房山區(qū)2024-2025學(xué)年度高二第一學(xué)期學(xué)業(yè)水平調(diào)研（一）

化學(xué)試卷

本試卷共9頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘。考生務(wù)必將答案填涂或書寫在答題卡上，在

試卷上作答無(wú)效。考試結(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。

可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H1016C12N14Cu64

第一部分選擇題（共42分）

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一

項(xiàng)。

1.下列過(guò)程或裝置能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是

【答案】D

【解析】

【詳解】A.太陽(yáng)能電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.火力發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.電動(dòng)汽車充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D項(xiàng)正確；

答案選D。

2.下列食品添加劑中，其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是（）

A.抗氧化劑B.調(diào)味劑

C.著色劑D,增稠劑

【答案】A

【解析】

【詳解】A.抗氧化劑減少食品與氧氣的接觸，延緩氧化的反應(yīng)速率，故A正確；

B.調(diào)味劑是為了增加食品的味道，與速率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.著色劑是為了給食品添加某種顏色，與速率無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.增稠劑是改變物質(zhì)的濃度，與速率無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選:A。

3.下列說(shuō)法正確的是

A.放熱反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)B.幅增的反應(yīng)不一定是自發(fā)反應(yīng)

C.固體溶解一定是燧減小的過(guò)程D.非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生

【答案】B

【解析】

【詳解】A.反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T4S<0,放熱反應(yīng)△HVO,若△$<(),高溫下是非自發(fā)進(jìn)

行的反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.依據(jù)AH-TASVO反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，AH-TAS〉。屬于非自發(fā)進(jìn)行分析，焙增大反應(yīng)AS〉。，AH〉。低溫下

反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，高溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，焙增反應(yīng)不一定是自發(fā)反應(yīng)，故B正確；

C.混亂度越大，嫡值越大，則固體溶解是一個(gè)嫡增大的過(guò)程，故c錯(cuò)誤；

D.非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生，如碳酸鈣的分解反應(yīng)在常溫下是非自發(fā)反應(yīng)，但是在高溫下能自

發(fā)進(jìn)行，故D錯(cuò)誤；

故選B。

4.某反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法中，不正確的是

A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.曲線b表示有催化劑參與的反應(yīng)過(guò)程

C,反應(yīng)i的AH>0D.反應(yīng)i比反應(yīng)ii的速率大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)圖像，反應(yīng)物能量高于生成物能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；

B.曲線b活化能低于曲線a,但反應(yīng)前后能量不變，說(shuō)明加入了催化劑，B正確；

C.反應(yīng)i的生成物能量高于反應(yīng)物能量，反應(yīng)吸熱，AH>0,C正確；

D.反應(yīng)i的活化能比反應(yīng)ii的活化能高，則反應(yīng)i比反應(yīng)ii的速率小，D錯(cuò)誤；

故選D。

5.1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收10.94KJ熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

1

A.C+H2O=CO+H2AH=+131.3KJmol

I

B.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+10.94KJmol

1

C.C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3KJmOr

1

D.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3KJmol

【答案】D

【解析】

【詳解】1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和比，需吸收10.94KJ熱量，可知ImolC完全反應(yīng)吸熱為

12xlO.94KJ=131.3KJ,則此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+l3IkJ/mol或

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)-131.3KJ,

故選：D。

6.一定條件下將NO和。2按物質(zhì)的量之比2:1充入反應(yīng)容器，發(fā)生反應(yīng)：

2NO(g)+O2(g),2NO2(g)。在不同壓強(qiáng)下分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖，下列

說(shuō)法正確的是

A.A<p2

B.其他條件不變，溫度升高，該反應(yīng)的反應(yīng)限度增大

C.400℃>必條件下，。2的平衡轉(zhuǎn)化率為20%

D.400C時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為#

【答案】A

【解析】

【詳解】A.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，一氧化氮的平衡轉(zhuǎn)化率

增大，由圖可知，相同溫度時(shí)，B條件下一氧化氮的平衡轉(zhuǎn)化率小于。2,則壓強(qiáng)P1小于。2,故A正

確;

