2020-2021年高二化学高频考题期中模拟卷01
可能用到的相对原子质量：H-1
C-12
N-14
O-16
Na-23
Mg-24
Al-27
S-32
一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．山西被称为煤海，欲提高煤的燃烧效率，下列说法正确的是
A．将煤粉碎后燃烧
B．通入大量的空气
C．加入的煤越多越好
D．将煤和空气在密闭的空间里燃烧
【答案】A
【解析】将煤粉碎后可以增大反应物的接触面积，因此可以提高煤的燃烧效率，A项正确；通入大量的空气会带走大量的热量，不能提高煤的燃烧效率，B项错误；加入过多的煤，无法充分燃烧，不能提高煤的燃烧效率，C项错误；将煤和空气在密闭的空间里燃烧，由于空气的量有限，因此不能提高煤的燃烧效率，D项错误。答案选A。
2．下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是
A．酸与碱的中和反应
B．镁和盐酸的反应
C．氧化钙和水反应
D．水发生分解反应
【答案】D
【解析】根据图示内容：生成物的能量高于反应物的能量，反应是吸热反应，据此分析解答问题。
【详解】酸与碱的中和反应是放热反应，A项错误；镁和盐酸的反应是放热反应，B项错误；氧化钙和水反应是放热反应，C项错误；水发生分解反应是吸热反应，D项正确。答案选D。
【点睛】本题考查学生常见的吸热反应和放热反应以及吸热反应和放热反应的判断，解题关键在于读懂图示为吸热过程，常见的吸热反应有：大部分分解反应，NH4Cl固体与Ba(OH)2?8H2O固体的反应，炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，炭与水蒸气的反应，一些物质的溶解(如硝酸铵的溶解)，弱电解质的电离，水解反应等；常见的放热反应：燃烧反应、中和反应、物质的缓慢氧化、金属与水或酸反应、部分化合反应。
3．NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：
化学键
NN
F—F
N—F
键能/(kJ?mol-1)
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)+3F(g)
→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【解析】根据断键吸热，成键放热以及反应的能量变化=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量分析判断。
【详解】根据上述分析：N2(g)→2N(g)为化学键的断裂过程，应该吸收能量，A项错误；N(g)＋3F(g)→NF3(g)为形成化学键的过程，放出能量，B项正确；反应N2(g)＋3F2(g)＝2NF3(g)的能量变化＝(941.7＋3×154.8－283.0×6)kJ/mol＝－291.9kJ/mol，属于放热反应，C项错误；化学反应的实质是：旧键的断裂和新键的形成，NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，D项错误。答案选B。
4．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=+267kJ·mol-1
B．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)
△H=-534kJ·mol-1
C．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=-133.5kJ·mol-1
D．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=-534kJ·mol-1
【答案】D
【解析】0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量,则1molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534
kJ热量，D项正确。答案选D。
5．已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3
kJ·mol－1；H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH2＝－285.8
kJ·mol－1。CO2与H2反应生成甲烷与液态水的热化学方程式为CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l) ΔH3，则ΔH3＝
A．－252.9
kJ·mol－1
B．＋252.9
kJ·mol－1
C．－604.5
kJ·mol－1
D．＋604.5
kJ·mol－1
【答案】A
【解析】已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3
kJ·mol－1；
②H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH2＝－285.8
kJ·mol－1
根据盖斯定律，由4×②－①可得所求热化学方程式CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l)，则ΔH3＝4ΔH2－ΔH1＝－252.9
kJ·mol－1。答案选A。
6．在不同条件下进行合成氨的反应(N2+3H22NH3)，根据下列在相同时间内测定的正反应速率判断，生成NH3的速率最快的是
A．v(H2)=0.3
mol·L-1·min-1
B．v(N2)=0.2
mol·L-1·min-1
C．v(NH3)=0.3
mol·L-1·min-1
D．v(H2)=0.005
mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与化学计量数的比值越大，表示的速率越快，注意单位要一致。
【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与化学计量数的比值越大，表示的速率越快，A项：＝0.1
mol·L-1·min-1；B项：v(N2)＝0.2
mol·L-1·min-1；
C项：=0.15
mol·L-1·min-1；D项：v(H2)=0.005
mol·L-1·s-1=0.3
mol·L-1·min-1，=0.1
mol·L-1·min-1。答案选B。
7．对恒温恒容密闭容器中的可逆反应：A(s)+3B(g)2C(g)
△H＜0，下列叙述正确的是
A．升高温度，v逆增大，v正减小
B．增大压强，v正增大，v逆减小
C．增大A的物质的量，v正增大，v逆减小
D．使用催化剂，降低反应活化能，v正、v逆同时增大
【答案】D
【解析】升高温度v正、v逆都增大，A项错误；增大压强v正、v逆都增大，B项错误；A为固体物质，固体物质的浓度为常数，增大A的物质的量，v正、v逆均不变，C项错误；使用催化剂可同时、同等程度的改变正逆反应速率，所以采用正的催化剂一般v正、v逆同时增大，而且增大的倍数相同，D项正确。答案选D。
8．在反应2A(g)＋B(g)3C(s)＋4D(g)
中，下列关系正确的是
A．2ν(A)=ν(B)
B．3ν(B)=ν(C)
C．4ν(C)=3ν(D)
D．2ν(A)=ν(D)
【答案】D
【解析】对于一个反应来说，固体或纯液体的浓度不变，不用纯固体或纯液体来表示反应速率，B、C项均错误；对于一个反应来说，各物质的速率之比等于各物质前面的系数比，A应为：ν(A)=2ν(B)，A项错误；D符合规律，D项正确；答案选D。
9．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2
L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50
mol
CH4和1.2
mol
NO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是
组别
温度
时间/min（n/mol）
0
10
20
40
50
①
T1
n（CH4）
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n（CH4）
0.50
0.30
0.18
0.15
A．组别1中，0-20min内，NO2的降解速率为0.025mol·L-1·min-1
B．由实验数据可知实验控制的温度T1＞T2
C．40min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态
D．0～10min内，CH4的降解速率①＞②
【答案】C
【解析】①中0～20min内，v(CH4)=(0.5mol-0.25mol)/(2L×20min)=0.00625
mol?L-1?min-1，NO2的降解速率为v(NO2)=2v(CH4)=0.0125mol?L-1?min-1，A项错误；温度越高反应速率越大，实验数据可知0～20min内，实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol，实验②中CH4的变化量0.32mol，则实验②温度高，由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2，B项错误；T1、40min时，反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40min时T2对应反应已经达到平衡状态，C项正确；温度越高，反应速率越快，则0～10min内，CH4的降解速率①＜②，D项错误。答案选C。
【点睛】依据影响化学反应因素解答。温度越高化学反应速度越快，据此判断各个选项。
10．某温度下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在容积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
A．容器内气体的密度不再发生变化
B．SO3的物质的量浓度不再发生变化
C．单位时间内消耗nmolO2的同时生成2nmolSO3
D．2v(SO3)正=v(O2)逆
【答案】B
【解析】SO2、O2、SO3都是气体，因此气体总质量保持不变，容器为固定容积，因此气体总体积保持不变，根据密度的定义，任何一时刻，气体的密度都相等，即密度不变，不能说明反应达到平衡，A项错误；根据化学平衡状态的定义，SO3的物质的量浓度不再发生变化，说明反应达到平衡，B项正确；消耗O2，生成SO3都是向正反应方向进行，因此单位时间内消耗nmolO2的同时生成2molSO3，不能说明反应达到平衡，C项错误；速率之比不等于化学计量数之比，D项错误。答案选B。
【点睛】不同种物质的反应速率表示反应达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比。
11．某温度时，N2+3H22NH3的平衡常数K=a，则此温度下，NH3H2+N2的平衡常数为
A．
B．
C．a
D．
【答案】A
【解析】某温度时，N2+3H22NH3的平衡常数K=a，则该温度下，2NH3N2+3H2的平衡常数K1=，NH3N2+H2的平衡常数为，答案选A。
12．下列有关化学反应原理的说法中正确的是
A．需要加热的反应都是非自发反应，不需要加热的反应都是自发反应
B．反应2CO(g)＝C(s)+O2(g)
?H＞0，则不能自发进行
C．Ksp小的强电解质，其溶解度一定也小
D．若反应可以自发，则该反应的速率一定较快
【答案】B
【解析】?G＝?H－T??S＜0时反应自发进行，不能根据是否加热判断反应的自发进行情况，A项错误；反应2CO(g)＝C(s)+O2(g)?H＞0，其?S＜0，该反应的?G＝?H－T??S＞0，则不能自发进行，B项正确；化学式组成相似的，Ksp较小的物质其溶解度也一定较小，化学式组成不同时，不能根据Ksp判断，C项错误；反应能否自发与反应速率无关，如自然界中发生的缓慢的氧化还原反应属于自发反应，但反应速率很小，D项错误。答案选B。
13．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下能自发分解产生氨气、水和二氧化碳，下列说法正确的是
