精品解析:上海市宝山区淞浦中学2023-2024学年高二上学期期中考试(等级考)化学试题
2026-08-08
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | 宝山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.47 MB |
| 发布时间 | 2026-08-08 |
| 更新时间 | 2026-08-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59134394.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2023学年第一学期高二化学(等级考)期中试卷
相对原子质量:H-1 O-16 C-12 N-14 Si-28 S-32 Cl-35.5 Zn-65
一、多样的燃料
能源是人类生存和发展的重要支柱。我国目前使用的主要能源是化石燃料,近年来我国能源总消费量与人均能源消费量呈现逐年递增的趋势。
1. 下列关于煤的说法错误的是 (单选)。
A. 煤属于一次能源,也是不可再生能源
B. 为使煤充分燃烧,应将其粉碎且空气的量越多越好
C. 将煤液化或气化可以提高煤的利用率,二者都属于化学变化
D. 太阳能、氢能、风能、生物质能来源丰富、污染少,可作为煤的替代能源
随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭,人们开始开发新燃料,如传统液体火箭发动机通常使用液氢液氧、液氧煤油及肼基燃料作为动力。
2. 下列不能作为火箭推进剂的是 (单选)。
A. 液氮—液氢 B. 液氧—液氢 C. 液氧—肼 D. 液氧—煤油
3. 反应分两步进行:①中间产物,②中间产物。下列示意图中,能正确表示能量变化的是 (单选)。
A. B.
C. D.
4. (1)氢能是清洁能源,可利用水获得氢:,此反应中反应物的总键能______生成物的总键能(填“>”、“<”或“=”)。
(2)等物质的量的下列物质中,内能最小的是______(单选)。
A.水蒸气 B.冰 C.水 D.冰水混合物
5. 与反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是 (单选)。
A. 该反应为吸热反应
B. 和所具有的总能量大于和具有的总能量
C. 反应的热化学方程式为
D. 和反应生成和要放出41kJ的热量
6. 用甲烷先制水煤气,再合成甲醇:来代替日益供应紧张的燃油。制水煤气有如下两种原理:
①
②
对比分析反应①与反应②,哪种方法更适宜合成甲醇?你的理由是什么?___________。
【答案】1. B 2. A 3. B
4. ①. ②. B 5. B
6. 反应②;反应②生成的 与 的物质的量之比为 ,恰好满足合成甲醇的原料配比要求,且反应②为放热反应(),可节约能源。
【解析】
【分析】放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,反应物总键能小于生成物总键能;
【1题详解】
A.煤属于一次能源,是不可再生能源,A正确;
B.煤燃烧时,为了使其充分燃烧,应将其粉碎以增大与空气的接触面积,并通入适量的空气。若空气量过多,过量的空气会带走大量的热,导致炉温降低,造成能源浪费,B错误;
C.煤液化有直接液化和间接液化两种,气化是将煤转化为可燃性气体,二者都属于化学变化,C正确;
D.太阳能、氢能、风能、生物质能来源丰富、污染少,可作为煤的替代能源,D正确;
故答案选B。
【2题详解】
A.火箭推进剂需要由燃料和氧化剂组成,液氮化学性质稳定,不支持燃烧,不能作为氧化剂,液氢可作为燃料,故不能与液氢组成火箭推进剂,A错误;
B.液氢可作为燃料,液氧可作为氧化剂,B正确;
C.肼可作为燃料,C正确;
D.煤油可作为燃料,D正确;
故答案选A;
【3题详解】
总反应 的 ,为放热反应,说明反应物的总能量大于生成物的总能量;第一步反应 中间产物 的 ,为吸热反应,说明反应物的总能量小于中间产物的总能量;第二步反应 中间产物 的 ,为放热反应,说明中间产物的总能量大于生成物的总能量。综合可知,能量大小关系为:中间产物 反应物 生成物。结合图像分析,B正确,故答案选B;
【4题详解】
(1)水通电分解生成氢气和氧气的反应为吸热反应,吸热反应中反应物的总键能大于生成物的总键能。(2)物质由固态变为液态、由液态变为气态的过程均需要吸收热量,内能增加。因此,等物质的量的水蒸气、冰、水、冰水混合物中,固态的冰内能最小,故答案选B。
【5题详解】
A.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A错误;
