2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中模擬卷（滬科版選擇性必修1第1~3章）（全解全析）

2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中模擬卷

化學(xué)試題

（考試時(shí)間：60分鐘試卷滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。

2.選出小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選

涂其他答案標(biāo)號(hào)。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。

3.回答時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。

4.測(cè)試范圍：第1~3章（滬科版2020）。

5.難度系數(shù)：0.60?

6.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：HlC12N14016Na23Mg24A127S32C135.5Fe56

一、化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化（18分）

1.為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下三套實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）某同學(xué)選用裝置I進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)前U形管里液面左右相平），在甲試管里加入適量氫氧化鋼溶液與

稀硫酸，根據(jù)所學(xué)知識(shí)推測(cè)該反應(yīng)屬于（填"吸熱"或"放熱"）反應(yīng)，預(yù)測(cè)U形管中可觀察到的現(xiàn)

象是O

（2）選擇裝置II進(jìn)行探究固體M在甲中溶于水的熱效應(yīng)。

①若M為NH4NO3,則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是o

②若M為NaOH,則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象為-

（3）上述3個(gè)裝置中，不能用來(lái)證明"鋅和稀硫酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是（填序號(hào)）。

理由是。

（4）至少有兩種實(shí)驗(yàn)方法能證明過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)（2Na3O2+2H2。=4NaOH+02T）是放熱反應(yīng)。

方法①：選擇上述裝置_____（填T"TI"或"川"）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

方法②：取適量過(guò)氧化鈉粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸儲(chǔ)水，片刻后，若

觀察到，則說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

【答案】（1）放熱（2分）U形管左端液柱降低，右端液柱升高（2分）

（2）導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱（2分）產(chǎn)生氣泡，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱（3分）

（3）0（2分）鋅和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，通過(guò)導(dǎo)氣管進(jìn)入燒杯中，產(chǎn)生氣泡，無(wú)法判斷反應(yīng)是

吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)（3分）

（4）團(tuán)或國(guó)（2分）棉花燃燒（2分）

【解析】（1）酸堿中和反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，氫氧化鋼與硫酸反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，反應(yīng)放熱，所以錐形瓶

中氣體受熱膨脹，導(dǎo)致U形管左端液柱降低，右端液柱升高；

（2）①若M為NH4NO3,NH4NO3溶于水吸熱，外管內(nèi)氣體溫度降低收縮，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可觀察

到的現(xiàn)象燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱；

②若M為NaOH,NaOH溶于水放熱，外管內(nèi)氣體溫度升高膨脹，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象

為產(chǎn)生氣泡，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱；

（3）裝置團(tuán)不能用來(lái)證明"鋅和稀硫酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)"，因?yàn)殇\和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，

通過(guò)導(dǎo)氣管進(jìn)入燒杯中，產(chǎn)生氣泡，無(wú)法判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)；

（4）方法①：選擇上述裝置團(tuán)或團(tuán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回裝置右邊U形管中左端液柱降低，右端液柱升高（或燒

杯中導(dǎo)管中有氣泡放出），證明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；故答案為團(tuán)或回；

方法②：取適量過(guò)氧化鈉粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸儲(chǔ)水，片刻后，若

觀察到棉花燃燒，則說(shuō)明該反應(yīng)放出大量熱，使棉花燃燒，證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

二.實(shí)驗(yàn)室測(cè)定中和熱（19分）

2.利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

溫度計(jì)、,玻璃

U攪拌器

_內(nèi)筒.杯蓋

隔熱層

'外殼

①用量筒量取50mL0.50moH_u鹽酸倒入內(nèi)筒中，測(cè)出鹽酸溫度；

②用另一量筒量取50mL0.55moLL1NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度；

③將NaOH溶液倒入內(nèi)筒中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)得混合液最高溫度?；卮鹣铝袉?wèn)題:

（1）倒入NaOH溶液的正確操作是（填字母）。

A.沿玻璃棒緩慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入

（2）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是（填字母）。

A.用溫度計(jì)小心攪拌B.揭開(kāi)杯蓋用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)

（3）現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和lLlmoLLT的稀鹽酸恰好完全反

應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為A%、AH2、AH3，則AHi，AH2,AH3的大小關(guān)系為=

（4）假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是lg-cm-3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容4.18kJkg-i?1。

為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

起始溫度ti/回終止溫度t2/0

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液

120.020.123.2

220.220.423.4

320.520.623.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱AH=（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

（5）若計(jì)算生成1molH2O時(shí)的放出的熱量小于57.3kJ,產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.量取鹽酸的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d.用溫度計(jì)測(cè)定鹽酸起始溫度后直接測(cè)定NaOH溶液的溫度

e.使用玻璃攪拌器攪拌不均勻

f.實(shí)驗(yàn)中用銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器

（6）實(shí)驗(yàn)小組另取l/imLO.SOmol-L^HCI溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶

液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（實(shí)驗(yàn)中始終保持l/i+\/2=50mL）o則實(shí)驗(yàn)小組做該實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度（填

"高于""低于"或"等于"）22回，所用NaOH溶液的濃度為

（7）某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)，探究反應(yīng)中的能量變化。下列判斷正確的是

溫

~溫

度

度

計(jì)r

計(jì)

（a）（坨

A.由實(shí)驗(yàn)可知，（a）、（b）、（c）所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B.將實(shí)驗(yàn)（a）中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加

C.實(shí)驗(yàn)（c）中將玻璃攪拌器改為鐵質(zhì)攪拌器對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響

D.若用NaOH固體測(cè)定中和熱，則測(cè)定中和熱的數(shù)值偏高

【答案】（1）C（2分）

（2）D（2分）

（3）AHI=AH2<AH3（3分）

（4）-51.8kJ-mol1（3分）

（5）acdef（3分）

（6）低于（1分）0.75（2分）

（7）D（3分）

【解析】（1）倒入氫氧化鈉溶液時(shí)，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫

氧化鈉溶液，否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果。故答案為C。

（2）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng);

溫度計(jì)是測(cè)量溫度的，不能使用溫度計(jì)攪拌；也不能輕輕地振蕩內(nèi)筒，否則可能導(dǎo)致液體濺出或熱量散

失，影響測(cè)定結(jié)果；更不能打開(kāi)杯蓋用玻璃棒攪拌，否則會(huì)有熱量散失。故答案為D。

（3）中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿稀溶液完全反應(yīng)生成Imol水放出的熱量，一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化

鈣溶液和lLlmohL-i的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)放熱57.3kJ；一水合氨是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離過(guò)

程是吸熱程，稀氨水和lLlmohL-i的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)放熱小于57.3kJ,反應(yīng)焰變是負(fù)值，所以

AH1=AH2<AH3?

（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知,溫度差平均值=3.1m；50mLe）.55mold鹽酸與50mL0.55mollNaOH溶

液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05LX0.50moi/L=0.025mol,溶液的質(zhì)量為：100mLx

lg/mL=100g,溫度變化的值為△7=3.1回，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m-c2T=100gX

4.18J/（g-℃）X3.1℃=1295.8J,即1.2958kJ,所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱AH=-=-51.8kJ/mol；

（5）b.仰視讀數(shù)時(shí)，實(shí)際量取的溶液體積多于應(yīng)該量取的溶液體積，會(huì)導(dǎo)致放出的熱量變多；d.實(shí)

驗(yàn)中用溫度計(jì)先后測(cè)量酸溶液、堿溶液及混合溶液的溫度時(shí)，使用同一支溫度計(jì)可減小實(shí)驗(yàn)誤差，且測(cè)

量完一種溶液后，溫度計(jì)必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。測(cè)完酸溶液的溫度計(jì)表面附著酸，未沖洗

就直接測(cè)定堿溶液的溫度，導(dǎo)致測(cè)定的堿溶液溫度偏高，從而使測(cè)定的溫度差值偏小，測(cè)得的中和熱數(shù)

值偏小；f.銅容易導(dǎo)熱，使熱量損失，所以測(cè)量的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值偏??；故選acdef。

(6)%=0時(shí)NaOH溶液的體積為50mI,由圖可知此時(shí)溫度小于22回，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度低于22回,

即實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度低于22回；由圖可知，％=30時(shí)，溶液溫度最高，即NaOH和HCI恰好完全反應(yīng)，由于

n(NaOH)=n(HCI),c(NaOH)x20xlQ-3L=0.5moM^xSOxlO^L,cfNaOHJ=O.ySmoM1；故填低于；0.75。

(7)A.Ba(OH)2?8H2O與NH4cl的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，鋁片與鹽酸、NaOH與鹽酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),

A錯(cuò)誤；

B.鋁粉和鋁片都是固體，更換為等質(zhì)量的鋁粉后時(shí)放出的熱量不變，但鋁粉與鹽酸反應(yīng)速率快，B錯(cuò)誤；

C.鐵是熱的良導(dǎo)體，改為鐵質(zhì)攪拌器，造成熱量損失增大，測(cè)的中和熱數(shù)值偏小，C錯(cuò)誤；

D.氫氧化鈉固體溶解放出熱量，因此測(cè)定數(shù)值結(jié)果偏高，D正確；

故選D。

三、空氣中二氧化碳含量的測(cè)定(20分)

3.空氣中CO2含量的控制和CO?資源利用具有重要意義。

(1)CH3N(CH2CH2OH)2(縮寫(xiě)為MDEA)溶液可用于捕集燃煤煙氣中CO2，轉(zhuǎn)化過(guò)程如下。

MDEA水溶液

含CO2煙氣一吸收一?加熱解吸--COj

----------再生

-11

①室溫下，H2c。3的Ka1=4.30x10-7,Ka2=5.60XIO,吸收后溶液的pH=9,此時(shí)主要含碳負(fù)

離子為(寫(xiě)離子符號(hào))。

②從結(jié)構(gòu)的角度解釋MDEA水溶液能吸收CO?的理由是0

③用MDEA苯甲醇(苯甲醇沸點(diǎn)：205.3。0溶液替代MDEA水溶液可增大吸收容量，同時(shí)降低解吸能耗，

其原因是0

(2)二氧化碳加氫制甲烷是碳循環(huán)的重要應(yīng)用。主要反應(yīng)有

-1

反應(yīng)回：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH=-164.7kJ-mol

反應(yīng)回：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJ?moL

Ni—ZrC)2催化CO2加電制CH4的反應(yīng)歷程如圖1所示。向恒壓、密閉容器中通入ImolCOz和4m01比，平

衡町混合氣體中含碳物質(zhì)(CH4>CO?、CO)的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖2所示。

Ni-ZrO：催化劑催化CO：甲炕反應(yīng)機(jī)理

圖」

①溫度高于600。(：后，B的物質(zhì)的量減小的原因是o

②首先H2在Ni載體表面活化生成H*,ZrC)2載體表面的0H*將CO2吸附活化為HCO￡然后活化的HCOg與H*

結(jié)合脫水生成活化HCOO*,用化學(xué)語(yǔ)言描述步驟3、4反應(yīng)過(guò)程：(吸附在催化劑表面的物質(zhì)

用*標(biāo)注)。

(3)CO2催化重整C*的反應(yīng)：5)CH4(g)+CO2(g)W2CO(g)+2H2(g)A/

主要副反應(yīng)：(ffl)H2(g)+CO2(g)#CO(g)+H2O(g)AW2>0

(國(guó))4H2(g)+CO2(g)UCH4(g)+2H20(g)A/<0。

在恒容反應(yīng)器中按n(CH4):n(C02)=1:1充入氣體，加入催化劑，測(cè)得反應(yīng)器中平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分

%

、

凝

E白

及

A.△H1=2AH2+AH3

B.其它條件不變，適當(dāng)增大壓強(qiáng)，C*(g)平衡轉(zhuǎn)化率降低

C.600?900久時(shí)，出0的體積分?jǐn)?shù)不斷減小，是由于反應(yīng)回生成也0的量小于反應(yīng)團(tuán)消耗的量

D.re時(shí)，在2.0L容器中加入2moic%、2moic。2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，測(cè)得C02的平衡轉(zhuǎn)化率為75%,

