精品解析：上海市育才中学2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试题

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 (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________________________________________。 【答案】1. BC 2. 3. C 4. D 5. 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分 6. AC 7. BDF 8. 利用反应放出的热量预热原料气，同时降低反应后气体的温度，防止温度过高导致平衡逆向移动，并提高热能利用率 9. 10. 改变了反应路径，降低了反应的活化能 【解析】 【1题详解】 A．勒夏特列原理适用于存在可逆平衡的体系，通过调整条件使平衡移动提升产率。合成氨是可逆放热、气体分子数减小的反应，需用勒夏特列原理选择高压、适时分离氨等条件，A不符合题意； B．工业制盐酸是H₂在Cl₂中点燃后用水吸收，反应不可逆，B符合题意； C．氯碱工业是电解饱和食盐水，属于非自发的电解过程，不存在可利用的化学平衡，不涉及勒夏特列原理，C符合题意； D．工业制硫酸的SO₂催化氧化是可逆反应，需用勒夏特列原理调控平衡提升转化率，D不符合题意； 故选BC。 【2题详解】 由题意知，和完全反应生成时放出的热量，故该反应的焓变为。书写热化学方程式时需注明各物质的聚集状态； 【3题详解】 反应体系的焓变等于断裂反应物旧化学键吸收的总能量与形成生成物新化学键释放的总能量之差。设键的键能为，根据化学方程式有：，代入数据可得，解得，故选C； 【4题详解】 A项．工业上可用甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应制取氢气，A正确； B项．适当过量的氮气有助于提高氢气的转化率，且氢气成本相对较高，故实际生产中氢氮体积比通常维持在至，B正确； C项．合成塔内设置热交换器能利用反应放出的热量预热原料气，实现能量循环，C正确； D项．由于氨气极易溶于水，用水吸收不仅分离提纯困难，且会带入水蒸气影响未反应气体的循环利用，工业上通常采用降温液化的方法分离出液氨，D错误； 故选D； 【5题详解】 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分； 【6题详解】 A．催化氧化使用的催化剂的活性在450℃左右达到峰值，此温度下催化剂活性最强，能大幅加快反应速率，A正确； B．的催化氧化是放热反应，根据勒夏特列原理，温度越低平衡正向移动程度越大，的平衡转化率越高。450℃属于较高温度，反而会抑制平衡正向移动，降低的转化率，B错误； C．虽然450℃下平衡转化率不是最高，但该温度下催化剂活性强、反应速率快，能在单位时间内生成更多，提升单位时间的产物产量，符合工业生产的实际需求，C正确； D．属于污染气体，其排放量主要由尾气处理工艺、反应的平衡转化程度决定，反应温度控制在450℃不会直接减少污染气体的产生，D错误； 故选AC； 【7题详解】 A ．​：该过程温度升高、转化率同步上升，是原料气进入第一层催化剂层，发生反应放热、体系温度升高的反应过程，不属于热交换，A不符合题意； B．：该过程转化率没有变化，但温度出现明显下降，是第一层反应后的高温气体经过热交换器，将热量传递给冷原料气、自身降温的过程，属于热交换，B符合题意； C． ：温度升高、转化率上升，是气体进入第二层催化剂层继续发生反应的过程，不属于热交换，C不符合题意； D． ​：转化率不变、温度下降，是第二层反应后的高温气体经过热交换器降温的过程，属于热交换，D符合题意； E． ​：温度升高、转化率上升，是气体进入第三层催化剂层继续反应的过程，不属于热交换，E不符合题意； F． ​：转化率不变、温度下降，是第三层反应后的高温气体经过热交换器降温的过程，属于热交换，F符合题意； G． ：温度升高、转化率上升，是气体进入第四层催化剂层发生最终反应的过程，不属于热交换，G不符合题意； 故选BDF； 【8题详解】 热交换器一方面预热即将进入催化层的冷原料气至反应温度；另一方面带走反应体系产生的多余热量，防止催化剂床层温度过高而导致平衡向左移动，从而提高能量利用效率和产品转化率； 【9题详解】 已知总反应方程式为，反应历程中的第①步方程式为。根据盖斯定律，将第①步方程式乘以后用总式减去该式，即可得到第②步的反应方程式：； 【10题详解】 加入催化剂可以改变化学反应历程，降低反应所需克服的活化能，从而增大体系中活化分子的百分数，显著加快反应速率。 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。 11. 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 12. 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 13. 已知合成甲醚的总反应为，__________；该反应的平衡常数__________(用、、表示) 14. 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。 15. 的质量分数最高的一段时间是__________。 A. B. C. D. 16. 改变的条件是____________________。 17. 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 18. 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______________________________________________________________________。 【答案】11. CD 12. B 13. ①. ②. 14. 15. A 16. 升高温度 17. A 18. ①. A ②. 根据反应化学方程式，向容器中仅加入，生成的与浓度始终相等，测定时刻，此时浓度商，反应向正反应方向进行。 【解析】 【11题详解】 增大反应物浓度或增大压强（缩小容器体积）只能增大单位体积内活化分子的总数，但不能改变活化分子百分数；升高温度能增加分子平均能量，加入催化剂能降低反应的活化能，这两种措施都能使部分普通分子转化为活化分子，从而同时增大活化分子总数和活化分子百分数。 