内容正文:
上海市育才中学2025学年第一学期
高二年级化学(等级考)第一次学习诊断
2025.10
(考试时间60分钟,满分100分)
特别提示:
1.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个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
2.除特殊说明外,本卷所用相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一、化工生产
化工生产是通过化学方法将原材料转化为各类关键产品的核心产业,其渗透范围覆盖人类生产生活的每一个角落,堪称支撑现代文明运转的“隐形骨架”。
1.下列工业生产中,不涉及勒夏特列原理的是__________。(不定项)
A.工业合成氨 B.工业制备盐酸 C.氯碱工业 D.工业制备硫酸
氨是最基本的化工原料之一,用途广泛。自1913年合成氨工业化以来,科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。
已知:和完全反应生成放出热量为92 kJ。
2.写出该反应的热化学反应方程式________________________________________。
合成氨反应中部分共价键的键能如下表所示:
共价键
键能
436
946
3.计算的键能为__________。
A.1173 B.782 C.391 D.360
4.下列关于合成氨工业的描述中,错误的是__________。
A.可用为原料制取 B.实际生产中维持氢氮比为2.8~2.9
C.合成塔中通过热交换器提高能效 D.通过溶于水的方法分离产生的
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。
5.黄铁矿煅烧时需粉碎,其目的是___________________________。
6.催化氧化制时,控制温度在450℃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
7.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__________。(选填选项)
A. B. C. D.
E. F. G.
8.使用热交换器的目的是______________________________。
将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤,发生的反应为 ,与在作催化剂的条件下的反应历程如下:
①;
②……
9.写出第②步反应的化学方程式:________________________________________。
10.能加快反应速率的根本原因是________________________________________。
二、清洁燃料——甲醚
甲醚()是一种重要的清洁燃料,未来可能替代柴油和液化气作为洁净燃料使用。
1.在有气体参加的反应中,能使反应物中活化分子总数和活化分子百分数都增大的措施有__________。(不定项)
A.增大反应物浓度 B.增大压强 C.升高温度 D.加入催化剂
2.下列关于化学平衡常数的说法正确的是__________。
A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
B.由化学平衡常数可以推断一个可逆反应进行的限度
C.化学平衡常数与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D.化学平衡移动时,化学平衡常数一定会发生改变
利用水煤气(和CO的混合气体)合成甲醚的三步反应如下:
①
②
③
3.已知合成甲醚的总反应为,__________;该反应的平衡常数__________(用、、表示)
4.一定条件下,起始浓度分别为、,8 min后反应①达到化学平衡,CO的平衡转化率为50%,则8 min内的平均反应速率为__________。
下图为反应①在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图。
5.的质量分数最高的一段时间是__________。
A. B. C. D.
6.改变的条件是____________________。
7.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应②,当容器内气体的总压强不再变化时。下列说法正确的是__________。
A.该反应可能处于化学平衡状态 B.正、逆反应速率一定相等
C.全部转化为和 D.、、的浓度一定相等
时,反应②的平衡常数为2。此温度下,向密闭容器中加入一定量的,某时刻测得部分组分的浓度如下:
物质
0.44
0.60
8.比较此时正、逆反应速率的大小__________。
A. B. C. D.无法判断
判断依据为______________________________________________________________________。
三、重要的氮肥——尿素的合成
尿素[]是一种重要的氮肥。以和为原料合成尿素的主要反应如下:
反应Ⅰ:(氨基甲酸铵)
反应Ⅱ:
总反应Ⅲ:
1.总反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为____________________。
2.反应Ⅰ的熵变__________0。
A.> B.= C.<
3.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Ⅱ向正反应方向移动
B.从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用
C.保持容积不变,充入惰性气体增大压强,可提高总反应Ⅲ的反应速率
D.保持压强不变,降低氨碳比[]可提高反应Ⅰ中的平衡转化率
研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2 L的密闭容器中,在下分解:,时达到化学平衡。随时间变化曲线如图所示。
4.可以判断该分解反应已经达到平衡的是__________。(不定项)
A.混合气体的平均摩尔质量不变 B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
5.时,该反应的化学平衡常数的值为__________。
6.在时间内该化学反应速率_______________。
7.若其他条件不变,时将容器体积压缩到1 L,时达到新的平衡。请在图中画出时间内随时间变化的曲线。
“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能,通过多个化学过程产生。如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。
8.写出反应Ⅰ的化学方程式:________________________________________。
科学家想要用组成相似的钴氧化物()代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现,使用钴氧化物后反应Ⅰ和反应Ⅱ的值随温度变化如图所示。
9.结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢?若可行,举出采用钴氧化物的一个优势;若不可行,说明理由。____________________________________________________________。
10.除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外,请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法:______________________________(简述即可,不必展开)。
四、中和热的测定
实验室用盐酸、溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据。
项目
第一组
第二组
第三组
酸的温度()/℃
24.0
24.0
24.0
碱的温度()/℃
24.0
24.2
24.0
反应体系的最高温度()/℃
27.3
24.5
27.1
反应体系的温度变化
3.3
0.4
3.1
1.下列关于的说法正确的是__________。
A.时,反应释放能量 B.时,反应释放能量
C. D.
2.画出盐酸和氢氧化钠溶液反应的焓变示意图。(该反应的中和热为)
3.从实验装置上看,图中尚缺少某仪器,该仪器的作用是______________________________。
4.该实验中NaOH溶液需要稍过量的主要原因是______________________________。
5.若使用的盐酸与足量NaOH固体进行实验,放出的热量将__________,其理由是__________________________________________________。
A.偏大 B.偏小 C.不变
6.若某中和热实验所测得放出的热量偏大,产生偏差的原因可能是__________。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸的温度
7.设实验所用的溶液的密度均为,反应前后溶液的比热容。计算该反应的焓变__________。(忽略溶液体积、质量的变化以及金属吸收的热量)
实验小组经过多次实验测量之后发现实验所放出的热量依然偏小。查阅资料后发现:固定的系统误差无法降低,除非改变系统组成。为改进实验,实验小组查阅了相关常见材料的导热系数和实验室常见的搅拌方式。
材料名称
导热系数
材料名称
导热系数
铁
80
橡胶
0.19~0.26
空气
0.01~0.04
泡沫塑料
0.045
玻璃
0.12
木屑
0.05
纸板
0.06~0.14
塑料杯(聚苯乙烯)
0.08~0.1
8.根据上述信息,你打算选择什么样的材料和搅拌方式进行改进,并简要说明理由。
五、绿色燃料——甲醇
杭州亚运会主火炬塔燃料使用的甲醇被誉为绿色燃料。在以往的运动会中,丙烷、煤油也曾作为燃料使用。上述燃料的热值和排放量如下表所示:
燃料
煤油
热值()
22.7
50.4
29.0
排放量()
16.5
16.2
22.9
1.根据上表数据,计算的燃烧热为__________。
A.22.7 B. C. D.
2.根据上表,从排放量和燃料储存两个角度分析,选用甲醇作为主火炬塔燃料的可能原因。__________________________________________________________________________________________________
以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一。其反应原理为:
3.下图中,曲线__________能表示该反应的平衡常数与温度的关系。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ
4.某温度下,向容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入和模拟上述反应。反应达到平衡状态时,测得。该温度下,平衡常数__________。
A.3.00 B.0.33 C.0.15 D.0.59
在不同温度下,向等容积的反应器中,分别通入等量、相同比例的和的混合气体,反应相同时间后,测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如下图所示。除生成甲醇外,还会生成副产物CO:
5.图中一定不处于化学平衡状态的点是__________。
A.点A B.点B C.点C D.点D
6.已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于500 K,甲醇产率逐渐下降,原因可能有____________________________________________________________。(任写一点即可)
光催化可以加快合成甲醇的反应速率,下图是该反应的部分历程,其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。
7.上图虚线框中的基元反应,主要决定总反应速率快慢的是__________。
A. B.
C. D.
上海某研究团队研制出了一种具有反应和分离“双功能分子筛催化膜”反应器,使用该反应器制甲醇时,能大幅度提高二氧化碳转化率,其原理如下图所示:
在不同反应器中,平衡转化率和甲醇选择性[]的相关实验数据如下表所示:
实验组
反应器
压强/MPa
温度/K
平衡转化率/%
甲醇选择性/%
①
普通催化反应器
3
533
3
21.9
67.3
②
双功能分子筛催化膜反应器
36.1
100
8.从绿色化学的角度,分析该双功能分子筛催化膜反应器的优点有:①平衡转化率明显升高;②______________________________;③______________________________。
学科网(北京)股份有限公司
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