2026届高三化学一轮复习 原理综合题高频考点押题练
2025-08-14
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内容正文:
原理综合题高频考点押题练-2026年高考化学一轮复习备考
1.Ⅰ.汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。
(1)和完全反应生成NO会 kJ能量。
Ⅱ.某温度下,在2L的密闭容器中充入和,发生反应。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
(2)下列说法能表明反应达到平衡状态的是___________
A.容器内气体的压强保持不变 B.的物质的量分数不变
C. D.保持不变
(3)a点正反应速率 逆反应速率(填“>”、“=”或“<”)。
(4)前3min,用表示的反应速率为 。平衡时的转化率为 。
Ⅲ.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;
(5)电极A为燃料电池的 (填“正”或“负”)极。
(6)当电路中通过2mol电子时,消耗的体积为 L(标准状况)。
2.甲醚()是一种重要的清洁燃料,未来可能替代柴油和液化气作为洁净燃料使用。
I.利用水煤气合成甲醚的三步反应如下:
①
②
③
(1)总反应: 。
(2)时,反应②的平衡常数为2,此温度下向密闭容器中加入一定量的,某时刻测得部分组分的浓度如下:
物质
0.44
0.60
比较此时正、逆反应速率的大小___________。
A. B. C. D.无法判断
II.利用催化加氢合成甲醚,主要发生的反应如下:
反应①
反应②
在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。已知:的选择性。
(3)反应②能自发进行的条件为 。
(4)时,在催化剂作用下与反应一段时间后,测得的选择性为(A点)。若不改变反应温度,一定能提高选择性的措施有 、 。
(5)时,通入和,若只考虑反应①、②,平衡时的选择性、的平衡转化率均为,则反应①的平衡常数为 。
(6)温度高于时,平衡转化率随温度升高而增加的原因是 。
(7)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池负极的电极反应为 。
3.二甲醚在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上CO和为原料生产的新工艺主要发生三个反应:
①
②
③
(1)写出新工艺 。
总反应平衡常数表达式为 。
(2)增大压强,的产率 (选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数将 。
(3)一定温度和压强下,往体积为20L的容器中通入一定物质的量的与CO,10min达到平衡时,容器中含有0.1mol二甲醚。该过程中的平均反应速率是 。
(4)当上述反应体系在恒温恒容条件下达到平衡时,下列各项叙述正确的是___________。
A.反应室内气体密度保持不变
B.反应速率之比存在关系:
C.反应物与生成物的物质的量浓度之比保持不变
D.一定等于
(5)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图。
CO转化率随温度变化的规律如图,其原因是 。
(6)二甲醚可被设计为空气燃料电池,如图所示。写出酸性环境下负极的电极反应式 。
4.在200℃恒温条件下,将和充入体积为VL的密闭容器中发生放热反应:。请回答下列问题:
(1)当反应进行到t min时生成c mol HBr,此时间内用表示的速率为
(2)某同学记录了1~5min内HBr物质的量的变化如下(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
HBr物质的量/mol
0.3
0.93
1.33
1.54
1.54
其中反应速率最大的时间段为___________。
A.0~1min B.1~2min C.2~3min D.3~4min
(3)表明反应已达平衡状态的是___________。
A.各物质的物质的量浓度比为
B.压强保持不变的状态
C.断裂2mol H—Br键的同时生成1mol Br—Br键
D.混合物中各组成成分的含量不再改变
(4)下列措施改变能加快反应速率的是 。
A.恒容时充入 B.扩大容器容积 C.及时分离出HBr D.选择高效的催化剂 E.升高温度
(5)该反应达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时 (填“增大”“减小”或“不变”)。
5.的资源化利用能有效减少排放。回答下列问题:
(1)甲烷化技术的反应原理为。已知断裂键、键、键分别需要吸收、、的能量。
①的电子式为 。
②当反应生成时释放能量,则断裂键需要吸收 kJ的能量。
(2)一定条件下,向某容积为的恒容密闭容器中充入、,发生反应。
①下列能说明反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。
a.混合气体密度不随时间变化
b.混合气体平均摩尔质量不随时间变化
c.与的浓度比不随时间变化
d.C=O键的断裂速率等于键的形成速率
②上述反应经达到平衡,测得平衡体系中有,则内,的平均反应速率为 。
