2025届高三化学一轮复习专练—速率平衡选择题40道
2024-11-03
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内容正文:
2025年河南高考一轮专练—速率平衡选择题40道解析版
一、单选题
1.(2024·河南南阳·模拟预测)亚纳米团簇和单原子位点共存催化剂与单原子炭基纳米结构催化剂,均可催化某脂肪类胺类化合物合成其亚胺类化合物的反应,反应机理如图所示。已知*表示吸附在催化剂表面,下列说法错误的是
A.更有利于氧气分子和胺化合物吸附
B.胺*转化为亚胺*的过程放出热量
C.有效降低了形成亚胺反应决速步骤的反应能垒
D.单位时间内,相同浓度反应物在催化剂表面生成亚胺更多
2.(2024·河南商丘·三模)我国科研团队研究电催化合成氨反应时,发现不同电解质溶液对催化历程的影响如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A.反应放热是合成氨反应自发进行的主要助力
B.选用作电解质比反应速率快
C.先吸附于催化剂表面再参加合成氨反应
D.形成Li—S键合作用时合成氨反应的△H更大
3.(2024·河南开封·三模)电喷雾电离得到的(等)与反应可得。分别与反应制备甲醇,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似,图中以示例)。已知:直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化
B.与反应的能量变化为图中曲线
C.与反应,生成的氘代甲醇有三种
D.与反应,生成的氘代甲醇:
4.(2024·河南新乡·二模)25℃时,固体酸分子筛催化乙醇脱水,乙醇的分子间脱水和分子内脱水过程与相对能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A.在该反应条件下,产物1比产物2稳定
B.固体酸分子筛可通过氢键吸附乙醇
C.固体酸分子筛能减小图示反应的焓变
D.生成产物1的决速步骤的活化能为36.7
5.(2024·河南·二模)近日,郑州大学科研团队研究了二氧化铈()表面空间受阻路易斯酸碱对(FLPs)和氮(N)掺杂的协同作用,促进光解水()成键活化、多重质子电子转移过程和碳一碳偶联反应,提高了光催化还原制和的产率和选择性。反应历程如图所示(*表明物种被吸附在催化剂表面)。
下列叙述错误的是
A.等物质的量的、含σ键数目之比为3∶5
B.路径2总反应为
C.相同条件下,比稳定
D.是合成(或)的控速步骤
6.(2024·湖南岳阳·二模)二氧化碳加氢制甲醇可以实现温室气体资源化利用,过程中的主要反应为
密闭容器中,反应物起始物质的量比时,在不同条件下(①温度为250℃下压强变化,②压强为下温度变化)达到平衡时物质的量分数变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应的焓变
B.在250℃、条件下,平衡时甲醇的物质的量分数为0.10
C.当甲醇的物质的量分数为0.03时,的平衡转化率为11.3%
D.提高转化为的平衡转化率,需要研发在高温区的高效催化剂
7.(2024·河南周口·二模)是电解铝烟气的主要组分之一,属于强温室气体,其温室效应指数为的7390倍。我国科学家用作为催化剂实现了100%催化水解,其历程如下图所示。
下列说法错误的是
A.总反应为
B.不能改变总反应的
C.反应过程中,Ga-F、C-F键既有断裂又有形成
D.反应过程中涉及的小分子包含两种非极性分子
8.(2024·河南信阳·二模)基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基中,用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注,下列说法中错误的是
A.整个反应历程中有四个基元反应
B.过渡态相对能量:
C.物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程
D.反应决速步的活化能为0.95eV
9.(2024·河南焦作·一模)科学家研究发现,在一种特殊催化剂和水参与下,和可高选择性地直接合成,其反应机理如图所示,其中表示被吸附在催化剂表面的M。
下列说法错误的是
A.在催化剂表面,存在,该过程放热
B.总反应是化合反应,在总反应中相当于催化剂
C.若起始时加入的是、、,则产物甲醇分子一定是
D.该过程的决速步反应为取代反应:
10.(2024·河南南阳·一模)与在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图所示.下列说法正确的是
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应
B.分子中键和键数目和相同
C.选择合适的催化剂可降低反应活化能和焓变
D.该反应机理中涉及物质中有两种非极性分子、三种极性分子
11.(20-21高二上·宁夏银川·阶段练习)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下:
下列说法正确的是
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=+akJ/mol(a>0)
B.1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量大于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量
C.选择优良的催化剂降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,有利于减少过程中的能耗
D.CO(g)在反应中生成又消耗,CO(g)可认为是催化剂
12.(2021·山东济南·模拟预测)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.CH3I、CH3COI都是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C.CH3OH+HI=CH3I+H2O为取代反应
D.[Rh(CO)2I2]-降低了甲醇羰基化反应的活化能和焓变
13.(19-20高三下·山东青岛·阶段练习)1,3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时,会生成两种产物M和N(不考虑立体异构),其反应机理如图1所示;室温下,M可以缓慢转化为N,能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述错误的是( )
A.室温下,N的稳定性强于M
B.有机物N存在顺反异构
C.任何时间段内M的产率一定低于N的产率
D.△H=-(E2-E1)kJ·mol-1
14.(2015·北京·高考真题)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
15.(2024·河南新乡·一模)汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气,发生反应为。一定温度下,在恒容密闭容器中充入、发生上述反应,测得NO的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.2min时正反应速率大于逆反应速率
B.0~4min内CO的转化率
C.当NO消耗速率等于消耗速率一半时到达8min对应状态
D.2~4min内平均速率
16.(2024·安徽合肥·二模)快速密闭消解法测定化学耗氧量时常用HgSO4溶液掩蔽水样中的氯离子。一定温度下,HgSO4和NaCl的混合溶液中存在下列平衡关系:、、、,平衡常数依次为、、、,下图可表示不同范围内溶液中主要存在的含汞粒子,。下列说法错误的是
A.HgCl2是弱电解质
B.的平衡常数数量级为105
C.当pCl=0.9时,
D.当pCl=6.74时,
17.(2024·河北·二模)含的溶液中发生反应的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.由图可知不能氧化
B.反应过程中包含三个基元反应
C.若不加,该反应的化学反应速率更大
D.和不能大量共存
18.(2024·河北秦皇岛·三模)用某复合金属作电极电解催化还原时,复合金属优先与O原子结合,产物是HCOOH,复合金属优先与C原子结合,产物是和。该反应机理及各产物的物质的量分数如图所示。下列说法正确的是
A.过程中有极性键和非极性的断裂和形成
B.中间体B的结构简式为
C.
D.若有完全转化,反应中转移的电子数为3.8mol
19.(2024·河南·模拟预测)铬基催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢反应机理如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),下列说法错误的是
A.存在和的转化循环
B.有极性键和非极性键的断裂和生成
C.铬基催化剂中氧原子参与反应,产生氧空位
D.总反应方程式为
20.(2024·河南安阳·三模)氨硼烷()因具有较高的含氢量成为受人关注的潜在储氢材料之一。铱鳌合复合物催化氨硼烷脱氢反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示[已知表示。下列说法错误的是
A.氨硼烷中氢元素的化合价不相同
B.化合物I能降低该反应的活化能
C.反应过程中的成键数目发生改变
D.该反应决速步的活化能为
21.(2024·湖北·二模)湖北省十堰地区发现大量铌、钽等稀土矿产。萃取剂P204用于萃取稀土金属铌的反应为。某温度下,萃取铌离子的溶液中与时间变化关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.其他条件不变,时萃取反应已停止
B.增大,萃取平衡向左移动,平衡常数减小
C.萃取反应的正反应速率:
D.段平均反应速率
22.(2024·河南·三模)碘及碘的化合物在生产、生活中有广泛应用。某温度下,在反应器中起始加入0.21 KI溶液,加入,发生反应①和反应②。测得、、的平衡浓度与起始关系如图所示。
有关反应:
①
②(棕黄色)
下列叙述正确的是
A.反应①中还原剂、氧化剂的物质的量之比为2∶1
B.的VSEPR模型和空间结构都是平面三角形
C.起始时,的平衡转化率为30%
D.该温度下,平衡常数
23.(2024·河南·二模)二氧化硫可用于“接触法制硫酸”,核心反应是,因SO2在催化剂表面与O2接触而得名,反应过程如下图所示。下列说法错误的是
A.基态钒原子的轨道表示式为
B.元素的第一电离能:O>S>V
C.不是反应的催化剂
