1-3.2025版5 3A 新高考版 化學練習冊(8)含答案

1_3.2025版53A新高考版化學練習冊(8)專題十一化學反應速率和化學平衡五年高考考點過關練考點1化學反應速率1.(2022廣東,15,4分)在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ對反應X2Y的影響,各物質(zhì)濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖,則()A.無催化劑時,反應不能進行B.與催化劑Ⅰ相比,Ⅱ使反應活化能更低C.a曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變化D.使用催化劑Ⅰ時,0～2min內(nèi),v(X)=1.0mol·L-1·min-1答案D2.(2022遼寧,12,3分)某溫度下,在1L恒容密閉容器中2.0molX發(fā)生反應2X(s)Y(g)+2Z(g),有關數(shù)據(jù)如下:時間段/min產(chǎn)物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-10～20.200～40.150～60.10下列說法錯誤的是()A.1min時,Z的濃度大于0.20mol·L-1B.2min時,加入0.20molZ,此時v正(Z)<v逆(Z)C.3min時,Y的體積分數(shù)約為33.3%D.5min時,X的物質(zhì)的量為1.4mol答案B3.(2021浙江6月選考,20,2分)一定溫度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中發(fā)生分解反應:2N2O54NO2+O2。在不同時刻測量放出的O2體積,換算成N2O5濃度如下表:t/s06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L-1)1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是()A.600～1200s,生成NO2的平均速率為5.0×10-4mol·L-1·s-1B.反應2220s時,放出的O2體積為11.8L(標準狀況)C.反應達到平衡時,v正(N2O5)=2v逆(NO2)D.推測上表中的x為3930答案D4.(2021遼寧,12,3分)某溫度下,降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合,反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期,下列說法錯誤的是()A.其他條件相同時,催化劑濃度越大,反應速率越大B.其他條件相同時,降冰片烯濃度越大,反應速率越大C.條件①,反應速率為0.012mol·L-1·min-1D.條件②,降冰片烯起始濃度為3.0mol·L-1時,半衰期為62.5min答案B考點2化學平衡化學反應的方向5.(2023北京,4,3分)下列事實能用平衡移動原理解釋的是()A.H2O2溶液中加入少量MnO2固體,促進H2O2分解B.密閉燒瓶內(nèi)的NO2和N2O4的混合氣體,受熱后顏色加深C.鐵釘放入濃HNO3中,待不再變化后,加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體D.鋅片與稀H2SO4反應過程中,加入少量CuSO4固體,促進H2的產(chǎn)生答案B6.(2022天津,6,3分)向恒溫恒容密閉容器中通入2molSO2和1molO2,反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達到平衡后,再通入一定量O2,達到新平衡時,下列有關判斷錯誤的是()A.SO3的平衡濃度增大B.反應平衡常數(shù)增大C.正向反應速率增大D.SO2的轉化總量增大答案B7.(2022海南,8,2分)某溫度下,反應CH2CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達到平衡。下列說法正確的是()A.增大壓強,v正>v逆,平衡常數(shù)增大B.加入催化劑,平衡時CH3CH2OH(g)的濃度增大C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反應方向移動D.恒容下,充入一定量的CH2CH2(g),CH2CH2(g)的平衡轉化率增大答案C8.(2021海南,8,2分)制備水煤氣的反應C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH>0,下列說法正確的是()A.該反應ΔS<0B.升高溫度,反應速率增大C.恒溫下,增大總壓,H2O(g)的平衡轉化率不變D.恒溫恒壓下,加入催化劑,平衡常數(shù)增大答案B9.(2021遼寧,11,3分)某溫度下,在恒容密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應2X(s)Y(s)+Z(g),一段時間后達到平衡。下列說法錯誤的是()A.升高溫度,若c(Z)增大,則ΔH>0B.加入一定量Z,達新平衡后m(Y)減小C.加入等物質(zhì)的量的Y和Z,達新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氬氣,平衡不移動答案C10.(2022廣東,13,4分)恒容密閉容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同溫度下達平衡時,各組分的物質(zhì)的量(n)如圖所示。下列說法正確的是()A.該反應的ΔH<0B.a為n(H2O)隨溫度的變化曲線C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動D.向平衡體系中加入BaSO4,H2的平衡轉化率增大答案C考點3化學平衡常數(shù)及其相關計算11.(2023江蘇,10,3分)金屬硫化物(MxSy)催化反應CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g),既可以除去天然氣中的H2S,又可以獲得H2。下列說法正確的是()A.該反應的ΔS<0B.該反應的平衡常數(shù)K=cC.題圖所示的反應機理中,步驟Ⅰ可理解為H2S中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間發(fā)生作用D.該反應中每消耗1molH2S,轉移電子的數(shù)目約為2×6.02×1023答案C12.(2020北京,10,3分)一定溫度下,反應I2(g)+H2(g)2HI(g)在密閉容器中達到平衡時,測得c(I2)=0.11mmol·L-1、c(H2)=0.11mmol·L-1、c(HI)=0.78mmol·L-1。相同溫度下,按下列4組初始濃度進行實驗,反應逆向進行的是()ABCDc(I2)/mmol·L-11.000.220.440.11c(H2)/mmol·L-11.000.220.440.44c(HI)/mmol·L-11.001.564.001.56(注:1mmol·L-1=10-3mol·L-1)答案C13.(2023湖南,13,3分)向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O,發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡轉化率按不同投料比x[x=n(CHA.x1<x2B.反應速率:vb正<vc正C.點a、b、c對應的平衡常數(shù):Ka<Kb=KcD.反應溫度為T1,當容器內(nèi)壓強不變時,反應達到平衡狀態(tài)答案B14.(2022河北,16,節(jié)選)氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?以氫燃料為代表的燃料電池有良好的應用前景。(2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應:ⅠCH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ⅡCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)①下列操作中,能提高CH4(g)平衡轉化率的是(填標號)。

A.增加CH4(g)用量B.恒溫恒壓下通入惰性氣體C.移除CO(g)D.加入催化劑②恒溫恒壓條件下,1molCH4(g)和1molH2O(g)反應達平衡時,CH4(g)的轉化率為α,CO2(g)的物質(zhì)的量為bmol,則反應Ⅰ的平衡常數(shù)Kx=[寫出含有α、b的計算式;對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx=xp(C)·xq(D答案①BC②(α考法強化練考法1分壓平衡常數(shù)(Kp)的計算1.(2022重慶,14,3分)兩種酸式碳酸鹽的分解反應如下。某溫度平衡時總壓強分別為p1和p2。反應1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)p1=3.6×104Pa反應2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)p2=4×103Pa該溫度下,剛性密閉容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固體,平衡后以上3種固體均大量存在。下列說法錯誤的是()A.反應2的平衡常數(shù)為4×106Pa2B.通入NH3,再次平衡后總壓強增大C.平衡后總壓強為4.36×105PaD.縮小體積,再次平衡后總壓強不變答案B2.(2023浙江6月選考,19,節(jié)選)水煤氣變換反應是工業(yè)上的重要反應,可用于制氫。水煤氣變換反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1該反應分兩步完成:3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH1=-47.2kJ·mol-12Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)ΔH2請回答:(1)ΔH2=kJ·mol-1。

(2)恒定總壓1.70MPa和水碳比[n(H2O)/n(CO)=12∶5]投料,在不同條件下達到平衡時CO2和H2的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分數(shù))如下表:p(CO2)/MPap(H2)/MPap(CH4)/MPa條件10.400.400條件20.420.360.02①在條件1下,水煤氣變換反應的平衡常數(shù)K=。

