内容正文:
2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选出选择题每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.测试范围:1-2单元(沪科版2020选择性必修1)。
4.难度系数:0.60
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Na 11 C 12 N 14 O 16 S 32
一.甲烷细菌与碳中和(14分)
1.在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠甲烷与在酶的催化作用下产生的能量存活,在甲烷细菌使0.5 mol甲烷转化为气体与液态水的过程中,放出的能量为445.1 kJ。
(1)写出该过程的热化学反应方程式 。
化石燃料在能源结构中依然占比巨大,选择碳排放较低(单位热值含碳量较低)的化石燃料利于碳中和的实现。
单位热值含碳量
(2)已知,丙烷()的燃烧热kJ/mol,计算丙烷的单位热值含碳量。
丙烷的单位热值含碳量为 g/kJ。(保留3位小数)
(3)从单位热值含碳量角度分析,哪种燃料更利于碳中和?______(单选)
A.甲烷 B.丙烷 C.两者相同 D.无法判断
(4)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子,脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。,低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图
下列说法正确的是
A.图示显示,状态I的分子在变换过程中均参与了反应
B.若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为,则
C.从状态I到状态V,存在非极性共价键的断裂和生成
D.
(5)科学家研发甲烷和二氧化碳的共转化技术,助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能(kJ/mol)
413
497
462
351
348
下列说法不正确的是
A.该催化反应历程中没有非极性键断裂
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C.总反应的原子利用率为100%
D.该反应的热化学方程式为:
(6)“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。下列措施不属于实现“碳中和”的是
A.汽车使用尾气催化转化器
B.植树造林
C.加强新能源汽车推广使用
D.加大水能、风能、太阳能等一级能源的利用
【答案】(1) (3分)
(2)0.016(3分)
(3)A(2分)
(4)A(2分)
(5)B(2分)
(6)A(2分)
【解析】(1)0.5 mol甲烷转化为气体与液态水的过程中,放出的能量为445.1 kJ,则1mol甲烷转化为气体与液态水放热890.2 kJ,则该反应的热化学方程式为 ;
(2)丙烷的燃烧热,1mol丙烷含3molC,即m(C)=,则丙烷的单位热值含碳量为;
(3)同理计算出甲烷的单位热值含碳量为,从单位热值含碳量角度分析,甲烷更利于碳中和,故选A。
(4)A.根据图知,状态Ⅰ和状态Ⅱ存在水分子中的化学键断裂,状态Ⅲ中有水分子生成,状态Ⅰ的H2O分子在变换过程中均参与了反应,故A正确;
B.催化剂虽然能降低正逆反应的活化能,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应的焓变,即∆H′=∆H,故B错误;
C.从状态I到状态V,存在O-H极性键断裂,C=O、H-H键的形成,则不存在非极性共价键的断裂,故C错误;
D.终态Ⅳ中得到的物质没有解吸,而解吸过程吸热,根据盖斯定律可知,∆H>∆H1+∆H2+∆H3,故D错误;
故选:A。
(5)A.由图可知,该反应的反应物为二氧化碳和甲烷,生成物为乙酸,则该催化反应历程中存在极性键的断裂,不存在非极性键断裂,故A正确;
B.催化剂的使用能降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,故B错误;
C.由图可知,总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸,则反应的原子利用率为100%,故C正确;
D.由图可知,总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸,反应方程式为,由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可知,反应的焓变△H=(497kJ/mol×2+ 413 kJ/mol×4)—(413 kJ/mol×3+ 348 kJ/mol +351 kJ/mol + 462kJ/mol)=—251kJ/mol,故D正确;
故选B。
(6)A.汽车使用尾气催化转化器不能减少的排放总量,A错误;
B.植树造林,吸收CO2,可以减少二氧化碳的总量,利于实现碳中和,B正确;
C.推动新能源汽车代替燃油车,可以减少化石能源的使用,利于实现碳中和,C正确;
D.加大风能、太阳能的利用,可以减少化石能源的使用,利于实现碳中和,D正确;
故选A。
二.中和热的实验与计算(18分)
2.醋酸()是一种常见的酸,广泛应用于工业生产中,是制药及其他有机合成的重要原料。
(1)常温下,采用如图所示装置测量醋酸与NaOH溶液反应前后的温度,将'醋酸溶液与 NaOH溶液混合于内筒中,测得反应前后的最大温差是3.0℃,假设醋酸和氢氧化钠溶液的密度都为,中和反应后生成溶液的比热容。
①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是 。
②请写出醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的热化学方程式:
