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2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高二上学期第二次验收化学试题含解析
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这是一份2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高二上学期第二次验收化学试题含解析，共29页。试卷主要包含了单选题，实验题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
黑龙江省哈尔滨市第三中学2022-2023学年高二上学期第二次验收化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列叙述不正确的是
A．混乱度增大的放热反应能自发进行
B．碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增方向的反应自发进行
C．在温度、压强一定条件卜，自发反应总是向的方向进行
D．水结冰的过程不能自发进行的原因是此过程熵减，改变条件也不可能自发进行
【答案】D
【详解】A．混乱度增大的放热反应即△S >0，△H<0的反应，则该反应的，一定能自发进行，故A正确；
B．碳酸氢钠加热可以分解，即升高温度反应能自发进行，由于该反应生成的气体增多，△S > 0，所以升高温度利于熵增的方向自发进行，故B正确；
C．自发反应有向△G < 0方向进行的趋势，即温度、压强一定时，的反应可自发进行，故C正确；
D．水结冰的过程是熵减的放热过程，通常情况下不能自发进行，但降温时该过程能自发进行，故D错误；
故答案为：D。
2．可逆反应达到平衡后，无论加压或降温，M的转化率都增大，则下列结论正确的是
A．M为气体，R为固体或液体，正反应为放热反应
B．M为固体或液体，R为气体，正反应为放热反应
C．M为气体，R为固体或液体，正反应为吸热反应
D．M、R均为气体，正反应为吸热反应
【答案】A
【详解】可逆反应达到平衡后，降温，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正反应放热；加压，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正方向气体分子数减少，则M一定为气体，R一定为非气体，A符合；
故选A。
3．下列过程中，化学反应速率减小对人类无益的是
A．金属的腐蚀 B．食物的腐败 C．塑料的老化 D．氨的合成
【答案】D
【详解】A．金属的腐蚀速率减小，可延长金属的使用寿命，节约资源，对人类有益，A项不选；
B．食物的腐败速率减小，可延长食物的保质期，减少食物的浪费，节约食物，对人类有益，B项不选；
C．塑料的老化速率减小，可延长塑料的使用寿命，节约资源，对人类有益，C项不选；
D．氨是最基本的化工原料之一，氨的合成速率减小，会降低氨的生产效率，对人类无益，D项选；
答案选D。
4．下表中物质的分类组合正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
弱电解质
非电解质
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．是单质，既不是电解质也不是非电解质，A项错误；
B．属于盐是强电解质，是弱电解质，是非电解质，B项正确；
C．是弱电解质，C项错误；
D．HI是强电解质，D项错误；
答案选B。
5．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)⇌ 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
A．Y2为0.4mol/L B．Y2为0.3mol/L C．X2为0.2mol/L D．Z为0.4mol/L
【答案】B
【详解】若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
X2（g）+Y2（g）⇌2Z（g），
开始（mol/L）：0.1 0.3 0.2
变化（mol/L）：0.1 0.1 0.2
平衡（mol/L）：0 0.2 0.4
若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
X2（g）+Y2（g）⇌2Z（g），
开始（mol/L）：0.1 0.3 0.2
变化（mol/L）：0.1 0.1 0.2
平衡（mol/L）：0.2 0.4 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0
6．下列说法正确的有
①不溶于水的盐都是弱电解质
②可溶于水的盐都是强电解质
③熔融的电解质不一定都能导电
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥一元酸溶液中H+浓度一定为
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】C
【详解】①电解质的强弱与溶解性无关，不溶于水的盐可能是强电解质，CaCO3、BaSO4均是强电解质，故①错误；
②绝大多数的盐属于强电解质，少部分盐属于弱电解质，如醋酸铅是易溶于水的弱电解质，故②错误；
③酸为共价化合物，在熔融状态时均以分子形式存在，不能电离，没有自由移动的离子，均不导电，只有溶于水时才能电离出离子而导电，故③正确；
④H+浓度与酸的浓度、分子中能电离出的氢离子的个数以及电离程度有关，与电解质的强弱无关，所以强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度，故④正确；
⑤电解质溶液中的自由移动的阴阳离子在外加电场的作用下定向移动而导电，故⑤正确；
⑥一元酸溶液中H+浓度不一定为，如醋酸不完全电离，H+浓度小于，故⑥错误；
正确的是③④⑤，故选C。
7．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH=＋49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH=-192.9 kJ/mol
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ/mol
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH >-192.9 kJ/mol
【答案】D
【详解】A．燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应生成稳定的氧化物时放出的热量，反应②是生成氢气而不是液态的水，故CH3OH的燃烧热不是192.9 kJ/mol，A错误；
B．反应①是吸热反应，而该能量变化图是放热反应，B错误；
C．CH3OH转变成H2的过程可以是通过①反应，也可以是②反应。①反应是吸热反应，②反应是放热反应，C错误；
D． 1molCH3OH(l)能量低于1molCH3OH(g)，根据②可推知反应CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH >-192.9 kJ/mol，D正确；
答案选D。
8．已知蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为A．404 B．260 C．230 D．200
【答案】D
【详解】因蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，则H2（g）+Br2（l）=2HBr（g）△H为=（-xkJ/mol）+（+30kJ/mol）=-72 kJ/mol，x=-102kJ/mol，由化学键的键能可知H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）△H=（436kJ/mol+akJ/mol）-2×（369kJ/mol）=-102kJ/mol，解得a=200；
答案选D。
反应热等于反应物键能之和减生成物键能之和。-72=436+a+30-369×2，a=200
9．下列实验装置能达到实验目的的是
A．验证温度对平衡移动的影响
B．定量测定化学反应速率
C．测定中和反应的反应热
D．除去中少量
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．反应过程只有温度不同，可验证温度对平衡移动的影响，故A正确；
B．长颈漏斗漏气，不能测定化学反应速率，不能达到实验目的，故B错误；
C．该装置缺少隔热、盖板装置，不能有效测定中和热，不能达到目的，故C错误；