B.该反应为放热反应,因此 和 所具有的总能量大于 和 具有的总能量,B正确;
C.该反应为放热反应, 应为负值,热化学方程式为 ,C错误;
D.正反应放热,则逆反应吸热,因此 和 反应生成 和 要吸收 的热量,D错误;
故答案选B;
【6题详解】
合成甲醇的反应方程式为 ,需要 和 的物质的量之比为 。反应① 生成的 和 的物质的量之比为 ,且为吸热反应,消耗能量;反应②生成的 和 的物质的量之比为 ,恰好满足合成甲醇的需求,且为放热反应,能耗低。因此反应② 更适宜。
二、火箭推进剂
2023年7月12日,我国成功发射朱雀二号运载火箭,这是全球首款成功入轨的液氧甲烷火箭。
7. 肼()是一种高能燃料,有强还原性,可通过和NaClO反应制得,写出该制备反应的化学方程式______。
8. 偏二甲肼和(l)是常规的火箭推进剂,反应生成和水蒸气。
已知:
①
②
③
写出偏二甲肼-四氧化二氮推进剂燃烧的热化学方程式:____________。
9. 以下制氢途径是在一定温度下,向2L体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和,发生下列反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)下列说法正确的是________(单选)。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ平衡逆向移动
B.混合气体密度保持不变时,说明体系已达平衡
C.平衡时体积分数可能大于
D.加入炭块可加快反应速率
(2)反应I的化学平衡常数表达式____________;若生成的水煤气在工业上用掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可合成甲醇,其反应为,向起始温度为125 ℃的5 L恒容密闭容器中,充入2 molCO和发生反应,体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线1所示,曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线,平衡时温度与起始温度相同。曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为____________。
10. (1)甲烷隔绝空气可能发生如下反应:
① ②
已知反应①;
反应②。不考虑温度影响,请判断反应①常温下能否自发进行?②是高温自发还是低温自发________(单选)。
A.否 高温 B.否 低温 C.能 高温 D.能 低温
(2)已知煤油易积碳,肼有毒,据表说明液氧甲烷作推进剂的优点:____________。
物质
甲烷
氢气
氧气
肼
沸点
113.5 ℃
【答案】7.
8.
9. ①. B ②. ③. 催化剂(或使用了活性更高的催化剂)
10. ①. A ②. 液氧、甲烷无毒、不易积碳,易液化,便于储存
【解析】
【7题详解】
氨气与次氯酸钠发生氧化还原反应,次氯酸钠作氧化剂被还原为氯化钠,氨气被氧化为肼,根据原子守恒可知还有水生成,化学方程式为:;
【8题详解】
已知:①;②;③ ,根据盖斯定律可知,目标反应可由①-2×②-4×③得到,则其热化学方程式为:;
【9题详解】
(1)A.恒容条件下充入惰性气体,反应体系中各反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,A错误;
B.反应Ⅰ有固体碳参与,气体总质量是变量,而容器体积恒定,故气体密度是变量,当密度不变时,说明反应达到平衡,B正确;
C.若发生总反应 ,完全转化时,的体积分数最大为,由于该反应为可逆反应,存在一定限度,故平衡时,的体积分数一定小于,C错误;
D.碳是固体,加入炭块,不改变其浓度,不能加快反应速率,D错误;
故选B;
(2)反应Ⅰ中C为固体,不列入化学平衡常数的表达式中,故;合成甲醇的反应是气体分子数减少的放热反应,恒容下压强先增大后减小,是因为反应初期放热使温度升高导致压强增大,随后反应物减少且向环境散热使压强减小;曲线Ⅱ比曲线Ⅰ更快达到峰值且峰值更高,最终平衡压强相同,说明改变的条件加快了反应速率,使单位时间内放热更多,但不改变平衡状态,故改变的条件是使用了催化剂(或使用了活性更高的催化剂);
【10题详解】
(1)反应①的且,常温下 ,常温下不能自发进行;反应②的且,在高温下满足,故高温自发,故选A;
(2)结合题干信息“煤油易积碳,肼有毒”可知,液氧、甲烷无毒且不易积碳;结合表格数据可知,甲烷的沸点()与氧气()相近,且远高于氢气(),因此液氧、甲烷更容易液化,便于共同储存,降低了制冷和保温成本。
三、化学反应速率和化学平衡
1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应发生的前提条件。
