【化学】甘肃省兰州市联片办学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题（解析版）

甘肃省兰州市联片办学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）

1.已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的（    ）

A. X的能量一定高于M

B. Y的能量一定高于N

C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

D. 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生反应

【答案】C

【解析】

【分析】放热反应的本质是反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应放热，以此解答。

【详解】A. 反应物的总能量大于生成物的总能量，X的能量与M的能量关系无法确定，A项错误；

B. 反应物的总能量大于生成物的总能量，Y的能量与N的能量关系无法确定，B项错误；

C. 该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，C项正确；

D. 反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关，某些放热反应也需要加热才能反应，如氢气和氧气的反应，D项错误；

答案选C。

2.设C + CO22CO，H1>0反应速率为υ1 ； N2 +3H22NH3，H2<0反应速率为υ2 。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（    ）

A. υ1增大，υ2减小 B. 同时减小 C. 同时增大    D. υ1减小，υ2增大

【答案】C

【解析】升高温度，增大了反应物中活化分子百分数，使有效碰撞几率增大，反应速率增大，所以当温度升高时，吸热反应和放热反应的反应速率都增大，C正确；正确答案：C。

3.反应A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为① v(A)=0.45 mol⋅L−1⋅s−1 ② v(B)=0.6 mol⋅L−1⋅s−1、③ v(C)=0.4 mol⋅L−1⋅s−1、④ v(D)=0.45 mol⋅L−1⋅s−1，该反应进行的快慢顺序为（        ）

A. ① > ③ = ② > ④ B. ① > ② > ③ = ④

C. ② > ① = ④ > ③ D. ① > ④ > ② = ③

【答案】D

【解析】同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快；①═0.45 mol•L-1•s-1，②=0.2mol•L-1•s-1，③=0.2mol•L-1•s-1，④=0.225mol•L-1•s-1，故反应速率①＞④＞②=③，故答案为D。

4.可以充分说明反应P(g)+Q(g)R(g)+S(g)在恒温下已达到平衡的是（  ）

A. 反应容器内的压强不随时间改变

B. 反应容器内P、Q、R、S四者浓度之比为1:1:1:1

C. P的生成速率和S的生成速率相等

D. 反应容器内的气体总物质的量不随时间变化

【答案】C

【解析】A、根据反应式可知，反应前后气体的体积不变，因此压强始终不变，则反应容器内的压强不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，A不正确；

B、反应达到平衡时，P、Q、R、S物质的量的浓度之比可能为1﹕1﹕1﹕1，也可能不是1﹕1﹕1﹕1，这与该反应的初始分子数及转化率有关，故B错误；

C、当反应到达平衡，P的生成速率和P的消耗速率相等，而P的消耗速率和S的生成速率相等，所以P的生成速率和S的生成速率相等，故C正确；

D、根据反应式可知，反应前后气体的体积不变，因此气体的物质的量始终不变，则反应容器内的气体总物质的量不随时间变化不能说明反应达到平衡状态，故D错误，答案选C。

5.一定量的锌粉和6 mol/L的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是 （    ）

①石墨粉　②CuO　③铜粉　④铁粉　⑤浓盐酸

A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ③④⑤ D. ①③

【答案】B

【解析】

分析】盐酸过量锌完全反应，锌的量决定氢气的体积，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量，采取措施有：形成原电池，注意形成原电池是不能消耗Zn，升高温度，改变锌粉的颗粒大小，增大氢离子的浓度等，注意据此解答。

【详解】①加入石墨粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故①正确；

②加入CuO，与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应，但与盐酸反应的锌的量减少，生成氢气的总量减少，故②错误；

③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故③正确；

④加入铁粉，构成原电池，反应速率加快，锌反应完毕，铁可以与盐酸反应生成氢气，产生H2的总量增大，故④错误；

⑤加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故⑤正确；

故答案为B。

6.在N2+3H22NH3反应中，自反应开始至2 s末，氨的浓度由0变为0.4 mol·L-1，则以氢气的浓度变化表示该反应在2s内的平均反应速率是（ ）

A. 0.3 mol·L-1·s-1 B. 0.4 mol·L-1·s-1

C. 0.6 mol·L-1·s-1 D. 0.8 mol·L-1·s-1

【答案】A

【解析】由化学反应速率的计算公式可知，v(NH3)= ==0.2mol·L-1·s-1，又，所以，v(H2)= 0.3mol·L-1·s-1，故答案选A。

7.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是          （    ）

A. 已知c（石墨，s）=c（金刚石，s）；△H＞0，则石墨比金刚石稳定

B. 若2C(s)+O2(g)＝2CO(g) △H＝−221.0 kJ/mol，则碳的燃烧热为110.5 kJ/mol

C. HCl和NaOH反应的中和热△H=－57．3kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热△H=2×（－57．3）kJ/mol

D. 已知H2（g）＋F2（g）=2HF（g）；△H=－270kJ/mol，则2L氟化氢气体分解成1L氢气和1L氟气吸收270kJ热量

【答案】A

【解析】A．物质能量越高越活泼，已知C(石墨，s)═C(金刚石，s)；△H＞0，金刚石能量高于石墨，则石墨比金刚石稳定，故A正确；

B．碳的燃烧热是指碳固体完全燃烧生成CO2气体释放的能量，故B错误；

C．物质的量与反应热成正比，且生成硫酸钡放热，HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ•mol-1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热△H＜2×(-57.3)kJ•mol-1，故C错误；

