分组练(6)化学反应原理综含B组-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学专项分组练(湖南专版)

阶段一阶段三阶段 阶段时间 阶段时间 时间 A ②温度对丙烷脱氢反应的影响如下表所示： 530℃550℃580℃600℃620℃640℃ 丙烷转 17.6727.8532.5446.3553.1957.28 化率% 丙烯选 88.6484.3871.1669.6563.7948.26 择性% 将1mol丙烷以恒定的流速通过不同温度相同反 应的装置，主反应适宜的温度范围是 (4)平衡常数K。与温度T(K)的关系曲线如图所 示：下列说法正确的是 (填选项字母)。 化学第68 12F 8 8 ● > 44 ①D③ 0-②●④ 600 700800 900 1000TK A.反应Ⅲ对应的是图中的曲线③ B.若只发生反应Ⅳ，恒温恒容下充人原料气体，若 压强不再改变则反应达到平衡 C.已知高温条件下，C一C键比C一H键更易断 裂，制备丙烯应选择较低温度下的高效催化剂 (5)丙烯与HBr加成制备有机溴代物作为医药合 成中间体。反应过程及能量变化如图所示： Br CHCHCH CH CH-CH2 (I) /CH:CH=CH2+HB +HBr CH3CH2CH2Br CHCH2CH2Br Br (Ⅱ) CHCHCH 反应进程 (I) (I) 升高温度，反应【速率的增大程度 (填“大于”“等于”或“小于”)反应Ⅱ速率的增大 程度。 页（共74页） 分组练(6) 化学反 (限时40 可能用到的相对原子质量：N14016Ti48 Mo 96 5.(15分)I.汽车尾气的处理：2C0(g)十2N0(g)= 2C02(g)+N2(g)△H=-620.4kJ·mol1,该反应 的反应历程及反应物和生成物的相对能量如图所示。 600m 400 N2O2(g) 200 199.4 0 反应 NO+NO N202(g)+CO C02+N20HC0 --”过程 200叶反应① 反应② 反应③ 2C02+N2 -400 ,C02+N20 -600 -513.2 (1)反应 (填“①”“②”或 “③”)是该反应的决速步骤。 (2)反应③的△H= kJ·mol-1 Ⅱ.向一恒容密闭容器中，充入1 mol CO气体和 一定量的NO气体发生反应：2CO(g)+2NO(g) =2CO2(g)十N2(g),如图所示是3种投料比 [n(CO):n(NO)]分别为2：1、1：1、1：2时，反应温 度对CO平衡转化率的影响曲线。 80----- m A 班60 20 8 T1反应温度/℃ (3)图中表示投料比为2：1的曲线是 (4)m点NO的逆反应速率 （填“>” “<”或“=”)n点NO的正反应速率。 (5)已知T1℃条件下，投料比为1：2时，起始容器 内气体的总压强为3MPa,则T1℃时该反应的平 衡常数K,≈ (MPa)-1(保留两位小 数，以分压表示，气体分压=总压×物质的量分 数)；p点时，再向容器中充人NO和CO2,使二者 分压均增大为原来的2倍，达到平衡时C0的转化 率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (6)TiO2-。N6是常见的光学活性物质，由TiO2通 过氮掺杂反应生成，表示如图所示： ●TH 00 N 氮掺杂 cpm 氧空穴 om apm 氧空穴8 TiO, TiO2-aN 乙 ①立方晶系TO2晶胞参数如图甲所示，其晶体的 密度为 g·cm3(写计算式，NA为 阿伏加德罗常数的值)。 化学第69页 应原理综合B组 分钟) ②TiO2-aN6晶体中a:b= (15分)我国含硫天然气资源丰富，甲烷与硫化氢 重整制氢和天然气脱硫具有重要的现实意义 回答下列问题： (1)甲烷和硫化氢重整制氢反应为2HS(g)十 CH4(g)=CS2(g)十4H2(g),反应过程中反应 ⅰ、反应ⅱ的相对能量变化如图1所示。甲烷和 化氢重整制氢反应在高温下可自发进行，理由 是 已知CS2(1)的燃烧热 △H=-1077.4kJ·mol1,则CS2(1)燃烧的热化 学方程式为 反应 300 200 CS2(g)+4H2(g) △H=+64 kJ-mol-1 100 友应；CH,g+2H,g+S2g) -170 kJ-mol-1 0 2H2S(g)+CH4(g) 反应过程 图1 (2)在压强为16akPa的恒压条件下，起始时按 n(CH4):n(H2S):n(N2)=1:2:1(N2不参与反 应)向某密闭容器中充人反应混合物，发生(1)中 的甲烷和硫化氢重整制氢反应，温度变化对平衡 时反应混合物中CH(g)、HS(g)、CS,(g)、 H2(g)的物质的量分数的影响如图2所示。 ①研究发现，在800~940℃温 H2S H2 度区间内，随着温度升高，H2S 在平衡反应混合物中的含量迅 速下降，而CS2的含量几乎为0， M -CS2 其原因是 80010001200T/℃ 图2 ②研究发现，当温度高于950℃时，平衡混合物中 n)非常接近4，则M点对应温度下，CH的 n(CS2 平衡转化率约为 %(保留1位小数)；该温 度下反应CH(g)+2HS(g)==CS2(g)+4H2(g)的 压强平衡常数K。 (kPa)2(以分压 表示，气体分压=总压×物质的量分数)。 (3)据报道，我国科学家 以氮化钼为催化剂进行 甲烷与硫化氢重整制氢 反应，取得了良好的选择 Mo 性。氮化钼属于填隙式 氮化物，N原子填充在金 属钼(Mo)晶胞的部分八 图3 面体空隙中（如图3所示），晶胞中各棱边夹角均 为90°。若氮化钼晶体的密度为pg·cm3,则晶 胞参数为 pm。若将Li计填入氮化钼 晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入 个Li+。 共74页)化学 (4)副反应Ⅲ和V都是放热反应，升高温度平衡常数 减小，反应Ⅲ放出热量更多，温度对其影响更大，对应 图中反应③，A项正确；反应Ⅳ为反应前后气体分子 数不变的反应，压强一直不变，B项错误；图中②对应 反应I,①对应反应Ⅱ，温度高对其影响大，因此选择 合适的催化剂在合适的温度下低压合成比较有利于 主反应，C项正确。 (5)由图中信息可知，反应工的活化能小于反应Ⅱ的 活化能，故温度升高，反应I速率的增大程度大于反 应Ⅱ速率的增大程度。 分组练(6)化学反应原理综合B组 5.(15分) I.(1)①(1分) (2)-306.6(2分) Ⅱ.(3)D(2分) (4)>(2分) (5)4.44(2分)不变(2分) （6)03.2×10（2分) Na'c ②7：2(2分) 【解析】I.(1)反应的活化能越大，反应速率越慢，化 学反应的决速步骤是慢反应，由图可知，反应①的活 化能最大，则反应①是该反应的决速步骤。 (2)根据盖斯定律可得：一620.4kJ·mo1 (+199.4kJ·mo1)+(-513.2kJ·mol1)+△H, △H=-306.6kJ·mol-1。 Ⅱ.(3)一氧化碳和一氧化氮的投料比增大相当于增 大一氧化碳的浓度，平衡正向移动，一氧化氮的转化 率增大，但一氧化碳的转化率减小，则投料比为2：1 形成的平衡中一氧化碳的平衡转化率最小，则表示一 氧化碳和一氧化氮的投料比为2：1的曲线是曲线D, 1:1的是曲线B,1:2的是曲线A。 (4)反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，恒容密闭 容器中，一氧化碳的物质的量一定时，一氧化碳和一 氧化氮的投料比越小，一氧化氨的浓度越大，反应速 率越快，则m点一氧化氮的逆反应速率大于n点一 氧化氮的正反应速率。 (5)平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变， 则m点和p点的平衡常数相等，设起始通入一氧化 碳、一氧化氮的物质的量分别为1mol、2mol,由图可 知，m点一氧化碳的转化率为80%，列三段式： 2CO(g)+2NO(g)、→2CO2(g)+N2(g) 起始(mol):1 2 0 0 转化(mol):0.8 0.8 0.80.4 平衡(mol):0.2 1.2 0.80.4 设平衡时气体压强为PMPa,由同温同体积下，气体 3 mol= 的压强之比等于物质的量之比可得：3Pa .39 参考答案及解析 26四解得P=2.6,则T℃时该反应的平衡常数 Ko= 2.6NMPs×8×2.6MX2 0.4 mol 2.6MPa×2m2×(2.6Max2:6m8 1.2 mol2 2.6 mol ≈4.44(MPa)1;p点时，再向容器中充入一氧化氮 和二氧化碳，使二者分压均增大为原来的2倍，反应 的浓度嫡Q= 26MXg8X2X2.6M×28 2.6MnX2名哥rX26x号×2y 4.44=K。,则化学平衡不移动，达到平衡时一氧化碳 的转化率不变。 (6)①由晶胞结构可知，TO,晶胞中钛原子个数为8 ×日十4×号十1=4，氧原子个数为8X号十8X号 十2=8，设晶体的密度为pg·cm3,由晶胞的质量公 式可得：10a4p=袋0，解得p=3312 NAac ②由晶胞结构可知，TiO2-。N,晶胞中钛原子个数为8 ×日十4×号十1=4，氮原子个数为1×号=，氧 原子个数为7×2+7×+1=空，由化学式可得： 4空7=1(2-@)6，解得a6=7:2 6.(15分) (1)△H>0,△S>0,高温下△H一T△S<0(2分) CS (1)+302 (g)-CO,(g)+2S02 (g)AH= -1077.4kJ·mol-1(2分) (2)①反应ⅱ的活化能比反应1大，在较低温度下，反 应ⅱ未发生(2分) ②66.7(2分)2048a(2分) 412×10(3分)2(2分) (3)NNx·P 【解析】(1)由盖斯定律可知，反应2H2S(g)十 CH(g)一CS(g)+4H(g)的△H=+(64+ 170)k·mol1=+234k·mol1>0,且△S>0,则 该反应在高温下才可自发进行，即△H一T△S<0。 已知CS2(1)的燃烧热△H=一1077.4k·mol1,则 CS(1)燃烧的热化学方程式为CS(1)十3O2(g)— C02(g)+2SO2(g)△H=-1077.4kJ·mol-1。 (2)①在800~940℃温度区间内，随着温度升高， HS在平衡反应混合物中的含量迅速下降，CS的含 量几乎为0，说明主要发生的是反应ⅰ，反应ⅱ几乎 未发生，其原因是反应ⅱ的活化能比反应「大，在较 低温度下，反应ⅱ未发生。 ②研究发现，当温度高于950℃时，平衡混合物中 参考答案及解析 非常接近4，说明主要发生CH(g)十 2H2S(g)一CS(g)十4H2(g),同时M点H2S和 CS,的物质的量分数相等，假设初始投入的CH:为 1mol,H2S为2mol,转化的CH为xmol,列三 段式： CH(g)+2H2S(g)CS(g)+4H2(g) 起始(mol):1 2 0 0 转化(mol):x 2x Ax 平衡(mol):1-x2-2x Ax 2 则2-2z=x,z=子，故M点对应温度下，CH,转化 率约为66.7%；CH、HS、CS、H2物质的量分别为 子ol,号nol,号ml,号ol,氮气1nol,则混合 气体总物质的量为5 3 mol,设总压为16akPa,则 P(CH.)=16X16a kPa=a kPa,p(H:S)=2a kPa, p(CS2)=2akPa,p(H2)=8akPa,则该温度下反应 CH,(g)+2HS(g)CS2(g)+4H2(g)的压强平衡 者数K=:的-会禁器 =2048a2(kPa)2。 (3)由晶胞结构可知，氮化钼晶胞中钼原子个数为8 ×日+6×分=4，氮原子个数为4×}+1=2，品体 的化学式为MoN,氮化钼晶体的密度为pg·cm3, 设晶胞参数为acm,由品胞的质量公式可得：2X206 342cm,为√Na·p =ap,解得晶胞参数a=√N·p 3412 ×10pm;一个晶胞中心有一个正八面体，12条棱构 成12个正八面体，故一个晶胞中含有4个正八面 体，其中有2个正八面体空隙已经被N原子填充，所 以一个晶胞最多还可以填充2个L计。 7.(14分) (1)-29.13(2分) (2)温度过低不利于反应I自发，温度过高不利于反 应Ⅱ自发(1分) (3)L(1分) H、 H H H C=C (4) (2分)1号碳负电 Cu Cu CI CI 性强，易吸附正电性强的氢原子(2分) (5)①ac(2分) ②0.072(2分) V 化学 ③7.5(2分) 【解析】(1)根据盖斯定律，反应I+反应Ⅱ得，△H= △H+△H2=+69.69kJ·mol1 98.82k·mol-1=-29.13kJ·mol-。 (2)AG=△H1-T△S=+69.69k·mol1- T(+142.5J·mol1·K-1×103kJ·J1)<0,自 发需要高温，温度过低不利于反应I自发，△G2= △H2-T△S2=-98.82kJ·mo1 T(-123.86J·mol1·K-1×10-3kJ·J-1)<0,自 发需要低温，温度过高不利于反应Ⅱ自发。 (3)反应Ⅱ为放热反应，温度升高一减小，K值减小， gK减小，反应Ⅱ的变化的曲线为L:。 (4)活化能最大的为决速步骤(TS),化学方程式为 H、 H H H C=9 c-C;HCI与 H-反应 Cu Cu Cu CI 时，1号碳原子吸附HCI中的H原子，从结构的角度 解释其原因为1号碳连着H和Cu,2号碳连着H和 C1,C1具有较强电负性吸引电子，使2号碳原子负电 性弱于1号碳原子，因此1号碳负电性强，易吸附正 电性强的氢离子。 (5)①相同时间内HC1(g)生成的物质的量等于 HCl(g)消耗的物质的量，即正逆反应速率相等，a项 正确；设有指明正逆反应速率，不能判断反应达到平 衡状态，b项错误；恒容容器，反应I和Ⅱ为气体物质 的量发生变化的反应，气体的质量不变，故气体的平 均摩尔质量不变可以说明是平衡状态，c项正确；恒 容容器，气体的质量不变，体积不变，故气体的密度恒 定不变，不能说明达到平衡状态，d项错误。 1.8 mol VL ②0~25min内，o(CH,=CHC)==25mn 0.072molL1·min'。 V ③设反应I转化x mol CH,C1一CH2Cl,反应Ⅱ转化 y mol CH=CH,VL恒容密闭容器，初始总压强为 l00kPa,达到平衡状态容器内的总压强为102kPa, 则气体总物质的量为瑞×2=2.04m0l, CH2CI-CH2 Cl(g)CH2=CHCI(g)+HCl(g) 起始(mol)1 0 0 转化(mol)x x 平衡(mol)1一x x十y x-y CH=CH(g)+HCI(g)-CH2=CHCI(g) 起始(mol) 1 0 0 转化(mol) y y y 平衡(mol) 1-y I-y x十y 1-x十x十y十x-y+1-y=2.04,x+y=1.8,解得 化学 =0.92 mol,y=0.88 mol,K= (CH,=CHCI) p(HCI)·p(CH=CHD (.8X102kPa) 2.04 -=7.5kPa-l。 x102ka)×-0×102kP (0.12、 8.(14分) (1)-49.4kJ·mol-1(2分)低温(1分) (2)①小于(2分)反应1是气体体积减小的反应， 反应2是气体体积不变化的反应，温度不变，增大压 强，反应1的平衡正向移动，CHOH的含量增大，即 压强越大，CHOH的含量越大，在相同温度下，压强 为5MPa时甲醇的含量高，所以x<5(2分) ②号(2分)壳2分) (3)①负极(1分) ②90%(2分) 【解析】(1)根据盖斯定律：②十③×2计算反应1的 焓变△H=十41.2kJ·mol厂1十（一45.3k灯·mol)×2 =-49.4k·mol1,反应1的△H<0、△S<0,则该 反应在低温下可自发进行。 (2)①反应1是气体体积减小的反应，反应2是气体 体积不变的反应，温度不变，增大压强，反应1的平衡 正向移动，CHOH的含量增大，即压强越大， CHOH的含量越大，所以图中曲线Y:对应压强小 于5MPa,即x<5。 ②设起始时n(COz)=1mol,n(H2)=3mol,图中Q 点时气体总压强为5MPa,CO2的转化率为50%， 反应三段式为 CO2(g)+3H(g)、CHOH(g)十HO(g) 起始量(mol):1 0 0 变化量(mol):0.5 1.5 0.5 0.5 平衡量(mol):0.51.5 0.5 0.5 则平衡时p(CO2)=p(CHOH)=p(HO)= mlx5 MPa-MPa,(H:)=3(CO:)- 3 mol 2.5MPa,则反应1的平衡常数Kp p(CHOH)·p(H2O) MPaX5MPa 6 6 p(CO2)·p3(H2) 6 MPa×(2.5MPa)3 若(M) (3)①该装置以电化学方法进行反应1，制备甲醇，故 惰性电极2为阴极，电极b为电源负极。 ②若反应2（副反应）也同时发生，出口Ⅱ为CO、 CHOH、CO2的混合气，且n(CO):n(CHOH)=1: 3,设生成的n(CO)=1mol,n(甲醇)=3mol,则CO2 ~CO~2e,CO2~CHOH~6e,所以转移电子总 ·41 参考答案及解析 量为20l,惰性电极2的电流效率为广8副× 100%=90%. 分组练(7)物质结构与性质 1.(15分) (1)1s22s(2分) 团面2分 ls 2s (2)平面三角形(2分)sp(2分) (3)Mg2+和Na+的电子排布相同，核电荷数：Mg2+> Na+,离子半径：Mg+<Na;相比于Na+,Mg2+与 L计的离子半径更接近，更易被冠醚吸附，故离子选 择性，。号更低(2分，其他合理答案也给分) (4)LiC.(1分) 120 (5)4(2分)N(aX10)(2分） 【解析】(1)基态锂原子的电子排布式为1s22s;L 能量最低的激发态离子的电子排布图为片分。 (2)CO中碳原子的价层电子对数为3十 4十2一3X2=3,空间结构为平面三角形，碳原子采取 2 sp杂化。 (3)Mg2+和Na+的电子排布相同，核电荷数：Mg2+> Na,离子半径：Mg+<Na+;相比于Na+,Mg2+与 L的离子半径更接近，更易被冠醚吸附，故离子选 择性号更低。 (4)Li位于8个顶点，有8个碳原子位于侧面上，2个 位于体内，故一个晶胞合有的L山i为4×立+4X合 1,碳原子个数为号×8十2=6，则品体的化学式 为LiC6。 (5)由图可知，距离L计最近且等距的O的数目为 4:根据均摊法，品胞中0个数为日×8十之×6- 16×4+7×8 4,Li个数为8，晶体的密度为（ax10y广g/cm= 120 NA(aX1010)8/cm2。 2.(15分) (1)c>a>b(2分)3(2分) (2)>(1分)AD(1分) (3)品体硼为共价品体，铝为金属品体(2分) 3(2分) 01分)2e分)×× 10°(2分)