北京市海淀区2018-2019学年高二下学期期末考试化学试卷 Word版含解析

① 该反应为______（填“吸热”或“放热”）反应。

② 其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是______（填字母序号）。 a. 温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动 b. 温度升高，浓度商(Q)变大，Q > K，平衡逆向移动 c. 温度升高，活化分子数增多，反应速率加快 d. 温度升高，K变小，平衡逆向移动

③ 哈伯选用的条件是550℃、10 MPa，而非200℃、10 MPa，可能的原因是______。 （4）一定温度下，在容积恒定的密闭容器中充入1 mol 氮气和3 mol氢气，一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变，向上述平衡体系中再充入1 mol氮气和3 mol 氢气，氮气的平衡转化率______（填“变大”“变小”或“不变”）。

（5）尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一，但仍存在耗能高、产率低等问题。因此，科学家在持续探索，寻求合成氨的新路径。下图为电解法合成氨的原理示意图，阴极的电极反应式为______。

c2(NH3) (2). 氮气与氢气反应的限度（或化学平衡常数）【答案】 (1). K=远3．．．．．．．．．．．．．．．．．．．c(N2)c(H2)大于氮气与氧气反应的 (3). 放热 (4). d (5). 提高合成氨反应的化学反应速率 ．

(6). 变大 (7). N2 + 6e- + 6H+＝2NH3 【解析】 【分析】

(1)根据化学平衡常数等于生成物浓度系数次方之积比反应物浓度系数次方之积书写平衡常数表达式；

(2)根据表格数据，通过比较氮气与氢气和氮气与氧气两个反应的平衡常数回答； (3)①根据表格数据，升高温度，氨的平衡含量减小，结合温度对平衡的影响分析判断；②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小，是因为升高温度，平衡逆向移动的结果，据此分析判断；③尽管降低温度有利于氨的合成，但温度越低，反应速率越慢，建立平衡需要的时间越长，据此分析解答；

(4)再平衡体系中再充入1 mol氮气和3 mol 氢气，相当于增大压强，结合压强对平衡的影响分析解答；

(5)电解法合成氨，根据图示，阴极上氮气得到电子生成了氨气，据此书写电极反应式。 (1)化学平衡常数等于生成物浓度系数次方之积比反应物浓度系数次方之积，【详解】故N2(g) + 3H2(g)

c2(NH3)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为K=，故答案为：

c(N2)c3(H2)c2(NH3)K=； 3c(N2)c(H2)(2)根据表格数据，氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的，因此工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮，故答案为：氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的；

(3)①根据表格数据，升高温度，氨的平衡含量减小，说明N2(g)+3H2(g)向移动，因此正反应为放热反应，故答案为：放热；

② a. 温度升高，正反应速率和逆反应速率均增大，故a错误；b. 温度升高，压强不变，浓度商(Q)不变，但K减小，使得Q > K，平衡逆向移动，故b错误；c. 温度升高，活化分子数百分数增大，活化分子数增多，反应速率加快，但没有解释氨的平衡含量减小的原因，故c错误；d. 温度升高，K变小，平衡逆向移动，使得氨的平衡含量减小，故d正确；故选d； ③尽管降低温度有利于氨的合成，但温度越低，反应速率越慢，建立平衡需要的时间越长，因此哈伯选用的条件是550℃、10 MPa，而非200℃、10 MPa，可能的原因是提高合成氨反应的化学反应速率，故答案为：提高合成氨反应的化学反应速率；

(4)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中充入1 mol 氮气和3 mol氢气，一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变，向上述平衡体系中再充入1 mol氮气和3 mol 氢气，相当于增大压强，N2(g)+3H2(g)变大；

-+(5)根据图示，电解法合成氨，阴极上氮气得到电子生成了氨气，电极反应式为N2 + 6e + 6H

2NH3(g)平衡逆

2NH3(g)平衡正向移动，氮气的平衡转化率变大，故答案为：

=2NH3，故答案为：N2 + 6e- + 6H+ =2NH3。

19.过量的碳排放会引起严重的温室效应，导致海洋升温、海水酸化，全球出现大规模珊瑚礁破坏，保护珊瑚礁刻不容缓。

（1）海水中含有的离子主要有Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Cl–、CO32–和HCO3–。其中，导致海水呈

弱碱性的微粒有______。

（2）珊瑚礁是珊瑚虫在生长过程中吸收海水中物质而逐渐形成的石灰石外壳。形成珊瑚礁的主要反应为Ca2+ + 2HCO3-

CaCO3↓+ CO2↑+ H2O。

① 请结合化学用语分析该反应能够发生的原因：______。

② 与珊瑚虫共生的藻类通过光合作用促进了珊瑚礁的形成；而海洋温度升高会使共生藻类离开珊瑚礁，导致珊瑚礁被破坏。请分析珊瑚礁的形成和破坏会受到共生藻类影响的原因：______。

（3）研究人员提出了一种封存大气中二氧化碳的思路：将二氧化碳和大量的水注入地下深层的玄武岩（主要成分为CaSiO3）中，使其转化为碳酸盐晶体。玄武岩转化为碳酸盐的化学方程式为______。

（4）“尾气CO2直接矿化磷石膏联产工艺”涉及低浓度CO2减排和工业固废磷石膏处理两大工业环保技术领域，其部分工艺流程如下图所示。

已知：磷石膏是在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为CaSO4·2H2O。

①吸收塔中发生的反应可能有______（写出任意2个反应的离子方程式）。 ②料浆的主要成分是______（写化学式）。

2--【答案】 (1). CO3、HCO3 (2). HCO3-在海水中存在电离平衡：HCO3-．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

CO32- + H+，．．．．．．．．

当c(Ca2+)与c(CO32-)的乘积大于Ksp(CaCO3)时，Ca2+与-生成沉淀；使-电．．．．．CO32．．．．．．．CaCO3．．．．．．．．HCO3．．．．．． (3). 共生藻类存在，会通离平衡正向移动，c(H+)增大，H+与-进一步作用生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．HCO3．．．．．．．．．．．．CO2．．．过光合作用吸收CO2，使平衡：Ca + 2HCO3

2+

-

CaCO3↓+ CO2↑+ H2O正向移动，促进珊

瑚礁的形成；共生藻类死亡，使海水中CO2的浓度增大，使上述平衡逆向移动，抑制珊瑚礁的形成 (4). CaSiO3 + CO2 + H2O＝CaCO3 + H2SiO3（或CaSiO3 + CO2＝CaCO3 + SiO2） (5). NH3·H2O + CO2＝2NH4+ + CO32- + H2O、NH3·H2O + CO2＝NH4+ + HCO3-、CO32- + CO2 + H2O＝2HCO3-（写出任意2个均可） (6). CaCO3、(NH4)2SO4 【解析】

【分析】

(1)根据盐类水解的规律分析判断； (2)①HCO3-在海水中存在电离平衡：HCO3-CO32- + H+，当c(Ca2+)与c(CO32-)的乘积大

-++-于Ksp(CaCO3)时生成CaCO3沉淀；常见HCO3电离平衡正向移动，c(H)增大，H与HCO32+-进一步作用生成CO2，据此分析解答；②结合光合作用和Ca + 2HCO3

CaCO3↓+

CO2↑+ H2O的平衡移动分析解答； (3)根据沉淀的转化书写反应的方程式；

(4)①二氧化碳和氨气发生反应可能生成碳酸氢铵，也可能生成碳酸铵，据此书写反应的离

-2-CO32-和磷石膏(主要成分为CaSO4·2H2O)子方程式；②碳氨溶液中的HCO3与氨气生成CO3、

发生沉淀的转化，据此分析判断。

+2+2++–2––2--【详解】(1)在Na、Mg、Ca、K、Cl、CO3和HCO3微粒中，CO3、HCO3水解生成2--氢氧根离子，导致海水呈弱碱性，故答案为：CO3、HCO3；

(2)①HCO3-在海水中存在电离平衡：HCO3-CO32- + H+，当c(Ca2+)与c(CO32-)的乘积大

2+2--+

于Ksp(CaCO3)时，Ca与CO3生成CaCO3沉淀；使HCO3电离平衡正向移动，c(H)增大，

H+与HCO3-进一步作用生成CO2，总反应为Ca2+ + 2HCO3-

--答案为：HCO3在海水中存在电离平衡：HCO3

CaCO3↓+ CO2↑+ H2O，故

CO32- + H+，当c(Ca2+)与c(CO32-)的乘

2+2--+

积大于Ksp(CaCO3)时，Ca与CO3生成CaCO3沉淀；使HCO3电离平衡正向移动，c(H)+-增大，H与HCO3进一步作用生成CO2；

2+-②共生藻类存在，会通过光合作用吸收CO2，使平衡：Ca + 2HCO3

CaCO3↓+ CO2↑+

H2O正向移动，促进珊瑚礁的形成；共生藻类死亡，使海水中CO2的浓度增大，使上述平衡逆向移动，抑制珊瑚礁的形成，因此与珊瑚虫共生的藻类通过光合作用促进了珊瑚礁的形成；而海洋温度升高会使共生藻类离开珊瑚礁，导致珊瑚礁被破坏，故答案为：共生藻类存

2+-在，会通过光合作用吸收CO2，使平衡：Ca + 2HCO3

CaCO3↓+ CO2↑+ H2O正向移

动，促进珊瑚礁的形成；共生藻类死亡，使海水中CO2的浓度增大，使上述平衡逆向移动，抑制珊瑚礁的形成；

(3)将二氧化碳和大量的水注入地下深层的玄武岩(主要成分为CaSiO3)中，使其转化为碳酸盐晶体，反应的化学方程式为CaSiO3 + CO2 + H2O = CaCO3 + H2SiO3，故答案为：CaSiO3 + CO2 + H2O = CaCO3 + H2SiO3；

(4)①根据流程图，吸收塔中吸收了尾气中的二氧化碳和进入吸收塔的氨气发生反应生成了H2O + CO2 = 2NH4+ + CO32- + H2O、NH3·H2O + CO2 碳氨溶液，反应的方程式可能有NH3·