D．SO2也能溶于饱和食盐水，应用饱和亚硫酸氢钠溶液除去SO2中的HCl，故D错误；
故选：A。
10．对于可逆反应A(g)+2B(g)⇌2C(g) △H >0，下列图象中正确的是
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．该反应为反应前后气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，图象与反应事实不符合，A错误；
B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，图象与反应事实不符合，B错误；
C．温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间较少，图象与反应事实不符合，C错误；
D．温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间较少，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，剩余A的量减少，图象与反应事实相符，D正确；
答案选D。
11．下列有关实验的操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取溶液和硫酸溶液充分混合后分两份，分别放入热水中和冷水中，观察并比较实验现象
探究温度对反应速率的影响
B
向溶液中缓慢滴加几滴硫酸，橙黄色变为黄色
增大浓度，平衡向生成方向移动
C
取溶液和溶液充分反应后，再加振荡、静置后取上层清液滴加少量溶液，溶液变为红色
与的化学反应存
D
已知溶液中存在下列平衡：，取一定浓度的溶液，升高温度，溶液由蓝色变为黄色
升高温度，平衡正移
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．Na2S2O3溶液和硫酸溶液常温就能反应，不能比较温度对反应的影响，故A错误；
B．溶液中存在平衡2H++2CrO42-（黄色）⇌ Cr2O72-（橙红色）+H2O，滴加硫酸，平衡正向移动，溶液变为橙红色，故B错误；
C．FeCl3溶液过量，不能判断反应的限度以及反应情况，应控制氯化铁少量，检验反应后是否存在铁离子，判断是否为可逆反应以及反应进行情况，故C错误；
D．已知溶液中存在下列平衡：，取一定浓度的溶液，升高温度，溶液由蓝色变为黄绿色，说明平衡正向移动，则升高温度，平衡正移，故D正确；
故选D。
12．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密团容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中n(NH3)：n(CO2)=2：1
⑥混合气体总质量不变
A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①③④⑤ D．全部
【答案】A
【分析】当反应达到平衡时，各物质的物质的量、物质的量浓度以及由此衍生出的其他变量不变时，则反应达到平衡，据此分析。
【详解】解：①v(NH3)正=2v(CO2)逆满足正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故选；
②正反应体积增大，平衡之前容器中压强在增大，当密闭容器中总压强不变时反应达到平衡状态，故选；
③混合气体的密度ρ= ，在反应过程中恒容，达平衡前，气体的质量在增大，故气体的密度在增大，所以当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡状态，故选；
④由于体系中只有两种气体，且氨气和二氧化碳的体积之比始终满足2：1，所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故不选；
⑤反应从正反应方向开始，故体系中的氨气和二氧化碳的物质的量之比始终满足2：1，不能说明反应达到平衡，故不选；
⑥由于反应物是固体，所以混合气体总质量不变时反应达到平衡状态，故选；
故选：A。
13．下列说法中正确的是
A．在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由“C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=＋1.9 kJ·mol-1”可知，金刚石比石墨稳定
C．加入催化剂可以改变化学反应速率，降低反应所需的活化能，但不能改变反应的焓变
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则 H2燃烧热的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A．硫蒸气和硫固体的聚集状态不同，当气体转化为固体时要放出热量，故等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫蒸气放出的热量多，选项A错误；
B．由C(s，石墨)=C(s，金刚石) △H=+1.19kJ•mol-1可知，石墨的总能量比金刚石的总能量小低，能量越低，物质越稳定，因此石墨比金刚石稳定，选项B错误；
C．催化剂可以改变化学反应速率, 降低反应所需的活化能，但不能改变一个化学反应的热效应，选项C正确；
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则4gH2完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol，选项D错误；
答案选C。
14．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是
A．相同条件下，HBr的比HI的小
B．相同条件下，HCl的比HBr的大
C．已知HF气体溶于水放热，则HF的
D．一定条件下，气态原子生成键放出能量，则该条件下的
【答案】C
【详解】
A．由于HBr比HI稳定，所以相同条件下HBr的△H2比HI的大，A错误；
B．△H3+△H4代表的是的变化，与是HCl的还是HBr的H原子无关，B错误；
C．△H1代表的是HX气体从溶液中逸出过程的焓变，因为HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的△H1>0，C正确；
D．一定条件下，气态原子生成1molH－X键放出akJ能量，则断开1molH－X键形成气态原子吸收akJ的能量，△H2=+akJ•mol-1，D错误；
故选C。
15．为探究外界条件对反应：的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数与压强及温度的关系，实验结果如图所示。下列判断不正确的是
A．
B．
C．其它条件相同，升高温度，增大的幅度小于v逆增大的幅度
D．其它条件相同，压强增大，平衡正向移动，平衡常数不变
【答案】B
【分析】由图象可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热的，则△H<0；降低压强，Z的物质的量分数减小，说明压强减小，平衡向着逆反应方向移动，减小压强，化学平衡是向着气体系数和增加的方向进行的，所以有m+n>c；
【详解】A．降低温度，z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热的，则△H<0，故A正确；
B．减小压强，化学平衡是向着气体系数和增加的方向进行的，所以有m+n>c，故B错误；
C．升高温度正逆反应速率都加快，但因正反应是放热反应，平衡逆向移动，增大的幅度小于，故C正确；
D．增大压强平衡不改变平衡常数，平衡常数只受温度影响，故D正确；
故选B。
16．在1L真空密闭容器中加入固体，在t℃时发生如下反应：
①
②
③
平衡时，体系中。则反应①的平衡常数K值为
A．2 B．8 C．9 D．36
【答案】B
【详解】1L真空密闭容器中加入固体，平衡时，体系中，由三段式可知：
则平衡时PH3、HI的物质的量浓度分别为6 mol/L -4 mol/L=2mol/L、6 mol/L -2 mol/L=4mol/L，则反应的平衡常数K=；
故选B。
17．某密闭容器中发生如下反应：。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻各改变一个外界条件，但都没有改变各物质的加入量。则X的转化率最小的时间段是
A． B． C． D．以后
【答案】D
【分析】根据各时间段内正、逆反应速率的大小关系，判断平衡移动的方向，进而判断X转化率的变化。
