学易金卷:高二化学上学期第一次月考(上海专用,沪科版2020)
2025-08-15
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内容正文:
2025-2026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.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写清楚,并将条形码粘贴在规定位置。
2.本试卷设试卷和答题纸两部分。试卷包括试题与答题要求;所有答案必须涂或写在答题纸上;做在试卷上一律不得分。答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。
3.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选一个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有一个正确选项。
4.测试范围:沪科版2020选择性必修1第一、二章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.难度系数:0.72。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16;Na-23;Mg-24;Al-27;Cu-64;Fe-56;Mn-55;Fe-56;Cl-35.5;
一、治理温室气体(20分)
CO2、CH4和N2O是地球大气中的主要温室气体,相同量的N2O的增温潜能是CO2的289倍,研究温室气体对环境保护有重要意义。
I. CH4与CO2的处理:
通过下列反应,可将CH4与CO2转化:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH>0。
(1)该反应的自发性为_______。
A.高温下自发 B.低温下自发 C.任何温度下均自发 D.任何温度下均不自发
(2)能判断该反应达到平衡状态的是_______(不定项)。
A.v正(CH4)=v逆(CO) B.CH4、CO2的分子数之比为1:1
C.CH4、CO2、CO、H2的浓度相等 D.恒容容器中气体的平均摩尔质量不变
一定温度下,在密闭容器中充入1molCH4(g)和1mol CO2(g),发生上述反应,测得两种气体的物质的量随时间变化关系如图所示:
(3)2min时,v正 v逆。
A.大于 B.小于 C.等于
(4)0~4min内CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
II. N2O的处理:
(5)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。
则反应过程中,每生成2molN2理论上放出的热量为 。
(6)可用于处理大气污染物N2O并将其转换为N2,结合以下键能数据写出该反应的热化学方程式: 。
共价键
C≡O
C=O
N=N
N=O
N≡N
键能/ kJ·mol−1
1072
745
418
607
945
(已知:N2O的结构为N=N=O,的结构为C≡O)
III.工业上以CO2和NH3为原料可合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)2CO(NH2)2(s)+2H2O(g)。
(7)该反应的平衡常数表达式K= 。
(8)下列关于尿素合成的说法正确的是_______(不定项)。
A.及时分离出尿素可促使反应平衡向正反应方向移动
B.根据碰撞理论,升高温度可使单位体积内活化分子百分数增加
C.保持容积不变,充入惰性气体增大压强,可提高总反应的反应速率
D.更换催化剂,不能改变NH3的平衡转化率
IV.还可用于工业制“碱”。
(9)制“碱”的基本原理为:向饱和食盐水中先通入氨气,再通入过量CO2,制得氯化铵和 。(填物质名称)
(10)简述检验“碱”中是否含有Cl-的方法: 。
二、工业合成氨(22分)
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:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.3kJ·mol−1, ΔS=133.7J·mol-1·K-1。
该反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)水煤气转化反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)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/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①平衡常数K(650℃) K(900℃)(填“大于”,“小于”或“等于”)
②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍,则平衡时H2物质的量浓度为 mol·L-1。
(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n(H2O):n(CH4)=1:1投料,发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。其他条件相同时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应经过40s,CH4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CH4的体积分数约为5.56%
D.改用适当催化剂可使该过程的转化率在700℃时就大于95%
(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: 。
t℃时,向体积为2L的密闭容器中充入3molH2(g)和1molN2(g)合成氨,实验中测得c(NH3)随时间的变化如下表所示:
时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/ mol·L-1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
(5)N2的平衡转化率为 ,平衡时NH3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N2+3H22NH3在t℃时的平衡常数K=0.5。在400℃时,测得某时刻c(N2)=2mol·L-1 c(H2)=2mol·L-1、c(NH3)=mol·L-1,此时刻该反应的v正 v逆(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N2和H2
B.选择500℃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H2和N2物质的量之比维持在2.8~2.9,以便让平衡混合物中氨的含量最大
三、砷与其重要化合物(20分)
砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
(1)已知:2As(s)+4O2(g)+3H2(g)=2H3AsO4(s) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH3
①ΔH2 (选填“是”或“否”)为H2的燃烧热,原因是 。
②反应As2O5(s)+ 3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH= 。(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)
(2)砷的常见氧化物有 As2O3 和 As2O5,其中 As2O5 热稳定性差。根据图 1 写出 As2O5 分解为 As2O3 的热化学方程式 。
(2)砷的常见氧化物有 As2O3 和 As2O5,其中 As2O5 热稳定性差。根据图 1 写出 As2O5 分解为 As2O3 的热化学方程式 。
(3)砷酸钠具有氧化性,298 K 时,在 100 mL 烧杯中加入 10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4 溶液、20 mL 0.1 mol/L KI 溶液和 20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。测得溶液中 c(I2)与时间(t)的关系如图 2 所示(溶液体积变化忽略不计)。
①下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是 (填字母代号)。
a.溶液颜色保持不再变化 b.c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化
c.AsO43-的生成速率等于 I2的生成速率 d.保持不再变化
②0~10 min 内,I−的反应速率 v(I−)= 。
③在该条件下,上述反应的平衡常数 K= 。
④升高温度,溶液中 AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的 ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)雄黄(As4S4)在空气中加热至 300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3), 另一种氧化物为 (填化学式),可用双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4而除去,写出该反应的化学方程式 。
四、钼及其化合物(20分)
MoS2可用于制取钼的化合物、润滑添加剂、氢化反应和异构化反应的催化剂等。
已知反应:
①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) ΔH1 ②MoO3(s) +3H2(g)Mo(s)+3H2O(g) ΔH2
③S2(g)+2O2(g)2SO2(g) ΔH3 ④2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4
(1)的原子序数为42,下列相关描述正确的是_______(不定项)。
A.位于第六周期 B.属于族 C.核外单电子6个 D.属于过渡金属
(2)MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构,具有优异的润滑性能,原因是 。
(3)2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)的ΔH= (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示)。
恒温恒容条件下,仅发生反应MoO3(s) +3H2(g)Mo(s)+3H2O(g) ΔH>0
该反应的速率表达式为和,测得和浓度的关系如下表:
c(H2)/ mol·L-1
v正(mol·L-1·s-1)
1
0.2
1.2×10-8
2
0.4
9.6×10-8
3
0.6
3.24×10-7
(4)下列说法正确的是_______。(不定项)
A.当n(H2):n(H2O)不再变化,说明反应达到了平衡状态
B.平衡后,再通入H2,平衡正向移动,H2的转化率升高
C.该反应的活化能
D.移走Mo,反应速率减慢,平衡正向移动
(5)n=_______。
A.1 B.2 C.3 D.4
(6)该温度下,平衡时的体积分数为20%,则 。
A.> B.< C.=
该温度下,向某恒容密闭容器中充入1.5molH2和1.5mol H2O(g),此时反应 进行。
A.正向 B.逆向
(7)该反应分两步进行:
第I步 MoO3(s) +H2(g)MoO2(s)+H2O(g) ΔH5
第Ⅱ步 MoO2(s) +2H2(g)Mo(s)+2H2O(g) ΔH6
其反应过程能量变化示意图如图所示,决定该反应速率的步骤是 。
A.I B.Ⅱ
(8)在恒容密闭容器中进行反应,保持其他条件不变,控制反应温度分别为T1和T2(T1>T2)测得m(Mo)随t的变化曲线如图。生成相同量的Mo粉,在温度 (填T1或T2)下所需的时间较长,试结合反应过程能量图分析其原因 。
五、合成尿素(18分)
尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物(氨气和二氧化碳)人工合成的有机物,由此,打破了无机物和有机物的界限。以下图装置,利用浓氨水与生石灰反应制备少量氨气。
(1)盛放浓氨水的仪器名称为 。
A.恒压滴液漏斗 B.冷凝管 C.分液漏斗 D.容量瓶
(2)选取该仪器盛放浓氨水的优点为 。
(3)尿素和丙醇的相对分子质量相同,但是,在常温常压下,尿素呈固态,丙醇呈液态,其主要原因是 。
氨气和二氧化碳合成尿素的反应原理为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH<0。
(4)该反应在 条件下可自发进行。
A.低温 B.高温 C.任意温度
研究发现,上述反应分两步完成:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)2NH2COONH4(s) ΔH1<0
反应Ⅱ:2NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH2>0
(5)下图中能正确表示尿素合成过程中能量变化的曲线是 。
A.B.C..
(6)下列说法正确的是 (不定项)。
A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B.恒压,降低氨碳比,反应Ⅰ中的平衡转化率会降低
C.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
D.平衡后移走产物CO(NH2)2,平衡会向正反应方向移动
(7)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量NH3和CO2合成尿素,下列能说明反应已经达到平衡状态的是 (不定项)。
A.CO2的体积分数不再变化 B.化学平衡常数K不变
C.2v正(NH3)=v逆(CO2) D.体系中气体的密度不变
(8)向上题平衡后体系中,保持温度和容器体积不变,再充入1molNH3和1molCO2,达到新平衡时,CO2平衡转化率将 。
A.增大 B.减小 C.不变
研究发现尿素CO(NH2)2水溶液吸收氮氧化物是一种减少大气污染物的方法。反应原理为:NO+NO2+ CO(NH2)2=2N2+CO2+2H2O。将不同配比的NO和混合气通入尿素溶液中,总氮还原率与配比关系如下图所示。
(9)随NO和NO2比例的提高,总氮还原率降低的主要原因是 。
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2025-2026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.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写清楚,并将条形码粘贴在规定位置。
2.本试卷设试卷和答题纸两部分。试卷包括试题与答题要求;所有答案必须涂或写在答题纸上;做在试卷上一律不得分。答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。
3.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选一个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有一个正确选项。
4.测试范围:沪科版2020选择性必修1第一、二章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.难度系数:0.72。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16;Na-23;Mg-24;Al-27;Cu-64;Fe-56;Mn-55;Fe-56;Cl-35.5;
