宁夏银川市贺兰县2023_2024学年高一化学上学期第一次月考试题含解析

这是一份宁夏银川市贺兰县2023_2024学年高一化学上学期第一次月考试题含解析，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 下列说法中不正确的是
A. 物质发生化学变化都伴有能量的变化
B. 利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
C. 吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量
D. NH4NO3固体溶于水时吸热，属于吸热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．断裂反应物中的化学键吸收的能量不等于形成新化学键释放的能量，导致物质发生化学反应都伴随着能量变化，A正确；
B．焓变只与初始反应物和最终产物有关，与途径无关，故利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热，B正确；
C．吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量，C正确；
D．硝酸铵溶于水吸热，该过程中没有新物质生成，没有发生化学反应，不属于吸热反应，D错误；
故选D。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 采用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅
C. 开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫
D. 盛有Na2S2O3溶液与稀硫酸混合液的试管浸入热水时迅速变浑浊
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl—+HClO，将氯气通入饱和食盐水中，溶液中氯离子浓度大，平衡向逆反应方向移动，可以抑制氯气与水反应，降低氯气的溶解度，有利于氯气的逸出，则采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A不符合题意；
B．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应是气体体积减小的反应，加压时，二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大，混合气体的颜色变深，后平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅，则红棕色的二氧化氮，加压后颜色先变深后变浅能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．啤酒瓶中存在二氧化碳溶于水的溶解平衡，开启啤酒瓶后，平衡向二氧化碳逸出的方向移动，二氧化碳逸出会产生大量泡沫，则开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水，升高温度，反应速率加快，溶液变浑浊的速率加快，则盛有硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合液的试管浸入热水时迅速变浑浊不能用勒夏特列原理解释，故D符合题意；
故选D。
3. NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：
下列说法中正确的是
A. 过程N2(g)→2N(g)放出能量
B. 过程N(g)+3F(g) →NF3(g)放出能量
C. 反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应
D. NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．过程N2(g)→2N(g)是化学键断裂的过程，需要吸收能量，A错误；
B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)是化学键的形成过程，将放出能量，B正确；
C．反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)的ΔH=反应物的键能之和减去生成物的键能之和=941.7kJ/ml+3×154.8 kJ/ml-6×283.0 kJ/ml=-291.9 kJ/ml＜0，反应为放热反应，C错误；
D．化学反应的本质从微观的角度讲就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，故NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，不可能发生化学反应，D错误；
故选B。
4. N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25mlN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是（）
A. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=+267kJ·ml-1
B. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-534kJ·ml-1
C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-133.5kJ·ml-1
D. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ·ml-1
【答案】D
【解析】
【详解】0.25mlN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量,则1mlN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534 kJ热量，D选项符合题意；
故选D。
5. 对于可逆反应，下列措施能使化学反应速率和化学平衡常数都变化的是
A. 增大压强B. 充入更多N2C. 使用高效催化剂D. 降低温度
【答案】D
【解析】
【详解】化学平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则降低温度能使合成氨反应的化学反应速率和化学平衡常数都变化，故选D。
6. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A. 若实验(a)中铝片能被盐酸充分溶解，则换用浓度稍高的盐酸可以提高反应放出的热量
B. 实验(b)中溶液温度下降的主要原因是由于铵盐溶于水吸热造成的
C. 实验(c)铝热反应实验时需要镁条放出的光和热引发该反应，故反应为吸热反应
D. 实验(d)测定酸碱中和的热效应时该温度计需要读取混合溶液的最高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A．将盐酸换用浓度稍高的盐酸，可加快反应速率，但铝片质量一定，反应放热不变，故A错误；
B．温度下降的主要原因是由于氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应，故B错误；
C．铝热反应是放热反应，故C错误；
D．测定中和反应的反应热时，酸碱中和的最高温度为恰好完全反应时的温度，则测定酸碱中和的热效应时需要读取混合溶液的最高温度，故D正确；
选D。
7. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是( )
A. 由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 由图2知，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
C. 由图3知，白磷比红磷稳定
D. 由图4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH＞0
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据图1知，石墨能量低，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，故A正确；
B．根据图2知，1ml S(g)具有的能量比1ml S(s)具有的能量高，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1， S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2 ，1ml S(g)燃烧放出的热量多，由于放热焓变为负，放出热量越多，焓变反而越小，因此则ΔH1＜ΔH2，故B错误；
C．根据图3知，根据能量越低越稳定，得出红磷比白磷稳定，故C错误；
D．根据图4知，CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) ΔH＞0，则CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) ΔH＜0，故D错误。
综上所述，答案为A。
8. 接触法制硫酸工艺中，其主反应如下：
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) H=－197 kJ/ml
下列说法正确的是
A. 因为反应放热，所以该反应不需要加热即能快速反应
B. 增大O2的浓度可以提高反应速率和SO2的转化率
C. 反应450℃时的平衡常数小于500℃时的平衡常数
D. 恒温下缩小容器容积，使Q > K
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应是吸热还是放热与是否加热无关，该反应不加热不能快速反应，故A错误；
B. 增大O2的浓度可以提高反应速率，且平衡正向移动，则SO2的转化率增大，故B正确；
C.该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，则反应450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数，故C错误；
D. 恒温下缩小容器容积，相当于增大压强，平衡正向移动，使Q < K，故D错误；
故选B。
9. 如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化的示意图。下列说法正确的是
A. 由MgCl2制Mg是放热过程
B. 稳定性：Mgl2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
C. 1 ml不同的卤素单质(X2)的能量是相同的
D. 此温度下Cl2(g)置换Br2(g)的热化学方程式为MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(g) ΔH=-117 kJ/ml
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．Mg(s)与Cl2(g)的能量高于MgCl2(s)，由MgCl2(s)制取Mg(s)是吸热反应，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，根据图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故B错误；
C．1ml不同的卤素单质(X2)的能量是不相同的，故C错误；
D．依据图象Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) ∆H =−641kJ·ml−1，Mg(s)+Br2(g)=MgBr2(s) ∆H=−524kJ·ml−1，根据盖斯定律，将第一个方程式减去第二个方程式得MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g) ∆H =−117kJ·ml−1，故D正确；
综上所述答案为D。
10. 在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法有
①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④加入催化剂
A. ①②③④B. ②④C. ②③D. ①②
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】增大反应物的浓度和增大压强，只能增大活化分子数，不能增大活化分子百分数，升高温度提高了分子的能量，既能增大活化分子数，又能增大活化分子百分数，加入催化剂，降低了活化能，既能增大活化分子数，又能增大活化分子百分数，故B正确
11. 反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①；②；③；④，该反应进行的快慢顺序为
A. ①>③>②>④B. ④>③>①>②C. ②>①>④>③D. ④>③>②>①
【答案】C
【解析】
【详解】同一反应中，不同物质的反应速率与反应方程式中的化学计量数的比值越大，反应速率越快，由题给数据可得：==0.4ml/(L·s)、==0.5ml/(L·s)、==0.2ml/(L·s)、==0.25ml/(L·s)，则反应进行的快慢顺序为②＞①＞④＞③，故选C。
12. 现有如下3个热化学方程式；
①
②
③