11. 下列说法中正确的是 (单选)。
A. 活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 的反应一定能自发进行
C. 催化剂降低反应活化能,提高可逆反应的速率和产率
D. 升高温度使活化分子的百分数增大,增大化学反应速率
12. 气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是 (单选)。
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③移去生成物 ④增大压强 ⑤加入催化剂
A. ①③ B. ②④ C. ②⑤ D. ①⑤
13. 如图所示,曲线a表示放热反应进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若使反应过程按曲线b进行,可采取的措施是 (单选)。
A. 升高温度 B. 加大X的投入量 C. 加催化剂 D. 减小压强
14. 某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为______。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率______。
(3)若x、y、z均为气体,反应达到平衡时:压强是开始时的______倍;若此时将容器的体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是______(单选)。
A.在时增大了压强
B.在时加入催化剂
C.在时降低了温度
D.时X的转化率最高
15. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是 (单选)。
①溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④棕红色加压后颜色先变深后变浅
⑤加入催化剂有利于合成氨的反应
⑥由和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应
⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A. ①②⑥⑧ B. ①③⑤⑦ C. ②⑤⑥⑦ D. ②③⑦⑧
16. 在一个绝热的、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是 (单选)。
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变 ④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率
A. ②③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤
【答案】11. D 12. C 13. C
14. ①.
②.
③.
④.
放热 ⑤. B 15. C 16. A
【解析】
【11题详解】
A.活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞,还需要有合适的取向,A错误;
B.反应能否自发进行由焓变和熵变共同决定,的反应不一定能自发进行,B错误;
C.催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率,但不改变平衡状态,不能提高可逆反应的产率,C错误;
D.升高温度能使部分普通分子转化为活化分子,活化分子的百分数增大,有效碰撞频率增加,从而增大化学反应速率,D正确;
故答案选D。
【12题详解】
①增大反应物的浓度,活化分子数增大,但活化分子百分数不变,不符合题意;
②升高温度,活化分子百分数增大,活化分子数也增大,符合题意;
③移去生成物,活化分子数和活化分子百分数都不变或减小,不符合题意;
④增大压强,活化分子数增大,但活化分子百分数不变,不符合题意;
⑤加入催化剂,降低反应的活化能,活化分子百分数增大,活化分子数也增大,符合题意;
能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的是②⑤,故答案选C。
【13题详解】
由图可知,曲线a变为曲线b,反应速率加快,但达到平衡时的转化率不变,说明改变的条件只加快反应速率而不引起平衡移动。该反应为放热反应,且反应前后气体分子数不变(为固体)。
A.升高温度,平衡逆向移动,的转化率降低,A不符合题意;
B.加大的投入量,的转化率降低,B不符合题意;
C.加催化剂,反应速率加快,平衡不移动,的转化率不变,C符合题意;
D.减小压强,反应速率减慢,D不符合题意;
