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江苏省苏州市昆山市2024-2025学年高二上学期期中测试 化学试题
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这是一份江苏省苏州市昆山市2024-2025学年高二上学期期中测试 化学试题，共11页。试卷主要包含了11，关于甲烷合成反应，在含有少量的溶液中， 等内容，欢迎下载使用。
2024.11
注意事项：
1.本试卷分为单项选择题和非选择题两部分，试卷满分100分。考试时间75分钟。
2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ca40 Fe56
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.近年来我国燃料电池技术取得重大突破。下列物质不宜作为电池燃料的是（ ）
A.氦气B.氢气C.甲烷D.一氧化碳
2.下列反应属于放热反应且属于氧化还原反应的是（ ）
A.加热分解的反应B.稀硫酸与溶液的中和反应
C.燃烧的反应D.晶体与晶体的反应
3.关于甲烷合成反应：（反应放热），下列说法正确的是（ ）
A.形成键需要吸收能量
B.反应过程的能量变化可用如图表示
C.该反应（用表示某种化学键的键能）
D.该反应过程中各元素化合价均未发生变化
4.某温度下，容器中发生反应，在内由变成（反应尚未达到平衡）。下列说法正确的是（ ）
A.反应速率关系：B.内，
C.内，的转化率为D.内，上述反应转移电子数目为
5.利用反应制备和，下列说法正确的是（ ）
A.该反应
B.该反应的平衡常数可表示为
C.其他条件相同，增大压强，平衡正向移动，化学平衡常数增大
D.其他条件相同，增大水蒸气的投入量，可提高的平衡转化率
6.将金属连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是（ ）
A.该装置设计利用了电解池原理B.铁为原电池的正极
C.极的电极反应式为D.金属的活动性比的活动性弱
7.用纯净的与一定浓度的稀盐酸反应制取，生成的体积随时间变化的关系如图所示（体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是（ ）
A.OE段表示的平均反应速率最快
B.该反应是吸热反应
C.OE、EF、FG三段中，EF段收集到的的量最多
D.OE、EF、FG三段中，该反应用表示的平均反应速率之比为
阅读下列材料，回答8~9题：
硫及其化合物之间的转化在生产中有着重要作用。接触法制硫酸中，制取的反应为 。实验室也可以利用原电池原理吸收制备少量硫酸。
8.其他条件相同时，对于反应，下列说法正确的是（ ）
A.向容器中加入和，反应达到平衡时，放出热量为
B.增大压强，反应增大，减小，平衡向逆反应方向移动
C.该反应在任何条件下都能自发进行
D.使用催化剂能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变
9.利用原电池原理吸收制备硫酸的装置如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A.电极为负极
B.电子从电极流出，经电解质溶液流向电极
C.电极上的电极反应式为
D.质子交换膜每通过，参加反应的体积为
10.在含有少量的溶液中， 。其分解机理如下：
①
②
下列说法不正确的是（ ）
A.升高温度和使用催化剂能提高分解的平衡转化率
B.是中间产物，在反应②中作氧化剂
C.一段时间后，可用带火星的木条检验是否分解
D.
11.室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的是（ ）
12.我国科学家研发了一种室温下可充电的电池，装置如图所示。放电时，与均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是（ ）
A.放电时，钠箔电极发生氧化反应
B.放电时，每转移电子，消耗（标准状况下）
C.充电时，电源b极为正极，向钠箔电极移动
D.充电时，碳纳米管电极发生的反应为：
13.乙酸蒸汽催化重整制氢过程中的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将一定比例的乙酸、水和的混合气体以一定流速通过装有催化剂M的反应管，乙酸转化率、氢酸比[]与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法正确的是（ ）
A.用催化剂M催化重整制氢的最佳温度范围约为750∼800℃
B.700℃时，反应管出口气的
C.600℃后，氢酸比下降的主要原因是温度升高，反应Ⅰ、Ⅱ正向进行程度均减小
D.该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）粮食生产离不开氮肥，合成氨是人工固氮最重要的途径。
（1）工业合成氨反应是在催化剂表面进行的，主要经历吸附、表面反应、脱附等步骤。以铁触媒为催化剂，以和为原料合成的反应历程如图1所示（图中*表示吸附在催化剂表面活性位点的物种）。
图1
①写出与反应生成的热化学方程式：______________________________。
②上述历程中，反应速率最慢的步骤是__________（填字母序号）。
A.B.