D.增大O2的浓度并不能明显提高SO3的生成速率
24.(2024·河南·二模)科学家用镍催化剂在光催化下,以和芳基卤化物合成氧—芳基氨基甲酸酯,限速步骤是光催化反应,反应机理如图。已知TMG()是一种有机碱。
下列说法错误的是
A.反应过程中Ni的化合价发生了变化
B.A的化学式是
C.该过程中反应②的活化能最大
D.反应过程中存在碳氧双键的断裂与形成
25.(2024·广东深圳·二模)一定温度下,向恒容密闭容器中投入E和M发生如下反应:E(g)+M(g)F(g)G(g)。已知反应初始c0(E)=c0(M)=0.10mol/L,部分物质的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图所示,t2后反应体系达到平衡状态。下列说法正确的是
A.X为c(F)随的变化曲线 B.0~t1内,mol•L-1•s-1
C.反应的活化能:①>② D.t2时,扩大容器的体积,n(F)减小
26.(2024·河北·二模)硅铝酸盐沸石离子交换分子筛M-ZSM-5(M为Fe、Co、Ni、Cu)催化N2O氧化CH4制甲醇的反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.反应②的原子利用率为
B.反应①、②、③、⑥、⑦中,的化合价发生了改变
C.M-ZSM-5能降低氧化制甲醇反应的活化能,改变反应的
D.总反应为
27.(2024·河南·三模)苯酚是一种重要的化工原料,一种制取苯酚的反应机理如图。下列说法正确的是
A.苯和过氧化氢为非极性分子,水和苯酚为极性分子
B.中间产物5转化为3的过程中,还生成了H2O
C.反应涉及O-H、V-O、C-H键的断裂和生成
D.中间产物2和3之间的转化是氧化还原反应
28.(2024·广东茂名·二模)我国科研人员探究了不同催化剂电化学催化生产HCOOH的催化性能,反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A.使用三种催化剂,反应历程都分4步进行
B.该反应过程仅涉及键的断裂与形成
C.相同条件下,HCOOH(l)比(g)稳定
D.相同条件下,使用催化剂In(101)时,反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大
29.(2024·安徽·一模)N2H4是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂用[L-Ru-NH3]+表示|能高效电催化氧化NH3合成N2H4,其反应机理如图所示(图中L为原子团)。下列说法错误的是
A.[L-Ru-NH3]2+中Ru的化合价为+3
B.反应Ⅳ中有非极性键的断裂与形成
C.电催化氧化NH3合成N2H4发生在电解池阳极区
D.N2H4与NH3中 N 原子的 VSEPR 模型均为四面体形
30.(2024·云南曲靖·一模)羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物的反应机理如图所示,其中由①生成③的反应速率最慢。下列说法正确的是
A.①为该反应的中间产物
B.由③生成④的过程中有极性键的断裂和非极性键的生成
C.由①生成③的反应在各步骤中吸收的热量最多
D.合成物质⑦的总反应为+2
31.(23-24高三下·江西赣州·阶段练习)在催化剂表面的选择性催化还原NO的反应机理如下图所示(如)吸附在催化剂表面可表示为,Ea表示活化能)。
下列有关说法正确的是
A.该反应温度越高,反应速率越快
B.比NO更易被催化剂吸附
C.反应过程中有非极性键的断裂与极性键的形成
D.决定总反应速率的基元反应可表示为:
32.(23-24高三上·江西·阶段练习)催化剂光助一芬顿反应用于漂白有机染料的一种机理如图所示,其中包括①②光激发产生光电子与光生空穴(,具有很强的得电子能力)、③④空穴氧化、⑥超氧自由基氧化、⑦光生电子还原铁离子等。下列说法正确的是
A.反应⑤每消耗1mol ,共转移4mol
B.反应⑨中双氧水将颜料直接氧化成无色物质
C.、和在漂白颜料时体现了强还原性
D.催化剂可以降低反应活化能,提高单位体积内活化分子百分数
33.(2024·河南焦作·一模)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①表示的是逆反应的关系
B.时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到时,(为浓度商)
D.催化剂存在时,、都降低
34.(2024·河南·模拟预测)甲酸甲酯作为潜在的储氢材料受到关注,科学家发现使用配合物催化剂可以使甲酸甲酯温和释氢,其可能的反应过程如下图所示。下列说法错误的是
A.为极性分子,为非极性分子
B.每消耗生成
C.总反应为
D.反应涉及键断裂和键形成
35.(22-23高二上·浙江嘉兴·阶段练习)利用水煤气合成甲醇的反应原理为:,一定条件下,将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应,当改变温度或压强时,平衡后甲醇的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应△H<0
B.图中压强的大小关系是a<b<c<d
C.CH3OH的体积分数越大,平衡常数越大
D.恒温恒压时,往平衡体系中再充入1mol甲醇,重新平衡后甲醇的体积分数不变
