真题重组卷（上海专用，沪科版）高二化学上学期期中模拟卷

2026-2027学年高二上学期期中真题重组卷（上海专用） 化 学 （满分100分，考试用时60分钟，测试范围：沪科版选必一第1章、第2章） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P31 S32 Cl35.5 一、能量转化探微——化学反应与热能变化的本质追问（17分） 【答案】1．C(2分） 2． B (2分） 3． (2分） 4． (3分） 5． BD (3分） 6． 1076 (2分） 7．C(3分） 二、固氮之道——合成氨工业造气净化与合成的条件优化（29分） 【答案】8．不能 (2分） 9． (2分） 10．防止催化剂中毒 (2分） 11． A (2分） 催化剂效率高，且活性温度低，低温有利于平衡正向移动 (2分） 12． 20% (2分） 11.111% (2分） 13．BD (2分） 14． < (2分） Q=>K，反应逆向进行，< (2分） 15．D (2分） 16．AB(3分） AD (2分） 400 (2分） 三、焓变寻踪——盖斯定律与反应自发性的定量推演（16分） 【答案】17．1016.5 (2分） 18．A (2分） 19． (3分） 20．C (2分） 21．A (2分） 22．不能 (2分） 23．<(3分） 四、硫火淬金——硫酸磷肥水泥联产中的化学平衡调控（22分） 【答案】24． 热能 (2分） 和 (2分） (2分） 25．增大硫铁矿与空气的接触面积，加快反应速率，使硫铁矿煅烧更充分，提高原料利用率 (2分） 26．C (2分） 27．BD (3分） 28． 下部 (2分） 98.3%浓硫酸 (2分） 29．C (2分） 30．过小时，溶液中浓度较大，会抑制的溶解及的电离，使脱硫效率降低；过大时，转化为易挥发的，氨气逃逸量增大(3分） 五、碳氢新生——二氧化碳加氢制甲醇的催化历程探究（16分） 【答案】31． (2分） 32．3H2(g)+6C(石墨，s)=C6H6(l) ΔH=+49.2 kJ·mol-1 (3分） 33．AC (3分） 34． (2分） 37.5 (3分） 35．由题图可知，有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快，单位时间内甲醇产率增大(3分） / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二上学期期中真题重组卷（上海专用） 化 学 （满分100分，考试用时60分钟，测试范围：沪科版选必一第1章、第2章） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P31 S32 Cl35.5 一、能量转化探微——化学反应与热能变化的本质追问 （25-26高二上·上海·上大附中期中考试）化学反应总是伴随着能量的变化，通过化学反应，不仅可以创造出新的物质，还可以进行化学能与热能等各种形式的能量之间的转化。 1．下列说法正确的是_______。 A．吸热反应使环境的温度升高 B．化学反应的热效应与化学键重组时键能的变化无关 C．等压条件下的化学反应中，当反应物的总焓大于生成物的总焓时，反应放热 D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 CH4是优质的能源物质，CH4燃烧的热化学方程式为： 2．甲烷与CO2可用于生产水煤气(主要成分是CO和H2)，也是一种优质的燃料：，1 g CH4完全反应可吸收15.46 kJ的热量。则：下图能表示该反应过程的能量变化的是________。 A． B． C． D． 另一途径是通过煤的气化合成水煤气的原理为。 已知：① ② ③ 3．合成水煤气的方程式_____。 4．已知在298K和100kPa时，1molH2O(g)变为H2O(l)需要释放44.0kJ的热，请结合上述方程式，写出H2的燃烧热的热化学方程式_____。 5．将煤转化为水煤气时，下列有关说法正确的是________。(不定项) A．可以使煤燃烧放出更多的热量 B．可减少粉尘污染，且可使燃料燃烧更充分 C．将煤转化为水煤气，再使用水煤气作燃料，该过程中的能量变化违背了盖斯定律 D．将固态煤转化为气态水煤气，用管道运输，节约运输成本 水煤气可以作为原料合成甲醇等液体燃料，如合成甲醇的原理为： 反应中相关化学键的键能数据如下表： 化学键 H—H C—H C—O O—H      436 413 343 465 6．则断开1molCO气体中的C=O键需提供的最低能量为_____kJ。 7．该反应加入催化剂后，该反应的_________。 A．变大 B．变小 C．不变 二、固氮之道——合成氨工业造气净化与合成的条件优化 （26-27高二上·上海·复旦附中期中考试）合成氨的工业生产主要包括造气、净化与合成三个步骤。 8．将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气： ， 该反应在常温下_________(填“能”或“不能”)自发进行，请结合计算结果说明。 9．工业中除了可通过水煤气法获得原料H2外，也可通过甲烷制备H2。 该过程的化学反应方程式为______________；。 10．在合成前需要通过净化除去H2S、CO，其目的是______________。 11．合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图所示(其他条件相同)： 则生产中适宜选择的催化剂是________(填“A”或“B”或“C”)，说明理由：________________。 t℃时，向体积为2L的密闭容器中充入和合成氨，实验中测得随时间的变化如下表所示： 时间/min 5 10 15 20 25 30 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20 12．N2的平衡转化率为_______，平衡时NH3的体积分数为_______(保留三位小数)。 13．下列措施能加快反应速率的是_______(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 14．t℃时，测得某时刻、、，此时刻该反应的_______(填“>”“=”或“<”)。理由是________________________________。 15．关于合成氨工业的说法，错误的是________。 A．可通过热交换器有效利用反应产生的热量，预热反应前的N2和H2. B．选择500℃左右的温度进行，可使催化剂活性好，但高温不利于提高平衡转化率 C．从合成塔中出来的气体中氨含量低，通过分离氨后，将未反应的气体循环使用，提高原料气体的利用率 D．反应物H2和N2物质的量之比维持在2.8~2.9，以便让平衡混合物中氨的含量最大 我国科学家研制出双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，纳米Fe的温度为547℃，而的温度为415℃)，解决了温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题，其催化合成氨机理如下图所示(*表示吸附状态)。 16．（1）与传统的催化合成氨(铁催化剂、400~500℃)相比，双催化剂双温催化合成氨具备优势的原因解释正确的是__________(不定项)。 A．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 B．N≡N在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 C．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 D．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 吉林大学的科学家们提出一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案“球磨法”是在温和的条件下(45℃和1bar，)合成氨，氨的最终体积分数可高达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缺陷上([Fe(N*)])，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到(x=1～3)，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨。 （2）“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，的吸附率越高 B．“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷” C．“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 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 （3）机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约__________转/min； 三、焓变寻踪——盖斯定律与反应自发性的定量推演 （24-25高二上·上海·上理工附中期中）回答下列问题。 17．已知：0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三化二硼和液态水，放出649.5kJ热量， ，则(标准状况)气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____。 18．已知：  ；  。下列能量变化示意图中，正确的是_____(填字母)。 19．依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。 已知：           根据盖斯定律，计算时由和生成反应的焓变：_______________(列出简单的计算式)。 20．目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：，如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列关于该反应的说法正确的是_____________。 A．， B．， C．， D．， 21．下列反应一定属于非自发进行的是_____。 A．   B．   C．   D．   22．用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应：，在低温下，该反应_____(填“能”或“不能”)自发进行。 23．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式为。反应在常温下能够自发进行，则反应的_____(填“>”或“<”)0。 四、硫火淬金——硫酸磷肥水泥联产中的化学平衡调控 （26-27高二上·上海·复旦附中期中考试）一种硫酸-磷肥-水泥联产的工业流程图如图所示： 24．该流程①、②、③、④、⑤为物质或能量的输送，如①为Fe2O3，②为电能。请分别写出以下过程输送的主要物质的化学式或能量形式： ③________、④________、⑤________。 25．沸腾炉中，硫铁矿煅烧时需粉碎，这样操作的作用是_____________________。 26．接触室中发生反应的条件，是根据平衡移动原理来确定的有__________(不定项)。 A．采用475℃的温度 B．使用V2O5作催化剂 C．净化后炉气中要有过量的空气 D．接触氧化在常压下进行 27．接触室设备内构造如图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有_______。(不定项) A． B． C． D． 28．在吸收塔内，气体应从吸收塔的______________(填“上部”“中部”或“下部”)通入，与塔顶喷淋的___________(填物质名称)充分接触。 工业上可用溶液吸收二氧化硫，随着反应的进行，其吸收能力会逐渐降低。 29．为使再生，最适宜向吸收能力降低的溶液中加入或通入一定量的________。 A． B．CaO C．NH3 D．NaOH 30．使用溶液脱硫时，溶液的pH通常需控制在5.5<pH<6.3.结合的性质和下图，分析pH不宜过小和过大的原因___________。 五、碳氢新生——二氧化碳加氢制甲醇的催化历程探究 （25-26高二上·上海·风华中学期中）CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径。可利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2 生产绿色燃料——“零碳甲醇”。两者在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应： ① CO2 g 3H2 gCH3OHg H2Og K1 此反应一般认为通过如下步骤来实现： ② CO2g H2gH2O g CO g  ΔH 40.5 kJ mol1  K2 ③ COg 2H2 gCH3OHg  ΔH 90.7 kJ mol1  K3 31．K1 _________________(用含 K2 和 K3的代数式表示)。 32．大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知 25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 H2g C (石墨，s) C6H6l 燃烧热H / kJ mol1 -285.8 -393.5 -3267.6 则 25℃时 H2(g)和 C(石墨，s)生成 C6H6(l)的热化学方程式为_________________。 向体积为10 L 的恒容密闭容器中充入2.0mol CO g 和4.4mol H2g ，仅发生反应③，测得COg的平衡转化率与温度的关系如图所示。温度300℃条件下， 5 min 达到平衡。 33．下列能说明该反应达到平衡的是 。（不定项选择） A．CH3OH 体积分数不变 B．2c CO c H2 C．容器的压强不变 D．气体密度不变 34．开始到平衡H2 的平均反应速率为_________________。该温度下反应的平衡常数 K=_________________。 在研究该反应历程时发现：反应气中水蒸气含量会影响CH3OH 的产率。资料显示：水蒸气可以使催化剂活化位点减少。利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对反应历程能量变化的影响，结果如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： 35．在反应气中添加水蒸气能增大甲醇产率的原因_______________________________。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二上学期期中真题重组卷（上海专用） 化 学 （满分100分，考试用时60分钟，测试范围：沪科版选必一第1章、第2章） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P31 S32 Cl35.5 一、能量转化探微——化学反应与热能变化的本质追问 （25-26高二上·上海·上大附中期中考试）化学反应总是伴随着能量的变化，通过化学反应，不仅可以创造出新的物质，还可以进行化学能与热能等各种形式的能量之间的转化。 1．下列说法正确的是_______。 A．吸热反应使环境的温度升高 B．化学反应的热效应与化学键重组时键能的变化无关 C．等压条件下的化学反应中，当反应物的总焓大于生成物的总焓时，反应放热 D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 CH4是优质的能源物质，CH4燃烧的热化学方程式为： 2．甲烷与CO2可用于生产水煤气(主要成分是CO和H2)，也是一种优质的燃料：，1 g CH4完全反应可吸收15.46 kJ的热量。则：下图能表示该反应过程的能量变化的是________。 A． B． C． D． 另一途径是通过煤的气化合成水煤气的原理为。 已知：① ② ③ 3．合成水煤气的方程式_____。 4．