精品解析：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 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 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. 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，___________________。 A．大于　　　B．小于　　　C．等于 4. 0~4 min 内 CO2 的平均反应速率 =______________。 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)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(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 【答案】1. A 2. AD 3. A 4. 5. 6. 7. 8. BD 【解析】 【1题详解】 由化学方程式可知，该反应正向气体分子数增加，为熵增反应（），且为吸热反应（）；根据吉布斯自由能判据 时反应自发，可知该反应仅在高温下自发，故选A； 【2题详解】 A． ，表达式中包含了两个方向的反应速率，且反应速率之比等于系数比，说明反应达到平衡状态，A正确； B．初始加入的和的分子数之比即为，而在反应过程中两者按消耗，其分子数之比在反应过程中不断变化，不能用作判断平衡的标志，B错误； C．各组分浓度相等属于反应过程中的偶然状态，不代表浓度不再发生变化，不能作为平衡标志，C错误； D．该反应前后气体总质量不变，但气体总物质的量在反应过程中不断增加，根据公式，可知气体的平均摩尔质量是变量；当恒容容器中气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态，D正确； 故选AD； 【3题详解】 由图可知， 时反应物的物质的量仍在减小，生成物的物质的量仍在增加，说明反应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； 【4题详解】 内，的物质的量由减小到，变化量为；其平均反应速率； 【5题详解】 由能量变化图可知，该反应的焓变 ，即生成放出的热量；因此，每生成理论上放出的热量为 ； 【6题详解】 反应方程式为 ；根据 ，可得 ；故该反应的热化学方程式为； 【7题详解】 根据原子守恒，尿素合成的正确化学方程式为，由于尿素是固体，其浓度视为常数，不列入平衡常数表达式，故该反应的平衡常数； 【8题详解】 A．尿素为固体，及时分离出固体不影响各气态组分的浓度，化学平衡不发生移动，A错误； B．升高温度，分子获得能量，活化分子数增加，使单位体积内活化分子百分数增加，有效碰撞频率增加，反应速率加快，B正确； C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，反应体系中各反应物和生成物的浓度保持不变，正逆反应速率均不变，C错误； D．催化剂只能改变反应达到平衡的时间，不能使化学平衡发生移动，因此不能改变 的平衡转化率，D正确； 故选BD。 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： 下列说法正确的是__________________。 有机氮→NH3 N2 N2NH3 A．硝化作用 B．生物固氮 C．反硝化作用 D．人工固氮 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. 下图 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：______________________________。 【答案】9. 结构式：；原因： 分子中含有氮氮三键，键能很大，断裂需要吸收大量的能量，因此化学性质稳定 10. C 11. 12. 产生大量白烟 13. CD 14. A 15. 16. 【解析】 【9题详解】 氮原子的最外层有5个电子，两个氮原子共用3对电子形成氮气分子，达到8电子稳定结构，其结构式为；由于氮氮三键的键能极大，破坏该共价键需要极高的能量，故氮气在常温下化学性质非常稳定； 【10题详解】 根据图示转化关系分析： A．有机氮转化为氨气属于氨化作用，不是硝化作用，A错误； B．转化为属于硝化作用，不是生物固氮，B错误； C．转化为属于反硝化作用，C正确； D．在固氮酶作用下转化为氨气属于自然界的生物固氮，不是人工固氮，D错误； 故答案选C； 【11题详解】 装置甲为固体加热制气体的经典装置，实验室常用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气，反应生成氯化钙、氨气和水，化学方程式为 ； 【12题详解】 浓盐酸具有强挥发性，将其挤入充满氨气的广口瓶后，挥发出的气体与迅速化合，生成白色的氯化铵固体小颗粒，悬浮在瓶内，宏观现象为产生大量白烟； 【13题详解】 氨气极易溶于水，尾气吸收时必须防止倒吸； A．装置密闭，气体通入后会导致容器内压强过大，存在安全隐患，A错误； B．导管直接插入水中，氨气迅速溶解会导致导管内压强骤降，极易引起倒吸，B错误； C．氨气不溶于下层的，气泡上升进入上层水面被吸收，可有效防止倒吸，C正确； D．球形干燥管容积大，当水倒吸进入球形部分时，烧杯内液面下降使导管口脱离液面，液体在重力作用下回落，能有效防倒吸，D正确； 故答案选CD； 【14题详解】 A．遇水放热，同时生成，促进一水合氨的分解生成氨气；溶于水放出的热量极少，且会与发生络合反应，因此不能用代替制取或干燥氨气，A错误； B．氨气溶于水生成一水合氨，溶液呈碱性，能使紫色石蕊试液变蓝，形成蓝色喷泉，B正确； C．由图4可知，O点时烧瓶内压强达到最低值，此时与外界大气压的压强差最大，水被压入烧瓶的动力最大，喷泉最剧烈，C正确； D．若收集的氨气不纯（混有空气等不溶于水的气体），喷泉结束后不溶性气体会占据一定体积，导致水无法充满整个烧瓶，D正确； 故答案选A； 【15题详解】 设烧瓶的容积为，溶液最终充满烧瓶的，说明溶解的氨气体积为；溶于水的氨气的物质的量，所得溶液的体积也为；根据物质的量浓度定义，所得溶液的浓度； 【16题详解】 与在催化剂作用下发生归中反应生成和；反应中的N元素化合价由-3升高到0，的N元素化合价由+4降低到0；根据得失电子守恒，8个共失去24个电子，6个共得到24个电子，配平可得方程式 ；单线桥表示为； 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___________________。 【答案】17. ①. ②. 18. A 19. B 20. ①. ②. 21. A 22. 100 23. 24. 、 【解析】 【17题详解】 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠拆写为离子，对应的离子方程式为；生成物中为离子化合物，由组成，阴阳离子之间是离子键，中氧原子和氢原子共用电子形成共价键，其电子式为； 【18题详解】 A．钠的熔点低，硬度小，可以用小刀切割，A正确； B．钠着火时与氧气反应生成了过氧化钠，过氧化钠会与二氧化碳反应生成氧气，火势增大，不可以用二氧化碳灭火，B错误； C．钠在空气中燃烧与氧气反应生成过氧化钠，不是氧化钠，C错误； D．反应后剩余的钠可以回收，放入盛有煤油的试剂瓶中，D错误； 故答案选A； 【19题详解】 两个烧杯中均首先发生反应，之后①中的铝箔会进一步与产物发生反应，两次反应均生成氢气；②中铜箔不会继续与发生反应，只有一次反应生成氢气；因此①收集气体体积较大； 故答案选B； 【20题详解】 二氧化碳与过氧化钠反应会产生氧气和碳酸钠，化学方程式为；观察反应前后两种固体化学式可知，每生成1 mol，固体的化学式相差2 mol“CO”；则固体增重2.8 g为“CO”的质量，对应物质的量为，那么此时反应中就生成了，对应标况下体积为； 【21题详解】 NaOH与CO2反应时产物与二者物质的量关系相关，有两种反应方程式、； A．NaOH与NaHCO3会发生反应，二者不共存，溶液成分不可能是NaOH、NaHCO3，A正确； B．由分析可知固体成分仅为Na2CO3时，是与NaOH按物质的量之比为反应时的产物，B错误； C．由分析可知固体成分是时，是与NaOH物质的量之比小于反应时的产物，此时NaOH有剩余，C错误； D．由分析可知固体成分是NaHCO3、Na2CO3时，是与NaOH物质的量之比大于小于时反应时的产物，D错误； 故答案选A； 【22题详解】 由图像可知，当加入盐酸至恰好不产生气体时，溶液中仅存在溶质；起始时NaOH的物质的量，根据钠原子守恒，的物质量也为，则加入的盐酸物质的量为，加入盐酸的体积，； 【23题详解】 加入 b mL 盐酸的起始点立即产生气体，说明此时溶液的成分只有，因此这段发生反应的离子方程式为； 【24题详解】 由图像分析可知，溶液成分一定含，在加入盐酸转化为的这段反应中消耗的盐酸应等于全部转化为氯化钠这段消耗盐酸的量，即b mL；若a>b，说明溶液中除了含以外，还含有NaOH；因此白色固体的组成成分为、； 四、工业合成氨 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___________。 【答案】25. 以上 26. A 27. 28. C 29. ①. ②. 30. BD 31. B 32. 【解析】 【25题详解】 反应自发进行的条件是 ，即 ；因此该反应可以自发进行的温度范围是 以上； 【26题详解】 时，平衡时，则生成，剩余，，容器体积为2 L，则平衡常数 ； 时，平衡时 ，则生成 ，剩余，，容器体积为2 L，则平衡常数 ； 故 ，故答案选A； 【27题详解】 该反应前后气体分子数不变，将反应物物质的量加倍，相当于在恒温恒容下增大压强，平衡不移动，各物质的平衡浓度变为原来的2倍；实验2中平衡时 的浓度为 ，加倍后浓度为 ； 【28题详解】 A．制得的氢气中含有等杂质，不能仅经简单干燥直接使用，A错误； B．c点在，使用催化剂Ⅰ时转化率更高，说明c点未达到化学平衡状态，B错误； C．a点转化率为，设起始和均为，则转化了，平衡时 、、、 的物质的量分别为、、、，总物质的量为，的体积分数为，C正确； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，D错误。 故答案选C； 【29题详解】 平衡时 ，则；根据方程式，消耗的，消耗的；的平衡转化率为 ； 平衡时为，为，总物质的量为，的体积分数为 ； 【30题详解】 A．恒容下加入，反应物浓度不变，反应速率不变，A错误； B．加入催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，B正确； C．降低温度会减慢反应速率，C错误； D．压缩容器体积，反应物浓度增大，反应速率加快，D正确； 故答案选BD； 【31题详解】 此时刻的浓度商 ；因为，所以反应逆向进行，即，选B； 【32题详解】 左侧循环涉及的热化学方程式为： 则 的焓变 ； 右侧循环涉及的热化学方程式为： 则 的焓变，将以上相关数据代入，即可求得； 五、工业废气的综合利用 合理地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。 已知：CH3OCH3的选择性 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1mol·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。 【答案】33. 34. 35. 反应Ⅰ是吸热反应，温度升高平衡正向移动，更多的消耗，反应Ⅱ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成；反应Ⅰ正向移动的程度大于反应Ⅱ逆向移动的程度 36. 增大压强（选择高效催化剂、及时移出等，写任一即可） 37. 38. BD 39. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 40. 41. ①. 加入催化剂 ②. 加入催化剂使反应的活化能降低，使更多的普通分子变为活化分子，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数变多，有效碰撞频率提高，反应速率加快 42. 36.45；700 ℃ 时，可列出三段式：，则平衡常数 43. A 44. 【解析】 【33题详解】 根据盖斯定律，将反应整合，反应即可得出目标反应，则； 【34题详解】 观察反应Ⅰ为前后气体分子数不变的反应，反应Ⅱ为气体分子数减少的反应；反应Ⅱ中每生成，气体物质的量减少；那么容器内总压强减少全部来自于反应Ⅱ，当容器内气体的压强比初始时减少 40%时，气体物质的量减少了mol，则对应生成了的；容器容积为V L，则t min 内 CH3OCH3 的平均反应速率为； 【35题详解】 从图中可以看出，温度高于 300 ℃，的选择性大幅降低，反应Ⅱ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成；但反应Ⅰ是吸热反应，温度升高平衡正向移动，更多的消耗；综合来看平衡转化率随温度升高而增大，说明反应Ⅰ正向移动的程度大于反应Ⅱ逆向移动的程度； 【36题详解】 反应Ⅱ是气体分子数减小的反应，可通过增大压强促使平衡正向移动，提高的产率，提高选择性；或及时移出，推动平衡正向移动；还可以选择对反应Ⅱ更高效的催化剂等提高的选择性，任意措施写一种即可； 【37题详解】 的初始物质的量为1 mol，平衡转化率均为40%，则消耗的有；平衡时CH3OCH3的选择性为40%，即消耗的里有40%生成了，即的转化为；根据原子守恒可知生成的的物质的量为； 【38题详解】 A．增大SO2浓度，分子总数增加，活化分子数同等比例增加，能够加快转化器中反应速率，但不能提高活化分子百分率，A错误； B．加入催化剂，可以降低反应的活化能，增加活化分子数，能够加快转化器中反应速率、且提高活化分子百分率，B正确； C．增大体系压强，能加快转化器中反应速率，但单位体积内分子总数和活化分子数同等比例增加，不能提高活化分子百分率，C错误； D．加热至适当温度，能加快转化器中反应速率，且升温能使分子获得能量，活化分子数增加，从而提高活化分子百分率，D正确； 故答案选BD； 【39题详解】 放热反应的反应物总能量高于生成物总能量，根据能量变化图可以看出过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ能量的能量变化符合放热反应，故填Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ； 【40题详解】 S完全燃烧生成，燃烧热为1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量；从图中可以得出；则S(s) 的燃烧热的热化学方程式； 【41题详解】 从图中可以看出，①代表的反应历程中活化能减小，说明改变的条件是加入了催化剂； 加入催化剂使反应的活化能降低，使更多的普通分子变为活化分子，单位体积内活化分子数变多，有效碰撞频率提高，反应速率加快； 【42题详解】 初始SO2浓度为1mol·L−1 ，图中显示其700 ℃ 时转化率为90%，则其变化浓度为，根据化学计量数之比可以得出其他气体物质的浓度变化，则列出三段式：，则平衡常数； 【43题详解】 首先分析表格中数据，，1.20 g Fe粉对应的物质的量为，0.56 g Fe粉对应的物质的量为；结合反应方程式中化学计量数之比，可知ⅰ中Fe粉过量，反应完全；ⅱ中Fe粉少量，完全反应，过量，反应不完全；反应消耗的物质越多，放热越多，温度越高，因此温度b> c，选A； 【44题详解】 反应后溶液的密度近似为1 g·cm−3，100 mL溶液的质量为；反应的温度变化（摄氏温度差等于热力学温度差）；反应放出的热量；实验中参与反应的的物质的量为，且反应放热，为负值，因此Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 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 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. 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，___________________。 A．大于　　　B．小于　　　C．等于 4. 0~4 min 内 CO2 的平均反应速率 =______________。 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)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(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： 下列说法正确的是__________________。 有机氮→NH3 N2 N2NH3 A．硝化作用 B．生物固氮 C．反硝化作用 D．人工固氮 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. 下图 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 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 合理地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。 已知：CH3OCH3的选择性 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1mol·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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $