1、陕西省咸阳市武功县2020-2021学年高二化学上学期期中试题(含解析)1. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )A. 在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化B. 开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2D. 工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率【答案】A【解析】【详解】A在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化,利用是铁粉的还原性,不涉及化学平衡移动知识,不能用勒沙特列原理解释,故A错误;B开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫,是压强对其影响导致的,且属于可逆反应,能用勒沙特列原理解释,故B正确;C氯气和水
2、反应生成盐酸和次氯酸,该反应存在溶解平衡,饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子,饱和食盐水抑制了氯气的溶解,所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,故C正确;D增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,所以使用过量的空气能够提高二氧化硫的利用率,能够用平衡移动原理解释,故D正确;故答案为A。【点睛】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,但影响因素不能完全被消除;使用勒夏特列原理时,必须注意研究对象必须为可逆反应,否则勒夏特列原理不适用,特别是改变平衡移动的因素不能用平衡移动原理解释,如催化剂的使用只能改变反应速率,不改变平衡移动,
3、无法用勒夏特列原理解释。2. 已知热化学方程式C2H2 (g)+5/2O2 (g)=2CO2 (g)+H2O(g);H=-1256 kJ/mol,下列说法正确的是A. 乙炔的燃烧热为1256kJ/molB. 若生成2mol 液态水,则放出的热量小于2512kJC. 若形成4mol碳氧共用电子对,则放出的热量为2512kJD. 若转移10mol电子,则消耗2.5molO2【答案】D【解析】【详解】A、热化学方程式中水是气体不是稳定的氧化物,所以燃烧热应大于1256kJ/mol,选项A错误;B、气态水变为液态水放热,若生成2mol液态水,则H-2512kJ/mol,放热大于2512kJ,选项B错误
4、;C、若形成4mol碳氧共用电子对,化学方程式中生成1mol二氧化碳,则放出的热量为628kJ,选项C错误;D、依据反应化学方程式可知,电子转移为10mol,消耗2.5mol氧气,选项D正确;答案选D。3. 已知:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H1 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2 下列推断正确的是( )A. 若CO的燃烧热为H3,则H2的燃烧热为H3-H1B. 反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的H=H1-H2C. 若反应的反应物总能量低于生成物总能量,则H20D. 若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热
5、更多,则H10,C错误; D.CO(g)+O2(g)=CO2(g) H3, H2(g)+O2(g)=H2O(g) H4,若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多,则H3H4,-,整理可得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H1=H3-H40;H20;H40;H0D. H=H1+H2+H3+H4-H5【答案】B【解析】【详解】A固态转化为气态吸热,H10,气态原子转化为气态金属离子吸热,则H20,故A错误;B断裂化学键吸收能量,非金属原子的气态转化为离子放热,则H30;H40,故B正确;C气态离子转化为固态放热,则H50,故C错误; D由盖斯定律可知,反应一步完
6、成与分步完成的热效应相同,则H=H1+H2+H3+H4+H5,故D错误;故选B。5. 工业制备合成氨原料气过程中存在反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g)+ 41.0kJ,下列判断正确的是A. 该反应的逆反应是放热反应B. 反应物总能量小于生成物总能量C. 反应中生成1 mol H2(g)放出41.0kJ热量D. 反应中消耗1体积CO(g)放出41.0kJ热量【答案】C【解析】【详解】A.反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g)+ 41.0kJ为放热反应,故其逆反应是吸热反应,选项A错误;B. 反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g
7、)+ 41.0kJ为放热反应,放热反应的反应物总能量大于生成物总能量,选项B错误;C. 根据反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g)+ 41.0kJ可知,反应中生成1 mol H2(g)放出41.0kJ热量,选项C正确;D. 反应中消耗1 mol CO(g)放出41.0kJ热量,选项D错误。答案选C。6. 对于合成氨N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H-92.4 kJmol-1反应,达到平衡后,以下分析正确的是( )A. 升高温度,对正反应的反应速率影响更大B. 增大压强,对正反应的反应速率影响更大C. 减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D. 加入催化剂,对逆反应
8、的反应速率影响更大【答案】B【解析】【详解】A. 该反应正反应是放热反应,升高温度正逆反应速率都增大,但平衡向逆反应方向移动,说明温度对逆反应速率影响较大,故A错误;B. 该反应的正反应是反应前后气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,则压强对正反应速率影响较大,故B正确;C. 减小反应物浓度,生成物浓度不变,则逆反应速率不变,故C错误;D. 加入催化剂,对正逆反应速率影响相同,所以正逆反应速率仍然相等,故D错误;故选B。7. 一定温度下,一定体积的容器中发生反应:A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列描述中能说明该反应达到平衡的是 A的质量不发生变化 单位时间内生成a mol
9、A,同时消耗2a mol C容器中的压强不再变化 混合气体的密度不再变化n(A):n(B):n(C):n(D)=1:3:2:2 B的浓度不变A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,所以正确;中单位时间内生成a mol A,同时消耗2a mol C,反应速率的方向是相同的,速率之比等于相应的化学计量数之比,因此中的关系始终是成立,不正确;反应前后气体体积是增大的,所以压强也是增大的,因此容器中的压强不再变化可以说明达到平衡状态,正确;密度是混合气体的质
10、量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但质量是变化的,所以正确;平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,所以不正确;符合题意;故答案选B。【点睛】判断化学平衡状态的标志有:(1)任何情况下均可作为标志的:正逆(同一种物质);各组分含量(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化;某反应物的消耗(生成)速率、某生成物的消耗(生成)速率化学计量数之比;(2)在一定条件下可作为标志的是:对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化;对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的系数和不相等,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容);对
11、于恒温绝热体系,体系的温度不在变化;(3)不能作为判断标志的是:各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比化学计量数之比 (任何情况下均适用);有气态物质参加或生成的反应,若反应前后气体的系数和相等,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。8. 可逆反应3A(g)+ B(g)2C(g)+2D (g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是( )A. v(A)=0.6mol/(Ls)B. v(B)=0.3mol/(Ls)C. v(C)=0.5mol/(Ls)D. v(D)=0.2mol/(Ls)【答案】B【解析】【详解】都转化为用B物质表示的反应速率,然后再比较大小,A.
12、V(B)=0.2mol/(Ls);B. V(B)= 0.3mol/(Ls);C.V(B)=0.25mol/(Ls);D. V(B)=0.1mol/(Ls),显然选项B中速率值最大,反应速率最快,因此合理选项是B。9. 在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol Br2,在一定温度下使其发生反应:H2(g)Br2(g)2HBr(g) ,达到化学平衡状态后进行如下操作,有关叙述错误的是A. 保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,正反应速率增大,平衡正向移动,但H2的转化率比原平衡低B. 保持容器容积不变,向其中加入1mol He,不改变各物质的浓度,化学反应速率不变,平衡不移动C. 保
13、持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol He,反应物浓度下降,化学反应速率减慢,平衡逆向移动D. 保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2和1 mol Br2,平衡正向移动,但H2最终的转化率与原平衡一样【答案】C【解析】【详解】A. 保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,正反应速率增大,平衡正向移动,但为增肌溴的量,导致H2的转化率比原平衡低,A正确;B. 保持容器容积不变,向其中加入1mol He,不改变各物质的浓度,各反应量的化学反应速率不变,平衡不移动,B正确;C. 保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol He,反应体积增大,导致反应物浓度下降,化学反应速率
14、减慢,但平衡不移动,C错误;D. 保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2和1 mol Br2,平衡正向移动,但H2浓度不变,最终的转化率与原平衡一样,D正确;答案为C【点睛】反应中,左右两边气体的计量数相同时,改变压强化学平衡不移动。10. 在2L容积不变的容器中,发生N2+3H22NH3的反应现通入4molH2和4molN2,10s内用H2表示的反应速率为0.12mol/(Ls),则10s后容器中N2的物质的量是A. 3.6molB. 3.2molC. 2.8molD. 1.6mol【答案】B【解析】【详解】利用反应N2+3H22NH3,用H2表示的反应速率为0.12mol/(L
15、s),则用N2表示的反应速率为0.04mol/(Ls),参加反应N2的物质的量为0.04mol/(Ls)2L10s=0.8mol,从而得出10s后容器中N2的物质的量是4mol-0.8mol=3.2mol,故选B。11. 下列哪种说法可以证明N23H22NH3已达到平衡状态A. 1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B. 1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C. 1个NN键断裂的同时,有2个NH键断裂D. 1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成【答案】A【解析】【分析】可逆反应N23H22NH3是反应前后气体体积减小的反应,达到平衡状态时,同一物质的正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍
16、生的一些物理量也不变,据此分析解答。【详解】A. 1个NN键断裂的同时,有3个H-H键形成,表示正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故A正确;B. 1个NN键断裂的同时,有3个H-H键断裂,都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故B错误;C. 1个NN键断裂同时,有6个N-H键断裂,表示正逆反应速率相等,达到了平衡状态,现只有2个N-H键断裂,故C错误;D. 1个NN键断裂的同时,有6个N-H键形成,表示的都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故D错误;故答案选A。12. 将V1mL0.1molL1的Fe2(SO4)3溶液与2mL0.1molL1的KI溶液混合,待充分反应后,下列方法可证
17、明该反应具有一定限度的是A. 若V11,加入淀粉B. 若V11,加入KSCN溶液C. 若V1l,加入AgNO3溶液D. 加入Ba(NO3)2溶液【答案】B【解析】【详解】Fe2(SO4)3和KI反应的离子方程式为2Fe3+2I-=2Fe2+I2,当V1=1时恰好完全反应;A若V1nB. 图I可能是不同温度对反应的影响,且T2T1,H0C. 图II可能是不同压强对反应的影响,且p1p2,n=a+bD. 图可能是不同温度对反应影响,且T1T2,H0【答案】C【解析】【详解】A根据“先拐先平,温高压大”,对于图I来说,p2p1,增大压强,W在反应混合物中的体积分数减小,说明平衡逆向移动,而增大压强,
18、平衡向气体系数和减小的方向移动,则a+bn,A项错误;B根据“先拐先平,温高压大”,对于图I来说,T2T1,升高温度,W在反应混合物中的体积分数减小,说明平衡逆向移动,而升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则该反应的正反应为放热反应,H0,B项错误;C根据图II的特点,反应速率加快但没有改变平衡,可能是不同压强对反应的影响,根据“先拐先平,温高压大”,p1p2,对于有气体参加的可逆反应,若n=a+b,增大压强,只能加快反应速率,不会影响平衡,C项正确;D根据“先拐先平,温高压大”,对于图,T1T2,升高温度,W在反应混合物中的体积分数增大,说明平衡正向移动,而升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则
19、该反应的正反应为吸热反应,H0,D项错误;答案选C。【点睛】本题考查化学平衡图象问题,题目难度中等,注意把握图象中曲线的变化特点,结合“先拐先平,温高压大”,根据外界条件对平衡移动的影响分析,图可能是不同压强、温度对反应的影响,如是压强,应有P2P1,a+bn;如是温度,应为T2T1,H0;图可能是在同温同压下催化剂对反应的影响,也可能是同温下改变压强的影响,应n=a+b;图可能是不同压强、温度对反应的影响,如是压强,应有P1P2,a+bn;如是温度,应为T1T2,H0,以此解答该题。14. 恒温恒容条件,表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是A. 混合气体的压强不再变化B
20、. 混合气体的密度不再变化C. 生成4 mol B的同时消耗2 mol CD. 气体的总物质的量不再变化【答案】B【解析】【详解】A该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,混合气体的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,A错误;B反应物中有固体参加,气体的质量会发生变化,若混合气体的密度不再变化,说明正、逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,B正确;C生成4 mol B的同时就会同时消耗2 mol C,反应中一直符合这一关系,而且都体现的是逆向进行,不能据此判断反应是否处于平衡状态,C错误;D两边气体计量数相等,所以气体的总物质的量始终不变,不能据此判断反应是否处于平衡状态,D错误
21、;故合理选项是B。15. 一定条件下,体积为2L的密闭容器中,1molX和3molY进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),经12s达到平衡,生成0.6mol Z下列说法正确的是A. 若该反应的H0,升高温度,平衡常数K减小B. 若增大X的浓度,则物质Y的转化率减小C. 以X浓度变化表示的反应速率为mol(Ls)D. 12s后将容器体积扩大为10L,Z的平衡浓度变为原来的【答案】A【解析】【详解】试题分析:一定条件下,体积为2L的密闭容器中,1molX和3molY进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),经12s达到平衡,生成0.6molZ依据化学平衡三段式列式计算为: X(g)+3Y(g)
22、2Z(g)起始量(mol) 1 3 0变化量(mol) 0.3 0.9 0.6平衡量(mol) 0.7 2.1 0.6A若该反应的H0,升高温度,平衡向吸热反应方向进行,平衡逆向进行,平衡常数K减小,故A正确;B若增大X的浓度,则物质Y的转化率增大,故B错误;C以X浓度变化表示的反应速率为=mol(Ls),故C错误;D12s后将容器体积扩大为10L,体积变化Z的浓度变为原来的,为0.06mol/L,但减小压强平衡逆向进行,Z的平衡浓度小于0.06mol/L,故D错误;故选A。16. 向某恒容密闭容器中加入1.6 mol L-1的NO2后,会发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g) H =-5
23、6.9kJmol-1。其中N2O4的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是A 升高温度,60s后容器中混合气体颜色加深B. 0-60s内,NO2的转化率为75%C. 0-60s内,v(NO2)=0.02mol L-1 s-1D. a、b两时刻生成NO2的速率v(a)v(b)【答案】D【解析】【详解】A. 放热反应,温度升高,平衡逆向移动,二氧化氮的量增加,颜色变深,A项正确;B. 设容器体积为V,0-60s内,生成N2O4的物质的量为0.6Vmol,则消耗的NO2的物质的量为1.2Vmol,NO2的转化率为=75%,B项正确;C. 根据图中信息可知,从反应开始到刚达到平衡时间段内
24、=0.01 molL1s1,则v(NO2)=2 v(N2O4)=20.01 molL1s1=0.02molL1s1 ,C项正确;D. 随着反应的进行,消耗的NO2的浓度越来越小,生成NO2的速率即逆反应速率越来越大,因此a、b两时刻生成NO2的速率:v(a)”、“=”或“”)。(3)t4t5阶段改变的条件为_,此阶段的平衡常数K =_。(4)t5t6阶段容器内Z的物质的量共增加0.10 mol,在反应中热量变化总量为a kJ,写出该反应的热化学方程式_。在乙图处平衡中,平衡常数最大的是_。(5)若起始实验条件不变,重新向该容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol
25、 Z,反应至平衡状态后X的转化率=_。【答案】 (1). 0.018 molL1min1 (2). (3). 减小压强 (4). 2.8 (5). 3X(g)2Y(g)+Z(g) H= 10a kJ/mol (6). (7). 60%【解析】【分析】根据图乙知t3t4阶段和t4t5阶段改变反应条件反应速率变化的程度相同,平衡不移动,则t3时刻改变的条件是使用催化剂,t4时刻改变的条件是减小压强,该反应为反应前后气体物质的量不变的反应,由图甲知X的浓度随反应的进行逐渐减小,Y的浓度随反应的进行逐渐增大,则X为反应物,Y为生成物,二者的浓度变化分别为0.09mol/L、0.06mol/L,则该反应
26、的化学方程式为3X(g)2Y(g)+Z(g),Z的浓度变化为0.03mol/L。又一定条件下,向一个密闭容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三种气体,由甲图知容器的起始容积为2L,起始加入Z的物质的量为0.04mol。【详解】(1)根据图甲知,t0t1阶段X浓度变化为0.09molL1,v(X)=c(X)/t=0.09 molL15min=0.018 molL1 min1。(2)在t2t3阶段Y的物质的量减小,平衡逆向移动,则此阶段开始时v正v逆。(3)根据反应的特点和图乙知t2时刻改变的条件为增大X的浓度,t3时刻改变的条件是使用催化剂,t4时刻改变的条件是减小压强,此过
27、程中温度不变,平衡常数不变,根据t1t2时间段的数据计算平衡常数,K =c2(Y)c(Z)/c3(X)=(0.1120.05)0.063=2.8。(4)t5t6阶段改变的条件为降低温度,容器内Z的物质的量共增加0.10 mol,平衡正向移动,该反应为放热反应,在反应中热量变化总量为a kJ,该反应的热化学方程式3X(g) 2Y(g)+Z(g) H= 10a kJ/mol;对于放热反应,降低温度,化学平衡常数增大,故在乙图处平衡中,平衡常数最大的是。(5)若起始实验条件不变,重新向该容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol Z,相当于增大压强,该反应为反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强平衡不移动,反应至平衡状态后X的转化率与原平衡相同,为(0.09mol/L0.15mol/L)100%=60%。