則反應(yīng)團(tuán)的平衡常數(shù)等于81

(4)己知：NO(g)+O3(g)N02(g)+02(g)AHo實(shí)驗(yàn)測(cè)得速率方程為vJEC(NO)-C(03),v逆=1＜逆

c（NO2）-c（O2）（ki＞k逆為速率常數(shù)，只與溫度、催化劑有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)）。向2L恒容密閉容器中充入

0.4molNO（g）和0.6molO3（g）發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得NO的體積分?jǐn)?shù)x（NO）與溫度和時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下

列說(shuō)法正確的是。

A.正、逆反應(yīng)活化能的大小關(guān)系為Ea（E）＞Ea（a）

B.b點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率為80%

C.Ti溫度下的］?＜T2溫度下的滬

K（逆）K（逆）

D.化學(xué)反應(yīng)速率：Vc（正）＞Va（逆）＞Vb（逆）

【答案】（1）HCO3（2分）CH3N（CH2cH2。田2中氮原子含有孤電子對(duì)，能與氫離子形成配位鍵，

促進(jìn)C（）2的吸收（3分）0）2在苯甲醇中的溶解度較大，能增大吸收容量，水溶液中水蒸發(fā)需要吸收

大量的熱，苯甲醇沸點(diǎn)高難揮發(fā)，降低能耗（3分）

（2）反應(yīng)回的△“＜（）、反應(yīng)團(tuán)的AH＞0,600。（：后溫度升高，反應(yīng)回的平衡右移，反應(yīng)團(tuán)的平衡左移，反

應(yīng)團(tuán)的正移程度大于反應(yīng)團(tuán)逆移程度，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，剩余CO2物質(zhì)的量減小（3分）活化的

HCOO*與H*結(jié)合，脫去水分子生成CH3O*,CH3O*再進(jìn)一步結(jié)合H*生成CH4和0H*（3分）

（3）B（3分）

（4）C（3分）

【解析】（1）①溶液的pH=9,根據(jù)H2cO3的Ka1=4.30x10-7,Ka2=5.60x1。一】】，嚅?=篇=

臂甲=5.6X10-2mol/L,此時(shí)主要含碳陰離子為HCO6

②從結(jié)構(gòu)的角度解釋MDEA水溶液能吸收CO?的理由是CH3NCH2cH2。田2中氮原子含有孤電子對(duì)，能與

氫離子形成配位鍵，促進(jìn)CO?的吸收（或答道MDEA為胺，有堿性能與CO?反應(yīng)也可）。

③用MDEA苯甲醇（苯甲醇沸點(diǎn)：205.3℃）溶液替代MDEA水溶液可增大吸收容量，同時(shí)降低解吸能耗，

其原因是CO2在苯甲醇中的溶解度較大，能增大吸收容量，水溶液中水蒸發(fā)需要吸收大量的熱，苯甲醇

沸點(diǎn)高難揮發(fā)，降低能耗。

（2）①溫度高于600。（：后，B的物質(zhì)的量減小的原因是反應(yīng)團(tuán)的△“＜0、反應(yīng)國(guó)的△”＞（）,600久后溫度

升高，反應(yīng)國(guó)的平衡右移，反應(yīng)回的平衡左移，反應(yīng)團(tuán)的正移程度大于反應(yīng)回逆移程度，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增

大，剩余CO2物質(zhì)的量減?。?/p>

②由題干反應(yīng)歷程圖可知，步驟3、4反應(yīng)過(guò)程可用化學(xué)語(yǔ)言描述為：活化的HCOO*與H*結(jié)合，脫去水

分子生成CH3O*,CH3O*再進(jìn)一步結(jié)合H*生成C*和0H*。

(3)A.由蓋斯定律可知，反應(yīng)團(tuán)x2—反應(yīng)相反應(yīng)回，則反應(yīng)AHI=2AH2-AH?,故A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)團(tuán)是氣體體積增大的反應(yīng)，其它條件不變，適當(dāng)增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲烷平衡轉(zhuǎn)

化率降低，故B正確；

C.反應(yīng)國(guó)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，水的體積分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)團(tuán)是放熱反應(yīng)，升