一、治理温室气体(20分)
CO2、CH4和N2O是地球大气中的主要温室气体,相同量的N2O的增温潜能是CO2的289倍,研究温室气体对环境保护有重要意义。
I. CH4与CO2的处理:
通过下列反应,可将CH4与CO2转化:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH>0。
(1)该反应的自发性为_______。
A.高温下自发 B.低温下自发 C.任何温度下均自发 D.任何温度下均不自发
(2)能判断该反应达到平衡状态的是_______(不定项)。
A.v正(CH4)=v逆(CO) B.CH4、CO2的分子数之比为1:1
C.CH4、CO2、CO、H2的浓度相等 D.恒容容器中气体的平均摩尔质量不变
一定温度下,在密闭容器中充入1molCH4(g)和1mol CO2(g),发生上述反应,测得两种气体的物质的量随时间变化关系如图所示:
(3)2min时,v正 v逆。
A.大于 B.小于 C.等于
(4)0~4min内CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
II. N2O的处理:
(5)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。
则反应过程中,每生成2molN2理论上放出的热量为 。
(6)可用于处理大气污染物N2O并将其转换为N2,结合以下键能数据写出该反应的热化学方程式: 。
共价键
C≡O
C=O
N=N
N=O
N≡N
键能/ kJ·mol−1
1072
745
418
607
945
(已知:N2O的结构为N=N=O,的结构为C≡O)
III.工业上以CO2和NH3为原料可合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)2CO(NH2)2(s)+2H2O(g)。
(7)该反应的平衡常数表达式K= 。
(8)下列关于尿素合成的说法正确的是_______(不定项)。
A.及时分离出尿素可促使反应平衡向正反应方向移动
B.根据碰撞理论,升高温度可使单位体积内活化分子百分数增加
C.保持容积不变,充入惰性气体增大压强,可提高总反应的反应速率
D.更换催化剂,不能改变NH3的平衡转化率
IV.还可用于工业制“碱”。
(9)制“碱”的基本原理为:向饱和食盐水中先通入氨气,再通入过量CO2,制得氯化铵和 。(填物质名称)
(10)简述检验“碱”中是否含有Cl-的方法: 。
【答案】(1)A(2分)
(2)AD(2分)
(3)A(2分)
(4)0.05 mol·L-1·min-1(2分)
(5)278kJ(2分)
(6) CO(g)+N2O(g)=N2(g)+CO2(g) ΔH=-338kJ·mol−1(2分)
(7)(2分)
(8)BD(2分)
(9)碳酸氢钠(2分)
(10)取少量碱于试管溶解,加入硝酸,再滴入硝酸银,若有白色沉淀说明有氯离子,反之不含(2分)
【解析】(1)由方程式可知该反应是气体物质的量增多的熵增反应,且ΔH>0,由ΔG=ΔH-TΔS<0可知该反应仅在高温下自发,故选A;
(2)A项,正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,A正确;B项,分子数之比不能说明反应达到平衡状态,B错误;C项,浓度相等不能说明反应达到平衡状态,C错误;D项,反应前后气体的质量不变,物质的量是变量,恒容容器中气体的平均摩尔质量不变,说明反应达到平衡状态,D正确; 故选AD。
(3)2min之后反应物的物质的量降低、生成物的物质的量增加,反应正向进行,对应的速率关系是v(正)>v(逆),故选A;
(4)4min时浓度不再改变,即达到平衡状态,1mol CO2(g)参加反应,;
(5)根据能量变化图可知,热化学方程式:NO(g)+N2O(g)=N2(g)+NO2(g) ΔH=-139kJ·mol−1,则生成2molN2理论放出热量为278kJ;
(6)CO可用于处理大气污染物N2O并将其转换为N2方程式CO+N2O=N2+CO2,,热化学方程式为CO(g)+N2O(g)=N2(g)+CO2(g) ΔH=-338kJ·mol−1;
(7)根据平衡常数的定义结合反应方程式2NH3(g)+CO2(g)2CO(NH2)2(s)+2H2O(g)可知,该反应的平衡常数表达式;
(8)A项,由题干方程式可知,尿素为固体,故及时分离出尿素,尿素的浓度不变,正、逆反应速率不变仍然相等,化学平衡不移动,A错误;B项,升高温度,使单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快,B正确;C项,保持容积不变,充入惰性气体增大压强,反应体系中各组分的浓度保持不变,正逆反应速率不变,C错误;D项,改变催化剂,只能改变反应速率,而不能使平衡发生移动,即不能改变NH3的平衡转化率,D正确;故选BD。
(9)制“碱”的基本原理为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl:向饱和食盐水中先通入氨气,再通入过量CO2,制得氯化铵和碳酸氢钠;
(10)简述检验“碱”中是否含有Cl-的方法:取少量碱于试管溶解,加入硝酸,再滴入硝酸银,若有白色沉淀说明有氯离子,反之不含。
二、工业合成氨(22分)
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:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.3kJ·mol−1, ΔS=133.7J·mol-1·K-1。
该反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)水煤气转化反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)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/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①平衡常数K(650℃) K(900℃)(填“大于”,“小于”或“等于”)
②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍,则平衡时H2物质的量浓度为 mol·L-1。
(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n(H2O):n(CH4)=1:1投料,发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。其他条件相同时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应经过40s,CH4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CH4的体积分数约为5.56%
D.改用适当催化剂可使该过程的转化率在700℃时就大于95%
(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: 。
t℃时,向体积为2L的密闭容器中充入3molH2(g)和1molN2(g)合成氨,实验中测得c(NH3)随时间的变化如下表所示:
时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/ mol·L-1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
(5)N2的平衡转化率为 ,平衡时NH3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N2+3H22NH3在t℃时的平衡常数K=0.5。在400℃时,测得某时刻c(N2)=2mol·L-1 c(H2)=2mol·L-1、c(NH3)=mol·L-1,此时刻该反应的v正 v逆(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N2和H2