②對比條件1,條件2中H2產(chǎn)率下降是因為發(fā)生了一個不涉及CO2的副反應,寫出該反應方程式。

答案(1)+6.0(2)①2.0②CO+3H2CH4+H2O3.(2023新課標,29,15分)氨是最重要的化學品之一,我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位?；卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計算反應12N2(g)+32H2(g)NH3(g)的ΔH=(2)研究表明,合成氨反應在Fe催化劑上可能通過圖2機理進行(*表示催化劑表面吸附位,N2*表示被吸附于催化劑表面的N2)。判斷上述反應機理中,速率控制步驟(即速率最慢步驟)為(填步驟前的標號),理由是(3)合成氨催化劑前驅體(主要成分為Fe3O4)使用前經(jīng)H2還原,生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe屬于立方晶系,晶胞參數(shù)a=287pm,密度為7.8g·cm-3。則α-Fe晶胞中含有Fe的原子數(shù)為(列出計算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

(4)在不同壓強下,以兩種不同組成進料,反應達平衡時氨的摩爾分數(shù)與溫度的計算結果如圖所示。其中一種進料組成為xH2=0.75、xN2=0.25,另一種為xH2=0.675、xN2=0.225、x圖3圖4①圖中壓強由小到大的順序為,判斷的依據(jù)是。

②進料組成中含有惰性氣體Ar的圖是。

③圖3中,當p2=20MPa、xNH3=0.20時,氮氣的轉化率α=。該溫度時,反應12N2(g)+32H2(g)NH答案(1)-45(2)(ⅱ)N2分子中鍵鍵能高,解離為N原子所需能量最多(3)7(4)①p1、p2、p3正反應是氣體分子數(shù)減小的反應,同溫下,壓強越大平衡轉化率越大,xN②圖4③33.3%34.(2023全國乙,28,14分)硫酸亞鐵在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多用途,如可用作農(nóng)藥防治小麥黑穗病,制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等?；卮鹣铝袉栴}:(1)在N2氣氛中,FeSO4·7H2O的脫水熱分解過程如圖所示:根據(jù)上述實驗結果,可知x=,y=。

(2)已知下列熱化學方程式:FeSO4·7H2O(s)FeSO4(s)+7H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1FeSO4·xH2O(s)FeSO4(s)+xH2O(g)ΔH2=bkJ·mol-1FeSO4·yH2O(s)FeSO4(s)+yH2O(g)ΔH3=ckJ·mol-1則FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·yH2O(s)2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH=kJ·mol-1。

(3)將FeSO4置入抽空的剛性容器中,升高溫度發(fā)生分解反應:2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)平衡時pSO3～T的關系如下圖所示。660K時,該反應的平衡總壓p總=kPa,平衡常數(shù)Kp(Ⅰ)=(kPa)2。Kp(4)提高溫度,上述容器中進一步發(fā)生反應2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ),平衡時pO2=(用pSO3、pSO2表示)。在929K時,p總=84.6kPa,p答案(1)41(2)a+c-2b(3)3.02.25增大(4)p考法2反應速率常數(shù)的應用5.(2023河北,12,3分)在恒溫恒容密閉容器中充入一定量W(g),發(fā)生如下反應:反應②和③的速率方程分別為v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分別為反應②和③的速率常數(shù),反應③的活化能大于反應②。測得W(g)的濃度隨時間的變化如下表。t/min012345c(W)/(mol·L-1)0.1600.1130.0800.0560.0400.028下列說法正確的是()A.0～2min內(nèi),X的平均反應速率為0.080mol·L-1·min-1B.若增大容器容積,平衡時Y的產(chǎn)率增大C.若k2=k3,平衡時c(Z)=c(X)D.若升高溫度,平衡時c(Z)減小答案D6.(雙選)(2022河北,13,4分)恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應的方程式為①XY;②YZ。反應①的速率v1=k1c(X),反應②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2為速率常數(shù)。圖a為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線,圖b為反應①和②的lnk～1T曲線。下列說法錯誤的是()A.隨c(X)的減小,反應①、②的速率均降低B.體系中v(X)=v(Y)+v(Z)C.欲提高Y的產(chǎn)率,需提高反應溫度且控制反應時間D.溫度低于T1時,總反應速率由反應②決定答案AB7.(2021河北,13,4分)室溫下,某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等,同時發(fā)生以下兩個反應:①M+NX+Y;②M+NX+Z。反應①的速率可表示為v1=k1c2(M),反應②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖。下列說法錯誤的是()A.0～30min時間段內(nèi),Y的平均反應速率為6.67×10-3mol·L-1·min-1B.反應開始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.如果反應能進行到底,反應結束時62.5%的M轉化為ZD.反應①的活化能比反應②的活化能大答案A8.(2021重慶,12,3分)甲異腈(CH3NC)在恒容密閉容器中發(fā)生異構化反應:CH3NC(g)CH3CN(g)。反應過程中甲異腈濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示(圖中T為溫度)。該反應的反應速率v與c的關系為v=kc,k為速率常數(shù)(常溫下為常數(shù)),a點和b點反應速率相等,即v(a)=v(b)。下列說法錯誤的是()A.bf段的平均反應速率為1.0×10-4mol/(L·min)B.a點反應物的活化分子數(shù)多于d點C.T1>T2D.3v(d)=2v(e)答案C9.(2022遼寧,17,節(jié)選)某合成氨速率方程為v=kcα(N2)cβ(H2)cγ(NH3),根據(jù)表中數(shù)據(jù),γ=;

cccv1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中,需要不斷分離出氨的原因為。

a.有利于平衡正向移動b.防止催化劑中毒c.提高正反應速率答案-1a10.(2023重慶,17,節(jié)選)(2)一定條件下,銀催化劑表面上存在反應:Ag2O(s)2Ag(s)+12O2(g),該反應平衡壓強pe與溫度T的關系如下:T/K401443463pe/kPa1051100①463K時的平衡常數(shù)Kp=(kPa)1②起始狀態(tài)Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2,經(jīng)下列過程達到各平衡狀態(tài):已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等,下列敘述正確的是(填字母)。

A.從Ⅰ到Ⅱ的過程ΔS>0B.pe(Ⅱ)>pe(Ⅲ)C.平衡常數(shù):K(Ⅱ)>K(Ⅳ)D.若體積V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),則Q(Ⅰ)=2K(Ⅲ)E.逆反應的速率:v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)③某溫度下,向恒容容器中加入Ag2O,分解過程中反應速率v(O2)與壓強p的關系為v(O2)=k(1-ppe),k為速率常數(shù)(定溫下為常數(shù))。當固體質(zhì)量減少4%時,逆反應速率最大。若轉化率為14.5%,則v(O2)=答案①10②CDE③3考法3多重平衡體系的分析與計算11.(2023福建,13,節(jié)選)探究甲醇對丙烷制丙烯的影響。丙烷制烯烴過程主要發(fā)生的反應有ⅰ.C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+124kJ·mol-1ΔS1=127J·K-1·mol-1Kpⅱ.C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)ΔH2=+82kJ·mol-1ΔS2=135J·K-1·mol-1Kpⅲ.C3H8(g)+2H2(g)3CH4(g)ΔH3=-120kJ·mol-1ΔS3=27.5J·K-1·mol-1Kp已知:Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù),分壓=物質(zhì)的量分數(shù)×總壓。(1)比較反應自發(fā)進行(ΔG=ΔH-TΔS<0)的最低溫度,反應ⅰ反應ⅱ(填“>”或“<”)。

(2)在0.1MPa,t℃下,丙烷單獨進料時,平衡體系中各組分的體積分數(shù)φ見下表。組分C3H6C2H4CH4C3H8H2φ/%21.023.755.20.10.0②從初始進料到體系達平衡時,反應ⅰ、ⅱ、ⅲ消耗丙烷的平均速率從大到小的順序為反應>反應>反應(填標號)。

③平衡體系中檢測不到H2,可認為存在反應:3C3H8(g)2C3H6(g)+3CH4(g)Kp。下列相關說法正確的是(填標號)。

a.Kp=Kb.Kp=0.21c.使用催化劑,可提高丙烯的平衡產(chǎn)率d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的體積分數(shù)④由表中數(shù)據(jù)推算:丙烯選擇性=n生成(丙烯)n(3)丙烷、甲醇共進料時,還發(fā)生反應:ⅳ.CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)ΔH4=+91kJ·mol-1在0.1MPa、t℃下,平衡體系中各組分體積分數(shù)與進料比的關系如圖所示。①進料比n(丙烷)∶n(甲醇)=1時,體系總反應:C3H8(g)+CH3OH(g)CO(g)+3CH4(g)ΔH=kJ·mol-1

②隨著甲醇投料增加,平衡體系中丙烯的體積分數(shù)降低的原因是。

答案(1)>(2)②ⅱ?、＂踑b④0.2100.55212.(2020山東,18,節(jié)選)探究CH3OH合成反應化學平衡的影響因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.4kJ·mol-1Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3回答下列問題:(2)一定條件下,向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應,達到平衡時,容器中CH3OH(g)為amol,CO為bmol,此時H2O(g)的濃度為mol·L-1(用含a、b、V的代數(shù)式表示,下同),反應Ⅲ的平衡常數(shù)為。

答案a13.(2023湖南,16,14分)聚苯乙烯是一類重要的高分子材料,可通過苯乙烯聚合制得。Ⅰ.苯乙烯的制備(1)已知下列反應的熱化學方程式:①C6H5C2H5(g)+212O2(g)8CO2(g)+5H2O(g)ΔH1=-4386.9kJ·mol-1②C6H5CHCH2(g)+10O2(g)8CO2(g)+4H2O(g)ΔH2=-4263.1kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH3=-241.8kJ·mol-1計算反應④C6H5C2H5(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)的ΔH4=kJ·mol-1;

(2)在某溫度、100kPa下,向反應器中充入1mol氣態(tài)乙苯發(fā)生反應④,其平衡轉化率為50%,欲將平衡轉化率提高至75%,需要向反應器中充入mol水蒸氣作為稀釋氣(計算時忽略副反應);

(3)在913K、100kPa下,以水蒸氣作稀釋氣、Fe2O3作催化劑,乙苯除脫氫生成苯乙烯外,還會發(fā)生如下兩個副反應:⑤C6H5C2H5(g)C6H6(g)+CH2CH2(g)⑥C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g)以上反應體系中,芳香烴產(chǎn)物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性S(S=轉化為目的產(chǎn)物所消耗乙苯的量已轉化的乙苯總量×100%)隨乙苯轉化率的變化曲線如圖所示,其中曲線b代表的產(chǎn)物是,理由是(4)關于本反應體系中催化劑Fe2O3的描述錯誤的是;

A.X射線衍射技術可測定Fe2O3晶體結構B.Fe2O3可改變乙苯平衡轉化率C.Fe2O3降低了乙苯脫氫反應的活化能D.改變Fe2O3顆粒大小不影響反應速率Ⅱ.苯乙烯的聚合苯乙烯聚合有多種方法,其中一種方法的關鍵步驟是某Cu(Ⅰ)的配合物促進C6H5CH2X(引發(fā)劑,X表示鹵素)生成自由基C6H5C·H2(5)引發(fā)劑C6H5CH2Cl、C6H5CH2Br、C6H5CH2I中活性最高的是;

(6)室溫下,①Cu+在配體L的水溶液中形成[Cu(L)2]+,其反應平衡常數(shù)為K;②CuBr在水中的溶度積常數(shù)為Ksp。由此可知,CuBr在配體L的水溶液中溶解反應的平衡常數(shù)為(所有方程式中計量系數(shù)關系均為最簡整數(shù)比)。

答案(1)+118(2)5(3)甲苯隨著反應④進行,c(H2)增大,導致反應⑥速率加快,甲苯的選擇性提高(4)BD(5)C6H5CH2I(6)K·Ksp三年模擬考點強化練考點1化學反應速率1.(2024屆重慶9月月考,10)將4molA和2molB在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol·L-1,現(xiàn)有下列幾種說法,其中錯誤的是()①用物質(zhì)A表示的反應的平均速率為0.6mol·L-1·s-1②反應速率分別表示為v(A)、v(B)、v(C),則2v(A)=v(B)③2s時物質(zhì)A的轉化率為30%④2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol·L-1A.①②B.①③C.②③D.③④答案A2.(2024屆內(nèi)蒙古呼和浩特質(zhì)檢一,14)某研究人員通過測定不同條件下的化學反應速率得到以下兩組數(shù)據(jù)(Ea為反應活化能)第1組:實驗Ea/(kJ·mol-1)T1/K→T2/Kv(318K)/v(298K)A100298→31814.0第2組:實驗T/KEa/(kJ·mol-1)v(A)/v(B)A2981003205B298120基于數(shù)據(jù)分析和平衡原理,以下認識錯誤的是()A.該實驗的目的是對比溫度和活化能對化學反應速率的影響程度B.其他條件相同時,溫度升高,化學反應速率加快C.對于吸熱反應,溫度升高對于放熱方向的反應速率影響較大D.一般離子反應的活化能接近于零,所以反應速率很快答案C3.(2023江西吉安三中一模,12)室溫下,氣體M、N、P、Q之間存在如下轉化關系:①MN+P;②MN+Q。反應①的速率可表示為v1=k1c(M),反應②的速率可表示為v2=k2c(M)(k1、k2為速率常數(shù))。在容積為10L的密閉容器中,反應體系中組分M、P的物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示:01min2min3min4min5min6minM(mol)1.000.760.560.400.360.360.36P(mol)00.060.110.150.160.160.16下列說法正確的是()A.0～3min時間段內(nèi),Q的平均反應速率為0.15mol·L-1·min-1B.反應開始后,體系中P和Q的濃度之比保持不變C.平衡時M生成Q的轉化率為36%D.反應①的活化能比反應②的活化能低答案B4.(2024屆河北石家莊精英中學期中,19)一定溫度下,密閉容器中發(fā)生反應:A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)ΔH<0。下列圖示與對應的敘述相符的是()A.t1時,減小C的濃度B.縱坐標表示生成物含量C.t1時,一定使用了催化劑D.縱坐標表示反應物轉化率答案B考點2化學平衡化學反應的方向5.(2023天津和平三模,10)通過催化還原,可將汽車尾氣中的有害氣體轉化為無害氣體,對應的原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-1。下列說法正確的是()A.該反應在任何條件下都能自發(fā)進行B.反應的平衡常數(shù)可表示為K=cC.其他條件不變,增大c(D.使用高效的催化劑可以降低反應的焓變答案C6.(2024屆廣西南寧二中、柳鐵一中9月調(diào)研,12)反應Fe3++SCN-Fe(SCN)2+(紅色),一定溫度下達到平衡時,c(Fe3+)=0.04mol·L-1,c(SCN-)=0.1mol·L-1,c[Fe(SCN)2+]=0.68mol·L-1。下列說法不正確的是()A.加入固體KSCN后,平衡正向移動B.加水稀釋,溶液顏色變淺,據(jù)此判斷平衡逆向移動C.該溫度下,反應的平衡常數(shù)K=170D.加入鐵粉,平衡逆向移動答案B7.(2024屆北京朝陽期中,10)一定溫度下,在2L的恒容密閉容器中,“甲烷重整”反應(CH4+H2OCO+3H2)的原理如下。已知“甲烷重整”反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)如下表所示:溫度/℃850100012001400K0.522751772下列說法不正確的是()A.物質(zhì)a可能是Fe3O4B.若增大n(CH4)∶n(H2O)的值,則CH4的平衡轉化率降低C.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0D.1000℃,若容器中n(CH4)=n(H2O)=n(H2)=1、n(CO)=2mol,則反應處于平衡狀態(tài)答案D8.(2024屆廣東湛江部分學校開學考,15)在Fe2O3的催化作用下,向200℃的恒溫恒容密閉容器中充入1molCH4和2molNO2,發(fā)生反應CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),反應過程及能量變化示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A.容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生變化時,該反應達到平衡狀態(tài)B.反應一段時間后(未達平衡),Fe3O4會遠遠多于Fe2O3C.起始條件相同,其他條件不變,僅改為絕熱密閉容器,CH4和NO2的轉化率降低D.使用更高效的催化劑能提高該反應平衡時的轉化率答案C考點3化學平衡常數(shù)及其相關計算9.(2024屆河北泊頭一中開學考,11)將amolX、Y混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶1)加入某容積可變的密閉容器中,發(fā)生反應:mX+nYqZ。保持一定溫度,改變壓強分別達到平衡時,測得不同壓強下氣體X的物質(zhì)的量濃度如下表所示:壓強p/Pa2×1055×1051×1063×106c(X)/(mol·L-1)0.080.200.400.80下列說法正確的是()A.保持一定溫度,增大壓強,平衡正向移動B.當壓強為3×106Pa時,此反應的平衡常數(shù)表達式為Kp=pC.2×105Pa時X的平衡轉化率大于5×105Pa時X的平衡轉化率D.當壓強為2×105Pa時,若再向體系中加入bmolY,重新達到平衡時,體系中氣體總物質(zhì)的量為(a+b)mol答案D10.(2024屆福建三明一中開學考,7)在催化劑作用下,向容積為1L的容器中加入1molX和3molY,發(fā)生反應X(g)+2Y(g)2Z(s),平衡時和反應10min時X的轉化率[α(X)]隨溫度的變化分別如曲線Ⅰ、Ⅱ所示。下列說法錯誤的是()A.該反應ΔH>0B.200℃時,前10min的平均反應速率v(X)=0.02mol·L-1·min-1C.400℃時,反應的平衡常數(shù)K=2D.ab段變化可能是隨溫度升高反應速率加快,bc段變化可能是催化劑在溫度高于400℃時活性降低導致答案C11.(2024屆河南安陽一調(diào),18)CO、NOx均是大氣污染物,在適當條件下CO可將NOx還原為相應的單質(zhì),從而消除其對大氣的污染。(1)已知:ⅰ.2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH1=-869kJ·mol-1ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH2=-747kJ·mol-1①反應ⅲ.NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)ΔH3,則ΔH3=。

②反應ⅱ的平衡常數(shù)為K2,則lgK2與溫度的倒數(shù)1T的變化關系符合圖中的直線(2)TK下,向初始壓強(3.3MPa)、容積(10L)均相等的A、B兩個密閉容器中分別充入4molNO2(g)、xmolCO(g),維持容器A容積不變、容器B壓強不變使其僅發(fā)生反應ⅰ,x=8時測得容器B中NO2(g)的轉化率隨時間的變化如圖所示:①在圖中作出容器A中反應從開始到達到平衡時NO2轉化率的變化曲線(只畫變化趨勢,不用標出具體數(shù)值)。②當x=8時,0～5min內(nèi)容器B中v(CO)=MPa·min-1,反應ⅰ的平衡常數(shù)Kp=(結果保留兩位有效數(shù)字)。當x8(填“>”或“<”)時CO的平衡轉化率大于50%。

③若容器B中還存在反應ⅲ,則TK時,容器B中反應ⅰ的平衡常數(shù)Kp(填“增大”“減小”或“不變”)。

答案(1)①-61kJ·mol-1②a(2)①②0.20.83<③不變12.(2023吉林白山四模,28)我國科研團隊發(fā)現(xiàn)了一種具有超高穩(wěn)定性的一維鈀銀合金納米線催化劑,能高選擇性、高穩(wěn)定性地將CO2還原成甲酸(HCOOH)?；瘜W反應為CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH。(1)已知:①2HCOOH(g)+O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH2=-bkJ·mol-1(a>2b>0);CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH=kJ·mol-1。

(2)在某催化劑作用下,CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的速率方程為v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關,與濃度無關)。若在某溫度下,k正=4k逆,則該反應的平衡常數(shù)K=。加入催化劑,k正增大的倍數(shù)(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍數(shù)。

(3)CO2催化氫化制甲酸的反應歷程圖(M為過渡金屬)如下圖所示。上述循環(huán)中,M(CO)4PR3是(填“催化劑”或“中間產(chǎn)物”)。

(4)在反應器中充入CO2和H2,發(fā)生反應CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)?；瘜W反應速率隨時間的變化關系如下圖所示。若僅改變一個外界條件,t2時刻改變的條件可能是。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三次平衡中,(填“能”或“不能”)判斷CO2轉化率的大小排序,理由為。

(5)在某催化劑作用下,向恒容密閉反應器中充入1molCO2和3molH2,發(fā)生如下反應:反應1:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)反應2:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0測得CO2的平衡轉化率、CH3OH的選擇性(CH3OH的選擇性等于CH3OH的物質(zhì)的量與CO2轉化的物質(zhì)的量之比)與溫度的關系如下圖所示。①其他條件不變,升高溫度,CO2的平衡轉化率增大的原因是。

②已知F點對應的總壓強為36.8kPa,則CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)在F點對應的溫度下,壓強平衡常數(shù)Kp=kPa-1(結果保留2位有效數(shù)字)。

答案(1)+a-(4)增大HCOOH濃度不能第一次改變條件,平衡正向移動;第二次改變條件,平衡逆向移動,則平衡Ⅱ時CO2的轉化率最大,但平衡Ⅰ和Ⅲ時CO2的轉化率無法比較(5)①反應1是吸熱反應,反應2是放熱反應,升高溫度對反應1的影響程度大于對反應2的,導致CO2的平衡轉化率增大②3.9×10-3考法綜合練考法1分壓平衡常數(shù)(Kp)的計算1.(2023湖北黃岡中學二模,15)T℃時,向容積為2L的剛性容器中充入1molCO2和一定量的H2發(fā)生反應:CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)。達到平衡時,HCHO的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))與起始n(H2)nA.5min時反應到達c點,v(H2)=0.05mol·L-1·min-1B.隨n(C.b點時反應的平衡常數(shù)Kp=1.25D.c點時,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分壓均增大0.2pkPa,平衡正向移動答案C2.(2024屆河北精英中學二調(diào),27)氨的用途十分廣泛,如氨是制造硝酸和氮肥的重要原料。工業(yè)合成氨是人類科學技術的一項重大突破。回答下列問題:(1)合成氨反應的歷程和能量的變化如圖所示,符號“·”可視為催化劑。在合成氨的基元反應中,決速步驟的能壘為kJ·mol-1。

