2022-2023学年黑龙江省双鸭山市第一中学高二10月月考化学试题含解析

这是一份2022-2023学年黑龙江省双鸭山市第一中学高二10月月考化学试题含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，原理综合题，实验题等内容，欢迎下载使用。
黑龙江省双鸭山市第一中学2022-2023学年高二10月月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B．v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C．v(D)=0.8 mol·L-1·min-1 D．v(C)=0.5 mol·L-1·s-1
【答案】A
【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比，可将各种物质表示的化学反应速率转化成A表示的化学反应速率，以此可比较反应速率大小，注意单位换算成统一的速率单位比较。
【详解】A．v(A)=0.3 mol·L-1·s-1；
B．由于B是固体，不能用单位时间内浓度的改变量来表示反应速率；
C．v(A)=v(D)=×=mol·L-1·s-1；
D．v(A)=v(C)=×0.5 mol·L-1·s-1=0.25mol·L-1·s-1；
则反应速率最快的选项为A；故选A。
2．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速度，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的
①NaOH固体；②；③固体；④NaNO3固体；⑤KCl溶液；⑥溶液
A．①②⑥ B．②③⑤ C．②④⑥ D．②③④
【答案】B
【详解】Fe与盐酸反应的实质为Fe+2H+═Fe2++H2↑，为了减缓反应速度，且不影响生成氢气的总量，则可减小氢离子的浓度，但不改变氢离子的物质的量；①加入NaOH固体，氢离子的物质的量及浓度均减小，故①错误；②加入H2O，减小氢离子的浓度，但不改变氢离子的物质的量，故②正确；③加入CH3COONa固体与盐酸反应生成弱酸，减小氢离子的浓度，但不改变氢离子的物质的量，故③正确；④加入NaNO3固体，氢离子的浓度、氢离子的物质的量都没有变化，且酸性条件下发生氧化还原反应不生成氢气，故④错误；⑤加入KCl溶液，减小氢离子的浓度，但不改变氢离子的物质的量，故⑤正确；⑥CuSO4溶液，铁单质与铜离子发生置换反应，生成的铜与铁、稀盐酸形成原电池，加快反应速率，故⑥错误；②③⑤正确，故选B。
3．下列反应一定属于非自发进行的是
A．N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)     △H=+67.7kJ/mol
B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)     △H=+1921.8kJ/mol
C．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)     △H=-2804kJ/mol
D．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)     △H=-566kJ/mol
【答案】A
【分析】根据复合判据，当时，反应可以自发进行，以此解题。
【详解】A．反应特征分析，反应的△H> 0，△S0，反应一定非自发进行，故A符合；
B．反应△H>0，△S>0，高温下可能△H-T△S0，达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是

A．压强：p1>p2
B．b、c两点对应的平衡常数：Kc＜Kb
C．a点：2v正(NH3)=3v逆(H2)
D．a点：NH3的转化率为25%
【答案】D
【详解】A．根据反应可知，温度相同时，压强增大，平衡逆向移动，N2的体积分数减小，又由图知，温度相同时，p1时N2的体积分数大，故p1 Kb，故B错误；
C．a点为平衡状态，根据反应速率之比等于化学计量数之比，故3v(NH3)正= 2v(H2)逆，故C错误；
D．对于反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)  ΔH>0，假设反应前氨的物质的量为1mol，反应的氨的物质的量为xmol，则，解得x=，因此氨的转化率为，故D正确；
故答案为D。
14．温度为T1时，在容积为的恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2)g) 2NO2(g) (正反应放热)。实验测得：，，、为速率常数，受温度影响。不同时刻测得容器中、如下：
时间/
0
1
2
3
4
5