【12题详解】 A．化学平衡常数受温度影响，温度发生改变时平衡常数通常会发生改变，故A错误； B．平衡常数的大小可以衡量可逆反应进行的限度（反应进行的程度），故B正确； C．平衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系压强无关，故C错误； D．浓度或压强改变可能引起化学平衡移动，但若温度保持不变，化学平衡常数不会发生改变，故D错误。 故答案选B。 【13题详解】 已知以下热化学方程式：① ， ② ， ③ ， ，根据盖斯定律，由 ①②③ 即可得到合成甲醚的总反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)，因此，总反应的 。总反应的平衡常数 。 【14题详解】 反应①为 。在 后 的转化率为 ，则反应消耗的 浓度变化量 。根据化学方程式的化学计量数关系，，因此 内 的平均反应速率 。 【15题详解】 反应①为放热且正向气体分子数减小的反应。由图像可知， 阶段反应处于初始的平衡状态； 时刻正、逆反应速率均瞬间增大且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动， 的质量分数下降； 时刻正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，说明加入了催化剂； 时刻正、逆反应速率均瞬间减小且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动， 的质量分数进一步下降。综合全过程分析， 的质量分数呈现减小趋势，其最高的一段时间是起初的 阶段。 【16题详解】 针对反应①，在 时刻，正、逆反应速率均瞬间增大，说明改变的条件可能是升温或加压；同时图中逆反应速率大于正反应速率，说明平衡向逆反应方向移动。因为反应①的正反应是气体体积缩小的放热反应，增大压强平衡会正向移动，升高温度平衡会逆向移动，故此时改变的条件只能是升高温度。 【17题详解】 反应② 属于反应前后气体总分子数不变的反应。在恒温恒容条件下，不论反应进行到何种程度，容器内气体的总压强始终保持不变，因此“总压强不再变化”不能作为判断化学平衡状态的标志，该反应此时可能处于化学平衡状态，也可能未处于平衡状态，正、逆反应速率不一定相等，故A正确，B错误；可逆反应的反应物不可能达到百分之百的转化，故C错误；平衡时各物质的浓度是否相等取决于反应物的初始加入量及转化率，与是否平衡无必然联系，故D错误。 【18题详解】 对于反应②，起始只加入反应物 ，按照化学方程式的计量数关系可知，生成的 与 的物质的量浓度始终保持相等，即该时刻 。计算此时反应的浓度商 。因为 ，说明反应并未达到平衡状态，正在向正反应方向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，即 ，故选A。 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： 19. 总反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为____________________。 20. 反应Ⅰ的熵变__________0。 A．> B．= C．< 21. 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。 22. 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 23. 时，该反应的化学平衡常数的值为__________。 24. 在时间内该化学反应速率_______________。 25. 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。 26. 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。 27. 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。____________________________________________________________。 28. 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)。 【答案】19. 20. C 21. BD 22. BC 23. 24. 25. 26. 27. 不可行，使用体系时，反应Ⅰ的自由能变始终大于0，反应Ⅰ不能自发进行,无法实现循环，故不能替代铁的氧化物。 28. 使用光伏板利用太阳能发电，再电解水制得氢气和氧气。（其他合理答案也给分） 【解析】 【19题详解】 在反应Ⅲ中是固体，所以平衡常数： 【20题详解】 反应I：为气体体积减小的反应，所以熵变<0， 【21题详解】 A．尿素是固体，减少固体的量平衡不移动，故A错误； B．从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气剩余氨气和二氧化碳，可以循环使用，故B正确； C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，但是反应物气体的浓度不变，反应速率不变，故C错误； D．保持压强不变，降低氨碳比[]可以使反应I中平衡向右移动，可提高反应I中的平衡转化率，故D正确； 答案为BD； 【22题详解】 A．混合气体始终是按照物质的量2：1混合，故平均摩尔质量为定值，其不变不能说明达到平衡，故A不符合题意； B．该反应是气体物质的量增大的反应，容器为恒容，压强是个变量，所以容器中总压强不变能说明达到平衡，故B符合题意； C．反应物是固体，生成物是气体，容器中混合气体的密度不变说明气体的质量不变，能说明达到平衡，故C符合题意； D．混合气体始终是按照物质的量2：1混合，容器中氨气的体积分数始终不变，故不能说明达到平衡，故D不符合题意； 答案选BC； 【23题详解】 时，平衡时则，； 【24题详解】 在0~t1时间内该化学反应速率； 【25题详解】 若其他条件不变，时将容器体积压缩到1L，此时变为0.1mol/L，达到新平衡时，由于不变，故新平衡时和压缩前比没有变化，则又降低为0.05mol/L，故图像为： 【26题详解】 【27题详解】 不可行，使用体系时，反应Ⅰ的自由能变始终大于0，反应Ⅰ不能自发进行,无法实现循环，故不能替代铁的氧化物。 【28题详解】 使用光伏板利用太阳能发电，再电解水制得氢气和氧气。（其他合理答案也给分） 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 29. 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. 30. 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) 31. 从实验装置上看，图中尚缺少某仪器，该仪器的作用是______________________________。 32. 该实验中NaOH溶液需要稍过量的主要原因是______________________________。 33. 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 34. 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 35. 设实验所用溶液的密度均为，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 36. 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__________。 【答案】29. B 30. 31. 环形玻璃搅拌棒的作用是使两种溶液在反应时搅拌均匀，反应充分。 32. 氢氧化钠容易和空气中的二氧化碳反应，当其过量时会使盐酸能被完全中和，这样用盐酸计算生成水的量才更精确，测定的才更可靠，也即提高实验准确度 33. 1．A偏大 2．中和热指的是稀溶液中酸碱中和反应时的焓变，而氢氧化钠固体在溶于水时会放出明显的热量 34. B． 35. -53.52 36. 根据上述信息，选用塑料杯（聚苯乙烯）作反应器，用纸板做杯盖，上面有两个小孔，放温度计和环形玻璃搅拌棒用，隔热层选塑料泡沫。 塑料、玻璃、橡胶三种材料中塑料的导热系数最低。泡沫塑料和空气比，空气的导热系数更小，但空气中热量会形成对流，散失更快，所以还选泡沫塑料隔热。 搅拌方式还选环形玻璃搅拌棒，因为磁力搅拌中的转子是铁或不锈钢的，铁会与酸反应，而且铁的导热系数很高，而机械搅拌虽然可以用塑料的轮片，但它一般是在原地绕轴打转，虽然可以使溶液上下翻滚，但轴一般是金属的，所以会影响温度计测定的准确性，故未选机械搅拌。 【解析】 【分析】 【29题详解】 A．表示体系内能变化，内能增加时，体系获得能量，反应应该是吸热才对，A错误； B．内能减少时，体系释放能量，反应放出热量，B正确； C．只有当体系与外界之间不做功时，内能变化才等于热量变化，C错误； D．体系在等压条件下且只做体积功时，内能变化才能等于焓变，D错误； 故选B。 【30题详解】 【31题详解】 环形玻璃搅拌棒的作用是使两种溶液在反应时搅拌均匀，反应充分。 【32题详解】 氢氧化钠容易和空气中的二氧化碳反应，当其过量时会使盐酸能被完全中和，这样用盐酸计算生成水的量才更精确，测定的才更可靠，也即提高实验准确度。 【33题详解】 1．A偏大 2．中和热指的是稀溶液中酸碱中和反应时的焓变，而氢氧化钠固体在溶于水时会放出明显的热量 【34题详解】 A．实验装置保温、隔热效果差，则会使实验放出的热不能被完全测得，测得放出的热量会偏小，A不符合题意； B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，量取氢氧化钠溶液的质量偏大，若盐酸不足，则生成的水按盐酸的物质的量来算，则生成水的物质的量不变，反应前后Δt偏小，测出放热偏小，此时B不合题意；若盐酸过量，氢氧化钠实际量偏多后，则生成的水量增多，反应前后Δt偏大，放热增多，而生成的水的量还按少的算，所以放热会偏大，此时B符合题意； C．如果本实验用了正确的量的硫酸来做，则因分多次加入正确量的氢氧化钠溶液，使热量散失增多，中和热测定的放热会偏小，此时C不合题意； D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度，测得硫酸的初始温度偏高，反应前后Δt偏小，若，生成的水的量按硫酸来算，则中和热实验测得的放热偏小，此时D不合题意； 故选B。 【35题详解】 生成0.025mol时，放热为： ， 【36题详解】 根据上述信息，选用塑料杯（聚苯乙烯）作反应器，用纸板做杯盖，上面有两个小孔，放温度计和环形玻璃搅拌棒用，隔热层用塑料泡沫。 塑料、玻璃、橡胶三种材料中塑料的导热系数最低。泡沫塑料和空气比，空气的导热系数更小，但是空气中热量还可以通过热辐射和对流传导，所以还是用泡沫塑料做隔热层。 搅拌方式还选环形玻璃搅拌棒，因为磁力搅拌中的转子是铁或不锈钢的，铁会与酸反应，而且铁的导热系数很高，而机械搅拌虽然可以用塑料的轮片，但它一般是在原地绕轴打转，虽然可以使溶液上下翻滚，但轴一般是金属的，所以会影响温度计测定的准确性，故未选机械搅拌。 【点睛】 五、绿色燃料——甲醇 37. 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K与温度T的关系。 A．I　　　　　　B．II　　　　　　C．III （4）某温度下，向容积为2.0L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500K，甲醇产率逐渐下降，原因可能有___________、___________。 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： CO2+3H2CH3OH+H2O 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___________。 【答案】（1）C （2）相比于丙烷，甲醇为液态，便于储存；相比于煤油，甲醇的CO2排放量较低 （3）C （4）D （5）A （6） ①. 催化剂活性下降 ②. 温度升高，平衡右移 （7）B （8） ①. 甲醇选择性高 ②. 催化剂稳定性高 【解析】 【小问1详解】 的燃烧热是指101kPa下，1mol纯完全燃烧生成指定产物、时，放出的热量，1mol质量为32g，的热值为，的燃烧热为，故选C； 【小问2详解】 相同质量的三种燃料比较，丙烷为气体，体积较大，煤油和甲醇为液态，体积小便于储存，放出相同的热量时，煤油的CO2排放量较高，故答案为：相比于丙烷，甲醇为液态，便于储存；相比于煤油，甲醇的CO2排放量较低； 【小问3详解】 该反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆移，化学平衡常数K减小，曲线III代表该反应化学平衡常数K与温度的关系，故选C； 【小问4详解】 根据三段式分析，化学平衡常数K===，D正确，故选D； 【小问5详解】 其他条件相同，相同时间内，随温度升高甲醇产率先增大后减小，温度低，反应速率较慢，相同时间内，反应未到达平衡状态，甲醇产量少，未到达平衡状态之前，温度升高，反应速率加快，相同时间内，甲醇产量多，495K左右时，催化剂活性最好，反应速率快，甲醇产量高，反应达到平衡，该反应为放热反应，继续温度升高时，平衡逆移，甲醇产率降低，温度升高，催化剂活性降低，反应速率减小，反应也可能未达到平衡，相同时间内，甲醇产量少，也造成甲醇产率降低，故一定不处于化学平衡状态的点是A点，答案选A； 【小问6详解】 495K左右时，催化剂活性最好，反应速率快，相同时间内，反应达到平衡，当温度高于500K，该反应为放热反应，平衡逆移，甲醇产率降低，温度升高，催化剂活性降低，反应速率减小，反应可能未达到平衡，相同时间内，甲醇产量少，也造成甲醇产率降低，故答案为：催化剂活性下降；温度升高，平衡右移； 【小问7详解】 主要决定总反应速率快慢的是活化能最大的一步基元反应，由图中分析，过程活化能最大，故该基元反应决定总反应速率快慢，故答案选B； 【小问8详解】 从表中数据分析，在相同条件下，普通催化反应器中发生反应时，平衡转化率小，且有副反应发生，甲醇选择性低，另外还要求原料纯净，否则可能引起催化剂活性降低，故“双功能分子筛催化膜”反应器优点有平衡转化率明显升高，甲醇选择性高，催化剂稳定性高，答案为：甲醇选择性高；催化剂稳定性高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 (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。 11. 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 12. 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 13. 已知合成甲醚的总反应为，__________；该反应的平衡常数__________(用、、表示) 14. 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。 15. 的质量分数最高的一段时间是__________。 A. B. C. D. 16. 改变的条件是____________________。 17. 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 18. 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： 19. 总反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为____________________。 20. 反应Ⅰ的熵变__________0。 A．> B．= C．< 21. 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。 22. 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 23. 时，该反应的化学平衡常数的值为__________。 24. 在时间内该化学反应速率_______________。 25. 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。 26. 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。 27. 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。____________________________________________________________。 28. 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 29. 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. 30. 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) 31. 从实验装置上看，图中尚缺少某仪器，该仪器的作用是______________________________。 32. 该实验中NaOH溶液需要稍过量的主要原因是______________________________。 33. 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 34. 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 35. 设实验所用溶液的密度均为，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 36. 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 37. 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K与温度T的关系。 A．I　　　　　　B．II　　　　　　C．III （4）某温度下，向容积为2.0L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500K，甲醇产率逐渐下降，原因可能有___________、___________。 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： CO2+3H2CH3OH+H2O 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___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $