2021年高考化学考点07 化学反应中的能量变化、化学反应速率与平衡

考点07化学反应中的能量变化、化学反应速率与平衡

1.(2021•江苏高三期末)在二氧化碳加氢制甲醇的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为

,

反应]：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AHi=-49.5kJmor

反应II：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AH2

反应皿：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A//3=40.9kJ-mol”

在体积为1L的恒容密闭容器中通入ImolCO?和3molH2,发生上述反应，CC)2的平衡转化率随温度和压强的

变化如图所示。下列说法正确的是()

A.A^2=90.4kJmol-'

B.在某温度下，平衡时容器中CHQH(g)为0.3mol,CO(g)为0.3mol,则反应HI的平衡常数为0.25

C.压强pi、P2、03由小到大的顺序为P1VP2〈P3

D.高温、高压一定有利于提高CO2的平衡转化率

【答案】B

【详解】

A.由盖斯定律：反应I-反应HI得到反应n,A^2=A7/I-A//3=(-49.5-40.9)kJmol^,故A错误;

B.根据C原子守恒计算〃(CO?)平衡=1-〃(Cf^OH)-〃(CO)=lmoLO.3moi-0.3mol=0.4mol,0原子守恒

/?(H2O)=2[7?(CO2)-«(CO2)]-7?(CH3OH)-/7(CO)=2?-0.3-0.3)mol]-0.3mol-0.phniiH)16mol,H原子守

恒/?(H2)平衡=；[2/:(H2)-4H(CH5OH)-2/?(H2O)]=；X[2X3WZ>/-4X0.3mol-2x0.6/%。/]=1.8mol,由于反应

HI是气体体积不变的反应，可将平衡时各物质的量代入平衡常数表达式中计算：

„_c；CO)c(H,O)03x0.6

1\=----------------------=-------------=0.25,故B正确;

C<CO2)C(H2)0.4x1.8

C.该反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，温度一定时，压强越大CO的平衡转化率

越大，则故C错误；

D.该反应是用二氧化碳加氢制甲醇，则反应I是主反应，反应I正向是气体体积减小的放热反应，高压、

低温有利于平衡正向移动，能提高C6的平衡转化率，故D错误：故选：R.

2.(2021•江西吉安市•高三一模)CsO/Cu双催化剂在水溶液中用氢原子将CCh高效转化为重要工业原料之

一的甲醇，反应机理如图所示。下列有关说法正确的是()

A.催化剂Cu结合含碳微粒，催化剂CuQ结合氢原子

B.CCh生成甲醇是通过多步氧化反应实现

C.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物

D.该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂

【答案】C

【详解】

A.催化剂Cu结合氢原子，催化剂CsO结合含碳微粒，A错误；

B.CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现，B错误；

C.根据题图可知中间步骤中有甲醛生成，C正确；

D.该催化过程中涉及到化学键的形成和化学键的断裂，D错误；故选C。

3.(2021•江苏徐州市•徐州一中高三期末)反应2cO2(g)+6H2(g)UC2H4(g)+4H2O(g)是综合利用82的热点

研究领域——催化加氢合成乙烯的重要反应。该反应往往伴随副反应，生成c3H6、C3H8、C4H8等低碳燃。

下列有关催化加氢合成乙烯重要反应的说法正确的是

A.该反应A”V0,AS>0

c(C2HJ

B,该反应的平衡常数："口、

C(CO2)c(MJ

C.用E表示键能，该反应A/7=4E(C=O)+6E(H-H)-4E(CH)-8E(HQ)

D.一定温度和压强条件下，选用合适的催化剂可以提高反应速率和乙烯选择性

【答案】D

【详解】

A.该反应中，生成物的气体分子总数小于反应物的气体分子总数，所以该反应为炳减反应，ASVO,A不

正确；

C(CH)>C4(HO)

B.反应为2CO(g)+6H(g)UC2H«g)+4H2O(g),平衡常数K=242B不正确:

2226

C(CO2)C(H2)

C.用E表示键能，该反应△”二E(反应物)-E(生成物)=4E(C=O)+6E(H-H)-4E(C-H)-E(C=C)-8E(H-O),C不正

确；

D.一定温度和压强下，催化剂具有一定的选择性，可使同时进行的某一反应的速率加快，而对其它反应不

产生影响或减慢其它反应的速率，所以选用合适的催化剂可以提高反应速率和乙烯选择性，D正确；

故选D。

4.(2021・湖北)我国科学家实现了在铜催化剂条件下DMF［(CH3)2NCHO］向三甲胺［N(CH3)3］的转化。计算

机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，其中吸附在铜催化剂表面上的物质用*标注。

A代CM-NCHCXg升2H施)

30.0

、

・-0.5(CHdNCHOH*+3H*N(C%娥HjO。)

魏-1.0-123_(CH35NCIl2+OH*+2I「102

安

提-1.5-1.77

-2.0(CHANCILOH+211

(C1*NCHO・+4H・sN(CH)2H*+H

下列有关说法正确的是()

A.步骤③中形成了N—H键

B.每生成一个三甲胺分子要吸收1.02eV的能量

C.(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*是上述历程中的决速步骤

D.由步骤①可知，DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面上为放出能量的过程

【答窠】D

【详解】

A.由图所示观察步骤③中形成了C-H键，故A错误；

B.由反应物和生成物的相对能量可知，反应放热为0eV・(-1.02eV)=1.02eV,故B错误；

C.步骤(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*的能垒(正反应活化能)为0.22eV(正反应活化能最高的步

骤⑥的能垒1.19eV,故步骤⑥是上述历程中的决定反应速率步骤，故C错误：

D.步骤①为放热过程，该过程包括H-H键的断裂和DMF分子及H原子吸附的过程，而H-H键的断裂为吸

热过程，由能量守恒可知，DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面上为放出能量的过程，故D正确；

故答案:故

5.(2021•北京顺义区•高三一模)研究表明CO与N?O在Fe+作用下发生反应，能量变化及反应历程如下

+++

图所示，两步反应分别为：第①步：N2O+Fe=N2+FeO；第②步：FeO+CO=CO24-Fe\下列说

法不正确的是（）

甲I弟②步

反应历程

A.反应①是氧化还原反应

B.反应②是放热反应

C.Fu+是反应的催化剂

D.上述反应过程中只有极性键的生成

【答案】D

【详解】

+

A.N2O+Fe+=N2+FeO,N由+1价变为0价，铁由+1价升高为+3价，反应①是氧化还原反应，故A

正确；

B.由图可知，Fe++N2O-FeO++N2、FeCr+COiFe+KCh两步中均为反应物总能量大于生成物总能量，所

以两个反应都是放热反应，反应②是放热反应，故B正确；

C.Fe+是反应的催化剂，使反应的活化能减小，故C正确：

D.上述反应过程中有极性键的生成如C-0键，也有非极性键生成，如N三N犍，故D错误；

故选D。

6.（2021.江苏高三适应性考试）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为

反应］：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）A//=-164.7kJ/mol

反应H：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）\H=41.2kJ/mol

反应III：2CO（g）+2H2（g）=CO2（g）+CH4（g）A/7=-247.1kJ/mol

向恒压、密闭容器中通入ImolCO?和4moi%，平衡时CH」、CO、CO?的物质的量随温度的变化如图所示。

下列说法正确的是（）

i.o

C(CH4)

A.反应I的平衡常数可表示为K=4

C(CO2)C(H2)

B.图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化

C.提高CO?转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂

D.CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）的AH=-205.9kJ/mol

【答案】C

【详解】

A.化学平衡常数是生成物浓度昂之积与反应物浓度幕之积的比值，反应I的平衡常数为

^C(CH)?(HO)

/42故错误;

4A

"C(CO2)C(H2)

B.反应物CO2的量逐渐减小，故图中曲线A表示CO2的物质的量变化曲线，由反应II和in可知，温度升

高反应n正向移动，反应in逆向移动，co的物质的量增大，故曲线C为co的物质的量变化曲线，则曲线

B为CH4的物质的量变化曲线，故B错误；

c.反应I为放热反应，反应II为吸热反应，降低温度有利于反应I正向移动，反应n逆向移动，即可提高

CO2转化为CH4的转化率，所以需要研发在低温区高效的催化剂，故C正确；

D.-（反应n+反应HI）得到目标反应，则CH4（g）+H?O（g）=CO（g）+3H2（g）的AH=-[41.2kJ/mol+（-247.1kJ/mol）]

