河北省定州市2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题（含解析）

定州市2023-2024学年高二上学期10月月考
化学
本试卷共8页，18题。全卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe 56 Cu 64
一、选择题：本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题有一个选项符合题意。
1.化学与生活密切相关，下列措施的目的是加快反应速率的是
A.在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂 B.工业制硫酸时，将黄铁矿粉碎煅烧
C.在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢 D.在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
2.《齐民要术》中记载了酒曲的处理，“乃平量一斗，舀中捣碎。若浸曲，一斗，与五升水。浸曲三日，如鱼眼沸……”。下列说法错误的是
A.“捣碎”目的是促进混合完全 B.“曲”中含有复杂的催化剂
C.“斗”和“升”都是容量单位 D.“鱼眼”是水蒸气气泡的拟像化
3.在不同条件下进行反应2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)，下列表示的反应速率最快的是
A. v(O2)=3 mol/(L·min) B. v(SO2)=0.6 mol/(L·s)
C. v(SO2)=0.5 mol/(L·s) D. v(O2)=0.2 mol/(L·s)
4.在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列能说明该反应达到平衡状态的是
A. H2的体积分数不再变化 B.气体的密度不再变化
C.气体的压强不再变化 D. CO2和H2的体积比不再变化
5.下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是
A.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
B.增大压强，反应的有效碰撞次数增多，反应速率加快
C.升高温度，反应的活化能降低，反应速率加快
D.使用催化剂，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快
6.下列选项不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的饱和氯水光照后颜色变浅
B. H2(g) +I2(g)2HI(g)，平衡时将容器的体积缩小一半，体系颜色加深
C.将CO中毒的病人迅速拾到空气新鲜的地方
D.打开汽水瓶时，有大量气泡溢出
7.下列说法正确的是
A.稀氨水中存在平衡NH3·H2O+OH- ，若要使平衡逆向移动且c(OH-)增大，
可加入NH4Cl固体
B.某固体化合物M不导电，但熔融时能完全电离，则M一定是强电解质
C.熵值增大的反应都能自发进行
D.溶液中存在平衡FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl，平衡时加入KCl固体时，平衡逆向移动
8.在2 L的密闭容器中进行反应2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) △H<0， 起始时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.2 mol，0.1mol，0.6 mol。下列说法正确的是
A.该反应一定是正向建立平衡
B.平衡时，SO3的浓度范围0C.该反应在高温下能自发进行.
D.当SO2和O2的物质的量之比不再变化时，化学反应达到了平衡
9.汽车尾气对环境和人体健康都有一定的危害，某课题组利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化为对空气无污染的气体，通过控制变量法设计三组实验测得温度或催化剂的比表面积影响汽车尾气的转化速率的数据如表所示。下列说法错误的是
编号 t/℃ c(NO)/mol/L c(CO)/mol/L 催化剂的比表面积(m2/g) 实验图像
Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80. 0
Ⅱ a 6.50×10-3 b 120
Ⅲ c 6.50×10-3 d 80.0
已知：使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。
A.汽车尾气处理的化学方程式为2NO+2CO2CO.+N2
B.由图像可知：a= 280，c>280
C.由图像可知：b=d=4.00×10-3
D.其他条件相同时，增大催化剂的比表面积，该化学反应的速率将减小
10.甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应：
反应Ⅰ：CH3OH(g)CO(g) +2H2(g) △H1
反应Ⅱ：CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2
反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A.反应Ⅰ决定整个反应的速率
B.△H2<0
C. CH3OH(g) + H2O(g)CO2(g) +3H2(g) △H=△H1-△H2
D.升温时，反应Ⅰ和反应Ⅱ的化学反应速率均增大.
