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精品解析：上海市闵行中学2022-2023学年高二下学期期末（等级）考试化学试题（解析版）
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这是一份精品解析：上海市闵行中学2022-2023学年高二下学期期末（等级）考试化学试题（解析版），共17页。试卷主要包含了5 Ba， 某油脂A的结构简式为， 下列反应中，属于吸热反应是等内容，欢迎下载使用。
闵行(文绮)中学2022学年第二学期高二年级
化学(等级)学科期末考试卷
可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 O：16 Na：23 Cl：35.5 Ba：137
一、有机营养素(本题20分，选择题为单选)
1. 央视纪录片《稻米之路》全面展示了“稻米”这种古老食物所走过的奇妙之旅。下列有关说法不正确的是
A. 淀粉属于糖类，但没有甜味 B. 淀粉是天然高分子化合物
C. 淀粉在人体内水解最终生成葡萄糖 D. 大米中所含的主要营养物质是纤维素
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．淀粉是多糖，没有甜味，故A正确；
B．淀粉相对分子质量很大，是天然高分子化合物，故B正确；
C．淀粉是多糖，淀粉水解的最终生成葡萄糖，故C正确；
D．大米中所含的主要营养物质是淀粉，故 D错误；
选D。
2. 为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60～80℃的水浴加热5～6min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。
实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。
实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。
（1）写出淀粉水解的化学方程式：___________。
（2）设计甲和乙是为了探究___________对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究___________对淀粉水解的影响。
（3）实验1失败的原因是___________。
（4）实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是___________。
（5）下列结论合理的是______。
①淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行；②欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘；③欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热；④若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象。
A. 仅①② B. 仅③④ C. 仅②③ D. ①②③④均合理
【答案】（1）(C6H10O5)n(淀粉)(葡萄糖)
（2） ①. 温度 ②. 催化剂
（3）没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸
（4）氢氧化钠与碘反应 （5）D
【解析】
【小问1详解】
淀粉在酸性条件下，水解的最终产物为葡萄糖，其化学反应方程式是(C6H10O5)n(淀粉)(葡萄糖)；
【小问2详解】
甲与乙的反应物均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，所以甲、丙是探究催化剂对淀粉水解的影响；故答案：温度；催化剂；
【小问3详解】
淀粉水解生成的葡萄糖是在酸性条件下，而加入氢氧化铜浊液产生砖红色沉淀时应在碱性条件下，所以应先加入氢氧化钠中和酸后，再加入氢氧化铜，所以实验1无现象；故答案：没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸；
【小问4详解】
加入的碘能与氢氧化钠反应，导致碘无法与淀粉反应，所以溶液变化不明显；故答案：氢氧化钠与碘反应；
【小问5详解】
①根据实验可知淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行，故①正确；
②因为碘已升华，所以冷却后加入碘，可判断淀粉是否完全水解，故②正确；
③欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热，根据砖红色沉淀的产生判断产物的还原性，故③正确；
④唾液中含有淀粉酶，且为中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖，所以可用唾液代替稀硫酸进行实验1，可达到预期的现象，故④正确；①②③④均合理；
故选D。
3. 某油脂A的结构简式为。从酯的性质看，油脂A在酸性条件下和碱性条件下均能发生水解，水解的共同产物是___________(写结构简式)。
【答案】
【解析】
【详解】油脂为高级脂肪酸甘油酯，在酸性条件下水解生成高级脂肪酯和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油，因此，本题正确答案是: 甘油。
4. 蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者。绝大多数酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性；酶又是生物体内的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示温度T与反应速率v之间关系的曲线中，有酶参加的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】绝大多数酶是蛋白质，一般在接近体温和中性的条件下活性最高，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性。
【详解】A．温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性，A错误；
B．绝大多数酶是蛋白质，一般在接近体温和中性的条件下活性最高，速率应该是先升后降，B错误；
C．一般在接近体温和中性的条件下活性最高，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性，因此速率应是先升后降，C错误；
D．一般在接近体温和中性的条件下活性最高，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性，因此速率应是先升后降，D正确；
故选D。
5. 由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解,不可能产生的氨基酸是