A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳酸铵分解是吸热反应，体系的熵减小
C．碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据能说明它能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，室温下都能自发分解
【答案】A
【解析】碳酸铵分解生成了易挥发的气体，体系的熵值增大，A项正确；碳酸铵分解是吸热反应，分解过程生成了易挥发的气体，体系的熵值增大，B项错误；碳酸铵分解是吸热反应，但不能用焓判据来解释反应的自发性，其反应能自发进行，是因为气体的生成使体系的熵增大，C项错误；不同碳酸盐的稳定性不同，如CaCO3在高温下才能自发分解，D项错误。答案选A。
14．环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应（假设用2AA2表示该反应）。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是
A．T1＞T2
B．a点的反应速率小于c点的反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时环戊二烯的浓度为0.45
mol/L
【答案】C
【解析】在相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快。根据图象可知反应温度：T2＞T1，A项错误；a、c两点的温度和浓度都不相同，因此无法比较a点和c点的反应速率大小，B项错误；a点和b点温度相同，a点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度，即a点的正反应速率大于b点的正反应速率，因为b点时反应未达到平衡，b点的正反应速率大于逆反应速率，a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C项正确；由图像可知，b点时环戊二烯的浓度为0.6
mol/L，D项错误。答案选C。
15．CO2是导致温室效应的气体之一，CH4－CO2催化重整技术对温室气体的减排具有重要意义，其反应原理为CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
△H＝a
kJ·mol－1。某实验小组在密闭容器中充入1
mol
CH4(g)和1
mol
CO2(g)，在不同条件下发生该反应，测得平衡时CH4的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A．p1＞p2
B．a＞0
C．正反应速率：m点＜n点
D．q点CH4的转化率为50%
【答案】D
【解析】该反应为气体分子数增大的反应，随压强增大，平衡逆向移动，故压强越大，平衡时甲烷的体积分数越大，则p1＞p2，A项正确；升高温度，甲烷的体积分数减小，说明平衡正向移动，故正反应是吸热反应，△H＞0，B项正确；温度越高，速率越快，正反应速率：m点＜n点，C项正确；根据三段式计算：
设q点CH4的转化率为x，则
CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
初始量
1
1
0
0
变化量
x
x
2x
2x
平衡量1－x
1－x
2x
2x
甲烷的体积分数为×100%＝30%，解得x＝25%，即q点时，CH4的转化率为25%，D项错误。答案选D。
16．接触法制硫酸工艺中，其主反应如下：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
H＝－197
kJ/mol
下列说法正确的是
A．因为反应放热，所以该反应不需要加热即能快速反应
B．增大O2的浓度可以提高反应速率和SO2的转化率
C．反应450℃时的平衡常数小于500℃时的平衡常数
D．恒温下缩小容器容积，使Q＞K
【答案】B
【解析】反应是吸热还是放热与是否加热无关，该反应不加热不能快速反应，A项错误；增大O2的浓度可以提高反应速率，且平衡正向移动，则SO2的转化率增大，B项正确；该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，则反应450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数，C项错误；恒温下缩小容器容积，相当于增大压强，平衡正向移动，使Q＜K，D项错误。答案选B。
二、非选择题：包括第17题～第21题5个大题，共52分。
17．（12分）如图是某同学设计的放热反应的观察装置。
其实验顺序是：
①按图所示将实验装置连接好。
②在U形管内加入少量红墨水(或品红)溶液。打开T型管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。
③在中间的试管里盛1
g氧化钙，当滴入2
mL左右的蒸馏水后，同时打开螺旋夹即可观察。
试回答：
(1)实验中观察到的现象是_____________________。
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是______________。
(3)该实验的原理是_______________________________。
(4)实验中反应的化学反应方程式是_______________________。
(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系_________________。
(6)若该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？______。
【答案】(1)U形玻璃管里的红墨水(或品红)会沿开口端上升
(2)检查装置气密性
(3)CaO和水反应放出热量使大试管中空气膨胀，引起红墨水(或品红)在U形管中的液面不再相平