B.选择500℃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H2和N2物质的量之比维持在2.8~2.9,以便让平衡混合物中氨的含量最大
【答案】(1)不能(2分)
(2)大于(2分) 0.4(2分)
(3)C(2分)
(4)A (2分) 催化剂效率高,且活性温度低,低温有利于平衡正向移动(2分)
(5)20% (2分) 11.1%(2分)
(6)BD(2分)
(7)< (2分)
(8)D(2分)
【解析】(1)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;
(2)对于CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),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;
(3)A项,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项,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项,a点时CH4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项,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;故选C;
(4)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;
(5)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;
(6)A项,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项,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项,降低温度使反应速率减慢,C不符合;D项,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;故选BD;
(7)Q=>K,反应逆向进行,v正< v逆;
(8)A项,通过热交换器有效利用反应产生的热量,预热反应前的N2和H2,可以节约能源,降低成本,A正确;B项,合成氨反应是放热反应,选择500℃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项,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项,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H2和N2物质的量之比维持在2.8~2.9,增加N2的浓度,可以提高氢气的转化率,D错误;故选D。
三、砷与其重要化合物(20分)
砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
(1)已知:2As(s)+4O2(g)+3H2(g)=2H3AsO4(s) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH3
①ΔH2 (选填“是”或“否”)为H2的燃烧热,原因是 。
②反应As2O5(s)+ 3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH= 。(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)
(2)砷的常见氧化物有 As2O3 和 As2O5,其中 As2O5 热稳定性差。根据图 1 写出 As2O5 分解为 As2O3 的热化学方程式 。
(2)砷的常见氧化物有 As2O3 和 As2O5,其中 As2O5 热稳定性差。根据图 1 写出 As2O5 分解为 As2O3 的热化学方程式 。
(3)砷酸钠具有氧化性,298 K 时,在 100 mL 烧杯中加入 10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4 溶液、20 mL 0.1 mol/L KI 溶液和 20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。测得溶液中 c(I2)与时间(t)的关系如图 2 所示(溶液体积变化忽略不计)。
①下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是 (填字母代号)。
a.溶液颜色保持不再变化 b.c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化
c.AsO43-的生成速率等于 I2的生成速率 d.保持不再变化
②0~10 min 内,I−的反应速率 v(I−)= 。
③在该条件下,上述反应的平衡常数 K= 。
④升高温度,溶液中 AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的 ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)雄黄(As4S4)在空气中加热至 300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3), 另一种氧化物为 (填化学式),可用双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4而除去,写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)①否(2分) ΔH2是2mol氢气完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,不符合燃烧热定义中1mol纯物质的要求(2分)
②(2分)
(2)As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g ) △H=+295.4 kJ/mol(2分)
(3)①ac(2分) ②0.003 mol/(L·min) (2分)
③4.5×106 L3/mol3(2分) ④小于(2分)
(4)SO2(2分) 2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4(2分)
【解析】(1)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,而ΔH2是2mol氢气完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,则ΔH2不能表示氢气的燃烧热,原因是:ΔH2是2mol氢气完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,不符合燃烧热定义中1mol纯物质的要求;①2As(s)+4O2(g)+3H2(g)=2H3AsO4(s) ΔH1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2;③4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH3;由可得反应:As2O5(s)+ 3H2O(l)=2H3AsO4(s),则该反应的;
(2)由图象可知,As2O5分解为As2O3需要吸收的热量为-619kJ/mol-(-914.6kJ/mol) =+295.4 kJ•mol-1,则热化学方程式As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g) △H=+295.4 kJ•mol-1;
(3)①AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O。a.溶液颜色不再变化,说明碘的浓度不变,反应达到平衡状态,故a正确;b.根据原子守恒可知,c(AsO33-)+c(AsO43-)始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故b错误;c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故c正确;d.根据方程式,AsO33-和I2的物质的量相同,=1,始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;故选ac;