故答案选C。
【14题详解】
(1)由图可知,、的物质的量减少,为反应物,的物质的量增加,为生成物。内,,物质的量变化量之比等于化学计量数之比,故反应方程式为。
(2)反应开始至,的平均反应速率。
(3)开始时总物质的量为,平衡时总物质的量为,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,故平衡时压强是开始时的倍。将容器体积缩小为原来的,压强增大,平衡向气体分子数减小的正向移动,绝热容器中温度升高,说明正反应为放热反应。
(4)A.时逆反应速率突然增大,正反应速率逐渐增大,说明是增加了生成物的浓度,A不符合题意;
B.时正、逆反应速率同等程度地突然增大,说明是加入了催化剂,B符合题意;
C.时正、逆反应速率都突然减小,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,说明是减小了压强(若降低温度,平衡应正向移动),C不符合题意;
D.、时平衡均逆向移动,的转化率降低,故时的转化率最高,D不符合题意;
故答案选B。
【15题详解】
①加入固体,浓度增大,平衡正向移动,颜色变深,①不符合题意;
②盐酸是强酸,加水稀释,氢离子浓度降低,不存在化学平衡移动,②符合题意;
③饱和食盐水中浓度大,抑制氯气与水的反应,③不符合题意;
④加压体积减小,浓度增大颜色变深,随后转化为的平衡正向移动颜色变浅,④不符合题意;
⑤催化剂不改变平衡状态,⑤符合题意;
⑥加压体积减小,浓度增大颜色变深,但平衡不移动,⑥符合题意;
⑦合成氨为放热反应,高温不利于平衡正向移动,500℃是为了兼顾反应速率和催化剂活性,⑦符合题意;
⑧液化分离出氨气,生成物浓度减小,平衡正向移动,⑧不符合题意;
不能用勒夏特列原理解释的是②⑤⑥⑦,
故答案选C。
【16题详解】
①容器容积固定,混合气体的总质量不变,密度始终不变,不能说明达到平衡状态,①不符合题意;
②该容器为绝热容器,反应过程中体系温度会发生变化,当温度不再变化时,说明达到平衡状态,②符合题意;
③的转化率不再改变,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,③符合题意;
④各组分的百分含量不再改变,说明达到平衡状态,④符合题意;
⑤反应速率之比等于化学计量数之比在反应的任何时刻都成立,不能说明正逆反应速率相等,不能说明达到平衡状态,⑤不符合题意。故能说明达到平衡状态的是②③④,故答案选A。
四、向空气要氮肥
氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
17. 关于上述反应以下说法正确的是 (单选)。
A.
B. 高温条件下一定能自发进行
C. 增大比值,有利于提高的转化率
D. 使用催化剂既可以加快反应速率,又可以提高氨气的平衡产率
合成氨的工业生产主要包括造气、净化和合成三个步骤。下图为合成氨生产流程示意图。
18. (1)合成氨工业中采用循环操作,请在上图中画出循环过程并标出循环物质______。
(2)循环操作主要是为了______(单选)。
A.降低氨的沸点
B.提高平衡混合物中氨的含量
C.增大反应速率
D.提高氮气和氢气的利用率
(3)流程中,有利于提高原料利用率的措施是______。
19. “干燥净化”中,有一步操作是用铜氨液除去原料气中的CO,其反应为:。
(1)铜氨液吸收CO适宜的生产条件是 (单选)。
A.低温和高压
B.高温和低压
C.加快原料气的通入速率
D.较低浓度的铜氨溶液
(2)吸收CO后的铜氨液经过适当处理又可再生,恢复其吸收CO的能力,可供循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是______。
(3)除去原料气中CO的目的是__________________。
20. 实验室研究是工业生产的基石。向不同温度下的恒容容器中,均加入和组成的混合气体,经过相同时间测得的体积分数与温度关系如图所示。随着温度升高,的体积分数先增大后减小的原因是____________。
下图中的实验数据是在其它条件不变时,不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下,平衡混合物中的物质的量分数的变化情况。
21. (1)曲线a对应的温度是______。
(2)M、N、Q点平衡常数的大小关系是______。
【答案】17. A 18. ①. 循环过程:,循环物质为和 ②. D ③. 将未反应的和通过铁催化剂循环利用、加压
19. ①. A ②. 高温、低压 ③. 防止使铁催化剂失去活性
20. 低温时反应速率慢,相同时间内未达到平衡,较低;升高温度,反应速率加快,增大,但合成氨反应为放热反应,温度过高时平衡逆向移动,减小。
21. ①. 200℃ ②.
