2026届高三化学一轮复习—原理综合题

2026届高三化学一轮复习—原理综合题 1．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科重点研究发展的方面之一。 (1)氨气被广泛用于化工、制药等领域，已知工业合成氨的反应为。气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能(kJ·mol-1)，一些共价键的键能如下表所示。 共价键 键能(kJ·mol-1) 436 946 391 ①请根据上表数据计算，一定条件下氮气与氢气生成2mol NH3时 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。 ②在与①相同条件下，生成2 mol NH3时放出或吸收的热量为M，将1 mol N2和3 mol H2放入一密闭容器中发生上述反应，放出或吸收的热量为N，则M与N数值大小比较，正确的是 (填选项字母)。 A．M>N      B．M>N      C．M = N          D．无法确定 (2)一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。 ①t1 min时，正、逆反应速率的大小关系为v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。从反应开始到平衡过程中，CO的平均反应速率为： ②下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填选项字母)。 A．降低温度  B．减小铁粉的质量  C．保持压强不变，充入He  D．保持容积不变，充入一定量CO2 ③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A．v(CO2) = v(CO) B．单位时间内，生成n mol CO2的同时也生成n mol CO C．容器中气体压强不随时间变化而变化 D．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 (3)肼—空气燃料电池是一种无污染，能量高，有广泛的应用前景的燃料电池。我校高一年级化学课外活动小组设计一种肼—空气燃料电池，除将化学能转化为电能外，还能将饱和食盐水淡化，同时还可获得盐酸和NaOH两种副产品。其工作原理如图所示： ①该燃料电池A电极为 (填“正极”或“负极”)，A电极的电极反应式为 。 ②N膜为 (填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。 ③当电路中有0.2mol电子转移时，正极室质量增加 g。 2．工业或机动车尾气中的会造成环境问题，可用多种方法脱除。 (1)碱液吸收：NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气(含NO、)，获得副产品。 ①等物质的量NO与被NaOH溶液吸收，产物中只有一种盐，反应的化学方程式为 。 ②若吸收时NO与比例控制不当，则吸收液经浓缩结晶、过滤得到晶体中最有可能混有的杂质是 (填化学式)；若经吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。 ③下列措施能提高NO和去除率的有 (填字母)。 a．采用气、液逆流的方式吸收尾气 b．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 c．加快通入尾气的速率 (2)氧化法： ①臭氧脱硝法：氧化NO结合水洗，可产生，该反应的化学方程式为 。 ②NaClO溶液氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示： i．在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和，其离子方程式： 。 ii．NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 。 (3)还原法： ①在催化剂作用下，用将NO还原，进行无害化处理，可实现“脱硝”，反应方程式为 。 ②已知7mol氨气恰好能将含NO和共6mol的混合气体完全转化为，则混合气体中NO和的物质的量之比 。 3．硫酸是重要的化工原料，工业上一般以硫黄为原料制备硫酸。反应过程分为三步： ⅰ.硫燃烧生成，的燃烧热； ⅱ.的催化氧化，反应的热化学方程式为； ⅲ.被水吸收生成：。 (1)燃烧的热化学方程式为 。等质量的与在空气中完全燃烧， （填“前者”或“后者”）放出的能量更多。 (2)已知：；则 。 (3)一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入和发生的催化氧化反应（Ⅱ），tmin时达到化学平衡，0～tmin内用表示的反应速率为。 ①平衡时， 。 ②下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是 （填标号）。 A．    B． C．不再发生变化    D．容器内的压强不再发生变化 (4)若在恒温恒压条件下，将充入一密闭容器发生反应ⅱ，反应一段时间后，测得的转化率为25%，则该反应过程中放出的热量为 kJ。 (5)某工业生产使用的煤中硫的质量分数为0.64%。若煤中的硫全部转化为，转化为的转化率为98%，则理论上该厂燃烧这种煤25t可生产98%的硫酸 t。 4．是一种重要的化工产品和常用氮肥。工业上，用和制备尿素，总反应分为两个基元反应，能量变化如图所示。 第一步：   第二步：   回答下列问题： (1)两步基元反应中，第 步(填“一”或“二”)是决速步骤，中间产物中a处键角比b处键角小的原因是 。 (2)合成尿素总反应的平衡常数 (用含的代数式表示)，该总反应可在 条件下自发。 (3)在1L密闭容器中充入一定量的和发生总反应：。测得反应过程中的体积分数变化如图所示(平衡时容器内的压强为210MPa)。该温度下，平衡常数 。在该投料情况下改变反应温度并反应相同时间，的体积分数随温度变化的图像较为合理的是 。 (4)以惰性电极电解尿素的碱性溶液可制取氢气，装置如图所示。该装置阳极的电极反应式为 。 5．H2S是一种常见的工业废气。通常有两种方法处理H2S废气， (1)克劳斯工艺。 反应Ⅰ：   ΔH1=-1036kJ/mol 反应Ⅱ：4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)   ΔH2=+94kJ/mol ①写出反应Ⅰ的平衡常数表达式K= 。 ②在恒温恒容条件下，初始投入4mol H2S与2mol SO2发生反应Ⅱ，下列能说明达到平衡状态的是 A．容器内压强不变    B．容器内气体密度不变    C．容器气体的平均分子量不变 D． S2与H2O的物质的量之比为3：4，且保持不变       E. ③的ΔH为 。 (2)Fe2O3催化重整法处理H2S，脱除过程如图所示。 ①脱除H₂S时需先进行吸附，有图甲和图乙所示的两种吸附方式，请从结构角度分析实际过程应按照哪种方式吸附并解释原因 。 ②在T K、105kPa条件下，将H2S与 Ar比例为1：4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等。则H2S的平衡转化率为 。工业上，通常在等温、等压条件下将H2S与 Ar的混合气体通入反应器，发生H2S 热分解反应，达到平衡状态后，若继续向反应器中通入 Ar。H2S的平衡转化率会 (填“增大”“减小”或“不变”)。 6．甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。回答下列问题： I．HCOOH的分解涉及如下反应： 反应i： 反应ii： (1)上述反应能量变化的关系如图所示，表示反应能量变化的为 (填“”或“”)，反应的 。 (2)温度时，向2L恒容密闭容器中通入1molHCOOH(g)，发生上述反应。 ①时，测得容器中和的浓度分别为和，则此时容器中 ，反应开始到的平均反应速率 mol。 ②下列说法中能表明上述反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．气体密度不变            B．气体总压强不变 C．的浓度不变    D．和的物质的量之比不变 Ⅱ．甲酸燃料电池装置可额外获得等工业原料 (3)物质为 (填化学式)，电池的负极反应式为 ，理论上，消耗标准状况下可获得的质量为 g。 7．氢气是一种清洁能源，工业制氢有多种途径。 (1)甲烷水蒸气催化重整原理主要分两步： 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 ①反应Ⅰ自发进行的条件是 。 A．高温        B．高压        C．低温        D．低压 ②研究表明，上述反应Ⅱ在催化下进行，反应历程如下： 第1步：　 第2步：(快)　 则 ，请在图中画出和在催化下反应历程的能量变化图 。 ③甲烷与制取氢气时，常向反应器中通入一定比例空气，其目的是 。 (2)水煤气转化法制氢涉及两个反应。 反应Ⅰ：；反应Ⅱ： 在一定温度下，向容积固定为的密闭容器中加入足量的和，起始压强为，发生反应I和II，10min后达到平衡，此时的转化率为60%，CO的物质的量为。 ①下列说法正确的是 。 A．增大的用量，反应Ⅰ生成的速率增大 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应Ⅱ已达到平衡 C．平衡时的体积分数可能大于三分之二 D．除去体系中的可提高平衡时的含量 ②此温度下反应Ⅰ的化学平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。 (3)我国科学家开发了一种运用质子交换膜的电解甲醇制氢装置(图)，甲醇的电解电压相对于水可降低近2/3，降低了制氢的能耗。写出阳极电极反应式 。 8．在现代生产、生活和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。回答下列问题： (1)已知Sn与稀硫酸发生反应：。若将该反应设计成原电池，石墨棒为某一极电极材料，则石墨棒作 极(填“正”或“负”，下同)；原电池工作时，外电路中电子由 极向 极移动。 (2)纽扣式微型银锌电池广泛应用于电子表和电子计算器中，其电极分别为和Zn，电解质为KOH溶液，工作时电池总反应为。 ①放电时，正极的电极反应式为 。 ②工作时电池电解质溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。 (3)中国科学技术大学研发了一种高性能的水系锰基锌电池，其工作原理如图所示。已知该装置工作一段时间后，溶液的浓度增大。 ①负极的电极反应式为 。 ②a膜为 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ③放电时，6.5gZn参加反应，电极区溶液质量理论上减少 g。 9．氢能是一种非常清洁的能源，氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。回答下列问题： (1)已知断裂、、分别需要吸收、、的能量。则分解生成和需要 (填“吸收”或“放出”) 的能量。 (2)一定条件下的密闭容器中，发生氨的分解反应：，下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是___________(填字母)。 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C． D．、、的物质的量之比为 (3)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，测得不同起始浓度和催化剂表面积下的浓度随时间的变化如下表所示： 编号 时间/min c(NH3)/()表面积/cm2 0 20 40 60 80 I a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 II a 1.20 0.80 0.40 x III 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 ①实验I中，用浓度变化表示的平均反应速率 。 ②实验III达到平衡后，的体积分数约为 (保留三位有效数字)。 ③为提高该反应的速率，下列措施可行的是 (填字母)。 A．增加氨气的浓度　　　　　　　　　　　　B．适当提高反应的温度 C．增加催化剂的表面积　　　　　　　　　　D．恒温恒容充入使压强增大 10．近年来，碳中和、碳达峰成为热点。科学家们一直致力于的资源化利用，有效减少的排放，充分利用碳资源。 (1)1991年，Ashcroft提出了甲烷、二氧化碳重整的技术理论：气体分子吸附至催化剂表面后发生反应。时，反应原理如下。 主反应：   副反应： ．   ．   ．   其中，副反应、形成的积碳易导致催化剂失去活性。 ① 。 ②在原料气中添加微量有利于保持催化剂的活性，其原因是 。 (2)甲烷化的研究 已知．   工业中同时存在副反应．   在一定条件下，在合成塔中充入一定量和，不同压强时，的平衡转化率如图1所示。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图2所示。 ①图1中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是 。 ②由图2可知的物质的量分数随温度升高而增大，原因是 。 (3)和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图3所示： ①阴极上的反应式： 。 ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和体积比为 。 11．硅是电子工业中应用最为广泛的半导体材料。用Zn高温还原SiCl4是生成多晶硅的一种方法，发生反应如下： 反应Ⅰ：SiCl4(g)+2Zn(g)Si(s)+2ZnCl2(g) ΔH1 反应Ⅱ：SiCl4(g)+Zn(g)SiCl2(g)+ZnCl2(g) ΔH2=+98kJ/mol 反应Ⅲ：SiCl4(g)+Si(s)2SiCl2(g) ΔH3=+330kJ/mol 已知：①气体A的物质的量分数=×100%； ②Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数； ③S表示产物选择性，Si、SiCl2选择性表示为S(Si)={n(Si)/[n(Si)+n(SiCl2)]}×100%；S(SiCl2)={n(SiCl2)/[n(Si)+n(SiCl2)]}×100%。 回答下列问题： (1)则ΔH1= kJ/mol。 (2)向温度为T℃的刚性容器中，充入1molSiCl4(g)和2molZn(g)，起始压强为p0 kPa条件下发生上述反应，达到平衡后，测得反应体系中Zn、ZnCl2物质的量分数分别为35%、40%，则Si的物质的量为 mol，反应Ⅰ的分压表示的平衡常数Kp= (用含p0代数式表示)，若再向刚性容器中充入一定量的Zn(g)，重新达平衡后，则分压p(SiCl2)将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)当n(Zn)： n(SiCl4)=2：1时，10.0MPa条件下平衡时S(Si)随温度的变化，以及1500K条件下平衡时S(Si)随压强的变化如图所示。 ①10.0MPa条件下平衡时S(Si)随温度的变化的曲线是 (填“a”或“b”)。 ②A、B、C、D、E五个点中，处于完全相同化学平衡状态的两个点是 。 ③曲线b呈如图所示变化趋势的原因是 。 (4)已知利用CO2合成甲醇的过程中主要发生以下反应 Ⅳ： Ⅴ： 保持1.8MPa、400℃不变，CO2和H2按体积比1：3充入反应器，同时发生上述两个反应，下列可作为两个反应达到平衡状态的依据是 (填字母)。 a．体系压强不再变化 c．v(CO2)=3v(H2) b．气体的密度不再改变 d．各物质浓度不再改变 (5)某甲醛气体探测仪利用燃料电池工作原理对甲醛含量进行检测，电池结构如图所示。 b电极的电极反应式为 。 12．我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的捕集利用已成为科学家们研究的重要课题。CO2加氢可转化为二甲醚(CH3OCH3)，反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。请回答下列问题： (1)一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生该反应，能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a．3(CO2)=(H2)              b．CO2的质量不变 c．混合气体的密度不变        d．混合气体的物质的量不变 (2)在体积为3L密闭容器中充入3molCO2(g)和9molH2(g)，测得CO2(g)、CH3OCH3(g)的物质的量随时间变化如图所示： ①反应到达3min时，正 逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②0~5min内，(H2)= 。 ③容器内平衡时气体的压强与起始压强之比为 。 (3)“二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池”的工作原理示意图如图所示： ①该电池工作时，b口通入的物质是 。 ②该电池正极的电极反应式为 。 ③工作一段时间，当外电路有6mol电子通过时，理论上消耗二甲醚的质量为 g。 13．y我国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。二氧化碳加氢生成燃料是近年研究的热点，有利于减少温室气体二氧化碳的排放，有助于实现碳中和。 (1)已知反应过程的能量变化如图所示： 由图可知该反应为 （填写放热或吸热）反应，（Ea代表正反应的活化能），若保持恒温，加入某有效催化剂，可以使反应加快，此过程使得的转化率 （填写变大、变小或不变）。 (2)恒温条件下，向容积为5L的恒容容器中充入和，发生上述反应。 ①下列事实能说明体系达到平衡状态的是 （双选）。 a. b. c.反应体系的温度不变时，说明反应体系达到了平衡状态 d.容器内气体密度不变时，说明反应体系达到了平衡状态 e.转化率达到该条件下最大值 ②若4min末测得的体积分数为25%，则用表示0~4min内该反应的平均反应速率为 ，的转化率为 。（保留2位小数） (3)二氧化碳催化加氢制得的甲醇（）是优质的清洁燃料，可制作碱性燃料电池，工作原理如图所示： ①B电极为燃料电池的 （填“正”或“负”）极，离子向 （填“A”或“B”）极移动，A电极的电极反应式为 。 ②该燃料电池每消耗标准状况下时，外电路中通过电子的数目为 。 14．大气中的是取之不尽的天然资源，高效利用氮元素具有重要意义。 (1)豆科植物根瘤中的固氮酶能将直接转化为化合态的 （填化学式）作为自身的养料。 (2)20世纪初，德国科学家哈伯在实验室首次用和合成了氨。 已知几种化学键的键能如下： 化学键 键能/（） 436 391 946 ①写出合成氨反应的热化学方程式： 。 ②在纯氧中能够燃烧生成和。已知的燃烧热，则的 。 ③经催化氧化获得NO，再进一步氧化，并与水反应可制备。写出发生催化氧化反应的化学方程式： 。 (3)研究发现可用电解法以为原料直接制备，其原理示意如图。 ①写出阳极发生主要反应的电极反应式： 。 ②研究表明，电解法中转化可能的途径为：。 电极a表面还发生反应：。 反应ⅲ的存在，有利于途径ⅱ，原因是 。 ③人工固氮是高能耗的过程，请结合分子结构解释原因： 。用电解法以为原料直接制备为的利用提供了一种新的思路。 15．主要用于制取海绵钛和钛白粉，也可用作催化剂。工业上，常采用以高钛渣(主要成分为)为原料生产。 I．直接氯化：     (1)该反应，则正反应 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发。 (2)下列措施能提高直接氯化反应中平衡转化率的是_______。 A．保持恒容通入惰性气体增大压强 B．在反应器中增加的用量 C．提高反应温度 D．使用高效催化剂 Ⅱ．“加碳氯化”法：已知     “加碳氯化”总反应为： 请回答下列问题： (3) “加碳氯化”总反应的 ； 。 (4)结合数据回答，“加碳氯化”的实际意义 。 (5)某研究小组在实验室模拟“加碳氯化”反应。反应过程维持温度为、常压，初始在VL容器中加入和足量的C(s)、，测得)体积分数随反应时间的变化如图所示。 ①计算时间段内用表示的反应速率 。 ②请在图中画出，其他条件相同，维持温度为、压强高于常压时，时间段内气体的体积分数随时间的变化图 。 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届高三化学一轮复习—原理综合题》参考答案 1．(1) 放出 92 B (2) > 0.125mol/L/min AC BD (3) 负极 N2H4-4e-=N2↑+4H+ 阳离子交换膜 6.2 2．(1) NO+NO2+2NaOH=2NaNO2＋H2O NaNO3 NO ab (2) O3+2NO+H2O=2HNO3 3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO+5H+ 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强 (3) 4NH3+6NO5N2＋6H2O 1：3 3．(1) 后者 (2)-145 (3) 0.25 ACD (4)49.5 (5)0.49 4．(1) 二 皆为杂化，b处N原子不含孤电子对，a处N原子含1个孤电子对，使成键键角变小 (2) 低温 (3) 0.15 B (4) 5．(1) AC (2) 按图乙方式进行吸附，其吸附能力比按图甲强，原因是硫化氢中H呈正电性，S呈负电性，氧化铁中Fe呈正电性，O呈负电性；图甲吸附方式为同种电性微粒靠近，图乙吸附方式为不同电性微粒靠近，不同电性微粒靠近时，吸附能力强 50% 增大 6．(1) (2) 0.06 BC (3) 20 7．(1) A -23.4 使部分甲烷燃烧放热，为与的反应提供热量 (2) BD 0.15 (3) 8．(1) 正 负 正 (2) 增强 (3) 阴离子 0.9 9．(1) 吸收 46 (2)AB (3) BC 10．(1) +246.5 微量O2及时与副反应II、III产生的碳反应，防止催化剂表面积碳，有利于保持催化剂的活性 (2) 增大压强反应I不移动，反应IV正向移动 反应IV为放热反应，反应I为吸热反应，升温反应IV左移、反应I右移，反应IV左移增加的氢气的物质的量大于反应I右移减小的氢气的物质的量 (3) CO2+2e-=CO+O2- 4：3 11．(1)-134 (2) 减小 (3) a DE 曲线b是 1500K条件下平衡时S(Si)随压强的变化，压强增大，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅲ平衡逆向移动，都会使S(Si)增大 (4)cd (5) 12．(1)bd (2) 大于 0.5mol•L-1•min-1或0.5mol/(L•min) 7：12(或) (3) 二甲醚(或CH3OCH3) O2+4e-+4H+=2H2O 23 13．(1) 放热 不变 (2) be 0.1mol/(L) 66.67% (3) 正 A CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 4NA 14．(1) (2)    (3) 反应ⅲ生成，将NO氧化成，更易转化成 中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量 15．(1)高温 (2)C (3) (4)加碳氯化反应的K值远大于直接氯化，且加碳氯化为放热反应，可持续为反应提供能量 (5) 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 $$