2020-2021学年天津市某校高二（上）第一次段考化学试卷

这是一份2020-2021学年天津市某校高二（上）第一次段考化学试卷，共7页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 通常人们把拆开1ml某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能：
计算H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的反应热（ ）
A.+103 kJ⋅ml−1B.+679 kJ⋅ml−1
C.−103 kJ⋅ml−1D.+183 kJ⋅ml−1

2. 下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是（ ）
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2 则△H1>△H2
D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H1>0

3. 下列关于热化学反应的描述中正确的是（ ）
A.已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)△H=−57.3kJ⋅ml−1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H=−114.6kJ⋅ml−1
B.密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，放出19.12 kJ热量，则Fe(s)+S(s)=FeS(s)△H=+95.6 kJ⋅ml−1
C.常温时H2(g)的燃烧热是285.8 kJ⋅ml−1，则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6 kJ⋅ml−1
D.常温时葡萄糖的燃烧热是2800 kJ⋅ml−1，则1/2C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O( l )△H=−1400 kJ⋅ml−1

4. 最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应 过程的示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中，CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

5. 下列说法不正确的是（ ）
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的平均速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D.在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值

6. 2ml A与2ml B混合于2L的密闭容器中反应：2A(g)+3B(g)⇌2C(g)+zD(g)若2s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25ml⋅L−1⋅s−1，下列推断正确的是（ ）
A.v(C)＝0.2 ml⋅L−1⋅s−1B.z＝3
C.B的转化率为25%D.C的体积分数为28.6%

7. 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是（ ）

A.反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158ml⋅L−1⋅s−1
B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79ml⋅L−1
C.反应的化学方程式为Z(g)⇌X(g)+Y(g)
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)

8. 在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)．已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3浓度分别为0.1ml/L、0.3ml/L、0.2ml/L．当反应达到平衡时可能存在的数据是（ ）
A.N2为0.2 ml/L，H2为0.6 ml/L
B.N2为0.15 ml/L
C.N2、H2均为0.18 ml/L
D.NH3为0.4 ml/L

9. 在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，不能表明反应：A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)已达平衡的是（ ）
A.B的物质的量浓度B.混合气体的密度
C.混合气体的压强D.混合气体的平均相对分子质量

10. 在密闭容器中发生如下反应：aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)+d W(g)．反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的12，当再次达平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍．下列叙述中不正确的是（ ）
A.平衡向逆反应方向移动B.a+bC.Z的体积分数增加D.X的转化率下降

11. 在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)。Ⅰ．将3ml A和2ml B在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ．若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是（ ）
A.若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1ml，则B的转化率将一定增大
B.若向Ⅰ平衡体系中再加入3ml A和2ml B，C的体积分数若大于a，可断定x>4
C.若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)+3
D.若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)+8n(A)＝12n(B)，则可判断x＝4

12. 在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是（ ）

A.图I表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高
B.图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图Ⅳ中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态

13. 在相同温度下，体积均为1L的四个密闭容器中，保持温度和容积不变，以四种不同的投料方式进行反应．平衡时有关数据如下（已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=−196.6kJ⋅ml−1）．
下列关系正确的是（ ）
A.a=c；e=gB.a>2b；e>2f
C.a>d；e>hD.c+98.3e>196.6

14. 在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ ）

A.反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的△H>0
B.图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380​∘C下，c起始(O2)＝5.0×10−4ml⋅L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000

15. 在恒压密闭容器M（如图I）和恒容密闭容器N（如图II）中，分别加入a mlA和a mlB，起始时两容器体积均为V L，发生如下反应并达到化学平衡状态：2A(？)+B(？)⇌xC(g)，△H<0．平衡时M中A、B、C的物质的量之比为1:3:4．下列判断正确的是（ ）

A.x=4
B.若N中气体的密度如图III所示，则A、B有一种是气态
C.若A为气体，B为非气体，则平衡时M、N中C的物质的量相等
D.若A、B均为气体，平衡时M中A的转化率小于N中A的转化率
二、解答题（40分）

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
回答下列问题：
（1）该反应为________反应（选填“吸热”、“放热”）．

（2）830​∘C时，容器中的反应已达到平衡．在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积．平衡________移动（选填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”）．

（3）若1200​∘C时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2ml⋅L−1、2ml⋅L−1、4ml⋅L−1、4ml⋅L−1，则此时上述反应的平衡移动方向为________．（选填“正反应方向”、“逆反应方向”、“不移动”）

氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点．甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一．

（1）反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4:1，甲烷和水蒸气反应的方程式是________。

（2）已知反应器中还存在如下反应
ⅰ．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1
ⅱ．CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2
ⅲ．CH4 (g)＝C(s)+2H2(g)△H3
……
ⅲ为积炭反应，利用△H1和△H2计算△H3时，还需要利用________反应的△H。

（3）反应物投料比采用n(H2O)：n(CH4)＝4:1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是________。（选填字母序号）
a．促进CH4转化
b．促进CO转化为CO2
c．减少积炭生成

（4）用CaO可以去除CO2．H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率________（填“升高”、“降低”或“不变”）．此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：________。

二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：

（1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)：n(H2O)＝________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)________。（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）理论计算表明，原料初始组成n(CO2)：n(H2)＝1:3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是________、________。CO2催化加氢合成C2H4反应的△H________0。（填“大于”或“小于”）

（3）根据图中点A(440K, 0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝________(MPa)−3。（列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）

合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1＝+206.1kJ/ml
②CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H2＝+247.3kJ/ml
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3
请回答下列问题：
（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。10min时，改变的外界条件可能是________。

（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象________。

（3）800K时下列起始体积相同的密闭容器中充入2ml SO2、1ml O2，其反应是2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)；△H＝−96.56kJ⋅ml−1，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙容器维持绝热，三容器各自建立化学平衡。
①达到平衡时，平衡常数K（甲）________K（乙）________K（丙）。（填“>”、“<”或“＝”）
②达到平衡时SO2的物质的量n(SO2)（甲）________n(SO2)（乙）________n(SO2)（丙）。（填“>”、“<”或“＝”）
参考答案与试题解析
2020-2021学年天津市某校高二（上）第一次段考化学试卷
一、选择题（本题包括15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项符合题意。）
1.
【答案】
C
【解析】
焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，以此来解答。
2.
【答案】
A
【解析】
A．金刚石能量高于石墨；
B．白磷能量高于红磷；
C．依据图象分析固体硫变化为气态硫需要吸收能量；
D．反应物CO(g)+H2O(g)的能量总和高于生成物CO2(g)+H2(g)的能量总和．
3.
【答案】
D
【解析】
A、H2SO4和Ba(OH)2发生中和反应放热，生成硫酸钡沉淀也放热；
B、反应是放热反应焓变为负值；
C、燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量；
D、燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量；
4.
【答案】
C
【解析】
由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，CO与O在催化剂表面形成CO2，不存在CO的断键过程，以此解答该题。
5.
【答案】
D
【解析】
A．化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，单位是ml/(L⋅s)或ml/(L⋅min)，表示某一段时间内浓度的变化的平均值，速率的数值均为正值；
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比；
C．化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，单位是ml/(L⋅s)或ml/(L⋅min)；
D．反应速率的数值无负值，均为正值。
6.
【答案】
D
【解析】
若2s后，A的转化率为50%，则A转化的物质的量为2ml×50%＝1ml，则
2A(g)+3B(g)⇌2C(g)+zD(g)
开始 2 2 0 0
转化 1 1.5 1 0.5z
2s后 1 0.5 1 0.5z
v(D)＝0.25ml⋅L−1⋅s−1，即0.5zml2L2s=0.25ml⋅L−1⋅s−1，解得z＝2，以此来解答．
7.
【答案】
D
【解析】
由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到3min时，△n(X)＝0.79ml，△n(Y)＝0.79ml，△n(Z)＝1.58ml，则△n(X)：△n(Y)：△n(Z)＝1:1:2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，以此解答该题。
8.
【答案】
B
【解析】
化学平衡研究的对象为可逆反应．化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值；N2和H2的浓度之比始终满足1:3，二者化学计量数为1:3，所以不可能均为0.18ml/L．
9.
【答案】
C
【解析】
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。
10.
【答案】
C
【解析】
