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化学选择性必修1[人教版]作业与测评高考真题演练1.(2022·江苏高考)用尿素水解生成的NH3催化还原NO,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)4N2(g)+6H2O(g),下列说法正确的是()A.上述反应ΔS<0B.上述反应平衡常数K=eq\f(c4(N2)·c6(H2O),c4(NH3)·c(O2)·c4(NO))C.上述反应中消耗1molNH3,转移电子的数目为2×6.02×1023D.实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小答案B解析该反应是一个气体分子数增大的反应,是熵增的反应,ΔS>0,A错误;由方程式可知,反应每消耗4mol氨气,反应转移12mol电子,则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3×6.02×1023,C错误;实际应用中,加入尿素的量越多,尿素水解生成的氨气过量,柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大,D错误。2.(2022·海南高考)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是()A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大答案C解析增大压强,平衡常数不变,A不正确;催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),H2O的平衡转化率增大,但CH2=CH2(g)的平衡转化率减小,D不正确。3.(2022·浙江6月选考)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列说法不正确的是()A.实验①,0~20min,v(N2)=1.00×10-5mol·L-1·min-1B.实验②,60min时处于平衡状态,x≠0.40C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大答案C解析实验①中,0~20min,氨气浓度变化量为2.40×10-3mol·L-1-2.00×10-3mol·L-1=4.00×10-4mol·L-1,v(NH3)=eq\f(4.00×10-4mol·L-1,20min)=2.00×10-5mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=eq\f(1,2)v(NH3)=1.00×10-5mol·L-1·min-1,A正确;催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4mol·L-1,则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4mol·L-1,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,因此实验②60min时处于平衡状态,x<0.40,B正确;实验①、实验②中0~20min、20~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol·L-1,则相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率并没有增大,C错误;对比实验①和实验③,氨气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确。4.(2022·北京高考)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是()A.反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为CaCO3+CH4eq\o(=,\s\up7(催化剂))CaO+2CO+2H2B.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4eq\o(=,\s\up7(催化剂))C+2H2C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率D.t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生答案C解析由方程式CaCO3+CH4eq\o(=,\s\up7(催化剂))CaO+2CO+2H2可知,反应②H2和CO的生成速率相等,由t2时刻信息可知,H2的生成速率未变,仍然为2mmol·min-1,而CO的生成速率在1~2mmol·min-1之间,故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率,C错误。5.(2021·海南高考)制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH>0,下列说法正确的是()A.该反应ΔS<0B.升高温度,反应速率增大C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大答案B解析该反应是一个气体体积增大的反应,ΔS>0,A错误;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡逆向移动,H2O(g)的平衡转化率减小,C错误;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,D错误。6.(2022·浙江1月选考节选)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:在C和O2的反应体系中:反应1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-394kJ·mol-1反应22CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566kJ·mol-1反应32C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH3(1)设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度T的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是________。(2)一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比________。A.不变 B.增大C.减小 D.无法判断答案(1)a(2)B解析(1)反应3为气体体积增大的反应,其ΔS>0,随温度T的升高,其y减小,故反应3对应的线条为a。(2)根据盖斯定律,由2×反应1-反应2可得反应3,则ΔH3=-222kJ·mol-1,由反应3-反应1可得C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1,温度升高,此反应正向进行,反应2逆向进行,气体中CO与CO2的物质的量之比增大。7.(2022·辽宁高考节选)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1ΔS=-200J·K-1·mol-1。回答下列问题:(1)合成氨反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发。(2)________温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,________温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用400~500℃。针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。(3)方案二:M­LiH复合催化剂。下列说法正确的是________。a.300℃时,复合催化剂比单一催化剂效率更高b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率c.温度越高,复合催化剂活性一定越高(4)某合成氨速率方程为:v=kcα(N2)cβ(H2)·cγ(NH3),根据表中数据,γ=________;实验eq\f(c(N2),mol·L-1)eq\f(c(H2),mol·L-1)eq\f(c(NH3),mol·L-1)eq\f(v,mol·L-1·s-1)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为________。a.有利于平衡正向移动b.防止催化剂中毒c.提高正反应速率答案(1)能(2)高低(3)a(4)-1ac解析(1)对于合成氨反应,常温下,ΔG=ΔH-TΔS=-92.4kJ·mol-1-298K×(-0.2kJ·K-1·mol-1)=-32.8kJ·mol-1<0,故合成氨反应在常温下能自发进行。(4)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得:①q=k·mα·nβ·pγ,③10q=k·mα·nβ·(0.1p)γ,可得γ=-1。合成氨过程中,不断分离出氨,即降低体系中c(NH3),生成物浓度下降,平衡向正反应方向移动,又由速率方程可得,速率与c(NH3)成反比,分离出氨,提高正反应速率,a、c正确;氨不能使催化剂中毒,b错误。8.(2021·湖南高考节选)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过氨热分解法制氢气。相关化学键的键能数据化学键N≡NH—HN—H键能E/(kJ·mol-1)946.0436.0390.8一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:(1)已知该反应的ΔS=198.9J·mol-1·K-1,在下列哪些温度下反应能自发进行?________(填标号)。A.25℃ B.125℃C.225℃ D.325℃(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=________mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)。②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是________(用图中a、b、c、d表示),理由是________________________________________________________。③在该温度下,反应的标准平衡常数Kθ=________。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g),Kθ=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pG,pθ)))\s\up12(g)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pH,pθ)))\s\up12(h),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pD,pθ)))\s\up12(d)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pE,pθ)))\s\up12(e)),其中pθ=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)答案(1)CD(2)①eq\f(0.02,t1)②b开始体积减半,N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来的2倍要小③0.48解析(2)①设t1时达到平衡,转化的NH3的物质的量为2xmol,列出三段式:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)起始/mol0.100转化/mol2xx3x平衡/mol

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