甘肃省兰州市联考2023_2024学年高二化学上学期期中试题含解析

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1. 下列过程中，化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 金属的腐蚀B. 食物的腐败C. 塑料的老化D. 氨的合成
【答案】D
【解析】
【详解】A．金属的腐蚀越慢越好，故增大速率对人类无益，A错误；
B．食物的腐败越慢越好，故增大速率对人类无益，B错误；
C．塑料的老化越慢越好，故增大速率对人类无益，C错误；
D．氨的合成越快越好，缩短生产周期，故增大速率对人类有益，D正确；
故选D。
2. 下列各组变化中，反应物总能量小于生成物总能量是
A. 生石灰溶于水B. 锌粒和稀硫酸反应
C. 二氧化碳与碳反应D. 化石燃料燃烧
【答案】C
【解析】
【分析】吸热反应是反应物总能量小于生成物总能量，常见的吸热反应有：大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等，放热反应有：金属与水或酸的反应、燃烧反应、中和反应、铝热反应等，以此来解答。
【详解】A．生石灰溶于水为放热反应，故A错误；
B．锌粒和稀硫酸反应为放热反应，故B错误；
C．二氧化碳与碳反应为吸热反应，故C正确；
D．化石燃料燃烧为放热反应，故D错误；
故选：C。
3. 25℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ·ml-1，该反应能自发进行的原因是
A. 该反应是吸热反应B. 该反应是放热反应
C. 该反应是熵减小反应D. 该反应的熵增大效应大于能量效应
【答案】D
【解析】
【详解】该反应是吸热反应，能够自发进行是由于该反应为熵增大的反应，并且熵增效应大于能量效应，故选D。
4. 下列说法正确的是
A. 催化剂不影响反应活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率
B. 化学反应速率为0.8 ml/（L·s）是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml/L
C. 根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢
D. 对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
【答案】C
【解析】
【分析】A．催化剂可降低反应的活化能；
B．反应速率是指平均速率，不是即时速率；
C．反应速率为衡量反应进行快慢的物理量；
D．反应速率与反应现象无必然联系。
【详解】A．催化剂可降低反应的活化能，增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率，故A错误；
B．反应速率是指平均速率，不是即时速率，化学反应速率为0.8 ml/（L·s）是指平均每秒内某物质的浓度的变化量为0.8 ml/L，故B错误；
C．反应速率为衡量反应进行快慢物理量，根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故C正确；
D．反应速率与反应现象无必然联系，如中和反应的速率很快，但现象不明显，故D错误；
故选C。
5. 对于密闭容器中进行的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，达到平衡时，若温度保持不变，增加N2的浓度，则
A. 正、逆反应速率同时增大B. 逆反应速率先减小
C. 化学平衡逆向移动D. 化学平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．在温度和其他条件不变时，增大N2的浓度，正反应速率瞬间增大，但此时逆反应速率不变，故A错误；
B．开始，逆反应速率不变，随着反应的进行，NH3的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大(如图所示)，故B错误；
C．增加N2的浓度时，正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，即v正>v逆，平衡正向移动，故C项错误；
D．增加N2的浓度时，正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，即v正>v逆，平衡正向移动，D项正确；
故选D。
6. 在一定条件下的溶液中，反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl达到平衡后，在其他条件不变的情况下，改变下列条件，能使平衡逆向移动的是
A. 加入少量KSCN固体B. 加入少量FeCl3固体
C. 加入少量KCl固体D. 加入少量氢氧化钠固体
【答案】D
【解析】
【分析】化学平衡为Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3，减小反应物浓度或增大生成物浓度可使平衡正向移动，以此来解答。
【详解】A．加入少量KSCN固体，SCN-离子浓度增大，平衡正向移动，故A不选；
B．加入少量的FeCl3固体，铁离子浓度增大，平衡正向移动，故B不选；
C．KCl对平衡移动无影响，加入少量KCl溶液，相当于加水稀释，平衡向逆反应方向移动，故C不选；
D．加入少量氢氧化钠固体，与铁离子反应生成沉淀，铁离子浓度减小，平衡逆向移动，故D选；
故选：D。
7. 在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（已知弱酸电离时吸热）（）
A. 使用玻璃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，实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C. 用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和反应反应热的绝对值相同
D. 在测定中和反应反应热的实验中，将溶液缓缓倒入装有盐酸的内筒中
【答案】A
【解析】
【详解】A．反应速率越慢，达到完全反应用时越长，热量散失越多，所以使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，可以减小实验误差，故A正确；
B．温度计水银球应浸入溶液中，但不能与内筒底部接触，否则会造成测定的中和热数值不准确，故B错误；
C．盐酸是强酸，醋酸是弱酸，反应过程中醋酸还会继续电离，吸收热量，会使测定的中和热数值不同，故C错误；
D．在测定中和反应反应热的实验中，溶液应迅速倒入装有盐酸的内筒中，减小热量散失，降低实验误差，故D错误；
答案选A。
8. 已知：晶体硅中含有键。工业上高纯硅可通过下列反应制取：，根据表中所列化学键的键能数据，可判断出该反应的反应热为（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】晶体硅中所含的键为，即工业上制取高纯硅的反应的反应热，故选C。
