【2022全國(guó)高考二輪化學(xué)教學(xué)資料】高考題型3

1、高考題型3化學(xué)反應(yīng)原理綜合1. (2021·佛山模擬三)在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng)：xA(g)yB(g)zC(g)，平衡時(shí)測(cè)得C的濃度為0.50 mol/L。保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來的一半，再達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得C的濃度變?yōu)?.90mol/L。下列有關(guān)判斷不正確的是()A. C的體積分?jǐn)?shù)增大了 B. A的轉(zhuǎn)化率降低了C. 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D. xyz2. (2021·深圳龍崗一模)汽車尾氣處理時(shí)存在反應(yīng)：NO2(g)CO(g)NO(g)CO2(g)，該反應(yīng)過程及能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A. 該反應(yīng)過程可將有毒氣體轉(zhuǎn)變成無毒氣體B. 使用

2、催化劑可以有效減少反應(yīng)放出的熱量C. 升高溫度，可以提高NO2的平衡轉(zhuǎn)化率D. 無論是反應(yīng)物還是生成物，轉(zhuǎn)化為活化絡(luò)合物都要吸收能量3. (2021·安徽五校聯(lián)考)在一定條件下，取一定量的A和B在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：aA(g)bB(s)mM(g)nN(g)HQkJ/mol。達(dá)到平衡時(shí)，M的濃度與溫度和容器容積的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是()A. a>mnB. 達(dá)到平衡后，增大A的濃度將會(huì)提高A的轉(zhuǎn)化率C. E點(diǎn)的平衡常數(shù)小于F點(diǎn)的平衡常數(shù)D. Q<04. (2021·山東濟(jì)南4月檢測(cè))SCR法是工業(yè)上消除氮氧化物的常用方法，反應(yīng)如下：主反應(yīng)：4NH3

3、(g)4NO(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)H副反應(yīng)：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)相同條件下，在甲、乙兩種催化劑作用下進(jìn)行上述反應(yīng)，下列說法錯(cuò)誤的是()A. 工業(yè)上選擇催化劑乙的原因是低溫下有很強(qiáng)的催化活性B. 投料比一定時(shí)有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件是降低溫度、減少壓強(qiáng)C. 圖中M點(diǎn)處(對(duì)應(yīng)溫度為210)NO的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率D. 相同條件下選擇高效催化劑，可以提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率5. (2021·河北模擬)一定條件下，反應(yīng)H2(g)Br2(g)=2HBr(g)的速率方程為vkc(H2)c(Br2)c(HBr)，某溫度下，該

4、反應(yīng)在不同濃度下的反應(yīng)速率如表。根據(jù)表中的測(cè)定結(jié)果，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()c(H2)/(mol/L)c(Br2)/(mol/L)c(HBr)/(mol/L)反應(yīng)速率0.10.12v0.10.428v0.20.4216v0.40.142v0.20.1c4vA. 表中c的值為4B. 、的值分別為1、2、1C. 反應(yīng)體系的三種物質(zhì)中，Br2(g)的濃度對(duì)反應(yīng)速率影響最大D. 在反應(yīng)體系中保持其他物質(zhì)濃度不變，增大HBr(g)濃度，會(huì)使反應(yīng)速率降低6. (2021·山東猜題卷)為了節(jié)能減排，提高資源的利用率，某探究實(shí)驗(yàn)采用CO和CO2合成乙醇燃料。(1) 采用CO和CO2與H2合成乙醇。已知：

5、2CO(g)4H2(g)=CH3CH2OH(l)H2O(g)H1296.6kJ/molCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H241.2kJ/molH2O(g)=H2O(l)H344.0kJ/mol寫出由CO2和H2反應(yīng)合成CH3CH2OH(l)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式：_。(2) 采用CO和二甲醚催化合成乙醇。反應(yīng)：CH3OCH3(g)CO(g)=CH3COOCH3(g)H4反應(yīng)：CH3COOCH3(g)2H2(g)=CH3OH(g)C2H5OH(g)H5壓強(qiáng)為pkPa時(shí)，溫度對(duì)二甲醚和乙酸甲酯平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖甲所示，則H4_(填“>”或“<”)0。 圖甲 圖乙溫

6、度對(duì)平衡體系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影響如圖乙所示。在300K600K范圍內(nèi)，乙酸甲酯的百分含量逐漸增大，而乙醇的百分含量逐漸減小的原因是_。若壓強(qiáng)為pkPa溫度為800K時(shí)，向2L恒容密閉容器中充入1mol CH3OCH3和1mol CO發(fā)生反應(yīng)，2min時(shí)達(dá)到平衡，則前2min內(nèi)CH3COOCH3的平均速率為_，該條件下平衡常數(shù)K_。(3) CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴，主要有以下兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)：反應(yīng)：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)反應(yīng)：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)為分析催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性，在1L密閉容器中充入amol CO2和bmol

7、H2，測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示。該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇_(填“反應(yīng)”或“反應(yīng)”)?；瘜W(xué)反應(yīng)CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)又稱CH4CO2催化重整，該反應(yīng)對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?？茖W(xué)家對(duì)上述反應(yīng)提出如下反應(yīng)歷程(X代表一種或多種中間產(chǎn)物)：第一步：CH4CO2=X(慢反應(yīng))；第二步：X=2CO2H2(快反應(yīng))；則下列表述正確的是_(填序號(hào))。A. 第一步中CH4與CO2的碰撞僅部分有效B. 總反應(yīng)的反應(yīng)速率取決于第一步C. 第二步反應(yīng)活化能較低D. 升高溫度，第一步反應(yīng)速率減慢，第二步反應(yīng)速率加快7. (2021·安徽安慶一模)氮氧化物和

8、SO2是大氣主要污染物，研究它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系有利于防治污染。(1) 已知：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H113.0kJ/mol2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6kJ/molNO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H_(2) 氨氧化物破壞臭氧層原理：NOO3=NO2O2、NO2O=NOO2，常溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1，反應(yīng)的平衡常數(shù)為K2，則反應(yīng)O3O2O2的平衡常數(shù)K_。(用K1、K2表示)。一氧化氮在該反應(yīng)中的作用是_。(3) 反應(yīng) 2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)在0.1Mpa、450的恒壓容器中測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：起始原料氣體積分?jǐn)?shù)平衡混合氣體積分?jǐn)?shù)N

9、282%84.9%SO27%0.18%O211%7.86%SO307.06%該溫度下用分壓表示的平衡常數(shù)(氣體分壓總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))Kp_(列出計(jì)算式)。寫出一種能提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施_。(4) 煙氣同時(shí)脫硫脫硝是目前的發(fā)展趨勢(shì)。一種ClO2氣相氧化法煙氣脫硫脫硝反應(yīng)機(jī)理和速率常數(shù)(k)如下：脫硝：a. NO(g)ClO2(g)=NO2(g)ClO(g)H1k11.7×1011mL/(mol·s)b. NO(g)ClO(g)=NO2(g)Cl(g)H2k28.8×1012mL/(mol·s)脫硫：c. SO2(g)ClO2(g)=SO3(g)Cl

10、O(g)H3k32.1×104mL/(mol·s)d. SO2(g)ClO(g)=SO3(g)Cl(g)H4k46.9×1011mL/(mol·s)已知反應(yīng)c、d的速率方程分別為v正k3·c(SO2)·c(ClO2)、v正k4·c(SO2)·c(ClO)，試判斷兩反應(yīng)的活化能大?。篍3_E4(填“”“”或“”)?？刂泼摿蛩俣鹊年P(guān)鍵步驟是_反應(yīng)(填“c”或“d”)。SO2、NO單獨(dú)氧化及同時(shí)氧化對(duì)兩氣體氧化率變化如圖，同時(shí)氧化對(duì)_氣體的氧化率影響明顯，結(jié)合以上反應(yīng)及其速率常數(shù)分析原因_。8. (2021·武

