吉林省四校联考2024-2025学年高二年级上册9月月考化学试卷(解析版)_第1页
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文档简介

2024〜2025(上)高二年级第一次月考

化学试卷

全卷满分100分,考试时间75分钟

注意事项:

1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的

指定位置。

2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题

区域均无效。

3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作

答;字体工整,笔迹清楚。

4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。

5.本卷主要考查内容:选择性必修1第二章。

可能用到的相对原子质量:H-lC-12N-140-16Na-23S-32

一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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.研究一个化学反应时,往往需要关注反应的快慢、历程和涉及的反应速率和反应机理,下列说法错误的

A.对于钢铁的腐蚀,减缓其腐蚀速率对人类有益

B.化学反应中,反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞

C.制造蜂窝煤时加入生石灰,与化学反应速率无关

D.为提高块状大理石与盐酸的反应速率,不能将盐酸换为等浓度的硫酸

【答案】B

【解析】

【详解】A.钢铁的腐蚀是一个普遍存在的问题,不仅会导致材料性能下降,还会增加维护成本,影响工

业生产和日常生活,所以减缓其腐蚀速率对人类有益,故A正确;

B.化学反应中,能够发生化学反应的碰撞为有效碰撞,反应物分子的每次碰撞不一定是有效碰撞,故B

错误;

C.制造蜂窝煤时加入生石灰,是为了减少二氧化硫的排放,减少酸雨的形成,与化学反应速率无关,故

c正确;

D.硫酸溶液与碳酸钙反应生成的微溶的硫酸钙附着在碳酸钙表面会阻碍反应的继续进行,所以为提高块

状大理石与盐酸的反应速率,不能将盐酸换为等浓度的硫酸,故D正确;

故选Bo

2.反应mA(g)+nB(g)=qC(g)在高温时能自发进行,反应后体系中物质的总能量升高,则该反应的AH、AS

应为

A.AH>0,AS>0B.AH>0,AS<0

C.AH<0,AS>0D.AH<0,AS<0

【答案】A

【解析】

【详解】反应后体系中物质的总能量升高,说明正反应是吸热反应,AH>0,该反应在高温下能自发进

行,说明AG<0,AG=AH-TAS,则该反应的AS>0,故选A。

3.下列测量化学反应速率的依据不可行的是

选项化学反应测量依据(单位时间内)

A2KMnO4+5H2c2O4+3H2sCU=K2so4+2MnSC)4+10CO2T+8H2。溶液颜色变化

BAgNO3+NaCl=AgCU+NaNO3沉淀质量变化

温度、体积一定时,体系压强变

CH2(g)+I2(g)——-2HI(g)

溶液体积一定时,的浓度变化

DH2O2+2HI=2H2O+l2r

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.酸性KMnCU溶液和H2c2。4溶液反应生成MIP+和二氧化碳,随着反应进行高锦酸钾溶液褪

色,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,A不符合题意;

B.单位时间内产生的沉淀的质量越多,则反应速率越快,反之反应速率越慢,测量依据可行,B不符合

题意;

C.该反应前后气体分子数不变,故温度、体积一定时,反应前后气体总压不变,则测量依据不可行,C

符合题意;

D.单位时间内,r浓度减小得越多,反应速率越快,反之,反应速率越慢,测量依据可行,D不符合题

,缶一

忌;

故答案选Co

4.某恒容密闭容器中存在可逆反应2A(g)+3B(g),D(g)+2E(g)AH<0,反应开始后正、逆反应速率随

着时间的变化情况如图所示,下列说法中正确的是

A.ti~t2时间段内,3V正(B)=2v逆(E)B.t2~t3时间段内平衡向右移动

C.t2时刻改变的条件是降低温度D.t2时刻向容器中加生成物的同时分离出反应物

【答案】D

【解析】

【详解】A.t,~t2时间段内反应处于平衡状态,平衡状态时B的正反应速率和E的逆反应速率之比等于对

应的化学计量数之比,则2V正(B)=3v逆(E),A错误;

B.t2~t3时间段内丫逆>v正,平衡向左移动,B错误;

C.若降低温度,正、逆反应速率均低于原平衡时速率,C错误;

D.由于改变条件时逆反应速率高于原平衡速率而正反应速率低于原平衡速率,则改变的条件为向容器中

加生成物且分离出反应物,D正确;