9. 已知下列热化学方程式：
2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s) ΔH1＝-702.2 kJ·ml－1；
Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH2＝-90.7 kJ·ml－1。
由此可知Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l) ΔH3中ΔH3的值是
A. －260.4 kJ·ml－1B. －254.6 kJ·ml－1
C. －438.9 kJ·ml－1D. －441.8 kJ·ml－1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×－②，整理可得：Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)，则该反应的ΔH3＝(－702.2 kJ·ml－1)×－(90.7 kJ·ml－1)=－260.4 kJ·ml－1，故合理选项是A。
10. 已知下列反应的平衡常数：①②则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】， , 反应③，，D正确；
故答案选：D。
11. 下列生产、生活等实际应用，不能用勒夏特列原理解释的是
A. 溴水中有下列平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅
B. 对2HI(g)H2(g)＋I2(g)的平衡，保持其他条件不变，压缩体积可使平衡体系颜色变深
C. 合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温度的措施
D. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢
【答案】B
【解析】
【分析】勒夏特列原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，由此分析解答。
【详解】A．溴水中存在Br2+H2O⇌HBr+HBrO，加入AgNO3溶液，发生HBr+AgNO3=AgBr↓+HNO3，平衡向正反应方向移动溶液颜色变浅，故A不选；
B．该反应前后气体计量数之和不变，增大平衡体系的压强，平衡不移动，但压缩容器体积导致I2的浓度增大，体系颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故B选；
C．由于合成氨反应是放热反应，降低温度，平衡向着放热方向移动，即向着正向移动，能够用勒夏特列原理解释，故C不选；
D．氯气和水的反应是可逆反应，饱和食盐水中氯离子浓度大，化学平衡逆向进行，减小氯气溶解度，能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选：B。
12. 下列反应中符合下图图象的是
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=-Q1kJ·ml-1(Q1>0)
B. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)；△H=+Q2kJ·ml-1(Q2>0)
C. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)；△H=-Q3kJ·ml-1(Q3>0)
D. H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)；△H=+Q4kJ·ml-1(Q4>0)
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据图象1分析得，温度越高，生成物浓度越大，则说明升温平衡向正反应方向移动，该反应正反应为吸热反应；
由图2分析得，当正逆反应速率相等时，压强越大逆反应速率大于正反应速率，说明平衡向逆反应方向移动，则该反应为气体体积增大的反应；
综合以上符合条件的反应为气体体积增大的吸热反应，故B正确；
故选：B。
第Ⅱ卷非选择题(每空2分，共52分)
13. 汽车尾气中主要污染物是NOx和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。
（1）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是___________，图1中对应反应的热化学方程式为___________。
（2）N2O和CO均是有害气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应原理如下：CO(g)+N2O(g)N2(g)+CO2(g) △H。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。
①图2中反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，该反应的活化能为___________，该反应的△H=___________。
②加入Pt2O+作为该反应的催化剂，则Ea___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，△H___________。
（3）利用NH3还原法可将NOx，还原为N2进行脱除。已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070 kJ∙ml-1，若有0.5mlNO被还原，放出的热量为___________。
【答案】（1） ①. N2 ②. N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·ml-1
（2） ①. 放热 ②. 134kJ·ml-1 ③. -226kJ·ml-1 ④. 减小 ⑤. 不变
（3）172.5kJ
【解析】
【小问1详解】
从图中可以看出，N2的键能为946 kJ·ml-1、O2的键能为498 kJ·ml-1、NO的键能为632 kJ·ml-1，则图1中三种分子最稳定的是N2，图1中对应反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=(946+498-2×632) kJ·ml-1=+180kJ·ml-1。答案为：N2；N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·ml-1；
【小问2详解】
①图2中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应是放热反应，该反应的活化能为134kJ·ml-1，该反应的△H=(134-360) kJ·ml-1=-226kJ·ml-1。
②加入Pt2O+作为该反应的催化剂，反应的活化能减小，即Ea减小；但反应物和生成物的总能量不变，所以△H不变。答案为：放热；134kJ·ml-1；-226kJ·ml-1；减小；不变；