已知在298K和100kPa时，1molH2O(g)变为H2O(l)需要释放44.0kJ的热，请结合上述方程式，写出H2的燃烧热的热化学方程式_____。 5．将煤转化为水煤气时，下列有关说法正确的是________。(不定项) A．可以使煤燃烧放出更多的热量 B．可减少粉尘污染，且可使燃料燃烧更充分 C．将煤转化为水煤气，再使用水煤气作燃料，该过程中的能量变化违背了盖斯定律 D．将固态煤转化为气态水煤气，用管道运输，节约运输成本 水煤气可以作为原料合成甲醇等液体燃料，如合成甲醇的原理为： 反应中相关化学键的键能数据如下表： 化学键 H—H C—H C—O O—H      436 413 343 465 6．则断开1molCO气体中的C=O键需提供的最低能量为_____kJ。 7．该反应加入催化剂后，该反应的_________。 A．变大 B．变小 C．不变 【答案】1．C 2． B 3． 3． 4． 4． 5． 5．BD 6． 6．1076 7．C 【解析】1．A．吸热反应吸收环境热量，使环境温度降低，A错误； B．化学反应的热效应与化学键重组时键能的变化密切相关，，B错误； C．等压条件下，当反应物的总焓大于生成物的总焓时，多余的能量以热能形式释放，反应放热，C正确； D．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如煤的燃烧需要加热点燃，但属于放热反应，D错误； 2．的物质的量为。 完全反应的能量变化为。根据盖斯定律或燃烧热数据可知，甲烷与二氧化碳重整生成一氧化碳和氢气是一个吸热反应，即，吸热反应的生成物总焓高于反应物总焓，图象B符合题意； 3．已知：① ；② ；③ ，根据盖斯定律，由 ① - ③ - ② 可得目标反应：，因此； 4．由已知反应②可知，燃烧生成放出的热量为。又知变为释放的热量，根据盖斯定律，完全燃烧生成 放出的总热量为 。故的燃烧热的热化学方程式为； 5．A．根据盖斯定律，煤转化为水煤气再燃烧放出的总热量与煤直接燃烧放出的热量理论上相等，不会放出更多热量，A错误； B．将固体煤转化为气体燃料，可减少粉尘污染，且气体与空气接触面积大，燃烧更充分，B正确； C．该过程中的能量变化始终遵循盖斯定律，C错误； D．气态水煤气可通过管道运输，相比固体煤的运输能有效节约成本，D正确； 6．设键的键能为。根据，可得：，即，解得。故断开气体中的键需提供的最低能量为； 7．催化剂只能降低反应的活化能，改变反应速率，不能改变反应物和生成物的总能量（即始态和终态不变），因此反应的焓变（）保持不变，故选C。 二、固氮之道——合成氨工业造气净化与合成的条件优化 （26-27高二上·上海·复旦附中期中考试）合成氨的工业生产主要包括造气、净化与合成三个步骤。 8．将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气： ， 该反应在常温下_________(填“能”或“不能”)自发进行，请结合计算结果说明。 9．工业中除了可通过水煤气法获得原料H2外，也可通过甲烷制备H2。 该过程的化学反应方程式为______________；。 10．在合成前需要通过净化除去H2S、CO，其目的是______________。 11．合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图所示(其他条件相同)： 则生产中适宜选择的催化剂是________(填“A”或“B”或“C”)，说明理由：________________。 t℃时，向体积为2L的密闭容器中充入和合成氨，实验中测得随时间的变化如下表所示： 时间/min 5 10 15 20 25 30 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20 12．N2的平衡转化率为_______，平衡时NH3的体积分数为_______(保留三位小数)。 13．下列措施能加快反应速率的是_______(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 14．t℃时，测得某时刻、、，此时刻该反应的_______(填“>”“=”或“<”)。理由是________________________________。 15．关于合成氨工业的说法，错误的是________。 A．可通过热交换器有效利用反应产生的热量，预热反应前的N2和H2. B．选择500℃左右的温度进行，可使催化剂活性好，但高温不利于提高平衡转化率 C．从合成塔中出来的气体中氨含量低，通过分离氨后，将未反应的气体循环使用，提高原料气体的利用率 D．反应物H2和N2物质的量之比维持在2.8~2.9，以便让平衡混合物中氨的含量最大 我国科学家研制出双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，纳米Fe的温度为547℃，而的温度为415℃)，解决了温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题，其催化合成氨机理如下图所示(*表示吸附状态)。 16．（1）与传统的催化合成氨(铁催化剂、400~500℃)相比，双催化剂双温催化合成氨具备优势的原因解释正确的是__________(不定项)。 A．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 B．N≡N在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 C．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 D．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 吉林大学的科学家们提出一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案“球磨法”是在温和的条件下(45℃和1bar，)合成氨，氨的最终体积分数可高达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缺陷上([Fe(N*)])，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到(x=1～3)，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨。 （2）“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，的吸附率越高 B．“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷” C．“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 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 （3）机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约__________转/min； 【答案】8．不能 9． 10．防止催化剂中毒 11． A 催化剂效率高，且活性温度低，低温有利于平衡正向移动 12． 20% 11.111% 13．BD 14． < Q=>K，反应逆向进行，< 15．D 16．AB AD 【解析】8．△G=△H−T△S=131.3kJ/mol−298K×133.7×10-3kJ/(K⋅mol)=91.4574kJ/mol>0，所以不能在常温下自发进行； 9．通过甲烷制备H2的化学反应方程式为：； 10．在合成前需要通过净化除去H2S、CO，其目的是防止催化剂中毒； 11．由图可知，使用催化剂A反应速率加快倍数高，且催化剂活性温度低，合成氨反应是放热反应，温度低有利于平衡正向移动，可以提高平衡转化率，因此生产中适宜选择催化剂A； 12．平衡时氨气的物质的量为0.20mol/L×2L=0.4mol，反应的N2的物质的量为0.2mol，反应的H2的物质的量为0.6mol，N2的转化率为；平衡时NH3的体积分数为； 13．A．容器体积不变加入He，反应物和生成物浓度均不变，反应速率不变，A错误； B．加入催化剂可以加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，B正确； C．降低温度使反应速率减慢，C错误； D．压缩容器的体积，增大反应物浓度，反应速率加快，可以缩短达到平衡的时间，D正确； 故选BD； 14．，，Q=>K，反应逆向进行，<； 15．A．通过热交换器有效利用反应产生的热量，预热反应前的和，可以节约能源，降低成本，A正确； B．合成氨反应是放热反应，选择左右的温度进行，可使催化剂活性好，但高温不利于提高平衡转化率，B正确； C．分离氨后，将未反应的气体循环使用，可以提高原料气体的利用率，C正确； D．根据合成氨反应的计量比，H2和N2的物质的量之比为3:1时，平衡混合物中氨的含量最大，并非2.8~2.9，D错误； 故选D； 16．（1）A．因为正反应为放热反应，所以低温有利于平衡正向移动，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率，A正确； B．温度升高，反应速率加快，所以N≡N在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率，B正确； C．合成氨反应的正反应为放热反应，“热Fe”高于体系温度，不利于提高氨的平衡产率，C错误； D．温度升高，可提高合成氨反应的速率，所以“冷Ti”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率，D错误； 故选AB。 （2）A．题干说明氮分子吸附在Fe的活化缺陷上，缺陷密度越高吸附位点越多，吸附率越高，A正确； B．题干指出剧烈碰撞除了产生活化缺陷，还能让从催化剂表面脱附得到产物，并非仅产生缺陷，B错误； C．题干明确球磨法中氮分子在缺陷上发生了解离，并非不用解离氮氮三键，C错误； D．球磨法温和条件下氨的体积分数可达82.5%，低压下产率已经较高，加压会大幅提升设备和运行成本，D正确； 故选AD。 （3）图甲中400 r/min左右时吸附量接近峰值，同时体系温度还未过度升高，是最佳转速； 三、焓变寻踪——盖斯定律与反应自发性的定量推演 （24-25高二上·上海·上理工附中期中）回答下列问题。 17．已知：0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三化二硼和液态水，放出649.5kJ热量， ，则(标准状况)气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____。 18．已知：  ；  。下列能量变化示意图中，正确的是_____(填字母)。 19．依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。 已知：           根据盖斯定律，计算时由和生成反应的焓变：_______________(列出简单的计算式)。 