②图2可知,I2浓度变化为0.015mol/L,I-浓度变化0.03mol/L,0-10min,v(I-)==0.003mol/(L•min);③
K═=4.5×106 L3/mol3;④升高温度,AsO43-的平衡转化率减小,说明平衡逆向进行,正反应为放热反应,△H小于0;
(4)雄黄在空气中加热至300℃时会 两种氧化物,其中的一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),由原子守恒可知反应为As4S4+7O2 2As2O3+4SO2,另一种氧化物为二氧化硫,双氧水将As2O3氧化为H3AsO4而除去,氧化还原反应中过氧化氢中氢元素化合价-1价变化为-2价,As元素化合价+3价变化为+5价,结合电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式为2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4。
四、钼及其化合物(20分)
MoS2可用于制取钼的化合物、润滑添加剂、氢化反应和异构化反应的催化剂等。
已知反应:
①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) ΔH1 ②MoO3(s) +3H2(g)Mo(s)+3H2O(g) ΔH2
③S2(g)+2O2(g)2SO2(g) ΔH3 ④2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4
(1)的原子序数为42,下列相关描述正确的是_______(不定项)。
A.位于第六周期 B.属于族 C.核外单电子6个 D.属于过渡金属
(2)MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构,具有优异的润滑性能,原因是 。
(3)2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)的ΔH= (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示)。
恒温恒容条件下,仅发生反应MoO3(s) +3H2(g)Mo(s)+3H2O(g) ΔH>0
该反应的速率表达式为和,测得和浓度的关系如下表:
c(H2)/ mol·L-1
v正(mol·L-1·s-1)
1
0.2
1.2×10-8
2
0.4
9.6×10-8
3
0.6
3.24×10-7
(4)下列说法正确的是_______。(不定项)
A.当n(H2):n(H2O)不再变化,说明反应达到了平衡状态
B.平衡后,再通入H2,平衡正向移动,H2的转化率升高
C.该反应的活化能
D.移走Mo,反应速率减慢,平衡正向移动
(5)n=_______。
A.1 B.2 C.3 D.4
(6)该温度下,平衡时的体积分数为20%,则 。
A.> B.< C.=
该温度下,向某恒容密闭容器中充入1.5molH2和1.5mol H2O(g),此时反应 进行。
A.正向 B.逆向
(7)该反应分两步进行:
第I步 MoO3(s) +H2(g)MoO2(s)+H2O(g) ΔH5
第Ⅱ步 MoO2(s) +2H2(g)Mo(s)+2H2O(g) ΔH6
其反应过程能量变化示意图如图所示,决定该反应速率的步骤是 。
A.I B.Ⅱ
(8)在恒容密闭容器中进行反应,保持其他条件不变,控制反应温度分别为T1和T2(T1>T2)测得m(Mo)随t的变化曲线如图。生成相同量的Mo粉,在温度 (填T1或T2)下所需的时间较长,试结合反应过程能量图分析其原因 。
【答案】(1)CD(2分)
(2)层与层之间的范德华力较弱,在外力作用下易发生相对滑动(2分)
(3)2ΔH1-2ΔH2+2ΔH3+3ΔH4(2分)
(4)AC(2分)
(5)C(2分)
(6) A(2分) A(2分)
(7)B(2分)
(8)T1(2分) 因,反应I先达到平衡,升高温度反应I逆移,使MoO2的浓度降低。反应Ⅱ是慢反应,为决速步,从温度角度看升高温度反应速率加快,但从浓度角度看,MoO2浓度降低使反应速率减慢,浓度降低对反应速率的影响超过温度升高对速率的影响(2分)
【解析】(1)Mo的原子序数为42,为第五周期ⅥB族元素,价电子排布式为4d55s1,核外单电子有6个,属于过渡金属元素,故选CD。
(2)MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构,具有优异的润滑性能,原因是层与层之间的范德华力较弱,在外力作用下易发生相对滑动。
(3)根据①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) ΔH1;②MoO3(s) +3H2(g)Mo(s)+3H2O(g) ΔH2;③S2(g)+2O2(g)2SO2(g) ΔH3;④2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4;由盖斯定律2×①-2×②+2×③+3×④可得2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)的ΔH=2ΔH1-2ΔH2+2ΔH3+3ΔH4。
(4)A项,当n(H2):n(H2O)不再变化,说明其浓度不变,反应达到了平衡状态,A正确;B项,平衡后,再通入H2,平衡正向移动,但是H2的转化率不变,B错误;C项,该反应为吸热反应,活化能,C正确;D项,Mo为固体,移走Mo,不影响反应速率,平衡不移动,D错误;故选AC。
(5)由表格数据,,解得n=3,故选C。
(6)该温度下,平衡时H2的体积分数为20%,则H2O体积分数为80%,氢气和H2O浓度比为1:4,则,>,故选A;该温度下,向某恒容密闭容器中充入1.5molH2和1.5mol H2O(g),Q=1<64,未达到平衡,此时反应正向进行,故选A。
(7)活化能大的步骤为决速步骤,第Ⅱ步的活化能大于第I步,反应Ⅱ是慢反应,决定该反应速率的步骤是Ⅱ,故选B。
(8)由图可知,生成相同量的Mo粉,在温度T1下所需的时间较长,结合反应过程能量图,分析其原因为:因,反应I先达到平衡,升高温度反应I逆移,使MoO2的浓度降低。反应Ⅱ是慢反应,为决速步,从温度角度看升高温度反应速率加快,但从浓度角度看,MoO2浓度降低使反应速率减慢,浓度降低对反应速率的影响超过温度升高对速率的影响。
五、合成尿素(18分)
尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物(氨气和二氧化碳)人工合成的有机物,由此,打破了无机物和有机物的界限。以下图装置,利用浓氨水与生石灰反应制备少量氨气。
(1)盛放浓氨水的仪器名称为 。
A.恒压滴液漏斗 B.冷凝管 C.分液漏斗 D.容量瓶
(2)选取该仪器盛放浓氨水的优点为 。
(3)尿素和丙醇的相对分子质量相同,但是,在常温常压下,尿素呈固态,丙醇呈液态,其主要原因是 。
氨气和二氧化碳合成尿素的反应原理为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH<0。
(4)该反应在 条件下可自发进行。
A.低温 B.高温 C.任意温度
研究发现,上述反应分两步完成:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)2NH2COONH4(s) ΔH1<0
反应Ⅱ:2NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH2>0
(5)下图中能正确表示尿素合成过程中能量变化的曲线是 。
A.B.C..
(6)下列说法正确的是 (不定项)。
A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B.恒压,降低氨碳比,反应Ⅰ中的平衡转化率会降低
C.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
