2022年高考化学经典模拟题专题汇编化学反应中能量、速率及平衡 .docx

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1、精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳化学反应中能量、速率及平稳1甲醇是重要的化工原料.在催化剂的作用下,利用合成气主要成分为CO、CO2 和 H 2合成甲醇的主要化学反应如下： COg+2H 2gCH3OHg H1 H2=-58 kJmol-1 CO 2g+3H 2gCH 3OHg+H 2Og CO 2g+H 2gCOg+H 2Og H3请回答以下问题：（1）化学反应热 H=生成物标准生成热总和- 反应物标准生成热总和.已知四种物质的标准生成热如下表：物质 COg CO 2g H2g CH 3OHg标准生成热 kJ mol-1 -110.52-39

2、3.51 0-201.25运算 H1=_ kJmol-1 . H3_ 0 填“=” “” 或“ ” .（2）当合成气的组成比 nH 2 /nCO+CO 2=2.60 时,体系中 CO 的平稳转化率 与温度和压强的关系如以下图： CO随温度上升而 _填“增大 ”或 “减小 ” .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图中 p1、p2、p3的大小关系为 _,判定的理由是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）在确定条件下由甲醇可以制备甲醚.确定温度下,在三个体积均为1 L 的恒容密闭容器中发生反应：平稳物质的量 /mol2

3、CH 3OHgCH 3OCH 3g+H 2Og ,试验数据见下表：起始物质的量 /mol编号温度 /CH 3OCH 3gH2OgCH 3OHgCH3OCH 3gH2Og0来源 :学.科.0.080.08a3870.20网 Z.X.X.Kb3870.4001 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳c270.2000.090.09以下说法正确选项_.A该反应的正反应是放热反应B平稳时容器 a 中 CH 3OH 的体积分数比容器 b 中的小C如 a 是容积为 1 L 的绝热容器,就平稳时 a 中 CH3OH 的转化

4、率增大D如起始时向容器 a 中充入 0.15molCH 3OHg 、0.15molCH 3OCH 3g和 0.1molH 2Og,就反应向正反应方向进行（4）直接甲醇燃料电池 （Direct Methanol Fuel Cell ,DMFC ）属于质子交换膜燃料电池,其工作原理如以下图：c 处通入的气体是 _.负极的电极反应式是 _ .【答案】-90.73 减小 p1p2p3 相同温度下,反应是气体分子数不变的反应,转变压强平稳不移动.反应的正反应是气体分子数减小的反应,增大压强平稳向正反应方向移动,CO 的转化率增大.AD O2CH3OH+H 2O6e=CO 2+6H + 学科 .网2甲醇是

5、一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.（1）己知在常温常压下反应的热化学方程式：COg 2H 2g CH3OHg H1=-90 kJ mol-1 COg H 2Og= CO 2g +H2g H2=-41 kJ mol-1 写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式 _.（2）在确定条件下,某密闭容器中进行上述二氧化碳与氢气制备甲醇的反应,反应过程中部分数据如下表：反应条件反应时间CO 2molH2molCH3OHmolH2Omol恒温恒容Omin2600T 1、 2L10min14.520min2 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题

6、汇编：化学反应中能量、速率及平稳30minvH 2O=_mol/L1s0. l0min 内,用 H2Og表示的化学反应速率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_达到平稳时,该反应的平稳常数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_K=_ 用分数表示 ,平稳时 H2 的转化率是 _.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在其它条件不变的情形下,如 30min 时转变温度为 T 2,此时 H 2 的物质的量为 3.2mol,就 T1_T2填“”、“”或“=” ,理由是 _.在其他条件不变的情形下,如 30min 时向容器中再充入 lmolCO 2 g和 lmolH 2O

7、g,就平稳 _移动（填 “正向 ”、“ 逆向 ” 或“不” .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）以甲醇为燃料的新型燃料电池,正极通入 化碳.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_O2,负极通入甲醇,在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_负极的电极反应式是 _ .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_如以该燃料电池作为电源,用石墨作电极电解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_500mL 饱和食盐水,当两极共收集到标准状况下的气体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1.12L 不考虑气体的

8、溶解 时,所得溶液的 pH=_ 假设反应前后溶液体积不变）.【答案】CO2g3H2g=CH 3OHg H2Og H2=-49 kJ mol-1 1.5 4/27 50% T 1T 2 反应放热,上升温度,平稳逆向移动 不 CH 3OH+H 2O-6e-=CO 2+6H+ 133对温室气体二氧化碳的争论始终是科技界关注的重点.I在催化剂存在下用 H 2 仍原 CO2 是解决温室效应的重要手段之一,相关反应如下：主反应： CO 2g+4H 2g=CH 4g+2H 2Og H1副反应： CO 2g+H 2g=COg+H 2Og H2=+41.2kJ/mol已知 H2 和 CH 4 的燃烧热分别为-2

9、85.5kJ mol- 1 和-890.0kJ molH 2Ol=H 2Og H=44 kJ mol-1（1） H1=_kJ mo l- 1.（2）有利于提高 CH 4 平稳产率的反应条件是（至少写两条）_.工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是 _.（3）T时,如在体积恒为 2L 的密闭容器中同时发生上述反应,将物质的量之和为 5mol 的 H2 和 CO 2以不同的投料比进行反应,结果如以下图.如 a、b 表示反应物的转化率,就表示 H2 转化率的是 _,c、d 分n H 2别表示 CH 4g和 COg的体积分数,由图可知 =_时,甲烷产率最高.如该条件下 CO 的产n CO 2率趋于 0,

10、就 T时的平稳常数 K=_ .3 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳II. 溶于海水的 CO295%以 HCO 3-形式存在.在海洋中,通过如下左图钙化作用实现碳自净.（4）写出写出钙化作用的离子方程式 _.（5）电解完成后,a 室的 pH 值_（“变大 ”、“ 变小 ” 或“几乎不变 ” .其间b 室发生反应的离子方程式为_.【答案】 -164.0 降低温度,增大压强催化剂b 4 100 2HCO 3-+Ca2+=CaCO 3 +CO 2 +H2O 几乎不变H+ HCO 3-= CO 2 +H2O 4大

11、气中 CO2 含量的增加会加剧温室效应,为削减其排放, 需将工业生产中产生的 CO2 分别出来进行储存和利用.（1）CO 2 与 NH 3 反应可合成化肥尿素 化学式为 CONH 22,反应 2NH 3gCO 2g CONH 22l H2Og 在可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_合成塔中进行. 下如图中、 、三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 投料时二氧化碳转化率的情形.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ nNH 3/nCO 2 和水碳比 nH 2O/nCO 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_曲线、水碳比的数值范畴分别为 0.6 0.7、11.1 和 1

12、.5 1.61,就生产中应选用水碳比的数值范畴为 _.请估量生产中氨碳比把握在4.0 左右仍是把握在4.5 左右比较适宜,并简述你的理由_ .（2） CO2 与 H2 也可用于合成甲醇：CO 2g+3H 2gCH 3OHg+H 2Og.在体积可变的恒压密闭容器中,该可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_反应在不同温度、不同投料比时,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CO 2 的平稳转化率如以下图.4 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳 该反应的化学平稳常数的表达式为 _.该反应的

13、.S_0,. H_0（填 “ ”或“ ” ）.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_700K 投料比 nH 2/nCO 2 = 2 时, H2 的平稳转化率为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）固体氧化物电解池SOEC用于高温电解CO 2/H 2O,既可高效制备合成气COH2,又可实现 CO2 的减排,其工作原理如下如图.在 c 极上反应分两步进行：第一水电解产生氢气,然后氢气与CO 2 反应产生CO.写出电极c 上发生的电极反应式： _ .如电解得到的1:1 的合成气 COH2,就通入的CO 2 和 H2O 物质的

14、量比值为_.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（4）以 TiO 2/Cu 2Al 2O4 为催化剂, 可以将 CO 2 和 CH4 直接转化成乙酸.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的生成速率的关系见如图.如何说明如图中 250-400时温度上升与乙酸的生成速率变化的关系？_ .【答案】0.60.7 4.0 比较适宜.氨碳比在4.5 时, NH 3 的量增大较多,而CO 2 转化率增加不大,提高了生产成本45% H 2O+2e-= H 2+O2-11 在 250-300过程中,催化剂是

