河北郑口中学2023-2024学年高一下学期5月月考化学试题

这是一份河北郑口中学2023-2024学年高一下学期5月月考化学试题，共16页。试卷主要包含了在2，溶液与溶液发生反应，下图所示为工业合成氨的流程图等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题纸上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.物质变化与能量变化是化学反应的两大特征，下列有关化学反应中的能量变化说法不正确的是（ ）
A.所有的化学反应都有能量变化，一个反应不是吸热反应就是放热反应
B.反应的过程如图所示，可知该反应为放热反应
C.乙醇燃烧生成和是放热反应，说明乙醇和氧气断键吸收的能量比形成和放出的总能量少
D.吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热
2.工业上由和合成氯化氢气体的热化学方程式为 。下列表示合成氯化氢的反应的能量变化示意图正确的是（ ）
A.B.
C.D.
3.下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
4.课本测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（ ）
A.使用金属搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中溶液需迅速一次性倒入装有盐酸的量热计内筒中，并立即盖上杯盖
C.用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热相同
D.在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、漏斗、温度计、搅拌器
5.我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：键能是断裂键所吸收的能量或形成键所放出的能量，几种物质中化学键的键能如表所示。
若反应过程中分解了水，则下列说法不正确的是（ ）
A.总反应为B.过程Ⅰ吸收了926kJ能量
C.过程Ⅱ放出了能量D.过程Ⅲ属于放热反应
6.在2.0L恒温恒容密闭容器中充入和，加入催化剂发生反应：，、的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.时，反应的
B.加入催化剂反应速率不变
C.时，容器内气体的总压强比时的大
D.时，容器中
7.溶液与溶液发生反应：，达到平衡。已知在苯中的溶解度大于水。下列说法不正，确的是（ ）
A.加入苯，振荡，平衡正向移动
B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度
C.该反应的平衡常数
D.加入固体，平衡逆向移动
8.下图所示为工业合成氨的流程图。其中步骤③中“催化反应”使用的催化剂是铁触媒。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是（ ）
A.步骤①中“净化”可以防止杂质对催化剂产生影响
B.步骤②中“加压”可以加快反应速率，因此压强越大越好
C.步骤③一般选择控制反应温度为400∼500℃
D.步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本
9.某同学研究浓度对化学平衡的影响，下列说法正确的是（ ）
A.该反应是一个氧化还原反应
B.待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡状态
C.试管b的颜色变浅仅因为溶液体积增大减少了生成物浓度
D.试管c中的现象说明温度升高，反应往放热反应方向进行
10.对于反应 ，在其他条件相同时，下列说法正确的是（ ）
A.增大压强，平衡正向移动，化学平衡常数增大
B.加入，改变了反应的活化能，平衡不发生移动
C.升高温度，增大，减小，平衡逆向移动
D.当时，可以判断该反应一定已经达到化学平衡
11.只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是（ ）
A.K变化，平衡一定移动B.K变化，平衡可能不移动
C.平衡不移动，K可能变化D.平衡移动，K一定变化
12.某表面发生分解反应：，其速率方程为，已知k为速率常数，只与催化剂、温度、固体接触面有关在，某温度下，实验测得生成物浓度与时间变化的关系如下：
下列叙述不正确的是（ ）
A提高反应物浓度，反应速率不变
B.
