江西省永修县2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题（原卷版+解析版）

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化学试卷

一、单项选择题(每小题3分，共45分)

1.反应的速率方程。已知k为速率常数，温度不变，k不变，若在某温度下将密闭的反应容器的总体积压缩为原来的，此时该反应的速率变为原来的

A.4倍B.8倍C.16倍D.64倍

2.将A与B混合物15mol放入容积为2L的密闭容器里，在一定条件下发生反应：2A（g）＋3B（g）C（g）＋2D（g），经过15min达到平衡，达平衡时容器内的压强是反应前的4/5。则以B气体的浓度变化表示的反应速率是

A0.15mol·L-1·min-1B.0.3mol·L-1·min-1

C.0.45mol·L-1·min-1D.0.6mol·L-1·min-1

3.在体积可变的容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当缩小容器体积使压强增大时，化学反应速率加快，其根本原因是

A.分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多

B.反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多

C.分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞

D.活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多

4.在800℃密闭容器中进行反应：。若CO起始浓度为1.0，水蒸气起始浓度为1.5，、起始浓度为0。达到平衡后，测得浓度为0.6。α为转化率，下列计算结果不正确的是

A.B.C.D.

5.下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是

A.，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变

B.，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变

C.，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变

D.，反应体系中与的物质的量之比保持3：1

6.已知化学反应2A()+B(g)2C()达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应移动，则该条件下A、C两种物质的聚集状态可能的是

A.A是气体，C是固体B.A、C均为气体

C.A、C均为固体D.A是固体，C是气体

7.下列说法正确的是

A.放热反应都能自发进行，吸热反应都不能自发进行

B.电解水为自发反应

C.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＞0

D.W(s)+xG(g)=2Q(g)△H＜0，能自发进行，x可能等于1

8.25℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)ΔH=+109.8kJ·mol-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.该反应是熵减小的反应D.该反应的熵增大效应大于能量效应

9.向体积均为的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示，下列说法正确的是

A.B.气体总物质的量：

C.点平衡常数：D.反应速率：

10.已知：A(g)+2B(g)3C(g)△H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡B.t2时改变的条件：向容器加入反应物

C.平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)D.平衡常数K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)

11.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

A.反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的△H＞0

B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率

C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率

D.正反应速率：X点大于Y点

12.反应2NO2(g)N2O4(g)△H=-57kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A.T1>T2B.X、Y两点的反应速率：X>Y

C.X、Z两点气体的颜色：X深，Z浅D.X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z

13.在密闭容器中，反应达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是

A.图Ⅰ中，甲、乙的平衡常数分别为、，则

B.图Ⅱ中，平衡状态甲与乙的反应物转化率乙>甲

C.图Ⅱ中，t时刻可能是增大了压强

D.图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙温度高于甲

14.催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A.使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行B.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大

C.使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡D.使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到最高浓度更大

15.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH催化反应历程，该历程示意图如下所示。

下列说法不正确的是

A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B.CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂

C.①→②放出能量并形成了C—C键

D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

二、非选择题

16.在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)△H＞0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。

（1）增加c(S)，则平衡_______(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。

（2）保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡_______，c(CO2)_______。

（3）保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡_______，c(CO2)_______。

（4）保持反应容器的压强不变，通入N2，则平衡_______，c(CO2)_______。

17.现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：

(1)该反应的逆反应为______(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“>”“＝”或“、、T2B.X、Y两点的反应速率：X>Y

C.X、Z两点气体的颜色：X深，Z浅D.X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z

【答案】B

【解析】

【详解】A．升高温度，化学平衡逆向移动，的体积分数增大，Y点的体积分数小，则，A错误；

B．由选项A分析可知，X点的温度大于Y点的温度，温度越高，化学反应速率越快，所以反应速率X>Y，B正确；

C．X、Z两点温度相同，但压强不同，为红棕色气体，增大压强，平衡右移，但是气体的体积变小，浓度增大的影响较大，气体的颜色加深，则X、Z两点气体的颜色：X浅，Z深，C错误；

D．X、Z两点都在等温线上，X的压强小，增大压强，化学平衡正向移动，Z点时气体的物质的量小，则平均相对分子质量变大，即平均相对分子质量：X甲

C.图Ⅱ中，t时刻可能是增大了压强

D.图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙温度高于甲

【答案】D

【解析】

【分析】从图Ⅰ可知，甲平衡状态时改变一条件，正逆反应速率同时增大，且正反应速率增大程度大于逆反应速率，结合该反应为放热反应，可知改变的条件为增大压强，从图Ⅱ可知，改变条件后，正逆反应速率变化程度相同，说明加了催化剂。从图Ⅲ可知，乙的反应速率大于甲，结合该反应为放热反应，说明乙的温度高于甲。

【详解】A．图I中，改变条件，平衡向正反应方向移动，改变条件时反应速率与原来平衡点没有接触点，说明改变的条件是增大压强，平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，所以K1=K2，A错误；

B．该反应前后气体体积计量数之和改变，图II中，改变条件正逆反应速率相等，平衡不移动，说明加入的是催化剂，B错误；

C．根据B知，改变的条件是催化剂，如改变压强，化学平衡将发生移动，C错误；

D．该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，则产物含量减少，如果改变的条件是温度，根据“先拐先平数值大”知，乙温度高于甲，D正确；

故答案选D。

14.催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A.使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行B.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大

C.使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡D.使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；

B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；

C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；

D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确；

故选C。

15.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。

下列说法不正确的是

A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B.CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂

C.①→②放出能量并形成了C—C键

D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

【答案】D

【解析】

【详解】分析：A项，生成CH3COOH的总反应为CH4+CO2CH3COOH，原子利用率为100%；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量并形成C-C键；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高平衡转化率。

详解：A项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A项正确；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②形成C-C键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选D。

点睛：本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响，解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。

二、非选择题

16.在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)△H＞0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。

（1）增加c(S)，则平衡_______(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。

（2）保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡_______，c(CO2)_______。

（3）保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡_______，c(CO2)_______。

（4）保持反应容器的压强不变，通入N2，则平衡_______，c(CO2)_______。

【答案】（1）①.不移动②.不变

（2）①.正向移动②.减小

（3）①.不移动②.不变

（4）①.正向移动②.减小

【解析】

【小问1详解】

C为固体，增大C的量，平衡不移动，c（CO2）不变；

【小问2详解】

正反应为气体体积增大的反应，保持温度不变，增大反应容器的容积，压强减小，平衡向正反应方向移动，c（CO2）减小；

【小问3详解】

保持反应容器的容积和温度不变，通入He，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，c（CO2）不变；

【小问4详解】

保持反应容器的压强不变，通入N2，体系中各组分的分压减小，平衡向正反应方向移动，n（CO2）减小，体积增大，即c（CO2）减小。

17.现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：

(1)该反应的逆反应为______(填“吸热”或“放热”)反应，且m＋n______(填“>”“＝”或“③.增大④.增大⑤.减小⑥.减小⑦.不变

【解析】

【分析】已知达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大，则升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热；当减小压强体积增大时，平衡向计量数增大的方向移动，混合体系中C的质量分数减小，平衡逆向移动，则m+m>p；

【详解】（1）根据分析可知，正反应为吸热，则逆反应为放热反应；m＋n>p；

（2）减压容积增大，平衡向着气体的计量数之和增大的反应方向移动，即向着逆反应方向移动，则A的质量分数增大；

（3）在反应容器中加入一定量的B，反应物B的浓度增大，平衡向正反应方向移动，促进A的转化，A的转化率增大，但B的转化率减小；

（4）正反应吸热，则升高温度平衡向正反应方向移动，B的物质的量浓度减小，C的物质的量浓度增多，则二者的浓度比值将减小；

（5）催化剂对化学平衡移动没有影响，若加入催化剂，平衡不移动，则平衡时气体混合物的总物质的量不变。

18.甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。

（1）在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。

①A、B两点对应的压强大小关系是PA________PB（填“>、、KC③.b④.100⑤.减小⑥.>

【解析】

【分析】（1）①根据压强对平衡状态的影响分析判断；

②平衡常数只受温度影响，据图分析，随温度升高CO转化率降低，说明正反应放热；

③达到化学平衡时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不随着时间的变化而变化，根据化学平衡的特征，由此衍生出的一系列物理量都不变，据此来判断；

（2）根据CO的转化率利用三段式法计算平衡常数；根据浓度对平衡状态的影响分析；

（3）计算此时浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向。

【详解】（1）①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，反应物转化率增大，所以PA＜PB；

②据图分析，随温度升高CO转化率降低，说明正反应放热，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，所以KA=KB＞KC；

③a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；

b．CH3OH的体积分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；

c．容器体积和气体质量始终不变，所以混合气体的密度始终不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故c错误；

d．CO和甲醇的化学计量数都为1，所以CO和CH3OH的物质的量之和始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；

故答案为b；

（2）P1压强、T1℃时CO转化率为0.5，则

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始浓度（mol/L）0.10.20

转化浓度（mol/L）0.050.10.05

平衡浓度（mol/L）0.050.10.05

化学平衡常数K==100；

若温度不变，再加入1.0molCO，平衡向正反应移动，重新达到平衡，氢气的转化率增大，CO的转化率减小；

（4）T1℃、1L密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol，此时反应的浓度商Qc==50＜K=100，此时v正＞v逆。

19.氧化剂在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号温度(℃)反应物催化剂

①20253%溶液无

②20255%溶液无

③20255%溶液0.1g

④20255%溶液1~2滴1溶液

⑤30255%溶液0.1g

(1)实验①和②的目的是___________。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是___________(写出一种即可)。

(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。分析该图能得出的结论是___________，___________；

(3)同学乙设计了乙图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析，以生成20气体为准，其他影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是___________。

(4)向某体积固定的密闭容器中加入0.6A、0.2C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：

①写出反应的化学方程式：___________；

②若，则内反应速率___________，A的转化率为___________；

③B的起始的物质的量是___________；平衡时体系内的压强为初始状态的___________倍。

【答案】①.探究浓度对反应速率的影响②.向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度)③.升高温度，反应速率加快④.对过氧化氢分解的催化效果更好⑤.产生20气体所需的时间