一、选择题(每小题只有一个正确选项,共16题,每题3分,共48分)
1 2 3 4 5 6 7 8
D C B B B A D C
9 10 11 12 13 14 15 16
C C B C B D A B
17、(11分)(1)bde(2分)
(2)60%,(2分) 5.625或45/8(2分)
(3)升高温度(2分)
(4)否,(1分) 大于(2分)
18、(1) ① < (1分)
②反应Ⅱ(1分),E4-E3(2分)
③0.1 mol/(L·s)(2分)
④增大(2分)。增大(2分)
(2)64P/9(2分)
19(14分)(1)D(1分)
(2)43.5%(2分)
(3)L1(1分),k正/k逆(2分)
(4)IV(2分),对原料气加压、分离液氨、把未反应的氮气和氢气循环利用(2分)
(5)防止催化剂中毒(2分)
(6)AB(2分)
20(15分)(1)H2O2+2HI=I2+2H2O(2分)
a=1(2分),b=1 (2分)
温度升高后,过氧化氢分解造成浓度降低使反应速率减慢。(2分)
(2)不处于(1分),该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低。(2分)
A(2分),恒压充入稀有气体后体积增大,反应体系中各组分气体分压降低,平衡向正反应方向移动。(2分)双鸭山市重点中学2023-2024学年高二上学期10月月考
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共16题,每题3分,共48分)
1、(改编)下列措施不是为了改变化学速率的是( )
A.冶炼铁时将铁矿石粉碎 B.将食物存放在冰箱中
C.糕点包装袋内放置除氧剂 D.加工馒头时添加膨松剂
2、可逆反应A(g)+ 4B(g)C(g)+ D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中表
示反应进行得最快的是( )
A.vA=0.15mol/(L·min) B.vB=0.6 mol/(L·min)
C.vC=0.4 mol/(L·min) D.vD=0.005 mol/(L·s)
3、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 工业合成氨中,将氨气液化分离
B. 氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,把NO2球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
D. FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深
4、下列说法中有明显错误的是( )
A. 对于有气体参加的反应,增大压强不一定加快反应速率
B. 活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
C. 升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
D. 对于且能自发进行的化学反应,其
5、二氧化硫催化氧化反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0,下列措施既能加快反应速率又能提高平衡转化率的是 ( )
A. 升高温度 B. 压缩体积 C. 分离出SO3 D. 使用催化剂
6、(改编)某温度下,容积一定的密闭容器中进行以下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述中正确的是( )
A.升高温度,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
B.加入少量W,逆反应速率增大
C.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.在容器中通入X气体,正反应反应速率增大,逆反应速率减小,所以V正 > V逆
7、(原创)对于可逆反应3H2+N22NH3,下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是 ( )
A.缩小容器容积 B.使用高效催化剂 C. 充入更多H2 D. 升高温度
8、一定条件下,将TiO2和焦炭放入密闭真空容器中,反应TiO2 (s)+C(s)Ti(s)+CO2(g)达
到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法一定正确的是( )
A. 平衡常数减小 B. TiO2的质量不变 C. CO2的浓度不变 D. Ti的质量增加
9、某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将
容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则
下列叙述正确的是( )
A.可逆反应的化学方程式的化学计量数:a>b+c B.压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小
C.达到新平衡时,物质X的转化率减小 D.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大
10、 用来表示可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,下图表示的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
11、在某温度下,将 2 mol A和 3 molB充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5 min 后达平衡,已知各物质的平衡浓度的关系为 ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下,将容器的体积扩大为原来的 10 倍,A 的转化率没有发生变化, 则B 的转化率为( )
A.60% B.40% C.24% D.4%
12、(改编)H2NCOONH4是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是 ( )
①混合气体的平均相对分子质量不变 ②每生成17 g NH3的同时消耗22 gCO2
③NH3的体积分数保持不变 ④混合气体的密度保持不变
⑤c(NH3)∶c(CO2)=2∶1 ⑥容器中压强不变
A.①③⑤⑥ B.①③④ C.②④⑥ D.①④⑥
13、(改编)相同温度下,分别在起始体积均1L的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH=-akJ/mol。实验测得反应的有关数据如表:
容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所用时间/min 达平衡过程中的能量变化
X2 Y2 XY3
① 恒容 1 3 0 10 放热0.1akJ
② 恒压 1 3 0 t 放热bkJ
下列叙述正确的是( )
A. ①中:从开始至10min内的平均反应速率v(X2)=0.1mol/(L min)
B. 对于上述反应,①、②中反应的平衡常数K的值相同
C. ②中:X2的平衡转化率小于10%
D. b<0.1a
14、固体碘化铵置于密闭容器中,加热至一定温度后恒温,容器中发生反应:
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g) ②2HI(g)H2(g)+I2(g),测得平衡时
c(I2)=0.5mol/L,反应①的平衡常数为20mol2/L2,则下列结论不正确的是( )
A. 平衡时c(NH3)=5mol/L
B. 平衡时HI分解率为20%
C. 混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反应达到平衡状态的标志
D. 平衡后缩小容器体积,NH4I的物质的量增加,I2的物质的量不变
15、一定温度下,在某恒容密闭容器中,充入物质的量均为2mol的NO和CO,发生反应:
2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g), 容器内总压强随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.平衡时,的体积是气体总体积的
B.该反应的平衡常数表达式为
C.若混合气体的总质量不再随时间改变,则该反应达到平衡
D.时,