=205.9kJ/mol,故D错误；

故答案为C。

7.（2021・湖南高三适应性考试）活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点，HNO自由基与Oz反应过程

的能量变化如图所示:

100

过旗右I

liNOAO,过技本IV

0-18.92

£中向产物xJ

。-12.16

日

3・-100

/过液龙口

>-15JJ8

J嘤亶产物Pl(H-0-0-N=0)

望

友-200

其中间产物Y中间产物Z

-20134-205.11

-300

产价2通心帚)

-320.40

下列说法正确的是()

A.该反应为吸热反应

B,产物的稳定性：P(>P2

C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19kJ・molT

D.相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：v(P,)<v(P2)

【答案】C

【详解】

A.由图示可知，反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，故A错:

B.产物P2所具有的能量比产物口所具有的能量低U8.4kJ,所以产物P2比产物Pi要稳定，故B错；

C.由图示可知中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大，则E正=186.19kJ・mo『，故选C；

D.由图示可知，由Z到产物Pl所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能，则由中间产物Z转化为产

物的速率：v(P,)>v(P2),故D错。

答案选C。

8.(2021•河北高三适应性考试)已知25℃、lOlkPa下，Imol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ

2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)AH=+571.66kJ.mol」

-1

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.29kJ-mol

则反应C(s)+1o2(g)=CO(g)的反应热为()

A.AH=-396.36U-moE1B.AH=-198.55kJ-moP1

C.△H=-154.54kJmor,D.AH=-110.53kJ•moE1

【答案】D

【详解】

已知25C、lOlkPa下，Imol水蒸发为蒸气需要吸热44.01kJ,则

1

H2O(1)=H2O(g)AH=+44.0IkJ•moPh2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)AH=+571.66kJ-mor'IL

1

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.29kJ•moPIII,根据盖斯定律III-gxII+I得

C(s)+1o2(g)=CO(g)

△H=+131.29kJ-mor'--x571.66kJ•mof1+44.01kJ0.53kJ•mof1,则反应

2

C(s)+^O2(g)=CO(g)的反应热为AH=-110.53U.mo「，故D正确；

故选D。

9.(2021•河北高三模拟)CO与N?O是汽车尾气中污染大气的成分，研究表明CO与N?O在Fe+作用下

生成无害气体，发生反应的能量变化及反应历程如图所示。两步反应分别为：①NzO+Fe=Nz+FeO'(慢),

②FeCT+CO=CC)2+Fe+(快)。下列说法错误的是()

A.两步反应过程中涉及氮氧键的断裂和碳氧键的形成

B.两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应①决定

C.FeCT在该反应过程中作催化剂

催化剂

D.总反应方程式为N2（）+CO;^=N：+CO2

【答案】C

【详解】

A.由两步反应可知反应①有氮氧键的断裂，反应②有碳氧键的形成，故A正确；

B,由图可知两步反应中反应物的总能量都高于生成物的总能量，均为放热反应，总反应的化学反应速率由

速率慢的反应(即反应①)决定，故B正确；

C.Fe+为反应的催化剂，FeO+是中间产物，故C错误：

D.根据两步反应：①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢)，②FeCT+CO=CO2+Fe+(快)，可知总反应为

催化剂

N2O4-CO----------N2+CO2,故D正确。

答案送c。

10.(2021•静宁县第一中学高三月考)下列说法中正确的是()

A.已知IJC时，反应C(g)+CO2(g)=^2CO(g)AH>0的速率为1),若升高温度，逆反应速率减小

B.恒压容器中发生反应N2(g)+O2(g)2NO(g),若在容器中充入He,正逆反应速率均不变

C.当一定量的锌粉和过量的6moi・L“盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生H2的总量，可向反

应器中加入少量的CuSOj溶液

D.对于工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)口^2NH3(g)AH<0,选用450℃主要为了提高催化剂(铁触

媒)的催化效率

【答案】D

【详解】

A.若升高温度，正逆反应速率均会加快，与热效应无关，A错误；

B.在恒压容器中发生反应N2+Ch=^2NO,若往容器中充入He,容器体积变大，反应物和生成物浓度

减小，正逆反应的速率都减小，B错误；

C.原电池能加快反应速率，该反应中Zn不足、稀盐酸过量，Zn和硫酸铜发生置换反应生成Cu,Zn、Cu

和电解质溶液构成原电池加快反应速率，但与盐酸反应的Zn会减小，所以生成氢气总量减小，C错误；

D.温度越高，反应速率越大，使用催化剂也能加快反应速率，而催化剂的活性受温度影响，所以工业合成

氨选用450℃主要为了提高催化剂(铁触媒)的催化效率，D正确；

故答案选D。

11.(2021•天津高三期末)反应2NO(g)+C>2(g)U2NO式g)的反应历程如下：第一步:

2NO.：g)/NzC^g)(快速平衡)，第二步：N2O2(g)+O2(g)U2NO2(g)1慢反应)，其中可近似认为第

二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中。匕£=匕正"(NO),U逆M逆占正、占逆为速

率常数，仅受温度影响。下列叙述错误的是

A.第二步反应速率慢，因而平衡转化率也低

B.整个反应的速率由第二步反应速率决定

C.同一温度下，平衡时第一步反应的芦越大，反应正向程度越大

D.第一步反应快的原因是第一步反应的活化能比第二步反应的活化能低

【答案】A

【详解】

A.反应速率低与转化率无因果关系，故A错误；

B.整个反应的速率由慢反应决定，根据题意已知条件，第二步反应为慢反应，则整个反应的速率由第二步

反应速率决定，故B正确；

C.第一步反应中：口正=舟HTNO),vyi=kjii>c(N2O2),达到平衡时，了正=主逆，Bpk[a：-c2(NO)=k\

k.c(NQ,)匕F

则芳Ih二2/ze=K,芦越大，化学平衡常数越大，则反应正向程度越大，故C正确；

4逆c(NO)占逆

D.相同温度下，第一步反应快速达到平衡，第二步是慢反应，则第二步的活化能比第一步的活化能高，故

D正确；故选：Ao

12.(2021•北京房山区•高三期末)近年来，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。其中直接氧

化法的反应为：4HCl(g)+O2(g)^^2C12(g)+2H2O(g)AHo下图为恒容反应器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)

分别为1：1、4：1、7：1时HC1平衡转化率随温度变化的关系

下列说法不正确的是

A.该反应为放热反应

R.反应平衡常数K(300r)>K(400℃)

C.•对应的曲线进料浓度比c(HCl)：c(Ch)=7：1

(0.42)2%(042)2

D.HC1初始浓度为co,进料浓度比c(HCl)：c(O2)=l：1时，K(400℃)=4

(1-0.84)x(1-0.21)c0

【答案】C

【详解】

A.由图可知，随着温度的升高，HC1的转化率下降，所以反应为放热反应，故A正确；

B.由图可知该反应为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动,平衡常数减小，所以K(300aC)>K(400℃),

故B正确；

C.当c(O2)一定时，c(HCl)越大，HC1的转化率越低，・表示HC1的转化率最大，所以・对应的曲

线进料浓度比c(HCl)：c(O2)=l：1,故C错误；

D.根据图像可知,400c进料浓度比c(HCl)：c(O2)=l：1时，列三段:

4HC/(g)+O2(g)u2a2(g)+2H2O(g)

起始浓度c0c000

转化浓度

0.84%0.2lc0O.42coO.42co

平衡浓度

0.16c0O.79coO.42coO.42co

(0.42)2x(0.42)2

K(400℃)=----\——-----——,故D正确；

(1-0.84)x(1-0.21)c0

故答案为C。

13.(2021•天津河西区•高三期末)将1mLO.lmol/LFeCl3溶液与5mLO.lmol/LKI溶液的混合液X,

充分振荡，再向其中滴加3mLec14进行萃取、分液，然后向水溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色。

