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2021-2022学年河南省南乐县第一高级中学高二上学期9月半月考化学试题含解析
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这是一份2021-2022学年河南省南乐县第一高级中学高二上学期9月半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，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
河南省南乐县第一高级中学2021-2022学年高二上学期
9月半月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一定条件下，CO2与H2O可以合成甲醇，反应的方程式为CO2(g)+2H2O(g) CH3OH(g)+O2(g)，表示该反应的反应过程中的能量变化正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】燃烧反应都为放热反应，而反应的方程式为CO2(g)+2H2O(g) CH3OH(g)+O2(g)，可以看成是甲醇燃烧反应的逆反应，该反应吸热反应，吸热反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，故选项A、B均错误；液态甲醇比气态甲醇稳定，液态甲醇的总能量更低，反应生成液态甲醇的焓变更大，故选项C正确，选项D错误。答案选C。
2．下列热化学方程式正确的是( )
A．表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ΔH=-315 kJ/mol
B．表示中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
C．表示H2燃烧热的热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
D．表示CO燃烧热的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
【答案】B
【详解】A．违反燃烧热的含义，硫完全燃烧生成的稳定的氧化物不是三氧化硫（SO3能分解为SO2和O2），而是SO2，A错误；
B．25℃、101kPa时，稀强碱溶液和稀强酸溶液中和生成1mol液态水和可溶性盐溶液时放出的57.3kJ热量，其焓变为－57.3 kJ/mol，B正确；
C．违反燃烧热的含义，25℃、101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成的稳定的氧化物不是水蒸气（水蒸气的能量比液态水高），而是液态水，C错误；
D．违反燃烧热的定义，各物质的化学计量系数和焓变均要减半，25℃、101kPa时，1molCO气体完全燃烧生成CO2气体时放出的热量为－288 kJ/mol，D错误；
答案选B。
3．为分析不同试剂是否对 H2O2 分解有催化作用，该小组向四支盛有 10mL5% H2O2 的 试管中滴加不同溶液，实验记录如下：
试管
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
滴加试剂
2 滴 1mol/L NaCl
2 滴 1mol/LCuSO4
2滴1mol/L CuSO4
和2滴 1mol/LNaCl
2滴 1mol/LCuSO4
和4滴1mol/LNaCl
产生气泡情况
无气泡产生
均产生气泡，且气泡速率从Ⅱ到Ⅳ依次加快
下列说法不正确的是A．根据实验Ⅰ的现象，可得结论NaCl对H2O2分解没有催化作用
B．根据实验II的现象，可得结论CuSO4对H2O2分解有催化作用
C．对比实验可得结论：浓度较大的NaCl溶液对H2O2分解有催化作用
D．综合对比以上实验可得结论：NaCl浓度对于CuSO4的催化作用有影响，NaCl浓度越大催化效果越明显。
【答案】C
【详解】A．10mL5% H2O2 的试管中滴2滴1mol/L NaCl，无气泡产生，说明NaCl对H2O2分解没有催化作用，A正确；
B．10mL5% H2O2 的试管中滴2滴1mol/L CuSO4 ，有气泡产生，说明CuSO4对H2O2分解有催化作用，B正确；
C．由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对比可知，CuSO4对H2O2分解有催化作用，且在CuSO4存在时，NaCl对H2O2分解有催化作用，C错误；
D．由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对比可知，CuSO4对H2O2分解有催化作用，且在CuSO4存在时，NaCl对H2O2分解有催化作用，NaCl浓度越大，催化效果越强，D正确；故答案为：C。
4．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)=v逆(H2O)
C．生成n molCO的同时生成n molH2
D．1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
【答案】C
【详解】A．由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态，A不符合题意；
B．CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态，B不符合题意；
C．生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达化学平衡状态，C符合题意；
D．H-H键断裂和H-O键断裂是两个相反的反应方向，键断裂的同时断裂键，即消耗的同时消耗了，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态，D不符合题意；
故选C。
5．中和热测定实验中，用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH进行实验，下列说法错误的是
A．改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液反应，求得中和热数值和原来相同
B．测了酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度，否则中和热数值偏小
C．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中以免溶液溅出，再用环形玻璃搅拌棒搅拌
D．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失
【答案】C
【详解】A．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得中和热数值相等，故A正确；
B．测了酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度，否则碱液的起始温度偏高，从而导致中和热数值偏小，故B正确；
C．量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中，热量散失，导致反应后的温度低，ΔT偏小，由Q=m•c•ΔT可知测量结果偏低，故C错误；
D．大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是：保温、隔热、减少实验过程中的热量散失，故D正确；
故答案选C。
6．如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。下列有关时刻改变条件的说法正确的是
A．，时刻升高温度
B．，时刻增大浓度
C．，时刻增大压强
D．，时刻升高温度
【答案】D
【详解】A．该反应为放热反应，时刻升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，即向逆向进行，V逆>V正与图象不符，A错误；
B．时刻增大浓度，反应物的浓度增大，正反应速率加快，生成物浓度不变，逆反应速率不变，与图象不符，B错误；
C．该反应前后气体的∆n相等，则时刻增大压强，正逆反应速率都增大，平衡不移动，与图象不符，C错误；
D．该反应是吸热反应，时刻升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向正向移动，D符合；
故选：D。
