
(時(shí)間:45分鐘;滿分:100分)
一、選擇題(本題包括9小題,每小題5分,共45分)
1.美國(guó)亞利桑那州大學(xué)(ASU)和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家最近設(shè)計(jì)出生產(chǎn)氫氣的人造樹(shù)葉,原理為2H2O(g)2H2(g)+O2(g)。有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是( )
A.ΔH <0
B.ΔS<0
C.化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br />
D.氫能是理想的綠色能源
解析:選D。該反應(yīng)是熵增的吸熱反應(yīng),太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
2.據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道,加拿大卡爾加里大學(xué)的兩位研究者柯蒂斯和西蒙發(fā)明了一種新型“電催化劑”,能夠非常高效且廉價(jià)地將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。該新型“電催化劑”是一種多孔金屬氧化物固體,用于在電解器中催化水分解為氫氣與氧氣的一種特殊催化劑。下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.使用電催化劑,加快了水的分解速率
B.金屬氧化物固體的量越多,水分解速率越快
C.反應(yīng)一段時(shí)間,過(guò)濾、洗滌、干燥后發(fā)現(xiàn)金屬氧化物固體的質(zhì)量沒(méi)有發(fā)生變化
D.金屬氧化物固體的多孔結(jié)構(gòu)利于提高催化劑的效率
解析:選B。催化劑的用量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有影響,在一定用量范圍內(nèi),隨著用量增加,反應(yīng)時(shí)間縮短,反應(yīng)速率加快;但催化劑的用量增加到一定值后,反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)速率不再改變,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2018·洛陽(yáng)高三模擬)工業(yè)煉鐵是在高爐中進(jìn)行的,高爐煉鐵的主要反應(yīng)是
①2C(焦炭)+O2(空氣)2CO
②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
該煉鐵工藝中,對(duì)焦炭的實(shí)際使用量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需,其主要原因是( )
A.CO過(guò)量
B.CO與鐵礦石接觸不充分
C.煉鐵高爐的高度不夠
D.CO與Fe2O3的反應(yīng)有一定限度
解析:選D。因?yàn)楦郀t煉鐵的反應(yīng)具有一定的限度,通過(guò)提高CO的濃度使平衡向生成鐵(正反應(yīng))的方向移動(dòng),所以焦炭的使用量多。
4.(2018·馬鞍山高三模擬)已知X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0。反應(yīng)發(fā)生后,t1時(shí)達(dá)到平衡,t2時(shí)改變條件,t3時(shí)達(dá)到新平衡,則t2時(shí)改變的條件可能是( )
A.升高溫度 B.減小Z的濃度
C.增大壓強(qiáng) D.增大X或Y的濃度
解析:選A。由圖可知t2后,Z的濃度減小,X或Y濃度增大,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。A項(xiàng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),正確;B項(xiàng),由圖可知t2時(shí)Z的濃度不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),增大壓強(qiáng)是通過(guò)縮小體積實(shí)現(xiàn),此時(shí)Z、X、Y的濃度均應(yīng)瞬間增大,曲線出現(xiàn)斷點(diǎn),且平衡不移動(dòng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),增大X或Y濃度,t2時(shí)X或Y濃度應(yīng)瞬間增大,曲線出現(xiàn)斷點(diǎn),且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),錯(cuò)誤。
5.(2018·龍巖高三質(zhì)檢)甲烷水蒸氣重整制合成氣是利用甲烷資源的途徑之一,該過(guò)程的主要反應(yīng)是CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。其他條件相同,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ)作用下反應(yīng)相同時(shí)間后,體系中CO含量隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.相同條件下,催化劑Ⅱ催化效率更高
B.b點(diǎn)表示上述反應(yīng)在對(duì)應(yīng)條件下的平衡狀態(tài)
C.根據(jù)圖像,無(wú)法判斷該反應(yīng)是否為吸熱反應(yīng)
D.該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(CO)·c3 (H2)/c(CH4)
解析:選C。其他條件相同,相同溫度時(shí)催化劑Ⅰ生成CO的量更多,故催化劑Ⅰ的催化效率更高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑不影響可逆反應(yīng)的限度,所以溫度相同的條件下,兩者的平衡狀態(tài)相同,即應(yīng)為相交的點(diǎn),所以b點(diǎn)不是平衡狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于圖像顯示交點(diǎn)前均沒(méi)有達(dá)到平衡,所以無(wú)法判斷該反應(yīng)的熱效應(yīng)(應(yīng)先達(dá)到化學(xué)平衡且平衡又發(fā)生移動(dòng),才能根據(jù)其推斷),C項(xiàng)正確;氣態(tài)的水也要寫(xiě)進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.(2018·衡陽(yáng)高三模擬)一定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收,其中Y是單質(zhì):
SO2(g)+2CO(g)2X(g)+Y(l)
為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用超靈敏氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的SO2和CO濃度如下表:
時(shí)間/s
0
1
2
3
4
c(SO2)/
mol·L-1
1.00
0.50
0.23
3.00×
10-37
3.00×
10-37
c(CO)/
mol·L-1
4.00
3.00
2.46
2.00
2.00
下列說(shuō)法不正確的是( )
A.X的化學(xué)式為CO2
B.前1 s內(nèi)v(X)=1.00 mol·L-1·s-1
C.該回收原理利用了SO2的還原性
D.該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值是3.33×1036
解析:選C。該反應(yīng)是進(jìn)行硫的回收,所以Y單質(zhì)是S單質(zhì),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,則X的化學(xué)式是CO2,A項(xiàng)正確;前1 s內(nèi),CO的物質(zhì)的量濃度減小1.00 mol·L-1,則X的物質(zhì)的量濃度增加1.00 mol·L-1,所以v(X)=1.00 mol·L-1·s-1,B項(xiàng)正確;在該反應(yīng)中,S元素的化合價(jià)降低,作氧化劑,所以利用了二氧化硫的氧化性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;3 s 時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),CO的物質(zhì)的量濃度減少2.00 mol·L-1,則X的濃度增加2.00 mol·L-1,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.002/[2.002×(3.00×10-37)]=3.33×1036,D項(xiàng)正確。
7.(2018·正定中學(xué)高三月考)將一定量的NO2充入注射器中后封口,如圖是在拉伸和壓縮注射器的過(guò)程中氣體透光率隨時(shí)間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)。已知反應(yīng):2NO2(紅棕色)N2O4(無(wú)色) ΔH
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