上海市陆行中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷（解析版）-A4

这是一份上海市陆行中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷（解析版）-A4，共18页。试卷主要包含了氢能，碳中和，硫及其化合物，苯佐卡因，碱式碳酸铜等内容，欢迎下载使用。
班级：___________姓名：___________学号：___________
可能用到的相对原子质量：H-1 Na-23 O-16 S-32
一、氢能
1. 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：；
（1）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：
反应Ⅱ：
且
（2）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
（3）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.
（4）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 。
（5）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___________。
（6）根据上面的能量变化示意图，判断该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)，在___________(填“高温”或“低温”)条件下有利于该反应正向自发进行。
（7）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___________。
【答案】（1）C(s)+H2O(g)⇋H2(g)+CO(g) （2）D （3）B
（4）I （5） ①. 降低 ②. 催化剂参与化学反应，改变反应的历程，降低反应的活化能
（6） ①. 吸热 ②. 高温
（7）直接电解海水耗能大，还产生污染性气体；太阳能(TiO2作催化剂)分解淡水节能，无污染性气体排放
【解析】
【小问1详解】
平衡常数表达式为生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比，根据平衡常数表达式：并结合原子守恒可知，所对应的化学方程式为C(s)+H2O(g)⇋H2(g)+CO(g)；
【小问2详解】
要提高平衡转化率，则需要促进平衡正向移动，由于题给两个反应均是吸热反应，且正反应均是气体分子数增大的反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动即该反应向正向移动，降低压强，平衡向气体体积增大的方向移动即该反应向正向移动，故应选择高温低压，答案为D；
【小问3详解】
A．从图中分析“”的过程能量增加是吸热反应，“”的过程能量减小是放热反应，与事实是△H1>△H2>0两个反应的正反应均为吸热反应不符，A错误；
B．从图中分析“”的过程能量增加是吸热反应，“”的过程能量增加也是吸热反应，“”的过程吸收的热量大于“”吸收的热量，与事实是△H1>△H2>0两个反应的正反应均为吸热反应，且反应I吸收的热量大于反应II吸收的热量一致，B正确；
C．从图中分析“”的过程能量增加是吸热反应，“”的过程能量增加也是吸热反应，“”的过程吸收的热量小于“”吸收的热量，与事实△H1>△H2>0两个反应的正反应均为吸热反应，且反应I吸收的热量大于反应II吸收的热量不符，C错误；
D．从图中分析“”的过程能量减小是放热反应，“”的过程能量减小也是放热反应，与事实是△H1>△H2>0两个反应的正反应均为吸热反应不符，D错误；
答案为B；
【小问4详解】
从图中可知，反应Ⅰ正反应的活化能较大，故决速反应为反应Ⅰ；
【小问5详解】
催化剂参与化学反应，改变反应的历程，降低反应的活化能，故答案为：降低；催化剂参与化学反应，改变反应的历程，降低反应的活化能；
【小问6详解】
由图可知，反应物能量低于生成物能量，该反应是吸热反应；2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)是气体增加的吸热反应，△H>0，△S>0，根据△G=△H-T△S”、“”、“ ②. 该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，在相同投料比时，T1温度下产物的体积分数大于T2温度下产物的体积分数，则T1>T2 ③. 1 ④.
（3） ①. ②. T2；
②根据反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)可知，当投料比=1，即a=1时，恰好达到最大转化，HCOOH平衡时的体积分数最大；
③氢气的量越大，即投料比越大，CO的转化率越大，故A、B、C三点CO(g)的平衡转化率由大到小的顺序为；
故答案为：>，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，在相同投料比时，T1温度下产物的体积分数大于T2温度下产物的体积分数，则T1>T2；1；。
【小问3详解】
由已知信息可列三段式求得平衡时CO2，H2，CH3OH，H2O的物质的量均1ml，具体如下：
总压强为p0，则CO2，H2，CH3OH，H2O的分压均为，带入平衡常数表达式得：Kp===向平衡后的容器中再加入2mlCO2和4mlH2，即与初始投料相比反应物的量增加一倍，即增大压强平衡正向移动，总压强变小，可得p1c()
（2）Na2SO3 （3） ①. 2c() ②. >
【解析】
【小问1详解】
n(NaOH)==0.3ml，NaOH吸收SO2生成NaHSO3时，理论上吸收的SO2最多，此时NaOH与SO2按物质的量1:1反应，最多可吸收SO2的体积约为0.3ml×22.4L/ml=6.72L(折算成标准状况)；
若实验时只吸收了0.10ml SO2，2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，SO2不足，则反应后的吸收液中含0.1mlNa2SO3、0.1mlNaOH，少量水解得到，所含负离子的浓度由大到小的顺序为c(OH-)>c()>c()；
【小问2详解】
加热NaHSO3溶液，2NaHSO3 Na2SO3+ SO2↑+H2O，可回收得到较高纯度的SO2，剩余溶液为Na2SO3溶液，可循环使用，进一步吸收SO2，则剩余溶液的主要溶质是Na2SO3；
【小问3详解】
据电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c()，pH=7时溶液中氢离子和氢氧根离子浓度相等，则c(Na+)= 2c()+c()；
c(H2SO3)+c()+c()=0.100ml/L，此时c(Na+)=0.100ml/L+c()-c(H2SO3)，从图中可知，pH=7时，c()-c(H2SO3)0，则c(Na+)>0.100ml/L。
8. 亚硫酸为二元弱酸，25℃时，其电离常数。请结合相关数据说明溶液呈酸性的理由___________。
【答案】既可以电离又可以水解，电离常数，水解常数为=，Kh