20．目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：，如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列关于该反应的说法正确的是_____________。 A．， B．， C．， D．， 21．下列反应一定属于非自发进行的是_____。 A．   B．   C．   D．   22．用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解，发生反应：，在低温下，该反应_____(填“能”或“不能”)自发进行。 23．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式为。反应在常温下能够自发进行，则反应的_____(填“>”或“<”)0。 【答案】17．1016.5 18．A 19． 20．C 21．A 22．不能 23．< 【解析】17．0.3 mol 放热649.5kJ，，燃烧方程式为 。 已知 ，逆过程 。 1 mol生成 3 mol 液态水，若变为气态水，则吸热。故1 mol气态乙硼烷完全燃烧生成气态水的热化学方程式为，， 0.5 mol 乙硼烷完全燃烧放热：。 18．反应① ，放热；反应② ；因同种物质液态能量低于气态，故能量<能量。 两个反应均放热，能量最高；生成液态放出热量更多，故选A。 19．已知a：   b：     c：   目标方程式可由计算而得，故。 20．由能量图可知反应物总能量＞生成物总能量，即； 方程式，气体分子数左边 4 mol、右边 2 mol，混乱度减小，即，故选C。 21．A． ；气体分子数目由 3→2，。、，任意温度下恒成立，故该反应在任何温度都不能自发进行，A符合题意； B ． ，；高温自发，B不符合题意； C． 葡萄糖燃烧：，恒自发，C不符合题意； D ．，；低温自发，D不符合题意； 故选A。 22．二氧化碳分解吸热：；气体物质的量上涨， ，自发条件需；低温下T数值很小，故，则该反应，因此不能自发。 23．气体物质的量：反应物 4 mol → 生成物 3 mol，气体混乱度下降，。 常温下反应自发即； 由，可知，为保证整体小于零，焓变必须小于零，即。 四、硫火淬金——硫酸磷肥水泥联产中的化学平衡调控 （26-27高二上·上海·复旦附中期中考试）一种硫酸-磷肥-水泥联产的工业流程图如图所示： 24．该流程①、②、③、④、⑤为物质或能量的输送，如①为Fe2O3，②为电能。请分别写出以下过程输送的主要物质的化学式或能量形式： ③________、④________、⑤________。 25．沸腾炉中，硫铁矿煅烧时需粉碎，这样操作的作用是_____________________。 26．接触室中发生反应的条件，是根据平衡移动原理来确定的有__________(不定项)。 A．采用475℃的温度 B．使用V2O5作催化剂 C．净化后炉气中要有过量的空气 D．接触氧化在常压下进行 27．接触室设备内构造如图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有_______。(不定项) A． B． C． D． 28．在吸收塔内，气体应从吸收塔的______________(填“上部”“中部”或“下部”)通入，与塔顶喷淋的___________(填物质名称)充分接触。 工业上可用溶液吸收二氧化硫，随着反应的进行，其吸收能力会逐渐降低。 29．为使再生，最适宜向吸收能力降低的溶液中加入或通入一定量的________。 A． B．CaO C．NH3 D．NaOH 30．使用溶液脱硫时，溶液的pH通常需控制在5.5<pH<6.3.结合的性质和下图，分析pH不宜过小和过大的原因___________。 【答案】24． 热能 和 25．增大硫铁矿与空气的接触面积，加快反应速率，使硫铁矿煅烧更充分，提高原料利用率 26．C 27．BD 28． 下部 98.3%浓硫酸 29．C 30．过小时，溶液中浓度较大，会抑制的溶解及的电离，使脱硫效率降低；过大时，转化为易挥发的，氨气逃逸量增大 【解析】24．沸腾炉中硫铁矿煅烧属于强放热反应，产生的大量余热可输送至废热发电环节，因此③为热能； 接触室完成的催化氧化后，未完全反应的、可返回接触室循环利用，提升原料利用率，因此④为和； 吸收塔的产物为硫酸，硫酸是磷肥厂生产磷肥的核心原料，因此⑤为。 25．固体反应物粉碎后可提升比表面积，强化气固接触，既加快反应速率，也能让原料反应更完全。 26．接触室的核心反应为，该反应为气体分子数减少的放热反应： A．475℃是催化剂的活性最高的温度，目的是兼顾反应速率与催化剂活性，升温会使平衡逆向移动，选择该温度并非为了推动平衡正向移动，不符合平衡移动原理，A不符合题意； B．催化剂仅能加快反应速率，不会改变平衡状态，与平衡移动原理无关，B不符合题意； C．通入过量空气（增大浓度），根据勒夏特列原理，平衡正向移动，可提升的转化率，C符合题意； D．加压可以使平衡正向移动，但该反应常压下转化率已经很高，选择常压是兼顾成本与转化率，和平衡移动的调控逻辑无关，D不符合题意； 故选C。 27．A．：温度升高、转化率上升，对应气体催化剂层发生反应的过程，A不符合题意； B．：转化率不变、温度降低，对应热交换过程，高温反应气将热量传递给冷的原料气，自身降温，B符合题意； C．：温度升高、转化率上升，对应气体催化剂层发生反应的过程，C不符合题意； D．：转化率不变、温度降低，对应下一段热交换过程，D符合题意； 故选BD。 28．吸收塔采用气液逆流接触的设计，气体从下部通入，向上流动，与塔顶喷淋的98.3%浓硫酸充分逆向接触，可提升的吸收效率；若用水直接吸收会形成酸雾，大幅降低吸收速率，因此工业上选择98.3%浓硫酸作为吸收剂。 29．吸收后会生成，导致吸收能力下降：。通入可发生反应，直接再生吸收剂，且不会引入额外杂质离子；加入CaO、NaOH会引入杂质，无法保留吸收剂的有效成分，与不反应，故选C。 30．图中低区脱硫效率较低。此时浓度较大，二氧化硫进入液相以及的电离均受抑制，不利于持续吸收。图中较高区氨气逃逸量迅速增大，因为碱性增强使的反应更易进行，生成的氨挥发逸出。 五、碳氢新生——二氧化碳加氢制甲醇的催化历程探究 （25-26高二上·上海·风华中学期中）CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径。可利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2 生产绿色燃料——“零碳甲醇”。两者在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应： ① CO2 g 3H2 gCH3OHg H2Og K1 此反应一般认为通过如下步骤来实现： ② CO2g H2gH2O g CO g  ΔH 40.5 kJ mol1  K2 ③ COg 2H2 gCH3OHg  ΔH 90.7 kJ mol1  K3 31．K1 _________________(用含 K2 和 K3的代数式表示)。 32．大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知 25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 H2g C (石墨，s) C6H6l 燃烧热H / kJ mol1 -285.8 -393.5 -3267.6 则 25℃时 H2(g)和 C(石墨，s)生成 C6H6(l)的热化学方程式为_________________。 向体积为10 L 的恒容密闭容器中充入2.0mol CO g 和4.4mol H2g ，仅发生反应③，测得COg的平衡转化率与温度的关系如图所示。温度300℃条件下， 5 min 达到平衡。 33．下列能说明该反应达到平衡的是 。（不定项选择） A．CH3OH 体积分数不变 B．2c CO c H2 C．容器的压强不变 D．气体密度不变 34．开始到平衡H2 的平均反应速率为_________________。该温度下反应的平衡常数 K=_________________。 在研究该反应历程时发现：反应气中水蒸气含量会影响CH3OH 的产率。资料显示：水蒸气可以使催化剂活化位点减少。利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对反应历程能量变化的影响，结果如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： 35．在反应气中添加水蒸气能增大甲醇产率的原因_______________________________。 【答案】31． 32．3H2(g)+6C(石墨，s)=C6H6(l) ΔH=+49.2 kJ·mol-1 33．AC 34． 37.5 35．由题图可知，有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快，单位时间内甲醇产率增大 【解析】31．根据盖斯定律，两反应相加就是目标反应，因此； 32．由题给燃烧热数据可得，①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1，②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1，③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3267.6 kJ·mol-1，根据盖斯定律，目标方程式可由3×①+6×②-③得到，其ΔH=(-285.8 kJ·mol-1)×3+(-393.5 kJ·mol-1)×6-(-3267.6 kJ·mol-1)= +49.2 kJ·mol-1，故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)+6C(石墨，s)=C6H6(l) ΔH=+49.2 kJ·mol-1。 33．A．未平衡前的浓度不断增加，体积分数也不断增大，体积分数不变能说明反应达到平衡状态，A正确； B．仅代表某一时刻的浓度关系，不能说明浓度不再改变，无法判断平衡，B错误； C．非等体积反应，反应未达到平衡前，压强不断减小，压强不再改变说明反应已达平衡状态，C正确； D．气体的质量、体积不变，故气体密度恒定，气体密度不变无法说明反应达到平衡状态，D错误； 故选AC。 34．一氧化碳的转化率为60 %，故消耗的CO的物质的量为2.0 mol×60 %=1.2 mol，有三段式： ， 故氢气的消耗量为2.4 mol，开始到平衡的平均反应速率为；。 35．在反应气中添加水蒸气能增大甲醇产率的原因：由题图可知，有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快，单位时间内甲醇产率增大。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $