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上海市上海财经大学附属北郊高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考 化学试题（原卷版）
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这是一份上海市上海财经大学附属北郊高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考 化学试题（原卷版），共6页。试卷主要包含了汽车尾气处理，铁及其化合物的应用，合成氨及其工业应用，甲烷制氢气等内容，欢迎下载使用。
一、汽车尾气处理
1. 研究CO、、等的处理方法对环境保护有重要意义。利用催化技术可将尾气中的NO和CO转变成和，其反应为：
已知在不同大小的恒容密闭容器中，分别投入相同物质的量的NO与CO发生上述反应，达到平衡时NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
（1）该反应中未涉及到的过程是_______。
A. 极性共价键断裂B. 极性共价键形成
C. 非极性共价键断裂D. 非极性共价键形成
（2）上述反应达到平衡时，下列各项叙述正确的是_______。
A. 容器内压强保持不变
B. 反应物不再转化为生成物
C. 反应物NO的物质的量浓度保持不变
D. 反应速率之比存在关系：
（3）改变下列条件后，既能增大逆反应速率，又能使平衡正向移动的措施是_______。
A. 加入COB. 增大容器体积C. 加催化剂D. 分离出
（4）该反应_______0。
A．大于 B．等于 C．小于
（5）该反应_______0。
A．大于 B．等于 C．小于
（6）_______。
A．大于 B．等于 C．小于
（7）a、b、c三点对应平衡常数、、相对大小关系是_______。
（8）若容器容积为100L，起始投入NO和CO的物质的量均为0.1ml，达到a点平衡状态所需的时间为5min。则这段时间内反应速率_______。
二、铁及其化合物的应用
铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：
2. 铁原子结构示意图为。由此可知，铁原子有_______种能量不同的电子，铁原子核外3d轨道上共填充了_______个电子。
3. 向新配制的溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
（1）配平上述反应_______。
（2）每生成0.5ml NO气体，转移电子数为_______。
4. 现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如下图所示：
（1）若反应Ⅱ中，每生成0.2克氢气，吸收a kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_______。
（2）写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
（3）写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。
（4）科学家想要用组成相似的钴氧化物()代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现，使用钴氧化物后反应Ⅰ和反应Ⅱ的值随温度T变化如图所示。
结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢？若可行，举出采用钴氧化物的一个优势；若不可行，说明理由：_______。
（5）和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：① △H＞0
② △H＜0
推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因：_______。
三、合成氨及其工业应用
与氨气相关的化学变化是氨循环和转化的重要一环，对生产、生活有重要的价值。
5. 合成氨是目前转化空气中氨最有效的工业方法，其反应历程和能量变化的简图如下：(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
（1）由图可知合成氨反应的_______
（2）对总反应速率影响较大的是步骤_______。
A ①B. ②C. ③D. ④
（3）若改变某一条件，使合成氨的化学反应速率加快，下列解释正确的是_______。
A. 升高温度，使单位体积内活化分子百分数增加
B. 增加反应物的浓度，使单位体积内活化分子百分数增加
C. 使用催化剂，能降低反应活化能，使单位体积内活化分子数增加
D. 增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加
（4）关于合成氨反应，下列说法能说明其达到平衡的是_______。
A. 气体的平均分子质量不再变化
B 有1ml氮氮三键生成同时有2ml氮氢键生成
C. 气体密度不再变化
D. 氮气与氨气的浓度比值不再变化
6. 合成氨的逆反应速率随时间的变化如下图：
（1）由图可知，反应进行到a点时_______。
A． B． C．
（2）时改变了某种反应条件，该条件可能是_______。
A. 升温B. 增大氮气的浓度C. 使用催化剂D. 加压
（3）如果在时从混合物中分离出部分，时间段反应处于新的平衡状态，请在图中画出的变化曲线_______。
7. 合成氨厂的可用于合成重要化工原料，主要反应为：。向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的和气体，的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如下图所示。
（1）若时，向容器中充入3ml 和1ml ，反应至5min时达到平衡，此时的物质的量分数为10%，则0~5min内的平均反应速率_______。
（2）由上图可判断该反应在_______温度下有利于该反应自发进行。
A．较高 B．较低
（3）判断图中、相对大小，并说明理由_______。
四、甲烷制氢气
8. 甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：
键能表
（1）_______。
（2）反应的_______kJ/ml。
（3）在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率______甲烷氧化的反应速率。
A．大于 B．等于 C．小于
（4）在2L密闭容器中反应，起始投入和各1ml，平衡时，CO的浓度为0.1ml/L，则平衡常数_______(填数值)；向平衡后的容器中再各加入1ml以上4种物质，则平衡_______移动。
A．正向 B．逆向 C．不
随着温度的升高，该平衡常数_______。
A．增大 B，减小 C．不变
（5）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于_______。反应过程
化学方程式
焓变(kJ/ml)
活化能(kJ/ml)
甲烷氧化
125.6
-3220
172.5
蒸汽重整
206.2
240.1
165.0
243.9
键能(kJ/ml)
414
464
498
803
326
436
一、汽车尾气处理
1. 研究CO、、等的处理方法对环境保护有重要意义。利用催化技术可将尾气中的NO和CO转变成和，其反应为：
已知在不同大小的恒容密闭容器中，分别投入相同物质的量的NO与CO发生上述反应，达到平衡时NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
（1）该反应中未涉及到的过程是_______。
A. 极性共价键断裂B. 极性共价键形成
C. 非极性共价键断裂D. 非极性共价键形成
（2）上述反应达到平衡时，下列各项叙述正确的是_______。
A. 容器内压强保持不变
B. 反应物不再转化为生成物
C. 反应物NO的物质的量浓度保持不变
D. 反应速率之比存在关系：
（3）改变下列条件后，既能增大逆反应速率，又能使平衡正向移动的措施是_______。
A. 加入COB. 增大容器体积C. 加催化剂D. 分离出
（4）该反应_______0。
A．大于 B．等于 C．小于
（5）该反应_______0。
A．大于 B．等于 C．小于
（6）_______。
A．大于 B．等于 C．小于
（7）a、b、c三点对应平衡常数、、相对大小关系是_______。
（8）若容器容积为100L，起始投入NO和CO的物质的量均为0.1ml，达到a点平衡状态所需的时间为5min。则这段时间内反应速率_______。
二、铁及其化合物的应用
铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：
2. 铁原子结构示意图为。由此可知，铁原子有_______种能量不同的电子，铁原子核外3d轨道上共填充了_______个电子。
3. 向新配制的溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
（1）配平上述反应_______。
（2）每生成0.5ml NO气体，转移电子数为_______。
4. 现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如下图所示：
（1）若反应Ⅱ中，每生成0.2克氢气，吸收a kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_______。
（2）写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
（3）写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。
（4）科学家想要用组成相似的钴氧化物()代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现，使用钴氧化物后反应Ⅰ和反应Ⅱ的值随温度T变化如图所示。
结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢？若可行，举出采用钴氧化物的一个优势；若不可行，说明理由：_______。
（5）和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：① △H＞0
② △H＜0
推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因：_______。
三、合成氨及其工业应用
与氨气相关的化学变化是氨循环和转化的重要一环，对生产、生活有重要的价值。
5. 合成氨是目前转化空气中氨最有效的工业方法，其反应历程和能量变化的简图如下：(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
（1）由图可知合成氨反应的_______
（2）对总反应速率影响较大的是步骤_______。
A ①B. ②C. ③D. ④
（3）若改变某一条件，使合成氨的化学反应速率加快，下列解释正确的是_______。
A. 升高温度，使单位体积内活化分子百分数增加
B. 增加反应物的浓度，使单位体积内活化分子百分数增加
C. 使用催化剂，能降低反应活化能，使单位体积内活化分子数增加
D. 增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加
（4）关于合成氨反应，下列说法能说明其达到平衡的是_______。
A. 气体的平均分子质量不再变化
B 有1ml氮氮三键生成同时有2ml氮氢键生成
C. 气体密度不再变化
D. 氮气与氨气的浓度比值不再变化
6. 合成氨的逆反应速率随时间的变化如下图：
（1）由图可知，反应进行到a点时_______。
A． B． C．
（2）时改变了某种反应条件，该条件可能是_______。
A. 升温B. 增大氮气的浓度C. 使用催化剂D. 加压
（3）如果在时从混合物中分离出部分，时间段反应处于新的平衡状态，请在图中画出的变化曲线_______。
7. 合成氨厂的可用于合成重要化工原料，主要反应为：。向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同，但总量不同的和气体，的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如下图所示。
（1）若时，向容器中充入3ml 和1ml ，反应至5min时达到平衡，此时的物质的量分数为10%，则0~5min内的平均反应速率_______。
（2）由上图可判断该反应在_______温度下有利于该反应自发进行。
A．较高 B．较低
（3）判断图中、相对大小，并说明理由_______。
四、甲烷制氢气
8. 甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：
键能表
（1）_______。
（2）反应的_______kJ/ml。
（3）在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率______甲烷氧化的反应速率。
A．大于 B．等于 C．小于
（4）在2L密闭容器中反应，起始投入和各1ml，平衡时，CO的浓度为0.1ml/L，则平衡常数_______(填数值)；向平衡后的容器中再各加入1ml以上4种物质，则平衡_______移动。
A．正向 B．逆向 C．不
随着温度的升高，该平衡常数_______。
A．增大 B，减小 C．不变
（5）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于_______。反应过程
化学方程式
焓变(kJ/ml)
活化能(kJ/ml)
甲烷氧化
125.6
-3220
172.5
蒸汽重整
206.2
240.1
165.0
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