【化学】江苏省海安高级中学2019-2020学年高二10月月考试题（解析版）

【化学】江苏省海安高级中学2019-2020学年高二10月月考试题（解析版）

江苏省海安高级中学2019-2020学年高二10月月考试题 Ⅰ卷（选择题）‎ 单项选择题：本题包括10 小题，每小题2分，共计20分。每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1.下列有关能量的判断或表示方法正确的是( )‎ A. 相同条件下，等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量更多 B. 从C(石墨)＝C(金刚石) △H＝＋1.9 kJ·mol－1，可知相同条件下金刚石比石墨更稳定 C. 由H＋(aq)＋OH－(aq)＝ H2O(l) △H＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含1 molCH3COOH的稀溶液与含1 molNaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D. 2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)＝ 2 H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol－1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫固体转化为硫蒸气吸热，所以前者放出热量多，选项A正确；‎ B、由“C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.9kJ/mol”可知，该反应为吸热反应，金刚石能量高于石墨，石墨比金刚石稳定，选项B错误；‎ C、醋酸是弱电解质，溶于水电离，电离吸热，则由H+(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol，可知：含1mol CH3COOH的溶液与含1mol NaOH的溶液混合，放出热量小于57.3 kJ，选项C错误；‎ D、2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，2gH2即1molH2，则氢气燃烧的热化学方程式为：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) △H＝－285.8kJ/mol，选项D错误；‎ 答案选A。‎ ‎2.在一密闭容器中加入一定物质的量的A气体，发生反应 a A（g）b B（g）＋c C（g），达平衡后，保持温度不变，将容器体积扩大为原来的一倍，当达到新的平衡时，c(A) 变为原平衡的60%，下列说法不正确的是( )‎ A. 化学计量数之间的关系：a＞b＋c B. 平衡向正反应方向移动 C. 物质B的体积分数减小 D. 平衡移动过程中，与原平衡相比υ正减小、υ逆减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在一密闭容器中加入一定物质的量的A气体，发生反应 a A(g) b B(g)＋ c C(g)，达平衡后，保持温度不变，将容器体积扩大为原来的一倍，假设平衡不移动，则 c (A)变为原平衡的50%，但是实际的情况是：当达到新的平衡时， c (A)变为原平衡的60%，说明平衡向逆向移动了；‎ A、将容器体积扩大为原来的一倍，即减小压强平衡向逆反应方向移动，化学计量数之间的关系： a > b ＋ c，选项A正确； ‎ B、根据分析，平衡向逆反应方向移动，选项B错误；‎ C、由于平衡逆向移动，物质B的体积分数减小，选项C正确；‎ D、减小压强，与原平衡相比 υ正 、υ 逆 都减小，选项D正确；‎ 答案选B。‎ ‎3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )‎ A. 实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 合成氨反应中，为提高氢气的转化率，理论上应采取加压的措施 C. 对于2HI(g) H2(g)+I2(g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深 D. 反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g) △H<0，达平衡后，升高温度体系颜色变深 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、氯气溶于水发生反应Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，在饱和食盐水中，c（Cl-）增大，平衡逆向移动，实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气，能够用勒夏特列原理解释；‎ B、工业合成氨反应为气体体积缩小的反应，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，所以能够用勒夏特列原理解释；‎ C、缩小体积，压强增大，平衡不移动，但由于体积缩小，c（I2）增大，颜色加深，不能用勒夏特列原理解释；‎ D、反应 CO+NO2⇌CO2+NO（△H<0），达平衡后，提高温度会使得平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，颜色加深，能用勒夏特列原理解释；‎ 答案选C。‎ ‎4.100 mL 3mol/L H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的( )‎ A. 碳酸钠溶液 B. 硫酸氢钠溶液 ‎ C. 硫酸钠溶液 D. 硝酸钾溶液 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加入碳酸钠，消耗硫酸，浓度降低，反应速率减小，且生成氢气的总量减少，选项A不符合题意；‎ B．加入硫酸氢钠，硫酸氢钠电离出H+，生成氢气的总量增加，选项B不符合题意；‎ C．加入硫酸钠溶液，氢离子浓度降低，则反应速率减小，但生成氢气的总量不变，选项C符合题意；‎ D．加入硝酸钾溶液，生成NO气体，影响生成氢气的总量，选项D不符合题意；‎ 答案选C。‎ ‎5.高温下，某可逆反应达到平衡，其平衡常数为K= ，恒容时，升高温度，H2的浓度减小，则下列说法正确的是( )‎ A. 该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)‎ B. 升高温度，K值减小 C. 升高温度，逆反应速率减小 D. 该反应的焓变为正值 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、该反应的方程式为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，选项A错误；‎ B、升高温度，H2的浓度减小，平衡向正反应方向进行，K值增大，选项B错误；‎ C、升高温度，正、逆反应速率均增大，选项C错误；‎ D、高温下，某可逆反应达到平衡，其平衡常数为K=，则该反应的方程式为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，恒容时，升高温度，H2的浓度减小，说明平衡向正反应方向进行，因此正反应是吸热反应，即该反应的焓变为正值，选项D正确；‎ 答案选D。‎ ‎6.下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是( )‎ A. 图中a、b曲线可分别表示反应CH2＝CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g) ΔH＜0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化 B. 已知2C(s)＋2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1；2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH2。则ΔH1＞ΔH2‎ C. 同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 D. 在一定条件下，某可逆反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ/mol ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：A．依据催化剂能降低反应的活化能，图中a、b曲线可分别表示反应CH2=CH2（g）+H2（g）→CH3CH3（g）△H＞0，使用催化剂和未使用催化剂的变化曲线，反应过程中的能量变化，A错误；B．一氧化碳燃烧生成二氧化碳会放热，焓变为负值，则△H1＜△H2，B错误；C．同温同压下，反应的焓变只与起始和终了状态有关，与反应条件和变化途径无关，反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，C错误；D．图像分析正逆反应的活化能之差即为该反应的焓变数值，在一定条件下，某可逆反应的△H=+100kJ•mol-1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100kJ•mol-1，D正确；但选D。‎ ‎7.一定量的CO2与足量碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：‎ 下列说法正确的是( )‎ A. 650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%‎ B. 550 ℃时，若充入惰性气体，υ(正)、υ(逆)均减小，平衡不移动 C. T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D. 925 ℃时，此反应的平衡常数K＝2304，保持温度不变，若缩小体积，K值将变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了xmol，‎ 则有C(s)+CO2(g) 2CO(g)‎ 开始 1 0‎ 转化 x 2x 平衡； 1-x 2x 所以×100%=40%，解得x=0.25mol，则CO2的转化率为×100%=25%，选项A正确；‎ B、可变的恒压密闭容器中反应，550℃时若充入惰性气体，相当于减小压强，则υ正，υ逆均减小，又该反应是气体体积增大的反应，则平衡正向移动，选项B错误；‎ C、由图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%，所以若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，选项C错误；‎ D、925 ℃时，此反应的平衡常数K＝2304，K只与温度有关，保持温度不变，若缩小体积，K值不变，选项D错误；‎ 答案选A。‎ ‎8.将BaO2放入密闭的真空容器中，反应2BaO2(s) 2BaO(s)＋O2(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，下列说法正确的是( )‎ A. BaO量不变 B. 氧气浓度不变 ‎ C. 平衡常数减小 D. 平衡不移动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．缩小容器体积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则BaO的量减小，选项A错误；‎ B．平衡向逆反应方向移动，但温度不变，平衡常数不变，氧气浓度不变，选项B正确；‎ C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，选项C错误；‎ D．保持温度不变，缩小容器容积，平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，选项D错误；‎ 答案选B。‎ ‎9.温度为T时，在两个起始容积都为1 L的恒温密闭容器发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH＜0。实验测得：υ正＝υ(H2)消耗＝υ(I2)消耗＝k正c(H2)·c(I2)，υ逆＝υ(HI)消耗＝k逆c2(HI)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )‎ 容器 物质的起始浓度(mol·L－1)‎ 物质的平衡浓度 c(H2)‎ c(I2)‎ c(HI)‎ Ⅰ(恒容)‎ ‎0.1‎ ‎0.1‎ ‎0‎ c(I2)＝0.07 ‎ mol·L－1‎ Ⅱ(恒压)‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.6‎ A. 达平衡时，向容器Ⅰ中同时再通入0.1 mol I2和0.1 mol HI，则此时υ正＞υ逆 B. 两容器达平衡时：c(HI，容器Ⅱ)＞3c(HI，容器Ⅰ)‎ C. 反应过程中，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为3∶1‎ D. 温度一定，容器Ⅱ中反应达到平衡时(平衡常数为K)，有K＝成立 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、容器Ⅰ达到平衡时 H2 、 I2 、 HI 的浓度为： 0.07mol⋅L−1、0.07mol⋅L−1、0.06mol/L，K==0.73，达平衡时 , 向容器Ⅰ中同时再通入 0.1molI2 和0.1molHI，Qc==2.15>K，则反应逆向进行， υ正<υ逆 ，选项A 错误；‎ B、容器II起始充入0.6mol/LHI等效于起始充入0.3mol/LH2和0.3mol/LI2‎ ‎，容器II起始充入物质的量为容器I的三倍，由于该反应反应前后气体分子数不变，若I、II都为恒容容器，达到平衡时II中各物质的浓度等于I中三倍，II在建立平衡的过程中容积始终不变，所以两容器达平衡时： c(HI， 容器Ⅱ )=3c(HI，容器Ⅰ ) ，选项 B 错误；‎ C、由于该反应反应前后气体分子数不变，所以建立平衡的过程中，I中压强始终不变，II中体积始终不变，反应过程中，容器Ⅰ与容器Ⅱ中气体的总压强的之比始终为气体物质的量之比，等于 1:3 ，选项C错误；‎ D、温度一定容器Ⅱ中反应达到平衡状态 ，υ正＝υ(H2)消耗＝υ(I2)消耗＝k正c(H2)·c(I2)， 得到 c(H2)⋅c(I2)=，υ逆＝υ(HI)消耗＝k逆c2(HI)，c2(HI)=， 平衡常数 K=，由于达到平衡时正、逆反应速率相等，所以K=，选项D 正确；‎ 答案选D。‎ ‎10.钯(Pd)可作汽车尾气CO、NO和HC(碳氢化合物)转化的催化剂。Pd负载量不同或不同工艺制备的纳米Pd对汽车尾气处理的结果如下图所示。下列说法不正确的是( )‎ A. 图甲表明，其他条件相同时，三种尾气的转化率随Pd负载量的增大先升后降 B. 图乙表明，尾气的起燃温度随Pd负载量的增大先降后升 C. 图甲和图乙表明，Pd负载量越大催化剂活性越高 D. 图丙和图丁表明，工艺2制得的催化剂Pd的性能优于工艺1‎ ‎【答案】C ‎【解析】A. 由图甲可知，其它条件相同时，汽车尾气CO、NO和HC(碳氢化合物)的转化率，在Pd的负载量小于2g˙L-1时增大，大于2g˙L-1后降低，A正确；B. 由图乙可知，尾气的起燃温度，在Pd负载量小于2g˙L-1时降低，大于2g˙L-1后升高，B正确；C. 由图甲和图乙可知，当Pd负载量增大到一定程度时尾气的转化率降低，起燃温度升高，说明Pd负载量过大的时候导致催化剂的活性在下降，因此并不是Pd负载量越大催化剂活性就越高，C错误；D.由图丙和图丁可知，工艺2制得的催化剂Pd在200时，尾气的转化率已经很高，而工艺1制得的催化剂Pd在200时，尾气的转化率很低，在500‎ 时才有较高的转化率，说明工艺2制得的催化剂Pd的性能优于工艺1，D正确；答案选C.‎ 不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。‎ ‎11.向体积为2L且固定的密闭容器中充入2 molSO2和1 molO2，测得起始容器压强为p，一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＝－196 kJ·mol－1，维持容器温度不变，第一次反应达到平衡时共放出热量176.4kJ，此时再向容器中充入2 molSO2和1 molO2，达到新平衡，则下列说法正确的是( )‎ A. 该温度下，此反应的平衡常数为810‎ B. 若使用高效催化剂，第一次达到平衡时放出热量大于176.4kJ C. 第一次反应达到平衡时，容器内压强为0.7p D. 若降低容器温度可使新平衡时各物质的体积分数与第一次平衡时相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．第一次反应达到平衡时共放出热量176.4kJ，则消耗的SO2物质的量为=1.8mol，故平衡时SO2、O2、SO3物质的量依次为0.2mol、0.1mol、1.8mol，平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L、0.9mol/L，平衡常数K==1620，选项A错误；‎ B．若使用高效催化剂，虽然能使反应速率加快，但是不能使平衡移动，第一次达到平衡时放出热量等于176.4kJ，选项B错误；‎ C．第一次反应达到平衡时，压强之比等于物质的量之比，所以平衡后容器内压强为=0.7p，选项C正确；‎ D．再向容器中充入2 molSO2和1 molO2，相当于增大压强，平衡向右移动，达到新平衡，SO3体积分数增大，SO2、O2体积分数减小，若降低容器的温度，平衡会正向移动，SO3体积分数继续增大，SO2、O2体积分数继续减小，不可能使新平衡时各物质的体积分数与第一次平衡时相同，选项D错误；‎ 答案选C。‎ ‎12.已知：CH4(g)＋2H2S(g) CS2(g)＋4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1 mol CH4和0.2‎ ‎ mol H2S发生反应，各物质的物质的量分数随温度变化如图所示：‎ 下列说法正确的是( )‎ A. 该反应的ΔH＜0‎ B. X点与Y点容器内压强比为55∶51‎ C. X点CH4的转化率为20%‎ D. 维持Z点温度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2 各0.1 mol 时υ(正)<υ(逆)‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由图可知升温平衡右移，所以该反应的ΔH>0，选项A错误；‎ B. X点CH4和H2的物质的量分数相等，根据反应CH4(g)＋2H2S(g) CS2(g)＋4H2(g)，4n（CH4）转化=0.1mol-n（CH4）转化，解得n（CH4）转化=0.02mol，X点容器内气体物质的量为(0.3+2×0.02)mol=0.34mol，Y点H2S和H2的物质的量分数相等，根据反应CH4(g)＋2H2S(g) CS2(g)＋4H2(g)，2n（H2S）转化=0.2mol-n（H2S）转化，解得n（H2S）转化=mol，Y点气体物质的量为mol，X点与Y点物质的量之比为0.34mol：mol=51:55，若温度相同，X点与Y点压强之比为51:55，但X点温度低于Y点，X点与Y点压强之比小于51:55，选项B错误；‎ C. X点CH4和H2的物质的量分数相等，根据反应CH4(g)＋2H2S(g) CS2(g)＋4H2(g)，4n（CH4）转化=0.1mol-n（CH4）转化，解得n（CH4）转化=0.02mol，所以X点CH4的转化率为×100%=20%，选项C正确；‎ D. 设容器体积为V，Z点CH4与CS2物质的量分数相等，n（CH4）转化=0.1mol-n（CH4）转化，解得n（CH4）转化=0.05mol，Z点平衡时n（CH4）=n（CS2）=0.05mol、n(H2)=0.2mol、n(H2S)=0.1mol，平衡常数K==，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1 mol时，n(CH4)=n(CS2)=0.15mol、n(H2)=0.3mol、n(H2S)=0.2mol，浓度商Qc=‎ ‎=>K，所以反应逆向进行，υ(正)＜υ(逆)，选项D正确。‎ 答案选CD。‎ ‎13.在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g) zC(g)，图1表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图2表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是( )‎ 图1 图2‎ A. 反应xA(g)＋yB(g) zC(g)的ΔH>0，且a＝2‎ B. 200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率υ(B)＝0.04 mol·L－1·min－1‎ C. 若在图1所示的平衡状态下，再向体系中充入He，此时υ(正)>υ(逆)‎ D. 200 ℃时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，达到平衡时，A的体积分数小于0.5‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图2可知：升高温度，平衡时C的体积分数增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，正反应方向为吸热反应，所以△H>0。根据图1所示可知相同时间内转化的A、B、C物质的量之比为2:1:1，该反应的方程式为2A（g）+B（g）C（g），只有当两种反应物按照方程式的计量数之比加入时生成物C达到平衡时含量才会最高，故a=2，选项A正确；‎ B．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率υ(B)==0. 02 mol/(L·min)，选项B错误；‎ C．若在图1所示的平衡状态下，再向体系中充入He，由于平衡混合物中各组分的浓度没变，所以平衡不移动，υ(正)=υ(逆)，选项C错误；‎ D．由图1可知在200℃时，若加入0.8mol A和0.4mol B，达到平衡时A的含量为0.5，若向容器中充入2 mol A 和1 mol B，即增大了反应物的浓度，相当于增大压强，根据平衡移动原理：增大压强，化学平衡向正反应方向移动，所以达到平衡时，A ‎ 的体积分数小于0.5，选项D正确；‎ 答案选AD。‎ ‎14.一定条件下，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：‎ 容器1‎ 容器2‎ 容器3‎ 反应温度T/K ‎700‎ ‎700‎ ‎800‎ 反应物投入量 ‎2 mol SO2、‎ ‎1 mol O2‎ ‎4 mol SO3‎ ‎2 mol SO2、‎ ‎1 mol O2‎ 平衡υ正(SO2)/mol·L－1·s－1‎ v1‎ v2‎ v3‎ 平衡c(SO3)/mol·L－1‎ c1‎ c2‎ c3‎ 平衡体系总压强p/Pa p1‎ p2‎ p3‎ 物质的平衡转化率α α1(SO2)‎ α2(SO3)‎ α3(SO2)‎ 平衡常数K K1‎ K2‎ K3‎ 下列说法正确的是( )‎ A. υ1＜υ3，α1(SO2)＞α3(SO2)‎ B. K1＞K3，p2＞2p3‎ C. c2＞2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)>1‎ D. υ1＜υ2，c2＜2c1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由题中表格信息可知，容器2起始加入4molSO3等效于在相同温度相同容器中起始加入4molSO2和2molO2，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的，由于加压，化学反应速率加快，则v12c1，p1α3(SO2)，c1>c3，由于温度升高，气体物质的量增加，故p3>p1；对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K1＝K2>K3‎ ‎；由以上分析可知c2>2c1，p1α3(SO2)，选项A正确、选项B错误，选项D错误；因为c2>2c1，c1>c3，则c2>2c3，若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在α1(SO2)＋α2(SO3)＝1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故α2(SO3)将减小，则α1(SO2)＋α2(SO3)<1，结合α1(SO2)>α3(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)<1，选项C错误；‎ 答案选A。‎ ‎15.一定温度下，在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)。各容器中起始物质的量浓度与反应温度如下表所示：‎ 容器 温度/℃‎ 起始物质的量浓度/(mol·L－1)‎ NO(g)‎ CO(g)‎ N2‎ CO2‎ 甲 T1‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0‎ ‎0‎ 乙 T2‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎010‎ ‎0.20‎ 丙 T2‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0‎ ‎0‎ 反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是( )‎ A. 该反应的正反应为放热反应，平衡常数K(T1)T2，平衡时n(CO2)甲υ(逆)，选项D错误。‎ 答案选AB。‎ II卷 非选择题 ‎16. 在化学科学研究中，物质发生化学反应的反应热可通过实验测定，也可通过化学计算的方式间接地获得。‎ ‎⑴实验方法测反应反应热 ‎①中和热测定 实验中所需要使用的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需要 、 。‎ 为了减少实验误差：实验过程中将NaOH溶液 （选填“一次”或“分多次”）倒入盛有盐酸的小烧杯中；溶液混合后，准确读取混合溶液的 ，记为终止温度。‎ ‎②实验测定在一定温度下，0.2 molCH4(g)与足量H2O(g)完全反应生成CO2(g)和H2(g)吸收33 kJ的热量。该反应的热化学方程式 。‎ ‎⑵通过化学计算间接获得 ‎①已知拆开1mol的H—H键、I—I、H—I键分别需要吸收的能量为436kJ、153kJ、299kJ。‎ 则反应H2(g)＋I2(g)＝2HI(g)的反应热△H＝ kJ·mol－1‎ ‎②工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝－90.8 kJ·mol－1。‎ 已知：2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O (l) △H＝－571.6 kJ·mol－1‎ H2(g)+O2(g) ＝ H2O(g) △H＝－241.8 kJ·mol－1‎ 根据上述反应确定：H2燃烧热为 kJ·mol－1；‎ CH3OH(g)＋O2(g) ＝ CO(g)＋2H2O(g) △H＝ kJ·mol－1‎ ‎【答案】（12分）‎ ‎⑴温度计 环形玻璃搅拌棒 一次 最高温度 (各1分)‎ CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165.0 kJ·mol－1‎ ‎⑵ －9 285.8 －392.8 （每空2分）‎ ‎【解析】试题分析：①中和热测定 实验中所需要使用的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需要温度计 环形玻璃搅拌棒。‎ 为了减少实验误差：实验过程中将NaOH溶液一次倒入盛有盐酸的小烧杯中；溶液混合后，准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度。‎ ‎②实验测定在一定温度下，0.2 molCH4(g)与足量H2O(g)完全反应生成CO2(g)和H2(g)吸收33 kJ的热量。该反应的热化学方程式CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165.0 kJ·mol－1。‎ ‎⑵通过化学计算间接获得 ‎①已知拆开1mol的H—H键、I—I、H—I键分别需要吸收的能量为436kJ、153kJ、299kJ。‎ 则反应H2(g)＋I2(g)＝2HI(g)的反应热△H＝436kJ+153kJ-2×299kJ=－9 kJ·mol－1‎ ‎②工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H1＝－90.8 kJ·mol－1。‎ 已知：2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O (l) △H2＝－571.6 kJ·mol－1‎ H2(g)+O2(g) ＝ H2O(g) △H3＝－241.8 kJ·mol－1‎ 根据上述反应确定：H2燃烧热为285.8kJ·mol－1；‎ CH3OH(g)＋O2(g) ＝ CO(g)＋2H2O(g) △H＝-△H1-△H2+2△H3=－392.8kJ·mol－1。‎ ‎17.以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。‎ I：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) △H＝+206.0kJ·mol－1‎ II：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H＝－129.0kJ·mol－1‎ ‎（1）一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物发生反应I，一段时间后达到平衡。‎ 容 器 甲 乙 反应物投入量 ‎1molCH4、1molH2O a molCH4、a molH2O、b molCO、c molH2‎ 经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为__________。‎ ‎（2）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。‎ ‎①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的反应速率为______。‎ ‎②100℃时反应I的平衡常数为____________。‎ ‎（3）若在恒温恒压容器内进行反应II，下列能说明该反应达到平衡状态的有________（填序号）。‎ A．有2个H—H键生成的同时有 3个C—H键断裂 ‎ B．CO百分含量保持不变 C．容器中混合气体的压强保持不变 ‎ D．容器中混合气体的密度保持不变 ‎（4）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是__________（填序号）。‎ A．c(H2) 减少 B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 C．n(CH3OH) 增加 D．减小 E．平衡常数K增大 ‎【答案】(1). 0.2＜b≤1 (2). 0.03mol·L－1·min－1 (3). 2.25×10—2 (4). BD (5). CD ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设反应的甲烷的物质的量为x，‎ ‎ CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)‎ 起始（mol）1 1 0 0‎ 反应（mol）x x x 3x 平衡（mol）1-x 1-x x 3x 平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，即物质的量为开始时的1.2倍，则（1mol-x）+（1mol-x）+x+3x=（1 mol +1 mol）×1.2，解得x=0.2mol；若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，即甲乙等效，由于该反应前后气体的物质的量不等，在等温等体积时，需要转换到方程式一边，物质的量分别相等，则b的最大值为1mol，起始时要维持化学反应向逆反应方向进行，则b要大于0.2mol，因此0.2＜b≤1，故答案为：0.2＜b≤1；‎ ‎（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，由图象可知100℃甲烷转化率为50%，故参加反应的甲烷为1mol×50%=0.5mol，则：‎ ‎ CH4 （g）+H2O （g）CO （g）+3H2 （g）‎ 起始量（mol）：1.0 2.0 0 0‎ 变化量（mol）：0.5 0.5 0.5 1.5‎ 平衡量（mol）：0.5 1.5 0.5 1.5‎ ‎①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率==0.03 mol•L-1•min-1，‎ ‎②100℃时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.05mol/L，c（H2O）=0.15mol/L，c（CO）=0.05mol/L，c（H2）=0.15mol/L，平衡常数K==2.25×10-2；‎ ‎（3）A、有2个H - H键生成的同时有3个C - H键断裂，只说明逆反应速率，不能说明反应是否达到平衡状态；‎ B、CO百分含量保持不变，证明各组分不再变化，该反应已经达到了化学平衡状态；‎ C、该容器为恒温恒压容器，混合气体的压强始终不变，容器中混合气体的压强不变化不能说明反应是否达到了平衡状态；‎ D、该反应的正反应是气体分子数减小的反应，在恒温恒压容器中建立平衡时气体体积减小，混合气体质量守恒，混合气体密度增大，所以容器中混合气体的密度保持不变说明达到平衡状态；‎ 答案选BD；‎ ‎（4）A．平衡后将容器的容积压缩到原来的，压强增大，平衡向正反应方向移动，生成物的浓度增大，由于平衡常数不变，结合平衡常数可知，平衡时反应物各组分的浓度都增大，选项A错误；‎ B．压强增大，正、逆反应速率都增大，但正反应速率增大更多，选项B错误；‎ C．压强增大，平衡向正反应方向移动，CH3OH 的物质的量增加，选项C正确；‎ D．压强增大，平衡向正反应方向移动，氢气的物质的量减小、甲醇的物质的量增大，故重新平衡减小，选项D正确；‎ E．平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，选项E错误。‎ 答案选CD。‎ ‎18.I. CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。 ‎ 已知反应Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1；‎ 反应Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2。‎ 在不同温度时K1、K2的值如下表：‎ 温度 K1‎ K2‎ ‎973K ‎1.47‎ ‎2.38‎ ‎1173K ‎2.15‎ ‎1.67‎ ‎（1）推导反应CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常数K与K1、K2的关系式：_________，判断该反应是_____________反应（填“吸热”或“放热”）。‎ II. T1温度下，体积为2L的恒容密闭容器，加入4.00molX，2.00molY，发生化学反应 2X(g)+Y(g) 3M(g)+N(s) △H<0。‎ 部分实验数据如下：‎ t/s ‎0‎ ‎500‎ ‎1000‎ ‎1500‎ n(X)/mol ‎4.00‎ ‎2.80‎ ‎2.00‎ ‎2.00‎ ‎（2）当反应达到平衡后，其他条件不变，分离出部分M，则新平衡时，正反应速率相对于原平衡____________（填“增大”、“减小”、或“不变”）。‎ ‎（3）该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些____。‎ a．Y的逆反应速率 ‎ b．M的体积分数 ‎ c．混合气体的密度 d．X的转化率 ‎ ‎（4）反应达到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列说法正确的是_____________。‎ A．重新达平衡后，用X表示的υ(正)比原平衡大 B．重新达平衡后，M的体积分数小于50%‎ C．重新达平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1．5倍 D．重新达平衡后，Y的平均反应速率与原平衡相等 ‎（5）若容器为绝热恒容容器，起始时加入4.00molX，2.00molY，则达平衡后M的物质的量浓度____________1.5mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。‎ ‎【答案】(1). (2). 吸热 (3). 减小 (4). b d (5). AC (6). 小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）①Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1=；‎ 化学反应②Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2=；‎ 反应CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常数K==；‎ ‎973K时K===0.68，1173K时K===1.43，故升高温度K值增大，则升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；‎ ‎（2）当反应达到平衡后，其他条件不变，分离出部分M，即减小生成物浓度，平衡正向移动，则新平衡时，反应物浓度减小，正反应速率相对于原平衡减小；‎ ‎（3）a.升高温度反应速率增大，所以不能表示Y的逆反应速率，选项a错误；‎ b.正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，M的体积分数减小，选项b正确；‎ c．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，气体的质量增加，体积不变，混合气体的密度增大，选项c错误；‎ d．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，X的转化率减小，选项d正确；‎ 答案选b d；‎ ‎（4）平衡时X是2mol，消耗X是2mol，同时消耗Y是1mol，则剩余Y是1mol，生成M是3mol，反应前后体积不变，可以用物质的量表示浓度计算平衡常数，则该反应的平衡常数K＝=6.75；‎ 反应达到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，则瞬间M变为6mol，则 ‎2X(g)+Y(g) 3M(g)+N(s)‎ 起始量（mol） 2 1 6‎ 转化量（mol）2x x 3x 平衡量（mol）2＋2x 1＋x 6－3x 则根据平衡常数可知=6.75‎ 解得x＝0.5‎ A.重新达平衡后，X的浓度增大，用X表示的υ(正)比原平衡大，选项A正确；‎ B.重新达平衡后，M的体积分数＝=50%，选项B错误；‎ C.重新达平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍，C正确； ‎ D.重新达平衡后，Y的平均反应速率与原平衡大，D错误；‎ 答案选AC；‎ ‎（5）由于反应放热，容器内温度升高，化学平衡逆移，c(M)减小，即达平衡后M的物质的量浓度小于1.5mol/L。‎ ‎19.大气污染物有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。‎ ‎（1）汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物是大气污染物。‎ ‎①使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成无毒物质。‎ 已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　 ΔH2＝－221 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)=CO2(g)　 ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1‎ 写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式：_____________________。‎ ‎②醛类、O3、PAN(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾。某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成，用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品，所得物质的浓度随时间的变化如图1所示。请你根据光化学烟雾的形成原理，对减少光化学烟雾的发生提出一个合理建议：________________________________。‎ 图1 图2‎ ‎（2）利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术。SCR技术的主要反应之一为4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g) 4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1627.2 kJ·mol－1。NO和NH3在有氧条件及Ag2O催化作用下，当反应温度升高到550～700 ℃，NO转化率明显下降，NO2产率明显上升(见图2)的可能原因是__________________________。(用化学方程式表达)‎ ‎（3）目前，科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图3，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。‎ 图3 图4‎ ‎①写出该脱硝原理总反应的化学方程式_____。（已知NO与C2H4体积比为3:1）‎ ‎②为达到最佳脱硝效果，应选择的条件是_________________________________。‎ ‎（4）NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的反应达到平衡后，20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如下图5所示的变化，则改变的条件可能是________(填字母)。‎ A．加入催化剂　 B．降低温度　 C．增加CO2的量 D．缩小容器体积 图5 图6 ‎ ‎（5）在一定条件下，将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中，发生反应：SO2(g)+NO2(g) SO3(g) +NO(g)，正反应速率随时间变化如图6所示。由图可得出的正确结论是___(填字母) ‎ A．反应在c点达到平衡状态 ‎ B．反应物浓度：b点小于c点 C．反应物总能量低于生成物的总能量 D．△t1=△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段 ‎【答案】(1). 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.5 kJ·mol－1 (2). 减少机动车有害尾气的排放 (3). 4NH3＋7O24NO2＋6H2O (4). 6NO＋3O2＋2C2H43N2＋4CO2＋4H2O (5). 约为350 ℃、负载率3.0% (6). B (7). D ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）①N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1①‎ ‎2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　 ΔH2＝－221 kJ·mol－1②‎ C(s)＋O2(g)=CO2(g)　 ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1③‎ 方程式③×2-②-①得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)‎ 所以△H=（-393.5kJ/mol）×2-（-221.0kJ/mol）-（+180.5kJ/mol）=-746.5 kJ/mol，‎ 故答案为：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5 kJ/mol；‎ ‎②由图可知，随着时间的加长，烃类、氮的氧化物逐渐转化为醛、PAN、臭氧，会形成光化学烟雾，减少光化学烟雾的发生，可减少氮的氧化物的排放，如减少机动车有害尾气的排放；‎ ‎（2）反应4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g) 4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1627.2 kJ·mol－1是放热反应，升温平衡逆向移动，温度升高时还会发生氨气的催化氧化反应生成NO2，反应方程式：4NH3＋7O24NO2＋6H2O；‎ ‎(3) ①根据图3可以知道，在催化剂的作用下，C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O，乙烯与NO的体积比为1:3，根据得失电子守恒，反应总方程式为6NO+3O2+ 2C2H43N2+4CO2+4H2O；‎ ‎②由图可以知道，b曲线的最高点处，脱硝率高，负载率低，适宜的条件为约为350 ℃、负载率3.0%；‎ ‎(4) A.加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，N2浓度不可能增大，A不可能；‎ B.降低温度，平衡正向移动，N2浓度增大，反应速率减慢，B可能；‎ C.增加CO2的量，平衡逆向移动，N2浓度减小，C不可能；‎ D.缩小容器体积，瞬间N2浓度增大，D不可能；‎ 答案选B。‎ ‎(5)A、反应在c点时υ正达最大值，随后υ正逐渐减小，并非保持不变，故c点时反应未达平衡状态，选项A错误；‎ B、开始时通入SO2和NO2，反应由正反应方向开始，故b点反应物的浓度大于c点，选项B错误；‎ C、在c点之前，反应物的浓度逐渐减小，容器的容积保持不变，υ正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，选项C错误；‎ D、由υ正变化曲线可知，a～b段的正反应速率小于b～c段的正反应速率，Δt1＝Δt2时，a～b段消耗SO2的物质的量小于b～c段，故a～b段SO2的转化率小于b～c段，选项D正确。‎ 答案选D。‎ ‎20.I 金属钛(Ti)是一种具有许多优良性能的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。‎ ‎(1) Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。‎ ‎① Ti2＋基态电子排布式可表示为_______。‎ ‎② 与BH4-互为等电子体阳离子的化学式为_______。‎ ‎(2) 二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。纳米TiO2催化的一个实例如下图所示。‎ 甲 乙 化合物乙的分子中采取sp3杂化方式的原子个数为_______。‎ ‎(3) 水溶液中并没有[Ti(H2O)6)]4＋离子，而是[Ti(OH)2(H2O)4]2＋离子，1 mol [Ti(OH)2(H2O)4]2＋中σ键的数目为_____。‎ ‎(4) 氮化钛(TiN)具有典型的NaCl型结构，某碳氮化钛化合物，结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子，则此碳氮化钛化合物的化学式是_____。‎ II Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu2O。‎ ‎（1）Cu基态核外电子排布式为_____。‎ ‎（2）SO42-的空间构型为_____（用文字描述）；Cu2+与OH−反应能生成[Cu(OH)4]2−，[Cu(OH)4]2−中的配位原子为_____（填元素符号）。‎ ‎（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_____；推测抗坏血酸在水中的溶解性：_____（填“难溶于水”或“易溶于水”）。‎ 图1 图2‎ ‎（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为_____。‎ ‎【答案】(1). 1s22s22p63s23p63d2或[Ar]3d2 (2). NH4+ (3). 5 (4). 16NA (5). Ti4CN3 (6). [Ar]3d104s1 (7). 正四面体 (8). O (9). sp3、sp2 (10). 易溶于水 (11). 4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】I（1）①钛是22号元素，Ti2+核外有20个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d2或[Ar]3d2；‎ ‎② 原子总数相等，价电子总和相等的微粒互称为等电子体，因此，与BH4-互为等电子体的阳离子的化学式为NH4+；‎ ‎(2)化合物乙中苯环上6个碳原子均采取sp2杂化方式，一个O原子形成2个σ键还有2对孤对电子为sp3杂化、一个N原子形成3个σ键还有1对孤对电子为sp3杂化，除苯环外的3个碳原子均形成4个σ键为sp3杂化，故化合物乙的分子中采取sp3杂化方式的原子个数为5；‎ ‎(3)单键全是σ键，1 mol [Ti(OH)2(H2O)4]2＋中含有6mol配位键，1molOH-中含1molσ键，1molH2O中含2molσ键，因此σ键物质的量为6mol+2×1mol+4×2mol=16mol，数目为16NA；‎ ‎(3)晶胞中Ti个数为，N原子个数为，用碳原子取代氮化钛晶胞顶点的氮原子后C原子位于顶点，个数为1，则N原子数为3，所以晶胞化学式为Ti4CN3；‎ II （1）Cu位于第四周期IB族，其价电子排布式为3d104s1，因此基态Cu核外电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1；‎ ‎（2）SO42－中S形成4个σ键，孤电子对数为(6＋2－4×2)/2=0，因此SO42－空间构型为正四面体形；[Cu(OH)4]2－中Cu2＋提供空轨道，OH－提供孤电子对，OH－只有O有孤电子对，因此[Cu(OH)4]2－中的配位原子为O；‎ ‎（3）根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，双键的碳原子为sp2杂化；根据抗环血酸分子结构，分子中含有4个－OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水；‎ ‎（4）白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为8×1/8+1=2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4。‎