2024北京重點校高一（下）期末化學匯編

化學反應條件的優(yōu)化一工業(yè)合成氨（魯科版）

一、單選題

1.（2024北京二中高一下期末）一定溫度下，探究銅與稀HNO3反應，過程如圖，下列說法不正確的是

B.過程III反應速率比I快的原因是NCh溶于水，使c（HNO3）增大

C.由實驗可知，NO2對該反應具有催化作用

D.當活塞不再移動時，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解

2.（2024北京四中高一下期末）在2L恒容密閉容器中充入2molX和ImolY發(fā)生反應

2X（g）+Y（g）^3Z（g）AH<0,反應過程持續(xù)升高溫度，測得混合體系中X的體積分數與溫度的關系如

圖所示，下列推斷正確的是

A.Q點時，Y的轉化率最大

B.W點X的正反應速率等于M點X的正反應速率

C.升高溫度，平衡常數增大

D.平衡時充入Z,達到新平衡時Z的體積分數比原平衡時大

3.（2024北京四中高一下期末）不同溫度下，將ImolCCh和3moi比充入體積為1L的恒容密閉容器中發(fā)

生反應：CO2（g）+3H2（g）^CH3OH（g）+H2O（g）AHo平衡時CH30H的物質的量分數隨溫度變化如圖所示。

%

或

白

啾

金

/

鬢

S

H

O

X22O

)()2024260280300溫度/c

CJ

下列說法不正確的是

A.該反應的AH<0

2

B.240℃時，該反應的化學平衡常數K=§

C.240℃時，若充入2moice）2和6m0IH2,平衡時CH30H的物質的量分數大于25%

D.240℃時，若起始時充入0.5molCO2、2molH2>1molCH3OH,1molH2O,反應向正反應方向進

行

4.（2024北京北師大附中高一下期末）HI常用作有機反應中的還原劑，受熱發(fā)生反應：

2HI（g）v^H2（g）+I2（g）0一定溫度時，向1L密閉容器中充入ImolHI,體系中C（HI）與反應時間t的關系

如圖。下列說法中，不正確的是

L0o

。9

7)o5

3

?。9

O(20,0.91)

E5

X\(40,0.85)

I。8

HO

)

。

。8120,0.78)

一面向8)

0.751ii[iii11'?1

020406080100120140

//min

A.HI的還原性與-1價碘元素有關

B.20min時，n（HI）=0.91mol

C.40min時，有85%的HI發(fā)生分解

D.120min時，反應達到了平衡狀態(tài)

5.（2024北京清華附中高一下期末）對于二氧化硫與氧氣化合生成三氧化硫的反應，下列說法中錯誤的是

A.降低溫度會使反應速率減小

B.使用合適的催化劑能使反應速率增大

C.達到平衡狀態(tài)時，仍有SO2與。2反應生成SO3

D.增大壓強會使SO2完全轉化為SO3

6.（2024北京四中高一下期末）根據下列實驗操作和現象所得到的結論正確的是

5ml,2mol/L“

1NaOH溶液20滴濃硫酸

鎏LJ口a1

將NO球浸NO.

2/

泡在冷水和熱!=a/

12U

H(g)+l2(g步驟：5mL0.1mol/LLCnCh溶液

水中2

推動注射器活塞(橙色)(黃色)

2NCh(g)U

+

2HI(g)Cr2O,■(aq)+H2O(1)Q2CrO：(aq)+2H

N2O4(g)AH<

(aq)AH=+13.8kJ/mol

0

B.平衡

A.氣體在熱

體系加壓D.與a顏色相比，b溶液顏色變淺不能證明

水中C.加壓后氣體顏色變

后顏色先減小生成物濃度使平衡正向移動；c溶液顏色

比在冷水中顏深后不再變化

變深后變變深能證明增加生成物濃度平衡逆向移動

色淺

淺

A.AB.BC.CD.D

7.(2024北京牛欄山一中高一下期末)某溫度下，向10mL0.40moi也-底。2溶液中加入適量FeCb溶液,

不同時刻測得生成O2的體積(已折算標況)如表所示。

t/min0246

V(O2)/mL09.917.222.4

資料顯示，反應分兩步進行:

①2Fe3++H2O2=2Fe2++O2f+2H+

②H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+

反應過程中能量變化如圖所示：

A.Fe3+的作用是增大過氧化氫的分解速率

B.0~6min的平均反應速率；v(H2O2)=3.33x1O^mobL1?min-1

C.反應2H2O2(aq)=2H2O(l)+Ch(g)的△H=EI-E2<0

D.反應①是吸熱反應、反應②是放熱反應

8.(2024北京首師大附中高一下期末)現有反應2^0?修為2N2(g)+O?(g),在四個恒容密閉容器中按下表

充入氣體進行反應，容器I、II、III中Ng的平衡轉化率如圖所示。下列說法正確的是

起始物質的量/mol

容器容積/L

NO

2N2O2

IV、0.100

II1.00.100

IIIV30.100

IV1.00.060.060.04

%

/

郎

^

/

奧

T

t

s

O

O

N

B.相同溫度下，起始反應速率：v(i)>v(n)