【详解】t1~t2时间段内反应保持平衡状态；t2时改变条件，正、逆反应速率相等，平衡不移动，则t2~t3时间段内X的转化率与t1~t2时间段内相等；t3时改变条件v逆＞v正，平衡逆向移动，t4时达到新平衡，t4~t5时间段内X的转化率小于t2~t3时间段；t5时改变条件v逆＞v正，平衡逆向移动，t6时达到新平衡，t6以后时间段内X的转化率小于t4~t5时间段；即X的转化率最小的时间段为t6以后；答案选D。
18．向某体积固定的密闭容器中加入的A、的C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均摩尔质量没有变化。下列说法错误的是
A．若，则内反应速率
B．平衡时A的转化率为60%
C．反应的化学方程式
D．起始B的浓度为
【答案】D
【分析】根据图象可知，t1时刻反应达到平衡，消耗A和生成C的物质的量浓度之比为(0.15-0.06):(0.11-0.05)=3∶2，因为达到平衡后，混合气体平均摩尔质量没有变化，说明反应前后混合气体总物质的量不变，即B为生成物，系数为1，反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，据此分析；
【详解】A．根据图象可知，该时间段内，物质C的变化浓度为(0.11-0.05)mol/L=0.06mol/L，根据化学反应速率的表达式，v(C)==0.004mol/(L·s)，A正确；
B．达到平衡后，A的物质的量浓度变化为(0.15-0.06)mol/L=0.09mol/L，则A的平衡转化率为60%，B正确；
C．根据上述分析，该反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，C正确；
D．物质C的变化浓度为(0.11-0.05)mol/L=0.06mol/L，由方程式可知，反应生成B的浓度为0.06mol/L÷2=0.03mol/L，D错误；
故选D。
19．已知：在标准压强、下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用表示。部分物质的说有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断不正确的是（ ）
A．的能量大于与的能量之和
B．合成氨反应的热化学方程式为
C．催化氧化的热化学方程式为
D．的
【答案】C
【分析】结合题干信息以及图示可知，NO(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为 ；H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为 ；NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为 。
【详解】A．1mol N2(g)和1mol O2(g)生成2mol NO(g)的反应 为吸热反应，的能量大于与的能量之和，A项正确；
B．由NH3(g)的标准摩尔生成焓可知 ，B项正确；
C．由反应① ；② ；③ ，结合盖斯定律可知等于，反应的，C项错误；
D．因为的能量低于，所以生成1mol时放出的能量更高，故的，D项正确；
故选C。
20．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：(正反应吸热)。实验测得：，，、为速率常数，受温度影响。下列说法不正确的是
容器编号
物质的起始浓度(mol/L)
物质的平衡浓度(mol/L)
I
0.6
0
0
0.2
II
0.3
0.5
0.2
III
0
0.5
0.35
A．达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比小于4∶5
B．达平衡时，容器中II中比容器I中的小
C．达平衡时，容器III中NO的体积分数小于50%
D．当温度改变为T2时，若，则
【答案】D
【详解】A．对于容器I，反应达到平衡时c(O2)=0.2 mol/L，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(NO)=0.4 mol/L，c(NO2)=0.6 mol/L-0.4 mol/L=0.2 mol/L，则平衡时气体总物质的量n=(0.2+0.4+0.2) mol/L×1 L=0.8 mol，容器II中气体初始总物质的量为(0.3+0.5+0.2) mol/L×1 L=1 mol，由于该反应的正反应为气体体积增大的反应，且v正>v逆(反应向着正方向进行) ， 则达到平衡时容器II中气体总物质的量大于1 mol，结合恒温恒容时压强与物质的量成正比可知：达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比小于0.8 mol：1 mol=4：5，A正确；
B．根据选项A分析可知：容器I反应达到平衡时c(NO2)=c(O2)=0.2 mol/L，c(NO)=0.4 mol/L该温度下的化学平衡常数 。若II中反应达到平衡时c(NO2)=c(O2)，设参加反应的c(NO2)=x mol/L，则0.3-x=0.2+0.5x，解得x= mol/L，平衡时c(NO2)=c(O2)= mol/L，c(NO)=0.5 mol/L+mol/L = mol/L，容器II中 =1.3>0.8，说明II中反应达到平衡时应该逆向移动。平衡时容器I中 ；容器II中=0.41< ，所以达平衡时，容器II中 小于容器I中，B正确；
C．假设容器III中NO的体积分数为50%时氧气减小的浓度为x，则根据2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)中物质反应转化关系可知平衡时c(NO2)=2x mol/L，c(NO)=(0.5-2x) mol/L，c(O2)=(0.35-x) mol/L，则 =50%，解得x=0.05 mol/L，此时浓度商 =4.8>0.8=K，反应向着逆反应方向进行，结合总反应可知：每消耗2 mol NO，气体总物质的量减小1 mol ，NO的物质的量变化幅度大于总物质的量的变化幅度，所以达到平衡时，容器III中NO的体积分数小于50%，C正确；
D．v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)×c(O2)，当反应达到平衡时v正=v逆，k正c2(NO2)=k逆c2(NO)×c(O2)，K= ，当温度改变为T2时，若k正=k逆，此温度下K=1>0.8，由于该反应的正反应为吸热反应，温度升高K增大，则温度：T2>T1，D错误；
故选D。
二、实验题
21．某实验探究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件如下：所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择。每次实验酸性KMnO4溶液的用量均为4mL，H2C2O4溶液的用量均为2mL。
(1)写出反应的离子方程式：_______。
(2)请完成实验设计表：
编号
T/K
催化剂的
用量/g
酸性KMnO4溶液的浓度
/()
实验目的
①
298
0.5
0.010
a.实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响；
b.实验①和③探究_____对该反应速率的影响；
c.实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响
②
298
0.5
0.001
③
323
0.5
0.010
④
__
0
____
(3)该反应的催化剂应选择还是？_______。
(4)某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下数据(从混合振荡均匀开始计时)：
实验编号
溶液褪色所需时间
第1次
第2次
第3次
①
12.8
13.0
11.0
②
4.9
5.1
5.0
实验②中用KMnO4的浓度变化表示的平均反应速率为_______(忽略混合前后溶液的体积变化，结果保留3位有效数字)。该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确_______(填“是”或“否)。他认为不用经过计算，直接根据表中褪色所需时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行_______(填“是”或“否)。
【答案】(1)
(2) 温度 298 0.010
(3)
(4) 否 否
【解析】（1）
在酸性条件下，KMnO4具有强氧化性，把H2C2O4中的C从+3价氧化为+4价，Mn元素从+7价.被还原为+2价，故反应的离子方程式为。
（2）
实验①和③中仅有温度不同，探究的是温度对反应速率的影响；实验①和④探究催化剂对反应速率的影响，所以实验①和④中除了催化剂的用量不同以外，其余实验条件均相同，实验条件为298K，酸性KMnO4溶液的浓度0.010。
（3）
如果选.择MnCl2，则酸性KMnO4溶液会和Cl-反应，而且引入Cl-，无法证明是Mn2+起了催化作用，因此需要选择MnSO4。
（4）
实验②中溶液褪色需要时间的平均值为5.0 min，则用KMnO4溶液的浓度变化表示的平均反应速率为；表中数据可知，实验①中酸性KMnO4溶液的浓度是实验②中酸性KMnO4溶液浓度的10倍，但反应时间却是实验②反应时间的2倍左右，由反应速率计算公式可得出，此实验条件下，酸性KMnO4溶液的浓度越大，反应速率越快，因此题给结论错误。要直接根据表中褪色所需时间的长短来判断浓度大小与反应速率的关系，需满足KMnO4的物质的量相同，H2C2O4溶液的浓度不同，所以实验方案为在其他条件相同的情况下，取过量的体积相同、浓度不同的H2C2O4溶液，分别与体积相同、浓度相同的酸性KMnO4溶液反应，故不用经过计算，直接根据表中褪色所需时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系不可行。
三、原理综合题
22．I.我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。
(1)利用反应：，可减少排放，并合成清洁能源。该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
总反应的_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。
II.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应为：
(2)维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为a，则在该温度下用浓度表示的平衡常数K=_______(用a等符号表示)。
(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应，参入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_______。
【答案】(1) -49 C
(2)
(3)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果
【解析】（1）
利用盖斯定律，将反应①+②得：(+41kJ∙mol-1)+( -90kJ∙mol-1)=-49kJ∙mol-1；
反应的活化能越大，反应速率越慢；从总反应看，反应物的总能量大于生成物的总能量，排除B、D，反应①为慢反应，则活化能大于反应②，故选C；
（2）
物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应，参加反应的乙苯为n αmol，则：
，维持体系总压强p恒定，在温度T时，由PV=nRT可知，混合气体总浓度不变，则反应后的体积为，则平衡常数K==；
（3）
正反应为气体分子数增大的反应，保持压强不变，加入水蒸气，容器体积应增大，等效为降低压强，平衡向正反应方向移动，提高乙苯的平衡转化率。
23．德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法：，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。请回答下列问题：
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入和，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
30
压强/
16.80
14.78
13.86
13.27
12.85
12.60
12.60
则从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率=_______。
(2)随着温度升高，单位时间内NH3的产率增大，温度高于900℃以后，单位时间内NH3的产率开始下降的原因可能是：①升高温度催化剂活性降低；②_______。
(3)工业上利用氨气生产氢氰酸的反应为：，在其他条件一定，该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图所示，Y代表_______(填字母代号)。
A．原料中CH4与NH3的体积比 B．温度 C．压强
(4)500℃、压强为时，工业合成氨进料体积比时，平衡混合气体中NH3的物质的量分数为20%，求_______[为用平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)，用含的代数式表示]。
(5)我国科研人员发现在反应使用Pt单原子催化剂有着高达90%以上的甲醇选择性。反应历程如下图，其中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用*表示。
上述能垒为的反应为_______。
【答案】(1)
(2)合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，NH3产率下降
(3)C
(4)
(5)或
【分析】本题综合考查化学平衡原理及其相关计算
【详解】（1）由已知反应前后压强大小，利用同等条件下，体系内总压强与物质的量成正比建立等式关系。设反应氮气的物质的量为x，建立三段式如下：
，解得x=0.5mol；
从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率=
（2）该反应是反应反应，温度升高，平衡向着逆反应方向移动，NH3产率下降；
（3）由图知，Y变量变大时，NH3转化率下降。若Y是原料中CH4与NH3的体积比，相当于增大CH4含量，NH3转化率增大，A项不符合；若Y是温度，该反应是吸热反应，温度升高，平衡向着正反应方向移动，NH3转化率增大，B项不符合题意；若Y是压强，该反应式气体体积系数变大的反应，压强增大，平衡逆向移动，NH3转化率减小，C项符合题意，故答案选C；
（4）同温同压下，物质的量与气体体积成正比，所以工业合成氨进料体积比，即n(NH3):n(H2)=1:3，可看成进料中NH3为1mol，H2为3mol，设反应氮气的物质的量为x，建立如下三段式：
平衡混合气体中NH3的物质的量分数=，解得x=；
；
（5）由图象分析可知，上述能垒为的反应为或。
24．运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)将氯化氢转化为氯气的反应为。下图为刚性容器中，进料浓度比分别等于1∶1、4∶1、7∶1时平衡转化率随温度变化的关系，进料浓度比等于1∶1的曲线是_______
(2)硫酸生产中，涉及反应，不同压强下反应体系中平衡时的百分含量和温度(T)的关系如图所示。
①_______(填“>”或“<”)；C、D两点的平衡常数：_______(填“>”“<”或“=”)。
②A、B、C、D四点反应速率由大到小的顺序为_______(用A、B、C、D表示)
③下列能使平衡向正反应方向移动，且能提高SO2的平衡转化率的措施是_______(填标号)。
A．升高温度 b.仅增大O2的浓度 c.仅增大SO2的浓度
(3)在三个容积相等的恒容密闭容器中按如表数据设定反应条件及投入反应物，发生反应。
容器1
容器2
容器3
反应温度(T)K
700
700
800
反应物投入量
平衡时
C1
C2
C3
平衡时体系总压强(p)/Pa
P1
P2
P3
物质的平衡转化率(α)
①c1、c2、c3由大到小的顺序为_______。
②_______(填“>”“<”或“=”，下同)；_______1。
【答案】(1)a
(2) > < b
(3) > <
【详解】（1）其它条件相同时，反应中增加HCl的量，会促进氧气的转化，但是降低了HCl自身的转化率，结合图象可知，进料浓度比等于1∶1的曲线是a；
（2）①该反应为气体体积减小的反应，即等温条件下压强越大，反应正向进行的程度越大，平衡时的百分含量越大，故；该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即。
②根据反应温度越高，反应速率越快，压强越大，反应速率越快，可得出A、B、C、D四点反应速率由大到小的顺序为C>B>A>D。
③a．升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低SO2的平衡转化率，a项不符合题意；
b．增大氧气的浓度，平衡向正反应方向移动且能提高二氧化硫的平衡转化率，b项符合题意；
c．增大二氧化硫的浓度，平衡向正反应方向移动，但二氧化硫的平衡转化率会降低，c项不符合题意。
故选b；
（3）①容器1和容器2的温度相同，起始时反应物投入量不同，根据等量转化可知容器2相当于是4mol、2mol，所以平衡时；该反应为放热反应，起始时容器1和容器3中反应物投入量相同，升高温度平衡逆向移动，则，故由大到小的顺序为。
②容器1和容器2的温度相同，根据等量转化可知容器2中起始时反应物投入量恰好是容器1中的两倍，容器2中的平衡状态可看作容器1中的平衡向正反应方向移动后的状态，即容器2中的平衡可看作容器1中体系达到平衡后加压(由)，平衡向正反应方向移动后再次达到的平衡状态(压强为)，即；由上述分析可推出。
黑龙江省哈尔滨市第三中学2022-2023学年高二上学期第二次验收化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列叙述不正确的是
A．混乱度增大的放热反应能自发进行
B．碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增方向的反应自发进行
C．在温度、压强一定条件卜，自发反应总是向的方向进行
D．水结冰的过程不能自发进行的原因是此过程熵减，改变条件也不可能自发进行
【答案】D
【详解】A．混乱度增大的放热反应即△S >0，△H<0的反应，则该反应的，一定能自发进行，故A正确；
B．碳酸氢钠加热可以分解，即升高温度反应能自发进行，由于该反应生成的气体增多，△S > 0，所以升高温度利于熵增的方向自发进行，故B正确；
C．自发反应有向△G < 0方向进行的趋势，即温度、压强一定时，的反应可自发进行，故C正确；
D．水结冰的过程是熵减的放热过程，通常情况下不能自发进行，但降温时该过程能自发进行，故D错误；
故答案为：D。
2．可逆反应达到平衡后，无论加压或降温，M的转化率都增大，则下列结论正确的是
A．M为气体，R为固体或液体，正反应为放热反应
B．M为固体或液体，R为气体，正反应为放热反应
C．M为气体，R为固体或液体，正反应为吸热反应
D．M、R均为气体，正反应为吸热反应
【答案】A
【详解】可逆反应达到平衡后，降温，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正反应放热；加压，M的转化率增大，说明平衡正向移动，正方向气体分子数减少，则M一定为气体，R一定为非气体，A符合；
故选A。
3．下列过程中，化学反应速率减小对人类无益的是
A．金属的腐蚀 B．食物的腐败 C．塑料的老化 D．氨的合成
【答案】D
【详解】A．金属的腐蚀速率减小，可延长金属的使用寿命，节约资源，对人类有益，A项不选；
B．食物的腐败速率减小，可延长食物的保质期，减少食物的浪费，节约食物，对人类有益，B项不选；
C．塑料的老化速率减小，可延长塑料的使用寿命，节约资源，对人类有益，C项不选；
D．氨是最基本的化工原料之一，氨的合成速率减小，会降低氨的生产效率，对人类无益，D项选；
答案选D。
4．下表中物质的分类组合正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
弱电解质
非电解质
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．是单质，既不是电解质也不是非电解质，A项错误；
B．属于盐是强电解质，是弱电解质，是非电解质，B项正确；
C．是弱电解质，C项错误；
D．HI是强电解质，D项错误；
答案选B。
5．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)⇌ 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
A．Y2为0.4mol/L B．Y2为0.3mol/L C．X2为0.2mol/L D．Z为0.4mol/L
【答案】B
【详解】若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
X2（g）+Y2（g）⇌2Z（g），
开始（mol/L）：0.1 0.3 0.2
变化（mol/L）：0.1 0.1 0.2
平衡（mol/L）：0 0.2 0.4
若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
X2（g）+Y2（g）⇌2Z（g），
开始（mol/L）：0.1 0.3 0.2
变化（mol/L）：0.1 0.1 0.2
平衡（mol/L）：0.2 0.4 0
由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0
6．下列说法正确的有
①不溶于水的盐都是弱电解质
②可溶于水的盐都是强电解质
③熔融的电解质不一定都能导电
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥一元酸溶液中H+浓度一定为
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】C
【详解】①电解质的强弱与溶解性无关，不溶于水的盐可能是强电解质，CaCO3、BaSO4均是强电解质，故①错误；
②绝大多数的盐属于强电解质，少部分盐属于弱电解质，如醋酸铅是易溶于水的弱电解质，故②错误；
③酸为共价化合物，在熔融状态时均以分子形式存在，不能电离，没有自由移动的离子，均不导电，只有溶于水时才能电离出离子而导电，故③正确；
④H+浓度与酸的浓度、分子中能电离出的氢离子的个数以及电离程度有关，与电解质的强弱无关，所以强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度，故④正确；
⑤电解质溶液中的自由移动的阴阳离子在外加电场的作用下定向移动而导电，故⑤正确；
⑥一元酸溶液中H+浓度不一定为，如醋酸不完全电离，H+浓度小于，故⑥错误；
正确的是③④⑤，故选C。
7．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH=＋49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH=-192.9 kJ/mol
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ/mol
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH >-192.9 kJ/mol
【答案】D
【详解】A．燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应生成稳定的氧化物时放出的热量，反应②是生成氢气而不是液态的水，故CH3OH的燃烧热不是192.9 kJ/mol，A错误；
B．反应①是吸热反应，而该能量变化图是放热反应，B错误；
C．CH3OH转变成H2的过程可以是通过①反应，也可以是②反应。①反应是吸热反应，②反应是放热反应，C错误；
D． 1molCH3OH(l)能量低于1molCH3OH(g)，根据②可推知反应CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH >-192.9 kJ/mol，D正确；
答案选D。
8．已知蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为A．404 B．260 C．230 D．200
【答案】D
【详解】因蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，则H2（g）+Br2（l）=2HBr（g）△H为=（-xkJ/mol）+（+30kJ/mol）=-72 kJ/mol，x=-102kJ/mol，由化学键的键能可知H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）△H=（436kJ/mol+akJ/mol）-2×（369kJ/mol）=-102kJ/mol，解得a=200；
答案选D。
反应热等于反应物键能之和减生成物键能之和。-72=436+a+30-369×2，a=200
9．下列实验装置能达到实验目的的是
A．验证温度对平衡移动的影响
B．定量测定化学反应速率
C．测定中和反应的反应热
D．除去中少量
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．反应过程只有温度不同，可验证温度对平衡移动的影响，故A正确；
B．长颈漏斗漏气，不能测定化学反应速率，不能达到实验目的，故B错误；
C．该装置缺少隔热、盖板装置，不能有效测定中和热，不能达到目的，故C错误；
D．SO2也能溶于饱和食盐水，应用饱和亚硫酸氢钠溶液除去SO2中的HCl，故D错误；
故选：A。
10．对于可逆反应A(g)+2B(g)⇌2C(g) △H >0，下列图象中正确的是
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．该反应为反应前后气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，图象与反应事实不符合，A错误；