11、漢四月)CH4CO2重整技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的一種理想的CO2利用技術(shù)，具有廣闊的市場(chǎng)前景、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)意義。該過程中涉及的反應(yīng)如下。主反應(yīng)：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H1副反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.0kJ/mol回答下列問題：(1) 已知CH4、CO和H2的燃燒熱H分別為890.3kJ/mol、283.0kJ/mol和285.8kJ/mol，該催化重整主反應(yīng)的H1_kJ/mol。有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_(填標(biāo)號(hào))。A. 高溫高壓B. 高溫低壓C. 低溫高壓D. 低溫低壓(2) 在剛性密閉容器中，進(jìn)料比分別等于1.0、1.5

12、、2.0，且反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 圖甲 圖乙甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的關(guān)系如圖甲所示，曲線c對(duì)應(yīng)的_；反應(yīng)體系中，隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，隨著進(jìn)料比的增加，的值_(填“增大”“不變”或“減小”)，其原因是_。(3) 在800、101kPa時(shí)，按投料比1.0加入剛性密閉容器中，達(dá)平衡時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為90%，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為95%，則副反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp_(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(4) 我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種電解裝置如圖所示，能將二氧化碳轉(zhuǎn)化成合成氣CO和H2，同時(shí)獲得甘油醛。則催化電極a為_極，催化電極b產(chǎn)生CO的電極反應(yīng)式為_。9. (2021·安徽安慶三模)工業(yè)煙氣、汽

13、車尾氣中的氮氧化物(NOx)可由多種方法進(jìn)行脫除。(1) 采用NH3作為還原劑，可將NOx還原成N2和H2O。在某催化劑的表面，NH3和NO的反應(yīng)歷程勢(shì)能變化圖如圖(吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注)。該反應(yīng)歷程包括四步基元反應(yīng)：a. NH3NH3NO*b. NH3NO*NH2NO*H*c. NH2NO*H*HNNOH*H*d. HNNOH*H*H2O*N20(填“>”“”或“<”)。整個(gè)反應(yīng)歷程中的控速步驟為第_步(選填a、b、c或d)，其能壘(活化能)為_Kcal/mol。(2) 利用NaClO氧化吸收液可在脫除煙氣中NOx的同時(shí)脫除SO2。研究發(fā)現(xiàn)在不同的初始pH條件下，吸收液

14、對(duì)流動(dòng)煙氣的脫硫效率都接近100%，而NO的脫除率如圖所示。吸收液脫硫效果優(yōu)于脫硝效果的可能原因是_(任寫一條)。根據(jù)上圖，下列有關(guān)說法正確的是_(填標(biāo)號(hào))。A. 增大壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大B. 從化學(xué)平衡的角度，采用Ca(ClO)2脫硫效果優(yōu)于NaClOC. 起始pH2，脫硝效率隨時(shí)間降低可能是因?yàn)镃lOCl2H=Cl2H2OD. 為提高脫硫脫硝效果，應(yīng)當(dāng)增大NaClO濃度、提高煙氣的流速(3) 利用放熱反應(yīng)C(s)2NO(g)CO2(g)N2(g)可在脫除汽車尾氣中NO的同時(shí)消除積碳?，F(xiàn)將等量的NO通入兩個(gè)相同體積的剛性容器內(nèi)(碳粉足量)，分別在500和600條件下發(fā)生上述反應(yīng)，圖中a、b

15、、c、d分別表示NO的分壓p(NO)或CO2的分壓p(CO2)隨時(shí)間的變化關(guān)系。圖中表示500條件下p(NO)的是_(填“a”“b”“c”或“d”，下同)，表示600條件下p(CO2)的是_。根據(jù)圖示，列出600時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計(jì)算式_。10. (2021·福建廈門三模5月)低碳烷烴脫氫制低碳烯烴對(duì)有效利用化石能源有重要意義。(1) 乙烷脫氫制乙烯主反應(yīng)：C2H6(g)=C2H4(g)H2(g)H1副反應(yīng)：2C2H6(g)=C2H4(g)2CH4(g)H2C2H6(g)=C(s)3H2(g)H3標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指在25和101kPa，由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變。利用下

16、表數(shù)據(jù)計(jì)算H1_。物質(zhì)C2H6(g) C2H4(g)CH4(g)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓/(kJ/mol)84.752.374.8恒容條件下，有利于提高C2H6平衡轉(zhuǎn)化率的措施是_(填標(biāo)號(hào))。A. 高溫 B. 高壓C. 原料氣中摻入H2 D. 原料氣中摻入CO2在800、恒容條件下，1mol C2H6進(jìn)行脫氫反應(yīng)，測(cè)得平衡體系中氣體有0.3mol C2H6、0.6mol C2H4、0.1mol CH4和xmol H2，壓強(qiáng)為170kPa，則x_，主反應(yīng)Kp_kPa。(2) 乙烷裂解中各基元反應(yīng)及對(duì)應(yīng)活化能如下表。反應(yīng)類型反應(yīng)活化能Ea/(kJ/mol)鏈引發(fā)CH3CH3CH3CH2·H

17、3;451CH3CH3CH3·CH3·417H·CH3CH3H2CH3CH2·47鏈傳遞CH3·CH3CH3CH4CH3CH2·54CH3CH2·CH2=CH2H·181鏈終止H·H·H20CH3·H·CH40根據(jù)上表判斷：鏈引發(fā)過程中，更容易斷裂的化學(xué)鍵是_。鏈傳遞的主要途徑為反應(yīng)_反應(yīng)_(填序號(hào))，造成產(chǎn)物甲烷含量不高。(3) 使用PtSnMg(2Zn)AlO進(jìn)行乙烷脫氫催化性能研究。不同溫度下，乙烷轉(zhuǎn)化率及乙烯選擇性隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線分別如圖a、圖b。圖a 圖b550

18、620，在反應(yīng)初始階段，溫度越高，乙烷轉(zhuǎn)化率越大的原因是_。該催化劑的最佳工作溫度為_。11. (2021·茂名二模)有機(jī)氯化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品HCl可以在催化劑條件下轉(zhuǎn)化為重要的化工原料Cl2，反應(yīng)原理為4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H114.48kJ/mol。(1) 科學(xué)家研究了壓力為0.5MPa、原料質(zhì)量空速為0.5h1和一定的進(jìn)料比時(shí)，不同催化劑對(duì)HCl制Cl2的影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。由數(shù)據(jù)可知：最佳的催化劑是_；圖中點(diǎn)a_(填“是”或“否”)HCl的平衡轉(zhuǎn)化率。RuO2作催化劑，溫度高于400后繼續(xù)升溫，HCl的轉(zhuǎn)化率略有下降，其原因是_。(2)

19、 研究發(fā)現(xiàn)，在t(>100)和0.2MPa下，當(dāng)HCl/O2進(jìn)料比為21時(shí)，HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為50%。其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，Kp將_(填“增大”“不變”或“減小”)；為了提高HCl的平衡轉(zhuǎn)化率，除增大壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有_(寫一條)。計(jì)算該條件下Cl2的平衡分壓pCl2和平衡常數(shù)Kp(寫出計(jì)算過程)。(3) 下圖是在一定溫度和壓強(qiáng)下，以活性CuO為催化劑，HCl和O2在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)，不同質(zhì)量空速WHSV每小時(shí)內(nèi)通過每千克催化劑的HCl的質(zhì)量(kg)對(duì)HCl轉(zhuǎn)化率的影響。b點(diǎn)每小時(shí)每千克催化劑可以催化生產(chǎn)Cl2_mol(結(jié)果保留一位小數(shù))。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，最佳的質(zhì)量空速為0.4h10.45h1。當(dāng)質(zhì)量空速高于0.5h1時(shí)，HCl轉(zhuǎn)化率迅速下降的原因是_。12. (2021·山東泰安二模)我國(guó)明確提出“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)，使利用CO2合成高價(jià)值化學(xué)品更突顯其重要性。. 工業(yè)上可以利用CO2和H2合成CH3OH：CO2(g)3H2