B.由圖可知，相同壓強(qiáng)時(shí)，升高溫度，一氧化氮的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)

的反應(yīng)限度減小，故B錯(cuò)誤；

C.400℃>Pi條件下，平衡時(shí)NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,400℃>必條件下，平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率大

于40%,NO(g)和O2(g)按物質(zhì)的量之比2:1投入，且按2:1反應(yīng)，二者轉(zhuǎn)化率相等，因此400℃、p2

條件下。2的平衡轉(zhuǎn)化率大于40%,故C錯(cuò)誤；

D.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)不相等，平衡常數(shù)與體積有關(guān)，由于體積

未知、物質(zhì)的濃度未知，不能計(jì)算平衡常數(shù)，故D錯(cuò)誤；

故答案選A。

7.N2(g)+3H2(g).-2NH3(g)AH<0?一定條件下，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，下列措施能提高N2轉(zhuǎn)化率的是

①降溫②恒壓通入惰性氣體③增加N,的濃度④加壓

A.①④B.①②C.②③D.③④

【答案】A

【解析】

【詳解】①正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫平衡正向移動(dòng)，氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率增大，故①正確；

②正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，恒壓通入惰性氣體，等同于減壓，減壓平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化

率減小，故②錯(cuò)誤；

③增加N2的濃度，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，但氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小，故③錯(cuò)誤；

④正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，加壓平衡正向移動(dòng)，氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率增大，故④正確；

故答案為：Ao

8.下列有關(guān)金屬腐蝕和保護(hù)的說(shuō)法，不正卿的是

A.埋在潮濕土壤里的鐵管比在干燥的土壤里更容易被腐蝕

B.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用電解原理保護(hù)金屬

C.生鐵比純鐵容易生銹

D.鍍銀的鐵制品，鍍層損壞后，露出的鐵表面更容易被腐蝕

【答案】B

【解析】

【詳解】A.鐵管埋在潮濕的土壤中會(huì)與周圍的環(huán)境形成原電池，加快鐵管腐蝕，A正確；

B.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法是利用原電池原理保護(hù)金屬，B錯(cuò)誤；

C.生鐵是含碳的鐵合金，容易形成原電池，此時(shí)鐵作負(fù)極被腐蝕，所以生鐵比純鐵容易生銹，C正確；

D.鍍銀的鐵制品，鍍層損壞后，鍍層、鐵與外界環(huán)境形成原電池，鐵作負(fù)極被腐蝕，D正確。

故本題選B。

9.降低能耗是氯堿工業(yè)發(fā)展的方向。氯堿工業(yè)示意圖如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是

陽(yáng)離子

IJIJ

精制飽和耳0（含少

NaCl溶液量NaOH）

A.該裝置a處獲得H2,b處獲得C%

B.該裝置中Na+透過(guò)陽(yáng)離子交換膜向N極區(qū)移動(dòng)

C.該裝置中c處一側(cè)流出的是淡鹽水

電角軍

D.電解飽和食鹽水的離子方程式是：2CF+2H2O2OH-+Cl2T+H2T

【答案】A

【解析】

【分析】該題涉及到的是電解食鹽水，即氯堿工業(yè)問(wèn)題。M極連接電源正極，即M為陽(yáng)極；N極連接電

源負(fù)極，即N是陰極。M極產(chǎn)生氯氣，同時(shí)鈉離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜移動(dòng)到N極，生成NaOH和氫氣。

【詳解】A.在氯堿工業(yè)電解池中，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)2Cr-2e-=Cl2^,陰極發(fā)生反應(yīng)

2H2O+2e=H2T+2OHo與電源正極相連的是陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的是陰極，由圖可知M處為陽(yáng)極，

a應(yīng)獲得Cb；N處為陰極，b應(yīng)獲得H2,A錯(cuò)誤；

B.電解池中，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，N極為陰極，所以Na+透過(guò)陽(yáng)離子交換膜向N極區(qū)移動(dòng)，B正確；

