上海市曹杨二中2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷（解析版）

这是一份上海市曹杨二中2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将姓名等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1、答卷前，考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚。
2、本试卷共五道大题，满分100分，考试时间60分钟。请考生用黑色水笔或钢笔将答案直接写在答题卷上。
3、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。
一、的再利用(共23分)
1. 空间站还原转化系统能把呼出的捕集、分离并与空间站电解水系统产生的进行加氢处理，从而实现空间站内物料的循环利用。
（1）一种借助光将转化为的催化机理如图所示。
该转化过程总反应的化学方程式是_______；图中所示的各物质中，含有极性共价键的非极性分子是_______(填化学式)。
一定条件下，和还可发生如下两个平行反应：
ⅰ．
ⅱ． kJ·ml-1
（2）已知相关物质的总键能数据如表：
则反应ⅰ的_______kJ·ml-1。
（3）恒容条件下，能说明反应ⅰ已经达到平衡状态的是_______。
A. 混合气体的平均相对分子质量不变B. 混合气体的密度不变
C. D. 不变
（4）关于上述反应ⅱ说法正确的是_______。
A. B. C. 低温自发D. 高温自发
（5）为了提高的产率理论上应采用的措施是_______。
A. 低温低压B. 高温低压C. 高温高压D. 低温高压
（6）保持温度为533K，压强为3Mpa，按投料比向密闭容器中充入和，反应相同时间测得不同催化剂下转化率和选择性的相关实验数据如下表所示：
(选择性为转化的中生成的物质的量的百分比)
上述条件下，使用cat.2催化剂，下列说法能判断反应ⅱ达到平衡状态的是_______。
A. 气体压强不再变化
B. 气体平均相对分子质量不再变化
C. 和的物质的量之比为1：1
D. 和的物质的量之比不再变化
（7）一定条件下，向0.5L恒容密闭容器中充入1ml和3ml，只发生反应ⅱ，经过2h反应达到平衡，的转化率为80%。该过程中的平均反应速率为_______ml·L-1·h-1，该温度下的平衡常数_______。(保留两位小数)
（8）若恒容密闭容器中只发生上述反应ⅰ，在进气比不同、温度不同时，测得相应的平衡转化率如下图所示。则B和C两点的温度_______(填“”，或“=”)，其原因是_______。
（9）研究表明，反应ⅰ的逆反应在催化下进行，反应历程如图所示，写出该反应历程中决速步骤的反应方程式：_______。
【答案】（1） ①. ②. 、
（2）42 （3）D （4）BC （5）D （6）B
（7） ①. 2.4 ②. 3.70
（8） ①. > ②. 反应i为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡转化率增大
（9）
【解析】
【小问1详解】
由图可知，总反应为氢气和二氧化碳反应生成甲烷和水，；甲烷、二氧化碳分子中含碳氢、碳氧极性键，分子为对称结构，为非极性分子；
【小问2详解】
反应物键能和-生成物键能和=(1606+436-1072-928) kJ·ml-1=42 kJ·ml-1。
【小问3详解】
A．混合气体的总质量不变，气体物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此判断平衡状态，故A不选；
B．混合气体的总质量不变，气体物质的量不变，容器体积不变，则混合气体密度不变，不能据此判断平衡状态，故B不选；
C．，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能说明反应反应达到平衡状态，故C不选；
D．随反应正向进行，CO的物质的量逐渐增大，氢气的物质的量逐渐减小，则逐渐增大，当不再变化时，反应达到平衡状态，故D选；
故选：D。
【小问4详解】
A．反应ⅱ正向气体分子数减少，则，故A错误；
B．反应ⅱ正向气体分子数减少，则，故B正确；
C．反应ⅱ，Be，同主族第一电离能：Be>Mg，同周期第一电离能Mg>Al，所以Be、Al、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：，故选A；
【小问3详解】
价层电子对数为，无孤对电子，中心原子Be的杂化方式是sp，分子构型为直线型；
【小问4详解】
基态Si原子电子排布式为1s22s22p63s23p2，其位于第三周期第ⅣA族，离原子核越远的能层、能级，能量越高，即电子占据的最高能级的符号是3p，该能级具有的原子轨道数为3。
14. 绿柱石的主要成分为Be3Al2Si6O18，还含有一定FeO和Fe2O3，用绿柱石生产BeO与副产铝铵矾的一种工艺流程如下所示：
已知：几种金属离子的氢氧化物沉淀时pH如下表：
（1）该工艺流程中，粉碎的目的是_______，热溶浸后残渣主要成分是_______。
（2）步骤I发生反应的离子方程式为_______。
（3）步骤III中调节，a的范围应为_______。
A. 5.0~5.2B. 3.7~5.2C. 5.2~8.0D. 5.3~8.8
（4）保持温度不变，步骤IV中若将pH从8.0提高到8.5，则因溶解而损失的铍降低至原来的_______%。
【答案】（1） ①. 增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率 ②. H2SiO3
（2）2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O （3）A
（4）10%
【解析】
【分析】由题给流程可知，向粉碎后的绿柱石中加入硫酸共热溶浸，将金属元素转化为硫酸盐，硅元素转化为硅酸沉淀，过滤得到含有硅酸的滤渣和滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，向溶液中加入硫酸铵调节溶液pH为1.5后冷却结晶、过滤得到铝铵矾和滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH在5.0—5.2范围内，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁沉淀、氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铝、氢氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH为8.0，将溶液中的铍离子转化为氢氧化铍沉淀，过滤得到氢氧化铍；氢氧化铍煅烧分解生成氧化铍。
【小问1详解】
绿柱石粉碎可以增大固体表面积，有利于增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率；由分析可知，溶浸后残渣主要成分为硅酸；
小问2详解】
由分析可知，加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O；
【小问3详解】
由分析可知，加入氨水调节溶液pH在5.0—5.2范围内的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁沉淀、氢氧化铁沉淀，故选A；
【小问4详解】
设氢氧化铍的溶度积为Ksp，由溶度积可知，将溶液pH从8.0提高到8.5，则因溶解而损失的铍降低至原来的×100%=10%。物质
CO
键能(kJ·ml-1)
436
928
1606
1072
催化剂
转化率
选择性
cat.1
21.9%
67.3%
cat.2
36.1%
100.0%
开始沉淀时
5.2
3.3
1.5
6.5
沉淀完全时
8.8
5.0
3.7
9.7