上海市同济大学第一附属中学2026-2027学年第一学期高二练习一 化学试卷

同济大学第一附属中学 2026学年第一学期练习一高二年级化学试卷 考试时间：60 分钟，满分：100 分　　命题人：刘林青　　审核：陈晔 注意：选择题中，标注“不定项”的试题，每小题有 1~2 个正确选项，不定项选择题每题 3 分，漏选得 1 分，错选不给分。 考试说明：可以使用计算器 相对原子量：H—1　C—12　O—16　N—14　Na—23 一、治理温室气体（16 分） CO2、CH4 和 N2O 是地球大气中的主要温室气体，相同量的 N2O 的增温潜能是 CO2 的 289 倍，研究温室气体对环境保护有重要意义。 I. CH4 与 CO2 的处理： 通过下列反应，可将 CH4 与 CO2 转化： CH4(g) + CO2(g) ⇌ 2CO(g) + 2H2(g)　ΔH＞0。 1．该反应的自发性为___________________。 A．高温下自发 B．低温下自发 C．任何温度下均自发 D．任何温度下均不自发 2．恒温恒容条件下，加入 1 mol CH4 与 3 mol CO2，能判断该反应达到平衡状态的是___________________（不定项）。 A．2v正(CH4) = v逆(CO) B．CH4、CO2 的分子数之比为 1∶3 C．CH4、CO2、CO、H2 的浓度相等 D．恒容容器中气体的平均摩尔质量不变 一定温度下，在 2 L 密闭容器中充入 1 mol CH4(g) 和 1 mol CO2(g)，发生上述反应，测得两种气体的物质的量随时间变化关系如图所示： 3．2 min 时，v正___________________v逆。 A．大于 B．小于 C．等于 4．0~4 min 内 CO2 的平均反应速率 v(CO2) =___________________。 II. N2O 的处理： 5．由 N2O 和 NO 反应生成 N2 和 NO2 的能量变化如图所示。 则反应过程中，每生成 2 mol N2 理论上放出的热量为___________________。 6．CO 可用于处理大气污染物 N2O 并将其转换为 N2，结合以下键能数据写出该反应的热化学方程式：___________________。 共价键 C≡O C=O N=N N=O N≡N 键能/kJ·mol−1 1072 745 418 607 945 （已知：N2O 的结构为 N=N=O，CO 的结构为 C≡O） III. 工业上以 CO2 和 NH3 为原料可合成尿素： 2NH3(g) + CO2(g) ⇌ 2CO(NH2)2(s) + 2H2O(g)。 7．该反应的平衡常数表达式 K =___________________。 8．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平衡向正反应方向移动 B．根据碰撞理论，升高温度可使单位体积内活化分子百分数增加 C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高总反应的反应速率 D．更换催化剂，不能改变 NH3 的平衡转化率 二、氮气——人造化学品中的明珠（共 18 分） 工业上生产氮肥的主要原料就是人工固氮获得的氨，2025 年全球产量为 2.1 亿吨。 9．氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的 78%。写出 N2 分子的结构式，从结构的角度出发，解释氮气化学性质稳定的原因：___________________。 10．氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式，其部分转化过程如下： 某化学兴趣小组设计如图 1 所示装置制备氨气并探究其性质。 11．装置甲中发生反应的化学方程式为___________________。 12．把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中，可观察到的现象为___________________。 13．图 2 中可代替装置丁用于吸收多余氨气的是___________________。（不定项选择） 14．该兴趣小组利用压强传感器测定氨气喷泉实验中的压强变化情况，实验装置如图 3 所示。待三颈烧瓶充满 NH3 后，将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧瓶口 c，关闭 a，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，打开 b，完成喷泉实验，三颈烧瓶内压强变化曲线如图 4 所示。下列说法错误的是___________________。 A．制取氨气时烧瓶中的 CaO 可以换成 CaCl2 B．烧杯中若滴加紫色石蕊试液，可以看到蓝色喷泉 C．实验进行到 O 点时喷泉最剧烈 D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为收集的氨气不纯 15．若最终烧瓶中溶液充满 4/5，设气体摩尔体积为 Vm L·mol−1，则所得溶液的物质的量浓度为___________________mol·L−1（将各种含氮微粒合并计算）。 16．目前最成熟的烟气脱硝技术，原理是在金属催化下，用还原剂（如 NH3）选择性与 NOx 反应生成 N2。写出 NH3 还原 NO2 的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：___________________。 三、钠及其化合物（共 20 分） 为研究钠及其化合物的性质，甲同学和乙同学分别进行了实验。甲同学欲探究钠和水的反应，按照下图所示开展实验： 17．写出钠与水反应的离子方程式___________________。生成物中的离子化合物的电子式为___________________。 18．关于金属钠，下列说法正确的是___________________。 A．钠的熔点低，硬度小 B．钠着火可以用二氧化碳扑灭 C．钠在空气中燃烧生成氧化钠 D．反应后剩余的钠应使用废液缸回收 19．若按图所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况：①用铝箔包住钠、②用铜箔包住钠。则收集产生的气体在相同条件下体积的关系是___________________。 A．二者收集气体一样多 B．①收集气体体积较大 C．②收集气体体积较大 D．无法确定 20．过氧化钠可以吸收人体呼出的二氧化碳，做呼吸面罩的供氧剂，写出该反应的化学方程式___________________。若反应后固体增重 2.8 g，则标况下产生 O2 的体积是___________________。 乙同学想探究氢氧化钠和不同量的二氧化碳反应得到的产物，往 50 mL 0.4 mol·L−1 的 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2，反应结束后，将溶液小心蒸干，得到一定质量的白色固体。 21．（不定项）根据现有条件直接分析，乙同学得到的白色固体组成成分不可能是___________________。 A．NaOH、NaHCO3 B．Na2CO3 C．Na2CO3、NaOH D．NaHCO3、Na2CO3 乙同学为了进一步确定得到的白色固体的成分，将其溶于水，向其中滴加 0.2 mol·L−1 的 HCl，收集所产生的 CO2，加入稀盐酸的体积与标准状况下产生的 CO2 体积的关系如图所示（a 与 b 大小关系未知）： 22．结合题目已知信息 a+b =___________________。 23．加入 b mL 盐酸这段发生反应的离子方程式___________________。 24．若 a＞b，则白色固体的组成成分为___________________。 四、工业合成氨（19 分） 运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义。合成氨的工业生产主要包括造气、净化与合成三个步骤。 （1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气： C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g)　ΔH = 131.3 kJ·mol−1，ΔS = 133.7 J·mol−1·K−1。 25．该反应可以自发进行的温度范围是___________________。（保留到小数点后两位） （2）水煤气转化反应 CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) 在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的 CO(g) 和 H2O(g) 分别通入到体积为 2 L 的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据： 实验编号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min CO H2O H2 CO 1 650 4 2 1.6 2.4 5 2 900 2 1 0.4 1.6 3 26．平衡常数 K(650 ℃)___________________K(900 ℃) A．大于 B．小于 C．等于 27．若将实验 2 中 CO 和 H2O 的物质的量加倍，则平衡时 H2 物质的量浓度为___________________mol·L−1。 28．工业上也用甲烷制取氢气。向体积为 2 L 的恒容密闭容器中，按 n(H2O)∶n(CH4) = 1∶1 投料，发生反应 CH4(g) + H2O(g) ⇌ CO(g) + 3H2(g)　ΔH＞0。其他条件相同时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反应经过 40 s，CH4 的转化率随反应温度的变化如图所示。下列说法正确的是___________________。 A．由于该反应一定条件下可达极高的转化率，故制得的氢气可经简单干燥处理后直接用于生产 B．c 点处于化学平衡状态 C．a 点 CH4 的体积分数约为 5.56% D．改用适当催化剂可使该过程的转化率在 700 ℃ 时就大于 95% t ℃ 时，向体积为 2 L 的密闭容器中充入 3 mol H2(g) 和 1 mol N2(g) 合成氨，实验中测得 c(NH3) 随时间的变化如下表所示： 时间/min 5 10 15 20 25 30 c(NH3)/mol·L−1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20 29．N2 的平衡转化率为___________________，平衡时 NH3 的体积分数为___________________（保留三位有效数字）。 30．下列措施能加快反应速率，缩短达到平衡所用时间的有___________________（不定项）。 A．向容器中加入 He B．加入催化剂 C．降低温度 D．压缩容器体积 31．已知合成氨反应 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 在 t ℃ 时的平衡常数 K = 0.5。在 400 ℃ 时，测得某时刻 c(N2) = 2 mol·L−1、c(H2) = 2 mol·L−1、c(NH3) = 3 mol·L−1，此时该反应的 v正___________________v逆（填“＞”“=”或“＜”）。 A．大于 B．小于 C．等于 32．“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究 (NH4)2SO4 的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得 ΔH4/(kJ·mol−1) 为___________________。 五、工业废气的综合利用（27 分） 合理的利用吸收工业产生的 CO2、CO 等废气可以变废为宝，减少污染。利用 CO2 催化加氢可以合成二甲醚，主要发生的反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g)　ΔH1 = +41.2 kJ·mol−1 反应Ⅱ：2CO2(g) + 6H2(g) ⇌ CH3OCH3(g) + 3H2O(g)　ΔH2 = −122.54 kJ·mol−1 33．由反应Ⅰ和Ⅱ判断：3H2(g) + 3CO(g) ⇌ CH3OCH3(g) + CO2(g)　ΔH =___________________。 34．在一定温度下 V L 恒容容器中，初始充入 a mol CO2 和 b mol H2 发生反应Ⅰ和Ⅱ，经 t min 到达平衡，容器内气体的压强比初始时减少 40%。则 t min 内 CH3OCH3 的平均反应速率为___________________。（用字母表示） 在恒压、CO2 和 H2 的起始量一定的条件下，CO2 平衡转化率和平衡时 CH3OCH3 的选择性随温度的变化如图。 35．温度高于 300 ℃，CO2 平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________________。 36．220 ℃ 时，在催化剂作用下 CO2 与 H2 反应一段时间后，测得 CH3OCH3 的选择性为 60%（A 点）。若不改变反应温度，一定能提高 CH3OCH3 选择性的措施有___________________。（任写一条） 37．300 ℃ 时，通入 CO2、H2 各 1 mol，若只考虑反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时 CH3OCH3 的选择性、CO2 的平衡转化率均为 40%，平衡时生成 CH3OCH3 的物质的量为___________________mol。 工业上常以黄铁矿为原料制备硫酸，硫酸是一种重要的工业原料。接触法制硫酸生产中的关键工序是 SO2 的催化氧化，其流程如图所示： 38．能够加快转化器中反应速率、且提高活化分子百分率的措施是（　　）（不定项） A．增大 SO2 溶液浓度 B．加入合适的催化剂 C．增大体系压强 D．加热至适当温度 硫单质生成 SO3 的反应过程中物质能量变化如右图所示。已知：E1 = E2 − 198 = E3 − 245 = E6 − 791.4 39．图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中属于放热反应的是___________________。 40．写出表示 S(s) 的燃烧热的热化学方程式：___________________。 41．从图中可看出将 SO2 氧化成 SO3 有两条途径： ①SO2 经过过程Ⅲ、过程Ⅳ转化成 SO3；②SO2 经过过程Ⅱ转化成 SO3。 这两种途径相比，①改变的条件是___________________，用碰撞理论解释改变该条件对反应速率的影响___________________。 对烟道气中的 SO2 进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。 焦炭催化还原 SO2 生成 S2 的化学方程式为 2C(s) + 2SO2(g) ⇌ S2(g) + 2CO2(g)。在恒容容器中，浓度为 1 mol·L−1 的 SO2 与足量焦炭反应，SO2 的转化率随温度的变化如图所示。 42．计算 700 ℃ 时该反应的平衡常数。（用“三段式”详细地写出计算的过程） 借鉴中和热测定的方法，甲同学测量放热反应 Fe(s) + CuSO4(aq) = FeSO4(aq) + Cu(s) 焓变 ΔH（忽略温度对焓变的影响，下同）。实验结果见下表。已知水的比热容为 4.18 kJ·kg−1·K−1，反应后溶液的密度近似为 1 g·cm−3，忽略加入固体对溶液体积的影响。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ 0.20 mol·L−1 CuSO4 溶液 100 mL 1.20 g Fe 粉 a b ⅱ 0.56 g Fe 粉 a c 43．温度：b___________________c。 A．大于 B．小于 C．等于 44．根据实验ⅱ，ΔH =___________________。（用含字母 a、c 的式子表示） 结果表明，该方法可行。 学科网（北京）股份有限公司 $