浙江省高考化學(xué)三年（2021-2023）模擬題分類匯編42化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡三

浙江省高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題分類匯編42化學(xué)

反應(yīng)速率與化學(xué)平衡(3)

一、單選題

1.(2021?浙江?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))10mL0.1moHL-iKI溶液與5mL0.1mol?L-iFeCb溶液發(fā)生

反應(yīng)：2Fe3+(aq)+21(aq)u2Fe2+(aq)+l2(aq),達(dá)到平衡。下列說法不正確的是

A.加入少量氯化鉀固體，平衡不移動(dòng)

B.加適量水稀釋，平衡正向移動(dòng)

C.經(jīng)過CC14多次萃取分離后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，證

明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)

22+

c（Fe）-c（I2）

D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

c2（Fe3+）-c2（lj

2.(2021?浙江紹興?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知如下平衡：

+7

①Ag+(叫)+2NH3(aq)[Ag(NH3)2](aq)Ki=1.10xl0

9

②Ag+(aq)+CL(aq)AgCl(s)K2=6.90xl0

+

@AgCl(s)+2NH3(aq)[Ag(NH3)2](aq)+Cl-(aq)K3

下列說法不正確的是

A.對(duì)于反應(yīng)①，加入少量的濃硝酸后，平衡逆向移動(dòng)

B.對(duì)于反應(yīng)②，加入少量NaCl固體后，平衡正向移動(dòng)

C.由Ki、依可知，相同條件下，Ag+更容易和氨水反應(yīng)

D.反應(yīng)③的平衡常數(shù)Ks=x1.60x10-3

C-(NH3)

3.(2021.浙江?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))二氧化碳到淀粉的人工合成第一步為用無機(jī)催化劑將二

氧化碳還原為甲醇，反應(yīng)方程式為3H2(g)+CO2(g)峰?>CH3OH(g)+H2O(g)o一定溫度下,

恒容密閉容器中按照投料比嘿｛=3充入H2與CCh,在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體

n(CO2)

系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為X(CH30H),在T=250℃下的X(CH30H)?p、在p=5xl()5Pa

下的X(CH3OH)-T如圖所示。下列說法不正確的是

p/105Pa

(

H

o

x

e

x

200210220230240250260270280

t/℃

A.當(dāng)體系中c(CH3OH)與c(H2)比值不變，可說明此時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.曲線b表示的是壓強(qiáng)相同時(shí)，溫度升高該反應(yīng)逆向移動(dòng)，說明正反應(yīng)放熱

5

C.在原p=5xl0Pa,210℃的條件下，向該恒容密閉容器中繼續(xù)通入3mO1H?與lmolCO2,

達(dá)到新的平衡后，X(CH3OH)<0.10

D.當(dāng)x(CH30H)=0.10時(shí)，反應(yīng)條件可能為p=5xl05pa,210℃g<p=9xlO5Pa,250℃

4.(2021?浙江.統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))下列關(guān)于物質(zhì)嫡的大小比較，合理的是

A.相同壓強(qiáng)下，lmolH20(50℃)>lmolH20(80℃)

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molSO2<1molSOs

C.相同溫度和壓強(qiáng)下，lmolH2<2molHe

D.相同溫度和壓強(qiáng)下，Imol正丁烷>lmol異丁烷

5.(2021?浙江?模擬預(yù)測(cè))在低溫條件下，下列過程能自發(fā)進(jìn)行的是

A.Na-Na++e-B.H2O?—H2O⑴

C.NH4CITNH3T+HCITD.CU+H2SO4TCUSO4+H2T

6.(2021?浙江臺(tái)州?統(tǒng)考一模)下列說法正確的是

A.從H?。?-!!?。。)一凡。6),燧依次增加

B.可逆反應(yīng)都有一定的限度，限度越大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定越高

C.可逆反應(yīng)，若總鍵能：反應(yīng)物>生成物，則升高溫度不利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

D.對(duì)于氣體反應(yīng)，其他條件不變，增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快，與活化分子的百分含量無

關(guān)

7.(2021.浙江臺(tái)州?統(tǒng)考一模)室溫下過氧化銘(CrC)5)在硝酸酸化的戊醇中會(huì)溶解并發(fā)

生反應(yīng)：4CrO5+12HNO3=4Cr(NO3)3+7O2(g)+6H2Oo在51nlixl(T3moi.「的過氧

化格戊醇溶液中滴入一定量的稀硝酸，在不同時(shí)刻測(cè)得過氧化銘濃度如下表：

試卷第2頁(yè)，共16頁(yè)

時(shí)間/min46810t202535

1

c(CrO5)/xl0"rnol-LT4.2302.5101.7901.3501.2401.1301.1101.100

下列敘述正確的是

A.4~6min內(nèi)過氧化鋁分解的平均速率viHzOFgSxIOYmoLIjLminT

B.8?lOmin內(nèi)過氧化銘分解釋放的O2體積為0.86mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

C.推測(cè)表中t的取值范圍為：10<t<15

D.若升高溫度后重新實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)20min時(shí)過氧化銘濃度為1.120xl(r5moi.匕、則證明反

應(yīng)的△H>0

8.(2021?浙江.模擬預(yù)測(cè))研究表明I一可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑：

3SO2(g)+2H2O(1)=2H2SO4(aq)+S(s)AH<0；該過程一般通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：

①SCh(g)+4I-(aq)+4H+(aq)=S(s)+2I2(g)+2H2O(1)AH>0；

②L(g)+2H2O⑴+SO2(g)=SO4(aq)+4H+(aq)+2I-(aq)AH<0；已知反應(yīng)①為慢反應(yīng)，

示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)過程中能量變化的是

9.(2021.浙江寧波?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在一定條件下的1L密閉容器中，X、Y、C三種氣

體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法不正確的是

物質(zhì)的量/mol

A.0~15min,消耗C的平均速率約為0.033mol?L-i?min-i

B.X、Y、C三種氣體發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Y(g)+3X(g)2C(g)

C.反應(yīng)開始到25min,X的轉(zhuǎn)化率為25%

D.25min時(shí)改變的一個(gè)條件可能是縮小容器體積

10.(202「浙江?模擬預(yù)測(cè))一定溫度下，利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究固體催化劑作

用下的A的分解反應(yīng)：A(g)一l/2B(g)+3/2C(g)。體系的總壓強(qiáng)P隨時(shí)間t的變化

如下表所示:

t/min0100150250420540580900

P/kPa12.113.313.915.117.1418.5819.06a

下列說法不正確的是

A.100~250min,消耗A的平均速率為0.012kPa-minT

B.推測(cè)a肯定為22.9

C.適當(dāng)升高體系溫度，改用表面積更大的催化劑可加快反應(yīng)速率

D.其他條件不變，改用容積更小的剛性反應(yīng)器，反應(yīng)速率不變

11.(2021?浙江溫州?統(tǒng)考一模)一定條件下，向一帶活塞、有帆觸媒的密閉容器中充入

2moiSO?和ImolOz，發(fā)生反應(yīng)：2SC)2(g)+O2(g).-2SO3(g)AH=-198.0kJ-mor',

則下列說法正確的是

A.該反應(yīng)的逆方向低溫自發(fā)

B.若容器絕熱，則化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)越來越快

C.保持溫度不變，達(dá)到平衡后，充入2mON?,SO?的轉(zhuǎn)化率將減小

D.n(SO2)/n(Oj不變，則該可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

試卷第4頁(yè)，共16頁(yè)

12.（2021?浙江溫州?統(tǒng)考一模）制備乙醛的一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列敘述不正確的

是

PdCl2(H2O)(H2C=CH2)

OH

4

A.反應(yīng)過程涉及氧化反應(yīng)

B.化合物2和化合物4互為同分異構(gòu)體

C.可以用乙烯和氧氣為原料制備乙醛

D.PdCb需要轉(zhuǎn)化為PdClj才能催化反應(yīng)的進(jìn)行

13.（2021?浙江紹興?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是

目的方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論

在一支干燥的試管里加入2mL乙醇，再加入若有連續(xù)的氣泡

探究苯酚與鈉

A約1.5g苯酚，振蕩。再加入綠豆大小的吸干煤產(chǎn)生，則鈉與苯酚

的反應(yīng)

油的金屬鈉反應(yīng)生成氫氣

取蛋白質(zhì)溶液1mL于試管中，加入ImLlO%若有紫玫瑰色沉

探究蛋白質(zhì)溶

B的硫酸銅溶液，再加入3~4滴1%的氫氧化鈉淀生成，則是蛋白

液的性質(zhì)

溶液，振蕩質(zhì)

探究金屬鐵在

若溶液無血紅色，

氯氣氣中燃燒取少量固體粉末，加入2~3mL蒸儲(chǔ)水，振蕩，

C則固體粉末不為

所得固體粉末迅速滴入5滴15%KSCN溶液

FeCl3

的成分

D探究反應(yīng)條件取一支試管，加入3mL95%乙醇溶液和少量若有粉紅色變?yōu)?/p>

對(duì)化學(xué)平衡的氯化鉆晶體，振蕩使其溶解，再逐滴滴加蒸儲(chǔ)藍(lán)色，則說明溫度

影響水，至溶液恰好呈粉紅色，然后用酒精燈加熱能影響化學(xué)平衡

該試管。

A.AB.BC.CD.D

二、填空題

14.(2021?浙江?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目

前的研究熱點(diǎn)。甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。在1L固定容積密閉容器

中投入1.8molCH4和3.6molH2O(g),若只發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+2H2O(g)”CO2(g)+4H2(g)

△Hi=+165.0kJ-moH,測(cè)得CH4、H2O及某一生成物X的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變

化如圖1所示(反應(yīng)中條件有變化時(shí)，只考慮改變一個(gè)條件)。

c(mol/L)

⑴①CH4(g)+2H2O(g)峰/CO2(g)+4H2(g),說明該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的原因：_。

②反應(yīng)在lOmin時(shí)的平衡常數(shù)K=_(列出數(shù)學(xué)計(jì)算式，不必算出結(jié)果)。

⑵第6min時(shí)改變的條件是

⑶畫出X物質(zhì)4min~9min之間的變化圖象—。

1

(4)反應(yīng)的過程中發(fā)生副反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)<?>CH3coOH(g)△H2=-32.2kJ-mol,反應(yīng)

