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安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题（Word版附解析）
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这是一份安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，可能用到的相对原子质量等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版选择性必修1第一章～第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Na23
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 生活离不开化学。生活中的下列做法与化学反应速率控制无关的是
A. 夏天将食物保存在冰箱中B. 食品抽真空包装
C. 加工馒头时加入碳酸氢钠D. 洗衣服时使用加酶洗衣粉
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度降低，化学反应速率减慢，食物可以保存更长的时间，选项A不符合题意；
B．食品抽真空包装降低了反应物浓度，可减慢反应速率，选项B不符合题意；
C．碳酸氢钠为膨松剂，可以中和酸并受热分解，产生大量气体，使馒头松软，与速率无关，选项C符合题意；
D．酶作为催化剂，可以起到快速去污的作用，选项D不符合题意；
答案选C。
2. 下列叙述错误的是
A. 由正丁烷(g)→异丁烷(g) △H＜0可知，异丁烷比正丁烷稳定
B. 常温下，用铁分别与浓、稀硫酸反应探究浓度对化学反应速率的影响
C. 冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
D. 合成氨工业生产中原料气需净化以防止催化剂“中毒”
【答案】B
【解析】
【详解】A．由正丁烷(g)→异丁烷(g) △H＜0可知，异丁烷的能量比正丁烷低，因此异丁烷比正丁烷稳定，A项正确；
B．常温下，浓硫酸使铁发生钝化，反应不能持续进行，而铁与稀硫酸能持续发生反应，所以无法探究浓度对于速率的影响，B项错误；
C．冰在室温下自动熔化成水的过程，ΔS＞0，是熵增过程，C项正确；
D．为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”， 合成氨工业生产中原料气需经过净化处理，D项正确；
故选B。
3. 含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图所示：
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应B. 储能过程中被消耗
C. 存储的能量不可能完全转化为电能D. 循环过程中为储能物质
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应Ⅰ的，如果，则硫酸在任何温度下都会分解，与事实不符，可知反应Ⅰ为吸热反应，选项A错误；
B．储能过程中循环利用，理论上不会被消耗，选项B错误；
C．能量转化不可能达到100％，选项C正确；
D．循环过程中S燃烧放出热量，因此S为储能物质，选项D错误；
答案选C。
4. 常温下足量锌粒与稀硫酸发生反应：，下列操作或加入的试剂能够加快反应速率但不影响生成的总量的是
A. 升高温度B. 增大压强C. 加入盐酸D. 加入溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A．温度升高，化学反应速率加快，生成的总量不变，选项A符合题意；
B．该反应的反应物中没有气体，增大压强化学反应速率几乎不变，选项B不符合题意；
C．锌足量，加入盐酸会增大生成的量，选项C不符合题意；
D．溶液中的溶质对于化学反应速率与生成的量都无影响，但溶液中的水会使化学反应速率减慢，选项D不符合题意；
答案选A。
5. 下列有关水的电离与pH的说法正确的是
A. 的溶液一定呈中性
B. 温度升高，纯水中增大，显酸性
C. 盐酸抑制水的电离，醋酸促进水的电离
D. 常温下，的醋酸，其
【答案】D
【解析】
【详解】A．如果温度不是常温，的溶液不呈中性，选项A错误；
B．水的电离是吸热反应，温度升高，电离平衡正向移动，纯水中、均增大，但二者仍然相等，仍呈中性，选项B错误；
C．不管是强酸还是弱酸均会电离出，均会抑制水的电离，选项C错误；
D．是弱电解质，常温下的醋酸中，，选项D正确；
答案选D。
6. 如图所示的实验装置中烧杯内分别盛有以下4种溶液各：①自来水，②的盐酸，③的醋酸，④的溶液，如果将固体分别加入上述溶液中，灯泡亮度没有明显变化的是
A. ①②B. ②④C. ③④D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】离子浓度变化不大，导电能力变化就不大。向①自来水、③的醋酸中加入固体，离子浓度均增大，向②的盐酸中加入固体，自由移动离子数基本不变，则离子浓度变化不大，向④的溶液中加入固体，生成约为的溶液和的溶液，属于弱电解质，因此离子浓度变化不大，灯泡亮度没有明显变化的是②④；
答案选B。
7. 根据酸碱质子理论，给出质子(H+)的物质是酸，给出质子的能力越强，酸性越强；结合质子的物质是碱，结合质子能力越强，碱性越强。下表是常温下几种弱酸的电离常数：
依据上表数据，下列说法正确的是
A. 酸性强弱顺序：
B. 向溶液中滴加少量溶液，发生反应生成和
C. 根据酸碱质子理论，碱性强弱顺序：
D. 向溶液中通入足量的可生成大量的气体
【答案】C
【解析】
【详解】A．依据电离常数可知，酸性强弱顺序：，选项A错误；
B．酸性：，向溶液中滴加少量溶液，两者发生反应生成和，选项B错误；
C．根据酸碱质子理论，结合质子能力：，因此碱性强弱顺序为，选项C正确；
D．的酸性弱于，因此不能生成大量的气体，选项D错误；
答案选C。
8. 对于可逆反应 ，下列图像中正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．其他条件不变，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间短，同时平衡向正反应方向移动，X的体积分数减小，A正确；
B．温度升高，平衡正向移动，再次达到平衡前v(正)>v(逆)，B错误；
C．其他条件相同时，温度高，化学反应速率快，达到平衡的时间短，C错误；
D．该反应为气体分子数目减少的吸热反应，正逆化学反应速率相等时，反应达到平衡状态，继续增大压强，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，D错误；
答案选A。
9. 次氯酸(HClO)和亚氯酸(HClO2)是两种常见的弱酸，常温时的，的。现将pH和体积都相同的次氯酸溶液和亚氯酸溶液分别加蒸馏水稀释，pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B. 取a点的两种酸溶液，中和相同体积、相同浓度的溶液，消耗亚氯酸的体积较小
C. b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D. 从b点到d点，溶液中保持不变(HR代表或)
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性越强，加水稀释时溶液的pH变化越大，酸性强于，加水稀释时pH变化大，所以曲线Ⅰ代表稀释时pH变化曲线，A错误；
B．pH相同的两种酸，越弱的酸其浓度越大，消耗的溶液体积越多，酸性弱于，所以中和相同体积、相同浓度的溶液，消耗的体积较小，B错误；
C．酸的pH越大，对水的电离的抑制程度越小，所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大，C错误；
D．溶液中，平衡常数只随温度而改变，所以从b点到d点，溶液中保持不变，D正确；
故选D。
10. 常温下，向氨水中滴入的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知氨水的电离度为1.62％，下列有关叙述正确的是
A. 用量筒量取氨水
B. 可根据该反应过程中放出的热量计算中和反应反应热
C. M点对应的盐酸体积为
D. N点处的溶液中
【答案】D
【解析】
【详解】A．量筒只能精确至，应用碱式滴定管量取氨水，选项A错误；
B．氨水为弱碱溶液，电离时吸热，所以不可以根据该反应过程中放出的热量计算中和反应反应热，选项B错误；
C．M点对应的盐酸体积应小于，选项C错误；
D．因为氨水的电离度为1.62％，所以N点处的溶液中，选项D正确；
答案选D。
11. 下列选项中的操作及现象与原因或结论不对应的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．作为分解的催化剂，可以降低分解的活化能，选项A正确；
B．和没有参加反应，因此对该反应平衡无影响，颜色变浅是因为溶液被稀释了，选项B错误；
C．温度升高，平衡向吸热方向移动，选项C正确；
D．该反应为气体分子数不变的反应，加压，平衡不移动，颜色变深是因为加压过程中增大，选项D正确；
答案选B。
12. 一定温度下，在2L恒容密闭容器中发生反应，反应过程中的部分数据如下表所示：
下列说法错误的是
A. 升高温度、增大N2的浓度均可加快反应速率
B. 内用NH3表示的平均反应速率为
C. 时，反应已达到平衡状态
D. 当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．升高温度、增大反应物浓度均可加快反应速率，A项正确；
B．，B项错误：
C．时，，消耗了，根据方程式可知这段时间内消耗的物质的量为，所以时，，与时的物质的量相同，说明时反应已经达到平衡，C项正确；
D．该反应是气体物质量减小的反应，气体的总质量不变，所以当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，D项正确；
故选B。
13. 和反应生成和HCl的部分反应进程如图所示。
已知总反应分3步进行：
第1步；
第2步；
第3步。
下列有关说法正确的是
A.
B. 第2步的反应速率小于第3步的反应速率
C. 减小容器体积增大压强，活化分子百分数增加，反应速率加快
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．观察图象可知，第2步反应是吸热反应，，A错误；
B．观察图象可知，第2步的正反应活化能大于第3步的正反应活化能，所以第2步的反应速率小于第3步的反应速率，B正确；
C．减小容器体积增大压强，单位体积内活化分子增多，而活化分子百分数不变，反应速率加快，C错误；
D．根据图中信息，，因此，D错误；
故选B。
14. 乙烯水合反应制备乙醇是工业乙醇的主要来源，在气相条件下可表示为 。在起始条件下，乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。下列分析错误的是
A. 乙烯气相水合反应的B. 图中a点对应的平衡常数
C. 图中压强的大小关系为D. 达到平衡状态a、b所需要的时间：a>b
【答案】C
【解析】
【详解】A．同一压强下，温度升高，乙烯平衡转化率下降，说明温度升高，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则，选项A正确；
B．假设，乙烯的转化率为20％，则参与反应的乙烯为，平衡时，，，选项B正确；
C．相同温度下，压强越大则乙烯的转化率越大，因此， 选项C错误；
D．b点的温度、压强均高于a点，反应速率：，因此达到平衡所需时间：，选项D正确；
答案选C。
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中，电解质在水溶液中发生的离子反应以及电离平衡等，都与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。回答下列问题：
Ⅰ.通过对物质进行分类，可以更好地认识某类物质的性质。
（1）现有以下物质：a．；b．；c．液态醋酸；d．铜；e．；f．蔗糖(C12H22O11)；g.酒精(C2H5OH)；h．；i．氨水；j.液氮。
①以上物质属于非电解质的是___________(填字母，下同)；
②以上物质属于强电解质的是___________。
Ⅱ.A、B、C、D四种物质分别是、、、中的一种。
（2）的A溶液，则A是___________。
（3）B溶液和D溶液显碱性，等浓度两者pH关系：B①D溶液是___________。
②用水稀释的B溶液时，溶液中随着水量的增加而减小的是___________。(填字母，下同)。
a． b．
c．与的乘积 d．的物质的量
（4）pH相同，等体积的A和C两份溶液，分别与不同质量的锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是___________。
a．反应所需要的时间：C>A b．开始反应时的速率：A>C
c．参加反应的锌的物质的量：A=C d．A溶液中有锌剩余
【答案】（1） ①. bfg ②. aeh
（2）
（3） ①. ②. ab
（4）cd
【解析】
【小问1详解】
a．NaCl溶于水或者熔融状态下能完全电离出离子，属于强电解质；b．SO2在熔融状态下不导电，水溶液中由于与水反应生成了H2SO3，本身不导电，是化合物，属于非电解质；c．醋酸在水溶液中能部分电离出自由移动的离子，属于弱电解质；d．铜是单质，既不是电解质也不是非电解质；e．BaSO4熔融状态下能完全电离出离子，属于强电解质；f．纯蔗糖在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物，属于非电解质；g．酒精水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物，属于非电解质；h．KHSO4在溶于水或者熔融状态下能完全电离出离子，属于强电解质；i．氨水属于混合物，不属于电解质也不是非电解质；j．液氮是单质，既不是电解质也不是非电解质；根据上述分析可知：以上物质非电解质的是bfg；属于强电解质的是aeh；
【小问2详解】
pH=3中氢离子浓度为0.001ml/L，所以A溶液为一元强酸，即为HCl；答案：HCl；
【小问3详解】
①NaOH、NH3·H2O两者都显碱性，等浓度两者pH关系B②用水稀释的NH3·H2O溶液时， 平衡右移，a．随着水的加入，浓度减小，不变，，减小，a符合题意； b．随着水的加入，氢氧根离子浓度逐渐减小，氢离子的浓度逐渐增大，减小，b符合题意；c．水的离子积在一定温度下是个常数，所以c(H+)与c(OH-)的乘积是不变的，c不符合题意；d．稀释促进NH3·H2O电离，所以OH-的物质的量增大，d不符合题意；故选ab；
【小问4详解】
