万考题-全国中小学题库

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1． H₂在生物学、医学等领域有重要应用，传统制氢成本高、技术复杂，研究新型制氢意义重大，已成为科学家研究的重要课题。回答下列问题：

我国科学家研究发现，在Rh的催化下，单分子甲酸分解制H₂反应的过程如图1所示，其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为；甲酸分解制H₂的热化学方程式可表示为(阿伏加德罗常数用N_A表示)。

T℃下H₂S可直接分解制取H₂ ，反应的原理如下：2H₂S(g) $\text{[math]}$ 2H₂(g)+S₂(g)。实际生产中往刚性容器中同时通入H₂S和水蒸气，水蒸气与反应体系的任何物质均不发生反应，测得容器总压(P_总压)和H₂S的转化率(a)随时间的变化关系如图2所示。计算反应在0~20 min内的平均反应速率v(H₂)= kPa·min^-1；平衡时，p(水蒸气)=kPa，平衡常数Kp=kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。

工业上也可采用乙苯(

)气体催化脱氢法制取H₂ ，同时生成苯乙烯(

)气体。其他条件不变时，在不同催化剂(n、m、p)作用下，反应进行相同时间后，乙苯的转化率随反应温度的变化如图3所示。相同温度下，三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为；b点乙苯的转化率高于a点的原因是。

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省皖南八校2021年高考化学三模试卷（4月）

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2． “低碳经济”是建设美丽中国的发展方向，对废气中的CO综合利用可以变废为宝。

许多含碳燃料在不完全燃烧时会产生大量CO。

已知：① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

写出 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 不完全燃烧生成CO和 $\text{[math]}$ 的热化学方程式：。

二甲醚( $\text{[math]}$ )是清洁能源。利用CO合成二甲醚的原理是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率 $\text{[math]}$ 与温度(T)及压强的关系如图1所示。

①图1中，p₁p₂(填“>”“<”或“=”，下同)， $\text{[math]}$ 0。

②若某物理量随温度(T)的变化如图2所示，则X表示的物理量可能为(填一种)。

利用CO也可以合成 $\text{[math]}$ 。一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，起始压强为 $\text{[math]}$ ，在一定条件下合成甲醇： $\text{[math]}$ ，经过 $\text{[math]}$ 达到平衡，此时容器中压强为 $\text{[math]}$ 。

① $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②下列情况表明该反应达到平衡状态的是(填序号)。

A． $\text{[math]}$ 不再改变

B．相同时间内CO的生成速率等于 $\text{[math]}$ 的生成速率

C．一段时间后容器内混合气体的总压强不再改变

D．一段时间后容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变

③在该温度下，此反应的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (结果保留小数点后两位)。

工业上常用CO制备 $\text{[math]}$ ，进一步制得 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 常用于钙镁离子的测定。将某样品灼烧并用酸处理成溶液，使钙离子溶解在溶液中。向溶液中加入足量 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 完全形成 $\text{[math]}$ 白色沉淀。将白色沉淀过滤洗涤后溶于一定量的稀硫酸中，再用高锰酸钾溶液滴定。已知：常温下， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ 酸溶后的溶液，向其中加入 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 开始沉淀，则溶液中 $\text{[math]}$ 的浓度为。洗涤沉淀时经常先用稀 $\text{[math]}$ 溶液洗涤后，再用水洗原因是。

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省示范高中皖北协作区2021年高考化学模拟试卷

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3．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，图中是一种以太阳能为热源，高效无污染的制氢方法

下列说法错误的是（）

A: 该过程实现了太阳能向化学能的转化

B:

C: 与电解水制备氢气相比，此过程更加优越

D:

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省示范高中皖北协作区2021年高考化学模拟试卷

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4．高纯度的氢氟酸是制造芯片的重要原料之一。

已知：HF(aq)⇌H⁺(aq)+F^-(aq) ΔH=-10.4kJ/mol

H⁺(aq)+OH^-(aq)=H₂O(l) ΔH=-57.3kJ/mol

则：HF(aq)+NaOH(aq)=NaF(aq)+H₂O(l)的ΔH=。

HF无论是气态还是在水溶液中均可二聚形成(HF)₂。HF能二聚的原因是，写出(HF)₂发生第二步电离的电离方程式。

如图为恒温、带有可自由移动隔板的刚性容器。当两边分别充入4g氦气和20g单分子态的HF气体时，隔板位于“5”处，隔板两边容器内的压强均为100kPa。

若固定隔板于“5”处，当右侧容器内反应2HF(g)⇌(HF)₂(g)达到平衡状态时，右侧容器内压强为P₁；松开隔板，隔板移至“6”处并达到新的平衡，此时右侧容器内压强为P₂ ，则P₁P₂(填“大于”“小于”或“等于”)。该温度下，2HF(g)⇌(HF)₂(g)反应的平衡常数K_P=kPa^-1(K_P为以分压表示的平衡常数，计算结果保留2位有效数字)。

若将上述容器改为绝热容器，固定隔板在“5”处，下列不能说明右侧容器内反应已达平衡状态的是_______。

某温度下，将分析浓度(总浓度)相同的HCl、HF和CH₃COOH三种溶液，分别加水稀释时，溶液pH变化如图所示。

图中，氢氟酸溶液在稀释初期的pH上升特别快，据此判断，(HF)₂与HF的酸性相比，较强的是。

NaF和HF的混合溶液具有一定的缓冲能力，即加入少量的酸或碱时，溶液的pH基本保持不变。试结合方程式和必要的文字解释之。

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省马鞍山市2021年高考化学一模试卷

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5．含氮化合物对工业生产有多种影响。化学工作者设计了如下再利用的方案：

以NH₃和CO₂为原料合成化肥-尿素［CO(NH₂)₂]，两步反应的能量变化如图：

写出合成CO(NH₂)₂(s)的热化学方程式，已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测E₁E₃(填“>”“<”或“=”)。

氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。

1：4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g) ΔH<0；

II：4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g) ΔH<0；

在容积固定的密闭容器中充入1.5 mol NH₃和1.55 mol O₂ ，在催化剂作用下发生上述反应。生成物NO和N₂的物质的量随温度的变化曲线如图。

①当温度处于400℃~840℃时，N₂的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是。

②840℃时，反应I中NH₃的转化率为.(保留小数点后2位，下同)；若520℃时起始压强为P₀ ，恒温下反应II的平衡常数K_p=.(K_p为以分压表示的平衡常数)

借助电化学方法在含Cl^-的水样中将NH $\text{[math]}$ 转化为N₂ ，其原理是：利用电解产物转化生成的HClO氧化NH₃；以达到脱氮的目的，HClO在电解池的(填“阴极”或“阳极”)附近产生。研究还发现：弱酸性溶液比强酸性溶液更有利于HClO的生成，请从化学平衡移动的角度解释其原因。

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省江南十校2021年高考化学一模试卷

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6．碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：

向碘水中加入四氯化碳后充分振荡，静置后的现象是。

①已知反应H₂(g)+I₂(g)=2HI(g)，该反应中相关化学键的键能数据如表所示：

共价键	H-H	I-I	H-I
键能/kJ·mol−1	436	151	299

则该反应的ΔH=kJ·mol⁻¹。

②下列叙述能说明上述反应已达到平衡的是。

a.单位时间内生成nmolH₂ ，同时生成nmolHI

b.温度和体积一定时，HI浓度不再变化

c.温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化

d.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

NaHSO₃溶液在不同温度下均可被过量KIO₃(IO $\text{[math]}$ 被还原成I^-)氧化，当NaHSO₃完全消耗即有I₂析出，写出I₂析出时发生反应的离子方程式：。依据I₂析出所需时间可以求得NaHSO₃的反应速率，将浓度均为0.020mol·L^-1NaHSO₃溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO₃(过量)酸性溶液40.0mL混合，记录10~55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。

图中a点对应的NaHSO₃反应速率为mol·L^-1·s^-1。b、c两点对应的NaHSO₃反应速率v(b)v(c)(填“>”、“=”、“<”)。

在1L真空密闭容器中加入amolNH₄I固体，t℃时发生如下反应：

NH₄I(s)=NH₃(g)+HI(g)①

2NH₃(g)=N₂(g)+3H₂(g)②

2HI(g)=I₂(g)+H₂(g)③

达平衡时，体系中n(HI)=bmol，n(I₂)=cmol，n(H₂)=dmol，则n(N₂)=mol，t℃时反应①的平衡常数K值为 (用字母表示)。

难度：困难题型:模拟题来源：安徽省黄山市2021年高考化学一模试卷

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7．氮氧化物发生的反应是讨论化学平衡问题的常用体系。回答下列问题：

①4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g) ΔH₁

②2NH₃(g)+2O₂(g)=N₂O(g)+3H₂O(g) ΔH₂

③2N₂O (g)=N₂O(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g) ΔH₃

上述反应ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃之间的关系式为ΔH₃= 。

恒压条件下，NO和O₂的起始浓度一定、催化反应时间相同，测得不同温度下NO转化为NO₂的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。

①图中X点所示条件下，反应达到平衡(填“已经”或“未”)。

②2NO(g)+O₂(g) ⇌2NO₂(g) ΔH0(填“>”或“<”)。

对于反应2NO+O₂ ⇌2NO₂ ，有人提出如下反应历程：

第一步 2NO⇌N₂O₂ 快速平衡

第二步 N₂O₂+O₂→2NO₂ 慢反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是______ (填标号)

已知：N₂O₄(g) ⇌2NO₂(g) ΔH>0。298K时，将一定量N₂O₄气体充入恒容的密闭容器中发生反应。

①t₁时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N₂O₄气体的平衡转化率为25%，则NO₂分压为，(分压=总压×物质的量分数)，反应N₂O₄(g) ⇌2NO₂(g)的平衡常数K_x= (对于气相反应，用某组分B的物质的量分数x(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作K_x)。

②若提高反应温度至315K，且在恒压情况下反应达到平衡，则N₂O₄气体的平衡转化率25%(填“＞”“=”“＜”)，原因是。

难度：困难题型:模拟题来源：安徽省黄山市2021年高考化学二模试卷

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8．光气(COCl₂)在工业上具有重要的用途。

相关的化学键键能数据如下

化学键	Cl-Cl	C-Cl	C $\text{[math]}$ O	C=O
E/(kJ·mol^-1)	243	330	1076	765

写出工业上采用高温活性炭催化CO与Cl₂合成COCl₂(g)的热化学反应方程式。

在密闭体系中，充入体积比1：1的CO和Cl₂和适量的活性炭，发生反应，实验测得反应平衡体系中COCl₂的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图所示：

①有利于提高光气(COCl₂)平衡产率的反应条件是。

②图中A点和C点化学平衡常数的大小关系：K_AK_C(填“大于”，“小于”或“等于”)理由是。若用压强平衡常数Kp表示，计算B点对应的Kp=(用含p₆的式子表示)(Kp为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压=总压x气体体积分数)

已知可以从实验中获得反应速率方程，用来推测反应机理决速步中的活化络合物。其方法为：活化络合物分子中含有的原子种类与数目等于反应速率方程的表达式中分子项的原子数目减去分母项的原子数目。例如：以H₂+Cl₂=2HCl的历程为例，其反应速率方程为：

v= k(Cl₂)c(H₂) ，可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为ClH₂或H₂Cl或者H₂+Cl。

Cl₂=2Cl 反应I

Cl+CO=COCl 反应II

COCl+Cl₂=COCl₂+Cl 反应III

①该反应的活化络合物应为。

②CO与Cl₂合成COCl₂的决速步为(“反应I”，“反应II”或“反应III”)

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省淮南市2021年高考化学二模试卷（4月）

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9． CO₂是一种廉价的碳资源，其综合利用可以减少碳排放，对保护环境有重要意义。回答下列问题：

碱液吸收。用NaOH溶液捕获CO₂ ，若所得溶液中c( $\text{[math]}$ )∶c( $\text{[math]}$ )=2∶1，则溶液pH=。(室温下，H₂CO₃的K₁=4×l0^-7；K₂=5×10^-11)。

催化转化。以CO₂、H₂为原料在催化剂作用下合成CH₃OH涉及的主要反应如下，答下列问题：

Ⅰ．CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁=-49.5kJ/mol

Ⅱ．CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) ΔH₂=-90.4kJ/mol

Ⅲ．CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) ΔH₃

①ΔH₃=kJ/mol。

②一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO₂和3molH₂发生上述反应，经tmin达到平衡时，容器中CH₃OH(g)为amol，CO为bmol，这段时间内以H₂O(g)表示的化学反应速率为mol∙L^-1∙min^-1(用含a、b、V、t的代数式表示)。

③不同压强下，按照n(CO₂)∶n(H₂)=1∶3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度(T)的变化关系如下图所示。

其中纵坐标表示CH₃OH的平衡产率的是(填“X”或“Y”)；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为；温度高于T₁时，Y几乎相等的原因是。

④为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为(填标号)。

A．低温、低压 B．高温、高压 C．低温、高压 D．高温、低压

电解转化。电解CO₂制得甲酸盐(HCOO^-)的原理示意图如下。

①写出阴极的电极反应式

②电解一段时间后，阳极区的KHCO₃溶液浓度降低，其原因是

难度：困难题型:模拟题来源：安徽省合肥市2021年高考化学一模试卷

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10．已知Fe³⁺能催化H₂O₂分解，2H₂O₂(aq) = 2H₂O(l)+O₂₍g)的反应机理及反应进程中的能量变化如下：

步骤①：2Fe³⁺(aq)+H₂O₂(aq)=2Fe²⁺(aq)+O₂(g)+2H⁺(aq)步骤②： $\text{[math]}$

下列有关H₂O₂分解反应说法错误的是（）

A: v(H₂O₂)=2v(O₂)

B: 该反应的△H<0

C: 增大Fe³⁺的浓度能够加快反应速率

D: 若不加Fe³⁺ ，正反应的活化能比逆反应大

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省合肥市2021年高考化学一模试卷

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