36.(2023·湖南郴州·三模)甲烷可在铑/铈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,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
A.反应③有极性键的断裂与生成
B.反应⑤中,Ce的化合价升高
C.铑/铈氧化物改变了和的反应历程,降低了反应的活化能
D.若用作反应物,一段时间后只有、中含有
37.(21-22高三上·河南·阶段练习)多个专家研究组经过通力合作,设计了双单原子协同催化剂,该催化剂在协同作用下不仅可以最大程度上提高原子利用率,而且可以提高催化剂的选择性。4—硝基苯乙烯选择性加氢反应制备乙烯苯胺的反应如图,下列说法中错误的是
A.Ir单原子位点促进氢气的活化,Mo和Ir的协同作用改变催化剂选择性
B.从图示的催化过程可以发现,Mo单原子位点对4—硝基苯乙烯有较好的吸附效果
C.在双单原子催化剂作用下,可以提高4—硝基苯乙烯的平衡转化率
D.使用双单原子催化剂时,可以大大减少副反应的发生,提高乙烯苯胺的产率
38.(2024·河北保定·二模)工业上将乙烷催化裂解制备氢气: ,催化裂解过程中利用膜反应新技术可以实现边反应边分离出生成的。不同温度下,1.0mol在容积为1.0L的恒容密闭容器中发生催化裂解反应。氢气移出率[]不同时,的平衡转化率与反应温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.加入催化剂,可以通过降低反应的活化能使减小
B.若,则B点时体系内碳、氢原子个数比
C.若A点时,平衡常数,氢气移出率为81%
D.反应达到平衡后,向容器中通入惰性气体,单位时间内的转化率增大
39.(2024·河南信阳·二模)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:,起始状态Ⅰ中有、和,经下列过程达到各平衡状态(已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等),下列叙述正确的是
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程
B.反应的平衡压强:
C.平衡常数:
D.若体积,则
40.(2019·四川成都·一模)温度T℃时,在初始体积为1L的两个密闭容器甲(恒容)、乙(恒压)中分别加入0.2molA和0.1molB,发生反应2A(g)+B(g) x C(g),实验测得甲、乙容器中A的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.x可能为4
B.M为容器甲
C.容器乙达平衡时B的转化率为25%
D.M的平衡常数大于N
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
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答案
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答案
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1.D
【详解】A.由图可知,和胺吸附在上能量更低,故A正确;
B.反应物能量高于生成物能量,即胺化合物生成亚胺化合物放热,故B正确;
C.作催化剂决速步骤的反应能垒是作催化剂决速步骤的反应能垒是,故C正确;
D.决速步骤活化能更低,相同条件下反应速率更快,单位时间内生成产物更多,故D错误。
答案选D。
2.D
【详解】A.焓减和熵增有利于反应自发进行,合成氨反应是焓减、熵减的反应,故反应放热是合成氨反应自发进行的主要助力,A正确;
B.能与形成Li—S键合作用,从而降低反应的活化能,使反应速率更快,B正确;
C.N₂先吸附于催化剂表面再参加合成氨反应,C正确;
D.催化剂的使用不影响反应的△H,两种历程的△H相同,D错误;
故选D。
3.D
【详解】A.由图可知,步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成,步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成,所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ,A错误;
B.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,说明正反应活化能会增大,则与反应的能量变化应为图中曲线a,B错误;
C.根据反应机理可知,若与反应,生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH,共2种,C错误;
D.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则氧更容易和H而不是和D生成羟基,故氘代甲醇的产量,D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.由图可知产物1的能量大于产物2的能量,故产物2更稳定,A错误;
B.由图可知固体酸分子筛中有-OH,乙醇中也有-OH,可通过分子间氢键使固体酸分子筛吸附乙醇,B正确;
