万考题-全国中小学题库

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难度	全部简单中等困难
年份	全部 2022 2021 2020 2019 2018 更早

1．据公安部2019年12月统计，2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。

I.汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。

已知：C(s)+O₂(g)=CO₂(g)ΔH₁=−393.5kJ·mol⁻¹

2C(s)+O₂(g)=2CO(g)ΔH₂=−221.0kJ·mol⁻¹

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)ΔH₃=+180.5kJ·mol⁻¹

CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N₂的热化学方式。

Ⅱ．利用NH₃的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH₃(g)+6NO(g) $\text{[math]}$ 5N₂(g)+6H₂O(l)ΔH＜0

写出一种可以提高NO的转化率的方法：。

一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH₃)︰n(NO)=2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________。

某研究小组将2molNH₃、3molNO和一定量的O₂充入2L密闭容器中，在Ag₂O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率υ(NO)=；

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N₂的转化率降低的原因可能是。

Ⅲ．不同温度条件下，n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时，得到NO脱除率曲线如图所示：

曲线b对应NH₃与NO的物质的量之比是。

间接电化学法除NO。其原理如图所示：写出阴极的电极反应式（阴极室溶液呈酸性）。

难度：困难题型:模拟题来源：西藏拉萨市2021年高考化学一模试卷

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2．研究表明N₂O与CO在Fe⁺作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示，下列说法错误的是（）

A: N₂与CO₂转变成N₂O和CO的总过程ΔH＞0

B: Fe⁺+N₂O→FeO⁺+N₂ ，此反应为放热反应

C: FeO⁺是催化剂，降低了反应活化能从而加快反应速率

D: 在FeO⁺+CO→Fe⁺+CO₂反应中，CO和CO₂分子极性不同

难度：中等题型:模拟题来源：四川省射洪市2021年高考化学模拟试卷

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3．尿素是氮肥中含氮量最高的品种，是良好的中性速效肥料，且不会影响土质。由氨和二氧化碳合成尿素的总反应式为：2NH₃(g)+CO(g)⇌CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g) ΔH=-103.7kJ/mol。回答下列问题：

关于合成尿素的反应机理有多种说法，一般认为该反应是分两步进行的：

a.2NH₃(g)+CO₂(g)⇌NH₂COONH₄(1) ΔH₁=-119.2k.J/mol

b.NH₂COONH₄(l)⇌CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g) ΔH₂

①ΔH₂₌。

②已知反应b的活化能远大于反应a的，则该反应机理下的决速步骤是反应(填“a”或“b”)。

③如图为某工厂的尿素合成塔内的轴向温度测定数据，根据图示数据可以推断，合成塔下部1/3的容积内都在进行反应(填“a”或“b”)。

反应物料氨与二氧化碳的物质的量比称为氨碳比(下文中水碳比同理)，氨碳比对尿素平衡产率的影响如下表所示(恒压20MPa下测定)

温度/℃	NH₃：CO₂物质的量之比
温度/℃	2	3	4	5
140	43	55	62	73
150	45	58	67	78
160	46	61	70	80
180	49	62	71	81

由表可见，氨碳比提高，尿素的平衡产率也提高，因为过剩的氨气既可以促进二氧化碳的转化，又能够，皆可使平衡向着生成尿素的方向移动。

如图为尿素平衡产率与温度和水碳比的关系，则图中水碳比A、B、C由大到小的关系为。由图可见，相同水碳比时平衡产率开始随温度升高而增大，若继续升温，平衡产率会逐渐下降，试结合分步的反应机理说明其中的原因。

实验室模拟尿素的合成，恒定温度为160℃，在一容积可变的容器中，按照氨碳比为5充入原料气，恒定压强为20MPa进行反应直到平衡。

①以下叙述能说明反应达到平衡状态的是

a.容器中氨碳比保持不变

b.气体密度保持不变

c.气体平均相对分子质量保持不变

②计算该温度下的压强平衡常数Kp=MPa^-2(以分压表示，分压=总压×气体物质的量分数，结果保留三位小数)。

难度：困难题型:模拟题来源：四川省凉山州2021年高考化学三模试卷

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4．氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理和化学平衡对于消除环境污染有重要意义。

NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)ΔH。上述反应分两步完成，其反应历程如图所示。

请回答下列问题：

①写出反应II的热化学方程式。

②反应I和反应II中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)反应速率的是(填“反应I”或“反应II”)，请写出判断的理由。

用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，T℃时，各物质起始浓度及12min和15min时各物质的平衡浓度如表所示：

浓度(mol·L^-1) 时间(min)	NO	CO₂	N₂
0	0.200	0	0
12	0.050	0.075	0.075
15	0.100	0.050	0.450

①T℃时，该反应的平衡常数为。

②在12min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，15min时重新达到平衡，则改变的条件是。

③在15min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N₂ ，使NO、N₂的浓度分别增加至原来的2倍4倍，此时反应v_正v_逆(填“>”、“<”或“=”)。

NO₂存在如下平衡：2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g)△H<0，在一定条件下NO₂与N₂O₄的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系式：v_正(NO₂)=k₁·P²(NO₂)，v_逆(N₂O₄)=k₂·P(N₂O₄)，速率与分压关系如图所示。一定温度下，k₁、k₂与平衡常数K_p(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是K_p=(用k₁、k₂表示)；图中标出的点O、A、B、C、D中，能表示反应达到平衡状态的点是。

难度：中等题型:模拟题来源：四川省广元市2021年高考化学三模试卷

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5．氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，但减少含氮化合物对空气的污染也是重要的课题之一。

已知：N₂(g)+O₂(g)⇌2NO(g) ΔH₁=+180.0kJ·mol^-1

N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH₂=-92.4kJ·mol^-1

H₂的燃烧热为285.8kkJ·mol^-1。

回答下列问题：

写出NO与NH₃反应生成N₂和液态水的热化学方程式。

研究者用负载Cu的ZSM-5分子筛作催化剂对NO催化分解，M表示催化剂表面活性中心，对该反应提出如下反应机理。分解产生的O₂浓度增大易占据催化剂活性中心M。

I：NO+M→NO-M 快；

II：2NO-M→N₂+2O-M 慢；

III：20-M⇌O₂+2M 快。

三个反应中，活化能较高的是(填“I”、“II”或“III”)；反应要及时分离出O₂其目的是。

一密闭容器中，加入1molN₂、3molH₂发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，t₀时达到平衡，在t₁、t₃、t₄时均只改变某一个条件，如图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图。

①t₁、t₃时改变的条件分别是、。

②下列时间段中，氨的百分含量最低的是(填标号)。

a.t₀~t₁b.t₂~t₃c.t₃~t₄d.t₅-t₆

③在恒温密闭容器中，进料浓度比c(H₂)：c(N₂)分别等于3：2、3：1、7：2时N₂平衡转化率随体系压强的变化如下图所示：

表示进料浓度比c(H₂)：c(N₂)=7：2的对应曲线是(填标号)，设R点c(NH₃)=xmol/L，则化学平衡常数K=(列出计算式)。

难度：中等题型:模拟题来源：四川省德阳市2021年高考化学三模试卷

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6．以石墨为电极材料，熔融硝酸钠为电解质，NO₂-O₂燃料电池的工作原理如图所示。

下列关于该燃料电池的说法正确的是（）

A: 石墨I电极的电势低于石墨Ⅱ电极的电势

B: 石墨Ⅱ电极上消耗的NO₂的体积与生成的N₂O₅的体积之比为2：1

C: 该电池工作时，熔融NaNO₃中Na⁺向石墨Ⅱ电极移动

D: 该电池的总反应方程式为4NO₂+O₂=2N₂O₅

难度：中等题型:模拟题来源：青海省海东市2021年高考化学一模试卷

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7．二甲醚可用于护发、护肤药品和涂料中作各类气雾推进剂。在制药、染料、农药等工业中有许多独特的用途。

已知：CO(g)、H₂(g)、CH₃OCH₃(g)的燃烧热ΔH分别为-283kJ·mol^-1、-285.8kJ·mol^-1、-1460kJ·mol^-1 ， H₂O(g)=H₂O(l) ΔH₁=-44 kJ·mol^-1。则2CO(g)+4H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ΔH₂=，该反应能否自发进行与有关。

T₁ ℃时，在恒容密闭容器中通入CH₃OCH₃ ，发生反应CH₃OCH₃(g)⇌CO(g)+H₂(g) +CH₄(g) ，测得容器内初始压强为50kPa，反应过程中反应时间t与气体总压p_总的关系如下表所示。

反应时间t/s	0	100	350	850	2000	2500
气体总压p_总/kPa	50.0	55.0	65.0	83.2	125.0	125.0

①该温度下，反应达到平衡时，CH₃OCH₃的分解率为；t=350s时，混合气体的平均摩尔质量为(保留三位有效数字)g·mol^-1。

②若反应达到平衡后，升高温度，CH₃OCH₃的浓度增大，则正反应为(填“放热”或“吸热”)反应。

③该温度下，要缩短反应达到平衡所需的时间，可采取的措施是。

在T₂℃、p₀kPa(恒温、恒压)下，将等物质的量的CO与H₂通入容积为VL的容器内，发生反应：2CO(g)+4H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)。反应达到平衡时，测得容器容积为0.6VL，用气体分压[气体分压(p)=气体总压(p_总)×体积分数]代替平衡浓度表示的平衡常数K_p=(kPa)^-4。反应速率v=v_正-v_逆=k_正p²(CO)·p⁴(H₂)-k_逆p(CH₃OCH₃)p(H₂O)，k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压。该温度下，当容器体积为0.8VL时， $\text{[math]}$ =。

难度：中等题型:模拟题来源：青海省海东市2021年高考化学二模试卷

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8． CO₂的回收与利用是科学家研究的热点课题。

由CO₂转化为羧酸是CO₂资源化利用的重要方法。在催化作用下CO₂和CH₄合成CH₃COOH的化学方程式为在合成CH₃COOH的反应中，下列有关说法正确的是。 (填字母)

A．利用催化剂可以使反应的平衡常数增大

B．CH₄→CH₃COOH过程中，有C-H键发生断裂

C．有22. 4LCH₄参与反应时转移4mol电子

D．该反应为放热反应

CO₂和H₂合成甲醇也是CO₂资源化利用的重要方法。测得平衡时甲醇产率与反应温度、压强的关系如图所示。

①若H₂(g)和CH₃OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ●mol^-1和726.5kJ●mol^-1 ，则由CO₂和H₂生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为。此反应的活化能Ea(_正)Ea(_逆)(填“>”或“<”)，该反应应选择高效催化剂(填“高温”或“低温”)。

②下列措施能使CO₂的平衡转化率提高的是(填序号)。

A．增大压强 B．升高温度 C．增大H₂与CO₂的投料比 D．改用更高效的催化剂

③200°C时，将0.100molCO₂和0.200molH₂充入1L密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若平衡时CO₂的转化率为50%，则此温度下该反应的平衡常数K=(已知CH₃OH的沸点为64.7°C)。

可利用电解的方法将CO₂转化为CH₃OH，请写出在酸性条件下的阴极反应式。

难度：中等题型:模拟题来源：宁夏中卫市2021年高考化学三模试卷

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9．我国天然气储量丰富，天然气是重要的化工原料，先与氧气转化为合成气再进一步可催化转化为甲醇和二甲醚。回答下列问题：

甲烷转化为合成气的反应中能量变化如图所示，某些化学键的键能数据如表：

化学键	O=O	C—H	H—H	C≡O
键能/kJ/mol	498.8	413	436	1072

该反应的热化学方程式为，该反应在任意温度下均能自发进行，原因是。

CO和H₂合成二甲醚的反应为2CO(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)，T₂℃时，向5L恒容密闭容器中充入1molCO(g)和2molH₂(g)，发生该反应，达到平衡时，测得容器内总压强为p，CO的体积分数为25%，则T₂℃时，反应的平衡常数K_p=(用含p的代数式表示K_p ，分压=总压×物质的量分数)。

CO和H₂合成甲醇的反应为CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)△H<0。若在容积可变的密闭容器中充入mmolCO和nmolH₂ ， (2m≠n)发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化曲线如图所示。