(13)化学反应速率及化学平衡-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习单元检测卷（N）

高三一轮复习单元检测卷/化学 (十三)化学反应速率及化学平衡 (考试时间75分钟，满分100分)》 可能用到的相对原子质量：H1O16Na23 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.氨氧化法是工业制硝酸的常见方法，第一步为合成氨。在恒温恒容的密闭容器中，进 行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)三2NH3(g)△H<0,对该反应的条件进行探 究，下列实验措施与结论对应错误的是 A.通过更换不同种类的催化剂，可以调节平衡时原料的转化率 B.反应装置保持在相对较低的温度下，将有利于该反应的自发进行 C.在反应过程中任意时刻移除部分产物，都可以使反应正向进行，但该反应的平衡 常数保持不变 D当检测到装置内的}保持不变时，不一定能说明反应已经达到平衡状态 2.化学与生活息息相关，下列有关金属的说法正确的是 A.在空气中金属铝发生原电池反应，其表面迅速氧化形成保护层 B.金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，如银质物品久置表面变暗 C.钢铁电化学腐蚀分为吸氧和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正 极反应不同 D.无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属做氧化剂化合价升高 3.丙烯酸是非常重要的化工原料之一，可由甘油催化转化制得，过程如下：甘油 (C3HO3)→丙烯醛(C3H4O)→丙烯酸(C3H4O2)。甘油常压下沸点为290℃，工业 生产选择反应温度为300℃常压下进行。下列说法错误的是 已知：反应I:C3HsO3(g)=C3HO(g)十2H2O(g)△H1>0K1; 反应Ⅱ：2C3H4O(g)+O2(g)=2C3H4O2(g)△H2<0K2。 A.反应I的平衡常数为K,=(CH,O)·c2(H,O) c(C H8O3) B.反应Ⅱ是焓减、嫡减的反应 C.丙烯醛有毒，可选择适用反应Ⅱ且对反应I几乎无影响的高效催化剂 D.若改变条件增大反应Ⅱ的K2,反应Ⅱ平衡移动过程中逆反应速率先增大后减小 4.全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池是电 能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压 入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环 流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶 液流过电极表面并发生电化学反应，进行充电和放 电极 隔膜 电。如图所示为全钒液流电池放电示意图。下列说 正极 负极 法正确的是 电解液 电解液 A.放电时总反应为VO++V++HO一VO十 2H++V2 V2+/V3+ B.充电时阴极反应为V2+一e—V3+ V02*W0;泵 负载或外 泵 加电源 C.充电一段时间后，左侧电解液的pH升高 D.该电池的储能容量可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来 实现 化学第1页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 5.羧酸与醇发生酯化反应的可能机理如图所示。下列说法错误的是 OH OH COH +0H 0 0H HQCH,CH-C-OH」 CHC-OHCHC-OH =CHi一cHC-oC ≥CHC-OC2H HOC2Hs OC2Hs 1 IV A.I→Ⅱ形成配位键，V→I断裂配位键 B.物质Ⅲ中有碳原子的杂化方式相同 C.若原料为CH3CO8OH和CH3CH2OH,则产物乙酸乙酯和水中均含有18O D.若反应条件为浓硫酸，只能加快反应速率，不能提高乙酸乙酯的平衡产率 6.工业上在600℃时电解含40%NaC1和60%CaCl2的混合电解液制取金属钠的电解 槽如图所示。阳极A为石墨，阴极为铁环K,两极用多孔隔离材料或膜隔离材料D 隔开。氯气从上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经铁管F流入收集器G。下列叙述 正确的是 NaCl进口J H CL,出口 CL于 液态 熔融 金属钠 NaCl Na出▣ D 阴极 阴极 A 阳极 A.氯化钙的作用是作助熔剂，降低氯化钠的熔点；也可以使用氯化镁代替 B.理论上，每转移1mole,生成1 mol Cl2 C.D为Na-B-Al2O固体隔膜时，制得的钠几乎无杂质，电解的电流效率接近100% D.若用串联的铅酸电池组电解NaCI制取Na,则PbO2极接K极 7.向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O,发生反应CH4(g)十H2O(g) 一CO(g)+3H,(g)。