则由下表所列的原因能推导出结论的是（）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．氢气的燃烧是放热反应，焓变小于零，故a、b、c均大于零，A项正确；
B．焓变的大小与反应物和生成物的聚集状态有关，热化学方程式①、②中生成物的聚集状态不同，故，B项错误；
C．③中物质的化学计量数是②中的2倍，所以，因为气态水转变为液态水的过程为放热过程，所以，由于a、b、c均大于零，因此，C项错误；
D．由以上分析知，，故，D项错误。
故选：A。
13. 合成氨的反应历程有多种，有一种反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物质用*表示。下列说法错误的是
A. 适当提高N2分压，可以加快N2(g)→*N2反应速率
B. N2生成NH3是通过多步氧化反应生成的
C. 两个氮原子上的加氢过程分步进行
D. 大量氨分子吸附在催化剂表面，将减缓反应速率
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．适当提高N2分压，可以加快N2(g)→*N2反应速率，进而加快了化学反应速率，故A正确；
B． 由题图可知，N2反应生成NH3的过程为N2→N=N-H→H-N=N-H→H-N-NH2→H2N-NH2-→NH3，氮元素的化合价逐渐降低，即发生多步还原反应生成NH3，故B错误；
C． 由题图分析可知，两个氮原子上的加氢过程是分步进行的，故C正确；
D． NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位，如果大量氨分子吸附在催化剂表面，就会将减缓反应速率，故D正确；
故答案：B。
14. 化学反应的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的为
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，ml氮气与ml氢气生成液氨反应的热量为(b+c—a)kJ，反应的热化学方程式为，故A错误；
B．由图可知，ml氮气与ml氢气生成氨气反应的热量为(b—a)kJ，反应的热化学方程式为或，故B错误；
C．由图可知，ml氮气与ml氢气生成液氨反应的热量为(b+c—a)kJ，反应的热化学方程式为，故C错误；
D．由图可知，ml氮气与ml氢气生成氨气反应的热量为(b—a)kJ，反应的热化学方程式为，故D正确；
故选D。
15. 某温度下，体积一定的密闭容器中进行反应：，下列叙述错误的是
A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 混合气体密度不变时，能说明反应已达到平衡
C. 向容器中加入氩气，反应速率不变
D. 加入催化剂，可增大单位体积内活化分子数，有效碰撞次数增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．升高温度，正、逆反应速率均增大，故A错误；
B．由质量守恒定律可知，该反应是气体质量减小的反应，体积一定的密闭容器中进行反应时，混合气体密度减小，则混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确；
C．向容器中加入不参与反应的氩气，反应体系中各物质的浓度不变，所以反应速率不变，故C正确；
D．加入催化剂，反应的活化能降低，单位体积内活化分子数增大，有效碰撞次数增大，故D正确；
故选A。
16. 将V1 mL1.00ml·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL，下列叙述正确的是( )
A. 做该实验时环境温度为22℃
B. 该实验表明化学能可能转化为热能
C. NaOH溶液的浓度约为1.00ml·L-1
D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A. 将左边这根线向左下角延长，得到未加HCl时的交叉点，因此得出做该实验时环境温度为21℃左右，故A错误；
B. 盐酸和氢氧化钠反应放出热量，因此得出该实验表明化学能可能转化为热能，故B正确；
C. HCl加入30mL时，温度最高，说明在此点恰好完全反应，即HCl和NaOH的物质的量相等，1 ml·L−1×0.03L = c(NaOH)×0.02L，c(NaOH) = 1.5 ml·L−1，故C错误；
D. 该实验只能说这个反应是放热反应，但其他很多反应生成水是吸热反应，比如碳酸氢钠分解，故D错误。
综上所述，答案为B。
17. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)△H<0，在其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析不正确的是
A. 图I表示增加反应物浓度对该平衡的影响
B. 图II表示减小压强对该平衡的影响
C. 图Ⅲ表示温度对该平衡的影响，温度：乙>甲
D. 图IV表示催化剂对该平衡的影响，催化效率：甲>乙
【答案】A
【解析】
【详解】A、增大反应物的浓度，正逆反应速率均增大，但是在增大的瞬间，逆反应速率不变，所以逆反应速率在t时刻不变，不会离开原平衡点，故A错误；
B、反应前后气体体积不变，压强变化不影响平衡移动，但减小压强反应速率减慢，故B正确；
C、先拐先平数值大，说明乙的温度高于甲，升温平衡逆向移动，A的转化率降低，故C正确；
D、催化剂不影响平衡移动，可以缩短反应达到平衡所用时间，故D正确；
故答案选A。
18. 研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应生成N2和CO2的能量变化及反应历程如图所示，下列说法正确的是
A. 观察反应I和反应Ⅱ可知FeO+是该反应的催化剂
B. 反应总过程ΔH<0
C. 使用催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D. 反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，总反应为Fe+做催化剂条件下一氧化二氮和一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳。
【详解】A．由分析可知，Fe+是反应的催化剂，FeO+是反应的中间产物，故A错误；
B．由图可知，总反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的焓变ΔH<0，故B正确；
C．使用催化剂可降低反应所需的活化能，但不能改变反应热，故C错误；
D．由分析可知，总反应为Fe+做催化剂条件下一氧化二氮和一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳，反应中不存在非极性键的断裂，故D错误；
故选B。
