上海市华东师范大学附属东昌中学2023-2024学年高二下学期期中考试+化学试卷+(无答案)

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（本卷满分100分考试时间60分钟）（2024.4）
说明：
1．本试卷分试题部分和答题纸，答案均做在答题纸上，做在试卷上无效．
2．本试卷选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项．
3．可能用到的相对原子质量：H-1；C-12；N-14；O-16
【引言】化学反应在发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化．其中，化学能与热能之间的转化是化学反应能量变化中最常见的一种．热能是我们生产生活所必需的能量，我们不仅要提高能源利用率，还要注重促进社会可持续发展．
一、认识反应热（本题共17分）
为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：
1．上述装置中，不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是______________（填序号）．
2．某同学选用装置I进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应，U形管中可观察到的现象是______________．
3．除了图示某些装置，还有其它方法能证明超氧化钾粉末与水的反应是放热反应还是吸热反应：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是______________反应（填“放热”或“吸热”）．
化学反应的反应热通常用实验进行测定．
在保温杯式热量计中（见图），将溶液与溶液混合，测得温度从298.2K升高到301.2K，已知溶液比热容溶液的密度为反应放出的热量．
4．通过计算，写出与NaOH中和反应的热化学方程式______________．
5．实验中NaOH溶液过量的目的是______________．
6．中和热的文献值为你认为（1）中测得的热量偏小的可能原因是______________．（任写一条）
7．你认为与NaOH中和反应的和HCl与NaOH中和反应的相比，______________（填“”“”或“一样”）大，原因是______________．
二、认识能源（本题共25分）
能源是国民经济发展的重要基础．请根据所学知识回答下列问题：
Ⅰ．家用天然气的成分主要为．
8．已知的燃烧热为，则的热值是______________．（单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，结果保留一位小数）
Ⅱ．2023年9月23日20时许，第19届亚运会在杭州奥体中心“大莲花”盛大开幕．此次杭州亚运会主火炬的燃料首次使用废碳再生的绿色甲醇，实现了循环内的零排放．我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料——甲醇．
该法利用制取甲醇的有关化学反应如下：
①
②
③
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
9．由此计算断开键需要吸收______________kJ的能量（甲醇的结构式为）；．
Ⅲ．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源．
10．制备方法Ⅰ：已知工业上某反应可用于制备氢气，它的平衡常数表达式为：
，则所对应的化学方程式为______________．
制备方法Ⅱ：十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“”的脱氢过程释放氢气．已知：
反应Ⅰ： 活化能为
反应Ⅱ： 活化能为
且
11．有利于提高上述反应平衡转化率的条件是______________．
A．低温低压B．高温高压C．低温高压D．高温低压
12．下列选项对应的示意图中，能正确表示“”的“能量—反应过程”
的是______________．
A．B．
C．D．
从图中可知，反应______________（填Ⅰ或Ⅱ）是决速反应．
制备方法Ⅲ：已知在298K和100kPa的条件下，液态水分解生成氢气：
．
13．下图为该反应的能量变化示意图，而在实际生产生活中常会使用催化剂，例如，那么图中A点将______________（填“升高”、“降低”或“不变”），原因是______________．
14．反应焓变的数据如下：在等压条件下，，由此可计算得上述反应的为______________．又知该反应，那么该反应在298K条件下能否自发进行，原因是______________．
15．试从绿色化学的角度比较并评价直接电解海水与太阳能（作催化剂）分解淡水两种制备氢气的方案______________．
三、节省能源（本题共36分）
工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大．开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大．
Ⅰ．将大气中游离态的氨转为化合态的过程称为氮的固定．下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值．
16．分析数据可知：大气固氮反应属于______________（填“吸热”或“放热”）反应，人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是______________．
17．已知在400℃时，的，则400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得的物质的量分别为2ml、1ml、2ml，则此时反应______________（填：>、<、=、不能确定），原因是______________．
