反应历程选择题新题型(共22题)-2020届高三化学题型狂练

1、第 页，共16页反应历程选择题新题型(共22题)2020届高三化学题型狂练一、单选题(本大题共15小题，共45分)1.热催化合成氨面临的两难问题是：釆用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致nh3产率降低。我国科研人员研制了TiHFe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100C)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()为氮氮三键的断裂过程在低温区发生，在高温区发生为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应【答案】C【解析】本题考查了化学反应过程的分析、催化

2、剂的作用等，掌握基础是解题的关键，题目难度不大。【解答】经历过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，故A错误；为催化剂吸附N2的过程，为形成过渡态的过程，为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，在低温区进行是为了增加平衡产率，故B错误；由题中图示可知，过程完成了Ti-H-Fe-*N到TiH*NFe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向Ti-H区域传递，故C正确；化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况，故D错误；故选Co2.TT时，向某恒容密闭容器中充入2molX(g)和2molY(1)发生反应：2X(g)+Y(1)#2moi1TTIV(l)2mol2Z(g)，反应历程与能量的变化

3、如图所示，下列说法错误的是()Y的质量不变时，该反应达到平衡状态反应达到平衡时，放出的热量小于(Ea2Ea1)kJ曲线b为加入催化剂时该反应的反应历程图其他条件不变，平衡后再充入2molX，达到新平衡时，Z的体积分数减小【答案】D【解析本题主要考查了能量变化函数图像的分析以及平衡状态的特征，较为基础，难度不大。【解答】Y的质量不变时其他物质的浓度也会保持不变，该反应达到平衡状态，故A正确；该反应为可逆反应，2molX不会反应完全，所以反应达到平衡时，放出的热量应小于(Ea2Ea1)kJ，故B正确；加入催化剂会降低活化能，所以曲线b为加入催化剂时该反应的反应历程图，故C正确；反应前后气体体积不变

4、，所以其他条件不变，平衡后再充入2molX，相当于加压，平衡不移动。则达到新平衡时，Z的体积分数不变，故D错误。故选Do工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是()增大压强，t之间的能量差值会增大合成氨的正逆反应的焓变相同合成氨的过程是吸热反应若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短【答案】D【解析】本题考查化学反应中的能量变化，难度不大，注意基础知识的积累。【解答】t之间的能量差值是活化能，增大压强，不能改变活化能，故A错误；根据图像，状态中物质的能量高于状态中物质的能量，合成氨的正反应为放热反应，AH0,焓变不相同，故B错误；根据图像，状态中物质的能量高

5、于状态中物质的能量，合成氨的正反应为放热反应，故C错误；使用催化剂，反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，故D正确。故选Do研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()反应防程反应总过程AH0Fe+使反应的活化能减小总反应若在密闭容器中进行，温度越高，反应速率一定越快Fe+N2OtFeO+%、FeO+COtFe+CO2两步反应均为放热反应【答案】C【解析】【分析】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、催化剂对活化能的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度不大。【解答】反应物的总能量高于

6、生成物的总能量，则反应是放热反应，所以反应的AH、“”、“”或“=”)反应历程0的速率。【答案】甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利于脱氢反应向正反应方向进行3【解析】本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡常数的计算、化学反应速率的计算及影响因素等知识点，所考查内容均为高考高频考点，题目难度较大。【解答】从平衡角度可知，550T-650T甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因是：甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利于脱氢反应向正反应方向进行；由盖斯定律，历程i+历程因+历程iv得CH3OH(g)#HCHO(g)+H2(g)，前两者吸收能量，历程iv放出能量，总反应CH3OH(g)=HCHO(g)

7、+H2(g),故历程i的活化能小于总反应的活化能，故答案为：;由图可知650T750T,甲醇的转化率变大，但甲醛的选择性变小，反应历程ii的速率小于反应历程0的速率，故答案为：；15.对于反应2NO(g)+O2(g)t2NO2(g)，科研工作者提出如下反应历程:第一步：2NO(g)#N2O2(g)快速平衡第二步：N2O2+O2(g)T2NO2(g)慢反应下列表述正确的(填标号)。A.v(第一步的逆反应)v(第二步反应)B.反应的中间产物为N2o2第二步中N2O2与O2的碰撞全部有效D.第二步反应活化能较低【答案】AB【解析】本题旨在考查学生对化学平衡常数、反应热和焓变、化学平衡的计算等应用。【

8、解答】A：第一步为快反应，第二步为慢反应，第一步反应快速达到平衡，平衡时正逆反应速率相等，故第一步逆反应速率大于第二步，故A正确；B.反应的中间产物为N2O2，故B正确；c.由于第二步是慢反应，根据有效碰撞理论，第二步中n2o2与o2的碰撞并不是全部有效，故C错误；反应速率越慢。活化能越高，故D错误。故答案为：AB。16.(1)利用微生物燃料电池技术可将CO2转化为甲烷(如图所示)。微生物所起的作用是，阴极的电极反应式为。(2)氢气可将CO2还原为甲烷，反应为CO2(g)+4H2(g)#CH4(g)+2H20(g)oShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂

9、表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用标注，Ts表示过渡态。能吐肚X-0.0-0.5-ro-L5-2,0-物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程(填“放出热量”或“吸收热量”)；反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为。CO2、CO分别与H2反应生成CH4的lgKp与T的关系如图所示:容器中只发生反应I时，a点：v(正)(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)；900T时，容器中同时发生反应I和反应U,贝KO(g)+H2O(g)#CO2(g)+H2(g)的】gKp=。【答案】作催化剂(或其他合理答案)；CO2+8H+8e-=CH4+

10、2H2O(2)吸收热量；CO+OH+H+3H2(g)=CO+3H2(g)+H2O(g)或OH+H=H2O(g)小于；0【解析】本题主要考查化学反应原理，考查学生对化学反应原理的理解能力和综合运用能力,试题难度一般。【解答】微生物作催化剂催化有机废水被氧化为CO2，或催化CO2被还原为ch4；阴极CO2得到电子并结合H+生成CH4和H2O,电极反应式为CO2+8H+8e-=CH4+2H2O；由图像可知第三步反应所需的活化能最小，故CO+OH+H+3H2(g)=CO+3H2(g)+H2O(g)，也可写作OH+H=H2O(g)；a点向b点移动时,lgQp减小，平衡需向逆反应方向移动；ICH-巩日sO

11、),Kp(0)=p(CHJp(H2O),900C时,K(I)=K(H),则P(CH4)p2(H2)=p(CH4)p(H2)，化简得PXCOrPW=1,p(CO).p3(H2)ppp(CO2)-p4(H2)p(CO).p3(H2)p(CO)-p(H2O)即反应CO(g)+H2O(g)#CO2(g)+H2(g)的Kp=1,lgKp=0。17.(1)N2O和CO是环境污染性气体，研究表明，CO与N2O在Fe+作用下发生反应：N2O(g)+CO(g)#CO2(g)+N2(g)的能量变化及反应历程如下图所示，两步反应分别为:反应Fe+N2O#FeO+N2反应IFc-HitO*临佻由图可知两步反应均为(填

12、“放热”或“吸热”)反应，由(填“反应或反应”)决定反应达到平衡所用时间。【答案】(3)FeO+CO#Fe+CO2；放热；反应【解答】总反应N2O(g)+CO)(g)=CO2(g)十N2(g)分两步进行,第一步：Fe+N2O#FeO+N2,第二步反应中，中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+,FeO+CO#Fe+CO2；由图可知，两步反应的反应物能量比产物高，为放热反应；由图可知反应的活化能高，速率慢，决定反应达到平衡的时间。18.苯乙烯可由乙苯和CO2催化脱氢制得。其反应历程如下:乙苯平衡转化率与P(CO2)的关系如图所示，当P(CO2)15kPa时，乙苯平衡转化率随着【答

13、案】P(CO2)增大反而减小，其原因是随着CO2压强增大，反应物浓度增大，促进平衡向右移动;第13页，共16页第 页，共16页过多的C02会造成催化剂表面乙苯的吸附下降；【解析】本题考查化学平衡问题，为高频考点，题目综合考查学生阅读获取信息能力、应用知识分析解决问题能力，涉及的知识点较多，难度中等，注意把握题给信息。【解答】由反应历程可知乙苯与二氧化碳在催化条件下反应生成苯乙烯和一氧化碳，增大二氧化碳浓度，有利于平衡正向移动，但二氧化碳浓度过大，会造成催化剂表面乙苯的吸附下降，故答案为：随着C02压强增大，反应物浓度增大，促进平衡向右移动；过多的C02会造成催化剂表面乙苯的吸附下降；已知活性氧

14、可以把S02快速氧化为S03，根据计算机模拟结果，在炭黑表面上)2转化为活性氧的反应历程与能量变化关系如图所示下列说法不正确的是(填字母代号)。a.02转化为活性氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程B.该过程的最大能垒(活化能兀正=0.73eV每活化一个02分子最终吸收0.29eV能量依题炭黑可以作为S02转化为S03的催化剂其他条件相同时，炭黑颗粒越小，反应速率越快【答案】BC【解析】；A:由图分析可知，02转化为活性氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程，A正确;该过程的最大能垒(活化能)E正=0.75eV,B错误；每活化一个02释放0.29eV能量，C错误；炭黑可以提供活化氧，可作为S02转化

15、为S03的催化剂，D正确；其他条件相同时，炭黑颗粒越小，反应接触面积越大，反应速率越快，E正确；故答案为:BC；三甲胺【N(CH3)3】是重要的化工原料。最近我国科学家实现了使用铜催化剂将N,N二甲基甲酰胺【(CH3)2NCH0,简称DMF】转化为三甲胺的合成路线。回答下列问题：(1)结合实验与计算机模拟结果，研究单一DMF分子在铜催化剂表面的反应历程,如下图所示:.o.5XJ,O00112(CHINCHO(g)+2H2(S)(CH,)2NCHOHM3H*叫申以盼氐0-L23(CH3)jKCHi+CiH*+2H*-L55(CH3CHO*+4H*N(CH5)3+OH*+H*r2.lt该历程中最大

16、能垒(活化能)=eV,该步骤的化学方程式为。【答案】(1)1.19；N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)T+电0)T；【解析】本题考查热化学方程式的书写、平衡常数的计算、以及原电池电极反应式的书写等化学反应原理的知识,较好的考查了学生反应原理知识的掌握运用情况，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力，题目难度中等。【解答】(1)该历程中最大能垒(活化能)是能量差最大的N(CH3)3+OH*+H*与N(CH3)(g)+H2O(g)之间，活化能达到1.02(2.21)=1.19eV,该步骤的化学方程式为：N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)T+H2O(g)T；Hl:ft剂21.工业上可采用CH3OH.CO+2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国学者采用量子力学方法，通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：方式A：CHOH*tCHO*+H*E=+103.1kJmol133a方式B:CH3OH*tCH3*+OH*Eb=+249.3kJmol-i由活化能E值推测，甲醇裂解过程主要历经的方式应为(填A