A. B. H2NCH2COOH C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质是复杂的多肽，水解生成氨基酸，氨基酸形成多肽时，氨基脱去氢原子，羧基脱去羧基上的羟基，所以蛋白质水解，分子结构中含有的断碳氮单键，水解得到羧基和氨基，生成相应的氨基酸，据此即可解答。
【详解】两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应，蛋白质水解断裂的是肽键，断碳氧双键和碳氮单键之间的化学键，生成相应的氨基酸，用红线标注断裂的化学键示意图为，故该化合物生成的氨基酸的结构简式为：(A选项正确)；(C选项正确)；NH2CH2COOH(B选项正确)；及NH2CH2CH2COOH，与选项D物质结构不符合。
答案选D。
6. 2020年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 ( )。
A. 核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的
B. 核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C. 核酸、核苷酸都是高分子化合物
D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
【答案】D
【解析】
【详解】A. 核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；
B. 核酸水解的最终产物是磷酸、五碳糖和碱基，故B错误；
C. 核酸是高分子化合物，但核苷酸不是高分子化合物，故C错误；
D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，分别是RNA和DNA，他们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用，故D正确。
综上所述，答案为D。
二、从物质和能量两个角度认识化学反应(本题22分，选择题为单选)
7. “即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面___________反应放热加热食物。
A. 浓硫酸和水 B. 生石灰和水 C. 纯碱和水 D. 食盐和白醋
【答案】B
【解析】
【分析】即热饭盒应该是利用放热反应放出热量达到升高温度而加热食物目的。
【详解】A．浓硫酸溶于水的过程为放热过程，但浓硫酸具有强腐蚀性，不适合用于加热食物，故A不符合题意；
B．生石灰和水的反应是放热反应，放出的热量可以用于加热食物，故B符合题意；
C．纯碱是碳酸钠的俗称，纯碱溶于水的过程是放热过程，但反应放出的热量较少，不足以达到加热食物的目的，故C不符合题意；
D．食盐和白醋混合时，没有太大的能量变化，不能用于加热食物，故D不符合题意；
故选B。
8. 下列反应中，属于吸热反应是
A. Na2O与水反应 B. 铝和氧化铁反应
C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应
【答案】C
【解析】
【分析】常见的吸热反应有:大多数的分解反应、C 或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等。
【详解】A．Na2O与水反应属于放热反应，A不符合题意；
B．铝和氧化铁反应属于放热反应，B不符合题意；
C．CaCO3受热分解属于吸热反应，C符合题意；
D．锌与盐酸反应属于放热反应，D不符合题意；
故选C。
9. 将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉___________，同时闻到___________气味。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。该反应的化学方程式___________。
【答案】 ①. 烧杯底部很冷 ②. 刺激性气味 ③. 吸热 ④.
【解析】
【详解】，该反应是典型的吸热反应，将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉烧杯底部很冷，同时闻到刺激性气味气味。
10. NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热___________(填“相等”或“不等”)，原因是(用适当的文字和离子方程式解释)___________。
【答案】 ①. 相等 ②. 中和反应的实质是：，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同
【解析】
【详解】中和热是生成1mol水放出的热量，中和反应的实质是:，两个反应参加反应的物质、生成物分别一样，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同。
11. 通过化学键的键能计算。已知：
化学键
H—H
O—O
O—H
键能(kJ·mol—1)
436
496
463.4
则 ___________。
【答案】−485.6
【解析】
【详解】
断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，反应物化学键键能之和-生成物化学键键能之和=-485.6kJ/mol。
12. 通过物质所含能量计算。已如反应中A、B、C、D所其存的能量依次可表示为、、、，该反应=___________。
【答案】
【解析】
【详解】已知反应中A+B= C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应H=生成物的总能量-反应物的总能量，H=(EC+ED)-(EA+EB)；
13. 通过盖斯定律计算。已如在、时，① ，② ，写出与反应生成的热化学方程式：___________。
【答案】
【解析】
【详解】与反应生成的方程式为 ，2①-②可获得目标方程，根据盖斯定律可知，故与这应生成的热化学方程式： 。
14. 利用实验装置测量，测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50mL的盐酸，则还需加入
A. 溶液 B. 溶液
C. 固体 D. 含的稀溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，A错误；
B．溶液中含稍过量的氢氧化钠保证盐酸完全反应，B正确；
C．固体溶解放热，需选用溶液，C错误；
D．测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，故含的稀溶液一个是量需稍过量，而是浓度太稀不可以，D错误；
故选B。
三、化学反应的限度和速率(本题20分，选择题为单选)
15. 下列说法不正确的是
A. 自然界中存在不需要活化能推动的反应
B. 催化剂同时改变正逆反应速率
C. 活化分子的每次碰撞都能发生反应
D. 活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A. 活化能可以理解为断键需要能量，有些反应如溶液中的离子反应不需要断键，所以不需要活化能的推动，故A正确；