pH相同、等体积的CH3COOH、HCl两种溶液，氢离子的浓度相等，但盐酸是强酸，醋酸是弱酸，所以醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量；若放出氢气的质量相同，则反应掉的锌的物质的量、氢离子的物质的量均是相同的。a．由于开始时氢离子浓度相同，反应速率相同；但反应一旦开始，锌消耗掉氢离子对醋酸的电离有促进作用，反应过程中醋酸的氢离子浓度大于盐酸，在反应过程中醋酸溶液中的反应速率较大，耗时较短，所以反应所用需要的时间C＜A，a错误；b．由于开始时氢离子浓度相同，故开始反应时的速率A=C，②错误；c．放出氢气的质量相同，参加反应的锌粉物质的量相等，即A=C，c正确；d．由于醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量，要使反应最后有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，醋酸不能反应完全，必须过量，盐酸完全反应，即锌在盐酸中有剩余，d正确； 答案：cd。
16. 工业上可以用纯碱(Na2CO3)吸收NO和的混合气体来制备亚硝酸钠(NaNO2)，某研究小组测定工业亚硝酸钠样品中的含量。实验步骤如下：
Ⅰ.称取工业用亚硝酸钠样品，配制成溶液。
Ⅱ.用碱式滴定管取上述待测试样溶液于锥形瓶中，加入酚酞2～3滴，用的标准溶液滴定至溶液由红色变为无色且半分钟内不变化，消耗标准溶液的体积为V mL，重复滴定两次。
回答下列问题：
（1）当NO和的物质的量之比为时，写出纯碱吸收NO和的混合气体制备亚硝酸钠反应的离子方程式：___________。
（2）在碱式滴定管中装入待测试样后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的操作图示为___________(填字母)。
A. B. C. D.
（3）滴定到终点发生的反应为，滴定前后，标准溶液的液面如图，则消耗标准溶液的体积V=___________；样品中杂质的质量百分数为___________(小数点后保留两位)。
（4）已知：pH≤1时，。上述滴定过程中，的存在是否影响测量结果，理由是___________。
（5）25℃时，的电离常数为，若和的混合溶液中，，则此时溶液中___________。
（6）下列操作会使含量的测定结果偏高的是___________(填字母)。
A. 锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C. 滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失
D. 滴定前读数正确，滴定后俯视滴定管读数
【答案】（1） （2）B
（3） ①. ②. 8.00％
（4）不影响，滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应
（5） （6）AC
【解析】
【分析】用纯碱(Na2CO3)吸收NO和的混合气体来制备亚硝酸钠(NaNO2)，再设计实验进行滴定测定含量，分析和评价；
【小问1详解】
当NO和的物质的量之比为时，纯碱吸收NO和的混合气体制备亚硝酸钠，同时生成二氧化碳，反应的离子方程式为：；
【小问2详解】
碱式滴定管管身与滴嘴之间是胶管连接，在滴定管排气泡时需将滴嘴扭转90°以上，滴嘴斜向上排气，B方法正确；故答案为：B；
【小问3详解】
根据题目所给图像可知，，，所以HCl溶液消耗的体积是V=；，Na2CO3的质量分数是=8.00%；故答案为：20.00mL；8.00%；
【小问4详解】
根据题意溶液在酸性较强的条件下亚硝酸和盐酸反应，而盐酸滴入待测液先消耗Na2CO3，滴定到终点之前，溶液pH始终大于7，滴定至终点生成物也是NaHCO3和NaCl，溶液应呈弱碱性，所以“滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应；故答案为：不影响，滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应；
【小问5详解】
25℃时，的电离常数为，若和的混合溶液中，，则，此时溶液中；
【小问6详解】
含量测定中m()=m样-m(Na2CO3)，如果Na2CO3测定结果偏高，则测定含量偏低；
A．锥形瓶用待测液润洗，则待滴定的Na2CO3的量会增多(润洗液残留的Na2CO3溶质)，消耗盐酸偏多，则实验测定Na2CO3质量偏高，则测定含量偏低，故A符合题意；
B．酸式滴定管用蒸馏水清洗后再用标准液润洗是标准操作，不影响实验测定结果，故B不符题意；
C．滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，则气泡所占体积会被记入标准液消耗体积，则标准液消耗体积偏大，测定的Na2CO3质量偏高，则测定含量偏低，故C符合题意；
D．由于滴定管本身体积刻度的特殊顺序，俯视读数小于真实值，盐酸消耗体积V=，俯视读数，平视，数据小于真实值，则计算所得V偏小，测定的Na2CO3质量偏低，则测定含量偏高，故D不符合题意；
综上所述，答案为：AC。
17. 化学反应速率的控制与化学平衡的调控在生产、生活中较为常见。回答下列问题：
Ⅰ.某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素。
（1）为探究金属活动性对金属与稀硫酸反应的化学反应速率的影响，小组同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的溶液反应。实验报告如下表：
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是___________；若该条件相同，可得出的实验结论是___________。
（2）为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备测定容器中的压强随气体产量改变的情况，探究镁与不同浓度溶液的反应速率，两组实验所用药品如下：
实验结果如图所示：
①实验ⅰ对应图中曲线___________(填字母)，图中曲线斜率越大，说明化学反应速率越___________(填“快”“慢”或“无法确定”)。
②分析实验ⅱ对应曲线可知，反应开始阶段，化学反应速率不断加快，原因是___________；随着反应的不断进行，化学反应速率减慢，原因是___________。
Ⅱ.(红棕色)和(无色)之间可发生反应：。在温度为T℃的条件下，将气体充入体积为的恒容密闭容器中，容器中某气体的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。
（3）a～d四个点中，的点是___________(填字母)。
（4）该温度下的平衡常数___________。
（5）前内，用表示的化学反应速率为___________。
【答案】（1） ①. 反应温度相同 ②. (其他条件相同时)金属的性质越活泼，反应速率越快
（2） ①. a ②. 快 ③. 镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快 ④. 硫酸的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢
（3）cd （4）
（5）0.0025
【解析】
【分析】根据实验报告可知：在硫酸的浓度相同时，探究三种金属与硫酸反应的速率，还需要保证三个反应的反应温度相同。根据表中数据可知：实验i中硫酸的浓度比实验ii大，其他条件相同，所以实验Ⅰ反应速率快，产生氢气量大；图中曲线上的斜率越大，说明反应速率越快；
