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2026届高三高考化学一轮复习-原理综合题典型考点押题练
1.氮氧化物(NOx)是导致酸雨、光化学烟雾的主要污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一,某科研团队利用CH4催化还原NOx技术处理工业废气,反应原理如下:
反应①:CH4(g)+4NO(g)⇌2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
反应②:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
(1)已知反应①能量曲线如图所示,则1molCH4(g)还原NO(g)至N2(g),完全反应放出 kJ的热量。
(2)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中投入一定量的CH4(g)和NO(g)发生反应①,能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的密度保持不变
B.单位时间内每断裂4molC-H键,同时断裂4molO-H键
C.c(NO)和c(N2)的浓度比保持不变
D.容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)不同温度下发生反应②,CH4的浓度随时间变化如图所示。回答以下问题:
①图中、的关系为:T1 T2(填“>”、“<”或“=”),b点与c点相比, 点(填“b”或“c”)反应速率更快,理由是 。
②温度下,10-20min内的平均反应速率v(H2O) ,CH4的平衡转化率为 。
(4)利用某分子筛作催化剂,也可脱除废气中的NO和,生成两种无毒物质。其反应历程如图所示:
上述历程的总反应为 。
2.中国科学院最近成功地将二氧化碳转化为汽油,并宣布量产设备已基本建成。这一技术成就无疑标志着中国在全球绿色科技领域的领先地位。其原理是通过二氧化碳与氢气反应,最终合成出汽油。
Ⅰ.用生产甲醇反应过程中的能量变化如图所示。
(1)对于该反应,反应物化学键断裂吸收的能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物化学键形成放出的能量。
Ⅱ.某温度下,在1L恒容密闭容器中充放和,发生反应:。测得和的浓度随时间的变化如图所示。
(2)内,用表示的平均反应速率为 ;末时 (填“<”“>”或“=”)。
(3)该反应达到平衡时,的物质的量为 mol。
(4)下列措施能增大反应速率的是 (填字母)。
A.适当升高体系的温度 B.及时分离出 C.往容器中充入He
Ⅲ.将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理如图所示。
(5)a极发生 反应(填“氧化”或“还原”),b极上的电极反应式为 。
(6)若a极生成标准状况下,则b极生成HCOOH的物质的量为 mol。
3.在化学研究和工业生产中,能量、速率和限度是认识和研究化学反应的重要视角。
I.一定温度下,在2L恒容密闭容器中投入等物质的量的X和Y,发生反应,其中两种气体的物质的量随时间变化曲线如图1所示:
(1)在0-10s内,X的平均反应速率为 ;平衡时Y的转化率为 (保留三位有效数字)。
(2)下列能表示该反应达平衡状态的是______(填选项字母)。
A.
B.的值不变
C.Y的体积分数不再改变
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(3)10s后,若在恒压条件下通入一定量的氦气,反应的速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ.利用合成气在催化剂的作用下合成甲醇的主要反应如下:
反应①:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应②:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
(4)反应①的相关键能数据如下表所示,则ΔH1= 。
化学键
H-H
C-O
CO(C≡O)
O-H
C-H
键能E(kJ)
436
351
1072
463
413
(5)将反应②设计为原电池制备甲醇的工作原理如图2所示:
电池工作时,电子流出的一极是电极 (填“a”或“b”),通入CO2的一端发生的电极反应式为 。
4.CO2的转化可实现碳循环。在体积为1L的恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,发生放热反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3min到8min,v(CO2)= mol·L-1·min-1。
(2)下列说法正确的是________。
A.图中a点达到平衡状态
B.平衡时容器的压强与起始时的压强之比为5/8
C.混合气体密度不随时间变化,可以说明该反应达到了平衡状态
D.若已知生成1molCH3OH(g)时放出热量为akJ,则上述反应的放热总量为0.75akJ
(3)第3min时 第8min时(填“>”、“<”、“=”或“无法比较”)。
(4)为加快上述化学反应速率,其它条件不变时,可采取的措施有________。
A.升高温度 B.加入催化剂
C.容积不变,再充入1molCO2和3molH2 D.保持体积不变,充入氮气使体系的压强增大
(5)甲醇燃料电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过,其工作原理如图,写出正极的电极反应式 。
5.氯气是重要的化工原料,用途十分广泛。
Ⅰ.现代氯碱工业以电解饱和食盐水法制取氯气,需要控制电压。电压过高会产生副产物。
(1)写出生成的电极反应式 。
Ⅱ.历史上,首以“地康法”制备氯气,原理是 。
的催化机理如下:
① 慢反应
② 快反应
(2)下列关于上述反应的叙述正确的是______。
A.低温下反应②能自发进行
B.恒温恒容密闭容器中,充入和发生上述反应,混合气体密度不随时间变化,表明已达平衡状态
C.加入,能加快反应速率,增大反应的平衡常数
D.其他条件不变,及时分离水蒸气,可提高平衡转化率
(3)在图1中绘制“地康法”制备氯气的“能量-反应过程”示意图 (不需要标注反应物和产物)。
(4)在和催化下,按起始物质的量之比投料发生上述反应,恒压条件下测得平衡体系中各气体的体积分数随温度的变化关系如图2所示
。
①随温度升高,体积分数降低的原因是 。
②时,反应②的平衡常数 (结果保留两位小数;为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(5)X射线衍射法分析表明晶体中无分子,而是存在无限长的链状结构,从结构角度说明可形成长链结构的原因 。
6.乙炔燃烧会放出大量的热,其火焰温度可达3100℃,利用乙炔和氧气混合燃烧产生高温火焰可进行金属焊接或切割。
(1)1 mol乙炔完全燃烧生成和放出能量,该反应过程的能量转化的主要形式为 ;若乙炔完全燃烧生成和放出能量,则消耗 ;若乙炔完全燃烧生成和,则放出的能量 (填“>”、“<”或“=”)。
(2)时,往的恒容密闭容器中加入甲烷及催化剂,发生反应:,末,容器内剩余甲烷。30 min末,改变一个条件。容器内甲烷的浓度随时间变化如图所示。
①内, ;末,甲烷的转化率为 。
②下列有关说法正确的是 (填字母)。
A.混合气体的平均摩尔质量不再改变时,反应达到平衡状态
B.混合气体的密度不再改变时,反应达到平衡状态
C.末,改变的条件可能是往容器中通入了甲烷
D.时,消耗甲烷的同时会消耗氢气
(3)时,往恒压密闭容器中加入甲烷及催化剂,分别在压强为和下发生反应:,测得甲烷的转化率随时间变化关系如图。
时达到平衡,乙炔的体积分数为 (结果保留3位有效数字);工业生产时采用的压强通常为而不是的原因可能是 。
7.利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇[],有利于减少二氧化碳的排放,同时又可为甲醇的合成提供一条绿色的合成路线,意义重大。请回答下列问题:
(1)上述反应为放热反应,下列可以表示该反应的能量变化与反应过程图的是 (填标号);反应物的总键能 (填“”或“”)生成物的总键能。
A. B.
(2)某温度下,将和充入4L恒容密闭容器中,发生反应,不同时刻测得的物质的量如下表所示。
时间/min
5
10
15
20
/mol
2.40
2.04
1.80
1.80
①该温度下,内, 。
②下列能说明该反应达到平衡的是 (填标号)。
a.单位时间内消耗,同时生成
b.混合气体的压强不再发生改变
c.的体积分数不再发生改变
d.、、的浓度之比为
③为了加快该反应的速率,可以采取的措施为 (任写2种)。
④8min时,正反应速率 (填“”“”或“”)逆反应速率。
⑤的平衡转化率为 ;设平衡时容器内压强为p,反应起始时容器内压强为,则 。
8.“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,发展碳捕获并转化利用是实现碳中和的重要路径。
(1)利用浓海水和共同捕获。实验室可用图1所示装置捕获并制得碳酸钙。
①的作用是 。
②相同时间,浓海水中的去除率随的流量的变化如图2所示。随着气体流量的增加,溶液中的去除率先增大后减小的原因是 。
(2)用催化剂的有机溶剂()捕获二氧化碳制备。在,将的混合气体持续通入中,并维持、在浓度不变。向其中边搅拌边加入催化剂,发生反应。
①该反应机理可表示为以下三个基元反应,请补充反应iii的化学方程式。
i.;ii.;iii. 。
②生成的速率随的浓度的变化如图3所示。随的增大,先增大后基本不变的原因是 。
(3)用1,3-丙二胺()捕获制作的充放电电池,提高了电池充放电循环性能。比有较好的导电性能。电极上转化的两种可能反应路径如图4所示。已知:
①路径Ⅰ中转化成反应式为 。
②选择路径Ⅰ而不选择路径Ⅱ的原因有 。
9.甲醛在医药方面有重要用途。工业上可利用反应Ⅰ:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)来合成甲醛。
(1)反应Ⅱ:2CH3OH(g)+O2(g)2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH2=-313.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
反应Ⅰ的ΔH1= kJ·mol-1.
(2)利用反应Ⅰ合成甲醛时,为增大化学反应速率,同时提高CH3OH的平衡转化率,可采取的措施为 。
(3)T ℃时,向体积恒为2 L的密闭容器中充入8 mol CH3OH(g)发生反应Ⅰ,5 min后反应达到平衡,测得混合体系中HCHO(g)的体积分数为20%。
①下列事实不能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。
A.v正(HCHO)=v逆(H2) B.c(CH3OH)∶c(HCHO)∶c(H2)=1∶1∶1
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体的密度不变
②5 min内,v(CH3OH)= mol·L-1·min-1.
③其他条件不变时,向已达平衡的反应体系中充入1 mol CH3OH(g)和1 mol H2(g),此时v正 (填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
(4)甲醇是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示;
①电极A 为燃料电池的 (填“正”或“负”)极,B电极反应式为 。
②当电路中通过2mol电子时,消耗O2的体积为 L(标准状况)。
10.萘类物质的加成反应,可以合成多种环状结构的异构体,并在工业中有重要应用,利用1-甲基萘(1-MN)制备四氢萘类物质(MTLs,包括1-MTL和5-MTL)。反应过程中伴有生成1-甲基十氢萘(1-MD)的副反应,涉及反应如图:
(1)已知一定条件下反应、、的焓变分别为、、,则反应的焓变 (用含、、的代数式表示)。
(2)四个平衡体系的压强平衡常数与温度的关系如图所示。
①1-MN,MTLs,1-MD中最稳定的是 。
②若曲线c、d分别代表反应、的平衡常数随温度的变化,则表示反应的平衡常数随温度变化的曲线为 (填“a”或“b”),解释原因 。
(3)已知:以上各反应的速率方程均可表示为,其中、分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(k1~k4分别对应反应R1~R4);一定温度下,将一定量的1-MN投入一密闭容器中,保持体系中浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下,k1:k2:k3:k4=21:4:7:23,60min时,c(5-MTL)=0.099mol/L,若0-60min产物1-MD的含量可忽略不计,则此时c(1-MTL)= mol/L,60min后,随1-MD的含量增加, (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度下,在体积1L的密闭容器中投入1mol 和10mol 发生上述反应,达到平衡时,容器中为0.2mol,为0.3mol,的转化率为25%,的产率为 。
11.和是工业生产中常见污染物,深入理解大气中和等转化机制和相互作用规律,可以建立更准确的大气化学模型,为制定有效的环境保护政策和措施提供科学依据。其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在标准状态下,由指定单质生成纯化合物时的反应焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。下列几种物质的标准摩尔生成焓如表所示:
物质
标准摩尔生成焓
+33.2
a
-395.7
+90.3
则的标准摩尔生成焓 。
(2)在250℃条件下,在恒容密闭容器中充入、和,发生上述反应,下列情况不能表明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.
B.和的分压之比为
C.混合气体密度不随时间变化
D.气体平均摩尔质量不随时间变化
(3)在某温度下,将、和通入某恒压密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,、的物质的量和的转化率随压强变化曲线如图所示。
①曲线i表示 随压强变化的曲线。
②欲提高的平衡转化率,可采取的措施为 (任写一种)。
③当压强为时,若平衡时的体积分数为,则的转化率为 ,反应Ⅱ的平衡常数为 (保留三位有效数字)。
(4)反应Ⅱ平衡时的正、逆反应速率可分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数,为物质的分压)。
①反应达到平衡后,仅降低温度,下列说法正确的是 (填字母)。
A.、均增大,且增大的程度较大
B.、均减小,且减小的程度较小
C.增大、减小,平衡正向移动
D.、均减小,且减小的程度较小
②若按(3)中的条件发生反应,该温度下与的大小关系为: (填“大于”“小于”或“等于”)。
12.丁二烯、苯乙烯和甲醇是重要的化工原料
(1)1,丁二烯和反应的能量随反应过程的变化关系如图所示:
该反应会生成两种产物:一种称为动力学产物,由速率更快的反应生成;一种称为热力学产物,由产物更加稳定的反应生成。则动力学产物结构简式为 。
(2)乙苯脱氢法生产苯乙烯的原理如下:
已知:部分键能数据如下:
共价键
键能/
347.7
413.4
615
436
① 。
②常温常压条件下,向乙苯中掺入水蒸气,能提高乙苯的转化率;其原因是 。
③在一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入1mol水蒸气和一定量的乙苯,乙苯的平衡转化率与温度、投料比的关系如图1所示。则C点时的平衡常数K值为 。
(3)在Cu-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图2所示(“★”表示此微粒吸附在催化剂表面,M为反应过程中的中间产物)。
①根据元素电负性的变化规律,写出M的结构简式 。
②用替换,则生成的氢气的化学式是 。
③催化剂使用久了将失去活性,将失活的铜基催化剂分为两份,第一份直接在氢气下进行还原,第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的可能原因是 。
13.碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。回答下列问题:
(1)过程Ⅰ的原理:,能正确表示该过程能量变化的示意图是___________。
A. B.
C. D.
(2)过程Ⅱ的原理:,某温度下,在体积为的密闭容器中,充入和,测得的物质的量随时间变化如图:
①末时的 ,末时的 末时的(填“>”“<”或“=”)。
②时间段内,的平均反应速率= 。
③恒温、恒容的条件下,能说明反应已达平衡状态的 。
A.体积分数保持不变 B.容器中与物质的量相等
C.容器内气体的密度不再变化 D.的生成速率与的生成速率相等
(3)利用过程Ⅲ的反应设计的一种原电池,工作原理如图所示:
①c是 (填“正”或“负”)极,d的电极反应式为 。
②若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。
(4)过程Ⅳ的目的是 。
14.化学反应常伴随能量变化,是人类获得能量的重要途径。回答下列问题:
(1)已知和101kPa时,相关物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量
0
0
①完全燃烧生成1mol时放出热量 kJ。
②已知,键能为,键能为则键能为 。
(2)某温度下可以用和生产甲醇燃料,总反应。在体积为2L的密闭容器中,充入和,测得和的物质的量随时间变化如图所示。
①a点正反应速率 (填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
②前,用表示的反应速率为 。(计算结果均保留两位有效数字)
③甲醇是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示,电极B为 (填“正极”或“负极”)则A电极反应式为 。
15.Ⅰ、回答下列问题:
(1)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,图为和反应生成过程中的能量变化:
①该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
②该反应中,每生成,放出(或吸收)热量 kJ。
(2)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示:
①电极a是 。(填“正极”或“负极”)
②电解质溶液中OH-离子向 移动(填“电极a”或“电极1b”)。
③电极b的电极反应式为 。
Ⅱ、以下是氮循环的一部分:
(3)反应③的氧化剂和还原剂物质的量之比为 。
(4)化合物A的稀溶液和金属铜反应的化学方程式是 。
(5)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:;。现有VL某NaOH溶液能完全吸收和组成的大气污染物,则NaOH溶液的物质的量浓度至少为 。
试卷第1页,共3页
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《2026届高三高考化学一轮复习-原理综合题典型考点押题练》参考答案
1.(1)1162
(2)BC
(3) < c T1<T2,且c点反应物浓度更大,故c点反应速率更快 80%
(4)
2.(1)小于
(2) 0.5 >
(3)0.75
(4)A
(5) 氧化
(6)0.2
3.(1) 0.2 66.7%或0.667
(2)BC
(3)减小
(4)-109kJ·mol-1或-109kJ/mol
(5) b
4.(1)0.05
(2)BD
(3)>
(4)ABC
(5)O2+4H++4e-=2H2O
5.(1)Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
(2)AD
(3)
(4) 总反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆向移动 0.03
(5)Cu2+有空轨道,Cl-可提供孤电子对,所以可以通过配位键形成长链分子
6.(1) 化学能转化为热能 1 <
(2) 0.04 60% AD
(3) 15.5% 时反应速率慢或时,反应速率更快
7.(1) A
(2) 0.01 bc 升高温度,加入催化剂,增大或的浓度
8.(1) 和二氧化碳生成碳酸根,继而转化成碳酸钙沉淀 二氧化碳浓度增大,生成碳酸钙沉淀,二氧化碳和碳酸钙反应转化为碳酸氢钙
(2) 当c≤c0时,v随c增大而增大是因为M是基元反应Ⅲ的反应物,v随M浓度增大而增大;c>c0时,v不再显著增加可能是因为受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或浓度)
(3) 1,3-丙二胺在路径Ⅰ中比在Ⅱ中更容易进行转化
9.(1)+85.2
(2)升高温度
(3) BD 0.2 小于
(4) 负极 O2+2H2O+4e-= 4OH- 11.2
10.(1)∆H4=∆H1+∆H2-∆H3
(2) 1-MD b R1+R2=R3+R4,则K1K2=K3K4,若曲线c、d分别代表反应、的平衡常数随温度的变化,由图可知K1>K3,则K2<K4,故表示反应R2的平衡常数随温度变化的曲线为b
(3) 0.033 增大
(4)30%
11.(1)-296.8kJ/mol
(2)BC
(3) 的物质的量 加压(或分离出三氧化硫、降温、增大的分压任答一种即可) 30% 2.33
(4) B 大于
12.(1)
(2) 掺入水蒸气相当于减小压强,使得平衡正向移动,增大乙苯的转化率 1.8
(3) 、 催化剂表面有积碳覆盖
13.(1)C
(2) > > AD
(3) 负 5.6
(4)实现二氧化碳的循环使用
14.(1) 242 436
(2) 大于 正极
15.(1) 吸热 90
(2) 负极 电极a O2+4e-+2H2O=4OH-
(3)1:2
(4)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(5)
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