2024山东化学高考复习7 化学反应原理 (一)

专题7化学反应原理

第一部分化学反应的热效应

1.(2023吉林市二调,10)1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方

法:4HCI(g)+O4g)——2CI2(g)+2H20(g)o该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是()

4HCI®+0.的总能量高

2cl叱240(g)的总能量低

A.该反应为吸热反应

B.若HQ为液态，则生成物总能量将变大

C.该反应发生时向环境释放能量

D.断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量

答案C

2.(2023河北衡水二中三调,8)氮的氧化物转化是环境化学热点问题之一。研究发现,H2还原NO的反应

==

2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2(D(I)分两步进行:冲⑹+力。?。);②叱。2(1)+隆

2HQ(I)。其能量变化如图所示(Ts代表过渡态)。下列叙述正确的是()

A.2,是放热反应是吸热反应

B.HQ2是该反应的催化剂

C.反应①的活化能大于反应②

D加入催化剂的目的是降低Ts2的能量

答案C

4.(2023重庆三调7改编)为实现"碳达峰、碳中和”的目标,科学家提出以TiO?为催化剂用光热化学循

环分解法达到减少大气中CO2的量的目的反应的机理如图所示：

已知完全断开1molCCh(g)、CO(g)、0也)中化学键吸收的能量分别为1598kJ/mok1072kJ/mok

496kJ/moL

下列说法不正确的是()

A,过程①中光能转化为化学能

B.过程④为放热过程

C.该反应中Ti的化合价发生了变化

全过程热化学方程式为:

D.2CO2(g)-2CO(g)+O2(g)Z\H=+556kJ/mol

答案B

5.(2022重庆一模,11)合成氨工业在国民经济中占有重要地位,对人类生存具有重大意义。合成氨反应的

历程和能量变化如下图所示：

岁量吧"加渡.I

148过渡态II2NH,(g)

308

」……L

2+N+6・H

反应历.

已知:①代出^---则反应②的为

22NH3(g)AH=+100kJ/mol,O2NH3(g)-----M(g)+3HXg)AH,AH

()

A.+92kJ/molB.-92kJ/molC.+192kJ/molD.+148kJ/mol

答案A

6.[2023河北学业水平选择性考试(一),6]反应V的能量与反应历程

的关系如下图所示。下列说法错误的是()

第1步第2步：第3步

B.第2步为放热过程

C.该反应的婚变大小取决于第1、2、3步正、逆反应的活化能大小

D.该反应适宜在碱性条件下进行

答案C

7.（2023山西临汾一模,10）不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示:

一T

—

一i催化剂:C催化剂:；

AuFEAuPF

・-4

「

2「-3.462

I3/理

耳

翔\-48.8

H

混

善IX

I+S:媳：+

要a

X；:国:-129.6-75.1工\-129.6

®提H

IIT112.8\l

J1EJ1

-201.7

-233.7

反应历程反应历程

下列说法正确的是（）

A.从图中可得1molC2H“（g）具有的能量比1molC2H6（g）的能量高

B.过渡态1比过渡态2物质的稳定性弱

C.在催化剂AuPF弘崔化下，该反应的Z\H=-233.7kJ-mol1

D.相比催化剂AuP片,AuF催化乙烯加氢的效果更好

答案B

8.（2023安徽蚌埠二模,12）已知复杂反应的速率由反应历程中活化能最大的一步基元反应决定。卤代煌

的取代反应有以下两种反应历程，其反应过程中的能量变化如图所示：

SJ反应进程S、2反应进程

下列说法中错误的是（）

A.卤代煌的取代为放热反应

B.SNI反应速率与c(Nu)和c(R?CX)相关

C.SN2反应速率与c(RX)和c(Nu)相关

D.SNI机理为两步反应,SN2机理为一步反应

答案B

9.(2022湖北襄阳二模,11)苯的亲电取代反应分两步进行，可表示为E++

+H',生成中间体的一步是加成过程，中间体失去H’的一步是消除过程，其机理亦称加成一消除机理。苯

的亲电取代反应进程和能量的关系如图，下列说法错误的是()

A.第一步反应为苯亲电取代的决速步骤

BE与匕的差值为总反应的婚变

C.中间体的能量比苯的高稳定性比苯的差

D.反应过程中,环上碳原子的杂化类型发生了变化

答案B

10.(2022福建龙岩三检⑼在FW催化下乙烷氧化的反应机理如图所示(图中一…为副反应)。下列说法正

确的是()