D.平衡后移走产物CO(NH2)2,平衡会向正反应方向移动
(7)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量NH3和CO2合成尿素,下列能说明反应已经达到平衡状态的是 (不定项)。
A.CO2的体积分数不再变化 B.化学平衡常数K不变
C.2v正(NH3)=v逆(CO2) D.体系中气体的密度不变
(8)向上题平衡后体系中,保持温度和容器体积不变,再充入1molNH3和1molCO2,达到新平衡时,CO2平衡转化率将 。
A.增大 B.减小 C.不变
研究发现尿素CO(NH2)2水溶液吸收氮氧化物是一种减少大气污染物的方法。反应原理为:NO+NO2+ CO(NH2)2=2N2+CO2+2H2O。将不同配比的NO和混合气通入尿素溶液中,总氮还原率与配比关系如下图所示。
(9)随NO和NO2比例的提高,总氮还原率降低的主要原因是 。
【答案】(1)A(2分)
(2)能够平衡气压,便于液体顺利流下(2分)
(3)尿素分子中有两个-NH2,比丙醇的分子间氢键更强,熔点更高(2分)
(4)A(2分)
(5)C(2分)
(6)A(2分)
(7)AD(2分)
(8)A(2分)
(9)NO难溶于水,难与尿素接触反应,未参与反应的NO增多,总氮还原率降低(2分)
【解析】浓氨水滴入生石灰上,利用生石灰的吸水性,同时放出热量,促使氨气的挥发,制取氨气,恒压滴液漏斗能够平衡压强,保证溶液顺利流下。
(1)盛放浓氨水的仪器名称为:恒压滴液漏斗,故选A;
(2)该仪器盛放浓氨水的优点为:能够平衡压强,便于液体顺利流下;
(3)尿素和丙醇都是分子晶体,尿素分子中有两个-NH2,比丙醇的分子间氢键更多、更强,分子间作用力尿素大于丙醇,熔点高于丙醇;
(4)反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH<0,△S<0,自发进行的条件是△G=△H-T△S<0,低温下可以自发进行,故选A;
(5)反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)2NH2COONH4(s) ΔH1<0为放热反应;
反应Ⅱ:2NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH2>0为吸热反应;
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH<0为放热反应;
放热反应是反应物能量高于生成物能量,吸热反应是反应物能量低于生成物能量。
A项,总反应为吸热反应,不符合;B项,总反应为吸热反应,不符合;C项,第一步放热反应,第二步吸热反应,总反应为放热反应,C符合;D项,第一步是吸热反应,第二步是放热反应,总反应是放热反应,D不符合;故选C;
(6)A项,根据反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)2NH2COONH4(s) ΔH1<0;反应Ⅱ:2NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH2>0;可知,NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物,A正确;B项,恒压,降低氨碳比,CO2的物质的量增加,反应Ⅰ中NH3的平衡转化率会升高,B错误;C项,反应ⅠΔH1<0是放热反应,反应ⅡΔH2>0是吸热反应,C错误;D项,CO(NH2)2是固体,改变固体的量。平衡不移动,D错误;故选A;
(7)A项,体系中各反应物或生成物的体积分数不再变化,说明反应达到平衡状态,CO2的体积分数不再变化,说明反应达到平衡状态,A符合;B项,温度不变,化学平衡常数K不变,K值不变,反应不一定是平衡状态,B不符合;C项,速率之比等于方程式中系数之比,v正(NH3)=2v逆(CO2)时,反应达到平衡状态,C不符合;D项,尿素是固体,反应过程中体系中气体的密度为变量,当体系中气体的密度不变,说明反应达到平衡状态,D符合;故选AD;
(8)保持温度和容器体积不变,再充入1molNH3和1mol CO2,相当于增大压强,平衡正向移动,达到新平衡时,CO2平衡转化率将增大,故选A;
(9)NO难溶于水,难与尿素接触反应,随NO和NO2比例的提高,未参与反应的NO增多,总氮还原率降低。
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$$2025-2026学年高二化学上学期第一次月考卷
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.本考试分设试養和答题纸。答题前,务必在答题纸
考生禁填:
缺考标记
上填写学校、姓名、座位号,并将核对后的条形码贴在指定
▣
违纪标记
▣
位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
得分。
2.本试卷标注“不定项的选择题,每小题有1-2个正
确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选
选择题填涂样例:
项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择
正确填涂■
题,每小题只有1个正确选项。
错误填涂×]【小【/]
一、
治理温室气体(20分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
(4)
(2分)
(5)
(2分)
(6
(2分)
(7
(2分)
(8)
(2分)
9)
2分)
(10)
2分)
二、工业合成氨(22分)
(1)
(2分)
(2)大于(2分)
(2分)
(3)
2分)
(4)
(2分)
2分)
(5)
(2分)
(2分)
(6
2分)
(0
(2分)
(8)
(2分)
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!
■
三、砷与其重要化合物20分)
(1①
(2分)
(2分)
②
(2分)
(2)
(2分)
3①
(2分)
②
(2分)
③
(2分)
④
(2分)
(4)
2分)
(2分)
四、钼及其化合物(20分)
1)
(2分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
(4
(2分)
(5⑤
(2分)
(6
(2分)
(2分)
(7)
(2分)
(⑧)
(2分)
(2分)
五、合成尿素18分)
(①)
(2分)
(2)
(2分)
(3)
2分)
(4)
(2分)
(5)
(2分)
(6
(2分)
(7
(2分)
(8)
(2分)
(9
(2分)
请在各画目的答恶区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!2025-2026学年高二化学上学期第一次月考卷
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日
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2.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有12个正
确选项,只有1个正确选项的,多选不得分:有2个正确选
选择题填涂样例:
项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择
正确填涂■
题,每小题只有1个正确选项。
错误填涂1×1111/八
一、
治理温室气体(20分)
(1)
(2分)
(20
(2分)
(3)
(2分)
(4)
(2分)
(5)
(2分)
(6)
(2分)
(7
(2分)
(8)
(2分)
9)
2分)
(10)
(2分)
二、工业合成氨(22分)
(1)
(2分)
(2)大于(2分)
(2分)
3)
(2分)
(4)
(2分)
(2分)
(5)
(2分)
(2分)
(6)
(2分)
(7)
(2分)
(8)
(2分)
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!
■
三、砷与其重要化合物(20分)
(1)①
(2分)
(2分)
②
(2分)
(2)
(2分)
(3)①
(2分)
②
(2分)
③
(2分)
④
(2分)
(4)
(2分)
(2分)
四、钼及其化合物(20分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)
(3)
2分)
(4)
(2分)
(5)
(2分)
(6)
(2分)
(2分)
(7」
(2分)
(8)
(2分)
(2分)
五、合成尿素(18分)
(1)
2分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
(4)
(2分)
(⑤)
(2分)
(6)
(2分)
(7
(2分)
(8)
(2分)
(9)
(2分)
请在各题日的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026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.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写清楚,并将条形码粘贴在规定位置。
2.本试卷设试卷和答题纸两部分。试卷包括试题与答题要求;所有答案必须涂或写在答题纸上;做在试卷上一律不得分。答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。
3.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选一个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有一个正确选项。
4.测试范围:沪科版2020选择性必修1第一、二章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.难度系数:0.72。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16;Na-23;Mg-24;Al-27;Cu-64;Fe-56;Mn-55;Fe-56;Cl-35.5;
一、治理温室气体(20分)
CO2、CH4和N2O是地球大气中的主要温室气体,相同量的N2O的增温潜能是CO2的289倍,研究温室气体对环境保护有重要意义。
I. CH4与CO2的处理:
通过下列反应,可将CH4与CO2转化:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH>0。
(1)该反应的自发性为_______。
A.高温下自发 B.低温下自发 C.任何温度下均自发 D.任何温度下均不自发
(2)能判断该反应达到平衡状态的是_______(不定项)。
A.v正(CH4)=v逆(CO) B.CH4、CO2的分子数之比为1:1
C.CH4、CO2、CO、H2的浓度相等 D.恒容容器中气体的平均摩尔质量不变
一定温度下,在密闭容器中充入1molCH4(g)和1mol CO2(g),发生上述反应,测得两种气体的物质的量随时间变化关系如图所示:
(3)2min时,v正 v逆。
A.大于 B.小于 C.等于
(4)0~4min内CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
II. N2O的处理:
(5)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。
则反应过程中,每生成2molN2理论上放出的热量为 。
(6)可用于处理大气污染物N2O并将其转换为N2,结合以下键能数据写出该反应的热化学方程式: 。
共价键
C≡O
C=O
N=N
N=O
N≡N
键能/ kJ·mol−1
1072
745
418
607
945
(已知:N2O的结构为N=N=O,的结构为C≡O)
III.工业上以CO2和NH3为原料可合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)2CO(NH2)2(s)+2H2O(g)。
(7)该反应的平衡常数表达式K= 。
(8)下列关于尿素合成的说法正确的是_______(不定项)。
A.及时分离出尿素可促使反应平衡向正反应方向移动
B.根据碰撞理论,升高温度可使单位体积内活化分子百分数增加
C.保持容积不变,充入惰性气体增大压强,可提高总反应的反应速率
D.更换催化剂,不能改变NH3的平衡转化率
IV.还可用于工业制“碱”。
(9)制“碱”的基本原理为:向饱和食盐水中先通入氨气,再通入过量CO2,制得氯化铵和 。(填物质名称)
(10)简述检验“碱”中是否含有Cl-的方法: 。
二、工业合成氨(22分)
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:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.3kJ·mol−1, ΔS=133.7J·mol-1·K-1。
该反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)水煤气转化反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)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/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①平衡常数K(650℃) K(900℃)(填“大于”,“小于”或“等于”)
②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍,则平衡时H2物质的量浓度为 mol·L-1。
(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n(H2O):n(CH4)=1:1投料,发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。其他条件相同时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应经过40s,CH4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CH4的体积分数约为5.56%
D.改用适当催化剂可使该过程的转化率在700℃时就大于95%
(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: 。
t℃时,向体积为2L的密闭容器中充入3molH2(g)和1molN2(g)合成氨,实验中测得c(NH3)随时间的变化如下表所示:
时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/ mol·L-1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
(5)N2的平衡转化率为 ,平衡时NH3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N2+3H22NH3在t℃时的平衡常数K=0.5。在400℃时,测得某时刻c(N2)=2mol·L-1 c(H2)=2mol·L-1、c(NH3)=mol·L-1,此时刻该反应的v正 v逆(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N2和H2
B.选择500℃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H2和N2物质的量之比维持在2.8~2.9,以便让平衡混合物中氨的含量最大
三、砷与其重要化合物(20分)
砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
(1)已知:2As(s)+4O2(g)+3H2(g)=2H3AsO4(s) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH3
①ΔH2 (选填“是”或“否”)为H2的燃烧热,原因是 。
②反应As2O5(s)+ 3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH= 。(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)
(2)砷的常见氧化物有 As2O3 和 As2O5,其中 As2O5 热稳定性差。根据图 1 写出 As2O5 分解为 As2O3 的热化学方程式 。
(2)砷的常见氧化物有 As2O3 和 As2O5,其中 As2O5 热稳定性差。根据图 1 写出 As2O5 分解为 As2O3 的热化学方程式 。
(3)砷酸钠具有氧化性,298 K 时,在 100 mL 烧杯中加入 10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4 溶液、20 mL 0.1 mol/L KI 溶液和 20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。测得溶液中 c(I2)与时间(t)的关系如图 2 所示(溶液体积变化忽略不计)。