CH的平衡转化率按不同投料比x[.x= ]随湿度的变 化曲线如图所示。下列说法错误的是 b A.x<x2 B.反应速率：正<v正 C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb=K。 名 D.反应温度为T1,当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 TK T 8.我国科学家研发出一种新型双温催化剂Fe-TiO2-,H,,该催化剂催化N2和H2合成 NH3(反应体系温度为495℃)的原理如图所示。下列分析错误的是 热Fe冷Ti双温催化 光照 热Fe(547C) 冷Ti(415C) HH—H NH3 A.“热Fe”上的变化属于焓增、熵增的变化 B.“热Fe”有利于N2快速转化为N C.“冷T”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 D.该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反应速率和平衡产率的矛盾 一轮复习单元检测卷十三 化学第2页（共8页） 回 ®利用环戊二烯(》加氢制备环戊烯(，按，C7 、=1加入恒容密闭容器中，仅 发生如下反应： ①(g)+H(g) 催化剂 g)AH<0;②2□(g)(g) △H2<0。 测得在相同时间内，环戊二烯的转化率和环戊烯的选择性随温度变化曲线如图所示 (已知：选择性=转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比)。下列说法错误的是 A.60℃时，H2的转化率为72% 100 100 90--- B.由图可知，反应决速步骤的活化能①>② 80 80 ●环戊二烯的转化率 C相时条件下，若增大)，O选择性 60 60 。环戊烯的选择性 提高 20 20 D.60℃后，环戊烯选择性降低的原因可能是 50 7080 90温度/℃ 催化剂活性减弱 10.考古发掘出的古代青铜器（含铜锡等金属）表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学 腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物（铜锈）的成分如图所示（已知：2CuC1十 H2O=Cu2 O++2HCl): 潮湿的含C的杂质 小孔外Cu,(OHD,C0 空气 @盒Cu,(OHD,Ci 青铜器 形成小孔，铜锈逐 青铜器 渐将小孔口堵住 随着时间的推移， 小孔内部继续变大 小孔内 小孔附 壁CuC】 近Cu,O 下列分析错误的是 A.氧气是正极反应物 B.铜锈的成分与氧气浓度、pH有关 C.右图中，C1厂从小孔内向小孔外移动 D.青铜器中的锡也会发生电化学腐蚀 11.利用如图所示装置可合成己二腈[NC(CH2)4CN],充电时生成己二腈，放电时生成 O2,其中a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的H2O会解离出H+和OH向两极 移动。下列说法错误的是 A.放电时，M极过二硫酸根离子得电子发生氧化反应 M NC(CH2).CN 生成硫酸根离子 ·CH2=CHCN B.放电时双极膜中OH向N极移动，充电时双极膜中 H2O 02 H+向N极移动 C.充电时，N极的电极反应式为2CH2一CHCN+2e+2H+ -NC(CH2).CN D.若充电时制得1 mol NC(CH2)4CN,则放电时需生成0.5molO2,才能使左室溶 液恢复至初始状态 12.电石（主要成分为CC2)是重要的基本化工原料。已知2000℃时，电石生产原理 如下： ①CaO(s)+C(s)Ca(g)+CO(g)△H,=akJ·mol1K1; ②Ca(g)+2C(s)=CaC2(s)△H2=bkJ·mol1K2。 下列说法错误的是 A.反应①K,=c(Ca)·c(CO) B.反应Ca(g)十C(s)一2CaC(s)平衡常数K=VK C.2000℃时增大压强，K1减小、K2增大 D.反应2CaO(s)+CaC2(s)=3Ca(g)+2CO(g)△H=(2a-b)kJ·mol-1 化学第3页（共8页）】 衡水金卷·先享题·高三 13.用水蒸气作稀释剂，使用催化剂A(Ct一A),乙苯在密闭容器中发生如下三个 反应： DCo Hs C2Hs(g)Co Hs CH-CH2(g)+H2(g); ②C6HC2H(g)==C6H6(g)十CH2=CH2(g); ③C6HC2H(g)+H2(g)=C6HCH3(g)+CH4(g)。 保持温度和压强不变，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S(S= 转化为日标产物所消耗乙苯的量×100%)、乙苯转化率(X)随水烃比STO(水蒸气 已转化的乙苯总量 与烃的质量比)的变化曲线如图所示[已知：X、S分别代表转化率和选择性，乙苯转 化率(X-EB)、苯乙烯选择性(S-ST)、苯选择性(SBN)、甲苯选择性(S-TL)]。 60.0 96.2 4.0 Cat-A CABN 58.0 ■-XEB △-SST 96.0 3.0 S-TL 56.0 95.89 2.0叶 0 1.0 52.0 95.4 50.0 1.01.41.82.02.695.2 0.04 1.01.41.82.02.6 STO STO 下列说法正确的是 A.增大水烃比，平衡正向移动，乙苯的转化率增大 B.该条件下反应②是主反应 C.增大水烃比，苯和甲苯的选择性下降，生成苯和甲苯的物质的量一定减少 D.催化剂A能降低反应的活化能，增大乙苯的平衡转化率 14.已知CH2-CHCH3(g)+Cl2(g)一CH2-CHCH2Cl(g)+HCI(g),该反应的v正 =k正·c(CH2=CHCH3)·c(Cl2),逆=k逆·c(CH2=CHCH2CI)·c(HCI),k正、 k速分别为正、逆反应速率常数。在一定压强下，按w n(Cl2) n(CH,-CHCH,)向密闭容 器中投料，平衡时CH,一CHCH,的体积分数(p)lg与温度T、w的关系如图所 示。下列说法中正确的是 A.>1,曲线n表示lg随温度的变化 25% g B.在、T条件下，g(CH2=CHCH)=20%时，匹=9 4 C.一定温度下，该反应的严随催化剂的不同而发生改变 D.相同温度下，2平衡体系中o(CH2一CHCH2Cl)大于1的 班级 姓名 分数 题号 2 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 一轮复习单元检测卷十三 化学第4页（共8页） 回 二、非选择题（本题共4个小题，共58分） 15.(12分)I,为了研究MnO2与双氧水(H2O2)的反应速率，某学生加入少许的MnO2 粉末于50mL密度为1.1g/cm3的双氧水溶液中，通过实验测定：在标准状况下放出 气体的体积和时间的关系如图所示。回答下列问题： 6o --A (1)放出一半气体所需要的时间为 Ⅱ.汽车尾气里含有O气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮 气和氧气发生反应所致：N2(g)+O2(g)一2NO(g)△H> 20/ 0,已知该反应在24℃时，平衡常数K=64×10-4。 12 (2)某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5 5时间/min 分钟后O2的物质的量为0.5mol,则0~5minN2的平均反应速率为 (3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图所示变化趋势正确的是 (填选项字母) te(NO) 有催化剂 T1>T2 Ty 无催化剂 T> C (4)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol·L1、4.0× 102mol·L1和3.0×103mol·L1,此时反应v正 (填“>”“<”或 “=”)V逆0 (5)某生提出，下列方法可以冶炼钢铁：FeO(s)+C(s)—Fe(s)十CO(g)△H 0,△S>0,上述反应在 (填“低温”或“高温”)条件下能自发进行。 (6)现有反应：CO2(g)十H2(g)=CO(g)十H2O(g)△H>0。如图所示表示反应 在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况，则图中t2时刻发 生改变的条件可能是 (填选项字母)。 A.升高温度 B.降低温度 C.加入催化剂 C02 D.增大压强 Co E.减小压强 时间 F.充入CO G.分离出部分CO 16.(18分)气候变化是人类面临的全球性问题，随着世界各国CO2排放，温室气体猛 增，对全球生态系统产生较大破坏。我国积极参与国际社会碳减排，承诺2030前实 现“碳达峰”，并积极布局“碳中和”，CO2的有效利用可以缓解温室效应。 (1)一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应： 反应1：CO2(g)十H2(g)=CO(g)十H2O(g)△H1; 反应2：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g); 反应3：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。 ①其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图1所示，则 △H2 (填“大于”“小于”或“等于”)△H。 1.0 0.1 K ②对于上述CO2加氢合成CH3OH的体系，下列说法错误的 誓0.01 (填选项字母)。 103 K2 104 K3 A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率 10-5 10 150200250300350 B.当气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已 图1 温度/℃ 达平衡 化学第5页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三一 C.体系达平衡后，若压缩体积，则反应1平衡不移动，反应3平衡正向移动 D.选用合适的催化剂可以提高CHOH在单位时间内的产量 (2)催化加氢制甲醇。 ①在Cu/ZnO/ZrO2催化剂表面上CO2加氢生成甲醇的路径如图2所示，下列说法 正确的是 (填选项字母)。 A.H2在催化剂表面解离吸附的过程是放热过程 H20 C02 B.HCOO是反应的中间产物 催化剂、 C.因为反应过程中有OH、HCOO和CO号的生成，所以 反应结束后体系的pH增大 OH 溢流 D.第4步反应可以表示为CH3O十HO一CH3OH 溢流 atoms- +OH ②根据如图3所示数据概括：当其他条件相同时，CO2的流 H20 量与甲醇产量之间的关系产生的原因为 CH3O3 HCOO 图2 200 三180 反应器温度：150℃ 反应电流：4.17A 水蒸气流量：28.74 mLmin-l 801 礼田 6 40 20 020253035404550 C02流量mL'min-! C02流量对甲醇产量的影响 图3 (3)科学家设计了一种新CO2一H2O可循环系统，可以实现温 太阳光 室气体的零排放，同时也回避了H2的难储存问题，装置如图4 一H2 所示。b电极上的电极反应式为 催化剂 +由i C0 ,如果将电解质溶液换为KOH溶液，对合成甲醇造成 的不良后果是 溶液 上CH,OH稚化剂 (4)甲醇是重要的化工原料，一定条件下1 mol CH OH与O2发生 图4 反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化如图5所示（反应物O2和生成物HO略 去)。在催化剂作用下，CHOH与O2反应主要生成 (填“CO”“CO2”或 “HCHO”)。 无催化剂 ow.r/7 有催化剂 CH3OH(g) 1158 HCHO(g) 676 Co(g) 283 C02(g) 图5 (5)甲醇便于运输，是一种具有前景的液体燃料，利用手持技术， 通过测定甲醇、乙醇、正丙醇等三种物质在温度传感器尖头处蒸 名 发时的温度变化曲线，根据曲线下降的幅度和速率的快慢，可以 比较它们之间的分子间作用力的大小。判断表示甲醇的曲线是 25 C 50 100时间/s 图6 轮复习单元检测卷十三 化学第6页（共8页） 回 17.(14分)三氯甲硅烷(SiHCI3)是生产多晶硅的原料，工业合成SiHCI3体系中同时存 在如下反应： 反应I:Si(s)+3HCl(g)SiHCI3(g)+H2(g)△H1=-141.8kJ·mol-1; 反应Ⅱ：Si(s)+4HCl(g)→SiCl4(g)+2H2(g) △H2; 反应Ⅲ：SiHCI3.(g)+HCl(g)==SiCL4(g)+H2(g)△H3。 部分化学键键能数据如下表所示： 化学键 Si-H H-Cl Si-Cl H一H 键能/(kJ·mol-1) 318 431 360 436 回答下列问题： (1)△H3= kJ·mol-1。 (2)压强与进料比[g= n(HC]都会影响SiHCI,的产率[)= (SiHC. n始(Si) 如图甲 n(Si) 所示为573K及不同压强下？随g的变化情况，由图甲可知最合适的进料比为 ,g=2时，上述反应达到平衡时在 (填“A”“p,”或“p,”压强下n(SHC)最大，g≥4时，)接近于零的原因是 n(SiCl) 1/%30r 25 ●p1MPa 20 o P2 MPa oP3 MPa 681012 甲 (3)在一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中加入一定量的Si和a mol HCl, 发生上述反应，达到平衡时，容器中SiHCI3为bmol,H2为cmol,此时HCl的浓度 为 (用含V、a、b、c的代数式表示，下同)mol·L1,反应Ⅲl的平衡 常数为 (4)忽略副反应，反应I在不同催化剂作用下反应相同时间、HCI的转化率随温度的 变化如图乙所示。下列说法正确的是 (填选项字母)。 催化剂1 催化剂Ⅱ 催化剂Ⅲ T1T2T3T4T5温度 A.催化剂I效果最佳，对应HCI的平衡转化率最大 B.b点v正>v递，可以适当延长反应时间提高HC】的转化率 C.c点的转化率降低可能是因为温度过高，催化剂失去活性 D.平衡常数：K(a)=K(b) 化学第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三一 18.(14分)丙烯腈(CH2一CHCN)是一种重要的化工原料。工业上以N2为载气，用 TO2作催化剂生产CH2一CHCN的流程如下： HOCH,CH,COOC,H, 260℃ 3150 C,H,OH、N, CH,=CHCN、C,H,OH CH,=CHCOOC,H、H,O 进料 反应釜1 反应釜Ⅱ 出料 已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定； ②反应釜I中发生的反应： i.HOCH,CH2 COOC2 Hs (g)->CH2-CHCOOC2 Hs (g)+H2O(g)AH; ③反应釜Ⅱ中发生的反应： ii.CH2=CHCOOC2H(g)+NH3(g)->CH2=CHCONH2(g)+C2HsOH(g) △H2; ii CH2 -CHCONH2 (g)-CH2 -CHCN(g)+H2 O(g)AH3. ④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解；丙烯酰胺在160170℃分解。 回答下列问题： (1)总反应HOCH CH COOC2H(g)+NH(g)→CH=CHCN(g)+C2HOH(g)+ 2HO(g)△H= (用含△H1、△H2和△H3的代数式表示)。 (2)进料混合气中n(HOCH2CH2COOC2H):n(C2HOH)=1:2,出料中四种物质 (CH2一CHCOOC2H,、CH2一CHCN、C2HOH、H2O)的流量（单位时间内出料口 流出的物质的量)随时间变化关系如图所示： 20F c 明0.5 CH,-CHCOOCH, 0 2468101112 反应时间h ①表示CH2一CHCN的曲线是 (填“a”“b”或“c”)。 ②反应釜I中加入C2HOH的作用是 ③出料中没有检测到CH2一CHCONH2的原因是 ④反应11h后，a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是 (3)催化剂TiO2再生时会释放CO2,可用氨水吸收获得NH HCO3。现将一定量的 NH HCO3固体（含0.72g水）置于密闭真空容器中，充入CO2和NH3,其中CO2 的分压为100kPa,在27℃下进行干燥。为保证NH,HCO3不分解，NH的分压应 不低于 kPa[已知p(H2O)=2.5X102kPa·mol-1×n(H2O),NH4HCO3 分解的平衡常数K。=4×104(kPa)3]。 (4)以CH2一CHCN为原料，稀硫酸为电解液，Sn作阴极，用电解的方法可制得 Sn(CH2CH2CN)4,其阴极反应式为 轮复习单元检测卷十三 化学第8页（共8页） 回高三一轮复习N ·化学 高三一轮复习单元检测卷/化学（十三） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 题号 题型 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 值 (主题内容) Ⅲ ① ② ③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 3 工业合成氨 易 0.95 2 选择题 3 金属腐蚀与防护 易 0.88 3 选择题 3 化学速率与平衡 易 0.85 4 选择题 全钒液流电池 易 0.78 5 选择题 3 酯化反应的机理 易 0.77 6 选择题 3 电解制取金属钠 易 0.75 7 选择题 3 速率平衡图像 中 0.64 6 选择题 新型催化剂合成氨 中 0.63 9 选择题 3 有机反应与平衡 中 0.60 10 选择题 3 青铜腐蚀 中 0.60 11 选择题 3 电解与双极膜 中 0.60 12 选择题 3 电石生产原理 0.59 13 选择题 3 速率平衡图像 中 0.54 14 选择题 3 速率方程 难 0.49 15 非选择题 12 速率与平衡综合分析 L 中 0.77 16 非选择题 18 CO2制备甲醇 L 中 0.60 17 非选择题 14 速率与平衡综合分析合成三氯硅烷 中 0.60 18 非选择题 14 速率与平衡综合分析丙烯腈 中 0.53 ·61· ·化学· 参考答案及解析 昏考答条及解析 一、选择题 正确。 1.A【解析】催化剂不能改变平衡时原料的转化率，A :5.D【解析】由题干反应历程图可知，工Ⅱ过程中， 项错误；该反应焓变小于0、嫡变小于0，反应装置保 氧原子有孤电子对，氢离子有空轨道，形成配位键，V 持在相对较低的温度下，有利于该反应的自发进行， →Ⅵ断裂氢氧间的配位键，A项正确：物质Ⅲ中所有 B项正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，该反应 碳原子的杂化方式相同，均为sp杂化，B项正确：因 的平衡常数保持不变，C项正确：若投料比等于系数 为酯化反应为可逆反应，故CH,CO8OH和 比，是恒量，当检测到装置内的品保持不变 CHCH2OH发生酯化反应，产物乙酸乙酯和水中均 含有8O,C项正确；加入催化剂浓硫酸，能加快反应 时，不一定能说明反应已经达到平衡状态，D项正确。 速率，浓硫酸还能吸收产物水，平衡正向移动，能提高 2.C【解析】A!和氧气直接反应生成致密的氧化铝薄 乙酸乙酯的平衡产率，D项错误。 膜，不涉及原电池反应，A项错误；银质物品久置表面 6,C【解析】氯化钠为离子化合物，熔点较高，氯化钙 变暗属于化学腐蚀，B项错误：电化学腐蚀分为吸氧 作助熔剂，减小能耗，但钠的金属性大于镁，若使用氯 和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，吸氧腐 化镁代替氯化钙作助熔剂，镁离子优先放电生成金属 蚀在正极上O2参加反应产生OH,析氢腐蚀在正极 镁，降低了钠的产率，A项错误；阳极反应式：2C1一 上H+得电子产生H2,C项正确：金属单质的结构都 2eCl2个，故转移1mole,理论上生成0.5mol 是最外层电子数比较少，容易失去电子而被氧化，D CL2,B项错误；膜隔离材料D为Na-B-Al2 O?固体隔 项错误。 膜，A2O2固体熔点高，电解过程中铝离子不能放电 3.D【解析】反应I产物中水为气态水，所以结合平衡 生成金属铝，且该膜只允许C通过，所以制得的钠 常数计算公式可得K1=cCH,O·C(O,A项 几乎无杂质，电解的电流效率接近100%，C项正确； C(Ca HRO3) 正确；反应Ⅱ的△H2<0,该反应是一个气体体积减 PbO2作为铅酸电池的正极，应与石墨阳极A连接，D 项错误。 少的反应，所以是一个嫡减的反应，B项正确；选择适 用反应Ⅱ且对反应I几乎无影响的高效催化剂，可以 7.B【解析】一定条件下，增大水的浓度，能提高CH 的转化率，即x值越小，CH:的转化率越大，则x1< 加快丙烯醛反应生成丙烯酸，减少丙烯醛的污染，C 项正确；因为反应Ⅱ为放热反应，若想增大K2则需 x2,A项正确；b点和c点温度相同，CH的起始物质 的量都为1mol,b点x值小于c点，则b点加水多， 要降低反应温度，温度降低是正逆反应速率都减小的 相当于反应物浓度大，平衡正向移动，则在相同温度 过程，D项错误。 下反应速率：h>,B项错误；由图像可知，x一 4.D【解析】由分析可知，放电时正极反应为VO十 定时，温度升高，CH的平衡转化率增大，说明正反 2H+十e一VO+十HO,负极反应为V+-e 应为吸热反应。温度升高平衡正向移动，K增大：温 —V+,故总反应为VO+2H++V2+—VO+十 度相同，K相等，则点a、b、c对应的平衡常数：K< V+十HO,A项错误；充电时，阴极反应为还原反 Kb=K,C项正确：该反应为气体分子数增大的反 应，为V+得电子生成V+的反应，B项错误：充电 应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容 时，左侧电极为阳极，电极反应为VO+一e+H2O 器内压强不变时，反应达到平衡状态，D项正确。 一VO十2H,故充电一段时间后，电解液的pH 降低，C项错误；该电池的储能容量可以通过增大电 8.C【解析】由图可知，“热Fe”上的变化为子N 解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现，D项 N,氮气分子发生共价键断裂的变化为焓增、嫡增的 ·62· 高三一轮复习 N ·化学· 变化，A项正确：由题意可知，“热Fe”高于体系温度， 正极，双极膜中氢离子移向正极，酸性条件下过二硫 有利于氨氨共价键的断裂，加快反应速率，B项正确： 酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成硫酸根 由题意可知，“冷T”低于体系温度，有利于平衡向正 离子和水，A项错误；放电时双极膜中的氢氧根离子 反应方向移动，提高氨气的产率，但降低温度不利于 移向N极中和放电生成的氢离子，充电时双极膜中 提高合成氨反应速率，C项错误；由B,C项分析可知， 的氢离子移向阴极，B项正确：充电时，电极N为阴 该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反 极，双极膜中氢离子移向阴极，酸性条件下丙烯腈在 应速率和平衡产率的矛盾，D项正确。 阴极得电子发生还原反应生成己二腈，电极反应式 9.B【解析】设起始时H,与环戊二烯的物质的量均 2CH2 =CHCN++2e-+2H+-NC(CH2)CN, 为1mol,60℃时生成环戊烯的物质的量为1mol× C项正确；放电时，N电极为负极，水在负极失去电 90%×80%=0.72mol,则消耗H2的物质的量也为 子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为 0.72mol,故H2的转化率为72%，A项正确：由图可 2H2O-4eO2个十4H+,则由得失电子数目守 知，环戊烯的选择性较高，说明反应①的速率大于反 恒可知，制得1 mol NC(CHz),CN时，放电使左室 应②，故反应决速步骤的活化能①<②，B项错误；相 溶液恢复至初始状态生成氧气的物质的量为1mol 同条件下：若增大，品，相当于增大的物质 =0.5mol,D项正确 的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性 12.C 【解析】由题意得，K1=c(Ca)·c(CO),A项正 提高，C项正确；两个反应均为放热反应，升高温度， 平衡逆向移动，转化率有所下降，但是环戊烯选择性 确：由题意得，反应2Ca(g)十C(s)—2CaC,(s) 大幅度下降可能是催化剂活性减弱，D项正确。 平衡常数K=√K,B项正确：平衡常数只随温度 10.C【解析】青铜器中含铜锡等金属，也含有其它金 改变而改变，C项错误；根据盖斯定律①×2一②的 属及非金属杂质，由于物质活动性不同，周围有电解 热化学方程式2CaO(s)十CaC2(s)—3Ca(g)十 质溶液，形成了原电池，Cu为原电池的负极，失去电 2CO(g)△H=(2a-b)kJ·mol-1,D项正确 子发生氧化反应，由于电解质溶液为中性，发生吸氧13.A【解析】恒温恒压下反应，增大水烃比，相当于减 腐蚀，正极上氧气得到电子，变为OH,因此氧气是 小反应物的压强，平衡正向移动，乙苯的转化率增 正极反应物，A项正确：根据右图可知：在锈蚀小孔 大，A项正确；由图可知，在相同水烃比下，苯乙烯的 外物质成分为Cu2(OH)2CO3、Cue(OH)3C1,Cu元 选择性较高，是主要反应，B项错误；增大水烃比，苯 素化合价为十2价；在小孔附近的物质是CO,小 和甲苯的选择性下降幅度较小，但乙苯的转化率增 孔内壁物质成分是CuCl,Cu元素化合价为十1价， 加，生成苯和甲苯的物质的量可能增加，C项错误： 小孔外氧气浓度大，Cu元素价态高，小孔内氧气浓 催化剂不能改变反应物的平衡转化率，D项错误。 度小，Cu元素价态低，物质成分与氧气浓度有关；在 14.A【解析】由图可知，当一定时，温度升高，丙烯 溶液酸性较强时可逆反应2CuC1十H,O一CuO 的体积分数增大，说明该反应的正反应为放热反应。 十2HCI的平衡逆向移动，物质成分主要是CuCI,若 升温时，平衡逆向移动，k迹增大的程度大于k止， 溶液酸性弱，平衡正向移动，物质成分主要是CuO, 可见物质成分也与溶液的pH有关，B项正确；溶液 g表示的值应该更小，所以曲线m表示g随 中微粒CI总是向低注处流动，因此会从小孔外向 温度变化的曲线，A项正确；反应为气体分子数不变 小孔内移动，与氧气浓度较小时的十1价Cu形成难 的反应，在、T1条件下，假设CH2一CHCH、Cl2 溶性固体CuCI,C项错误；由于Sn是比较活泼的金 投料均为1mol,平衡时9(CH2-CHCH)=25%, 属，因此也会与活动性比S弱的金属构成原电池， 则平衡时CH2=CHCH为2mol×25%= Sn为负极，被氧化而引起电化学腐蚀，D项正确。 0.5mol,则反应的CH2-CHCH为0.5mol,平衡 11.A【解析】由图可知，放电时，M电极为原电池的 时CH2一CHCH3、CL2、CH2一CHCH2CL、HCI均为 ·63· ·化学· 参考答案及解析 0.5mol,反应平衡常数 K (3×10-3)2 (4)此时的Q.=2.5Xi0X4X10=9X10,K c(CH,-CHCH.C)·c(HC)=kL=0.5×0.5 c(CH2=CHCH3)·c(Cl2) k逆 0.5×0.5 =64×10‘,Q<K,说明反应向正反应方向移动， 1;当o(CH2=CHCH3)=20%,则此时 UE>地。 CH-CHCH为2mol×20%=0.4mol,则反应的 (5)根据△G=△H一T△S0时反应能自发进行，故 CH2一CHCH为0.6mol,此时CH2一CHCH、C2、 高温有利于自发进行。 CH=CHCH CI、HCI分别为0.4mol、0.4mol、 (6)反应CO2(g)十H2(g)CO(g)十H2O(g)是气 0.6 mol,0.6 mol, 体体积不变的吸热反应，在t2时刻因改变某个条件 浓度发生变化的情况是二氧化碳浓度增大，一氧化 2·cCH一CHcH,C,H=1X&40A k·c(CH2-CHCH)·c(CL2) 碳浓度减小，说明平衡逆向移动，降低温度、增加水 0.6×0.6 蒸气的量、减少氢气的量可以实现，故选B项。 =号，B项错误：结合B分析，一定温度下，该反应的 16.(18分) =K,平衡常数不随催化剂的不同而发生改变，C (1)①小于(2分) k苏 ②C(2分) 项错误；相同温度下，增大氯气的量，值增大，平衡 (2)①BD(2分) 正向移动，丙烯的体积分数减小，但由于气增多， ②气体流速的增大缩短了CO2在反应器中的停留 平衡体系中CH2一CHCH CI的体积分数小于 时间，部分原料气在离开反应器时并没有充分反应 的，D项错误。 (3分) 二、非选择题 (3)CHOH-6e+H2O=CO2↑+6H(2分) 15.(12分) KOH与CO反应消耗了CO2,使合成甲醇减少了 I.(1)1min(2分) 碳源，中断反应的进行(3分) Ⅱ.(2)0.05mol·L1·min1(2分) (4)HCHO(2分) (3)AC(2分) (5)C(2分) (4)>(2分) 【解析】(1)①从图中可知，随着温度增大，K1增大， (5)高温(2分) 说明升高温度，反应1化学平衡正向移动，△H>0, (6)B(2分) 反应3=反应1十反应2，则△H3=△H1十△H2,因 【解析】I.(1)由图像可知，放出一半气体所需要的 为△H1>0,则△H2小于△H3。 时间为lmin。 ②增大氢气的浓度，反应1、2、3的化学平衡均正向 1-0.5 移动，CO2转化率增大，A项正确；综合来看，三个反 Ⅱ.(2)0~5min,(N2)= 2 -mol·Ll·minl= 5 应除了反应1，其他两个反应气体分子数改变，随着 0.05mol·L」·min1 反应进行，体系内气体的总物质的量不断变化，平均 (NO) 相对分子质量也不断变化，平均相对分子质量不变， (3)该反应的化学平衡常数K=c0),CN。),此 说明反应体系达到平衡，B项正确：体系达平衡后， 反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移 压缩体积，反应2、3平衡正向移动，CO、CO2、H2的 动，化学平衡常数只受温度的影响，因此随着温度的 浓度均减小，HO(g)的浓度增大，反应1中反应物 升高，化学平衡常数增大，A项正确；催化剂只增大 和产物浓度变化，化学平衡也会发生移动，C项错 反应速率，对化学平衡无影响，B项错误；先拐先平 误；选用合适的催化剂可以增大反应速率，可以提高 衡，说明T时反应速率快，即T>T2,此反应是吸 CHOH在单位时间内的产量，D项正确。 热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，N的转 (2)①H2在催化剂表面解离吸附的过程是吸热过 化率增大，C项正确。 程，A项错误；HCOO在流程中先生成，后又被消 ·64· 高三一轮复习N ·化学· 耗掉，属于反应的中间产物，B项正确；反应过程中 -2c)+36 mol+4n(SiCl)=a mol,n SiCl)= 有OH、HCOO和CO的生成，但这些离子最终 c-b c(c-6) 又被消耗掉，均属于中间产物，根据方程式CO(g)十 mol,反应Ⅲ的平衡常数K=26a一b一2c 2H2(g)、一CHOH(g)可知：反应结束后体系的 (4)催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡，A pH不变，C项错误；由图可知，第4步反应可以表示 项错误；>噬，说明反应未达到平衡，延长反应时 为CHO十HO—CHOH+OH,D项正确。 间会继续消耗HC1,使其转化率增大，B项正确：c点 未达到平衡状态，HCI的转化率降低可能是因为温 ②根据题意可知，CO2流量越快，甲醇的产量越低， 度过高，催化剂失去活性，C项正确；该反应为放热 产生这种结果的原因是气体流速的增大缩短了CO, 反应，温度升高K减小，则K(a)>K(b),D项错误。 在反应器中的停留时间，部分原料气在离开反应器 18.(14分) 时并没有充分反应。 (1)△H1+△H2十△H(2分) (3)b电极为负极，电极反应式为CHOH-6e十 (2)①c(2分) H2O—CO2个十6H+,如果将电解质溶液换为 ②降低分压有利于反应ⅰ平衡正向移动且提高醇的 KOH溶液，对合成甲醇造成的不良后果是KOH与 浓度可以使酯的水解程度降低从而提高产率(2分) CO2反应消耗了CO2,使合成甲醇减少了碳源，中断 ③CH2一CHCONH,在反应釜Ⅱ的温度下发生分 反应的进行。 解(2分) (4)催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低，反 ④反应时间过长，催化剂中毒活性降低，反应速率降 应越容易进行，有催化剂存在的情况下，生成 低，故产物减少(2分) HCHO时活化能更低，因此主要生成HCHO。 (3)40(2分) (5)三者均为分子晶体且含有1个羟基，由于甲醇的 (4)Sn+4CH2 =CHCN+4e+4H= 相对分子质量较小，分子间作用力较小，沸点较低， Sn(CH2CHCN),(2分) 故表示甲醇的曲线是C。 【解析】(1)根据盖斯定律，总反应可以由反应1十 17.(14分) 反应i十反应而得到，故△H=△H,十△H2十△H。 (1)-47(2分) (2)①根据总反应HOCH2 CH2COOC2H(g)+ (2)3(2分)p(2分)过量的HCI与SiHCl发 NH;(g)-CH2 =CHCN (g)+C H;OH(g)+ 生反应Ⅲ，使SiHCI?几乎全部转化为SiC1(或当g 2H2O(g),设进料混合气中 ≥4时主要发生反应Ⅱ，产物主要是SCL,)(2分) n(HOCH2 CH2 COOC2 H;)1 mol,n (C2 H;OH)= （3)4=2c(2分) c(c-b) V 2b(a-6-2o(2分) 2mol,出料气中CH2一CHCOOC,H含量很少，则 (4)BC(2分) 生成CH2一CHCN(g),、C2HOH(g)的物质的量约 【解析】(1)△H=反应物的键能和一生成物的键能 为1mol,生成H2O(g)的物质的量约为2mol,故出 和，△H3=(318+3×360+431)-(4×360 料气中CHOH(g)物质的量共约3mol,故出料气 +436)k·mol-1=-47kJ·mol1。 中CH2一CHCN、C2HOH、HO物质的量之比约 (2)由图可知相同条件下，g=3时，？最大，因此最合 为1：3：2，故曲线c表示CH2一CHCN的曲线。 适的进料比为3：在g相同时，压强p下？最大；g ②反应釜I中发生反应1是气体体积增大的反应， ≥4时，主要发生反应Ⅱ，产物主要是SiCL,7接近 故加入C2HOH降低分压有利于反应1平衡正向 移动且提高醇的浓度可以使酯的水解程度降低从而 于零。 提高产率。 (3)根据H原子守恒可知平衡后HC1的物质的量为 ③丙烯酰胺(CH一CHCONH2)的分解温度约为 (a一b-2c)mol,此时HCl的浓度为 160℃至170℃，出料中没有检测到 a一b2molL;根据C原子守恒可得[(a一b CH2一CHCONH2的原因是CH2一CHCONH2在 ·65· ·化学· 参考答案及解析 反应釜Ⅱ的温度下发生分解。 10(kPa)3,解得p(NH2)=40kPa,故为保证 ④反应l1h后，a、b,c曲线对应物质的流量逐渐降 NH,HCO,不分解，NH的分压应不低于40kPa。 低的原因是反应时间过长，催化剂中毒活性降低，反 (4)Sn(CH2 CH2 CN),是有机化合物，与水不溶，在 应速率降低，故产物减少。 水中不电离。以CH2一CHCN为原料，Sn作阴极 (3)0.72g水的物质的量为0.04mol,故p(H2O)= 得电子制得Sn(CH2CH2CN),,故阴极的电极反应 2.5×10kPa·mol-1×n(H,O)=10kPa, 式为Sn+4CH2=CHCN+4e+4H+ NH,HCO,分解的反应方程式为NH,HCO,一 Sn(CH,CH2CN)4。 NH3↑十CO2↑十H2O↑，故NH,HCO3分解的平 衡常数Kp=p(NH)p(CO2)p(H2O)=4X ·66·