資源簡介

高考真題衍生卷·命題區間十
角度一
1．C　[根據題圖可知，隨著反應的進行，Mn(Ⅲ)的濃度先增大后減小，最后Mn(Ⅲ)全部轉化為Mn(Ⅱ)，化合價降低，體現氧化性，則Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A錯誤；由“Mn(Ⅱ)起催化作用”可知，該反應過程中，反應物濃度和Mn(Ⅱ)均影響化學反應速率，反應前期無Mn(Ⅱ)，反應物濃度隨反應的進行逐漸減小，故反應速率逐漸減小，生成Mn(Ⅱ)后，Mn(Ⅱ)催化反應的進行，使反應速率增大，但隨著反應物濃度的降低，濃度變化起決定作用，反應速率又會減小，所以反應速率會先減小后增大再減小，B錯誤；根據題圖可知，Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)不能大量共存，C正確；H2C2O4是弱電解質，書寫離子方程式時不能拆開，D錯誤。]
2．A　[A．平衡時容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，相當于增大壓強，平衡2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)逆向移動，NO2體積分數減小，A錯誤；B．該反應為吸熱反應，若將容器Ⅰ改為恒容絕熱條件，反應過程中容器的溫度降低，平衡逆向移動，平衡時c(O2)<1 mol·L-1，B正確；C．容器Ⅰ中反應達到平衡時，c(O2)＝1 mol·L-1，c(NO2)＝4 mol·L-1，c(N2O5)＝2 mol·L-1，平衡常數K＝＝64，容器Ⅱ開始時Q＝＝8v逆，C正確；D．T1時K＝64；根據v逆(NO2)＝k逆·c4(NO2)·c(O2)、v正(N2O5)＝k正·c2(N2O5)，可知K＝，當溫度改變為T2時，若k正＝k逆，即K＝1，正反應吸熱，則T2角度二
3．B　[由圖示可知：過程①O2＋H＋＋e－―→HO2·、過程②＋·OH、過程③h＋＋OH－―→·OH、過程④＋H2O。A．·OH氧化為，其反應為＋H2O，故A正確；B．反應①②過程中HO2·和反應生成，反應為＋·OH，反應③④過程中·OH和反應生成，反應為＋H2O，由分析可知H＋～HO2·，·OH～OH－，而H2O電離的H＋和OH－物質的量之比為1∶1，所以產生的之比為2∶1，故B錯誤；C．該變化過程中氫離子和氫氧根離子均參與了反應，所以pH過低或過高均會影響催化劑的催化效果，故C正確；D．由圖可知，氧化含硫廢液的總反應為＋O2，故D正確。]
4．C　[A．①氯代反應：RH(g)＋Cl·(g)―→RCl(g)＋H·(g)　ΔH1；②溴代反應：RH(g)＋Br·(g)―→RBr(g)＋H·(g)　ΔH2，②－①可得：Br·(g)＋RCl(g)―→Cl·(g)＋RBr(g)　ΔH，則由蓋斯定律得ΔH＝ΔH2－ΔH1，A錯誤；B．由圖可知，氯代第一步反應的活化能大于第二步，說明第一步的反應速率小于第二步，則氯代的第一步是決速反應，B錯誤；C．以丙烷為原料制備2 丙醇時，因為溴代反應的選擇性更高，產率更高，所以選擇溴代反應，然后再水解，C正確；D．CH3CH2CH3分子中每個碳原子都連有2個或3個相同化學環境的H原子，則該分子中沒有手性碳原子，D錯誤。]
5．B　[根據圖得到題述反應中H＋是中間產物之一，A正確；題述反應過程中有極性鍵的斷裂和形成，也有非極性鍵的斷裂，B錯誤； Cu能降低反應的活化能，加快反應速率，但不改變總反應的焓變，C正確；中間產物中雙鍵N原子采取sp2雜化、單鍵N原子采取sp3雜化，D正確。]
角度三
6．B　[MnO2會催化 H2O2分解，與平衡移動無關，A項錯誤； NO2轉化為N2O4的反應是放熱反應，升溫平衡逆向移動， NO2濃度增大，混合氣體顏色加深，B項正確；鐵在濃硝酸中鈍化，加熱會使表面的氧化膜溶解，鐵與濃硝酸反應生成大量紅棕色氣體，與平衡移動無關，C項錯誤；加入硫酸銅后，鋅置換出銅，構成原電池，從而使反應速率加快，與平衡移動無關，D項錯誤。]
7．B　[甲容器在絕熱條件下，隨著反應的進行，壓強先增大后減小，根據理想氣體狀態方程pV＝nRT可知，剛開始壓強增大是因為容器溫度升高，則說明題述反應過程放熱，即ΔH＜0，A錯誤；圖中a點和c點的壓強相等，因甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，若兩者氣體物質的量相等，則甲壓強大于乙壓強，則說明此時甲容器中氣體的總物質的量相比乙容器較小，即氣體總物質的量：na＜nc，B正確；c點時壓強為p，起始壓強為2p，則c點時nc＝n始＝×3 mol＝1.5 mol，可設Y轉化的物質的量濃度為x mol·L-1，則列出三段式如下：
2X(g) ＋Y(g) Z(g)
c0 2 1 0
Δc 2x x x
c平 2－2x 1－x x
