高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺专题6 化学反应速率和化学平衡

试卷更新日期：2023-02-21 类型：三轮冲刺

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一、单选题

1. 同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与 $H_{2} O$ 在酸催化下存在如下平衡： $R C H O + H_{2} O \overset{H^{+}}{⇌} R C H {(O H)}_{2}$ 。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的 ${D_{2}}^{18} O$ 在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是（）

A、 B、 C、 D、

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2. $C O_{2}$ 捕获和转化可减少 $C O_{2}$ 排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以 $N_{2}$ 为载气，以恒定组成的 $N_{2} 、 C H_{4}$ 混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到 $C O_{2}$ ，在催化剂上有积碳。
下列说法错误的是（）

A、反应①为 $C a O + C O_{2} = C a C O_{3}$ ；反应②为 $C a C O_{3} + C H_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \end{array} C a O + 2 C O + 2 H_{2}$ B、 $t_{1} ~ t_{3}$ ， $n (H_{2})$ 比 $n (C O)$ 多，且生成 $H_{2}$ 速率不变，可能有副反应 $C H_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \end{array} C + 2 H_{2}$ C、 $t_{2}$ 时刻，副反应生成 $H_{2}$ 的速率大于反应②生成 $H_{2}$ 速率 D、 $t_{3}$ 之后，生成 $C O$ 的速率为0，是因为反应②不再发生

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3. 某 $M O F s$ 多孔材料孔径大小和形状恰好将 $N_{2} O_{4}$ “固定”，能高选择性吸附 $N O_{2}$ 。废气中的 $N O_{2}$ 被吸附后，经处理能全部转化为 $H N O_{3}$ 。原理示意图如下。
已知： $2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (g) Δ H < 0$
下列说法错误的是（）

A、温度升高时不利于 $N O_{2}$ 吸附 B、多孔材料“固定” $N_{2} O_{4}$ ，促进 $2 N O_{2} ⇌ N_{2} O_{4}$ 平衡正向移动 C、转化为 $H N O_{3}$ 的反应是 $2 N_{2} O_{4} + O_{2} + 2 H_{2} O = 4 H N O_{3}$ D、每获得 $0.4 m o l H N O_{3}$ 时，转移电子的数目为 $6.02 \times 1 0^{22}$

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4. 恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：
$2 N H_{3} (g) ⇌_{}^{催化剂} N_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ ，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是（）

A、实验①， $0 \sim 20 m i n$ ， $v (N_{2}) = 1.00 \times 1 0^{- 5} m o l^{} \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ B、实验②， $60 m i n$ 时处于平衡状态， $x \neq 0.40$ C、相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D、相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大

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5. 铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：

下列说法错误的是（）

A、不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B、采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C、合成槽中产物主要有 $N a_{3} A l F_{6}$ 和 $C O_{2}$ D、滤液可回收进入吸收塔循环利用

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6. AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=Aⁿ⁺(aq)+B^n-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是（）

A、ΔH和ΔS均大于零 B、ΔH和ΔS均小于零 C、ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零 D、ΔH和ΔS均可能大于零或小于零

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7. 某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应 $2 X (s) ⇌ Y (s) + Z (g)$ ，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是（）

A、升高温度，若 $c (Z)$ 增大，则 $ΔH>0$ B、加入一定量Z，达新平衡后 $m (Y)$ 减小 C、加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后 $c (Z)$ 增大 D、加入一定量氩气，平衡不移动

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二、综合题

8. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为： $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N H_{3} (g) Δ H = - 92.4 k J \cdot m o l^{- 1} Δ S = - 200 J \cdot K^{- 1} \cdot m o l^{- 1}$ 。回答下列问题：

(1)、合成氨反应在常温下(填“能”或“不能”)自发。

(2)、温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用 $400 ~ 500 ℃$ 。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。

(3)、方案一：双温-双控-双催化剂。使用 $F e - T i O_{2 - x} H_{y}$ 双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为 $495 ℃$ 时， $F e$ 的温度为 $547 ℃$ ，而 $T i O_{2 - x} H_{y}$ 的温度为 $415 ℃$ )。
下列说法正确的是。
a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
b． $N \equiv N$ 在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率
c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率
d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率

(4)、方案二： $M - L i H$ 复合催化剂。
下列说法正确的是。
a． $300 ℃$ 时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c．温度越高，复合催化剂活性一定越高

(5)、某合成氨速率方程为： $v = k c^{α} (N_{2}) c^{β} (H_{2}) c^{γ} (N H_{3})$ ，根据表中数据， $γ =$ ；
实验
$c (N_{2}) / m o l \cdot L^{- 1}$
$c (H_{2}) / m o l \cdot L^{- 1}$
$c (N H_{3}) / m o l \cdot L^{- 1}$
$v / m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为。
a．有利于平衡正向移动 b．防止催化剂中毒 c．提高正反应速率

(6)、某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为 $N H_{3}$ 配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为 $188 g \cdot m o l^{- 1}$ ，则M元素为(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为。

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9. 氨基钠（ $N a N H_{2}$ ）是重要的化学试剂，实验室可用下图装置（夹持、搅拌、尾气处理装置已省略）制备。

简要步骤如下：

Ⅰ．在瓶A中加入 $100 m L$ 液氨和 $0.05 g F e {(N O_{3})}_{3} \cdot 9 H_{2} O$ ，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。

Ⅱ．加入 $5 g$ 钠粒，反应，得 $N a N H_{2}$ 粒状沉积物。

Ⅲ．除去液氨，得产品 $N a N H_{2}$ 。

已知： $N a N H_{2}$ 几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。

$2 N a + 2 N H_{3} = 2 N a N H_{2} + H_{2} ↑$

$N a N H_{2} + H_{2} O = N a O H + N H_{3} ↑$

$4 N a N H_{2} + 3 O_{2} = 2 N a O H + 2 N a N O_{2} + 2 N H_{3}$

请回答：

(1)、 $F e {(N O_{3})}_{3} \cdot 9 H_{2} O$ 的作用是；装置B的作用是。

(2)、步骤Ⅰ，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案。

(3)、步骤Ⅱ，反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大，可采取的措施有。

(4)、下列说法不正确的是____。

A、步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使 $F e {(N O_{3})}_{3} \cdot 9 H_{2} O$ 均匀地分散在液氨中 B、步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应已完成 C、步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品 $N a N H_{2}$ D、产品 $N a N H_{2}$ 应密封保存于充满干燥氮气的瓶中

(5)、产品分析：假设 $N a O H$ 是产品 $N a N H_{2}$ 的唯一杂质，可采用如下方法测定产品 $N a N H_{2}$ 纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序。
准确称取产品 $N a N H_{2} x g$ →→→→计算

a．准确加入过量的水

b．准确加入过量的 $H C l$ 标准溶液

c．准确加入过量的 $N H_{4} C l$ 标准溶液

d．滴加甲基红指示剂（变色的 $p H$ 范围4.4～6.2）

e．滴加石蕊指示剂（变色的 $p H$ 范围4.5～8.3）

f．滴加酚酞指示剂（变色的 $p H$ 范围8.2～10.0）

g．用 $N a O H$ 标准溶液滴定

h．用 $N H_{4} C l$ 标准溶液滴定

i．用 $H C l$ 标准溶液滴定

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10. 丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C₃H₈(g)=C₃H₆(g)+H₂(g)△H₁=+125kJ·mol^-1

反应Ⅱ(氧化脱氢)：C₃H₈(g)+ $\frac{1}{2}$ O₂(g)=C₃H₆(g)+H₂O(g)△H₂=-118kJ·mol^-1

(1)、已知键能：E(C—H)=416kJ·mol^-1 ， E(H—H)=436kJ·mol^-1 ，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为kJ。

(2)、对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C₃H₈和N₂的混合气体(N₂不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N₂”的作用是。在温度为T₁时，C₃H₈的平衡转化率与通入气体中C₃H₈的物质的量分数的关系如图a所示，计算T₁时反应Ⅰ的平衡常数K_p=kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。

(3)、在温度为T₂时，通入气体分压比为p(C₃H₈)：p(O₂)：p(N₂)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1.2s生成C₃H₆的平均速率为kPa·s^-1；；在反应一段时间后，C₃H₈和O₂的消耗速率比小于2∶1的原因为。

(4)、恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C₃H₈)：p(O₂)：p(N₂)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k′为速率常数)：
反应Ⅱ：2C₃H₈(g)+O₂(g)=2C₃H₆(g)+2H₂O(g) k

反应Ⅲ：2C₃H₆(g)+9O₂(g)=6CO₂(g)+6H₂O(g) k′

实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C₃H₆)=kp(C₃H₈)-k′p(C₃H₆)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为，其理由是。

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11. CS₂是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S₈)与CH₄为原料制备CS₂ ， S₈受热分解成气态S₂ ，发生反应 ${2S}_{2} {(g)+CH}_{4} (g) ⇌_{}^{} {CS}_{2} {(g)+2H}_{2} S(g)$ ，回答下列问题：

(1)、CH₄的电子式为， CS₂分子的立体构型为。

(2)、某温度下，若S₈完全分解成气态S₂。在恒温密闭容器中，S₂与CH₄物质的量比为2∶1时开始反应。
①当CS₂的体积分数为10%时，CH₄的转化率为。

②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是(填序号)。

a．气体密度b．气体总压c．CH₄与S₂体积比d．CS₂的体积分数

(3)、一定条件下，CH₄与S₂反应中CH₄的平衡转化率、S₈分解产生S₂的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成CS₂的反应为(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是。

(4)、用燃煤废气(含N₂、O₂、SO₂、CO₂、H₂O、NO_x等)使尾气中的H₂S转化为单后硫S，可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式。

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实验	$c (N_{2}) / m o l \cdot L^{- 1}$	$c (H_{2}) / m o l \cdot L^{- 1}$	$c (N H_{3}) / m o l \cdot L^{- 1}$	$v / m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$
1	m	n	p	q
2	2m	n	p	2q
3	m	n	0.1p	10q
4	m	2n	p	2.828q

高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺 专题6 化学反应速率和化学平衡

一、单选题

二、综合题

高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺专题6 化学反应速率和化学平衡