山东省首都师范大学附属滨州中学2026-2027学年高二(上)开学考试化学试卷(含答案)

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山东省首都师范大学附属滨州中学2026-2027学年高二(上)开学考试化学试卷(含答案)

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2026-2027学年山东省首都师范大学附属滨州中学高二(上)开学考试化学试卷
一、单选题:本大题共13小题,共32分。
1.下列关于化学反应的说法中不正确的是(  )
A. 降低温度,反应物中活化分子百分数不变
B. 若某反应的ΔH<0,ΔS>0,该反应在任何温度下都能自发进行
C. 1molNH3在不同状态时的熵值:S[NH3(l)]<S[NH3(g)]
D. NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,该反应在高温下能自发进行
2.粗硅制高纯硅的过程中300℃时发生反应Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g)ΔH<0。下列说法正确的是(  )
A. 该反应一定能自发进行
B. 该反应的平衡常数表达式K=
C. 每反应1mol Si,会断裂3mol H—Cl键
D. 其他条件相同,使用催化剂可以加快正反应速率,减慢逆反应速率
3.已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-90.7kJ mol-1。下列关于该反应的说法正确的是(  )
A. 反应的平衡常数可表示为
B. 平衡时升高温度,v(正)减小,v(逆)增大
C. 反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和
D. 使用催化剂能提高CH3OH的平衡产率
4.下列实验事实可以用平衡移动原理解释的是(  )
A. “NO2”球浸泡在热水中,颜色变深
B. H2(g)+I2 (g) 2HI(g),加压后颜色变深
C. 过量铁和稀硝酸反应,溶液变成浅绿色
D. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
5.下列说法中正确的是(  )
A. 合成氨反应选择在400~500℃进行的重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大
B. 在工业生产条件优化时,只考虑经济性就行,不用考虑环保
C. 工业合成氨的反应是△H<0、△S<0的反应,在任何温度下都可自发进行
D. 在合成氨中,为增加H2的转化率,充入的N2越多越好
6.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5mol L-1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3mol L-1。下列有关判断正确的是(  )
A. x+y<z B. 平衡向正反应方向移动
C. C的体积分数降低 D. B的浓度增大
7.在密闭容器中,一定量的X和Y发生反应:3X(?)+Y(?) 2Z(g)+W(?) ΔH<0,平衡时,气体平均摩尔质量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A. X、Y、W可能都是固体
B. X、Y可能为液体,W可能为气体
C. X、Y、W一定都是气体
D. 若X、W为气体,则Y可能是固体
8.CO用于处理大气污染物N2O,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法错误的是(  )
A. 总反应为CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g)
B. 总反应的决速步为反应②
C. 该反应催化剂为Zn+,ZnO+为中间产物
D. 该总反应的ΔH=-361.22kJ mol-1
9.在三个容积均为1L的密闭容器中,起始时H2浓度均为1.0mol L-1,以不同的氢碳比 充入H2和CO2,一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g),ΔH。CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A. 该反应的ΔH>0
B. 在氢碳比为2.0时,Q点:v(正)<v(逆)
C. 氢碳比:①<②
D. P点对应温度的平衡常数为512(mol L-1)-3
10.T1时,在1L恒容密闭容器中充入1mol PCl3(g)和1mol Cl2(g),发生反应:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)ΔH<0,达平衡时升温至T2,实验测得:v正=k正c(PCl3)c(Cl2)、v逆=k逆c(PCl5),k正,k逆为速率常数,只与温度有关。下列说法不正确的是(  )
A. 当c(PCl3)=c(Cl2)且不变时,该反应达到平衡状态
B. 该反应的平衡常数可表示为K=,K(T1)>K(T2)
C. 向T1温度下的平衡体系再充入1molPCl3(g),平衡正向移动,产物PCl5(g)的体积分数变大
D. T1时,在一恒压密闭容器中充入1molPCl3(g)和1molCl2(g),发生上述反应,PCl3的转化率变大
11.T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g)ΔH=-QkJ mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A. 前12s内,A的平均反应速率为0.05mol L-1 s-1
B. 前12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ
C. 化学计量数之比b:c=1:2
D. 2s内,A的转化率为37.5%
12.已知:无CO时反应2NO(g) N2(g)+O2(g)、有CO时反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)。某研究小组以AgZSM为催化剂,在容积为1L的容器中,相同时间下测得0.1molNO转化为N2的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A. 反应2NO(g) N2(g)+O2(g)的ΔH<0
B. X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C. Y点再通入CO、N2各0.01mol,此时v(CO,正)<v(CO,逆)
D. 达平衡后,其他条件不变改变物料使>1,CO转化率下降
13.体积均为2L的多个恒容密闭容器,分别充入1mol CO(g)和1mol H2O(g)发生反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.5kJ mol-1,在不同温度下反应50s,测得正、逆反应的平衡常数的自然对数lnK(lnK正或lnK逆)、H2体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A. 曲线N表示lnK正的变化情况
B. 0~50s,a点对应容器中的反应的平均速率v(CO)=0.001mol L-1 s-1
C. b点时一定处于平衡状态
D. c点时,v正>v逆
二、多选题:本大题共2小题,共8分。
14.由下列实验事实所得出的结论正确的是(  )
选项 实验事实 结论
A 密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),压缩容器体积,气体颜色变深 增大压强,平衡向逆反应方向移动
B 在恒温恒容下发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),SO2的体积分数不再变化 该反应达到了平衡状态
C 浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应,前者反应速率快 金属与酸的反应中,酸的浓度对反应速率无影响
D 加热盛有CuCl2溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色 Cu(H2O)42+(aq,蓝色)+4Cl-(aq) [CuCl4]2-(aq,黄色)+4H2O(l)ΔH>0
A. A B. B C. C D. D
15.相同温度下,容积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.2kJ mol-1。实验测得起始时的有关数据如表所示:
容器
编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系
能量的变化
N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出热量:23.05kJ
② 0.9 2.7 0.2 放出热量:Q
下列叙述错误的是(  )
A. 容器①②中反应的平衡常数不等
B. 容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.05kJ
C. 平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为
D. 若容器①的容积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.05kJ
三、实验题:本大题共1小题,共12分。
16.学习小组利用草酸(H2C2O4)溶液与KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行如表实验:
实验序号 试验温度/K 有关物质 紫色褪去所需时间/s
0.02mol L-1KMnO4溶液 0.1mol L-1H2C2O4溶液 3.0mol L-1H2SO4溶液 H2O 试剂K
V/mL V/mL V/mL V/mL
① 298 2 4 1 1 无 t1
② T1 2 3 V1 V2 无 t2
③ 313 2 4 V3 V4 无 t3=8
④ 313 2 V5 2 V6 无 t4<8
⑤ 313 2 4 1 1 有 t5
已知:5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究 ______ 的改变对化学反应速率的影响,其中T1= ______ ,V2= ______ 。
(2)通过实验 ______ (填实验序号)可探究pH变化对化学反应速率的影响,由此可以得出的实验结论是 ______ 。
(3)实验③中,0~8s内v(H2C2O4)= ______ (忽略溶液体积的变化,结果保留小数点后两位)。
(4)草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应机理如图所示。
高锰酸钾与Mn2+反应的离子方程式为 ______ ;为验证催化剂对反应速率的影响,实验⑤中试剂X最好选用 ______ (填序号)。
a.1mL0.1mol L-1MnCl2溶液
b.1mL0.1mol L-1MnSO4溶液
c.MnCl2粉末
d.MnSO4粉末
四、简答题:本大题共4小题,共48分。
17.某化学研究性学习小组用CO和H2模拟工业合成甲醇。
(1)学习小组考查了其他条件不变的情况下,温度和压强对反应的影响,实验结果如图所示。下列说法正确的是______。
A.T2>T1,P2<P1
B.CO的平衡转化率T1>T2,P1<P2
C.化学反应速率vB>vA,vD<vC
D.化学平衡常数KA>KB,KC>KD
(2)恒温条件下,在1L的恒容密闭容器内充入1mol CO和2molH2,加入催化剂后开始反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min 0 5 10 15 20 30
压强/MPa 25.2 21.6 19.0 17.4 16.8 16.8
①下列说法正确的是______。
A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH)=1:2:1时,反应达到平衡
B.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,甲醇的产率升高
D.改变催化剂,反应物的平衡转化率不变
②从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为______。
③其它条件不变,向容器中充入2mol CO和4molH2,则CO的平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了研究CO和H2的最佳投料比,恒温下将1molCO置于恒容密闭容器,改变H2的进料量进行实验,测得平衡时甲醇的体积分数变化如图所示。请判断a、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序为______。
18.合理利用或转化NO2、NO、CO等污染性气体是人们共同关注的课题。选择性催化还原技术(SCR)用NH3作还原剂还原NO的主要反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0
(1) 在恒温(T>373K)、恒容条件下,将一定量的NH3、NO、O2通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是______ (填选项标号)
A. n(N2):n(H2O)=2:3 B. 3v正(NO)=2v逆(H2O)
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 混合气体的密度不变
(2) 其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间测得NO转化率与温度的关系如图所示。
图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率 (填“是”或“否”)该温度下的平衡转化率;温度高于210℃时,NO转化率明显降低,原因可能是 ;工业上宜选择催化剂 (填“甲”或“乙”)
(3) 该法可能发生副反应4NH3+5O2=4NO+6H2O,减少副反应的主要措施为
(4) 为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳反应温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示,下列说法正确的是 。
a.温度越高,反应速率越大
b.α=0.92的曲线代表平衡转化率
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
19.CO2甲烷化是实现“双碳”目标的重要途径。已知合成塔内发生的反应有:
Ⅰ.CO2+4H2 CH4+2H2OΔH1
Ⅱ.CO2+H2 CO+H2OΔH2>0
Ⅲ.CO+3H2 CH4+H2OΔH3<0
回答下列问题:
(1)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心,图1为催化剂M催化反应Ⅰ的历程。
根据图1中能量变化情况,求算ΔH1= kJ mol-1(列式表示);反应 (填“i”或“ⅱ”)决定了反应Ⅰ正反应速率的快慢。
(2)反应Ⅱ的正、逆反应速率可分别表示为v正=k正c(CO2) c(H2),v逆=k逆c(CO) c(H2O),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。T℃,在一恒容密闭容器中加入等物质的量的CO2(g)和H2(g)只发生反应Ⅱ,测得H2O(g)和H2(g)的物质的量随时间变化如图2,则M点时,v正:v逆= 。
(3)保持CO2和H2体积比1:4向合成塔内投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
①若塔内气体的总流量控制在60mL/min,300℃测得CO2的转化率为80%,则CO2反应速率为 mL/min。
②关于合成塔内反应体系,说法错误的是 (填序号)。
A.降低反应温度,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应速率都减小
B.及时分离出水蒸气、循环使用CO2和H2,可提高原料的利用率
C.选用合适的催化剂能提高甲烷的选择性
D.其他条件不变时,增大CO2和H2的投料比,可提高CO2的平衡转化率
20.甲烷既是燃料,也是一种重要的化工原料。回答下列问题:
Ⅰ.甲烷与水蒸气重整制氢涉及的反应有:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206.1kJ mol-1;
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ mol-1。
(1)研究表明,反应②在Fe2O3催化下分三步进行,已知:
第一步:3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH3=-47.2kJ mol-1
第二步:Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)ΔH4=+19.4kJ mol-1
则第三步反应的热化学方程式为 。
(2)一定压强下,将甲烷与水蒸气按1:2的体积比通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。曲线b代表的物质为 ;750℃以后,曲线a下降的原因是 。
Ⅱ.甲烷与二氧化碳自热重整工艺发生的反应为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)ΔH。当投料比=2时,不同温度、压强对CO2平衡转化率的影响如图所示。
(3)该反应自发进行的条件是 (填“任意温度”、“高温”或“低温”)。
(4)若P3=10MPa,则N点对应状态下,该反应的压强平衡常数Kp= 。
(5)温度高于1000℃时,不同压强下,CO2平衡转化率趋于相同的原因是 。
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】C
13.【答案】B
14.【答案】BD
15.【答案】AB
16.【答案】浓度 298 2 ③④ pH减小,反应速率增大 1.56×10-3mol L-1 s-1 +Mn2+=+Mn3+ d
17.【答案】B;
①BD;
②0.025mol L-1 min-1;
③变大;
c>b>a
18.【答案】【小题1】
BC
【小题2】
否
催化剂活性降低、副反应增多
乙
【小题3】
选择合适的催化剂、控制O2用量等
【小题4】
cd

19.【答案】E1-E2+E3-E4
ⅱ
9
9.6
D

20.【答案】2FeO(s)+H2O(g) Fe2O3(s)+H2(g)ΔH=-38.4kJ/mol
CO
曲线a代表H2,温度高于750℃达到平衡时,体系中没有CH4,说明反应以反应②为主,升温,平衡逆向移动,H2的物质的量减小
高温
80MPa2
高于1000℃时,温度为主要影响因素,反应受压强影响的程度很小

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