上海市青浦高级中学2023-2024学年高二上学期期末质量测验 化学试卷

上海市青浦高级中学2023学年第一学期期末质量测验 高二化学试卷 考试时间：60 分钟 满分：100 分 一、一些铵盐的综合利用及溶液离子浓度（本题共 24 分） NH4Al(SO4)2 常用食品加工中的食品添加剂，用于焙烤食品；NH4HSO4 在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛；(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵)是一种重要的化工原料用途广泛。 1. 请回答下列问题： (1) NH4Al(SO4)2 可用作净水剂，其原理是 (用离子方程式说明)。 (2) ( 4 )相同条件下，0.1mol•L-1NH4Al(SO4)2 溶液中的 c(NH +) (填“等于”“大于”或“小于”)0.1mol•L-1NH4HSO4 溶液中的 c(NH4+)。 (3) 几种均为 0.1mol•L-1 的电解质溶液的 pH 随温度变化的曲线如图所示。 ①其中符合 0.1mol•L-1NH4Al(SO4)2 溶液的 pH 随温度变化的曲线是 (填数字)，导致 NH4Al(SO4)2 溶液的 pH 随温度变化的原因是 。 ②20℃时，写出 0.1mol•L-1NH4Al(SO4)2 溶液中电荷守恒关系 (4) 室温时，向 100mL0.1mol•L-1NH4HSO4 溶液中滴加 0.1mol•L-1NaOH 溶液，溶液 pH 与加入NaOH 溶液体积的关系曲线如图所示。 试分析图中 a、b、c、d 四个点，水的电离程度最大的是 点。 在 b 点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。 A. c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(OH—)=c(H+) B. c(Na+)＞c(SO42-)=c(NH4+)＞c(OH—)=c(H+) C. c(Na+)＞c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(OH—)>c(H+) D. c(SO42-)＞c(Na+)＞c(NH4+)＞c(OH—)=c(H+) 由 b 到 c 发生反应的离子方程式为 。 （5）将(NH4)2Fe(SO4)2 中非金属元素的简单负离子按半径由小到大的顺序排列： 。铁原子核外有 种能量不同的电子，占有的轨道总数是 个。设计实验，证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 晶体中含有 Fe2+ 。 (6)已知：(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 在 200℃失去全部结晶水。将一定质量的粉末状该晶体置于坩埚中，保持 200℃受热，经冷却、恒重等正确操作，计算得到的 1mol 晶体中结晶水含量总是偏低，偏低的可能原因是 (写一条即可)。 二、氢能（本题共 20 分） 氢能，氢和氧进行化学反应释放出的化学能，是一种二次清洁能源，被誉为“21 世纪终极能源”，也是在碳达峰、碳中和的大背景下，加速开发利用的一种清洁能源。 2. 绿色能源是未来能源发展的方向。可以用以下方法制备氢气。 I．甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下：i．CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H=206.2kJ•mol-1 ii．CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ•mol-1 (1)反应 CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的△H= kJ•mol-1。 (2)在容积不变的绝热密闭容器中发生反应 i，下列能说明反应达到平衡状态的是 。（双选） A．气体混合物的密度不再变化 B．CH4 消耗速率和 H2 的生成速率相等C．CO 的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化 (3)恒定压强为 P0MPa 时，将 n(CH4)：n(H2O)=1：3 的混合气体投入反应器中发生反应 i 和 ii，平衡时， 各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。① 图中表示 CO2 的物质的量分数与温度的变化曲线是 (填字母 m 或 n)。 ②结合图中数据，其他条件不变，若要 H2 的产量最大，最适宜的反应温度是 (填标号)。A．550~600℃ B．650~700℃ C．750~800℃ 在其他条件不变的情况下，向体系中加入 CaO 可明显提高平衡体系中 H2 的含量，原因是 。 Ⅱ．电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池， 利用 CO2 和 H2O 在碱性电解液中制备水煤气(H2、CO) 产物中 H2 和 CO 的物质的量之比为 1∶1。 (4) 电极 B 是 极，该电极发生 （选填氧化 /还原）反应。 (5) 下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法 不正确的是 ( ) A. 芒硝晶体(Na2SO4·10H2O)白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热，夜里重新结晶放热，实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能 B. 将植物的秸秆、枝叶和人畜粪便加入沼气发酵池中，在富氧条件下，经过缓慢、复杂、充分的氧