C.其他条件不变，若起始浓度为，则反应物浓度减半所需时间为
D.当升高温度，反应时可能小于
13.科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的化学方程式为 ，若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图像作出的判断正确的是（ ）
A.甲图中改变的反应条件为升温
B.乙图中温度，纵坐标可代表NO的百分含量
C.丙图中压强，纵坐标可代表NO的体积分数
D.丁图中a，b，c三点只有b点已经达到平衡状态
14.在25℃时，恒容密闭容器中X，Y，Z三种气体的初始浓度和后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是（ ）
A.反应可表示为
B.Y的平衡转化率为75%
C.化学平衡常数为4
D.反应前后气体总压强之比为
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15.（13分）化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题：
（1）下列反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量的是______（填字母）。
A.与反应
B.镁条和的盐酸发生置换反应
C.受热分解
（2）已知25℃时，下列物质的相对能量如表所示。
①表示燃烧热的热化学方程式为______。
②分解生成和______（填“吸收”或“放出”）______kJ的热量。
（3）硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，工业制备纯硅的反应为 ，若将生成的通入的溶液中恰好完全反应，则此制备纯硅反应过程______（填“吸收”或“放出”）的热量是______kJ。
（4）合成氨反应在催化剂作用下的反应历程和能量变化如图所示（*R表示微粒处于吸附状态，吸附态为气态）。已知：活化能，又称为“反应能垒”或“反应势垒”，是化学反应发生所需的最小能量。反应能垒越大，反应越慢。
① ______。
②合成氨反应过程中，决定该化学反应快慢的基元反应的热化学方程式为______。
16.（15分）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）；
①各时间段反应速率最大的是______（填“0∼1”“1∼2”“2∼3”“3∼4”或“4∼5”） 。
②时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为______（设溶液体积不变）。
（2）另一学生为控制反应速率，防止反应过快以测量氢气体，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是______（填字母）。
A.蒸馏水B.溶液C.溶液
（3）已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S单质和，反应化学方程式为。某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：
①该实验Ⅰ、Ⅱ可探究温度对反应速率的影响，因此，______。
②若，，则实验Ⅰ、Ⅲ可探究______对反应速率的影响。
（4）某同学通过测量用溶液制取所需时间，探究影响分解速率的因素。下表是实验过程中记录的一组数据。
该同学在设计方案时，考虑了浓度和______、______等因素对过氧化氢分解速率的影响；从上述影响分解速率的因素中任选一个，说明该因素对该反应速率的影响：______。
17.（14分）应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。
（1）已知反应：① ；
。
则③ 中的______（用含、的式子表示），______（用、含的式子表示），该反应中每消耗，转移的电子数为______（设为阿伏加德罗常数的值）。
（2）一定条件下用和合成甲醇： 。在5L恒容密闭容器中充入和，在催化剂作用下充分反应，平衡时混合物中和的体积分数随温度变化的曲线如图所示。
①下列有关反应的说法正确的是______（填字母）。
A.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B.当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡
C.升高温度，有利于增大CO的平衡转化率
D.无论反应进行到何种程度，为某一定值
②平衡常数、、由大到小的顺序为______。
③反应速率：______（填“”“”或“”）。
④，b点的平衡常数______。
18.（16分）处理、回收和利用CO既能实现资源的综合利用，也是环境科学研究的热点课题。CO处理大气污染物的相关原理为，为该反应的催化剂，过程如下：
；
。
（1）若反应的正反应的活化能为，则逆反应的活化能为______。
（2）在容积相同的密闭容器A（起始温度为450℃，恒温）、B（起始温度为450℃，绝热）中分别加入等量的，和相同催化剂。实验测得容器A、B中CO转化率随时间的变化关系如图所示。
