万考题-全国中小学题库

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1．图Ⅰ是NO₂(g)＋CO(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)＋NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X，Y随X的变化关系曲线如图Ⅱ所示。

下列有关说法正确的是（）

A: 一定条件下，向密闭容器中加入1 mol NO₂(g)与1 mol CO(g)反应放出234 kJ热量

B: 若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO₂的转化率

C: 若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度

D: 若X表示温度，则Y表示的可能是CO₂的物质的量浓度

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省名校协作体2020年高考理综-化学二模试卷

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2．下列说法不正确的是（）

A: 由植物及其废弃物制成的燃料乙醇，属于可再生能源

B: 通过减压分馏，可对重油再次分离

C: 植物光合作用是大自然利用太阳能最成功的途径

D: 煤的干馏是将煤在空气中加强热，使其发生复杂的变化

难度：简单题型:模拟题来源：浙江省金华十校2020年高考理综-化学4月试卷

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3．乙烯与水加成制备乙醇的能量变化过程如下图所示。下列说法不正确的是（）

A: H₂SO₄是该合成过程的催化剂

B: 合成过程的速率由反应②决定

C: 反应①和反应②均为放热反应

D: C₂H₄(g) +H₂O(1) =C₂H₅OH(l )△H =(E₁- E₄）kJ• mol^-1

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省金华十校2020年高考理综-化学4月试卷

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4．如图为某反应分别在有和没有催化剂条件下的能量变化示意图，下列说法不正确的是（）

A: 反应过程 b 有催化剂参与

B: 该反应为放热反应，热效应等于 ΔH

C: 有催化剂条件下，反应的活化能等于 E₁＋E₂

D: 反应过程 a 需要外界供给能量才能持续进行

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省嘉兴市2020年高考理综-化学5月模拟试卷

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5．某混合物浆液含Al(OH)₃、MnO₂和少量Na₂CrO₄。考虑到胶体的吸附作用使Na₂CrO₄不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。

Ⅰ．固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）

反应①所加试剂NaOH的电子式为，B→C的反应条件为，C→Al的制备方法称为。

该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl₂生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl₂。由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）。

a．温度 b．Cl^-的浓度 c．溶液的酸度

0.1 mol Cl₂与焦炭、TiO₂完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO₂·xH₂O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为。

Ⅱ．含铬元素溶液的分离和利用

用惰性电极电解时，CrO₄^2-能从浆液中分离出来的原因是，分离后含铬元素的粒子是；阴极室生成的物质为（写化学式）。

难度：中等题型:模拟题来源：吉林省2020年高考理综-化学二模试卷

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6．氮的化合物是重要的工业原料，也是主要的大气污染来源，研究氮的化合物的反应具有重要意义。回答下列问题：

肼(N₂H₄)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应，生成氮气和液态水放出热量61. 25 kJ，则该反应的热化学方程式为。

尾气中的NO₂可以用烧碱溶液吸收的方法来处理，其中能生成NaNO₂等物质，该反应的离子方程式为。

在773 K时，分别将2.00 mol N₂和6.00 mol H₂充入一个固定容积为1 L的密闭容器中发生反应生成NH₃ ，气体混合物中c(N₂)、c(H₂)、c(NH₃)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列能说明反应达到平衡状态的是（选填字母）。

a．v正(N₂)=3v逆(H₂) b．体系压强不变

c．气体平均相对分子质量不变 d．气体密度不变

②在此温度下，若起始充入4. 00 mol N₂和12. 00 mol H₂ ，则反应刚达到平衡时，表示 c(H₂)～t的曲线上相应的点为（选填字母）。

在373 K时，向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40mol NO₂ ，发生如下反应： $\text{[math]}$

测得NO₂的体积分数[φ(NO₂)]与反应时间(t)的关系如下表：

t/min	0	20	40	60	80
φ（NO₂）	1.0	0.75	0.52	0.40	0.40

①计算0～20min时，v(N₂O₄)=。

②已知该反应 $\text{[math]}$ ，其中k₁、k₂为速率常数，则373K时， $\text{[math]}$ =；改变温度至T₁时，k₁=k₂ ，则T₁ 373 K（填“>”“<”或“=”）。

难度：困难题型:模拟题来源：吉林省2020年高考理综-化学二模试卷

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7．热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH₃产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂（Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃）。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（）

A:

B: ① ③在高温区发生，②④⑤在低温区发生

C: ④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程

D: 使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应

难度：中等题型:模拟题来源：吉林省2020年高考理综-化学二模试卷

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8．科研工作者结合实验与计算机模拟来研究钌催化剂表面不同位点上合成氨反应历程，如图所示，其中实线表示位点A上合成氨的反应历程，虚线表示位点B上合成氨的反应历程，吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法不正确的是（）

A: 由图可以判断合成氨反应属于放热反应

B: 氮气在位点A上转变成2N*速率比在位点B上的快

C: 整个反应历程中活化能最大的步骤是2N*+3H₂→2N*+6H*

D: 从图中知选择合适的催化剂位点可加快合成氨的速率

难度：中等题型:模拟题来源：广东省东莞市2020年高考理综-化学4月模拟试卷

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9．现代工业的发展导致CO₂的大量排放，对环境造成的影响日益严重，通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO₂回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题：

在催化转化法回收利用CO₂的过程中，可能涉及以下化学反应：

①CO₂(g)+2H₂O(l) $\text{[math]}$ CH₃OH(l)+ $\text{[math]}$ O₂(g) ΔH=+727kJ·mol^-1 ΔG=+818kJ·mol^-1

②CO₂(g)+3H₂O(l) $\text{[math]}$ CH₄(g)+O₂(g) ΔH=+890kJ·mol^-1 ΔG=+818kJ·mol^-1

③CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(l)+H₂O(l) ΔH=-131kJ·mol^-1 ΔG=-9.35kJ·mol^-1

④CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(l) ΔH=-253kJ·mol^-1 ΔG=-130kJ·mol^-1

从化学平衡的角度来看，上述化学反应中反应进行程度最小的是，反应进行程度最大的是。

反应CO₂+4H₂ $\text{[math]}$ CH₄+2H₂O称为Sabatier反应，可用于载人航空航天工业。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。

①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO₂ ，再生O₂ ，其反应过程如图所示，这种方法再生O₂的最大缺点是需要不断补充(填化学式)。

②在1.5MPa，气体流速为20mL·min^-1时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到CO₂的转化率(%)如下：

催化剂	180℃	200℃	220℃	280℃	300℃	320℃	340℃	360℃
Co₄N/Al₂O₃	8.0	20.3	37.3	74.8	84.4	85.3	86.8	90.1
Co/Al₂O₃	0.2	0.7	2.0	22.4	37.6	48.8	54.9	59.8

分析上表数据可知：(填化学式)的催化性能更好。

③调整气体流速，研究其对某催化剂催化效率的影响，得到CO₂的转化率(%)如下：

气体流速/mL·min^-1	180℃	200℃	220℃	280℃	300℃	320℃	340℃	360℃
10	11.0	25.1	49.5	90.2	93.6	97.2	98.0	98.0
30	4.9	11.2	28.9	68.7	72.7	79.8	82.1	84.2
40	0.2	5.2	15.3	61.2	66.2	71.2	76.6	79.0
50	0.2	5.0	10.0	50.0	59.5	61.2	64.1	69.1

分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CO₂的转化率(填“增大”或“减小”)，其可能的原因是。

④在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是，在1L恒容密闭容器中发生该反应，已知初始反应气体中V(H₂)：V(CO₂)=4：1，估算该温度下的平衡常数为(列出计算表达式)。

通过改变催化剂可以改变CO₂与H₂反应催化转化的产物，如利用Co/C作为催化剂，反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的稳定性，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因。(已知Co的性质与Fe相似)

难度：困难题型:模拟题来源：广东省2020年高考理综-化学一模试卷

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10．研究CO₂与CH₄反应使之转化为CO和H₂ ，对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义。工业上CO₂与CH4发生反应I：CH₄(g)+CO₂(g)＝2CO(g)+2H₂(g) △H₁

在反应过程中还发生反应Ⅱ：H₂(g)+CO₂(g)＝H₂O(g)+CO(g) △H₂=+41kJ/mol

已知部分化学键的键能数据如下表所示：

化学键	C—H	H—H	C=O	$\text{[math]}$
键能（kJ/mol）	413	436	803	1076

则△H_l =kJ/mol，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是，该反应工业生产适宜的温度和压强为（填标号）。

A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压

工业上将CH₄与CO₂按物质的量1:1投料制取CO₂和H₂时，CH₄和CO₂的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923K时CO₂的平衡转化率大于CH₄的原因是

②计算923K时反应II的化学平衡常数K=（计算结果保留小数点后两位）。

③1200K以上CO₂和CH₄的平衡转化率趋于相等的原因可能是。

工业上CH₄和CO₂反应时通常会掺入O₂发生反应

III: CH₄+2O₂＝CO₂+2H₂O，掺人O₂可消除反应产生的积碳和减小反应器的热负荷（单位时间内维持反应发生所需供给的热量），O₂的进气量与反应的热负荷的关系如图所示。

①随着O₂进入量的增加，热负荷下降的原因是。

②掺人O₂可使CH₄的平衡转化率（填“增大”、“减小”或“不变”。下同），CO₂的平衡转化率

难度：中等题型:模拟题来源：东北师大附中、哈师大附中、辽宁省实验中学2020年高考理综-化学一模试卷

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