上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年下学期高二期中考试 化学试卷

华东师大二附中2023学年第二学期期中考试卷 高二 化学 (考试时间：60分钟 卷面满分：100分) 命题人：朱泓琨 审题人：张命华 未特别标注的选择题仅有1个正确选项，标注为不定项的选择题有1~2个正确选项。 可能用到的相对原子质量：H-1C-120-16Ni59 一、氢能的利用（本题共16分） 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”，也是在碳达峰、碳中和的大背景 下，加速开发利用的一种能源。 1.下列关于氢能的说法不正确的是 A.氢能属于二次能源 B.氢能属于不可再生能源 C.氢能属于新能源 D.氢能属于清洁能源 2.常温常压下，0.5g氢气在氧气中完全燃烧，恢复至原来的状态，放出71.45kJ的热量，下列热化学方程 式书写正确的是 A.H2(g)+0.502(g)=H01)△H=285.8 kJ.mol1 B.H(g)+0.502(g)=H2O(g)△H=-285.8 kJ.mol厂 C.2H2(g)+02(g)=2H20①△H=-571.6 kJ.mol D.2H(g)+O2(g)=2H20(①△H=-71.45kJ·mol 热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一，其反应过程如下图所示： 太阳能 H2O 太阳能 S02 02 反应Ⅱ 反应I (反应心→H2 H2SO HI 己知，反应I:2HSO4()=2S02(g)+O2(g)+2H20(g)△H1=550kJmo厂1，相当于经过两步反应：反应① H2S04)=S03(g)+HO(g)△H2=177kJ·mol；反应②S03(g)的分解。 3.从能量的角度分析，该过程实现了 到 的转化。SO2和2对总反应起到 了 作用。 4.在热化学硫碘循环分解水的总反应中，反应物的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于) 生成物总能量。 5.写出反应②的热化学方程式： 6.反应IⅢ：2HI(g)=H2(g)+2(g)△H3=11 kJ.mol,H-H键能为436 kJ.mol厂1，I-I键能为151 kJ.mol厂1， 则H一I键能为 kmol厂'。若HI(g)分解过程中得到I2(s),则该反应的焓变」 (填增 大”、“减小”或“不变”) 高二化学期中考试卷 116 二、水溶液中的平衡（本题共26分） 常温下，浓度均为0.1mol/L的六种溶液：①NaC03溶液，②NaHC03溶液，③盐酸，④氨水，⑤FeCl3溶 液，⑥稀醋酸。 7.上述溶液中有水解反应发生的是 (填编号，下同)，溶液中溶质存在电离平衡的是 8.比较①、②溶液，pH值较大的是 。加热、蒸干、灼烧⑤后所得的产物是 9.相同条件下，下列五种浓度均为0.1mol/L溶液中[NH4]由大到小的顺序是 ①NH4CI溶液， ②CH3COONH4溶液，③NH4HSO4溶液，④氨水，⑤NH4AI(SO4)2溶液。 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)： 酸 CH COOH HNO2 HCN HCIO 电离平衡常数(Ka) 1.8×105 4.6×104 5.0×1010 3.0x108 10.可以证明醋酸是弱酸的事实是 （不定项) A.等体积等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 B.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子 C.醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体 D.1moL的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色 11.上述四种酸中，最强的酸是 (用化学式表示)。 12.下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是 A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH:COONa固体 D.加少量冰醋酸 13.依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应，如果不能反应说出理由，如果能发生反应请写出相应 的离子方程式 0 [OH-/(mol/L) 已知水溶液中H门和[OH]的关系如图所示： 14.图中A、B、C、D四点对应的水的离子积常数由大到小的顺序是 10 B 。若A点到E点，可采用的措施是 (填序号， 10 100C 下同)：促进水的电离平衡正向移动的措施是 010-710 [H']/(mol/L) A.升温 B.加入少量的盐酸 C.加入少量的NaOH D.加入少量的NaCl 15.室温下，在由水电离产生的Ht浓度为1.0x1013molL1的溶液中，一定能大量共存的离子组是 (不定项) A.K+、C1厂、NO3、S2 B.K+、Fe2+、I、SO42 C.Na+、CI、NO3、SO42 D.K、Ba2+、C1、NO3 高二化学期中考试卷 216 三、工业合成氨（本题共16分） 氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一，传统的工业合成氨技术“哈伯法”是德国化学家哈 伯在1905年发明的，该方法需要20ˇ50MPa的高压和500℃的高温，并用铁作催化剂，工业上生产流程如下： 冷却塔 m 除 分 氮气和氢气 压缩机 离 混合气 塔 器 液氨储槽 器 循环压缩机 16.写出工业合成氨的化学方程式 17.合成氨工业有下列生产流程：①氨的合成：②原料气净化和压缩：③氨的分离：④原料气制备。其先 后顺序为 A.②④①③ B.④②①③ C.④①②③ D.②①④③ 18.原料气之一氮气的工业制取方法是 。 在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的 入口 (填写“m”或“n")。设备C的作用是 0 19.在原料气制备过程中混有C0对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现： COg)+H2O(g)=CO2(g)十H2(g),己知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使C0的转化超过80%， 则起始物中c(H2O):c(CO)不低于 (精确到小数点后一位)。 2020年化学家们在《Nature Nanotechno logy》发表的一篇文章中提出一种通过“球磨法”在温和条件 氮气解离 (45C和常压)下由氮气合成氨的新方案，氨的最终体积分数可高 活化缺陷 达82.5%。该法分为两个步骤（如图)：第一步，铁粉在球磨过程中 被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些 活化Fe (加氢店 缺陷上([Fe(N*)]),有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反 剧烈碰撞 NH Fe(N*) “球磨法”合成氨过程 应得到NH(x=13),剧烈碰撞中，NH从催化剂表面脱附得到产物氨。 20.“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是 。(不定项) A.催化剂Fe)缺陷密度越高，N2的吸附率越高 B,“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C.“球磨法”中“剧烈碰撞仅仅为了产生“活化缺陷 D.“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 21.下列关于工业合成氨的科学研究方向中，最有价值的是 A.寻求氮气的新来源 B.研制高温下具有更高活性的催化剂 C.研制低温下具有更高活性的催化剂 D.研制耐高温和耐高压的新材料建造合成塔 高二化学期中考试卷 316 四、硫化氢的回收利用（本题共18分） 油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢，需要回收处理并加以利用。已知下列反 应的热化学方程式： ①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)△H1 ②4H2S(g)+2S02(g)=3S2(g)+4H20(g)△H2 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3 ④2H2S(g)=S2(g)+2H(g)△H4 22.△H4= (用△H、△H2、△H表示)。己知△H4>0, (填写“高温”或“低温”) 有利于反应④正向自发进行。 23.处理HS普遍采用的方法是克劳斯工艺，即利用反应①和②生成S2:另一种方法是利用反应④分解HS。 相比克劳斯工艺，分解法的优点是」 在1373K、100kPa下，分别将n(H2S):n(Ar)为4：1、1：1、1：4、1：9的HS一Ar混合气体置于密闭容器 中发生反应④，反应过程中HS转化率随时间的变化如下图所示： 561 4 44 40 20 16 8 4 0 0.0 0.20.40.60.81.01.21.41.61.8 时间/s 24.n(HS):n(Ar)=1:9对应图中曲线 A.a B.b C.c D.d 25.n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气体投料后，若将温度升高至1473K,达到平衡时混合气体中HS与H2的 体积分数相等，H2S平衡转化率为 在真空克劳斯法脱硫中，用KC03溶液吸收HS。 26.下列关于K2C03溶液中微粒关系正确的是 _0 (不定项) 电离平 H2CO H2S A.[OH ][HCO3] 衡常数 B.[H+]>[HCO3 K 4.2×107 5.6x108 C.[OH]=[H+]+[HCO3 ]+2[H2CO3] K2 5.6×101 1.2×1015 D.2[K+]=[CO32]+[HCO3 ]+[H2CO3] 27.K2CO3溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。K2CO溶液吸收 少量HS的离子方程式为 计算该反应的平衡常数K= 高二化学期中考试卷 416 五、C0和C02的转化与利用（本题共24分) （一)C0催化脱氮：在一定温度下，向2L的恒容密闭容器中充入4.0molN02和4.0molC0,在催化剂作用 下发生反应：2N02(g)+4C0(g)=N2(g)+4C02(g)△H=-127.8kJ·mo1-1,测得相关数据如下： 时间/min 0 5 10 15 20 c(NO2)/(mol/L) 2.0 1.7 1.56 1.5 1.5 c(N2)/(mol/L) 0 0.15 0.22 0.25 0.25 28.其他条件不变，若不使用催化剂，则0~5min内NO2的转化率将 (填“变大”、“变小” 或“不变”)。 29.下列表述能说明该反应已达到平衡状态的是 (不定项) A.CO的消耗反应速率为N2消耗反应速率的4倍 B.气体的颜色不再变化 C.化学平衡常数K不再变化 D.混合气体的密度不再变化 (二)C0与Ni发生羰化反应为：Ni(s)+4C0(g)Ni(C0)4(g)△H<0。万温度下，将足量的Ni粉和103.6g C0加入到刚性密闭容器中，10min时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的1/3.7。 30.0~10min内平均反应速率vNi) g/min。 31.研究表明，正反应速率VE=k正x(CO),逆反应速率y延=k延·x[Ni(CO)](kE和k造分别表示正反应 常数，x为气体的物质的量分数)，计算六 (三)C0和C02与H2的反应分别如下：①C02(g)+H2(g)÷C0(g)+H20(g)△H=40.9kJ·mo1-1 ②C0(g)+2H(g)÷CH,0H(g)△=-90.4kJ·mol-1 如果在不同压强下，C02和H2的起始物质的量比仍为1：3，测定C02的平衡转化率和CHs0H的平衡产率随温度 升高的变化关系，如图所示： P 温度 上上上上上上分温度 图甲 图乙 32.上述图中纵坐标表示CHOH平衡产率的是图 (填“甲”或“乙”)。该图中压强p1>p2,原因 是 33.图乙中T温度后，两条曲线几乎交于一点，分析原因 高二化学期中考试卷 516 (四)法国化学家Paul Sabatier研究得出C02在催化剂作用下能够转化为甲烷，即反应： C02(g)+4H2(g)÷CH4(g)+2H20(g)△H=-165kd·mo1- 34.已知该反应的正反应活化能E=232.4 kJ.mol1,则逆反应的活化能为 kJ.mol-1。 T℃时，某刚性容器中充入1moC02、1molH2充分反应达到平衡，可能存在下图所示函数关系。 个 C0, 日1.0 '正H) C02 CH 逆（但2O) 0.2 -HO 时间mim 1时间/min 时间min 时间/min A B C D 35.某学生认为C图像一定错误，判断的依据是 36.上述图示中，还存在错误的是 (不定项) 在压强始终为200kPa时，原料气按n(C0):n(H2)=1:4置于容器中引发该反应的同时还会发生副反应： C02(g)+H2(g)C0(g)+H20(g)△H>0。测得平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图所示： 37.200C到550C之间，C0,的物质的量分数随温度升高而 70 H 60 、HO 增大的原因是 50 40 CH 38.200℃时，混合气体中几乎检测不出C0,则该温度下平衡 30 常数Kp= (kPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算， 20 CO 分压=总压×物质的量分数，结果保留整数)。 10 0-000-00600 9000-000 0 8888866a0-o0-0-0 CO 200300400500600700'800℃ 高二化学期中考试卷 616