11.实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点，研究表明，二氧化碳与氢气在某催化剂作用下可以合成甲醇，该反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H，恒压下，CO2和H2的起始物质的量之比为1：3时，甲醇平衡产率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.△H<0
B.加入催化剂有利于提高二氧化碳的平衡转化率
C.增大二氧化碳和氢气的初始投料比，可提高氢气的平衡转化率
D.甲醇的产率P点高于T点的原因是P点有水分子筛膜，分离出水，有利于平衡正向移动
12.在一定温度下，冰醋酸加水稀释的过程中溶液的导电能力I随加人水的体积V变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.c(H+)最大的是b
B. CH3COOH的电离程度由大到小的顺序为b>a>c
C.在c点溶液中加水，溶液中的c(CH3COO-)增大
D.在冰醋酸加水稀释过程中，n(H+)先增大再减小
13.已知：O2(g) +2SO2(g)2SO2(g) △H<0。 向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol O2和2 mol SO2发生反应，么时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t2时改变的条件可能是减小容器体积
B.平衡常数K一定有K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C.t2～t3时反应向正反应方向移动
D.平衡时SO2的物质的量浓度：c(Ⅱ)14.在恒容密闭容器中通入X(g)并发生反应2X(g)Y(g) △H，温度 T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A.△H>0
B.平衡常数：K(T1)> K(T2)
C.P点Y的物质的量分数为×100%
D.反应速率：v(Q)>v(P)>v(M)> v(N)
二、非选择题：本题共4大题，共58分。
15. (15分)
T℃时，在一个体积为2 L的密闭容器中，气体X和气体Y反应生成气体Z，反应过程中X、Y、Z物质的量的变化如图所示：
回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：_____________________，该反应的△S______0(填“<”、“=”或“>”)。
(2)0~4分钟内，X的平均消耗速率为_________，Z的平均生成速率为_________。
(3)T℃时，平衡常数K=_________。
(4)反应达到平衡时，Y的转化率为_________，X与Y的转化率之比为_________。
(5)恒容条件下，下列措施中能使降低的有________(填选项字母)。
A.充入氦气 B.使用催化剂 C.再充入2.4 mol X和1.6 mol Y
16. (14分)
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。
回答下列问题：
(1)合成氨工业中采用循环操作，主要是为了_________(填选项字母)。
A.增大化学反应速率 B.提高氮气和氢气的利用率
C.降低氨的沸点 D.提高平衡混合物中氨的含量
(2)在密闭容器中通入amolN2和6molH2，若在一定条件下反应达到平衡状态，容器中剩余c mol N2。
①达到平衡时，H2转化率为__________。
②若把容器的体积扩大一倍，则正反应速率_________ (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，逆反应速率_________，H2的转化率_________。
(3)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用*标注。
该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为___________________________。合成氨反应：N2(g)+H2(g)NH3(g)的△H=_________kJ/mol(用图中字母表示)。
17. (15分)
科学研究中观察到的宏观现象能反映微观本质。
回答下列问题：
(1)次磷酸分子式为H3PO2，与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2，次磷酸为_______元弱酸，次磷酸溶液中微粒有_______，次磷酸的电离方程式为______________________。
(2)在一定温度下，有等物质的量浓度的盐酸、硫酸、醋酸三种酸，c(H+)由大到小的顺序是______________；当体积相同时，三种酸中和NaOH的能力由大到小的顺序是_______________。
(3)25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO H2SO3
电离平衡常数 Ka=1.75×10-5 Ka1=4.5×10-7、 Ka2=4.7×10-11 Ka=3. 0×10-8 K1=1.54×10-2、 K2=1.02×10-7
①当温度升高时，电离平衡常数K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②向NaClO溶液中通入少量二氧化碳气体，发生反应的离子方程式为________________________，结合所给数据说明生成该产物的理由：_________________________________。
③把足量醋酸滴入Na2SO3溶液中，反应的离子方程式为______________________。
18. (14分)
CO2催化加氢制甲醇(CH3OH)是实现碳达峰、碳中和的途径之一。
回答下列问题：
(1)该反应分两步进行：
CO2(g)+ H2(g)=CO(g)+ H2O(g) △H1=+41 kJ/mol；
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol。
CO2催化加氢制甲醇反应的热化学方程式为___________________。
(2)一定条件下，向体积为1 L的恒容密闭容器中通入2 mol CO2和6 mol H2发生反应生成甲醇，每次反应10分钟，测得CO2转化率随温度变化关系如图所示：
①CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式K=____________。
②已知A点为平衡状态。260℃时从反应开始到恰好平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=_____________。该温度下的平衡常数K=______________。
③260℃时，某时刻反应混合物中CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、1 mol/L、1 mol/L，此时反应进行的方向为___________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“平衡状态”)，理由是_______(计算说明)。
(3)210℃~240℃时，CO2的转化率逐渐增大的原因是________________________。
参考答案及解析
高二化学
一、选择题
1.B
【解析】食品中添加防腐剂苯甲酸钠的目的是防止食品腐败变质，即减慢食品变质的反应速率，A项不符合题意；将黄铁矿粉碎再煅烧可增大FeS2与O2的接触面积，加快反应速率，B项符合题意；在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢可防止钢铁锈蚀，C项不符合题意；在水果罐头中加入抗氧化剂抗坏血酸，可以减慢水果罐头氧化变质的反应速率，D项不符合题意。
2.B
【解析】“捣碎”可以增大物质间的接触面积，提升发酵速率，也能促进混合完全，A项正确；“曲”中含有多种酶、细菌和真菌，具有催化作用，没有复杂的催化剂，B项错误；“斗”和“升””都是容量单位，C项正确；“浸曲三日，如鱼眼汤沸”是让酒曲充分发酵放置，直到如鱼眼大小的气泡产生，D项正确。
3.B
【解析】v(SO2)：v(O2)：v(SO3)=2：1：2，对于一个反应，反应速率的快慢需用同一种物质表示的反应速率来比较，若均换算成v(SO2)进行比较，则A项v(SO3)=2v(O2)= =2×3 molmol/(L·min)=0.1mol/(L·s)，B项v(SO3)= = v(SO2)=0.6 mol/(L·s)，C项v(SO3)=0.5 mol/(L·s)，D项v(SO3)=2v(O2)=0.4 mol/(L·s)。故选B项。
4.A
【解析】反应达到平衡状态，体系中各物质的体积分数不变，A项正确；反应容器体积不变，气体的总质量不变，无论反应是否达到平衡状态，气体的密度均不再变化，B项错误；该反应前后气体的总物质的量不变，无论反应是否达到平衡状态，气体的压强均不变，C项错误；无论反应是否达到平衡状态，CO2和H2的体积比均为1：1，D项错误。
5.D
【解析】活化分子发生合适取向的碰撞才能使化学键断裂，即有效碰撞，故活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，A项错误；增大压强，若反应没有气体参与，不会增加有效碰撞次数，反应速率不会加快，B项错误；升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，加快反应速率，但没有降低反应的活化能，C项错误；使用催化剂，降低反应的活化能，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，D项正确。
6.B
【解析】氯水中的次氯酸受光照射会分解，次氯酸浓度减小，使得化学平衡Cl2+H2OHCl+ HClO正向移动，氯气浓度减小。颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，A项不符合题意；压缩体积该平衡不移动，c(I2)增大，颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，B项符合题意；空气新鲜的地方，氧气浓度大，有利于血红蛋白和氧气结合，可以用勒夏特列原理解释，C项不符合题意；打开汽水瓶时，压强减小，破坏了CO2的溶解平衡，有大量CO2气泡溢出，可以用勒夏特列原理解释，D项不符合题意。
7.B
【解析】加入NH4Cl固体，铵根离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH-)减小，A项错误；熔融状态下能够完全电离出阴阳离子，则一定属于离子化合物，M一定是强电解质，B项正确；熵变和焓变共同影响反应的自发性，熵增的反应不一定能自发进行，C项错误；溶液中的反应与离子有关，离子方程式为Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3，加入KCl固体与平衡无关，D项错误。
8.B
【解析】无法确定该反应进行的方向，A项错误；根据题意可得：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始时(mol/L)　　　　　0.1　　0.05　　　0.3
逆反应极限转化(mol/L)　0.4　　0.2　　　　0
正反应极限转化(mol/L)　0　　　0　　　　0.4
该反应为可逆反应，物质浓度范围：00，该反应在低温下自发进行，C项错误；SO2和O2的物质的量之比一直是2：1，故物质的量之比不再变化时，化学反应不一定达到了平衡，D项错误。
9.D
【解析】在催化剂、加热的条件下，NO和CO反应生成对空气无污染的气体，反应的化学方程式为2NO+ 2CO2CO2+N2，A项正确；由控制变量法和实验目的可知，实验Ⅰ、Ⅱ的催化剂比表面积不同，Ⅰ、Ⅱ的温度不同，则实验Ⅰ、Ⅱ用于探究催化剂的比表面积对反应速率的影响，实验Ⅰ、Ⅲ用于探究温度对反应速率的影响，其他各变量均应该相同，B、C项正确；由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ的快，即增大催化剂比表面积，反应速率增大，D项错误。
10.C
【解析】由图可知，反应Ⅰ、的活化能为E1- E5，反应Ⅱ的活化能为E2- E3，反应Ⅰ的活化能较大，则反应Ⅰ决定整个反应的速率，A项正确；由图可知，反应Ⅱ是放热反应，△H2<0，B项正确；根据盖斯定律，反应Ⅰ +Ⅱ可得CH3OH(g)+ H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=△H1+△H2，C项错误；升温时，所有反应的化学反应速率均增大，D项正确。
11.B
【解析】由图可知随温度升高，甲醇的产率降低，说明升高温度平衡逆向移动，则逆向为吸热方向，该反应正向为放热反应，△H<0，A项正确；加催化剂只能加快反应速率，对平衡无影响，不能提高二氧化碳的平衡转化率，B项错误；增大二氧化碳与氢气的投料比会促进氢气的转化，提高氢气的平衡转化率，C项正确；P点有水分子筛膜，能将水分离，水为生成物，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率，D项正确。
12.A
【解析】导电能力越强，离子浓度越大，c(H+)越大，A项正确；加水稀释，促进CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度由大到小的顺序为c> b>a，B项错误；加水虽然会使平衡右移，但是b点之后溶液体积越大，c(CH3COO-)越小，C项错误；加水稀释，电离平衡右移，n(H+)始终保持增大趋势，D项错误。
13.B
【解析】若t2时改变的条件是减小容器体积，则正、逆反应速率都在t2时刻比平衡Ⅰ大，A项错误；t2之后正反应速率逐渐增大，所以改变的条件一定不是升高温度，平衡常数只随温度而改变，所以K(Ⅱ) =K(Ⅰ)，B项正确；t2~t3时正反应速率逐渐增大，则v逆>v正，反应逆向进行，C项错误；若增大SO3的浓度，v逆突然增大，v逆>v正，平衡逆向移动，平衡时SO2的物质的量浓度c(Ⅱ)>c(Ⅰ)，D项错误。
14.C
【解析】由图可知，T1温度下，反应速率快，所以T1>T2，T1时，反应物X的浓度较高，则升高温度平衡逆向移动，所以△H<0，A项错误；对于放热反应，温度升高，K减小，所以K(T1)P>Q，浓度越大，反应速率越快，所以v(N)>v(M)>v(P)>v(Q)，D项错误。
二、非选择题
15. (15分)
(1)2X(g)+Y(g)Z(g)(1分)；<(1分)
(2)0. 05 mol/(L·min)(1分) 0.025 mol/(L·min) (2分)
(3)0.52(或)(2分)
(4)25%(2分) 4：3(2分)
(5)C(2分)
【解析】 (1)据图示可知，0~t时间内，X、Y物质的量分别减少了0.8 mol、0.4 mol，Z物质的量增加了0.4 mol，所以X、Y为反应物，Z为生成物，反应方程式为2X(g)+Y(g)Z(g)，可见该反应熵减，即△S<0。
(2)0~4分钟内，X变化的物质的量为0. 4 mol， 则v(X)==0.05 mol/(L·min)。，所以v(Z)=0.025 mol/(L·min)。
(3)平衡时c(X)==0.8 mol/L，c(Y)==0.6 mol/L，c(Y)==0.2 mol/L，K==≈
(4)反应达到平衡时，Y的转化率==25%，X与Y的转化率之比为。
(5)使降低，即使平衡向右移动。恒容条件下充入氦气，不影响平衡，A项不符合题意；催化剂不影响平衡，B项不符合题意；再充入2.4 mol X和1.6 mol Y，相当于体积缩小为1 L，即增大压强，平衡正向移动，C项符合题意。
16.(14分)
(1)B(2分)
(2)①(2分)
②碱小(2分)；减小(2 分)；减小(2分)
(3)+H+=(2分)；(b-a)(2 分)
【解析】(1)合成氨工业中采用循环操作的目的是提高氮气和氢气的利用率，故选B项。
(2)①据所给信息可知消耗N2的物质的量为(a-c)mol，则消耗H2的物质的量为3(a-c) mol，H2的转化率为。
②容器体积扩大一倍，压强减小，正逆反应速率均减小，平衡向逆反应方向移动，H2的转化率减小。
(3)由反应历程和相对能量图可知，活化能最大的是过渡态4的反应，因此化学方程式为+H+=；从相对能量上看，合成氨反应是放热反应，生成物能量和反应物能量差是(b-a) kJ/mol。
17.(15分)
(1)-(1分)；H3PO2、H+、、H2O和OH-(2分) H3PO2H+ +(1分)
(2)硫酸>盐酸>醋酸(2分)；硫酸>盐酸=醋酸(2分)
(3)①增大(1分)
②ClO-+CO2+H2O=HClO+(2分)
Ka1(H2CO3)> Ka(HClO)> Ka2()，酸性强弱为H2CO3>HClO>，利用强酸制弱酸，得到产物是HClO、；(2分，答案合理即可)
③CH3COOH+=+ CH3COO-(2分)
【解析】 (1)次磷酸与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2，是一元弱酸，其在溶液中存在电离平衡，主要以H3PO2分子存在，同时存在少量自由移动的H+和，溶液中微粒有H3PO2、H+、、H2O和OH-，其电离方程式为H3PO2H+ +。
(2)HCl属于一元强酸，H2SO4属于二元强酸，CH3COOH属于一元弱酸，醋酸溶液中存在电离平衡。当三种酸物质的量浓度相同时，c(H+)由大到小的顺序为硫酸>盐酸>醋酸；同体积、同物质的量浓度的三种酸，能提供的H+总物质的量：硫酸>盐酸=醋酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序为硫酸>盐酸=醋酸。
(3)①弱酸的电离吸热，当温度升高时，促进电离，则K值增大。
②根据表中数据可知电离平衡常数大小顺序是H2CO3>HClO>，利用强酸制弱酸，可知次氯酸钠溶液中通入少量的CO2，其离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+。
③醋酸的电离平衡常数大于亚硫酸的二级电离平衡常数，小于亚硫酸的一级电离平衡常数，醋酸滴入Na2SO3溶液中，反应的离子方程式为CH3COOH+=+ CH3COO-。
18. (14分)
(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= --49 kJ/mol(2分)
(2)①(2分)；
②0.18 mol/(L·min)(2分)；75(2分)
③逆反应方向(2分)；Q=≈370>K(2分)
(3)反应未达到平衡，温度越高，反应速率越大，所以随着温度升高CO2的转化率逐渐增大(2分)
【解析】 (1)据盖斯定律，两步反应相加，△H=+41 kJ/mol +(-90 kJ/mol)=-49 kJ/mol，据此写出反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= --49 kJ/mol。
(2)①CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式K=。
②已知A点为平衡状态。260℃时从反应开始到恰好平衡CO2的平均反应速率v(CO2)==0.18mol/(L·min)。该温度下的平衡常數K===75。
③Q==≈370>K，所以反应逆向进行。
(3)210℃~240℃时，CO2催化加氢生成甲醇的反应还未达到平衡，温度越高，反应速率越大，所以随着温度升高，CO2的转化率逐渐增大。