③如果用量筒取醋酸溶液时,仰视读数,测得中和反应的反应热 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④若采用稀的盐酸和氢氧化钠溶液在该装置中进行实验,测得生成1mol的反应热,通过计算可以得出: 。
(2)常温下,测得1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量,已知甲烷的燃烧热()是,则用和甲烷在催化剂作用和加热条件下合成醋酸液体的化学方程式是。
①在图中画出反应过程中的能量变化图,并标出焓变值 。
(3)若正反应的活化能为,则逆反应的活化能为 (用含的代数式表示)。
(4)根据下图思考,关于中和反应反应热的测定实验,下列操作不会降低实验准确性的是
A.实验中取用稍过量的NaOH溶液
B.用铜丝代替玻璃搅拌器
C.测量过盐酸的温度计立即测NaOH溶液的温度
D.将NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的内筒
(5)向溶液中加入NaHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀,经测定该过程中放出1.5 kJ的热量。继续加入NaHSO4溶液至溶液呈中性,该过程中放出1.16kJ的热量。则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) 将酸完全中和(2分) (3分) 偏小 (2分) (2分)
(2) (3分)
(3)(2分)
(4)A(2分)
(5)C(2分)
【解析】(1)①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是将酸完全中和;
②根据公式=,则热化学方程式为 ;
③如果用量筒取醋酸溶液时,仰视读数,则量取酸的体积偏大,放出的热量更多,则偏小;
④已知① ;
② ,①-②得到 ;
(2)1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量,则1mol纯醋酸完全燃烧放出的热量为14.5kJ/g×62g/mol=899kJ/mol,则
①;
②;
由盖斯定律②-①可以得到 ,则图像为;
(3)若正反应的活化能为,由图像可知,则逆反应的活化能为;
(4)A.为保证盐酸充分反应,实验中取用稍过量的NaOH溶液,A正确;
B.铜丝导热性强,容易造成热量损失,不能用铜丝代替玻璃搅拌器,B错误;
C.测量HCl溶液的温度后,温度计表面的HCl溶液要用水冲洗干净,擦干后再测量NaOH溶液的温度,不然会有一部分溶液在温度计表面发生反应而造成热量损失,C错误;
D.碱不能缓慢加入,否则会造成热量损失,D错误;
故选A。
(5)向溶液中加入NaHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀,经测定该过程中放出1.5kJ的热量,有①;
然后发生的反应为②;
将①-②:;
答案选C。
三、航空航天燃料的选取(14分)
3.2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,M在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
(1)M的分子式为 。该气体的燃烧热Q= 。(保留一位小数)
Ⅱ.长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一。
已知:在25℃、101kPa下,
H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH1=+241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1
(2)25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为 。
III.火箭发射常用N2H4(l)(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。
已知:
(3)请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式 。
(4)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是 kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;② 。
【答案】(1) CH4(2分) 890.3 kJ・mol-1(2分)
(2)CO(g) +H2O(g) = H2(g)+ CO2(g) ΔH = -41.2 kJ·mol-1(3分)
(3)2N2H4(l) +2NO2(g) = 3N2(g) +4H2O(g) ΔH = -1134.4 kJ·mol-1(3分)
(4)655.2(2分)
(5)能快速产生大量气体(2分)
【解析】(1)标准状况下,气态燃料的物质的量为,其摩尔质量。该燃料仅由、元素组成,则其分子式为。根据题干可知 完全燃烧生成和放出热量,则 完全燃烧放出的热量为,则其燃烧热为。
答案为:;。
(2)令上述热化学方程式分别为反应i、ii、iii,则i-ii+iii即得到反应iv:,根据盖斯定律可知。
答案为:。
(3)根据图像可写出如下热化学方程式:
(1)
(2)
根据盖斯定律,(2)2-(1)即可得到反应式(3):,则。
答案为:。
(4)已知反应(4),用上述反应(3)+(4)即可得到目标式:。根据热化学方程式的含义可知:与足量反应生成和液态水时,放出的热量为。
答案为:。
(5)根据上述与反应,该反应能够成功用于火箭推进剂的原因除了反应释放大量的热之外,还能快速产生大量气体。
答案为:能快速产生大量气体。
四、粮食熏蒸剂羰基硫的性质(17分)
4.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害.在容积不变的密闭容器中,使与发生下列反应并达到平衡:。
(1)羰基硫()的电子式为 。
(2)已知有关化学键的键能如下表,则 。
化学键
键能
1072
339
745
493
436
(3)下列能说明该反应一定到达化学反应限度的是_____________。
A. B.总压强不再变化
C.容器内气体的密度不再变化 D.和的物质的量之比不再变化