7．在某密闭容器中，可逆反应：A(g) + B(g) ⇌xC(g)符合图中（Ⅰ）所示关系，φ（C）表示C气体在混合气体中的体积分数．由此判断，对图象（Ⅱ）说法不正确的是（ ）
A．p3＞p4，Y轴表示A的转化率
B．p3＞p4，Y轴表示B的质量分数
C．p3＞p4，Y轴表示B的转化率
D．p3＞p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量
【答案】B
【分析】根据(Ⅰ)，先拐先平衡数值大，得出T1 > T2，T2 > T1，ab曲线从下到上，压强增大，C增大，平衡正向移动，说明正向是体积减小的反应，即x=1，bc曲线从下到上，温度降低，C增大，平衡正向移动，说明正向是放热反应。
【详解】A．p3＞p4，加压，正向移动，A消耗，A的转化率增大，故A正确；
B．p3＞p4，加压，正向移动，B的质量分数减小，故B错误；
C．p3＞p4，加压，正向移动，B消耗，B的转化率增大，故C正确；
D．p3＞p4，加压，正向移动，气体物质的量减小，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量增大，故D正确。
综上所述，答案为B。
【点睛】利用先拐先平衡数值大得出结论，再分析温度和压强对平衡的影响得出反应是吸热还是放热反应，是体积增大还是体积减小的反应。
8．一定温度下，，反应过程对应的能量变化如图，下列说法正确的是
A．的
B．是正反应的活化能，是活化络合物的平均能量与反应物的平均能量的差值
C．温度升高，活化分子数增多，活化分子百分数不变，有效碰撞次数增多，反应速率增大
D．加入催化剂可以减小，反应速率加快，减小
【答案】B
【详解】A．根据图象可知，的∆H=，A项错误；
B．是正反应的活化能，是旧键断裂吸收的能量，是活化络合物的平均能量与反应物的平均能量的差值，B项正确；
C．温度升高，活化分子数目增多，分子总数不变，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率增大，C项错误；
D．加入催化剂可以减小，反应速率加快，但不变，D项错误；
答案选B。
9．中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作，研究在硼基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理，部分反应历程(其中吸附在催化剂表面的物质用“*”表示)如下图所示。
下列说法不正确的是
A．丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为放热反应
B．该反应的快慢取决于步骤
C．图中过渡态2比过渡态1稳定
D．催化剂在反应中参与化学反应，改变反应的活化能
【答案】A
【详解】A．从图中可以看出，丙烷和氧气的总能量低于丙烯和双氧水，该反应为吸热反应，故A错误；
B．活化能越高，反应越慢，化学反应分多步进行时，取决于慢反应，图中所示的反应中，活化能较高的步骤为，故B正确；
C．能量越低越稳定，图中过渡态2能量比过渡态1低，所以相对稳定，故C正确；
D．催化剂参与反应的过程，主要是降低反应的活化能，但反应前后性质不变，故D正确；
故选A。
10．一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2min末反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1，下列说法正确的是（ ）
A．此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B．A的平衡转化率为40%
C．x的值为1
D．A和B的平衡转化率相等
【答案】A
【详解】列三段式：
C．根据题意0.2x mol/L = 0.4mol/L，解得x = 2，C错；
A．，A正确；
B．A平衡转化率= ，B错；
D．B的平衡转化率=，D错；
故答案选A。
11．锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一、早在远古时代，人们便发现并使用锡了。灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s，白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(s，灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(s，灰) Sn(s，白) ΔH3=+2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A．ΔH1＞ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
【答案】D
【详解】A．依据盖斯定律，由②-①可得反应③，反应为吸热反应，所以ΔH3=ΔH2 -ΔH1>0，所以，故A错误；
B．根据③Sn(s，灰) Sn(s，白)可知，温度高于13.2℃时，灰锡会转变为白锡，所以在常温下，锡以白锡状态存在，故B错误；
C．根据反应③S③Sn(s，灰) Sn(s，白) ΔH3=+2.1 kJ·mol-1可知，由灰锡变为白锡会吸热反应，故C错误；
D．根据③Sn(s，灰) Sn(s，白)可知，温度低于13.2℃时，白锡会转变为灰锡，而灰锡以粉末状态存在，即锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏，D正确；
故答案选D。
12．在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1，研究发现，反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A．△H1<0，△H2>0
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率
【答案】D
【详解】A．根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) 向逆反应方向移动，ΔH10，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动，ΔH20，选项A正确；
B．反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，选项B正确；
C．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，选项C正确；
D．由图像可见，温度越高CH3OH的产率越低，选项D错误；
答案选C。
13．下列关于化学平衡常数的说法正确的是（ ）
A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值
B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度无关
D．化学平衡常数随反应体系压强的变化而变化
【答案】C
【详解】A．同一个反应的化学平衡常数与温度有关，温度改变，平衡常数改变，故A错误；
B．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应浓度无关，故B错误；
C．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应浓度无关，故C正确；
D．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与体系压强无关，故D错误；
答案选C。
14．对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A．增大压强 B．充入更多N2
C．使用高效催化剂 D．降低温度
【答案】D
【详解】A．增大压强，活化分子百分数不变，平衡常数不变，故A错误。
B．多充N2，活化分子百分数、平衡常数不变，故B错误。
C．使用催化剂，平衡常数不变，故C错误。
D．降低温度，反应物中活化分子百分数、化学反应速率都减小，且化学平衡常数发生变化，故D正确。
答案为D。
15．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是（ ）
A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B．HCHO在反应过程中，有C—H键发生断裂
C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D．该反应可表示为：HCHO＋O2CO2＋H2O
【答案】C
