甘肃省张掖市部分学校2024-2025学年高二上学期9月月考化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1甘肃省张掖市部分学校2024-2025学年高二上学期9月月考第Ⅰ卷（选择题共42分）可能用到的相对原子质量：H-lC-12N-14O-16Na-23S-32一、选择题：（本题共14个小题，每小题3分。每小题只有一个选项符合题意。1.化学与生产、生活和科技息息相关，下列说法错误的是A.杭州亚运会的火炬燃烧时，，B.汽油燃油车上的三元催化器中的催化剂能提高反应物中活化分子百分数，加快反应速率C.溶液呈酸性，可用于洗涤和除去衣服上的油渍D.工业一般选择400~500℃合成氨，原因之一是铁触媒在500℃左右时活性最大【答案】AC【解析】亚运会火炬燃料是零碳甲醇，燃烧后ΔH<0，ΔS>0，故A项错误；催化剂能提高反应物中活化分子百分数，加快反应速率，故B项正确；Na2CO3水解，溶液呈碱性，可用于洗涤和除去衣服上的油渍，故C项错误；工业一般选择400~500℃合成氨，原因之一是铁触媒在500℃左右时活性最大，故D项正确；故答案为AC。2.下列说法或表达不正确的是A.晶体和晶体反应是吸热反应B.101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水时所放出的热量称为氢气的燃烧热C.的水溶液能导电，是电解质D.我们可以利用溶液颜色变化与浓度变化之间的比例关系来测量反应速率【答案】C【解析】晶体和晶体反应是吸热反应，故A正确；燃烧热是指完全燃烧1mol物质生成稳定产物所放出的热量，氢气燃烧的稳定产物为液态水，故B正确；SO2的水溶液能导电，导电离子是亚硫酸电离的，二氧化硫本身不能导电，则SO2为非电解质，故C错误；在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率，故D正确；故选C。3.我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用如下示意图表示，下列说法不正确的是A.①→②过程属于放热反应B.由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%C.反应过程中有C﹣H键的断裂和C﹣C键、O﹣H键的生成D.X的空间结构为正四面体，Y的结构式为O﹣C﹣O、M为乙醇(C2H5OH)【答案】D【解析】根据图中所示，反应物是CH4、CO2，生成物是CH3COOH，反应历程是：在催化剂作用下CH4断裂一个C-H键，CO2断裂一个C=O中的π键，然后发生加成反应，原子间重新组合生成CH3COOH。①→②过程反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A正确；X、Y生成M的总反应方程式为CH4+CO2CH3COOH，原子利用率为100%，B正确；根据反应的历程示意图和总反应方程式可知，反应过程中有C﹣H键的断裂和C﹣C键、O﹣H键的生成，C正确；X的分子结构是正四面体，Y的结构式为O=C=O、M为乙酸，D错误；故选D。4.下列关于化学反应与能量的说法正确的是A.已知正丁烷的燃烧热为2878，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为B.已知在一定条件下，2mol与1mol充分反应后，释放出98kJ的热量，则其热化学方程式为C.已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3，则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为D.已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s)，则金刚石比石墨稳定【答案】C【解析】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为，A错误；不知道该条件下物质的状态，该反应是可逆反应，2mol与1mol充分反应后，实际消耗多少不得而知，所以无法写出热化学方程式，B错误；在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol放出的热量是中和热，C正确；石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，D错误；答案选C。5.硫化氢不稳定易分解。T℃时，在一恒容密闭容器中通入0.2mol，发生反应：；。下列说法正确的是A.通入，压强增大，正、逆反应速率均增大B.该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能C.达到平衡后，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动D.达到平衡后，保持其他条件不变，再通入0.1mol，重新达到平衡后，大于上一次平衡时【答案】D【解析】通入He(g)，压强增大，但是反应物和生成物的浓度不变，正、逆反应速率均不变，A错误；该反应为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B错误；达到平衡后，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，平衡正向移动，C错误；达到平衡后，保持其他条件不变，再通入0.1molH2(g)，H2(g)浓度增大，平衡逆向移动，重新达到平衡后，c(H2)大于上一个平衡，D正确；故选D。6.一定条件下，在一容积为2L的刚性密闭容器中，将4molN气体和2molM气体混合，发生如下反应：，10min末反应达到平衡，生成0.6molR，测得Q的浓度为0.9mol⋅L。下列说法中错误的是A.前10min内用M表示的化学反应速率为0.06mol⋅L⋅minB.化学方程式中x的值为3C.N的转化率为60%D.随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量会减小【答案】D【解析】R的速率为：，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则以M表示反应速率为R速率的两倍，则，故A项正确；据A可知，，又有，化学反应速率之比等于化学计量数之比：，则，故B项正确；据A可知，，化学反应速率之比等于化学计量数之比，，，则N的转化率为：，故C项正确；据B方程式为：4N(g)+2M(g)⇌3Q(g)+R(g)，正反应为气体体积减小的反应，则随着反应进行气体的物质的量减小，气体质量不变，气体的平均相对分子质量会增大，故D项错误；故答案选D。7.用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是A.甲测定化学反应速率B.乙证明H2O2分解反应Fe3+催化效果好于Cu2+C.丙探究温度对平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)的影响D.丁测定中和反应的反应热【答案】C【解析】装置甲中产生的气体可能通过长颈漏斗流失，故A错误；两份溶液中，变量不单一，阴离子也应该相同，不能比较，故B错误；温度不同，两边的反应中平衡移动的方向不同，气体颜色有差别，故C正确；温度计不能挨着烧杯底部，缺少搅拌装置环形玻璃搅拌棒，故D错误；故选C。8.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现：①②体系能量变化如图所示，下列有关说法错误的是A.ΔH1>ΔH2B.步骤②反应ΔS<0C.二氧化碳加氢制甲醇的总反应决速步骤取决于步骤①D.二氧化碳加氢制甲醇的总反应的平衡常数K=【答案】D【解析】反应①为吸热反应ΔH1＞0，反应②为放热反应ΔH2＜0，ΔH1＞ΔH2，A正确；②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)化学计量数之和左侧大于右侧，为熵减，ΔS＜0，B正确；二氧化碳加氢制甲醇的总反应速率取决于步骤①，因为①反应的活化能大于②反应，活化能越大的为决速步骤，C正确；反应①+反应②可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应：，平衡常数K=，D错误；故选D。9.环戊烯（C5H8）是一种重要的有机化工原料，可用环戊二烯（C5H6）制备。T℃时，将环戊二烯和HI按物质的量之比1∶2充入容积为2L的恒容密闭容器中，仅发生反应：C5H6(g，环戊二烯)(g，环戊烯)+I2(g)，下列有关说法正确的是已知：反应Ⅰ：C5H6(g，环戊二烯)(g，环戊烯)；kJ⋅mol反应Ⅱ：C5H8(g，环戊烯)(g，环戊烷)；kJ⋅mol反应Ⅲ：；kJ⋅mol-1A.该反应在高温下可自发进行B.升高温度，有利于提高环戊烯的平衡产率C.反应达到平衡时，环戊二烯和碘化氢的转化率相等D.降低温度，正反应速率改变程度大于逆反应速率改变程度【答案】C【解析】利用盖斯定律，将反应Ⅰ-Ⅲ得，C5H6(g，环戊二烯)(g，环戊烯)+I2(g)△H=△H1-△H3=100.5kJ∙mol-1-(-11.0kJ∙mol-1)=89.5kJ∙mol-1。该反应的ΔS＜0、△H＜0，在低温下可自发进行，A不正确；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于提高环戊烯的平衡产率，B不正确；环戊二烯和碘化氢的起始投入量之比等于化学计量数之比，变化量之比等于化学计量数之比，则反应达到平衡时，环戊二烯和碘化氢的转化率相等，C正确；降低温度，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，则正反应速率改变程度小于逆反应速率改变程度，D不正确；故选C。10.在某2L恒容密闭容器中充入2molX(g)和1molY(g)发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)ΔH，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是A.M点时Y的转化率最大B.升高温度，平衡向逆反应方向移动C.若反应开始时加入催化剂，达到平衡时Z的体积分数将比未加入时大D.W、M两点Y的正反应速率相等【答案】B【解析】混合体系中X的体积分数最小时，说明反应向正向进行的程度最大，Y的转化率最大，则Q点Y的转化率最大，A错误；由图可知，Q点后，升高温度，X的体积分数逐渐增大，说明平衡向逆向进行，则反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，B正确；催化剂不改变平衡状态，若反应开始时加入催化剂，达到平衡时Z的体积分数和未加入时相等，C错误；W和M两点，各物质的浓度相同，但M点温度更高，则W点和M点的正反应速率不相等，D错误；故选B。11.