B. 加入催化剂，可以同时同等程度提高正逆反应速率，故B正确；
C. 活化分子之间碰撞不一定为有效碰撞，当发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，故C错误；
D. 活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率，故D正确。
故选C。
16. 对于反应2NO(g)＋2H2(g)→N2(g)＋2H2O(g)，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程：
第一步：2NO⇌N2O2快速平衡
第二步：N2O2＋H2→N2O＋H2O慢反应
第三步：N2O＋H2→N2＋H2O快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A. 若第一步反应△H<0，则升高温度，v正减小，v逆增大
B. 第二步反应的活化能大于第三步的活化能
C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D. 反应的中间产物只有N2O2
【答案】B
【解析】
【详解】A．不管△H<0，还是△H>0，升高温度，v正和v逆均增大，A选项错误；
B．第二步反应为慢反应，第三步反应为快反应，则第二步反应的活化能大于第三步的活化能，B选项正确；
C．根据有效碰撞理论可知，任何化学反应的发生都需要有效碰撞，但每一次碰撞不一定是有效碰撞，C选项错误；
D．反应的中间产物有N2O2和N2O，D选项错误；
答案选B。
【点睛】化学反应速率与温度有关，温度升高，活化分子数增多，无论是正反应速率还是逆反应速率都会加快，与平衡移动没有必然联系。
17. 化学反应方向的综合判据是判断反应能否白专进行的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据。
化学反应
AH/kJ·mol—1
①
-98
57.2
②
393.5
-2.86
③
-176
-285
（1）根据表中数据可知：反应①在______下(填“高温”、“低温”、“任何温度)正向能自发进行。
（2）有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排放，你认为是否可行？___________(填“是”或“否”)。阐述判断的理由___________。
（3）利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围___________。(写出过程)
【答案】（1）任何温度
（2） ①. 否 ②. 该反应为吸热、墒减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行
（3），则，解得，即低于时反应③能正向自发进行
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知，反应①H0，S0，在任何温度下都有H-TS0，所以反应①在任何温度下，都能正向自发进行，故答案为:任何 都能；
【小问2详解】
由表中数据可知，反应②的H0，S0，在任何温度下都有H-TS0，所以在任何温度下都不能正向自发进行，故答案为:不可行，该反应为吸热、熵减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行；
【小问3详解】
反应③的H=-176kJmol-1，S=285Jmol-1，H-TS0，则-176+0.285T<0，T617.5K 344.5，即低于344.5时反应③能正向自发进行，故答案为:低于344.5时反应③能正向自发进行。
18. 高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH>0
其平衡常数可表示为K=，已知1100℃时K=0.263.化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。
（1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比___________，平衡常数K___________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
（2）1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1、c(CO)=0.1mol·L-1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态：___________(填“是”或“否”，若填“是”，则后面问题可不答)，此时反应向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，其原因是___________。
【答案】（1） ①. 增大 ②. 增大
（2） ①. 否 ②. 正反应 ③. Q==0.25<0.263=K
【解析】
【分析】若生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值Q=K，则可逆反应达到平衡状态；若QK，反应向左进行。
【小问1详解】
(g)ΔH>0，正反应是吸热反应，升高温度，平衡常数增大，增大，则增大；
【小问2详解】
1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，Q==0.25
19. F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：
（1）有机物A的名称是___________；E→F的反应类型是___________。
（2）C的分子式为___________，D中含有的官能团名称是___________。
（3）由C制备D的过程中使用过量甲醇的目的是___________。
（4）E的一种同分异构体是构成蛋白质的结构单位，其名称为___________，并写出其发生聚合反应所得有机产物的结构简式___________。
（5）满足下列条件的B的同分异构体中核磁共振氢谱有五组峰，峰面积之比为1：1：2：2：2的有机物的结构简式___________。
①含有苯环 ②与FeCl3发生显色反应 ③能发生银镜反应
（6）写出F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的方程式___________。
【答案】（1） ①. 间二甲苯 ②. 取代反应
（2） ①. C8H7NO4 ②. 硝基、酯基
（3）提高D的产率(提高C的转化率)
（4） ①. 苯丙氨酸 ②.
（5） （6）＋H2O＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH或＋H2O＋H＋＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH
【解析】
【分析】由反应线路图知，BCD ，由D的结构简式、由反应条件知，C为 ，据此回答；
【小问1详解】
有机物A的名称是间二甲苯； EF即应中氨基氢被取代，则反应类型是取代反应。
【小问2详解】
B是B发生硝化反应、苯环上甲基邻位、羧基的对位上引入一个硝基得到C即，则C的分子式为C8H7NO4，D为，D含有的官能团名称是硝基，酯基；
【小问3详解】
由C即制备D为酯化反应，该反应为可逆反应，则反应过程中使用过量甲醇的目的是：提高D的产率(提高C的转化率)。
【小问4详解】
有机物A的名称是苯丙氨酸，苯丙氨酸含羧基、氨基，故能发生聚合反应，得到的有机产物的结构简式为：；
【小问5详解】
B是，B的同分异构体满足下列条件①含有苯环，②与FeCl3发生显色反应，则含有酚羟基，③能发生银镜反应，则含有醛基，其中核磁共振氢谱有五组峰，则分子内有5种氢原子，羟基上有1种氢原子、醛基上有1种氢原子、现峰面积之比为1:1:2:2:2则分子内还有3种氢原子、各有2个，可见苯分子上有2个处于对位的取代基、该有机物的结构简式为: ；
【小问6详解】
F为，含酯基和肽键，在强酸和长时间加热条件下，酯基和肽键均能水解，则发生水解反应的方程式为: ＋H2O＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH或＋H2O＋H＋＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH 。
五、化工生产(本题20分，选择题为单选)
20. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是哈伯法的流程图。图中沿X路线到压缩机的物质是
A. N2和H2 B. 催化剂 C. N2 D. H2
【答案】A
【解析】
【详解】N2和H2通过压缩机、热交换器在催化剂作用下在合成塔中发生可逆反应生成氨气，将反应后气体经过冷凝器即得到液氨将其分离出去，在冷凝器中还有大量未反应的N2和H2，将其回流到压缩机中，通过氮气和氢气的循环使用，可以提高原料的利用率，故选A。
21. 有催化剂的合成塔中发生的反应为 ，。298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，下列说法错误的是
A. 合成氨反应在298K时进行得比较完全
B. 合成氨反应在298K时反应速率较快
C. 仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D. 改变温度，K的值也会变化
【答案】B
【解析】
【详解】A．一般K就认为反应进行得较完全，298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，因此合成氨反应在298K时进行得比较完全，A正确；
B．K较大，不能说明速率较快，B错误；
C．没有具体反应数据，仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率，C正确；
D．K只和温度有关，改变温度，K的值也会变化 ，D正确；
故选B。
22. 有关合成氨反应的说法，正确的是
A. 根据计算，常温下合成氨反应的ΔH-TΔS<0，所以常温下的反应速率很快
B. 升高温度，既可以加快合成氨的速率，又可以提高平衡转化率
C. 工业合成氨反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行
D. 工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A．常温下合成氨反应的ΔH-TΔS<0，只能说明合成氮反应在常温下能自发进行，而不能说明反应的快慢，故A错；
B．合成氨反应放热，升高温度，合成氨反应逆向移动，平衡转化率降低，故B错误；
C．由于合成氨反应的ΔS<0，ΔH<0，根据ΔH-TΔS，可知高温不自发，故C错误；
D．由于合成氨反应的ΔS<0，ΔH<0，根据ΔH-TΔS，可知在常温时可自发进行，D正确；
选D。
23. 合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气中的CO，其反应是 。
（1）必须除去原料气中CO的原因为___________。
（2）醋酸二氨合铜(I)溶液吸收CO的生产适宜条件应为_____。
A. 低温高压 B. 低温低压 C. 高温高压 D. 高温低压
（3）吸收CO后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是_____。
A. 低温高压 B. 低温低压 C. 高温高压 D. 高温低压
【答案】（1）防止合成塔中的催化剂中毒 （2）A （3）D
【解析】
【小问1详解】
合成氨的流程中的除杂，是为了除去能使催化剂中毒的物质，题干中指出：在合成氨的过程中必须除去 CO，因此 CO是属于使催化剂中毒的物质；
【小问2详解】
吸收 CO 的反应是正反应为气体体积缩小的放热反应，因此为了使 CO尽最大可能地被吸收，应采取高压、低温的办法使平衡正向移动；
【小问3详解】
要使醋酸二氨合铜(I)溶液再生，即使平衡逆向移动，故必须采取低压、高温的办法。
24. 有人设计了如图装置模拟工业合成氨(图中夹持装置均已略去)。
[实验操作]
①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题：
（1）检验氢气纯度的目的是____。
（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是____，防止了实验装置中压强过大。C瓶内气体的成份是____。
（3）在步骤③中，先加热铁催化剂的原因是____。
【答案】（1）防止H2和空气混合气体在E处受热时爆炸
（2）酸会流回长颈漏斗中，和Zn脱离，使反应停止 N2和H2
（3）铁触煤在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率
【解析】
【分析】①完成这一步后，相当于先在整个装置中通入了氢气，先把装置中的空气排除了，使氢气和氨气的反应更安全，②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示，氢气继续在瓶内燃烧，此时消耗的是无底细口瓶C中的氧气，几分钟后火焰因缺氧而熄灭，③先点燃E处酒精灯，只是为了先给催化剂升温，因为催化剂只有在适宜的温度下才能发挥最大的活性，对于铁触媒来说，温度应该在500℃，在这同时，继续通入氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，此时两种气体也混合均匀了，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，在这个地方氮气和氢气反应生成氨气，反应为可逆反应，生成的氨气量不是很大，尽管氨气在水中溶解度较大，但是氨气量少，进入F装置的气体中含有较多难溶性气体，所以不易倒吸。
【小问1详解】
加热不纯的氢气可能发生爆炸，检验氢气纯度的目的是防止氢气和空气混合气体在E处受热时爆炸。
【小问2详解】
当C瓶内水位下降到液面保持不变，氮气和氢气两种气体也混合均匀了，C中气体成分是氮气和氢气，A试管中液面下降，长颈漏斗中液面上升，直至试管内液面与锌粒分离。
【小问3详解】
先点燃E处酒精灯，只是为了先给催化剂升温，因为催化剂只有在适宜的温度下才能发挥最大的活性，对于铁触媒来说，温度应该在500℃，此时铁触媒的活性增大，加快合成氨的反应速率。
闵行(文绮)中学2022学年第二学期高二年级
化学(等级)学科期末考试卷
可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 O：16 Na：23 Cl：35.5 Ba：137
一、有机营养素(本题20分，选择题为单选)
1. 央视纪录片《稻米之路》全面展示了“稻米”这种古老食物所走过的奇妙之旅。下列有关说法不正确的是
A. 淀粉属于糖类，但没有甜味 B. 淀粉是天然高分子化合物
C. 淀粉在人体内水解最终生成葡萄糖 D. 大米中所含的主要营养物质是纤维素
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．淀粉是多糖，没有甜味，故A正确；
B．淀粉相对分子质量很大，是天然高分子化合物，故B正确；
C．淀粉是多糖，淀粉水解的最终生成葡萄糖，故C正确；
D．大米中所含的主要营养物质是淀粉，故 D错误；
选D。
2. 为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60～80℃的水浴加热5～6min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。
实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。
实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。
（1）写出淀粉水解的化学方程式：___________。
（2）设计甲和乙是为了探究___________对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究___________对淀粉水解的影响。
（3）实验1失败的原因是___________。
（4）实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是___________。
（5）下列结论合理的是______。
①淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行；②欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘；③欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热；④若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象。
A. 仅①② B. 仅③④ C. 仅②③ D. ①②③④均合理
【答案】（1）(C6H10O5)n(淀粉)(葡萄糖)
（2） ①. 温度 ②. 催化剂
（3）没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸
（4）氢氧化钠与碘反应 （5）D
【解析】
【小问1详解】
淀粉在酸性条件下，水解的最终产物为葡萄糖，其化学反应方程式是(C6H10O5)n(淀粉)(葡萄糖)；
【小问2详解】
甲与乙的反应物均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，所以甲、丙是探究催化剂对淀粉水解的影响；故答案：温度；催化剂；
【小问3详解】
淀粉水解生成的葡萄糖是在酸性条件下，而加入氢氧化铜浊液产生砖红色沉淀时应在碱性条件下，所以应先加入氢氧化钠中和酸后，再加入氢氧化铜，所以实验1无现象；故答案：没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸；
【小问4详解】
加入的碘能与氢氧化钠反应，导致碘无法与淀粉反应，所以溶液变化不明显；故答案：氢氧化钠与碘反应；
【小问5详解】
①根据实验可知淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行，故①正确；
②因为碘已升华，所以冷却后加入碘，可判断淀粉是否完全水解，故②正确；
③欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热，根据砖红色沉淀的产生判断产物的还原性，故③正确；
④唾液中含有淀粉酶，且为中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖，所以可用唾液代替稀硫酸进行实验1，可达到预期的现象，故④正确；①②③④均合理；
故选D。
3. 某油脂A的结构简式为。从酯的性质看，油脂A在酸性条件下和碱性条件下均能发生水解，水解的共同产物是___________(写结构简式)。
【答案】
【解析】
【详解】油脂为高级脂肪酸甘油酯，在酸性条件下水解生成高级脂肪酯和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油，因此，本题正确答案是: 甘油。
4. 蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者。绝大多数酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性；酶又是生物体内的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示温度T与反应速率v之间关系的曲线中，有酶参加的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】绝大多数酶是蛋白质，一般在接近体温和中性的条件下活性最高，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性。
【详解】A．温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性，A错误；
B．绝大多数酶是蛋白质，一般在接近体温和中性的条件下活性最高，速率应该是先升后降，B错误；
C．一般在接近体温和中性的条件下活性最高，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性，因此速率应是先升后降，C错误；
D．一般在接近体温和中性的条件下活性最高，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性，因此速率应是先升后降，D正确；
故选D。
5. 由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解,不可能产生的氨基酸是
A. B. H2NCH2COOH C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质是复杂的多肽，水解生成氨基酸，氨基酸形成多肽时，氨基脱去氢原子，羧基脱去羧基上的羟基，所以蛋白质水解，分子结构中含有的断碳氮单键，水解得到羧基和氨基，生成相应的氨基酸，据此即可解答。
