时可能充入了氦气
c．t3时可能降低了温度 d．t4时可能分离出氨气
（3）某温度时合成甲醇的反应 ，在容积固定的密闭容器中，各物质的浓度如下表所示：
浓度 时间
0 1.0 1.8 0
2min 0.5
0.5
4min 0.4 0.6 0.6
6min 0.4 0.6 0.6
①前2min的反应速率___________。
②该温度下的平衡常数为___________ (可用分数表示) 。
800℃时在2L密闭容器内反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示：
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（4）达平衡时NO的转化率为___________。
（5）下图中表示NO2变化的曲线是___________(填字母)，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v(O2)=___________。
（6）能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内颜色保持不变
c．2v逆(NO)=v正(O2) d．容器内压强保持不变
（7）能增大该反应的反应速率的是___________(填字母)。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
【答案】（1）+132kJ/mol
（2）ad （3） ①. 0.5mol/(L min) ②.
（4）65% （5） ①. b ②. 0.0015mol/(L s)
（6）bd （7）bcd
【解析】
【小问1详解】
已知：①
②
③ 根据盖斯定律：①-②-③得 ΔH=(-393+242+283)kJ/mol=+132kJ/mol；
【小问2详解】
a．t1时可能增大了N2的浓度，正反应速率加快，平衡正向移动，故a正确；
b．t2时可能充入了氦气，各组分浓度不变，反应速率不变，与图中不符，故b错误；
c．t3时可能降低了温度，反应速率减小，平衡正向进行，与图中不符，故c错误；
d．t4时可能分离出氨气，正反应速率减小，平衡正向移动，故d正确；
故答案为：ad；
【小问3详解】
①前2min，Δc(CO)=1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，则Δc(H2)=2×0.5mol/L=1mol/L，v(H2)==0.5mol/(L min)；
②平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，由表格可知，反应在4min已达到平衡状态，K==；
【小问4详解】
由表格数据可知，达平衡时NO的转化率为=65%；
【小问5详解】
由方程式2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)可知，平衡时△c(NO)：△c(O2)：△c(NO2)=2：1：2，由表中数据可知，平衡时c(NO)==0.0035mol/L，曲线b平衡时的浓度为0.0035mol/L，故曲线b表示NO2的浓度变化；由图中数据可知2s内，NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L，故v(NO)==0.003mol/(L s)，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v(O2)= 0.0015mol/(L s)；
【小问6详解】
a．始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系，故不能说明到达平衡，故a不选；
b．容器内颜色保持不变，说明NO2的浓度不变，可以说明达到平衡，故b选；
c．不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，2v逆(NO)=v正(O2)，不能说明到达平衡，故c不选；
d．随反应进行气体的物质的量减小，压强增减小，容器内压强保持不变，说明到达平衡，故d选；
故答案为：bd；
【小问7详解】
a．及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，但反应速率降低，故a不选；
b．适当升高温度，反应速率增大，故b选；
c．增大O2的浓度，反应速率增大，故c选；
d．选择高效的催化剂，增大反应速率，故d选；
故答案为：bcd。
18. 氨在国民经济中占有重要地位。
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是___________。
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡时放出的热量为Q，则Q(填“>”“<”或“=”)___________184.4kJ。
③已知：
1 mol N-H键断裂吸收的能量等于___________kJ。
④理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是___________(填序号)。
a． 增大压强 b． 使用合适催化剂
c． 升高温度 d． 及时分离出产物中的NH3
（2）原料气H2可通过反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示。则图中两条曲线表示的压强的关系是：p1___________p2(填“>”“=”或“<”)。
（3）原料气H2还可通过反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)获取。
①T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol L-1，则该温度下反应的平衡常数K为___________。
②保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是___________(填序号)。
a． 混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
b． 混合气体的密度不随时间改变
c． 单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d． 混合气中n(CO) ：n(H2O) ：n(CO2) ：n(H2)=1 ：16 ：6 ：6
（4）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2］，反应的化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(1)＋H2O(1)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T/℃ 165 175 185 195
K 111.9 74.1 50.6 34.8
在一定温度和压强下，若原料气中NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比) =x，下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(：％)的关系。下图中的B点处，NH3的平衡转化率为___________。
【答案】（1） ①. ②. ＜ ③. 391 ④. ad （2）
（3） ①. ②. （4）
【解析】
【小问1详解】
①合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2kJ热量，则工业合成氨热化学方程式是 ΔH=－92.2 kJ/mol；
故答案为：；
②若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡时放出的热量为Q，由于是可逆反应，则实际放出的热量则Q＜184.4kJ；
故答案为：＜；
③反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则945.8+3×436－2×3×x＝－92.2，解得x＝391，即1 mol N-H键断裂吸收的能量等于391kJ；
故答案为：391；
④a．正反应体积减小，增大压强平衡正向移动，H2的转化率增大，a正确；
b．使用合适的催化剂不影响平衡状态，b错误；
c．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，氢气的转化率降低，c错误；
d．及时分离出产物中的NH3平衡正向移动，H2的转化率增大，d正确；
故答案为：ad；
【小问2详解】
正反应体积增大，其他条件不变时增大压强平衡逆向移动，甲烷含量增大，则图中两条曲线表示的压强的关系是：p1＜p2；
故答案为：＜；
【小问3详解】
①根据三段式可知，则该温度下反应的平衡常数K＝；
故答案为：
②a．反应前后气体质量和物质的量均不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此说明反应达到平衡状态，a不符合题意；
b． 反应前后气体质量和容积均不变，则混合气体的密度始终不变，不能据此说明反应达到平衡状态，b不符合题意；
c． 单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，c符合题意；
d． 混合气中n(CO)：n(H2O)：n(CO2)：n(H2)=1：16：6：6，由于反应前后体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，此时浓度熵为，所以反应达到平衡状态，d符合题意；
故答案为：cd；
【小问4详解】
B点x＝4，设氨气的物质的量是4mol，则二氧化碳是1mol，二氧化碳的转化率是0.64，即消耗0.64mol二氧化碳，根据方程式可知同时消耗氨气是1.28mol，则NH3的平衡转化率为×100%＝32%；
故答案为：32%。