C.a處（陽(yáng)極）C「放電生成Cb,Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向陰極，所以c處一側(cè)流出的是淡鹽水，C正

確；

D.電解飽和食鹽水時(shí)，C「在陽(yáng)極放電生成Cb,H2O在陰極放電生成H2和OH-,離子方程式為

電角型

2CP+2H2。2OH+Cl2個(gè)+H",D正確；

故選Ao

10.圖為電鍍實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)敘述不正用的是

廠@-直流電源1

銅片-J寺鍍

CuSO4鐵制品

溶液0

A.電鍍時(shí)，待鍍鐵制品應(yīng)與直流電源負(fù)極相連B.通電后，溶液中的SOj移向陽(yáng)極

C.鍍銅時(shí)，理論上陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等D.待鍍鐵制品增重2.56g,電路中通過(guò)的電子為

0.04mol

【答案】D

【解析】

【詳解】A.電鍍時(shí)，待鍍鐵制品為陰極，應(yīng)與直流電源負(fù)極相連，故A正確;

B.電解池中，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，通電后，溶液中的SO〉移向陽(yáng)極，故B正確;

C.電鍍銅時(shí)，陽(yáng)極Cu-2e=Cu2+,陰極Cu2++2e=Cu,理論上陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等，故C正確;

D.電鍍時(shí)，待鍍鐵制品為陰極，陰極電極方程式為：Cu2++2e=Cu,待鍍鐵制品增重2.56g,生成

2.56g

一，，二004,電路中通過(guò)的電子為0.04molx2=0.08mol,故D錯(cuò)誤；

64g/mol

故選D。

11.下列事實(shí)能用平衡移動(dòng)原理解釋的是

A.H2O2溶液中加入少量Mil。？固體，促進(jìn)H2O2分解

B.向FeCL溶液中滴加幾滴KSCN溶液，溶液呈紅色，再加入少量鐵粉，溶液紅色變淺

C.帶活塞密閉容器內(nèi)存在H2(g)+L(g),，2HI(g)平衡，向外拉動(dòng)活塞顏色變淺

D.鋅片與稀H2sO,反應(yīng)過(guò)程中，加入少量CuSC)4固體，促進(jìn)H2的產(chǎn)生

【答案】B

【解析】

【詳解】A.Mn。?催化分解過(guò)氧化氫，與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤;

3+

B.向FeCL溶液中滴加幾滴KSCN溶液，存在平衡：Fe+3SCN-Fe(SCN)3,加入少量鐵粉,

消耗鐵離子，平衡逆向移動(dòng)，溶液紅色變淺，B正確；

C.該反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，所以向外拉動(dòng)活塞顏色變淺，是因?yàn)槿萜?/p>

體積增大，C（L）減小，與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)，c錯(cuò)誤;

D.Zn能置換出Cu,Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池而促進(jìn)H2的產(chǎn)生，與平衡移動(dòng)原理無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤;

答案選B。

12.二維睇片（Sb）是一種新型的C02電化學(xué)還原催化劑。酸性條件下人工固碳裝置中C02氣體在Sb表面

發(fā)生三種催化競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，其反應(yīng)歷程如下圖所示（*表示吸附態(tài)中間體）。下列說(shuō)法不亞確的是

A

3

、

姍

器

玄

要

B.生成CO吸收的能量最多

+-

C.Sb電極表面生成HCOOH的反應(yīng)為：*CO2+2*H+2e=HCOOH

D.三種催化反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

【答案】B

【解析】

【詳解】A.生成HCOOH的活化能最低，所以生成HCOOH的速率最快，故A正確；

B.HCOOH的能量最高，生成HCOOH吸收的能量最多，故B錯(cuò)誤；

C.二氧化碳生成HCOOH,C元素化合價(jià)由+4降低為+2,Sb電極表面生成HCOOH的反應(yīng)為:

+-

*CO2+2*H+2e-HCOOH,故C正確；

D.三種催化反應(yīng)均有元素化合價(jià)改變，均為氧化還原反應(yīng)，故D正確；

選B。

13.下列實(shí)驗(yàn)裝置（部分夾持裝置已略去）不能達(dá)到對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)緼.測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)

B測(cè)定鋅與稀硫酸反應(yīng)速

的熱

率

實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

C.驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕D.防止鐵片被腐蝕

的

實(shí)驗(yàn)裝

食

鹽水

的

浸

過(guò)

置

鐵

釘

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【詳解】A.測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，需要用大、小燒杯，碎泡沫塑料（或紙條）、環(huán)形玻璃攪拌棒等組裝

成簡(jiǎn)易量熱計(jì)，該裝置缺少大燒杯，不能有效防止熱量散失，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，A錯(cuò)誤;

B.稀硫酸與鋅粒反應(yīng)生成氫氣，通過(guò)觀察單位時(shí)間內(nèi)注射器體積變化或產(chǎn)生一定體積氣體所用的時(shí)間，

可測(cè)定反應(yīng)速率，B正確；

C.鐵釘在食鹽水中發(fā)生吸氧腐蝕，消耗試管內(nèi)氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，導(dǎo)管中會(huì)形成一段水柱，可驗(yàn)

證鐵的吸氧腐蝕，c正確；

D.該裝置中，鐵與電源負(fù)極相連，作陰極，根據(jù)電解池原理，陰極被保護(hù)，可防止鐵片被腐蝕，D正

確；

故選Ao

14.鋼電池是目前發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池之一，其工作原理如圖所示，放電時(shí)電子由B極一側(cè)

向A極移動(dòng)，電解質(zhì)溶液含硫酸。下列說(shuō)法不正確的是

AQQB

A.放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)是：v2+-e-=v3+

B.放電時(shí)，H+通過(guò)離子交換膜由B極一側(cè)向A極移動(dòng)

C.充電時(shí)A極為陽(yáng)極

D.充電時(shí)，電池總反應(yīng)為：VO；+V2++2H+=VO2++V3++H2。

【答案】D

【解析】

【分析】原電池中電子由負(fù)極流出，向正極移動(dòng)；已知，放電時(shí)電子由B極一側(cè)向A極移動(dòng)，則A為正

極、B為負(fù)極；

【詳解】A.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由圖可知，電極反應(yīng)為v2+-e=v3+,A正確；

B.放電時(shí)，陽(yáng)離子向電源正極運(yùn)動(dòng)，H+通過(guò)離子交換膜由B極一側(cè)向A極移動(dòng)，B正確；

C.A極為電池的正極，則充電時(shí)為陽(yáng)極，C正確；

D.充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)VO?+轉(zhuǎn)化為V0；,陰極發(fā)生還原反應(yīng)丫3+轉(zhuǎn)化為V"，故電池總反應(yīng)

為：VC）2++v3++H2O=VO；+V2++2H+,D錯(cuò)誤；

故選D。

第二部分非選擇題（共58分）

本部分共5題，共58分。

15.電化學(xué)原理在能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)制備、防金屬腐蝕等方面應(yīng)用廣泛。

（1）下圖是常見(jiàn)電化學(xué)裝置圖。

①負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)式為

②若用一根銅絲代替鹽橋插入兩燒杯中，電流計(jì)指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn)，推測(cè)：其中一個(gè)為原電池，一個(gè)為電解

池，寫出a端發(fā)生的電極反應(yīng)______o

(2)下圖探究金屬Fe是否腐蝕的示意圖。

在培養(yǎng)皿中加入一定量的瓊脂和飽和NaCl溶液混合，滴入5~6滴酚酥溶液，混合均勻，將纏有銅絲的鐵

釘放入培養(yǎng)皿中。溶液變紅的部位為端(填“左”或“右”),結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋變紅的原因

(3)我國(guó)科學(xué)家通過(guò)電解從海水中提取到鋰單質(zhì)，其工作原理如圖所示。

①金屬鋰在電極(填“A”或"B”)生成，發(fā)生的是(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。

②陽(yáng)極產(chǎn)生兩種氣體單質(zhì)，電極反應(yīng)式分別是；o

【答案】(1)①.Zn-2e-=Zn2+②.Cu-2e-=Cu2+

(2)①.左②.銅、鐵和溶液構(gòu)成原電池，銅為正極，發(fā)生吸氧腐蝕，反應(yīng)為

O2+4e-+2H2。=4OH,溶液呈堿性

+

(3)①.A②.還原③.2Cr—2F=C12T?.2H2O-4e-=02T+4H

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

2+

①該電化學(xué)裝置Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn-2e-=Zn；

②若用一根銅絲代替鹽橋插入燒杯，則左側(cè)燒杯中發(fā)生鋅的吸氧腐蝕，為原電池，右側(cè)燒杯為電解池，a

電極與原電池的正極相連，為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Cu-2e=Cu2+;

【小問(wèn)2詳解】

銅、鐵和溶液構(gòu)成原電池，銅為正極，發(fā)生吸氧腐蝕：。2+4-+21120=4011一，使左端附近溶液中

C(O1T)>c(H+),溶液呈堿性；

【小問(wèn)3詳解】

①Li+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鋰單質(zhì)，根據(jù)圖示電子流向分析可知A極得到電子，所以金屬鋰在A

電極生成，發(fā)生的是還原反應(yīng)；

②陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，且陽(yáng)極附近主要含有OIF和C「等，陽(yáng)極產(chǎn)生兩種氣體單質(zhì)，則陽(yáng)極對(duì)應(yīng)

+

的電極反應(yīng)式分別是：2Cr-2e-=Cl2T,2H2O-4e-=O2T+4Ho

16.氮元素在地球上含量豐富，氮元素單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中有著重要作用。

⑴在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)■2NH3(g)AH<0,其平衡常

數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/K298398498

平衡常數(shù)

6

4.1xl0JK2

K

①試判斷K|K2(填寫“>”、或“=”)。

②一定溫度下，在2L密閉容器中充入ImolN2和3moiH2并發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定，lOmin達(dá)到平衡

時(shí)，H2的物質(zhì)的量為0.5mol,則N2的轉(zhuǎn)化率a(N2)=,以NH3表示該過(guò)程的反應(yīng)速率為

(2)氫氣既能與氮?dú)庥帜芘c氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的條件卻不相同。

1

已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-483.6kJ-mol

1

N2(g)+3H2(g).-2NH3(g)AH=-92.4kJ-mol

?OO?43鍵6k斷J/m裂ol*??

HINIH)1173.2kJ/mol

鍵斷裂'??CD?

計(jì)算斷裂ImolN=N鍵需要能量kJ,氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵..(填“強(qiáng)”

或“弱”)，因此氫氣與二者反應(yīng)的條件不同。

【答案】⑴①.>83.3%O.OSSmolU'min1

(2)①.946②.強(qiáng)

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

①反應(yīng)放熱，升高溫度,平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，K,>K2；

N

2(g)+3H2(g)2NH3(J

初始/mol130

，N2的轉(zhuǎn)化率

轉(zhuǎn)化/mol0.8332.51.667

平衡/mol0.1670.51.667

0.833mol

?(N2)=------------xlOO%0/=83.3%0/；以NH表示該過(guò)程的反應(yīng)速率:

Imol3

1.667

V(NH)==0.083mol-I71-min-1；

32Lxl0min

【小問(wèn)2詳解】

[1T/1

根據(jù)圖示，ImolN—H斷裂需——■———?391kJ/mol,焰變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，設(shè)斷

3

裂ImolN=N鍵需要能量為x,則

AH=xkJ/mol-(3x436)kJ/mol-(6x391)kJ/mol=-92.4kJ-mol1,解得x=946kJ；斷開(kāi)Imol

氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵需要能量946kJ,斷開(kāi)Imol氧氣中的化學(xué)鍵需要能量498kJ,氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧

氣分子中的化學(xué)鍵強(qiáng)。

17.某校課外活動(dòng)小組利用NO2與N2O4的反應(yīng)來(lái)探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。

已知：2NC)2(g),204優(yōu))八》=—52.7kJ-mori

(1)該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

(2)該小組的同學(xué)取了兩個(gè)燒瓶A和B,分別加入相同濃度的1NO2與N2O4的混合氣體，中間用夾子夾

緊，并將A和B浸入到已盛有水的兩個(gè)水槽中(如下圖所示)，然后分別向兩個(gè)水槽中加入熱水和冰塊。

①A中的現(xiàn)象為.

②由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，降低溫度，該反應(yīng)化學(xué)平衡向.（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)。

（3）對(duì)反應(yīng)2NC）2（g）.NzO/g），在溫度分別為：工、T2時(shí)，平衡體系中N。？的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變

化曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是=（填字母，下同）。

a.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A>C

b.A、C兩點(diǎn)NQ4轉(zhuǎn)化率：A<C

c.A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A>C

d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法

（4）下列敘述中，能說(shuō)明恒容條件下該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

a.N02的生成速率是N2O4的生成速率的2倍

b.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolNzC^，同時(shí)生成：2amolNO2

c.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化

d.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化

cgOj

【答案】（1）

23

C(NO2)

（2）①.顏色變深②.正

(3)d(4)a、c

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

根據(jù)平衡常數(shù)的定義，生成物濃度的幕之積除以反應(yīng)物濃度的幕之積所得之商為平衡常數(shù)，該化學(xué)反應(yīng)的

C(N2O4)

平衡常數(shù)表達(dá)式K=o

c"(NO2)

【小問(wèn)2詳解】

1

①2NC)2(g)N2O4(g)AH=-52.7kJ-mol-,正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，NCh濃度增

大，A中的現(xiàn)象為顏色變深。

②由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，降低溫度，顏色變淺，該反應(yīng)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

【小問(wèn)3詳解】

升高溫度，2NC)2(g).,N2O4(g)平衡逆向移動(dòng)，NO2濃度增大。相同壓強(qiáng)，溫度越高，NO2濃度越

大，所以工<T2。

A.A點(diǎn)壓強(qiáng)小于C點(diǎn)，所以A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率A<C,故a錯(cuò)誤；

B.A點(diǎn)壓強(qiáng)小于C點(diǎn)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，所以A、C兩點(diǎn)N?。4的轉(zhuǎn)化率：A>C,故b錯(cuò)誤；

C.A、C兩點(diǎn)溫度相同，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以A、C兩點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)：A=C,故c錯(cuò)

誤；

D.工<12，由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法，故d正確；

選do

【小問(wèn)4詳解】

a.NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍，正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，

故選a；

b.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2。=同時(shí)生成：2amolNO2,不能判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，反應(yīng)不一定

平衡，故不選b；

c.反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不同，壓強(qiáng)是變量，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選c；

d.反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變，混合氣體的密度是恒量，容器內(nèi)混合氣體的密度不再變

化，反應(yīng)不一定平衡，故不選d；

選aco

18.大氣中CO2含量的控制和C02資源化利用具有重要意義。

(1)CH’還原C。?是實(shí)現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有:

1

I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)=+247kJ.moF

1

II：CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g)AH2=+329kJ-mol

反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2(D(g)AH=_____kJmolL

(2)CO2資源化利用的方法之一是合成二甲醛(CH3OCHJ。CO2加氫合成二甲醛的過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)

1

2co2(g)+6H2(g)=CH30cH3(g)+3H2O(g)AH=-122.5kJ-mol

①該反應(yīng)分為以下兩步完成，請(qǐng)寫出反應(yīng)ii的熱化學(xué)方程式。

-1

i.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49.5kJ-mol

ii.o

②500°C時(shí)，反應(yīng)i的平衡常數(shù)K=2.50,該溫度下某時(shí)刻測(cè)得體系內(nèi)四種物質(zhì)的濃度均為ImoLLT，

則此時(shí)v正v逆(填"才、“〈”或“=”)。

③提高反應(yīng)i速率且增大CH30H(g)的平衡產(chǎn)率，可采取的措施o

A.升高反應(yīng)溫度B.使用合適催化劑

C.增大體系壓強(qiáng)D.從平衡體系中及時(shí)分離出CH30H(g)

(3)一種捕獲C。2并實(shí)現(xiàn)資源利用的反應(yīng)原理如圖1所示。反應(yīng)I完成之后，以N2為載氣，將恒定組成

的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時(shí)間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖

2所示。反應(yīng)過(guò)程中始終未檢測(cè)到C。？，在催化劑上有積碳，推測(cè)發(fā)生了副反應(yīng)(反應(yīng)III)：

催化劑

CH.C+2H,。

②L-13時(shí)間段內(nèi)，反應(yīng)n速率減小至o,可能的原因是

③t,時(shí)刻，反應(yīng)II和反應(yīng)III生成H,的速率之比為。

【答案】(1)441kJ-mor1

1

(2)①.CH3OH(g)=CH3CX：H3(g)+H2O(g)AH=-23.5kJ-mol②.>③.C

催化劑

(3)①.CaCCVMCaO+2co+2應(yīng)②.催化劑表面不斷被積碳覆蓋直至反應(yīng)H無(wú)

法進(jìn)行③.3：1

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

根據(jù)蓋斯定律：(II-I)x1■計(jì)算反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的AH=1x[+329kJ-mor1-(+247kJ-mor

1)]=+41kJ*mol-1o

【小問(wèn)2詳解】

①由蓋斯定律可知，反應(yīng)2co2(g)+6H2(g)=CH3(DCH3(g)+3H2O(g)減去反應(yīng)ix2可得反應(yīng)ii為

1

CH3OH(g)=CH3CX：H3(g)+H2O(g)AH=-122.5kJmor'+49.5kJmo「x2=-23.5kJmor；

②500℃時(shí)，反應(yīng)i的平衡常數(shù)K=2.50,該溫度下某時(shí)刻測(cè)得體系內(nèi)四種物質(zhì)的濃度均為，

c(H,O)c(CHQH)1x1

則反應(yīng)i的Qc=\\=h"r=l<K,此時(shí)平衡正向進(jìn)行，V正〉v逆；

c(H2)C(CO2)1xl

③反應(yīng)i是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，

A,升高反應(yīng)溫度，平衡逆向移動(dòng)，CH30H(g)的平衡產(chǎn)率減小，A不選；

B.催化劑不能增大CH30H(g)的平衡產(chǎn)率，B不選；

C.增大壓強(qiáng)可以提高反應(yīng)速率且增大CH3()H(g)的平衡產(chǎn)率，C選；

D.從平衡體系中及時(shí)分離出CH30H(g),平衡正向移動(dòng)，CH30H(g)的平衡產(chǎn)率增大，但反應(yīng)速率減

慢，D不選；

故選C。

【小問(wèn)3詳解】

①由圖1可知，催化劑作用下CaCCh和CH4生成CaO、氏和CO,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)

催化劑

方程式為CaCO3+CH4-CaO+2C0+2H2；

②發(fā)生副反應(yīng)時(shí)會(huì)有積碳覆蓋在催化劑上，減小反應(yīng)物與催化劑的接觸面積，反應(yīng)速率減小直至無(wú)法進(jìn)

行;

催化劑催化劑

③反應(yīng)II為CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2,副反應(yīng)為CH4^=C+2H2,圖2中t2時(shí)刻

n(CO)=1.5t2mmol,反應(yīng)II生成的n(H2)=1.5t2mmoL則副反應(yīng)生成的n(H2)=2t2mm2mmol=0.5t2mmol,

所以t2時(shí)刻反應(yīng)II和反應(yīng)III生成比的速率之比為1.5t2mmol：0.5t2mmol=3：lo

19.實(shí)驗(yàn)小組探究不同酸性條件對(duì)電解FeCl2溶液微粒放電能力的影響。配制O.lmolL^FeC