【详解】两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应，蛋白质水解断裂的是肽键，断碳氧双键和碳氮单键之间的化学键，生成相应的氨基酸，用红线标注断裂的化学键示意图为，故该化合物生成的氨基酸的结构简式为：(A选项正确)；(C选项正确)；NH2CH2COOH(B选项正确)；及NH2CH2CH2COOH，与选项D物质结构不符合。
答案选D。
6. 2020年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 ( )。
A. 核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的
B. 核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C. 核酸、核苷酸都是高分子化合物
D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
【答案】D
【解析】
【详解】A. 核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；
B. 核酸水解的最终产物是磷酸、五碳糖和碱基，故B错误；
C. 核酸是高分子化合物，但核苷酸不是高分子化合物，故C错误；
D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，分别是RNA和DNA，他们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用，故D正确。
综上所述，答案为D。
二、从物质和能量两个角度认识化学反应(本题22分，选择题为单选)
7. “即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面___________反应放热加热食物。
A. 浓硫酸和水 B. 生石灰和水 C. 纯碱和水 D. 食盐和白醋
【答案】B
【解析】
【分析】即热饭盒应该是利用放热反应放出热量达到升高温度而加热食物目的。
【详解】A．浓硫酸溶于水的过程为放热过程，但浓硫酸具有强腐蚀性，不适合用于加热食物，故A不符合题意；
B．生石灰和水的反应是放热反应，放出的热量可以用于加热食物，故B符合题意；
C．纯碱是碳酸钠的俗称，纯碱溶于水的过程是放热过程，但反应放出的热量较少，不足以达到加热食物的目的，故C不符合题意；
D．食盐和白醋混合时，没有太大的能量变化，不能用于加热食物，故D不符合题意；
故选B。
8. 下列反应中，属于吸热反应是
A. Na2O与水反应 B. 铝和氧化铁反应
C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应
【答案】C
【解析】
【分析】常见的吸热反应有:大多数的分解反应、C 或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等。
【详解】A．Na2O与水反应属于放热反应，A不符合题意；
B．铝和氧化铁反应属于放热反应，B不符合题意；
C．CaCO3受热分解属于吸热反应，C符合题意；
D．锌与盐酸反应属于放热反应，D不符合题意；
故选C。
9. 将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉___________，同时闻到___________气味。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。该反应的化学方程式___________。
【答案】 ①. 烧杯底部很冷 ②. 刺激性气味 ③. 吸热 ④.
【解析】
【详解】，该反应是典型的吸热反应，将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉烧杯底部很冷，同时闻到刺激性气味气味。
10. NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热___________(填“相等”或“不等”)，原因是(用适当的文字和离子方程式解释)___________。
【答案】 ①. 相等 ②. 中和反应的实质是：，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同
【解析】
【详解】中和热是生成1mol水放出的热量，中和反应的实质是:，两个反应参加反应的物质、生成物分别一样，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同。
11. 通过化学键的键能计算。已知：
化学键
H—H
O—O
O—H
键能(kJ·mol—1)
436
496
463.4
则 ___________。
【答案】−485.6
【解析】
【详解】
断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，反应物化学键键能之和-生成物化学键键能之和=-485.6kJ/mol。
12. 通过物质所含能量计算。已如反应中A、B、C、D所其存的能量依次可表示为、、、，该反应=___________。
【答案】
【解析】
【详解】已知反应中A+B= C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应H=生成物的总能量-反应物的总能量，H=(EC+ED)-(EA+EB)；
13. 通过盖斯定律计算。已如在、时，① ，② ，写出与反应生成的热化学方程式：___________。
【答案】
【解析】
【详解】与反应生成的方程式为 ，2①-②可获得目标方程，根据盖斯定律可知，故与这应生成的热化学方程式： 。
14. 利用实验装置测量，测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50mL的盐酸，则还需加入
A. 溶液 B. 溶液
C. 固体 D. 含的稀溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，A错误；
B．溶液中含稍过量的氢氧化钠保证盐酸完全反应，B正确；
C．固体溶解放热，需选用溶液，C错误；
D．测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，故含的稀溶液一个是量需稍过量，而是浓度太稀不可以，D错误；
故选B。
三、化学反应的限度和速率(本题20分，选择题为单选)
15. 下列说法不正确的是
A. 自然界中存在不需要活化能推动的反应
B. 催化剂同时改变正逆反应速率
C. 活化分子的每次碰撞都能发生反应
D. 活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A. 活化能可以理解为断键需要能量，有些反应如溶液中的离子反应不需要断键，所以不需要活化能的推动，故A正确；
B. 加入催化剂，可以同时同等程度提高正逆反应速率，故B正确；
C. 活化分子之间碰撞不一定为有效碰撞，当发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，故C错误；
D. 活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率，故D正确。
故选C。
16. 对于反应2NO(g)＋2H2(g)→N2(g)＋2H2O(g)，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程：
第一步：2NO⇌N2O2快速平衡
第二步：N2O2＋H2→N2O＋H2O慢反应
第三步：N2O＋H2→N2＋H2O快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A. 若第一步反应△H<0，则升高温度，v正减小，v逆增大
B. 第二步反应的活化能大于第三步的活化能
C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D. 反应的中间产物只有N2O2
【答案】B
【解析】
【详解】A．不管△H<0，还是△H>0，升高温度，v正和v逆均增大，A选项错误；
B．第二步反应为慢反应，第三步反应为快反应，则第二步反应的活化能大于第三步的活化能，B选项正确；
C．根据有效碰撞理论可知，任何化学反应的发生都需要有效碰撞，但每一次碰撞不一定是有效碰撞，C选项错误；
D．反应的中间产物有N2O2和N2O，D选项错误；
答案选B。
【点睛】化学反应速率与温度有关，温度升高，活化分子数增多，无论是正反应速率还是逆反应速率都会加快，与平衡移动没有必然联系。
17. 化学反应方向的综合判据是判断反应能否白专进行的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小，假设它们不随温度变化，根据下表数据。
化学反应
AH/kJ·mol—1
①
-98
57.2
②
393.5
-2.86
③
-176
-285
（1）根据表中数据可知：反应①在______下(填“高温”、“低温”、“任何温度)正向能自发进行。
（2）有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解CO2，以减少CO2的排放，你认为是否可行？___________(填“是”或“否”)。阐述判断的理由___________。
（3）利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温度范围___________。(写出过程)
【答案】（1）任何温度
（2） ①. 否 ②. 该反应为吸热、墒减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行
（3），则，解得，即低于时反应③能正向自发进行
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知，反应①H0，S0，在任何温度下都有H-TS0，所以反应①在任何温度下，都能正向自发进行，故答案为:任何 都能；
【小问2详解】
由表中数据可知，反应②的H0，S0，在任何温度下都有H-TS0，所以在任何温度下都不能正向自发进行，故答案为:不可行，该反应为吸热、熵减的化学反应，在任何温度下都不能正向自发进行；
【小问3详解】
反应③的H=-176kJmol-1，S=285Jmol-1，H-TS0，则-176+0.285T<0，T617.5K 344.5，即低于344.5时反应③能正向自发进行，故答案为:低于344.5时反应③能正向自发进行。
18. 高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH>0
其平衡常数可表示为K=，已知1100℃时K=0.263.化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。
（1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比___________，平衡常数K___________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
（2）1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1、c(CO)=0.1mol·L-1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态：___________(填“是”或“否”，若填“是”，则后面问题可不答)，此时反应向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，其原因是___________。
【答案】（1） ①. 增大 ②. 增大
（2） ①. 否 ②. 正反应 ③. Q==0.25<0.263=K
【解析】
【分析】若生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值Q=K，则可逆反应达到平衡状态；若Q
【小问1详解】
(g)ΔH>0，正反应是吸热反应，升高温度，平衡常数增大，增大，则增大；
【小问2详解】
1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，Q==0.25
19. F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成：
（1）有机物A的名称是___________；E→F的反应类型是___________。
（2）C的分子式为___________，D中含有的官能团名称是___________。
（3）由C制备D的过程中使用过量甲醇的目的是___________。
（4）E的一种同分异构体是构成蛋白质的结构单位，其名称为___________，并写出其发生聚合反应所得有机产物的结构简式___________。
（5）满足下列条件的B的同分异构体中核磁共振氢谱有五组峰，峰面积之比为1：1：2：2：2的有机物的结构简式___________。
①含有苯环 ②与FeCl3发生显色反应 ③能发生银镜反应
（6）写出F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的方程式___________。
【答案】（1） ①. 间二甲苯 ②. 取代反应
（2） ①. C8H7NO4 ②. 硝基、酯基
（3）提高D的产率(提高C的转化率)
（4） ①. 苯丙氨酸 ②.
（5） （6）＋H2O＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH或＋H2O＋H＋＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH
【解析】
【分析】由反应线路图知，BCD ，由D的结构简式、由反应条件知，C为 ，据此回答；
【小问1详解】
有机物A的名称是间二甲苯； EF即应中氨基氢被取代，则反应类型是取代反应。
【小问2详解】
B是B发生硝化反应、苯环上甲基邻位、羧基的对位上引入一个硝基得到C即，则C的分子式为C8H7NO4，D为，D含有的官能团名称是硝基，酯基；
【小问3详解】
由C即制备D为酯化反应，该反应为可逆反应，则反应过程中使用过量甲醇的目的是：提高D的产率(提高C的转化率)。
【小问4详解】
有机物A的名称是苯丙氨酸，苯丙氨酸含羧基、氨基，故能发生聚合反应，得到的有机产物的结构简式为：；
【小问5详解】
B是，B的同分异构体满足下列条件①含有苯环，②与FeCl3发生显色反应，则含有酚羟基，③能发生银镜反应，则含有醛基，其中核磁共振氢谱有五组峰，则分子内有5种氢原子，羟基上有1种氢原子、醛基上有1种氢原子、现峰面积之比为1:1:2:2:2则分子内还有3种氢原子、各有2个，可见苯分子上有2个处于对位的取代基、该有机物的结构简式为: ；
【小问6详解】
F为，含酯基和肽键，在强酸和长时间加热条件下，酯基和肽键均能水解，则发生水解反应的方程式为: ＋H2O＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH或＋H2O＋H＋＋CH3CH2CH2COOH＋CH3OH 。
五、化工生产(本题20分，选择题为单选)
20. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是哈伯法的流程图。图中沿X路线到压缩机的物质是
A. N2和H2 B. 催化剂 C. N2 D. H2
【答案】A
【解析】
【详解】N2和H2通过压缩机、热交换器在催化剂作用下在合成塔中发生可逆反应生成氨气，将反应后气体经过冷凝器即得到液氨将其分离出去，在冷凝器中还有大量未反应的N2和H2，将其回流到压缩机中，通过氮气和氢气的循环使用，可以提高原料的利用率，故选A。
21. 有催化剂的合成塔中发生的反应为 ，。298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，下列说法错误的是
A. 合成氨反应在298K时进行得比较完全
B. 合成氨反应在298K时反应速率较快
C. 仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D. 改变温度，K的值也会变化
【答案】B
【解析】
【详解】A．一般K就认为反应进行得较完全，298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，因此合成氨反应在298K时进行得比较完全，A正确；
B．K较大，不能说明速率较快，B错误；
C．没有具体反应数据，仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率，C正确；
D．K只和温度有关，改变温度，K的值也会变化 ，D正确；
故选B。
22. 有关合成氨反应的说法，正确的是
A. 根据计算，常温下合成氨反应的ΔH-TΔS<0，所以常温下的反应速率很快
B. 升高温度，既可以加快合成氨的速率，又可以提高平衡转化率
C. 工业合成氨反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行
D. 工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A．常温下合成氨反应的ΔH-TΔS<0，只能说明合成氮反应在常温下能自发进行，而不能说明反应的快慢，故A错；
B．合成氨反应放热，升高温度，合成氨反应逆向移动，平衡转化率降低，故B错误；
C．由于合成氨反应的ΔS<0，ΔH<0，根据ΔH-TΔS，可知高温不自发，故C错误；
D．由于合成氨反应的ΔS<0，ΔH<0，根据ΔH-TΔS，可知在常温时可自发进行，D正确；
选D。
23. 合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气中的CO，其反应是 。
（1）必须除去原料气中CO的原因为___________。
（2）醋酸二氨合铜(I)溶液吸收CO的生产适宜条件应为_____。
A. 低温高压 B. 低温低压 C. 高温高压 D. 高温低压
（3）吸收CO后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是_____。
A. 低温高压 B. 低温低压 C. 高温高压 D. 高温低压
【答案】（1）防止合成塔中的催化剂中毒 （2）A （3）D
【解析】
【小问1详解】
合成氨的流程中的除杂，是为了除去能使催化剂中毒的物质，题干中指出：在合成氨的过程中必须除去 CO，因此 CO是属于使催化剂中毒的物质；
【小问2详解】
吸收 CO 的反应是正反应为气体体积缩小的放热反应，因此为了使 CO尽最大可能地被吸收，应采取高压、低温的办法使平衡正向移动；
【小问3详解】
要使醋酸二氨合铜(I)溶液再生，即使平衡逆向移动，故必须采取低压、高温的办法。
24. 有人设计了如图装置模拟工业合成氨(图中夹持装置均已略去)。
[实验操作]
①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题：
（1）检验氢气纯度的目的是____。
（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是____，防止了实验装置中压强过大。C瓶内气体的成份是____。
（3）在步骤③中，先加热铁催化剂的原因是____。
【答案】（1）防止H2和空气混合气体在E处受热时爆炸
（2）酸会流回长颈漏斗中，和Zn脱离，使反应停止 N2和H2
（3）铁触煤在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率
【解析】
【分析】①完成这一步后，相当于先在整个装置中通入了氢气，先把装置中的空气排除了，使氢气和氨气的反应更安全，②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示，氢气继续在瓶内燃烧，此时消耗的是无底细口瓶C中的氧气，几分钟后火焰因缺氧而熄灭，③先点燃E处酒精灯，只是为了先给催化剂升温，因为催化剂只有在适宜的温度下才能发挥最大的活性，对于铁触媒来说，温度应该在500℃，在这同时，继续通入氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，此时两种气体也混合均匀了，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，在这个地方氮气和氢气反应生成氨气，反应为可逆反应，生成的氨气量不是很大，尽管氨气在水中溶解度较大，但是氨气量少，进入F装置的气体中含有较多难溶性气体，所以不易倒吸。
【小问1详解】
加热不纯的氢气可能发生爆炸，检验氢气纯度的目的是防止氢气和空气混合气体在E处受热时爆炸。
【小问2详解】
当C瓶内水位下降到液面保持不变，氮气和氢气两种气体也混合均匀了，C中气体成分是氮气和氢气，A试管中液面下降，长颈漏斗中液面上升，直至试管内液面与锌粒分离。
【小问3详解】
先点燃E处酒精灯，只是为了先给催化剂升温，因为催化剂只有在适宜的温度下才能发挥最大的活性，对于铁触媒来说，温度应该在500℃，此时铁触媒的活性增大，加快合成氨的反应速率。
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