C.圖中A、B、C三點處，三個容器內的壓強：pA(I)<pB(II)<pc(in)

D.IV在470℃進行反應，其起始速率：vE(N2O)<Vj2(N2O)

9.(2024北京首師大附中高一下期末)工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產NO,以氨氣、氧氣為原料，在Pt

-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產物N2,兩個競爭反應化學方程式如下：

I.4NH3(g)+5O2(g)<飛4NO(g)+6H2O(g)

II.4NH3(g)+3O2(g)<飛2N2(g)+6H2O(g)

現將ImolNft、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應，相同時間內有關生成物物

質的量隨溫度變化曲線如圖所示：

制備目標物質消耗原料的量

已知：有效轉化率=X100%

原料總的轉化量

下列說法不正確的是

A.400℃時，主要發(fā)生反應n

B.由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HN03,最佳溫度約為840℃

C.520℃時，NH3的有效轉化率約為66.7%

D.840℃后，NO的物質的量下降，可能是反應I平衡逆向移動所致

10.（2024北京四中高一下期末）向一恒容密閉容器中加入ImolCH,和一定量的HQ,發(fā)生反應:

n(CHj、

CH(g)+HO(g)CO(g)+3H(g)CH4的平衡轉化率按不同投料比xx=隨溫度的變化曲線

422on(H。,

如圖所示。下列說法錯誤的是

%

<、

—

髀

翅

詳

￡

￡

。

A.Xj<x2

V

B.反應速率：blE<VCJE

C.點a、b、c對應的平衡常數：Ka<Kb=Kc

D.反應溫度為E，當容器內壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)

二、解答題

11.（2024北京四中高一下期末）近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環(huán)實現太陽能的轉化與存

儲。過程如下：

太陽能一A熱能電能(1)反應I：

2H2so4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)Aft=+551kJmoF1

1

反應DI：S(s)+O2(g)=SO2(g)AH3=-297kJmoF

反應n的熱化學方程式：o

(2)對反應II,在某一投料比時，兩種壓強下，H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨溫度的變化關系如圖

暇

照

東

*

田

蜓

蜃

g（填“>”或得出該結論的理由是

d

/

H

(3)「可以作為水溶液中S02歧化反應的催化劑，可能的催化過程如下。將ii補充完整。

+

i.SO2+4r+4H===S；+2I2+2H2O

ii.I2+2H2O+===++2廠

(4)探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關系，實驗如下：分別將18mLs02飽和溶液加入到2mL

下列試劑中，密閉放置觀察現象。(已知：卜易溶解在KI溶液中)

ABCD

試劑amol-L_1KI0.2mol-L-10.2mol-L1KI

0.4molL-|KI

組成0.2molL-1H2SO4H2SO40.0002molI2

實驗溶液變黃，一段時間溶液變黃，出現渾溶液由棕褐色很快褪色，變成黃

無明顯現象

現象后出現渾濁濁較A快色，出現渾濁較A快

①B是A的對比實驗，則a=。

②比較A、B、C,可得出的結論是o

③實驗表明，S02的歧化反應速率D>A,結合i、ii反應速率解釋原因：0

12.(2024北京首師大附中高一下期末)二氧化碳是主要的溫室氣體，也是一種工業(yè)原料。將其固定及利

用，有利于緩解溫室效應帶來的環(huán)境問題。

(1)用二氧化碳合成甲醇。

已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-484kJ/mol

2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）AH=-1348kJ/mol

在催化劑作用下，C02（g）和H2（g）反應生成CH30H（g）和H20（g）,該反應的熱化學方程式是

O

（2）用二氧化碳與環(huán)氧丙烷（/、）反應合成可降解塑料PPC,同時也能生成副產物CPC,

TI-）HC-11

其化學反應過程中的能量變化如下圖所示：在不同溫度和壓強下，PPC的選擇性（產物中PPC的質量與產

物總質量的比值）和總產率（產物總質量與反應物投料總質量的比值）如下表所示。

序號溫度/℃壓強/MPa總產率/%PPC的選擇性/%

i250.59092.1

ii251.594.9>99

iii252.095.4>99

iv401.595.696.2

V601.59976

①通過表中數據i、ii、運可以得出的結論是。在25℃時，實際生產中反應壓強為L5MPa,而

不是2.0MPa,理由是o

②通過表中數據ii、iv、v可知溫度升高會使PPC的選擇性下降，結合上圖說明其原因可能

是一

參考答案

1.B

【詳解】A.過程發(fā)生的反應為Cu和稀HNO3的反應離子方程式為3CU+2NC)3+8H+=3CU2++2NOT+

4H2O,故A正確；

B.隨著反應的進行，溶液里生成硝酸銅，根據氮元素守恒，溶液中c(HNO3)應比原硝酸濃度減小，不會

增大，故B錯誤；

C.加入NCh后反應速率加快，說明NO2對該反應具有催化劑，故C正確；

D.反應停止后，再抽入空氣，空氣中的氧氣能與一氧化氮，水繼續(xù)反應生成硝酸，可繼續(xù)溶解銅，故D正

確；

故選B。

2.A

【分析】溫度在Q之前，升高溫度，X的含量減小，溫度在Q之后，升高溫度，X的含量增大，曲線上最

低點Q為平衡點，最低點之前未達平衡，反應向正反應進行，最低點之后，升高溫度X的含量增大，平

衡向逆反應方向移動，故正反應是放熱反應。

【詳解】A.曲線上最低點Q為平衡點，Q點之后，升高溫度平衡向逆反應移動，丫的轉化率減小，所以

Q點時，丫的轉化率最大，A正確；

B.W點對應的溫度低于M點對應的溫度，溫度越高，反應速率越高，所以W點X的正反應速率小于M

點X的正反應速率，B錯誤；

C.正反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，c錯誤；

D.恒容密閉容器中進行的反應，平衡時充入Z,不影響反應中各物質的分壓，不影響平衡移動，所以Z

的體積分數不變，故D錯誤；

故選A?

3.B

【詳解】A.據圖知溫度升高，甲醇的物質的量分數減小，則平衡逆向移動，該反應為放熱反應，則AH<

0,故A正確；

B.240℃時，甲醇的物質的量分數為25%,設甲醇的轉化物質的量為xmol,列三段式：

加)UCH30H(g)+HO()

co2(g)+3H2g

起始量/mol1300

轉化量/molX3xXX

平衡量/mol1-x3-3xXX

x9

平衡時甲醇的物質的量分數3^『1。。％=25%,解得一，化學平衡常數

K_"CHsOHAcCH?。)_5_4

3--故B錯誤;

C(CO2).C(H2)1X(1)33

C.240℃時，若充入2moic02和6moiH2,即建立新的等效平衡，相當于在原平衡上增大壓強，該反應

是氣體分子數減小，則平衡正向進行，CH30H的物質的量分數大于25%,故C正確；

ixl

D.240℃時，若起始時充入0.5molCO2、2molH2>1molCHQH、1molH2O,Q=,=-<K=~,

0.5x2343

反應向正反應方向進行，故D正確；

故選：B?

4.C

【詳解】A.-1價碘元素易失去電子，HI具有還原性與1價碘元素有關，故A正確；

B.1L密閉容器中根據圖象可知20min時，c（HI）=0.91mol",所以n（HI）=0.91mol,故B正確；

C.根據圖象可知40min時，有以?。?0.85加4?"剩余，印發(fā)生分解的可?。?0」5加4?「1,有15%的HI

發(fā)生分解，故C錯誤；

D.120min時，可叫=。78moi??,不隨時間變化而變化了，濃度恒定則反應達到了平衡狀態(tài)，故D正

確；

故答案為Co

5.D

【詳解】A.降低溫度，活化分子百分數降低，反應速率減小，選項A正確；

B.使用合適的催化劑，活化能降低，活化分子百分數增大，使反應速率增大，選項B正確；

C.化學平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行，仍有與反應生成，選項C錯誤；

D.增大壓強，平衡正向移動，但不可能使SO2完全轉化為SO3,選項D正確；

答案選C。

6.D

【詳解】A.反應2NO2（g）UN2O4（g）AH<0,升高溫度平衡逆向移動，混合氣的顏色加深，故氣體在熱水

中比在冷水中顏色深，故A錯誤；

B.由于反應前后氣體分子數不變，則加壓平衡不移動，但加壓時各物質的濃度增大，所以平衡體系的顏

色加深后不再變化，故B錯誤；

C.加壓的瞬間各物質的濃度都增大，故氣體的顏色加深，加壓平衡2NO2（g）UN2O4（g）正向移動，故氣體

的顏色后又變淺、但新平衡時顏色比原平衡時要深，故C錯誤；

D.b中加入等體積的氫氧化鈉溶液，離子濃度都減小，b溶液顏色變淺不能證明說明平衡正向移動；c中

加入濃硫酸，氫離子濃度增大，溶液顏色變深能證明增加生成物濃度平衡逆向移動，故D正確；

故選：D。

7.C

p3+

【分析】通過兩步反應可知總反應為：2H2O2=2H2O+O2T0

【詳解】A.根據分析，鐵離子為催化劑，作用是增大過氧化氫的分解速率，A正確;

2g）2,〈22.4x104

B-0?6min的平均反應速率；V（H,O,）=國1匚=}S5EE^=3.33xl01oi.LLmin「B正

12276min6min

確；

C.由圖可知，反應2H2O2（aq）=2H2O（l）+O2（g）的AH=AH「AH2<0,C錯誤；

D.由題可知，反應①是吸熱反應、反應②是放熱反應，D正確；

故選C。

8.C

【詳解】A.從圖中可以看出，隨著溫度的升高，90的平衡轉化率增大，故升溫平衡正向移動，反應為

吸熱反應，A錯誤；

B.從圖中可以看出，相同溫度下N2。的平衡轉化率：i>n>ni,三者的起始投料量相同，該反應為氣體分

子數減少的反應，壓強減小，平衡正向移動，N2O的轉化率增大，故壓強pi<pii<pin,故容器體積

V1>1>V3,溫度相同時，容器體積越大，反應物濃度越低，起始的反應速率越低，故起始反應速率：

v（i）<v（n）,B錯誤；

C.從圖中可以看出，A、B、C三點N2O的轉化率相同，容器中各物質的物質的量均相同，由B中分析可

、、

知，V1>1>V3,且ABc三點中c點對應的溫度最高，故壓強：pA（i）<pB（n）<pc（in）,c正確；

D.IV中Qc=0°黑譬>=004,平衡常數只與溫度有關，如圖，470℃時，II的N2O的轉化率為

2NO(g)峰”

22N2(g)+O2(g)

60%,可列出二段式:W（mol）0.100K」O3X(O.O6)、OO

轉化(mol)0.060.060.03(0.04)2

平衡(mol)0.040.060.03

Qc<K,故平衡正向移動，vI（N2O）>vjS（N2O）,D錯誤；

故選Co

9.C

【詳解】A.400℃時，氮氣的物質的量最大，說明主要發(fā)生反應II,A正確；

B.840℃時一氧化氮的產率最高副產物氮氣產率最低，則工業(yè)用氨催化氧化制備HNCh,選擇的最佳溫度是

840℃,B正確；

C.由圖知520c時，生成氮氣和一氧化氮的物質的量均為0.2mol,則反應H消耗的氨氣的物質的量為

0.4mol,反應I消耗的氨氣的物質的量為0.2mol,NH3的有效轉化率為二.一-x100%?33.3%,C

0.2mol+0.4mol

錯誤；

D.840℃后，NO的物質的量下降，可能是反應I為放熱反應，升溫，反應I平衡逆向移動所致，D正

確；

故選Co

10.B

【詳解】A.一定條件下，增大水的濃度，能提高CH4的轉化率，即x值越小，CH4的轉化率越大，則

Xj<x2,故A正確；

B.b點和c點溫度相同，CH4的起始物質的量都為Imol,b點x值小于c點，則b點加水多，反應物濃度

大，平衡正向移動，甲烷的轉化率增大，生成物的濃度增大，則在相同溫度下反應速率：丫。正正，故B

錯誤；

C.由圖像可知，x一定時，溫度升高CH4的平衡轉化率增大，說明正反應為吸熱反應，溫度升高平衡正

向移動，K增大；溫度相同，K不變，則點a、b、c對應的平衡常數：Ka<Kb=Kc,故C正確；

D.該反應為氣體分子數增大的反應，反應進行時壓強發(fā)生改變，所以溫度一定時，當容器內壓強不變

時，反應達到平衡狀態(tài)，故D正確；

答案選B。

1

11.3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(1)+S(s)Aft=-254kJ-mol>反應H是氣體物質的量減

小的反應，溫度一定時，增大壓強使反應正向移動，H2SO4的物質的量增大，體系總物質的量減小，

2+

H2so4的物質的量分數增大SO2SO4-4H0.4「是SCh歧化反應的催化

劑，H+單獨存在時不具有催化作用，但H+可以加快歧化反應速率反應ii比i快；D中由反應ii產生

的H+使反應i加快

【詳解】分析：(I)應用蓋斯定律結合反應n分析。

(2)采用“定一議二”法，根據溫度相同時，壓強與H2SO4物質的量分數判斷。

(3)依據催化劑在反應前后質量和化學性質不變，反應i+反應ii消去r得總反應。

(4)用控制變量法對比分析。

詳解：(1)根據過程，反應n為SO2催化歧化生成H2s。4和S,反應為3so2+2H2O=2H2sO4+S。應用蓋斯

定律，反應1+反應m得,2H律。4(1)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)AH=AH1+AH3=(+551kJ/mol)+(-

297kJ/mol)=+254kJ/moL反應U的熱化學方程式為3sO2(g)+2H2O(g)=2H2sO4(1)+S(s)AH=-

254kJ/molo

(2)在橫坐標上任取一點，作縱坐標的平行線，可見溫度相同時，P2時H2s04物質的量分數大于p