③其他条件不变,若在的恒容密闭容器中进行该反应,后测得反应体系中大于,其原因为 。
(3)一种电池的装置如图,电池总反应为(图中是固体,锂离子导体只允许锂离子通过)。
该电池工作时,a电极发生 (填“氧化”或“还原”)反应;b电极的电极反应式为 。
6.合成氨工业丰富了我国的能源结构,推动了我国能源的可持续发展。
(1)工业合成氨的能量变化示意图如下:
①当生成)时,该反应 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ(用含a、b、c的代数式表示)。
②已知反应在催化剂表面要经历:吸附(附着催化剂表面)、断键……成键、脱附(脱离催化剂表面)等过程,则和在催化剂表面合成的反应过程的顺序为c→ (用字母标号表示)。
(2)在2L密闭容器内,t℃时发生反应:,在体系中,随时间的变化如下
表:
时间(min)
0
1
2
3
4
5
N₂的物质的量(mol)
0.20
0.10
0.07
0.06
0.06
0.06
①上述反应在第5min时,的转化率为 。
②下列说法不能作为反应达到平衡状态依据的是 (填标号)。
的体积分数不再变化 B.的物质的量之比为
D.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
③t℃时,在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果,判断该反应进行最慢的为 。
A. B.
C. D.
(3)有人设想以和为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式为 ,A为 (填化学式)。
7.煤气主要成分为,还有少量及等。脱除煤气有机硫可用加氢法和水解法等,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数值随温度变化关系如图所示:
(1)的空间结构为 ;反应的 (用a、b、c字母表示)。
(2)时,反应的 (填数值)。
(3)与在高温下发生反应:。在时,将与充入的空钢瓶中,反应平衡后的物质的量分数为0.02。
①的平衡转化率 %;时反应平衡常数 (保留三位有效数字)。
②向反应器中再分别充入下列气体,能使转化率增大的是 (填标号)。
A. B. C. D.
③若在时,将与充入的空钢瓶中,反应平衡后的物质的量分数为 。
8.新华社报道:全国农村应当在“绿色生态 美丽多彩 低碳节能 循环发展”的理念引导下,更快更好地发展“中国绿色村庄”,参与“亚太国际低碳农庄”建设。可见“低碳循环”已经引起了国民的重视,试回答下列问题:
(1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。已知25℃、101kPa时:
①
②
③
则在25℃、101kPa时: 。
(2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为: 已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数。1100℃时测得高炉中,,,则在这种情况下, (填“<”、“=”、“>”),其判断依据 。
(3)目前工业上可用来生产燃料甲醇,有关反应为: 。现向体积为1L的恒容密闭容器中,充1mol 和3mol ,反应过程中测得和的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率 。
②下列措施能使增大的是 (填字母)。
A.升高温度
B.再充入
C.再充入
D.将从体系中分离
E.充入He(g),使体系压强增大
(4)、的资源化利用能有效降低温室效应,并能充分利用碳资源。固体氧化物甲烷燃料电池以固体氧化锆-氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下只允许氧离子在其间通过。该电池的工作原理如图所示:
其中多孔电极a、b均不参与电极反应。b电极反应式为: ;当电路中有2mol电子转移时,理论上负极消耗的气体在标况下的体积是 L。
9.与可发生反应:,该反应为放热反应,恒温条件下,在体积为2L的密闭容器中,充入2mol 和6mol ,发生上述反应,测得和的浓度随时间变化如下图所示。
(1)在4min到9 min时间段, 。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.与相等
B.的体积分数在混合气体中保持不变
C.单位时间内每消耗3mol ,同时生成1mol
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.混合气体的密度保持不变
(3)下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A.升高温度 B.压强不变充入一定量氦气
C.体积不变充入一定量氦气 D.加入催化剂
(4)该反应达平衡时的转化率为 。
(5)容器内起始压强与达平衡时的压强之比是 。
10.氨是一种重要的化工产品。回答下列问题:
(1)已知:①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ/mol
②H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH=-240.0kJ/mol
③2Fe(s)+O2(g) Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ/mol
