2017-2018学年甘肃省兰州市第一中学高二上学期期中考试化学（理）试题 解析版

2017-2018学年甘肃省兰州市第一中学高二上学期期中考试化学（理）试题 解析版

甘肃省兰州第一中学 2017-2018 学年高二上学期期中考试 化学（理）试题 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分 100 分， 考试时间 100 分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H:1 O:16 Na:23 S:32 第 I 卷（选择题） 一. 选择题：（本大题共 25 小题，1-10 小题，每小题 1 分，11-25 小题，每小题 2 分，共 40 分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 未来新能源的特点是资源丰富，使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生，下 列全部属于新能源的是一组是①天然气②煤③核能④石油⑤海洋能⑥地热能⑦风能 ⑧氢 能 A. ①②③④ B. ⑤⑥⑦⑧ C. ③④⑤⑥ D. 除①②外 【答案】B 【解析】试题分析：①天然气是传统能源，不是新能源，①错误；②煤是传统能源，不是 新能源，②错误；③核能在使用时会对环境产生污染，③错误；④石油是传统能源，不 是新能源，④错误；⑤海洋能⑥地热能⑦风能⑧氢能均属于新能源，使用时对环境无污 染或很少污染，且有些可以再生。答案选 B。 考点：新能源的判断 2. 下列说法正确的是 A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B. 化学反应中的能量变化只表现为热量变化 C. 任何放热反应在常温下一定能发生反应 D. 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热 【答案】D 【解析】试题分析：A、放热反应有些也需要加热才能反应，可燃气体点燃反应，A 错误；B、 化学反应的能量变化除了热量外，还有光能等形式的能量转化，如镁条燃烧放热发光，B 错 误；C、有些放热反应必须加热才能反应，常温下不反应，C 错误；D、反应物和生成物所具 有的总能量决定了反应是放热还是吸热，若反应物总能量大于生成物总能量，则反应是放热 反应，反之为吸热反应，D 正确；选 D。 考点：考查化学反应中的能量变化。 3. 下列关于化学反应速率说法中不正确的是 A. 可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为 0 B. 决定反应速率的主要因素是反应物自身的性质 C. 反应速率用于衡量化学反应进行的快慢 D. 增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率 【答案】A 【解析】A 可逆反应达平衡时，应该是正逆反应都在进行，只是正逆反应速率相等而已，不 可能都变成 0，A 错误。B 正确，决定反应速率的主要因素是反应物自身的性质，例如：单 质钾和水反应就比钠和水反应快，是因为钾比钠的金属性强，与其他因素无关。C 明显正确。 D 增大浓度和升高温度都是加快反应的方法。 4. 下列关于强、弱电解质的叙述，正确的是 A. 强电解质全部是离子化合物 B. 强电解质在水中的溶解度一定大于弱电解质 C. 强电解质在水溶液中完全电离 D. 强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质 【答案】C 【解析】试题分析：A．强电解质可能是离子化合物，也可能是共价化合物，如硫酸，错误； B．强电解质在水中的溶解度有的大于弱电解质，有的小于弱电解质，如 KNO3 是强电解质， 溶于水的程度与弱电解质 HClO 大，而强电解质 BaSO4 的溶解度小于 HClO 错误；C．强电解 质溶于水的在水溶液中完全电离，正确；D. 电解质溶液的导电性与电解质的强弱无关，与 电离产生的离子浓度有关，电解质电离产生的离子浓度越大，溶液的导电性就越强，错误。 考点：考查强、弱电解质的叙述的正误判断的知识。 5. 某反应 2AB(g） C(g）＋3D(g）在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进 行，则该反应的正反应的 △ H、 △ S 应为 A. △ H＜0， △ S＞0 B. ΔH＜0， △ S＜0 C. △ H＞0， △ S＞0 D. △ H＞0， △ S＜0 【答案】C 【解析】该反应是气体物质的量增加的反应，所以混乱度增加，熵值增大， △ S＞0；反应自 发的要求是：ΔG=ΔH－T △ S ＜ 0，现在已知 △ S＞0，且反应在高温时能自发进行，低温时 反应向左进行，所以说明 T 比较大的时候，ΔG ＜ 0，T 比较小的时候，ΔG ＞ 0，所以 △ H ＞0 6. 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 氨水中加酸，NH4+ 的浓度增大 B. 装有 NO2 和 N2O4 平衡的混合气体的玻璃球在冷水中气体颜色变浅 C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集 Cl2 D. H2、I2、HI 的体系平衡后，加压混合气体颜色变深 【答案】D 【解析】勒夏特列原理是平衡移动的原理，只能用来解释平衡移动的问题。对于 D 来说，反 应为 H2 + I2 2HI，压强不影响平衡，所以 D 中平衡未发生移动，不能用勒夏特列原理 解释。答案为 D。 7. 下列说法中正确的是 A. 氯化钠水溶液在电流的作用下电离出 Na＋和 Cl－ B. 硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于电解质 C. 二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质 D. 碳酸氢钠在水中的电离方程式可表示为 NaHCO3 Na＋＋HCO3- 【答案】B 【解析】A 电解质溶于水，在水分子作用下电离，与电流无关，A 错误。B 中硫酸钡属于盐， 所以是强电解质，与其是否溶于水无关，B 正确。C 中二氧化碳不是酸碱盐，也不是金属氧 化物，所以是非电解质（电离实际是碳酸的电离），C 错误。D 中碳酸氢钠属于盐，所以是 强电解质，电离方程式应该不可逆，D 错误。 8. 下列说法正确的是 A. 增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数从而使有效碰撞次数增大 B. 有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的百分 数，从而使反应速率增大 C. 催化剂不影响活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率 D. 升温能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 【答案】D 【解析】A 增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，不是活化分子百分数，A 错误。 B 有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），实际就是在增大气体浓 度，所以增加的是单位体积内活化分子数，仍然不会增大活化分子的百分数，B 错误。C 催 化剂会改变反应活化能，从而改变活化分子百分数，所以 C 错误。D 升高温度会使分子的平 均能量升高，从而使达到活化分子的比例增加，即增加了活化分子百分数，D 正确。 【点睛】从碰撞理论来说，增加反应速率就是要增加单位时间的有效碰撞的次数。而发生有 效碰撞要求必须是活化分子。所以增大活化分子百分数是加快反应速率的有效方法。能够影 响活化分子百分数的方法，实际只有温度和催化剂。升高温度，会提高分子的平均能量，从 而使达到活化分子标准的分子数增加；而加入催化剂是改变了活化能，也就是改变了活化分 子的标准，从而改变了活化分子百分数。 9. 已知下列反应的平衡常数：①H2(g)+S(s) ⇌ H2S(g)平衡常数为 K1 ②S(s)+O2(g) ⇌ SO2(g)平衡 常数为 K2，则相同温度下，反应 H2(g)+SO2(g) ⇌ O2(g)+H2S(g)的平衡常数为 A. K1+K2 B. K1﹣K2 C. K1﹒K2 D. K1/K2 【答案】D 【解析】试题分析：①H2+S H2S，K1=c(H2S)/c(H2)；②S+O2 SO2，K2=c(SO2)/c(O2)； 则反应 H2+SO2⇌ O2+H2S 的平衡常数 K=c(O2)c(H2S)/c(H2)c(SO2)=K1/K2；故选 D。 考点：考查了化学平衡常数的计算分析 10. 对于反应：4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g), 下列为四种不同情况下测得的反 应速率，其中能表明该反应进行最快的是 A. v(NH3)= 0.2mol·L-1·s-1 B. v(O2)= 0.24 mol·L-1·s-1 C. v(H2O)= 15mol·L-1·min-1 D. v(NO) = 9mol·L-1·min-1 【答案】A 【解析】首先将四个答案的单位变为相同单位，A 为 0.2×60=12 mol·L-1·min-1，B 为 0.24×60=14.4 mol·L-1·min-1。再将四个速率都除以各自的方程式系数，比较大小。A 为 12÷4=3； B 为 14.4÷5=2.88；C 为 15÷6=2.5；D 为 9÷4=2.25,；A 最大。 【点睛】同一方程式中不同物质的速率比较的方法是：将各自的速率除以各自在方程式中的 系数，再比较大小即可。原因在于：对于反应 aA + bB == cC + dD 相同条件下，不同物质 的速率比一定等于其系数比，即 VA ：VB ：VC ：VD = a ：b ： c ：d，调整为 ，所以明显得到除以系数之后数字越大速率越快。 11. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 A. H2 的燃烧热为 285.8 kJ/mol，则 H2O 电解的热化学方程式为 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)； ΔH＝＋285.8 kJ/mol B. 1molCH4 完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)时放出 890 kJ 的热量，其热化学方程式为 CH4(g)＋O2(g)=== CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445 kJ/mol C. 已知 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)；ΔH＝－221 kJ/mol，则 C 的燃烧热为 110.5kJ/mol D. HF 与 NaOH 溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ/mol 【答案】B 【解析】A 燃烧热表示的是 1mol 某物质燃烧的热效应，所以 285.8 kJ/mol 是 1mol 氢气的能 量变化，所以 H2O 电解的热化学方程式应该为 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)； ΔH＝＋285.8×2 kJ/mol，A 错误。B 中 1mol 甲烷燃烧放出 890kJ，所以 0.5mol 甲烷燃烧放出 445kJ，B 正确。 C 中碳的燃烧热是指碳完全燃烧生成二氧化碳的热效应，C 错误。D 中 HF 是一元弱酸，不 能拆分，所以离子方程式不正确，同时，因为 HF 的电离会吸热，所以放热应该小于 57.3kJ/mol。 12. 少量铁片与 100mL 0.01mol/L 的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不 改变 H2 的产量，从以下方法：①加 H2O②加 KNO3 溶液③滴入几滴浓盐酸④加入少量铁粉 ⑤加 NaCl 溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度（不考虑盐酸挥发）⑧改用 10mL 0.1mol/L 盐酸中，可行的是 A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ③⑦⑧ D. ③④⑥⑦⑧ 【答案】C 【解析】①加 H2O，会降低反应物浓度，减慢反应速率；②加 KNO3 溶液会使溶液中同时存 在氢离子和硝酸根离子，这样溶液会有强氧化性，和单质铁反应应该生成 NO；③滴入几滴 浓盐酸会增加氢离子浓度从而加快反应速率；④加入少量铁粉会使生成的氢气增加；⑤加 NaCl 溶液与加水是一样的；⑥滴入几滴硫酸铜溶液，单质铁会置换单质铜，这样生成的氢 气会减少；⑦升高温度加快反应速率；⑧改用 10mL 0.1mol/L 盐酸，增大了盐酸浓度加快速 率，而生成的氢气的量不改变。所以 C 正确。 13. 碘水溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)=I3-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数 K 如表所示，下列说法正确的是 t/℃ 5 15 25 35 50 K 1100 841 689 533 409 A. 反应 I2(aq)＋I－(aq) I3-(aq)的ΔH>0 B. 25℃时，向溶液中加入少量 KI 固体，平衡常数 K 小于 689 C. 其他条件不变，升高温度，溶液中 c( I3-)减小 D. 该反应的平衡常数表达式为 K＝c（I-）/c（I3-） 【答案】C 【解析】A 随着温度升高反应的 K 值减小，所以反应放热ΔH＜0；A 错误。B 中要注意，反 应的平衡常数 K 只与温度相关，所以 K 应该不变；B 错误。C 正反应放热，升高温度，平衡 向逆反应方向移动，溶液中 c( I3-)减小；C 正确。D 反应平衡常数表达式为 K＝c（I3-）/c（I-）； D 错误。 14. 当密闭容器中合成氨反应 N2+3H2 2NH3 达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积 压缩为原来的 1/2。达到新平衡后，与原平衡相比较，下列说法中正确的是 A. 容器内的总压强为原来的 2 倍 B. N2 的浓度比原来平衡浓度小 C. H2 的转化率为原来的 2 倍 D. 气体的密度为原来的 2 倍 【答案】D 【解析】A 如果平衡不移动，体积压缩至原来一半，压强瞬间是原来二倍，但是平衡会向物 质的量减小的方向移动，使压强减小，所以小于原来 2 倍，A 错误。B 体积缩小，容器内所 有物质的浓度均增大，平衡向正反应方向移动，使 N2 浓度的增大略小，但是最终浓度一定 大于原状态，B 错误。C 增大压强平衡向右，H2 的转化率增加，但是明显不知道初始平衡态 的转化率，也不可能计算平衡移动以后的氢气转化率，C 错误。D 气体质量明显不变，体积 减小为原来一半，密度自然是原来 2 倍，D 正确。 15. 一定温度下，可逆反应 2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达 到平衡状态的标志是 ①单位时间内生成 nmolO2，同时生成 2nmolNO2；②单位时间内生成 nmolO2，同时生成 2nmolNO；③用 NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比 为 2∶2∶1；④混合气体的压强不再改变；⑤混合气体的颜色不再改变；⑥混合气体的平均 相对分子质量不再改变。 A. ①④⑤⑥ B. ①③④⑥ C. ①②③⑤ D. ②⑤⑥ 【答案】A 【解析】①单位时间内生成 nmolO2 是指向右的反应，生成 2nmolNO2 是指向左的反应，有 两个反应方向，且比例正确 n：2n=1:2；①正确。②单位时间内生成 nmolO2，同时生成 2nmolNO，说的都是向右的反应，没有说向左的反应，所以不正确。③用 NO2、NO、O2 的 物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 2∶2∶1，题目没有说明表示的是正反应还是逆反 应速率，所以错误。④混合气体的压强不再改变，恒容下压强不变就是气体的物质的量不变， 此反应气体的总物质的量不变，说明反应达平衡，④正确。⑤混合气体的颜色不再改变，就 是指 NO2 的浓度不变，所以正确。⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变， ， 不 变，根据质量守恒定律 m 总不变，所以 n 总不变，气体的 n 总不变可以说明反应达平衡；⑥正 确。 【点睛】判断反应达到化学平衡状态的标志有： （1）本质标志：v(正)＝v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等 于逆反应生成该反应物的速率。要求必须有两个反应方向，且比例正确。 （2）等价标志：①全是气体参加的体积可变反应，体系的压强不随时间而变化。例如：N2 ＋3H2 2NH3。②体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。 ③全是气体参加的体积可变反应，体系的平均相对分子质量不随时间变化。例如：2SO2(g) ＋O2(g) 2SO3(g)。④对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质 的量相等。⑤对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化，如 2NO2(g) N2O4(g)。⑥体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再 随时间而变化。 16. 在 100mL0.1mol·L－1 的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H＋浓度减小，可采用的 方法是 A. 加热 B. 加入醋酸钠固体 C. 加入少量的 0.5 mol·L－1 的硫酸 D. 加入少量的 1mol·L－1 的 NaOH 溶液 【答案】D 【解析】A 醋酸电离吸热，升高温度电离平衡向右移动，氢离子浓度增大，A 错误。B 加入 醋酸钠固体，实际增加了醋酸根离子的浓度，醋酸电离平衡向左移动，醋酸电离程度减小， B 错误。C 加入 0.5 mol·L－1 的硫酸溶液，使溶液中氢离子浓度增大，电离平衡向逆反应方 向移动，电离程度减小，C 错误。D 加入 NaOH，与氢离子反应，氢离子浓度减小，平衡向 正反应方向移动，电离程度增大，D 正确。 17. 在 1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)＋ O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)=== S2(g)＋2H2O(g) ΔH2 H2S(g)＋ O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3 2S(g)===S2(g) ΔH4 则ΔH4 的正确表达式为 A. ΔH4＝ (ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B. ΔH4＝ (3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C. ΔH4＝ (ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D. ΔH4＝ (ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 【答案】A 【解析】将第一个和第二个反应相加，减去 3 倍的第三个反应，即得 3S(g)=== S2(g)，再 将反应乘以 即得第四个反应，所以ΔH4＝ (ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 18. 已知 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－Q1；2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-Q2； H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－Q3，取体积比为 4∶1 的甲烷和 H2 的混合气体 112L(标准状况下)， 经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为 A. 4Q1＋0.5Q2 B. 4Q1＋Q2＋10Q3 C. 4Q1＋2Q2 D. 4Q1＋0.5Q2＋9Q3 【答案】D 【解析】试题分析：由盖斯定律得：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－(Q1+2Q3) 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－(Q2+2Q3) 所以 4molCH4 和 1molH2 完全燃烧生成液态水放热 4Q1＋0.5Q2＋9Q3。 考点：盖斯定律 热化学方程式计算 19. 某温度下，在 2 L 的密闭容器中，加入 1molX(g)和 2molY(g)发生反应：X(g)＋mY(g) 3Z(g)，平衡时，X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、10%。在此平衡体系中加入 1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是 A. m＝2 B. 两次平衡的平衡常数相同 C. X 与 Y 的平衡转化率之比为 1∶1 D. 第二次平衡时，Z 的浓度为 0.4 mol·L－1 【答案】D 【解析】试题分析：A．向平衡体系中再加入 1molZ，重新建立平衡时 X、Y、Z 的体积分数 不变，说明压强不影响该平衡，则反应前后总计量数相等，则 1+m=3，m=2，故 A 正确；B．温 度不变，平衡常数不变，两次平衡的温度相同，平衡常数相同，故 B 正确；C．参与反应的 X 与 Y 的物质的量之比等于化学计量数之比等于加入的 X 与 Y 的物质的量之比，因此 X 与 Y 的平衡转化率相等，故 C 正确；D．再加入 1molZ 后总物质的量为 4mol，重新达到平衡时 Z 的体积分数仍然为 10%，则重新建立平衡时 Z 的浓度为： =0.2mol/L，故 D 错误； 故选 D。 考点：考查了化学平衡的计算的相关知识。 20. 羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密 闭容器中，将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g)K＝0.1， 反应前 CO 物质的量为 10mol，平衡后 CO 物质的量为 8mol，下列说法正确的是 A. 升高温度，H2S 浓度增加，表明该反应是吸热反应 B. CO 的平衡转化率为 80% C. 反应前 H2S 物质的量为 7mol D. 通入 CO 后，正反应速率逐渐增大 【答案】C 【解析】A 升高温度，H2S 浓度增加，说明平衡向逆反应方向进行，所以逆反应吸热，正反 应放热，A 错误。B 反应前 CO 物质的量为 10mol，平衡后 CO 物质的量为 8mol，所以参加 反应的 CO 的物质的量为 2mol，转化率为 20%，B 错误。C 设反应前 H2S 为 Xmol，有： CO(g) ＋ H2S(g) COS(g) ＋ H2(g) 起始： 10 X 0 0 反应： 2 2 2 2 平衡： 8 X－2 2 2 所以有 K=2×2/8(X-2)=0.1，X=7；C 正确。D 中通入 CO 应该是正反应速率瞬间增大，再逐 渐减小，D 错误。 21. 容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)；ΔH<0，某研究小组研 究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列对于图像分析正确的是 A. 图Ⅰ研究的是 t0 时刻增大 O2 的物质的量浓度对反应速率的影响 B. 图Ⅱ研究的是 t0 时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响 C. 图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高 D. 图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高 【答案】C 【解析】A 增大 O2 的物质的量浓度应该是正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间不变，而 题目的图像是正逆反应速率瞬间都增大，A 错误。B 通入氦气增大体系压强，实际体积不变， 各物质的的物质的量不变，所以物质的量浓度也不变，那么速率应该不改变，B 错误。C 中 明显乙达到平衡用的时间更短，所以乙的反应速率比甲快，即乙的温度应该更高；该反应是 放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，SO2 的转化率降低，乙在甲的下面；C 正 确。D 催化剂不改变平衡态，所以甲乙的转化率应该相等，D 错误。 【点睛】恒容下，加入与反应无关的气体，因为各反应物和生成物的浓度不变，反应温度不 变，所以反应速率不变，平衡也不移动；恒压下，加入与反应无关的气体，因为容器体积增 大，所以所有物质浓度都减小，相当于增大体积减小压强，平衡向物质的量增大的方向移动。 22. 研究小组发现一种化合物在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间 变化如下图所示，计算反应 4min～8min 间的平均反应速率和推测反应 16 min 时反应物的浓 度,结果应是 A. 2.5μmol·L-1·min-1 和 2.0μmol·L-1 B. 2.5μmol·L-1·min-1 和 2.5μmol·L-1 C. 3.0μmol·L-1·min-1 和 3.0μmol·L-1 D. 3.0μmol·L-1·min-1 和 2.5μmol·L-1 【答案】B 【解析】从图像得出结论，每过 4 分钟，物质的量浓度变为原来的一半，所以 16min 时， 浓度为 2.5μmol·L-1，4min～8min 间的平均反应速率 μmol·L-1·min-1，B 正 确。 23. 现有下列三个图象： 下列反应中符合上述全部图象的反应是 A. N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＜0 B. 2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)ΔH＞0 C. 4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＜0 D. H2(g)＋CO(g) C(s)＋H2O(g) ΔH＞0 【答案】B 【解析】试题分析：由图像一知升高温度，生成物的平衡浓度增大，说明升高温度平衡正向 移动，该反应为吸热反应；由图像二、三知增大压强，平衡逆向移动，逆向为气体物质的量 减小的方向，由题给选项各物质均为气体，故相对分子质量增大。综上所述选 B。 考点：考查化学平衡图像分析。 24. 在密闭容器中充入 4 mol A，在一定温度和体积可变的密闭容器中发生如下反应：4A(g) 3B(g)＋C(g)；ΔH＜0，达到平衡时有 30%的 A 发生反应，下列判断正确的是 A. 若向密闭体系内再加入 3molB、2molC，达平衡时 C 的百分含量与原平衡相同 B. 达到平衡时气体的总物质的量、密度都不发生变化 C. 反应达平衡的过程中，释放出的热量不发生变化 D. 升高温度 A 的转化率大于 30% 【答案】B 【解析】A 本反应是气体物质的量不变的反应，则只要保证投料比相等就是等效平衡；本反 应的反应物只有一个，所以无论增加多少都是投料比相等。加入 3molB、2molC 相当于加入 4molA 和 1molC，多加入了 1molC，不是等效平衡，所以 C 的百分含量不相等；A 错误。B 反 应方程式两边系数相等，所以物质的量不变；容器体积不变，混合物质量不变，所以密度不 变，B 正确。C 选项的表述不清楚，有两种理解：1、反应过程中放出的热的量不变；2、放 热的速率不变。对于 1，反应逐渐进行，放热应该逐渐增加。对于 2，反应的速率在发生变 化，所以放热的速率也在变化。C 错误。D 反应放热，升高温度，平衡向左，A 的转化率减 小，D 错误。 25. 温度为 T 时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0 molPCl5，反应 PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g) 经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是 A. 反应在前 50 s 的平均速率为 v (PCl3)=0.0032 mol·L－1·s－1 B. 保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L－1，则反应的 △ H＜0 C. 相同温度下，起始时向容器中充入 1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和 0.20 mol Cl2，达到平衡 前 v (正)＞v (逆) D. 相同温度下，起始时向容器中充入 2.0 mol PCl3、2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3 的转化 率小于 80% 【答案】C 【解析】A 中 v (PCl3)= mol·L－1·s－1，A 错误。B 原来达平衡 n(PCl3)=0.2mol，所以 c(PCl3)=0.1 mol·L－1，新平衡中 c(PCl3)=0.11 mol·L－1 说明升高温度平 衡向右移动，正反应吸热△H＞0，B 错误。C 根据题目数据计算出达平衡时各物质的浓度： c(PCl5)=0.4 mol·L－1，c(PCl3)= c(Cl2)=0.1 mol·L－1，所以平衡常数 K=0.025。相同温度下，起 始时向容器中充入 1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和 0.20 mol Cl2，浓度为 c(PCl5)=0.5 mol·L－1， c(PCl3)= c(Cl2)=0.1 mol·L－1，所以 Q=0.02＜K=0.025，平衡正向进行，v (正)＞v (逆)，C 正确。D 若起始时加入 1.0 mol PCl3、1.0 mol Cl2，则和题目初始时加入 1.0molPCl5 的关系是 等效平衡，达平衡时平衡态应该相同，即 n(PCl3)=0.2mol，所以 PCl3 的转化率为 80%。D 选 项改为加入入 2.0 mol PCl3、2.0 mol Cl2，是加入 1.0 mol PCl3、1.0 mol Cl2 的二倍，恒容下 投料量翻倍，相当于增大压强，所以转化率增加，应该大于 80%，D 错误。 【点睛】本题的 D 选项实际可以使用平衡常数 K 进行计算，但是过程比较复杂，而且需要解 一个一元二次方程（注意：在高中化学解题过程中一般是不要求解二次方程的，遇到这种情 况要考虑是不是有更好的解决方法。）。所以利用等效的方法进行比较是一种相对简单的解题 方法。另外本题使用了一个结论：恒容下，同时同程度增大所有反应物或生成物浓度，体系 中比例量（转化率、体积分数、平均分子量等）的变化，相当于没有增大浓度，而直接缩小 体积增大压强。 第Ⅱ卷（非选择题） 二．填空题：（本大题共 4 小题，每空 2 分，共 32 分。） 26. 在 400℃、101 kPa 时，NO2(g) ＋CO(g) NO(g) + CO2(g) 反应过程的能量变化如下 图所示。 反应过程 (1)该反应是_____________（填“吸热”或“放热”）反应。 (2)该反应的热化学方程式为_____________。 (3)改变下列条件都可使该反应的反应速率改变，其中通过降低活化能加快反应速率的是 _____________。 a．浓度 b．压强 c．温度 d．催化剂 (4)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？____（填“是”或“否”），原因是____。 【答案】 (1). 放热 (2). NO2(g)＋CO(g) NO(g)＋CO2(g) △ H= -234 kJ·mol-1 (3). d (4). 否 (5). 催化剂只能改变化学反应的速率和途径，不能改变化学反应始态和 终态的能量，因此对反应热没有影响 【解析】（1）从图中明显得到反应物能量高于生成物能量，所以反应是放热反应。 （2）从图中看出反应物和生成物的能量差为 134-368=-234；所以反应 △ H= -234 kJ·mol-1， 需要注意的问题是：题目要求反应所处的环境为 400℃，所以要求标出该测定的条件。 （3）能够改变反应活化能的条件只能是催化剂。 （4）对于一个确定的反应而言，实际上能影响反应焓变的只有方程式中的物质系数和物质 状态，除此之外都不会影响焓变。 27. 某温度时，在 2L 密闭容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如右图 所示， 由图中数据分析： (1)该反应的化学方程式：_____________； (2)反应开始至 2min 末，X 的反应速率为_________； (3)3min 后图中曲线所表示的含义是_____________。 【答案】 (1). Y+2Z 3X（无可逆号不得分）； (2). 0.1 mol·L-1·min-1；(无单位不得 分) (3). 在此条件下该反应已达到反应限度或反应达到化学平衡状态 【解析】（1）通过图像可以看出，反应物为 Y 和 Z，生成物为 X，Y 的减少为 0.8-0.6=0.2； Z 为 1.6-1.2=0.4；X 的增加为 0.6；比例为 1:2:3，所以方程式为：Y+2Z 3X（由题目 3min 以后各自的物质的量不变，说明反应达平衡，要书写可逆） （2） （3）3min 以后各自不变，所以说明反应达平衡。 28. 氨在工农业生产中应用广泛。在压强为 30MPa 时，合成氨平衡混合气体中 NH3 的体积 分数如下表： 温度/℃ 200 300 400 500 600 氨含量/% 89.9 71.0 47.0 26.4 13.8 请回答： (1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因是_______。 (2)在一定温度下，将 2molN2 和 6molH2 通入到体积为 2L 的密闭容器中，发生反应 N2＋ 3H2 2NH3，2min 达到平衡状态时，H2 转化率是 50%，该温度下的平衡常数 K＝ _______________(结果用最简分数表示)；欲使 K 增大，可以采取的措施是______。 (3)从化学平衡移动的角度分析，提高 H2 转化率可以采取的措施是______(选填序号字母) a．及时分离出 NH3 b．升高温度 c．增大压强 d．使用催化剂 (4)NH3 能分解为 N2 和 H2，在相同条件下，测得分解后混合气体密度为分解前的 2/3，则氨 的分解率为_____________。 【答案】 (1). 温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向逆反应方向移动，温 度升高平衡向吸热方向移动，故正反应是放热反应 (2). 16/27 (3). 降低温度 (4). ac (5). 50% 【解析】（1）根据勒夏特列原理，升高温度，氨气减小，说明平衡逆向移动，从而判断正反 应放热。 （2） N2 ＋ 3H2 2NH3 起始： 2 6 0 反应： 1 3 2 （氢气转化率 50%，所以 3mol 氢气反应） 平衡： 1 3 2 （除以 2L 容器得浓度为：0.5 1.5 1） 正反应放热，降低温度可以使 K 值增加。 （3）a 及时分离出 NH3，反应平衡向正反应方向移动，增大氢气转化率；b 升高温度平衡向 逆反应方向移动，转化率降低；c 增大压强平衡正向移动，转化率增大；d 催化剂不改变平 衡，转化率不变。 （4）根据质量守恒定律，反应物质的总质量不变，所以分解后混合气体密度为分解前的 2/3， 说明分解后混合气体体积为分解前的 1.5 倍。由阿伏伽德罗定律，体积是 1.5 倍，说明物质 的量是 1.5 倍，设初始加入氨气 Xmol： 2NH3 N2 ＋ 3H2 起始： X 0 0 反应： Y 0.5Y 1.5Y 平衡： X-Y 0.5Y 1.5Y 有：X-Y+0.5Y+1.5Y=1.5X，Y=0.5X，转化率为 50% 29. 在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，请完成下列问 题： (1)a、b、c 三点对应溶液的 c(H＋)由小到大的顺序为_____________。 (2)a、b、c 三点对应溶液中，醋酸电离程度最大的是_____________。 (3)试说明醋酸的导电能力与加水量变化的原因：_____________。 【答案】 (1). a＜c＜b (2). c (3). 0—b 电离占主要因素，离子浓度增大，b—c 稀释 占主要因素，离子浓度下降 【解析】（1）溶液的导电能力由离子浓度决定，导电能力越强，离子浓度越大，所以为 a＜ c＜b （2）弱电解质的电离是浓度越小，电离程度越大，所以 C 的电离程度最大 （3）醋酸是共价化合物，纯醋酸实际不存在离子，加入水后，醋酸电离生成氢离子，氢离 子浓度自然增大，如果水加入的过多，离子浓度自然下降，所以浓度先增大后减小。 三．实验题：（本大题共 2 小题，共 20 分。） 30. 中和热的测定实验中取 0.55mol/L 的 NaOH 溶液 50mL 与 0.25mol/L 的硫酸 50mL 置于图 所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题： (1)从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是__________，除此之外，装置中的一 个明显错误是_____________。 (2)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比， 所放出的热量_______（填“相等”或“不相等”） 温度 实验次数 起始温度 t1℃ 终止温度 t2/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 27.0 27.4 27.2 32.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 26.3 29.8 (3)近似认为 0.55 mol/L NaOH 溶液和 0.25 mol/L 硫酸溶液的密度都是 1g/cm3，中和后生成溶 液的比热容 c＝4.18 J/(g·℃)，通过以上数据计算中和热ΔH＝_______( 结果保留小数点后一 位)。 (4)上述实验数值结果与 57.3 kJ/mol 有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)________。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4 溶液的温度 c．分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞 少了，未将小烧杯垫的足够高） (3). 