2021-2022學年山西省太原市高二（上）期中化學試卷

一、選擇題（本題共20小題，每小題2分，共40分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請將正確選項填入答案欄內(nèi)）

• 1．如果對燃燒產(chǎn)物如二氧化碳、水、氮氣等利用太陽能使它們重新組合，可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為（　?。?/h2>

  A．化學能

  B．熱能

  C．生物質(zhì)能

  D．電能
  組卷：13引用：3難度：0.9

  解析

• 2．下列過程中化學反應速率的加快對人類有益的是（　?。?/h2>

  A．金屬的腐蝕

  B．食物的腐敗

  C．塑料的降解

  D．橡膠的老化
  組卷：2引用：4難度：0.7

  解析

• 3．合成氨工業(yè)中采用了循環(huán)操作，主要原因是（　?。?/h2>

  A．加快反應速率	B．提高NH3的平衡濃度
  C．降低NH3的沸點	D．提高N2、H2的利用率
  組卷：11引用：4難度：0.9

  解析

• 4．古代詩詞中蘊含著許多科學知識，下列敘述正確的是（　?。?/h2>

  A．“冰，水為之，而寒于水”說明等質(zhì)量的水和冰相比，冰的能量更高

  B．于謙《石灰吟》“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑”，描述的石灰石煅燒是吸熱反應

  C．曹植《七步詩》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，這里的變化只有化學能轉(zhuǎn)化為熱能

  D．蘇軾《石炭?并引》“投泥潑水愈光明，爍玉流金見精悍”，所指高溫時碳與水蒸氣反應為放熱反應
  組卷：186引用：11難度：0.8

  解析

• 5．在密閉容器中進行反應：H₂（g）+Br₂（g）?2HBr（g）。下列說法錯誤的是（　　）

  A．升高溫度，增加反應物分子中活化分子的百分數(shù)

  B．降低溫度，降低反應物分子的能量

  C．增大H2的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加

  D．增大壓強，單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)增加
  組卷：2引用：1難度：0.7

  解析

• 6．已知室溫下：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃反應能自發(fā)進行。對于該反應的以下判斷正確的是（　　）

  A．ΔH＜0，ΔS＜0

  B．ΔH＞0，ΔS＜0

  C．ΔH＞0，ΔS＞0

  D．ΔH＜0，ΔS＞0
  組卷：23引用：1難度：0.8

  解析

• 7．經(jīng)過化學家長期研究發(fā)現(xiàn)高爐中Fe₂O₃（s）+3CO（g）→2Fe（s）+3CO₂（g）是可逆反應。一定溫度下，在容積固定的容器中發(fā)生上述反應，下列情況能說明該反應達到平衡的是（　?。?/h2>

  A．固體質(zhì)量不再減少

  B．容器內(nèi)氣體壓強不再變化

  C．氣體的物質(zhì)的量不再變化

  D．v（CO）=v（CO2）
  組卷：6引用：1難度：0.7

  解析

• 8．乙烯可由乙烷脫氫制得：C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂（g）ΔH＞0，在一定條件下反應于密閉容器中達到平衡。下列各項措施中，既能加快化學反應速率又能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是（　?。?/h2>

  A．增大容器體積	B．升高溫度
  C．分離出部分氫氣	D．恒壓下通入氦氣
  組卷：4引用：1難度：0.5

  解析

三、選做題（以下兩組題任選一組題作答，共14分）

• 25．尿素[CO（NH₂）₂]對于我國經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，工業(yè)上以NH₃和CO₂為原料合成：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（g）+H₂O（g）。回答下列問題：
  （1）已知上述反應的平衡常數(shù)K和溫度T的關系如表所示：
  

  T/℃	165	175	185
  K	111.9	74.1	50.6

  ①該反應的ΔH

   

  0（填“＞”或“＜”，下同）；該反應中反應物的總能量

   

  生成物的總能量。
  ②該反應的平衡常數(shù)K的表達式為

   