A.FeO*、M均为反应中间体

B.X既含极性共价键也含非极性共价键

C.该机理涉及的反应均为氧化还原反应

D.每生成1molCH3cHO,消耗的N20大于2mol

答案D

11.（2022河北邯郸二模,8）据报道，我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂，在25C。下用HQ,直接

将CH,转化为含氧有机物，其主要原理如图所示。下列说法不正确的是（）

R"催化剂OHOC0()

A.石墨烯为载体的催化剂的作用是破坏C—H键

催化剂

B.步骤v、vi的总反应方程式是H2O2+HCHO.HCOOH+H2O

C.步骤ii得到的产物所有原子可能共面

D.上述反应过程中用虚线圆框住的部分表示不稳定的自由基状态

答案C

12.（2022重庆育才中学二诊,8）甲醇水蒸气催化重整是获取H的重要方法，反应CH30H（g）+HzO（g）=

CO2（g）+3H2（g）△H>0,能量变化如图1所示。830C。时相同时间内向反应体系中投入一定量CaO做

对比实验，结果如图2所示，下列说法中正确的是（）

-.

1HCOOCH,+2H

•2

/\CO+CH,0H+3H1送

叫岬标一■言100

4k/+收50

w

|/H(：(K)H+CH36H+2H2

kTn

2cH30H

反应过程无Ca。微米CaO纳米CaO

图1图2

A.该反应的AH=（a-b-c）kJ-mol1

B.CaO表面积越大，吸收CO?效果越好

C.该反应在低温下能自发进行

D.选择适当催化剂降低可显著提高催化重整反应速率

答案B

13.（2023辽宁沈阳联合模拟,11,改编）下图是用钉（Ru）基催化剂催化CO4g）和H/g）的反应示意图，当反应

生成46g液态HCOOH时放出3L2kJ的热量。下列说法错误的是（）

A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成

B.图示中物质I为该反应的催化剂物质II、III为中间产物

C.将反应I、II、III相加可得总反应

1

D.由题意知:HCOOH（I）===CO2（g）+H2（g）AH=+31.2kJ-mol-

答案A

14.（2022辽宁选择性考试二模,10）丙烯（CH2=CHCH3）在一定条件下与HX发生加成反应生成两种卤代

煌的能量变化如图所示，下列说法错误的是（）

CH.CHjCH.+X

XCIIJCHJCH,

CH-CHCH.+HX：\（1-而两汨

CH.CHXCH

第I阶段:—口阶段~~一＜2-曲丙烷）

技向历山

A.反应后生成物中2-卤丙烷含量较多

B.两个反应的正反应的活化能都比逆反应的高

C.平衡后降低温度,1-卤丙烷和2-卤丙烷的产量都增加

D.第I阶段的速率决定着生成1-卤丙烷反应的速率快慢

答案B

15.（2022福建三明质检,7）以Pd纳米粒子为核、空心多孔碳球为壳的封装型催化剂将吨和Oz直接合

成HzOz的机理如图⑻所示。电催化还原时的两种可能转化路径如图（b）所示（其中吸附在催化剂表面

的物种用*标注）。下列说法错误的是（）

注，加E为催化制

靠ji.!xuM—»rmmn.q-ff

（VH,

^Wr*011

D

⑻直接合成法（b）电催化还原法

A.直接合成法中步骤2吸收能量步骤④释放能量

B.电催化还原法制备Hzd的优点之一是避免了H?和d共存的易爆环境

C.电催化还原时,2e路径的步骤少反应速率快

D.若催化剂表面对OOH吸附过强，则易生成0：导致此。的产率降低

答案C

16.（2023湖南十八校一模,6）利用CH,可制备合成气（CO、H2）.制备合成气反应历程分两步。

步骤

I:CH/g)C(ads)+2H2(g)o

步骤II:C(ads)+CO2(g)-2CO(g).

上述反应中C（ads）为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图。下列说法正确的是（）

步骤1步骤11反应历程

A.制备合成气反应可在高温下自发进行

B.决定制备合成气反应速率的是步骤II

C步骤I反应的始变△H=(E1+E2)k>mol"

D.使用更高效的催化剂可以减小该反应的婚变

答案A

17.(2023郴州三测,10)甲烷可在铐/铀氧化物的催化下与过氧化氢反应，转化为甲醇和甲基过氧化氢

(CKOOH),实现了天然气的高效利用，其原理如图所示。下列说法错误的是()

CH,OOH

A.反应3有极性键的断裂与形成

B.反应⑤中,Ce的化合价升高

C.铐/铀氧化物改变了CH和Hzd的反应历程,降低了反应的活化能

18

D.若用电1802作反应物,一段时间后只有CH3OH,CH3OOH中含有0

答案D

18.(2023湖南3月联考,14)一定条件下,丙烯与HCI反应生成CH3cHeICH3和CH3CH2CH2CI的反应历程如图

B.合成CH3cHeICH3的反应中，第II步为反应的决速步

C.其他条件不变，适当升高温度可以提高加成产物中CH3cH2cH2cl的比例

DCH2=CH-CH3(g)+HCI(g)=CH3cH2cH2cl(g)的婚变等于第一步与第二步正反应活化能的差值

答案C

19.（2023湖南师大附中一模.8）西湖大学科研团队正在研究"聚酮合成酶（由链霉菌产生）"在有空气存在下

"组装”物质的机理。物质A的"组装"过程如图所示，下列有关说法错误的是（）

注：KS、AT等代表不同的酶

A.温度会影响"组装线"的"组装"效率

B"组装”过程中可能有Cd和H20生成

C.将四种"聚酮合成酶"交换顺序,也可以组装出该物质

D.上述流程如能大规模应用，可实现化工生产的"绿色化"

答案C

20.（2023雅礼中学月考八,12）配合物［CO2（CO）8］催化烯烧氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。

+H,

-co

co

n

下列有关叙述错误的是（）

A.整个催化反应历程中Co的成键数发生了变化

B.生成A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成

oc~

：（：c—CO

C.中间体物质D的结构简式为℃儿）

D.该催化反应总反应式为_/+CO+H2出生

答案B

21.（2023天津河东一模,12）25101kPa下，①HzO。）—H2（g）+1o2（g）

AHi=+285.8kJ/mol

②H2OH2O(g)AH2=+44.0kJ/mol

下列说法下.碰的是()

A.液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力

B.水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量

C.标准状况下,11.2L水中含共用电子对总数约6.02x1023

D.25℃、101kPa下,比0®—H2(g)+jo2(g)AH=+241.8kJ/mol

答案C

22.(2022天津南开期末,10)碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示。

①H2(g)+b⑺12HI(g)

AH=-9.48kJ-mol-1

②H2(g)+L⑵12HI(g)

AH=+26.48kJ-mol-1

下列判断正确的是()

A.HI(g)比印⑸热稳定性更好

B.lmol固态碘升华时将吸热17kJ

C.①中的L为固态，②中的L为气态

D.①的反应物总能量比②的反应物总能量高

。答案D

23.(2022汕头三模山)地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和徐(lr)的催化作

用下,密闭容器中的Hz可高效转化酸性溶液中的硝态氮(N03)，其工作原理如下图所示。

钺但公平、⑪单原子钳

-H,O；N,J单原子铜

气体中\«Pt颗粒

'港床审一...........、一一

|导电基心一/

有关该过程的叙述错误的是(

A.液体中存在极性键与非极性键的断裂过程，吸收能量

B.若导电基体上的Pt颗粒增多，有利于降低溶液中含氮量

C.上述过程的还原剂只有H2

D.NaO既是还原产物，也是氧化剂

答案B

24.(2023惠州三调,19节选)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。

⑴生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+HzC)(g)iH2(g)+CO(g)AH=+131.3

k>mol“AS=+133.77moaK"该反应在低温下("能"或"不能”)自发进行。

(2)已知在400c。时,M(g)+3HXg)=2NH3(g)的"0.5。相关化学键键能数据如下:

化学键N=NH—HN—H

键能E/(kJ-mol1)946436390.8

回答下列问题:①在400C。时,2NH3(g)LNz(g)+3Hz(g)的&=(填数值)AH=,

②400C。时在1L的反应容器中进行合成氨反应一段时间后，测得M、Hz、NH3的物质的量分别为4

mol、2mok4mol，则此时反应v正(N»v逆的)(填"<""="或"不能确定”)。

③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氮气则合成氨反应的平衡(填"向左""向右"

或"不")移动使用催化剂(填"增大""减小"或"不改变")反应的ZkH。

答案⑴不能(2)①2+90.8kJ-mol1②;

③向左不改变

25.(2022肇庆一检,19节选乂1)已知部分化学键的键能如下表：

化学键H—HH—I1—1

键能436297151

①预测H-CI键能(填"大于""等于"或"小于")297kJ・mol\

②乂g)+Fb(g)12HI(g)AH=。

③若卜⑸+山⑹^^2HI(g)Z\H=+29k>mol：则k(s)AH=。

答案⑴①大于②-7k>mo『③-36kJ-mol"

26.(2022天津南开期末,16,节选)氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答

下列问题：

1

⑴反应i:N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)AH^-92.4kJ-mol-

反应ii:2H2(g)+O2(g)^==2H20(g)AH2=-483.6kJ-mol-1

则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式为。

(2)已知反应i断开1mol化学键所需的能量如表所示。

N-NH—HN—H

键能/kJinol"945436?

则断开1molN—H键所需的能量是—kJo

。答案(1)4NH3(g)+3O2(g)—2N2(g)+6H2O(g)AH=-1266kJ/mol(2)390.9

第二部分化学反应速率与化学平衡

1.(2023河北保定一模,14)已知NaNO2+NH4CI-NaCI+2H2O+N2T的速率方程为

+

v=k-c-(NaNO2)-c(NH4CI)c(H)o为探究反应速率与c(NaNC)2)的关系，进行如下实验:向锥形瓶中加

入一定体积的2.0mol-L1NaNO2溶液、2.0mol-L-iNH4cl溶液、1.0m。1L」醋酸和水，充分搅拌，保

持体系温度为36°C,用秒表测量收集1.0mL吐所需要的时间(t),实验数据如下表。下列说法正确的是

()

V/mL

实验NaNO2溶NH4cl溶t/s

醋酸水

液；液

14.01Vi4.08.0332

26.0，4.04.06.0148

3V2，4.04.04.083

412.0，4.04.0V337

A.Vi=4.0、V2=2.0

B.实验3用冲表示的反应平均速率mol-s-i

83x22.4

C.醋酸不参与反应,其浓度的大小对该反应速率无影响

D.速率方程中m=2

答案D

2.(2022海南海口二诊,H)在一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入足量的ZnS和比,发生反

应:ZnS(s)+H2(g)一Zn(s)+H2S(g)o测得有关数据如下：

时间/min0510152025

n(H2)/mol2.01.51.21.11.01.0

下列说法错误的是()

A.加入催化剂，正、逆反应速率都增大

B.

B.气体密度保持不变时反应达到平衡状态

C.0-10min内v(H2S)=0.08mol-L^min1

D.该温度下，平衡常数K为1.0

答案c

3.(2023永州三模,13)丁。(：时,2NO2(g)=N2O4(g)AH＜0,该反应正、逆反应速率与浓度的关系为

▽《生当£也竺=1＜逆(：3204)(1＜正、k逆为速率常数)。结合图像，下列说法错误的是()

°则NOJ或1那,0)

A.图中表示Igv逆〜lgc(N2C)4)的线是n

B.当2v正(N2O4)=V逆(NO2)时，说明反应达到平衡状态

C.T℃时，向2L的容器中充入5molN2O4气体和1molNO2气体，此时v正＜v逆。

D.T℃时，向刚性容器中充入一定量NO2气体，平衡后测得c(N2O4)为1.0mo卜L-i,则平衡时,v正的数值

为1(?

答案C

4.(2023永州二模,12改编)在起始温度均为T。&容积均为1L的恒容密闭容器A(恒温)、B(绝热)中

均加入0.1molN2O和0.4molCO,发生反应N2O(g)+CO(g)^N2(g)+CO2(g)AH＜0o已知:k

正、k逆分别是正、逆反应速率常数,v正=1＜正«叱0)(&0)，逆=1＜逆＜网2＞。(：02)人、B容器中N2O的

转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是()

y；；；।

010()200300400//＜

A.曲线N表示A容器中N2O的转化率随时间的变化

B.用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的反应速率为1x10-4mol-L-is-i

C.Q点k至小于P点k正

D/TC时直吟

答案C逆

5.(2023湘潭二模,13)T℃时，含等浓度的AgNCh与Fe(NC)3)2的混合溶液中发生反应

Fe2+(aq)+Ag+(aq)=Fe3+(aq)+Ag⑸AH＜0①时刻，改变某一外界条件继续反应至t2(t2=4ti)时

刻,溶液中c(Ag+)和c(Fe3+)随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()

已知:T°C时，该反应的化学平衡常数K=l0

0。，，心

A.若h时刻未改变外界条件，则此时反应未平衡

B.若t2时刻反应达到平衡，则ti时刻改变的条件可能为升温

C.若始终保持温度不变，则平均反应速率/J%]%]表示0~tis内Fe2+的平均反应速率,％z表示0~t2s

内Fe2+的平均反应速率)

D.0~t2s内Ag+的平均反应速率为詈mol-L4-s1

答案C

6.(2023广州天河综合测试二,10)臭氧分解2031302的反应历程包括以下反应：

反应①03―＞O2+O-(快)

反应②。3+0-一*202(慢)

大气中的氯氟烧光解产生的氯自由基(Q-)能够催化。3分解,加速臭氧层的破坏。下列说法正确的是

()

A.活化能:反应①＞反应②

B.03分解为。2的速率主要由反应②决定

C.Q•主要参与反应①，改变03分解的反应历程

D.C1参与反应提高了。3分解为。2的平衡转化率

答案B

7.(2023广州二模,12)汽车尾气中N0产生的反应为N2(g)+6(g)i2N0(g)AHO一定条件下，

等物质的量N2和02在恒容密闭容器中反应，曲线a表示该反应在温度T下(冲)随时间⑴的变化，曲

线b表示该反应在某一起始条件改变时c(N2)随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是()

I:।

040//«

AjagT下、0~40s内v(N)=鬻molL-i-s-i

B.M点v正(N2)小于N点v逆(N2)

C.曲线b对应的条件改变可能是充入氧气

D.若曲线b对应的条件改变是升高温度，则AH>0

答案B

8.(2022天津十二区县毕业联考一,12)"从二氧化碳到淀粉的人工合成"入选2021年度"中国生命

科学十大进展"。实验室实现由C02到淀粉的合成路线如下：

淀粉

下列说法正确的是()

A.ZnO-ZrO2能提高反应①的转化率与反应速率

B.反应②的原子利用率为100%

C.其他条件相同，温度越高，反应②的反应速率越快

D.”人工合成淀粉"有助于"双碳"达标和缓解粮食危机

硝案D

9.(2023甘肃酒泉一诊,10)在一定条件下，取一定量的X和Y在恒容密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(s)

-mM(g)+nN(g)AH=Qklm。卜达到平衡时,M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下

列有关判断一定正确的是()

0^77T

A.a>m+n

B.Q>0

C.E点的平衡常数大于F点的平衡常数

D.达到平衡后，增大Y的量将会提高X的转化率

答案B

10.(2023辽宁沈阳三校模拟,12)氢还原辉铝矿并用碳酸钠作固硫剂的原理为

MoS2(s)+4H2(g)+2Na2c。3⑸1Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)AH,平衡时的有关变化

曲线如图。下列说法正确的是()

mx)11(X)12(X)I»»14()()15(X)T/T,而.

图1平衡时气体浓度与温度的关系图2正逆反应的平衡常数K与温度的

关系

A.该反应在低温下可以自发进行

B.粉碎矿物和增大压强都有利于辉铝矿的还原

C.图2中Ti对应图1中的温度为1300℃

D.若图1中A点对应温度下体系压强为10MPa厕H2O(g)的分压为5MPa

答案C

11.(2023河北邢台一模,12)室温下，某溶液初始时仅溶有M,同时发生以下两个反应:①M-

X+Y;②X+Z。反应①的速率可表示为vi=kic(M),反应②的速率可表示为V2=k2C(M)(ki、k2为

速率常数)。体系中生成物浓度(c)随时间⑴变化的曲线如图所示。下列说法错误的是()

,K-m'।11~~

I245678910f/s

A.0-10s内,M的平均反应速率v(M)=0.7mO・L-i・s-i

B.温度不变，反应过程中噌的值不变

C.反应①的活化能比反而②的活化能大

D.温度升高，体系中鸣的值减小

c(Z)

答案D

12.(2023常德模拟,9)葡萄糖在碱性条件下和亚甲基蓝溶液混合后，蓝色会消失，经振荡，无色溶液又恢复

蓝色，此过程可以反复多次。现用培养皿盛放上述溶液,将蓝牙音箱、白色亚克力板、培养皿由下至上

放置，打开音箱(设置音频为60赫兹,音量为60分贝)，振荡使空气中的氧气进入溶液，一段时间后，培养皿

中呈现波纹状颜色变化。

产物一二''''''■菊萄糖蓝瓶子实验颜色变化过程简示图

培养皿

以下分析不符合事实的是()

A.颜色变化的过程是可逆反应

B.蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程

C.升高温度，不一定能加快溶液变蓝的过程

D.波腹处更容易呈现蓝色的原因是此处氧气浓度更大

答案A

13.(2023湖南十八校二模,6)血红蛋白结合。2后的结构如图所示,CO也可与血红蛋白配位，它与血红

蛋白结合的能力约为02的230~270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为①Hb+Ch-

Hb(O2)AHivO;②Hb+CO一Hb(CO)AKvO,下列说法错误的是()

A.血红蛋白结合。2后,Fe(H)的配位数为6

B.CO中毒患者可进入高压氧舱治疗

C.相同温度下，反应②的平衡常数大于反应①

D.已知反应③Hb(02)+C0(g)=Hb(CO)+O2(g)AW"厕警＞1

答案D

14.(2023雅礼中学月考八,8)在一定温度下，已知有三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中均发生如下

反应:2CH30H(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)。

容器温度起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)

编号(℃)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)

I3870.200.0800.080

n3870.40

m2070.200.0900.090

则下列有关说法正确的是()

A.该反应的逆反应为放热反应

B.达到平衡时，容器I中的压强与容器m中的压强相同

c.达到平衡时，容器n中的CH30H转化率比容器I中的大些

D.若维持其他条件不变，起始时向容器I中充入的CH30H(g)为0.30mol,CH30cH3(g)为0.30mol和

H20(g)为0.10mol,则反应将向正反应方向进行

答案D

15.(2023长沙一中月考八,13)利用反应2co(g)+S02(g)=2CO2(g)+S(l)AH<0可实现从燃煤烟

气中回收硫。向三个体积相同的恒容密闭容器中通入2molCO(g)和1molSC)2(g)发生反应,反应体

系的总压强随日寸间的变化如图所示。下列说法错误的是()

1

1(X)1------•------1------------i—j—i------1----------

0404560f/min

A.实验b中,40min内CO的平均反应速率为2.0kPamin-i

B.与实验a相比，实验b改变的条件是加入催化剂

C.实验b中SO2的平衡转化率是75%

D.实验abc相应条件下的平衡常数:Ka=Kb<Kc

答案D

16.(2023湖北武汉3月质检,11)在恒温恒容条件下，向某容器中充入一定量的N2O5气体发生下列反

应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)AH>0oT℃时部分实验数据如下表所示：

t/s050100150

1

c(N2O5)/molL4.002.52.002.00

下列有关说法错误的是()

A.T℃时，该反应平衡常数K=64

B.150s后再充入一定量N2O5,再次达到平衡N2O5的转化率将增大

C.达平衡后升高温度，该容器内混合气体的密度不会改变

D.其他条件不变，若将恒容改为恒压很!|平衡时N2O5的转化率增大

答案B

17.(2023河北衡水中学一调,13)一定温度下，向四个容积不等的恒容密闭容器中分别通入2mol

NOQ(g),发生反应2N0CI(g)=2NO(g)+CI2(g)„tmin后，四个容器中NOCI的转化率如下图所

示。下列叙述正确的是()

容器体91/L

A.Vi:V2=27:10

B.b、d两点的压强相等

C.C点对应容器中,VF=V逆

D.t~(t+2)min内,a点的净反应速率小于d点

答案D

18.(2023河南郑州一模,13)已知反应2HI(g)一H2(g)+l2(g)AH>0o在716K时向密闭容器中充

入一定量的HI气体,平衡时气体混合物中HI的物质的量分数x(HI)为78%。测得v正~文川)和v逆

~x(,2)的羊系冲图阿。，，

0^0(12(14(16()；8__LC

x

下列结论不正确的是()

A.该反应的压强平衡常数。约为0.02

B.增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数。不变

C.温度降低,v正、v逆均减小，平衡向逆反应方向移动

D.温度升高,反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A和D

答案D

19.(2023湖北十一校U嗨再丙烯是重要的有机化工原料。一定条件下,丙烷直接脱氢制备丙烯的转

化率和丙烯的选择性「生成_x100%]随时间的关系如下图所示。下列说法正确的是()

020406080100'-'

/(h)

A.丙烯的产率大于80%

B.该反应为氧化反应

C.催化剂可以降低反应的活化能，减小反应的焙变

D.其他条件不变，增大c(丙烷)，可以加快反应速率，提高丙烷的转化率

答案B

20.(2023河北衡水二中三调,12)在某密闭容器中以物质的量之比1:2充入NO、O3,发生反

应:N0(g)+03(g)—NO2(g)+O2(g),2NO2(g)-N2O4(g)o实验测得体系中含氮物种的浓度随时

间的变化如图所示。下列叙述错误的是()

:----:7

“I,I,t、出

At时,C(O2)=3C(N2O4)

B.ti时,NO的转化率为75%

C±2时,c(C)3)=amol-L1

D.t3时,c(N2O4)\x[amolLi-c(NO2)]

答案C

21.（2023安徽蚌埠三模,11）1889年,Arrhenius提出了反应速率常数k随温度的变化关系lnk=-

含+C（R、C均为常数）。已知2NO（g）+O2（g）=2NC）2（g）,经历反应1和反应2两步：

1

反应l:2NO（g）=N2O2（g）AHi=-46.3kJ-mol

1

反应2:N2O2（g）+O2（g）=2NO2（g）△H2=-65.7kJ-mol

两步反应的活化能EajEaz。某课题组通过实验绘制出两步反应InK、Ink随割勺变化曲线如图所示（K

表示平衡常数）。下列说法中不正确的是（）

।

7

A.2molNO与1molO2充分反应放出热量小于112kJ

B.曲线③表示的是k2随/的变化关系

C.温度越高，单位时间内NO的转化率可能越低

D.相同条件下,02浓度的变化比NO浓度的变化对反应速率影响更显著

答案B

22.（2023梅州二模,15）一定温度下，在2L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变

化的曲线如图所示。下列描述正确的是（）

012345//min

A.X点的v（正）>Y点的v（正）

B.Z点时反应达到平衡状态

C.B的平衡转化率为30%

D.保持温度、容器容积不变,5min时充入1molHe,正、逆反应速率均增大

答案A

23.（2021惠州三调,11）高炉炼铁过程中发生反应率e2O3⑸+CO（g）一千e（s）+C02（g）,已知该反应

在不同温度下的平衡常数如下表。

温度/℃100011501300

平衡常数4.03.73.5

下列说法不正确的是（）

A.AH<0

B.该反应的平衡常数表达式是1<=喘

C.其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体,K值减小

D.其他条件不变，升高温度时,CO的平衡转化率降低

答案C

24.（2023佛山一模,11）向1L的恒容密闭容器中加入1molX和3molY,发生反应X（g）+3Y（g）—

2Z（g）,X的转化率a随温度t的变化如图所示（不同温度下的转化率均为反应第10min数据）。下列说

法正确的是（）

o-i■-I•—I~I—I-I—I—I-

100300500700t!X

A.a点的反应速率v(Z)=0.03mol-L^-min1

B.a、b、c点对应的v(Y)逆大小关系为b>c>a

C.c点时,每消耗3molY的同时，消耗2molZ

D.若将容器容积扩大为原来的2倍，则c点对应温度下的a(X)增大

答案C

25.(2023广东一模,15)汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与

CO的反应为2NO(g)+2CO(g)一N2(g)+2CO2(g)AH<0o一定温度下，在恒容密闭容器中加入1

molCO和1molNO发生上述反应，部分物质的体积分数(cp)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正

确的是()

*1*25*4,5

A/min

A.上述反应的正反应在高温下才能自发进行

B.曲线b表示的是(p(N2)随时间的变化

C.2v正(NO)=v逆(N9时，反应达平衡状态

D.气体的平均相对分子质量:M(ti)>M9)>M也)

答案B

26.(2022佛山二模,11)一定条件下，将CO2和K按物质的量为1：3的投料比充入某刚性密闭容器中，

发生反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5klmoH,测得CCh的物质的量浓度

随反应时间的变化如图所示。

I.:1,

035691215tlmin

下列说法正确的是()

A.0-5min,共放出19.8kJ的热量

B.C02和K的转化率相等时,反应达到平衡

C.9min时,改变的外界条件可能是降温

D.平衡常数心一定大于Ka

答案C

27.(2023福建七地市一模,13)捕集CO2转化为合成气(CO和H。再转化为煌类及含氧化合物等高附

加值化学品，有利于实现碳循环利用。

(1)捕集CO2涉及下列反应：

①CO2(g)+H2(g)—CO(g)+H2O(g)AHi

②CO2(g)+4H2(g)—CH4(g)+2H2O(g)AH2

有关物质能量变化如图所示，设稳定单质的熔(H)为0,则△%=kJ-mol-i.

,--2»cv-'z-

物质

(2)保持总压Po恒定，初始H2和CO2的物质的量之比3:1,发生上述①②反应，不同温度下平衡组分物

质的量分数如图所示，在600°C以下时,CFU含量高于CO的原因为；某温度下，平衡体系中CH4

和CO的物质的量分数均为10%,则反应①的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分

压=总压x物质的量分数)。

比17)02004006008001000

计温度/七

(3)在恒温恒压条件下,也和CO按一定体积比投料,题给反应生成甲烷和气态水，假设副反应忽略不计。

(i)反应的热化学方程式为。

(ii)下列措施可以增大CO平衡转化率的是(填标号)。

A.适当升高温度

B.降低温度

C.增大原料气中山的体积分数

D.选择更高效的催化剂

(iii)3molH2和1molCO反应达平衡时,CO的转化率为a,则反应的平衡常数Kx=______［写出含

有a的计算式。对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)K=^x为体积分数］。

答案(1)+41

(2)反应①的AH〉。,反应②的AHcO温度降低,CO2转化为CO的平衡转化率减小,转化为Cl的平衡

转化率增大(或反应①吸热，反应②放热，低温以反应②为主导或CO2+4H2—CH4+2H2O正向放热,

低温有利于CO2转化为CH4)X或0.75)2②

1

(3)CO(g)+3H2(g)—CH4(g)+H2O(g)AH=-206kJmolBC篇誓.

28.(2023云南、吉林、黑龙江、安徽四省联考,29)异丁烯是一种重要向龙士原料，主要用于制备甲基

叔丁基醒、丁基橡胶、甲基丙烯睛等。将异丁烷脱氢制备异丁烯，可提高异丁烷的附加值，具有良好的

经济与社会效益。回答下列问题。

(1)利用下列键能数据，计算异丁烷直接脱氢生成异丁烯反应的

(CH3)2CHCH3(g)—(CH3)2C=CH2(g)+H2(g)KAH=_______kJmol-i.

H—0—

化学键c—cc=cC—H0=0

HH

键能/347.413.462.497.

615436

(kJmok1)7483

(2)在压强100kPa下,异丁烷的平衡转化率a随温度的变化结果如下图所示。

■760780800820840860880900

77K

该反应的平衡常数。随温度升高而(填"增大""减小"或"不变")。计算820K时的平衡

常数Kp=kPa(结果保留一位小数)。

⑶在温度853K、压强100kPa下，初始反应气体组成n(H2)/n(异丁烷)或n(Ar)/n(异丁烷)与平衡时

异丁烷摩尔分数x的关系如下图所示。

(异丁烷)

其中x~n(H2)/n(异丁烷)为曲线，判断依据是o

(4)有人提出加入适量空气，采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯，写出该反应的热化学方程

式.并比较异丁烷直接脱氢制备异丁烯，从产率角度分

析该方法的优缺点。

答案⑴+123.5(2)增大33.3⑶M加入也或Ar,体系总物质的量增加，异丁烷摩尔分数x减

小。加入H&平衡逆向移动，异丁烷转化率减小，平衡时x增加，但总结果是随着n(H2)/n(异丁烷)增加,x

减小;加入Ar,对于分子数增加的反应,平衡正向移动，异丁烷转化率增加，平衡时x减小，因此，相同条件下

加入Ar,平衡时x相对较低

(4)(CH3)2CHCH3(g)+1O2(g)=­(CH3)2C=CH2(g)+H2O(g)AH=-117.45kJ-mo|i优点:空气中

。2与产物中K反应生成比0,使平衡正向移动才是高异丁烯产率

缺点:空气中。2对异丁烷或异丁烯深度氧化，使得异丁烯产率降低

29.(2022福建龙岩三检,13)CO2-CH4催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式，其主反应为

CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)AH,反应体系还涉及以下副反应：

i.CHMgLC⑸+2H2(g)

△Hi=+75.0kJ/mol

ii.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)AH2=+41.0kJ/mol

iii.CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)△H3=-131.0kJ/mol

(1)主反应的4^1=kJ/mol,

(2)我国学者对催化重整的主反应进行理论研究才是出在Pt-Ni或Sn-Ni合金催化下，先发生甲烷逐级脱

氢反应，其反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。

I'PG，乙一U.4JJA41^

不同催化剂的甲烷脱氢反应历程与相对能量的关系

①该历程中最大能垒为eV/mol;

②其他条件相同时，催化重整的主反应在不同催化剂下反应相同时间,CO的产率随反应温度的变化如图

所示：

500550600650700

温度江

B是合金催化下CO的产率随温度的变化曲线,A、B曲线到达W点后重合，请解释原

因O

(3)在1L恒容密闭容器中通入1molH2及一定量CO,反应iii中CO的平衡转化率随n(CO)及温度变

化如图：

O00.5I1.5

n(CO)/mol

①A、B两点对应的CO正反应速率v正(A)v正(B)(填"<""="或">"，下同),B和C两点

对应的反应温度TBTc.

②已知反应速率v正=k正X(CO)X(H2),V逆=k逆*伸2。),1<为反应速率常数,x为气体的体积分数,在达到

平徵状态为D点的反应过程(此过程为恒温)中，当某时刻CO的转化率刚好达到60%

时,*=_______o(用含k正和k逆的