C.D.
③合成过程中，不断将生成的液化并移去，能够提高合成的生产效率。请从速率角度解释可能原因：______________________________。
（2）以纳米作催化剂，以和为原料，电化学合成的原理如图2所示。
图2
①该过程中能量的转化形式为____________________。
②电极上产生的电极反应式为______________________________。
③由于发生副反应，使得电极上获得的中混有，则理论上电极和电极生成气体的物质的量之比的范围是__________。
15.（14分）杭州亚运会主火炬用的是绿色燃料“零碳甲醇（）”。
（1）催化剂作用下，和发生反应：。
①250℃，在甲（容积）、乙（容积）两个恒容密闭容器中分别充入和，容器内总压强随时间变化如图1所示。甲容器中压强变化情况对应的曲线是__________（填“A”或“B”）。
图1 图2
②其他条件不变，仅改变催化剂种类，反应器出口产品成分分析结果如图2所示。图中所示的五种催化剂中，宜选择的最佳催化剂是__________（填化学式）。
（2）实际工业制备甲醇主要发生如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
一定压强下，按照加入原料，平衡时，或的选择性[选择性]及的转化率随温度的变化情况如图3所示。
图3
①图中选择性所对应的曲线是____________________（填“M”或“N”）。
②300~400℃范围内，平衡转化率随温度升高而增大的原因是____________________。
（3）研究发现，和的反应气中含有水蒸气会影响的产率，添加适量水蒸气前后对关键反应历程的能量变化影响如图4所示。
已知：水蒸气可使催化剂表面的活化位点减少。
图4
①该反应过程中，有水参与的关键反应历程的化学方程式为____________________。
②推测在反应气中添加水蒸气对甲醇产率造成的可能影响及其原因：____________________（答出两点）。
16.（16分）氢气是理想的清洁能源，其制取、储存和释放是氢能源利用的研究热点。
（1）利用铁及其氧化物循环制氢，其原理如图1所示，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有____________________；含和各的混合气体通过该方法制氢，理论上可增加获得__________。
图1
（2）利用乙醇—水蒸气催化重整制氢。
已知：
①反应 __________。
②已知 。向重整反应体系中加入适量多孔，其目的是：吸收，提高产率和纯度；____________________（答出两点）。
（3）利用甲酸储氢。在密闭容器中向含有催化剂的溶液（与溶液反应制得）中通入生成，从而实现储氢。其他条件不变，转化为的转化率随温度的变化如图2所示。
图2 图3
①储氢反应转化为的离子方程式为____________________。
②40℃~80℃范围内，催化加氢的转化率迅速上升的原因可能是____________________。
（4）催化释氢。催化剂作用下，分解生成和的可能反应机理如图3所示。若是代替进行催化释氢反应，则除生成外，还生成__________（填气体化学式）。
17.（16分）研究的转化对实现“碳中和”目标具有重要意义。
（1）合成尿素是利用的途径之一。其合成过程分为两步：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①密闭体系中，反应Ⅰ的平衡常数（）随温度升高的变化情况是__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
②已知反应Ⅰ为快速反应，反应Ⅱ为慢速反应。下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是__________（填字母序号）。
A．B．
C．D．
（2）电催化还原是资源化的又一途径。一种有机多孔电极材料（铜粉沉积在一种含碳有机物的骨架上）电催化还原的装置示意图如图1所示。
图1
①电极应连接电源的__________（选填“正极”或“负极”）。
②电极上，由生成的电极反应式为____________________。
③科研小组利用代替原有的进行研究，其目的是______________________________。
（3）还可以与催化重整制取和。在基催化剂表面发生重整反应：
在催化剂表面还存在反应：
（积碳反应）
（消碳反应）
①其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图2所示。温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是____________________。
图2 图3
②重整反应的可能机理如图3所示（*表示吸附在催化剂表面活性位点的物种）。生成的过程可描述为：在催化剂表面解离成和，____________________，从催化剂表面脱附生成。
2024～2025学年第一学期高二期中调研试卷化学参考答案
2024.11
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.A 2.C 3.B 4.C 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.A 11.A 12.D 13.B
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）（1）① （3分）
②C（2分）
③将生成的液化并移去，能空出催化剂表面活性位点，利于催化剂表面吸附和反应，加快反应速率（2分）
（2）①电能转化为化学能（2分）
②（3分）
③（3分）
15.（14分）（1）①B（2分） ②（2分）
（2）①M（2分）
②反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，在300∼400℃范围内，随温度升高，使转化为的平衡转化率下降，使转化为的平衡转化率上升，且上升幅度超过下降幅度（3分）
（3）①
②水蒸气过多，不利于合成反应正向进行，甲醇产率下降；催化剂活化点位减少，吸附反应物能力减弱，甲醇产率下降；有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快，甲醇产率上升（答出两点，3分）
16.（16分）（1）C、H、（2分） （2分）
（2）①（2分）
②多孔与接触面积大，吸收速率快；与反应放热，可为重整反应提供热量（2分）
（3）（3分）
②温度升高，既增大反应速率，也增强催化剂活性，两者共同作用，使得转化率快速上升（3分）（4）HD（2分）
17.（16分）
（1）①减小（2分） ②C（2分）
（2）①正极（2分）
②（3分）
③确定阴极生成的含碳化合物来源于原料气，而非来自有机多孔电极材料的碳元素（2分）
（3）①温度升高，消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳（2分）
②在催化剂表面解离成和，和反应生成，和反应生成和（3分）选项
探究方案
探究目的
A
相同条件下，向一支试管中加入和，向另一支试管中加入和溶液，观察反应剧烈程度
是分解反应的催化剂
B
在一支试管中加入盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化
与盐酸反应放热
C
用注射器收集一定体积气体，连接色度传感器，通过推拉活塞改变体系压强，观察体系中气体颜色变化
压强对化学平衡的影响
D
向溶液中加入溶液，再加入少量铁粉，观察溶液颜色变化
浓度对平衡的影响
2024.11
注意事项：
1.本试卷分为单项选择题和非选择题两部分，试卷满分100分。考试时间75分钟。
2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ca40 Fe56
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.近年来我国燃料电池技术取得重大突破。下列物质不宜作为电池燃料的是（ ）
A.氦气B.氢气C.甲烷D.一氧化碳
2.下列反应属于放热反应且属于氧化还原反应的是（ ）
A.加热分解的反应B.稀硫酸与溶液的中和反应
C.燃烧的反应D.晶体与晶体的反应
3.关于甲烷合成反应：（反应放热），下列说法正确的是（ ）
A.形成键需要吸收能量
B.反应过程的能量变化可用如图表示
C.该反应（用表示某种化学键的键能）
D.该反应过程中各元素化合价均未发生变化
4.某温度下，容器中发生反应，在内由变成（反应尚未达到平衡）。下列说法正确的是（ ）
A.反应速率关系：B.内，
C.内，的转化率为D.内，上述反应转移电子数目为
5.利用反应制备和，下列说法正确的是（ ）
A.该反应
B.该反应的平衡常数可表示为
C.其他条件相同，增大压强，平衡正向移动，化学平衡常数增大
D.其他条件相同，增大水蒸气的投入量，可提高的平衡转化率
6.将金属连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是（ ）
A.该装置设计利用了电解池原理B.铁为原电池的正极
C.极的电极反应式为D.金属的活动性比的活动性弱
7.用纯净的与一定浓度的稀盐酸反应制取，生成的体积随时间变化的关系如图所示（体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是（ ）
A.OE段表示的平均反应速率最快
B.该反应是吸热反应
C.OE、EF、FG三段中，EF段收集到的的量最多
D.OE、EF、FG三段中，该反应用表示的平均反应速率之比为
阅读下列材料，回答8~9题：
硫及其化合物之间的转化在生产中有着重要作用。接触法制硫酸中，制取的反应为 。实验室也可以利用原电池原理吸收制备少量硫酸。
8.其他条件相同时，对于反应，下列说法正确的是（ ）
A.向容器中加入和，反应达到平衡时，放出热量为
B.增大压强，反应增大，减小，平衡向逆反应方向移动
C.该反应在任何条件下都能自发进行
D.使用催化剂能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变
9.利用原电池原理吸收制备硫酸的装置如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A.电极为负极
B.电子从电极流出，经电解质溶液流向电极
C.电极上的电极反应式为
D.质子交换膜每通过，参加反应的体积为
10.在含有少量的溶液中， 。其分解机理如下：
①
②
下列说法不正确的是（ ）
A.升高温度和使用催化剂能提高分解的平衡转化率
B.是中间产物，在反应②中作氧化剂
C.一段时间后，可用带火星的木条检验是否分解
D.
11.室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的是（ ）
12.我国科学家研发了一种室温下可充电的电池，装置如图所示。放电时，与均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是（ ）
A.放电时，钠箔电极发生氧化反应
B.放电时，每转移电子，消耗（标准状况下）
C.充电时，电源b极为正极，向钠箔电极移动
D.充电时，碳纳米管电极发生的反应为：
13.乙酸蒸汽催化重整制氢过程中的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将一定比例的乙酸、水和的混合气体以一定流速通过装有催化剂M的反应管，乙酸转化率、氢酸比[]与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法正确的是（ ）
A.用催化剂M催化重整制氢的最佳温度范围约为750∼800℃
B.700℃时，反应管出口气的
C.600℃后，氢酸比下降的主要原因是温度升高，反应Ⅰ、Ⅱ正向进行程度均减小
D.该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）粮食生产离不开氮肥，合成氨是人工固氮最重要的途径。
（1）工业合成氨反应是在催化剂表面进行的，主要经历吸附、表面反应、脱附等步骤。以铁触媒为催化剂，以和为原料合成的反应历程如图1所示（图中*表示吸附在催化剂表面活性位点的物种）。
图1
①写出与反应生成的热化学方程式：______________________________。
②上述历程中，反应速率最慢的步骤是__________（填字母序号）。
A.B.
C.D.
③合成过程中，不断将生成的液化并移去，能够提高合成的生产效率。请从速率角度解释可能原因：______________________________。
（2）以纳米作催化剂，以和为原料，电化学合成的原理如图2所示。
图2
①该过程中能量的转化形式为____________________。
②电极上产生的电极反应式为______________________________。
③由于发生副反应，使得电极上获得的中混有，则理论上电极和电极生成气体的物质的量之比的范围是__________。
15.（14分）杭州亚运会主火炬用的是绿色燃料“零碳甲醇（）”。
（1）催化剂作用下，和发生反应：。
①250℃，在甲（容积）、乙（容积）两个恒容密闭容器中分别充入和，容器内总压强随时间变化如图1所示。甲容器中压强变化情况对应的曲线是__________（填“A”或“B”）。
图1 图2
②其他条件不变，仅改变催化剂种类，反应器出口产品成分分析结果如图2所示。图中所示的五种催化剂中，宜选择的最佳催化剂是__________（填化学式）。
（2）实际工业制备甲醇主要发生如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
一定压强下，按照加入原料，平衡时，或的选择性[选择性]及的转化率随温度的变化情况如图3所示。
图3
①图中选择性所对应的曲线是____________________（填“M”或“N”）。
②300~400℃范围内，平衡转化率随温度升高而增大的原因是____________________。
（3）研究发现，和的反应气中含有水蒸气会影响的产率，添加适量水蒸气前后对关键反应历程的能量变化影响如图4所示。
已知：水蒸气可使催化剂表面的活化位点减少。
图4
①该反应过程中，有水参与的关键反应历程的化学方程式为____________________。
②推测在反应气中添加水蒸气对甲醇产率造成的可能影响及其原因：____________________（答出两点）。
16.（16分）氢气是理想的清洁能源，其制取、储存和释放是氢能源利用的研究热点。
（1）利用铁及其氧化物循环制氢，其原理如图1所示，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有____________________；含和各的混合气体通过该方法制氢，理论上可增加获得__________。
图1
（2）利用乙醇—水蒸气催化重整制氢。
已知：
①反应 __________。
②已知 。向重整反应体系中加入适量多孔，其目的是：吸收，提高产率和纯度；____________________（答出两点）。
（3）利用甲酸储氢。在密闭容器中向含有催化剂的溶液（与溶液反应制得）中通入生成，从而实现储氢。其他条件不变，转化为的转化率随温度的变化如图2所示。
图2 图3
①储氢反应转化为的离子方程式为____________________。
②40℃~80℃范围内，催化加氢的转化率迅速上升的原因可能是____________________。
（4）催化释氢。催化剂作用下，分解生成和的可能反应机理如图3所示。若是代替进行催化释氢反应，则除生成外，还生成__________（填气体化学式）。
17.（16分）研究的转化对实现“碳中和”目标具有重要意义。
（1）合成尿素是利用的途径之一。其合成过程分为两步：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①密闭体系中，反应Ⅰ的平衡常数（）随温度升高的变化情况是__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
②已知反应Ⅰ为快速反应，反应Ⅱ为慢速反应。下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是__________（填字母序号）。
A．B．
C．D．
（2）电催化还原是资源化的又一途径。一种有机多孔电极材料（铜粉沉积在一种含碳有机物的骨架上）电催化还原的装置示意图如图1所示。
图1
①电极应连接电源的__________（选填“正极”或“负极”）。
②电极上，由生成的电极反应式为____________________。
③科研小组利用代替原有的进行研究，其目的是______________________________。
（3）还可以与催化重整制取和。在基催化剂表面发生重整反应：
在催化剂表面还存在反应：
（积碳反应）
（消碳反应）
①其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图2所示。温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是____________________。
图2 图3
②重整反应的可能机理如图3所示（*表示吸附在催化剂表面活性位点的物种）。生成的过程可描述为：在催化剂表面解离成和，____________________，从催化剂表面脱附生成。
2024～2025学年第一学期高二期中调研试卷化学参考答案
2024.11
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.A 2.C 3.B 4.C 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.A 11.A 12.D 13.B
二、非选择题：共4题，共61分。
14.（15分）（1）① （3分）
②C（2分）
③将生成的液化并移去，能空出催化剂表面活性位点，利于催化剂表面吸附和反应，加快反应速率（2分）
（2）①电能转化为化学能（2分）
②（3分）
③（3分）
15.（14分）（1）①B（2分） ②（2分）
（2）①M（2分）
②反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，在300∼400℃范围内，随温度升高，使转化为的平衡转化率下降，使转化为的平衡转化率上升，且上升幅度超过下降幅度（3分）
（3）①
②水蒸气过多，不利于合成反应正向进行，甲醇产率下降；催化剂活化点位减少，吸附反应物能力减弱，甲醇产率下降；有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快，甲醇产率上升（答出两点，3分）
16.（16分）（1）C、H、（2分） （2分）
（2）①（2分）
②多孔与接触面积大，吸收速率快；与反应放热，可为重整反应提供热量（2分）
（3）（3分）
②温度升高，既增大反应速率，也增强催化剂活性，两者共同作用，使得转化率快速上升（3分）（4）HD（2分）
17.（16分）
（1）①减小（2分） ②C（2分）
（2）①正极（2分）
②（3分）
③确定阴极生成的含碳化合物来源于原料气，而非来自有机多孔电极材料的碳元素（2分）
（3）①温度升高，消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳（2分）
②在催化剂表面解离成和，和反应生成，和反应生成和（3分）选项
探究方案
探究目的
A
相同条件下，向一支试管中加入和，向另一支试管中加入和溶液，观察反应剧烈程度
是分解反应的催化剂
B
在一支试管中加入盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化
与盐酸反应放热
C
用注射器收集一定体积气体，连接色度传感器，通过推拉活塞改变体系压强，观察体系中气体颜色变化
压强对化学平衡的影响
D
向溶液中加入溶液，再加入少量铁粉，观察溶液颜色变化
浓度对平衡的影响
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