精品解析：上海市向明中学2023-2024学年高二下学期3月质量监控考化学（等级）试卷

2023学年第二学期向明中学3月质量监控考 高二年级化学(等级)试卷 可能用到的原子量：H-1 C-12 重要的氮肥—尿素的合成(19分) 1. 尿素[CO(NH2)2]是一种重要的氮肥。工业上以CO2和NH3为原料合成尿素，在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： 反应I：2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)(氨基甲酸铵) △H1=-272kJ•mol-1 反应II：H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+138kJ•mol-1 总反应III：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3 （1）反应I的熵变△S______0(填“＞”“=”或“＜”)，反应III的△H3=______。 （2）下列关于尿素合成的说法正确的是______。 A. 及时分离出尿素可促使反应II向正反应方向移动 B. 从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用 C. 保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高总反应Ⅲ的反应速率 D. 保持压强不变，降低氨碳比[]可提高反应I中NH3的平衡转化率 研究反应I的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2L的密闭容器中，在T℃下分解：CO(NH2)2(s)2NH3(g)+CO2(g)，t1时达到化学平衡。c(CO2)随时间t变化曲线如图所示。 （3）可以判断该分解反应已经达到平衡的是______。 A. 混合气体的平均摩尔质量不变 B. 密闭容器中总压强不变 C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变 （4）T℃时，该反应的化学平衡常数K的值为_______。 （5）在0—t1时间内该化学反应速率v(NH3)=______。 （6）若其他条件不变，t2时将容器体积压缩到1L，t3时达到新的平衡。请在图中画出t2～t4时间内c(CO2)随时间t变化的曲线______。 二、合成氮及其工业应用(21分) 与氨气相关的化学变化是氮循环和转化的重要一环，对生产、生活有重要的价值。 2. 如图转化途径中属于“固氮”的是 A. ④⑤⑥ B. ①③④ C. ①⑤⑦ D. ②⑧⑨ 3. 合成氨是目前转化空气中氮最有效工业方法，其反应历程和能量变化的简图如图：(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态) （1）由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=______kJ•mol-1，对总反应速率影响较大的是步骤_______。(填写编号) （2）若改变某一条件，使合成氨的化学反应速率加快，下列解释正确的是_______。 A. 升高温度，使单位体积内活化分子百分数增加 B. 增加反应物的浓度，使活化分子百分数增加 C. 使用催化剂，能降低反应活化能，使单位体积内活化分子数增加 D. 增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加 （3）下列关于硫酸工业和合成氨工业说法错误的是_______。 A. 都采用了高压 B. 都使用了催化剂 C. 生产流程中都有造气和净化 D. 都使用了热交换器 合成氨厂的CO2可用于合成重要化工原料CH3OH，主要反应为：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的H2和CO2气体，H2的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如图所示。 （4）若T1时，向容器中充入n1mol气体(3molH2和1molCO2)，反应至5min时达到平衡，则0~5min内CO2的平均反应速率v(CO2)=_______mol•L-1•min-1。 （5）由图可判断该反应是_______(选填“吸热”或“放热”)反应，在______(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。 （6）判断图中n1、n2相对大小：n1______n2。(选填“＜”或“＞”) 三、有机物C40H10的制备(9分) 4. C40H10呈现出深碗状几何形状，高温条件下，C40H10可以由C40H10分子经过连续5步反应生成。回答下列问题： （1）C40H20(g)C40H18(g)+H2(g)反应机理和能量变化如图： 图示历程包含______个基元反应，其中速率最快的是第______个。 （2）已知：i.C40H20(g)C40H18(g)+H2(g) △H=+128kJ•mol-1 ii.C40H18(g)C40H16(g)+H2(g) △H=+128kJ•mol-1 则C40H20(g)C40H16(g)+2H2(g) △H=______kJ•mol-1 （3）某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量的C40H