【解析】
【分析】合成氨的工业生产中,合成塔产出的混合气经过冷却后,液氨被分离,未反应的和循环回压缩机重新加压进入合成塔。
【17题详解】
A.该反应方程式左侧气体分子数大于右侧气体分子数,混乱度减小,故,即a<0,A正确;
B.且,高温时,反应不能自发进行,B错误;
C.增大比值,相当于增加的量,会使转化率降低,C错误;
D.催化剂只加快反应速率,不改变化学平衡,不能提高平衡转化率,D错误;
故答案为A。
【18题详解】
(1)循环过程为热交换排出未反应的和通入铁催化剂,生成氨气并回到热交换中:,循环物质为和。
(2)循环操作是为了提高和的利用率,且不会影响平衡状态与各物质组成,ABC错误,故答案选D。
(3)该反应是气体分子数减小的反应,因此可以采用加压的方式提高原料利用率,同时将未反应的和通过铁催化剂循环利用。
【19题详解】
(1)该反应放热,低温有利于正向吸收,加压使反应正向进行,有利于的吸收;
A.由分析得,最适宜的条件为高压和低温,A正确;
B.高温和低压使平衡逆向,不利于的吸收,B错误;
C.加快通入速率会减少与铜氨溶液的接触时间,使吸收不充分,C错误;
D.降低铜氨溶液的浓度,会降低的吸收能力,D错误;
故答案为A。
(2)铜氨溶液的再生即让反应逆向进行,故条件为高温和低压。
(3)会与合成氨的铁催化剂结合使催化剂失去活性,因此必须除去。
【20题详解】
根据题意,数据是经过相同时间测得,说明反应不一定平衡,在温度较低时,反应速率慢,反应相同时间未达到平衡,生成的少,因此低;升温过程中,反应速率加快,相同时间内生成的逐渐增加,逐渐增大;高温时,相同时间内反应早就抵达平衡,合成氨是放热反应,高温使平衡左移,平衡产率下降,使减小。
【21题详解】
(1)图中三条曲线为平衡数据,合成氨是放热反应,温度越低,平衡时含量越高,因此曲线a的温度最低,为200℃。
(2)由分析得,曲线a对应的温度为200℃,曲线b对应的温度为400℃,曲线c对应的温度为600℃;平衡常数K只与温度有关,M、Q均在曲b上,所以,N在曲线c上,放热反应升温K减小,因此。
五、硫氮及其循环
人类的文明历程与自然环境的变化密切相关。自然界中,陆地、海洋、大气中的硫元素和氮元素,通过各种循环建立起生态平衡。陆地和海洋中的硫通过有机物分解释放或可溶硫酸盐、火山喷发()等过程使硫变成可移动的简单化合物进入大气。在火山气体中的硫蒸气到达地面后会在喷口附近凝结,形成硫黄。火山喷发中形成的和也会发生反应。
22. 请写出和反应的化学方程式并标出该反应的电子转移方向和数目______;S在周期表中的位置是______,氧化产物和还原产物的比例为______。
23. 大气中的水能结合,被氧化后随降水落入土壤或水体中,被植物的根系吸收,转变成蛋白质等有机物。与水反应的方程式为:______。
24. 工业革命以来,过度的资源开发和利用,打破了自然界的平衡。硫氧化物、氮氧化物的过度排放会引起酸雨等一系列环境问题。下列措施中可用于减少硫氧化物、氮氧化物排放量,且经济可行的是______(填空、双选)。
A. 用天然气代替煤炭做民用燃料
B. 将工厂的烟囱造高
C. 使用萃取煤炭中的硫
D. 工业尾气经碱液处理后再排放
氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的物质循环之一、大气中的氮经固氮作用进入土壤,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反复循环,以至无穷。