在密闭容器中发生反应：aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)+dW(g)，反应达到平衡后，保持温度不变，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，不考虑平衡移动，只考虑体积改变，W浓度应为原来的2倍，题干中W的浓度为原平衡的1.8倍，说明平衡逆向进行，依据平衡移动方向分析选项．
11.
【答案】
D
【解析】
在恒温恒容的密闭容器中，将3mlA和2mlB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a，若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a，二者应为等效平衡，应存在n(A)+3xn(C)＝3，n(B)+1xn(C)＝2。
12.
【答案】
B
【解析】
A．正反应放热，升高温度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，平衡时二氧化硫的含量减小；
B．加入催化剂，正逆反应速率都增大，但速率相等，平衡不移动；
C．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大；
D．曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点。
13.
【答案】
B
【解析】
A、甲容器起始时反应向正反应方向进行，而丙容器起始时反应向逆反应方向进行，反应热不同；
B、若将甲容器扩大为原来的2倍，则达平衡时甲与乙容器的浓度相等，但放出的热量是乙的2倍，现将甲容器再恢复为原来的体积，即加压，平衡向正反应方向移动；
C、丁中的O2可看作是在甲平衡后再充入1 ml O2，则平衡正向移动，放热增多；
D、依据热化学方程式和图表数据计算，结合a+c=196.6，计算分析判断；
14.
【答案】
D
【解析】
A、由图可知，300​∘C后升高温度，NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应；
B、X点没有达到平衡状态，反应正向进行，延长时间导致消耗的NO量增多；
C、Y点所示条件下达到平衡状态，增大氧气浓度平衡正向移动；
D、380​∘C下，c起始(O2)＝5.0×10−4ml⋅L−1，反应正向移动，则c平衡(O2)<5.0×10−4ml⋅L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡时c(NO)＝c(NO2)，化学平衡常数K=c​2(NO​2)c(O​2)⋅c​2(NO)，据此计算判断。
15.
【答案】
C
【解析】
A．根据反应物质的量的变化量之比等于化学计量数之比进行计算；
B．若N中气体的密度如图III所示，随着反应的进行，气体的密度逐渐增大，说明气体的质量逐渐增大；
C．根据压强对平衡移动的影响分析；
D．从压强对平衡移动的影响的角度分析．
二、解答题（40分）
【答案】
吸热；
（2）在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，由于反应前后气体计量数之和相同，化学平衡不移动，故答案为：不；
（3）1200​∘C时，某时刻体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 ml⋅L−1、2 ml⋅L−1、4 ml⋅L−1、4 ml⋅L−1，浓度商=c(CO)⋅c(H2O)c(CO2)⋅c(H2)=4×42×2=4>2.6，所以平衡向左移动，即v逆>v正，故答案为：逆反应方向．
【解析】
（1）根据化学平衡常数表达式，结合表中数据判断焓变；
（2）扩大容器体积，结合计量数变化，判断化学平衡移动方向；
（3）根据该反应的浓度商和化学平衡常数的关系判断平衡移动方向，来分析解答．
【答案】
CH4+2H2O​​​4H2+CO2
2H2(g)+CO2(g)＝C(s)+2H2O(g)
abc
降低,发生反应：CaO+CO2＝CaCO3，生成的碳酸钙附着在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触面积
【解析】
（1）甲烷与水蒸气反应生成H2和CO2，且H2和CO2的物质的量为4:1；
（2）由i+ii可得：CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g)，则iii−(i+ii)可得还需要的有关反应的焓变；
（3）水过量，可分别与CH4、CO、C等反应；
（4）由图象可知，CaO消耗率曲线斜率减小，则CaO消耗率降低；生成的碳酸钙附着在氧化钙表面，减少了氧化钙与二氧化碳的接触。
【答案】
1:4,变大
d,c,小于
94×10.0393
【解析】
（1）根据质量守恒定律配平化学方程式，可以确定产物的物质的量之比；根据可逆反应的特点分析增大压强对化学平衡的影响；
（2）原料初始组成n(CO2)：n(H2)＝1:3，根据方程式，生成物乙烯与水物质的量之比为1:4，从图中找到关键数据确定代表各组分的曲线；
根据图中代表各组分的曲线随温度变化的趋势，确定该反应是放热反应还是吸热反应；
（3）原料初始组成n(CO2)：n(H2)＝1:3，在体系压强为0.1Mpa建立平衡，由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，生成物乙烯与水物质的量之比为1:4，求出乙烯、二氧化碳的物质的量分数，结合化学平衡常数公式计算。
【答案】
升高温度
＝,>,<,<
【解析】
（1）由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，该反应向正反应方向移动，费用是吸热反应；
（2）甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，且甲、乙两容器初始容积相等，由图可知，甲的体积不变，乙的压强不变，则假定甲不变，乙中发生CH4+CO2⇌2CO+2H2，其体积增大，则相当于压强减小，化学平衡向正反应方向移动，乙容器中CH4的转化率增大，但压强小，反应速率减慢，则达到平衡的时间变长；
（3）①800​∘C时，平衡常数不变，甲乙容器温度不变，平衡常数不变，丙容器绝热，温度升高平衡逆向进行，平衡常数减小；
②达到平衡甲容器在反应过程中保持压强不变，恒温恒压条件压强增大，平衡正向进行，二氧化硫浓度减小，乙容器保持体积不变，丙容器维持绝热反应过程则 温度升高平衡逆向进行二氧化硫浓度增大。化学键
H−H
Br−Br
H−Br
键能/(kJ⋅ml−1)
436
193
366
容器
甲
乙
丙
丁
起始投料量
2ml SO2+1ml O2
1ml SO2+0.5ml O2
2ml SO3
2ml SO2+2ml O2
反应放出或吸收的热量(kJ)
a
b
c
d
平衡时c(SO3) (ml⋅L−1)
e
f
g
h
t​∘C
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6