2022-2023学年四川省成都市简阳市阳安中学高二上学期期中考试化学试题（解析版）

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简阳市阳安中学2022-2023学年度高二上学期11月半期考试
化学试题
【注意事项】
1.答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后，将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
第I卷(选择题，共40分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. “世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。有专家指出，可利用太阳能对燃烧产物、、等进行处理，使它们重新组合，实现如图所示的转化。在此循环中太阳能最终转化为

A. 化学能 B. 热能 C. 生物质能 D. 电能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】图中由、、转化为燃料、、是在太阳能的作用下完成的，然后燃料燃烧释放出热量，即太阳能先转化为化学能，最终转化为热能；
答案选B。
2. 下列物质中，既能导电又属于强电解质的是
A. 熔融 B. 液氨 C. 硅 D. 盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】A．熔融中有自由移动的钾离子和氢氧根离子，可以导电，KOH属于强碱，在水溶液或熔融状态下完全电离，属于强电解质，故A符合题意；
B．液氨无自由移动的离子了，不能导电，本身在水溶液中不能电离，属于非电解质，故B不符合题意；
C．Si是半导体，属于单质，不是电解质也不是非电解质，故C不符合题意；
D．盐酸溶液中有自由移动的离子，能导电，但盐酸是混合物，不是电解质，故D不符合题意；
答案为A。
3. 下列说法中正确的说法有几个
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子数，从而使有效碰撞次数增多
④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)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大
⑤也能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率
A. ①②③ B. ①③⑥ C. ①④⑤ D. ③⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①活化分子的碰撞有一定的合适取向，发生化学反应的碰撞为有效碰撞，所以活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，故正确；
②普通分子的能量低于活化分子，不具有反应所需的能量，所以普通分子间不能发生有效碰撞，故错误；
③增大反应物浓度，单位体积内活化分子个数增多，活化分子间的有效碰撞次数增多，反应速率增大，故正确；
④有气体参加的化学反应，缩小反应容器的体积实际上是增大反应物浓度，单位体积内活化分子个数增多，从活化分子间的有效碰撞次数增多，反应速率增大，但活化分子的百分数不变，故错误；
⑤固体或纯液体的浓度为常数，所以不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率，故错误；
⑥催化剂能降低反应活化能，活化分子的数目和百分数增大，从而使活化分子间的有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，故正确；
①③⑥正确，故选B。
4. 设NA表示阿伏如德罗常数值，下列说法正确的是
A. 标准状况下，2.24LNO2与O2的混合气体中含有氮原子的数目为0.1NA
B. 1molN2和3molH2在一定条件下充分反应形成的N—H键数目为6NA
C. 标准状况下，22.4LSO2中含有的氧原子数为3.0NA
D. 常温下，Na2O2与H2O反应生成lmolO2时，转移电子数是2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．标准状况下，2.24 L二氧化氮与氧气的混合气体中二氧化氮的物质的量小于=0.1mol，所以混合气体中含有的氮原子的数目小于0.1mol×NAmol—1=0.1NA，故A错误；
B．氮气与氢气生成氨气的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1mol氮气和3mol氢气在一定条件下充分反应形成的N—H键数目小于1mol×6×NAmol—1=6NA，故B错误；
C．标准状况下，22.4L二氧化硫中含有的氧原子数为×2×NAmol—1=2NA，故C错误；
D．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则反应生成lmol氧气时，转移电子数是1mol×2×NAmol—1=2NA，故D正确；
故选D。
5. 足量Zn粉与50 mL、0.1 mol/L的稀硫酸充分反应。为了减慢此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的
①加Na2SO4溶液；②改用50 mL、0.1 mol/L的稀盐酸；③改用50 mL、0.2 mol/L的硝酸；④加适量Na2CO3溶液；⑤冰水浴
A. ①③⑤ B. ①⑤ C. ①②⑤ D. ①④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】降低反应速率的方法有，稀释、将强酸变为弱酸、降温等；不改变生成氢气的量，则氢离子的物质的量不减少。①加硫酸钠溶液可以稀释硫酸，可以降低反应速率，因硫酸钠不与Zn反应，氢气的量不变；②盐酸和硫酸均为强酸，且浓度不变，不能降低反应速率；③硝酸与金属反应不能生成氢气；④加入碳酸钠，碳酸根结合氢离子生成二氧化碳和水，生成氢气的量减少；⑤冰水中，反应温度降低，速率减小，氢气的量不变；综上，①⑤符合题意，B项正确。
故选B。
6. 反应A+B→C分两步进行：①A+B→X(慢反应)，②X→C(快反应)，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A+B→X的活化能。下列有关叙述正确的是