25. 使空气中的氮进入土壤的方法称为氮的固定。下列不属于氮的固定的是 (单选)。
A. B.
C. D.
人们对植物、水体施加氮肥的过程也是氮进入土壤、水体的途径之一、然而,铵态氮肥的施肥过度会造成水体的富营养化。研究发现,可以用化学方法和生物方法去除氨氮。
26. 化学方法一般用次氯酸钠氧化。次氯酸钠可以和水中溶解的氨气反应得到无毒无害物质,其离子方程式为:。氨氮脱除率受溶液pH和的比例影响。下表是不同pH下的氨氮脱除率:
pH
氨氮脱除率
5.8
51.1%
6.9
61.3%
7.7
65.7%
8.8
61.7%
9.3
48.7%
由上述信息判断,反应的最佳pH范围是______,最佳投料比是______。
27. 生物方法是在硝化细菌作用下,将水体中的转化为。之后,在氧气较少的环境下,又可以在反硝化细菌的作用下与反应,使氮以形式放出。生物方法相对于化学方法的优势是______(任写一点)。
【答案】22. ①. 或者 ②. 第三周期第族 ③.
23. 24. AD 25. B
26. ①. ②.
27. 反应条件温和(或对环境污染小)
【解析】
【22题详解】
与发生归中反应生成单质和,反应中中价的硫元素升高到价,失去电子被氧化,生成氧化产物;中价的硫元素降低到价,得到电子被还原,生成还原产物。转移电子总数为。即或者;
元素的原子序数为,位于元素周期表第三周期第族。根据方程式可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为;
【23题详解】
与水反应生成亚硫酸,该反应为可逆反应,化学方程式为。
【24题详解】
.用天然气代替煤炭做民用燃料,可减少煤炭燃烧产生的,经济可行,正确;
.将工厂的烟囱造高,不能减少的排放量,错误;
.使用萃取煤炭中的硫成本过高,且有毒易挥发,不符合经济可行的要求,错误;
.工业尾气经碱液处理后再排放,可有效吸收,减少排放,经济可行,正确;
故选;
【25题详解】
A.氮的固定是指将游离态的氮()转化为化合态的氮的过程,参与反应转化为,属于氮的固定,A错误;
B.氮的固定是指将游离态的氮()转化为化合态的氮的过程,该反应不涉及游离态氮的转化,不属于氮的固定,B正确;
C.氮的固定是指将游离态的氮()转化为化合态的氮的过程,参与反应转化为,属于氮的固定,C错误;
D.氮的固定是指将游离态的氮()转化为化合态的氮的过程,参与反应转化为,属于氮的固定,D错误;
故选;
【26题详解】
根据表格数据可知,当为时氨氮脱除率最高,为时脱除率也较高,为时脱除率也较高,故最佳范围为。根据图象可知,当的比值为时,氨氮脱除率达到最高且趋于稳定,故最佳投料比为;
【27题详解】
生物方法利用微生物在常温常压下进行催化,相比于化学方法使用强氧化剂(如),具有反应条件温和、能耗低、无二次污染(对环境污染小)等优势。
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2023学年第一学期高二化学(等级考)期中试卷
相对原子质量:H-1 O-16 C-12 N-14 Si-28 S-32 Cl-35.5 Zn-65
一、多样的燃料
能源是人类生存和发展的重要支柱。我国目前使用的主要能源是化石燃料,近年来我国能源总消费量与人均能源消费量呈现逐年递增的趋势。
1. 下列关于煤的说法错误的是 (单选)。
A. 煤属于一次能源,也是不可再生能源
B. 为使煤充分燃烧,应将其粉碎且空气的量越多越好
C. 将煤液化或气化可以提高煤的利用率,二者都属于化学变化
D. 太阳能、氢能、风能、生物质能来源丰富、污染少,可作为煤的替代能源
随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭,人们开始开发新燃料,如传统液体火箭发动机通常使用液氢液氧、液氧煤油及肼基燃料作为动力。
2. 下列不能作为火箭推进剂的是 (单选)。
A. 液氮—液氢 B. 液氧—液氢 C. 液氧—肼 D. 液氧—煤油
3. 反应分两步进行:①中间产物,②中间产物。下列示意图中,能正确表示能量变化的是 (单选)。
A. B.
C. D.
4. (1)氢能是清洁能源,可利用水获得氢:,此反应中反应物的总键能______生成物的总键能(填“>”、“<”或“=”)。
(2)等物质的量的下列物质中,内能最小的是______(单选)。
A.水蒸气 B.冰 C.水 D.冰水混合物
5. 与反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是 (单选)。
A. 该反应为吸热反应
B. 和所具有的总能量大于和具有的总能量
C. 反应的热化学方程式为
D. 和反应生成和要放出41kJ的热量
6. 用甲烷先制水煤气,再合成甲醇:来代替日益供应紧张的燃油。制水煤气有如下两种原理:
①
②
对比分析反应①与反应②,哪种方法更适宜合成甲醇?你的理由是什么?___________。
二、火箭推进剂
2023年7月12日,我国成功发射朱雀二号运载火箭,这是全球首款成功入轨的液氧甲烷火箭。
7. 肼()是一种高能燃料,有强还原性,可通过和NaClO反应制得,写出该制备反应的化学方程式______。
8. 偏二甲肼和(l)是常规的火箭推进剂,反应生成和水蒸气。
已知:
①
②
③
写出偏二甲肼-四氧化二氮推进剂燃烧的热化学方程式:____________。
9. 以下制氢途径是在一定温度下,向2L体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和,发生下列反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)下列说法正确的是________(单选)。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ平衡逆向移动
B.混合气体密度保持不变时,说明体系已达平衡
C.平衡时体积分数可能大于
D.加入炭块可加快反应速率
(2)反应I的化学平衡常数表达式____________;若生成的水煤气在工业上用掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可合成甲醇,其反应为,向起始温度为125 ℃的5 L恒容密闭容器中,充入2 molCO和发生反应,体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线1所示,曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线,平衡时温度与起始温度相同。曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为____________。
10. (1)甲烷隔绝空气可能发生如下反应:
① ②
已知反应①;
反应②。不考虑温度影响,请判断反应①常温下能否自发进行?②是高温自发还是低温自发________(单选)。
A.否 高温 B.否 低温 C.能 高温 D.能 低温
(2)已知煤油易积碳,肼有毒,据表说明液氧甲烷作推进剂的优点:____________。
物质
甲烷
氢气
氧气
肼
沸点
113.5 ℃
三、化学反应速率和化学平衡
1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应发生的前提条件。
11. 下列说法中正确的是 (单选)。
A. 活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 的反应一定能自发进行
C. 催化剂降低反应活化能,提高可逆反应的速率和产率
D. 升高温度使活化分子的百分数增大,增大化学反应速率
12. 气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是 (单选)。
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③移去生成物 ④增大压强 ⑤加入催化剂
A. ①③ B. ②④ C. ②⑤ D. ①⑤
13. 如图所示,曲线a表示放热反应进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若使反应过程按曲线b进行,可采取的措施是 (单选)。
A. 升高温度 B. 加大X的投入量 C. 加催化剂 D. 减小压强
14. 某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为______。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率______。
(3)若x、y、z均为气体,反应达到平衡时:压强是开始时的______倍;若此时将容器的体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是______(单选)。
A.在时增大了压强
B.在时加入催化剂
C.在时降低了温度
D.时X的转化率最高
15. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是 (单选)。
①溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
④棕红色加压后颜色先变深后变浅
⑤加入催化剂有利于合成氨的反应
⑥由和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应
⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A. ①②⑥⑧ B. ①③⑤⑦ C. ②⑤⑥⑦ D. ②③⑦⑧
16. 在一个绝热的、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是 (单选)。
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变 ④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率
A. ②③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤
四、向空气要氮肥
氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
17. 关于上述反应以下说法正确的是 (单选)。
A.
