上海市奉贤中学2024-2025学年高二上学期第五学程（期中）考试 化学试题

奉贤中学2024学年第一学期第五学程考试试卷 高二化学 (考试时间：60分钟满分100分)命题：金琐审恩：张莉 注意事项：没有特殊说明选择题为单选题，注明不定项的为1~2个答案。 一、(20分)甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。甲醇可 以用多种方法合成。 1、用CO2生产甲略， 反应的能量变化如下图所示。 能个 A 量 △H 1mol CHOH(g)+1mol H2O(g) 反应过程 1、以C0(8)和H(g)为原料合成甲醇，图中A处应填入 2、该反应需要加入铜锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的△H A.变大B变小 C.不变 若1molC02(g)与3molH2(g)完全产生1 mol CH3OH(g)与1molH20(g)放热49.0kI。在容积固定的密闭容 器中，充入2molC02和6molH2,测得C02和CHOH(g)的浓度随时间变化如图所示 3、从反应开始到达到平衡时，用H2的浓度变化 ◆cmal·L' 来表示该反应的化学反应速率vH片 1.00 4、若采用热交换法来维持容器内反应体系的温度0,75 CH,OH 不变，则从反应开始到达到平衡时应移走的热量050 是 0.25 C0: 5、该条件下反应的平衡常数数值是 0 3 10 t/min 6、有关合成甲醇的反应，条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是 (不定项选择) A.使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 B.升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 C增大压强，活化分子百分数增大，有效碰擅次数增加 D.,增大c(C02),活化分子百分数增大，有效碰撞次数增加 【、用CO生产甲醇。 1 合成甲醇的反应为：C0(g)+2H2(g)CH30H0△H=-127Jmo 已知：已知C0的燃烧热283·mor,CH,0H的燃烧热726k·mo 7、请写出氢气燃烧的热化学反应方程式 下图是反应C0(g)+2H2(g)=CH30H(g)△H=91kmor在不同温度下C0的转化率随时间变化的 曲线。 00的 8、T,和Tz温度下该反应的平衡常数关系是K] 转化率 A.大于B.小于 C济于 D不能确定 9、恒温恒压容器中充入1molC0和2molH,发生上述反应，达平衡 T2 时CH3OH的体积分数为a%,其他条件不变时，若充入2molC0和 t 4mol出，平衡后CH0H的体积分数 a%, A.大于 B.小于 C等于 D,不能确定 10、已知反应中相关化学键的键能数据如下，则断开1molC0气体中的C0键需提供的最低能量为 化学键 H-H C-H C-O 0-H E/kJ-mol 436 413 343 465 二、(18分)甲烷和二氧化碳均是温室气体，综合利用甲烷和二氧化碳是科学家研究的热 点话题。 1、CO2在工业上有多种用论，共中之一是合成低哦烤经。 在体积为1L的密闭容器中，充入1molC0:和2.5molH,发生反应：2C02p+6H2g亡C2H4g +4H20△H=-128 kJmol,测得温度对C02平衡转化率的影响如图所示： 百分比% 70 60 M250.50) 50 C0,平衡 40 转化率 30 0 100150200250300350温度/℃ 11、图中随若温度升高，C02的平衡转化率降低，降低的原因是 12、250C时，达到平衡时CH4的物质的量是 山、二氧化破甲统化反庄是有数别用二童化吸的论授之一。 在密闭容器中发生反应： a.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-165kJmo b.CO2(g)+Hz(g)CO(g)+2H2O(g) △H=+41.14kJmo 实验剥定CHOH的平衡产率（图1）和CO的平衡转化率（图2）随温度的变化关系如图所示. P 升温 温度 升温 T温度 图1 图2 13、图1中，压强pp贮p由大到小的顺序为 14、图2中T,温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 川、甲统可以处理二氧化晓气体。 热化学方程式为CH,(g)+2S0,(g)=C0,(g)+2H20(g)+2Ss)△H=-370kJmo1。已知：S(s)的燃烧 热△H=-216 kJ.mol1,H200)=H,O(g)△H=+44 kJ-mol. 15、甲烷的燃烧热△H= +mol 2.0外s0 一定温度下，在某恒容密闭容器中甲烷和二氧化硫发生反应： CH,(g)+2SO2(g)=CO,(g)+2H2O(g)+2Ss),部分物质的物质的量 1.0CH 随时间的变化如图所示： C0, I6、a点的v(逆)b点的v(正)（填大于、小于或等于）. 17、5mim时可能改变的条件是一（不定项选择）。 05101520时间/mim A.降低温度B.使用高效催化剂C,减小压强D充入甲烷 V.工业上可到用CH4还原NO来少意乘化物的裤放。 向2L恒容密闭容器中通入2 molCH4(g)、4moNO(g),发生反应CH4(g)+4NO(g)户2N2(g)+C02z(gr 2H2O0),测得CH4的物质的量随时间变化如下表所示。 时间/min 0 10 20 30 40 50 n (CH4)/mol 2 1.7 1.5 1.35 1.25 1.25 18、30min时，CO2的物质的量浓度为 molL。 19、一定温度下，能说明该反应达到化学平衡状态的是 (不定项选择) A,容器内颜色不再变化 B c(N2):c(NO)=1:2 C.cN)2c(CO)与c(CH4)cNO)4之比不随时问变化D.容器内压强不再变化 三、(20分)人工固氮对人类的生存和发展有着重要意义。 20、工业合成氨的原料是N2和H2,其中以空气为原料制取N2的方法是 科学家利用催化剂合成氨的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“d表示。 3 50 146 2N 33到 N NH, 106 NH NHza N2+3H H NH 3ad 反应厅程 21、上述历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为 22、由图得出合成氨反应N2(g)+3H(g)=2NH(g)的AH= kJ-mol:△S=-200 -K-.mol',则合 成氨反应在室温(298K)下是否能自发进行，请列式计算说明。 23、合成氨的原料气中往往氮气过量，其原因是 24、当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、2和NH的量），反应速案与时间的关 系如图所示。图中表示H的体积分数最大的时间段为 (IE 正》 12 6 25、在一定温度下，向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8ol氢气及固体催化剂，使之反应。 已知平衡时氮气的转化率为50%。平衡时容器内气体的压强与反应前的压强之比 26、下图为合成氨生产设备流程示意图，下列说法错误的是 (不定项选择) N,+H2 缩机 N:+H2 N2+H2 净化 压缩 ② ③ N2+H2 N2+H:+NH, 铁 ⑥ 冷却 500℃ ⑧ 液态NH N2+H2+NH, A.为防止原料气中混有的杂质使催化剂中毒“而丧失催化活性，原料气必须经过净化 B.压缩机加压过程，既要考虑平衡移的的问题，又要考虑加压对设备材料的强度设备的制造要求 C.合成氨反应的温度控制在500'℃左右，此温度下反应物的平衡转化率最大 D.冷却过程，及时将NH3从平衡混合物中分离除去，促使合成氨反应向生成氨气的方向移动 27、设备中设置热交换器的目的是 28、近来英国化学京使用新型铁系催化剂，在米温下合成了氨气。请分析该新型合成氨方法的好处。 四、(22分)水是一种很好的溶剂，也是物质发生化学反应的主要介质。 已知水在25℃和95'G对，其电寓平衔曲0如右因所示。 tc(OHmol-L 29、25℃时将pH=9的NmOH溶液与pH-4的HS04溶液混合，若 10 所得混合溶羧的pM-7,则消耗NaOH溶液与HzSO4溶液的体积比 为 30、曲线A所对应的温度下，pH=2的HC1溶液和pH=11的某 10r10°c(H)/mol-L+ BOH溶液中，若水的电离程度分别用1、a2装示，则a1 a2(填“大于、“小于"、“停于"或“无 法确定，若将二者等体积混合，则混合溶液显 性（填酸、碱、中、不确定），理由 是 31、在曲线B所对应的温度下，NH溶于水得100mL0.1molL的氨水，测得pH=9,则该条件下，NHH20 的电离平衡常数K约为 考盆下，用0.10mo/L NaOH略液分刻滴定 pH 20.00mL0.10mol/LHCI 20.00mL 0.10mol/LCH3COOH 浃（做中均浦加2浦酚赋）入，秤时2条清定曲然1、儿，如右因所示。 