16、(改编)向体积均为1L的甲、乙两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:
2X(g)+Y(g)Z(g) ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的
变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A. B.反应速率:
C.b点平衡常数:K>12 D.气体的总物质的量:
第II卷(非选择题)
二、填空题(共4题;共52分)
17、(原创)(11分)在一定温度下,向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H =-196 kJ/mol。经2 min后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.8倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母);
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2 b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变 d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间O2的转化率为___________,该温度下,该反应的平衡常数为_________
(3)如图表示在密闭容器中达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率的变化情况,a时刻改变的条件可能是__________________。
(4)在相同温度下,若起始时加入6mol SO2和3 mol O2,反应进行一段时间后,测得O2 的浓度为 1.0mol L﹣ 1 ,则此时该反应是否达到平衡状态___________ (填“是”与“否”),此时 V(正) ______V(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
18、(12分)雾霾中含有颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO等多种污染物。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),上述反应分两步完成即反应I和反应Ⅱ,其反应历程如下图1所示:(纵坐标从下到上依次是:E1、E2、E3、E4、E5)。反应I和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。
①反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的ΔH_________0(填“>”、“<”或“=”)。
②决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应速率的是____________(填“反应I”或“反应Ⅱ”);快反应的正反应活化能为____________kJ/mol(用含E1~E5的代数式表示)。
图1 图2
③T1℃下一密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图2所示。前5秒内O2的平均生成速率为______;
④对于③中的反应体系达平衡后,若降低温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量______。(填“增大”、“减小”或“不变”);对于③中的反应体系达平衡后,若在恒温恒容条件下,追加NO2,再次达平衡后,NO2的体积分数______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1,发生的反应为:N2O4(g)2NO2(g) △H>0,t时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为P,N2O4的平衡转化率为80%,则反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp=_____ (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
19.(14分)(改编)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。一种工业合成氨的简式流程如图1所示:
步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
(1)对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,且能加快反应速率的措施是________。
A.降低压强 B.增大水蒸气浓度 C.加入催化剂 D.升高温度
(2)图2表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算H2的平衡体积分数:________。
(3)合成氨反应中正反应速率v正=k正c(N2) c3(H2),逆反应速率v逆=k逆c2(NH3)。k正、k逆为速率常数。平衡常数K与温度的关系如图。
①表示正反应的平衡常数K与温度变化的曲线为__ __(填L1或L2)。
②平衡时,合成氨反应的平衡常数K=_____(用k正、k逆表示)。
(4)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_____________________(写出2条即可)。
(5)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量的CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO,其反应是[Cu(NH3)2CH3COO]+CO+NH3[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(正反应为放热反应)。必须除去原料气中CO的原因是 。
(6)相同温度下,有体积相同的甲、乙两个恒容密闭容器,甲容器中充入1 g N2和1 g H2,乙容器中充入2 g N2和2 g H2,分别进行合成氨反应。下列叙述中正确的是 ( )
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡后N2的浓度:乙>甲
C.H2的平衡转化率:甲>乙 D.平衡后混合气体中H2的体积分数:乙>甲
20、(原创)(15分)(1)某学习小组同学研究过氧化氢溶液与氢碘酸反应,查到一组室温下的实验数据,如下表所示:
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
C(H2O2) mol/L 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3
C(HI) mol/L 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1
从混合至溶液出现棕黄色的时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4
回答下列问题:
①过氧化氢与氢碘酸反应的化学方程式为__________。
②该反应的速率方程可表示为,对比表中数据可知_____,_____。
③该小组同学将实验④的温度升高,发现到加热到一定温度下,溶液出现棕黄色所需时间变长,可能的原因是__________。
(2)工业上用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染,反应原理为:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867.0 kJ·mol-1。
一定比例的甲烷和二氧化氮的混合气在装有催化剂的反应器中反应一段时间。体系中二氧化氮的转化率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
①温度为470K时,图中P点 (填“处于”或“不处于”)平衡状态。判断理由是 。490K之后,二氧化氮的转化率随温度升高而减小的原因可能是 。
A.催化剂的活性降低 B.平衡常数变大 C.反应活化能增大
②为提高反应中的二氧化氮的转化率,有人提出可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因: 。