(4)若时,反应前的物质的量为,达到平衡时的物质的量为,且化学平衡常数为0.1。
①达到平衡时的转化率为 。
②达到平衡后,如果同时增加和,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(5)正、逆反应速率可表示为,(为速率常数,只与温度有关)。时,在体积为的容器中加入和发生上述反应,测得和物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①点时 。
② (填“>”、“<”或“=”)。
③达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数 增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) (2分)
(2)(2分)
(3)AD(3分,对一个1分,2个三分,错一个0分)
(4) 或或或 (2分) 逆(2分)
(5) 16或 (2分) < (2分) >(2分)
【解析】(1)
COS为共价化合物,其电子式:;
(2) ;
(3)A.CO、H2的计量系数比为1:1,,能说明达到反应限度;
B.该反应是气体量不变的反应,恒容条件下,总压强始终不变,不能说明达到反应限度;
C.反应中气体的质量不变,体积不变,密度始终不变,不能说明达到反应限度;
D.CO的量减小,H2的量增加,和的物质的量之比不再变化,能说明达到反应限度;
答案选AD。
(4)反应前CO物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1,设反应前H2S物质的量为amol,容器体积为VL,列三段式计算如下:
K= =0.1,解得a=7,反应前H2S的物质的量为7mol,H2S的转化率为;达到平衡后,如果同时增加和,,平衡逆向移动;
(5)①T2下,=,a点c(CO)=c(H2S)=c(COS)=c(H2)=1mol/L,;
②K2>K1,该反应为吸热反应,故T2>T1;
③升高温度,平衡正向移动,正反应速率增加的比逆反应增加的快,故增大的倍数>增大的倍数.
五.过氧化氢漂白原理探究实验(17分)
15.广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白,在工业上有广泛用途。
资料1:研究表明,溶液的漂白性是所致;
资料2:是一种二元弱酸,实验测得0.15 溶液pH约为6;
资料3:和可以发生反应;
资料4:也可催化的分解反应。
(1)其他条件相同时,研究不同初始pH条件下溶液的漂白效果,结果如图:
由图可知,若pH<11,则溶液的漂白效果随pH增大而增大;若pH>11,则溶液的漂白效果随pH增大而减小。结合平衡移动原理简述理由: 。
(2)某兴趣小组在探究影响分解的外界因素时,意外发现“大象牙膏”实验,向20mL 0.40mol/L 溶液中加入少量KI溶液,反应历程是:
i.;
ii.。
双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下图所示:
t/min
0
5
10
15
20
/mL
0.0
12.6
20.16
28.0
32.7
该过程中,的作用是 ;0~10min内,用表示化学反应速率为 。
(3)为验证对分解的作用,该小组将与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入,振荡、静置,气泡明显减少。
①加并振荡、静置后的现象为 ,说明有生成。
②该小组同学对气泡明显减少的原因提出猜想:
猜想i:浓度降低,导致分解速率降低;
猜想ii: 。
③该小组同学设计对比实验,证明假设i不合理,实验操作如下:
向溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,A试管加入,B试管不加,分别振荡、静置。观察到的现象是 。
(4)查阅资料:(其中Co、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂,具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①由图中信息可知 法制取得到的催化剂活性更高。
②推测、两种离子中催化效果更好的是 。
【答案】(1)过氧化氢溶液中存在,pH<11时,随着pH的增大,增大,电离平衡正向移动,浓度增大,漂白效果越好;pH>11时,过氧化氢分解速率过快,使得参与漂白的下降,漂白性降低(3分)
(2) 催化剂 (2分) 0.009(2分)
(3) 溶液分层,下层溶液呈紫色(2分) 浓度降低,导致分解速率降低(2分) 试管B中产生气泡的速率没有明显减小(2分)
(4) 微波水热(2分) (2分)
【解析】(1)过氧化氢溶液中存在电离平衡 ,当pH<11时,随着pH的增大,c(OH-)增大,电离平衡正向移动,c()增大,浓度越大,漂白效果越好;pH>11时,过氧化氢分解速率过快,使得参与漂白的 c()下降,漂白性降低;
(2)由i、ii方程式可知,该过程中,I-在反应前后没有发生变化,则I-在过程中起催化剂的作用;V(O2)=20.16mL,n(O2)==9×10-4mol,参加反应的n(H2O2)=1.8×10-3mol,则v(H2O2)==0.009mol⋅L-1min-1;
(3)①加CCl4并振荡、静置后若四氯化碳层有紫红色出现,说明有碘的单质生成,四氯化碳的密度比水的密度大和水互不相容,故在下层,现象是:溶液分层,下层溶液呈紫色或紫红色;
②气泡明显减少,说明反应速率减小,其他条件不变时,只能是改变反应物的浓度,一是H2O2浓度降低,导致分解速率降低,二是I2 浓度降低,导致分解速率降低;
③加不加四氯化碳,对过氧化氢的浓度没有影响,不加CCl4的试管B中产生气泡的速率不会明显减小;
(4)①由图可知,微波水热法H2O2分解速率明显较大,该法制取得到的催化剂活性更高;
②如图3表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线,随x增大,催化效果明显增强,故Co2+离子催化效果更好。
六.工业合成氨(20分)
6.工业合成氨对提高农业生产意义重大。回答下列问题:
(1)“哈伯—博施法”合成氨反应的能量变化如图1,合成氨的热化学方程式为 (用含和的代数式表示)。
(2)10L密闭容器中充入和,一定条件下反应,10min末,的浓度为,则0~10min时间内的平均反应速率为 。此时,将容器体积压缩为5L,则达到平衡后, (填“>”“<”或“=”),平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业合成氨控制压强范围为10~30MPa,压强太低则 (结合速率平衡作答),压强太高对设备要求高
(4)反应物在铁催化剂表面上合成氨的反应历程可简化为图2所示,吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该历程中能垒 eV(用含a和b的代数式表示),写出该历程的化学方程式 。
②铁催化合成氨时,铁表面吸附的速率比快得多,则 (填“”或“”)的吸附速率决定了合成氨的整体反应速率。
③下列关于合成氨实际生产的说法正确的是 。
A.选择400-500℃是因该温度下氨的平衡产率最高
B.将含和的原料气循环使用可以提高原料的转化率
C.常采用1∶2.8而不是1∶3,原因是适度过量可加快转化率
D.催化剂活性位点若被杂质气体占据,会导致和的反应速率变快
【答案】(1) (3分)
(2) 0.0225 (2分) < (2分) 不变(2分)
(3)反应速率太慢,平衡转化率太小(或产率低) (2分)
(4) (2分) (2分) BC(3分,对一个1分,二个3分,错一个0分)
【解析】(1)由图可知合成氨的反应是放热反应,每生成1molNH3,放出-的能量,则热化学方程式为: ,故答案为: ;
(2),根据方程式,化学反应速率之比等于化学计量数之比,则,当容器容积变为5L时,此时相当于增大压强,则平衡正向移动,则,平衡常数K只和温度有关,温度不变,平衡常数K不变,故答案为:0.0225;<;不变;
(3)压强小意味着浓度小,浓度小反应速率慢,且压强小不利于反应正向进行,故答案为:反应速率太慢,平衡转化率太小(或产率低);
(4)①由图可以看出,该历程中能垒aeV-(-b)eV=(a+b)eV,结合该过程的历程图可知,该过程化学方程式为:,故答案为:(a+b);;②化学反应的整体速率取决于慢反应,则的吸附速率决定了合成氨的整体反应速率,故答案为:;
(5)A.选择400-500℃是因该温度下,催化剂的活性最高,反应速率快,故A错误;
B.循环使用氮气和氢气会增大反应物的浓度,使平衡正向移动,提高原料利用率,故B正确;
C.过量的氮气可以提高氢气的转化率,故C正确;
D.催化剂活性位点若被杂质气体占据,会导致催化剂活性降低,使和的反应速率变慢,故D错误;
故选BC。
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2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
一.甲烷细菌与碳中和(14分)
【答案】(1) (3分)
(2)0.016(3分)
(3)A(2分)
(4)A(2分)
(5)B(2分)
(6)A(2分)
二.中和热的实验与计算(18分)
【答案】(1) 将酸完全中和(2分) (3分) 偏小 (2分) (2分)
(2) (3分)
(3)(2分)
(4)A(2分)
(5)C(2分)
三、航空航天燃料的选取(14分)
【答案】(1) CH4(2分) 890.3 kJ・mol-1(2分)
(2)CO(g) +H2O(g) = H2(g)+ CO2(g) ΔH = -41.2 kJ·mol-1(3分)
(3)2N2H4(l) +2NO2(g) = 3N2(g) +4H2O(g) ΔH = -1134.4 kJ·mol-1(3分)
(4)655.2(2分)
(5)能快速产生大量气体(2分)
四、粮食熏蒸剂羰基硫的性质(17分)
【答案】(1) (2分)
(2)(2分)
(3)AD(3分,对一个1分,2个三分,错一个0分)
(4) 或或或 (2分) 逆(2分)
(5) 16或 (2分) < (2分) >(2分)
五.过氧化氢漂白原理探究实验(17分)
【答案】(1)过氧化氢溶液中存在,pH<11时,随着pH的增大,增大,电离平衡正向移动,浓度增大,漂白效果越好;pH>11时,过氧化氢分解速率过快,使得参与漂白的下降,漂白性降低(3分)
(2) 催化剂 (2分) 0.009(2分)
(3) 溶液分层,下层溶液呈紫色(2分) 浓度降低,导致分解速率降低(2分) 试管B中产生气泡的速率没有明显减小(2分)
(4) 微波水热(2分) (2分)
六.工业合成氨(20分)
【答案】(1) (3分)
(2) 0.0225 (2分) < (2分) 不变(2分)
(3)反应速率太慢,平衡转化率太小(或产率低) (2分)
(4) (2分) (2分)
(5)BC(3分,对一个1分,二个3分,错一个0分)
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2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
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1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)化学·答题卡
(
1
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(14分)
(1)
(
2
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(3)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(4)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(5)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(6)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2
.
(18分)
(1)
(2)
)(选择题请用2B铅笔填涂)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
(3)
(4)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(5)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3
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(18分)
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.(17分)
(1)
(2)
(3)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(4)
(5)
5
.(17分)
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(
4
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6
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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$$1
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
化学·答题卡
(选择题请用 2B铅笔填涂)
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B铅笔填涂;非选择题必须用 0.5 mm黑色签字笔
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
1.(14分)
(1)
(2)
(3)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(4)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(5)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(6)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.(18分)
(1)
(2)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
(3)
(4)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(5)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.(18分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
4.(17分)
(1)
(2)
(3)[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(4)
(5)
5.(17分)
(1)
(2)
(3)
(4)
6.(20分)
(1)
(2)
(3)
(4)
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………
线
………………○………………
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线
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此卷只装订
不密封
)
(
………………○………………
内
………………○………………装………………○………………订………………○………………
线
………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………
线
………………○………………
… 学校:
______________
姓名:
_____________
班级:
_______________
考号:
______________________
)
2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选出选择题每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.测试范围:1-2单元(沪科版2020选择性必修1)。
4.难度系数:0.60
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Na 11 C 12 N 14 O 16 S 32
一.甲烷细菌与碳中和(14分)
1.在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠甲烷与在酶的催化作用下产生的能量存活,在甲烷细菌使0.5 mol甲烷转化为气体与液态水的过程中,放出的能量为445.1 kJ。
(1)写出该过程的热化学反应方程式 。
化石燃料在能源结构中依然占比巨大,选择碳排放较低(单位热值含碳量较低)的化石燃料利于碳中和的实现。
单位热值含碳量
(2)已知,丙烷()的燃烧热kJ/mol,计算丙烷的单位热值含碳量。
丙烷的单位热值含碳量为 g/kJ。(保留3位小数)
(3)从单位热值含碳量角度分析,哪种燃料更利于碳中和?______(单选)
A.甲烷 B.丙烷 C.两者相同 D.无法判断
(4)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子,脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。,低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图
下列说法正确的是
A.图示显示,状态I的分子在变换过程中均参与了反应
B.若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为,则
C.从状态I到状态V,存在非极性共价键的断裂和生成
D.
(5)科学家研发甲烷和二氧化碳的共转化技术,助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能(kJ/mol)
413
497
462
351
348
下列说法不正确的是
A.该催化反应历程中没有非极性键断裂
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C.总反应的原子利用率为100%
D.该反应的热化学方程式为:
(6)“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。下列措施不属于实现“碳中和”的是
A.汽车使用尾气催化转化器
B.植树造林
C.加强新能源汽车推广使用
D.加大水能、风能、太阳能等一级能源的利用
二.中和热的实验与计算(18分)
2.醋酸()是一种常见的酸,广泛应用于工业生产中,是制药及其他有机合成的重要原料。
(1)常温下,采用如图所示装置测量醋酸与NaOH溶液反应前后的温度,将'醋酸溶液与NaOH溶液混合于内筒中,测得反应前后的最大温差是3.0℃,假设醋酸和氢氧化钠溶液的密度都为,中和反应后生成溶液的比热容。
①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是 。
②请写出醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的热化学方程式:
③如果用量筒取醋酸溶液时,仰视读数,测得中和反应的反应热 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④若采用稀的盐酸和氢氧化钠溶液在该装置中进行实验,测得生成1mol的反应热,通过计算可以得出: 。
(2)常温下,测得1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量,已知甲烷的燃烧热()是,则用和甲烷在催化剂作用和加热条件下合成醋酸液体的化学方程式是。
①在图中画出反应过程中的能量变化图,并标出焓变值 。
(3)若正反应的活化能为,则逆反应的活化能为 (用含的代数式表示)。
(4)根据下图思考,关于中和反应反应热的测定实验,下列操作不会降低实验准确性的是
A.实验中取用稍过量的NaOH溶液
B.用铜丝代替玻璃搅拌器
C.测量过盐酸的温度计立即测NaOH溶液的温度
D.将NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的内筒
(5)向溶液中加入NaHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀,经测定该过程中放出1.5kJ的热量。继续加入NaHSO4溶液至溶液呈中性,该过程中放出1.16kJ的热量。则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
三、航空航天燃料的选取(14分)
3.2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,M在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
(1)M的分子式为 。该气体的燃烧热Q= 。(保留一位小数)
Ⅱ.长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一。
已知:在25℃、101kPa下,
H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH1=+241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1
(2)25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为 。
III.火箭发射常用N2H4(l)(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。
已知:
(3)请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式 。
(4)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是 kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;② 。
四、粮食熏蒸剂羰基硫的性质(17分)
4.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害.在容积不变的密闭容器中,使与发生下列反应并达到平衡:。
(1)羰基硫()的电子式为 。
(2)已知有关化学键的键能如下表,则 。
化学键
键能
1072
339
745
493
436
(3)下列能说明该反应一定到达化学反应限度的是_____________。
A. B.总压强不再变化
C.容器内气体的密度不再变化 D.和的物质的量之比不再变化
(4)若时,反应前的物质的量为,达到平衡时的物质的量为,且化学平衡常数为0.1。
①达到平衡时的转化率为 。
②达到平衡后,如果同时增加和,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(5)正、逆反应速率可表示为,(为速率常数,只与温度有关)。时,在体积为的容器中加入和发生上述反应,测得和物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①点时 。
② (填“>”、“<”或“=”)。
③达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数 增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
五.过氧化氢漂白原理探究实验(17分)
5.广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白,在工业上有广泛用途。
资料1:研究表明,溶液的漂白性是所致;
资料2:是一种二元弱酸,实验测得0.15 溶液pH约为6;
资料3:和可以发生反应;
资料4:也可催化的分解反应。
(1)其他条件相同时,研究不同初始pH条件下溶液的漂白效果,结果如图:
由图可知,若pH<11,则溶液的漂白效果随pH增大而增大;若pH>11,则溶液的漂白效果随pH增大而减小。结合平衡移动原理简述理由: 。
(2)某兴趣小组在探究影响分解的外界因素时,意外发现“大象牙膏”实验,向20mL 0.40mol/L 溶液中加入少量KI溶液,反应历程是:
i.;
ii.。
双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下图所示:
t/min
0
5
10
15
20
/mL
0.0
12.6
20.16
28.0
32.7
该过程中,的作用是 ;0~10min内,用表示化学反应速率为 。
(3)为验证对分解的作用,该小组将与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入,振荡、静置,气泡明显减少。
①加并振荡、静置后的现象为 ,说明有生成。
②该小组同学对气泡明显减少的原因提出猜想:
猜想i:浓度降低,导致分解速率降低;
猜想ii: 。
③该小组同学设计对比实验,证明假设i不合理,实验操作如下:
向溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,A试管加入,B试管不加,分别振荡、静置。观察到的现象是 。
(4)查阅资料:(其中Co、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂,具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①由图中信息可知 法制取得到的催化剂活性更高。
②推测、两种离子中催化效果更好的是 。
六.工业合成氨(20分)
6.工业合成氨对提高农业生产意义重大。回答下列问题:
(1)“哈伯—博施法”合成氨反应的能量变化如图1,合成氨的热化学方程式为 (用含和的代数式表示)。
(2)10L密闭容器中充入和,一定条件下反应,10min末,的浓度为,则0~10min时间内的平均反应速率为 。此时,将容器体积压缩为5L,则达到平衡后, (填“>”“<”或“=”),平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业合成氨控制压强范围为10~30MPa,压强太低则 (结合速率平衡作答),压强太高对设备要求高
(4)反应物在铁催化剂表面上合成氨的反应历程可简化为图2所示,吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该历程中能垒 eV(用含a和b的代数式表示),写出该历程的化学方程式 。
②铁催化合成氨时,铁表面吸附的速率比快得多,则 (填“”或“”)的吸附速率决定了合成氨的整体反应速率。
(5)下列关于合成氨实际生产的说法正确的是 。
A.选择400-500℃是因该温度下氨的平衡产率最高
B.将含和的原料气循环使用可以提高原料的转化率
C.常采用1∶2.8而不是1∶3,原因是适度过量可加快转化率
D.催化剂活性位点若被杂质气体占据,会导致和的反应速率变快
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第5页(共8页) 试题 第6页(共8页)
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2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选出选择题每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.测试范围:1-2单元(沪科版2020选择性必修1)。
4.难度系数:0.60
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Na 11 C 12 N 14 O 16 S 32
一.甲烷细菌与碳中和(14分)
1.在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠甲烷与在酶的催化作用下产生的能量存活,在甲烷细菌使0.5 mol甲烷转化为气体与液态水的过程中,放出的能量为445.1 kJ。
(1)写出该过程的热化学反应方程式 。
化石燃料在能源结构中依然占比巨大,选择碳排放较低(单位热值含碳量较低)的化石燃料利于碳中和的实现。
单位热值含碳量
(2)已知,丙烷()的燃烧热kJ/mol,计算丙烷的单位热值含碳量。
丙烷的单位热值含碳量为 g/kJ。(保留3位小数)
(3)从单位热值含碳量角度分析,哪种燃料更利于碳中和?______(单选)
A.甲烷 B.丙烷 C.两者相同 D.无法判断
(4)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子,脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。,低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图
下列说法正确的是
A.图示显示,状态I的分子在变换过程中均参与了反应
B.若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为,则
C.从状态I到状态V,存在非极性共价键的断裂和生成
D.
(5)科学家研发甲烷和二氧化碳的共转化技术,助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能(kJ/mol)
413
497
462
351
348
下列说法不正确的是
A.该催化反应历程中没有非极性键断裂
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C.总反应的原子利用率为100%
D.该反应的热化学方程式为:
(6)“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。下列措施不属于实现“碳中和”的是
A.汽车使用尾气催化转化器
B.植树造林
C.加强新能源汽车推广使用
D.加大水能、风能、太阳能等一级能源的利用
二.中和热的实验与计算(18分)
2.醋酸()是一种常见的酸,广泛应用于工业生产中,是制药及其他有机合成的重要原料。
(1)常温下,采用如图所示装置测量醋酸与NaOH溶液反应前后的温度,将'醋酸溶液与NaOH溶液混合于内筒中,测得反应前后的最大温差是3.0℃,假设醋酸和氢氧化钠溶液的密度都为,中和反应后生成溶液的比热容。
①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是 。
②请写出醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的热化学方程式:
③如果用量筒取醋酸溶液时,仰视读数,测得中和反应的反应热 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④若采用稀的盐酸和氢氧化钠溶液在该装置中进行实验,测得生成1mol的反应热,通过计算可以得出: 。
(2)常温下,测得1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量,已知甲烷的燃烧热()是,则用和甲烷在催化剂作用和加热条件下合成醋酸液体的化学方程式是。
①在图中画出反应过程中的能量变化图,并标出焓变值 。
(3)若正反应的活化能为,则逆反应的活化能为 (用含的代数式表示)。
(4)根据下图思考,关于中和反应反应热的测定实验,下列操作不会降低实验准确性的是
A.实验中取用稍过量的NaOH溶液
B.用铜丝代替玻璃搅拌器
C.测量过盐酸的温度计立即测NaOH溶液的温度
D.将NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的内筒
(5)向溶液中加入NaHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀,经测定该过程中放出1.5kJ的热量。继续加入NaHSO4溶液至溶液呈中性,该过程中放出1.16kJ的热量。则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
三、航空航天燃料的选取(14分)
3.2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,M在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
(1)M的分子式为 。该气体的燃烧热Q= 。(保留一位小数)
Ⅱ.长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一。
已知:在25℃、101kPa下,
H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH1=+241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1
(2)25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为 。
III.火箭发射常用N2H4(l)(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。
已知:
(3)请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式 。
(4)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是 kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;② 。
四、粮食熏蒸剂羰基硫的性质(17分)
4.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害.在容积不变的密闭容器中,使与发生下列反应并达到平衡:。
(1)羰基硫()的电子式为 。
(2)已知有关化学键的键能如下表,则 。
化学键
键能
1072
339
745
493
436
(3)下列能说明该反应一定到达化学反应限度的是_____________。
A. B.总压强不再变化
C.容器内气体的密度不再变化 D.和的物质的量之比不再变化
(4)若时,反应前的物质的量为,达到平衡时的物质的量为,且化学平衡常数为0.1。
①达到平衡时的转化率为 。
②达到平衡后,如果同时增加和,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(5)正、逆反应速率可表示为,(为速率常数,只与温度有关)。时,在体积为的容器中加入和发生上述反应,测得和物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①点时 。
② (填“>”、“<”或“=”)。
③达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数 增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
五.过氧化氢漂白原理探究实验(17分)
5.广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白,在工业上有广泛用途。
资料1:研究表明,溶液的漂白性是所致;
资料2:是一种二元弱酸,实验测得0.15 溶液pH约为6;
资料3:和可以发生反应;
资料4:也可催化的分解反应。
(1)其他条件相同时,研究不同初始pH条件下溶液的漂白效果,结果如图:
由图可知,若pH<11,则溶液的漂白效果随pH增大而增大;若pH>11,则溶液的漂白效果随pH增大而减小。结合平衡移动原理简述理由: 。
(2)某兴趣小组在探究影响分解的外界因素时,意外发现“大象牙膏”实验,向20mL 0.40mol/L 溶液中加入少量KI溶液,反应历程是:
i.;
ii.。
双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下图所示:
t/min
0
5
10
15
20
/mL
0.0
12.6
20.16
28.0
32.7
该过程中,的作用是 ;0~10min内,用表示化学反应速率为 。
(3)为验证对分解的作用,该小组将与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入,振荡、静置,气泡明显减少。
①加并振荡、静置后的现象为 ,说明有生成。
②该小组同学对气泡明显减少的原因提出猜想:
猜想i:浓度降低,导致分解速率降低;
猜想ii: 。
③该小组同学设计对比实验,证明假设i不合理,实验操作如下:
向溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,A试管加入,B试管不加,分别振荡、静置。观察到的现象是 。
(4)查阅资料:(其中Co、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂,具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①由图中信息可知 法制取得到的催化剂活性更高。
②推测、两种离子中催化效果更好的是 。
六.工业合成氨(20分)
6.工业合成氨对提高农业生产意义重大。回答下列问题:
(1)“哈伯—博施法”合成氨反应的能量变化如图1,合成氨的热化学方程式为 (用含和的代数式表示)。
(2)10L密闭容器中充入和,一定条件下反应,10min末,的浓度为,则0~10min时间内的平均反应速率为 。此时,将容器体积压缩为5L,则达到平衡后, (填“>”“<”或“=”),平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业合成氨控制压强范围为10~30MPa,压强太低则 (结合速率平衡作答),压强太高对设备要求高
(4)反应物在铁催化剂表面上合成氨的反应历程可简化为图2所示,吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该历程中能垒 eV(用含a和b的代数式表示),写出该历程的化学方程式 。
②铁催化合成氨时,铁表面吸附的速率比快得多,则 (填“”或“”)的吸附速率决定了合成氨的整体反应速率。
(5)下列关于合成氨实际生产的说法正确的是 。
A.选择400-500℃是因该温度下氨的平衡产率最高
B.将含和的原料气循环使用可以提高原料的转化率
C.常采用1∶2.8而不是1∶3,原因是适度过量可加快转化率
D.催化剂活性位点若被杂质气体占据,会导致和的反应速率变快
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