第七章 化学反应速率与化学平衡(综合训练) (浙江专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-08-19
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.32 MB |
| 发布时间 | 2026-08-19 |
| 更新时间 | 2026-08-19 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59268629.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应速率与化学平衡,以题载知构建从基础概念到工业应用的递进式知识网络,强化科学思维与问题解决能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念与原理|选择题1-16题|原理判断、图像分析、数据计算|从可逆反应平衡移动、速率影响因素到平衡常数,形成“概念→原理→应用”逻辑链|
|综合应用与计算|非选择题17-20题|工业反应分析、多反应体系综合|结合CO2捕集、汽车尾气处理等实际情境,体现“理论→实践→科学态度”素养导向|
内容正文:
第七章 化学反应速率与化学平衡
参考答案
一、选择题:共16小题,每小题3分,共48分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
D
C
C
C
D
D
C
D
11
12
13
14
15
16
C
C
B
D
D
B
二、非选择题:共4题,共52分。
17.(12分)
(1)-124kJ·mol−1 (2分)
(2)C(2分)
(3)A(2分)
(4)在140℃之前,温度升高,反应速率加快,相同时间内产生的碳酸丙烯酯更多;超过140℃,温度升高,平衡向吸热反应的逆向移动故产率下降(2分)
(5)氨气中氮原子的给电子能力比1,2-丙二醇中的氧原子更强,且氧原子电负性大于氮原子因此酯基中碳原子正电性比酰胺基中更强,二者均会使逆向更易反应(2分) (2分)
18.(12分)
(1)(2分)
(2) BC(2分) n(EACOO-)+n(EACOOH)(2分) (2分)
(3) 大于(2分) 产生的积碳覆盖在催化剂表面,催化剂失活,反应Ⅰ、Ⅱ速率下降,最终下降至0(2分)
19.(14分)
(1)54(2分)
(2)低温(2分)
(3)AD(2分)
(4)630 K后,反应Ⅱ逆向移动程度大于反应Ⅲ逆向移动程度,故XeF4含量下降,分布系数减小(2分)
(5)n(F2)= 3 n(XeF2)+2 n(XeF4)+ n(XeF6) (2分)
(6)(2分)
(7)XeF6中Xe原子形成6个σ键和1对孤电子对,分子结构对称性较差,导致其熵值极高,弥补了分子数减少带来的熵减(2分)
20.(14分)
(1)-128kJ·mol−1(2分)
(2)CD(2分)
(3)+Cl•→(2分) 用光照射Cl2,再于暗处与混合,能得到氯化产物,用光照射,再于暗处与Cl2混合,不能得到氯化产物,则观点一正确(2分)
(4)乙基为给电子基,碱性(CH3CH2)3N强于NH3;(CH3CH2)3N基团体积较大,受氯原子空间位阻影响难以与Ha结合(2分)
(5) (2分) 反应Ⅲ加上Ⅳ可得,氯代合成法的总反应,远大于K3,使产物的合成得以实现,且反应Ⅳ放热能为反应Ⅲ提供所需的能量(2分)
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第七章 化学反应速率与化学平衡
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg 24 Si-28 Al-27 P-31 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题:共16小题,每小题3分,共48分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)对可逆反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq)2Fe(SCN)3 (aq)+3KCl(aq) ΔH<0,下列条件会使平衡逆向移动的是( )
A.加入Fe粉 B.增大压强 C.加入KCl固体 D.降低温度
【答案】A
【解析】A项,加入Fe粉会与Fe3+发生反应,减少Fe3+的浓度,导致反应物浓度降低,平衡逆向移动,A正确;B项,反应中各物质均为溶液状态,增大压强对溶液体系的浓度影响可忽略,平衡不移动,B错误;C项,KCl固体溶解后增加Cl-浓度,但Cl-是旁观离子,不参与实际反应(离子反应式为Fe.3++3SCN- Fe(SCN)3]3-),因此不影响平衡,C错误;D项,ΔH < 0为放热反应,降低温度会使平衡向放热方向(正向)移动,而非逆向,D错误;故选A。
2.下列说法不正确的是( )
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol−1采用多层催化剂间隔催化,有利于提高反应速率、产率
B.[Cu(NH3)2]+(aq) +CO(g)+NH3(g) [Cu(NH3)3CO]+(aq),高压可提高CO吸收率
C.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其他条件不变,添加少量纳米CaO可以增大H2的平衡体积分数
D.基元反应mA(g)nB(g)的速率较小,则所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
【答案】D
【解析】A项,反应采用多层催化剂间隔催化,有利于提高反应速率,合适的催化剂可减小副反应发生,有利于产率提高,故A正确;B项,反应正向气体分子数减小,高压有利于平衡正向移动,可提高CO吸收率,故B正确;C项,其他条件不变,添加少量纳米CaO,可吸收生成的二氧化碳,使平衡正向移动,可以增大H2的平衡体积分数,故C正确;D项,基元反应mA(g)nB(g)的速率较小,说明单位体积内活化分子数少,故D错误;故选D。
3.(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)下列说法正确的是( )
A.钠置换钾:Na+KClNaCl+K↑,钠的还原性比钾弱,因此该反应正向不自发
B.对于反应:2NO2(g)N2O4(g),升温对正反应速率的影响程度大于对逆反应速率的影响
C.在AlPO4(s)Al3+(aq)+ PO43-(aq)的平衡体系中,加少量NaF固体对平衡无影响
D.将pH=2的盐酸和醋酸等体积混合,所得混合溶液的pH等于2
【答案】D
【解析】A项,钠的还原性弱于钾,但高温下钾气化(熵增)使Na+KClNaCl+K↑反应进行,故A错误;B项,2NO2(g)N2O4(g)正反应放热,逆反应活化能大于正反应活化能,升温对逆反应速率影响更大,故B错误;C项,在AlPO4(s)Al3+(aq)+ PO43-(aq)的平衡体系中,加少量NaF固体,F-与Al3+反应生成AlF3沉淀,Al3+浓度减小,AlPO4(s)Al3+(aq)+ PO43-(aq)平衡正向进行,故C错误; D项,,将pH=2的盐酸和醋酸等体积混合,c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均减半,Ka不变,所以cH+不变,则混合溶液的pH等于2,故D正确;故选D。
4.对于可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ∆H=+131 kJ·mol-1,下列图像中符合真实变化的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】A项,在平衡时改变压强,由于反应为系数改变的反应,速率发生变化,平衡会移动,错误;B项,如果压缩体积,压强增大,平衡向系数的方向移动,一氧化碳和氢气的浓度积应该增大,如果通入惰性气体,压强增大,平衡不移动,一氧化碳和氢气的浓度积不变,错误;C项,v正和v逆相交时,达到平衡,根据热化学方程式,可知温度升高,平衡正向移动,温度降低,平衡逆向移动,图像符合,正确;D项,当水蒸气浓度相同时,温度升高,平衡正向移动,C的转化率增大,错误。
5.在一体积为1L的容器中加入CaCO3,发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),且处于平衡状态,此时c(CO2)=0.1mol/L。保持温度和容器体积不变,在t1时刻充入0.1molCO2气体,再次达到平衡,下列c(CO2)随时间变化的图像正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】根据化学平衡常数K=c(CO2)=0.1mol/L和温度不变平衡常数不变可知,向平衡体系中加入0.1molCO2的瞬间CO2的浓度变为0.2mol/L,但上述平衡逆向移动,重新达到新的平衡,因为温度不变,新平衡下CO2的浓度保持不变,仍然为0.1mol/L,只有C图像符合;故选C。