32、滴定HC溶液的曲线是 (填T或“Ⅱ")： 33、a= mL. 34、cNa=c(CHC00)的点是 a fiNnOHyinl. 35、E点对应离子浓度由大到小的瓶序为 36、曲线从D变E的过程中溶液中会有一个明显现象，该现象为 禁研究性小组用如田装置测量上述暗酸与直最化的反应的中和热 域拌器 将100mL0.50molL的CHC00H溶液与100mL0.55mol-L的Na0H溶退度计 液在保温瓶中迅速混合，旋紧瓶盖，温度从298.0K升高到300.0K。已知 双层保温瓶 溶液密度均为1gmL,生成溶液的比热容c-4.2J/(g)。 37、醋酸与氢氧化钠反应的中和热是 kJ-mol-1. 五、(20分)二氧化碳碳酸)、碳酸氢盐及碳酸盐在生产和生 活中有广泛的用途。 破破是一种多元弱酸，成酸及部分丽破的电高常数如丧。 弱酸 CH COOH HCN H2CO) HF K1=5.0×107 电离常数(25℃) K=1.8×105 K.=4.3×1010 K-6.3×10 K2=5.6x10 38、碳酸的第二步电离的电离常数K2的表达式为 39、0.1 mol-L-NaCN溶液与0.1 mol-L-NaHC03溶液中，正离子浓度之和较大的是 40、常温下，pH相同的三种溶液：a,CH;COONa b.NaCN c,NaCO,其物质的量浓度由大到小 的顺序是 (填序号)， 41、将少世CO,通入NaCN溶液，反应的离子方程式是 42、请从电离平衡移动角度证明F是弱酸（试剂任选） 43、小苏打NHCO)可用作糕点的发酵剂.NaHCO,溶液中含碳微粒浓度由大到小的顺序是， 44、泡沫灭火器中存放的物质主要是NHCO,和Al2(SO溶液，使用时，将两物质混合即可产生大盘 的C02气体，写出反应的离子方程式 45、热的Na,C0溶液能更好的去除衣物表面的油污，原因是 (用腐子方程式表示) 46、举例说明C02的厘要用途 (任举2例) 秀域下，南20.00mLNa2CO3论波中进请请加0.1mo/L些酸，诊液中含硬元素自三种k粒C0,2 HCO,、H2CO,(CO2园选出来画出)的物质的量分数随遮缺pH变化的部分情况知因所示。 0 1211 pli 47、下列叙述正确的是 ,(不定项选择) 光pH7的溶液中一定没有CO2 佛线b代表的微粒是HCO, 当c(C02)=c(HCO)时，c(OH)>c(H D:H=10的溶液中c(Na)<2c(CO;2) 6 奉贤中学2024学年第一学期第五学程考试答案 高二化学 (1)1molCOz (g)+3molHz (g) (2)C (3)0.225mo-L-1-minl (4)73.5kJ (5)0.1875 (6)CD (7)(g）+0.5o2(g)=H0()△H=285kJmo (8)A (9)C (10)1084kJ (11)反应放热，温度升高，平衡逆向，所以转化率下降 (12) 0.25mol (13)pPp22p9 (14)主要是反应b,压强几乎对平衡没有影响，所以三条曲线几乎交于一点 (15)890kJmo' (16)小于 (17)B (18)0.325 (19)CD (20)分离液态空气 (21)Nd+3H=NH+2H.d (22)-92 △G=92+298×200×103=-32.4kJmo1.所以可以自发进行 (23)提高反应速率的同时提高H2的转化率 (24)2-t3 (25)4:5 (26)C (27)充分利用反应放出的热量，预热原料气体，节能。 (28)可以简化生产设备。 (29)10:1 (30)小于 不能确定，BOH的强弱不知道，无法分析反应后BOH是香有剩余 (31)1×103 (32)1 (33)20.00 (34)D (35)c(Na*)c(CH3COO)>c(OH)>c(H) (36)溶液出现红色 (37)33.6 (38)略 (39)NaHCO3 (40)a>b>c (41)CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3 (42)0.1moL的HF测定pH,加水稀释10倍再测定pH,两者的pH差值小于1 (43)c(HCO3)c(H2CO3)>c(CO32-) (44)3HC02+AI=A】(OH)31+3C02t (45)C032+H20=HC03+0H (46)制干冰制碳酸饮料