則有(2－2x)＋(1－x)＋x＝1.5，計算得到x＝0.75，那么化學平衡常數K＝＝＝12，由B項分析可知，na12，C錯誤；根據圖像可知，甲容器達到平衡的時間短，溫度高，所以甲容器反應速率相對乙容器的快，即va正＞vb正，D錯誤。]
8．D　[A．圖像中A點未達到該溫度下的CO的平衡轉化率，則反應正向進行，溫度越高，反應速率越快，因此A點逆反應速率小于B點正反應速率，A正確；B．該反應的正反應是放熱反應，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，導致CO的平衡轉化率降低；催化劑只有在一定溫度下才能達到其最佳催化活性，升高溫度，催化劑催化活性降低，導致該時間段轉化的反應物減少，因而CO的平衡轉化率降低，B正確；C．在反應開始時將4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一個2 L恒容密閉容器中，則c(NO)＝c(CO)＝2 mol·L-1，由于200 ℃時CO的平衡轉化率是50%，則根據物質反應轉化關系可知平衡時c(NO)＝c(CO)＝c(CO2)＝1 mol·L-1，c(N2)＝，則該反應的平衡常數K＝＝＝0.5，C正確；D．反應2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0為放熱反應，溫度越高平衡常數K越小，圖2中B、C兩點溫度BC，D不正確。]
角度四
9．解析：由圖知，反應Ⅰ為＋2H2―→　ΔH1，反應Ⅱ為＋2H2―→　ΔH2，反應Ⅲ為＋3H2―→　ΔH3，反應Ⅳ為＋3H2―→　ΔH4。
(1)由圖知，四個反應的平衡常數均隨溫度的增加而減小，則四個反應均為放熱反應，故ΔH1<0，又由于C比B穩定，故C具有的能量比B低，ΔH1大于ΔH2，故0<<1，故選C。
(2)①由圖知曲線m隨壓強的增大而減小，曲線n隨壓強的增大而增大，由已知反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，A減少D增多，故xA和xD隨壓強p變化的曲線分別是m、n。②其他條件不變，若增大n(H2)∶n(A)的比例，平衡將正向移動，xA將減小，xD將增大，則的值將減小。③由題干知，以n(H2)∶n(A)＝5充料，則設n(A)＝1 mol，則n(H2)＝5 mol，由圖知當壓強p＝4 MPa時，xA＝xD＝30%，xB＝38%，則xC＝2%，則平衡時，由C守恒得，n(A)＝0.3 mol，n(B)＝0.38 mol，n(C)＝0.02 mol，n(D)＝0.3 mol，H2的平衡轉化率α(H2)＝×100%＝×100%＝46%，則平衡時n(H2)＝2.7 mol，平衡時總物質的量為n(總)＝0.3 mol＋0.3 mol＋0.38 mol＋0.02 mol＋2.7 mol＝3.7 mol，反應Ⅲ壓強平衡常數Kp＝MPa-3。
答案：(每空2分)(1)<　C
(2)①m　n　反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為氣體體積減小的反應，增大壓強A減少D增多　②減小　③46%　
10．解析：(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應為CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式Kp＝。
(2)該反應正反應方向為放熱反應，升高溫度時平衡逆向移動，體系中x(CH3OH)將減小，因此圖中對應等壓過程的曲線是b。
(3)設起始n(CO2)＝1 mol，n(H2)＝3 mol，則
　　　　　　3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/mol 3 1 0 0
轉化/mol 3x x x x
平衡/mol 3－3x 1－x x x
當平衡時，x(CH3OH)＝0.10，即
＝0.10，解得x＝，平衡時CO2的轉化率α＝×100%≈33.3%；由圖可知，滿足平衡時x(CH3OH)＝0.10的條件有：5×105 Pa，210 ℃或9×105 Pa，250 ℃。
答案：(每空2分)(1)　(2)b　總反應ΔH<0，升高溫度時平衡向逆反應方向移動，甲醇的物質的量分數減小　(3)33.3%　5×105 Pa，210 ℃　9×105 Pa，250 ℃
角度五
11．解析：(1)由題給數據可知，反應ΔH－TΔS＝(＋128.1 kJ·mol-1)－373 K×(＋0.332 3 kJ·mol-1·K-1)＝＋4.152 1 kJ·mol-1＞0，反應不能自發進行。
(2)①由圖可知，甲烷與二氧化碳反應生成一氧化碳和氫氣的反應為吸熱反應，則反應CH4(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2(g)的焓變ΔH＝kJ·mol-1。
②A．由質量守恒定律可知，反應前后氣體的質量不變，在恒容密閉容器中混合氣體的密度始終不變，則混合氣體的密度保持不變不能說明正、逆反應速率相等，無法判斷反應是否達到平衡，故錯誤；B．充入二氧化碳，平衡向正反應方向移動，甲烷的平衡轉化率增大，故正確；C．加入催化劑，化學反應速率加快，但平衡不移動，氫氣的平衡產率不變，故錯誤；D．充入甲烷，平衡向正反應方向移動，但反應溫度不變，平衡常數保持不變，故正確；故選BD。
(3)反應的活化能越低，反應速率越快，則645 ℃之前，氫氣產率低于甲烷說明反應1的活化能比反應2高，反應速率慢于反應2，相同時間產生氫氣的物質的量小于甲烷。
(4)設起始乙酸的物質的量為1 mol，反應Ⅱ生成甲烷的物質的量為a mol，由題意可建立如下三段式：
　　　　CH3COOH(g) 2CO(g)＋2H2(g)
起始/mol　　　1　　　　　　0　　　　0
變化/mol　　　0.2　　　　　0.4　　　0.4
平衡/mol　　　0.8　　　　　0.4　　　0.4
　　　　CH3COOH(g) CO2(g)＋CH4(g)
起始/mol　　　0.8　　　　　0　　　　0
變化/mol　　　a　　　　　　a　　　　a
平衡/mol　　　0.8－a　　　 a　　　　a
由乙酸的體積分數可得：×100%＝20%，
解得a＝0.4，則反應Ⅱ的平衡常數Kp＝＝0.2p。
(5)若S2為非氣態，該反應是氣體體積不變的反應，增大壓強，化學平衡不移動，硫化氫的平衡轉化率不變，由圖可知，溫度一定時，改變壓強，硫化氫的平衡轉化率改變，說明S2為氣態，則該反應為氣體體積增大的反應，增大壓強，化學平衡向逆反應方向移動，硫化氫的轉化率減小，圖中p1條件下硫化氫的轉化率大于p2條件下，則壓強p1小于p2。
答案：(每空2分)(1)否　(2) ①　②BD　(3)反應1的活化能比反應2高，反應速率慢　(4)0.2p　(5)氣態　<
12．解析：(1)設C40H12(g)的起始量為1 mol，則根據信息列出三段式：
　　　　　　C40H12(g) C40H10(g)＋H2(g)
起始量/mol 1 0 0
變化量/mol α α α
平衡量/mol 1－α α α
則p(C40H12)＝p0×，p(C40H10)＝p0×，p(H2)＝p0×，該反應的平衡常數Kp＝＝p0×。
(2)圖中兩條線幾乎平行，說明斜率幾乎相等，根據ln K＝－＋c(R為理想氣體常數，c為截距)可知，斜率相等，則說明焓變相等，其原因是在反應過程中，斷裂和形成的化學鍵相同。
答案：(1)p0×(2分)　 (2)在反應過程中，斷裂和形成的化學鍵相同(3分)命題區間十　化學反應速率和化學平衡
(選擇題每小題4分，第9題16分，第10題12分，第11題14分，第12題5分，共79分)
化學反應速率的影響因素及計算、速率方程
1．(2023·遼寧卷)一定條件下，酸性KMnO4溶液與H2C2O4發生反應，Mn(Ⅱ)起催化作用，過程中不同價態含Mn粒子的濃度隨時間變化如圖所示，下列說法正確的是(　　)
[A]Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
[B]隨著反應物濃度的減小，反應速率逐漸減小
[C]該條件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
[D]總反應為＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
2．(2024·山東卷T15仿真題)在兩個相同恒溫(T1)恒容密閉容器中僅發生反應：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0 。實驗測得：v正(N2O5)＝k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)＝k逆·c4(NO2)·c(O2)；k正、k逆為速率常數，受溫度影響。下列說法錯誤的是(　　)
容器 編號 物質的起始濃 度/(mol·L-1) 物質的平衡 濃度/(mol·L-1)
c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2)
Ⅰ 4 0 0 1
Ⅱ 1 2 0.5
[A]平衡時容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2體積分數增大
[B]若將容器Ⅰ改為恒容絕熱條件，平衡時c(O2)<1 mol·L-1
[C]反應剛開始時容器Ⅱ中的v正>v逆
[D]當溫度改變為T2時，若k正＝k逆，則T2活化能及催化機理分析
3．(2023·湖南卷T14仿真題)光催化氧化可用于工業上含硫廢液的處理，光生電子(e－)與水電離出的H＋、O2作用生成過羥基自由基(HO2·)，空穴(h＋)與水電離出的OH－作用生成羥基自由基(·OH)，HO2·和·OH分別與
反應生成，變化過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
[A]·OH氧化的反應為===＋H2O
[B]①②過程和③④過程產生的之比為1∶1
[C]pH過低或過高均會影響催化劑的催化效果
[D]氧化含硫廢液的總反應為＋O2
4．(2024·廣東卷T15仿真題)一定溫度下，CH3CH2CH3(g)(用RH表示)的氯代和溴代反應能量圖及產率關系如圖(圖中物質均為氣態)。下列說法正確的是(　　)
氯代(光，25)　　　　45%　　　　　　55%
溴代(光，127)　　　　3%　　　　　　97%
[A]Br·(g)＋RCl(g)―→Cl·(g)＋RBr(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2
[B]氯代的第二步是決速反應
[C]以丙烷為原料制備2 丙醇時，應該選擇溴代反應，然后再水解
[D]CH3CH2CH3分子中有一個手性碳原子
5．2022年諾貝爾化學獎授予了對點擊化學和生物正交化學做出貢獻的科學家。點擊化學的代表反應為銅([Cu])催化的疊氮 炔基Husigen成環反應，其原理如下圖。
下列說法不正確的是(　　)
[A]題述反應中H＋是中間產物之一
[B]題述反應過程中只有極性鍵的斷裂和形成
[C]Cu能降低反應的活化能，但不改變總反應的焓變
[D]中間產物中N采取sp2、sp3雜化
化學平衡影響因素
6．(2023·北京卷)下列事實能用平衡移動原理解釋的是(　　)
[A]H2O2溶液中加入少量MnO2固體，促進H2O2分解
[B]密閉燒瓶內的NO2和N2O4的混合氣體，受熱后顏色加深
[C]鐵釘放入濃硝酸中，待不再變化后，加熱能產生大量紅棕色氣體
[D]鋅片與稀硫酸反應過程中，加入少量CuSO4固體，促進H2的產生
7．(2022·湖南卷改編)向體積均為1 L的兩恒容容器中分別充入2 mol X和1 mol Y發生反應：2X(g)＋Y(g) Z(g)　ΔH，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
[A]ΔH>0
[B]氣體的總物質的量：na[C]a點平衡常數：K<12
[D]反應速率：va正8．(2023·重慶卷T14仿真題)將4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入2 L恒容密閉容器中，發生反應：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。測得CO的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖1所示；在催化劑、一定溫度下，經過相同時間測得CO的轉化率與反應溫度的關系曲線如圖2所示。下列敘述不正確的是(　　)
[A]圖1中A點逆反應速率小于B點正反應速率
[B]圖2中C點CO的轉化率低于B點的原因可能是催化劑活性降低或平衡逆向移動
[C]圖1中200 ℃時反應的平衡常數K＝0.5
[D]圖2中B、C兩點的平衡常數K：B化學平衡常數及平衡轉化率的計算
9．(16分)(2024·湖北卷T17仿真題)雙環芳烴加氫生成四氫萘類物質，是緩解柴油產能過剩問題的一種經濟有效的方法。其中用1 甲基萘(A)制備四氫萘類物質B和C，反應過程中伴有生成十氫萘(D)的副反應，涉及的反應如圖所示(該反應條件下，各物質均為氣態)：
回答下列問題：
(1)以上四個反應的平衡常數隨溫度變化的關系如圖所示：
已知C比B穩定，反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓變分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1__________0(填“>”或“<”)，的數值范圍是________(填字母)。
A．<－1　　　B．－1～0　　　C．0～1　　　D．>1
(2)650 K，以n(H2)∶n(A)＝5充料，反應達平衡時物質A、B、C、D的物質的量分數xi[例如：xA＝nA/(nA＋nB＋nC＋nD)]隨體系壓強的變化關系如圖所示：
①xA和xD隨壓強p變化的曲線分別是________、________，判斷的理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②其他條件不變，若增大n(H2)∶n(A)的比例，則的值將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③當壓強p＝4 MPa時，H2的平衡轉化率α(H2)＝________，反應Ⅲ壓強平衡常數Kp＝________MPa-3(列出計算式即可)。
10．(12分)二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為
CO2＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol-1
合成總反應在起始物＝3時，在不同條件下達到平衡，設體系中甲醇的物質的量分數為x(CH3OH)，在t＝250 ℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105 Pa下的x(CH3OH)～t如圖所示。
(1)用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式Kp＝______________。
(2)圖中對應等壓過程的曲線是________，判斷的理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)當x(CH3OH)＝0.10時，CO2的平衡轉化率α＝________，反應條件可能為________________或________________。
以速率、平衡為中心的原理綜合題
11．(14分)(2024·河北卷T17仿真題)氫能作為清潔能源是最佳“碳中和”能源載體，為應對氣候變化，全球掀起了氫能發展熱潮，制備氫氣有多種途徑。
Ⅰ．甲醇產生氫氣的反應為
CH3OH(l) 2H2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋128.1 kJ·mol-1　ΔS＝＋332.3 J·mol-1·K-1
(1)100 ℃時，該反應能否自發進行：________(填“能”或“否”)。
Ⅱ．乙酸制氫過程發生如下反應：
反應1：CH3COOH(g) 2CO(g)＋2H2(g)
反應2：CH3COOH(g) CH4(g)＋CO2(g)
(2)已知反應：CH4(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2(g)
①由圖可得，ΔH＝________ kJ·mol-1。
②恒溫恒容下發生上述反應，下列說法正確的是________(填字母)。
A．混合氣體密度不變時，反應達到平衡
B．充入CO2，可提高CH4的平衡轉化率
C．加入催化劑，可提高H2的平衡產率
D．充入CH4，平衡常數保持不變
(3)在容積相同的密閉容器中，加入等量乙酸蒸氣(只發生反應1和反應2)，在相同反應時間測得溫度與氣體產率的關系如圖所示，645 ℃之前，氫氣產率低于甲烷的可能原因是_______________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出一點即可)。
(4)在一定條件下，投入一定量的乙酸，發生反應1和反應2，設達到平衡時體系總壓強為p，乙酸體積分數為20%，反應1消耗的乙酸占投入量的20%，則反應2的平衡常數Kp為________(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。
Ⅲ．熱分解也可制氫，其原理為：2H2S(g) S2(？)＋2H2(g)。
(5)不同溫度和壓強下，H2S的平衡轉化率變化如圖，生成物S2的狀態為________(填“氣態”或“非氣態”)，p1________p2(填“>”或“<”)。
12．(5分)(2023·湖北卷，節選)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，C40H10可以由C40H20分子經過連續5步氫抽提和閉環脫氫反應生成。C40H20(g)C40H18(g)＋H2(g)的反應機理和能量變化如下：
回答下列問題：
(1)1 200 K時，假定體系內只有反應C40H12(g) C40H10(g)＋H2(g)發生，反應過程中壓強恒定為p0(即C40H12的初始壓強)，平衡轉化率為α，該反應的平衡常數Kp為________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數)。
(2)C·40H19(g) C40H18(g)＋H·(g)及C·40H11(g) C40H10(g)＋H·(g)反應的ln K(K為平衡常數)隨溫度倒數的關系如圖所示。已知本實驗條件下，ln K＝－＋c(R為理想氣體常數，c為截距)。圖中兩條線幾乎平行，從結構的角度分析其原因是_____________________________________________________________
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