容器A中CO转化率随时间的变化关系是图中的______（填“m”或“n”）曲线。
（3）下列能使反应的速率增大的是______（填字母）。
A.及时分离出气体
B.适当升高温度
C.缩小容器体积增大压强
D.选择高效的催化剂
E.保持温度、压强不变，充入
F.保持温度、体积不变，充入
（4）根据阿伦尼乌斯经验公式（其中k为速率常数，R、C均为常数，为活化能，T为绝对温度）、使用x和y两种不同的催化剂得到相关图像如图所示。在外界因素相同的条件下使用x和y两种催化剂，活化分子百分数较高的是______（填“x”或“y”），原因是______。
（5）煤化工通常研究不同条件下CO的转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下，反应中CO的平衡转化率随及温度变化关系如图所示。
对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作），则该反应的______（填表达式，不必代数计算）；如果提高，则______（填“变大”“变小”或“不变”）。使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400℃左右、，采用此条件的原因可能是______。
参考答案及解析
一、选择题
1.D 【解析】依据化学反应的实质分析，化学反应过程中一定有新物质生成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应过程中一定伴随能量变化，一个反应不是吸热反应就是放热反应，A项正确；由图可知，的总能量高于C，该反应为放热反应，B项正确；乙醇燃烧为放热反应，反应物断键所吸收的总能量低于生成物成键所放出的总能量，C项正确；反应的吸放热与反应条件无关，吸热反应不一定需要加热，如氯化铵与氢氧化钡晶体常温下即可反应，放热反应有些也需要加热甚至高温，如铝热反应，D项错误。
2.A 【解析】由热化学方程式可知，反应物、生成物均为气态，，为放热反应，且生成物为液态时放出热量更多。故选A项。
3.C 【解析】未标明物质的聚集状态，A项错误；焓变的单位是，B项错误；热化学方程式书写正确，C项正确；石墨与氧气反应为放热反应，焓变小于0，D项错误。
4.B 【解析】金属导热性较强，导致热量散失较多，则测量出的反应热误差较大，A项错误；为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中溶液需迅速一次性倒入装有盐酸的量热计内筒中，并立即盖上杯盖，以减少热量的损失，B项正确；醋酸为弱酸，电离是一个吸热过程，故用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热不同，C项错误；在测定中和反应反应热的实验中，需要量筒、温度计、量热计、玻璃搅拌器，用不到天平和漏斗，D项错误。
5.D 【解析】由图可知，反应过程中分解水，生成和，总反应为，A项正确；过程Ⅰ中断裂了中键，吸收能量，B项正确；过程Ⅱ中生成中键和中键，放出能量，C项正确；过程Ⅱ断裂中键和中键，吸收能量，生成中键和中键，释放能量，即总体上吸收了能量，为吸热反应，D项错误。
6.D 【解析】时，反应物的量还在减少，反应还在向正反应方向进行，，A项错误；催化剂改变反应的速率，B项错误；该反应是气体体积缩小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量减小，恒容容器内压强减小，故时容器内气体的总压强比时的小，C项错误；时，的物质的量为，减少了，结合方程式可知，容器中，D项正确。
7.C 【解析】加入苯，振荡，苯将萃取到苯层，水溶液中减小，平衡正向移动，A项正确；将溶液与溶液混合，参与反应的与物质的量之比为，反应后过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈红色，说明水溶液中仍含有，即没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B项正确；该反应的平衡常数，C项错误；加入固体，溶于水电离出，增大，平衡逆向移动，D项正确。
8.B 【解析】步骤①中“净化”可除去杂质，防止催化剂中毒，A项正确；“加压”有利于平衡正向移动，提高原料转化率和氨的产率，也可以提高反应速率，但压强越大对动力和生产设备的要求也越高，因此压强不是越大越好，B项错误；400∼500℃时催化剂的活性最大，催化效果最佳，因此步骤③一般选择控制反应温度为400∼500℃，C项正确；液化分离出以及、的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本，D项正确。
