上海市复旦附高2022-2023学年高一下学期期末考试
化学试卷
(满分100分，时间60分钟)
可能用到的原子量：H-1 C-12 O-16 C1-35.5 Fe-56 Ag-108
一、实现中国梦，离不开金属材料的发展与应用
2023年5月，由中国自主研发的C919大型客机开启常态化商业运行。飞机上广泛应用了各种铝合金材料。
1.合金具有许多优良的性能，下列物质属于合金的是______(双选)
A.水银 B.青铜 C.生铁 D.黄金
2.铝合金可以被加工成形状不同的材料，主要是因为其具有良好的______性。铝的金属活动性比铁强，空气中铝却比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是____________
3.C919 大型飞机上使用了大量新型材料铝锂合金，铝锂合金材料的主要优点是：__________、____________。
4.起落架可用铝镁合金制造。合金焊接前需用碱洗，即用NaOH溶液除去铝镁合金表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出，其原因是___________(用离子方程式表示)。
由我国自主研发的“奋斗者号潜水艇在大平洋马里亚纳海沟成功坐底，创造了中国载人深潜的新纪录。
5.过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂，写出Na2O2和CO2反应的化学方程式：______________，该反应中生成1 mol O2转移的电子数为____________。
6.某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是_______。 (双选)
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红，说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是验证溶液中存在过氧化氢
2020年，嫦娥五号的顺利发射，预示着中国对月球的探索更进一步。
月球土壤中富含铁元素,某难溶固体化合物A仅由3种元素组成，科学研究小组按如下流程探究其组成。
已知：A与稀盐酸恰好完全反应，且溶液B只含一种溶质。
7.固体化合物A所含元素有______(填元素符号)。
8.在有氧条件下，Fe3O4 在含Cl-溶液中会转化成固体A且得到的溶液呈碱性，写出该反应的离子方程式______________。
9.某同学将上述流程中所得的红棕色固体与一定量H2进行反应，取少许反应后的固体，溶于足量稀盐酸中，再向其中滴加硫氰化钾溶液，溶液未变红。据此，该同学得出结论：此红棕色固体已与H2反应完全。你认为该同学的结论是否严谨 ____________(填“是”或“否”")。
请结合离子方程式说明原因____________。
二、氢气的使用、制备与储存
胶状液氢(主要含有H2和CH4)有望用于未来的运载火箭。实验测得298K和101kPa时，氢气和甲烷燃烧热分别为△H氢气=-286 kJ/mol，△H甲烷=-891 kJ/mol
10.写出CH4的电子式____________。
11.下列热化学方程式书写正确的是_______(单选)
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= +286 kJ mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H =- 572 kJ/mol
C.2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1) △H = -1782 kJ/mol
D. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H =- 891 kJ/mol
12.下列有关焓与焓变的说法，正确的是_____。(双选)
A.系统状态发生变化，焓也随之改变
B.当焓变小于0时，化学反应为吸热反应
C.如果反应是在恒温恒容、只做体积功条件下进行的反应热与焓变相等
D.如果反应是在恒温恒压、只做体积功条件下进行的反应热与焓变相等
图示为工业上通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
13.系统(I)中的催化剂是________。使用了上述催化剂，水分解制备氢气的总反应的△H___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
14.通过计算，书写系统(Ⅱ)制氢气的热化学方程式：________________。
15.为了测定HI和NaOH稀溶液反应的中和热，计算时至少需要的数据是______。(单选)
①HI溶液的浓度和体积 ②NaOH 溶液的浓度和体积
⑧比热容 ④反应后溶液的质量
⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化
⑦操作所需的时间
A.②③⑥ B.①③④⑤ C.③④⑤⑥ D.全部
氢气的储备是化学研究热门之一。储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。LiBH4和MgH2都是氢容量(单位质量储氢材料储存H2的质量)较大的储氢材料。LiBH4、MgH2及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下：
2LiBH4(s)=2LiH(s)+2B(s)+3H2(g) △H1= +207 kJ/mol
MgH2(s)=Mg(s)+H2(g) △H2=+75 kJ/mol
2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g) △H3=+184 kJ/mol
16.△H3<△H1+△H2的原因是______________。
17.储氢材料脱氢的能量变化如图所示。三种材料中脱氢焓△H (脱氢)最小的是______(填“LiBH4”、MgH2或“复合储氢材料”)。
三、化学反应的接力赛，“我是不会停下脚步的”
有机物异丙醇(C3H8O) 可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ. C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g) △H1=+52 kJ/mol
Ⅱ.2C3H6(g)=C6H12(g) △H2=-97 kJ/mo1
在1350°C下，恒容密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：
反应时间/μs 0 4 8 12 t 20
H2O浓度/ppm 0 2440 3200 3600 4000 4100
18.4~8 μs内，v(C3H8O)=______ppm/μs。
19. t_____ 16(填“>”、 “<”或“=”)。
20.在恒温恒容密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是______(双选)。
A. H2O(g)的浓度不变 B.混合气体密度不变
C. n(C3H6)=n(C6H12) D. v正(H2O)=v逆(C3H8O)
21.当2v正(C3H6)=v逆(C6H12)时，反应Ⅱ处于______(填写“正向进行”、“逆向进行”或“化学平衡状态”)。假设某恒容容器内只发生反应Ⅱ(仅存在C3H6和C6H12两种物质)，若要使反应Ⅱ达到平衡后，向正反应方向移动，可以改变的条件是______(列举两条)。
下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时1gK与温度的关系曲线。
22.根据反应热效应，判断曲线M对应反应_____ ( 填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)，判断依据为________。
23.在350℃恒容平衡体系中充入少量水蒸气时，此刻反应Ⅰ的状态最有可能对应图中的_____点(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”)， 判断依据是______________。
24.350°C时， 在密闭恒容容器中加入一定量的C3H8O，体系达到平衡后，测得C6H12的物质的量浓度为x mol:L7', CzH6 的物质的量浓度为
mol /L (用含x的代数式表示)。
四、菠菜营养丰富,“大力水手吃了菠菜后变得力大无穷”
某校化学兴趣小组的同学拟通过实验来探究菠菜中的营养成分。已知信息：
①菠菜中含有草酸，草酸具有还原性。
②菠菜中含有丰富的铁元素，主要以难溶的FeC2O4形式存在，其中铁元素为+2价。
⑧赤血盐K3[Fe(CN)6]用于检验Fe2+，产生特征蓝色沉淀。
Ⅰ.水煮检验法：
25.操作i中起分离作用的仪器名称为_____________。
26.溶液A中未能检测出Fe2+的可能原因是__________。
Ⅱ.灼烧检验法：
27.向菠菜灰中加入盐酸浸取后进行操作②，下列操作不规范的有_________。 (双选)
A.玻璃棒用作引流
B.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
C.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
D.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁
28.操作⑧加入活性炭的作用是_____________。
29.甲同学取少量溶液B,滴加酸性KMnO4溶液，振荡后，溶液紫色消失，因此得出结论：溶液B含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨，理由是：______________。
Ⅱ.分光光度法
30.该小组同学利用分光光度法来进行定量测定。已知溶液的吸光度A与溶液中c(Fe3+)关系如下图。该小组通过处理上述40 mL溶液使其中的铁元素全部转化为Fe3+，从中取出10 mL待测液，测得待测液吸光度位于图中X点，试计算菠菜中所含铁元素的含量____________mg/100 g。(结果保留三位小数)
五、氮气很稳定，但是它也想变成有用的物质
含氮化合物在工农业生产过程中的作用举足轻重。人工固氮得到氨气，是人类大规模利用氮元素的起点。
以NH3和CO2为原料合成化肥尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如上图所示：
31.已知尿素的熔点为133%℃，沸点为197°C，可判断常温下其为_______晶体， 比较熔点高低：CO(NH2)2 的熔点_____(填写“高于”、 “低于”或“等于”) NH2COONH4的熔点。
32.己知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测E1___ E3(填“>"“<"或“一”)。
33.假设2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)达到化学平衡后，下列措施能提高NH3转化率的是_____。 (双选)，该反应的平衡常数表达式K=______________。
A.选用更有效的催化剂 B.提高氨气的浓度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
34.肼(N2H4)-空气燃料 电池是一种新型环保型碱性燃料电池，通过氧气与胼反应生成对环境无污染的产物，书写反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目：___________________。
氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。
Ⅰ：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H<0；
Ⅱ：4NH(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H<0
在2 L的恒容密闭容器中充入1.5 mol NH3和1.55 mol O2，一定时间段内，在催化剂作用下发生上述反应。生物NO和N2的物质的量随温度的变化曲线如图所示。
35. 840℃时，仅考虑反应Ⅰ时，NH3的转化率为______%。(数字保留2位小数)。
36.当温度处于400℃-840 ℃时，温度升高，N2的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是______。
一定条件下，向一恒容密闭容器中通入适量的NO和O2，发生反应：2NO(g)+O2(g)=N2O4(g)。其过程经历两步反应：①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)；②2NO2(g)=N2O4(g)。反应体系中NO2、NO、N2O4的浓度(c)随时间的变化曲线如下图所示。
37.图中曲线a代表_____________的浓度随时间的变化。
38.图中有一条曲线一定有误，该曲线是_________(填写字母)，理由是______________。
39. t2时，c(NO2)的生成速率_________(填写“大于”、“小于”或者“等于”)消耗速率。
40.臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是_________ (单选)。
A 0~3s内，反应速率为v(O2)=0.2 mol/(L·s)
B.达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
C. t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
D.升高温度，平衡常数减小
