上海市金汇高级中学2025-2026学年第一学期期中等级考质量监控 高二化学试题

金汇高中2025学年第一学期期中高二化学等级考质量监控 一、氮氧化物污染及其治理(17分) 氨氧化物排放是臭氧层空洞、酸雨、雾霾的重要成因之一。 IN0和C0气体均为汽车尾气的成分，目前治理尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催 化转化器，这两种气体在催化转化器中发生反应：2C0(g)+2N0(g)一N2(g)+2C02(g)△H 已知反应中相关键能数据如下所示。 共价键 C=0 N=0 N=N C=0 键能/(kJ·mol-1) 1076 632 946 750 1.（2分)由此计算△H= 2.在一定温度下，将2.0molN0、2.4molC0通人容积固定为2L的密闭容器中，反应过程中 部分物质的浓度变化如下图所示。 1.2 N2 0.2 0 1.52.0 t/min (1)(2分)有害气体N0的转化率为 0 (2)(2分)20min时，若改变反应条件，导致C0浓度减小，则改变的条件可能有()。 (双选) A.缩小容器体积 B.催化剂 C.降低温度 D.再通人2.0molN0 (3)(2分)若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入N0、N2各0.4mol,平衡 将 (选填“正向”或“逆向”)移动。 Ⅱ.SCR(选择性催化还原)脱硝法是工业上消除氨氧化物的常用方法，反应原理为 4N0(g)+4NH(g)+02(g)=4N2(g)+6H20(g)△H<0 3.(2分)该方法可能发生副反应：4NH(g)+502(g)一4N0(g)+6H20(g),为了减少副反 应的发生，可采取的措施有 。（任写一条) 4.其他条件相同，在甲、乙两种催化剂作用下，0的转化率与温度的关系如下图所示。 100 基不镜 3000 0 30 00150200250300350400 温度/℃ (1)(3分)工业上选择催化剂 (选填“甲”或“乙”)，原因是 (2)(4分)在催化剂甲作用下，图中M点处（对应温度为210℃）N0的转化率 (选填“可能是”“一定是”或“一定不是”)该温度下的平衡转化率。高于210℃时，N0 转化率降低的原因可能是 (任写一条)。 二、合成氨(18分) 氨是重要的化工原料。随着科技的发展，氨的合成途径越来越多。其中之一是基于 Al,03载氨体的碳基化学链合成氨法，其原理反应为3C(s)+N2(g)+3H,0(g)一3C0(g)+ 2NH(g)△H。该反应分两步进行： I.3C(s)+N2(g)+Al,03(s)=3C0(g)+2AN(g)△H Ⅱ.2A1N(g)+3H20(g)=A1203(s)+2NH(g)△H2 5.(2分)已知反应I中，反应物总键能比生成物总键能多708.1kJ·mol1;反应Ⅱ中，正反应 活化能比逆反应活化能小274.1kJ·mol1,则原理反应的△H= 6.（2分)反应3C(s)+N2(g)+3H,0(g)—3C0(g)+2NH(g)能自发进行的条件为()。 A.高温 B.低温 C.任何温度 D.任何压强 传统的工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)一2NH(g)△H=-92.4kJ·mol。 7.（4分)写出工业合成氨反应的平衡常数表达式K= 。升高压强有利于NH? 的合成，此时平衡常数K将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 8.(2分)恒温条件下，将N2和H2按物质的量之比1：3充人恒容密闭容器中发生上述反应， 下列描述能说明反应达到化学平衡状态的有()。（双选） A.N,和H2的物质的量之比不变 B.容器的压强不再改变 C.3正(H2)=2w(NH3) D.断裂3个H一H键的同时断裂6个N一H键 9.（4分)合成氨速率方程为v=kc“(N2)·c(H2),其中k为速率常数，根据下表中的数据，则 a= B= 实验序号 c(N2)/(mol.L-) c(H2)/(mol.L-) v/(mol.L-1.s) m n 2 2 2m n 2q 3 m 2n 2.828g 10.(4分)在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molN2和3molH2,反应经过10min 后达到平衡，压强减小了10%，则从反应开始到平衡，(N2)= mol.L.min, 10min后再向里面充人N2和NH3各1mol,则正、逆反应速率的大小：w正 v逆（选填 “>”“<”或“=”)。 三、铁系纳米复合材料(15分) 铁系纳米复合材料可以去除水体中的硝酸盐污染物。F一Ag金属复合材料去除某pH=2的 废水中O;的反应历程如图1所示。其中，吸附在金属复合材料表面的微粒用*标注。 11.(2分)关于图中N0;的去除机理的描述错误的是()。 A.Fe失去电子被氧化成Fe2+ B.H在Fe表面得电子生成氢原子并吸附在金属Ag的表面 C.在Ag表面，氢原子失去的电子给了NO?和NO2 D.NO得电子生成NO2,NO2,失电子生成NH4、N2 12.(4分)其他条件一定，反应相同时间，溶液的pH越高，则N0的去除率越 （选填 “高”或“低”)，原因是 Fe2+ NO, 80H H Ag H Fe 州40 ·-2%Ag -36Ag Ag NO 220 Fe H 102030405060 NH、N2 时间/min 图1 图2 其他条件一定，反应相同时间，不同Ag负载比 [m(Ag) 、×100% 的Fe-Ag金属复合材 Lm(Fe-Ag 料对NO;的去除率影响如图2所示。 13.（4分)Ag负载比低于或高于3%时，N03的去除率均较低，请分析其原因。 其他条件一定，反应时间相等，分别用含铁质量相等的纳米铁粉、Cu负载比为4%的F-Cu 金属复合材料、Ag负载比为3%的Fe-Ag金属复合材料去除溶液中的NO,反应后残留的 NO;、生成的NH和N2的物质的量如下图所示。 圆NO; ▣NH Fe Fe-Cu Fe-Ag 14.（2分)与其他材料相比，Fe-Ag金属复合材料去除N0?的优点有 15.(3分)用纳米铁粉去除N0?时，反应过程中的微粒及能量变化如下图所示，用纳米铁粉去 除NO;时生成N2的量极少，请分析其原因。 2.7 N20* 2.4日 2.1 1.85 +H* 1.5f N2 NH* +NO*, 0.6 NOH* NH"+H* 0.3日 +H*+H* 0.0 NO* +H* -0.3 NH -0.6 N 反应历程 四、奥运火炬燃料(13分) 北京冬奥会开幕式上，奥运圣火的燃料为氢燃料，具有热值高、耐寒、环保等优点。工业上 可以通过催化重整C02和水蒸气制氢，主要有如下三个反应： I.CH(g)+H2(g)=CO(g)+3H2(g)AH]=+206 kJ.mol- Ⅱ.C0(g)+H20(g)C02(g)+H2(g)△H2=-41 kJ.mol- Ⅲ.CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)△H, 16.(2分)反应Ⅲ的△H3= 将1 mol CH,(g)与3molH,0(g)充入初始体积为1L的恒压反应容器中，平衡时各含疾 物质的物质的量分数与温度之间的变化关系如下图所示。 0.2 招 数0.15 曲线a 0.1 迎 福 0.05 曲线b 斗 曲线c580 450 550 650750 850 温度/℃ 17.(4分)曲线a代表的物质为 ;曲线c代表的物质为 。(均填化学式) 18.（3分)450-580℃，曲线b代表物质的物质的量分数先随温度升高而增大的主要原因是 19.(4分)450℃时，反应进行2min后，甲烷的物质的量浓度为0.8mol·L,2min内CH,(g) 表示的化学反应速率为 molL1·min';平衡时，容器中气体总物质的量为nmol, 容器体积为VL,则反应I的平衡常数K= (通过反应I、反应Ⅱ计算， 反应Ⅲ不影响计算，结果用n、V表示，不需要化简)。 五、C02的利用(24分) 目前工业上可用H2和C02来生产燃料甲醇，反应原理为C02(g)+3H2(g)一CH0H(g)+ H,0(g)。现向体积为1L的密闭容器中充入1molC02和3molH2,反应过程中测得C02和 CH,OH(g)的浓度随时间的变化关系如下图所示。 1.00 0.75 CH OH 0.50 C0, 0.25 3 10 (min 20.(4分)3min内用H2表示的该反应的反应速率v(H2)= ;3min时，正反应速率 (选填“>”“<”或“=”)逆反应速率。 21.(4分)10min时反应达到平衡，H,的转化率为 反应达到平衡后，维持温度和压 强不变，改变其他条件使反应速率增大，可采取的措施有 (任写一条)。 22.(2分)在其他条件不变的情况下，将体系体积压缩到原来的2，下列有关该体系的说法正 确的是( )。 A.H2的浓度减小 B.正反应速率增大 C.逆反应速率减小 D.达到平衡的时间不会改变 一定温度下，若向一恒容密闭容器中通入1molC02和1 mol CH4,发生反应：CH4(g)+ C02(g)=2C0(g)+2H2(g)△H>0。 23.(2分)下列情况表明反应已达到平衡状态的有()。（双选） A.混合气体的密度保持不变 B.2v逆(C0)=v正(C02) C.混合气体的总压强保持不变 D.混合气体的平均摩尔质量保持不变 24.已知vE(C0)=1.28×102p(CH4)p(C02)(kPa·s1),p(CH4)p(C02)表示各组分的分压 (分压=总压×物质的量分数)。反应达到平衡时，p=360kPa,此时甲烷的转化率为80%。 (1)(4分)通过上述信息可知：w正(C02)= kPa.s,p(CH)= kPao (2)(2分)该温度下的分压平衡常数K,= kPa。（列出计算式即可，用平衡分压 代替平衡浓度) 在其他条件相同，不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下，使原料C02(g)和CH4(g)发生上述反 应，相同的时间，C0(g)的产率随反应温度的变化如下图所示。 8 礼名 8 Cat Cat 2 700 750800850900 温度/℃ 25.（2分)在催化剂Cat1、Cat2作用下，它们的正、逆反应活化能差值分别用△E.（Cat1)和 △E.(Cat2)表示，则△E.(Cat1) △E.(Cat2)。（选填“>”“<”或“=”) 26.（2分)图中y点对应的逆 z点对应的U正。（选填“>”“<”或“=”) 27.（2分)在催化剂作用下，有利于提高C0平衡产率的条件是 。（任写一条) 六、工业废银的回收(13分) 某化学兴趣小组模拟工业上回收分银渣中的银，流程示意图如下。 Ⅲ.循环 回收液 分银渣 浸出剂 甲醛 (主要成分AgC) 浸出液 I.浸出 Ⅱ.还原 Ag 28.(2分)I中主要反应：AgCl+2S0?一[Ag(S03)2]3+C1。研究发现：其他条件不变时， 该反应在敞口容器中进行，浸出时间过长会使银的浸出率（浸出液中银的质量占起始分银 渣中银的质量的百分比)降低，可能原因是 。(用离 子方程式表示) 29.(2分)将Ⅱ中反应的离子方程式补充完整： ☐[Ag(S03)2]3+☐0H+□ +☐ +☐S03+ □co好 研究发现：浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如下图 所示。 色aam% 2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 10 30.（4分)pH=10时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是 ,这种变化趋势的原因是 0 31.(2分)pH=5时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同，请分析 其原因。 32.(3分)Ⅲ中回收液可直接循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低。请从回收液离子 浓度变化和反应平衡的角度分析其原因。 高二化学（等级考)答案 -、1.-530 kJ.mol-12.（1)40%（2)CD (3)逆 向3.选择合适的催化剂、控制0，用量（合理 即可)4.(1)乙乙在低温下有很强的催化活 性(2)一定不是催化剂活性降低、副反应增 多（合理即可） [NH]2 二、5.+434 kJ.mol-16.A 7. [N2][H2]9 不变 8.BD9.11.510.0.01< 三、11.D12.低pH越高，c(H)越小，H*得电子 生成的氢原子浓度越小，氢原子还原NO?、NO, 的速率越低13.当Ag负载比低于3%时，吸附 于Ag表面的NO;较少；当Ag负载比高于3% 时，与Fe反应生成并吸附于Ag表面的氢原子较 少，从而导致N0;的去除率均较低。14.N03 的去除效率高，生成的N2较多，减少了溶液中氨 氮的二次污染15.根据图示，生成N2的过程 中，吸附在催化剂表面的N原子和NO反应生成 N20所需的活化能较高，反应较困难，因此N2生 成量极少。 四、16.+247 kJ.mol117.CH4C018.450 580℃，反应Ⅱ平衡移动方向主要由C0的浓 度决定。温度升高，反应I正向移动程度增 大，C0浓度升高，反应Ⅱ正向移动生成C0, 的量大于反应Ⅲ逆向移动使C02减少的量， 故平衡时C02的净含量（物质的量分数）增大 19.0.1 (3-0.4n)3(1-0.2n) 0.15n(2+0.1n) 五、20.0.5molL1·min1>21.75%使用催化 剂或增加反应物浓度（合理均可）22.B 23.CD24.（1)2.5620(2) 1604 25.= 202 26.<27.高温（或低压） 六、28.2S03+02=2S0g或[Ag(S03)2]3+02+ C1=AgC1↓+2S029.4[Ag(S03)2]3 60H+HCH0=4Ag+4H20+8S03+C03 30.含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的增 大而增大浸出液中c(SO)增大，使浸出反应 的平衡正向移动。31.pH较小时，S0}与H+ 结合生成HS03或HS03,导致溶液中 C(S03)较低，不利于浸出反应正向进行，故含 银化合物总浓度较低。32.随着循环次数增 加，浸出液中c(S0)减小、c(CI)增大，两者均 使反应AgCl+2S03=[Ag(S03)2]3+CI的平 衡逆向移动，从而使银的浸出率降低。