【小问1详解】
根据实验报告可知：在硫酸的浓度相同时，探究三种金属与硫酸反应的速率，还需要保证三个反应的反应温度相同；若该条件相同，可得出的实验结论是(其他条件相同时)金属的性质越活泼，反应速率越快，故答案：反应温度相同；(其他条件相同时)金属的性质越活泼，反应速率越快；
【小问2详解】
①根据表中数据可知：实验i中硫酸的浓度比实验ii大，其他条件相同，所以实验i反应速率快，产生氢气量大，所以a对应图中曲线为实验i；图中曲线上的斜率越大，说明反应速率越快，故答案：a；快；
②分析实验ii对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，是因为镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的不断进行，化学反应速率减慢，硫酸的浓度逐渐降低，所以化学反应速率减慢。故答案：镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；硫酸的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢；
【小问3详解】
根据图象可知，该气体的物质的量浓度随着时间的推移逐渐增加，平衡时保持不变，则该图中表示的是NO2物质的量浓度随时间的变化曲线；点cd所表示的NO2物质的量浓度达到最大值，达到平衡状态，v正=v逆；答案为：cd；
【小问4详解】
反应达平衡时，∆n(NO2)=0.06ml/L-0ml/L=0.06ml/L，则∆n(N2O4)=0.03ml/L，平衡浓度为-0.03ml/L=0.01ml/L，该温度下平衡常数=；
【小问5详解】
反应进行到12min时，∆n(NO2)=0.06ml/L-0ml/L=0.06ml/L，则∆n(N2O4)=0.03ml/L，用N2O4表示的速率为。
18. 研究CO2的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题；
二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料，由CO2和H2制备二甲醚的反应原理如下：
反应Ⅰ： (a>0)
反应Ⅱ： (b>0)
反应Ⅲ：
（1）=_______kJ/ml，据此判断反应Ⅲ在_______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
（2）恒温恒压条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2发生反应I，能说明反应I达到平衡状态的是_______(填字母序号)。
a．平衡常数保持不变 b．生成3mlH—H键的同时断裂1mlC—O键
c．容器内混合气体的密度保持不变 d．CO2和H2O的物质的量之比保持不变
（3）T1℃时，将1ml二甲醚充入某恒容密闭容器中，发生如下分解反应：
，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：
由表中数据计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为_______，该温度下的平衡常数_______(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×气体的物质的量分数)。
（4）恒压下将CO2和氢气按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中：CH3OH的选择性=×100%
①在上述条件下，结合图象分析，合成甲醇的最佳温度是_______，最佳催化剂是_______。
②温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_______。
【答案】（1） ①. —(2a+b) ②. 低温
（2）cd （3） ①. 50% ②.
（4） ①. 230℃ ②. CZ(Zr—1)T催化剂 ③. 反应I为放热反应，温度升高，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应I×2-反应II可得到反应III，则△H3=2∆H1-∆H2=—(2a+b) kJ/ml，反应III为气体体积减小的放热反应，反应∆H＜0、∆S＜0，低温条件下反应∆H-T∆S小于0，能自发进行，故答案为：—(2a+b)；低温；
【小问2详解】
a．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数始终保持不变，则平衡常数不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
b．生成3mlH—H键的同时断裂1mlC—O键均代表逆反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
c．该反应为气体体积减小的反应，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒压容器中，容器的体积增大，气体体积增大，混合气体的密度减小，则容器内混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
d．反应物二氧化碳和生成物水的物质的量之比保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
故选cd；
【小问3详解】
由表格数据可知， T1℃反应达到平衡时，气体总压为2p0，设二甲醚的转化率为a，由方程式可知，平衡时二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的物质的量分别为(1—a)ml、aml、aml、aml，由恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比可得：(1＋2a)：1＝2p0：p0，解得x＝0.5ml，则二甲醚的转化率为50%，二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的平衡分压都为×p0=，平衡常数Kp==，故答案为：50%；；
【小问4详解】
①由图可知，在催化剂为CZ(Zr-1)T、230℃条件下，甲醇的选择性和产率都较高，则合成甲醇的最佳条件为温度为230℃、催化剂为CZ(Zr-1)T催化剂，故答案为：230℃；CZ(Zr-1)T催化剂；A．反应体系中X的体积分数与时间的关系图
B．正逆反应速率与温度的关系图
C．不同温度下X的转化率与时间的关系图
D．正逆反应速率与压强的关系图
选项
操作及现象
原因或结论
A
向中加入，产生气泡的速率加快
降低了反应所需的活化能
B
向溶液中加入溶液，溶液呈红色，再滴加几滴的溶液，溶液颜色变浅
增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动
C
将盛有气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深
，平衡向生成方向移动
D
在密闭容器中发生反应：，加压，气体颜色变深
增大压强，平衡不移动，但增大
t/min
n (N2)/ml
n (H2)/ml
n (NH3)/ml
0
2.0
24
0
5
1.7
1.5
0.6
10
1.6
x
y
15
z
1.2
w
实验步骤
现象
①分别取等体积的的溶液于试管中；