6.在催化剂作用下,向恒容容器中按物质的量比1∶1充入甲醇和异丁烯(用R表示),分别在T1和T2两个温度下反应生成W:CH3OH(g)+R(g)W(g) △H。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T1>T2,△H<0
B.维持T2不变,再向容器中充入1molW,新平衡时W的百分含量增大
C.vM正=vB正>vA逆
D.240~300min时间内,T1和T2两个温度下平均反应速率相等
【答案】C
【解析】A项,“先拐先平数值大”,T1先拐,所以T1>T2,由T2到T1,温度升高,异丁烯的转化率降低,即平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则△H<0,A正确;B项,其他条件不变,再冲入1molW,使R的转化率提高,而W自身的转化率降低,此时W的百分含量会相应增大,B正确;C项,温度相同时,M点和B点异丁烯的转化率相同,即异丁烯的浓度相同,有vM正=vB正,但是M点对应的温度T1偏高,所以vM正>vB正,B不正确;D项,240~300min时间内,反应均达平衡状态,正逆反应速率相等,T1和T2两个温度下平均反应速率相等,D正确;故选C。
7.(2026·江西抚州一模)T℃时,真空密闭容器中加入足量R,发生反应R(s)2S(g)+Q(g),的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B.T℃时,该反应的分压平衡常数Kp=100(kPa)3
C.S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D.T℃时,M点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时c(S)不变
【答案】D
【解析】A项,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ平衡时S分压相等,曲线Ⅱ压强变化比较快,可知曲线Ⅱ可能是使用了催化剂,但是升高温度会使平衡时Q的分压变化,最后不会达到相等,故A错误;B项,T℃,该反应平衡时Q的平衡分压为5kPa,则S的分压为10kPa ,Kp=(10kPa)2×5kPa=500(kPa)3,故B错误;C项,反应R(s)2S(g)+Q(g),R为固体,S与Q的分压比恒为2:1,Q的体积分数始终不变,故C错误;D项,T℃时,M点压缩容器体积,平衡逆向移动,平衡常数K只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,新平衡时c(S)与原平衡浓度相等,故D正确;故选D。
8.100 ℃时,向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L-1的Q后会发生如下反应:2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内,v(Q)=0.02 mol·L-1·s-1
B.a、b两时刻生成Q的速率:v(a)<v(b)
C.用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率:v(ab)>v(bc)=0
D.其他条件相同,起始时将0.2 mol·L-1氦气与Q混合,则反应达到平衡所需时间少于60 s
【答案】D
【解析】根据分析,从反应开始到刚达到平衡的时间段内,v(Q)===0.02 mol·L-1·s-1,故A正确;Q为反应物,初始时浓度最大,消耗速率最大,生成速率最小,随着反应的进行,Q的浓度逐渐减小,消耗速率逐渐减慢,生成速率逐渐增大,则a、b两时刻生成Q的速率:v(a)<v(b),故B正确;ab段M的浓度变化量为(0.6-0.3) mol·L-1=0.3 mol·L-1,则Q的物质的量浓度变化量为M的两倍,为0.3 mol·L-1×2=0.6 mol·L-1,反应时间为60 s-20 s=40 s,v(ab)==0.015 mol·L-1·s-1,bc段反应达到平衡状态,M、Q的物质的量浓度变化量为0,则v(bc)=0,则用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率:v(ab)>v(bc)=0,故C正确;其他条件相同,向某恒容密闭容器中通入0.2 mol·L-1氦气与Q混合,容器体积不变,Q、M的浓度不变,与原平衡体系等效,则反应达到平衡所需时间等于60 s,故D错误。
9.在催化剂作用下,向恒容容器中按物质的量比1∶1充入甲醇和异丁烯(用R表示),分别在T1和T2两个温度下反应生成W:CH3OH(g)+R(g)W(g) △H。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T1>T2,△H<0
B.维持T2不变,再向容器中充入1molW,新平衡时W的百分含量增大
C.vM正=vB正>vA逆
D.240~300min时间内,T1和T2两个温度下平均反应速率相等
【答案】C
【解析】A项,“先拐先平数值大”,T1先拐,所以T1>T2,由T2到T1,温度升高,异丁烯的转化率降低,即平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则△H<0,A正确;B项,其他条件不变,再冲入1molW,使R的转化率提高,而W自身的转化率降低,此时W的百分含量会相应增大,B正确;C项,温度相同时,M点和B点异丁烯的转化率相同,即异丁烯的浓度相同,有vM正=vB正,但是M点对应的温度T1偏高,所以vM正>vB正,B不正确;D项,240~300min时间内,反应均达平衡状态,正逆反应速率相等,T1和T2两个温度下平均反应速率相等,D正确;故选C。
10.(2026·浙江浙南名校联盟开学考试)一定温度下,向容积为1L的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g),发生反应:A(g)+2B(g)C(g)。反应过程中测得的部分数据如表所示,下列说法正确的是( )
t/ min
0
10
20
30
n(A)/mol
0.10
0.04
0.02
n(B)=0.02mol
0.20
0.04
A.反应在前10 min内的平均速率v(B)=0.006 mol·L-1·min-1
B.温度不变,若起始时向容器中充入0.1molA、0.4moB和0.4molC,达平衡前 v正<v逆
C.若该容器为恒压状态,保持其它条件不变,达到平衡时A的转化率小于80%
D.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(C)=0.06mol·L-1,则反应的ΔH<0
【答案】D
【解析】A项,10min内,,反应速率之比等于化学计量数之比,因此,A错误;B项,原平衡时,c(A)=0.02mol·L-1,c(B)=0.04mol·L-1,c(C)=0.08mol·L-1,平衡常数;充入新物质后,浓度商,反应正向进行,因此达平衡前 v正>v逆,B错误;C项,该反应正反应为气体分子数减少的反应,恒压条件相比原恒容条件,相当于增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大;原恒容平衡中A的转化率为80%,因此恒压平衡中A的转化率大于80%,C错误;D项,原平衡时c(C)=0.08mol·L-1,升高温度后平衡时c(C)=0.06mol·L-1,C的浓度降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0,D正确;故选D。
11.(2026·黑龙江吉林一模)将xmolA气体加入某容积可变的密闭容器中,发生反应:,保持一定温度,改变压强分别达到平衡时,测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表所示
压强p/Pa
c(A)/mol·L-1
0.04
0.10
0.20
0.40
0.50
下列说法一定正确的是( )
A.1.0×105Pa时A的平衡转化率大于2.5×105Pa,时的平衡转化率
B.保持一定温度,增大压强,平衡不移动
C.当压强为1.0×105Pa时,若再向体系中加入ymolA,重新达到平衡时,体系中气体总物质的量为(x+y)mol
D.当压强为1.5×106Pa时,此反应的平衡常数表达式为
【答案】C
【解析】A项,压强由1.0×105Pa变为2.5×105Pa,压强变为原来的2.5倍,表格中c(A)也恰好变为原来的2.5倍,说明该过程平衡不移动,A的平衡转化率相等,A错误;B项,由表格数据可知,当压强增大到1.5×106Pa时,压强是1.0×105Pa的15倍,若平衡不移动,c(A)应为0.6mol·L-1,实际c(A)为0.5mol·L-1小于0.6mol·L-1,说明增大压强平衡发生了正向移动,B错误;C项,1.0×105Pa时,增大压强平衡不移动,说明该反应反应前后气体分子数相等,体系总气体物质的量始终等于起始加入的反应物总物质的量,起始加入xmolA,再加入ymolA后,重新达到平衡时体系总气体物质的量为(x+y)mol,C正确;D项,1.5×106Pa时,A的浓度小于平衡不移动时的浓度,说明平衡正向移动,此时至少有一种产物为非气态,非气态物质不写入压强平衡常数表达式,因此题给平衡常数表达式错误,D错误;故选C。
12.(2026·重庆北碚一模)向容积均为1L的恒容密闭容器M(恒温500℃)、N(起始500℃,绝热)中分别加入0.1mol N2O和0.4mol CO及相同催化剂发生反应:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),实验测得两个容器中N2O的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的反应速率、(、分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法不正确的是( )
时间/s
0
100
200
300
400
容器①中n(N2O)/mol
0.1
0.09
0.081
0.075
0.075
容器②中n(N2O)/mol
0.1
0.08
0.078
0.078
0.078
A.容器②表示容器N
B.0~100s内,容器②中N2O的平均反应速率
C.容器①在400s时降温,该反应逆向进行
D.当容器①中反应进行到100s时
【答案】C
【解析】由表格数据可知,容器②先达到平衡且N2O转化率较低,说明温度升高导致平衡逆向移动,符合绝热容器N的特征,同时说明正反应为放热反应; A项,由分析可知,容器②表示容器N,A正确; B项,0~100s内容器②中N2O物质的量减少0.02 mol,容积1 L,平均速率,B正确;C项,由分析可知,反应为放热反应,容器①在400 s时已平衡,降温使平衡正向移动,C错误;D项,容器①恒温,平衡时正逆反应速率相等,=,,结合表中数据,平衡时,氮气、二氧化碳、一氧化碳、一氧化二氮浓度分别为0.025mol/L、0.025mol/L、0.375mol/L、0.075mol/L,,100 s时温度未变,则K值不变,则,D正确;故选C。
13.(2026·安徽池州二模)汽车尾气中的NO和CO发生反应:2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)。假设该反应速率方程为v=kc2(CO)·c2(NO)[设T1温度下速率常数为k1,T2温度下速率常数为k2],在2L恒容密闭容器中充入2molCO和2molNO,测得NO的转化率与温度、时间的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.k1>k2
B.平衡时反应速率的比值:<
C.T1温度下,加入催化剂k1减小,则催化剂可能中毒
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时NO的转化率与T1时刻相同
【答案】B
【解析】由图可知,T1比T2更先达到平衡,则T1条件下反应速率更快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时NO的转化率低于T2温度下平衡时,表示升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应。A项,根据分析,T1比T2反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,故A正确;B项,反应的速率方程为v=kc2(CO)·c2(NO),=,T1温度下达到平衡时NO的转化率低于T2温度下平衡时,则表示,即,故B错误;C项,T1温度下,加入催化剂k1减小,说明速率减小,则催化剂可能中毒,故C正确;D项,T2温度下,减少CO的投料,可使平衡时NO的转化率与T1时刻相同,故D正确;故选B。
14.(2026·海南儋州二模)相同条件下,探究不同催化剂对100 mL某浓度H2O2溶液分解反应的催化效果,测得O2的体积(已换算为标况下的体积)随时间变化如图所示。
下列说法正确的是
A.三种催化剂的反应历程是相同的
B.H2O2分解活化能:FeCl3溶液<MnO2
C.使用三种催化剂时的活化分子百分数相同
D.在过氧化氢酶催化作用下,0~10 s内H2O2分解速率为0.012 mol·L-1·s-1
【答案】D
【解析】A.催化剂是通过参与反应改变路径从而实现催化效果,所以三种催化剂的反应历程不同,A错误;B.由图可知,MnO2对H2O2溶液分解的催化效果优于FeCl3溶液,MnO2催化反应的活化能更小,B错误;C.催化剂效果越好,反应活化能越小,活化分子百分数越大,故不同催化剂活化分子百分数不同,C错误;D.在过氧化氢酶催化作用下,0~10 s内,0.012 mol·L-1·s-1,D正确;故选D。
15.(2026·安徽安庆二模)X、Y、R为碳原子数目相等的有机物。物质X广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在一定温度下,Y制备X的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,Y的初始浓度为0.10mol/kg,t3h后X浓度不再变化。下列说法正确的是( )
反应①:Y→R K1 反应②:R→X K2
A.该反应不存在副产物 B.该温度下的平衡常数:K1<K2
C.0~th内, D.0~th内,加入合适催化剂可提高的产率
【答案】D
【解析】首先确定三条曲线对应的物质:Y是反应物,初始浓度为0.1mol/kg,随时间浓度降低,对应曲线a;R是中间产物,浓度先升后降,对应虚线b;X是生成物,浓度持续升高,平衡后不变,对应曲线c。A项,平衡后体系中仍存在R,R未完全转化为X,属于副产物,因此该反应存在副产物,A错误;B项,由题图可知,th时Y浓度已为0,说明①是不可逆反应,t3 h后X的浓度不再变化,R浓度大于0,说明反应②是可逆反应,则该温度下的平衡常数K1>K2,B错误;C项,t时刻X的浓度为0.045mol/kg,X初始浓度为0,因此平均速率,C错误;D项,催化剂可以加快反应速率,0~th反应未达到平衡,加快反应速率后,相同时间内生成更多X,因此可提高X在该时间段内的产率,D正确;故选D。
16.燃油汽车尾气中除含大量CO2外,还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究,测得一段时间内,条件下,NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。
已知NO可发生下列反应:
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH1
反应Ⅱ:2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH2
下列叙述不正确的是( )
A.曲线a表示CO剩余的百分率
B.ΔH1<0,ΔH2>0
C.时,该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右
D.775℃,时,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,该时刻c(CO2):c(N2)=3:2
【答案】B
【解析】NO的转化率越大,CO剩余的百分率越小,因此用a、b两个趋势相反的线表示。c表示无CO时NO直接分解为N2的转化率。因为,若无NO直接分解的反应,则CO的剩余百分率和NO的转化率之和应该为1;现NO会直接分解,因此NO的转化率会大于1-CO剩余百分率),由此可知a表示CO剩余百分率,b表示发生反应Ⅰ时NO的转化率。A项,在反应Ⅰ中,CO与NO反应,随着温度升高,反应速率加快,CO剩余百分率应先降低;但温度过高时,若反应Ⅰ逆向移动,CO剩余百分率会升高。曲线a符合“先降后升”的变化,且初始时CO剩余百分率接近100%(未反应),因此曲线a表示CO剩余的百分率,A不符合题意;B项,b曲线表示NO转化率,因为反应相同的时间,首先随温度的升高,反应速率加快,NO的转化率升高,后温度再高的话,则是平衡移动的结果了,说明升温平衡逆向,ΔH1<0;曲线c表示无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率,反应Ⅱ转化率随温度升高先升高后降低,说明高温下平衡逆向移动,则ΔH2<0,B符合题意;C项,脱除NO最适宜温度为NO转化率最高时对应的温度,曲线b(NO转化率)在达最高,C不符合题意;D项,根据图示可知,、条件下,CO剩余的百分含量为70%,设,根据已知条件列出“三段式”:
c(CO2):c(N2)= 3:2,D不符合题意;故选B。
二、非选择题:共4题,共52分。
17.(12分)(2026·浙江省北斗星联盟高三一模)碳酸丙烯酯(PC)是锂离子电池的常用溶剂。可由如下方法制备:
I.CO2与环氧丙烷反应合成碳酸丙烯酯(PC),反应如下:
反应1:
已知:CO2(g)、环氧丙烷(g)、碳酸丙烯酯(l)的生成焓分别为-394.5kJ·mol−1,-94.7kJ·mol−1、-613.2kJ·mol−1。
(1)ΔH= kJ·mol−1
(2)反应1的 ΔH-TΔS随温度的变化趋势是_______。
A. B. C. D.
(3)下列说法不正确的是_______。
A.升高温度或缩小容器体积均可增加反应物分子中活化分子百分数
B.当(碳酸丙烯酯),可以说明上述反应达到化学平衡
C.加入催化剂可以改变反应途径,但不能改变焓变
D.及时分离出部分产物可以提高反应物的平衡转化率
(4)相同时间内碳酸丙烯酯产率随温度变化如图1所示,请解释产率随温度先变大后下降的原因 。
II.工业上常用尿素合成碳酸丙烯酯。
已知:碳酸丙烯酯沸点为238.14℃;1,2-丙二醇的沸点为162°C。1,2-丙二醇和尿素(160℃以上会分解)合成PC的反应如下:
反应2:
在烧瓶中加入物质的量之比为2∶1的1,2-丙二醇和尿素,加入催化剂充分反应,测定不同温度下PC平衡收率变化如图2所示。
的收率
(5)①从结构角度解释该反应的逆过程,在低温条件下更容易进行的原因 。
②假设以液相中各组分的物质的量分数代替各组分的浓度表示平衡常数记为Kx,则150℃时Kx= (数据代入表达式,无需计算)。
【答案】(1)-124kJ·mol−1 (2分)
(2)C(2分)
(3)A(2分)
(4)在140℃之前,温度升高,反应速率加快,相同时间内产生的碳酸丙烯酯更多;超过140℃,温度升高,平衡向吸热反应的逆向移动故产率下降(2分)
(5)氨气中氮原子的给电子能力比1,2-丙二醇中的氧原子更强,且氧原子电负性大于氮原子因此酯基中碳原子正电性比酰胺基中更强,二者均会使逆向更易反应(2分) (2分)
【解析】(1)反应1的ΔH=产物总生成焓-反应物总生成焓=(-613.2kJ·mol−1)-(-489.2kJ·mol−1)=-124kJ·mol−1。
(2)反应Ⅰ中,ΔH<0,ΔS<0,ΔH−TΔS(kJ/mol)随温度T/(K)的变化是一次函数的变化,斜率k=-ΔS>0,与y轴的截距ΔH<0,故选C。
(3)A项,升高温度使更多分子获得足够能量成为活化分子,增加活化分子百分数,但缩小容器体积(即增大压强)只是增加了单位体积内的分子数,提高了碰撞频率,但不改变活化分子百分数,A错误;B项, 根据反应方程式,CO2和碳酸丙烯酯的化学计量数均为 1。当 时,正逆反应速率相等,反应达到平衡,B正确;C项,催化剂通过降低活化能改变反应途径,但不改变反应物和产物的总能量差,即 ΔH 不变,C正确;D项,根据勒夏特列原理,减少产物浓度会使平衡右移,从而提高反应物的转化率,D正确;故选A。
(4)碳酸丙烯酯在单位时间内的产率随温度变化先变大后减小是:在140℃之前,温度升高,反应速率加快,相同时间内产生的碳酸丙烯酯更多;超过140℃,温度升高,平衡向吸热反应的逆向移动故产率下降。
(5)①从结构角度解释该反应的逆过程,在低温条件下更容易进行的原因是:氨气中氮原子的给电子能力比1,2-丙二醇中的氧原子更强,且氧原子电负性大于氮原子因此酯基中碳原子正电性比酰胺基中更强,二者均会使逆向更易反应;
②1,2-丙二醇与尿素的初始物质的量比为2:1。设初始时尿素的物质的量为1 mol,则1,2-丙二醇为2 mol,总物质的量为3 mol。设反应达到平衡时,尿素转化了xmol。根据反应方程式:
PC的收率 = ,因此,x=0.85mol ,总物质的量 ,各组分的物质的量分数为:,,,。
18.(12分)(2026·浙江省杭州首考适应性考试)对空气中的CO2进行捕集和富集,是实现CO2封存与转化的关键步骤。
(1)雨水中含有来自大气的CO2,25℃时有以下平衡
①CO2(g)CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HCO3-(aq) K
溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为y mol·L-1·kPa-1,当大气压强为p kPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+浓度为___________mol·L-1(用x、y、p、K表示,忽略水的电离和HCO3-的电离)。
(2)工业上常采用醇胺溶液吸收CO2(最简单的醇胺分子为HOCH2CH2NH2可用EA来表示),吸收液中发生的主要过程有
Ⅰ 碳酸一级电离:CO2+H2OHCO3-+H+
Ⅱ 醇胺质子化:EA+H+EAH+
Ⅲ 氨基甲酸盐的形成:HCO3-+EAEACOO-+H2O
①下列措施中,一定能提升CO2吸收率的操作是___________。
A.升高温度 B.增大EA浓度 C.增大CO2的分压 D.降低溶液pH
②CO2负载α的定义为溶液中单位物质的量醇胺所能吸收的CO2物质的量。α=n(CO2)溶解+n(CO2)反应。
现有含1mol EA的溶液吸收足量的CO2后存在如下关系,请补全下列量的关系式:__________。
α=n(CO2(aq))+n(H2CO3)+n(HCO3-)+n(CO32-)+___________+___________
③研究人员测定了2mol/L的EA溶液中,吸收CO2过程中pH与负载曲线如图1所示,在图2中绘出氨基甲酸盐浓度c(EACOO-)随CO2负载α的变化趋势_________。
(3)CaO捕捉CO2后形成了CaCO3.以N2为载气,恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入装有一定量CaCO3固体和催化剂的反应器中,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图3所示。反应过程中发现催化剂上有积碳。
反应Ⅰ CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 ΔH1;
反应Ⅱ CH4C(s)+2H2 ΔH2;
①t2时刻,生成H2的速率比较:反应Ⅰ___________反应Ⅱ(填大于、等于或小于)。
②解释t3之后H2曲线变化的原因___________。
【答案】(1)(2分)
(2) BC(2分) n(EACOO-)+n(EACOOH)(2分) (2分)
(3) 大于(2分) 产生的积碳覆盖在催化剂表面,催化剂失活,反应Ⅰ、Ⅱ速率下降,最终下降至0(2分)
【解析】(1)由题可知,c(CO2)= p kPa×x×y mol·L-1·kPa-1=pxy mol/L,反应CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HCO3-(aq)产生的平衡常数K=,mol/L;
(2)①下列措施中,使吸收反应向正向移动可以提升CO2吸收率,A项,升高温度,气体溶解度降低,平衡逆移,不符合题意;B项,增大EA浓度,平衡正移,符合题意;C项,增大CO2的分压,溶液中CO2浓度增大,平衡正移,符合题意;D项,降低溶液pH,氢离子浓度增大,平衡逆移,不符合题意;故选BC;②根据碳元素守恒,题中列出的是溶解的CO2总量,需要计算参加反应的CO2总量,根据反应可知,CO2~HCO3-~ EACOO-,部分EACOO-水解生成EACOOH,故n(CO2)反应= n(EACOO-)+n(EACOOH);③由图可知,随负载α增大,pH降低,根据方程式HCO3-+EAEACOO-+H2O可知,2mol/L的EA溶液吸收二氧化碳先生成EACOO-,继续通入二氧化碳又转化为EACOOH,故c(EACOO-)随CO2负载α增大从0开始先增大后减小,但是最大不超过2 mol/L;
(3)由图可知,t2时甲烷完全反应,H2由反应I和反应II共同产生,CO由反应I产生,故图中H2与CO物质的量的差值为反应II产生的H2,故反应I比反应II速率大,t3之后,流出气体中出现甲烷,结合题目条件可知产生的积碳覆盖在催化剂表面,催化剂失活,反应Ⅰ、Ⅱ速率下降,最后速率下降到0。
19.(14分)(2026·浙江新阵地教育联盟二次联考)Xe与F2在一定条件下发生下列反应,当时,近似认为Xe完全反应。
I.Xe(g)+F2(g)XeF2(g) ΔH1
Ⅱ.XeF2(g)+F2(g)XeF4(g) ΔH2
Ⅲ.XeF4(g)+F2(g)XeF4(g) ΔH3
向某恒压密闭容器中按充入F2和Xe,平衡时三种氟化物的分布分数随温度的变化如下左图;T温度下,平衡时三种氟化物的物质的量随投料比的变化如下右图。
请回答:
(1)Xe的原子序数是___________。
(2)反应Ⅱ自发进行的条件是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.已知ΔH 1<ΔH 2,则XeF2中Xe-F平均键能大于XeF4中Xe-F平均键能
B.催化剂Ni能提高反应物分子的平均能量从而加快反应速率
C.混合气体的密度不变不能说明反应Ⅱ、Ⅲ达到平衡状态
D.若反应在恒容条件下进行,与恒压条件相比,平衡时变小
(4)上左图中630 K之后,XeF4分布系数下降的原因是___________。
(5)上右图中当投料,平衡时___________。
n(F2)= ______ n(XeF2)+ ______ n(XeF4)+ ______ n(XeF6)
(6)反应Ⅱ、Ⅲ的平衡常数分别为:Kp(Ⅱ)=a kPa-1,Kp(Ⅲ)=b kPa-1。当最多时,L2的选择性为___________(用a、b表示,L2的选择性)。
(7)已知:反应I、反应Ⅱ为熵减反应,反应Ⅲ为熵增反应,请从XeF6分子结构的角度解释反应Ⅲ熵增的原因:___________。
【答案】(1)54(2分)
(2)低温(2分)
(3)AD(2分)
(4)630 K后,反应Ⅱ逆向移动程度大于反应Ⅲ逆向移动程度,故XeF4含量下降,分布系数减小(2分)
(5)n(F2)= 3 n(XeF2)+2 n(XeF4)+ n(XeF6) (2分)
(6)(2分)
(7)XeF6中Xe原子形成6个σ键和1对孤电子对,分子结构对称性较差,导致其熵值极高,弥补了分子数减少带来的熵减(2分)
【解析】由左图可知,随温度升高,XeF2分布分数增大,XeF6分布分数减小,说明温度升高,平衡Ⅱ和平衡 Ⅲ均逆向移动,故反应Ⅱ和反应Ⅲ均为放热反应。
(1)Xe的原子序数为54。
(2)由分析知,反应Ⅱ为放热反应,反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,故ΔS<0 ,由ΔG=ΔH-TΔS<0自发可知,反应Ⅱ在低温时能自发进行。
(3)A项,设XeF2中Xe-F平均键能为x kJ·mol−1, XeF4中Xe-F平均键能为y kJ·mol−1,F2中F-F键键能为z kJ·mol−1,则,,已知ΔH1<ΔH2,则,,A正确;B项,催化剂Ni能降低反应的活化能从而加快反应速率,不能提高反应物分子的平均能量,B错误;C项,由知,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为气体物质的量减小的反应,在恒温恒压条件发生反应,随着反应进行,混合气体的总质量不变,混合气体的总体积减小,混合气体的密度增大,当混合气体密度不变时说明反应Ⅱ、Ⅲ达到平衡状态,C错误;D项,恒容条件下,与恒压相比,容器体积不变,反应体系压强会减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,会变小,D正确;故选AD。
(4)630 K后,反应Ⅱ逆向移动程度大于反应Ⅲ逆向移动程度,故XeF4含量下降,分布系数减小。
(5)当投料比时,Xe已经完全反应,利用原子守恒可知,平衡时,n(F2)= 3 n(XeF2)+2 n(XeF4)+ n(XeF6)。
(6)已知Xe与F2发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,当n(Xe)一定时,随着n(F2)不断增加[即增大],XeF2的物质的量逐渐减小,XeF4的物质的量先增大后减小,XeF6的物质的量会逐渐增大,由图像知,曲线L2随增大先增大后减小,因此L2对应的物质是XeF4;L1对应的物质是XeF6,L3对应的物质是XeF2,反应Ⅱ减去反应Ⅲ得反应XeF2(g)+XeF6(g)2 XeF4(g),则该反应,由图可知,当n(XeF4)最多时,n(XeF2)= n(XeF6), ,, 的选择性为=。
(7)XeF6中Xe原子形成6个σ键和1对孤电子对,分子结构对称性较差,导致其熵值极高,弥补了分子数减少带来的熵减,导致反应Ⅲ为熵增反应。
20.(14分)(2026·浙江台州市高三第二次教学质量评估)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池电解液添加剂研究的焦点。请回答:
(1)碳酸亚乙烯酯的氯代合成法包含氯代和脱氯两步,反应方程式如下:
反应Ⅰ: ΔH1
反应Ⅱ: ΔH2=+2kJ·mol−1
常温下测得各物质的相对能量如下表所示,试计算反应Ⅰ的_______。
物质
HCl(g)
相对能量(kJ·mol−1)
-426
-462
-368
0
-92
(2)将一定量的和Cl2于密闭容器中发生上述反应,下列说法正确的是__________。
A.反应Ⅰ的ΔS=0
B.利用分子筛移除HCL,有利于提高转化率和反应速率
C.体系中可能会产生二氯代、三氯代等多氯代杂质
D.增大Cl2用量,当反应达到平衡时,比值不变
(3)已知光照下反应Ⅰ为自由基型的链反应。
①反应机理如下:
ⅰ:;ⅱ:_____;ⅲ:+Cl•→
请写出第2步反应的方程式__________。
②对于上述自由基的产生,有以下两种观点。
观点一:Cl2在光照下产生Cl•,后续反应由Cl•引发;
观点二:在光照下产生,后续反应由引发。
事实证明观点一合理、观点二不合理,请设计实验方案验证(简述实验方法即可)__________。
(4)反应Ⅱ的历程如下:
试解释反应Ⅱ的催化剂为何选择(CH3CH2)3N而不选择NH3__________。
(5)直接脱氢法也可合成碳酸亚乙烯酯,在373K温度下的反应及相应数据如下:
反应Ⅲ:+H2(g) ΔH3=+58.16kJ·mol−1 K3=62
①在373K、10L的密闭容器中,投入,仅发生反应Ⅲ,p(H2)与时间的关系如图所示,t0时达到平衡,平衡时,p(H2)=62Pa,保持温度不变,t1时瞬间将容器体积变为20L,t2时p(H2)不再随时间而变化,试在图中画出t1~t2时,p(H2)与时间的变化关系__________(液体的体积忽略不计)。
②已知反应Ⅳ: 试结合数据说明为何工业上主要采用氯代合成法__________。
【答案】(1)-128kJ·mol−1(2分)
(2)CD(2分)
(3)+Cl•→(2分) 用光照射Cl2,再于暗处与混合,能得到氯化产物,用光照射,再于暗处与Cl2混合,不能得到氯化产物,则观点一正确(2分)
(4)乙基为给电子基,碱性(CH3CH2)3N强于NH3;(CH3CH2)3N基团体积较大,受氯原子空间位阻影响难以与Ha结合(2分)
(5) (2分) 反应Ⅲ加上Ⅳ可得,氯代合成法的总反应,远大于K3,使产物的合成得以实现,且反应Ⅳ放热能为反应Ⅲ提供所需的能量(2分)
【解析】(1),根据方程式: ,再根据表中数据计算。
(2)A项,熵变不仅和气体分子数有关,还和分子的种类、混乱度变化有关,反应中,Cl2变成了HCl ,同时有机分子发生了取代反应,分子的结构、对称性、自由度都发生了变化,因此体系的混乱度是改变的,熵变不为0,A错误;B项,移除HCl,平衡正向移动,转化率提高,但生成物浓度降低,反应速率会减慢(逆反应速率先减小,正反应速率逐渐减小),B错误;C项,反应Ⅰ是自由基取代反应,氯自由基可以继续取代产物中的氢原子,生成二氯代、三氯代等多氯代杂质,C正确;D项,反应Ⅰ的平衡常数,温度不变时 K 不变,因此比值不变,D正确;故选CD。
(3)①自由基链式反应中,第1步生成Cl•,第3步是与碳酸亚乙烯酯反应生成氯代产物,因此第2步应为链传递步骤:碳酸亚乙烯酯与Cl•反应,生成自由基中间体和HCl,方程式为:+Cl•→;②观点一认为是Cl•引发反应,观点二认为是碳酸亚乙烯酯直接光解引发反应,我们可以通过对比实验,一组先光照Cl2再与碳酸亚乙烯酯混合,另一组先光照碳酸亚乙烯酯再与Cl2混合,题中需要观点1合理观点2不合理的事实结果,所以答案为:用光照射Cl2,再于暗处与混合,能得到氯化产物,用光照射,再于暗处与Cl2混合,不能得到氯化产物,则观点一正确。
(4)分析NH3与(CH3CH2)3N,两个分子的区别在于(CH3CH2)3N多3个乙基空间位阻更大,受氯原子的空间位阻影响,只能选择性地夺取目标 H 原子,且碱性(CH3CH2)3N强于NH3更有利于夺取H原子,结合反应历程分析,得到答案:乙基为给电子基,碱性(CH3CH2)3N强于NH3,且(CH3CH2)3N基团体积较大,受氯原子空间位阻影响难以与Ha结合。
(5)①平衡时,Kp=p(H2)=62Pa,t1时刻:容器体积瞬间扩大为原来的2倍,压强骤降,H2的分压从 62 Pa 直接降到 31 Pa,t1∼t2:压强降低,平衡向生成气体的正向移动,H2的分压逐渐升高;由于温度不变,平衡常数不变,最终会达到新的平衡,此时假设完全反应,得到H2的物质的量为,计算其Kp=p(H2) <63Pa,所以此时反应物消耗完全,得到氢气,对应的分压为:(图像上是从31 Pa逐渐上升,向46.5Pa趋近且越来越缓的曲线);②总反应是反应III与反应IV的加和,总的反应平衡常数K,远大于直接脱氢法的平衡常数,说明反应进行的程度极大,几乎可以完全转化,产率更高。且反应Ⅲ是吸热反应(ΔH>0),需要外界提供能量;而反应Ⅳ是放热反应(ΔH=−186.21 kJ⋅mol−1),放出的热量可以为反应Ⅲ提供能量,降低整体能耗,让反应更容易进行。
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第七章 化学反应速率与化学平衡
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg 24 Si-28 Al-27 P-31 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题:共16小题,每小题3分,共48分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)对可逆反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq)2Fe(SCN)3 (aq)+3KCl(aq) ΔH<0,下列条件会使平衡逆向移动的是( )
A.加入Fe粉 B.增大压强 C.加入KCl固体 D.降低温度
2.下列说法不正确的是( )
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol−1采用多层催化剂间隔催化,有利于提高反应速率、产率
B.[Cu(NH3)2]+(aq) +CO(g)+NH3(g) [Cu(NH3)3CO]+(aq),高压可提高CO吸收率
C.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其他条件不变,添加少量纳米CaO可以增大H2的平衡体积分数
D.基元反应mA(g)nB(g)的速率较小,则所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
3.(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)下列说法正确的是( )
A.钠置换钾:Na+KClNaCl+K↑,钠的还原性比钾弱,因此该反应正向不自发
B.对于反应:2NO2(g)N2O4(g),升温对正反应速率的影响程度大于对逆反应速率的影响
C.在AlPO4(s)Al3+(aq)+ PO43-(aq)的平衡体系中,加少量NaF固体对平衡无影响
D.将pH=2的盐酸和醋酸等体积混合,所得混合溶液的pH等于2
4.对于可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ∆H=+131 kJ·mol-1,下列图像中符合真实变化的是( )
A.B.C. D.
5.在一体积为1L的容器中加入CaCO3,发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),且处于平衡状态,此时c(CO2)=0.1mol/L。保持温度和容器体积不变,在t1时刻充入0.1molCO2气体,再次达到平衡,下列c(CO2)随时间变化的图像正确的是( )
A.B.C.D.
6.在催化剂作用下,向恒容容器中按物质的量比1∶1充入甲醇和异丁烯(用R表示),分别在T1和T2两个温度下反应生成W:CH3OH(g)+R(g)W(g) △H。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T1>T2,△H<0
B.维持T2不变,再向容器中充入1molW,新平衡时W的百分含量增大
C.vM正=vB正>vA逆
D.240~300min时间内,T1和T2两个温度下平均反应速率相等
7.(2026·江西抚州一模)T℃时,真空密闭容器中加入足量R,发生反应R(s)2S(g)+Q(g),的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B.T℃时,该反应的分压平衡常数Kp=100(kPa)3
C.S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D.T℃时,M点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时c(S)不变
8.100 ℃时,向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L-1的Q后会发生如下反应:2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内,v(Q)=0.02 mol·L-1·s-1
B.a、b两时刻生成Q的速率:v(a)<v(b)
C.用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率:v(ab)>v(bc)=0
D.其他条件相同,起始时将0.2 mol·L-1氦气与Q混合,则反应达到平衡所需时间少于60 s
9.在催化剂作用下,向恒容容器中按物质的量比1∶1充入甲醇和异丁烯(用R表示),分别在T1和T2两个温度下反应生成W:CH3OH(g)+R(g)W(g) △H。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T1>T2,△H<0
B.维持T2不变,再向容器中充入1molW,新平衡时W的百分含量增大
C.vM正=vB正>vA逆
D.240~300min时间内,T1和T2两个温度下平均反应速率相等
10.(2026·浙江浙南名校联盟开学考试)一定温度下,向容积为1L的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g),发生反应:A(g)+2B(g)C(g)。反应过程中测得的部分数据如表所示,下列说法正确的是( )
t/ min
0
10
20
30
n(A)/mol
0.10
0.04
0.02
n(B)=0.02mol
0.20
0.04
A.反应在前10 min内的平均速率v(B)=0.006 mol·L-1·min-1
B.温度不变,若起始时向容器中充入0.1molA、0.4moB和0.4molC,达平衡前 v正<v逆
C.若该容器为恒压状态,保持其它条件不变,达到平衡时A的转化率小于80%
D.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(C)=0.06mol·L-1,则反应的ΔH<0
11.(2026·黑龙江吉林一模)将xmolA气体加入某容积可变的密闭容器中,发生反应:,保持一定温度,改变压强分别达到平衡时,测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表所示
压强p/Pa
c(A)/mol·L-1
0.04
0.10
0.20
0.40
0.50
下列说法一定正确的是( )
A.1.0×105Pa时A的平衡转化率大于2.5×105Pa,时的平衡转化率
B.保持一定温度,增大压强,平衡不移动
C.当压强为1.0×105Pa时,若再向体系中加入ymolA,重新达到平衡时,体系中气体总物质的量为(x+y)mol
D.当压强为1.5×106Pa时,此反应的平衡常数表达式为
12.(2026·重庆北碚一模)向容积均为1L的恒容密闭容器M(恒温500℃)、N(起始500℃,绝热)中分别加入0.1mol N2O和0.4mol CO及相同催化剂发生反应:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),实验测得两个容器中N2O的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的反应速率、(、分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法不正确的是( )
时间/s
0
100
200
300
400
容器①中n(N2O)/mol
0.1
0.09
0.081
0.075
0.075
容器②中n(N2O)/mol
0.1
0.08
0.078
0.078
0.078
A.容器②表示容器N
B.0~100s内,容器②中N2O的平均反应速率
C.容器①在400s时降温,该反应逆向进行
D.当容器①中反应进行到100s时
13.(2026·安徽池州二模)汽车尾气中的NO和CO发生反应:2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)。假设该反应速率方程为v=kc2(CO)·c2(NO)[设T1温度下速率常数为k1,T2温度下速率常数为k2],在2L恒容密闭容器中充入2molCO和2molNO,测得NO的转化率与温度、时间的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.k1>k2
B.平衡时反应速率的比值:<
C.T1温度下,加入催化剂k1减小,则催化剂可能中毒
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时NO的转化率与T1时刻相同
14.(2026·海南儋州二模)相同条件下,探究不同催化剂对100 mL某浓度H2O2溶液分解反应的催化效果,测得O2的体积(已换算为标况下的体积)随时间变化如图所示。
下列说法正确的是
A.三种催化剂的反应历程是相同的
B.H2O2分解活化能:FeCl3溶液<MnO2
C.使用三种催化剂时的活化分子百分数相同
D.在过氧化氢酶催化作用下,0~10 s内H2O2分解速率为0.012 mol·L-1·s-1
15.(2026·安徽安庆二模)X、Y、R为碳原子数目相等的有机物。物质X广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在一定温度下,Y制备X的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,Y的初始浓度为0.10mol/kg,t3h后X浓度不再变化。下列说法正确的是( )
反应①:Y→R K1 反应②:R→X K2
A.该反应不存在副产物 B.该温度下的平衡常数:K1<K2
C.0~th内, D.0~th内,加入合适催化剂可提高的产率
16.燃油汽车尾气中除含大量CO2外,还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究,测得一段时间内,条件下,NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。
已知NO可发生下列反应:
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH1
反应Ⅱ:2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH2
下列叙述不正确的是( )
A.曲线a表示CO剩余的百分率
B.ΔH1<0,ΔH2>0
C.时,该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右
D.775℃,时,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,该时刻c(CO2):c(N2)=3:2
二、非选择题:共4题,共52分。
17.(12分)(2026·浙江省北斗星联盟高三一模)碳酸丙烯酯(PC)是锂离子电池的常用溶剂。可由如下方法制备:
I.CO2与环氧丙烷反应合成碳酸丙烯酯(PC),反应如下:
反应1:
已知:CO2(g)、环氧丙烷(g)、碳酸丙烯酯(l)的生成焓分别为-394.5kJ·mol−1,-94.7kJ·mol−1、-613.2kJ·mol−1。
(1)ΔH= kJ·mol−1
(2)反应1的 ΔH-TΔS随温度的变化趋势是_______。
A. B. C. D.
(3)下列说法不正确的是_______。
A.升高温度或缩小容器体积均可增加反应物分子中活化分子百分数
B.当(碳酸丙烯酯),可以说明上述反应达到化学平衡
C.加入催化剂可以改变反应途径,但不能改变焓变
D.及时分离出部分产物可以提高反应物的平衡转化率
(4)相同时间内碳酸丙烯酯产率随温度变化如图1所示,请解释产率随温度先变大后下降的原因 。
II.工业上常用尿素合成碳酸丙烯酯。
已知:碳酸丙烯酯沸点为238.14℃;1,2-丙二醇的沸点为162°C。1,2-丙二醇和尿素(160℃以上会分解)合成PC的反应如下:
反应2:
在烧瓶中加入物质的量之比为2∶1的1,2-丙二醇和尿素,加入催化剂充分反应,测定不同温度下PC平衡收率变化如图2所示。
的收率
(5)①从结构角度解释该反应的逆过程,在低温条件下更容易进行的原因 。
②假设以液相中各组分的物质的量分数代替各组分的浓度表示平衡常数记为Kx,则150℃时Kx= (数据代入表达式,无需计算)。
18.(12分)(2026·浙江省杭州首考适应性考试)对空气中的CO2进行捕集和富集,是实现CO2封存与转化的关键步骤。
(1)雨水中含有来自大气的CO2,25℃时有以下平衡
①CO2(g)CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HCO3-(aq) K
溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为y mol·L-1·kPa-1,当大气压强为p kPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+浓度为___________mol·L-1(用x、y、p、K表示,忽略水的电离和HCO3-的电离)。
(2)工业上常采用醇胺溶液吸收CO2(最简单的醇胺分子为HOCH2CH2NH2可用EA来表示),吸收液中发生的主要过程有
Ⅰ 碳酸一级电离:CO2+H2OHCO3-+H+
Ⅱ 醇胺质子化:EA+H+EAH+
Ⅲ 氨基甲酸盐的形成:HCO3-+EAEACOO-+H2O
①下列措施中,一定能提升CO2吸收率的操作是___________。
A.升高温度 B.增大EA浓度 C.增大CO2的分压 D.降低溶液pH
②CO2负载α的定义为溶液中单位物质的量醇胺所能吸收的CO2物质的量。α=n(CO2)溶解+n(CO2)反应。
现有含1mol EA的溶液吸收足量的CO2后存在如下关系,请补全下列量的关系式:__________。
α=n(CO2(aq))+n(H2CO3)+n(HCO3-)+n(CO32-)+___________+___________
③研究人员测定了2mol/L的EA溶液中,吸收CO2过程中pH与负载曲线如图1所示,在图2中绘出氨基甲酸盐浓度c(EACOO-)随CO2负载α的变化趋势_________。
(3)CaO捕捉CO2后形成了CaCO3.以N2为载气,恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入装有一定量CaCO3固体和催化剂的反应器中,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图3所示。反应过程中发现催化剂上有积碳。
反应Ⅰ CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 ΔH1;
反应Ⅱ CH4C(s)+2H2 ΔH2;
①t2时刻,生成H2的速率比较:反应Ⅰ___________反应Ⅱ(填大于、等于或小于)。
②解释t3之后H2曲线变化的原因___________。
19.(14分)(2026·浙江新阵地教育联盟二次联考)Xe与F2在一定条件下发生下列反应,当时,近似认为Xe完全反应。
I.Xe(g)+F2(g)XeF2(g) ΔH1
Ⅱ.XeF2(g)+F2(g)XeF4(g) ΔH2
Ⅲ.XeF4(g)+F2(g)XeF4(g) ΔH3
向某恒压密闭容器中按充入F2和Xe,平衡时三种氟化物的分布分数随温度的变化如下左图;T温度下,平衡时三种氟化物的物质的量随投料比的变化如下右图。
请回答:
(1)Xe的原子序数是___________。
(2)反应Ⅱ自发进行的条件是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.已知ΔH 1<ΔH 2,则XeF2中Xe-F平均键能大于XeF4中Xe-F平均键能
B.催化剂Ni能提高反应物分子的平均能量从而加快反应速率
C.混合气体的密度不变不能说明反应Ⅱ、Ⅲ达到平衡状态
D.若反应在恒容条件下进行,与恒压条件相比,平衡时变小
(4)上左图中630 K之后,XeF4分布系数下降的原因是___________。
(5)上右图中当投料,平衡时___________。
n(F2)= ______ n(XeF2)+ ______ n(XeF4)+ ______ n(XeF6)
(6)反应Ⅱ、Ⅲ的平衡常数分别为:Kp(Ⅱ)=a kPa-1,Kp(Ⅲ)=b kPa-1。当最多时,L2的选择性为___________(用a、b表示,L2的选择性)。
(7)已知:反应I、反应Ⅱ为熵减反应,反应Ⅲ为熵增反应,请从XeF6分子结构的角度解释反应Ⅲ熵增的原因:___________。
20.(14分)(2026·浙江台州市高三第二次教学质量评估)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池电解液添加剂研究的焦点。请回答:
(1)碳酸亚乙烯酯的氯代合成法包含氯代和脱氯两步,反应方程式如下:
反应Ⅰ: ΔH1
反应Ⅱ: ΔH2=+2kJ·mol−1
常温下测得各物质的相对能量如下表所示,试计算反应Ⅰ的_______。
物质
HCl(g)
相对能量(kJ·mol−1)
-426
-462
-368
0
-92
(2)将一定量的和Cl2于密闭容器中发生上述反应,下列说法正确的是__________。
A.反应Ⅰ的ΔS=0
B.利用分子筛移除HCL,有利于提高转化率和反应速率
C.体系中可能会产生二氯代、三氯代等多氯代杂质
D.增大Cl2用量,当反应达到平衡时,比值不变
(3)已知光照下反应Ⅰ为自由基型的链反应。
①反应机理如下:
ⅰ:;ⅱ:_____;ⅲ:+Cl•→
请写出第2步反应的方程式__________。
②对于上述自由基的产生,有以下两种观点。
观点一:Cl2在光照下产生Cl•,后续反应由Cl•引发;
观点二:在光照下产生,后续反应由引发。
事实证明观点一合理、观点二不合理,请设计实验方案验证(简述实验方法即可)__________。
(4)反应Ⅱ的历程如下:
试解释反应Ⅱ的催化剂为何选择(CH3CH2)3N而不选择NH3__________。
(5)直接脱氢法也可合成碳酸亚乙烯酯,在373K温度下的反应及相应数据如下:
反应Ⅲ:+H2(g) ΔH3=+58.16kJ·mol−1 K3=62
①在373K、10L的密闭容器中,投入,仅发生反应Ⅲ,p(H2)与时间的关系如图所示,t0时达到平衡,平衡时,p(H2)=62Pa,保持温度不变,t1时瞬间将容器体积变为20L,t2时p(H2)不再随时间而变化,试在图中画出t1~t2时,p(H2)与时间的变化关系__________(液体的体积忽略不计)。
②已知反应Ⅳ: 试结合数据说明为何工业上主要采用氯代合成法__________。
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