所用的時(shí)間和C02、CH3coOH的產(chǎn)率如圖2所示，t時(shí)刻后，C02的產(chǎn)率比CH3coOH

低，其原因是

試卷第6頁(yè)，共16頁(yè)

產(chǎn)率％

圖2

(5)我國(guó)提出在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，為了回收CO2有人設(shè)計(jì)了圖3流程，體現(xiàn)了“綠

色化學(xué)”思想，寫出步驟III的化學(xué)方程式：_。

“.CH,COOH/

LU，丁

二I7NaOH

1II

CH4CH3coONa

%/

Na2co3二III.堿石灰

圖3

三、原理綜合題

15.(2021?浙江嘉興?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))甲醇是重要的化工原料，工業(yè)上可利用CO2生產(chǎn)甲

醇，同時(shí)可減少溫室氣體二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)①：CO2(g)+3H2(g).-CH3OH(g)+H2O(g)

AH<0

(1)下列措施中，能提高CC>2平衡轉(zhuǎn)化率的是O

A.在原料氣中加入適量Hq(g)B.從體系中不斷分離出甲醇

C.循環(huán)利用原料氣D.使用高效催化劑

(2)當(dāng)起始物喘\=3時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

5

X(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5x10Pa下的x(CH3OH)~t如圖所示。

當(dāng)?shù)钠胶廪D(zhuǎn)化率為時(shí)，反應(yīng)條件可能是

co2I

/?/105Pa

(

H

O

K

U

)

X

200210220230240250260270280

t/℃

(3)在某催化劑作用下，CO?和H?除發(fā)生反應(yīng)①外，還發(fā)生反應(yīng)②：

CO2(g)+H2(g).CO(g)+H2O(g)AH>0。維持壓強(qiáng)不變，按固定初始投料比將CO?和

H?按一定流速通過該催化劑，經(jīng)相同時(shí)間測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

T(K)CO2實(shí)際轉(zhuǎn)化率(％)甲醇選擇性(％)

54312.342.3

55315.339.1

注：甲醇的選擇性是指發(fā)生反應(yīng)的COZ中轉(zhuǎn)化為甲醇的百分比。

表中數(shù)據(jù)說明，升高溫度，CO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高而甲醇的選擇性降低，其原因是

(4)甲醇催化制取丙烯的過程中發(fā)生反應(yīng)：3cH30H(g).■C3H6(g)+3H2O(g),反應(yīng)的

Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示，已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為

F

Rink=甲+C(Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù))。

試卷第8頁(yè)，共16頁(yè)

②當(dāng)使用更高效催化劑時(shí)，在圖中畫出Rink與"關(guān)系的示意圖

16.(2021.浙江寧波?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))目前研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳

含量成為研究熱點(diǎn)。二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳，其總反

1

應(yīng)可表示為：CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49kJ-molo

(1)該反應(yīng)能自發(fā)的條件是

n(H,)

(2)二氧化碳催化加氫制甲醇合成總反應(yīng)在起始物昔六=3時(shí)，在不同條件下達(dá)到平

衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為X(CH3OH),在t=250℃時(shí)X(CH3OH)隨壓強(qiáng)(P)的變

化及在P=5xl03Pa時(shí)x(CH3OH)隨溫度(t)的變化，如圖所示。

200210220230240250260270280

t/℃

①圖中對(duì)應(yīng)等溫過程的曲線是一(填“a”或"b”)，判斷的理由是—o

②t=250℃時(shí)，當(dāng)x(CH30H)=0」0時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a=_,此條件下該反應(yīng)的

KP=—(只需用具體數(shù)據(jù)列出計(jì)算式)?！緦?duì)于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡分壓p(B)代

替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kp,如p(B)=p?x(B),P為平衡總壓強(qiáng)，

x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)】

(3)在某催化劑作用下還原CO2制備甲醇，該反應(yīng)歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物

質(zhì)用*標(biāo)注，如*CO2表示C02吸附在催化劑表面)。

>1.30

*

?

*0.65

溜0.00

女

要

-0.65

反應(yīng)歷程

上述合成甲醇的反應(yīng)速率較慢，該反應(yīng)過程中決定反應(yīng)速率的步驟是—。(用化學(xué)方程

式表示)

(4)CCh也可用于制作Li—CO2電池，在Li—CO2電池中，Li為單質(zhì)鋰片。研究表明，

該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4

個(gè)步驟進(jìn)行，寫出步驟II和W的離子方程式。

I.2CO2+2e=C2O4

II.—O

III.2CO：+CC)2=2COj+C

IV.—O

17.(2021?浙江.模擬預(yù)測(cè))乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之一，乙烯工業(yè)是石油化

工產(chǎn)業(yè)的核心。

(1)甲醇制備乙烯的主要反應(yīng)：

i.2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)AHj=-20.9kJ/mol

ii.3CH3OH(g)=C3H6(g)+3H2O(g)AH2=-98.1kJ/mol

iii.4cH30H(g)=C4H8(g)+4H2O(g)AH3=-118.1kJ/mol

c3H6轉(zhuǎn)化為c2H4的熱化學(xué)方程式iv：2C3H6(g)=3C2H4(g)AH4=,該反

應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的條件是(填“較低”“較高”或“任意”)溫度。

⑵乙煥在Pd表面選擇加氫生成乙烯的反應(yīng)機(jī)理如圖。其中吸附在Pd表面上的物種用*

標(biāo)注。

試卷第10頁(yè)，共16頁(yè)

c2H2（g）

該歷程中最大能壘（活化能）E“（正/kJ/mol,該步驟的化學(xué)方程式為

（3）Warker法是目前工業(yè)上生產(chǎn)乙醛的最重要方法。其反應(yīng)如下：

CH2=CH2（g）+1o2（g）=CH3CHO（g）AH=-243.68kJ/mol

某溫度下，物質(zhì)的量之比為2：1的CH=CHz和在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)該反應(yīng)，若

