万考题-全国中小学题库

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1．甲醇是一种基本的有机化工原料

甲醇制取绿色能源氢气的部分反应过程如图1所示：

图1

图2

已知：Ⅰ.CH₃OH(g) $\text{[math]}$ CO(g)+2H₂(g)△H₁=+90.4kJ•mol^-1

Ⅱ.CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g)△H₂=-41kJ•mol^-1

反应Ⅲ的热化学方程为。

在恒压密闭容器中，反应Ⅱ的进气比 $\text{[math]}$ 同时，测得相应的CO的平衡转化率如图2所示(各点对应的反应条件除温度可能不同外，其余都相同)

①图中A、D和F三点对应的反应温度T_A、T_D、T_F的关系是，其原因是。

②CO的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是。

③C、D两点对应的反应速率大小：v_Cv_D(填“>”“<”或“=”)。

已知反应速率v=v_正-v_逆=k_正•x(CO)•x(H₂O)-k_逆•x(CO₂)•x(H₂)，其中k为反应速率常数、x为物质的量分数，在达到平衡状态为D点的反应过程中，当CO的转化率刚好达到20%时， $\text{[math]}$ =(结果保留3位有效数字)。

难度：中等题型:模拟题来源：山东省青岛市2021年高考化学5月模拟试卷

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2．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。

已知：4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g) +6H₂O(g) △H₁ =-907.0 kJ/mol

4NH₃(g) +3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g) △H₂=-1269.0 kJ/mol

若4NH₃(g) +6NO(g) $\text{[math]}$ 5N₂(g) +6H₂O(g)的正反应活化能为E_正 kJ/mol，则其逆反应活化能为kJ/mol(用含E_正的代数式表示)。

在一定条件下，向某2 L密闭容器中分别投入一定量的NH₃、NO发生反应：4NH₃(g) +6NO(g) $\text{[math]}$ 5N₂(g) +6H₂O(g)，其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，NO的转化率与温度的关系如图所示。

①工业上应选择催化剂(填“甲”或“乙”)。

②M点是否为对应温度下NO的平衡转化率，判断理由是。温度高于210℃时，NO转化率降低的可能原因是。

已知：NO₂(g) +SO₂(g) $\text{[math]}$ NO(g)+SO₃(g) △H<0.向密闭容器中充入等体积的NO₂和SO₂ ，测得平衡状态时压强对数1gp(NO₂)和lgp(SO₃)的关系如下图所示。

①ab两点体系总压强pa与pb的比值 $\text{[math]}$ =；同一温度下图象呈线性变化的理由是。

②温度为T₂时化学平衡常数K_p=，T₁T₂(填“>”、“<”或“=”)。

难度：困难题型:模拟题来源：山东省临沂市2021年高考化学二模试卷

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3．氮氧化物(NO_x)是一类特殊的污染物，它本身会对生态系统和人体健康造成危害，必须进行治理或综合利用。

一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示，A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。

①由A到B的变化过程可表示为。

②已知：4NH₃(g)+5O₂(g) $\text{[math]}$ 4NO(g)+6H₂O(g)△H₁=-907.28kJ·mol^-1

4NH₃(g)+3O₂(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)+6H₂O(g)△H₂=-1269.02kJ·mol^-1

则图1脱除NO的总反应的热化学方程式为。

③关于该催化剂的说法正确的是(填标号)。

A．能加快反应速率，并且改变反应的焓变

B．能增大NH₃还原NO_x反应的平衡常数

C．具有选择性，能降低特定反应的活化能

在温度500K时，向盛有食盐的恒容密闭容器中加入NO₂、NO和Cl₂ ，发生如下两个反应：

Ⅰ.2NO₂(g)+NaCl(s) $\text{[math]}$ NaNO₃(s)+ClNO(g)△H₁

Ⅱ.2NO(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ 2ClNO(g)△H₂

①关于恒温恒容密闭容器中进行的反应Ⅰ和Ⅱ的下列说法中，正确的是(填标号)。

a.△H₁和△H₂不再变化，说明反应达到平衡状态

b.反应体系中混合气体的颜色保持不变，说明反应Ⅰ达到平衡状态

c.同等条件下，反应Ⅰ的速率远远大于反应Ⅱ，说明反应Ⅰ的活化能小，△H₁<△H₂

d.达平衡后，向反应体系中再通入一定量ClNO(g)，NO₂(g)和NO(g)的百分含量均减小

②若向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl₂发生反应Ⅱ，起始总压为p。10分钟后达到平衡，用ClNO(g)表示平均反应速率v_平(ClNO)=0.008mol·L^-1·min^-1。则NO的平衡转化率α=，该反应的平衡常数K_p=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

③假设反应Ⅱ的速率方程为：v=k $\text{[math]}$ (1-nα^t)式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为NO平衡转化率，α′为某时刻NO转化率，n为常数。在α′=0.8时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线如图所示。

曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度t_m ， tm时，v逐渐提高；t>t_m后，v逐渐下降。原因是。

难度：困难题型:模拟题来源：山东省济宁市2021年高考化学二模试卷

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4．分子人工光合作用”的光捕获原理如图所示，WOC₁是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体，HEC₁是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。下列说法错误的是（）

A: “分子人工光合作用”将H₂O分解为H₂和O₂ ，将光能以化学能的形式储存在H₂、O₂中

B: 1 mol WOC₁中通过螯合作用形成的配位键有8 mol，其中N原子的杂化方式均为sp²

C:

D: HEC₁里面的H…H作用为静电排斥作用

难度：中等题型:模拟题来源：山东省济南市2021年高考化学三模试卷

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5．叔丁基溴[(CH₃)₃CBr]在乙醇中除了发生取代反应生成取代产物外，还可以发生消去反应生成消去产物，这两个反应是竞争反应，其反应的能线图如图所示。下列说法错误的是（）

A: (CH₃)₃CBr转化为(CH₃)₃C⁺Br^-是反应的决速步骤

B: 相同条件下，过渡态②与过渡态③能量的高低决定了取代产物和消去产物的相对比例大小

C: (CH₃)₃COC₂H₅可以逆向转化为(CH₃)₃CBr，但不会转化为(CH₃)₂C=CH₂

D: 向(CH₃)₃CBr的乙醇溶液中加入NaOH并适当升温，可以得到较多的(CH₃)₂C=CH₂

难度：中等题型:模拟题来源：山东省济南市2021年高考化学三模试卷

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6．十九大报告提出“要像对待生命一样对待生态环境”，对硫、氮、碳元素形成的有毒有害气体进行处理成为科学研究热点。请回答下列问题：

Ⅰ.氮元素的化合物种类繁多，研究氮氧化物的反应机理对于消除污染有重要指导作用。

NO₂有较强的氧化性，能将SO₂氧化成SO₃ ，自身被还原为NO。

已知：2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g) ΔH₁=-196.6 kJ·mol^-1

2NO(g)＋O₂(g)=2NO₂(g) ΔH₂=-113.0 kJ·mol^-1

则NO₂氧化SO₂的热化学方程式为。

利用现代传感技术探究压强对2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO₂气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t₁、t₂时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如下图1所示。

①B、E两点对应的正反应速率大小为v_Bv_E(填“>”或“<”)。

②E、F、H三点对应气体的平均相对分子质量最大的点为(填字母序号)。

可用上图2装置将雾霾中的NO、SO₂转化为(NH₄)₂SO₄ ，则阴极的电极反应式为，物质A是 (填化学式)。

Ⅱ.利用CO₂制取甲醛可以缓解温室效应，反应方程式为CO₂(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ HCHO(g)+H₂O(g)。请回答下列问题：

T₁℃时，将体积比为1： 2的CO₂和H₂混合气体充入恒容密闭容器中，每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示：

时间/min	0	10	20	30	40	50	60
压强/kPa	1.08	0.96	0.88	0.82	0.80	0.80	0.80

①已知：vp(B)= $\text{[math]}$ 。前10 min，用H₂的压强变化表示该反应的平均反应速率为kPa∙min^-1^。

②T₁℃时，反应的平衡常数K_p=kPa^-1(K_p为用各气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；结果保留三位有效数字)。

难度：中等题型:模拟题来源：湖南省岳阳市2021年高考化学二模试卷

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7．合成气是一种重要的化工原料气，可以合成甲醇、甲酸甲酯、二甲醚等化工产品。甲烷、二氧化碳自热重整制合成气的主要反应有：

Ⅰ.CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（g）ΔH₁=-820.6kJ·mol^-1

Ⅱ.CH₄（g）+CO₂（g） $\text{[math]}$ 2CO（g）+2H₂（g）ΔH₂=+247.3kJ·mol^-1

Ⅲ.CH₄（g）+H₂O（g） $\text{[math]}$ CO（g）+3H₂（g）ΔH₃=+206.1kJ·mol^-1

Ⅳ.CO₂（g）+H₂（g） $\text{[math]}$ CO（g）+H₂O（g）ΔH₄

回答下列问题：

反应Ⅳ的ΔH₄=kJ·mol^-1。

一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入2molCH₄（g）、1molCO₂（g）、1molH₂O（g）和适量O₂（g）发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₄（g）为ɑmol，CO₂（g）为bmol，H₂O（g）为cmol，此时CO（g）的浓度为mol·L^-1（用含a、b、c、V的代数式表示，下同），反应Ⅳ的平衡常数为。

不同温度下，向体积为VL的含少量O₂的密闭容器按照n（CO₂）：n（CH₄）=1投料，实验测得平衡时n（H₂）：n（CO）随温度的变化关系如图1所示：

①压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为，判断的依据是。

②压强为p₂时，随着温度升高，n（H₂）：n（CO）先增大后减小。解释温度T_m前后，随着温度升高n（H₂）：n（CO）变化的原因分别是。

③根据图1、图2，为提高CO的选择性可采取的措施为。

A．提高n（O₂）：n（CH₄）比例

B．降低n（CO₂）：n（CH₄）比例

C．高温、高压D．低温、低压

难度：中等题型:模拟题来源：湖南省永州市2021年高考化学三模试卷

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8． $\text{[math]}$ 是石油化工行业产生的污染性气体，工业上采取多种方式进行处理。

Ⅰ.干法脱硫

已知 $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ （a>0），S的燃烧热 $\text{[math]}$ （b>0），则常温下空气直接氧化脱除 $\text{[math]}$ 的反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ/mol。

常用脱硫剂反应条件如下表，最佳脱硫剂为。

脱硫剂	出口硫（mg/m³）	脱硫温度	操作压力	再生条件
一氧化碳	<1.33	300~400	0~3.0	蒸气再生
活性炭	<1.33	常温	0~3.0	蒸气再生
氧化锌	<1.33	350~400	0~3.0	不再生

Ⅱ．热分解法脱硫

在密闭容器中，充入一定量的 $\text{[math]}$ 气体，发生分解反应 $\text{[math]}$ ，控制不同的温度和压强，实验结果如图。

图中压强P₁、P₂、P₃由大到小的顺序为，该反应为（填吸热”或“放热”）反应，若要进一步提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率，可以采取的措施有（任写一种）。

若压强为P₂、温度为975℃， $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ ，则起始 $\text{[math]}$ 的物质的量浓度c=mol/L，若向容器中再加入 $\text{[math]}$ 气体，相同温度下再次达到平衡时，K0.04（填“＞”“＜”或“=”）。

Ⅲ．间接电解法脱硫

通过 $\text{[math]}$ 溶液吸收并氧化 $\text{[math]}$ 气体，再通过电解再生，实现循环使用，该法处理过程如图。

电解反应器中总反应的离子方程式为。

难度：中等题型:模拟题来源：湖南省衡阳市2021年高考化学二模试卷

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9．十氢萘(C₁₀H₁₈)是具有高储氢密度的氢能载体，经历“ $\text{[math]}$ ”脱氢过程释放氢气。下列说法正确的是（）

A:

B: C₁₀H₁₈(l)的脱氢过程中，不会有大量中间产物C₁₀H₁₂(l)

C: 十氢萘脱氢的总反应速率由第二步反应决定

D: 选择合适的催化剂不能改变E_a1、E_a2的大小

难度：中等题型:模拟题来源：湖北省十堰市2021年高考化学4月模拟试卷

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10．工业上用合成气(主要成分为CO、H₂)制备二甲醚(CH₃OCH₃)，涉及的主要反应如下：

Ⅰ．CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)△H₁=-90.8kJ·mol^-1

Ⅱ．2CH₃OH(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₂=-23.5kJ·mol^-1

2CO(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₃=kJ·mol^-1。

若在恒温恒容的密闭容器内只发生反应Ⅱ，可判断该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。

T℃时，将2molCO和2molH₂充入一恒容密闭容器内发生反应：2CO(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)。起始时，容器内压强为2×10⁶Pa，平衡时总压减少了25%，H₂的转化率为，该反应的平衡常数K_p=Pa^-4(保留2位有效数字)。达到平衡后﹐欲增加CO的平衡转化率，可采取的措施有(填标号)。

A．再通入一定量的CO B．降低温度

C．及时移走CH₃OCH₃(g) D．通入氮气

当压强为p时，在一密闭容器中充入一定量的CO和H₂ ，测得不同温度下CO的平衡转化率及催化剂的催化效率如图所示。

达到平衡后，增大压强，反应Ⅰ的平衡(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”，下同)移动，反应Ⅱ的平衡移动，故工业上选择(填“高压”或“低压”)制备二甲醚。工业生产中不选择350℃的原因是。

难度：中等题型:模拟题来源：湖北省十堰市2021年高考化学4月模拟试卷

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