2025届高三化学一轮复习 化学反应原理综合测试

化学反应原理综合测试 一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.化学与生活、生产息息相关。下列说法正确的是 A.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用 B.将含K2CO3的草木灰与铵态氮肥混合施用,能增强肥效 C.通过光热解技术,能将香蕉皮分解为多孔碳和氢气,该反应的ΔH>0 D.合成氨工业中可使用高效催化剂来提高原材料的平衡转化率 2.相同温度下,等物质的量浓度的下列溶液中,pH最小的是 A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO4 3.雪是冬之精灵,在雪水冰的转化中焓变判断正确的是 A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH1<0,ΔH2<0 C.ΔH1>0,ΔH2<0 D.ΔH1<0,ΔH2>0 4.X、Y、Z、W四种物质符合如图所示的转化关系,且当X、Y、Z的物质的量相等时,存在焓变ΔH=ΔH1+ΔH2。满足上述条件的X、Y不可能是 A.C、CO B.S、SO2 C.AlCl3、Al(OH)3 D.Fe、Fe(NO3)2 5.CuCl2溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O,已知该反应正反应的ΔH>0。下列方法中可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的是 A.升温 B.加NaCl(s) C.加压 D.加AgNO3(s) 6.NO、NO2等含氮气体的处理是环保热点之一。一定条件下发生如下反应: ①2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH1<0 ②CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)　ΔH2 其中反应②的历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是 A.反应①为吸热反应 B.反应②中正反应活化能小于逆反应活化能 C.加入催化剂,反应②的ΔH2增大 D.反应②的ΔH2=+226 kJ·mol-1 7.用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液,向电解后的电解液中加入适量水,能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是 A.NaCl B.Na2CO3 C.CuSO4 D.K2S 8.二氧化硫-空气燃料电池可以利用大气所含的SO2快速启动,其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A.放电时,质子从电极N移向电极M B.电极M上发生的反应为SO2-2e-+2H2OH2SO4+2H+ C.电路中每转移0.4 mol 电子,消耗SO2和O2的体积共6.72 L D.相同条件下,放电过程中消耗SO2和O2的体积比为2∶1 9.工业上,从某品位铜矿石中提炼铜的过程中涉及“萃铜”,其反应为2HR (有机相)+Cu2+(水相)CuR2(有机相)+2H+(水相)。下列说法错误的是 A.实验室中要完成“萃铜”操作所需的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯 B.一定条件下,萃取平衡时=4,则Cu2+的萃取率为20% C.为提高Cu2+的萃取率,可适当提高溶液的pH D.“萃铜”时需要进行多次萃取且合并萃取液 10.锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O2Zn(OH。下列说法正确的是 A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小 C.放电时,负极的电极反应为Zn+4OH--2e-Zn(OH D.放电时,电路中每通过2 mol电子,消耗氧气为22.4 L(标准状况) 11.常温时,分别向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法错误的是 A.a点时:c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1 mol·L-1 B.b点时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)= mol·L-1(忽略混合后溶液体积变化) C.滴加NaOH溶液至pH=7时,两种溶液中c(CH3COO-)<c(Cl-) D.图中五点对应的溶液中,水的电离程度最大的点是c点 12.通过高效催化体系的构建实现CO2与HN(CH3)2(二甲胺)反应合成HCON(CH3)2,助力实现“碳达峰、碳中和”这一“双碳”目标,其反应为CO2(g)+H2(g)+HN(CH3)2(g)HCON(CH3)2(g)+H2O(g)　ΔH=a kJ·mol-1。向两个1 L刚性密闭容器中分别充入CO2(g)、H2(g)、HN(CH3)2(g)各b mol,HN(CH3)2(g)的转化率随反应时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A.a>0 B.X、Y两点的正反应速率:v(X)<v(Y) C.210 ℃时,该反应的平衡常数为 D.初始温度为210 ℃,控制为绝热状态,HN(CH3)2的平衡转化率小于98% 13.北京化工大学某课题组提出了利用光解水过程中形成的活性氧物种活化甲烷直接制甲醇,其策略如图所示。下列说法正确的是 A.H2O2生成·OH 自由基是化学反应 B.水在光阳极上发生氧化反应生成H2O2 C.CH4的分压越大,单位时间催化剂吸附CH4越多,生成CH3OH的速率越快 D.总反应的化学方程式为CH4+H2O2 CH3OH+H2O 14.H3PO3(亚磷酸)为二元弱酸。298 K时,向一定浓度的H3PO3溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示。下列叙述正确的是 A.表示lg 的是曲线Ⅱ B.亚磷酸(H3PO3)的Ka2=1.0×10-1.4 C.NaH2PO3溶液显酸性 D.反应H3PO3+HP2H2P的平衡常数K=1.0×10-7.9 二、非选择题:本题共4小题,共58分。 15.(14分)氮的氧化物和氮的氢化物都有广泛的用途。回答下列问题: Ⅰ.NO被氧化为NO2 的反应为2NO(g)+O2(g)2NO2(g),该反应分如下两步进行: ①2NO(g)N2O2(g)　ΔH1<0 (较快) ②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH2<0 (较慢) 向恒容密闭容器中充入一定量的NO和O2,保持其他条件不变,控制反应温度分别为T1和T2,c(NO)随时间(t)的变化如图所示。反应时间相同时,T2条件下NO的转化量　　　　(填“大于”、“小于”或“等于”)T1条件下NO的转化量,其本质原因是　　　　　　　　　　　 (结合反应①和②的反应热进行分析)。 Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,为二元弱碱,在水中的电离与氨类似,肼广泛用于火箭推进剂、有机合成及电池燃料。 (1)N2H4可用作发射卫星的火箭燃料。已知: ①N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH=+67.7 kJ•mol-1 ②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-543 kJ•mol-1 写出气态肼和NO2反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式:　　　　　　　。 (2)已知反应N2H4+H+ N2的K=8.7×107,Kw=1.0×10-14 。 ①联氨第一步电离的平衡常数为　　　　。 ②联氨与硫酸形成正盐的化学式为　　　　　　,其水溶液中离子的物质的量浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　。 (3)肼除了可作火箭的推进剂外,还可用于新型环保电池中,电池工作原理如图所示。 ①O2-向　　　　(填“电极甲”或“电极乙”)移动。 ②该电池的负极反应为　　　　　　　　。 16.(15分)CO2甲烷化目前被认为是实现碳循环利用最实用有效的技术之一,也是目前控制二氧化碳排放的研究热点之一。回答下列问题: (1)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下: 反应 Ⅰ :CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1=-164.7 kJ·mol-1 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 反应Ⅲ:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)　 ΔH3 ①反应Ⅲ中的ΔH3=　　　　,反应Ⅲ自发进行的条件是　　　　(填“高温”或“低温”)。 ②下列关于反应Ⅰ的叙述正确的是　　　　(填字母)。 A.恒温下,缩小容器的体积,活化分子百分数不变 B.断裂4 mol H—H键的同时断裂2 mol H—O键,说明反应达到平衡状态 C.当反应达到平衡状态时,4v正(H2)=2v逆(H2O) D.当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,反应达到平衡状态 (2)一定温度下,向恒容密闭容器中以体积比1∶3充入CO2和H2,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图所示。 ①其中表示CO2的体积分数与温度关系的曲线为　　　　(填“L1”、“L2”或“L3”);T1℃后,H2O(g)的平衡体积分数随温度的变化程度小于CH4的平衡体积分数随温度的变化程度的原因是　　　　　　　　　。 ②T1℃时CO的平衡分压　　　(填“>”、“<”或“=”)T2℃时CO的平衡分压。 (3)一种利用高炉气回收CO2制丙烯(C3H6)的综合利用过程示意图如下: ①装置中使用吸收塔和再生塔的目的是　　　　　　　　　。 ②某温度下,当吸收塔的吸收液中=4 时,吸收液的pH=　　　 　　[该温度下Ka1(H2CO3)=5.0×10-7,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11]。 ③利用电化学原理,将CO2 电催化还原为C3H6(g),当电路中转移4.5 mol e-,理论上两极产生的气体在标准状况下的体积为　　　　L。 17.(14分)Pd/Al2O3是常见的汽车尾气催化剂。一种废Pd/Al2O3纳米催化剂主要成分及含量:Pd 0.3%,Al2O3 92.8%,SiO2 5.0%,Co、Pt和C共约1.0%。采用如下工艺从中提取金属Co和Pd。 回答下列问题: (1)方法2比方法1后续回收流程相对简单,但工业上不常用方法2,从绿色化学角度分析原因:　　　　　　　　　　　　。 (2)“酸浸②”时,Pt和Pd分别转化为PtC和PdC,写出Pd转化为PdC的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)“酸浸②”时,可用NaClO替代H2O2,两者相比,　　　　(填化学式)的氧化效率(氧化效率以单位质量得到的电子数表示)更高。 (4)“酸浸②”在一定温度下充分浸取钯,得到氯亚钯酸(H2PdCl4)溶液,钯的浸出率与反应的温度、HCl浓度的关系如图所示。最佳的浸取温度和HCl浓度分别为　　　　。 (5)“络合”后得到[Pd(NH3)4]2+和[Pt(NH3)4]2+。“沉淀”时,滴加稀盐酸并搅拌调节pH将[Pd(NH3)4]Cl2转化为[Pd(NH3)2]Cl2沉淀,结合平衡移动原理解释实现该转化的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)已知:常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Co(OH)2]=1.0×10-15。若滤液①中c(Co2+)=0.01 mol·L-1,则分离出Al(OH)3沉淀需调节pH的范围是　　　　(当离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时认为已沉淀完全)。调节pH可以选择的最佳物质是　　　　(填字母)。 A.Al2O3 B.NaOH C.CoO D.NaHCO3 18.(15分)乙酸和乙醇都是常见的化工原料,有多种方法可以进行制备。回答下列问题: (1)在过渡金属的催化作用下有两种反应路径,路径和能垒数据如图1所示,已知每一步生成的粒子均为吸附态。两条路径中,反应速率最快的一步反应的反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 两条路径中更合理的路径是　　　　。 (2)我国科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图2所示。该总反应的化学方程式为　　　　　　　　。 (3)研究发现用二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4作催化剂,将CO2和CH4转化成乙酸:CO2(g)+CH4(g) CH3COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图3所示。250~300 ℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是　　　　　　　　　　　　,300~400 ℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)乙醇除了乙烯水化法外,还可使用CO2和H2进行合成,用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇,其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)　ΔH<0。 ①经实验测定在投料比[x=]为x1、x2、x3时,CO2的平衡转化率与温度的关系如图4所示。则x1、x2、x3从小到大的顺序为　　　　　　　。 ②向恒容密闭容器中起始充入1 mol CO2 和3 mol H2,发生的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),在压强为0.1 MPa,反应达到平衡时,四种组分的气体体积分数随温度(T)的变化如图5所示。图中表示CH3CH2OH(g) 变化的曲线是　　　　 (填“a”、“b”、“c”或“d”);在T1 K时,CO2 的平衡转化率为　　　　 (保留三位有效数字);在T2 K时,该反应的平衡常数Kp= 　　　　(MPa)-4 (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,列计算式即可)。 　　 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 C C C B D B B D B C D C B C 15.Ⅰ.小于(2分);升高温度,有利于反应①逆向移动,c(N2O2) 减小,浓度降低的影响大于温度对反应②速率的影响(2分) Ⅱ.(1)2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1153.7 kJ·mol-1(2分) (2)①8.7×10-7(2分) ②N2H6SO4(1分);c(S)>c(N2)>c(H+)>c[(N2H5·H2O)+]>c(OH-)(2分) (3)①电极甲(1分) ②N2H4+2O2--4e-N2↑+2H2O(2分) 16.(1)①-205.9 kJ·mol-1(2分);低温(1分) ②AD(2分) (2)①L2(1分);随着温度的升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,消耗H2O和CH4,反应Ⅱ平衡正向移动,生成H2O,H2O既有消耗又有生成,而CH4只有消耗(2分) ②<(1分) (3)①富集CO2(1分) ②8(2分) ③30.8(3分) 17.(1)氰化物有剧毒,不符合绿色环保理念(2分) (2)Pd+2H++H2O2+4Cl-PdC+2H2O(2分) (3)H2O2(2分) (4)80 ℃、5 mol·L-1(2分) (5)[Pd(NH3)4]Cl2[Pd(NH3)2]Cl2+2NH3,加入稀盐酸消耗NH3,促使上述平衡向右移动,有利于[Pd(NH3)4]Cl2转化为[Pd(NH3)2]Cl2沉淀(2分) (6)5≤pH<7.5(2分);C(2分) 18.(1)CH2CO*C+CO(2分);路径Ⅱ(1分) (2)CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O(2分) (3)在此温度范围内,催化剂的催化效率降低(1分);温度升高,加快了反应速率(1分) (4)①x1<x2<x3(2分) ②a(2分);66.7%(2分);(2分) 第 11 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $$