2021-2022年山西省洪洞县某校年高二（上）期中化学试卷

这是一份2021-2022年山西省洪洞县某校年高二（上）期中化学试卷，共10页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ）
A.乙醇燃烧B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.铝粉与氧化铁粉末反应D.实验室制备氢气

2. 对反应NH4Cls=NH3g+HClg的ΔH和ΔS判断正确的是（ ）
A.ΔH>0 ΔS>0B.ΔHKb

15. 在0.5L某刚性密闭容器中，充入2mlCO和 1mlNO2，在一定条件下发生反应：4COg+2NO2g⇌4CO2g+N2g。2min 时该反应达到平衡，反应前后容器内压强比为12:11。下列判断错误的是（ ）
A.N2的平衡浓度为0.5ml/L
B.2min内NO2的平均反应速率为0.25ml/L⋅min
C.反应任意时刻CO和NO2的转化率均相等
D.平衡后再向容器中充入2mlCO和1mlNO2，再次平衡后，CO的转化率大于50%

16. 一定条件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)⇌​CH2＝CH2(g)+4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是（ ）

A.该反应的逆反应为吸热反应
B.平衡常数：KM>KN
C.生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)
D.当温度高于250​∘C，升高温度，催化剂的催化效率降低
二、解答题

按要求完成下列各题。
（1）已知：450∘C时，2SO2g+O2g⇌2SO3g ΔH=−196.6kJ⋅ml−1。将0.050mlSO2 和0.030mlO2放入容积为1L的密闭容器中反应，在一定条件下测得cSO3=0.040ml⋅L−1，计算此过程中放出的热量 。

（2）HCl与氧气在催化剂加热条件下可产生氯气：4HCl+O2=​=​=Δ催化剂2Cl2+2H2O，已知某些化学键的键能数据如下表：
该反应的热化学方程式是 。

（3）在焙烧炉中发生反应：
①Fe2O3s+3Cs=2Fes+3COg ΔH=−492.7kJ⋅ml−1
②3COg+Fe2O3s=2Fes+3CO2g ΔH=+25.2kJ⋅ml−1
则2Fe2O3s+3Cs=4Fes+3CO2g ΔH= kJ⋅ml−1

（4）天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4g+H2Og=COg+3H2g ΔH=+206.2kJ⋅ml−1
CH4g+2H2Og=CO2g+4H2g ΔH=+165.0kJ⋅ml−1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是 。

现有反应：mA(g)+nB(g)⇌pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，则：
（1）该反应的逆反应为________热反应（填“吸热”或“放热”），且m+n________p（填“>”“＝”“0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mlA和1mlB，在500​∘C时充分反应达到平衡后C的浓度为wml·L−1，放出热量bkJ。
（1）a________b(填“>”“＝”或“ ”）。

（2）20s时，N2O4的的浓度为________ml/L，0∼20s内N2O4的平均反应速率为________。

（3）该反应的平衡常数表达式K=________，在80​∘C时该反应的平衡常数K值为________（保留2位小数）。

（4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时________。
A.N2O4的转化率越高B.NO2的产量越大
C.N2O4与NO2的浓度之比越大D.正反应进行的程度越大

能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。（1）用合成气生成甲醇的反应为为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200​∘C时n(H2)随时间的变化如下表所示：
①△H________ (填“>”“ < ”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是________ (填字母）。
a.温度越高，该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度
d.图中压强${\rm p_{1}
③0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________ml⋅L−1·min−1。
④200​∘C时，该反应的平衡常数K=________。向上述200​∘C达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mlCO、4mlH2、2mlCH3OH，保持温度不变，则化学平衡________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。
（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：
CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0kJ⋅ml−1。
已知反应器中存在如下反应过程：
Ⅰ.CH4(g)+H2O⇌CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.4kJ/ml
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=_______________。
根据上述信息计算：a＝________、△H2＝________。

（2）某温度下，4ml H2O和lml CH4在体积为2L的刚性容器内同时发生Ⅰ、Ⅱ反应，达平衡时，体系中n(CO)＝b ml、n(CO2)＝d ml，则该温度下反应Ⅰ的平衡常数K值为________（用字母表示）。

（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有（ ）（填标号）。
A.适当增大反应物投料比：n(H2O)：n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2

（4）H2用于工业合成氨：N2(g)+3H2⇌高温、高压催化剂2NH3(g)ΔH0,ΔSe+f，B项错误；
C．由图像可知，当压强一定（如P0）时，温度升高(200∘C→300∘C→400∘C)生成物C的含量减小，平衡向逆反应方向（即向左）移动，C项正确；
D．A是固体，固体浓度视为常数，增加A的量平衡不发生移动，D项错误；
故选C。
12.
【答案】
A
【考点】
化学平衡的计算
【解析】
A、根据化学反应速率之比等于化学质量数之比计算反应速率；
B、体积变为20L，体系的压强减小，平衡向逆反应方向移动；
C、增大压强平衡向正反应方向移动，反应物Y的转化率增大；
D、根据升高温度平衡向逆反应方向移动判断反应热。
【解答】
A、经60s达到平衡，生成0.3mlZ，则Z的反应速率等于v(Z)=0.3ml10L60s=0.0005ml/(L⋅s)，根据化学反应速率之比等于化学质量数之比，由方程式可知，v(X)＝2v(Z)＝2×0.0005ml/(L⋅s)＝0.001ml/(L⋅s)，故A正确；
B、反应前后气体的化学计量数之和不相等，体积变为20L，体系的压强减小，平衡向逆反应方向移动，Z的平衡浓度小于原来的12，故B错误；
C、增大压强平衡向正反应方向移动，反应物Y的转化率增大，故C错误；
D、升高温度，X的体积分数增大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应的△H
增大
增大,j减小
减小
不变
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，则方程式中反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，根据外界条件对化学平衡的影响解答该题．
【解答】
达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，逆反应为放热反应，当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，则方程式中反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，
故答案为：放；>；
减压，平衡向着方程式中气体的计量数之和增大的反应方向移动，即向着逆反应方向移动，则A的质量分数增大，故答案为：增大；
在反应容器中加入一定量的B，反应物B的浓度增大，平衡向正反应方向移动，则A的转化率增大，故答案为：增大；
正反应吸热，则升高温度平衡向正反应方向移动，B的物质的量减小，C的物质的量增多，所以二者的浓度比值将减小，故答案为：减小；
催化剂对化学平衡移动没有影响，所以若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量不变，故答案为：不变．
【答案】
（1）>
(2) ,减小
(3)bc
（4）c
（5）75%
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
(1)(1)热化学方程式表达的意义为：当2mlA2和mlB2完全反应时，放出热量为akJ，据此判断a、b大小关系；
（2）化学平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值；根据反应的热效应判断化学平衡常数的变
化；
（3）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍
生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明
可逆反应到达平衡状态；
（4）根据化学反应速率影响因素和化学平衡移动影响因素判断；
…_已转化浓度
（5）根据三段式以及平衡常数求出转化的CO2浓度，根据转化率=−起始浓度×100%求解。
【解答】
(1)(1)热化学方程式表达的意义为：当2ml/A2和1mlB2完全反应时，放出热量为akJ，而加入2ml/s2和1ml2达到平衡时，反应
没有完全进行，即释放的热量小于完全反应释放的热量，即a>b
（2）化学平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，故平衡常数表达式K=c2(C)c2(A2)2c(B2)
；正反应方向放热，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，K减小；
（3）a,(C)=2v(22)，从反应开始平衡一直有这样的等量关系，所以不能作平衡状态的标志，故a错误；
b．容器内压强保持不变，说明总物质的量不变，正逆反应速率相等，故b正确；
c.v加(AA2)=2v1读(8)=2v加(B2)，说明达平衡状态，故c正确；
d．容器内的密度保持不变，从反应开始平衡一直有这样的等量关系，所以不能作平衡状态的标志，故d错误；
（4）a．生成物浓度降低，则化学反应速率降低，故a错误；
b．升高温度，化学反应速率增大，但化学平衡向逆反应方向移动，故b错误；
c．反应物浓度增大，化学反应速率增大，化学平衡向正反应方向移动，故c正确；
d．催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡，故d错误；
（5）CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)
起始(ml)
转化量(ml/x
平衡时(ml)00.02−x0.02−x
根据平衡常数K=c(CO2)2H2)c(CO)2(CO)2(H2O)=x2(0.02−x)2=9，解得x=0.015，故CO的转化率=×100%=75%
【答案】
（1）N2O4g)⇌2NO2(g);
（2）0.14 0.003ml⋅L−1⋅s−1
（3）c2(NO2)c(N1O4)；0.54
A,B,D
【考点】
化学平衡的影响因素
化学平衡移动原理
反应速率的定量表示方法
【解析】
（1）试题分析：(1)将0.4ml的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，反应的化学方程式为：N2O4=2NO2，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；依据化学平衡三段式列式计算分析判断；进行到40S和进行到60S时；
N2O4=2NO2
起始量(ml)0.40
变化量(ml)0.20.4
40S末(ml)0.20.4
得到b=0.2ml/L
进行到60S和进行到60S时；
N2O4=2NO2
起始量(ml)0.40
变化量(ml)
60S末(ml)
c=∵0.18′ml/L，计算比较得到，b>c;故答案为：N2O4⇌2NO2;
（2）进行到205；
N2O4⇌2NO2
起始量(ml)0.40
变化量(ml)
20S末(ml)
20s时，N2O4的浓度=0.28ml2L=0.14ml/L;
0∼20s
（3）N,OO4⇌2NO2，平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4)
80∘C平衡状态和60s是相同平衡状态，平衡浓度c(NO2)=0.22ml/c(N2O4)=0.09ml/L
平衡常数K=c2(NO2)c(N1O4)=故答案为：c2(NO2)c(N2O4)；0.54；
（4）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；该反应的K值越大，说明平衡正向进行，是温度降低的原因；A、平衡正向进行N2O4的转化率越高，故A正确；
B、平衡正向进行NO2的产量越大，故B正确；
C、依据上述计算分析平衡正向进行，N2O4与加O2的浓度之比越小，故C错误；
D、该反应的K值越大，说明平衡正向进行，正反应进行的程度越大，故D正确；
故答案为：ABD.
【解答】
（1）N2O4g)⇌2NO2(g);
（2）0.14 0.003ml⋅L−1⋅s−1
(3)c2(NO2)c(N1O4)；0.54
(4)ABD
【答案】
①