②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg
反应快慢：Mg>Fe>Cu
序号
镁条的质量/g
溶液
物质的量浓度(ml/L)
体积/mL
ⅰ
0.01
1.0
2
ⅱ
0.01
0.5
2
反应时间t/min
0
5
10
15
20
气体总压p总/kPa
p0
1.4p0
1.6p0
1.8p0
1.9p0
2p0
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版选择性必修1第一章～第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Na23
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 生活离不开化学。生活中的下列做法与化学反应速率控制无关的是
A. 夏天将食物保存在冰箱中B. 食品抽真空包装
C. 加工馒头时加入碳酸氢钠D. 洗衣服时使用加酶洗衣粉
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度降低，化学反应速率减慢，食物可以保存更长的时间，选项A不符合题意；
B．食品抽真空包装降低了反应物浓度，可减慢反应速率，选项B不符合题意；
C．碳酸氢钠为膨松剂，可以中和酸并受热分解，产生大量气体，使馒头松软，与速率无关，选项C符合题意；
D．酶作为催化剂，可以起到快速去污的作用，选项D不符合题意；
答案选C。
2. 下列叙述错误的是
A. 由正丁烷(g)→异丁烷(g) △H＜0可知，异丁烷比正丁烷稳定
B. 常温下，用铁分别与浓、稀硫酸反应探究浓度对化学反应速率的影响
C. 冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
D. 合成氨工业生产中原料气需净化以防止催化剂“中毒”
【答案】B
【解析】
【详解】A．由正丁烷(g)→异丁烷(g) △H＜0可知，异丁烷的能量比正丁烷低，因此异丁烷比正丁烷稳定，A项正确；
B．常温下，浓硫酸使铁发生钝化，反应不能持续进行，而铁与稀硫酸能持续发生反应，所以无法探究浓度对于速率的影响，B项错误；
C．冰在室温下自动熔化成水的过程，ΔS＞0，是熵增过程，C项正确；
D．为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”， 合成氨工业生产中原料气需经过净化处理，D项正确；
故选B。
3. 含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图所示：
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应B. 储能过程中被消耗
C. 存储的能量不可能完全转化为电能D. 循环过程中为储能物质
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应Ⅰ的，如果，则硫酸在任何温度下都会分解，与事实不符，可知反应Ⅰ为吸热反应，选项A错误；
B．储能过程中循环利用，理论上不会被消耗，选项B错误；
C．能量转化不可能达到100％，选项C正确；
D．循环过程中S燃烧放出热量，因此S为储能物质，选项D错误；
答案选C。
4. 常温下足量锌粒与稀硫酸发生反应：，下列操作或加入的试剂能够加快反应速率但不影响生成的总量的是
A. 升高温度B. 增大压强C. 加入盐酸D. 加入溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A．温度升高，化学反应速率加快，生成的总量不变，选项A符合题意；
B．该反应的反应物中没有气体，增大压强化学反应速率几乎不变，选项B不符合题意；
C．锌足量，加入盐酸会增大生成的量，选项C不符合题意；
D．溶液中的溶质对于化学反应速率与生成的量都无影响，但溶液中的水会使化学反应速率减慢，选项D不符合题意；
答案选A。
5. 下列有关水的电离与pH的说法正确的是
A. 的溶液一定呈中性
B. 温度升高，纯水中增大，显酸性
C. 盐酸抑制水的电离，醋酸促进水的电离
D. 常温下，的醋酸，其
【答案】D
【解析】
【详解】A．如果温度不是常温，的溶液不呈中性，选项A错误；
B．水的电离是吸热反应，温度升高，电离平衡正向移动，纯水中、均增大，但二者仍然相等，仍呈中性，选项B错误；
C．不管是强酸还是弱酸均会电离出，均会抑制水的电离，选项C错误；
D．是弱电解质，常温下的醋酸中，，选项D正确；
答案选D。
6. 如图所示的实验装置中烧杯内分别盛有以下4种溶液各：①自来水，②的盐酸，③的醋酸，④的溶液，如果将固体分别加入上述溶液中，灯泡亮度没有明显变化的是
A. ①②B. ②④C. ③④D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】离子浓度变化不大，导电能力变化就不大。向①自来水、③的醋酸中加入固体，离子浓度均增大，向②的盐酸中加入固体，自由移动离子数基本不变，则离子浓度变化不大，向④的溶液中加入固体，生成约为的溶液和的溶液，属于弱电解质，因此离子浓度变化不大，灯泡亮度没有明显变化的是②④；
答案选B。
7. 根据酸碱质子理论，给出质子(H+)的物质是酸，给出质子的能力越强，酸性越强；结合质子的物质是碱，结合质子能力越强，碱性越强。下表是常温下几种弱酸的电离常数：
依据上表数据，下列说法正确的是
A. 酸性强弱顺序：
B. 向溶液中滴加少量溶液，发生反应生成和
C. 根据酸碱质子理论，碱性强弱顺序：
D. 向溶液中通入足量的可生成大量的气体
【答案】C
【解析】
【详解】A．依据电离常数可知，酸性强弱顺序：，选项A错误；
B．酸性：，向溶液中滴加少量溶液，两者发生反应生成和，选项B错误；
C．根据酸碱质子理论，结合质子能力：，因此碱性强弱顺序为，选项C正确；
D．的酸性弱于，因此不能生成大量的气体，选项D错误；
答案选C。
8. 对于可逆反应 ，下列图像中正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．其他条件不变，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间短，同时平衡向正反应方向移动，X的体积分数减小，A正确；
B．温度升高，平衡正向移动，再次达到平衡前v(正)>v(逆)，B错误；
C．其他条件相同时，温度高，化学反应速率快，达到平衡的时间短，C错误；
D．该反应为气体分子数目减少的吸热反应，正逆化学反应速率相等时，反应达到平衡状态，继续增大压强，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，D错误；
答案选A。
9. 次氯酸(HClO)和亚氯酸(HClO2)是两种常见的弱酸，常温时的，的。现将pH和体积都相同的次氯酸溶液和亚氯酸溶液分别加蒸馏水稀释，pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B. 取a点的两种酸溶液，中和相同体积、相同浓度的溶液，消耗亚氯酸的体积较小
C. b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D. 从b点到d点，溶液中保持不变(HR代表或)
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性越强，加水稀释时溶液的pH变化越大，酸性强于，加水稀释时pH变化大，所以曲线Ⅰ代表稀释时pH变化曲线，A错误；
B．pH相同的两种酸，越弱的酸其浓度越大，消耗的溶液体积越多，酸性弱于，所以中和相同体积、相同浓度的溶液，消耗的体积较小，B错误；
C．酸的pH越大，对水的电离的抑制程度越小，所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大，C错误；
D．溶液中，平衡常数只随温度而改变，所以从b点到d点，溶液中保持不变，D正确；
故选D。
10. 常温下，向氨水中滴入的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知氨水的电离度为1.62％，下列有关叙述正确的是
A. 用量筒量取氨水
B. 可根据该反应过程中放出的热量计算中和反应反应热
C. M点对应的盐酸体积为
D. N点处的溶液中
【答案】D
【解析】
【详解】A．量筒只能精确至，应用碱式滴定管量取氨水，选项A错误；
B．氨水为弱碱溶液，电离时吸热，所以不可以根据该反应过程中放出的热量计算中和反应反应热，选项B错误；
C．M点对应的盐酸体积应小于，选项C错误；
D．因为氨水的电离度为1.62％，所以N点处的溶液中，选项D正确；
答案选D。
11. 下列选项中的操作及现象与原因或结论不对应的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．作为分解的催化剂，可以降低分解的活化能，选项A正确；
B．和没有参加反应，因此对该反应平衡无影响，颜色变浅是因为溶液被稀释了，选项B错误；
C．温度升高，平衡向吸热方向移动，选项C正确；
D．该反应为气体分子数不变的反应，加压，平衡不移动，颜色变深是因为加压过程中增大，选项D正确；
答案选B。
12. 一定温度下，在2L恒容密闭容器中发生反应，反应过程中的部分数据如下表所示：
下列说法错误的是
A. 升高温度、增大N2的浓度均可加快反应速率
B. 内用NH3表示的平均反应速率为
C. 时，反应已达到平衡状态
D. 当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．升高温度、增大反应物浓度均可加快反应速率，A项正确；
B．，B项错误：
C．时，，消耗了，根据方程式可知这段时间内消耗的物质的量为，所以时，，与时的物质的量相同，说明时反应已经达到平衡，C项正确；
D．该反应是气体物质量减小的反应，气体的总质量不变，所以当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，D项正确；
故选B。
13. 和反应生成和HCl的部分反应进程如图所示。
已知总反应分3步进行：
第1步；
第2步；
第3步。
下列有关说法正确的是
A.
B. 第2步的反应速率小于第3步的反应速率
C. 减小容器体积增大压强，活化分子百分数增加，反应速率加快
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．观察图象可知，第2步反应是吸热反应，，A错误；
B．观察图象可知，第2步的正反应活化能大于第3步的正反应活化能，所以第2步的反应速率小于第3步的反应速率，B正确；
C．减小容器体积增大压强，单位体积内活化分子增多，而活化分子百分数不变，反应速率加快，C错误；
D．根据图中信息，，因此，D错误；
故选B。
14. 乙烯水合反应制备乙醇是工业乙醇的主要来源，在气相条件下可表示为 。在起始条件下，乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。下列分析错误的是
A. 乙烯气相水合反应的B. 图中a点对应的平衡常数
C. 图中压强的大小关系为D. 达到平衡状态a、b所需要的时间：a>b
【答案】C
【解析】
【详解】A．同一压强下，温度升高，乙烯平衡转化率下降，说明温度升高，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则，选项A正确；
B．假设，乙烯的转化率为20％，则参与反应的乙烯为，平衡时，，，选项B正确；
C．相同温度下，压强越大则乙烯的转化率越大，因此， 选项C错误；
D．b点的温度、压强均高于a点，反应速率：，因此达到平衡所需时间：，选项D正确；
答案选C。
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中，电解质在水溶液中发生的离子反应以及电离平衡等，都与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。回答下列问题：
Ⅰ.通过对物质进行分类，可以更好地认识某类物质的性质。
（1）现有以下物质：a．；b．；c．液态醋酸；d．铜；e．；f．蔗糖(C12H22O11)；g.酒精(C2H5OH)；h．；i．氨水；j.液氮。
①以上物质属于非电解质的是___________(填字母，下同)；
②以上物质属于强电解质的是___________。
Ⅱ.A、B、C、D四种物质分别是、、、中的一种。
（2）的A溶液，则A是___________。
（3）B溶液和D溶液显碱性，等浓度两者pH关系：B
②用水稀释的B溶液时，溶液中随着水量的增加而减小的是___________。(填字母，下同)。
a． b．
c．与的乘积 d．的物质的量
（4）pH相同，等体积的A和C两份溶液，分别与不同质量的锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是___________。
a．反应所需要的时间：C>A b．开始反应时的速率：A>C
c．参加反应的锌的物质的量：A=C d．A溶液中有锌剩余
【答案】（1） ①. bfg ②. aeh
（2）
（3） ①. ②. ab
（4）cd
【解析】
【小问1详解】
a．NaCl溶于水或者熔融状态下能完全电离出离子，属于强电解质；b．SO2在熔融状态下不导电，水溶液中由于与水反应生成了H2SO3，本身不导电，是化合物，属于非电解质；c．醋酸在水溶液中能部分电离出自由移动的离子，属于弱电解质；d．铜是单质，既不是电解质也不是非电解质；e．BaSO4熔融状态下能完全电离出离子，属于强电解质；f．纯蔗糖在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物，属于非电解质；g．酒精水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物，属于非电解质；h．KHSO4在溶于水或者熔融状态下能完全电离出离子，属于强电解质；i．氨水属于混合物，不属于电解质也不是非电解质；j．液氮是单质，既不是电解质也不是非电解质；根据上述分析可知：以上物质非电解质的是bfg；属于强电解质的是aeh；
【小问2详解】
pH=3中氢离子浓度为0.001ml/L，所以A溶液为一元强酸，即为HCl；答案：HCl；
【小问3详解】
①NaOH、NH3·H2O两者都显碱性，等浓度两者pH关系B
【小问4详解】
pH相同、等体积的CH3COOH、HCl两种溶液，氢离子的浓度相等，但盐酸是强酸，醋酸是弱酸，所以醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量；若放出氢气的质量相同，则反应掉的锌的物质的量、氢离子的物质的量均是相同的。a．由于开始时氢离子浓度相同，反应速率相同；但反应一旦开始，锌消耗掉氢离子对醋酸的电离有促进作用，反应过程中醋酸的氢离子浓度大于盐酸，在反应过程中醋酸溶液中的反应速率较大，耗时较短，所以反应所用需要的时间C＜A，a错误；b．由于开始时氢离子浓度相同，故开始反应时的速率A=C，②错误；c．放出氢气的质量相同，参加反应的锌粉物质的量相等，即A=C，c正确；d．由于醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量，要使反应最后有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，醋酸不能反应完全，必须过量，盐酸完全反应，即锌在盐酸中有剩余，d正确； 答案：cd。
