2023-2024學年湖北省武漢市部分重點中學高二（上）期中化學試卷

一、選擇題：本題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。

• 1．化學與生活關系密切，下列說法錯誤的是（　　）

  A．在NO2和N2O4的平衡體系中，加壓后顏色變深，可用勒夏特列原理解釋

  B．將SOCl2與AlCl3?H2O混合并加熱，可得到無水氯化鋁

  C．打開劇烈搖動后的碳酸飲料產(chǎn)生大量氣泡的原因是壓強對化學平衡的影響

  D．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中
  組卷：15引用：1難度：0.4

  解析
• 2．已知過氧化氫分解生成氫氣和氧氣是放熱反應?？蒲腥藛T采用新型復合光催化劑，利用太陽光高效分解水的過程如圖所示，下列說法正確的是（　　）
  

  A．化學反應過程中催化劑并沒有參加化學反應，但能大幅度提高反應速率

  B．過程Ⅰ的發(fā)生需要放出熱量

  C．過程Ⅲ中斷裂舊鍵吸收的能量小于形成新鍵放出的能量

  D．該過程涉及到極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成
  組卷：12引用：1難度：0.6

  解析
• 3．下列有關說法中正確的是（　?。?/div>

  A．2CaCO3（s）+2SO2（g）+O2（g）═2CaSO4（s）+2CO2（g）在低溫下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH＜0

  B．NH4Cl（s）═NH3（g）+HCl（g）室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應的ΔH＜0

  C．稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）ΔH=-57.3kJ?mol-1則稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量

  D．在合成氨工業(yè)中N2的量越多，H2的轉(zhuǎn)化率越大，因此充入的N2越多越有利于NH3的合成
  組卷：11引用：1難度：0.7

  解析
• 4．T℃時在2L密閉容器中使X（g）與Y（g）發(fā)生反應生成Z（g）。反應過程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T₁和T₂時，Y的體積分數(shù)與時間的關系如圖2所示。則下列結論錯誤的是（　?。?br />

  A．反應進行的前3 min內(nèi)，用X表示的反應速率v（X）=0.1mol/（L?min）

  B．容器中發(fā)生的反應可表示為3X（g）+Y（g）?2Z（g）

  C．保持其他條件不變，升高溫度，反應的化學平衡常數(shù)K增大

  D．若改變反應條件，使反應進程如圖3所示，則改變的條件可能是升高溫度
  組卷：14引用：1難度：0.6

  解析
• 5．催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應R（g）?P（g）。反應歷程（如圖）中，M為中間產(chǎn)物。其它條件相同時，下列說法錯誤的是?（　?。?/div>

  A．使用Ⅰ和Ⅱ，均有4個基元反應

  B．使用催化劑Ⅰ時，第三個基元反應是決速反應

  C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡

  D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大
  組卷：18引用：1難度：0.3

  解析
• 6．已知CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）ΔH=-41kJ?mol^-1，下列敘述正確的是（　?。?/div>

  A．恒溫恒壓條件下加入惰性氣體，活化分子數(shù)不變，反應速率不變

  B．恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，活化分子百分數(shù)增大，反應速率加快

  C．升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞頻率增大，反應速率加快

  D．加入合適的催化劑，可降低反應的活化能和焓變，活化分子百分數(shù)增大，反應速率加快
  組卷：30引用：1難度：0.6

  解析

二、非選擇題：本題共4小題，共55分。

• 18．合成氨工業(yè)和硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。
  Ⅰ.（1）在合成氨工業(yè)中，原料氣（N₂、H₂及少量CO、NH₃的混合氣）在進入合成塔前需經(jīng)過銅氨液處理，目的是除去其中的CO其反應為：[Cu（NH₃）₂]⁺+CO+NH₃?[Cu（NH₃）₃CO]⁺ΔH＜0。吸收CO后的銅氨液經(jīng)過適當處理可再生，恢復其吸收CO的能力，可循環(huán)使用。銅氨液再生適宜的生產(chǎn)條件是

   

  。
  （2）將等物質(zhì)的量的H₂和N₂通入絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）ΔH＜0，下列選項表明反應一定已達平衡狀態(tài)的是

   