19. 某温度下，在一恒容容器中进行反应：，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是
①单位时间内，有1mlA反应，同时有2mlC生成
②容器内压强不随时间而变化
③单位时间内，有2mlC生成，同时有1mlA生成
④用A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为1：3：2
⑤气体的平均摩尔质量不随时间而变化
⑥气体的密度不随时间而变化
A③④⑤⑥B. ①②③C. ②④⑥D. ②③⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①单位时间内，有1mlA反应，同时有2mlC生成，只表示正反应，无法说明反应已达到平衡，故①不选；
②正反应为气体体积减小的反应，在恒容容器中压强为变化的量，则容器内压强不随时间而变化说明反应已达到平衡，故②选；
③单位时间内，有2mlC生成，同时有1mlA生成说明正逆反应速率相等，则应已达到平衡，故③选；
④用 A、B、C表示的该反应的化学反应速率之比为 1∶3∶2，化学反应速率之比始终等于化学计量数之比，无法说明反应已达到平衡，故④不选；
⑤气体的总质量不变，正反应为物质的量减少的反应，故气体的平均摩尔质量为变量，当气体的平均摩尔质量不随时间而变化，则反应已达到平衡，故⑤选；
⑥恒容容器气体体积不变，质量不变，则气体的密度为定值，气体的密度不随时间而变化无法说明应已达到平衡，故⑥不选；
故答案选：D。
20. 用合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为，按照相同的物质的量投料，测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度：
B. 正反应速率：、
C. 平衡常数：、
D. 平均摩尔质量：、
【答案】C
【解析】
【详解】A．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO的转化率越大，则T1＜T2＜T3，A错误；
B．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，温度越低，CO的转化率越大，故温度T1＜T3，温度越高，反应速率越快，故v(a)＜v(c)；b、d两点温度相同，压强越大，反应速率越大，b点大于d点压强，则v(b)＞v(d)，B错误；
C．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，故温度T1＜T3，降低温度平衡向正反应方向移动，则K(a)＞K(c)，平衡常数只与温度有关，b、d两点温度相同，平衡常数相同，则K(b)=K(d)，C正确；
D．CO转化率的越大，气体的物质的量越小，而气体的总质量不变，由可知，M越大；则可知M(a)>M(c)，M(b)>M(d)，D错误；
答案选C。
二、非选择题(共60分)
21. 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。
（1）“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面___________(填字母)反应释放的热量加热食物。
A．生石灰和水 B．浓硫酸和水 C．钠和水
（2）已知：2mlH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的___________(填字母“a”或“b”)表示。
②写出H2燃烧热的热化学反应方程式：___________。
（3）同温同压下，，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1___________ΔH2(填“<”“>”或“=”)。
（4）1 ml NO2(g)和1m1CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的能量变化示意图如下，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________。
【答案】（1）A（2） ①. a ②. H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=—286kJ/ml
（3）=（4）NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/ml
【解析】
【小问1详解】
A．生石灰和水反应生成氢氧化钙时会释放出大量的热量，则“即热饭盒”可以利用该反应释放的热量加热食物，故符合题意；
B．浓硫酸具有强腐蚀性，使用和存放均存在安全危险，则“即热饭盒”不能利用浓硫酸的稀释释放的热量加热食物，故不符合题意；
C．金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠有腐蚀性，且氢气易燃烧，使用和存放均存在安全危险，则“即热饭盒”不能利用钠和水反应释放的热量加热食物，故不符合题意；
故选A。
【小问2详解】
①由题意可知，氢气在氧气中的燃烧反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则反应的能量变化可以用图a表示，故答案为：a；
②由2ml氢气与足量氧气充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量可知，氢气燃烧热△H=—=—286kJ/ml，反应的热化学方程式为H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=—286kJ/ml，故答案为：H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=—286kJ/ml；
【小问3详解】
相同条件下反应的焓变△H只与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应条件无关，则同温同压下，氢气和氯气在光照和点燃条件下的焓变△H相等，故答案为：=；
【小问4详解】
由图可知，二氧化氮与一氧化碳反应生成二氧化碳和一氧化氮的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的焓变△H=—(368—134) kJ/ml=—286kJ/ml，则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/ml，故答案为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/ml。
22. 填空题
（1）在一个容积3L的密闭容器里进行如下反应，反应开始时n(O2)=1.5ml，n(SO2)=3ml，2min 末n(O2)=0.6ml。
①前2min内用O2表示该反应的反应速率___________ml/(L·min)。
②到2min末SO2转化率为___________。
③下列条件能加快该反应的反应速率的有___________。
A．保持体积不变，再向容器中充O2 B．保持体积不变，再向容器中充He
C．保持压强不变，再向容器中充He D．选择合适的催化剂
④一段时间后，下列条件下能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A．2v正(O2)=v逆(SO3) B．SO3的体积分数不再改变
C．c(SO2)：c(O2)：c(SO3)=2：1：2 D．混合气体的密度不再变化
（2）为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚，反应如下：，如下图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为___________(填曲线标记字母)，其判断理由是___________。
【答案】（1） ①. 0.15 ②. 60% ③. AD ④. AB
（2） ①. a ②. 该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小
【解析】
【小问1详解】
①由题给数据可知，前2min内氧气的反应速率为=0.15 ml/(L·min)，故答案为：0.15；
②由题给数据可知，到2min末二氧化硫的转化率为×100%=60%，故答案为：60%；
③A．保持体积不变，再向容器中充氧气，反应物的浓度增大，反应速率加快，故符合题意；
B．保持体积不变，再向容器中充不参与反应的氦气，反应体系中各物质浓度不变，化学反应速率不变，故不符合题意；
C．保持压强不变，再向容器中充不参与反应的氦气，容器的体积增大，反应体系中各物质浓度减小，化学反应速率减小，故不符合题意；
D．选择合适的催化剂，可以降低反应的活化能，反应速率加快，故符合题意；
故选AD；
④A．由方程式可知，2v正(O2)=v逆(SO3)说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
B．三氧化硫的体积分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
C．c(SO2)：c(O2)：c(SO3)=2：1：2不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
故选AB；
【小问2详解】
该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为a，故答案为：a；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。
23. I．氮气是重要的化工原料，在国民经济中占重要地位，工业合成氨的反应为：
（1）图甲表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与时间的曲线图，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件，则在下列达到化学平衡的时间段中，NH3的体积分数最小的一段时间是___________。(填序号)
A. t0→t1B. t2→t3C. t3→t4D. t5→t6
（2）在673K时，分别将4mlN2和6mlH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表：
该反应达到平衡时，N2的转化率为___________；该温度下，此反应的平衡常数K=___________。
Ⅱ.甲醇是重要化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。
（3）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=___________(用K1、K2表示)。
（4）反应③的ΔH___________0(填“>”或“<”)。
（5）500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度相等，且均为0.1ml/L，则此时是否达到化学平衡状态___________(填是或否)，此时化学反应速率V正___________V逆(填“>”“=”或“<”)。
【答案】（1）D（2） ①. 25% ②.
（3）K1×K2（4）<
（5） ①. 否 ②. <
【解析】
【小问1详解】
合成氨反应是气体体积减小的放热反应，由图可知，t1时刻改变的条件是升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，氨气体积分数减小；t3时刻改变的条件是加入催化剂，化学反应速率增大，平衡不移动，氨气体积分数不变；t4时刻改变的条件是减小压强或增大体积，化学反应速率减小，平衡向逆反应方向移动，氨气体积分数减小，则的体积分数最小的一段时间是t5→t6，故选D；
【小问2详解】
由表格数据可知，25min反应达到平衡时，1L密闭容器中氢气和氨气的浓度分别为3ml/L和2ml/L，由方程式可知，反应消耗氮气的浓度为2ml/L×=1ml/L，则平衡时氮气的浓度为4ml/L—1ml/L=3ml/L，氮气的转化率为×100%=25%，反应的平衡常数K==，故答案为：25%；；
【小问3详解】
由盖斯定律可知，反应①+②得到反应③，则平衡常数K3= K1×K2，故答案为：K1×K2；
【小问4详解】
由表格数据可知，500℃时平衡常数K3=2.5×1.0=2.5，800℃时平衡常数K3=0.15×2.5=0.375，温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为焓变小于0的放热反应，故答案为：<；
【小问5详解】
由题意可知，500℃时反应的浓度熵Qc==100< K3=2.5，则平衡向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<。
24. I．测定50mL0.50ml/L稀盐酸和50mL0.55ml/LNaOH溶液反应的反应热的实验装置如图所示：
（1）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。
（2）NaOH溶液稍过量的原因___________。
Ⅱ.某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件对化学反应速率的影响，实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢，该小组设计了如下方案：
（3）通过实验A、B可探究___________(填外界条件)的改变对反应速率的影响，其中V1=___________；T1=___________。