一定条件下的密闭容器中：，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变，将容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列说法正确的是A. B.平衡向正反应方向移动C.B的浓度增大 D.C的体积分数减小【答案】D【解析】将容器的容积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，A的浓度应为0.25mol/L，现A的浓度从0.25mol/L增加到0.30mol/L，说明平衡逆向移动，据此分析解题。根据分析，减压平衡逆向移动，则，故A错误；根据分析，平衡逆向移动，故B错误；将容器的容积扩大，体积扩大使B的浓度减小的影响大于平衡逆向移动使B的浓度增大的影响，因此总的结果是B的浓度减小，故C错误；根据分析，减压平衡逆向移动，则C的体积分数减小，故D正确；故选D。12.对于可逆反应：(正反应放热)，下列图像中正确的是A. B.C. D.【答案】B【解析】该反应为放热反应，平衡后继续升高温度平衡逆向移动，所以交点后逆反应速率应该大于正反应速率，A错误；该反应放热，压强相同时，温度升高平衡逆向移动，A的物质的量分数越大；该反应为气体系数之和减小的反应，温度相同时，增大压强平衡正向移动，A的物质的量分数减小，图像正确，B正确；温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，且反应放热，温度越高，A的物质的量分数越大，C错误；增大压强，正逆反应速率都增大，且正反应速率应该大于逆反应速率，D错误；综上所述答案为B。13.富氧条件下，一种利用氨通过铜交换沸石催化还原氮氧化物的原理如图，下列说法正确的是A.是该反应的催化剂，能提高总反应的平衡转化率B.总反应方程式为C.该过程属于人工固氮D.每转移，生成【答案】B【解析】是该反应的催化剂，可以加快反应速率，但不能提高总反应的平衡转化率，A错误；根据图像，反应物为、和，生成物为，为催化剂，总反应方程式为，B正确；该过程是含氮化合物转化为氮气单质，不属于固氮，C错误；根据总反应，，转移，所以每转移，生成，标况下体积为，D错误；故选B。14.催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为：Ⅰ：；Ⅱ：。反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。[选择性]，下列说法正确的是A.B.相同条件下，压缩容器体积能提高转化率的实验值C.相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应Ⅰ的速率小于反应ⅡD.220℃～280℃，保持其他条件不变，随温度的升高而增加【答案】B【解析】根据反应II可知，若与反应生成和，由于比能量低，所以反应焓变小于，A错误；相同条件下，压缩容器体积使压强增大，反应Ⅰ平衡向右移动，能提高转化率的实验值，B正确；相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明相同时间内得到的量更多，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，C错误；220℃～280℃，保持其他条件不变，转化率平衡值随温度升高而增大，而此时甲醇的选择性降低，索命随温度的升高而降低，D错误；答案选B。第Ⅱ卷（非选择题共58分）二、填空题（本题共4大题，共58分。）15.能源是现代社会物质文明的原动力，研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题：I．已知1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量。（1）写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式为______。（2）发射卫星可用肼做燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：①△H1②△H2③△H3④△H4上述反应热效应之间的关系式为△H4=______。Ⅱ．某化学小组用100mL0.50mol⋅L-1盐酸、100mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。（3）若将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸，测得中和热为△H1，NaOH溶液与盐酸反应中和热为△H，则△H1______△H（填写＜、＞、=）；若测得该反应放出的热量为2.84kJ，请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式：___________。（4）某次实验测得中和热的数值小于：57.3kJ∙mol-1（理论值），产生偏差的原因可能是______（填标号）。A．实验装置保温、隔热效果差B．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数C．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度D．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中E．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度（5）反应为△H＜0，下列说法可以表明该反应达到平衡状态的是______。（填标号，下同）a．CO和H2的物质的量之比不再改变b．CH3OH的体积分数不再改变c．断裂2个H-H键的同时有3个C-H键断裂d．【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)∆H=-16akJ/mol（2）2∆H3-∆H1-2∆H2（3）①.>②.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)∆H=-56.8kJ/mol（4）ACE（5）bc【解析】【分析】按如图装置连接好仪器，往小烧杯内加入100mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液，然后迅速加入100mL0.50mol⋅L-1盐酸，用环形玻璃搅拌棒进行搅拌，然后记录反应时的最高温度，从而计算中和热。【小问1详解】已知1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量，则1molCH4(16g)完全燃烧生成液态水放出16akJ的热量，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)∆H=-16akJ/mol。【小问2详解】①△H1②△H2③△H3④△H4以反应④为基准，将反应③×2-①-②×2得上述反应热效应之间的关系式为：△H4=2∆H3-∆H1-2∆H2。小问3详解】若将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸，由于醋酸是弱酸，反应放出的热量少于盐酸，则△H1>△H；若测得该反应放出的热量为2.84kJ，此时参加反应的HCl、NaOH的物质的量为0.050mol，则生成1molH2O(l)时放热56.8kJ，从而得出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)∆H=-56.8kJ/mol。【小问4详解】实验装置保温、隔热效果差，则有一部分热量散失到空气中，从而造成温度的测定值偏低，中和热数值偏小，A符合题意；用量筒量取盐酸的体积时仰视读数，则量取的体积偏大，参加反应HCl的物质的量偏大，放出的热量偏多，中和热的数值偏大，B不符合题意；盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度，记录的不是反应时的最高温度，从而造成中和热的数值偏小，C符合题意；一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，符合实验要求，不产生操作误差，D不符合题意；用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度，温度计上粘有盐酸，将造成NaOH的初始温度偏高，反应前后的温度差偏低，中和热数值偏小，E符合题意；故选ACE。【小问5详解】a．若CO、H2的起始投入量之比为1:2，在整个反应过程中，CO和H2的物质的量之比始终不变，则反应不一定达平衡状态，a不符合题意；b．CH3OH的体积分数不再改变，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，b符合题意；c．断裂2个H-H键的同时有3个C-H键断裂，反应进行的方向相反，且数值之比等于计量数之比，反应达平衡状态，c符合题意；d．不管反应是否达到平衡，始终存在，d不符合题意；故选bc。16.研究化学反应中的能量变化具有重要价值。定量计算和测量则是常用的研究方法。（1）通过化学键的键能可计算化学反应的反应热。已知几种共价键的键能数据如下：共价键键能/kJ·mol413436463745则和反应生成和气态的热化学方程式为______。（2）利用简单碰撞理论和活化能概念可解释反应过程中的能量变化。①下列关于简单碰撞理论的说法正确的是______（填字母）。A．发生有效碰撞的分子不一定是活化分子B．某些反应的点燃或加热条件是为了使普通分子获得能量转变为活化分子C．基元反应的实质是活化分子有合适取向的碰撞D．反应活化能越大，则反应过程中单位体积内的有效碰撞次数越多②水煤气变换反应为。若无催化剂时该反应体系的相对能量随反应过程变化如图所示，则该反应的______kJ/mol（用含、的代数式表示）。乙酸甲酯（）与氢气制备乙醇主要发生如下反应：，一定温度、1.01MPa下，在恒容容器中以：的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示：已知：对于气相反应，某组分的平衡分压=总压×平衡时某组分的物质的量分数（3）A点时，的平衡分压为______，的体积分数为______%（保留一位小数）。（4）此温度下，该反应的化学平衡常数______MPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，列出计算式，不要求计算结果）。【答案】（1）CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)ΔH=-270kJ/mol（2）①.BC②.ΔH=(E1-E2)kJ/mol（3）①.0.01MPa②.8.9（4）【解析】【小问1详解】CO2和H2反应生成CH4和气态H2O的热化学方程式为：CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)ΔH=2×745kJ/mol+4×436kJ/mol-4×413kJ/mol-4×463kJ/mol=-270kJ/mol，故答案为：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)ΔH=-270kJ/mol；【小问2详解】①A．发生有效碰撞的分子一定是活化分子，故A项错误；B．点燃或加热时，分子会吸收能量，使普通分子获得能量转变为活化分子，故B项正确；C．活化分子有合适取向时发生有效碰撞，即发生了化学变化，故C项正确；D．反应活化能越大，反应速率越慢，可知单位体积内的有效碰撞次数越少，故D项错误；故答案为：BC；②水煤气变换反应为CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)。若无催化剂时该反应体系的相对能量随反应过程变化如图所示，则该反应的ΔH=(E1－E2)kJ/mol；【小问3详解】由图可知，A点时，乙酸甲酯的转化率为90%，总压为1.01MPa下，已知n(CH3COOCH3):n(H2)=1:10，由三段式可知，，总压为1.01MPa，因此CH3COOCH3的平衡分压为：；CH3CH2OH(g)的体积分数即为物质的量分数，其体积分数为：；小问4详解】由（3）可知，此温度下，CH3COOCH3的平衡分压为：P(CH3COOCH3)=，则，，该反应的化学平衡常数为：。17.二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：①kJ⋅mol②kJ⋅mol③kJ⋅mol回答下列问题：（1）反应的______kJ⋅mol；该反应的平衡常数______（用、、表示）。（2）下列措施中，能提高（1）中产率的有______。A.使用过量的CO B.升高温度C.增大压强 D.加入高效催化剂（3）一定温度下，将0.2molCO和0.1mol通入2L恒容密闭容器中，发生反应③，5min后达到化学平衡，平衡后测得的体积分数为0.1，则0~5min内______，CO的转化率_____，平衡常数______。（4）将合成气以通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示，下列说法正确的是______（填字母）。A．B．C．若在和316°C时，起始时，则平衡时，小于50%（5）采用一种新型催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和制备二甲醚（DME），观察图，当约为______时最有利于二甲醚的合成。【答案】（1）①.—246.1②.K12K2K3（2）AC（3）①.0.003②.15%③.0.0756（4）AB（5）2.0【解析】【小问1详解】由盖斯定律可知，反应①×2＋②＋③得到反应，则反应ΔH=(—90.7kJ/mol)×2+(—23.5kJ/mol)+(—41.2kJ/mol)=—246.1kJ/mol，反应的平衡常数K=K12K2K3，故答案为：—246.1；K12K2K3；【小问2详解】A．使用过量的一氧化碳，反应物一氧化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，甲醇的产率增大，故正确；B．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的产率减小，故错误；C．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的产率增大，故正确；D．使用催化剂，只能加快反应速率，但不影响平衡的移动，甲醇的产率不变，故错误；故选AC；【小问3详解】设平衡时生成氢气的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：由平衡时氢气的体积分数可得：=0.1，解得a=0.03，则0~5min内水蒸气的反应速率为=0.003mol/(L·min)，一氧化碳的转化率为×100%=15%，反应的平衡常数为≈0.0756，故答案为：0.003；15%；0.0756；【小问4详解】A．由图可知，压强一定时，升高温度，一氧化碳的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为焓变小于0的放热反应，故正确；B．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，由图可知，温度一定时，一氧化碳转化率的大小顺序为，则压强的大小顺序为，故正确；C．由图可知，和316°C条件下反应达到平衡时，一氧化碳的转化率为50%，与起始时相比，相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，则平衡时，一氧化碳的转化率大于50%，故错误；故选AB；【小问5详解】由图可知，约为2.0时，一氧化碳的转化率最大、DME的选择性最高，所以，约为2.0最有利于二甲醚的合成，故答案为：2.0。18.光化学烟雾中氮氧化合物对环境危害巨大，研究高效处理空气中的NO、NO2、N2O4等意义重大。请回答下列问题：（1）某反应的平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为___________。（2）已知：反应的速率方程为，，其中k正、k逆分别是正、逆反应的速率常数