18．欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时的体积百分数增加，可采取的正确措施是______________．
A．缩小体积增大压强B．升高温度C．加催化剂D．使氨气液化移走
为模拟上述工业合成氨的过程，时向填充有催化剂、体积为2L的刚性容器中充入一定量的和合成氨，实验中测得随时间的变化如表所示：
19．5~15min内的平均反应速率______________
20．下列情况能说明反应达到平衡状态的是______________（不定项）．
A．B．混合气体的相对分子质量不再变化
C．体积分数不再变化D．混合气体的密度保持不变
21．______________温（填“高”或“低”）有利于提高反应速率，请从碰撞理论的角度加以解释______________．______________温（填“高”或“低”）有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂活性等因素，工业常采用400～500℃．
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了解决方案：
①方案一：双温—双控—双催化剂．通过光辐射产生温差（如体系温度为495℃时，纳米Fe的温度为547℃，而的温度为415℃，解决了温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题，其催化合成氨机理如图所示．
22．该方案的优势是使在______________（填写“热Fe”或“冷Ti”，下同）表面断裂，氨气在______________表面生成、有利于提高合成氨的反应速率和平衡产率．
②方案二：使用M-LiH复合催化剂．催化剂组成及反应温度对合成氨速率影响如图所示．
23．下列说法不正确的是______________．（不定项）
A．催化剂能够改变反应的焓变
B．相同条件下，复合催化剂更有利于提高合成氨反应速率
C．高温下，使用复合催化剂更有利于提高氨的平衡产率
D．300℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
24．无LiH，催化效率最高的金属是______________．
有LiH，反应速率明显增大．文献报道了M—LiH可能的催化过程如下，请完成反应ⅲ：
ⅰ（在M表面解离）
ⅱ．
ⅲ．______________．
在较低压强、较低温度下合成了，这是合成氨反应研究中的重要突破．
方案三：利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示．
25．相比现有工业合成氨，该方法的优点是______________．（任写一条）
II．合成氨工艺可以进一步优化，实现尿素的合成，简易流程图如下：
合成尿素的反应为
26．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向正反应方向移动
B．从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用
C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高反应的反应速率
D．保持压强不变，降低氨碳比可提高反应中的平衡转化率
27．若合成尿素的流程中转化率为80%时，100吨氨气为原料能够合成______________吨尿素（保留一位小数）．
四、改变能源组成（本题共22分）
有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视．
28．可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能．例如，加入来生产“无铅汽油”．分子中必存在的原子间连接形式有______________（不定项）．
A．B．C．D．
降凝剂是指能降低油类凝固点的化学品，一般是高分子有机化合物，降凝剂Ⅰ是两种物质加聚得到的高分子化合物，通常加入油品中以降低凝固点，扩大燃料油品的使用范围，为合成得到降凝剂I，设计了以烯烃A为起始原料的合成路线：
已知：，酮也能发生类似的反应．
请回答下列问题：
29．A的名称______________．B→C的反应条件______________．
30．C→D的反应类型：______________，F中所含官能团的名称为______________．
31．E可以在一定条件下合成高聚物J，写出反应的化学方程式______________．
32．H是一种核磁共振氢谱一组峰的五元环状结构，写出降凝剂Ⅰ的结构简式______________．
33．F______________（填存在或不存在）顺反异构．它有多种同分异构体，写出同时满足①能与NaOH溶液反应但不能与溶液反应②能使溴水褪色③核磁共振氢谱峰面积之为1∶1∶2∶2三个条件的一种同分异构体______________．
34．请结合题干信息及第一步提示写出由苯乙醇、乙醇为原料合成的合成路线．（其他无机试剂任选）
【结语】能源对人类很重要，为了获取增量能源，人类无所不用其极．探索新能源，寻求可替代能源，把工业生产的能耗降至最低，改善能源性能……未来的我们还会继续发挥聪明才智，探索出各式各样让人意想不到的“新”能源． 化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
H-O
键能/
348
413
436
358
463
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
400
450
K
0.1
0.507
0.152
时间/min
5
10
15
20
25
30
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20