则反应2NH3(g)+Fe2O3(s) N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s) ΔH= kJ/mol,该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)下列关于合成氨工艺的理解中,正确的有______(填标号)。
A.控制温度远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
B.合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零
C.NH3易液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
D.原料气中N2由分离空气得到,H2由天然气与水蒸气反应生成,原料气需要经过净化处理,以防催化剂中毒和安全事故发生
(3)温度为T℃,压强恒定为pMPa,用Fe2O3处理NH3和HCN(起始时NH3的体积分数为58%)的混合气体,部分气体的体积分数随时间的变化如图,反应经30min达到平衡。
①0~30min内用NH3的压强变化表示的反应速率v(NH3)= MPa·min-1。
②反应2NH3(g)+Fe2O3(s)N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s)的平衡常数Kp= (MPa)2(列出计算式即可);若降低温度,该反应的平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在催化剂作用下,可用NH3去除NO,其反应原理为4NH3+6NO=5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)分别为4:1、3∶1、1:3时,得到的NO脱除率曲线如图所示:
①曲线a中,在温度超过900℃时,NO脱除率骤然下降的原因可能是 。
②曲线c对应的NH3与NO的物质的量之比是 。
11.煤气中含有CO、H2、CO2、H2S等气体,使用氧化铁基脱硫过程有羰基硫(COS)生成,涉及的主要反应如下:
反应I:煤气中以CO为碳源生成COS的反应
反应II:煤气中以CO2为碳源生成COS的反应。
已知:①COS为弱酸性的气体,性质稳定不易分解。
② ;800℃平衡常数K=1.0。
回答下列问题:
(1)写出反应Ⅱ生成气态产物的热化学方程式 。
(2)在相同压强下,向两个容积相同的密闭容器中分别充入CO(g)和H2S(g)(物质的量比为1:1)、CO2(g)和H2S(g)(物质的量比为1:1),分别发生上述反应。平衡时COS的物质的量分数[x(COS)]随温度(T)的变化关系为下图中的两条曲线。
①160℃时,反应Ⅰ的平衡常数 反应Ⅱ的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
②能表示反应Ⅰ的曲线是 (填图中字母)。
(3)煤气中的羰基硫会引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。羰基硫的氢解(反应Ⅰ的逆反应)和水解(反应Ⅱ的逆反应)是两种常用的脱羰基硫方法。
①提高羰基硫氢解的平衡转化率可以采用的措施有 (填序号)。
A.使用合适的催化剂 B.升高温度
C.恒压条件下通入氮气 D.减小羰基硫与氢气的投料比
②羰基硫水解反应一般认为是一个碱催化的反应。某科研团队以活性氧化铝(浸渍了碱土金属氧化物)为催化剂,研究温度、CO2对羰基硫水解反应的影响,结果如下表。
序号
温度/℃
CO2体积分数/%
COS消除率/%
1
160
0.00
82.51
2
200
0.00
86.71
3
240
0.00
71.99
4
160
11.38
11.06
5
160
17.53
7.06
从反应速率的角度分析:COS消除率随温度的升高而发生变化的原因 ;CO2体积分数增大而COS消除率降低的原因 。
③在160℃,一密闭容器中投入COS、H2、H2O、N2(物质的量比为1:1:1:5),保持温度不变,达平衡时测得COS的转化率为α,H2、H2O物质的量比为n:m,则x(COS)= (用含字母的式子表示,下同),该温度下反应Ⅰ的平衡常数为 。
12.工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。
I.NH3选择性催化还原脱硝是去除NOₓ的有效方法。
已知:
(1)脱硝反应i. = (用、、表示),已知反应<0,该反应属于 (填“高温自发”或“低温自发”。)反应。
(2)某温度时,在一个2L的密闭容器中发生反应i,测得各气体物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,5min内,用NO表示的反应速率为 。反应达平衡后,下列说法正确的有 (填字母序号)。
a.增加NO的浓度,NH3的平衡转化率增大
b.加入催化剂,可以提高NO的平衡去除率
c.温度降低,正逆反应速率都减小
d.恒容条件下通入氦气增大压强,平衡正向移动
Ⅱ.对含CO的烟气,可用CO还原法脱硝,实现“以废治废”。
(3)在一定温度下,将2mol NO(g)与 2mol CO(g)通入 2L 密闭容器中,发生反应ⅱ.测得容器中压强随时间变化情况如下表所示:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
