辽宁省沈阳市名校2023-2024学年高二上学期第一次月考化学试题（含答案）

沈阳市名校2023-2024学年高二上学期第一次月考化学试卷
时量：75分钟 满分：100分
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45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. 2007年2月，中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　 )
A. 使用光催化剂不改变反应速率 B. 使用光催化剂能增大NO的转化率
C. 升高温度能加快反应速率 D. 改变压强对反应速率无影响
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0，ΔS<0
B. 凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
C. 常温下，2H2O2H2↑+O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应
D. 已知2KClO3 (s) =2KCl(s) + 3O2(g) ΔH＝﹣78.03 kJ·mol-1，ΔS＝+ 494.4 J·mol-1·k-1，此反应在任何温度下都能自发进行
3. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。下列分析不正确的是( 　)
A.氮气分子中N≡N的键能大,断开该键需要较多能量
B.增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施均一致
C.平衡混合物中NH3的沸点最高,液化、分离出NH3能提高其产率
D.断裂1 mol N2(g)和3 mol H2(g)的共价键所需能量小于断裂2 mol NH3(g)的共价键所需能量
4. Burns和Dainton研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下：
①Cl2(g) 2Cl (g) 快
②CO(g)+Cl (g) COCl (g) 快
③COCl (g)+Cl2(g) COCl2(g)+Cl (g) 慢
反应②的速率方程为v正=k正c(CO)×c(Cl )，v逆=k逆c(COCl )。下列说法错误的是（ ）
A. 反应①的活化能大于反应③的活化能
B. 反应②的平衡常数K=
C. 要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率
D. 选择合适的催化剂能提高单位时间内COCl2的产率
5. 在含有Fe3+、S2和I-的混合溶液中,反应S2(aq)+2I-(aq)2S(aq)+I2(aq)的反应机理为：
步骤①: 2Fe3+(aq)+2I-(aq) = 2Fe2+(aq)+I2(aq);
步骤②: S2(aq)+2Fe2+(aq) = 2S(aq)+2Fe3+(aq)。反应过程中的能量变化如图所示。下列关于该反应的说法错误的是(　 )
A. Fe3+是该反应的催化剂
B. 步骤②比步骤①速率快
C. 该反应为放热反应
D. 若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
6. 反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C。反应过程能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列说法错误的是( )
A. 三种物质中B最不稳定 B. A→B反应的活化能为E1
C. B→C反应的ΔH=E4－E3 D. 加入催化剂不能改变反应的焓变
7. 将1molCO和2molH2充入一容积为1L的密闭容器中，分别在250℃、T℃(T℃≠250℃)下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；△H= akJ/mol，如图。下列分析中正确的是( )
A. 250℃时，0～10minH2反应速率为0.015mol/(L min)-1
B. 平衡常数K：T℃时大于250℃
C. 其他条件不变，若减小容积体积，CO体积分数增大
D. 平衡时CO的转化率：T℃时小于250℃时
8. 一定温度下，在3个1.0L的恒容密闭容器中分别进行反应，达到平衡。相关数据如表。下列说法不正确的是( )
容器 温度/K 物质的起始浓度/(mol L-1) 物质的平衡浓度/(mol L-1)
c(X) c(Y) c(Z) c(Z)
I 400 0.20 0.10 0 0.080
II 400 0.40 0.20 0 a
III 500 0.20 0.10 0 0.025
A. 平衡时，X的转化率：II＞I B. 平衡常数：K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C. 达到平衡所需时间：III＜I D. a=0.16
9. 下列四图中，曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是( )
A B C D
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H= - akJ/mol N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H= - bkJ/mol N2O4(g) 2NO2(g) H= + ckJ/mol CO2(g)+C(s) 2CO(g) H= + dkJ/mol
A. A B. B C. C D. D
10、工业上用丁烷催化脱氢制备丁烯：C4H10(g)??C4H8(g)＋H2(g)(正反应吸热)，将丁烷和氢气以一定的配比通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，反应的平衡转化率、产率与温度、投料比有关。下列判断不正确的是(　　 )
A．由图甲可知，x小于0.1
B．由图乙可知，丁烯产率先增大后减小，减小的原因是氢气是产物之一，随着增大，逆反应速率减小
C．由图丙可知，丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高平衡正向移动
D．由图丙可知，丁烯产率在590 ℃之后快速降低的主要原因是丁烯高温分解生成副产物
11. 某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO，其过程如下：
下列说法不正确的是( )
A. 该过程中CeO2没有消耗 B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化
C. 图中 D. 的反应热大于
12. CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
在恒压、反应物起始物质的量比条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B. 曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C. 相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D. 恒压、800K、n(CH4)：n(CO2)=1:1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率不能达到Y点的值
13. 一定条件下，相关有机物(均为气态)分别与氢气发生加成反应生成1mol气态环己烷的能量变化如图所示：
下列推理错误的是( )
A. 碳碳双键加氢时放热，放出的热量与碳碳双键数目及相对位置有关
B. (g) + H2(g) →(g) △H= - 21kJ·mol-1
C. ∣△H2∣>∣△H3∣，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
D. 3∣△H1∣>∣△H4∣，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
14. 中国科学院化学研究所报道了化合物1催化CO2氢化机理。其机理中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应
B. 图中Ⅰl-2与化合物2互为同分异构体
C. 过程①的活化能低于过程②的活化能
D. 过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=I1-2 (s) △H=2.08 kcal·mol-1
15. 草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:(COOCH3)2(g)+2H2(g) CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g)　ΔH1<0
反应Ⅱ:(COOCH3)2(g)+4H2(g) HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)　ΔH2<0
压强一定的条件下,将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性{× 100%} 与温度的关系如图所示,下列说法错误的是( 　 )
A.曲线B表示(COOCH3)2的转化率随温度的变化,在190~196 ℃范围内反应还未达到平衡
B.190~198 ℃范围内,温度升高,HOCH2CH2OH的选择性增大
C.190~198 ℃范围内,其他条件一定,温度升高,的值减小
D.192 ℃时,其他条件一定,加快气体的流速可以提高(COOCH3)2的转化率
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1=-90.7kJ·mol-1　K1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH2=-23.5kJ·mol-1　K2
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH3=-41.2kJ·mol-1　K3
回答下列问题：
（1）反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1；该反应的平衡常数K=___________(用K1、K2、K3表示)。
（2）下列措施中，能提高①中CH3OH产率的有___________
A. 使用过量CO B. 升高温度 C. 增大压强 D. 使用催化剂
（3）一定温度下，将0.2mol CO和0.1mol H2O(g)通入2L恒容密闭容器中，发生反应③，5min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1，则0~5min内v(H2O)=___________，CO的转化率α(CO)=_________
（4）将合成气以=2通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．ΔH＜0 B．p1＞p2＞p3
C．若p3和316℃时，起始时=3，则平衡时，α(CO)小于50%
（5）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图，当约为___________时最有利于二甲醚的合成。
17. 硫酸在工业生产中有着重要的意义，是工业制硫酸的重要原料。
（1）T℃时，向2.0L的恒容密闭容器中充入和，发生如下反应：
①20s后反应达到平衡，和相等，___________，平衡后向容器中再充入和，此时，v(正)___________v(逆)。(填“＞”、“=”或“＜”)
②相同温度下，起始投料变为和，的平衡转化率___________。(填“增大”、“不变”或“减小”)
（2）密闭容器中，加入足量的焦炭(沸点4827℃)和反应，生成和硫蒸气()。
①反应在某温度达到平衡时，和的体积分数都等于40%，中x=___________。
②按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得与的生成速率随温度变化的关系如图1所示。其它条件相同时，在不同催化剂作用下，转化率与温度关系如图2所示。
700℃时，催化剂___________(填“甲”或“乙”)活性更高，A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是___________(填字母)。
18．能源开发和利用是科学研究的热点课题。
(1)在1 L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH发生反应：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H，测得CH3OH的浓度与温度的关系如图所示：
①△H___________(填“＞”“＜”或“=”)0，说明理由___________
②在T1时达到平衡后，再向容器中充入少量甲醇蒸气，CH3OH的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)工业上，利用水煤气合成CH3OH的反应表示如下：2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g) △H=-91.0 kJ·mol-1，向1 L的恒容密容器中加入0.1 mol H2和0.05 mol CO在一定温度下发生上述反应，10 min后反应达到平衡状态，测得放出的热量为3.64 kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时，H2的平均反应速率v(H2)为___________
②在温度不变条件下，上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)时，平衡___________(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1
II．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.4 kJ·mol-1
III．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H3
一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol，CO为b mol，此时H2O(g)的浓度为___________mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应III的平衡常数为__________
某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：0.20mol/LH2C2O4溶液、0.010mol/LKMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
物理量编号 V(0.20mol/LH2C2O4溶液)/mL V(蒸馏水)/mL V(0.010mol/L酸性KMnO4溶液)/mL m(MnSO4)/g T/℃ 乙
① 2.0 0 4.0 0 50
② 2.0 0 4.0 0 25
③ 1.5 a 4.0 0 25
④ 2.0 0 4.0 0.1 25
已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，回答下列问题：
(1)KMnO4溶液用___________酸化(填名称)；写出上述反应的离子方程式：___________；
(2)上述实验①②是探究___________对化学反应速率的影响；上述实验②④是探究___________对化学反应速率的影响。
(3)若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为___________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是____
沈阳市名校2023-2024学年高二上学期第一次月考化学答案
一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30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题答案】C【2题答案】D【3题答案】B【4题答案】A【5题答案】 D
【6题答案】C【7题答案】B【8题答案】D【9题答案C【10题答案】B
【11题答案】C【12题答案】B【13题答案】B【14题答案】B15.D
三、非选择题(本题包括4小题，共54分)
【16题答案】
【答案】（1） ①. -246.1 ②. K12·K2·K3 （2）AC
（3） ①. 0.003mol·L-1·min-1 ②. 15% （4）AB （5）2.0
【17题答案】
【答案】（1） ①. 0.02 ②. ＞ ③. 减小
①. 2 ②. 乙 ③. B
18． ＜ 温度越高，达到平衡所需时间越短，可知反应温度T1＞T2。再由平衡时甲醇的浓度可知温度为T2时甲醇浓度小，降低温度，平衡正向移动，则正反应为放热反应 不变 0.008 mol/(L·min) 不移动
19． 硫酸 2MnO＋5H2C2O4＋6H+=2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 温度 催化剂 0.5 酸性KMnO4溶液褪色的时间