A. 反应A+B→C的ΔH>0
B. X是反应A+B→C的催化剂
C. E2表示反应X→C的活化能
D. 反应A+B→C的快慢主要取决于反应①
【答案】D
【解析】
【详解】A．A＋B的总能量大于C的总能量，此反应是放热反应，即△H<0，故A说法错误；
B．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X，②X→C，不是反应物、生成物，可知X为中间产物，，故B说法错误；
C．E2表示反应C→X反应中正反应活化能，则E2表示反应C→X的活化能，故C说法错误；
D．反应A+B→C所需活化能越大，反应越慢，慢反应决定了反应的快慢，故D说法正确；
故答案选D。
7. 下列离子方程式不正确的是
A. 钠与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B. 草酸溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液：5C2O+2MnO+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
C. K2Cr2O7溶液中加入氢氧化钠溶液，溶液颜色由橙色变为黄色证明溶液中存在平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+
D. 浓硝酸中加入少量铁粉并加热：Fe+3NO+6H+Fe3++3NO2↑+3H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A．钠与水反应产生NaOH、H2，根据物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，A正确；
B．草酸是二元弱酸，应该写化学式，该反应的离子方程式应该是：5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，B错误；
C．K2Cr2O7溶液中存在化学平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+，向其中加入NaOH溶液，NaOH电离产生的OH-中和溶液中H+，化学平衡正向移动，导致c(Cr2O)减小，c(CrO)增大，因此看到溶液颜色由橙色变为黄色，C正确；
D．反应符合事实，遵循物质的拆分原则及电子守恒、电荷守恒、原子守恒，D正确；
故合理选项是B。
8. 肼()是一种高能燃料，在空气中燃烧的化学方程式为，已知：

下列说法不正确的是
A. 反应中反应物总能量比生成物总能量低
B. 肼()的电子式为
C. H-O键的键能比N-H键的键能大
D. 断裂1molN-N键需要吸收154kJ能量
【答案】A
【解析】
【详解】A．反应中断裂化学键吸收的能量=154 kJ/mol+391 k/mol×4+500 kJ/mol=2218 kJ/mol，形成化学键放出的能量=946J/mol+464kJ/mol×4=2802 kJ/mol，放出的能量>吸收的能量，反应放热，因此反应物总能量比生成物总能量高，A错误；
B．肼的电子式为，故B正确；
C．根据图示数据，H-O键的键能为464 kJ/mol，N-H键的键能为39 1kl/mol，H-O键的键能比N-H键的键能大，故C正确；
D．根据图示数据，N-N键的键能为154 kJ/mol，则断裂1mol N-N键需要吸收154 kJ能量，故D正确；
故选A。
9. 下列说法中，不正确的是
A. 乙烯聚合为聚乙烯的反应是熵减的过程，∆S<0
B. 金属钠和水的反应是熵增、放热、自发进行的反应
C. ∆H<0的反应均能够自发进行
D. 氯气和消石灰的反应是熵减、自发进行的，一定是放热的反应
【答案】C
【解析】
【详解】A. 乙烯聚合成聚乙稀，气体反应生成固体，熵值减小，∆S<0，故A正确；
B. Na与H2O的反应是熵增的放热反应，则△H−T△S<0，可自发进行，故B正确；
C. △G＜0反应自发进行，由△G=△H-T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则△G可能大于0，反应非自发，∆H<0的反应不一定都能自发进行，故C错误；
D. 已知氯气和消石灰的反应是熵减、自发进行的， 则△G＜0，△S＜0，由△G=△H-T△S＜0可知，△H＜0，该反应一定是放热反应，故D正确；
故选C。
10. 已知热化学方程式：
① C2H2(g) +O2(g) = 2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝-1301.0 kJ•mol-1
② C(s)+ O2(g) = CO2(g) △H2＝-393.5 kJ•mol-1
③ H2(g)+O2(g) = H2O(l) △H3 = -285.8 kJ·mol-1
则反应④ 2C(s)+ H2(g) = C2H2(g)的△H为
A. +228.2 kJ·mol-1 B. -228.2 kJ·mol-1
C. +1301.0 kJ·mol-1 D. +621.7 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】已知：① C2H2(g) +O2(g) = 2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝-1301.0 kJ•mol-1
② C(s)+ O2(g) = CO2(g) △H2＝-393.5 kJ•mol-1
③ H2(g)+O2(g) = H2O(l) △H3 = -285.8 kJ·mol-1
根据盖斯定律②×2+③-①可得2C(s)+ H2(g) = C2H2(g)的△H=-393.5 kJ•mol-1×2+(-285.8 kJ·mol-1)-(-1301.0 kJ•mol-1)=+228.2 kJ·mol-1，故答案为A。
11. 将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（ ）
A. 升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B. 慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C. 慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D. 恒温恒容时，充入稀有气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
【答案】C
【解析】
【详解】A. 升高温度，平衡向吸热反应方向移动，如果气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，所以此反应为放热反应，故A错误；
B. 缩小条件，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动，但平衡时混合气体颜色比原来深，故B错误；
C. 慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动，因为存在化学平衡，所以虽然压强增大，但小于原来的两倍，故C正确；
D. 恒温恒容时，充入少量惰性气体，压强增大，但反应物浓度不变，所以平衡不移动，混合气体颜色不变，故D错误；
故选：C。
12. 向体积均为2L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1molX气体和3molY气体，发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)。2min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4molX.，B中Y的浓度为0.5mol·L-1，C中用Z表示的反应速率为(Z)=0.3mol·L-1·min-1。则0~2min内三个容器中反应速率的大小关系为（ ）
A. B>A>C B. A>B=C C. B>A=C D. A>B>C
【答案】C
【解析】
【详解】化学方程式中各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，把三个容器中都计算X的反应速率直接比较反应速率大小；
A中：2min后反应达到平衡，测得A中剩余0.4mol X，消耗X为1mol-0.4mol=0.6mol，反应速率（X）= ；B中：Y的平衡浓度为0.5mol/L，消耗Y的浓度=1.5mol/L-0.5mol/L=1mol/L，反应速率（Y）= ，（X）=（Y）=0.166mol/（L•min）；C中：（Z）=0.3mol/（L•min），（X）=（Z）=0.15mol/（L•min），比较可知这段时间内三个容器中反应速率的大小关系为B＞A=C；故选C。
13. 为探究酸性条件下KI溶液被空气氧化的快慢(已知反应4I-+O2+4H+=2I2+2H2O)，设计下列方案。其中不可行的是
选项
实验Ⅰ
实验Ⅱ
温度
试剂加入顺序
温度
试剂加入顺序
A
20℃
淀粉、稀硫酸、KI
20℃
淀粉、KI、稀硫酸
B
25℃
KI、稀硫酸、淀粉
35℃
稀硫酸、KI、淀粉
C
30℃
淀粉、KI、稀硫酸
35℃
淀粉、KI、稀硫酸
D
35℃
KI、淀粉、稀硫酸
30℃
KI、淀粉、稀硫酸

A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据表中数据可知稀硫酸和碘化钾的加入顺序不同，探究的是溶液酸碱性对反应的影响，A正确；
B．根据表中数据可知温度不同，试剂的加入顺序也不同，即有两个变量，所以实验设计不可行，B错误；
C．根据表中数据可知只有温度不同，试剂的加入顺序相同，因此实验设计是正确的，C正确；
D．根据表中数据可知只有温度不同，试剂的加入顺序相同，因此实验设计是正确的，D正确，
答案选B。
14. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO，当加入少量硝酸银固体后，溶液颜色变浅
B. 加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C. 开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
D. 实验室常用排饱和食盐水法收集Cl2
【答案】B
【解析】
【详解】A．溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO，当加入少量硝酸银固体后，AgNO3与HBr发生沉淀反应，导致c(HBr)浓度减小，化学平衡正向移动，最终达到平衡时溶液中c(Br2)减小，因而溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；
B．加催化剂，只能加快反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因而不能使N2和H2在一定条件下转化为NH3，故不能用勒夏特列原理解释，B符合题意；
C．啤酒中有一定量的CO2气体，当开启啤酒瓶后，气体压强减小，CO2在啤酒中溶解度降低而从啤酒中逸出，因而使瓶中马上泛起大量泡沫，故能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．Cl2在水中存在化学平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，当水中加入食盐后，增大了溶液中c(Cl-)浓度，化学平衡逆向移动，减少了Cl2的反应及溶解消耗，因此实验室常用排饱和食盐水法收集Cl2可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
故合理选项是B。
15. 下列方案设计能达到实验目的的是

A. 甲装置可以定量测定化学反应速率
B. 乙装置可以由球中气体颜色的深浅判断温度对平衡的影响
C. 丙装置由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响
D. 丁装置可以准确测定中和热
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．甲装置定量测定化学反应速率还需要秒表，故A不符合题意；
B．乙装置可以由球中气体颜色的深浅判断温度对平衡的影响，热水中颜色深，说明平衡发生了移动，故B符合题意。
C．丙装置中高锰酸钾和草酸的浓度都不相同，探究由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响，只能是一个量作为变量，故C不符合题意；
D．丁装置准确测定中和热时还需要环形玻璃搅拌棒，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
16. 对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2nolNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见表。
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
下列说法不正确的是
A. 组别①中，0~10min内，CO2的生成速率为0.0075mol·L-1·min-1
B. 0~20min内，NO2的降解速率①>②
C. 40min时，表格中T2对应的数据为0.15
D. 由实验数据可知实验控制的温度T1 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．组别①中0∼10min内，CH4的降解速率为=0.0075 mol·L-1·min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则CO2的生成速率为v(CO2)=v(CH4)=0.0075mol⋅L−1⋅min−1，故A正确；
B．有表格数据对比可以看出，0~20min内，CH4的变化量：②>①，相同的时间内NO2降解速率: ②>①，故B不正确；
C．40min时组别①中甲烷的物质的量不再改变，说明反应达到平衡，组别②反应速率比组别①更快，所以40min时组别②也已经达到平衡，所以表格中T2对应的数据为0.15，故C正确；
D．开始时CH4 的物质的量相同，10min后，T2温度时甲烷物质的量更小，说明反应速率快，温度越高反应越快，T1 故答案为：B
17. 已知反应N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＞0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M= )在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A. 温度：T1＞T2
B. 平衡常数：K(a)=K(c)＞K(b)
C. 反应速率：vb＜va
D. 当M=57.5 g·mol-1时，n(N2O4)∶n(NO2)=1∶3
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，M减小，由图可知，T2对应M小，所以T2＞T1，A错误；
B．K只与温度有关，升高温度K增大，所以平衡常数：K（a）=K（c）＜K（b），B错误；
C．a、b点温度不同，温度越大，反应速率越大，则反应速率：Vb＞Va，C错误；
D．设平衡时n(NO2)、n(N2O4)的物质的量分别为a、b，则 = 57.5，解得a∶b=1∶3，D正确；
故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握图中M的变化、温度对平衡移动及反应速率的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大。
18. 在密闭容器中，反应2X(g) +Y2(g)⇌2XY(g) ΔH＜0 达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是

A. 图I中，甲、乙的平衡常数分别为K1、K2，则K1 < K2
B. 图Ⅱ中，平衡状态甲与乙相比，平衡状态甲的反应物转化率低
C. 图Ⅱ中，t时刻可能是恒容时充入了一定量的稀有气体(不参与反应)
D. 图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙的温度高于甲的温度
【答案】D
【解析】
【详解】A．若升高温度，平衡向逆反应方向移动，图1不可能是升高温度，可能是增大压强，温度不变，平衡常数不变，故A错误；
B．图Ⅱ表示加入催化剂正逆反应速率同程度的增大，平衡不移动，故转化率不变，B错误；
C．图Ⅱ中，t时刻如果是恒容时充入了一定量的稀有气体，稀有气体不参与反应，反应速率不变，而图Ⅱ反应速率增大，平衡不发生移动，故C错误；
D．乙先达到平衡，说明乙的反应速率快，根据2X(g) +Y2(g)⇌2XY(g) ΔH＜0反应可知，升高温度，平衡逆向移动，故D正确；
故答案：D。
19. 在恒容密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g) △H＞0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2(g)的质量分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是

A. B、C两点的反应速率：B＜C B. A、B两点的气体的密度：A=B
C. A、B、C三点的平衡常数：A＜B＜C D. B、C两点反应体系的颜色一样
【答案】C
【解析】
【分析】该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，NO2的体积分数增大；压强为P1时，A点的NO2的体积分数比B点的大，故T2＞T1。
【详解】A．其他条件相同时，温度越高，反应速率越快；压强越大，反应速率也越快；由于P2＞P1，T2＞T1，故B、C两点的反应速率：B＜C，A正确；
B．在恒容密闭容器中发生反应，A、B两点的气体的质量相同，体积相同，故A、B两点的气体的密度也相同，B正确；
C．平衡常数K和温度有关，温度不变，平衡常数K不变；该反应是吸热反应，升高温度，平衡常数K增大；由于T2＞T1，故A、B、C三点平衡常数：A=C＞B，C错误；
D．B、C两点的NO2的体积分数相同，即NO2的浓度相同，则B、C两点反应体系的颜色一样，D正确；
故选C。
20. 在某容积一定的密闭容器中，有下列的可逆反应：A（g）＋B（g）xC（g）（正反应放热）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）

A. P3＞P4，y轴表示B的转化率 B. P3＜P4，y轴表示B的体积分数
C. P3＜P4，y轴表示混合气体的密度 D. P3＞P4，y轴表示混合气体的密度
【答案】A
【解析】
【分析】图1中，根据先拐先平数值大知，温度一定时，P2＞P1，增大压强，C的含量增大，则平衡向正反应方向移动，所以x=1；压强一定时，T1＞T2，升高温度，C的含量降低，则正反应是放热反应。
【详解】A、升高温度平衡向逆反应方向移动，B的转化率减小，增大压强平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，则P3＞P4，A正确；
B、升高温度平衡向逆反应方向移动，B的体积分数增大，增大压强平衡向正反应方向移动，B的体积分数减小，P3＜P4，B错误；
C、混合气体总质量不变，容器容积不变，反应混合气体的密度不变，C错误；
D、混合气体总质量不变，容器容积不变，反应混合气体的密度不变，D错误；
故选A。
【点睛】本题考查图象分析，侧重考查学生分析判断能力，根据先拐先平数值大确定反应热和x值，再采用“定一议二”的方法分析解答。
第II卷(非选择题，共60分)
二、非选择题：本题共4大题，共60分。
21. 某学习小组同学对影响H2O2分解速率的因素进行探究。
【实验I】小组同学进行以下对比实验，并记录实验现象。

【实验II】另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液，均未观察到有明显的气泡产生。
（1）实验I的目的是___________。
（2）实验II未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是___________。
【实验III】为了探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果：在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液，再向其中分别滴入1mL浓度均为0.1mol/L的FeCl3溶液和CuSO4溶液。
（3）有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液，理由是___________；还有同学认为即使改用了CuCl2溶液，仍不严谨，建议补做对比实验：向2mL5%的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是_____。
【探究IV】某同学查阅文献资料发现KI也对该反应具有催化作用。
资料1：KI在该反应中的作用：H2O2＋I-=H2O＋IO-；H2O2＋IO-=H2O＋O2↑＋I-。
（4）总反应的化学方程式是___________。
资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。

（5）下列判断正确是___________(填字母)。
a．加入KI后改变了反应的路径
b．加入KI后改变了总反应的能量变化
c．H2O2＋I-=H2O＋IO-是放热反应
【答案】（1）在其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响
（2）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率
（3） ①. 未排除阴离子种类差异带来的干扰 ②. 1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液
（4）2H2O22H2O＋O2↑
（5）a
【解析】
【分析】本实验的目的，是探究影响H2O2分解的外界因素，如催化剂、温度、浓度，并重点探究不同的催化剂对H2O2分解产生的影响。
【小问1详解】
实验I是做两种不同温度下H2O2分解的对比实验，反应速率通过气泡逸出的快慢进行判断，所以目的是：在其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响。答案为：在其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响；
【小问2详解】
实验II未观察到预期现象，说明没有其他条件的帮助，常温下单纯改变浓度对分解反应的影响小，则需再添加其他条件进行辅助，所以可采取的改进措施是：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率。答案为：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率；
【小问3详解】
CuSO4和FeCl3中阴离子也可能对反应速率造成影响，所以有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液，理由是：未排除阴离子种类差异带来的干扰；还有同学认为即使改用了CuCl2溶液，仍不严谨，因为阴离子虽然相同，但浓度不同，可再做有关Cl-浓度不同的对比实验，建议补做对比实验：向2mL5%的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是：1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液。答案为：未排除阴离子种类差异带来的干扰；1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液；
【小问4详解】
将反应H2O2＋I-=H2O＋IO-、H2O2＋IO-=H2O＋O2↑＋I-加和，即得总反应的化学方程式是2H2O22H2O＋O2↑。答案为：2H2O22H2O＋O2↑；
【小问5详解】
a．从图中可以看出，加入KI后反应路径发生了改变，a正确；
b．加入KI后，反应物和生成物的能量都未改变，所以总反应的能量变化没有改变，b不正确；
c．从图中可以看出H2O2＋I-=H2O＋IO-中反应物的总能量低于生成物的总能量，所以该反应属于吸热反应，c不正确；
故选a。答案为：a。
【点睛】催化剂只能改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变。
22. CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为2L的恒温密闭容器中，按物质的量之比1∶3.5充入CO2和H2，一定条件下发生反应：，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。

已知键能数据：

C=O
C－O
C－H
H－H
O－H
键能/kJ/mol
799
358
411
432
459

（1）___________。
（2）能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成，同时生成
D．混合气体平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的密度不随时间的变化而变化
（3）平衡时H2的转化率为___________(保留一位小数)。
（4）保持温度和容积不变，除充入H2外，还能使平衡后增大的措施是___________(任写两条)。
（5）若其他条件不变，平衡后再同时充入四种物质各0.5mol，则平衡如何移动？请简要说明理由：___________。
【答案】（1）
（2）BD （3）64.3%
（4）将从体系中分离或再按照1∶3.5充入和等
（5）再充入0.5mol后，则平衡右移
【解析】
【分析】
【小问1详解】
根据反应的焓变反应物的总键能和-生成物的总键能和=(2×799kJ/mol+3×432kJ/mol)-(3×411kJ/mol+358kJ/mol+459kJ/mol+2×459kJ/mol)=-74kJ/mol。
小问2详解】
A．反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)，说明此时浓度相等，但是还在变化，故不是平衡状态，错误；
B．气体的物质的量变化即压强变化，故压强不变则达到了平衡状态，正确；
C．速率之比不等于系数之比，故不是平衡状态，错误；
D．该反应前后气体分子数不相等，即混合气体的物质的星在变化，密闭容器中气体的质量不变，则混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化时，说明平衡，正确；
E．密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中气体质量和容器容积始终保持不变，所以混合气体的密度不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态，错误；
故选BD。
【小问3详解】
反应中二氧化碳消耗了0.75mol/L，根据反应的物质的量之比等于系数之比，故反应的氢气的物质的量为2.25mol/L，则氢气的转化率为64.3%。
【小问4详解】
将H2O(g)从体系中分离或再按照1∶3.5充入CO2和H2等，可以使平衡后增大。
【小问5详解】
平衡后再同时充入四种物质各0.5mol，则平衡右移。
23. 氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
（1）若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)=____。平衡时H2的转化率为____%。平衡时NH3的体积分数是____。
（2）平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有____。(填写序号)
A. 加了催化剂 B. 增大容器体积
C. 降低反应体系的温度 D. 加入一定量N2
（3）若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题：
T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
①写出化学平衡常数K的表达式____。
②试比较K1、K2的大小，K1____K2(填“＞”“＜”或“=”)；
③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为____。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2正)____v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。
（4）根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是____。(填写序号)
A. 化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B. 勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C. 催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D. 正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益
【答案】（1） ①. 0.05 mol•L-1 ②. 50 ③. 33.3%或 （2）CD
（3） ①. K= ②. ＞ ③. 2 ④. ＞ （4）C
【解析】
【小问1详解】
反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2，由于反应开始时n(N2)=0.2 mol，所以平衡时n(N2)=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol，由于容器的容积是2 L，则平衡时N2的浓度为c(N2)==0.05 mol•L-1；
根据反应方程式可知每反应产生0.2 mol NH3，反应消耗0.3 mol H2，反应开始时n(H2)=0.6 mol，所以H2的平衡转化率为；
反应开始时n(N2)=0.2 mol，n(H2)=0.6 mol，反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2和0.3 mol H2，则平衡时n(N2)=0.1 mol，n(H2)=0.3 mol，气体总物质的量n(总)=0.1 mol+0.3 mol+0.2 mol=0.6 mol，所以NH3的体积分数为：或NH3的体积分数为：；
【小问2详解】
A．加了催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而不能使化学平衡发生移动，故H2的转化率不变，A不符合题意；
B．增大容器体积，导致体系的压强减小，化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动，H2的转化率减小，B不符合题意；
C．降低反应体系的温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致H2的转化率提高，C符合题意；
D．加入一定量N2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，使更多H2发生反应，故H2的转化率提高，D符合题意；
故合理选项是CD；
【小问3详解】
①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数K的表达式为K=；
②反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0的正反应是放热反应，化学平衡常数只与温度有关，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。由于温度：200℃＜300℃，所以化学平衡常数K1＞K2；
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃时化学平衡常数K==0.5，而反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为；
当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，由于容器的容积是0.5 L，则c(NH3)=6 mol/L，c(N2)=4 mol/L，c(H2)=2 mol/L，Qc=，化学反应未达到平衡状态，化学反应正向进行，故反应速率：v(N2正)＞v(N2逆)；
【小问4详解】
A．化学反应速率越快，单位时间内生产的产品越多，化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，A正确；
B．勒夏特列原理即平衡移动原理，可指导怎样使用有限原料多出产品，B正确；
C．加了催化剂，平衡不移动，催化剂不能提高产品产率，C错误；
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益，D正确；
故合理选项是C。
24. I.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。
（1）Na2FeO4中铁元素的化合价是____价，Na2FeO4具有较强的____(填“氧化性”或“还原性”)。
（2）工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：____。
2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2____+5____+9____
II.钒触媒(V2O5)是催化氧化所常用的催化剂，为综合利用，科研人员最新研制了一种离子交换法回收废钒的新工艺，回收率达90%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料可知：VOSO4可溶于水，V2O5难溶于水，NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图。

（3）水浸时，为了提高废钒的浸出率，除了粉碎，还可以采取的措施：____、____(写出2条)。
（4）写出反应①的离子方程式____。
（5）该工艺中反应③的沉矾率是回收钒的关键，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据如图建议最合适的氯化铵系数和温度：氯化铵系数为____，温度为____。

（6）写出“焙烧反应④”中由NH4VO3制备V2O5的化学方程式____。
【答案】（1） ①. +6 ②. 氧化性
（2）2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+5H2O+9NaCl
（3） ①. 搅拌、适当升高温度 ②. 延长浸泡时间
（4）V2O5+SO+4H+=2VO2++SO+2H2O
（5） ① 4 ②. 80℃
（6）2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O↑
【解析】
【分析】废钒经过粉碎水浸后，滤渣中含难溶于水的V2O5，滤液中为可溶于水的VOSO4，滤渣与Na2SO3在酸性条件下发生氧化还原得到VOSO4，，VOSO4与KClO3反应生成(VO2)2SO4，，最后，制得V2O5；
【小问1详解】
根据化合价代数和为0，Na为+1价，O为-2价，则Fe为+6价，因为铁处于最高价态，故其具有氧化性；
故答案为：+6；氧化性；
【小问2详解】
根据得失电子守恒原理，Fe元素的化合价由+3价升高到+6价，有2个铁原子发生氧化反应，则共失去6个电子，则有2个Na2FeO4生成，Cl由NaClO中+1价降低到-1价，有3个Cl原子发生还原反应，则共得到6个电子，根据原子守恒，共有9个-1价的Cl原子生成，故有9个NaCl生成，5个H2O生成，；
故答案为：；
【小问3详解】
为了提高废钒的浸出率，除了粉碎，还可以采取：粉碎、适当提高温度、延长浸泡时间等措施；
故答案为：适当提高温度；延长浸泡时间；
【小问4详解】
根据上述分析，反应①的离子反应方程式为，；
故答案为：；
【小问5详解】
根据图像分析可得，要使沉钒率最高，可控制氯化铵系数为4，温度在80 ℃；
故答案为：4；80℃；
【小问6详解】
根据上述分析，可得制备V2O5的化学方程式；
故答案为：。