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2025-2026学年上海市西中学高一（下）期中化学试卷
一、流程题：本大题共1小题，共27分。
1.合成氨反应是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。工业合成氨生产示意图如图所示。
（1）通过循环Ⅰ可利用的气态物质是______ 。
A.催化剂
B.只有N2
C.只有H2
D.N2和H2
（2）工业合成氨在合成塔中一般选择500℃左右进行反应，主要原因是______ 。
（3）下列有关合成氨工业的说法正确的是______ 。（不定项）
A.新型锰系催化剂将合成氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa,显著降低合成氨的能耗
B.热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离
C.合成氨厂一般采用的压强为20MPa～50MPa,因为该压强下铁触媒的活性最高
D.N2的量越多，H2的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成
（4）在合成氨工业中，要使氨的产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有______ （填编号，可多选）。
①使用催化剂
②恒温恒容，增大原料气N2和H2充入量
③及时分离产生的NH3
④升高温度
⑤恒温恒容，充入惰性气体Ar使压强增大
（5）氮的固定和氮的循环是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 大气固氮
N2（g）+O2（g） 2NO（g） 工业固氮
N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
温度/℃ 27 2000 25 400 450
K 3.84×10-31 0.1 5×108 0.507 0.152
分析数据可知：
①下列表示工业固氮的反应的能量变化示意图正确的是______ 。
②在400℃下模拟工业固氮，某时刻，此时v正______ v逆（填：A.＞；B.＜；C.=）。
③人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是______ 。
（6）合成氨反应中逆反应速率（v逆）与氨气的体积分数（x）的关系如1图所示，若降低温度再次达到平衡时，可能的点为______ 。
A.A点
B.B点
C.C点
D.D点
工业尾气中常含有NO和CO，可利用含Ni催化剂将其转化为CO2、N2或NH3。通过催化剂可将NO和CO转化为无毒气体。反应方程式为：2NO（g）+2CO（g） N2（g）+2CO2（g）ΔH1＜0，恒容密闭容器中，固定投料比，反应相同时间，不同温度下NO的转化率如图（图2）：
（7）结合图2，下列说法正确的是______ ，（不定项）
A混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态
B.使用更高效的催化剂，可提高NO平衡转化率
C.NO转化率达到最高点时，反应不一定处于化学平衡状态
D.达到平衡后，再通入NO，NO转化率增大
（8）在250℃以下，升高温度NO转化率增大，请用碰撞理论解释原因（不考虑催化剂活性的变化）：______ 。
（9）一定温度下，向2L密闭容器中充入2mol NO和2.4molCO发生上述反应。10s时，容器内的总压强为起始时的85%。计算10s时c（CO2）=______ 。
二、简答题：本大题共3小题，共73分。
2.物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位，它们不仅是化学反应的基本特征，也是化学研究的重要对象。
（1）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是______ 。
A.铁与稀盐酸的反应
B.NaOH与H2SO4的反应
C.灼热的碳与CO2的反应
D.木炭在空气中的燃烧反应
（2）下列热化学方程式书写正确的是______ 。
A.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2ΔH=-24.8kJ mol-1（反应热）
B.ΔH=-192.9kJ mol-1（反应热）
C.）ΔH=-57.3kJ mol-1（燃烧热）
D.NaOH（s）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）ΔH=-57.3kJ mol-1（中和反应反应热）
（3）如图所示：2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是______ 。
A.ΔH6+ΔH7=ΔH8
B.NaCl（g）变成NaCl（1）属于物理变化
C.ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1
D.ΔH2＜0
（4）2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂，在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇：CH4（g）+H2O（g） CH3OH（g）+H2（g）。CH3OH的结构式如图，由几种化学键的键能E（kJ mol-1）计算该反应的ΔH（kJ mol-1）为______ 。
化学键 H-H H-C H-O C-O
E/kJ mol-1 a b c d
A.b+c-a-d
B.a-d+b+c
C.4b+2c-a-2d
D.-a-2d+4b+2c
（5）“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热，“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐，将蔗糖和足量氧气充入“氧弹”中点燃，产生的热量被“氧弹”外的水吸收，通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知：蔗糖（C12H22O11）的质量为1.71g,其摩尔质量是342g mol-1；量热计中水的质量为3.00kg,水的比热容为cJ g-1 ℃-1；忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如表。
序号 点火前温度/℃ 燃烧后测得的最高温度/℃
1 20.73 22.63
2 20.76 21.25
3 20.72 22.82
①上述蔗糖燃烧放出的热量Q=______ J。
②请写出蔗糖燃烧的热化学方程式：______ 。
（6）50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
①大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值______ （填：A.偏大B.偏小C无影响）。
②实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量______ （填：A.相等；B.不相等），所求中和热______ （填：A.相等；B.不相等），用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______ 。（填：A.偏大；B.偏小；C.无影响）
3.化工生产中反应条件的调控至关重要，能有效提高反应效率和产品产量。硫酸是最重要的化工产品之一。
现在某温度下，在体积为5L的密闭容器内发生如下反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）ΔH=-198kJ mol-1。
（1）下列现象的成因与二氧化硫排放相关的是______ 。
A.温室效应
B.酸雨
C.雾霾
D.臭氧层空洞
（2）硫酸工业中通过______ 合理利用反应中产生的热量。
A.沸腾炉
B.净化器
C.热交换器
D.吸收塔
如图是SO2转化的设备“转化器”。
（3）b处流出的气体是______ 。
A低温的SO2、O2、N2
B.低温的SO2、O2、N2和SO3
C.高温的SO2、O2、N2
D.高温的SO2、O2、N2和SO3
（4）反应20min后气体总物质的量减少了10mol,则SO2的平均反应速率为______ 。
（5）在某一时刻，v正=v逆=v0，若改变某一条件，使该时刻v正＜v逆＜v0，指出可能改变的条件：______ 。
（6）进入“转化器”的气体必须净化、干燥，其主要原因是______ 。
A.提高SO2的转化率
B.提高反应速率
C.防止催化剂中毒
D.防止环境污染
（7）实验室利用如图所示三个初始容积相同的容器A、B、C模拟合成SO3，起始温度相同，分别向三个容器中充入2molSO2和1molO2（A、B容器容积保持不变，C容器的压强保持不变），一定条件下反应（反应物与生成物都是气态），达到平衡时各容器中SO3物质量的百分含量最大的为______ （填容器编号）。
（8）若改变某一条件，使合成SO3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，但单位体积内活化分子数不变
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
（9）对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。
ⅰ.CO还原法：①一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16gS（s），该反应______ （填：A.放出；B.吸收）的热量为______ kJ。
②若在该反应体系中加入催化剂，则对反应热______ （填：A.有；B.无）影响。
ⅱ.近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如图：
反应Ⅰ：2H2SO4（l）=2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g）
反应Ⅲ：S（s）+O2（g）=SO2（g）
①整个流程中的能量转化形式是光能转化为热能、______ 和______ 。
②反应Ⅱ的热化学方程式为______ 。
4.2024年4月，上海港首开绿色甲醇“船-船”加注，至2025年底已形成10万吨绿色甲醇本地产能，成为东北亚航运脱碳核心补给港。
绿色甲醇的主流生产是生物质路线和二氧化碳加氢路线，两路线涉及的反应如下：
Ⅰ.CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）ΔH1
Ⅱ.CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH2=-49.0kJ/mol
Ⅲ.CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）ΔH3=+41.1kJ/mol
恒温恒容时，在密闭容器中进行反应Ⅱ，初始时只投入3.00mol L-1H2和1.00mol L-1CO2。
（1）反应Ⅱ的化学平衡常数表达式______ 。
（2）若CO2转化为CH3OH的平衡转化率为50%，则平衡常数K2=______ 。
A.0.148
B.0.2
C.0.333
D.0.111
（3）对容器内混合气体的推测，能说明反应Ⅱ已达平衡状态的是______ （不定项）。
A.压强不再改变
B.v（CO2）：v（H2）=1：3
C.密度不再改变
D.容器内CH3OH（g）与H2O（g）的物质的量浓度相等
在A、B两种不同催化剂作用下，反应Ⅱ的相对能量与反应历程关系如图。
（4）工业生产上优选的是______ 。
A.催化剂A
B.催化剂B
（5）该催化条件下的控速步骤为______ 。
A.④
B.③
C.②
D.①
（6）升高温度，有利于反应Ⅲ的自发进行，则反应Ⅲ的ΔS=______ 。
A.＞0
B.=0
C.＜0
3MPa下，按n（CO2）：n（H2）=1：3、进气流量4.5×10-3mol min-1持续通过装有0.5g催化剂的反应管，仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，经相同时间，测得CH3OH的时空收率、CO2转化率和CH3OH的选择性随温度（T）变化的曲线如图。
已知：
CH3OH的时空收率 =×10-3mol h-1 g-1
CH3OH的选择性 =×100%
CO的选择性 =×100%
（7）图中，代表CH3OH选择性随温度变化的是______ 。
A.曲线P
B.曲线N
C.曲线M
（8）280℃时，若CH3OH的时空收率为4.95×10-3mol h-1 g-1，则CO2的转化率=______ 。
（9）当T＞280℃，曲线M快速下降的原因是______ 。
1.【答案】D 500℃左右催化剂活性高，且此温度时速率、转化率均较合适，综合效果好 ABC ② A;＜;温度高达2000℃，该反应K值仍很小，正向进行的程度很小（或转化率很低），不适合大规模生产 D AC 升高温度，活化分子百分数增大，单位体积内有效碰撞次数增多，反应速率加快，该温度范围内反应未达到平衡，相同时间内NO转化量更多 0.66mol/L
2.【答案】C B D A 6000c;C12H22O11（s）+12O2（g）=12CO2（g）+11H2O（l）ΔH =-1200ckJ/mol B;B;A;B
3.【答案】BC C C 0.2mol L-1 min-1 减小压强（或扩大容器体积） C C A A;135;B;化学能;电能;3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s）ΔH=-254kJ mol-1
4.【答案】K= A A B C A C 4.7% 反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度后反应Ⅱ平衡逆向移动、反应Ⅲ平衡正向移动，CH3OH的选择性大幅降低，因此曲线M快速下降
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