精品解析：上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高二上学期第一次阶段性教学质量评估 化学试卷

上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高二上学期第一次阶段性教学质量评估化学试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填涂班级、姓名、学号。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有12个正确选项；标注“多选”的试题，有2个或2个以上的正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 一、合成氨工业（本题共21分） 1. 运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义。合成氨的工业生产主要包括造气、净化与合成三个步骤。 （1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：。 该反应在常温下______（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据： 实验编号 温度 起始量 平衡量 达到平衡所需时间 CO CO 1 650 4 2 1.6 2.4 5 2 900 2 1 0.4 1.6 3 ①平衡常数______（填“大于”，“小于”或“等于”） ②若将实验2中CO和的物质的量加倍，则平衡时物质的量浓度为______。 （3）工业上也用甲烷制取氢气。向体积为2L的恒容密闭容器中，按投料，发生反应。其他条件相同时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，反应经过的转化率随反应温度的变化如图所示。下列说法正确的是______。 A. 由于该反应一定条件下可达极高的转化率，故制得的氢气可经简单干燥处理后直接用于生产 B. c点处于化学平衡状态 C. a点的体积分数约为 D. 改用适当催化剂可使该过程的转化率在时就大于 （4）合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行试验，所得结果如图所示（其他条件相同）； 则生产中适宜选择的催化剂是______（填“A”或“B”或“C”），简述理由：______。 时，向体积为2L的密闭容器中充入和合成氨，实验中测得随时间的变化如下表所示： 时间 5 10 15 20 25 30 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20 （5）的平衡转化率为______，平衡时的体积分数为______（保留三位有效数字）。 （6）下列措施能加快反应速率，缩短达到平衡所用时间的有______（不定项）。 A. 向容器中加入He B. 加入催化剂 C. 降低温度 D. 压缩容器体积 （7）已知合成氨反应在时的平衡常数。在时，测得某时刻，此时刻该反应的______（填“>”“=”或“<”）。 （8）关于合成氨工业的说法，错误的是______。 A. 可通过热交换器有效利用反应产生的热量，预热反应前的和 B. 选择左右的温度进行，可使催化剂活性好，但高温不利于提高平衡转化率 C. 从合成塔中出来的气体中氨含量低，通过分离氨后，将未反应的气体循环使用，提高原料气体的利用率 D. 反应物和物质的量之比维持在，以便让平衡混合物中氨的含量最大 【答案】（1）不能 （2） ①. 大于 ②. 0.4 （3）C （4） ①. A ②. 催化剂效率高，且活性温度低，低温有利于平衡正向移动 （5） ①. 20% ②. 11.1% （6）BD （7）< （8）D 【解析】 【小问1详解】 ①△G=△H−T△S=131.3kJ/mol−T×133.7×10-3kJ/(k⋅mol)，在低温下，该值一定是大于0的，所以不能在低温下自发进行； 【小问2详解】 对于，根据题中信息650℃氢气物质的量为1.6mol，则二氧化碳物质的量为1.6mol，CO物质的量为2.4mol，水蒸气物质的量为0.4mol，平衡常数为K=；900℃氢气物质的量为0.4mol，则二氧化碳物质的量为0.4mol，CO物质的量为1.6mol，水蒸气物质的量为0.6mol，平衡常数为K=，则平衡常数K(650℃) 大于K(900℃)； 若将实验2中CO和的物质的量加倍，相当于将两个容器压缩到一个容器中，加压，平衡不移动，浓度变为原来二倍，因此平衡时的物质的量浓度为； 【小问3详解】 A．制得的氢气中有CO和未反应完的甲烷、水，不能只经过简单干燥直接用于生产，A错误； B．c点在750℃，使用催化剂I甲烷的转化率更高，c点一定不在化学平衡状态，B错误； C．a点时的转化率为80%，设n(CH4)=n(H2O)=1mol，转化的甲烷和水都是0.8mol，生成CO为0.8mol，H2O为2.4mol，甲烷的体积分数为，C正确； D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡移动，700℃时温度低，甲烷的转化率应该低于850℃时的平衡转化率，D错误； 答案选C； 【小问4详解】 由图可知，使用催化剂A反应速率加快倍数高，且催化剂活性温度低，合成氨反应是放热反应，温度低有利于平衡正向移动，可以提高平衡转化率，因此生产中适宜选择催化剂A； 【小问5详解】 平衡时氨气的物质的量为0.20mol/L×2L=0.4mol，反应的N2的物质的量为0.2mol，反应的H2的物质的量为0.6mol，N2的转化率为；平衡时NH3的体积分数为； 【小问6详解】 A．容器体积不变加入He，反应物和生成物浓度均不变，反应速率不变，A不符合； B．加入催化剂可以加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，B符合； C．降低温度使反应速率减慢，C不符合； D．压缩容器的体积，增大反应物浓度，反应速率加快，可以缩短达到平衡的时间，D符合； 答案选BD； 【小问7详解】 Q=>K，反应逆向进行，<； 【小问8详解】 A．通过热交换器有效利用反应产生的热量，预热反应前的和，可以节约能源，降低成本，A正确； B．合成氨反应是放热反应，选择左右的温度进行，可使催化剂活性好，但高温不利于提高平衡转化率，B正确； C．分离氨后，将未反应的气体循环使用，可以提高原料气体的利用率，C正确； D．反应物的物质的量之比等于方程式中系数之比时，平衡后生成物含量最高，反应物和物质的量之比维持在，增加N2的浓度，可以提高氢气的转化率，D错误； 答案选D。 二、化工生产中的环保措施（本题共16分） 2. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。 （1）已知：的燃烧热为，。 催化剂存在下，还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为______。 向2L密闭容器中加入和，在适当的催化剂作用下，发生反应：。 （2）下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是______(不定项)。 A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 和的体积分数保持不变 C. 生成的同时有键断裂 D. 混合气体的密度保持不变 （3）的浓度随时间变化如图所示，在时将容器容积缩小至一半，时达到平衡，时降低温度，时达到平衡，请画出时间段浓度随时间的变化________。 用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知： 反应I： 反应Ⅱ：(且) 反应Ⅲ： （4）升高温度可以______反应Ⅲ的平衡转化率(填“增加”、“减少”、“不影响”)。 相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生的量随时间变化如图所示(仅发生反应I)。 （5）计算在A催化剂作用下，反应速率______。 （6）下列说法不正确的是______。(不定项) A. 单位时间内键与键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡 B. 若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当值不变时，说明反应已经达到平衡 C. 该反应的活化能大小顺序是： D. 增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数 （7）恒温、恒压下，反应Ⅱ达到平衡时体系中。在其他条件不变时，再充入气体，体积分数______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】（1）4H2(g)+2NO2(g)＝N2(g)+4H2O(g) △H＝-1100.2kJ·mol-1 （2）CD （3） （4）减少 （5）0.375mol·L-1·min-1 （6）CD （7）不变 【解析】 【小问1详解】 根据氢气的热值可书写氢气的热化学方程式为2H2(g)+ O2(g)＝H2O(l) △H＝-142.9×4kJ/mol=-571.6kJ/mol，根据盖斯定律，将已知热化学方程式中的氧气与液态水消去得到H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式，为4H2(g)+2NO2(g)＝N2(g)+4H2O(g)△H＝-1100.2kJ·mol-1； 【小问2详解】 A．该体系中的气体只有二氧化碳和氢气，且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以混合气体的平均式量始终不变，不能判断为平衡状态； B．二氧化碳与氢气始终是1：3的关系，所以CO2和H2的体积分数保持不变的状态不是平衡状态； C．1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂，符合正逆反应速率相等，是平衡状态； D．因为该体系中有液体参加，所以气体的质量在逐渐减少，则气体的密度减小，达平衡时，保持不变，密度不变可以判断达到平衡状态； 答案选CD； 【小问3详解】 在t2时将容器容积缩小一倍，二氧化碳的浓度瞬间增大到1mol/L，则压强增大，平衡正向移动， t3时达到平衡，达到的平衡与原平衡相同，浓度仍是0.5mol/L；该反应是放热反应，t4时降低温度，则平衡正向移动，t5时达到平衡，则二氧化碳的浓度将小于0.5mol/L，对应的图象为； 【小问4详解】 根据盖斯定律：反应I-反应Ⅱ×3得到反应Ⅲ，则△H3=△H1-3△H2，已知|△H1|=2|△H2|，，，所以△H3=△H1-3△H2=-△H2＞0，即反应Ⅲ为吸热反应；升高温度，平衡逆向移动，反应Ⅲ的平衡转化率减少； 【小问5详解】 已知4分钟时氮气为2.5mol，则消耗的NO为3mol，所以=0.375mol•L-1•min-1； 【小问6详解】 A．单位时间内H-O键断裂表示逆速率，N-H键断裂表示正速率，单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为2：3，则正逆速率之比等于2：3，也等于反应式中二者的化学计量数之比，说明反应已经达到平衡，A正确； B．该反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器中，反应时温度会升高，则K会减小，当K值不变时，说明温度不变，此时反应达到平衡，B正确； C．相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低，所以该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)＜Ea(B)＜Ea(C)，C不正确； D．增大压强气体反应物浓度增大，活化分子百分数不变，单位体积活化分子数目增加，单位时间有效碰撞次数增多，反应速率加快，D不正确； 答案选CD。 【小问7详解】 一定条件下，反应Ⅱ2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO)：n(O2)：n(NO2)=2：1：2．在其它条件不变时，恒温恒压条件下，再充入NO2气体，则与原来的平衡形成等效平衡，故NO2体积分数与原来平衡相同，即不变 三、硫酸工业（本题共18分） 3. 工业上以黄铁矿（主要成分）为原料制备硫酸，要经煅烧、氧化、吸收三个阶段。完成下列填空： （1）黄铁矿煅烧时需粉碎，其目的是______。 （2）催化氧化制时，控制温度在左右，这是因为______。（不定项） A. 催化剂活性强，反应速率快 B. 转化率大 C. 单位时间内，的产量高 D. 产生的污染气体少 （3）一定条件下，向一带活塞、有催化剂的密闭容器中充入和，发生反应：，则下列说法正确的是______。 A. 该反应的逆方向低温自发 B. 若容器绝热，则化学反应速率会越来越快 C. 保持温度不变，达到平衡后，充入，的转化率将减小 D. 和的物质的量之比不变，则该可逆反应已达到平衡状态 （4）催化氧化设备内构造如图1所示，其中1-4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是______。（多选） A. B. C. D. E. F. G. （5）使用热交换器的目的是______。 （6）在吸收塔中，用______吸收得到产品，这样做的原因是______。 （7）尾气中仍有一定量的，为减少污染，工业上一般用氨酸法处理，请写氨水吸收的化学方程式______。 【答案】（1）增大黄铁矿与氧气的接触面积，使反应充分进行 （2）AC （3）C （4）BDF （5）冷却产物气体的同时预热原料气体从而提高能量的利用率，以降低成本，提高效益 （6） ①. 浓硫酸 ②. 防止产生酸雾，使SO3能够被充分吸收 （7） 【解析】 【小问1详解】 煅烧时粉碎黄铁矿可以增大固体的表面积，使黄铁矿与氧气的接触面积，有利于反应充分进行，故答案为：黄铁矿与氧气的接触面积，使反应充分进行； 【小问2详解】 催化氧化制的反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，的转化率减小、的百分含量减小，实际生产时控制温度在475℃左右的目的是该温度为催化剂的活性温度，催化剂的活性强，反应速率快，有利于提高单位时间内的百分含量，故选AC； 【小问3详解】 A．该反应逆反应为吸热、气体体积增大的反应，＞0，＞0，高温时自发进行，故A错误； B．该反应为放热反应，若容器绝热，则化学反应速率会先增大后减小，故B错误； C．保持温度不变，达到平衡后，充入，密闭容器带有活塞，则容器体积变大，容器内各气体浓度变小，平衡逆向移动，的转化率变小，故C正确； D．起始加入=2：1，反应中=2：1，故始终等于2：1，不能判定可逆反应达到平衡，故D错误； 答案选C。 【小问4详解】 催化氧化制的反应是放热反应，使用热交换器能冷却产物气体的同时预热原料气体，有利于降低温度，平衡向正反应方向移动，提高生成物的产率，从而提高生产过程中能量的利用率，以降低生产成本，提高经济效益；催化氧化反应在催化剂表面进行，反应物的转化率不变，当温度降低时，反应物的转化率增大，则图2所示进程中表示热交换过程的是、、，故选BDF； 【小问5详解】 催化氧化制的反应是放热反应，使用热交换器能冷却产物气体的同时预热原料气体，有利于降低温度，平衡向正反应方向移动，提高生成物的产率，从而提高生产过程中能量的利用率，以降低生产成本，提高经济效益；催化氧化反应在催化剂表面进行，反应物的转化率不变，当温度降低时，反应物的转化率增大，故答案为：冷却产物气体的同时预热原料气体从而提高能量的利用率，以降低成本，提高效益； 【小问6详解】 若用水吸收SO3，SO3与水反应会放出大量的热，容易形成酸雾，降低吸收效率，所以常用浓硫酸吸收SO3，故答案为：浓硫酸；防止产生酸雾，使SO3能够被充分吸收； 【小问7详解】 为酸性氧化物，氨水呈碱性，所以其反应的化学方程式为。 四、水的电离及pH（本题共25分） 4. 现有下列物质：①熔融的NaCl②稀硫酸③液氯④冰醋酸⑤铜⑥⑦⑧液氨⑨⑩固体。 （1）以上物质中属于弱电解质的是______（填数字序号，不定项），属于非电解质的是______（填数字序号，不定项）。 （2）写出溶于水的电离方程式______。 （3）可以证明醋酸是弱酸的事实是______。 A. 醋酸和水能以任意比例混溶 B. 在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子 C. 醋酸与溶液反应放出气体 D. 相同pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应，醋酸消耗的氢氧化钠更多 下表是不同温度下水的离子积数据： 温度 25 水的离子积常数 （4）若，则______（填“>”、“<”或“=”），理由是______。 （5）在时，测得纯水中的，则______，该温度下，将的盐酸稀释至______。 （6）时，的NaOH溶液和溶液中，水电离出的分别为______和______。 （7）时的硫酸溶液稀释1000倍，则稀释后的溶液中与之比约为______。 （8）某温度时，某水溶液中的，中和的关系如图所示。 该温度下，将的溶液与的溶液混合（忽略体积变化）。 ①若所得混合溶液呈中性，且，则______。 ②若，混合后溶液，则______。 【答案】（1） ①. ④ ②. ⑧⑨ （2）NaHSO4=Na++H++ （3）B （4） ①. > ②. 水电离是吸热过程，温度升高，促进电离，Kw大于10-14 （5） ①. 2.4×10-7mol/L ②. 3 （6） ①. 10-10mol/L ②. 10-4mol/L （7）20 （8） ①. 1:1 ②. 2:9 【解析】 【小问1详解】 电解质是在水溶液和熔融状态下能够导电的化合物，弱电解质在水溶液部分电离的电解质，弱酸、弱碱和水属于弱电解质，冰醋酸是弱电解质；非电解质是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，液氨和SO2属于非电解质； 【小问2详解】 NaHSO4属于盐类，是强电解质，在水溶液中完全电离出Na+、H+和，电离方程式为：NaHSO4=Na++H++。 【小问3详解】 A．醋酸与水任意比互溶不能证明醋酸是弱酸，A不符合； B．醋酸水溶液中存在未电离的醋酸分子，说明醋酸是部分电离，属于弱电解质，B符合； C．与碳酸钠反应放出CO2气体，证明醋酸酸性强于碳酸，不能说明是弱酸，C不符合； D．相同pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应，没有给出体积关系，不能判断醋酸是弱酸，D不符合； 答案选B； 【小问4详解】 水电离是吸热的，温度升高促进水的电离，水电离程度增大，Kw增大，25℃时Kw=10-14，25<t1，Kw>10-14； 【小问5详解】 纯水显中性，c(H+)=c(OH-)，在时，测得纯水中的，则；该温度下，1LpH=2的盐酸氢离子浓度为10-2mol/L，稀释至10L，体积增大10倍，氢离子浓度为原来的十分之一，为10-3mol/L，pH=3； 【小问6详解】 NaOH电离出的OH-离子抑制水的电离，Na2CO3促进水的电离，25℃时，pH=10的NaOH中，c(H+)=10-10mol/L，水电离的氢氧根离子浓度等于水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢离子浓度，等于10-10mol/L；pH=10的Na2CO3溶液中，c(H+)=10-10mol/L，c(OH-)=10-4mol/L，水电离的氢氧根离子浓度等于水电离的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度，等于10-4mol/L； 【小问7详解】 时的硫酸溶液中c(H+)=10-5mol/L，浓度为0.5×10-5mol/L，稀释1000倍后，c(H+)近似等于10-7mol/L，浓度为0.5×10-8mol/L，则稀释后的溶液中与之比约为20:1； 【小问8详解】 ①由图可知此温度下Kw=10-15，的溶液V1L与的溶液V2L混合若呈中性，则n(H+)=n(OH-)，a=12时c(OH-)=10-3mol/L，b=3时c(H+)=10-3mol/L，10-3mol/L×V1=10-3 mol/L×V2，V1:V2=1:1； ②a=13时，c(OH-)=10-2mol/L，b=3，c(H+)=10-3mol/L，混合溶液的pH=12，则c(OH-)=10-3mol/L，碱过量，则c(OH-)=，V1:V2=2:9。 五、弱电解质的电离平衡（本题共20分） 5. 水是极弱的电解质，也是最重要的溶剂。弱电解质在水溶液中的化学行为是中学化学的重点研究对象。 （1）常温下某电解质溶解在水中后，溶液中的，则该电解质可能是______（不定项）。 A. B. HCl C. D. NaOH （2）已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，要使新制稀氯水中的增大，可以采取的措施为______（至少回答两种）。 （3）常温下，将的盐酸分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性。 ①浓度为的氨水； ②的氨水； ③的氢氧化钡溶液。 则a、b、c、d之间的关系是______。 （4）强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。 已知是两种弱酸，存在以下关系：(少量)，则、三种负离子结合的难易顺序为______。 （5）已知：、，常温下，的NaHA溶液2，则的溶液中氢离子浓度的大小范围是______；NaHA溶液中各种离子浓度的大小关系为______。（用浓度符号表示） （6）现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是______。 序号 ① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 A. ③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B. ②③两溶液等体积混合，所得溶液中 C. 分别加水稀释10倍，四种溶液的pH①>②>④>③ D. 等体积的③与④与相同的金属Zn反应，产生等量的气体，所需时间③>④ （7）常温下，浓度均为、体积均为的HX和HY溶液，分别加水稀释至体积随的变化如图所示。下列叙述正确的是______。（不定项） A. 相同条件下NaX溶液的pH大于NaY溶液的pH B. 水的电离程度： C. 点所示溶液的 D. 当时，若两溶液同时升高温度，则增大 （8）已知的的。若氨水的浓度为，则溶液中的______。将通入该氨水中，当溶液中为时，溶液中的______。 【答案】（1）CD （2）再通入氯气、加入碳酸氢钠、加入次氯酸钠； （3）b>a=d>c （4）A−>B2−>HB−； （5） ①. 0.1mol/L<c(H+)<0.11mol/L ②. c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2-)>c(OH－) （6）D （7）C （8） ①. 6.0×10-3 ②. 0.62 【解析】 【小问1详解】 常温下某电解质溶解在水中后，溶液中的，溶液显碱性，CuSO4溶液是强酸弱碱盐，溶液显显酸性，HCl是强酸，溶液显酸性，Na2S是强碱弱酸盐，溶液显碱性，NaOH属于强碱，溶液显碱性，CD符合； 【小问2详解】 氯水中存在Cl2+H2O⇋H++Cl-+HClO，要使新制稀氯水中的增大，平衡正向移动，可以降低H+的浓度，加入NaHCO3或者加入NaClO，或者再通入氯气； 【小问3详解】 盐酸是强酸，pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol/L，与的氢氧化钡强碱溶液等体积混合溶液呈中性，则a=d，浓度为的氨水是弱碱，与浓度为HCl中和呈中性，盐酸体积小于氨水的体积，a<b，的氨水部分电离，氨水浓度大于10-3mol/L，中和呈中性，c的体积少量即可，则大小关系为：b>a=d>c ； 【小问4详解】 已知是两种弱酸，存在以下关系：(少量)，根据强酸制取弱酸规律，酸性强弱为H2B>HB->HA，则、三种负离子结合的难易顺序为A−>B2−>HB−； 【小问5详解】 根据、，H2A第一步完全电离，第二步是部分电离，常温下，的NaHA溶液2，则的溶液中氢离子浓度的大小范围是0.1mol/L<c(H+)<0.11mol/L；NaHA溶液电离出Na+和HA-，HA-只能电离不会水解，电离的HA-少量，溶液显酸性，各种离子浓度的大小关系为：c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2-)>c(OH－)； 【小问6详解】 A. ③是醋酸溶液，存在电离平衡，加入醋酸钠增大了醋酸根离子浓度，醋酸电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，④是盐酸溶液加入适量的醋酸钠晶体后，盐酸电离的H+与醋酸根离子结合成醋酸分子，是H+浓度减小，两溶液的pH均增大，A正确； B. ②是pH=11的NaOH溶液为强碱，c(OH-)=10-3mol/L，③是pH值等于3的醋酸溶液，醋酸是弱酸部分电离，醋酸浓度大于10-3mol/L，两溶液等体积混合，醋酸过量，所得溶液中，B正确； C. 分别加水稀释10倍，NaOH的pH=10，HCl的pH=4，氨水的11>pH>10，醋酸的4>pH>3，四种溶液的pH①>②>④>③，C正确； D. pH=3的盐酸和醋酸，醋酸部分电离浓度大，随着反应进行继续电离出氢离子，与锌反应过程中氢离子浓度比盐酸大，反应速率醋酸大于盐酸，等体积的醋酸与盐酸与相同的金属Zn反应，产生等量的气体，所需时间醋酸<盐酸，D错误； 答案选D； 【小问7详解】 A、0.1mol/L的HX溶液的AG=12，则=1012，溶液中c(H+)×c(OH-)=10-14，得出c(H+)=0.1mol/L，说明HX为强酸，HY为弱酸，相同条件下NaX溶液的pH小于NaY溶液的pH，A错误； B、a和b对应的AG值相同，pH值相同，对水电离抑制程度相同，水电离程度相同，c点的AG值小，酸性弱，对水电离抑制程度小，水电离程度是，B错误； C、d点对应的lg是HX强酸溶液稀释100倍，起始时HX中c(H+)=0.1mol/L，稀释100倍c(H+)=0.001mol/L，pH=3，C正确； D、HY是弱酸，升高温度电离程度增大，Y-离子浓度增大，HX为强酸，升高温度X-浓度不变，变小，D错误； 答案选C； 【小问8详解】 Kb=1.8×10-5=≈，得c(OH-)=6.0×10-3mol/L； Ka2=6.2×10-8=，为时，解得0.62 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高二上学期第一次阶段性教学质量评估化学试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填涂班级、姓名、学号。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有12个正确选项；标注“多选”的试题，有2个或2个以上的正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 一、合成氨工业（本题共21分） 1. 运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义。合成氨的工业生产主要包括造气、净化与合成三个步骤。 （1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：。 该反应在常温下______（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据： 实验编号 温度 起始量 平衡量 达到平衡所需时间 CO CO 1 650 4 2 1.6 2.4 5 2 900 2 1 0.4 1.6 3 ①平衡常数______（填“大于”，“小于”或“等于”） ②若将实验2中CO和的物质的量加倍，则平衡时物质的量浓度为______。 （3）工业上也用甲烷制取氢气。向体积为2L的恒容密闭容器中，按投料，发生反应。其他条件相同时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，反应经过的转化率随反应温度的变化如图所示。下列说法正确的是______。 A. 由于该反应一定条件下可达极高的转化率，故制得的氢气可经简单干燥处理后直接用于生产 B. c点处于化学平衡状态 C. a点的体积分数约为 D. 改用适当催化剂可使该过程的转化率在时就大于 （4）合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行试验，所得结果如图所示（其他条件相同）； 则生产中适宜选择的催化剂是______（填“A”或“B”或“C”），简述理由：______。 时，向体积为2L的密闭容器中充入和合成氨，实验中测得随时间的变化如下表所示： 时间 5 10 15 20 25 30 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20 （5）的平衡转化率为______，平衡时的体积分数为______（保留三位有效数字）。 （6）下列措施能加快反应速率，缩短达到平衡所用时间的有______（不定项）。 A. 向容器中加入He B. 加入催化剂 C. 降低温度 D. 压缩容器体积 （7）已知合成氨反应在时的平衡常数。在时，测得某时刻，此时刻该反应的______（填“>”“=”或“<”）。 （8）关于合成氨工业的说法，错误的是______。 A. 可通过热交换器有效利用反应产生的热量，预热反应前的和 B. 选择左右的温度进行，可使催化剂活性好，但高温不利于提高平衡转化率 C. 从合成塔中出来的气体中氨含量低，通过分离氨后，将未反应的气体循环使用，提高原料气体的利用率 D. 反应物和物质的量之比维持在，以便让平衡混合物中氨的含量最大 二、化工生产中的环保措施（本题共16分） 2. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。 （1）已知：的燃烧热为，。 催化剂存在下，还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为______。 向2L密闭容器中加入和，在适当的催化剂作用下，发生反应：。 （2）下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是______(不定项)。 A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 和的体积分数保持不变 C. 生成的同时有键断裂 D. 混合气体的密度保持不变 （3）的浓度随时间变化如图所示，在时将容器容积缩小至一半，时达到平衡，时降低温度，时达到平衡，请画出时间段浓度随时间的变化________。 用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知： 反应I： 反应Ⅱ：(且) 反应Ⅲ： （4）升高温度可以______反应Ⅲ的平衡转化率(填“增加”、“减少”、“不影响”)。 相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生的量随时间变化如图所示(仅发生反应I)。 （5）计算在A催化剂作用下，反应速率______。 （6）下列说法不正确的是______。(不定项) A. 单位时间内键与键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡 B. 若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当值不变时，说明反应已经达到平衡 C. 该反应的活化能大小顺序是： D. 增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数 （7）恒温、恒压下，反应Ⅱ达到平衡时体系中。在其他条件不变时，再充入气体，体积分数______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 三、硫酸工业（本题共18分） 3. 工业上以黄铁矿（主要成分）为原料制备硫酸，要经煅烧、氧化、吸收三个阶段。完成下列填空： （1）黄铁矿煅烧时需粉碎，其目的是______。 （2）催化氧化制时，控制温度在左右，这是因为______。（不定项） A. 