内容正文:
2025学年高二年级期中考试化学试卷
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,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号(考号)。
作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
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1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,
每小题只有1个正确选项。
一、C02的转化和利用(本题共36分)
(一)CO2加氢有助于实现碳中和,同时可生产甲醇等高附加值化学品。
已知:C02(g)+3H2(g)≥CH0H(gtH2O(g)△H=-49.5kJmo,将5molC02和9mol
H2充入容积为2L的密闭容器中,在T温度下反应,随后将温度调至T2,H2的浓度变化如表:
浓度
TiFC
BPC
mol-L-I
0
5min
10min
15min
20min
25min
30min
H2
4.5
2.25
1.5
1.5
1.2
1.05
1.05
1.T温度下,5~10mi血内以CH3OH表示该反应速率,v(CH3OH)=C.
2.下列关于该反应说法正确的是
(不定项)
A.若该容器为绝热容器,其温度保持不变,则该反应达到平衡状态
B.T<T2,且T2时平衡常数K更大
C,利用该反应的△H和氢气的燃烧热,可以计算出CHOH的燃烧热
D.加入合适的催化剂可以降低反应的活化能,但是△H和平衡常数K都不会改变
3.有利于提高CO2转化为CHOH的平衡转化率的措施有。(不定项)
A.使用催化性能好的催化剂
B.投料比不变,增加反应物的量
C.增大COz和H2的初始投料比
D.控制温度,及时分离出H2O
4.T1温度下,若起始时,向该容器中投入n(C02)=n(H2)=2mol,n(CH3OH)=n(H2O)=4
mol,则起始时,v(正)v(逆)
A.>
B.<
C.=
D.无法判断
(二)CO2和CH4为温室气体,一定条件下密闭容器中,CO2和CH4重整反应:
CH4(g)HCO2(g)≥2C0(g+2H2(g)△H1
5.已知CH4(g)、C0(g)和H2(g)的燃烧焓(△H)分别为-890.3、-283.0和-285.8kmo。
则上述反应的焓变△H=
kJmo。
1
将原料按n(CH4n(CO2)=l:l充入密闭容器中,保
持体系压强为100kPa发生反应,达到平衡时CO2体
积分数与温度的关系(图中黑线)如图所示。
A:
6.T,C、100kPa下,平衡时容器体积与初始容器体
B
积之比为
7.若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡
T
温皮C
时CO2的体积分数,
点对应的平衡常数最小;
点对应的压强最
大。
A.A
B.B
C.C
在其他条件相同,不同催化剂(A、B)作用下,使原料
CO2(g)和CH4(g)反应相同的时间,CO(g)的产率随反应温度
的变化如图:
700750800850900
温度C
8.y点对应的逆反应速率(逆)z点对应的正反应速
整(正)(选填>”、“<”或=")。
A.>
B.<
C.=
CO2的资源化利用有利于碳中和目标的实现。将CO2催化加氢转化为CH;OCH3是资源
化利用的途径之一,适当温度下,在催化剂存在的C02加氢反应器中,主要反应有:
1.CO2(g)+Hz(g)=>CO(g)+H2O(g)AH1=+41 kJmol-I KI
II.2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH2=-204 kJ-mol-!K2
山.2C02(g+6H2(g)→CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3K3
9.△H3=
kJmol-l,K3=
(用含K1,K2的式子表示)。
10.刚性绝热密闭容器中只发生反应Ⅲ,一定能说明反应达平衡状态的是。(不定项)
A,气体混合物的密度不再变化
B.3V正(C02)-V递(H2)
C.体系的温度不再变化
D.每断裂2molC=0键,同时断裂2molH-0键
将」mol CO2和3molH2充入2L的刚性容器中,测得反
(T1,60)
应进行到10mi如时,CO2的转化率与催化剂X、Y、Z)、温度
(T)间关系如图所示;
8
11,则三种催化剂条件下的反应中,T2温度下活化能最小的
个
是
增人
TYK
A.X B.Y
C.ZD,无法确定
I2.转化率b>℃的原因可能是
(不定项)
A,b点平衡后升温平衡逆向移动
B.温度过高导致催化剂Y催化活性降低,℃点时反应还没有达到平衡
C.b点不是平衡态c点是平衡态
D.升温导致反应加速而反应I减速
2
2
向恒压密闭容器中充入Imol CO2和3molH2,C02的平衡转化率和CH0CH,的平衡选
2n(CH,OCH,)
100
择性[CH,0CH的选择性=反做的cO,
×100%1随温度的变化
%
C1l,0C,的法并性
如图所示。
60
C01平母
I3.A点时,容器中n(CHOCH=
%
化
14.解释C02的平衡转化率随温度变化的趋势
二、含硫化合物的转化利用(本题共19分)
200
240
280
320
360
泓皮rC
HzS是一种大气污染物,将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
I【.H$的转化目前主要有以下两种方法:
方法①
少盘0,
克劳斯燃烧法
H3S
点燃
Cat、FcH
方法②
铁盐、铜盐氧化法
H3S
S
02
1.方法①的化学方程式是
2.方法②,将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuC2的混合
溶液中反应回收$,转化流程如图所示。下列说法不正确的
Cu2+
是
。(不定项)
H3S
A.Cu2+和H2S反应的离子方程式为Cu2+S2=CuS1
CuS
B.在转化过程中发生的反应为02+4Fe2+4H=4Fe3+2H20
C.整个反应过程中溶液的H值变小(不考虑产生H2O的稀释效果)
D.提高混合气体中O2的比例可防止生成的硫单质中混有CS
石油天然气开采和栋制过程中会产生大量含硫废水(其中$元素的主要化合价是2价),
对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下H2S溶解度为1:2.6(体积)。
3.H2S水溶液中存在电离平衡H2S亡H*+HS和HS=H*+S2。若向H2S溶液中
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH值增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
4.25C时,在0.10 mol-L-H2S溶液中,通入HC1气体
01
c(S2)/(mol-L)
或加入NaOH固体以凋节溶液pH,溶液pH与c(S2)关
103
106
(13,5.7×102)
107
(7,6.8×10-)
(9,1.3×10-)
系如右图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
10>9
pH=I3时,溶液中的H2S]+[HS]=
10-11
mol-L;
103
10~16
(5,1.4X10b)
2,1.4X10")
10-1(11.4×101)
0135791113
pIl
0
下图为常温下H2S、HS、S2在水溶液中的物质的量分
数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
节
0.8
5.由图判断,HS的二级电离平衡常数为Ka2
质的
0.6
6.以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入HS溶液中,滴定
终点的离子方程式是
02
工业上常用硫化物来处理废水中的重金属离子,室温
0.0
66.98
101211014
时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如表:
H
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
Ksp
6.3×10-18
1.0×10-28
6.3×10-36
1.6×10-52
7、向物质的量浓度相同的Fe2+、Pb2+、Cu2+、Hg2+的混合稀溶液中,逐滴加入Na2S稀溶
液,首先沉淀的离子是
0
A.Fe2+
B.Pb2+
C.Cu2+
D.Hg2+
8.用Na2S溶液沉淀废水中Pb2+,为使Pb2+沉淀完全[cPb2+)1×105molL],则应满足溶
液中c(S2)>
molL。
9.反应Cu2+(aq)+FeS(s)亡Fe2*(aq)+CuS(s)的平衡常数K的值为,
三、工业制硫酸(本题共26分)
硫酸是工业生产的重要原料,曾被誉为“工业之母”,广泛应用于石化、轻工、纺织、有
色治金、钢铁等行业。
S0203
98.3%H2S01
炉气
>800℃
气
除尘
热安
货矿一一口
干燥
换器
炉渣
化剂
空气
供稀秤
B
用HSO:
我国硫铁矿(主要成分为FS2,其中铁元素显+2价)资源丰富,是硫酸工业的主要原
料之一。
1.FeS2的结构类似于NazO2,是一种过硫化物,写出FeS2的电子式
2.充分煅烧硫铁矿使其转化为一种红棕色的含铁化合物和气体S02,将下列方程式补充完
整并配平:
煅烧
-FeS2+02
+。S02
3.硫黄是生产硫酸的优质原料。相较于硫铁矿制硫酸,疏黄制硫酸的优点是
(写出一点即可)
将硫铁矿煅烧后得到的S02通入转化器内,利用催化氧化反应将S02转化为SO,是
4
4
工业制硫酸的关键步骤2SO2(g)+O2(g)±2S0(g),△H=一196 kJ.mol-1。
4,下列生产操作可以用勒夏特列原理解释的是
A.炉气进入转化器前进行除尘、洗涤、干燥处理
B.
该反应在常压下进行
C.通入过量空气以提高SO2的转化率
D.转化器内保特475℃高温
5.V205常作SO2催化氧化反应的催化剂,如图所
示。(TS表示过渡态)
TS2
E
(1)总反应分两步进行:
第1步:V20s(S)+S02(g-S03(g)+V204(S);
2S02(g)0(g)
2S0,(g)
第步:
(补充化学方程式)。速控反应是
反应进型
(填T或1”)。
(2)下列有关V2O5作用的叙述错误的是
。(不定项)
A.改变反应历程,降低(E2-E)的值
B.能提高反应物的活化分子百分率
C、能提高反应速率和SO2的平衡转化率
D.能提高生产效率节省能源
6.吸收塔中采用98%浓硫酸作为吸收剂的原因是
7.用氨水吸收硫酸工业尾气中的SO2,能得到含NL4)2SO3和NH4HSO3的吸收液,写出生
成NH4)2SO3反应的离子方程式:
在上述吸收液中通入空气,可将NH4)2SO3氧化为副产品QNH4)2SO4。某实验小组为测
定样品中未被氧化的NH4)2SO3的浓度,设计了以下实验方案。
取20.00mL氧化”后的溶液于锥形瓶中,用浓度为0.1000moL的KMnO4标准溶液
(经硫酸酸化)滴定,滴定过程中锰元素被还原成M+。重复操作三次,恰好完全反应时
消耗KMnO4标准溶液的体积如下表。
滴定次数
KMnO4溶液起始读数/mL
KMnO4溶液终点读数/mL
1.02
19.03
2
2.00
19.99
3
0.20
19.20
8.达到终点的实验现象是。
9.未被氧化的NH4)2SO,的浓度c=
I0.以下操作会造成每华率测定值偏高的是
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.量取KM如O,溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
6
5
四、烟气脱硫(本题共19分)
目前,碱液吸收法仍是处理烟气中SO2的常用方法。
已知常温下:
NH3H2O
H2S03
H2CO,
CaSO4
Ka=1.5×10-2
K=4.2×10-7
K6=1.8×105
Kp7.1×105
K2=1.0×107
K2=4.8×10川
I,NaOH溶液(碱性氧化物)吸收
用NaOH溶液吸收SO2(过程①),并用CaO使NaOH再生(过程②):
包NaSO,溶液
①)
NaOH溶液
1.写出过程①的离子方程式:
2.Ca0在水中存在如下转化:CaO(s)+H20()-→Ca(O)z(s)亡Ca2+(aq)+20H一(ag)
从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理
3,右图是N2SO,溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图。
①
其中,③是
。(填微粒符号)
②
4.若NaOH吸收SO2所得溶液中[HS03][S032]=1:10,
则溶液的pH=
山.Na2CO3溶液吸收
pH,
122
5.测定一定浓度的Na2CO3溶液pH与温度的关系曲线如图所示,
12.0
下列分析错误的是
11.8
A.c点水解程度最大
B,水解是吸热过程
11.6
融度
co
C.a→b段水解平衡向右移动
卫,b点溶液中的[OH]最大
20
40
60
80
100
6.写出用过量的Na2CO3溶液吸收S02的离子方程式:
Ⅲ氨水吸收
第一步:用过量的浓氨水吸收SO2生成NH4)2SO3溶液,并在空气中氧化;
第二步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH+2NH4+S042≥CaS04(s)+2NH3H20。
7.在QNH4)2S0,溶液中:NH4打+=2[SO32]+2HSO]+
8.计算第二步中反应的平衡常数K=
9.分析采用此方法吸收SO2的优点:
(各举一点)
6