【详解】A．根据图知，HAP在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，所以是总反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，因此该反应中HAP作催化剂而提高反应速率，A正确；
B．根据图示可以发现，甲醛分子中的两个C-H键的H原子都与O发生断裂，故仅有C-H键发生断裂，B正确；
C．根据图知，CO2分子中的氧原子一部分来自O2，另一部分还来自于甲醛，C错误；
D．该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为：HCHO＋O2CO2＋H2O，D正确；
故选C。
二、多选题
16．若反应： ΔH<0在绝热恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
A． B．
C． D．
【答案】BD
【详解】A．t1时正反应速率最大，但仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故A项不选；
B．随着反应进行，NO不断被消耗，转化率不断增大，当反应达到化学平衡状态时NO的转化率不再变化，图像正确且能说明在t1时达到平衡状态，故B项选；
C．t1时二氧化碳和一氧化碳的物质的量相等，但还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故C项不选；
D．t1时一氧化氮的质量分数不再变化，表明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故D项选；
综上，本题选BD。
三、填空题
17．（1）某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
①该反应的化学方程式为____________________；
②反应开始至4min时，B的平均反应速率为________ ，A的反应速率为_____ ，A的转化率为_____。
③4min时，反应是否达到平衡状态？________（填“是”或“否”），8min时，v（正）________v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是______________；b时改变的条件可能是______________。
【答案】 2AB 0.025mol/(L•min) 0.05mol/(L•min) 50% 否 ＝ 升温 减小SO3的浓度
【详解】（1）①根据图象可知A为反应物，B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为2AB；
②反应开始至4min时，A物质的量变化为0.4mol，浓度是0.4mol÷2L=0.2mol/L，则A的平均反应速率为0.2mol/L÷4min=0.05mol/(L•min)，反应速率之比是化学计量数之比，则B物质表示的反应速率是0.025mol/(L•min)。A的转化率为；
③根据图象可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡，8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，因此v(正)=v(逆)；
（2）a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果；b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因，即b时改变的条件可能是减小SO3的浓度。
18．300 ℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2 C(g)＋2D(g) ΔH＝Q，2min末达到平衡，生成0.8mol D。
(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为K＝______________，已知K300℃”或“<”)。
(2)在2min末时，B的平衡浓度为________，D的平均反应速率为________。
(3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ＞ 0.8mol/L 0.2mol·L-1·min-1 不变
【详解】（1）根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝；已知K300℃
（3）反应前后体积不变，若温度不变，缩小容器容积，平衡不移动，A的转化率不变。
四、原理综合题
19．李克强总理在十二届全国人大五次会议上作政府工作报告时强调：坚决打好蓝天保卫战。今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分别下降3%，重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度明显下降。其中二氧化硫、氮氧化物等的排放与工业燃烧煤、石油等化石燃料有很大的关系，所以对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体的化学方程式为___________
Ⅱ．脱碳：一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH。方程式为： CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。现向2 L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在恒温下发生反应。10 s后反应达到平衡，此时容器内CH3OH的浓度为0.5 mol·L-1，请回答以下问题：
(1)前10 s内的平均反应速率v(H2O)=___________；平衡时CO2的转化率为___________。
(2)下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是___________。
a．单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2
b．1 mol CO2生成的同时有3 mol H-H键断裂
c．CO2和H2的浓度保持不变
d．容器内压强保持不变
e．CO2和H2的物质的量之比保持不变
Ⅲ．脱硫：燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。其更多的是利用碱溶液与烟道气相遇，烟道气中SO2溶解在水中，形成一种稀酸溶液，然后与Ca(OH)2浊液等发生中和反应。
(1)已知中和反应为常见的放热反应，下列有关反应放热、吸热的说法正确的是___________
a．可燃物燃烧一般都需要加热，所以都是吸热反应
b．化学键的断裂要吸收能量
c．当反应物的总能量低于生成物的总能量时，据能量守恒定律可知反应会放热
d．已知SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g)为放热反应，则SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为吸热反应
(2)请写出脱硫过程发生的主要化学方程式：___________。
【答案】 4H2+2NO24H2O+N2 0.05 mol·L-1·s-1 50% bcd bd SO2+H2OH2SO3，H2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
【详解】Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体是N2，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：4H2+2NO24H2O+N2；
Ⅱ．(1)根据物质反应转化关系可知：物质反应的速率比等于化学方程式中化学计量数的比，可知在前10 s内的平均反应速率v(H2O)=v(CH3OH)=；
根据反应方程式可知：反应产生CH3OH的物质的量与反应消耗CO2的物质的量相等，则CO2的平衡转化率为；
(2)a．单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2，说明的都是反应逆向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，a不符合题意；