(4)CaO＋H2O===Ca(OH)2
(5)CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量
(6)否
【解析】(1)氧化钙和水之间的反应是放热的，所以试管内温度升高，气体具有热胀冷缩的性质，导致内部压强增大，U形玻璃管里的红墨水(或品红)会沿开口端上升；
(2)该实验是由于气压原因导致的实验现象出现，所以实验之前一定要检查装置气密性；
(3)CaO和水反应放出热量，使大试管中空气膨胀，内部压强增大，引起红墨水(或品红)在U形管中的液面不再相平；
(4)CaO和水反应生成氢氧化钙，反应的化学反应方程式为：CaO+H2O═Ca(OH)2；
(5)CaO+H2O═Ca(OH)2，根据实验现象知道：氧化钙和水之间的反应是放热的，CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量；
(6)氯化钠和水混合后，能量的变化很不明显，试管内气体压强几乎不变，不会出现任何现象。
【点睛】解答综合性实验设计与评价题的基本流程：原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为：①实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。③有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象：自下而上，自左而右全面观察。⑥实验结论：直接结论或导出结论。
18．（8分）在2
L密闭容器内，t℃时发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在体系中，n(N2)随时间的变化如下表：
时间(min)
0
1
2
3
4
5
N2的物质的量(mol)
0.20
0.10
0.08
0.06
0.06
0.06
(1)上述反应在第5min时，N2的转化率为_______________________；
(2)用H2表示从0～2
min内该反应的平均速率v(H2)=_____________；
(3)t℃时，在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行快慢的顺序为______________。(用字母填空，下同)；
a．v(NH3)=0.05
mol·L-1·min-1
b．v(H2)=0.03
mol·L-1·min-1
c．v(N2)=0.02
mol·L-1·min-1
d．v(H2)=0.00
l
mol·L-1·s-1
(4)下列表述能作为反应达到化学平衡状态的标志是_____________。
a．反应速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2
b．各组分的物质的量浓度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．混合气体的密度不变
e．单位时间内生成n
mol
N2的同时，生成3n
mol
H2
f．v(N2)消耗=2v(NH3)消耗
g．单位时间内3mol
H—H键断裂的同时2mol
N—H键也断裂
【答案】(1)70%
(2)0.09mol/(L·min)
(3)a＞c＝d＞b
(4)bc
【解析】(1)上述反应在第5min时，消耗氮气的物质的量是0.20mol－0.06mol＝0.14mol，则N2的转化率为0.14mol/0.20mol×100%＝70%；
(2)0～2
min内消耗氮气的物质的量是0.20mol－0.08mol＝0.12mol，根据方程式可知消耗氢气是0.36mol，浓度是0.18mol/L，则用H2表示从0～2
min内该反应的平均速率v(H2)＝0.18mol/L÷2min＝0.09mol/(L·min)；
(3)如果都用氢气表示其反应速率，则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知a～d分别是（mol·L-1·min-1）0.075、0.03、0.06、0.06，所以该反应进行快慢的顺序为a＞c＝d＞b；
(4)在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，则：反应速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2不能说明反应达到平衡状态，a错误；各组分的物质的量浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，b正确；混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，c正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，d错误；单位时间内生成n
mol
N2的同时，生成3n
mol
H2，均表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，e错误；v(N2)消耗=2v(NH3)消耗，不满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，f错误；单位时间内3mol
H－H键断裂的同时2mol
N－H键也断裂，不满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，g错误。
【点睛】平衡状态的判断是解答的易错点和难点，注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。
19．（10分）高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)
ΔH＞0
（1）则该反应中平衡常数表达式K＝_________________
（2）已知1100℃时K＝0.263。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值_______平衡常数K值___（均填增大，减小或不变）.
（3）1100℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025mol·L－1，c(CO)＝0.1mol·L－1，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态________（选填是或否），此时化学反应速率v正____v逆（选填＞，＜，＝）。
【答案】（1）
（2）增大
增大
（3）否
>
【解析】(1)FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)
ΔH＞0，平衡常数K=
；
(2)已知1100℃时K=0.263，ΔH＞0，反应是吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值会增大，平衡常数增大；
(3)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol?L?1，c(CO)=0.1mol?L?1，浓度商Q==0.2520．（12分）在催化剂作用下，CO可脱除燃煤烟气中的SO2，生成单质S和一种温室效应气体。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)为加快该反应的速率，可采取的措施是____________(任写两条)。
(3)T℃时，向恒容密闭容器中加入SO2和CO气体各4mol，测得反应体系中两种气态含碳物质的浓度随时间变化关系如图所示。
①图中___线(填“a”或“b”)表示的是CO的浓度变化情况，容器容积V=_____L。
②当反应进行至图中N点时，CO的转化率为_____，SO2的浓度为_____。
③用单质S的变化量表示0~t1min内该反应的平均反应速率υ(S)=_________g·min-1。(用含t1的代数式表示)
【答案】(1)SO2+2COS+2CO2
(2)增大压强、升高温度、使用更高效的催化剂、增大反应物浓度等
(3)①b
20
②50%
0.15
mol/L
③
【解析】(1)在催化剂作用下，CO可脱除燃煤烟气中的SO2，生成单质S和一种温室效应气体即CO2，反应的化学方程式为SO2+2COS+2CO2；
(2)该反应中有气体，要加快该反应的速率，可采取增大压强、升高温度、使用更高效的催化剂、增大反应物浓度等方法，答案：增大压强、升高温度、使用更高效的催化剂、增大反应物浓度等；
(3)①CO是反应物，反应中浓度不断减小直到平衡，所以图中曲线b可表示的是CO的浓度变化情况，故曲线a表示生成物CO2的浓度变化情况；由条件可知开始加入CO气体4mol，其浓度为0.2mol/L，所以容器体积V＝＝＝20L；
②由图可知N点时，CO与生成物CO2浓度相等，设此时CO浓度的变化量为x，列出三段式计算：
SO2
＋
2COS
＋
2CO2
起始浓度
0.2
0.2
0
0
变化浓度
0.5x
x
0.5x
x
平衡浓度
0.2－0.5x
0.2－0.5x
0.5x
x
由0.2-x=x解得x=0.1mol/L，CO的转化率=×100%=50%；SO2的浓度为0.2mol/L-0.5×0.1mol/L=0.15mol/L，答案：50%；0.15mol/L；
③由图可知0~t1min内CO浓度由0.2mol/L变为0.05mol/L，CO的变化量为0.15mol/L×20L=3mol，变化量之比等于化学计量数之比，所以单质S的变化量为1.5mol即1.5mol×32g/mol=48g，所以0~t1min内该反应的平均反应速率v(S)==g·min-1。
【点睛】有关化学反应速率的计算一要注意变化量之比等于化学计量数之比，二要注意不能用物质的量代替物质的量浓度。
21．（10分）合成氨对工农业生产有着重要意义。已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
△H＝－92.2kJ/mol，请回答下列问题：
(1)合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是_______(填字母)。
a.用铁做催化剂
b.采用较高的压强()
c.将生成的氨液化并及时从反应体系中分离出去
(2)一定温度下，在一密闭容器中充入和并发生反应。
①若容器的容积VL恒定，达到平衡时，气体的压强变为原来的，则的转化率α1=________，此过程中，反应放热________；该温度下，合成氨反应的平衡常数K=_________(列出数学表达式)。
②若容器内压强恒定，则达到平衡时，的转化率α2________α1(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)bc
(2)①25%
23.05
②＞
【解析】(1)根据勒夏特列原理分析平衡移动。
(2)①建立三段式，根据题意建立方程式进行计算转化率，放出的热量和平衡常数；根据反应方程式正反应为气态物质系数减小的反应，压强恒定有利于合成氨反应正向进行进行分析转化率。
【详解】(1)用铁做催化剂是为了加快化学反应速率，不能使平衡发生移动，所以不能用勒夏特列原理解释，a不符合题意；合成氨反应是气态物质系数减小的可逆反应，采用较高的压强（1×107～1×108Pa），使化学平衡正向移动，有利于氨的合成，b符合题意；将生成的氨液化并及时从反应体系中分离出去，使化学平衡正向移动，有利于氨的合成，c符合题意。
(2)①
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始量
1
3
0
变化量
α1
3α1
2α1
平衡量
1－α1
3－3α1
2α1
由题意可知，＝，解得α1＝25%；此过程中，反应放热1mol×25%×92.2kJ/mol＝23.05kJ；平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为mol/L、mol/L、mol/L，则平衡常数。
②由于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正反应为气态物质系数减小的反应，因此压强恒定有利于合成氨反应正向进行，则达到平衡时，N2的转化率α2＞α1。
【点睛】化学平衡及平衡移动原理是常考题型，主要考查勒夏特列原理，注意催化剂不能用勒夏特列原理解释，注意利用三段式建立并计算。
142020-2021年高二化学高频考题期中模拟卷01
可能用到的相对原子质量：H-1
C-12
N-14
O-16
Na-23
Mg-24
Al-27
S-32