①下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是 (填字母代号)。
a.溶液颜色保持不再变化 b.c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化
c.AsO43-的生成速率等于 I2的生成速率 d.保持不再变化
②0~10 min 内,I−的反应速率 v(I−)= 。
③在该条件下,上述反应的平衡常数 K= 。
④升高温度,溶液中 AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的 ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)雄黄(As4S4)在空气中加热至 300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3), 另一种氧化物为 (填化学式),可用双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4而除去,写出该反应的化学方程式 。
四、钼及其化合物(20分)
MoS2可用于制取钼的化合物、润滑添加剂、氢化反应和异构化反应的催化剂等。
已知反应:
①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) ΔH1 ②MoO3(s) +3H2(g)Mo(s)+3H2O(g) ΔH2
③S2(g)+2O2(g)2SO2(g) ΔH3 ④2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4
(1)的原子序数为42,下列相关描述正确的是_______(不定项)。
A.位于第六周期 B.属于族 C.核外单电子6个 D.属于过渡金属
(2)MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构,具有优异的润滑性能,原因是 。
(3)2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)的ΔH= (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示)。
恒温恒容条件下,仅发生反应MoO3(s) +3H2(g)Mo(s)+3H2O(g) ΔH>0
该反应的速率表达式为和,测得和浓度的关系如下表:
c(H2)/ mol·L-1
v正(mol·L-1·s-1)
1
0.2
1.2×10-8
2
0.4
9.6×10-8
3
0.6
3.24×10-7
(4)下列说法正确的是_______。(不定项)
A.当n(H2):n(H2O)不再变化,说明反应达到了平衡状态
B.平衡后,再通入H2,平衡正向移动,H2的转化率升高
C.该反应的活化能
D.移走Mo,反应速率减慢,平衡正向移动
(5)n=_______。
A.1 B.2 C.3 D.4
(6)该温度下,平衡时的体积分数为20%,则 。
A.> B.< C.=
该温度下,向某恒容密闭容器中充入1.5molH2和1.5mol H2O(g),此时反应 进行。
A.正向 B.逆向
(7)该反应分两步进行:
第I步 MoO3(s) +H2(g)MoO2(s)+H2O(g) ΔH5
第Ⅱ步 MoO2(s) +2H2(g)Mo(s)+2H2O(g) ΔH6
其反应过程能量变化示意图如图所示,决定该反应速率的步骤是 。
A.I B.Ⅱ
(8)在恒容密闭容器中进行反应,保持其他条件不变,控制反应温度分别为T1和T2(T1>T2)测得m(Mo)随t的变化曲线如图。生成相同量的Mo粉,在温度 (填T1或T2)下所需的时间较长,试结合反应过程能量图分析其原因 。
五、合成尿素(18分)
尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物(氨气和二氧化碳)人工合成的有机物,由此,打破了无机物和有机物的界限。以下图装置,利用浓氨水与生石灰反应制备少量氨气。
(1)盛放浓氨水的仪器名称为 。
A.恒压滴液漏斗 B.冷凝管 C.分液漏斗 D.容量瓶
(2)选取该仪器盛放浓氨水的优点为 。
(3)尿素和丙醇的相对分子质量相同,但是,在常温常压下,尿素呈固态,丙醇呈液态,其主要原因是 。
氨气和二氧化碳合成尿素的反应原理为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH<0。
(4)该反应在 条件下可自发进行。
A.低温 B.高温 C.任意温度
研究发现,上述反应分两步完成:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)2NH2COONH4(s) ΔH1<0
反应Ⅱ:2NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH2>0
(5)下图中能正确表示尿素合成过程中能量变化的曲线是 。
A.B.C..
(6)下列说法正确的是 (不定项)。
A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物
B.恒压,降低氨碳比,反应Ⅰ中的平衡转化率会降低
C.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
D.平衡后移走产物CO(NH2)2,平衡会向正反应方向移动
(7)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量NH3和CO2合成尿素,下列能说明反应已经达到平衡状态的是 (不定项)。
A.CO2的体积分数不再变化 B.化学平衡常数K不变
C.2v正(NH3)=v逆(CO2) D.体系中气体的密度不变
(8)向上题平衡后体系中,保持温度和容器体积不变,再充入1molNH3和1molCO2,达到新平衡时,CO2平衡转化率将 。
A.增大 B.减小 C.不变
研究发现尿素CO(NH2)2水溶液吸收氮氧化物是一种减少大气污染物的方法。反应原理为:NO+NO2+ CO(NH2)2=2N2+CO2+2H2O。将不同配比的NO和混合气通入尿素溶液中,总氮还原率与配比关系如下图所示。
(9)随NO和NO2比例的提高,总氮还原率降低的主要原因是 。
试题 第3页(共10页) 试题 第4页(共10页)
试题 第1页(共10页) 试题 第2页(共10页)
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2025-2026学年高二化学上学期第一次月考卷
参考答案
一、治理温室气体(20分)
(1)A(2分)
(2)AD(2分)
(3)A(2分)
(4)0.05 mol·L-1·min-1(2分)
(5)278kJ(2分)
(6) CO(g)+N2O(g)=N2(g)+CO2(g) ΔH=-338kJ·mol−1(2分)
(7)(2分)
(8)BD(2分)
(9)碳酸氢钠(2分)
(10)取少量碱于试管溶解,加入硝酸,再滴入硝酸银,若有白色沉淀说明有氯离子,反之不含(2分)
二、工业合成氨(22分)
(1)不能(2分)
(2)大于(2分) 0.4(2分)
(3)C(2分)
(4)A (2分) 催化剂效率高,且活性温度低,低温有利于平衡正向移动(2分)
(5)20% (2分) 11.1%(2分)
(6)BD(2分)
(7)< (2分)
(8)D(2分)
三、砷与其重要化合物(20分)
(1)①否(2分) ΔH2是2mol氢气完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,不符合燃烧热定义中1mol纯物质的要求(2分)
②(2分)
(2)As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g ) △H=+295.4 kJ/mol(2分)
(3)①ac(2分) ②0.003 mol/(L·min) (2分)
③4.5×106 L3/mol3(2分) ④小于(2分)
(4)SO2(2分) 2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4(2分)
四、钼及其化合物(20分)
(1)CD(2分)
(2)层与层之间的范德华力较弱,在外力作用下易发生相对滑动(2分)
(3)2ΔH1-2ΔH2+2ΔH3+3ΔH4(2分)
(4)AC(2分)
(5)C(2分)
(6) A(2分) A(2分)
(7)B(2分)
(8)T1(2分) 因,反应I先达到平衡,升高温度反应I逆移,使MoO2的浓度降低。反应Ⅱ是慢反应,为决速步,从温度角度看升高温度反应速率加快,但从浓度角度看,MoO2浓度降低使反应速率减慢,浓度降低对反应速率的影响超过温度升高对速率的影响(2分)
五、合成尿素(18分)
(1)A(2分)
(2)能够平衡气压,便于液体顺利流下(2分)
(3)尿素分子中有两个-NH2,比丙醇的分子间氢键更强,熔点更高(2分)
(4)A(2分)
(5)C(2分)
(6)A(2分)
(7)AD(2分)
(8)A(2分)
(9)NO难溶于水,难与尿素接触反应,未参与反应的NO增多,总氮还原率降低(2分)
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