9.B 【解析】反应中元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，A项错误。待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应到达平衡，B项正确。试管b中加入溶液，中和了，减小了生成物的量，使反应往生成生成物的方向进行，浓度降低，使溶液颜色变浅；也可能是因为溶液体积增大，浓度降低，使颜色变浅，C项错误。由已知信息可知，正反应是吸热反应，则逆反应是放热反应，加入浓硫酸温度只是略有变化，说明发生了吸热反应，使升温幅度小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度；最终颜色变深，主要是因为加入浓硫酸，使氢离子浓度升高，生成物浓度变大，使反应更多地往逆反应方向进行，D项错误。
10.B 【解析】正反应是气体体积减小的反应，其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，A项错误；加入作催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，但是平衡不发生移动，B项正确；升高温度，和都要增大，C项错误；当时，不能判断该反应是否已经达到化学平衡，D项错误。
11.A 【解析】化学平衡常数K只受温度影响，K发生变化，证明温度发生改变，温度改变，化学平衡一定发生移动；反之，平衡移动受很多因素影响，平衡不移动，K一定不变，平衡移动，K不一定变化。由分析可知，K变化，平衡一定移动，A项正确，B项错误；由分析可知，平衡不移动，温度没变，K不可能变化，C项错误；由分析可知，平衡移动，K不一定变化，D项错误。
12.D 【解析】根据反应填表：
由表格数据可知，相同时间内，浓度变化值相等，说明温度一定时，反应速率与浓度无关。速率常数只与催化剂、温度、固体接触面积有关，由分析可知，反应速率与浓度无关，则提高反应物浓度，反应速率不会发生改变，A项正确；由分析可知，温度一定时，反应速率与浓度无关，则由可知，，B项正确；由分析可知，温度一定时，反应速率与浓度无关，说明其他条件不变，的半衰期与起始浓度成正比，则起始浓度为时，半衰期为，C项正确；升高温度，反应速率增大，反应时浓度减小量大于，导致浓度大于，D项错误。
13.A 【解析】该反应为放热反应，甲图中改变某条件时，正逆反应速率均增大，且逆反应速率增大的更多，则平衡逆向移动，改变的反应条件应为升温，A项正确；从乙图中可以看出，时先达平衡，则温度，降低温度平衡正向移动，NO的百分含量减小，则纵坐标不能代表NO的百分含量，B项错误；丙图中，压强为时反应先达平衡，则，增大压强平衡正向移动，NO的体积分数减小，则纵坐标不能代表NO的体积分数，C项错误；丁图中纵坐标表示平衡常数，则a、b、c三点都达到平衡状态，对于放热反应，升高温度，平衡逆向移动，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，D项错误。
14.C 【解析】由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了，Y的浓度减小了，Z的浓度增加了，所以反应的方程式为，A项正确；Y的平衡转化率为，B项正确；化学平衡常数为，C项错误；反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为，D项正确。
二、非选择题
15.（13分）（1）C（1分）
（2）① （2分）
②吸收（1分） 484（2分）
（3）吸收（1分） 6.01（2分）
（4）（2分）
② [或
]（2分）
【解析】（1）反应物的总能量小于生成物的总能量的反应是吸热反应。与反应放热；金属与酸的反应为放热反应；受热分解是吸热反应；故选C项。
（2）①表示燃烧热的热化学方程式，可燃物为，生成的是稳定的产物，水为液态，故表示燃烧热的热化学方程式为 。
②由表中数据可知 ，为，分解生成和吸收热量，吸收热量为。
（3）由题意可知，反应生成氯化氢的物质的量为，由热化学方程式可知，，制备纯硅反应过程吸热，则生成氯化氢吸收的热量为。
（4）①由图可知，合成氨反应的反应热，反应的热化学方程式为 。
②反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应速率取决于慢反应，由图可知，过渡态Ⅱ的活化能最大，该步反应的反应热，则决定总反应快慢的反应历程为 [或 ]。
16.（15分）（1）①2∼3（2分）
②（2分）
（2）C（1分）
（3）①10.0（2分） 0（2分）
②浓度（2分）
（4）温度（1分） 催化剂（1分） 温度升高化学反应速率加快或反应物浓度增大化学反应速率加快或使用合适的催化剂化学反应速率加快（2分）
【解析】（1）①“0~1”氢气体积；“1∼2”，氢气体积；“2~3”氢气体积；“3~4”，氢气体积；“4∼5”，氢气体积；时间段生成的体积最大，则反应速率最大。
②时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为。
（2）在盐酸中加入溶液，发生反应，、、盐酸构成原电池，促进失电子，可加快反应速率，故选C项。
（3）①由表中所给数据可知：实验I、Ⅱ温度不同，故实验Ⅰ、Ⅱ是探究温度对反应速率影响，根据单一变量控制法可知，实验Ⅱ中各物质的浓度要与实验工中的一致，即，；。
②实验Ⅰ、Ⅲ温度相同，所取稀硫酸量不同，故实验Ⅰ、Ⅲ可探究浓度对反应速率的影响。
（4）根据表中给出的数据，无催化剂、不加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应，在无催化剂、加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关，但是得到相同体积气体的时间不同，浓度越大，反应的速度越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时，在无催化剂、加热的情况下，需要时间是360s，有催化剂、加热的情况下，需要时间是10s，说明过氧化氢的分解速率与温度、催化剂有关；分析表中数据可以看出，浓度越大，反应速率越快，加热能加快过氧化氢的分解，有催化剂使分解速率加快。
17.（14分）（1）（2分） （2分） 1.2（2分）
（2）①AD（2分）
②（2分）
③（2分）
④70000（或）（2分）
【解析】（1）由盖斯定律可知，可得
，；该反应中O元素由0价下降到价，该反应中每消耗，转移的电子数为。
（2）①升高温度，的体积分数减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A项正确；该反应过程中气体总质量和总物质的量都是定值，混合气体的密度是定值，当混合气体的密度不再随时间改变时，不能说明该反应达到平衡，B项错误；由A项分析可知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的平衡转化率减小，C项错误；由原子守恒可知，无论反应进行到何种程度，为某一定值，D项正确。
②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，平衡常数、、由大到小的顺序为
③温度升高，反应速率增大，反应速率：。
④根据已知条件列出“三段式”：
的体积分数为，解得，平衡常数（或）。
18.（16分）（1）499.2（2分）
（2）n（2分）
（3）BCD（2分）
（4）x（2分） 直线x斜率的绝对值小，对应的活化能小，x的催化效能高，活化分子百分数大（2分）
（5）（2分） 不变（2分） 催化剂的活性温度在400℃左右，投料比太低，CO的平衡转化率不高，而400℃左右，投料比为3∼5时CO的平衡转化率较高，已能满足要求，再增加投料比，成本增大，但CO的平衡转化率提高不多，经济上不合算（2分）
【解析】（1）根据盖斯定律， ，根据焓变正反应活化能逆反应活化能，则逆反应活化能，逆反应活化能。
（2）该反应为放热反应，绝热条件下，随着反应的进行，温度升高，到达平衡的时间缩短，平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，则m为容器B中CO转化率随时间的变化关系图，n为容器A中CO转化率随时间的变化关系图。
（3）及时分离出气体，浓度减小，反应速率减小，A项不符合题意；适当升高温度加快反应速率，B项符合题意；缩小容器体积增大压强，加快反应速率，C项符合题意；选择高效的催化剂即可增大反应速率，D项符合题意；保持温度、压强不变，充入He，容器体积变大，相当于减压，反应速率减小，E项不符合题意；保持温度、体积不变，充入He，反应速率不变，F项不符合题意。故选BCD项。
（4）直线x斜率的绝对值小，对应的活化能小，x的催化效能高，活化分子百分数大。
（5）根据平衡常数计算公式，；K只受温度影响，则改变分压对分压平衡常数没有影响；催化剂的活性温度在400℃左右，投料比太低，CO的平衡转化率不高，而400℃左右，投料比3∼5时CO的平衡转化率较高，已能满足要求，再增加投料比，成本增大，但CO的平衡转化率提高不多，经济上不合算。
化学键
中键
中键
中键
中键
中键
键能
463
496
436
138
463
已知：为吸热反应
现象：
待试管b中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变浅；
滴加浓硫酸，试管c温度略有升高（小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度），待试管c中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变深
0
20
40
60
80
100
0.100
0.040
0.020
0
0
0.020
0
0.020
物质
X
Y
Z
初始浓度
1
2
0
平衡浓度
0.5
0.5
1
物质
相对能量
0
0
时间
1
2
3
4
5
氢气体积（标准状况）/mL
100
240
464
576
620
实验序号
反应温度/℃
溶液
稀硫酸
Ⅰ
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
Ⅱ
40
0.10
0.50
Ⅲ
20
0.10
4.0
0.50
反应条件
时间/s
溶液
溶液
溶液
溶液
（Ⅰ）无催化剂、不加热
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
（Ⅱ）无催化剂、加热
360
480
540
720
（Ⅲ）催化剂、加热
10
25
60
120
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
0
0
0.020
0.040
0
0.010
0.020
0.030