  （填標號，下同）。
  A.容器內(nèi)的壓強不再變化
  B.相同時間內(nèi)，斷開H-H鍵的數(shù)目和生成N-H鍵的數(shù)目相等
  C.容器內(nèi)氣體的濃度c（N₂）：c（H₂）：c（NH₃）=1：3：2
  D.N₂的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
  Ⅱ.接觸法制硫酸的關鍵反應為SO₂的催化氧化，二氧化硫在V₂O₅作用下的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應。SO₂的催化氧化熱化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）ΔH=akJ?mol^-1其催化機理分為三步：
  第1步：SO₂（g）+V₂O₅（s）?SO₃（g）+V₂O₄（s）ΔH=bkJ?mol^-1
  第2步：V₂O₄（s）+O₂（g）+2SO₂（g）?2VOSO₄（s）ΔH=ckJ?mol^-1
  第3步：

   

  。
  （3）第3步熱化學方程式

   

  （ΔH的值用a、b、c的代數(shù)式表示）。
  （4）T℃時，將3molSO₂和1molO₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生反應。3min時反應達到平衡，此時測得O₂還剩余0.1mol。則達平衡時SO₂的轉(zhuǎn)化率為

   

  ；從反應開始至達到平衡，用SO₃表示反應速率為

   

  。
  （5）為尋求固定投料比下不同反應階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應轉(zhuǎn)化率（α）下反應速率（數(shù)值已略去）與溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是

   

  。
  A.溫度越高，反應速率越大
  B.可根據(jù)不同α下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度
  C.α=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率
  D.α越大，反應速率最大值對應溫度越低
  ?
  （6）為提高釩催化劑的綜合性能，我國科學家對其進行了改良。不同催化劑下，溫度和轉(zhuǎn)化率關系如圖所示，催化性能最佳的是

   

  （填標號）。
  （7）設O₂的平衡分壓為p,SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為α，用含p和α的代數(shù)式表示上述催化氧化反應的K_p=

   

  （用平衡分壓代替平衡濃度計算）。
  組卷：10引用：1難度：0.6

  解析
• 19．二氧化碳加氫制甲烷和甲烷重整對碳資源利用具有重要的戰(zhàn)略意義?；卮鹣铝袉栴}：
  Ⅰ.CO₂加氫選擇合成甲烷的主要反應如下：
  ①CO₂（g）+4H₂?CH₄（g）+2H₂O（g）ΔH₁（298K）
  ②CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂（298K）
  ③2CO（g）+2H₂（g）?CO₂（g）+CH₄（g）ΔH₃（298K）
  在一定溫度下，由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol某物質(zhì)的焓變叫做該物質(zhì)的標準摩爾生成焓，如表為298K時幾種物質(zhì)的標準摩爾生成焓。
  

  物質(zhì)	H2（g）	O2（g）	CO（g）	CO2（g）	H2O（g）	CH4（g）
  標準摩爾生成焓（kJ?mol-1）	0	0	-110.5	-393.5	-241.8	-74.81

  （1）有利于反應①自發(fā)進行的條件是

   

  （填“高溫”或“低溫”）；根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算反應②的焓變ΔH₂（298K）=

   

  kJ?mol^-1。
  （2）在一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO₂和4molH₂發(fā)生上述反應，反應20min容器內(nèi)反應達到平衡時，容器中CH₄為amol,CO為bmol,以H₂表示的0～20min內(nèi)平均反應速率v（H₂）=

   

  mol?L^-1?min^-1（用含 a、b、V的代數(shù)式表示，下同），此時H₂O（g） 的濃度為

   

  mol?L^-1，反應Ⅱ的平衡常數(shù)為

   

  （列出計算式）。Ⅰ.甲烷重整工藝主要包括甲烷水蒸氣重整制氫、甲烷部分氧化重整制氫、甲烷二氧化碳重整制氫、甲烷三重整制氫等。
  （3）甲烷三重整制氫的逆反應CO（g）+3H₂?CH₄（g）+H₂O（g）。合成總反應在起始物

  n

  （

  H

  2

  ）

  n

  （

  CO

  ）

  =3時，在不同條件下達到平衡，設體系中CH₄的物質(zhì)的量分數(shù)為x（CH₄），在t=250℃下的x（CH₄）-p、在p=5×10⁵Pa下的x（CH₄）-t如圖所示。
  
  ①當CO的平衡轉(zhuǎn)化率為

  6

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  時，反應條件可能是

   

  。
  ②甲烷三重整制氫工業(yè)一般將反應溫度設置為750℃～920℃，將反應壓力設置為2～3MPa并向轉(zhuǎn)化爐內(nèi)通入空氣或氧氣，通入空氣或氧氣的目的是

   

  。
  組卷：16引用：1難度：0.5

  解析