下列说法不正确的是()

A.该反应为可逆反应

B.该反应的平衡常数k需爱苗

C.加入少量铁粉，振荡，反应平衡常数减小

D.向混合液X中滴加CC1,,振荡，反应平衡正向移动

【答案】c

【详解】

A.Imcl氯化铁溶液与Imol碘化钾溶液完全反应生成氯化亚铁和单质碘，由题给数据可知，氯化铁溶液不

足量，向混合液X中滴加KSCN溶液，溶液变为红色说明溶液中依然存在铁离子，说明氯化铁溶液与碘化

钾溶液的反应为可逆反应，故A正确；

B.氯化铁溶液与碘化钾溶液反应的离子方程式为2Fe3++2「UL+2Fe2+,反应的平衡常数

_c2(Fe2+)xc(I)

K2故正确;

-c:(Fe3+)xc2(r)B

C.反应平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，则加入少量铁粉，振荡，反应平衡常数不变，故

C错误;

D.向混合液X中滴加溶液中碘的浓度减小，平衡向正反应方向移动，故D正确;

故选C。

0

14.（2021•河南高三期末）碳酸二甲酯（II）是一种低毒、环保、性能优异、具有优良发展前景

CHjO—C—OCH3

的“绿色”化工产品。纳米CeCh催化CO2和CHQH合成碳酸二甲酯的示意图如图所示，下列说法正确的

C.反应②可以看作是取代反应D.上述转化过程中，中间产物有4种

【答案】B

【详解】

A.CeCh为催化剂，催化剂只影响化学反应速率，不影响平衡移动，所以催化剂不能提高甲醇的平衡转化

率，A错误；

B.反应①中CH30H转化为CHQ-,其中的0-H键断裂，B正确；

C.二氧化碳的结构式为：0=C=0,根据一OCOOCIh的结构特点分析.反应②可以看作是加成反应，C错误；

D.从转化示意图分析可知，-OH、-OCHs、-OCOOCH3是中间体，D错误；

故选Bo

15.(2021•江西吉安市.高二期末)汽车尾气净化的主要原理为

2NO(g)+2CO(g)、例匕刑、2co2®+N2(g)A”vO.若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列图示

正确且能说明反应在h时刻达到平衡状态的是()

【答案】C

【分析】

横坐标表示的是时间，即随着反应进行中，纵坐标的量变化是否正确。其次注意平衡状态时的标志，其一

是正逆反应速率相等，其次各物质的量浓度保持不变的状态进行判断整体图像是否正确。

【详解】

①达到平衡时，V正应保持不变，故4时刻未达到平衡状态;

②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小，正确;

③图中达到平衡时，C0>CO?的物质的最的变化最之比不是1：1，错误;

④。(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变，正确：

⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化，正

确；

⑥是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态，错误。

【点睛】

注意平衡常数只与温度有关，吸热反应成正比，放热反应成反比。对于焰变只有反应物和生成物的总能量

有关，和条件没有关系。

16.(2021•湖北宜昌市•高三期末)如表厅示，在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应

2NO(g)十Ch(g)峰珍2ClNO(g)A〃vO达到平衡，下列说法正确的是()

物质的起始物质的量浓度/mol/L物质的平衡浓度/mol/L

容器温度/℃

C(NO)C(Ch)C(C1NO)C(C1NO)

ITi0.200.1000.04

IIT20.200.100.20Cl

000.20

IIIT3C2

A.ci=0.08

B.如果达到平衡时，容器m中C1NO的转化率大于80%,则T3>TI

C.在容器I中，达到平衡时充入氢气，则平衡向右移动

D.若温度为Ti,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g)、0.20mNCI2(g)和0.20molClNO(g),

则该反应向正反应方向进行

【答案】B

【详解】

A.若T尸Tz,II的体积为I的2倍，则两者达到等效平衡，现将H的体积压缩至一半，由于此过程中平衡

正向移动，故CA0.08,且Ti和T2不相等，A错误；

B.若TI=T3则容器I和川则达到等效平衡，由表中数据可计算出，III的C1NO的物质的量浓度为0.04mol/L,

故容器HI中C1NO的转化率为：12mol/L-0.04ma/L*100%=80%,现如县达到平衡时，容器ni中C1NO

0.2mol/L

的转化率大于80%,说明平衡逆向移动，结合AH<0,故丁3>1,B正确；

C.在恒容密闭容器I中，达到平衡时充入气气，由于平衡体系中各组分的浓度不变，正、逆反应速率均不

变，故平衡不移动，c错误；

D.由表中数据可知，温度为“，该反应的平衡常数为：心聂%=/焉若起始

时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g)、0.20molCb(g)和0.20molClNO(g),则浓度商

QC=系牌导滥徐r"，则该反应向逆反应方向进行，D错误；

故答案为：Bo

17.（2021•江西赣州市•高三期末）室温下，向圆底烧瓶中加入ImolC2H50H和含ImolHBr的氢浪酸，溶

液中发生反应：C2H5OH+HBr^^C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H&r和

C2H5OH的沸点分别为38.4C和78.59。下列有关叙述错误的是（）

A.增大C2H50H浓度，有利于生成C2HsBr

B.若反应物均增大至3mol,则两种反应物平衡转化率之比不变

C.为缩短反应达到平衡的时间，将起始温度提高至50C

D.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量

【答窠】C

【详解】

A.增大CaHsOH浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5BJA正确；

B.当投料比与化学计量系数之比相等时，各物质的转化率相等，原投料比1：1等于化学计量系数之比，

则CzH’OH和HBr的转化率之比等于1:1,将反应物均增大至3m。1,投料比不变，转化率之比不变，B正

确；

C.温度升高至50℃,CzH^Br气化，平衡正向移动，反应趋于完全，不在存在平衡，C错误；

D.加入NaOH,与HBr反应，平衡逆向移动，乙醇的物质的量增大，D正确；

故答案选C。

18.（2021•山东德州市•高三期末）科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观示意

图如图，其中电解液为溶解有一:氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。

选择性透过膜

N,

NH,

HQ

CHJCH2OH

CHjCH：O

下列说法不正确的是（）

A.三氟甲磺酸锂是离子化合物，其作用是增强导电性

B,该装置用Au作催化剂的目的是降低N2的键能

C.选择性透过膜可允许N2和NH3通过

D.阴极区生成NH3的电极反应式为N?+6e-+6c2H50H=2NH3+6C2H5O

【答案】B

【详解】

A.锂是活泼金属，易失去电子，形成锂离子，则三氟甲磺酸锂是离子化合物，从阴极反应看，三氟甲磺

酸锂并未参与反应，其作用是增强导电性，A正确；

B.该装置用Au作催化剂，目的是降低反应的活化能，不能降低N2的键能，B错误

C.从图中可以看出，选择性透过膜可允许N?和NH3通过，防止水分子进入装置，C正确；

D.由图可知，氮气与乙醇得电子生成氨气，则阴极区生成NH?的电极反应式为

-

N2+6e+6C2H50H=2NH3+6C2H$0,D正确；

故选B。

19.(2021•山东德州市•高三期末)两个容积均为2L的密闭容器I和n中充入NO及CO气体，发生反应：

2NO(g)+2CO(g)^N2(g)+2CO2(g)，各物质的起始物质的量见下表。实验测得两容器不同温

度下达到平衡时CC>2的物质的量如图所示，下列说法正确的是()

起始物质的量

容器

NOCO

I1mol3mol

II6mol2mol

_

t

>

o

9

工

=

«

¥

A.MX)

B.N点的平衡常数为0.04

C.若将容器I的容积改为1L,。温度下达到平衡时NO的转化率为25%

D.医中M点所示条件下，再通入CO、N2各2mo1,此时v(正)〈可逆)

【答案】B

【详解】

A.根据图知，恒容条件下升高温度达到平衡时〃(CO*减小，则升温平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应,

正反应为放热反应，所以△”<(),A错误;

B.M、N点温度相同，则这两点平衡常数相等，M点平衡时〃(CO2)=lmol,则可列出三段式(mol/L)：

2NO(g)+2CO(g)UN2(g)+2CO2(g)

3°,则化学平衡常数仆播播二黑嚏二°.04‘

0.50.50.250.5r(NO)c-(CO)2Sx0.5-

2.50.50.250.5

B正确；

C.若将容器I的容积改为1L,假设人温度下达到平衡时N。的转化率为25%,温度不变平衡常数不变,

2NO(g)+2CO(g)UN2(g)+2CO2(g)

1300

则可列出三段式(mol/L)：,则化学平衡常数

0.250.250.1250.25

0.752.750.1250.25

22

K_C(N2)C(CO2)_Q.125XQ.25

«0.0018<0.04,要达到平衡点，反应还需要正向进行，转化

"?(NO)-c2(CO)-0.752x2.752NO

率大于25%,C错误;

D.图中M点所示条件下，再通入CO、N?各2mol,由B项分析知，此时各物质浓度为

2NO(g)+2CO(g)UN2(g)+2CO2(g)

则浓度商为

2.51.51.250.5

22

C(N2)C(CO2)_1.25xQ,5

«0.022<0.04,平衡正向移动,则v(正)>v(逆)，D错误;

c2(NO)-c2(CO)-2.52x1.52

故选Bo

20.(2021.山西太原市.高三期末)利用CH,可消除NO2的污染，反应原理为

CH4(g)+2NO2(g)^^N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在10L密闭容器中分别加入0.50molCHJg)和

1.2molNO2(g),测得不同温度下n(CHj随时间变化的实验数据如表所示，下列说法正确的是()

实验温度/K010204050

T.n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10

②T2n(CH4)/mol0.500.300.18M0.18

A.由实验数据可知，温度工>12

B.实验①中0~20min内，NO2的降解速率为0.00125mol-I7LminT

C.M=0.18,且该反应为AHvO

D.该反应只有在高温下才能自发进行

【答案】C

【详解】

A.由实验数据可知，相同时间内，T2温度下甲烷的物质的量变化大于I，所以温度［VT?,故A错误;

B.实验①中0〜20min内，甲烷的变化量为0.25mol,NO2的变化量为0.5mol,NO?的降解速率为

0.5mol

0.0025molU,min_,故B错误;

10Lx20min

C.根据表格数据，实验②20min时已达到平衡状态，所以M=0.18,升高温度，甲烷的物质的量增大，所

以该反应AHvO，故C正确;

D.CH4(g)+2NO2(g)^^N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH<0,ASX)，根据AH—TAS<0,该反应

在任何温度下都能自发进行，故D错误；

选Cc

21.(2021.福建高三适应性考试)七。2。7溶液中存在平衡：Cr2O；.+H2O^^2CrO：+2H+。分别在26.3℃,

50OC恒温条件下，往100mL0.1(X)mol-L-i的KzCnCh溶液中加入一定量KzCnO?固体，持续搅拌下pH传感

器连续测量溶液的pH,得到如下实验图像，下列说法正确的是()

A.曲线①是50.0℃的pH-t曲线

B.曲线②对应的平衡常数的数量级是I014

+

C.t后,c(Cr2O?")+c(CrO；")=c(K)

D.26.3℃,与O.lOOmoLL」的K2SO7溶液相比，达到新平衡时/(CrO：)阳50；)增大

【答案】B

【详解】

A,升高温度使平衡正向移动，氢离子浓度变大，pH减小，所以曲线②是500℃的pH-1曲线，A错误；

c2(H+)e2(CrOt)

B.反应©「20；+七0=200：+2〉的平衡常数表达式为炸',据图可知曲线②上0.100

mol-L1的KzCnO?溶液的pH=3.75,所以c(CrO：)=c(H+)=10-375moI/L,则作®"5)x(103,5)一。一巴

0.1-10-375

B正确;

C.根据物料守恒〃(Cr)=〃(K),所以2«520；)+《口0：)=«10,C错误;

平武工K

D.-2+，加入一定量KSO?固体后pH减小，即c(H+)增大，而K不变，所以该比值减

c(Cr2O?-)e(H)

小，D错误;

22.(2021•北京顺义区♦高三一模)700C时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2()(g),

发生反应CO(g)+H2O(g)峰珍CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>L)：

反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol

01.200.60

0.80X

Y0.20

t2

下列说法中正确的是()

04

A.反应在O-'min内的平均速率为：v(CO)=-^moir'min-1

I

B,加压可以加快反应速率，可以增大反应物的转化率

C.700℃时该反应的平衡常数为1

D.保持条件不变，向平衡体系中再通入0.2molH2O(g)和O/molH2,贝Uv正〉v逆

【答窠】C

【详解】

1.2mol-0.8mol

A.反应在O-Lmin内的平均速率为：v(CO)=______2L_______广mir)T，A错误；

V7tmint

II

B.加压可以加快反应速率，该反应气体分子总数不变，加压不影响反应物的转化率，B错误；

C.由表知，、时刻，CO消耗0.40moL%0消耗0.40moL则此时，CO为C.80mol,H2O0.20mokCO2

为0.40moL出为0.40moL与时各成分含量相同，故己达平衡，平衡浓度CO为0.40mol/L,H20为O.lOmok

CO2为0.20mol/L、H2为。.20mol/L,700℃时该反应的平衡常数为

4_dH2(g)]dCC)2(g)]_0.20mol/Lx0.20moi/L_].

-4H2O(g)]•cfCO(g)]-0.40mol/Lx0.lOmol/L-'C正确；

D.保持条件不变，向平衡体系中再通入0.211101凡0出)利0.4molH2,贝J

„c[H2(g)]c,[CO,(g)](0.2mol/L+0.20mol/L)x0.20mol/L8

Qc=7tl_1/i_i_n/in77r~~77^77T~=£，Qc>K,则平衡左移，v正<v逆，

c[H2O(g)]-c[CO(g)J(0.1mol/L+0.40mol/Lx0.lOmol/L5

D错误；

答案选C。

23.(2021•福建高三适应性考试)有研究认为，强碱性溶液中反应r+C10-=I0-+Cl-分三步进行，其中两步

如下：

第一•步CIO+比0-HOC1+OHKi=3.3xlO10

3

第二步HOI+OH->IO+H2OK3=2.3X10

下列说法错误的是（）

A.反应第二步为HOC1+I一HOI+Cl-

B.由K可判断反应第三步比第一步快

C.升高温度可以加快Cl。的水解

D.HOC1和HOI都是弱酸

【答窠】B

【详解】

A.总反应-第一步反应-第三步反应可得第二步为HOCI+I-THOI+CT,A正确；

B.平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小，B错误；

C.升高温度可以加快反应速率，C正确；

D.C10-在水溶液中发生水解，说明H0。为弱酸，根据题目所给方程式可知第三步反应中HOI以分子形式

参与反应，说明HOI也是弱酸，D正确：

综上所述答案为B。

24.（2021•山东济南市•高三期末）我国科研人员在银催化简单烷烧的区域选择性方面取得了重要突破，有

效克服烷燃C-H键的惰性并实现其区域选择性活化。一种对烷烧C-H键的选择性插入反应进程如图所

示。下列说法正确的是（）

A.I、II、III三种物质中，最稳定的是II

B.总反应速率取决于由中间体1生成中间体2的一步

C.升高温度三个反应的速率均加快，有利于提高烷燃的转化率

D.催化剂对化学反应具有选择性，生成不同产物的同时改变了反应的熔变

【答窠】B

【详解】

A.物质能量越低越稳定，I、II、III三种物质中I最稳定的是，A错误；

B.化学反应的速率取决于历程中反应慢的过程，中间体1生成中间体2的反应为吸热反应且活化能最高，

决定了总反应的速率，B正确；

C.三个反应都为放热反应，升高温度，反应向逆反应方向移动，烷煌的转化率降低，C错误；

D.催化剂具有选择性，只影响化学反应速率，但不改变反应的焰变，D错误；

故选Bo

25.(2021•重庆高三适应性考试)MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式

为：

反应时间/min

为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的

变化如图所示。设TOME的初始浓度为amol/L,反应过