0.20
0.10
0.08
0.07
006
0.06

0.10
0.05
0.04
0.035
0.03
0.03

下列说法正确的是A．0~2s内，该反应的平均速率v(NO)=0.06mol·L-1·s-1
B．其他条件不变，往原容器中再通入和，则达平衡时体积分数减小
C．其他条件不变，移走部分，则平衡正向移动，平衡常数增大
D．当温度改变为T2时，若，则T2＞T1
【答案】D
【详解】A．根据表格数据可知：在0～2s内，NO的物质的量由0.20mol变为0.08mol，△n（NO）=0.20mol-0.08mol=0.12mol，则该反应的平均速率v（NO）==0.03mol•L-1•s-1，故A错误；
B．其他条件不变，往原容器中再通入0.20molNO和0.10molO2，相当于增大体系的压强，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，所以达平衡时NO2体积分数增大，故B错误；
C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，所以其他条件不变，移走部分NO2，化学平衡正向移动，但平衡常数不变，故C错误；
D．由表中数据可知，平衡时各种物质的浓度c（NO）=0.06mol÷2L=0.03mol/L，c（O2）=0.015mol/L，2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g），△n（NO）=n（NO2）=0.20mol-0.06mol=0.14mol，平衡时c（NO2）=0.07mol/L，化学平衡常数K==≈363，即k正＞k逆。若k正=k逆，则K减小，化学平衡逆向移动，由于该反应正向放热，则改变条件是升高温度，所以温度T2＞T1，故D正确；
故选D。
15．已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应，时达到平衡状态1，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．时改变的条件：向容器中加入A
C．平衡时A的体积分数：
D．平衡常数：
【答案】C
【详解】A．根据反应可知，该反应前后气体的物质的量保持不变，恒容密闭容器气体压强始终保持不变，故容器内压强不变，不能说明反应达到平衡，A错误；
B．由图像可知，时改变的条件后正反应速率没有发生突然增大，而是逐渐增大，故改变的条件是增大了生成物的浓度，故不是向容器中加入A而是C，B错误；
C．由B项分析可知，t2时刻改变的条件是增大生成物浓度，化学平衡逆向移动，故平衡时A的体积分数：，C正确；
D．化学平衡常数仅仅是温度的函数，且t2时刻并未改变温度，故平衡常数：，D错误；
故答案为：C。

二、多选题
16．某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入和进行如下反应：，反应2min后达到平衡，测得生成，下列说法正确的是
A．前的平均反应速率为 B．此时A的平衡转化率是80%
C．增大该体系的压强，平衡向逆方向移动 D．该温度下平衡常数
【答案】BD
【分析】
【详解】A．前的平均反应速率为，故A错误；
B．2min后达到平衡，此时A的平衡转化率是80%，故B正确；
C．该反应前后气体系数和相等，增大该体系的压强，平衡不移动，故C错误；
D．该温度下平衡常数，故D正确；
选BD。

三、填空题
17．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：
(1)增加Fe的量，其正反应速率_________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡________移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同)。
(2)将容器的体积缩小一半，其正反应速率________，平衡________移动。
(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率________，平衡____________移动。
(4)保持体积不变，充入水蒸气，其正反应速率________，平衡____________移动。
【答案】     不变     不     增大     不     不变     不     增大     向正反应方向
【分析】根据勒夏特列原理，改变反应物或生成物的浓度，反应速率改变，平衡发生移动，但固体和纯液体的浓度不变，改变固体或纯液体的量不会改变速率，平衡不会发生移动。
【详解】(1)反应方程式中，Fe为固体，增加Fe的量，不改变正反应速率，平衡不移动，故答案为：不变、不；
(2)将容器的体积缩小一半，压强增大，其正反应速率增大，但反应前后气体体积不变，平衡不移动，故答案为：增大、不；
(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但容器中原气体的浓度不变，正反应速率不变，平衡不移动，故答案为：不变、不；
(4)保持体积不变，充入水蒸气，反应物的浓度增大，其正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，故答案为：增大、向正反应方向。

四、原理综合题
18．I.某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有
①CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) ΔH1=+206.1 kJ·mol-1
②CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g) ΔH2=+247.3 kJ·mol-1
③CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)　 ΔH3
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。

反应进行的前5 min内，v(H2)=_______；10 min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的转化率随时间的变化如图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像_______。

II.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5

(3)上述生成Ni(CO)4(g)的反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)
(4)在25℃时，反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为_______。
(5)在80℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v正_______v逆。
(6)在80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为_______。
【答案】(1)     0.3 mol·L-1·min-1     升高温度(或充入水蒸气)
(2)
(3)放热
(4)2×10-5
(5)
K，v正＜v逆；
（6）
80 ℃达到平衡时若n(CO)=0.3 mol，c(CO)=1 mol·L-1，故c[Ni(CO)4]=K·c(CO)4=2×14=2 mol·L-1。
19．丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点，主要涉及如下反应。
反应i：  
反应ii：  
回答下列问题：
(1)反应：  △H3=___________。
(2)在刚性绝热容器中发生反应i，下列能说明已达到平衡状态的有___________(填标号)。
A．每断裂1 mol O=O键，同时生成4 molO-H键
B．容器内温度不再变化
C．混合气体的密度不再变化
D．n(C3H8)=n(C3H6)
(3)在压强恒定为100 kPa条件下，按起始投料n(C3H8)：n(O2)=2：1，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应i和反应ii，其中不同温度下丙烷和氧气的转化率如图。