高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，水的體積分?jǐn)?shù)減小，則600回900回時(shí)，水的體積分?jǐn)?shù)不斷減小，是由于

反應(yīng)回生成水的量小于反應(yīng)回消耗的量，故C錯(cuò)誤；

D.起始甲烷和二氧化碳的濃度都為lmol/L,若只發(fā)生主反應(yīng)，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為75%時(shí)，甲烷、

二氧化碳、一氧化碳、氫氣的平衡濃度分別為lmol/L-lmol/Lx75%=0.25mol/L>

lmol/L-lmol/Lx75%=0.25mol/L,Imol/Lx75%x2=1.5mol/L,Imol/Lx75%x2=1.5mol/L,貝。主反應(yīng)的平衡常

數(shù)陣嘿吟黑嚓=81,由方程式可知，由于副反應(yīng)回中消耗的氫氣的量比二氧化碳多的多，所以

0.25mol/Lx0.25mol/L

主反應(yīng)的平衡常數(shù)K小于81,故D錯(cuò)誤；

故選Bo

(4)A.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，0H<O,故正逆反應(yīng)活化能的大小關(guān)系為Ea(IE)<Ea(逆”故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.b點(diǎn)NO的體積分?jǐn)?shù)x(NO)=0.2,設(shè)NO的轉(zhuǎn)化率為y,根據(jù)三段式有：

NO(g)+o3(g)uNO2(g)+02(g)

起始量(mol/L)0.20.30O,-----------0.2-0.2y-----------*100%=

變化量(mol/L)0.2y0.2y0.2yQ2y0.2—0.2y+0.3-0.2y+0.2y+0.2y

平衡量(mol/L)0.2-0.2y0.3-0.2y0.2y0.2y

0.2,解得y=50%,故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.由丫正=1<正(:網(wǎng)。)((03),va=kfflc(NO2)-c(O2),當(dāng)vwv逆時(shí)，可知湍))：1Mj)=K，TI>T2,13H<0,溫度

高時(shí)K值反而小，則上溫度下的滬<T2溫度下的滬，故C項(xiàng)正確；

K(逆)K(逆)

D.T1>T2,c點(diǎn)未達(dá)平衡，b點(diǎn)達(dá)平衡正逆反應(yīng)速率相等且小于c點(diǎn)，b點(diǎn)溫度和反應(yīng)物濃度均大于a點(diǎn)，

反應(yīng)速率大于a點(diǎn)，故化學(xué)反應(yīng)速率：Vc(正)>Vb(逆)>Va(逆)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案選C。

四.甲烷的利用(26分)

4.能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

0.家用天然氣的成分主要為C%。

(1)已知C*的燃燒熱為-890.3kJ-molT,則CH4的熱值是kj-g-^(單位質(zhì)量的燃料完全燃

燒時(shí)所放出的熱量稱為該燃料的熱值，結(jié)果保留一位小數(shù))

回.2023年9月23日20時(shí)許，第19屆亞運(yùn)會(huì)在杭州奧體中心“大蓮花”盛大開(kāi)幕。此次杭州亞運(yùn)會(huì)主火

炬的燃料首次使用廢碳再生的綠色甲醇，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)內(nèi)的零排放。我國(guó)科學(xué)家在含伯高效催化劑作用下

把二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為清潔液態(tài)燃料一一甲醇。

該法利用CC)2制取甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：

?co2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)△匕=-178kJ-moL

-1

②2co(g)+02(g)=2C02(g)AH2=-566kJ-mol

③2H2(g)+02(g)=2H20(g)AH3=-483.6kJ-moL

已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)鍵C-CC-HH-HC-0H-0

鍵能/(kJ-mol-1)348413436358463

H

I

H—C—O—H

(2)由此計(jì)算斷開(kāi)lmolC=0鍵需要吸收kJ的能量(甲醇的結(jié)構(gòu)式為H)；CO(g)+

2H2(g)=CH30H(g)AH=kJ-moL。

0.氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础?/p>

(3)制備方法回：己知工業(yè)上某反應(yīng)可用于制備氫氣，它的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=C(H*。),則所對(duì)