C.由题意可知,固体酸分子筛作反应催化剂,催化剂不能改变反应的焓变,C错误;
D.由图可知生成产物1的决速步骤相对能量从-9.3变为36.7,活化能为46,D错误;
答案选B。
5.C
【详解】A.单键为σ键,双键含1个σ键、1个π键,1 mol 、含σ键依次为3 mol、5 mol,A项正确;
B.光解水生成和,然后和合成和,加合得总反应式,B项正确;
C.从图看出,的相对能量高于,故较稳定,C项错误;
D.图中几个步骤的能垒如下:
转化
能量
0.57eV
1.34eV
0.26eV
0.73eV
0.39eV
,能垒越大,反应速率越慢,慢反应为控速步骤,D项正确;
故选:C。
6.B
【详解】A.根据盖斯定律,由题中所给反应直接相加可以得反应:,故A错误;
B.由可知,恒温加压平衡正向移动,甲醇的物质的量分数增加,恒压升温平衡逆向移动,甲醇的物质的量分数减小,所以图中斜率为正的线表示温度为250℃时甲醇的物质的量分数随压强的变化图像、斜率为负的线表示压强为5×105kPa时甲醇的物质的量分数随温度的变化图像,由图像可知在250℃、9×105kPa条件下,平衡时甲醇的物质的量分数为0.10,故B正确;
C.设起始时二氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol和3mol,平衡时消耗二氧化碳的物质的量为a,生成的甲醇的物质的量为b,三段式表示、,平衡时n(总)=(4-2b)mol,n(CH3OH)=bmol,甲醇的物质的量分数为0.03时,即,解得b=0.113mol,CO2的平衡转化率为,若a=b,CO2的平衡转化率为11.3%,但是若a=b,平衡时无CO,即 a与b不等,所以二氧化碳的平衡转化率不可能为11.3%,故C错误;
D.催化剂只能够改变化学反应速率,不能够改变平衡转化率,故D错误;
故答案为:B。
7.C
【详解】A.从循环反应中可得,为催化剂,发生反应的方程式为,A正确;
B.为催化剂,催化剂改变反应历程,降低活化能,不改变总反应的,B正确;
C.反应过程中,Ga-F既有断裂又有形成,C-F键只有断裂没有形成,C错误;
D.反应过程中涉及的小分子有CF4、CO2、H2O、HF,其中CF4、CO2为非极性分子,D正确;
故选C。
8.C
【详解】A.从微观上看,反应物分子一般总是经过若干的简单反应步骤,才最后转化为产物分子的。每一个简单的反应步骤,就是一个基元反应。基元反应步骤要求反应物一步变成生成物,没有任何中间产物,由图可知,整个反应历程中有四个基元反应,故A正确;
B.由图可知,过渡态相对能量的大小顺序为,故B正确;
C.由图可知,吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量,为放热过程,故C错误;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应决速步为慢反应,由图可知,反应H2CO*+H=H3CO-H的活化能最大,反应速率最慢,则反应决速步的活化能为0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV,故D正确;
故选C。
9.C
【详解】A.由历程2第一步反应可知,在催化剂表面,是放热反应,A正确;
B.历程1: ,历程2:
总反应为:,前后无变化,相当于催化剂,B正确;
C.生产甲醇的为历程1,其中氧来自水,由于加入水的H2O,生成水为,因此生成的甲醇可能为CH3OH或CHOH,C错误;
D.决速步为反应最慢的一部,所要吸收反应热越多,速率越慢,观察图像可知,为绝速步,D正确;
故选C。
10.D
【详解】A.从能量变化图可知反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,A错误;
B.每个分子中有1个键和2个键,而每个中有2个键和2个键,B错误;
C.选择合适的催化剂可降低反应活化能,但不能改变焓变,C错误;
D.题述反应机理中涉及物质中有两种非极性分子,三种极性分子,D正确;
故选D。
11.C
【详解】A.结合能量图可知,反应Ⅱ为放热反应,根据反应机理图可知,反应Ⅱ的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),选项A错误;
B.结合反应机理和能量图可知,EⅡ生>EⅠ反,即1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)的总能量小于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的总能量,选项B错误;
C.催化剂可以通过参与反应、改变反应历程、降低反应的活化能,从而可减少反应过程的能耗,选项C正确;
D.CO(g)属于中间产物,不是催化剂,选项D错误;
答案选C。
12.D
【详解】A.根据图中信息,反应物为CH3OH、CO,产物为CH3CO2H,因此CH3I、CH3COI都是反应中间体,故A正确;
B.根据图中信息得到甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H,故B正确;
C.根据取代反应特点得出CH3OH+HI=CH3I+H2O为取代反应,故C正确;
D.[Rh(CO)2I2]-降低了甲醇羰基化反应的活化能,但反应的焓变不变,故D错误。
答案为D。
13.C
【详解】A. 室温下,M可以缓慢转化为N,物质都有趋向于生成稳定的状态,因此N的稳定性强于M,故A正确;
B. 有机物N碳碳双键左右两边的碳上方都为氢,则为顺式异构,碳上方一边为氢,一边为碳,则为反式异构,故B正确;
C. 从题知和信息中无法得出M的产率与N的产率谁高谁低,在室温下M的产率较高,故C错误;
D. 从物质能量分析,反应 的△H= (E1−E2) kJ‧mol−1 =− (E2−E1) kJ‧mol−1,故D正确。
综上所述,答案为C。
14.C
【详解】A.根据能量--反应过程的图像知,状态I的能量高于状态Ⅲ的能量,故该过程是放热反应,A错误;
B.根据状态I、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,故B错误;
C.由图Ⅲ可知,生成物是CO2,具有极性共价键,故C正确;
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,故D错误。
故选C。
15.C
【详解】A.由图可知,2min时反应没有达到平衡,向正方向进行,故正反应速率大于逆反应速率,A正确;
B.由图可知,0~4min内CO的转化率为,根据转化率定义,、起始投料相等、化学计量数相同,则它们转化率相等,B正确;
C.8min达到平衡状态,此时NO消耗速率等于消耗速率的2倍,C错误;
D.由图可知,2~4min内NO平均速率,在相同时间内,的平均速率是NO的一半,,D正确;
答案选C。
16.D
【详解】A. 反应①的平衡常数,反应②的平衡常数,则的平衡常数为,则HgCl2分步电离,且电离平衡常数较小,为弱电解质,故A正确;
B.反应②的平衡常数,反应③的平衡常数,②-③可得,其平衡常数为,数量级为105,故B正确;
C.,,pCl=0.9,即c(Cl-)=10-0.9mol/L时,,,则,则,故C正确;
D.,pCl=6.74,即c(Cl-)=10-6.74mol/L,则,电荷守恒关系为,即,故D错误;
故选D。
17.D
【详解】A.根据反应机理可知,Fe3+为该反应催化剂,总反应为,A错误;
B.根据反应机理可知,反应过程中包含两个基元反应,B错误;
C.根据反应机理可知,Fe3+为该反应催化剂,若不加,该反应的化学反应速率减慢,C错误;
D.和间可发生化学反应,不能大量共存,D正确;
答案选D。
18.B
【详解】A.过程中有碳氧极性键断裂、碳氢极性键生成,没有非极性的形成,A错误;
B.复合金属优先与O原子结合,产物是HCOOH,B生成甲酸,则中间体B的结构简式为,B正确;
C.复合金属优先与O原子结合,产物是HCOOH,复合金属优先与C原子结合,产物是和,结合图中三种物质比例可知,,C错误;
D.若10分子二氧化碳反应则生成1分子甲酸、6分子甲醇、3分子甲烷,共转移62个电子,则完全转化,反应中转移的电子数为6.2mol,D错误;
故选B。
19.B
【分析】由图可知,铬基催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢反应机理为做催化剂条件下乙烷与二氧化碳反应生成乙烯、一氧化碳和水,总反应方程式为。
【详解】A.由分析可知,二氧化碳氧化乙烷脱氢反应时,是反应的催化剂,所以反应中存在和的转化循环,故A正确;
B.由图可知,反应中存在碳碳非极性键的生成,但不存在碳碳非极性键的断裂,故B错误;
C.由图可知,反应中铬基催化剂中氧原子参与反应,产生氧空位,故C正确;
D.由分析可知,铬基催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢的总反应方程式为,故D正确;
故选B。
20.D
【详解】A.中和N 成键的H呈+1价,和B成键的H呈-1价,故A正确;
B.从反应机理图可知化合物I和反应,后来又生成化合物I,故该过程中化合物I为催化剂,能降低该反应的活化能,故B正确;
C.从反应机理图可知反应过程中的成键数目有6个、5个、4个,数目发生了改变,故C正确;
D.过渡态中活化能最大的一步是反应最慢的一步,也是决速步。从图中可知过渡态I是决速步,活化能为,故D错误;
故答案为:D。
21.D
【详解】A.平衡时正反应、逆反应不断进行,只是正、逆反应速率相等,A项错误;
B.平衡常数只与温度有关,温度不变,K不变,B项错误;
C.萃取反应发生后,正反应速率由大到小至不变时达到平衡,时正反应速率大于,C项错误;
D.根据萃取反应式,铌离子消耗速率是氢离子生成速率的四分之一,,D项正确;
故选:D。
22.D
【详解】A.反应①一半转化成CuI,另一半→,氧化剂、还原剂的物质的量之比为1∶1,A项错误;
B.成键电子对数为2,孤电子对数为3,故其VSEPR模型、空间结构是直线形,B项错误;
C.利用三段式法计算:
①
转化量 4x 2x x
②
转化量 y y y
b点时:(aq) =,(aq)=
解得,。b点体系中,,,参与反应的,故转化率为42%,C项错误;
D.平衡常数,D项正确;
故选D。
23.A
【详解】
A.钒的原子序数为23,基态钒原子的轨道表示式为,故A错误;
B.V元素为金属元素,其第一电离能在三者中最小,O和S同主族,同一主族从上至下第一电离能逐渐减小,所以第一电离能:O>S>V,故B正确;
C.从反应过程图可知,先消耗、后生成,是反应的催化剂,是中间产物,即不是反应的催化剂,故C正确;
D.由反应过程图可知,氧气没有参与反应①,所以增大的浓度,对反应①没有什么明显作用,又反应速率取决于慢反应(即反应①),所以增大O2的浓度并不能明显提高SO3的生成速率,故D正确;
故答案为:A。
24.D
【详解】A.由图可知,Ni连接的化学键数目发生了变化,化合价发生了变化,故A正确;
B.反应④为取代反应,A为TMGHX,TMG为, A的化学式是,故B正确;
C.限速步骤是光催化反应,说明反应②速率最慢,活化能最大,故C正确;
D.反应①中有碳氧双键的断裂,整个过程中无碳氧双键的形成,故D错误;
故选D。
25.B
【分析】由题干反应E(g)+M(g)F(g) G(g)信息可知,达到平衡之前,F的浓度先增大后减小,G的浓度一直增大,E、M的浓度一直减小,故可知X为G,浓度一直减小的曲线为E或者M,浓度先增大后减小的曲线为F,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为c(G)随的变化曲线,A错误;
B.由分析可知,X为c(G)随的变化曲线,根据图像信息可知,0~t1s内,G的浓度增大了(0.10-a)mol/L,则=mol•L-1•s-1,B正确;
C.由题干图像信息可知,F的浓度先增大后减小,且F的浓度增大比X的增大的快,故反应①的速率大于反应②的速率,活化能越大,反应速率越慢,故反应的活化能:①<②,C错误;
D.由题干图像信息可知,反应①即E(g)+M(g)=F(g)不可逆,反应②即F(g) G(g)反应前后体积不变,平衡不移动,故时,扩大容器的体积,n(F)不变,D错误;
故选B。
26.C
【详解】A.根据反应②的反应物和产物结构式,反应物中的原子全部得到产物,原子利用率为100%,A正确;
B.反应①、②、③、⑥、⑦中,根据题中所给结构式可以判断,M的化合价发生了改变,B正确;
C.催化剂能降低反应活化能,增大反应速率,但是不会改变反应的ΔH,C错误;
D.根据反应机理图,总反应正确,D正确;
本题选C。
27.B
【详解】A.苯的正负电荷中心是重合的,故苯是非极性分子,而H2O2、水和苯酚均是正负电荷中心不重合,故它们为极性分子,A错误;
B.可以结合O原子和H原子守恒思想,故5生成3和苯酚的同时,还生成了1个H2O,B正确;
C.H2O2和1生成3和H2O时,断裂了O-H键,同时形成了V-O键;5和H+反应生成苯酚和3、及水的过程,形成了H-O键;同时也断裂了V-O键,7生成苯酚和时,有C-H键的断裂,但整个过程中没有C-H键的形成,C错误;
D.2和3中V元素化合价均为+5价,无元素化合价发生变化,故不是氧化还原反应,D错误;
答案选B。
28.B
【详解】A.使用三种催化剂,反应历程中4次活化能的改变,反应历程都分4步进行 ,A正确;
B.在In(101)反应过程CO2转化→HCOOH,反应历程同时涉及π键的断裂与形成,B错误;
C.HCOOH(l)所具有的能量比(g)低,能量越低越稳定,C正确;
D.相同条件下,使用催化剂In(101)时,活化能较低反应速率较快,反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大,D正确;
故选D。
29.B
【详解】A.反应I中2个[L-Ru-NH3]+失去2个电子生成2个[L-Ru-NH3]2+,[L-Ru-NH3]+中Ru为+2价,[L-Ru-NH3]2+中Ru为+3价,A正确;
B.由图可知反应Ⅳ中只有非极性键的形成,B错误;
C.电催化氧化NH3合成N2H4为氧化反应,失电子,发生在电解池阳极区,C正确;
D.N2H4与NH3中 N 原子价层电子对数都是4, VSEPR 模型均为四面体形,D正确;
本题选B。
30.B
【详解】A.由图可知,①为该反应的催化剂,A错误;
B.③到④的过程中,有C—N极性键的断裂和C—C非极性键的生成,B正确;
C.由①生成③的反应速率最慢,说明该步骤的活化能最大,但是不确定其吸热最多,C错误;
D.合成⑦,反应物为丙酮和CH3CHO,生成物是,催化剂是,总反应为,D错误;
故选B。
31.D
【详解】A.由图,NH3、NO与催化剂CuMn2O4结合的过程是放热的,温度高不利于结合,总反应不会温度越高反应速率越快,A错误;
B.NO与催化剂CuMn2O4结合的过程放热更多,即结合后更稳定,NO比NH3更易被催化剂CuMn2O4吸附,B错误;
C.反应过程中有极性键的断裂与非极性键的形成,C错误;
D.NH3更不易被催化剂CuMn2O4吸附并产生H,是较慢的一步,为决定总反应速率的基元反应,D正确;
本题选D。
32.D
【详解】A.由图可知,反应⑤为,即1molO2被消耗,转移1mol电子,故A错误;
B.反应⑨是H2O2与Fe2+反应生成Fe3+和,故B错误;
C.、在漂白颜料时化合价均降低,体现氧化性,故C错误;
D.催化剂可以降低反应活化能,提高单位体积内活化分子百分数,故D正确;
答案选D。
33.B
【详解】A.反应为乙苯制备苯乙烯的过程,开始反应物浓度最大,生成物浓度为0,随着反应进行反应物浓度逐渐减小,则正反应速率逐渐减小,所以曲线①表示的是正反应的v-t关系,曲线表示的是逆反应的v-t关系,故A错误;
B.由图可知,t2时,正逆反应速率相等,体系处于平衡状态,故B正确;
C.反应进行到时,反应正向进行,故Q<K,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,使反应的、都增大,故D错误;
故选B。
34.B
【详解】A.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子上含有2对孤电子对,分子是V形分子,由于分子中正负电荷重心不重合,因此H2O是极性分子;为直线形分子,分子中正负电荷重心重合,为非极性分子,A正确;
B.由流程可知,分子中-OCH3转化为HCOO-,反应为++2H2,故每消耗生成,B错误;
C.由图可知,总反应为甲酸甲酯和水催化生成氢气和二氧化碳:,C正确;
D.结合C分析可知,甲酸甲酯转化为二氧化碳,则涉及键断裂,反应中生成氢气,涉及键形成,D正确;
故选B。
35.C
【详解】A.由图可知,升高温度,平衡逆向移动,即△H<0,故A正确;
B.增大压强,平衡正向移动,平衡后甲醇的体积分数φ(CH3OH)变大,即压强a<b<c<d,故B正确;
C.平衡常数只与温度有关,故C错误;
D.恒温恒压时,往平衡体系中再充入1mol甲醇,重新平衡时与原平衡为等效平衡,甲醇的体积分数不变,故D正确;
故选C。
36.D
【详解】A.反应③中CH4中断裂1条C-H键形成∙CH3,∙OH与H形成H2O中有O-H键生成,则有极性键的断裂与生成,A正确;
B.反应⑤中,H2O2→H2O中O元素从-1降低至-2价,则Ce的化合价升高,B正确;
C.铑/铈氧化物是催化剂,可改变了CH4和H2O2的反应历程,降低了反应的活化能,C正确;
D.由反应⑤可知O连接在Ce上,甲烷可在铑/铈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(CH3OOH),则若用H2l8O2作反应物,一段时间后CH3OH、CH3OOH和铑/铈氧化物中均含有18O,D错误;
故选D。
37.C
【详解】A.Ir单原子位点促进氢气的活化,产物有的3种且比例接近,Mo和Ir的协同作用改变催化剂选择性,生成选择性为96%的其中一种,选项A正确;
B.从图示的催化过程可以发现,Mo单原子位点对4—硝基苯乙烯有较好的吸附效果,选择性为96%,选项B正确;
C.催化剂不能改变平衡移动,故不能提高4—硝基苯乙烯的平衡转化率,选项C错误;
D.根据图示可知双单原子的催化剂选择性为96%,大于单原子催化剂的37%选择性,可以大大减少副反应的发生,提高乙烯苯胺的产率,选项D正确;
答案选 C。
38.B
【详解】A.催化剂不影响焓变,A错误;
B.B点的平衡转化率60%,则生成氢气0.6mol,若,分离出的为0.48mol,则体系内碳、氢原子个数比,B正确;
C.乙烷平衡转化率为90%,生成的氢气物质的量为0.9mol,设平衡体系中氢气物质的量为xmol,平衡常数,解得,则氢气移出率,C错误;
D.恒容体系中通入惰性气体增大压强,但是参与反应的各气体浓度不变,化学平衡不移动,乙烷的转化率不变,D错误;
故选B。
39.D
【分析】结合反应过程可知,升高温度,体系的压强变大,化学平衡正向移动,则反应为吸热反应。
【详解】A.从Ⅱ到Ⅲ为体积增大,反应正向移动的过程,导致固体质量减小,已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则从Ⅰ到Ⅱ的过程为固体质量增大的过程,化学平衡逆向移动,逆反应为熵减过程,故从Ⅰ到Ⅱ的过程,A错误;
B.平衡常数Kp只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,则p(Ⅱ)=p(Ⅲ),B错误;
C.该反应的正反应为吸热反应,降低温度,化学平衡逆向移动,导致化学平衡常数减小,故平衡常数:K(Ⅱ)>K(Ⅳ),C错误;
D.已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则氧气的物质的量相等,若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),根据阿伏伽德罗定律可知,p(O2 ,Ⅰ)=2p(O2 ,Ⅲ),Q(Ⅰ)=p(O2 ,Ⅰ),K(Ⅲ)=p(O2 ,Ⅲ),则Q(Ⅰ)=K(Ⅲ),D正确;
故选D。
40.D
【分析】若该反应为气体物质的量增大的反应,即x>3,随着反应的进行,甲容器中气体的压强增大,平衡过程中反应速率比恒压时大,建立平衡需要的时间较少,对应于图像M,增大压强,平衡逆向移动,A的转化率减小,与图像相符;若该反应为气体物质的量减少的反应,即x<3,随着反应的进行,甲容器中气体的压强减小,平衡过程中反应速率比恒压时小,建立平衡需要的时间较长,对应于图像N,减小压强,平衡逆向移动,A的转化率减小,与图像不符;若该反应x=3,则两容器得到相同的平衡状态,与图像不符,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析,该反应为气体物质的量增大的反应,因此x可能为4,故A正确;
B.根据上述分析,该反应为气体体积增大的反应,M为容器甲,N为容器乙,故B正确;
C.根据上述分析,N为容器乙,容器乙达平衡时A的转化率为25%,根据方程式2A(g)+B(g) x C(g),加入0.2molA和0.1molB时,反应的B为A的物质的量的一半,A和B的转化率相等,也是25%,故C正确;
D.温度不变,平衡常数不变,达到平衡时,M、N对应的温度相同,则平衡常数相等,故D错误;
故选D。
【点睛】解答本题的关键是判断压强对该反应的影响。本题的难点是排除x<3的情况。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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