上海市复兴高级中学2023-2024学年高二上学期12月学科能力评估化学（等级）试卷

上海市复兴高级中学2023-2024学年高二上学期12月学科能力评估 化学(等级)试题 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cu64 一、探空之旅：长征火箭燃料的选择(本题20分) 1. Ⅰ.双组元液体推进剂是一类重要的“火箭燃料”，其由燃烧剂和助燃剂组成；肼(N2H4)、偏二甲肼(C2H8N2)是常用的燃烧剂。长征二号是我国研制的第一代液体运载火箭，其推进剂配方为和。 （1）和点燃生成的三种产物均无毒无害，化学方程式为：___________。 （2）含有的燃料废水会造成污染，可采用氯化法处理；以下不适宜用作氯化试剂的是___________。 A. B. C. D. Ⅱ.在恒容绝热容器中充入，一定温度下发生反应：，的转化率随时间变化情况如图所示： （3）内，的反应速率为___________，该温度下此反应的平衡常数为___________(保留2位有效数字)。 （4）下列能够表明上述反应已达到平衡状态的有___________。 A. B. 气体密度不再改变 C. 混合气体平均相对分子质量不再改变 D. 平衡常数不再改变 （5）写出一种提高平衡转化率的方法：___________。 Ⅲ肼不仅可以给火箭当粮食，还可以摇身一变成为氢气“储蓄罐”。是一种高选择性的肼分解制氢催化剂，催化反应机理如图所示，反应如下： （6）根据上述信息，推测___________。 A. 能够有效降低制氢反应的反应热 B. 同时提高制氢正反应和逆反应的速率 C. 改变制氢反应的反应历程 D. 不参与化学反应，使用一段时间后无需补加 Ⅳ.肼类燃烧剂会造成污染，这种粮食正逐渐被淘汰。长征五号B是我国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，其粮食采用全新配方——低温液氢液氧推进剂，让火箭飞得更稳健。已知一定条件下： ① ② ③ ④ （7）请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：___________。 （8）根据上述信息，以下说法正确的是___________。 A. 变化④为熵增过程 B. 液氢液氧不点燃观察不到水生成，故该反应无法自发进行 C. 液态氢气的能量高于气态氢气的能量 D. 液氢和液氧作为火箭推进剂符合绿色化学理念 二、绿色能源：氢能(本题17分) 2. Ⅰ.氢能的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。氢气制取是氢能利用经济性考量的重要环节。 （1）氯碱工业可获得纯度较高副产物氢气；请写出“氯碱工业”对应离子方程式：___________。 （2）粒径在的纳米铝粉常温下能与水反应释氢；向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是___________。 A. B. C. D. Ⅱ.甲烷重整是工业常用的制氢方法，包含水蒸气重整和氧化重整两种方法，原理如下： 水蒸气重整： 氧化重整： （3）、条件下进行水蒸气重整，起始，达到平衡时的物质的量分数为0.3，的转化率为___________。 （4）理论上，按照甲烷、水蒸气、氧气体积比进料，可以将甲烷水蒸气重整和甲烷氧化重整两种方法结合，实现反应器中能量自给(不需要补充热量)。 ①甲烷氧化重整反应的焓变___________。 ②实际生产中，甲烷、水蒸气、氧气按约体积比进料。增加水蒸气有两个作用：一是___________，二是水蒸气还能发生___________(用化学方程式表示)反应，从而获得更多的氢气。 Ⅲ.在新能源体系下，氢能被视为与电能互补的优质二次能源。氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。 （5）碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应式为：___________。 （6）氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池，其工作原理如图，有关该电池说法正确的是___________。 A. 电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用 B. 该电池可利用工厂中排出的，减少温室气体的排放 C. 电子流向：氢电极-负载-氧电极-熔融碳酸盐-氢电极 D. 电池工作时，外电路中流过电子，消耗 三、海洋中的资源利用(本题18分) 3. 海水是名副其实的弱碱性液体矿产，平均每立方公里的海水中有3570万吨的矿物质，世界上已知的100多种元素中，80%可以在海水中找到。如何有效利用海水资源，并尽可能减少海水时金属材料的腐蚀，是当今的研究热点。 （1）下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是______(单选)。 A. 图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B. 图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 C. 图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 D. 图③，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀 （2）我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流，放电时______(单