（4）若t1<8，则由此实验可以得出的结论是___________。
【答案】（1）减少实验过程中的热量散失
（2）保证盐酸反应完全
（3） ①. 草酸浓度 ②. 6 ③. 293
（4）其他条件相同，增大反应物浓度，反应速率增大
【解析】
【小问1详解】
中和热测定实验成败的关键是保温工作，则大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失，故答案为：减少实验过程中的热量损失；
【小问2详解】
盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，实验时用过量的氢氧化钠保证盐酸反应完全，有利于准确计算反应放出的热量，故答案为：保证盐酸反应完全；
【小问3详解】
由表格数据可知，实验A、B中草酸溶液的体积不同，由探究实验变量唯一化可知，实验A、B的反应温度、溶液的总体积都相同，目的是探究草酸浓度对反应速率的影响，则V1=12mL—6mL=6mL，反应温度T1为293K，故答案为：草酸浓度；6；293；
【小问4详解】
溶液颜色褪至无色时所需时间t1<8，说明其他条件相同，增大反应物浓度，反应速率增大，故答案为：其他条件相同，增大反应物浓度，反应速率增大。
25. 目前我团分别在治理大气污染和新能源使用上都取得长足的进步。
（1）在大气污染治理上，目前我国用甲烷还原氨氧化物NO)，使其排放量减少10%。已知：
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________。
（2）在新能源使用上，正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源，该反应为：，将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中，若改变起始量，CH4的平衡转化率如表所示：
①假设100℃时若按甲投料反应达到平衡所需的时间为5min，则用甲烷表示该反应的平均反应速率为___________ml·L-1min-1。
②在不改变其他外界条件下a1、a2的相对大小顺序为：al___________a2(填“>” “=”或“<”)。
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是___________(填字母序号)。
A．c(CH4)增大 B．分离出产品CH3OH
C.升高温度 D．容器体积缩小一半
（3）工业上常利用CH4来吸收CO2生成CO和H2，再用H2和CO合成甲醇，如在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0ml/L的CH4与CO2，在一定条件下仅发生反应：，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：
则：①该反应的ΔH___________(填“<”“=”或“>”)0。
②计算a点的平衡常数K=___________。
【答案】（1）CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=—867 kJ/ml
（2） ①. 0.05 ②. > ③. B
（3） ①. > ②. 10.24
【解析】
【小问1详解】
将已知反应依次编号为①、②，由盖斯定律可知，反应①×+②×得到反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，则反应△H=(—574kJ/ml)×+(—1160kJ/ml) ×=—867 kJ/ml，反应的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=—867 kJ/ml，故答案为：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=—867 kJ/ml；
【小问2详解】
①由表格数据可知，5min时甲中甲烷的转化率为50%，则甲烷的反应速率为=0.05 ml/(L·min)，故答案为：0.05；
②由表格数据可知，甲和乙中甲烷的起始物质的量相等，水蒸气的物质的量甲大于乙，增大水蒸气的物质的量，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，则转化率al大于a2，故答案为：>；
③A．增大甲烷的浓度，平衡向正反应方向移动，但甲烷的转化率减小，故错误；
B．温度不变，平衡常数不变，分离出甲醇，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，反应的平衡常数不变，故正确；
C．该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应的平衡常数增大，故错误；
D．容器体积缩小一半，气体压强增大，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，甲烷的转化率不变，故错误；
故选B；
【小问3详解】
①由图可知，压强一定时，升高温度，甲烷的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应的焓变大于0，故答案为：>；
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/(kJ•ml-1)
941.7
154.8
283.0
选项
原因
结论
A
的燃烧是放热反应
a、b、c均大于零
B
①和②中物质的化学计量数均相同
C
①是③中的聚集状态不同，化学计量数不同
a、c不会有任何关系
D
③中物质的化学计量数是②中的2倍
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n(H2)/ml
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n(NH3)/ml
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
化学反应
平衡常数
温度℃
500
800
①
K1
2.5
0.15
②
K2
1.0
2.5
③
K3
实验序号
实验温度/K
KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL
c/ml·L-1
V/mL
c/ml·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
5
0.1
5
t1
B
T1
2
0.02
4
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
6
t2
甲
乙
起始物质的量
n(CH4)/ml
5
5
n(H2O)/ ml
10
5
CH4的平衡转化率/%
a1=50
a2