(2)在不同條件下進行合成氨反應,下列反應速率由大到小的順序是(填選項序號)。

①v(N2)=0.5mol·L-1·min-1②v(H2)=0.02mol·L-1·s-1③v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1④v(NH3)=0.02mol·L-1·s-1(3)對于合成氨反應而言,只控制一個變量,下列圖像合理的是(填選項字母)。

(4)一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充入0.4molN2、1.2molH2發(fā)生反應,NH3的濃度隨時間變化情況如下表所示:時間/min510152025濃度/mol·L-10.080.140.180.200.200～10min內(nèi),用H2表示的平均反應速率為;實驗測得體系平衡時的壓強為10MPa,則該反應的平衡常數(shù)Kp=MPa-2(用分數(shù)表示,Kp為分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×體積分數(shù));若維持溫度不變,向另一2L恒容密閉容器中充入H2、N2和NH3各4mol時,該反應的v正v逆(填“>”“<”或“=”)。

答案(1)352(2)④①②③(3)BD(4)0.021mol·L-1·min-1475考法2反應速率常數(shù)的應用3.(2023遼寧沈陽二中第6次模擬,12)某反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程為v=k·cm(A)·cn(B),其半衰期(當剩余的反應物恰好是起始的一半時所需的時間)為0.8kc(A)/(mol·L-1)0.250.501.000.501.00c1c(B)/(mol·L-1)0.0500.0500.1000.1000.2000.200v/(mol·L-1·min-1)1.6×10-33.2×10-3v13.2×10-3v24.8×10-3下列說法正確的是()A.該反應的速率方程中的m=n=1B.該反應的速率常數(shù)k=6.4×10-2min-1C.表格中的c1=0.75,v1=6.4×10-3,v2=12.8×10-3D.在過量的B存在時,反應掉93.75%的A所需的時間是500min答案D4.(雙選)(2024屆山東日照高三開學考,14)已知反應2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g),ΔH>0。在一定條件下存在v正(H2)=k1·c2(CO)c4(H2),v逆(H2O)=k2·c(C2H4)c2(H2O),反應速率隨溫度的變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.a為v正(H2)B.T2℃時,v正(CO)=1.05mol·L-1·min-1C.T3℃和T4℃時反應均達到平衡狀態(tài)D.K=k1/k2答案CD5.(2023湖南郴州三模,11)在T1℃和T2℃(T1<T2)時,向恒容容器中投入等物質(zhì)的量的兩種反應物,發(fā)生以下反應:HNCO(g)+NH3(g)CO(NH2)2(g)ΔH<0。平衡時lgp(NH3)與lgp[CO(NH2)2]的關系如圖所示。已知:p為氣體的分壓(單位為kPa),v正=k正·p(HNCO)·p(NH3),v逆=k逆·p[CO(NH2)2]。下列說法正確的是()A.直線a對應的溫度是T2℃B.T1℃時,lgk正-lgk逆=3C.若點A時繼續(xù)投入等物質(zhì)的量的兩種反應物,再次達到平衡時(溫度不變),CO(NH2)2的體積分數(shù)減小D.升高溫度時,k正增大m倍,k逆增大n倍,則m>n答案B6.(2024屆重慶巴蜀中學11月適應考,17,節(jié)選)(3)向恒壓(3.0MPa)密閉裝置中通入1molCO2和2molH2反應生成甲醇,在不同催化劑下測定甲醇的平均生成速率隨溫度的變化曲線如下。②甲醇的平均生成速率呈先增大后減小的拋物線趨勢,請解釋后減小的原因:。

③二氧化碳加氫制甲醇的速率方程可表示為v=k·pm(CO2)·pn(H2),其中k為速率常數(shù),各物質(zhì)起始分壓的指數(shù)為各物質(zhì)的反應級數(shù)。實驗結果表明,速率常數(shù)與反應級數(shù)均受反應溫度的影響。使用Ni5Ga3催化劑時,反應溫度由169℃升高到223℃,若CO2反應級數(shù)m223℃m169℃=2,H2答案②可能是催化劑活性降低,也可能是平衡逆向移動,使甲醇平均生成速率降低③2考法3多重平衡體系的分析與計算7.(2024屆遼寧東北育才中學三模,10)工業(yè)上用CO2和H2合成甲醇涉及以下反應:反應Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1反應Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2在催化劑作用下,將1molCO2和2molH2的混合氣體充入一恒容密閉容器中進行反應,達到平衡時,CO2的轉化率和容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨溫度變化如圖。下列判斷正確的是()已知:平衡時甲醇的選擇性為生成甲醇消耗的CO2在CO2總消耗量中的占比。A.ΔH2<0B.T℃,平衡時甲醇的選擇性為40%C.T℃,反應Ⅱ的平衡常數(shù)K=2D.為同時提高CO2的平衡轉化率和平衡時甲醇的選擇性,應選擇的反應條件為高溫、高壓答案C8.(2024屆重慶八中月考三,17,節(jié)選)“碳達峰”“碳中和”是推動我國經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。通過二氧化碳催化加氫合成二甲醚是一種重要的轉化方法,其過程如下:反應Ⅰ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1=-122.5kJ/mol反應Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol回答下列問題:(1)反應2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=。

(2)二氧化碳與氫氣合成CH3OCH3時,通?？刂茰囟葹?00℃左右,其可能的原因為(填字母)。

A.反應速率快B.平衡的轉化率高C.催化劑活性高D.主反應催化劑選擇性好(3)在1L恒溫密閉容器中充入4molCO2和6molH2,初始壓強為p,20min時反應Ⅰ、Ⅱ都達到平衡狀態(tài),體系壓強為0.8p,測得c(H2O)=3mol/L。①0～20min內(nèi)v(CO)=。

②反應Ⅱ的化學平衡常數(shù)Kp=。

③平衡時CH3OCH3的選擇性=。(CH3OCH3的選擇性可表示為轉化為二甲醚的二氧化碳的量二氧化碳的轉化量(4)在密閉容器中通入1molCO2和3molH2,在鐵系催化劑作用下進行反應,CO2的平衡轉化率隨溫度和壓強的變化如圖所示。圖中,溫度大于800℃時,隨著壓強的增大,CO2的平衡轉化率減小,請解釋原因:。答案(1)-204.9kJ/mol(2)ACD(3)①0.075mol/(L·min)②2③40%(4)溫度大于800℃時,以反應Ⅱ為主,壓強增大平衡不移動,但壓強增大反應Ⅰ平衡正向移動,水蒸氣濃度增大,CO2、H2濃度減小,從而導致反應Ⅱ平衡逆移,故二氧化碳的平衡轉化率減小微專題反應速率和平衡圖像分析1.(雙選)(2023海南,13,4分)工業(yè)上苯乙烯的生產(chǎn)主要采用乙苯脫氫工藝:C6H5CH2CH3(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)。某條件下無催化劑存在時,該反應的正、逆反應速率v隨時間t的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A.曲線①表示的是逆反應的v-t關系B.t2時刻體系處于平衡狀態(tài)C.反應進行到t1時,Q>K(Q為濃度商)D.催化劑存在時,v1、v2都增大答案BD2.(2022浙江1月選考,19,2分)在恒溫恒容條件下,發(fā)生反應A(s)+2B(g)3X(g),c(B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是()A.從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學反應的平均速率B.從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C.在不同時刻都存在關系:2v(B)=3v(X)D.維持溫度、容積、反應物起始的量不變,向反應體系中加入催化劑,c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示答案C3.(2023河北唐山三模,13)在2L恒容密閉容器中加入一定量A和B,發(fā)生反應aA(g)+bB(g)cC(g)。100℃時容器中A、B、C的物質(zhì)的量隨時間的變化關系如圖1所示。不同溫度下平衡時C的體積分數(shù)與A、B起始時的投料比的變化關系如圖2所示。下列結論正確的是()A.100℃時前5min平均化學反應速率:v(A)=0.04mol·L-1·min-1B.100℃時達到平衡的體系中充入少量C(g),達新平衡前v(逆)>v(正)C.aA(g)+bB(g)cC(g)ΔH>0D.某溫度下平衡時B的轉化率隨起始n(答案B4.(2021廣東,14,4分)反應X2Z經(jīng)歷兩步:①XY;②Y2Z。反應體系中X、Y、Z的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.a為c(X)隨t的變化曲線B.t1時,c(X)=c(Y)=c(Z)C.t2時,Y的消耗速率大于生成速率D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)答案D5.(2024屆重慶萬州二中8月月考,8)向體積恒定的2L密閉容器中加入CO(g)和H2O(g)各1mol,發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。反應分別在不同的溫度和催化劑下進行,保持其他初始實驗條件不變,經(jīng)10min測得CO的轉化率如圖所示,T2℃下兩曲線相交。下列說法正確的是()A.相同條件下,催化劑2比催化劑1的效率高B.在A點時,反應一定未達到平衡C.C點時,兩種催化劑下反應速率相同,用水蒸氣表示速率為v(H2O)=0.02mol·L-1·min-1D.增大壓強對該反應的速率無影響答案B6.(2024屆江蘇如皋期初考,13)碳熱還原氧化鋅反應可用于循環(huán)制氫。碳熱還原氧化鋅的主要反應如下:反應ⅠZnO+COZn+CO2;反應ⅡCO2+C2CO在不同容器中分別發(fā)生反應Ⅰ、反應Ⅱ,不同壓強(p1或p2)下分別達平衡時,兩個反應中c(CO)/c(CO2)隨溫度變化的關系如圖所示。下列說法正確的是()A.壓強大小:p1>p2B.在如圖所示條件下,反應Ⅰ可表示為ZnO(s)+CO(g)Zn(s)+CO2(g)ΔH<0C.選擇反應Ⅱ的c(CO)/c(CO2)小于反應Ⅰ的條件,將C與ZnO置于同一密閉容器中,碳熱還原氧化鋅反應能順利進行D.一定條件下將C與ZnO置于同一密閉容器中反應,當n(C)/n(ZnO)<1時,增大n(C)/n(ZnO)的值,可減少平衡時氣體中CO2的含量答案D7.(2023北京西城二模,14)中國科學家首次用C60改性銅基催化劑,將草酸二甲酯加氫制乙二醇的反應條件從高壓降至常壓。草酸二甲酯加氫的主要反應有:①CH3OOCCOOCH3草酸二甲酯(g)+2H2②CH3OOCCH2OH(g)+2H2(g)CH3OH(g)+HOCH2CH2OH(g)③HOCH2CH2OH(g)+H2(g)H2O(g)+C2H5OH(g)其他條件相同時,相同時間內(nèi)溫度對產(chǎn)物選擇性的影響結果如圖所示。已知:ⅰ.物質(zhì)B的選擇性S(B)=n(生成ⅱ.450～500K,反應③的平衡常數(shù)遠大于反應①和反應②的平衡常數(shù)下列說法不正確的是()A.制乙二醇適宜的溫度范圍是470～480KB.實驗條件下反應③的活化能最高,升溫更有利于反應③C.減壓可提高乙二醇的平衡產(chǎn)率D.銅基催化劑用C60改性后反應速率增大,可以降低反應所需的壓強答案C8.(2023浙江6月選考,14,3分)一定條件下,1-苯基丙炔()可與HCl發(fā)生催化加成,反應如下:反應過程中該炔烴及反應產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖(已知:反應Ⅰ、Ⅲ為放熱反應),下列說法不正確的是()A.反應焓變:反應Ⅰ>反應ⅡB.反應活化能:反應Ⅰ<反應ⅡC.增加HCl濃度可增加平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例D.選擇相對較短的反應時間,及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ答案C9.(2022北京,14,3分)CO2捕獲和轉化可減少CO2排放并實現(xiàn)資源利用,原理如圖1所示。反應①完成之后,以N2為載氣,將恒定組成的N2、CH4混合氣,以恒定流速通入反應器,單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到CO2,在催化劑上檢測到有積炭。下列說法不正確的是()A.反應①為CaO+CO2CaCO3;反應②為CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2B.t1～t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2的速率不變,推測有副反應CH4C+2H2C.t2時刻,副反應生成H2的速率大于反應②生成H2的速率D.t3之后,生成CO的速率為0,是因為反應②不再發(fā)生答案C10.(2023重慶,14,3分)逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應:反應Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反應Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)在恒容條件下,按V(CO2)∶V(H2)=1∶1投料比進行反應,平衡時含碳物質(zhì)體積分數(shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是()A.反應Ⅰ的ΔH<0,反應Ⅱ的ΔH>0B.M點反應Ⅰ的平衡常數(shù)K<1C.N點H2O的壓強是CH4的3倍D.若按V(CO2)∶V(H2)=1∶2投料,則曲線之間交點位置不變答案C11.(2023江蘇,13,3分)二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1在密閉容器中,1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4時,CO2平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的CO2實際轉化率隨溫度的變化如圖所示。CH4的選擇性可表示為n生成A.反應2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)的焓變ΔH=-205.9kJ·mol-1B.CH4的平衡選擇性隨著溫度的升高而增加C.用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍約為480～530℃D.450℃時,提高n起始(H答案D12.(雙選)(2023山東,14,4分)一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應路徑如下:已知反應初始E的濃度為0.10mol·L-1,TFAA的濃度為0.08mol·L-1,部分物種的濃度隨時間的變化關系如圖所示,忽略反應過程中的體積變化。下列說法正確的是()A.t1時刻,體系中有E存在B.t2時刻,體系中無F存在C.E和TFAA反應生成F的活化能很小D.反應達平衡后,TFAA的濃度為0.08mol·L-1答案AC專題八化學鍵分子和晶體的結構與性質(zhì)五年高考考點過關練考點1化學鍵、分子間作用力1.(2023江蘇,2,3分)反應NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O應用于石油開采。下列說法正確的是()A.NH4+B.NO2C.N2分子中存在鍵D.H2O為非極性分子答案C2.(2023浙江6月選考,2,3分)下列化學用語表示正確的是()A.H2S分子的球棍模型:B.AlCl3的價層電子對互斥模型:C.KI的電子式:D.CH3CH(CH2CH3)2的名稱:3-甲基戊烷答案D3.(2021北京,3,3分)下列化學用語或圖示表達不正確的是()A.N2的結構式:B.Na+的結構示意圖:C.溴乙烷的分子模型:D.CO2的電子式:答案D4.(2022天津,4,3分)利用反應2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O可制備N2H4。下列敘述正確的是()A.NH3分子有孤電子對,可作配體B.NaCl晶體可以導電C.1個N2H4分子中有4個σ鍵D.NaClO和NaCl均為離子化合物,它們所含的化學鍵類型相同答案A5.(2023海南,19,節(jié)選)我國科學家發(fā)現(xiàn)一種鋇配合物Ⅰ可以充當固氮反應的催化劑,反應過程中經(jīng)歷的中間體包括Ⅱ和Ⅲ。(代表單鍵、雙鍵或三鍵)回答問題:(1)配合物Ⅰ中釩的配位原子有4種,它們是。

(2)配合物Ⅰ中,R'代表芳基,V-O-R'空間結構呈角形,原因是。

(3)配合物Ⅱ中,第一電離能最大的配位原子是。

(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,釩的化合價分別為+4和+3,配合物Ⅱ、Ⅲ和N2三者中,兩個氮原子間鍵長最長的是。

答案(1)C、O、P、Cl(2)氧原子的價層電子對數(shù)為4,其中孤電子對數(shù)為2,采取sp3雜化(3)N(4)配合物Ⅱ考點2分子結構與性質(zhì)6.(2023湖南,4,3分)下列有關物質(zhì)結構和性質(zhì)的說法錯誤的是()A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子B.鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛的沸點C.酰胺在酸或堿存在并加熱的條件下可發(fā)生水解反應D.冠醚(18-冠-6)的空穴與K+尺寸適配,兩者能通過弱相互作用形成超分子答案A7.(2023新課標,9,6分)一種可吸附甲醇的材料,其化學式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶體結構如下圖所示,其中[C(NH2)3]+為平面結構。下列說法正確的是()A.該晶體中存在N—H…O氫鍵B.基態(tài)原子的第一電離能:C<N<OC.基態(tài)原子未成對電子數(shù):B<C<O<ND.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同答案A8.(2023湖北,9,3分)價層電子對互斥理論可以預測某些微粒的空間結構。下列說法正確的是()A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體B.SO32-C.CF4和SF4均為非極性分子D.XeF2與XeO2的鍵角相等答案A9.(2022湖北,11,3分)磷酰三疊氮是一種高能分子,結構簡式為。下列關于該分子的說法正確的是()A.為非極性分子B.立體構型為正四面體形C.加熱條件下會分解并放出N2D.分解產(chǎn)物NPO的電子式為答案C10.(2023重慶,10,3分)NCl3和SiCl4均可發(fā)生水解反應,其中NCl3的水解機理示意圖如下:下列說法正確的是()A.NCl3和SiCl4均為極性分子B.NCl3和NH3中的N均為sp2雜化C.NCl3和SiCl4的水解反應機理相同D.NHCl2和NH3均能與H2O形成氫鍵答案D11.(2023浙江1月選考,17,10分)硅材料在生活中占有重要地位。請回答:(1)Si(NH2)4分子的空間結構(以Si為中心)名稱為,分子中氮原子的雜化軌道類型是。Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3,其受熱不穩(wěn)定的原因是。

(2)由硅原子核形成的三種微粒,電子排布式分別為①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1。有關這些微粒的敘述,正確的是。

A.微粒半徑:③>①>②B.電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是:①②C.電離一個電子所需最低能量:①>②>③D.得電子能力:①>②(3)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該晶體類型是,該化合物的化學式為。

答案(1)四面體sp3Si周圍的NH2基團體積較大,受熱時斥力較強[Si(NH2)4中Si—N鍵鍵能相對較小];產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)(2)AB(3)共價晶體SiP2考點3晶體結構與性質(zhì)12.(2021天津,2,3分)下列各組物質(zhì)的晶體類型相同的是()A.SiO2和SO3B.I2和NaClC.Cu和AgD.SiC和MgO答案C13.(2023北京,1,3分)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。金剛石石墨石墨炔下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是()A.三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的σ鍵B.三種物質(zhì)中的碳原子都是sp3雜化C.三種物質(zhì)的晶體類型相同D.三種物質(zhì)均能導電答案A14.(2023重慶,9,3分)配合物[MA2L2]的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說法錯誤的是()A.中心原子的配位數(shù)是4B.晶胞中配合物分子的數(shù)目為2C.晶體中相鄰分子間存在范德華力D.該晶體屬于混合型晶體答案D15.(2023山東,5,2分)石墨與F2在450℃反應,石墨層間插入F得到層狀結構化合物(CF)x,該物質(zhì)仍具潤滑性,其單層局部結構如圖所示。下列關于該化合物的說法正確的是()A.與石墨相比,(CF)x導電性增強B.與石墨相比,(CF)x抗氧化性增強C.(CF)x中C—C的鍵長比C—F短D.1mol(CF)x中含有2xmol共價單鍵答案B16.(2022湖北,9,3分)某立方鹵化物可用于制作光電材料,其晶胞結構如圖所示。下列說法錯誤的是()A.Ca2+的配位數(shù)為6B.與F-距離最近的是K+C.該物質(zhì)的化學式為KCaF3D.若F-換為Cl-,則晶胞棱長將改變答案B17.(2023湖南,11,3分)科學家合成了一種高溫超導材料,其晶胞結構如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為apm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是()A.晶體最簡化學式為KCaB6C6B.晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個C.晶胞中B和C原子構成的多面體有12個面D.晶體的密度為2.17×1032答案C考法強化練考法1雜化軌道類型及分子極性判斷1.(2023山東,3,2分)下列分子屬于極性分子的是()A.CS2B.NF3C.SO3D.SiF4答案B2.(2023海南,4,2分)下列有關元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是()A.P4分子呈正四面體,鍵角為109°28'B.NaCl焰色為黃色,與Cl電子躍遷有關C.Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構造原理D.OF2是由極性鍵構成的極性分子答案D3.(2023江蘇,5,3分)下列說法正確的是()A.11B.NH4+和H2C.H2O2分子中的化學鍵均為極性共價鍵D.CaH2晶體中存在Ca與H2之間的強烈相互作用答案A4.(2023浙江1月選考,12,3分)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構,一定條件下可發(fā)生反應:Al2Cl6+2NH32Al(NH3)Cl3。下列說法不正確的是()A.Al2Cl6的結構式為B.Al2Cl6為非極性分子C.該反應中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發(fā)生反應答案D5.(2023新課標,12,6分)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心,可將NH2OH與NH3轉化為肼(NH2NH2),其反應歷程如下所示。下列說法錯誤的是()A.NH2OH、NH3和H2O均為極性分子B.反應涉及N—H、N—O鍵斷裂和N—N鍵生成C.催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe2+D.將NH2OH替換為ND2OD,反應可得ND2ND2答案D6.(2021全國甲,35,節(jié)選)我國科學家研發(fā)的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計劃。該項目通過太陽能發(fā)電電解水制氫,再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇?；卮鹣铝袉栴}:(1)太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價電子層的電子排布式為;單晶硅的晶體類型為。SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅體,其中Si采取的雜化類型為。SiCl4可發(fā)生水解反應,機理如下:

含s、p、d軌道的雜化類型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為(填標號)。

(2)CO2分子中存在個σ鍵和個π鍵。

(3)甲醇的沸點(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之間,其原因是。

答案(1)3s23p2共價晶體sp3②(2)22(3)甲硫醇不能形成分子間氫鍵,而水和甲醇均能,且水的氫鍵比甲醇的多考法2鍵參數(shù)大小比較大π鍵分析7.(2022北京,9,3分)由鍵能數(shù)據(jù)大小,不能解釋下列事實的是()化學鍵C—HSi—HCOC—OSi—OC—CSi—Si鍵能/kJ·mol-1411318799358452346222A.穩(wěn)定性:CH4>SiH4B.鍵長:<C—OC.熔點:CO2<SiO2D.硬度:金剛石>晶體硅答案C8.(2022天津,12,3分)一定條件下,石墨轉化為金剛石吸收能量。下列關于石墨和金剛石的說法正確的是()A.金剛石比石墨穩(wěn)定B.兩物質(zhì)的碳碳σ鍵的鍵角相同C.等質(zhì)量的石墨和金剛石中,碳碳σ鍵數(shù)目之比為4∶3D.可以用X射線衍射儀鑒別金剛石和石墨答案D9.(2023北京,10,3分)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是()A.F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC.氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性D.氣態(tài)氟化氫中存在(HF)2,而氣態(tài)氯化氫中是HCl分子答案A10.(2021湖北,9,3分)下列有關N、P及其化合物的說法錯誤的是()A.N的電負性比P的大,可推斷NCl3分子的極性比PCl3的大B.N與N的π鍵比P與P的強,可推斷的穩(wěn)定性比的高C.NH3的成鍵電子對間排斥力較大,可推斷NH3的鍵角比PH3的大D.HNO3的分子間作用力較小,可推斷HNO3的熔點比H3PO4的低答案A11.(2023山東,16,12分)鹵素可形成許多結構和性質(zhì)特殊的化合物?；卮鹣铝袉栴}:(1)-40℃時,F2與冰反應生成HOF和HF。常溫常壓下,HOF為無色氣體,固態(tài)HOF的晶體類型為,HOF水解反應的產(chǎn)物為(填化學式)。

(2)ClO2中心原子為Cl,Cl2O中心原子為O,二者均為V形結構,但ClO2中存在大π鍵(Π35)。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為;O—Cl—O鍵角Cl—O—Cl鍵角(填“>”“<”或“=”)。比較ClO2與Cl2O中Cl—O鍵的鍵長并說明原因(3)一定條件下,CuCl2、K和F2反應生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系,晶胞結構如圖所示(晶胞參數(shù)a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合價為+2。上述反應的化學方程式為。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,化合物X的密度ρ=g·cm-3(用含NA的代數(shù)式表示)。

答案(1)分子晶體HF和H2O2(2)sp2>ClO2中存在大π鍵,Cl2O中僅存在Cl—Oσ鍵,所以ClO2中Cl—O鍵的鍵長更短(3)CuCl2+4K+2F22KCl+K2CuF44.考法3物質(zhì)熔、沸點高低比較12.(2022天津,3,3分)下列物質(zhì)沸點的比較,正確的是()A.CH4>C2H6B.HF>HClC.H2S>H2SeD.>CH3CH2CH2CH3答案B13.(2023湖北,11,3分)物質(zhì)結構決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結構因素匹配錯誤的是()性質(zhì)差異結構因素A.沸點:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)分子間作用力B.熔點:AlF3(1040℃)遠高于AlCl3(178℃升華)晶體類型C.酸性:CF3COOH(pKa=0.23)遠強于CH3COOH(pKa=4.76)羥基極性D.溶解度(20℃):Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)陰離子電荷答案D14.(2023河北,7,3分)物質(zhì)的結構決定其性質(zhì)。下列實例與解釋不相符的是()選項實例解釋A.用He替代H2填充探空氣球更安全He的電子構型穩(wěn)定,不易得失電子B.BF3與NH3形成加合物[H3N→BF3]BF3中的B有空軌道接受NH3中N的孤電子對C.堿金屬中Li的熔點最高堿金屬中Li的價電子數(shù)最少,金屬鍵最強D.不存在穩(wěn)定的NF5分子N原子價層只有4個原子軌道,不能形成5個N—F鍵答案C15.(2021海南,11,4分)關于NH3性質(zhì)的解釋合理的是()選項性質(zhì)解釋A比PH3容易液化NH3分子間的范德華力更大B熔點高于PH3N—H鍵的鍵能比P—H大C能與Ag+以配位鍵結合NH3中氮原子有孤電子對D氨水中存在NHNH3·H2O是離子化合物答案C16.(2022山東,5,2分)AlN、GaN屬于第三代半導體材料,二者成鍵結構與金剛石相似,晶體中只存在N—Al鍵、N—Ga鍵。下列說法錯誤的是()A.GaN的熔點高于AlNB.晶體中所有化學鍵均為極性鍵C.晶體中所有原子均采取sp3雜化D.晶體中所有原子的配位數(shù)均相同答案A17.(2023全國乙,35,節(jié)選)(2)已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)NaClSiCl4GeCl4SnCl4熔點/℃800.7-68.8-51.5-34.1Na與Si均為第三周期元素,NaCl熔點明顯高于SiCl4,原因是。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點變化趨勢及其原因。SiCl4的空間結構為,其中Si的軌道雜化形式為。

答案NaCl為離子晶體,SiCl4為分子晶體,離子鍵比分子間作用力強SiCl4、GeCl4、SnCl4的相對分子質(zhì)量增大,分子間作用力增強,則熔點逐漸升高正四面體形sp3三年模擬考點強化練考點1化學鍵、分子間作用力1.(2023重慶2月月考,1)下列說法正確的是()A.含有金屬元素的化合物一定是離子化合物B.完全由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物C.ⅠA族和ⅦA族元素原子間只能形成離子鍵D.金屬鍵只存在于金屬單質(zhì)中答案B2.(2023遼寧葫蘆島二模,2)下列符號表征不正確的是()A.次氯酸的結構式:H—Cl—OB.H2分子中σ鍵的電子云輪廓圖:C.H2S的VSEPR模型:D.MgCl2的形成過程:答案A3.(2024屆江蘇如皋期初考,5)許多過渡金屬離子對多種配體有很強的結合力,能形成種類繁多的配合物。下列說法正確的是()A.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能與AgNO3溶液反應產(chǎn)生白色沉淀B.1mol配合物Ni(CO)4中共有8molσ鍵C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配體為NH3和SOD.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位數(shù)為6答案B考點2分子結構與性質(zhì)4.(2023北京順義二模,7)S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會產(chǎn)生窒息性氣體,噴水霧可減慢其揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液。其分子結構如圖所示。下列關于S2Cl2的說法不正確的是()A.結構式為Cl—S—S—ClB.是含有極性鍵的非極性分子C.與S2Br2結構相似,熔、沸點:S2Br2>S2Cl2D.與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl答案B5.(2024屆黑龍江哈爾濱師范大學附中開學考,12)As2O3(砒霜)是兩性氧化物,分子結構如圖所示,與鹽酸反應能生成AsCl3,AsCl3和LiAlH4反應的產(chǎn)物之一為AsH3。下列說法錯誤的是()A.As2O3分子中As原子的雜化方式為sp3B.AsCl3的分子空間結構為平面正三角形C.AlH4D.AsH3分子的鍵角小于109°28'答案B6.(2023吉林長春三模,9)SO3有多種結構變體,氣態(tài)時主要