15、影响速可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_率的主要因素,催化剂的催化效率降低,导致反应速率也降低.而在可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_300-400时,催化效率低且变化程度较可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_小,但反应速率增加较明显,因此该过程中温度是影响速率的主要因素,温度越高,反应速率越大 学科 %网5 I工业上有一种用 CO2 来生产甲醇燃料的方法：CO 2g+3H 2g CH 3OHg+H 2Og H= -49.0 kJ-1 mol将 6 mol CO 2 和 8 mol H 2 充入 2 L 的密闭容器中, 测得 H2 的物质的量随时间变化如

16、以下图 实线 .图中数据 c8,2表示：在 8 min 时 H 2 的物质的量是 2 mol .（1） c 点正反应速率 _ 填“大于 ” “等于 ”或“ 小于 ” 逆反应速率.其化学平稳常数 K=_（2）仅转变某一试验条件再进行两次试验测得 H2 的物质的量随时间变化如图中虚线所示.曲线 I 对应的试验条件转变是 _5 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳（3）如体积不变再充入 3molCO 2 和 4 mol H 2,就 H 2Og的体积分数 _ （填 “增大 ” “不变 ”或“ 减小 ” ）某试验小组

17、欲探究 I-被空气中 O2 氧化的反应速率与温度的关系,现有 1molL 的 KI 溶液、 0.1mol/L 的H 2SO4 溶液、淀粉溶液 ,就试验时这几种试剂的加入次序为：KI 溶液、 _ .反应的离子方程式为 _粗镍样品中含 Fe、Zn、Ag、Cu 等四种金属杂质,为获得高纯度的镍,某爱好小组同学拟用铅蓄电池为电源,粗镍及石墨为电极,电解硝酸镍溶液对粗镍进行提纯.（已知,氧化性：Fe2+Ni2+Cu2+）（1）电解终止后,阳极邻近产生的沉淀物的主要成分为 _填化学式 .（2）如按上图所示连接对铅蓄电池进行充电.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_总反应： Pb PbO2 2H

18、2SO4 2PbSO4 2H2O,充电一段时间后,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B 电极上的电极反应式为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ .充电完毕,铅蓄电池的正极是 _极填“A”或“B” .（3）如用甲烷燃料电池为电源,在 25、101 kPa 时,如 CH 4 在氧气中直接燃烧生成 1 mol 水蒸气放热 401 kJ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_而 18g 水蒸气转化成液态水放热可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_44 kJ,就表示 CH4 燃烧热的热化学方程式为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ .【 答

19、案 】等 于 1/2 升 高 温 度 增 大 淀 粉 溶 液 、 H 2SO4 溶 液 4H+4I-+O 2=2I 2+2H 2O Ag 、 Cu PbSO4+2H 2O-2e-=PbO2+4H+SO4 2-B CH 4g+2O 2g=CO 2g+2H 2Ol H= -890kJ mol-1 6碳酸二甲酯（CH 3OCOOCH 3,简称 DMC ）在医药、农药、香料等多个领域具有广泛的应用,称为绿色化学品.目前, 主要通过甲醇、 CO、O2 在常压、 70120和催化剂的条件下合成 DMC .主要副产物有 HCOOCH 3 和 CO 2.请回答以下问题：（1）已知： CO 的标准燃烧热为：-2

20、83.0 kJ.mol-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1mol H 2O（l）完全蒸发变成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H2O（g）需吸取 44.0 kJ 的热量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2CH 3OH（g） CO 2（g） CH3OCOOCH 3（g） H 2O（ g） H-15.5 kJ.mol-1就 2CH 3OH （g） CO（g） 1/2O 2（g） CH3OCOOCH 3 （g） H 2O（l） H_ .该反应在常压和 70 120条件下就能自发反应的缘由是 _.（2）在制备 DMC 的实际工艺过程中,用活性炭负载法制得的

21、催化剂比沉淀法制得的催化剂有更高的活性,说明影响催化剂活性的因素有 _ .从化学反应原理分析,合适的催化剂在化学反应中的作用有 _, 提高化学反应的选择性能.6 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳（3）使用甲醇汽油可削减汽车尾气对环境的污染,某化工厂用水煤气为原料合成甲醇,恒温条件下,在体积可变的密闭容器中发生反应：CO（g）+2H 2（g） CH3OH （g）,达到平稳时,测得 CO、H 2、CH 3OH 分别为1mol 、1mol 、1mol,容器的体积为 3L ,该温度下,现往容器中连续通入 3mo

22、l CO ,此时 v（正） _ v（逆）（选填 ”、 “或“ =”）,用数据说明理由 _.（4）某争论小组在某温度下,在 100mL 恒容密闭容器中投入 2.5mol CH 3OH （g）、适量 CO2 和 6 10-5 mol 催化剂发生反应,争论反应时间对甲醇转化数（TON ）的影响, 其变化曲线如以下图 （运算公式为： TON转化的甲醇的物质的量 /催化剂的物质的量） .在该温度下, 正确反应时间是 _h.4 10h 内 DMC的平均反应速率是 _ .【答案】-342.5kJ/mol 反应放出大量的热 HK 2,其主要缘由有两个：电荷因素, N 2H5+水解程度小于N2H 6 2+. _

23、 .（2）工业上,可用次氯酸钠与氨反应制备肼,副产物对环境友好,该反应化学方程式是_ .（3）气态肼在催化剂作用下分解只产生两种气体,其中一种气体能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝色.在 密闭容8 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳 器中发生上述反应,平稳体系中肼的体积分数与温度关系如以下图.P2 _P1（填：、或,下同）.反应 I：N2H 4gN2g4NH 3g H 2. H1.反应 II：N 2g3H 2g 2NH3g H1_ H27N2H 4g8NH 3g3N 2g2H 2g H H_（用 H1、 H2 表

24、示）.向 1L 恒容密闭容器中充入0.1 mol N 2H4,在 30、 Ni Pt 催化剂作用下发生反应N 2H4gN2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2H2g,测得混合物体系中（只含 示.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_N2、H 2、N2H 4）,nN 2nH 2/nN 2H 4用 y 表示 与时间的关系如图所可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4 分钟时反应到达平稳,04.0 min 时间内 H2 的平均生成速率 vH 2=_ .（ 4）肼仍可以制备肼 碱性燃料电池,氧化产物为稳固的对环境友好的物质.该电池负极的电极反应式为可编辑资料 - -

25、 - 欢迎下载精品_精品资料_.如以肼 氧气碱性燃料电池为电源,以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_NiSO 4 溶液为电镀液,在金属器具上镀镍,开头两极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_质量相等,当两极质量之差为 1.174g 时,燃料电池中内电路至少有 _mol OH-迁移通过阴离子交换膜.【答案】第一步水解生成 H3O+对其次步水解有抑制作用 2 NH 3+NaClO=N 2H4+NaCl+ H 2O 7 H1+4 H2 0.025mol L min-1 N 2H4-4e-+4OH-=N 2 +4H2O 0.02 学科 %网9已知 :2NOg N 2g+O 2

26、g H=-180.0kJ/mol IN 2g+3H 2g 2NH 3g H=-92.4kJ/mol II2H 2g+O 2g 2H 2Og H=-483.6kJ/mol III9 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（1）氨气经催化氧化生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）某温度下,如将1mol NO 充入密闭容器中,只发生反应I 并达到平稳状态.当只转变以下

27、某一条件时,其结果是：再通入1mol NO ,平稳将 _移动 选填 “正反应方向 ” “逆反应方向 ”或不” ）.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_增大容器的体积,平稳体系中混合气体的平均相对可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_质量 _选填 “增大 ” “减小 ”或“ 不变 ” .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）某科研小组利用反应 II 争论：在其它条件不变的情形下,加入确定量的 N2,转变起始时氢气的物质的量对合成 NH 3 反应的影响.试验结果如下图所示：（图中 “T”表示温度, “n”表示起始时 H2 物质的量）由上图知： T1T2,其缘由