C(H2O)

應(yīng)的化學(xué)方程式為O

(4)制備方法注十氫茶(Ci°Hi8)是具有高儲(chǔ)氫密度的氫能載體，經(jīng)歷"CIOH18-CI°HI2-go/"的脫

氫過(guò)程釋放氫氣。已知：

反應(yīng)機(jī)C10H18(l)=C10H12(l)+3H2(g)\Hr活化能為Eai

反應(yīng)機(jī)C10H12(l)=C10H8(l)+2H2(g)AH2活化能為Ea2

且>AH2>0

①有利于提高上述反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的條件是O

A.低溫低壓B.高溫高壓C.低溫高壓D.高溫低壓

②下列選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的示意圖中，能正確表示久10%8(1)-C10H12(l)-go/。)"的"能量一反應(yīng)過(guò)程"的

是O

c.反應(yīng)過(guò)程

從圖中可知，反應(yīng)（填回或回）是決速反應(yīng)。

制備方法團(tuán)：已知在298K和lOOkPa的條件下，液態(tài)水分解生成氫氣：2H2。（1）=2出出）+。2出）AHo

③下圖為該反應(yīng)的能量變化示意圖，而在實(shí)際生產(chǎn)生活中常會(huì)使用催化劑，例如Ti（）2,那么圖中A點(diǎn)將

（填"升高"、"降低"或"不變"），原因是。

④反應(yīng)焰變的數(shù)據(jù)如下：在等壓條件下，XH反應(yīng)物=1370kJmolT,EH生成物=1956kjmori,由此可計(jì)

算得上述反應(yīng)的AH為o又知該反應(yīng)AS=-326.6J-mor1-K-1,那么該反應(yīng)在298K條件下

（“能”或“不能”）自發(fā)進(jìn)行。

（5）試從綠色化學(xué)的角度比較并評(píng)價(jià)直接電解海水與太陽(yáng)能（Ti（）2作催化劑）分解淡水兩種制備氫氣

的方案。

【答案】⑴55.6（2分）

（2）750（2分）-219.2（2分）

（3）C（s）+H2O（g）WH2（g）+CO（g）（3分）

（4）D（2分）B（2分）回（2分）降低（2分）催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，改變反應(yīng)

的歷程，降低反應(yīng)的活化能（2分）+586kJ.mol1（2分）不能（2分）

（5）直接電解海水耗能大，還產(chǎn)生污染性氣體；太陽(yáng)能（TiCh作催化劑）分解淡水節(jié)能，無(wú)污染性氣體

排放（3分）

【解析】（1）單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量稱為該燃料的熱值，已知C山的燃燒熱為-890.3kJ.

8

mor1,則C%的熱值是黑鬻r：=55.6kj-g-1；

（2）二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,設(shè)C=。鍵的鍵能為xkj-mori,根據(jù)已知熱化學(xué)方程式①反應(yīng)熔變

4H=反應(yīng)物鍵能之和一生成物鍵能之和=[2x+3x436-（3x413+358+463）-（2x463）]kJ?molT=-178kJ?

mor1,解得x=750,即斷開(kāi)lmolC=。鍵需要吸收的能量為750kJ；根據(jù)蓋斯定律，由①+（②-③）x|

得：CO（g）+2H2（g）=CH30H（g）AH=（-178kJ-mol-1）+[（-566kJ-mor1）-（-483.6kJ-mol-1）]X

|=-219.2kJ-mol-1,答案為750；-219.2；

（3）平衡常數(shù)表達(dá)式為生成物濃度暴的乘積與反應(yīng)物濃度哥的乘積之比，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)：K=

曳錚黑可知，所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為C（s）+H20（g）UH2（g）+CO（g）；

（4）要提高平衡轉(zhuǎn)化率，則需要促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，由于題給兩個(gè)反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)，且正反應(yīng)均是

氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)即該反應(yīng)向正向移動(dòng)，降低壓強(qiáng)，平衡向氣