16. 工业上可以用纯碱(Na2CO3)吸收NO和的混合气体来制备亚硝酸钠(NaNO2)，某研究小组测定工业亚硝酸钠样品中的含量。实验步骤如下：
Ⅰ.称取工业用亚硝酸钠样品，配制成溶液。
Ⅱ.用碱式滴定管取上述待测试样溶液于锥形瓶中，加入酚酞2～3滴，用的标准溶液滴定至溶液由红色变为无色且半分钟内不变化，消耗标准溶液的体积为V mL，重复滴定两次。
回答下列问题：
（1）当NO和的物质的量之比为时，写出纯碱吸收NO和的混合气体制备亚硝酸钠反应的离子方程式：___________。
（2）在碱式滴定管中装入待测试样后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的操作图示为___________(填字母)。
A. B. C. D.
（3）滴定到终点发生的反应为，滴定前后，标准溶液的液面如图，则消耗标准溶液的体积V=___________；样品中杂质的质量百分数为___________(小数点后保留两位)。
（4）已知：pH≤1时，。上述滴定过程中，的存在是否影响测量结果，理由是___________。
（5）25℃时，的电离常数为，若和的混合溶液中，，则此时溶液中___________。
（6）下列操作会使含量的测定结果偏高的是___________(填字母)。
A. 锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C. 滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失
D. 滴定前读数正确，滴定后俯视滴定管读数
【答案】（1） （2）B
（3） ①. ②. 8.00％
（4）不影响，滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应
（5） （6）AC
【解析】
【分析】用纯碱(Na2CO3)吸收NO和的混合气体来制备亚硝酸钠(NaNO2)，再设计实验进行滴定测定含量，分析和评价；
【小问1详解】
当NO和的物质的量之比为时，纯碱吸收NO和的混合气体制备亚硝酸钠，同时生成二氧化碳，反应的离子方程式为：；
【小问2详解】
碱式滴定管管身与滴嘴之间是胶管连接，在滴定管排气泡时需将滴嘴扭转90°以上，滴嘴斜向上排气，B方法正确；故答案为：B；
【小问3详解】
根据题目所给图像可知，，，所以HCl溶液消耗的体积是V=；，Na2CO3的质量分数是=8.00%；故答案为：20.00mL；8.00%；
【小问4详解】
根据题意溶液在酸性较强的条件下亚硝酸和盐酸反应，而盐酸滴入待测液先消耗Na2CO3，滴定到终点之前，溶液pH始终大于7，滴定至终点生成物也是NaHCO3和NaCl，溶液应呈弱碱性，所以“滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应；故答案为：不影响，滴定过程至终点，待测液始终呈弱碱性环境，不会出现强酸性环境，故不会与盐酸发生反应；
【小问5详解】
25℃时，的电离常数为，若和的混合溶液中，，则，此时溶液中；
【小问6详解】
含量测定中m()=m样-m(Na2CO3)，如果Na2CO3测定结果偏高，则测定含量偏低；
A．锥形瓶用待测液润洗，则待滴定的Na2CO3的量会增多(润洗液残留的Na2CO3溶质)，消耗盐酸偏多，则实验测定Na2CO3质量偏高，则测定含量偏低，故A符合题意；
B．酸式滴定管用蒸馏水清洗后再用标准液润洗是标准操作，不影响实验测定结果，故B不符题意；
C．滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，则气泡所占体积会被记入标准液消耗体积，则标准液消耗体积偏大，测定的Na2CO3质量偏高，则测定含量偏低，故C符合题意；
D．由于滴定管本身体积刻度的特殊顺序，俯视读数小于真实值，盐酸消耗体积V=，俯视读数，平视，数据小于真实值，则计算所得V偏小，测定的Na2CO3质量偏低，则测定含量偏高，故D不符合题意；
综上所述，答案为：AC。
17. 化学反应速率的控制与化学平衡的调控在生产、生活中较为常见。回答下列问题：
Ⅰ.某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素。
（1）为探究金属活动性对金属与稀硫酸反应的化学反应速率的影响，小组同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的溶液反应。实验报告如下表：
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是___________；若该条件相同，可得出的实验结论是___________。
（2）为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备测定容器中的压强随气体产量改变的情况，探究镁与不同浓度溶液的反应速率，两组实验所用药品如下：
实验结果如图所示：
①实验ⅰ对应图中曲线___________(填字母)，图中曲线斜率越大，说明化学反应速率越___________(填“快”“慢”或“无法确定”)。
②分析实验ⅱ对应曲线可知，反应开始阶段，化学反应速率不断加快，原因是___________；随着反应的不断进行，化学反应速率减慢，原因是___________。
Ⅱ.(红棕色)和(无色)之间可发生反应：。在温度为T℃的条件下，将气体充入体积为的恒容密闭容器中，容器中某气体的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。
（3）a～d四个点中，的点是___________(填字母)。
（4）该温度下的平衡常数___________。
（5）前内，用表示的化学反应速率为___________。
【答案】（1） ①. 反应温度相同 ②. (其他条件相同时)金属的性质越活泼，反应速率越快
（2） ①. a ②. 快 ③. 镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快 ④. 硫酸的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢
（3）cd （4）
（5）0.0025
【解析】
【分析】根据实验报告可知：在硫酸的浓度相同时，探究三种金属与硫酸反应的速率，还需要保证三个反应的反应温度相同。根据表中数据可知：实验i中硫酸的浓度比实验ii大，其他条件相同，所以实验Ⅰ反应速率快，产生氢气量大；图中曲线上的斜率越大，说明反应速率越快；
【小问1详解】
根据实验报告可知：在硫酸的浓度相同时，探究三种金属与硫酸反应的速率，还需要保证三个反应的反应温度相同；若该条件相同，可得出的实验结论是(其他条件相同时)金属的性质越活泼，反应速率越快，故答案：反应温度相同；(其他条件相同时)金属的性质越活泼，反应速率越快；
【小问2详解】
①根据表中数据可知：实验i中硫酸的浓度比实验ii大，其他条件相同，所以实验i反应速率快，产生氢气量大，所以a对应图中曲线为实验i；图中曲线上的斜率越大，说明反应速率越快，故答案：a；快；
②分析实验ii对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，是因为镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的不断进行，化学反应速率减慢，硫酸的浓度逐渐降低，所以化学反应速率减慢。故答案：镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；硫酸的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢；
【小问3详解】
根据图象可知，该气体的物质的量浓度随着时间的推移逐渐增加，平衡时保持不变，则该图中表示的是NO2物质的量浓度随时间的变化曲线；点cd所表示的NO2物质的量浓度达到最大值，达到平衡状态，v正=v逆；答案为：cd；
【小问4详解】
反应达平衡时，∆n(NO2)=0.06ml/L-0ml/L=0.06ml/L，则∆n(N2O4)=0.03ml/L，平衡浓度为-0.03ml/L=0.01ml/L，该温度下平衡常数=；
【小问5详解】
反应进行到12min时，∆n(NO2)=0.06ml/L-0ml/L=0.06ml/L，则∆n(N2O4)=0.03ml/L，用N2O4表示的速率为。
18. 研究CO2的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题；
二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料，由CO2和H2制备二甲醚的反应原理如下：
反应Ⅰ： (a>0)
反应Ⅱ： (b>0)
反应Ⅲ：
（1）=_______kJ/ml，据此判断反应Ⅲ在_______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
（2）恒温恒压条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2发生反应I，能说明反应I达到平衡状态的是_______(填字母序号)。
a．平衡常数保持不变 b．生成3mlH—H键的同时断裂1mlC—O键
c．容器内混合气体的密度保持不变 d．CO2和H2O的物质的量之比保持不变
（3）T1℃时，将1ml二甲醚充入某恒容密闭容器中，发生如下分解反应：
，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：
由表中数据计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为_______，该温度下的平衡常数_______(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×气体的物质的量分数)。
（4）恒压下将CO2和氢气按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中：CH3OH的选择性=×100%
①在上述条件下，结合图象分析，合成甲醇的最佳温度是_______，最佳催化剂是_______。
②温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_______。
【答案】（1） ①. —(2a+b) ②. 低温
（2）cd （3） ①. 50% ②.
（4） ①. 230℃ ②. CZ(Zr—1)T催化剂 ③. 反应I为放热反应，温度升高，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应I×2-反应II可得到反应III，则△H3=2∆H1-∆H2=—(2a+b) kJ/ml，反应III为气体体积减小的放热反应，反应∆H＜0、∆S＜0，低温条件下反应∆H-T∆S小于0，能自发进行，故答案为：—(2a+b)；低温；
【小问2详解】
a．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数始终保持不变，则平衡常数不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
b．生成3mlH—H键的同时断裂1mlC—O键均代表逆反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
c．该反应为气体体积减小的反应，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒压容器中，容器的体积增大，气体体积增大，混合气体的密度减小，则容器内混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
d．反应物二氧化碳和生成物水的物质的量之比保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
故选cd；
【小问3详解】
由表格数据可知， T1℃反应达到平衡时，气体总压为2p0，设二甲醚的转化率为a，由方程式可知，平衡时二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的物质的量分别为(1—a)ml、aml、aml、aml，由恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比可得：(1＋2a)：1＝2p0：p0，解得x＝0.5ml，则二甲醚的转化率为50%，二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的平衡分压都为×p0=，平衡常数Kp==，故答案为：50%；；
【小问4详解】
①由图可知，在催化剂为CZ(Zr-1)T、230℃条件下，甲醇的选择性和产率都较高，则合成甲醇的最佳条件为温度为230℃、催化剂为CZ(Zr-1)T催化剂，故答案为：230℃；CZ(Zr-1)T催化剂；A．反应体系中X的体积分数与时间的关系图
B．正逆反应速率与温度的关系图
C．不同温度下X的转化率与时间的关系图
D．正逆反应速率与压强的关系图
选项
操作及现象
原因或结论
A
向中加入，产生气泡的速率加快
降低了反应所需的活化能
B
向溶液中加入溶液，溶液呈红色，再滴加几滴的溶液，溶液颜色变浅
增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动
C
将盛有气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深
，平衡向生成方向移动
D
在密闭容器中发生反应：，加压，气体颜色变深
增大压强，平衡不移动，但增大
t/min
n (N2)/ml
n (H2)/ml
n (NH3)/ml
0
2.0
24
0
5
1.7
1.5
0.6
10
1.6
x
y
15
z
1.2
w
实验步骤
现象
①分别取等体积的的溶液于试管中；
②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg
反应快慢：Mg>Fe>Cu
序号
镁条的质量/g
溶液
物质的量浓度(ml/L)
体积/mL
ⅰ
0.01
1.0
2
ⅱ
0.01
0.5
2
反应时间t/min
0
5
10
15
20
气体总压p总/kPa
p0
1.4p0
1.6p0
1.8p0
1.9p0
2p0
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