D．热化学方程式里的化学计量数代表物质的量，H2(g)＋F2(g)=2HF(g)；△H=－270kJ/mol，则表示2mol氟化氢气体分解成1mol氢气和1mol氟气吸收270kJ热量，故D错误；

故答案为A。

8.一定温度下，反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的反应热和化学平衡常数分别为△H和K, 则相同温度时反应4NH3（g）2N2（g）＋6H2（g）反应热和化学平衡常数为( )

A 2△H和2K B. -2△H和 K2

C -2△H和 K-2 D. 2△H和-2K

【答案】C

【解析】正反应是放热反应，则逆反应就是吸热反应，反之亦然，所以氨气分解的反应热是－2△H。平衡常数是在反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此如果化学计量数不变的话，则逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数。由于逆反应的化学计量数均是原来的2倍，所以选项C是正确的。答案选C。

9.下列各组热化学方程式中ΔH前者大于后者的是        (　 　)

①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1；C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)　ΔH2。

②S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH3；S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH4。

③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g) ΔH5 ；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g）ΔH6。

A. ① B. ② C. ②③ D. ①②③

【答案】C

【解析】①两个反应都为放热反应，△H＜0，前者完全燃烧，放出的热量多，则△H1＜△H2，故①错误；

②都为放热反应，其△H＜0，前者S为固态，固态S转化为气态S是吸热过程，则前者放出的热量少，则△H3＞△H4，故②正确；

③都是放热反应，前者反应物系数较小，则前者放出热量较少，则△H5＞△H6，故③正确；

故答案为C。

10.在一定体积的密闭容器中，进行如下的化学反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度的关系如下表，根据以上信息推断以下说法正确的是(　 　)  

A. 此反应为放热反应

B. 此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化

C. 此反应达到1 000 ℃时的反应速率比700 ℃时大

D. 该反应的化学平衡常数越大，反应物的转化率越低

【答案】C

【解析】

【分析】该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强只改变反应速率但不影响平衡移动，根据表格知，升高温度，化学平衡常数增大，说明升高温度该反应向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，据此解答。

【详解】A．随温度升高，平衡常数增大，说明反应正向移动，即正反应为吸热反应，故A错误；

B．反应前后气体体积不变，压强始终不变，故B错误；

C．温度越高反应速率越快，故C正确；

D．化学平衡常数越大，反应物的转化率越高，故D错误；

故答案为C。

11.在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g) N2(g)+CO2(g)；ΔH= -373.2kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（    ）

A. 加催化剂同时升高温度 B. 加催化剂同时增大压强

C. 升高温度同时充入N2 D. 降低温度同时增大压强

【答案】B

【解析】

分析】加快反应速率可以升温、加压、增大浓度、加入催化剂，增大NO的转化率必须在不加入NO的基础上使平衡正向移动。

【详解】A. 加催化剂同时升高温度，催化剂加快反应速率，升温平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故A错误；

B. 加催化剂同时增大压强，催化剂加快反应速率，正反应气体体积减小，增大压强平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故B正确；

C. 升高温度同时充入N2，升温速率增大，平衡逆向进行，加氮气平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故C错误；

D. 降低温度反应速率减小，加压反应速率增大，无法确定反应速率的变化情况，故D错误。

故答案选B。

12.对于可逆反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH＜0，下列各图正确的是 (　　)

A. B.

C. D.

【答案】B

【解析】A．催化剂能加快反应速率，但不改变化学平衡，有无催化剂，C浓度都不变化，与图象不相符，故C错误；

B．恒温条件下，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，恒压条件下，反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，与图象相符，故B正确；

C．增大压强，平衡向正反应方向移动，正逆反应速率均增大，交叉点后，正反应速率大于逆反应速率，与图象不相符，故C错误；

D．恒温条件下，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，但恒压条件下，反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，与图象不相符，故D错误；

故答案为B。

二、非选择题：（共52分）

13.已知工业制氢气的反应为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，反应过程中能量变化如下图所示。在500 ℃时的平衡常数K＝9。若在2 L的密闭容器中CO和水蒸气的起始浓度都是0.1 mol/L，10 min时达到平衡状态。

(1)增加H2O(g)的浓度，CO的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)平衡常数的表达式K＝________。400 ℃时平衡常数K______9(填“>”、“<” 或“＝”)。

(3)已知2H2(g)＋O2(g) 2H2O (g)　ΔH＝－484 kJ/mol。结合上图写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：____。

【答案】(1). 增大    (2). c（CO2）c（H2）/ c（CO）c（H2O）    (3). >    (4). 2CO(g) ＋ O2(g)  =  2CO2(g)  ΔH=—566KJ/mol

【解析】

【分析】(1)增大反应物H2O(g)的浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大；

(2)化学平衡常数是用生成物浓度的幂次方除以反应物浓度的幂次方，从图上可见反应放热，降温平衡正向移动，K增大；

(3)利用盖斯定律，从待求反应出发，分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置，通过相互加减可得。

【详解】(1)增大反应物H2O(g)的浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大；

(2)化学平衡常数是用生成物浓度的幂次方除以反应物浓度的幂次方，所以K=；从图上可见反应放热，降温平衡正向移动，K增大，即400 ℃时平衡常数K＞9；

(3)已知：①CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ/mol，②2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)△H=-484kJ/mol，据盖斯定律①×2+②得：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566KJ/mol。

14.将等物质的量的A、B、C、D 4种物质混合，发生如下反应：aA＋bBcC(s)＋dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了4n mol，B减少了2n mol，C增加了6n mol，D增加了4n mol，此时达到化学平衡。

(1)该化学方程式各物质的化学计量数为a＝____、b＝____、c＝_____、d＝____。

(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态： A_________、B_______、D________。

(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，则该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。

【答案】(1). 2    (2). 1    (3). 3    (4). 2    (5). 气体    (6). 固体或液体    (7). 气体    (8). 放热

【解析】

【分析】(1)化学计量数之比等于物质的量变化量之比；

(2)只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明反应前后气体的体积不变，即反应前后气体总的化学计量数相等；

(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，说明平衡向逆反应方向移动。

【详解】(1)①化学计量数之比等于物质的量变化量之比，则：a：b：c：d=4n：2n：6n：4n=2：1：3：2，故a=2、b=1、c=3、d=2；

②对于反应：2A+1B⇌3C(s)+2D，只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明反应前后气体的体积不变，即反应前后气体总的化学计量数相等，而C为固体，只能A、D为气态，B为固体或液体；

③若只升高温度，反应一段时间后，测知4种物质其物质的量又达到相等，说明平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，即该反应正反应为放热反应。

15.(1)写出符合要求的一个反应：

①吸热的分解反应的化学方程式：______________________。

②表示一类放热反应的离子方程式：____________________。

(2)化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知： N≡N键的键能是948.9 kJ·mol－1，H—H键的键能是436.0 kJ·mol－1；由N2和H2合成1 mol NH3时可放出46.2 kJ的热量。则N—H键的键能是_______。

(3)根据下列3个热化学反应方程式：

Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－24.8 kJ·mol－1；

3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH＝－47.2 kJ·mol－1；

Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋640.5 kJ·mol－1。

写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式：_______

【答案】(1). CaCO3CaO+CO2↑    (2). H++OH-=H2O    (3). 391.55 kJ•mol-1    (4). CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol

【解析】

【分析】(1)①绝大多数分解反应是吸热反应，如碳酸钙高温分解；

②酸碱中和是放热反应，也是离子反应；

(2) 化学反应的本质是旧化学键的断裂以及新化学键的形成，旧化学键的断裂需要吸收热量，形成化学键需要放出热量，N2+3H2=2NH3，根据反应需要断开N≡N键和H-H键，形成N-H键；由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ的热量，分别算出吸收的热量和放出的热量，再结合△H，即可得出答案；

(3) 根据盖斯定律将三个化学方程式进行处理计算得到所需热化学方程式。

【详解】(1)①绝大多数分解反应是吸热反应，如碳酸钙高温分解，发生反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑；

②酸碱中和是放热反应，也是离子反应，如盐酸和NaOH溶液反应的离子方程式为H++OH-=H2O；

 (2) 由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ/mol的热量，N2和H2合成NH3的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-2×46.2=-92.4kJ/mol，1molN2和3molH2反应断裂化学键需要吸收的能量为：1mol×948.9kJ•mol-1+3×436.0kJ•mol-1=2256.9kJ；设N-H键的键能为x，则形成2molNH3需要形成6molN-H键，则形成6molN-H键放出的能量为6x，则2256.9-6×x=-92.4kJ/mol，解得x=391.55 kJ•mol-1；

(3) Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol      ①，    3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol    ②，   Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol       ③，由盖斯定律可知①×3-②-③×2得： 6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2=-1308.0kJ/mol，即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol 。

16.在一定温度下，10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2，经10min后反应达平衡时O2的浓度为0.30mol/L。请计算（写出计算过程）：

（1）10min内SO2的转化率；

（2）容器内反应前与平衡时的压强之比(最简整数比) ；

（3）平衡常数K。

【答案】（1）60％；（2）19:16（3）7.5。

【解析】试题分析：（1）根据化学方程式列比例进行计算。氧气浓度改变4.5/10-0.30=0.15mol/L，则二氧化硫反应的浓度改变了0.3mol/L，则转化率为0.3×10÷5=60%。（2）根据反应中压强比等于物质的量比计算。（3）化学反应平衡常数=c2(SO3）/c(O2)c2(SO2)计算。