體體積增大的方向移動(dòng)即該反應(yīng)向正向移動(dòng)，故應(yīng)選擇高溫低壓，答案為D；

②A.從圖中分析第10比8。）-C10H12Q）"的過(guò)程能量增加是吸熱反應(yīng)，，0山2（1）-Cio&Q）"的過(guò)程能

量減小是放熱反應(yīng)，與事實(shí)是△H［＞AH2＞0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)不符，A錯(cuò)誤；

B.從圖中分析"CI°HI8（I）-CioHi2（D"的過(guò)程能量增加是吸熱反應(yīng)，"CioHi2（l）-go&a）"的過(guò)程能量

增加也是吸熱反應(yīng)，"C1°H18（1）tCioHi2（D"的過(guò)程吸收的熱量大于"C10H12。）tCio/Q）"吸收的熱量，

與事實(shí)是△HI＞AH2＞0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)I吸收的熱量大于反應(yīng)吸收的熱量一致，B

正確；

C.從圖中分析"CioHi8（D-C10H12。）"的過(guò)程能量減小是放熱反應(yīng)，"C10H12。）T"出⑴”的過(guò)程能量

減小也是放熱反應(yīng)，與事實(shí)是回出＞加2＞0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)不符，C錯(cuò)誤；

D.從圖中分析第10%8（1）-CioHi2。）"的過(guò)程能量增加是吸熱反應(yīng)，"C10H12（l）-Cio&Q）"的過(guò)程能量

增加也是吸熱反應(yīng)，第10%8（1）TC10H12。）”的過(guò)程吸收的熱量小于久10%2（1）7Cio/。）"吸收的熱量，

與事實(shí)回出＞國(guó)電＞0兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)I吸收的熱量大于反應(yīng)吸收的熱量不符，D錯(cuò)

誤；

答案為B；

從圖中可知，反應(yīng)團(tuán)正反應(yīng)的活化能較大，故決速反應(yīng)為反應(yīng)團(tuán)；

③催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能，故答案為降低；催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，

改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能；

④利用鍵能和反應(yīng)熱的關(guān)系，2H20（g）=2H2（g）+O2（g）醺=反應(yīng)物鍵能之和-生成物的鍵能之和-生成

物的鍵能之和=4X467kJ.mol1-2x436kJ.moG498kJ.mol=586kJ?mol1,再由已知H2。。）=

1

H2O（g）AH=44kJ.mol,結(jié)合蓋斯定律可求算2H2O。）=2H2（g）+02（g）AH=+586kJ?mol,又根據(jù)國(guó)H-

TEIS=586kJ.mop可判斷反應(yīng)能否自發(fā)；-298Kx（-326.6J.mo「.H）＞0,故反應(yīng)不自發(fā),故答案為:+586kJ

.molh不能;

（5）直接電解海水耗能大，還產(chǎn)生污染性氣體；太陽(yáng)能（TiCh作催化劑）分解淡水節(jié)能，無(wú)污染性氣體

排放，綠色環(huán)保，故答案為:直接電解海水耗能大，還產(chǎn)生污染性氣體；太陽(yáng)能（TiOz作催化劑）分解淡

水節(jié)能，無(wú)污染性氣體排放。

五、重鋁酸鉀的實(shí)驗(yàn)室制備（17分）

5.重銘酸鉀（/52。7）廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成和定量分析。

（1）鉀銘磯［K2sO4?Cr2（SO4）3-24H2。］在鞅革、紡織等工業(yè)上有廣泛的用途，可通過(guò)SO?還原酸性重銘酸鉀

溶液制得，實(shí)驗(yàn)裝置如題圖。

①選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的H2SO4而不用稀硫酸的原因是?

②裝置B中為了使SO2盡可能吸收完全，除了控制適當(dāng)攪拌速率外，還可以采取的措施有。（寫(xiě)

兩點(diǎn)）。

③寫(xiě)出三頸燒瓶中析出K2SO4-Cr2（SO4）3-24H2O晶體的化學(xué)方程式。

（2）實(shí)驗(yàn)室利用處（＞2。7溶液測(cè)定含有少量雜質(zhì)（不參與反應(yīng)）的FeSO4nH2O中的n值。具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程

如下：

實(shí)驗(yàn)機(jī)稱取agFeSO.ndO