起始總壓為L(zhǎng)5MPa,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)總壓減少了25%,用各物質(zhì)的平衡分壓表示該反

應(yīng)的平衡常數(shù)，則Kp=MPa《5（只要列出計(jì)算式，分壓=總壓x物質(zhì)的量分

數(shù)）。

（4）為尋找更合適的催化劑,工業(yè)生產(chǎn)中將乙烯和氧氣混合氣體按一定的流速通過兩種不

同的催化劑表面發(fā)生反應(yīng)，通過逸出氣體的成分測(cè)得乙烯的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所

zj\O

溫度/℃

在①的催化劑下200-25。范圍內(nèi)，溫度升高，乙烯的轉(zhuǎn)化率快速增大，原因是

。在溫度、壓強(qiáng)和催化劑①均不變的情況下，提高A點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率的可行的

方法有，在②催化劑下，溫度高于450時(shí)，乙烯轉(zhuǎn)化率降低的原因可能有

18.（2021?浙江.模擬預(yù)測(cè)）I.利用CO2合成淀粉是實(shí)現(xiàn)碳中和的有效途徑，其成果已經(jīng)

被我國(guó)科學(xué)家發(fā)表在Nature雜志上。其涉及的關(guān)鍵反應(yīng)如下:

已知:

?CO2（g）+3H2（g）lCH3OH（g）+H2O（g）AH

②CO（g）+2Hz（g）一CH3OH（g）AH1=-99kJ/mol

③CO2（g）+H?（g）CO（g）+H2O（g）AH2=+41kJ/mol

（1）反應(yīng)①中AH=；該反應(yīng)的自發(fā)條件是（填“高溫自發(fā)”“低溫自

發(fā)”或“任何溫度下都自發(fā)”），該反應(yīng)中活化能Ea（正）（填"/或“<”）Ea（逆）。

⑵研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，co?和只發(fā)生反應(yīng)①和③，密閉容器保持

恒溫恒容，下列條件能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是（填標(biāo)號(hào)）。

A.當(dāng)2個(gè)C=O鍵斷裂，同時(shí)斷裂一個(gè)O-H鍵B.混合氣體的密度不變

C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變D.n（H2）/n（CO2）=l:2

E.CO體積分?jǐn)?shù)保持不變

3

（3）對(duì)于反應(yīng)①CC）2（g）+3H2（g）.CH3OH（g）+H2O（g）,v正=%.P（CO2）.p他）,

v逆=&?P（CH3OH>P（H2。）。其中k正、k逆分別為正逆反應(yīng)速率常數(shù)，P為氣體分壓,

（分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x總壓）。

①升高溫度，k正/k逆（填“變大”“變小”或"不變’）。

在540K下,按初始投料比n（CC）2）:n（H2）=3:l、n（CO2）:n（H2）=l:l,

n（CO2）:n（H2）=l:3,得到不同壓強(qiáng)條件下的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系圖：

0O

W0O

37O

6

群O

5

與4O

小3O

S2O

X1O

O

O

壓強(qiáng)p/MPa

—a—A—hc

、C各曲線所表示的投料比大小順序?yàn)椋ㄓ米帜副硎荆?/p>

③計(jì)算540K下壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=（用分壓代替濃度）。

@540K下,某容器測(cè)得某時(shí)刻p（C02）=p（CH30H）=p（H20）=0.3MPa,p（H2）=0.6MPa,

此;時(shí)V正:丫逆=O

H.某實(shí)驗(yàn)室采用真空封管法制備磷化硼納米顆粒，在發(fā)展非金屬催化劑實(shí)現(xiàn)CO?電催化

還原制備甲醇方向取得重要進(jìn)展，該反應(yīng)歷程如圖所示。

試卷第12頁(yè)，共16頁(yè)

>

史

浜

*

混

友

娶

反應(yīng)歷程

⑷容易得到的副產(chǎn)物有CO和CH?。，其中相對(duì)較少的副產(chǎn)物為；上述合

成甲醇的反應(yīng)速率較慢，要使反應(yīng)速率加快，主要降低下列變化中(填序號(hào))

的能量變化。

A.OCH3O*CH3OHB.*COn*OCH

c.*OCH2^>*OCH3D.*CO+OH^*C0+H2O

19.(2021?浙江臺(tái)州.統(tǒng)考一模)氫氣在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上有著廣泛的用途。請(qǐng)回答：

(1)氫氣可以與煤在催化劑作用下制備乙煥，已知部分反應(yīng)如下：

I.C(s)+2H2(g)<?>CH4(g)AH]=-74.85kJ.mo「

II.2CH4(g)<?>C2H4(g)+2H2(g)AH2=340.93kJmoL

t

III.C2HKg)管與C2H2(g)+H2(g)AH3=35.50kJmor

IV.C2H4(g)+2C(s)海92c2H2(g)AH4

通過計(jì)算說明反應(yīng)W自發(fā)進(jìn)行的條件。

(2)利用氫氣與二氧化碳催化反應(yīng)合成乙烯，是實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的一條途徑。在0.IMPa、

120℃條件下，以n(H2):n(CC>2)=4：l的投料比充入體積固定的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：

2CO2(g)+6H2(g)<?>C2H4(g)^H2O(g),平衡時(shí)水蒸氣的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)為

50.0%o請(qǐng)回答：

①反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為。

②達(dá)到平衡時(shí)，凡的轉(zhuǎn)化率為。

(3)氫氣可合成氨氣，氨氣與二氧化碳可以合成尿素，反應(yīng)為：

2NH3(g)+CO2(g)<CO(NH2)2(l)+H2O(g)AH<0,分為兩步：

反應(yīng)步驟反應(yīng)方程式

I2NH3(g)+CO2(g)<NH2COONH4(1)AH,快速放熱

11NH2COONH4(1)<NH2CONH2(1)+H2o(g)AHU慢速吸熱

己知投料的組成為CC>2、NH3和水蒸氣(有助于分離尿素)，一定條件下，氨基甲酸鏤

(NH2coONHJ物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系圖(圖甲，ti后物質(zhì)的量不再改變)，以及不同氨

n(NHjn(H,O)

碳比(二后)與水碳比(一^^)投料時(shí)CO2平衡轉(zhuǎn)化率圖象(圖乙，a、b代表水碳比):

n1l1A*-/I

n(NH>)

回答下列問題：

①已知反應(yīng)I又可以分成兩步:、NH2COOH(l)+NH3(g)<^NH2COONH4(1),

請(qǐng)寫出第一步的化學(xué)方程式_______。

②下列敘述正確的是o

A.反應(yīng)I的活化能大于反應(yīng)H,AH產(chǎn)AHn

B.增大氨碳比有利于提高尿素產(chǎn)率，原因之一是過量氨氣與反應(yīng)II生成的水反應(yīng)，促

進(jìn)平衡正移

C.實(shí)際生產(chǎn)中若選擇曲線a,則氨碳比應(yīng)控制在4.0左右

D.曲線a的水碳比大于曲線b,減小水碳比有利于尿素生成

③如果某催化劑可以同等程度地加速反應(yīng)I和II,請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出保持其他條件不變，

加入該催化劑后從Oh到ti時(shí)的氨基甲酸鍍物質(zhì)的量變化曲線O

20.(2021?浙江溫州?統(tǒng)考一模)低碳烯垃(乙烯、丙烯等)作為化學(xué)工業(yè)重要基本有機(jī)化

工原料，在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用。碘甲烷(CH3I)熱裂解制低碳烯

煌的主要反應(yīng)有：

反應(yīng)I2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g)AH,

試卷第14頁(yè)，共16頁(yè)

反應(yīng)H3c2H4(g)2c3H6(g)AH2

反應(yīng)m2c2H4(g)C4H8(g)AH3

⑴反應(yīng)I、II、m的AH隨溫度的變化如圖1所示。298K下，AH]=kJmol^o

(2)針對(duì)反應(yīng)I,利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率的條件有o

A.低溫B.高溫C.低壓D.高壓E.催化劑

(3)利用計(jì)算機(jī)模擬反應(yīng)過程。一定壓強(qiáng)條件下，測(cè)定反應(yīng)溫度對(duì)碘甲烷熱裂解制低碳烯

始平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯組成的影響如圖2所示。結(jié)合圖1、圖2,回答下列問

題：

①下列有關(guān)說法正確的是O

A.因?yàn)榉磻?yīng)H、III自發(fā)，且為燧減小反應(yīng)，所以公應(yīng)<0、AH3<0

B.若AH隨溫度的上升而增大，則AH>0

c.隨溫度升高，反應(yīng)n、in的化學(xué)平衡先正向移動(dòng)后逆向移動(dòng)

D.當(dāng)溫度范圍：TW715K時(shí)，相同條件下的反應(yīng)H的平衡常數(shù)小于反應(yīng)III

200

15025

Oo20

T(%

o、

u5o某

b15

p余

oo長(zhǎng)1

定0

V5o墨

5

O

10

1500

20040060071580010001200

298373473

溫度/K77K

圖1圖2

②從圖2中可看出，當(dāng)體系溫度高于600K時(shí)，乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度升高而顯著增加,

可能的原因是：。

(4)維持溫度為810K,壓強(qiáng)為O.IMPa,起始投料ImolC&I,測(cè)得平衡體系中

n(C2H4)=n(C3H6)=0.Mmol,n(C4H8)=0.065molo

①平衡時(shí)CH3I的轉(zhuǎn)化率為。

②已知810K條件下，存在等式一^^=A(常數(shù))MPaT(對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分B

px(C2H4)

的平衡壓強(qiáng)p(B)可代替物質(zhì)的量濃度c(B),如p(B)=p-x(B),p為平衡總壓強(qiáng)，x(B)

為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。保持其它條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出x(HI)與壓強(qiáng)

(0.1~2.0MPa)關(guān)系的曲線小意圖.

100100

9090

8080

、7070

6060

5050

4040

3030

0.10.51.01.52.0

夕/MPa

圖3

試卷第16頁(yè)，共16頁(yè)

參考答案：

1.B

【詳解】A.加入氯化鉀固體，因其沒有參與反應(yīng)，則溶液中參與反應(yīng)的離子濃度不變，平

衡不移動(dòng)，A正確；

B.加水稀釋時(shí)，反應(yīng)會(huì)向離子濃度增大的方向移動(dòng)，故平衡逆向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)反應(yīng)：2Fe3+(aq)+2r(aq),2Fe2+(aq)+L(aq)可知，F(xiàn)過量，經(jīng)過CCJ多次萃

取分離后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，說明溶液中還存在Fe?+,該化

學(xué)反應(yīng)存在限度，C正確；

D.化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度事之積比反應(yīng)物濃度累之積，則平衡常數(shù)

1吟)＜出)

D正確;

c*2(3*Fe3+)-c2(F)

故選B。

2.C

【詳解】A.對(duì)于反應(yīng)①，加入少量的濃硝酸后，酸電離產(chǎn)生的H+與NH3反應(yīng)產(chǎn)生NH：,

導(dǎo)致c(NH3)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故A正確；

B.對(duì)于反應(yīng)②，加入少量NaCl固體后，NaCl電離產(chǎn)生的C1—,使溶液中c(CL)增大，化

學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故B正確；

C.化學(xué)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)正向進(jìn)行程度就越大，由Ki、K2的數(shù)值可知KI<K2,所以在

相同條件下，Ag+更容易和CL反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.由蓋斯定律可知，①-②可得反應(yīng)③，則

c[Ag(NH)：]c(Cr)K,i.iQxlQ7

3M.60X10—3,故D正確;

K3=29

C(NH3)-K2"6.90X10

故選C。

3.C

【詳解】A.初始投料為H?和CO?,所以平衡前H?濃度減小，CHQH濃度增大，所以當(dāng)

C(CH3OH)與c(Hj比值不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；

B.該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，故曲線b為等壓條件下，溫度升

高，MCH3OH)減小，說明平衡逆向移動(dòng)，AH<0,故B正確；

答案第1頁(yè)，共16頁(yè)

C.在5xlO5pa,210℃的條件下，向該密閉體系中繼續(xù)通入3m0m2與ImolCO2,可以理解

為先在另一個(gè)容器中達(dá)到平衡，X(CH3OH)=0.10,再壓縮到一個(gè)容器中，平衡正向移動(dòng)，達(dá)

到新的平衡后，X(CH3OH)>0.10,故C錯(cuò)誤；

D.由圖和信息T=250℃下的x(CH3OH)?p、在p=5xl()5Pa下的x(CH3OH)?T可知：滿足

平衡時(shí)x(CH3OH)>0.10的條件有：5xlO5Pa,210℃或9xl()5pa,250℃,故D正確；

綜上所述，答案為C。

4.C

【詳解】A.相同物質(zhì)的量的物質(zhì)，境的大小與溫度有關(guān)，溫度越高，燧越大，故A錯(cuò)誤；

B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3為固體而SO。為氣體，相同物質(zhì)的量的氣體的燧遠(yuǎn)比固體的大，故B

錯(cuò)誤；

C.氣體物質(zhì)的量越多，崎越大，同時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量越大，贈(zèng)也越大，故C正確；

D.在同分異構(gòu)體中，支鏈越多，燧越大，故D錯(cuò)誤；

選C。

5.B

【詳解】A.鈉原子失去電子形成鈉離子是一個(gè)吸收能量的過程，在低溫條件下不能自發(fā)進(jìn)

行，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水是一個(gè)燧減的放熱過程，轉(zhuǎn)化中△H<0、AS>0,低溫下，△H-TAS

恒小于0,能自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)正確；

C.氯化錢分解的反應(yīng)是一個(gè)嫡增的吸熱反應(yīng)，反應(yīng)中AH>。、△S>0,低溫下，AH-TAS

大于。，不能自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.銅是不活潑金屬，不能與稀硫酸反應(yīng)，則在低溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。

6.D

【詳解】A.體系混亂度越大，燧值越大，從Hq?-!!?。。)一凡。6),贈(zèng)依次減小，故

A錯(cuò)誤；

B.可逆反應(yīng)都有一定的限度，限度越大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定越高，如在一定溫度下，合

成氨反應(yīng)，增大氮?dú)獾臐舛?，平衡正向移?dòng)，平衡常數(shù)不變，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低，故B錯(cuò)

誤;

答案第2頁(yè)，共16頁(yè)

C.可逆反應(yīng)，若總鍵能：反應(yīng)物>生成物，說明反應(yīng)吸熱，則升高溫度平衡正向移動(dòng)，反

應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，故c錯(cuò)誤；

D.其他條件不變，增大壓強(qiáng)，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，故D正

確；

選D。

7.C

【詳解】A.4?6min內(nèi)過氧化銘分解的平均速率

▽(CrOsbKZBO-ZSenxlO-Smoi/L=&GxioMmoi.LT.minT,

'"2min

611

V(H2O)=^X8.6X10-=1.29x10^mol-L-min,故A錯(cuò)誤；

B.8~10min內(nèi)過氧化鋁分解的物質(zhì)的量為(L790-L350)xl0-5mol/Lx5xl(y3L=2.2xl(y8moi,

根據(jù)反應(yīng)4C0+I2HNO3=4Cr(NC)3)3+7。2信)+6凡0可得分解得到的氧氣的體積為

3.85xl0-8molx22.4L/mol=8.6xl0-4mL,故B錯(cuò)誤；

C.若t=15,則10?15min和15?20min這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的速率相等，但是根據(jù)濃度越小速

率越小，10?15min內(nèi)速率大于后一階段，故10<t<15,故C正確；

D.20min時(shí)反應(yīng)還未達(dá)到平衡，升高溫素加快了反應(yīng)速率，不能判斷平衡的移動(dòng)方向，不

能判斷反應(yīng)吸放熱，故D錯(cuò)誤；

故選C?

8.A

【詳解】3so2(g)+2H2O⑴=2H2s04(叫)+S(s)AH<0；整個(gè)過程是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能

量大于生成物總能量，因此C不符合題意，該過程一般通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：①SO2(g)+4I

一(aq)+4H+(aq)=S(s)+2L(g)+2H2O⑴AH>0；第一步是吸熱反應(yīng)，因此D不符合題意，

②l2(g)+2H2O(l)+SO2(g)=SOj(aq)+4H+(aq)+2I—(aq)AH<0；第二步是放熱反應(yīng)，又已知

反應(yīng)①為慢反應(yīng)，說明反應(yīng)①活化能大于反應(yīng)②的活化能，故A符合題意。

綜上所述，答案為A。

9.A

【詳解】A.據(jù)圖可知C為生成物，0?15min內(nèi)生成C而不是消耗C,A錯(cuò)誤；

B.據(jù)圖可知X、Y的物質(zhì)的量減少，為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量增加，為生成物，達(dá)到平衡

時(shí)X、Y、C的物質(zhì)的量變化之比為0.75mol：0.25mol：0.5mol=3:l:2,化學(xué)方程式為

答案第3頁(yè)，共16頁(yè)

Y(g)+3X(g)2C(g),B正確；

C.25min時(shí)反應(yīng)已達(dá)到平衡，該時(shí)段內(nèi)AmXAO/ZSmol,轉(zhuǎn)化率為紗喇xl00%=25%,

3mol

C正確；

D.25min時(shí)的瞬間各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，所以不是改變投料，而之后C的物質(zhì)的量增加，

X、Y的物質(zhì)的量減小，說明平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，縮小容器

體積增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，D正確；

綜上所述答案為A。

10.B

(15.1-13.3)KPa

【詳解】A.100~250min,消耗A的平均速率為八⑺二.=0.012kPa-min故A

(250-100)min

正確；

B.反應(yīng)進(jìn)行到900min前可能已經(jīng)達(dá)到平衡，所以推測(cè)a可能小于22.9,故B錯(cuò)誤；

C.升高體系溫度、改用表面積更大的催化劑可加快反應(yīng)速率，故C正確；

D.條件不變，反應(yīng)速率不變，故D正確；

選B。

11.C

【詳解】A.該反應(yīng)逆反應(yīng)為吸熱、氣體體積增大的反應(yīng)，AH>0,AS>0,高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)

行，故A錯(cuò)誤；

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若容器絕熱，則化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)先減小后增大，故B錯(cuò)誤；

C.保持溫度不變，達(dá)到平衡后，充入2molN?,密閉容器帶有活塞，則容器體積變大，容

器內(nèi)各氣體濃度變小，平衡逆向移動(dòng)，so。的轉(zhuǎn)化率變小，故C正確；

D.起始加入n(SO2)/n(Oj=2：1,反應(yīng)中n(SO2)/n(Oj=2：1,故n(SO?)/認(rèn)。?)始終等

于2：1,不能判定可逆反應(yīng)達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤；

答案選C。

12.B

【詳解】A.根據(jù)圖示可知：在反應(yīng)過程中發(fā)生反應(yīng)：Cu+被02氧化產(chǎn)生Cu2+,02得到電

子被還原產(chǎn)生H2O,該反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)，A正確；

B.化合物2和化合物4分子式分子式不同，因此二者不是同分異構(gòu)體，B錯(cuò)誤；

答案第4頁(yè)，共16頁(yè)

C.乙烯和氧氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生乙醛、水，故可以乙烯和氧氣為原料制備乙醛,

C正確；

D.根據(jù)圖示可知：PdCb需要轉(zhuǎn)化為PdClj,然后再催化反應(yīng)的進(jìn)行，D正確;

故合理選項(xiàng)是B。

13.D

【詳解】A.乙醇能與鈉發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，故做實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選乙酸做溶劑來溶解苯酚，不

能選乙醇做溶劑來溶解苯酚，A錯(cuò)誤；

B.檢驗(yàn)所用的試劑應(yīng)該是氫氧化鈉過量、硫酸銅少量，B錯(cuò)誤；

C.所得固體往往為多余鐵和氯化鐵的混合物，加水溶解，鐵粉和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,

鐵過量時(shí)溶液中不存在鐵離子，加入15%KSCN,溶液不顯紅色，不能說明固體不含氯化

鐵，C錯(cuò)誤；

D.CoCb6H2O呈粉紅色，CoCk呈藍(lán)色；給粉紅色溶液加熱，若有粉紅色變?yōu)樗{(lán)色，則說

明加熱使COC12-6H2O轉(zhuǎn)化為CoCh,說明溫度能影響化學(xué)平衡，D正確；

答案選D。

4441

14.(1)該反應(yīng)AH〉。，AS>0,高溫自發(fā)—~~-

14x0.7

⑵升高溫度

(4)t時(shí)刻后，CCh的濃度較高，副反應(yīng)的活化能低，反應(yīng)速率快，CCh與CH4反應(yīng)轉(zhuǎn)化更

多的CH3COOH,所以CO2的產(chǎn)率比乙酸低

(5)CH3COONa+NaOH:Na2cO3+CH4T

【分析】根據(jù)題中信息，由AH-TASVO反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，判斷其原因；根據(jù)圖示信息，求

出各組分的平衡濃度，由CH4(g)+2H2O(g)嚕BCO2(g)+4H2(g)反應(yīng)，求出平衡常數(shù)K；根

答案第5頁(yè)，共16頁(yè)

據(jù)題中圖示信息，第6min~9min時(shí)CH4的濃度降低，結(jié)合反應(yīng)速率變快，判斷改變的條件;

根據(jù)平衡正向移動(dòng)，X濃度增大，作出X物質(zhì)4min~9min之間的變化圖象；根據(jù)題中所給

副反應(yīng)，結(jié)合圖示信息，解釋t時(shí)刻后，CO2的產(chǎn)率比CH3coOH低的原因；根據(jù)題中圖

示信息，結(jié)合“綠色化學(xué)”思想，寫出步驟III的化學(xué)方程式；據(jù)此解答。

【詳解】(1)①由CH4(g)+2H2O(g)^/CO2(g)+4H2(g)△Hi=+165.0k『mol“可知，AH>0,

且該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，AS〉。，該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行必須滿足AH-TASVO,所

以需要高溫；答案為該反應(yīng)△!!>(),AS>0,高溫自發(fā)。

②由題中圖示可知，起始是c(CH4)起=1.8c(H2。)超=3.6moI?L-i,lOmin時(shí)平衡狀態(tài),

11

各濃度為c(CH4)平=0.7mol?L-i,c(H2O)T=1.4mol-L,X1.1mol-L,則CH4變化了1.1

mol-L1,H2O變化了2.2moMA由CH4(g)+2H2()(g)簿”CC>2(g)+4H2(g)可得，X為CO2,

44

c(CO,2)xc(H,)11x44

生成了l.lmoHA出生成了4.4moM/i,平衡常數(shù)K==1±空；答案

>=/工［2

C(CH4)XC*(H2O)0.7xl.4

2J.1x4.4”

為------T°

0.7X1.42

(2)由題中圖象可知,0~4min,CH4由1.8moll」至U1.3moll」,變化了0.5mol-L1,6~9min,

111

CH4由1.3mol-L到0.7mol-L,變化了0.6mol-L,所以第6min~9min時(shí)的反應(yīng)速率比

0~4min時(shí)的大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，說明第6min改變的條件為升高溫度或增加水

蒸氣的量，再根據(jù)第9min平衡時(shí)甲烷濃度為0.7mol.L-,水蒸氣濃度為L(zhǎng)4mol.「，說明

甲烷消耗LlmoL水蒸氣消耗2.2moL所以不可能為增加水蒸氣的量，因此改變的條件只

可能為升高溫度；答案為升高溫度。

(3)由CH4(g)+2H2O(g)簿？CO2(g)+4H2(g)AHi=+165.0kJ?mol”可知，升高溫度，平衡正

向移動(dòng)，X為CO2的變化濃度，所以CO2的濃度增大，到9min時(shí)達(dá)到新的平衡，C(h的

答案第6頁(yè)，共16頁(yè)

c(mol/L)

答案為

123456789t(min)

(4)由題中信息可知，反應(yīng)的過程中發(fā)生副反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)脩？CH3COOH(g)

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AH2=-32.2kJ-mor,t時(shí)刻后，C(h的產(chǎn)率比CH3COOH低，是因?yàn)閠時(shí)刻后，CCh的濃度

較高，副反應(yīng)的活化能低，反應(yīng)速率快，CO2與CH4反應(yīng)轉(zhuǎn)化了更多的CH3COOH,所以

CO2的產(chǎn)率比乙酸低；答案為t時(shí)刻后，CO2的濃度較高，副反應(yīng)的活化能低，反應(yīng)速率快,

CO2與CH4反應(yīng)轉(zhuǎn)化了更多的CH3COOH,所以CO2的產(chǎn)率比乙酸低。

(5)由題中圖示信息可知，整個(gè)流程，體現(xiàn)了“綠色化學(xué)”思想，即原子的利用率百分之百,

所以步驟ni是CH3COONa與堿石灰中NaOH反應(yīng)，生成CW和Na2co3,其化學(xué)方程式

為CH3COONa+NaOH：Na2cO3+CH4T；答案為CH3COONa+NaOH：Na2cO3+CH4T。

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