【小问3详解】
已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-2070 kJ∙ml-1，若有0.5mlNO被还原，放出的热量为=172.5kJ。答案为：172.5kJ。
14. 一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
（1）从反应开始到10s时，用Z表示反应速率为________，X的物质的量浓度减少了________，Y的转化率为________。
（2）该反应的化学方程式为__________。
（3）10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是________。
A．t1时刻，增大了X的浓度
B．t1时刻，升高了体系温度
C．t1时刻，缩小了容器体积
D．t1时刻，使用了催化剂
【答案】（1） ①. 0.079 ml/(L•s) ②. 0.395 ml/L ③. 79%
（2）X+Y⇌2Z（3）CD
【解析】
【分析】根据物质的量的变化与化学计量数呈正比书写化学方程式，结合v==和影响化学平衡的因素分析解答。
【小问1详解】
根据图像，ν(Z)===0.079ml/(L•s)；X的物质的量减少了1.20ml-0.41ml=0.79ml，X的物质的量浓度减少了=0.395ml/L；Y的物质的量减少了1.00ml-0.21ml=0.79ml，Y的转化率为×100%=79.00%，故答案为：0.079 ml/(L•s)、0.395ml/L、79.00%；
【小问2详解】
由图像可以看出，反应到10s时，X的物质的量减小，变化值为1.20ml-0.41ml=0.79ml，Y的物质的量减小，变化值为1.0ml-0.21ml=0.79ml，则X、Y为反应物，Z的物质的量增多，变化值为1.58ml，为生成物，根据物质的量的变化与化学计量数呈正比，则有n(X):n(Y):n(Z)=0.79ml:0.79ml:1.58ml=1:1:2，所以反应的化学方程式为X+Y⇌2Z，故答案为：X+Y⇌2Z；
【小问3详解】
由图像可知，t1时刻，正、逆反应速率突然增大，且相等，平衡不移动：
A．t1时刻，若增大了X的浓度，则平衡正移，不符合题意，故A不选；
B．t1时刻，若升高了体系温度，平衡一定移动，不符合题意，故B不选；
C．t1时刻，若缩小了容器体积，反应速率增大，由于X+Y⇌2Z反应前后气体的计量数相等，平衡不移动，符合题意，故C选；
D．t1时刻，若使用了催化剂，反应速率增大，平衡不移动，符合题意，故D选；
故答案为：CD。
15. 在化学反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g) ΔH=Q kJ·ml-1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）Q___________0 (填“>”“<”或“=”)。
（2）熵变ΔS___________0(填“>”“<”或“=”)。
（3）该反应___________自发进行(填“能”或“不能”)。
（4）升高温度，平衡常数K___________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向___________方向移动，平衡向该方向移动的理由是___________。
【答案】（1）＜（2）＞
（3）能（4） ①. 减小 ②. 逆反应 ③. 该反应正方向放热，升高温度，平衡向吸热方向移动
【解析】
【小问1详解】
反应物能量大于生成物的能量，该反应为放热反应，即Q＜0，故答案为：＜；
【小问2详解】
因为该反应为气体体积增大的反应，所以△S＞0，故答案为：＞；
【小问3详解】
因为该反应为放热反应，即△H＜0，又△S＞0，所以△G=△H-T△S＜0，肯定能自发，故答案为：能；
【小问4详解】
反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，平衡逆向进行，平衡常数减小。
16. 氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
（1）根据图提供的信息，写出该反应的热化学方程式___________，在图中曲线___________(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线，判断理由是___________。
（2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________
A. 3v(H2)正=2v(NH3)逆
B. 单位时间内生成n ml N2的同时生成2n ml NH3
C. 混合气体的密度不再改变
D. 容器内压强不随时间的变化而变化
（3）一定温度下，向2 L密闭容器中充入1 ml N2和3 ml H2，保持体积不变，0.5 min后达到平衡，测得容器中有0.4 ml NH3，则平均反应速率v(N2)=___________，该温度下的平衡常数K=___________。(小数点后保留3位有效数字)
（4）保持温度和体积不变，向上述平衡体系中再加入1 ml N2、1 ml H2、1 ml NH3后该反应的速率大小关系为v正___________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】（1） ①. N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ/ml ②. b ③. 使用催化剂，降低活化能（2）BD
（3） ①. 0.2 ml/(L·min) ②. 0.058
（4）小于
【解析】
【小问1详解】
由图可知，1mlN2(g)与3mlH2(g)完全反应生成2mlNH3(g)的反应热为508kJ/ml-600kJ/ml=-92kJ/ml；所以合成氨的热化学反应方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H═-92kJ/ml,催化剂能降低反应的活化能，b活化能较低，所以b表示加入铁触媒的能量变化曲线；
【小问2详解】
A．该反应达到平衡状态时，2v(H2)正=3v(NH3)逆，故A错误；
B．单位时间内生成n ml N2的同时生成2n mlNH3，分别表示正逆反应速率，而且正逆速率之比等于化学计量数之比，所以该反应达到平衡状态，故B正确；
C．无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终不变，所以不能判断该反应是否达到平衡状态，故C错误；
D．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，当反应达到平衡状态时，容器内压强不随时间的变化而变化，所以能判断反应是否达到平衡状态，故D正确；故答案为：BD；
【小问3详解】
达到平衡，测得容器中有0.4 ml NH3，列三段式为：，则平均反应速率，该温度下的平衡常数；
【小问4详解】
化学键
键能/
360
436
431
176