故选D。

5.在一密闭容器中进行反应:2NH3己知反应过程中某一时刻N?、H,、NH3的浓

22催化剂J°

度分别为0.1mol-Iji、0.3mol-I7i、0.3mol-LT。当反应达到平衡时,可存在的数据是

A.N?浓度为0.3moLIJi

B.$浓度为氏浓度为0.25moLI7i

C.NH3浓度为o.5mol-LT

D.NH3浓度为0.2moLLT、H2浓度为0.45mol•

【答案】D

【解析】

【分析】在一密闭容器中进行反应:N2+3H2.高啜化2压-2NH3,反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的

-11

浓度分别为0.Imol•LT、0.3molL>0,3molL--若正反应转化彻底,电、耳、NH3的浓度分别为

OmolU1,OmolL_1.0.5molL-',若逆反应转化彻底,N2,H2,NH3的浓度分别为Q25mol-LT,

11

0.75mol[T,OmolU»该反应为可逆反应,物质浓度范围0<c(N2)<0.25molU,

0<C(H2)<0.75mol•T,0<c(NH3)<0.5mol-lA

1

【详解】A.由分析可知,0<c(N2)<0.25molU,A错误;

B.若N?浓度为0.15mol-U\说明此时配合逆向移动,由方程式化学计量数关系可知,H2浓度为

0.45mol-Iji,B错误;

C.由分析可知,0<c(NH3)<0.5mol-I?,C错误;

D.若NH3浓度为o.2mol[T,说明配合逆向移动,由方程式化学计量数关系可知,凡浓度为Q45mol-L,

D正确;

故选D。

6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是

A.向Fe(SCN)3溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色变深

B.新制氯水在光照条件下颜色变浅

C.工业上选择在温度为400~500℃的条件下合成氨

D.将装有NOz和N2O4的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色

【答案】C

【解析】

【详解】A.溶液中存在Fe(SCN)3、・Fe3++3SCN-,加入固体KSCN,SCN-浓度增大,平衡逆向移动,

颜色加深,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;

B.氯水中存在平衡CL+H2OHC1O+H++CF,光照HC1O分解,溶液中HC1O浓度降低,平衡向

生成HC10方向移动,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;

C.工业上选择在温度为400~500℃的条件下合成氨,是催化剂此时的活性最大,不可用勒夏特列原理解

释,c符合题意;

D.2NC)2=,2。4为放热反应,温度升高平衡逆向移动,故将装有N02和N2O4的混合气体的烧瓶

置于热水中的颜色深于冷水中颜色,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;

故选Co

7.已知Na2s2O3+2HC1=2NaCl+SJ+SO2T+H20,现将下列4种盐酸,分别加入到4支盛有

O.lmLlmoLLTNa2s2O3,溶液的试管中,并加水稀释到5mL,混合后到能观察到明显浑浊现象所需要

的时间最少的是

A.2mL,0.3mol17iB.2mL,0.2molUl

C.lmL,0.4molU'D.ImLAZSmolI71

【答案】A

【解析】

2

【详解】A.2mL,0.3mol-L-i加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为:0.3mol/L=0.12molU1;

2

B.2mL,0.2mol-L-i加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为:0.2mol/L=0.08mol-IT1;

C.1mL,0.4mol-L-i加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为0.4mol/L=0.08mol-IT1;

D.1mL,0.25mol-L"加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为0.25mol/L=0.05mol-IT1;

盐酸浓度越大反应速率越快,观察到浑浊现象所需要的时间越短;

故选A„

8.下图表示两个常见反应的平衡常数负对数值pK(pK=-lgTQ与温度的关系。

①N2(g)+3H2(g).,2NH3(g)

②N2(g)+Ch(g),22NO(g)

根据图中的数据判断下列说法正确的是

A.反应①是吸热反应B.升高温度,反应②的逆反应速率减小

2

C.1000℃时C(N2)-C(O2)=C(NO)D.a点时,反应①和②中N2的转化率相等

【答案】c

【解析】

【分析】

【详解】A.由图象可知,随着温度升高,①的pK增大,①的K减小,②的pK减小,则②的K增大,所

以①为放热反应,②为吸热反应,故A错误。

B.升高温度,正逆反应速率都增大,故B错误;

C.1000C时pK=O,则K=l,贝!JC(N2>C(O2)=C2(NO),故C正确;

D.a点时,反应①和②的pK相等,即K相等,但加入反应物的物质的量未知,不能确定转化率大小,故

D错误;

故答案为C。

9.300℃时,10L的某刚性密闭容器中存在如下平衡:CuO(s)+H2(g),H2O(g)+Cu(s),平衡后再向容

器中加入一定量的H2并重新达到平衡,下列说法中正确的是

A.新平衡时H2的体积分数增大B.新平衡时H2的转化率不变

C.新平衡时混合气体的平均相对分子质量减小D.新平衡时H2的浓度减小

【答案】B

【解析】

c(HQ)

【详解】A.该可逆反应的平衡常数K=因K只与温度有关,混合气体中H?、H,0(g)百分含

C(H2)--

量保持不变,A项错误;

B.平衡常数只与温度有关,则新、旧平衡时H2的转化率相同,B项正确;

C.新平衡时,H2,H20(g)百分含量保持不变,故混合气体的平均相对分子质量不变,C项错误;

D.由于容器中H2的总量增加,故新平衡时c(H?)会增大,D项错误;

答案选B。

10.在一定条件下,将2moiNO和ImolCh通入恒容密闭容器中进行反应,容器中发生两个反应

2NO(g)+O2(g).,2?402小心11<0和2NCh(g)-N2O4(g)Z\H<0。在不同温度下,测得平衡时体系中NO、

。2、NO2的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是

w/mol

A.曲线c代表NO2的物质的量与温度的关系

B.2NO+O2.2NO2的平衡常数:x点>丫点

C.y点时2NO+O2.2NCh的反应速率:v正<v逆

D.400〜1200℃时,随着温度升高,N2O4的体积分数不断减小

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据题意,2NO+O2•ZNO2为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时NO和

的物质的量增大,由于NO和。2的投料比等于化学计量数之比,则NO和。2的物质的量之比为

2:1,故曲线a、b、c分别代表NO、。2、NO2的物质的量与温度的关系,故A正确;

B.该反应为放热反应,温度越高K越小,则2NC)2+O2--2NO2平衡常数:X点〉y点,故B正

确;

c.y点时反应处于平衡状态,则反应速率:V(正)=v(逆),故C错误;

D.400〜1200℃时,随着温度升高,2NO2(g).N2O4(g)AHvO平衡逆向移动,N2O4的体积分

数不断减小,故D正确;

故选C。

11.某学习小组为了探究BrO科5B「+6H+=38马+3凡0的反应速率(v)与反应物浓度(c)的关系,在20℃

条件下进行实验,所得的数据如下:

①②③④⑤

相关数据

+1

c(H)/(mol-I7)0.0080.0080.0040.0080.004

1

c(BrOJ/(mol-17)0.00100010.0010.0020.002

0.100.200.200.100.40

1-1

v/(mol-17-s)2.4x1084.8x1081.2x1084.8x108VI

已知:该反应的速率方程为:v=fe?a(BrOjcb(Br-)c,(H,(k为常数)

下列结论不正确的是

A.若温度升高到40℃,则化学反应速率增大

B.等浓度的H+和BrO],c(H+)对反应速率的影响小

C.速率方程中的c=2

D.实验⑤中,V,=4.8x108mol-L'-s1

【答案】B

【解析】

【详解】A.温度升高,化学反应速率增大,故A正确;

B.由①②得b=l,由①④得a=l,由②③得c=2,则等浓度的H+和BrO],c(lT)对反应速率的影响

大,故B错误;

C.由②③得速率方程中的c=2,故C正确;

D.根据a=b=l,c=2,及实验③⑤得匕=4.8x10-8mol-L^-s-1,故D正确;

故选B。

12.在一定条件下,取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(s),-mM(g)+nN(g)

B.a>m+n

c.达到平衡后,增大B的量不会提高A的转化率

D,若2=111+11,则恒温恒容条件下容器内压强不再变化时不能判断反应达到平衡状态

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图可知在容器体积不变时,温度升高,M浓度增大,平衡正向移动,正反应方向为吸热反

应,Q>0,A正确;

B.由图可知,E点对应温度下,2L容器中M的浓度约为0.6mol/L,6L的容器中M的浓度约为0.3mol/L,

将容器由6L加压减小为2L,M浓度并没有增大3倍,因此平衡逆向移动,反应为分子数减小的反应,所以

a<m+n,B错误;

C.B为固态,达到平衡后,增大B的量平衡不移动,不会提高A的转化率,C正确;

D.若2=01+11,则反应为气体分子数不变的反应,恒温恒容条件下容器内压强为定值,其不再变化不能判

断反应达到平衡状态,D正确;

故选B。

13.一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器(a<b<c)中分别投入2moiS03,发生反应:2SO3(g)=2SCh

(g)+O2(g)»tmin时,三个容器中S03的转化率如图中A,B,C三点。下列叙述错误的是

8oB(b,80)

--f------------r-

5o

-------

A[a,50)|IC(c,50)

2OII

-'r--F—

abc

容器容积/L

A.A点延长反应时间,S03的转化率不会改变

B.容积为cL的容器中S03的平衡转化率大于80%

C.容积为aL的容器达到平衡后再投入1molSO3和1molSO2,平衡不移动

D.A、C两点的压强之比为1:1

【答案】D

【解析】

【详解】A.因为a<b,a容器中S03的浓度比b大,反应速率快,但相同时间,B转化率达到了80%,而A

转化率只有50%,说明A点为平衡状态,延长反应时间,不能提高SO3的转化率,A正确;

B.容积为cL的容器比容积为bL的容器中c(S03)小,相当于减小压强,平衡正向移动,所以的平衡转化

率大于80%,B正确;

C.A点的SO3的转化率为50%,容器中SO3的物质的量为Imol,生成的SO2为Imol、O2为0.5mol,计

算K=2,再投入1molSCh和1molSCh,浓度燧Q=二-=K,平衡不移动,C正确;

2a2a

D.A点与C点的的转化率都为50%,反应后混合气体的物质的量相同,温度相同,但体积不相同,压强

之比不是1:1,D错误;

故选D。

14.水煤气变换反应为CO(g)+H2(D(g)=CO2(g)+H2(g)。我国研究人员结合实验与计算机模拟结

果,揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示),其中吸附在金催化剂表面上的物质用•标

注。下列说法错误的是

1.86

>、、1.41

31.591.25/

词\

-/④\\

雅\

品③''、、」

@'\x

-0.16\-0.83-0.72

-0.32\---

3

G(-过H..O

G过

OOSOOZO

ZOK渡H

Z渡K+++

HH.-Z

++态HG

Z.态.H7YH

+OH+2+

GZ1+.-H

H.HH+-

OHOOG+

+Y

。.OOO3

O+。OO

O.OO

O

O。

A.水煤气变换反应的△H<0

B.步骤③的转化关系可表示为CO+OH-+H2O(g)=COOH+H2O-

C.该历程中最大能垒(活化能)E正=2.02eV

D.升温和增大反应物浓度均能增加反应物的活化分子百分数,加快反应速率

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据图分析可知:水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2,最后生成产物的能量低于反

应物,则该反应为放热,反应的△H<0,A正确;

B.结合图分析判断,对照CO・+OH・+H・+H2O(g)=COOH・+H・+H2O・,可知步骤③发生的反应:

CO+OH+H2O(g)=COOH+H2O•,B正确;

C.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,图中峰值越小

则活化能越小,该历程中最大能垒(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV,C正确;

D.升温能增加反应物的活化分子百分数,加快反应速率;而增大反应物浓度不是增加反应物的活化分子

百分数,而是增加单位体积内活化分子的数目加快反应,D错误;

故选D

15.工业上用乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应如下:(\—CH.CH(g),'L)一(II(U

\_/•催化剂NU

(g)+H2(g)„现将xmol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中发生反应,维持体系总压强p总恒定。在某催化

剂作用下,乙苯的平衡转化率随温度的变化如图所示。不考虑副反应,下列说法错误的是[已知:气体分压

(P分尸气体总压(p总)x体积分数]

•■幅8:

1001n*:

♦Ht:

・:

1*

■・

8o•

1I

1

6o•

■s

sm

t

4O—::::::::::

•suitinn

•i

A.400C时,再向体系中通入水蒸气,v正、v逆均减少,且乙苯的转化率升局

B.500C时,再向体系中通入0.2尤mol乙苯,平衡时各物质的体积分数保持不变

9

C.500℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=-p:

P16总

D.550℃时平衡体系中苯乙烯的体积分数是450℃时的2.25倍

【答案】B

【解析】

【详解】A.向体积可变的密闭容器中通入水蒸气,导致反应体系体积变大,反应物和生成的浓度都减小,

v正、v逆均减小,相当于减小压强,平衡正向移动,所以乙苯转化率升高,A正确;

B.500℃时,再向体系中通入0.2xmol乙苯,相当于减小压强,平衡正向移动,达到新平衡时相当于在

原有平衡上正向移动,平衡时各物质的体积分数发生改变,B错误;

C.由图可知500℃时,乙苯的平衡转化率为:60%,应用三行式:

乙苯(g).苯乙烯(g)+H:2(g)

起始(mol)X00

转化(mol)0.6x0.6x0.6x

平衡(mol)0.4x0,6x0.6x

0.60.6

*7P总x*7P总9

反应后总的物质的量为1.6xmol,Kp=L6—=—pC正确;

P0.416r忠

1.6。总

D.由图可知550℃时平衡体系中苯乙烯的转化率为:60%,结合C分析可知,平衡体系中苯乙烯的体积

分数?%xl00%=37.5%;450℃时平衡体系中苯乙烯的转化率为:20%,平衡体系中苯乙烯的体积分数

1.6x

02x

——xl00%=16.7%;所以550℃时平衡体系中苯乙烯的体积分数是450℃时的2.25倍,D正确;

1.2x

故选B。

二、非选择题:本题共4小题,共55分。

16.H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液发生的反应为

+2+

5H2C2O4+2MnO;+6H=10CO2T+2Mn+8H2O,通过测定溶液褪色所需时间可探究外界条件对

反应速率的影响,实验记录数据如下。

H2c2O4溶液酸性KM11O4溶液

编号温度/℃时间/s

浓度/(moLUi)体积/mL浓度/(moLIji)体积/mL

①0.12.00.014.025

②0.22.00.014.025

③0.22.00.014.050%3

回答下列问题:

”(H2c2O4)

(1)为了保证实验的准确性,须保证>

n(KMnO4)

(2)利用表中的实验①和实验②可探究对速率的影响,若探究温度对速率的影响应选择实验

(填表格中的实验编号)

(3)溶液褪色的时间从长到短的顺序为(用:4,4表示)。

(4)若实验①经过40s褪色,则用KMnC>4浓度变化表示的平均反应速率v(KMnC)4)=

moL•!?(保留两位有效数字)。

(5)上述实验过程中,开始溶液颜色无明显变化,稍后会出现溶液突然褪色的现象。某同学设计了如下

实验进行探究(已知:K+对速率无影响)。

4.0mL0,01mol/L5mL1.0mol/L

广的酸性KMnO,溶液<的K,SO.溶液

(褪色慢)

2.0mL0.1mol/L

的H,cq,溶液

4.0mL0.01mol/L5mL1.0mol/L

<的酸性KMnO,溶液<的MnSO.溶液

(褪色快)

2.0mL0.1mol/L

的H,CQ,溶液

该同学认为(填离子符号)能够加快反应速率,实验1中加入5mLi.OmollT的K?SO4溶液,其

目的是o

【答案】(1)2(或2.5)

2

(2)①.草酸浓度②.②和③

()

3乙>t2>t3

(4)1.7X10-4

2+

(5)①.Mn②.保证实验1和实验2混合后溶液中KMIIOQH2C2O4>SOj的初始浓度相等

【解析】

【分析】对比实验①和②的数据可发现,除了的浓度不同外,其余条件均相同,所以通过实验①、②,可探

究出浓度的改变对反应速率的影响,其中实验①中草酸浓度小于实验②,所以反应速率小于实验②,根据控

制变量法,欲探究温度变化对化学反应速率的影响,则需使其他条件相同的情况下,温度作为变量,所以根

据表中数据,通过实验②和③可探究温度变化对化学反应速率的影响。

【小问1详解】

H2c2O4溶液和酸性KMnO4溶液发生的反应为

+2+

5H2C2O4+2MnO;+6H=10CO2T+2Mn+8H2O,该反应需要观察高铳酸钾溶液褪色的时间,则

n(H,CQj5

MnO]必须是少量的,须保证『三(或2.5)。

n(KMnO4)2

【小问2详解】

由分析可知,利用表中的实验①和实验②可探究草酸浓度对速率的影响,若探究温度对速率的影响应选择

实验②和③。

【小问3详解】

H2c2。4溶液的浓度越大,反应时温度越高,反应速率越快,酸性KMnC>4溶液褪色越快,则溶液褪色的

时间从长到短的顺序为t]>t2>t3。

【小问4详解】

实验①经过40s褪色,则用KMnO4浓度变化表示的平均反应速率v(KMnO4)=

0.01mol/Lx0.004L

-c(Mn()4)=0.006L=1.7xW4mol-1-U1-s-l。

40s

【小问5详解】

H2c2。4溶液和酸性KMnC>4溶液发生反应过程中有Mn2+,具有催化作用,能够加快反应速率,实验1中

加入5mLLOmoLlJ的K2sO4溶液,其目的是:保证实验1和实验2混合后溶液中

KMnO4>H2c2O4、SO:的初始浓度相等。

17.甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转

化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)「CH30H(g)。回答下列问题

(1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①四、p2的大小关系是:PiP2(填“或“=")。

②AB、C三点的平衡常数KA、KB、Kc的大小关系是。

③下列叙述能说明上述反应达到了化学平衡状态的是(填标号)。

a.2.(旦)=履(CH3OH)

b.CH30H的体积分数不再改变

c.混合气体的平均摩尔质量不再改变

d.同一时间内,消耗0.04molH2,同时生成0.02molCO

(2)在T2℃,P2压强时,往一容积为2L的密闭容器内,充入0.3molCO与0.4molH2发生反应。

①平衡时H?的体积分数是;平衡后再加入LOmolCO后重新到达平衡,CO的平衡转化率

c(CO)

=(填"增大”“减小”或“不变”,下同),CO与CH30H的浓度比

C(CH3OH)

②若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mohCH3OH:0.2mol,

此时n正v逆(填“〈”或“=”)。

【答案】(1)①.<②.KA=KB>KC®-bed

(2)①.25%减小③.增大④.>

【解析】

【分析】由图可知,压强一定时,温度升高,CO的平衡转化率减小,平衡朝着吸热方向移动,说明生成甲

醇的反应吸热;温度相同时,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,说明P2>P1。

【小问1详解】

①反应CO(g)+2H2(g).、CH30H(g)是气体体积减小的反应,在温度相同时,增大压强,平衡正向移

动,CO的平衡转化率增大,则p2>pi;

②由图可知,压强一定时,温度升高,CO的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则该反应的正向

AH<0,所以随着温度升高,该反应平衡常数减小,则A、B、C三点的平衡常数KA、KB、Ke的大小关

系是:KA=KB>KC;

③a.当曦(Hz)=2v逆(CH3OH)时,该反应正逆反应速率相等,反应才达到平衡,故a项错误;

b.随着反应发生平衡正向移动,CH30H的体积分数增大,刚CH30H的体积分数不再改变时,说明该反

应正逆反应速率相等,反应达到平衡,故b项正确;

c.该反应平衡前气体总质量不变,总物质的量改变,则平均摩尔质量在改变,当平均摩尔质量不变时,

说明反应达到平衡,故C项正确;

d.同一时间内,消耗0.04molH2,同时生成0.02molCO,说明该反应正逆反应速率相等,反应达到平衡,

故d项正确;

故答案为:bed;

【小问2详解】

①在T2℃,p2压强时,往一容积为2L的密闭容器内,充入0.3molCO与0.4molH2发生反应,平衡时,CO

CO(g)+2H2(g)—CH3OH(g)

起始量(mol/L)0.150.20

的平衡转化率为0.5,列出三段式为:,平衡

转化量(mol/L)0.0750.150.075

平衡量(mol/L)0.0750.050.075

0.05

时,氢气的体积分数=物质的量分数:—xl00%==25%;平衡后再加入ImolCO后平

0.05+0.075+0.075

c(CO)c(Hj1

衡正向移动,但C。的转化率减小;8与CHQH的浓度比以c(1)=1rM'平衡正向

移动’研)减小,而c(扁CO增)大;

②由①的解析可知该温度下平衡常数为:K=—0075400,若以不同比例投料,测得某时刻各物

0.075x0.052

质的物质的量如下,CO:O.lmohH2:0.2mokCH3OH:0.2mol,

c(CHQH)0.1

Qc=工6MT丽E=200<K,此时平衡正向移动,。正>。逆。

18.如图为工业合成氨的流程图,回答下列问题:

(1)图中采取的措施可提高原料平衡转化率的是(填序号)。

(2)对于工业合成氨的说法正确的是(填字母)。

A.温度越高,催化剂的活性越大

B.工业合成氨的条件是500c和20MPa,此时催化剂活性最大,反应速率较快

C.压强越大,速率越快,平衡产率越高,所以工业合成氨压强越大越好

(3)某兴趣小组为研究“不同条件”对工业合成氨反应物平衡转化率的影响情况,在密闭容中进行了如表实

验:(反应起始的温度和压强均相同):

起始投入量

序号反应物平衡转化率

N2H2NH3

①恒温恒容Imol3mol0ax

②绝热恒容Imol3mol0a)

③恒温恒压2mol6mol0«3

则:a2、axg(填">或"=")。

(4)在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入LOmolN2和3.0molH2,在不同温(5OOK和

6OOK)、不同催化剂表面积(82n?-gT和124m2.gT)条件下,反应体系压强(。)随时间变化关系如图甲

所示。

①曲线III对应的温度和催化剂表面积可能为

②在曲线III对应条件下,某反应容器中H?、电、NH3的分压依次是20kPa,10kPa、10kPa,此时反应速率

唯v逆(填或“=")。

(5)如图乙表示500C,6O.OMPa条件下,平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。若投料比为

4时,氨气的体积分数为40%,NH3的体积分数可能为图乙中的(填或点)。

【答案】(1)②⑤(2)B

(3)①.>②.<

(4)①.500K,124m2-g-1②.<

(5)P

【解析】

【小问1详解】

增大压强,合成氨反应正向移动,液化分离出氨气后的氮气和氢气循环到热交换器内重复利用,可提高原

料平衡转化率,可提高原料平衡转化率的是②⑤。

【小问2详解】

A.催化剂在一定温度范围内活性最大,故A错误;

B.工业合成氨的条件是500c和20MPa,此时催化剂活性最大,反应速率较快,故B正确;

C.压强越大,速率越快,平衡产率越高,但工业合成氨,要考虑设备承压能力和动力消耗等因素,不是

压强越大越好,故C错误;

选B。

【小问3详解】

合成氨反应放热,①②比较,②绝热恒容,温度升高,平衡逆向移动,转化率减小,所以%>。2;①③比

较,③相当于增大压强,平衡正向移动,转化率增大,氏<。3。

【小问4详解】

在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入LOmolN2和3.0molH2,在不同温(500K和600K)、不同

催化剂表面积(8211?.g-1和124m2.gT)条件下,反应体系压强(p)随时间变化关系如图甲所示。

①II、III初始压强小,反应温度低,III反应速率大于H,可知HI催化剂面积大,曲线HI对应的温度和催化

剂表面积可能为500K、124m2-g-1。

N2(g)+3H2(g),2NH3(g)

初始(kPa)501500

②在曲线HI对应条件下,+土八"、

转化(kPa)X3x2x

平衡ikPaj

50-x150-3x2x

4024

50-x+150-3x+2x=160,x=20,Kp=-------=------;某反应容器中耳、N,、NH3的分压依次是

30x90354675

1021

20kPa,10kPaJ0kPa,Qp=—^―=—>Kp,此时反应逆向进行,速率唯<丫逆。

10x203800

【小问5详解】

投料比等于系数比,平衡体系中产物的百分含量最大,所以氮气和氢气的投料比等于3时,氨气的百分含

量最大,则投料比为4时,氨气的体积分数可能为图乙中的p点。

19.丙烯是重要的化工原料,可以用于生产丙醇,卤代燃和塑料。回答下列问题:

(1)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理如下:

-1

①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)fCH2cleHCICH3(g)AH=-134kJ-mol

②CH2=CHCH3(g)+C12(g).CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)AH=-102kJmol1

己知反应CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)fCH2cleHClCH3(g)的活化能(逆)=164kJ-mol1,则该反

应的活化能Ea(正)=kJ-moP1=

(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CHz=CHCH3(g)和CL(g),在催化剂作用下

'At—"一

1

V(CH2C1CHC1CH3)=kPa.min-(保留2位小数)。

(3)反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)AH>0在不同温度下达到平衡,在总压强

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