b．1 mol CO2生成的同时会形成3 mol的H-H键，还有3 mol H-H键断裂，则H2的浓度不变，反应处于平衡状态，b符合题意；
c．若CO2和H2的浓度保持不变，说明它们的生成速率与消耗速率相等，反应达到平衡状态，c符合题意；
d．该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，反应在恒容密闭容器中进行，若容器内压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，d符合题意；
e．CO2和H2加入的物质的量之比等于反应过程中消耗的物质的量的比，因此CO2和H2的物质的量之比始终保持不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，e符合题意；
故合理选项是bcd；
Ⅲ．a．可燃物燃烧一般都需要加热，这是因为任何反应发生都有断裂化学键吸收能量的过程，这与反应是放热反应还是吸热反应无关，事实上物质燃烧反应都是放热反应，a错误；
b．断裂反应物化学键需吸收热量，故化学键的断裂要吸收能量，b正确；
c．当反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生反应时不足的能量需从周围环境中吸收，故根据能量守恒定律可知反应会吸收热量，因此该反应为吸热反应，c错误；
d．已知SO2(g)与O2(g)生成SO3(g)为放热反应，SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为SO2(g)与O2(g)反生成SO3(g)反应的逆反应，故SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应反应为吸热反应，d正确；
故合理选项是bd；
(2)在燃煤脱硫过程中，燃道气中的SO2溶于水，与水反应产生亚硫酸，亚硫酸与Ca(OH)2发生中和反应产生CaSO3、H2O，相应反应的化学方程式为：SO2+H2OH2SO3，H2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。
20．雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。
①已知部分化学键的键能如下
分子式/结构式
NO/N≡O
CO/C≡O
CO2/O=C=O
N2/N≡N
化学键
N≡O
C≡O
C=O
N≡N
键能( kJ/mol)
632
1072
750
946
请完成汽车尾气净化中NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式△H = _______kJ·mol-1
②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，并在t1时刻达到平衡状态，则下列示意图符合题意的是 _______(填选项序号)。(下图中V正、n、P总分别表示正反应速率、物质的量和总压强)
(2)在t1℃下，向体积为10 L的恒容密闭容器中通入NO和CO，测得不同时间NO和CO的物质的量如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/×10-2mol
10.0
4.50
250
1.50
1.00
1.00
n(CO)/×10-1 mol
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是_______。(写出一种即可)
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下，不同c(NO2)/C(NO)、不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应)，请回答温度对脱氮率的影响_______，给出合理的解释：_______。
【答案】(1) -538 C
(2)加压
(3) 300℃之前，温度升高脱氮率逐渐增大，300℃之后，温度升高脱氮率逐渐减小 300℃之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大，300℃时反应达平衡，300℃后升温平衡逆向移动，脱氮率减小
【详解】（1）△H=反应物键能总和－生成物键能总和=[2×632＋2×1072－(946＋4×750)]kJ·mol－1=－538kJ·mol－1；
A．因为是恒温恒容，因此正反应速率随着反应进行而减小，故A错误；
B．根据图象，t1时刻没有达到平衡，只是反应速率相等，故B错误；
C．压强与物质的量成正比，反应前气体物质的量大于反应后气体物质的量，因此随着反应进行，压强减少，故C正确；
故答案为：-538；C；
（2） ，根据平衡常数定义， ，代入数值，解得K=500，增大反应速率以及反应向正反应方向移动，采取措施是加压，增加NO或CO的浓度等；
故答案为：加压；
（3）根据图象得出：300℃之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大；300℃时反应达平衡，后升温平衡逆向移动，脱氮率减小；
故答案为：300℃之前，温度升高脱氮率逐渐增大，300℃之后，温度升高脱氮率逐渐减小300℃之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大，300℃时反应达平衡，300℃后升温平衡逆向移动，脱氮率减小。
21．氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
已知：
反应II：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327kJ·mol-1
反应III：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ·mol-1
反应：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+572kJ·mol-1
则反应I的热化学方程式为_______。
(2)H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为
I.若起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1。
①图中曲线Z表示的物质是_______(填化学式)。
②C点时H2S的转化率为_______％(保留一位小数)。
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S，测得不同温度下H2S的平衡转化率如图2所示。
①M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)的大小从大到小排列_______
②M、N两点容器内的压强2p(M)_______p(N)(填>或<或=)，平衡常数K(M)、K(N)、K(O)三者的大小从小到大排列：_______。
【答案】(1)SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ/mol
(2) S2 66.7% v(N)＞v(O)＞v(M) ＜ K(M)=K(O)＜K(N)
【详解】（1）根据盖斯定律：×Ⅳ-Ⅲ-Ⅱ即可得反应Ⅰ的ΔH1=×ΔH4-ΔH3-ΔH2=12×572kJ·mol-1-172kJ·mol-1-327kJ·mol-1=-213kJ·mol-1，故反应I的热化学方程式为：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ/mol；
（2）Ⅰ．①起始时容器中只有H2S，随着反应进行，H2与S2的物质的量逐渐增多，且H2的物质的量为S2的两倍，故图中曲线Z表示的物质是S2，曲线Y表示的物质是H2，曲线X表示的物质是H2S；
②据图可知C点S2和H2S的物质的量相等，均为4.0mol，可得三段式：，所以H2S的转化率为×100%=66.7%；
Ⅱ．在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S，结合等效平衡可知加入2.0molH2S的容器内相当于增大压强，平衡逆向移动，H2S的平衡转化率减小，故上方曲线代表加入1.0molH2S，下方曲线代表加入2.0molH2S；①压强越大，浓度越大，反应速率越快，即下方曲线的O点的逆反应速率＞上方曲线M点的逆反应速率，即v(M)＜v(O)，又温度越高，反应速率越快，即v(O)＜v(N)，从大到小排列为：v(N)＞v(O)＞v(M)；
②M、N两点容器内H2S的平衡转化率相同，平衡时N点气体物质的量为M点气体物质的量的两倍，则N点压强为M点压强的两倍，但N点温度较高，所以2P(M)＜P(N)；升高温度，H2S的平衡转化率增大，平衡正向移动，K增大，即平衡常数K(M)＜K(N)，温度不变，平衡常数不变，即K(M)=K(O)，从小到大排列为：K(M)=K(O)＜K(N)。
河南省南乐县第一高级中学2021-2022学年高二上学期
9月半月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一定条件下，CO2与H2O可以合成甲醇，反应的方程式为CO2(g)+2H2O(g) CH3OH(g)+O2(g)，表示该反应的反应过程中的能量变化正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】燃烧反应都为放热反应，而反应的方程式为CO2(g)+2H2O(g) CH3OH(g)+O2(g)，可以看成是甲醇燃烧反应的逆反应，该反应吸热反应，吸热反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，故选项A、B均错误；液态甲醇比气态甲醇稳定，液态甲醇的总能量更低，反应生成液态甲醇的焓变更大，故选项C正确，选项D错误。答案选C。
2．下列热化学方程式正确的是( )
A．表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ΔH=-315 kJ/mol
B．表示中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
C．表示H2燃烧热的热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
D．表示CO燃烧热的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
【答案】B
【详解】A．违反燃烧热的含义，硫完全燃烧生成的稳定的氧化物不是三氧化硫（SO3能分解为SO2和O2），而是SO2，A错误；
B．25℃、101kPa时，稀强碱溶液和稀强酸溶液中和生成1mol液态水和可溶性盐溶液时放出的57.3kJ热量，其焓变为－57.3 kJ/mol，B正确；
C．违反燃烧热的含义，25℃、101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成的稳定的氧化物不是水蒸气（水蒸气的能量比液态水高），而是液态水，C错误；
D．违反燃烧热的定义，各物质的化学计量系数和焓变均要减半，25℃、101kPa时，1molCO气体完全燃烧生成CO2气体时放出的热量为－288 kJ/mol，D错误；
答案选B。
3．为分析不同试剂是否对 H2O2 分解有催化作用，该小组向四支盛有 10mL5% H2O2 的 试管中滴加不同溶液，实验记录如下：
试管
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
滴加试剂
2 滴 1mol/L NaCl
2 滴 1mol/LCuSO4
2滴1mol/L CuSO4
和2滴 1mol/LNaCl
2滴 1mol/LCuSO4
和4滴1mol/LNaCl
产生气泡情况
无气泡产生
均产生气泡，且气泡速率从Ⅱ到Ⅳ依次加快
下列说法不正确的是A．根据实验Ⅰ的现象，可得结论NaCl对H2O2分解没有催化作用
B．根据实验II的现象，可得结论CuSO4对H2O2分解有催化作用
C．对比实验可得结论：浓度较大的NaCl溶液对H2O2分解有催化作用
D．综合对比以上实验可得结论：NaCl浓度对于CuSO4的催化作用有影响，NaCl浓度越大催化效果越明显。
【答案】C
【详解】A．10mL5% H2O2 的试管中滴2滴1mol/L NaCl，无气泡产生，说明NaCl对H2O2分解没有催化作用，A正确；
B．10mL5% H2O2 的试管中滴2滴1mol/L CuSO4 ，有气泡产生，说明CuSO4对H2O2分解有催化作用，B正确；
C．由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对比可知，CuSO4对H2O2分解有催化作用，且在CuSO4存在时，NaCl对H2O2分解有催化作用，C错误；
D．由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对比可知，CuSO4对H2O2分解有催化作用，且在CuSO4存在时，NaCl对H2O2分解有催化作用，NaCl浓度越大，催化效果越强，D正确；故答案为：C。
4．一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)=v逆(H2O)
C．生成n molCO的同时生成n molH2
D．1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
【答案】C
【详解】A．由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态，A不符合题意；
B．CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态，B不符合题意；
C．生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达化学平衡状态，C符合题意；
D．H-H键断裂和H-O键断裂是两个相反的反应方向，键断裂的同时断裂键，即消耗的同时消耗了，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态，D不符合题意；
故选C。
5．中和热测定实验中，用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH进行实验，下列说法错误的是
A．改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液反应，求得中和热数值和原来相同
B．测了酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度，否则中和热数值偏小
C．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中以免溶液溅出，再用环形玻璃搅拌棒搅拌
D．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失
【答案】C
【详解】A．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得中和热数值相等，故A正确；
B．测了酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度，否则碱液的起始温度偏高，从而导致中和热数值偏小，故B正确；
C．量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中，热量散失，导致反应后的温度低，ΔT偏小，由Q=m•c•ΔT可知测量结果偏低，故C错误；
D．大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是：保温、隔热、减少实验过程中的热量散失，故D正确；
故答案选C。
6．如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。下列有关时刻改变条件的说法正确的是
A．，时刻升高温度
B．，时刻增大浓度
C．，时刻增大压强
D．，时刻升高温度
【答案】D
【详解】A．该反应为放热反应，时刻升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，即向逆向进行，V逆>V正与图象不符，A错误；
B．时刻增大浓度，反应物的浓度增大，正反应速率加快，生成物浓度不变，逆反应速率不变，与图象不符，B错误；
C．该反应前后气体的∆n相等，则时刻增大压强，正逆反应速率都增大，平衡不移动，与图象不符，C错误；
D．该反应是吸热反应，时刻升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向正向移动，D符合；
故选：D。
7．在某密闭容器中，可逆反应：A(g) + B(g) ⇌xC(g)符合图中（Ⅰ）所示关系，φ（C）表示C气体在混合气体中的体积分数．由此判断，对图象（Ⅱ）说法不正确的是（ ）
A．p3＞p4，Y轴表示A的转化率
B．p3＞p4，Y轴表示B的质量分数
C．p3＞p4，Y轴表示B的转化率
D．p3＞p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量
【答案】B
【分析】根据(Ⅰ)，先拐先平衡数值大，得出T1 > T2，T2 > T1，ab曲线从下到上，压强增大，C增大，平衡正向移动，说明正向是体积减小的反应，即x=1，bc曲线从下到上，温度降低，C增大，平衡正向移动，说明正向是放热反应。
【详解】A．p3＞p4，加压，正向移动，A消耗，A的转化率增大，故A正确；
B．p3＞p4，加压，正向移动，B的质量分数减小，故B错误；
C．p3＞p4，加压，正向移动，B消耗，B的转化率增大，故C正确；
D．p3＞p4，加压，正向移动，气体物质的量减小，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量增大，故D正确。
综上所述，答案为B。
【点睛】利用先拐先平衡数值大得出结论，再分析温度和压强对平衡的影响得出反应是吸热还是放热反应，是体积增大还是体积减小的反应。
8．一定温度下，，反应过程对应的能量变化如图，下列说法正确的是
A．的
B．是正反应的活化能，是活化络合物的平均能量与反应物的平均能量的差值
C．温度升高，活化分子数增多，活化分子百分数不变，有效碰撞次数增多，反应速率增大
D．加入催化剂可以减小，反应速率加快，减小
【答案】B
【详解】A．根据图象可知，的∆H=，A项错误；
B．是正反应的活化能，是旧键断裂吸收的能量，是活化络合物的平均能量与反应物的平均能量的差值，B项正确；
C．温度升高，活化分子数目增多，分子总数不变，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率增大，C项错误；
D．加入催化剂可以减小，反应速率加快，但不变，D项错误；
答案选B。
9．中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作，研究在硼基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理，部分反应历程(其中吸附在催化剂表面的物质用“*”表示)如下图所示。
下列说法不正确的是
A．丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为放热反应
B．该反应的快慢取决于步骤
C．图中过渡态2比过渡态1稳定
D．催化剂在反应中参与化学反应，改变反应的活化能
【答案】A
【详解】A．从图中可以看出，丙烷和氧气的总能量低于丙烯和双氧水，该反应为吸热反应，故A错误；
B．活化能越高，反应越慢，化学反应分多步进行时，取决于慢反应，图中所示的反应中，活化能较高的步骤为，故B正确；
C．能量越低越稳定，图中过渡态2能量比过渡态1低，所以相对稳定，故C正确；
D．催化剂参与反应的过程，主要是降低反应的活化能，但反应前后性质不变，故D正确；
故选A。
10．一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2min末反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1，下列说法正确的是（ ）
A．此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B．A的平衡转化率为40%
C．x的值为1
D．A和B的平衡转化率相等
【答案】A
【详解】列三段式：
C．根据题意0.2x mol/L = 0.4mol/L，解得x = 2，C错；
A．，A正确；
B．A平衡转化率= ，B错；
D．B的平衡转化率=，D错；
故答案选A。
11．锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一、早在远古时代，人们便发现并使用锡了。灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s，白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(s，灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(s，灰) Sn(s，白) ΔH3=+2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A．ΔH1＞ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
【答案】D
【详解】A．依据盖斯定律，由②-①可得反应③，反应为吸热反应，所以ΔH3=ΔH2 -ΔH1>0，所以，故A错误；
B．根据③Sn(s，灰) Sn(s，白)可知，温度高于13.2℃时，灰锡会转变为白锡，所以在常温下，锡以白锡状态存在，故B错误；
C．根据反应③S③Sn(s，灰) Sn(s，白) ΔH3=+2.1 kJ·mol-1可知，由灰锡变为白锡会吸热反应，故C错误；
D．根据③Sn(s，灰) Sn(s，白)可知，温度低于13.2℃时，白锡会转变为灰锡，而灰锡以粉末状态存在，即锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏，D正确；
故答案选D。
12．在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1，研究发现，反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A．△H1<0，△H2>0
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率
【答案】D
【详解】A．根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) 向逆反应方向移动，ΔH10，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动，ΔH20，选项A正确；
B．反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，选项B正确；
C．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，选项C正确；
D．由图像可见，温度越高CH3OH的产率越低，选项D错误；
答案选C。
13．下列关于化学平衡常数的说法正确的是（ ）
A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值
B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度无关
D．化学平衡常数随反应体系压强的变化而变化
【答案】C
【详解】A．同一个反应的化学平衡常数与温度有关，温度改变，平衡常数改变，故A错误；
B．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应浓度无关，故B错误；
C．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与反应浓度无关，故C正确；
D．同一个反应的化学平衡常数只与温度有关，与体系压强无关，故D错误；
答案选C。
14．对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A．增大压强 B．充入更多N2
C．使用高效催化剂 D．降低温度
【答案】D
【详解】A．增大压强，活化分子百分数不变，平衡常数不变，故A错误。
B．多充N2，活化分子百分数、平衡常数不变，故B错误。
C．使用催化剂，平衡常数不变，故C错误。
D．降低温度，反应物中活化分子百分数、化学反应速率都减小，且化学平衡常数发生变化，故D正确。
答案为D。
15．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是（ ）
A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B．HCHO在反应过程中，有C—H键发生断裂
C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D．该反应可表示为：HCHO＋O2CO2＋H2O
【答案】C
【详解】A．根据图知，HAP在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，所以是总反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，因此该反应中HAP作催化剂而提高反应速率，A正确；
B．根据图示可以发现，甲醛分子中的两个C-H键的H原子都与O发生断裂，故仅有C-H键发生断裂，B正确；
C．根据图知，CO2分子中的氧原子一部分来自O2，另一部分还来自于甲醛，C错误；
D．该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为：HCHO＋O2CO2＋H2O，D正确；
故选C。
二、多选题
16．若反应： ΔH<0在绝热恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
A． B．
C． D．
【答案】BD
【详解】A．t1时正反应速率最大，但仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故A项不选；
B．随着反应进行，NO不断被消耗，转化率不断增大，当反应达到化学平衡状态时NO的转化率不再变化，图像正确且能说明在t1时达到平衡状态，故B项选；
C．t1时二氧化碳和一氧化碳的物质的量相等，但还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故C项不选；
D．t1时一氧化氮的质量分数不再变化，表明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故D项选；
综上，本题选BD。
三、填空题
17．（1）某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：
①该反应的化学方程式为____________________；
②反应开始至4min时，B的平均反应速率为________ ，A的反应速率为_____ ，A的转化率为_____。
③4min时，反应是否达到平衡状态？________（填“是”或“否”），8min时，v（正）________v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是______________；b时改变的条件可能是______________。
【答案】 2AB 0.025mol/(L•min) 0.05mol/(L•min) 50% 否 ＝ 升温 减小SO3的浓度
【详解】（1）①根据图象可知A为反应物，B为生成物，反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为2AB；
②反应开始至4min时，A物质的量变化为0.4mol，浓度是0.4mol÷2L=0.2mol/L，则A的平均反应速率为0.2mol/L÷4min=0.05mol/(L•min)，反应速率之比是化学计量数之比，则B物质表示的反应速率是0.025mol/(L•min)。A的转化率为；
③根据图象可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化，说明未达到平衡，8min时A、B物质的量不变，说明反应达到平衡状态，因此v(正)=v(逆)；
（2）a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果；b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因，即b时改变的条件可能是减小SO3的浓度。
18．300 ℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2 C(g)＋2D(g) ΔH＝Q，2min末达到平衡，生成0.8mol D。
(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为K＝______________，已知K300℃
(2)在2min末时，B的平衡浓度为________，D的平均反应速率为________。
(3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ＞ 0.8mol/L 0.2mol·L-1·min-1 不变
【详解】（1）根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝；已知K300℃
（3）反应前后体积不变，若温度不变，缩小容器容积，平衡不移动，A的转化率不变。
四、原理综合题
19．李克强总理在十二届全国人大五次会议上作政府工作报告时强调：坚决打好蓝天保卫战。今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分别下降3%，重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度明显下降。其中二氧化硫、氮氧化物等的排放与工业燃烧煤、石油等化石燃料有很大的关系，所以对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体的化学方程式为___________
Ⅱ．脱碳：一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH。方程式为： CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。现向2 L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在恒温下发生反应。10 s后反应达到平衡，此时容器内CH3OH的浓度为0.5 mol·L-1，请回答以下问题：
(1)前10 s内的平均反应速率v(H2O)=___________；平衡时CO2的转化率为___________。
(2)下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是___________。
a．单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2
b．1 mol CO2生成的同时有3 mol H-H键断裂
c．CO2和H2的浓度保持不变
d．容器内压强保持不变
e．CO2和H2的物质的量之比保持不变
Ⅲ．脱硫：燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。其更多的是利用碱溶液与烟道气相遇，烟道气中SO2溶解在水中，形成一种稀酸溶液，然后与Ca(OH)2浊液等发生中和反应。
(1)已知中和反应为常见的放热反应，下列有关反应放热、吸热的说法正确的是___________
a．可燃物燃烧一般都需要加热，所以都是吸热反应
b．化学键的断裂要吸收能量
c．当反应物的总能量低于生成物的总能量时，据能量守恒定律可知反应会放热
d．已知SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g)为放热反应，则SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为吸热反应
(2)请写出脱硫过程发生的主要化学方程式：___________。
【答案】 4H2+2NO24H2O+N2 0.05 mol·L-1·s-1 50% bcd bd SO2+H2OH2SO3，H2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
【详解】Ⅰ．脱硝：催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体是N2，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：4H2+2NO24H2O+N2；
Ⅱ．(1)根据物质反应转化关系可知：物质反应的速率比等于化学方程式中化学计量数的比，可知在前10 s内的平均反应速率v(H2O)=v(CH3OH)=；
根据反应方程式可知：反应产生CH3OH的物质的量与反应消耗CO2的物质的量相等，则CO2的平衡转化率为；
(2)a．单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2，说明的都是反应逆向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，a不符合题意；
b．1 mol CO2生成的同时会形成3 mol的H-H键，还有3 mol H-H键断裂，则H2的浓度不变，反应处于平衡状态，b符合题意；
c．若CO2和H2的浓度保持不变，说明它们的生成速率与消耗速率相等，反应达到平衡状态，c符合题意；
d．该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，反应在恒容密闭容器中进行，若容器内压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，d符合题意；
e．CO2和H2加入的物质的量之比等于反应过程中消耗的物质的量的比，因此CO2和H2的物质的量之比始终保持不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，e符合题意；
故合理选项是bcd；
Ⅲ．a．可燃物燃烧一般都需要加热，这是因为任何反应发生都有断裂化学键吸收能量的过程，这与反应是放热反应还是吸热反应无关，事实上物质燃烧反应都是放热反应，a错误；
b．断裂反应物化学键需吸收热量，故化学键的断裂要吸收能量，b正确；
c．当反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生反应时不足的能量需从周围环境中吸收，故根据能量守恒定律可知反应会吸收热量，因此该反应为吸热反应，c错误；
d．已知SO2(g)与O2(g)生成SO3(g)为放热反应，SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为SO2(g)与O2(g)反生成SO3(g)反应的逆反应，故SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应反应为吸热反应，d正确；
故合理选项是bd；
(2)在燃煤脱硫过程中，燃道气中的SO2溶于水，与水反应产生亚硫酸，亚硫酸与Ca(OH)2发生中和反应产生CaSO3、H2O，相应反应的化学方程式为：SO2+H2OH2SO3，H2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。
20．雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。
①已知部分化学键的键能如下
分子式/结构式
NO/N≡O
CO/C≡O
CO2/O=C=O
N2/N≡N
化学键
N≡O
C≡O
C=O
N≡N
键能( kJ/mol)
632
1072
750
946
请完成汽车尾气净化中NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式△H = _______kJ·mol-1
②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，并在t1时刻达到平衡状态，则下列示意图符合题意的是 _______(填选项序号)。(下图中V正、n、P总分别表示正反应速率、物质的量和总压强)
(2)在t1℃下，向体积为10 L的恒容密闭容器中通入NO和CO，测得不同时间NO和CO的物质的量如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/×10-2mol
10.0
4.50
250
1.50
1.00
1.00
n(CO)/×10-1 mol
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是_______。(写出一种即可)
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下，不同c(NO2)/C(NO)、不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应)，请回答温度对脱氮率的影响_______，给出合理的解释：_______。
【答案】(1) -538 C
(2)加压
(3) 300℃之前，温度升高脱氮率逐渐增大，300℃之后，温度升高脱氮率逐渐减小 300℃之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大，300℃时反应达平衡，300℃后升温平衡逆向移动，脱氮率减小
【详解】（1）△H=反应物键能总和－生成物键能总和=[2×632＋2×1072－(946＋4×750)]kJ·mol－1=－538kJ·mol－1；
A．因为是恒温恒容，因此正反应速率随着反应进行而减小，故A错误；
B．根据图象，t1时刻没有达到平衡，只是反应速率相等，故B错误；
C．压强与物质的量成正比，反应前气体物质的量大于反应后气体物质的量，因此随着反应进行，压强减少，故C正确；
故答案为：-538；C；
（2） ，根据平衡常数定义， ，代入数值，解得K=500，增大反应速率以及反应向正反应方向移动，采取措施是加压，增加NO或CO的浓度等；
故答案为：加压；
（3）根据图象得出：300℃之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大；300℃时反应达平衡，后升温平衡逆向移动，脱氮率减小；
故答案为：300℃之前，温度升高脱氮率逐渐增大，300℃之后，温度升高脱氮率逐渐减小300℃之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大，300℃时反应达平衡，300℃后升温平衡逆向移动，脱氮率减小。
21．氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
已知：
反应II：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327kJ·mol-1
反应III：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ·mol-1
反应：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+572kJ·mol-1
则反应I的热化学方程式为_______。
(2)H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为
I.若起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1。
①图中曲线Z表示的物质是_______(填化学式)。
②C点时H2S的转化率为_______％(保留一位小数)。
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S，测得不同温度下H2S的平衡转化率如图2所示。
①M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)的大小从大到小排列_______
②M、N两点容器内的压强2p(M)_______p(N)(填>或<或=)，平衡常数K(M)、K(N)、K(O)三者的大小从小到大排列：_______。
【答案】(1)SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ/mol
(2) S2 66.7% v(N)＞v(O)＞v(M) ＜ K(M)=K(O)＜K(N)
【详解】（1）根据盖斯定律：×Ⅳ-Ⅲ-Ⅱ即可得反应Ⅰ的ΔH1=×ΔH4-ΔH3-ΔH2=12×572kJ·mol-1-172kJ·mol-1-327kJ·mol-1=-213kJ·mol-1，故反应I的热化学方程式为：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ/mol；
（2）Ⅰ．①起始时容器中只有H2S，随着反应进行，H2与S2的物质的量逐渐增多，且H2的物质的量为S2的两倍，故图中曲线Z表示的物质是S2，曲线Y表示的物质是H2，曲线X表示的物质是H2S；
②据图可知C点S2和H2S的物质的量相等，均为4.0mol，可得三段式：，所以H2S的转化率为×100%=66.7%；
Ⅱ．在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S，结合等效平衡可知加入2.0molH2S的容器内相当于增大压强，平衡逆向移动，H2S的平衡转化率减小，故上方曲线代表加入1.0molH2S，下方曲线代表加入2.0molH2S；①压强越大，浓度越大，反应速率越快，即下方曲线的O点的逆反应速率＞上方曲线M点的逆反应速率，即v(M)＜v(O)，又温度越高，反应速率越快，即v(O)＜v(N)，从大到小排列为：v(N)＞v(O)＞v(M)；
②M、N两点容器内H2S的平衡转化率相同，平衡时N点气体物质的量为M点气体物质的量的两倍，则N点压强为M点压强的两倍，但N点温度较高，所以2P(M)＜P(N)；升高温度，H2S的平衡转化率增大，平衡正向移动，K增大，即平衡常数K(M)＜K(N)，温度不变，平衡常数不变，即K(M)=K(O)，从小到大排列为：K(M)=K(O)＜K(N)。
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