总压/kPa
10
9.6
9.3
9.1
9
9
平衡时CO的转化率为 ,该反应的压强平衡常数Kp= (Kp是以组分分压表示的平衡常数;分压总压物质的量分数,Kp计算结果保留两位有效数字)。
(4)某科研小组研究了催化剂在制备时沉淀剂的选择对铁基催化剂催化反应ii活性的影响,测得脱硝率随温度变化曲线如图所示。则在200℃时,活化能较大的是 (填“a”或“b”)。
Ⅲ.使用无隔膜电解法对海水进行电解,再用循环喷淋模式可实现船舶烟气的脱硝,其电解原理如图所示。
(5)该装置中,阴极的电极反应式为 。
13.CO2的转化、回收和重整受到越来越多的关注,它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。
(1)合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现:
反应I:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) △H1=-272kJ·mol-1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(1)+H2O(g) △H2=+138kJ·mol-1
CO2和NH3合成尿素的反应自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或“任意条件”)。
(2)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为 ;载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2,其原因是 。
(3)CO2与丙烯通过金属杂多酸盐[CoxH(3-2x)PW12O40]催化合成甲基丙烯酸。
①研究发现金属杂多酸盐中x对CO2转化率的影响如图1所示,由图1得出催化效果最好的金属杂多酸盐化学式是 。
②催化剂在温度不同时对CO2转化率的影响如图2所示,300℃催化效果远不如200℃和250℃的原因 。
(4)催化电解法可将CO2转化为有机物。金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明,在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。
①X为 。在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构 。
②与单纯的Cu电极相比,利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是 。
14.工业上常用CO2为原料合成甲酸或甲醇。
Ⅰ.用CO2和水蒸气为原料,在等离子体和双金属催化剂的作用下制备CH3OH。研究表明,在等离子体的协同下,双金属催化剂中的ZrO2更易形成氧空位,从而更有利于吸附或结合外界O原子,使得制备CH3OH的反应条件更趋温和。
(1)工艺参数的研究
控制水蒸气流速为28.74、温度为150℃、反应电流为4.17A,在使用单独的等离子体(P)、等离子体与双金属催化剂协同(P+C)两种不同催化条件下,测得CO2流速对醇类产生的影响关系如图所示。
①无论使用何种催化条件,CH3OH的产量均随着CO2流速的增大而下降,其原因是 。
②分析图像可知,选用等离子体与双金属催化剂协同催化条件的优势是 。
(2)反应机理的分析
利用等离子体和双金属催化剂催化CO2和H2O反应生成CH3OH的过程中Zr的化合价发生变化,可能机理如图所示:
说明:图中的表示ZnO,表示ZrO2,表示氧空位;“—”表示化学键,“……”表示吸附作用。
①Zr的常见化合价有+2、+3和+4,上图步骤(Ⅲ)中,元素Zr化合价发生的变化为 。
②画出步骤(Ⅲ)中空框中有机物的结构式 。
③增大反应电流,等离子体会释放出数量更多、能量更大的高能粒子。随着反应电流的增加,CH3OH的产量增大,其可能原因是 。
Ⅱ.一种从高炉气回收制储氢物质的综合利用示意图如图所示,请按要求回答相关问题:
(3)某温度下,当吸收池中溶液的时,此时该溶液中 [已知:该温度下,]。
(4)利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为,写出铂电极上生成的电极反应式: ;电解过程中还伴随着析氢反应,若生成的电解效率为80%,当电路中转移时,阴极室溶液的质量增加 g。
15.化学原理是高中的重要研究内容。
I .NH3和CO2是两种常见的无机物。尿素[CO(NH2)2]是首个由NH3和CO2两种无机物人工合成的有机物。
(1)在尿素合成塔中发生的两步反应依次为:
① (快反应);
② (慢反应);
则 ,
下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是 (填标号);
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入2 mol NH3和1 mol CO2,保持体积不变,发生反应,10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半,则:
①0~10min内,用NH3的浓度变化表示的平均反应速率 。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (填标号);