催化剂活性强，反应速率快 B. 转化率大 C. 单位时间内，的产量高 D. 产生的污染气体少 （3）一定条件下，向一带活塞、有催化剂的密闭容器中充入和，发生反应：，则下列说法正确的是______。 A. 该反应的逆方向低温自发 B. 若容器绝热，则化学反应速率会越来越快 C. 保持温度不变，达到平衡后，充入，的转化率将减小 D. 和的物质的量之比不变，则该可逆反应已达到平衡状态 （4）催化氧化设备内构造如图1所示，其中1-4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是______。（多选） A. B. C. D. E. F. G. （5）使用热交换器的目的是______。 （6）在吸收塔中，用______吸收得到产品，这样做的原因是______。 （7）尾气中仍有一定量的，为减少污染，工业上一般用氨酸法处理，请写氨水吸收的化学方程式______。 四、水的电离及pH（本题共25分） 4. 现有下列物质：①熔融的NaCl②稀硫酸③液氯④冰醋酸⑤铜⑥⑦⑧液氨⑨⑩固体。 （1）以上物质中属于弱电解质的是______（填数字序号，不定项），属于非电解质的是______（填数字序号，不定项）。 （2）写出溶于水的电离方程式______。 （3）可以证明醋酸是弱酸的事实是______。 A. 醋酸和水能以任意比例混溶 B. 在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子 C. 醋酸与溶液反应放出气体 D. 相同pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应，醋酸消耗的氢氧化钠更多 下表是不同温度下水的离子积数据： 温度 25 水的离子积常数 （4）若，则______（填“>”、“<”或“=”），理由是______。 （5）在时，测得纯水中的，则______，该温度下，将的盐酸稀释至______。 （6）时，的NaOH溶液和溶液中，水电离出的分别为______和______。 （7）时的硫酸溶液稀释1000倍，则稀释后的溶液中与之比约为______。 （8）某温度时，某水溶液中的，中和的关系如图所示。 该温度下，将的溶液与的溶液混合（忽略体积变化）。 ①若所得混合溶液呈中性，且，则______。 ②若，混合后溶液，则______。 五、弱电解质的电离平衡（本题共20分） 5. 水是极弱的电解质，也是最重要的溶剂。弱电解质在水溶液中的化学行为是中学化学的重点研究对象。 （1）常温下某电解质溶解在水中后，溶液中的，则该电解质可能是______（不定项）。 A. B. HCl C. D. NaOH （2）已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，要使新制稀氯水中的增大，可以采取的措施为______（至少回答两种）。 （3）常温下，将的盐酸分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性。 ①浓度为的氨水； ②的氨水； ③的氢氧化钡溶液。 则a、b、c、d之间的关系是______。 （4）强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。 已知是两种弱酸，存在以下关系：(少量)，则、三种负离子结合的难易顺序为______。 （5）已知：、，常温下，的NaHA溶液2，则的溶液中氢离子浓度的大小范围是______；NaHA溶液中各种离子浓度的大小关系为______。（用浓度符号表示） （6）现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是______。 序号 ① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 A. ③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B. ②③两溶液等体积混合，所得溶液中 C. 分别加水稀释10倍，四种溶液的pH①>②>④>③ D. 等体积的③与④与相同的金属Zn反应，产生等量的气体，所需时间③>④ （7）常温下，浓度均为、体积均为的HX和HY溶液，分别加水稀释至体积随的变化如图所示。下列叙述正确的是______。（不定项） A. 相同条件下NaX溶液的pH大于NaY溶液的pH B. 水的电离程度： C. 点所示溶液的 D. 当时，若两溶液同时升高温度，则增大 （8）已知的的。若氨水的浓度为，则溶液中的______。将通入该氨水中，当溶液中为时，溶液中的______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $