上海市行知中学2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题

上海市行知中学2022学年第二学期期中 高二年级化学学科试卷（等级考） 说明：本试卷共六大题，每道大题中前两道选择题为单选题（各2分），第三道可能有1个或2个正确选项（3分）。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 一、CO2的综合利用（14分） 努力实现碳达峰、碳中和展现了我国积极参与和引领全球气候治理的大国担当，其中对于CO2的综合利用是实现碳中和的保证。 I. 回收利用CO2解决空间站供氧问题物质转化如图所示： 反应A为CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。 1. 将原料气按n(CO2) : n(H2) = 1:4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示。理论上能提高CO2平衡转化率的措施为_______（单选） A. 升高温度 B. 及时从体系中移走水蒸气 C. 恒容条件下向容器中冲入氩气 D. 提高原料气中CO2的比例 2. 下列能说明反应A已达平衡的是_______（单选） A. 生成4mol H2(g)的同时消耗2mol 2H2O(g) B. 容器内混合气体的密度保持不变 C. 容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 D. 容器内CO2与H2物质的量之比保持不变 3. 空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，可能的原因是_______。 4. 在容积为1L的密闭容器中充入4mol H2(g)和1mol CO2(g)发生反应，测得10min时反应达到平衡状态，此时容器内H2O (g)的体积分数为0.25，若此时向容器内额外充入1 mol H2(g)和0.5mol H2O (g)，则该平衡将向着_______方向移动（填“正”或“逆”）。 II. 某研究团队利用2CO2(g) + 6H2(g)C2H4(g) + 4H2O(g)生产乙烯。 在三个容积均为1 L的密闭容器中以不同的氢碳比充入H2(g)和CO2(g)，在一定条件下CO2(g)的平衡转化率与温度的关系如下图所示。 5. 下列说法不正确的是_______（不定项） A. 该反应的正反应活化能 E1 >逆反应活化能 E2 B. 氢碳比：① > ② C. 在氢碳比为 2.0 时，Q点：v(正) < v(逆) D. 该反应发生前后C原子的杂化方式发生改变 6. 在上述2L的密闭容器中充入2mol H2(g)和1mol CO2(g)发生反应，10min后到达P点，那么这10min内 H2O(g)的反应速率为_______。 二、含N物质的综合利用（18分） 随着农业发展和军工生产的需要，科学家们先后研究并实现了氨的工业生产，今日粮食的产量之高也离不开合成氨工业的发展。除了氨气外，含氮物质在生活中也随处可见。 7. 下列关于NH3性质的解释合理的是_______（单选） A. NH3分子中氮原子的杂化方式是sp2，空间构型是平面三角形 B. NH3分子中氮原子的价层电子对数为3 C. 8NH3 + 3Cl2 == N2 + 6NH4Cl中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2 D. 氨水中存在NH4+，因为NH3·H2O是离子化合物 8. 合成氨工业先驱哈伯（P·Haber）利用N2和H2在Fe催化作用下最早人工合成氨气，请根据下表中键能的相关数据，计算合成氨反应的热效应： N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH =_______ kJ·mol-1 9. 下列关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_______（单选） A．当温度、压强一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 B．增大体系的压强能增大活化分子的百分数，从而加快反应速率 C．合成氨反应选择在高温条件下进行时为了使平衡向正反应方向 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 10. 尿素（NH2CONH2）又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，同时也是一种重要的化工产品，有很多用途。工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素，涉及的反应如下： 反应I：2NH3(g)+ CO2(g) == H2NCOONH4(s)(氨基甲酸铵) ΔH1 = -272kJ·mol-1 反应II：H2NCOONH4(s) == CO(NH2)2 (s)+ H2O(g) ΔH2 = 138kJ·mol-1 写出二氧化碳和氨气合成尿素固体和水蒸气的总热化学方程式_______。 11. 上述反应自发进行的条件是_______（填“低温”、“高温”或“任意条件”）。 12. 化工生产中利用尿素溶液可吸收尾气中的氯气，生成两种气体，一