B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，图象与反应事实不符合，B错误；
C．温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间较少，图象与反应事实不符合，C错误；
D．温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间较少，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，剩余A的量减少，图象与反应事实相符，D正确；
答案选D。
11．下列有关实验的操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取溶液和硫酸溶液充分混合后分两份，分别放入热水中和冷水中，观察并比较实验现象
探究温度对反应速率的影响
B
向溶液中缓慢滴加几滴硫酸，橙黄色变为黄色
增大浓度，平衡向生成方向移动
C
取溶液和溶液充分反应后，再加振荡、静置后取上层清液滴加少量溶液，溶液变为红色
与的化学反应存
D
已知溶液中存在下列平衡：，取一定浓度的溶液，升高温度，溶液由蓝色变为黄色
升高温度，平衡正移
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．Na2S2O3溶液和硫酸溶液常温就能反应，不能比较温度对反应的影响，故A错误；
B．溶液中存在平衡2H++2CrO42-（黄色）⇌ Cr2O72-（橙红色）+H2O，滴加硫酸，平衡正向移动，溶液变为橙红色，故B错误；
C．FeCl3溶液过量，不能判断反应的限度以及反应情况，应控制氯化铁少量，检验反应后是否存在铁离子，判断是否为可逆反应以及反应进行情况，故C错误；
D．已知溶液中存在下列平衡：，取一定浓度的溶液，升高温度，溶液由蓝色变为黄绿色，说明平衡正向移动，则升高温度，平衡正移，故D正确；
故选D。
12．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密团容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中n(NH3)：n(CO2)=2：1
⑥混合气体总质量不变
A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①③④⑤ D．全部
【答案】A
【分析】当反应达到平衡时，各物质的物质的量、物质的量浓度以及由此衍生出的其他变量不变时，则反应达到平衡，据此分析。
【详解】解：①v(NH3)正=2v(CO2)逆满足正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故选；
②正反应体积增大，平衡之前容器中压强在增大，当密闭容器中总压强不变时反应达到平衡状态，故选；
③混合气体的密度ρ= ，在反应过程中恒容，达平衡前，气体的质量在增大，故气体的密度在增大，所以当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡状态，故选；
④由于体系中只有两种气体，且氨气和二氧化碳的体积之比始终满足2：1，所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故不选；
⑤反应从正反应方向开始，故体系中的氨气和二氧化碳的物质的量之比始终满足2：1，不能说明反应达到平衡，故不选；
⑥由于反应物是固体，所以混合气体总质量不变时反应达到平衡状态，故选；
故选：A。
13．下列说法中正确的是
A．在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由“C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=＋1.9 kJ·mol-1”可知，金刚石比石墨稳定
C．加入催化剂可以改变化学反应速率，降低反应所需的活化能，但不能改变反应的焓变
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则 H2燃烧热的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A．硫蒸气和硫固体的聚集状态不同，当气体转化为固体时要放出热量，故等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫蒸气放出的热量多，选项A错误；
B．由C(s，石墨)=C(s，金刚石) △H=+1.19kJ•mol-1可知，石墨的总能量比金刚石的总能量小低，能量越低，物质越稳定，因此石墨比金刚石稳定，选项B错误；
C．催化剂可以改变化学反应速率, 降低反应所需的活化能，但不能改变一个化学反应的热效应，选项C正确；
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则4gH2完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol，选项D错误；
答案选C。
14．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是
A．相同条件下，HBr的比HI的小
B．相同条件下，HCl的比HBr的大
C．已知HF气体溶于水放热，则HF的
D．一定条件下，气态原子生成键放出能量，则该条件下的
【答案】C
【详解】
A．由于HBr比HI稳定，所以相同条件下HBr的△H2比HI的大，A错误；
B．△H3+△H4代表的是的变化，与是HCl的还是HBr的H原子无关，B错误；
C．△H1代表的是HX气体从溶液中逸出过程的焓变，因为HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的△H1>0，C正确；
D．一定条件下，气态原子生成1molH－X键放出akJ能量，则断开1molH－X键形成气态原子吸收akJ的能量，△H2=+akJ•mol-1，D错误；
故选C。
15．为探究外界条件对反应：的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数与压强及温度的关系，实验结果如图所示。下列判断不正确的是
A．
B．
C．其它条件相同，升高温度，增大的幅度小于v逆增大的幅度
D．其它条件相同，压强增大，平衡正向移动，平衡常数不变
【答案】B
【分析】由图象可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热的，则△H<0；降低压强，Z的物质的量分数减小，说明压强减小，平衡向着逆反应方向移动，减小压强，化学平衡是向着气体系数和增加的方向进行的，所以有m+n>c；
【详解】A．降低温度，z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热的，则△H<0，故A正确；
B．减小压强，化学平衡是向着气体系数和增加的方向进行的，所以有m+n>c，故B错误；
C．升高温度正逆反应速率都加快，但因正反应是放热反应，平衡逆向移动，增大的幅度小于，故C正确；
D．增大压强平衡不改变平衡常数，平衡常数只受温度影响，故D正确；
故选B。
16．在1L真空密闭容器中加入固体，在t℃时发生如下反应：
①
②
③
平衡时，体系中。则反应①的平衡常数K值为
A．2 B．8 C．9 D．36
【答案】B
【详解】1L真空密闭容器中加入固体，平衡时，体系中，由三段式可知：
则平衡时PH3、HI的物质的量浓度分别为6 mol/L -4 mol/L=2mol/L、6 mol/L -2 mol/L=4mol/L，则反应的平衡常数K=；
故选B。
17．某密闭容器中发生如下反应：。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻各改变一个外界条件，但都没有改变各物质的加入量。则X的转化率最小的时间段是
A． B． C． D．以后
【答案】D
【分析】根据各时间段内正、逆反应速率的大小关系，判断平衡移动的方向，进而判断X转化率的变化。
【详解】t1~t2时间段内反应保持平衡状态；t2时改变条件，正、逆反应速率相等，平衡不移动，则t2~t3时间段内X的转化率与t1~t2时间段内相等；t3时改变条件v逆＞v正，平衡逆向移动，t4时达到新平衡，t4~t5时间段内X的转化率小于t2~t3时间段；t5时改变条件v逆＞v正，平衡逆向移动，t6时达到新平衡，t6以后时间段内X的转化率小于t4~t5时间段；即X的转化率最小的时间段为t6以后；答案选D。
18．向某体积固定的密闭容器中加入的A、的C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均摩尔质量没有变化。下列说法错误的是
A．若，则内反应速率
B．平衡时A的转化率为60%
C．反应的化学方程式
D．起始B的浓度为
【答案】D
【分析】根据图象可知，t1时刻反应达到平衡，消耗A和生成C的物质的量浓度之比为(0.15-0.06):(0.11-0.05)=3∶2，因为达到平衡后，混合气体平均摩尔质量没有变化，说明反应前后混合气体总物质的量不变，即B为生成物，系数为1，反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，据此分析；
【详解】A．根据图象可知，该时间段内，物质C的变化浓度为(0.11-0.05)mol/L=0.06mol/L，根据化学反应速率的表达式，v(C)==0.004mol/(L·s)，A正确；
B．达到平衡后，A的物质的量浓度变化为(0.15-0.06)mol/L=0.09mol/L，则A的平衡转化率为60%，B正确；
C．根据上述分析，该反应方程式为3A(g)2C(g)+B(g)，C正确；
D．物质C的变化浓度为(0.11-0.05)mol/L=0.06mol/L，由方程式可知，反应生成B的浓度为0.06mol/L÷2=0.03mol/L，D错误；
故选D。
19．已知：在标准压强、下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用表示。部分物质的说有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断不正确的是（ ）
A．的能量大于与的能量之和
B．合成氨反应的热化学方程式为
C．催化氧化的热化学方程式为
D．的
【答案】C
【分析】结合题干信息以及图示可知，NO(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为 ；H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为 ；NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为 。
【详解】A．1mol N2(g)和1mol O2(g)生成2mol NO(g)的反应 为吸热反应，的能量大于与的能量之和，A项正确；
B．由NH3(g)的标准摩尔生成焓可知 ，B项正确；
C．由反应① ；② ；③ ，结合盖斯定律可知等于，反应的，C项错误；
D．因为的能量低于，所以生成1mol时放出的能量更高，故的，D项正确；
故选C。
20．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：(正反应吸热)。实验测得：，，、为速率常数，受温度影响。下列说法不正确的是
容器编号
物质的起始浓度(mol/L)
物质的平衡浓度(mol/L)
I
0.6
0
0
0.2
II
0.3
0.5
0.2
III
0
0.5
0.35
A．达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比小于4∶5
B．达平衡时，容器中II中比容器I中的小
C．达平衡时，容器III中NO的体积分数小于50%
D．当温度改变为T2时，若，则
【答案】D
【详解】A．对于容器I，反应达到平衡时c(O2)=0.2 mol/L，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(NO)=0.4 mol/L，c(NO2)=0.6 mol/L-0.4 mol/L=0.2 mol/L，则平衡时气体总物质的量n=(0.2+0.4+0.2) mol/L×1 L=0.8 mol，容器II中气体初始总物质的量为(0.3+0.5+0.2) mol/L×1 L=1 mol，由于该反应的正反应为气体体积增大的反应，且v正>v逆(反应向着正方向进行) ， 则达到平衡时容器II中气体总物质的量大于1 mol，结合恒温恒容时压强与物质的量成正比可知：达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比小于0.8 mol：1 mol=4：5，A正确；
B．根据选项A分析可知：容器I反应达到平衡时c(NO2)=c(O2)=0.2 mol/L，c(NO)=0.4 mol/L该温度下的化学平衡常数 。若II中反应达到平衡时c(NO2)=c(O2)，设参加反应的c(NO2)=x mol/L，则0.3-x=0.2+0.5x，解得x= mol/L，平衡时c(NO2)=c(O2)= mol/L，c(NO)=0.5 mol/L+mol/L = mol/L，容器II中 =1.3>0.8，说明II中反应达到平衡时应该逆向移动。平衡时容器I中 ；容器II中=0.41< ，所以达平衡时，容器II中 小于容器I中，B正确；
C．假设容器III中NO的体积分数为50%时氧气减小的浓度为x，则根据2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)中物质反应转化关系可知平衡时c(NO2)=2x mol/L，c(NO)=(0.5-2x) mol/L，c(O2)=(0.35-x) mol/L，则 =50%，解得x=0.05 mol/L，此时浓度商 =4.8>0.8=K，反应向着逆反应方向进行，结合总反应可知：每消耗2 mol NO，气体总物质的量减小1 mol ，NO的物质的量变化幅度大于总物质的量的变化幅度，所以达到平衡时，容器III中NO的体积分数小于50%，C正确；
D．v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)×c(O2)，当反应达到平衡时v正=v逆，k正c2(NO2)=k逆c2(NO)×c(O2)，K= ，当温度改变为T2时，若k正=k逆，此温度下K=1>0.8，由于该反应的正反应为吸热反应，温度升高K增大，则温度：T2>T1，D错误；
故选D。
二、实验题
21．某实验探究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件如下：所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择。每次实验酸性KMnO4溶液的用量均为4mL，H2C2O4溶液的用量均为2mL。
(1)写出反应的离子方程式：_______。
(2)请完成实验设计表：
编号
T/K
催化剂的
用量/g
酸性KMnO4溶液的浓度
/()
实验目的
①
298
0.5
0.010
a.实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响；
b.实验①和③探究_____对该反应速率的影响；
c.实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响
②
298
0.5
0.001
③
323
0.5
0.010
④
__
0
____
(3)该反应的催化剂应选择还是？_______。
(4)某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下数据(从混合振荡均匀开始计时)：
实验编号
溶液褪色所需时间
第1次
第2次
第3次
①
12.8
13.0
11.0
②
4.9
5.1
5.0
实验②中用KMnO4的浓度变化表示的平均反应速率为_______(忽略混合前后溶液的体积变化，结果保留3位有效数字)。该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确_______(填“是”或“否)。他认为不用经过计算，直接根据表中褪色所需时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行_______(填“是”或“否)。
【答案】(1)
(2) 温度 298 0.010
(3)
(4) 否 否
【解析】（1）
在酸性条件下，KMnO4具有强氧化性，把H2C2O4中的C从+3价氧化为+4价，Mn元素从+7价.被还原为+2价，故反应的离子方程式为。
（2）
实验①和③中仅有温度不同，探究的是温度对反应速率的影响；实验①和④探究催化剂对反应速率的影响，所以实验①和④中除了催化剂的用量不同以外，其余实验条件均相同，实验条件为298K，酸性KMnO4溶液的浓度0.010。
（3）
如果选.择MnCl2，则酸性KMnO4溶液会和Cl-反应，而且引入Cl-，无法证明是Mn2+起了催化作用，因此需要选择MnSO4。
（4）