①线___________(填“L1”或“L2”)表示丙烷的转化率。
②温度高于T1K后曲线L2随温度升高而降低的原因为___________。
③当温度高于___________(填“T1”或“T2”)时，可判断反应ii不再发生，a点对应的温度下，丙烯的分压p(C3H6)=___________kPa(保留3位有效数字，下同)，反应i的平衡常数___________。(已知：分压p分=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中、、、为反应平衡时各组分的分压)
(4)丙烷在碳纳米材料上脱氢的反应机理如图。

已知三步反应的活化能：反应I＞反应III＞反应II。则催化过程的决速反应为____(填“反应I”“反应II”或“反应III”)。
【答案】(1)-2507 kJ/mol
(2)B
(3)     L2     放热反应，温度升高平衡逆向移动     T2     28.6     0.571
(4)反应I

【解析】（1）
已知：反应i：  
反应ii：  
根据盖斯定律，将反应ii-反应i，整理可得：  △H3=-2507 kJ/mol；
（2）
A．在刚性绝热容器中发生反应i，反应时每断裂1 mol O=O键，必然同时生成4 mol O—H键，表明反应正向进行，不能据此说明反应达到平衡，A错误；
B．该反应的正反应是放热反应，当容器内温度不再发生变化时，说明反应达到平衡，B正确；
C．该反应的反应物与生成物均为气体，混合气体的质量不变，反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，在混合气体密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误；
D．n(C3H8)=n(C3H6)时反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误；
故合理选项是B。
（3）
①通过两反应方程式系数可知，丙烷转化率低于氧气，所以曲线L2表示丙烷的转化率；
②由于T1 K后反应达到平衡，两个反应均为放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，导致丙烷转化率降低；
③当温度达到T2时，O2与丙烷的转化率相同，且起始投料比n(C3H8)：n(O2)=2：1，可以判断温度达到T2后反应ii不再发生，T2 K时只发生反应i。设C3H8的起始量为2，O2的起始量为1，在T3 K下，根据图中数据可知：对于反应，
开始时n(C3H8)=2 mol，n(O2)=1 mol，由于a点时C3H8的转化率为0.5，所以根据物质反应转化关系可知平衡时n(C3H8)=1 mol，n(O2)=0.5 mol，n(C3H6)=n(H2O)=1 mol，平衡时气体总物质的量为n(总)=1 mol+0.5 mol+1 mol+1 mol+3.5 mol，此时总压强为100 kPa，故此时丙烯的分压p(C3H6)=100 kPa×=28.6 kPa；则反应i的平衡常数K=；
（4）
反应的活化能越大，发生反应需消耗的能量就越高，该反应就越不容易发生，反应速率就越慢，对于多步反应，总反应速率由活化能大的慢反应决定，故催化过程的决速反应为反应I。

五、实验题
20．某兴趣小组以重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色：Cr2O（橙色）；CrO（黄色）；Cr3＋（绿色）。

（1）i可证明反应Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋的正反应是__________（填“吸热”或“放热”）。
（2）ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是_________。
（3）iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的________（填“能”或“不能”），理由是____________。
（4）根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是__________。
（5）继续实验

①解释溶液变黄的主要原因是________。
②溶液变绿色，该反应的离子方程式是_____________。
【答案】     放热       KOH（K2CO3）     不能       浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动（或能冷却至室温，溶液橙色加深，说明氢离子浓度的增大，平衡逆向移动）     在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强（或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强）     重铬酸钾溶液中存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，SO与H＋结合，降低c（H＋），平衡正向移动，溶液变为黄色     Cr2O＋3SO＋8H＋＝2Cr3＋＋3SO＋4H2O
【详解】(1)i加热温度升高溶液橙色加深可证明反应＋H2O2＋2H＋逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应；
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a可以选择能只与氢离子反应的物质，如KOH、K2CO3等；
(3)iii的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验不能达到预期目的，理由是浓H2SO4溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由氢离子浓度的增大，平衡逆向移动(或能冷却至室温，溶液橙色加深，说明氢离子浓度的增大，平衡逆向移动)；
(4)根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强(或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4强)；
(5)①重铬酸钾溶液中存在平衡：Cr2＋H2O2Cr＋2H＋，与H＋结合，降低c(H＋)，平衡正向移动，溶液变为黄色；②重铬酸钾溶液被亚硫酸钠还原产生Cr3＋，溶液变绿色，反应的离子方程式是Cr2＋3＋8H＋＝2Cr3＋＋3＋4H2O。