A.n(CO2):n(H2O)=1:2
B.尿素的质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.单位时间内,有2molO-H生成的同时有2mol C=O断裂
Ⅱ.H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应:
①
②
(3)一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S只发生反应①,经过相同时间,测得各容器中H2S的转化率与容器容积的关系如图所示,下列说法正确的是_______。
A.b、c点的Q=K
B.正反应速率
C.a点所示条件下满足
D.在a点再通入H2S,平衡后H2S的转化率将增大
(4)在恒压100kPa按组成n(CH4):n(H2S):n(Ar)=1:1:4.7通入混合气体,反应相同时间后,H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示,测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。
[已知:S2的收率=n(S2中的硫原子):n(投料中的硫原子)]
①在950℃至1150℃范围内,其他条件不变,随着温度升高,S2(g)的体积分数先增大而后减小,其原因可能是 。
②保持恒压100kPa和投料比n(CH4):n(H2S)=1:1不变,不通入,则相同温度下H2S转化率 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
③计算T1℃时反应①的平衡常数KP = (列计算式表示)。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
试卷第1页,共3页
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《原理综合题高频考点押题练-2025年高考化学三轮复习备考》参考答案
1.(1)吸收180
(2)AB
(3)>
(4) 75%
(5)负
(6)11.2
2.(1)
(2)A
(3)低温
(4) 加压 使用有利于反应Ⅱ进行的催化剂
(5)0.6
(6)温度高于时,升高温度后,反应I正向移动的程度大于反应Ⅱ的逆向移动,二氧化碳净消耗量增加,所以二氧化碳的平衡转化率增加
(7)
3.(1) 。
(2) 增大 不变
(3)
(4)AC
(5)该反应总体为放热反应,适当升温有利于加快反应速率、提高转化率,但温度过高会使平衡逆向移动,转化率反而下降。
(6)
4.(1)
(2)B
(3)D
(4)ADE
(5)不变
5.(1) 463
(2) b 0.01 容器容积变大,反应物浓度减小,反应速率变慢
(3) 氧化
6.(1) 放出
(2) 70% BC B
(3)
7.(1) 正四面体
(2)11
(3) 2.5 0.00285 B 0.02
8.(1)
(2) 此时的浓度熵小于平衡常数,平衡右移
(3) BD
(4) 5.6
9.(1)0.15
(2)BD
(3)AD
(4)75%
(5)8∶5
10.(1) +1016.0 高温
(2)BCD
(3) 0.019p 减小
(4) 催化剂失去活性 1:3
11.(1)CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) ΔH=+33kJ·mol-1
(2) > a
(3) BD 200℃前①温度升高反应速率加快②催化剂活性增强;200℃后催化剂的活性减弱 CO2也能吸附在催化剂表面,使COS的水解反应速率减小(或CO2吸附性更强占据活性位点或CO2与催化剂反应,使催化剂失活或中毒)
12.(1) 低温自发
(2) ac
(3) 40%
(4)b
(5)
13.(1)低温
(2) KHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2O 相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳
(3) Co0.5H2PW12O40或CoH4P2W24O80 温度过高,可能会导致催化剂失活
(4) H++e- 加快了生成乙醇与甲醛的速率,提高了乙醇的选择性
14.(1) 增大CO2的流速,缩短了CO2和水蒸气的接触时间,更多的原料气未得到充分反应 抑制生成乙醇的副反应的发生,且能够提高甲醇产量
(2) +3价变为+4价 在数量更多、能量更大的带负电的高能粒子作用下,更多的水蒸气分子断裂出H原子;同时催化剂中的ZrO2表面形成更多的氧空位,提高了反应物在催化剂上的吸附能力和成键能力,促进反应的进行
(3)4
(4) CO2+2H++2e-=HCOOH 55.2
15.(1) -103.7 kJ∙mol-1 D
(2) 0.075 mol∙L-1∙min-1 BC
(3)BC
(4) 950℃~1100℃时,反应Ⅰ占主导,速率增幅大,生成S2(g)多;1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导,速率增幅大,消耗S2(g)多 减小
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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