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五年(2020-2024)高考真題專項分類匯編PAGEPAGE4考點21化學(xué)反應(yīng)原理綜合-五年(2020-2024)高考化學(xué)真題專項分類匯編填空題1.[2024年河北高考真題]氯氣是一種重要的基礎(chǔ)化工原料,廣泛應(yīng)用于含氯化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通過氯化反應(yīng)制備。(1)硫酰氯常用作氯化劑和氯磺化劑,工業(yè)上制備原理如下:①若正反應(yīng)的活化能為,則逆反應(yīng)的活化能___________(用含的代數(shù)式表示)。②恒容密閉容器中按不同進(jìn)料比充入和,測定溫度下體系達(dá)平衡時的(為體系初始壓強,,p為體系平衡壓強),結(jié)果如圖1。圖1中溫度由高到低的順序為___________,判斷依據(jù)為_________________________________。M點的轉(zhuǎn)化率為___________,溫度下用分壓表示的平衡常數(shù)___________。③圖2曲線中能準(zhǔn)確表示溫度下隨進(jìn)料比變化的是___________(填序號)。(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有機合成中的重要中間體,可由對二甲苯(X)的氯化反應(yīng)合成。對二甲苯淺度氯化時反應(yīng)過程為以上各反應(yīng)的速率方程均可表示為,其中分別為各反應(yīng)中對應(yīng)反應(yīng)物的濃度,k為速率常數(shù)(分別對應(yīng)反應(yīng)①~⑤)。某溫度下,反應(yīng)器中加入一定量的X,保持體系中氯氣濃度恒定(反應(yīng)體系體積變化忽略不計),測定不同時刻相關(guān)物質(zhì)的濃度。已知該溫度下,。①30min時,,且30~60min內(nèi),反應(yīng)進(jìn)行到60min時,___________。②60min時,,若0~60min產(chǎn)物T的含量可忽略不計,則此時___________;60min后,隨T的含量增加,___________(填“增大”“減小”或“不變”)。2.[2024年廣東高考真題]酸在多種反應(yīng)中具有廣泛應(yīng)用,其性能通常與酸的強度密切相關(guān)。(1)酸催化下與混合溶液的反應(yīng)(反應(yīng)a),可用于石油開采中油路解堵。①基態(tài)N原子價層電子的軌道表示式為____。②反應(yīng)a:已知:則反應(yīng)a的____。③某小組研究了3種酸對反應(yīng)a的催化作用。在相同條件下,向反應(yīng)體系中滴加等物質(zhì)的量的少量酸,測得體系的溫度T隨時間t的變化如圖。據(jù)圖可知,在該過程中____。A.催化劑酸性增強,可增大反應(yīng)焓變B.催化劑酸性增強,有利于提高反應(yīng)速率C.催化劑分子中含H越多,越有利于加速反應(yīng)D.反應(yīng)速率并不始終隨著反應(yīng)物濃度下降而誠?。?)在非水溶劑中,將轉(zhuǎn)化為化合物ⅱ(一種重要的電子化學(xué)品)的催化機理示意圖如圖,其中的催化劑有____和____。(3)在非水溶劑中研究弱酸的電離平衡具有重要科學(xué)價值。一定溫度下,某研究組通過分光光度法測定了兩種一元弱酸(X為A或B)在某非水溶劑中的。a.選擇合適的指示劑其鉀鹽為,;其鉀鹽為。b.向溶液中加入,發(fā)生反應(yīng):。起始的物質(zhì)的量為,加入的物質(zhì)的量為,平衡時,測得隨的變化曲線如圖。已知:該溶劑本身不電離,鉀鹽在該溶劑中完全電離。①計算____。(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)②在該溶劑中,____;____。(填“>”“<”或“=”)3.[2023年廣東高考真題]配合物廣泛存在于自然界,且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。(1)某有機物R能與形成橙紅色的配離子,該配離子可被氧化成淡藍(lán)色的配離子。①基態(tài)的電子軌道表示式為___________。②完成反應(yīng)的離子方程式:________(2)某研究小組對(1)中②的反應(yīng)進(jìn)行了研究。用濃度分別為的溶液進(jìn)行了三組實驗,得到隨時間t的變化曲線如圖。①時,在0~1min內(nèi),的平均消耗速率=___________。②下列有關(guān)說法中,正確的有___________。A.平衡后加水稀釋,增大B.平衡轉(zhuǎn)化率:C.三組實驗中,反應(yīng)速率都隨反應(yīng)進(jìn)程一直減小D.體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{(lán)色所需時間:(3)R的衍生物L(fēng)可用于分離稀土。溶液中某稀土離子(用M表示)與L存在平衡: 研究組配制了L起始濃度、M與L起始濃度比不同的系列溶液,反應(yīng)平衡后測定其核磁共振氫譜。配體L上的某個特征H在三個物種L、ML、中的化學(xué)位移不同,該特征H對應(yīng)吸收峰的相對峰面積S(體系中所有特征H的總峰面積計為1)如下表。01.0000ax0.64b0.400.60〖備注〗核磁共振氫譜中相對峰面積S之比等于吸收峰對應(yīng)H的原子數(shù)目之比;“”表示未檢測到。①時,___________。②時,平衡濃度比___________。(4)研究組用吸收光譜法研究了(3)中M與L反應(yīng)體系。當(dāng)時,測得平衡時各物種隨的變化曲線如圖。時,計算M的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。4.[2023年河北高考真題]氮是自然界重要元素之一,研究氮及其化合物的性質(zhì)以及氮的循環(huán)利用對解決環(huán)境和能源問題都具有重要意義。已知:1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵斷裂時所需能量如下表。物質(zhì)能量/945498631回答下列問題:(1)恒溫下,將1mol空氣(和的體積分?jǐn)?shù)分別為0.78和0.21,其余為惰性組分)置于容積為的恒容密閉容器中,假設(shè)體系中只存在如下兩個反應(yīng):ⅰⅱ①_______。②以下操作可以降低上述平衡體系中濃度的有_______(填標(biāo)號)。A.縮小體積 B.升高溫度 C.移除 D.降低濃度③若上述平衡體系中,則_______,_______(寫出含的計算式)。(2)氫氣催化還原作為一種高效環(huán)保的脫硝技術(shù)備受關(guān)注。高溫下氫氣還原反應(yīng)的速率方程為,k為速率常數(shù)。在一定溫度下改變體系中各物質(zhì)濃度,測定結(jié)果如下表。組號12340.100.100.200.050.100.200.100.30r?表中第4組的反應(yīng)速率為_______。(寫出含r的表達(dá)式)(3)①以空氣中的氮氣為原料電解合成氨時,在_______(填“陰”或“陽”)極上發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生。②氨燃料電池和氫燃料電池產(chǎn)生相同電量時,理論上消耗和的質(zhì)量比為,則在堿性介質(zhì)中氨燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______。③我國科學(xué)家研究了水溶液中三種催化劑(a、b、c)上電還原為(圖1)和電還原為(圖2)反應(yīng)歷程中的能量變化,則三種催化劑對電還原為的催化活性由強到弱的順序為_______(用字母a、b、c排序)。5.[2023年江蘇高考真題]空氣中含量的控制和資源利用具有重要意義。(1)燃煤煙氣中的捕集可通過如圖1所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化實現(xiàn)?!拔铡焙笏玫娜芤号c石灰乳反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________;載人航天器內(nèi),常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的,其原因是___________。(2)合成尿素[]是利用的途徑之一、尿素合成主要通過下列反應(yīng)實現(xiàn)反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:①密閉體系中反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示,反應(yīng)Ⅰ的___________(填“=0”或“>0”或“<0”)。②反應(yīng)體系中除發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ外,還發(fā)生尿素水解、尿素縮合生成縮二脲[]和尿素轉(zhuǎn)化為氰酸銨()等副反應(yīng)。尿素生產(chǎn)中實際投入和的物質(zhì)的量之比為,其實際投料比值遠(yuǎn)大于理論值的原因是___________。(3)催化電解吸收的KOH溶液可將轉(zhuǎn)化為有機物。在相同條件下,恒定通過電解池的電量,電解得到的部分還原產(chǎn)物的法拉第效率()隨電解電壓的變化如圖3所示。其中,,n表示電解生成還原產(chǎn)物X所轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,F(xiàn)表示法拉第常數(shù)。①當(dāng)電解電壓為時,電解過程中含碳還原產(chǎn)物的為0,陰極主要還原產(chǎn)物為___________(填化學(xué)式)。②當(dāng)電解電壓為時,陰極由生成的電極反應(yīng)式為___________。③當(dāng)電解電壓為時,電解生成的和的物質(zhì)的量之比為___________(寫出計算過程)。6.[2023年山東高考真題]一定條件下,水氣變換反應(yīng)的中間產(chǎn)物是。為探究該反應(yīng)過程,研究水溶液在密封石英管中的分解反應(yīng):Ⅰ.(快)Ⅱ.(慢)研究發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中,僅對反應(yīng)Ⅰ有催化加速作用;反應(yīng)Ⅰ速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)Ⅱ,近似認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態(tài)。忽略水的電離,其濃度視為常數(shù)?;卮鹣铝袉栴}:(1)一定條件下,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的焓變分別為、,則該條件下水氣變換反應(yīng)的焓變______________(用含的代數(shù)式表示)。(2)反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率方程為:,k為反應(yīng)速率常數(shù)。溫度下,電離平衡常數(shù)為,當(dāng)平衡濃度為時,濃度為______________,此時反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率______________(用含和k的代數(shù)式表示)。(3)溫度下,在密封石英管內(nèi)完全充滿水溶液,使分解,分解產(chǎn)物均完全溶于水。含碳物種濃度與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖所示(忽略碳元素的其他存在形式)。時刻測得的濃度分別為,反應(yīng)Ⅱ達(dá)平衡時,測得的濃度為。體系達(dá)平衡后______________(用含y的代數(shù)式表示,下同),反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為______________。相同條件下,若反應(yīng)起始時溶液中同時還含有鹽酸,則圖示點中,新的濃度峰值點可能是______________(填標(biāo)號)。與不含鹽酸相比,達(dá)濃度峰值時,濃度______________(填“增大”“減小”或“不變”),的值___________(填“增大”“減小”或“不變”)。7.[2022年山東高考真題]利用γ-丁內(nèi)酯(BL)制備1,4-丁二醇(),反應(yīng)過程中伴有生成四氫呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反應(yīng),涉及反應(yīng)如下:
已知:①反應(yīng)Ⅰ為快速平衡,可認(rèn)為不受慢反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的影響;②因反應(yīng)Ⅰ在高壓氛圍下進(jìn)行,故壓強近似等于總壓?;卮鹣铝袉栴}:(1)以或BD為初始原料,在、的高壓氛圍下,分別在恒壓容器中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時,以BL為原料,體系向環(huán)境放熱;以BD為原料,體系從環(huán)境吸熱。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng),反應(yīng)Ⅰ焓變___________。(2)初始條件同上。表示某物種i的物質(zhì)的量與除外其它各物種總物質(zhì)的量之比,和隨時間t變化關(guān)系如圖甲所示。實驗測得,則圖中表示變化的曲線是___________;反應(yīng)Ⅰ平衡常數(shù)___________(保留兩位有效數(shù)字)。以BL為原料時,時刻___________,BD產(chǎn)率=___________(保留兩位有效數(shù)字)。(3)為達(dá)平衡時與的比值。、、三種條件下,以為初始原料,在相同體積的剛性容器中發(fā)生反應(yīng),隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。因反應(yīng)在高壓氛圍下進(jìn)行,可忽略壓強對反應(yīng)速率的影響。曲線a、b、c中,最大的是___________(填代號);與曲線b相比,曲線c達(dá)到所需時間更長,原因是___________。8.[2022年河北高考真題]氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,以氫燃料為代表的燃料電池有良好的?yīng)用前景。(1)298K時,1g燃燒生成放熱121kJ,1mol蒸發(fā)吸熱44kJ,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為____________________。(2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。Ⅰ.Ⅱ.①下列操作中,能提高平衡轉(zhuǎn)化率的是__________(填標(biāo)號)。A.增加用量 B.恒溫恒壓下通入惰性氣體C.移除 D.加入催化劑②恒溫恒壓條件下,1mol和1mol反應(yīng)達(dá)平衡時,的轉(zhuǎn)化率為α,的物質(zhì)的量為,則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)__________(寫出含有的計算式;對于反應(yīng),,x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。其他條件不變,起始量增加到5mol,達(dá)平衡時,,平衡體系中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為__________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)氫氧燃料電池中氫氣在__________(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生反應(yīng)。(4)在允許自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中,放電的電極反應(yīng)式為____________________。(5)甲醇燃料電池中,吸附在催化劑表面的甲醇分子逐步脫氫得到CO,四步可能脫氫產(chǎn)物及其相對能量如圖,則最可行途徑為a→__________(用b~j等代號表示)。9.[2021年山東高考真題]2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下,可通過甲醇與烯烴的液相反應(yīng)制得,體系中同時存在如圖反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:反應(yīng)Ⅲ:回答下列問題:(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)與溫度T變化關(guān)系如圖所示。據(jù)圖判斷,A和B中相對穩(wěn)定的是________(用系統(tǒng)命名法命名);的數(shù)值范圍是______(填標(biāo)號)。A.<-1 B.-1~0 C.0~1 D.>1(2)為研究上述反應(yīng)體系的平衡關(guān)系,向某反應(yīng)容器中加入1.0molTAME,控制溫度為353K,測得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為α。已知反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù),則平衡體系中B的物質(zhì)的量為________mol,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)_______。同溫同壓下,再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將__(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)平衡時,A與物質(zhì)的量濃度之比=___。(3)為研究反應(yīng)體系的動力學(xué)行為,向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和??刂茰囟葹?53K,A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為____________(填“X”或“Y”);時,反應(yīng)Ⅲ的正反應(yīng)速率__逆反應(yīng)速率(填“>”“<”或“=”)。[2020年山東高考真題]作為一種綠色消毒劑,在公共衛(wèi)生事業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。已知反應(yīng):回答問題:(1)的強氧化性使其對大多數(shù)致病菌和病毒具有消殺功能。用3%醫(yī)用對傳染病房噴灑消毒時,地板上有氣泡冒出,該氣體是_。(2)純可作為民用驅(qū)雹火箭推進(jìn)劑。在火箭噴口鉑網(wǎng)催化下,劇烈分解:,放出大量氣體,驅(qū)動火箭升空。每消耗,理論上(填“放出”或“吸收”)熱量_____98kJ(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)純相對穩(wěn)定,實驗表明在54℃下恒溫貯存2周,濃度仍能保持99%,原因是分解反應(yīng)的(填編號)。a.比較小 b.K不夠大 c.速率比較小 d.活化能比較大(4)向稀溶液中滴加數(shù)滴含的溶液,即有氣泡快速逸出,反應(yīng)中起作用。某組實驗數(shù)據(jù)如下:010203040500.700.490.350.250.170.120-30min反應(yīng)的平均速率=_____(5)的一種衍生物,陰離子結(jié)構(gòu)式為()。其中性溶液加熱至沸后,溶液pH降低,用離子方程式表明原因:。11.[2020年江蘇高考真題]循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應(yīng)用。(1)催化加氫。在密閉容器中,向含有催化劑的溶液(與KOH溶液反應(yīng)制得)中通入生成,其離子方程式為__________;其他條件不變,轉(zhuǎn)化為的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)溫度在40~80℃范圍內(nèi),催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升,其主要原因是____________。(3)HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下,HCOOH分解生成和可能的反應(yīng)機理如圖3所示。①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成外,還生成________(填化學(xué)式)。②研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時,以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳,其具體優(yōu)點是_____________。12.[2024年湖北高考真題]用和焦炭為原料,經(jīng)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ得到,再制備乙炔是我國科研人員提出的綠色環(huán)保新路線。反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:回答下列問題:(1)寫出與水反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。(2)已知、(n是的化學(xué)計量系數(shù))。反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的與溫度的關(guān)系曲線如圖1。①反應(yīng)在1585K的_________。②保持1320K不變,假定恒容容器中只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,達(dá)到平衡時__________Pa,若將容器體積壓縮到原來的,重新建立平衡后__________Pa。(3)恒壓容器中,焦炭與的物質(zhì)的量之比為4:1,為載氣。1400K和1823K下,產(chǎn)率隨時間的關(guān)系曲線依實驗數(shù)據(jù)擬合得到圖2(不考慮接觸面積的影響)。①初始溫度為900K,緩慢加熱至1400K時,實驗表明已全部消耗,此時反應(yīng)體系中含物種為___________。②1823K下,反應(yīng)速率的變化特點為___________,其原因是______________________。
——★參考答案★——1.答案:(1)①;②;與生成的的壓強相等,該反應(yīng)放熱,升溫平衡逆向移動,生成的的量減少,減?。?5%;0.03;③D(2)①5.54;②0.033;增大解析:(1)①=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能。代入數(shù)據(jù)得:,則。②該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),由反應(yīng)方程式可知,體系達(dá)平衡時,體系中減小的壓強等于生成的的壓強,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,生成的的量減少,則減小,對照圖像可知。溫度下,M點處進(jìn)料比,則的初始物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),初始分壓;同理,初始分壓。設(shè)達(dá)到平衡時的壓強變化了,列三段式:由圖可知,M點處,將、代入,解得,則M點的轉(zhuǎn)化率為75%。溫度下平衡時各氣體分壓分別為,代入平衡常數(shù)表達(dá)式:。③體系初始壓強相同,當(dāng)時,隨著進(jìn)料比增大,生成的的量增多,增大,按化學(xué)計量數(shù)之比投料時,產(chǎn)物的產(chǎn)率最高,當(dāng)>1.0時,隨著進(jìn)料比增大,減小,排除A、B;結(jié)合②中計算可知,當(dāng),體系達(dá)到平衡時,體系中生成的的分壓也應(yīng)為60kPa,即,對照圖像可知,表示溫度下隨進(jìn)料比變化的是D。(2)①30~60min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化濃度為,因此60min時。②0~60min產(chǎn)物T的含量可忽略不計,說明在此階段D、G的消耗速率可忽略不計。D、G均由M生成,任意時刻兩者的生成速率之比。D、G的初始濃度均為0,任意時刻生成的濃度之比等于其速率之比,因此60min時。60min后,D、G開始生成T,兩者的消耗速率之比為。結(jié)合兩者的生成速率知,D生成得快而消耗得慢,G生成得慢而消耗得快,因此會增大。2.答案:(1);;BD(2)AcOH;KI(3);>;>解析:(1)①N的原子序數(shù)為7,位于第二周期第ⅤA族,基態(tài)N原子價層電子的軌道表示式為;②由已知可得:Ⅰ.,;Ⅱ.,;Ⅲ.,;Ⅳ.,;由蓋斯定律可知,目標(biāo)方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故反應(yīng);③A.催化劑不能改變反應(yīng)的焓變,A項錯誤;B.由圖示可知,酸性:硫酸>磷酸>乙酸,催化劑酸性增強,反應(yīng)速率提高,B項正確;C.一個硫酸分子中含有2個H,一個磷酸分子中含有3個H,一個乙酸分子中含有4個H,但含H最少的硫酸催化時,最有利于加速反應(yīng),C項錯誤;D.由圖示可知,反應(yīng)開始一段時間,反應(yīng)物濃度減小,但反應(yīng)速率加快,反應(yīng)速率并不始終隨著反應(yīng)物濃度下降而減小,D項正確;故選BD。(2)催化劑參與化學(xué)反應(yīng),但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)并未改變,由催化機理示意圖可知,催化劑有AcOH和KI;(3)由變化曲線圖可知,當(dāng)時,,設(shè)初始,則初始,轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為,可列出三段式如下:由,即,解得,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為解得;②根據(jù)圖像可知,當(dāng)時,設(shè)此時轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為,可列出三段式如下:此時,即,則,則平衡常數(shù),則;由于,則,。3.答案:(1)①;②(2)①;②AB(3)①0.36;②3:4(4);,由L守恒可知;則;M的平衡轉(zhuǎn)化率為解析:(1)①基態(tài)由Fe原子(價層電子排布式為)失去2個電子得到,所以其3d電子軌道表示式為。②根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知離子方程式中需要補充的物質(zhì)為。(2)①由圖可知,三組實驗起始時相同,則濃度越大,單位時間內(nèi)反應(yīng)的越多,則三組實驗對應(yīng)的曲線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,時,在0~1min內(nèi),由圖中曲線Ⅲ可知的平均消耗速率為。②對于反應(yīng),加水稀釋,平衡往粒子數(shù)增加的方向移動,即逆向移動,含量增加,含量減小,所以增大,A正確;濃度增加,平衡轉(zhuǎn)化率增加,故,B正確;圖中曲線斜率的絕對值表示反應(yīng)速率的值,觀察圖像可知,三組實驗的反應(yīng)速率都是先增加,后減小,到平衡時保持不變,C錯誤;硝酸濃度越高,反應(yīng)速率越快,體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{(lán)色所需時間越短,故,D錯誤。(3)①由題可知,時,,且,,所以。②中含有兩個L,則與ML的濃度之比應(yīng)為與之比,即。4.答案:(1)①181;②CD;③;(2)(3)①陰;②;③bac解析:(1)①由題給鍵能數(shù)據(jù)可計算出=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=。②反應(yīng)ⅰ為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),反應(yīng)ⅱ正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),縮小體積即增大壓強,反應(yīng)ⅰ平衡不移動,反應(yīng)ⅱ平衡正向移動,但達(dá)平衡時體系中所有物質(zhì)的濃度均增大,A項錯誤;反應(yīng)ⅰ是吸熱反應(yīng),反應(yīng)ⅱ是放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)ⅱ平衡逆向移動,即兩個平衡均朝著NO濃度增大的方向移動,B項錯誤;移除,反應(yīng)ⅱ平衡正向移動,達(dá)平衡時NO濃度降低,C項正確;降低濃度,反應(yīng)評衡逆向移動,達(dá)平衡時NO濃度降低,D項正確。③初始時體系中和的濃度分別為和,平衡體系中,NO在反應(yīng)ⅰ中生成,在反應(yīng)ⅱ中消耗,NO在反應(yīng)ⅰ中的生成濃度=平衡濃度+在反應(yīng)ⅱ中的消耗濃度,故反應(yīng)ⅰ中的消耗濃度為,反應(yīng)ⅱ中的消耗濃度為,則平衡體系中的濃度為;只在反應(yīng)ⅰ中發(fā)生反應(yīng),消耗的濃度為,平衡體系中的濃度為,則。(2)由題給速率方程的表達(dá)式可知,將1、2組數(shù)據(jù)代入速率方程,解得,將1、3組數(shù)據(jù)代入速率方程,解得,故速率方程為,將1、4組數(shù)據(jù)代入并相除,可得第4組的反應(yīng)速率為。(3)①由題意電解合成,N元素化合價降低發(fā)生還原反應(yīng),故應(yīng)在電解池的陰極發(fā)生反應(yīng)(電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng))。②由題給條件“氨燃料電池和氫燃料電池產(chǎn)生相同電量時,理論上消耗和的質(zhì)量比為”可得消耗和的物質(zhì)的量之比為,即3mol氫氣失去的電子數(shù)與失去的電子數(shù)相等,則反應(yīng)中失電子生成,該反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行,則電極反應(yīng)式為。③由題中信息可知,三種催化劑上都存在一對競爭反應(yīng):電還原為和電還原為,這兩個電還原反應(yīng)均為多個基元反應(yīng)構(gòu)成的連續(xù)反應(yīng),其中所需能量最高的一步是整個反應(yīng)的決速步驟,由圖1可知,對于三種催化劑上發(fā)生的電還原為的反應(yīng),催化劑b對應(yīng)決速步驟所需能量最小,反應(yīng)最容易發(fā)生,其次為催化劑a,所需能量最大者為催化劑c。由圖2可知,在三種催化劑上發(fā)生電還原為的反應(yīng)時,反應(yīng)的決速步驟所需能量由小到大依次為cab,即在三種催化劑上電還原為由易到難依次為cab。綜合以上分析可知,三種催化劑中,催化劑b最有利于電還原為反應(yīng)的發(fā)生,其次為催化劑a,催化劑c的催化效果最差,即三種催化劑對電還原為反應(yīng)的催化活性由強到弱的順序為bac。5.答案:(1);相同質(zhì)量的LiOH吸收的量比KOH的多(2)①<0;②提高的轉(zhuǎn)化率,抑制尿素水解,抑制尿素縮合生成縮二脲(3)①;②;③生成轉(zhuǎn)移12mol電子,生成轉(zhuǎn)移2mol電子;,解析:(1)由圖1知,能與石灰乳反應(yīng)生成和KOH,其化學(xué)方程式為;由于Li的相對原子質(zhì)量較小,相同質(zhì)量的LiOH吸收的的量比KOH多,因此載人航天器內(nèi),常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的。(2)①由圖像可知,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ的逐漸減小,即平衡常數(shù)K逐漸減小,說明升高溫度化學(xué)平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),。②增加與投料量的比值,可以提高的轉(zhuǎn)化率,從而抑制尿素水解、抑制尿素縮合生成縮二脲[]。(3)①當(dāng)電解電壓為時,電解過程中含碳還原產(chǎn)物的為0,說明陰極無含碳物質(zhì)生成,則陰極電極反應(yīng)為,即陰極主要還原產(chǎn)物為。②當(dāng)電解電壓為時,陰極發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)電荷守恒、原子守恒可寫出由生成的電極反應(yīng)式為。③由圖可知,當(dāng)電解電壓為時,,而轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移2,結(jié)合題給信息可知,,所以,即當(dāng)電解電壓為時,陰極生成和的物質(zhì)的量之比為1:2。6.答案:(1)(2)或或;或或(3);;a;減??;不變解析:(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅱ-Ⅰ可得水氣變換反應(yīng)。(2)根據(jù),設(shè)平衡時濃度為,則HCOOH電離平衡常數(shù),此時反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率。(3)由上述分析及近似認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態(tài),知時刻之后一氧化碳的濃度始終是甲酸濃度的5倍,反應(yīng)Ⅱ平衡時,則結(jié)合碳原子守恒知,平衡體系中,,,反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)。加入鹽酸后,作催化劑,反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率加快,達(dá)平衡的時間縮短,故CO濃度峰值提前,由于時間縮短,反應(yīng)Ⅱ消耗的HCOOH的量減少,體系中HCOOH濃度增大,催化劑不影響平衡移動,故CO的濃度峰值增大,則CO新的濃度峰值點可能是a點。由圖可知,與不含鹽酸相比,CO達(dá)濃度峰值時,濃度減?。◤腶點做豎直垂線,觀察濃度變化)。溫度不變,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)值不變,故的值不變。
7、(1)答案:或解析:忽略副反應(yīng),則起始時充入與起始時充入所達(dá)平衡等效,BL的轉(zhuǎn)化率和BD的轉(zhuǎn)化率之和為100%,放出的熱量和吸收的熱量之和等于該反應(yīng)的反應(yīng)熱,故完全轉(zhuǎn)化為釋放的熱量為。反應(yīng)Ⅰ的焓變?yōu)?molBL完全轉(zhuǎn)化為1molBD的能量變化,故反應(yīng)Ⅰ的。(2)答案:ac;;0.08;39%解析:圖甲中a、b表示反應(yīng)物,c、d表示生成物。實驗測得,說明起始以BL為原料時BL的轉(zhuǎn)化率(BD的生成率)小于起始以BD為原料時BD的轉(zhuǎn)化率(BL的生成率),則達(dá)平衡時恒有,故圖中表示變化的曲線為ac。根據(jù)圖示,起始時充入,達(dá)平衡時的壓強平衡常數(shù),根據(jù)氫氣壓強近似等于總壓,反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行,知。以BL為原料時,時刻,根據(jù)、,知,且,故。由上述分析知,,則時刻BL(g)、BD(g)、THF(g)和BuOH(g)的物質(zhì)的量之比為0.48:0.36:0.08=12:9:2,故BD的產(chǎn)率為。(3)答案:c;c與b溫度一致,但c氫氣壓強更大,平衡轉(zhuǎn)化率較大(平衡正向移動,反應(yīng)的限度更大,轉(zhuǎn)化得更多),需時更長解析:為氣體體積減小的放熱反應(yīng),降低溫度、增大壓強,平衡正向移動,增大,減小,增大,即溫度越低、壓強越大,越大,由于可以忽略壓強對反應(yīng)速率的影響,故曲線a表示、曲線b表示、曲線c表示,曲線c中最大。8.答案:(1)(2)①BC②;43%(3)負(fù)(4)(5)解析:(1)的燃燒熱是指完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量,根據(jù)1g燃燒生成放熱121kJ,可得①;根據(jù)蒸發(fā)吸熱44kJ,可得②;根據(jù)蓋斯定律,由①-②可得。(2)①增加用量,反應(yīng)Ⅰ的平衡正向移動,但根據(jù)“只削弱不抵消”知,的平衡轉(zhuǎn)化率減小,A項錯誤;反應(yīng)Ⅰ為氣體體積增大的反應(yīng),恒溫恒壓下通入稀有氣體,容器體積增大,相當(dāng)于減壓,反應(yīng)Ⅰ的平衡正向移動,的平衡轉(zhuǎn)化率增大,B項正確;移除CO(g),反應(yīng)Ⅰ的平衡正向移動,的平衡轉(zhuǎn)化率增大,C項正確;加入催化劑,平衡不移動,的平衡轉(zhuǎn)化率不變,D項錯誤。②由題中信息可得:則達(dá)平衡時氣體的總物質(zhì)的量為,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)。其他條件不變,的起始量增加到5mol,達(dá)到平衡時,,則:則達(dá)平衡時氣體的總物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為。(3)氫氧燃料電池的總反應(yīng)為發(fā)生氧化反應(yīng),故在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。(4)在允許自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中,在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為和。(5)活化能越小,反應(yīng)進(jìn)行的趨勢越大,由此結(jié)合圖象可得出甲醇分子逐步脫氫最可行的途徑。9.答案:(1)2-甲基-2-丁烯;D(2);;逆向移動;1:10(3)X;<解析:本題考查化學(xué)平衡的移動及其影響因素、化學(xué)平衡的計算等。(1)由平衡常數(shù)與溫度T變化關(guān)系曲線可知,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常數(shù)的自然對數(shù)隨溫度升高而減小,說明3個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),即,因此,A的總能量高于B的總能量,能量越低越穩(wěn)定,A和B中相對穩(wěn)定的是B,其用系統(tǒng)命名法命名為2-甲基-2-丁烯;由蓋斯定律可知,Ⅰ–Ⅱ=Ⅲ,則,因此,由于放熱反應(yīng)的越小,其絕對值越大,則的數(shù)值范圍是大于1,D項符合題意。(2)由題給信息分析可知平衡時,。已知反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù),則,將該式代入上式可以求出平衡體系中B的物質(zhì)的量為,,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)。同溫同壓下,再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將向著分子數(shù)增大的方向移動,即逆向移動。平衡時,。(3)溫度為353K,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù),。由A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時間t的變化曲線可知,X代表的平衡濃度高于Y,則代表B的變化曲線為X;由曲線的變化趨勢可知,100s以后各組分的濃度仍在變化,時,,因此,反應(yīng)Ⅲ正在向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率。10、(1)答案:(或氧氣)利用雙氧水消毒的時候會有氣泡放出,是由于雙氧水分解生成的氫氣的緣故,故放出的氣體是氧氣。(2)答案:放出小于過氧化氫的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)題干,34
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