B. 高温条件下一定能自发进行
C. 增大比值,有利于提高的转化率
D. 使用催化剂既可以加快反应速率,又可以提高氨气的平衡产率
合成氨的工业生产主要包括造气、净化和合成三个步骤。下图为合成氨生产流程示意图。
18. (1)合成氨工业中采用循环操作,请在上图中画出循环过程并标出循环物质______。
(2)循环操作主要是为了______(单选)。
A.降低氨的沸点
B.提高平衡混合物中氨的含量
C.增大反应速率
D.提高氮气和氢气的利用率
(3)流程中,有利于提高原料利用率的措施是______。
19. “干燥净化”中,有一步操作是用铜氨液除去原料气中的CO,其反应为:。
(1)铜氨液吸收CO适宜的生产条件是 (单选)。
A.低温和高压
B.高温和低压
C.加快原料气的通入速率
D.较低浓度的铜氨溶液
(2)吸收CO后的铜氨液经过适当处理又可再生,恢复其吸收CO的能力,可供循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是______。
(3)除去原料气中CO的目的是__________________。
20. 实验室研究是工业生产的基石。向不同温度下的恒容容器中,均加入和组成的混合气体,经过相同时间测得的体积分数与温度关系如图所示。随着温度升高,的体积分数先增大后减小的原因是____________。
下图中的实验数据是在其它条件不变时,不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下,平衡混合物中的物质的量分数的变化情况。
21. (1)曲线a对应的温度是______。
(2)M、N、Q点平衡常数的大小关系是______。
五、硫氮及其循环
人类的文明历程与自然环境的变化密切相关。自然界中,陆地、海洋、大气中的硫元素和氮元素,通过各种循环建立起生态平衡。陆地和海洋中的硫通过有机物分解释放或可溶硫酸盐、火山喷发()等过程使硫变成可移动的简单化合物进入大气。在火山气体中的硫蒸气到达地面后会在喷口附近凝结,形成硫黄。火山喷发中形成的和也会发生反应。
22. 请写出和反应的化学方程式并标出该反应的电子转移方向和数目______;S在周期表中的位置是______,氧化产物和还原产物的比例为______。
23. 大气中的水能结合,被氧化后随降水落入土壤或水体中,被植物的根系吸收,转变成蛋白质等有机物。与水反应的方程式为:______。
24. 工业革命以来,过度的资源开发和利用,打破了自然界的平衡。硫氧化物、氮氧化物的过度排放会引起酸雨等一系列环境问题。下列措施中可用于减少硫氧化物、氮氧化物排放量,且经济可行的是______(填空、双选)。
A. 用天然气代替煤炭做民用燃料
B. 将工厂的烟囱造高
C. 使用萃取煤炭中的硫
D. 工业尾气经碱液处理后再排放
氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的物质循环之一、大气中的氮经固氮作用进入土壤,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反复循环,以至无穷。
25. 使空气中的氮进入土壤的方法称为氮的固定。下列不属于氮的固定的是 (单选)。
A. B.
C. D.
人们对植物、水体施加氮肥的过程也是氮进入土壤、水体的途径之一、然而,铵态氮肥的施肥过度会造成水体的富营养化。研究发现,可以用化学方法和生物方法去除氨氮。
26. 化学方法一般用次氯酸钠氧化。次氯酸钠可以和水中溶解的氨气反应得到无毒无害物质,其离子方程式为:。氨氮脱除率受溶液pH和的比例影响。下表是不同pH下的氨氮脱除率:
pH
氨氮脱除率
5.8
51.1%
6.9
61.3%
7.7
65.7%
8.8
61.7%
9.3
48.7%
由上述信息判断,反应的最佳pH范围是______,最佳投料比是______。
27. 生物方法是在硝化细菌作用下,将水体中的转化为。之后,在氧气较少的环境下,又可以在反硝化细菌的作用下与反应,使氮以形式放出。生物方法相对于化学方法的优势是______(任写一点)。
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