2026届高三化学一轮冲刺题型训练——原理综合题

2026届高三化学一轮冲刺题型训练——原理综合题 1．工业上利用和催化合成甲醇，既可减少温室气体排放，又能制备清洁能源。主要反应如下： 主反应Ⅰ：   副反应Ⅱ：   请回答下列问题： (1)根据以下信息，求反应Ⅰ的 。 ①已知以下燃烧焓数据(，单位)： 物质 CO 燃烧热 285.8 283.0 764 ②   (2)将的混合气体分别置于的恒压密闭容器中同时发生主反应和副反应，不同温度下体系中的平衡转化率和的选择性如图所示。[如选择性] ①曲线 代表的选择性。 ② (填“>”或“<”)，理由是 。 ③曲线c在250℃前后变化趋势改变的原因是 。 ④在230℃和压强为时，主反应达到平衡时的分压平衡常数 (用含的计算式表示)。 (3)欲除去甲醇工厂酸性废水中的甲醇，可利用微生物电池(葡萄糖酸性燃料电池)电解硫酸钴生成的把水中的甲醇氧化成，达到除去目的。工作原理如图所示为隔膜，只有离子和水可以自由通过)。 写出除去甲醇的离子方程式： 。 2．乙炔(C2H2)、乙烯和乙烷是重要的基础化工原料，在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： (1)已知几种共价键的键能如下表所示。 共价键 C≡C H-C C-C H-H 键能/(kJ·mol−1) 812 413.4 347.7 436 根据上述键能估算：CH≡CH(g)＋2H2(g)CH3CH3(g)  ΔH1 kJ·mol−1。 (2)科学家用计算机模拟了乙炔在钯表面催化加氢的反应机理，单个乙炔分子在催化剂表面的反应历程如图甲所示，吸附在钯表面的物质用*标注，TS代表过渡态。 总反应分多步基元反应，其中，决定总反应速率的基元反应的化学方程式是 ；引入Pt催化剂，总反应的焓变 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)已知CH2=CH2(g)＋H2(g)CH3CH3(g)  ΔH2=-219.1kJ·mol−1。在反应器中充入一定量的C2H4(g)和H2(g)，在铂催化剂作用下合成乙烷，测得C2H6(g)平衡体积分数(ψ)与温度、压强关系如图乙所示。 ①图中X为 (填“温度”或“压强”）；X增大ψ降低的原因是 。 ②平衡常数M N(填“>”“<”或“=”，下同)；Y1 Y2。 (4)一定温度下，保持总压强为100 kPa，向反应器中充入1 mol C2H2(g)和3 mol H2(g)，加入一定量催化剂，经a min达到平衡，乙炔平衡转化率为50%，乙烯的选择性为60%。 ①反应开始到恰好达到平衡状态时，H2平均压强变化率为 (用所给字母表示，数字保留1位小数)kPa/min。 ②反应C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g)的平衡常数Kp为 (kPa)-1(只列计算式)。提示：用分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数。。 3．粉末可在较低温度下还原。回答下列问题： (1)已知一定温度下： 则的 (用m和n表示)。 (2)图1分别是和下还原过程中反应体系电阻随反应时间变化的曲线，可用 (填标号)表示反应的快慢。 a．    b．    c．    d． (3)图1中曲线 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的反应温度最高。 (4)研究发现对的还原性主要来自于其产生的。一般认为在表面被氧化成有两种可能途径，图2是理论计算得到的相对能量变化图，据此推测途径 (填“a”或“b”)是主要途径。 (5)产生的可能反应：①或②。将放在含微量水的气流中，在至的升温过程中固体质量一直增加，由此可断定的来源之一是反应 (填“①”或“②”)。若要判断另一个反应是否是的来源，必须进行的实验是 。 (6)已知。研究表明，在相同温度下，用还原比直接用还原更有优势，从平衡移动原理角度解释原因： 。 4．乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。 (1)石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应：   副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 ①0~30min内， 。 ②下列说法正确的是 (填序号)。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．0~30min内， c．0~30min内， d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 (2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为 (填“”“”或“”)；原因是 。 ② 0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系， (填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为 。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时 (用含有m和的代数式表示)。 5．制氢技术研究具有重要意义。 (1)肼硼烷水解制氢。 ①肼硼烷水解：，生成的可进一步转化为或。若要增大氢气的产率，需提高生成 的选择性(填“”或“”)。请画出的VSEPR模型： 。 ②石墨烯可用作肼硼烷水解的催化剂载体。在石墨烯上引入氨基，有利于催化剂均匀分散于水中，原因是 。 (2)电催化乙二醇制氢，同时得到乙醇酸，电解原理如下图-1所示。一定条件下，测得乙二醇与乙醇酸的总物质的量及乙醇酸的法拉第效率随时间变化如下图-2所示。[法拉第效率] ①阳极的电极反应式为 。 ②乙醇酸的法拉第效率小于100%的原因是 。 (3)甲醇和水蒸气重整制氢。在340℃时，将一定量的和在催化剂作用下发生反应，其可能的机理如下图-3所示。 ①水蒸气在催化剂表面生成活性。随着水蒸气浓度的增大，的转化率先增大后减小的原因是 。 ②过程中会分解生成CO，导致催化剂中毒。适当增大水蒸气的浓度，能降低CO的含量，原因是 。 6．的热分解与催化的重整结合，可生产高纯度合成气，实现碳资源的二次利用。主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： (1)位于元素周期表中 区；基态的价电子排布式为 。 (2)水分子的模型与其空间结构模型不同，原因是 。 (3)的晶胞如图1所示(晶胞参数)，该物质的化学式为 。 (4)恒压条件下，重整反应可以促进分解，原因是 。 (5)在温度分别为和下，的平衡转化率与压强的关系如图2所示，反应温度最高的是 (填“”“”或“”)，原因是 。 (6)一定温度、下，向体系中加入和，假设此条件下其他副反应可忽略，恒压反应至平衡时，体系中转化率为，转化率为，物质的量为，反应Ⅲ的平衡常数 (保留小数点后一位)，此时原位利用率为 。 已知：原位利用率 7．纳米零价铁可将废水中的对硝基苯酚(，简称PNP)还原成毒性更小的物质，同时自身被氧化成Fe2+。 已知：电负性  B 2.0  H 2.1 Ⅰ．利用硼氢化钠()还原制备纳米零价铁。 (1)中B的化合价为 。 (2)制备纳米零价铁的离子方程式为，其中氧化剂为 。 Ⅱ．利用纳米零价铁还原法去除PNP。 (3)相同时间内，废水中含有较高浓度的会降低PNP的去除率，结合离子方程式解释原因 。 (4)如果将纳米零价铁均匀分散在生物炭(主要成分为碳单质)上会明显加速PNP的还原，可能的原因是 。 (5)PNP被还原的反应过程及相对能量变化如图所示，TS表示过渡态。下列说法正确的是 。 a．整个反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 b．推测物质稳定性顺序为⑤>④>①>②>③ c．PNP被还原的反应过程存在极性键的断裂和形成 Ⅲ．采用电化学絮凝法去除PNP，装置示意图如下。 已知：电化学絮凝法是在合适的电流下电解产生氢氧化物胶体来去除水中污染物的技术手段。 (6)解释电化学絮凝法去除PNP的原理 。 8．将转化为碳酸二甲酯[]是资源化利用的重要研究方向。 【方法一】直接转化，反应的方程式为：      (1)可用蒸馏的方法从甲醇中分离出碳酸二甲酯，原因是 。 (2)和共同作为该反应的催化剂，其转化过程如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ．…… 写出Ⅳ的方程式： 。 (3)一定条件下，在高压釜中反应5小时，甲醇转化率与反应温度的关系如图所示。 甲醇转化率变化的原因可能是： ①低于130℃和高于130℃时，催化剂的活性均不佳；② 。 【方法二】电化学转化，装置如图如示。 (4)金电极连接电源 （填“正极”或“负极”）。 (5)下列关于电化学法合成碳酸二甲酯的说法正确的是 （填序号）。 a．电解过程中要不断搅拌，促进电极产物在Pd/C上发生反应 b．若CO逸出，则理论上溶液中的浓度会降低 c．若导线中通过2mol电子，最多生成2mol碳酸二甲酯 9．2024年10月，我国国家能源集团研究人员参与研究的新型催化技术，将合成气直接转化为低碳烯烃，大幅提高烯烃选择性，填补了国际技术空白，其中开发高活性、高选择性的催化剂是关键。假设反应体系中发生如下反应： 主反应反应Ⅰ：     副反应反应Ⅱ：  kJ/mol   已知：①  kJ/mol； ②氢气、乙烯、CO的燃烧热分别为285.8kJ/mol、1411.0kJ/mol、283.0kJ/mol； ③乙烯的选择性，CO转化率 (1) kJ/mol。 (2)由图可知：反应Ⅰ的热力学趋势 反应Ⅱ（填“>”“<”“=”）。 (3)为了提高乙烯的选择性，采取的措施是 。 (4)反应条件对反应性能也有影响，由下图选择使用某催化剂时合适的反应条件 。 (5)由图分析，CO转化率随温度变化的原因 。 (6)一定温度下，将1molCO和1mol加入1L恒容密闭容器中，平衡时和的浓度均为amol/L，则 。（用含a的计算式表示） (7)下列说法正确的是 。 A．空速过高时CO转化率和的选择性均降低，因为空速高催化剂表面物种流速太快，大大缩短停留时间 B．适当增大压力可以提高CO的转化率，增大压力有助于反应气体能够与催化剂更好地接触 C．温度升高，使主反应的逆反应速率加快、正反应速率减慢，平衡逆向移动 10．已知反应1的 反应2的 反应3的 反应4的 物质 环氧丙烷 (1)计算出_______。 A． B．613.2 C．395.2 D． (2)随温度T的变化趋势 。 (3)中电负性最大的是 。 A．C    B．H    C．O (4)分了中键的数目为_______。 A．7 B．12 C．13 D．14 已知：环氧丙烷生成会发生副反应 选择性=转化生成A的环氧丙烷/消耗环氧丙烷 M(环氧丙烷)                   ρ(环氧丙烷) 容器容积的高压反应釜反应后体积缩小为，选择性为95%，反应。 (5)求环氧丙烷的化学反应速率 (精确到小数点后2位) (6)下列哪种操作可以使得活化分子的百分数变大_______。 A．升高温度 B．增大浓度 C．压缩容器 D．充入惰性气体 (7)碳酸丙烯酯相同时间内随温度变化如图所示，请解释产率随温度先升后下降的原因 。 (8)达到平衡的判据_______。 A．v正=v逆 B．体系总质量不变 C．气体体积不再变化 D．混合气体密度(可能是摩尔质量)不变 (9)制备还有一种光气法，用。请从绿色化学的角度解释，写出3点与光气-二醇法相比，法合成的优势 。 11．“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。根据所学知识回答下列问题： I．CO2加氢制甲醇过程中的主要反应如下（忽略其他副反应）： 反应I：  。 反应Ⅱ：  ， 已知：①常温常压下，H2和CH3OH的燃烧热分别为285.5kJ·mol-1和725.5kJ·mol-1； ②  。 (1) kJ·mol-1。 (2)在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2，其分压分别为15kPa、25kPa，加入催化剂并加热使其只发生反应I．研究表明CH3OH的反应速率，某时刻测得H2O(g)的分压为5kPa，则该时刻v(H2)= 。 (3)其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示；反应温度对甲醇的平衡选择性及反应2.5小时的甲醇实际选择性影响如图2所示（已知：CH3OH的选择性×100%） ①图1中，温度高于290℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是 。 ②图2中，在240~300℃范围内，相同温度下，甲醇的实际选择性高于其平衡值，从活化能的角度解释原因： 。 (4)若恒温恒容时，以投料发生反应I和反应Ⅱ，P起始=1.4P平衡，平衡时，则反应I的 （结果用含的式子表示）。 II．通过控制光沉积的方法构建新型催化剂，用CO2制取甲酸，其中Fe2+和Fe3+渗透Nafion膜，协同CO2、H2O分别反应，构建了人工光合作用体系，同时产生甲酸，其反应机理如图。 (5)①图中a代表 （填“Fe2+”或“Fe3+”）。 ②该人工光合作用体系总反应方程式为 。 12．丙酮在医药和国防工业等方面有着广泛用途，可通过异丙醇催化分解制取，涉及反应如下： i：　 ii：　 回答下列问题： (1)下列关于丙酮的说法正确的是__________。 A．丙酮是最简单的饱和酮 B．丙酮不溶于水，能与乙醇互溶 C．丙酮不属于醛类，所以不能发生羟醛缩合反应 D．丙酮和丙醛可以用银镜反应进行鉴别 (2)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 共价键 C-H C-C C-O H-O C=O 键能 413 348 a 463 745 436 根据上述数据计算 。断开化学键吸收的能量 断开化学键吸收的能量(填“>”、“<”或“=”)。 (3)某温度下，向刚性密闭容器中加入，若只考虑反应，体系达到平衡后，再充入，再次平衡后气体的平均相对分子质量将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)在密闭容器中，加入异丙醇发生反应和，两个反应的平衡常数随温度的变化如下表所示： 反应 373K 473K i 0.02 0.15 0.76 ii 3.16 21.6 99.6 体系达平衡时，容器中和的比值为 ，将容器体积压缩至，比值将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (5)采用催化剂能有效催化异丙醇转化为丙酮。在下，以相同流速将异丙醇蒸气通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，测得异丙醇转化率、丙酮和丙烯的选择性(丙酮/丙烯选择性=)随反应温度的变化曲线如图所示。 反应i在时用分压表示的反应商 (保留两位有效数字)。 13．乙酸是一种重要大宗化学品，有着重要的工业用途。 已知： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： (1) 。 (2)反应Ⅲ一定 (填“能”或“不能”)自发进行。 (3)科学家在TiO2表面覆盖Cu2Al2O4作催化剂，使CH4和CO2直接偶联合成乙酸。 ①为提高CH3COOH的平衡产率，可采取的措施有 。(写两点) ②不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示，催化剂催化效率最高的温度是 ，300℃后乙酸生成速率升高的原因 。 (4)气态醋酸中存在反应。平衡体系中平均摩尔质量()随温度、压强变化如图所示。 ①P1 P2(填“<”或“>”)，理由是 。 ②T1、P2条件下，KP= 。(用含P2的计算式表示，分压=总压×物质的量分数) 14．氮氧化物(NOx)是常见的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。因此，研究氮氧化物(NOx)的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题： (1)一氧化二氮是一种强大的温室气体，可用CO(g)在Co*的催化作用下还原N2O(g)以除去污染，反应的热化学方程式为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)  ΔH= -358.6kJ/mol，该反应分两步进行： 第一步：Co*(s)+N2O(g)CoO*(s)+N2(g) ΔH=+15.9kJ/mol； 第二步： (填写第二步反应的热化学方程式)。 (2)汽车尾气中的NO可以和CO在催化转换器中发生反应，以减少尾气污染。某温度时，向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体，发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。 a．v正(NO)=2v逆(N2)                        b．体系中混合气体密度不再改变 c．CO与NO转化率的比值不再改变         d．该温度下，的值不再改变 (3)用还原的反应为 。为研究和的起始投料比对平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为的刚性密闭容器中加入一定量和发生反应，实验结果如图。 ①反应温度从低到高的关系为 。 ②T1温度下，充入H2、NO分别为3mol、3mol，容器内的压强为wPa，反应进行到6min时达平衡，0～6min内N2的平均反应速率为 ，该反应的平衡常数 (写出计算表达式，以分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。 (4)还原的主反应为 。相同时间内测得选用不同催化剂的实验相关数据如图1、2所示： ①由图可知具有较高活性和选择性的催化剂为 。 ②图1中 转化率升高的原因为 。 15．绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题： (1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数)： I．C3H8O3(g)3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1 Ⅱ．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1，K2 ①反应I的逆反应能够自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 ②重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3= ，平衡常数K3= 。(用含K1、K2的计算式表示) (2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO22CO+2H2)，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。 ①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则脱氢过程的速率由小到大的关系为 。 ②甲烷逐步脱氢过程中，决定速率快慢的反应步骤是： (用化学方程式表示)。 ③Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用，有效抑制碳积沉对催化剂造成的不良影响，请结合图甲解释原因： 。 (3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a：CH4+CO22CO+2H2，同时发生副反应b：CO2+H2CO+H2O，T℃时，在恒压容器中，通入2molCH4和2molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则反应b的压强平衡常数Kp= (用含P和P0的计算式表示，已知分压=总压×物质的量分数)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届高三化学一轮冲刺题型训练——原理综合题》参考答案 1．(1)-49.4kJ/mol (2) a、b > 主反应的正反应是气体分子减小的反应，相同温度下增大压强，平衡正移，的选择性越高 温度低于250℃，温度对主反应的影响大，主反应逆移，转化率减小，温度高于250℃，温度对副反应的影响大，副反应正移，转化率增大 (3) 2．(1)-317.3 (2) C2H2+H2=C2H2✱+2H✱ 不变 (3) 温度 正反应放热，升温，平衡向逆反应方向移动 = ＞ (4) (或) 3．(1) (2)d (3)Ⅰ (4)a (5) ② 将CaH2(s)放在不含水的N2气流中加热升温，看固体质量是否在减小 (6)消耗H2O(g)同时产生H2(g)，H2O(g)的浓度减小，H2(g)的浓度增大均有利于平衡正向移动，提高Fe的产率 4．(1) cd (2) 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 < = 12 5．(1) 氨基与水分子之间形成氢键，增大了催化剂的水溶性 (2) 生成其他含碳副产物或 (3) 水蒸气浓度增大，生成更多，有利于转化；水蒸气浓度过大，占据较多氧空位，不利于甲醇吸附 CO被氧化或 6．(1) s 3d8 (2)O原子上存在2对孤电子对 (3)Ni2P (4)反应Ⅱ消耗反应Ⅰ产生的CO2，降低体系CO2分压，使反应Ⅰ平衡右移 (5) T1 升高温度，反应Ⅱ正向移动 (6) 1.2 70% 7．(1)+3 (2)、 (3)，包裹在纳米零价铁表面，减小反应接触面积，降低去除速率 (4)纳米零价铁与生物炭之间形成微小原电池，加快反应速率；防止纳米零价铁团聚减小反应接触面积 (5)bc (6)阳极反应为，阴极反应为，和结合生成胶体吸附沉淀PNP 8．(1)二者热稳定性较高，沸点相差较大 (2) (3)温度低于130℃时，温度越高反应越快；温度高于130℃时，反应达到限度，温度升高，平衡逆向移动 (4)负极 (5)ab 9．(1) (2)> (3)增大压强或降低温度或增大H2浓度 (4)空速为2.0，合成气的比例为2:1 (5)温度低于450℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大，温度高于450℃时，随着温度升高，平衡逆向移动，则CO的转化率随着温度的升高而减小 (6) (7)AB 10．(1)A (2)信息缺失 (3)C (4)C (5)信息缺失 (6)A (7)信息缺失 (8)A (9)不使用有毒气体光气；不产生氯化氢；可以吸收二氧化碳，变废为宝。 11．(1)-87.0 (2)0.36kPa·s-1 (3) 温度高于290℃，随着温度升高，反应Ⅱ平衡向右移动的程度大于反应I平衡向左移动的程度，使CO2的平衡总转化率上升 反应I活化能较低，而反应Ⅱ活化能较高，所以甲醇的实际选择性高于其平衡值 (4) (5) Fe2+ 12．(1)AD (2) > (3)变大 (4) 1：12 不变 (5)2.7 13．(1)+33.5 (2)不能 (3) 升温，增压 250℃ 温度升高化学反应速率加快 (4) > 该反应的气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，平均摩尔质量增大 14．(1)CoO*(s)+CO(g)Co*(s)+CO2(g) ΔH=-374.5 kJ/mol (2)ad (3) T1<T2<T3 或(合理即可) (4) 酸化的 图1中100℃至300℃，反应未达到平衡状态，温度越高，反应速率越大，NO转化率升高 15．(1) 低温 +128kJ·mol-1 K1· (2) v2<v3<v1 CH3*+H*=CH2*+2H*或CH3*=CH2*+H* 积炭反应为最后一步反应，三种催化剂中Sn12Ni所需活化能最大，反应不易发生，故产生积碳较少 (3)或   答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$