專(zhuān)題突破練-12-專(zhuān)題十二化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

專(zhuān)題突破練1.[2021四川成都模擬]固定容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：xA(g)+yB(A.該反應(yīng)可表示為2AB.T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)C.當(dāng)容器中氣體密度不再變化時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.T1℃，在第6min時(shí)再向體系中充入0.4[解析]根據(jù)題圖1可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A減小0.4mol,B減小0.2mol,A、B均為反應(yīng)物,C增加0.2mol,為生成物,根據(jù)物質(zhì)的量變化之比等于反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,得出化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)?C(g)，根據(jù)題圖2可知,溫度升高,平衡常數(shù)增大,說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0，故A錯(cuò)誤；5min時(shí)反應(yīng)已達(dá)到平衡,平衡濃度分別為c(A)=0.4mol2L=0.2mol?L?1、c(B)=0.2mol2L=0.1mol?L2.[2022山東臨沂一模]在160℃、200℃條件下，分別向兩個(gè)容積為2L的剛性容器中充入2molCO和2molN2O(g)A.當(dāng)容器中混合氣體的密度不隨時(shí)間變化時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.ac段N2的平均反應(yīng)速率為0.10C.逆反應(yīng)速率：c>D.160℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp[解析]由CO(g)+N2O(g)?CO2(g)+N2(g)可知，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，當(dāng)容器中混合氣體的密度不隨時(shí)間變化時(shí)，不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；ac段N2的平均反應(yīng)速率為(1.2?0.4)mol2L×(10?2)min=0.05mol?L?1?min?1，B錯(cuò)誤；已知隨著反應(yīng)的進(jìn)行，N2的物質(zhì)的量增大，CO的物質(zhì)的量減小，故ac曲線表示N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系，bd曲線表示COCO(該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=3.[2022遼寧大連第四次聯(lián)考]硫酸工業(yè)中，將SO2氧化為SO3是生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)。在溫度為T(mén)1的條件下，在三個(gè)容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：2SO容器編號(hào)起始濃度/(mol平衡濃度/(molc(SOc(Oc(SOc(OⅠ0.60.300.2Ⅱ0.5x0.3Ⅲ0.30.250.2已知：k正、k下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A.達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)和速率常數(shù)的關(guān)系：K=kB.若容器Ⅱ中達(dá)到平衡時(shí)c(SO3)C.容器Ⅲ中達(dá)到平衡時(shí)，c(OD.當(dāng)溫度升高為T(mén)2時(shí)，k正、k逆分別增大m倍和n[解析]達(dá)到平衡時(shí)，v正=v逆，則平衡常數(shù)K=c2(SO3)c2(SO2SO0.5?2(x?0.8)=0.3+2(x?0.8)，解得x=0.85，B項(xiàng)正確。容器Ⅲ中Q=c2(SO3)c2(SO2)?c(O24.[2021山東濟(jì)南模擬]化學(xué)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積炭反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消炭反應(yīng)則使積炭量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：反應(yīng)積炭反應(yīng)：CH4消炭反應(yīng)：CO2ΔH/(+75+172活化能/(kJ?mol催化劑X3391催化劑Y4372在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下，某催化劑表面的積炭量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時(shí)，下列關(guān)于積炭反應(yīng)、消炭反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是(A)A.K積、K消均增大 B.v積C.催化劑X效果比催化劑Y好 D.v消增大的倍數(shù)比v[解析]由題表可知，積炭反應(yīng)、消炭反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)，K積、K消均增大，A正確；升高溫度，反應(yīng)速率加快，所以v積、v消均增大，B不正確；從題表中活化能數(shù)據(jù)（活化能數(shù)值越大，反應(yīng)越困難）可以看出，對(duì)于積炭反應(yīng)，催化劑X效果比催化劑Y好，對(duì)于消炭反應(yīng)，催化劑X效果比催化劑Y差，C不正確；由題圖可知，催化劑表面的積碳量是先增大后減小，則表明隨著溫度的不斷升高，v消5.[2022遼寧丹東第一次質(zhì)檢]合成氨反應(yīng)N2（1）反應(yīng)歷程中各步勢(shì)能變化如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用??該歷程中反應(yīng)速率最小的步驟的反應(yīng)為N?[解析]從題圖中可以看出，活化能最大的一步反應(yīng)是N?+（2）在T℃、壓強(qiáng)為0.9MPa條件下，向一恒壓密閉容器中通入n(①反應(yīng)20min時(shí)達(dá)到平衡，則0～20min內(nèi)v(NH3)=0.005MPa?min?1，該反應(yīng)的K[解析]v(NH3)=19②以下敘述能說(shuō)明該條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是acd（填字母）。a.氨氣的體積分?jǐn)?shù)保持不變b.容器中n(Hc.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變d.氣體密度保持不變[解析]氨氣的體積分?jǐn)?shù)保持不變，則各反應(yīng)物的濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，a正確；容器中n(H2)n(N2)始終保持不變，無(wú)法說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，b③若起始條件相同，在恒容容器中發(fā)生反應(yīng)，則達(dá)到平衡時(shí)H2的含量符合圖中g(shù)點(diǎn)（填“d”“e”“f”或“g[解析]起始條件一樣，在恒容容器中發(fā)生反應(yīng)，相對(duì)于恒壓狀態(tài)，物質(zhì)濃度減小，等同于減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減慢，達(dá)平衡時(shí)H2的百分含量增大，所以g（3）利用催化劑通過(guò)電解在室溫下合成氨的原理如圖所示，該裝置中陰極的電極反應(yīng)式為N2[解析]根據(jù)題圖中信息可知，陰極上氮?dú)獾秒娮赢a(chǎn)生氨氣，電極反應(yīng)式為N2+6（4）25℃時(shí)用氨水吸收甲酸可得到HCOONH4溶液。已知：25℃時(shí)甲酸的電離常數(shù)Ka=1.75×10?5，NH3?H2[解析]反應(yīng)NH3?H2O6.[2021江西臨川模擬]甲醇有廣泛的用途和廣闊的應(yīng)用前景，工業(yè)上利用CO2工業(yè)上在Cu?ZnO催化下利用Ⅰ.CO2Ⅱ.CO2（1）已知：298K時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量如圖1所示，反應(yīng)Ⅰ的ΔH1圖1[解析]反應(yīng)熱等于生成物總能量與反應(yīng)物總能量的差，則反應(yīng)Ⅰ的ΔH1（2）不同條件下，按照n(CO2):n(H2)=1:1投料，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示。壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序是p3>p2>圖2[解析]反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)氣體總體積減小，所以在其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)進(jìn)行程度越大，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率就越大，因此壓強(qiáng)：p3>p2>p1（3）在溫度為T(mén)℃時(shí)，在容積不變的密閉容器中，充入0.5molCO2(g)和1.0molH2(g)，起始?jí)簭?qiáng)為pkPa，10min達(dá)平衡時(shí)生成0.3molH2O(g)[解析]反應(yīng)Ⅱ是氣體體積不變的反應(yīng)，無(wú)論反應(yīng)進(jìn)行到何程度，都不會(huì)引起壓強(qiáng)的變化，所以壓強(qiáng)的改變是因?yàn)榉磻?yīng)Ⅰ的進(jìn)行。起始時(shí)氣體總物質(zhì)的量n（始）=0.5mol+1.0mol=1.5mol，壓強(qiáng)為pkPa；平衡時(shí)壓強(qiáng)為23pkPa，由于在恒溫恒容時(shí)，氣體的物質(zhì)的量之比等于氣體的壓強(qiáng)之比，則平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量是1mol，根據(jù)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系可知，反應(yīng)每消耗1molCO2，反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量減少2mol，現(xiàn)在反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量減少了0.5mol，則生成0.25mol7.[2022江西南昌大聯(lián)考]1,6?己二醇是一種重要的化工原料，與乙二醇相比，用1,6?己二醇為原料制備的聚酯具有更優(yōu)異的柔韌性和抗腐蝕性。工業(yè)上利用己二酸二甲酯加氫制備1,6?己二醇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：（1）已知：化學(xué)鍵CC—C—C—O—H—鍵能/(kJ?mol745358413347467436上述反應(yīng)的ΔH=?286kJ?mol[解析]根據(jù)方程式分析得到：H2中H—H鍵斷裂，酯基中碳氧單鍵斷裂，碳氧雙鍵斷裂，形成氧氫鍵、碳?xì)滏I、碳氧單鍵和氧氫鍵，因此反應(yīng)的ΔH=745kJ?mol?1×2+436kJ?mol?1×4?467kJ?mol（2）將組成為n(H2):n（）=4:1的氣體通入剛性密閉反應(yīng)器中，在溫度一定、壓強(qiáng)為pMPa條件下只進(jìn)行上述反應(yīng)。平衡時(shí)，若壓強(qiáng)為qMPa，則的轉(zhuǎn)化率為p?q2p5×100%[或250(p?q)p%][解析]設(shè)平衡時(shí)，1，6?己二醇的分壓為xMPa0.2p?x+0.8p?4x+x+2x=q，解得x=p?q2，則己二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率為p?q2p5（3）科研小組在高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，對(duì)己二酸二甲酯制備1,6?己二醇的工藝條件進(jìn)行了研究。圖甲和圖乙為此反應(yīng)在相同時(shí)間時(shí)，壓強(qiáng)、反應(yīng)溫度與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和1,6?己二醇選擇性的變化關(guān)系。圖甲圖乙已知：選擇性=目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率①由圖可知，在壓強(qiáng)為27MPa時(shí)，由己二酸二甲酯制備1,6?己二醇應(yīng)選擇的合適溫度為290℃；選擇此溫度的理由是290℃時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率較高，且此溫度下1，6?己二醇的選擇性較高；260℃時(shí)，轉(zhuǎn)化率隨著壓強(qiáng)增大而不斷增大的原因是溫度不變，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，且增