28、是 _.如容器容积为1L,b 点对应的 n =0.6mol ,测得平稳时H 2的转化率为25% ,就平稳时 N 2 的物质的量浓度为_.将 2molN 2 和 4nolH 2 置于 1L 的恒容密闭容器中反应.测得不同温度、 不同时间段内合成NH 3 反应中 N2 的转化率,得到数据如下表：表中 a、b、 25%三者由大到小的次序为 _.将中试验得到的混合气体通入醋酸溶液中,并复原到 25,当两者恰好反应时,生成的 CH3COONH 4溶液呈中性,就 25时 NH 3 . H2O 的电离平稳常数 K b=_ 已知： 25时 0.18mol/L CH 3COOH 溶液中 cH+ = 1.8 10

29、-3mol/L .【答案】4NH 3g+5O 2g=4NOg+6H 2Og H=-906kJ/mol 正反应方向 不变 反应 II 是放热反应,上升温度,平稳逆向移动,氨气的百分含量减小.由图可知：当 nH2确定时, T1 对应的氨气的百分含量小于 T2,所以 T 1大于 T2.0.15 25%a=b 1.8 10- 5 学.科.网10工业上在确定条件下将丙烷脱氢制丙烯.（1）反应过程中能量变化如下图所示,以下有关表达正确选项 _.10 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳a此反应为吸热反应 b催化剂能转变

30、反应的焓变和活化能 cE1 表示正反应的活化能,E2 表示逆反应的活化能 d有催化剂能加快反应速率,提高丙烷的转化率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）上述反应在恒温恒容密闭容器中达到平稳,其平稳常数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_K 的表达式为 _.如升温,该反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的平稳常数 _填“ 增大 ” 、 “ 减小 ”或 “不变 ” .如向上述反应达到平稳的容器内再通入少量丙烷,就 cCH 2=CHCH 3/cCH 3CH2CH3_填 “增大 ” 、“ 减小 ”或 “不变 ” .（3）在 0.1MPa、800K 条件下,

31、向恒容密闭容器中通入丙烷和稀有气体,丙烷脱氢反应的转化率随着稀有气 体与丙烷比例的变化情形如以下图,就随着稀有气体与丙烷比例的增加,丙烷转化率逐步增大的缘由是 _ .（4）上述反应生成物丙烯经多步氧化生成丙酸,已知常温下 K aCH 3CH2COOH=1.3 10-5K bNH 3 H2O=1.8 10-5.用离子方程式表示 CH3CH2COONa 溶液显碱性的缘由 _.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_常温下,如丙酸与氨水混合后溶液呈中性,就溶液中（5）已知：就丙烷脱氢反应的热化学方程式为 _.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cCH 3CH2COO-/cNH 3

32、 H2O_.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】ac 增大减小此反应是气体体积和增加的反应,随着稀有气体比例的增加,降低了反应体系各气体的分压,相当于减压,从而促进反应向正反应方向进行,提高了丙烷脱氢的转化率CH3CH2COO-+H 2OCH3CH2COOH+OH-180 CH3CH 2CH3gCH2=CHCH 3g+H 2g H=+126kJ/mol 学￥科网可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_11纳米级 Cu2O 由于具有优良的催化性能而受到关注,表为制取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Cu2O 的三种方法：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_11 / 16 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2022 年高考化学经典模拟题专题汇编：化学反应中能量、速率及平稳方法用炭粉在高温条件下仍原CuOCu2O方法电解法,反应为2Cu+H 2OCu2O+H 2方法用肼 N 2H 4仍原新制 CuOH 2（1）工业上常用方法和方法制取Cu2O 而很少用方法,其缘由是_.（2）已知： 2Cus1/2O2g=Cu 2Os H =-akJ mol-1Cs1/2O2g=COg H =-bkJ molCus1/2O2g=CuOs H =-ckJ mol-1就方法发生的反应：2CuOs Cs= Cu 2OsCOg. H =_