不相等 (4). -56.8kJ/mol (5). a b c 【解析】（1）中和热测定需要环形玻璃搅拌棒，此实验中要求大烧杯和小烧杯的杯口必须平 齐以保证液体上方空气含量足够小，避免放热用来加热空气。 （2）参与反应的物质的物质的量越大，反应的放热必定越多，所以不相等。 （3）第 2 次实验的误差较大，舍弃。将另外三次实验的最终温度和起始温度做差，取平均 值，得到△T=3.4℃。氢氧化钠过量，硫酸中氢离子为 0.025mol，所以中和生成的水为 0.025mol。溶液质量为 100g，升高 3.4℃，热量为：100×3.4×4.18=1421.2J，所以每生成 1mol 水的放热为：1421.2÷0.025=56848J=56.8kJ。所以中和热为：-56.8kJ/mol （4）上述实验数值结果与 57.3 kJ/mol 相比略小。a 保温隔热差，使热量散发，所以测得放 热减少；b 温度计测定氢氧化钠溶液温度后，直接测定硫酸温度，温度计沾的氢氧化钠溶液 会有一部分和硫酸中和，放热使初始温度上升，减少了温度差，测得放热减少；c 尽量一次 快速将 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的 小烧杯中，否则会导致较多热量散失测得放热减少； 31. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： 【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 【实验内容及记录】 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时 间/min0.6mol/L H2C2O4 溶液 H2O 3mol/L 稀 H2SO4溶液 0.05mol/L KMnO4 溶液 1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5 2 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 3 1.0 4.0 2.0 3.0 3.9 请回答： (1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是__________________________。 (2)利用实验 1 中的数据，计算用 KMnO4 表示的化学反应速率为_____________。(溶液混合 前后体积变化可忽略) (3)该小组同学根据经验绘制了 n(Mn2+)随时间变化的趋势如图 1 所示，但有同学查阅已有的 实验资料发现，该实验过程中 n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图 2 所示。该小组同学根据 图 2 所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。 ①该小组同学提出的假设是_____________。 ②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白 实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量 再向试管 中加入某 种固体 溶液褪至 无色所需 时间/min 0.6mol/L H2C2O4 溶液 H2O 3mol/L 稀 H2SO4 溶液 0.05mol/L KMnO4 溶液 4 _____________ 2.0 2.0 3.0 MnSO4 t ③若该小组同学提出的假设成立，t_____________1.5（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 (1). 其他条件不变时，增大 H2C2O4 浓度（或增大反应物浓度），加快化学反应 速率 (2). 1.0×10-2mol/(L·min) (3). 生成物中的 MnSO4 为该反应的催化剂（或 Mn2+对 该反应有催化作用） (4). 3.0 (5). 小于 【解析】（1）三个实验中改变的是草酸用量，其他物质不变，所以研究的是草酸浓度对反应 速率的影响。 （2）褪色时间为 1.5min；高锰酸钾初始浓度为 3×0.05/(3+2+2+3)=0.015mol/L；所以速率为： 0.015÷1.5=1.0×10-2mol/(L·min) （3）根据实验图像，得到反应速率先加快后减慢，结合课本上的对应实验，得出硫酸锰对 反应起到催化作用。进行实验时应注意其他条件不变，所以溶液总体积应该为 10mL，所以 草酸加 3mL。如果催化反应，时间当然比 1.5min 小。 四．计算题：（本大题共 1 小题，共 8 分。） 32. 在一定温度下，10L 密闭容器中加入 5.0molSO2、4.5molO2，经 10min 后反应达到平衡， 此时容器中气体的平均分子量为 58。请计算（写出计算过程）： (1)10min 内 SO2 的转化率； (2)容器内反应前与平衡时的压强之比(最简整数比) ； (3)该温度下的平衡常数。 【答案】60%；19/16；7.5L/mol 【解析】2SO2 + O2 == 2SO3 起始： 5 4.5 0 反应： 2X X 2X 平衡： 5-2X 4.5-X 2X 所以总物质的量为：5-2X+4.5-X+2X=9.5-X；由质量守恒定律，质量不变，为 5×64+4.5×32=464g，所以 ，X=1.5mol。 （1）所以二氧化硫转化率为：2×1.5/5=60% （2）恒容下压强比等于物质的量的比，（5+4.5）：（9.5-1.5）=9.5:8=19:16 （3）达平衡时物质的量为：2mol，3mol，3mol；所以浓度为 0.2mol/L，0.3mol/L，0.3mol/L， 所以 K=