实验②中溶液褪色需要时间的平均值为5.0 min，则用KMnO4溶液的浓度变化表示的平均反应速率为；表中数据可知，实验①中酸性KMnO4溶液的浓度是实验②中酸性KMnO4溶液浓度的10倍，但反应时间却是实验②反应时间的2倍左右，由反应速率计算公式可得出，此实验条件下，酸性KMnO4溶液的浓度越大，反应速率越快，因此题给结论错误。要直接根据表中褪色所需时间的长短来判断浓度大小与反应速率的关系，需满足KMnO4的物质的量相同，H2C2O4溶液的浓度不同，所以实验方案为在其他条件相同的情况下，取过量的体积相同、浓度不同的H2C2O4溶液，分别与体积相同、浓度相同的酸性KMnO4溶液反应，故不用经过计算，直接根据表中褪色所需时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系不可行。
三、原理综合题
22．I.我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。
(1)利用反应：，可减少排放，并合成清洁能源。该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
总反应的_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。
II.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应为：
(2)维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为a，则在该温度下用浓度表示的平衡常数K=_______(用a等符号表示)。
(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应，参入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_______。
【答案】(1) -49 C
(2)
(3)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果
【解析】（1）
利用盖斯定律，将反应①+②得：(+41kJ∙mol-1)+( -90kJ∙mol-1)=-49kJ∙mol-1；
反应的活化能越大，反应速率越慢；从总反应看，反应物的总能量大于生成物的总能量，排除B、D，反应①为慢反应，则活化能大于反应②，故选C；
（2）
物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应，参加反应的乙苯为n αmol，则：
，维持体系总压强p恒定，在温度T时，由PV=nRT可知，混合气体总浓度不变，则反应后的体积为，则平衡常数K==；
（3）
正反应为气体分子数增大的反应，保持压强不变，加入水蒸气，容器体积应增大，等效为降低压强，平衡向正反应方向移动，提高乙苯的平衡转化率。
23．德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法：，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。请回答下列问题：
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入和，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
30
压强/
16.80
14.78
13.86
13.27
12.85
12.60
12.60
则从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率=_______。
(2)随着温度升高，单位时间内NH3的产率增大，温度高于900℃以后，单位时间内NH3的产率开始下降的原因可能是：①升高温度催化剂活性降低；②_______。
(3)工业上利用氨气生产氢氰酸的反应为：，在其他条件一定，该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图所示，Y代表_______(填字母代号)。
A．原料中CH4与NH3的体积比 B．温度 C．压强
(4)500℃、压强为时，工业合成氨进料体积比时，平衡混合气体中NH3的物质的量分数为20%，求_______[为用平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)，用含的代数式表示]。
(5)我国科研人员发现在反应使用Pt单原子催化剂有着高达90%以上的甲醇选择性。反应历程如下图，其中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用*表示。
上述能垒为的反应为_______。
【答案】(1)
(2)合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，NH3产率下降
(3)C
(4)
(5)或
【分析】本题综合考查化学平衡原理及其相关计算
【详解】（1）由已知反应前后压强大小，利用同等条件下，体系内总压强与物质的量成正比建立等式关系。设反应氮气的物质的量为x，建立三段式如下：
，解得x=0.5mol；
从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率=
（2）该反应是反应反应，温度升高，平衡向着逆反应方向移动，NH3产率下降；
（3）由图知，Y变量变大时，NH3转化率下降。若Y是原料中CH4与NH3的体积比，相当于增大CH4含量，NH3转化率增大，A项不符合；若Y是温度，该反应是吸热反应，温度升高，平衡向着正反应方向移动，NH3转化率增大，B项不符合题意；若Y是压强，该反应式气体体积系数变大的反应，压强增大，平衡逆向移动，NH3转化率减小，C项符合题意，故答案选C；
（4）同温同压下，物质的量与气体体积成正比，所以工业合成氨进料体积比，即n(NH3):n(H2)=1:3，可看成进料中NH3为1mol，H2为3mol，设反应氮气的物质的量为x，建立如下三段式：
平衡混合气体中NH3的物质的量分数=，解得x=；
；
（5）由图象分析可知，上述能垒为的反应为或。
24．运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)将氯化氢转化为氯气的反应为。下图为刚性容器中，进料浓度比分别等于1∶1、4∶1、7∶1时平衡转化率随温度变化的关系，进料浓度比等于1∶1的曲线是_______
(2)硫酸生产中，涉及反应，不同压强下反应体系中平衡时的百分含量和温度(T)的关系如图所示。
①_______(填“>”或“<”)；C、D两点的平衡常数：_______(填“>”“<”或“=”)。
②A、B、C、D四点反应速率由大到小的顺序为_______(用A、B、C、D表示)
③下列能使平衡向正反应方向移动，且能提高SO2的平衡转化率的措施是_______(填标号)。
A．升高温度 b.仅增大O2的浓度 c.仅增大SO2的浓度
(3)在三个容积相等的恒容密闭容器中按如表数据设定反应条件及投入反应物，发生反应。
容器1
容器2
容器3
反应温度(T)K
700
700
800
反应物投入量
平衡时
C1
C2
C3
平衡时体系总压强(p)/Pa
P1
P2
P3
物质的平衡转化率(α)
①c1、c2、c3由大到小的顺序为_______。
②_______(填“>”“<”或“=”，下同)；_______1。
【答案】(1)a
(2) > < b
(3) > <
【详解】（1）其它条件相同时，反应中增加HCl的量，会促进氧气的转化，但是降低了HCl自身的转化率，结合图象可知，进料浓度比等于1∶1的曲线是a；
（2）①该反应为气体体积减小的反应，即等温条件下压强越大，反应正向进行的程度越大，平衡时的百分含量越大，故；该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即。
②根据反应温度越高，反应速率越快，压强越大，反应速率越快，可得出A、B、C、D四点反应速率由大到小的顺序为C>B>A>D。
③a．升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低SO2的平衡转化率，a项不符合题意；
b．增大氧气的浓度，平衡向正反应方向移动且能提高二氧化硫的平衡转化率，b项符合题意；
c．增大二氧化硫的浓度，平衡向正反应方向移动，但二氧化硫的平衡转化率会降低，c项不符合题意。
故选b；
（3）①容器1和容器2的温度相同，起始时反应物投入量不同，根据等量转化可知容器2相当于是4mol、2mol，所以平衡时；该反应为放热反应，起始时容器1和容器3中反应物投入量相同，升高温度平衡逆向移动，则，故由大到小的顺序为。
②容器1和容器2的温度相同，根据等量转化可知容器2中起始时反应物投入量恰好是容器1中的两倍，容器2中的平衡状态可看作容器1中的平衡向正反应方向移动后的状态，即容器2中的平衡可看作容器1中体系达到平衡后加压(由)，平衡向正反应方向移动后再次达到的平衡状态(压强为)，即；由上述分析可推出。
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