  。
  （2）傳統(tǒng)的尿素生產(chǎn)工藝耗能較高，且產(chǎn)率較低。最近我國科學家發(fā)現(xiàn)TiO₂納米片負載的Pd-Cu合金納米顆粒電催化劑可以將水溶液中的CO₂和N₂直接轉(zhuǎn)化為尿素（反應機理如圖所示，*表示催化劑活性中心原子）。
  
  ①根據(jù)以上反應機理，*CO₂→*COOH的過程發(fā)生

   

  （填“氧化反應”或“還原反應”）；斷裂的是

   

  （填“極性鍵”或“非極性鍵”，下同），形成的是

   

  。
  ②與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，這種新方法的優(yōu)點是

   

  。
  （3）在2L的密閉容器中充入NH₃和CO₂模擬尿素的工業(yè)生產(chǎn)，測得一定溫度和壓強下，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與氨碳比x（即NH₃和CO₂的物質(zhì)的量之比）的關系如圖所示。
  
  ①計算圖中B點處NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為

   

  。
  ②CO₂平衡轉(zhuǎn)化率隨氨碳比增大而增大的原因是

   

  。
  組卷：15引用：1難度：0.6

  解析

• 26．當今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達峰、碳中和的時間節(jié)點，我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。因此，研發(fā)二氧化碳利用技術，降低空氣中二氧化碳的含量成為研究熱點。
  （1）大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時，相關物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：
  

  物質(zhì)	H2（g）	C（石墨，s）	C6H6（l）
  燃燒熱ΔH/（kJ?mol-1）	-285.8	-393.5	-3267.5

  則25℃時H₂（g）和C（石墨，s）生成C₆H₆（l）的熱化學方程式為

   

  。
  （2）CH₄與CO₂重整是CO₂利用的研究方向之一。該重整反應體系主要涉及以下反應：
  a.CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）ΔH₁
  b.H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₂
  c.CH₄（g）?C（s）+2H₂（g）ΔH₃
  d.2CO（g）?C（s）+CO₂（g）ΔH₄
  e.H₂（g）+CO（g）?C（s）+H₂O（g）ΔH₅
  ①上述反應體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有

   

  。（填字母）
  A.增大CO₂與CH₄的濃度，反應a、b、c的正反應速率都增加
  B.移去部分C（s），反應c、d、e的平衡均向右移動
  C.加入反應a的催化劑，可提高CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率
  D.降低反應溫度，反應a～e的正、逆反應速率都減小
  ②一定條件下，CH₄分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程經(jīng)歷了

   

  步反應，其中第

   

  步的正反應速率最慢。
  
  （3）以CO₂、H₂為原料合成CH₃OH的主要反應如下：
  Ⅰ.3H₂（g）+CO₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-49.5kJ?mol^-1
  Ⅱ.2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）ΔH₂=-90.4kJ?mol^-1
  Ⅲ.H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH₃=+40.9kJ?mol^-1
  不同壓強下，按照n（CO₂）：n（H₂）=1：3投料，實驗測得CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率和CH₃OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關系如圖所示。
  
  已知：CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率=

  n

  （

  C

  O

  2

  ）

  初始

  -

  n

  （

  C

  O

  2

  ）

  平衡

  n

  （

  C

  O

  2

  ）

  初始

  ×100%
  CH₃OH的平衡產(chǎn)率=

  n

  （

  C

  H

  3

  OH

  ）

  平衡

  n

  （

  C

  O

  2

  ）

  初始

  ×100%
  其中縱坐標表示CO₂平衡轉(zhuǎn)化率的是圖

   

  （填“甲”或“乙”）；壓強P₁、P₂、P₃由大到小的順序為

   

  ；圖乙中T₁溫度時，三條曲線幾乎交于一點的原因是

   

  。
  （4）恒壓下，按照n（CO₂）：n（H₂）=1：3投料發(fā)生反應Ⅰ，該反應在無分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示（分子篩膜具有選擇透過性）。P點甲醇的平衡產(chǎn)率高于T點的原因可能是

   

  。
  
  組卷：13引用：1難度：0.6

  解析