一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．山西被称为煤海，欲提高煤的燃烧效率，下列说法正确的是
A．将煤粉碎后燃烧
B．通入大量的空气
C．加入的煤越多越好
D．将煤和空气在密闭的空间里燃烧
2．下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是
A．酸与碱的中和反应
B．镁和盐酸的反应
C．氧化钙和水反应
D．水发生分解反应
3．NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：
化学键
NN
F—F
N—F
键能/(kJ?mol-1)
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)+3F(g)
→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
4．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=+267kJ·mol-1
B．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)
△H=-534kJ·mol-1
C．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=-133.5kJ·mol-1
D．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=-534kJ·mol-1
5．已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3
kJ·mol－1；H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH2＝－285.8
kJ·mol－1。CO2与H2反应生成甲烷与液态水的热化学方程式为CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l) ΔH3，则ΔH3＝
A．－252.9
kJ·mol－1
B．＋252.9
kJ·mol－1
C．－604.5
kJ·mol－1
D．＋604.5
kJ·mol－1
6．在不同条件下进行合成氨的反应(N2+3H22NH3)，根据下列在相同时间内测定的正反应速率判断，生成NH3的速率最快的是
A．v(H2)=0.3
mol·L-1·min-1
B．v(N2)=0.2
mol·L-1·min-1
C．v(NH3)=0.3
mol·L-1·min-1
D．v(H2)=0.005
mol·L-1·s-1
7．对恒温恒容密闭容器中的可逆反应：A(s)+3B(g)2C(g)
△H＜0，下列叙述正确的是
A．升高温度，v逆增大，v正减小
B．增大压强，v正增大，v逆减小
C．增大A的物质的量，v正增大，v逆减小
D．使用催化剂，降低反应活化能，v正、v逆同时增大
8．在反应2A(g)＋B(g)3C(s)＋4D(g)
中，下列关系正确的是
A．2ν(A)=ν(B)
B．3ν(B)=ν(C)
C．4ν(C)=3ν(D)
D．2ν(A)=ν(D)
9．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2
L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50
mol
CH4和1.2
mol
NO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是
组别
温度
时间/min（n/mol）
0
10
20
40
50
①
T1
n（CH4）
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n（CH4）
0.50
0.30
0.18
0.15
A．组别1中，0-20min内，NO2的降解速率为0.025mol·L-1·min-1
B．由实验数据可知实验控制的温度T1＞T2
C．40min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态
D．0～10min内，CH4的降解速率①＞②
10．某温度下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在容积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
A．容器内气体的密度不再发生变化
B．SO3的物质的量浓度不再发生变化
C．单位时间内消耗nmolO2的同时生成2nmolSO3
D．2v(SO3)正=v(O2)逆
11．某温度时，N2+3H22NH3的平衡常数K=a，则此温度下，NH3H2+N2的平衡常数为
A．
B．
C．a
D．
12．下列有关化学反应原理的说法中正确的是
A．需要加热的反应都是非自发反应，不需要加热的反应都是自发反应
B．反应2CO(g)＝C(s)+O2(g)
?H＞0，则不能自发进行
C．Ksp小的强电解质，其溶解度一定也小
D．若反应可以自发，则该反应的速率一定较快
13．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下能自发分解产生氨气、水和二氧化碳，下列说法正确的是
A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳酸铵分解是吸热反应，体系的熵减小
C．碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据能说明它能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，室温下都能自发分解
14．环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应（假设用2AA2表示该反应）。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是
A．T1＞T2
B．a点的反应速率小于c点的反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时环戊二烯的浓度为0.45
mol/L
15．CO2是导致温室效应的气体之一，CH4－CO2催化重整技术对温室气体的减排具有重要意义，其反应原理为CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
△H＝a
kJ·mol－1。某实验小组在密闭容器中充入1
mol
CH4(g)和1
mol
CO2(g)，在不同条件下发生该反应，测得平衡时CH4的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A．p1＞p2
B．a＞0
C．正反应速率：m点＜n点
D．q点CH4的转化率为50%
16．接触法制硫酸工艺中，其主反应如下：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
H＝－197
kJ/mol
下列说法正确的是
A．因为反应放热，所以该反应不需要加热即能快速反应
B．增大O2的浓度可以提高反应速率和SO2的转化率
C．反应450℃时的平衡常数小于500℃时的平衡常数
D．恒温下缩小容器容积，使Q＞K
二、非选择题：包括第17题～第21题5个大题，共52分。
17．（12分）如图是某同学设计的放热反应的观察装置。
其实验顺序是：
①按图所示将实验装置连接好。
②在U形管内加入少量红墨水(或品红)溶液。打开T型管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。
③在中间的试管里盛1
g氧化钙，当滴入2
mL左右的蒸馏水后，同时打开螺旋夹即可观察。
试回答：
(1)实验中观察到的现象是_____________________。
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是______________。
(3)该实验的原理是_______________________________。
(4)实验中反应的化学反应方程式是_______________________。
(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系_________________。
(6)若该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？______。
18．（8分）在2
L密闭容器内，t℃时发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在体系中，n(N2)随时间的变化如下表：
时间(min)
0
1
2
3
4
5
N2的物质的量(mol)
0.20
0.10
0.08
0.06
0.06
0.06
(1)上述反应在第5min时，N2的转化率为_______________________；
(2)用H2表示从0～2
min内该反应的平均速率v(H2)=_____________；
(3)t℃时，在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行快慢的顺序为______________。(用字母填空，下同)；
a．v(NH3)=0.05
mol·L-1·min-1
b．v(H2)=0.03
mol·L-1·min-1
c．v(N2)=0.02
mol·L-1·min-1
d．v(H2)=0.00
l
mol·L-1·s-1
(4)下列表述能作为反应达到化学平衡状态的标志是_____________。
a．反应速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2
b．各组分的物质的量浓度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．混合气体的密度不变
e．单位时间内生成n
mol
N2的同时，生成3n
mol
H2
f．v(N2)消耗=2v(NH3)消耗
g．单位时间内3mol
H—H键断裂的同时2mol
N—H键也断裂
19．（10分）高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)
ΔH＞0
（1）则该反应中平衡常数表达式K＝_________________
（2）已知1100℃时K＝0.263。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值_______平衡常数K值___（均填增大，减小或不变）.
（3）1100℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025mol·L－1，c(CO)＝0.1mol·L－1，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态________（选填是或否），此时化学反应速率v正____v逆（选填＞，＜，＝）。
20．（12分）在催化剂作用下，CO可脱除燃煤烟气中的SO2，生成单质S和一种温室效应气体。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)为加快该反应的速率，可采取的措施是____________(任写两条)。
(3)T℃时，向恒容密闭容器中加入SO2和CO气体各4mol，测得反应体系中两种气态含碳物质的浓度随时间变化关系如图所示。
①图中___线(填“a”或“b”)表示的是CO的浓度变化情况，容器容积V=_____L。
②当反应进行至图中N点时，CO的转化率为_____，SO2的浓度为_____。
③用单质S的变化量表示0~t1min内该反应的平均反应速率υ(S)=_________g·min-1。(用含t1的代数式表示)
21．（10分）合成氨对工农业生产有着重要意义。已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
△H＝－92.2kJ/mol，请回答下列问题：
(1)合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是_______(填字母)。
a.用铁做催化剂
b.采用较高的压强()
c.将生成的氨液化并及时从反应体系中分离出去
(2)一定温度下，在一密闭容器中充入和并发生反应。
①若容器的容积VL恒定，达到平衡时，气体的压强变为原来的，则的转化率α1=________，此过程中，反应放热________；该温度下，合成氨反应的平衡常数K=_________(列出数学表达式)。
②若容器内压强恒定，则达到平衡时，的转化率α2________α1(填“>”“<”或“=”)。
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