1、1(2018北京高考)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是()A生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%BCH4CH3COOH过程中，有CH键发生断裂C放出能量并形成了CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率答案D解析根据图示可知，CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A正确；CH4在过程中，有1个CH键发生断裂，B正确；根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量，对比和，形成CC键，C正确；催化剂只影响化学
2、反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D错误。2(2018江苏高考)(双选)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：下列说法正确的是()Av1v2，c22c1BK1K3，p22p3Cv1v3，1(SO2)3(SO2)Dc22c3，2(SO3)3(SO2)1答案CD解析对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4 mol SO3等效于在相同条件下反应物投入量为4 mol SO2和2 mol O2，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，容器
3、2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，v2v1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c22c1，p22p1，1(SO2)2(SO3)1，容器1和容器2温度相同，K1K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，v3v1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3c1，p3p1，3(SO2)1(SO2)，K3K1。根据上述分析，v2v1，c22c1，A错误；K3K1，p22p1，p3p1，则p22p3，B错误；v3v1，3(SO2)1(SO2)，C正确；c22c1，c3c1，则c22c3，1(SO2)2(SO3)1，3(
4、SO2)1(SO2)，则2(SO3)3(SO2)1，D正确。3(2017天津高考)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时，该反应的平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 制得高纯镍。下列判断正确的是()A增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30 和50 两者之间选择反应温度，选50 C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)答
5、案B解析A错：增加c(CO)，平衡正向移动，温度不变，反应的平衡常数不变。B对：第一阶段，生成的Ni(CO)4是气态，应选择高于其沸点的反应温度，故选50 。C错：230 时，化学平衡常数K2105，有利于反应逆向进行，Ni(CO)4分解率较高。D错：反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)。4(2017江苏高考)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性
6、越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大答案D解析A错：图甲表明其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快。B错：图乙表明其他条件相同时，溶液pH越大，分解速率越快。C错：Mn2浓度相同时，1.0 molL1NaOH溶液中H2O2分解速率小于0.1 molL1NaOH溶液中。D对：pH相同时，Mn2浓度越大，分解速率越快，所以图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率影响大。5(2016北京高考)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()A抗氧化剂 B调味剂C着色剂 D增稠剂答案A解析相对于食物，抗氧化剂可以更快地被氧气氧
7、化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。6(2016天津高考改编)(双选)在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)Hv(吸氢)答案AC解析达到化学平衡时，气体的物质的量不变，所以容器内气体压强保持不变，A项正确；由于该反应是可逆反应，所以吸收y mol H2所需的MHx的物质的量大于1 mol，B项错误；该反应的平衡常数表达式为K，由于该反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，c(H2)减小，故K增大，C项正确；向容器内通入少量氢气，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆)，即v(吸氢)v(放氢)，D项错误。7(2018全国卷改编)采用
8、N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为_。(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t时，N2O5(g)完全分解)：N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)H53.1 kJ/mol研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v2103pN2O5(kPamin1)。t62 min时，测得体系中pO22.9
9、kPa，则此时的pN2O5_kPa，v_kPamin1。若提高反应温度至35 ，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35 )_63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_(2NO2(g)N2O4(g)Hv(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高答案(1)O2(2)30.06.0102大于温度提高，体积不变，总压强提高；NO2生成N2O4为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高13.4(3)AC解析(1)氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2。
10、(2)根据方程式可知生成氧气与消耗N2O5的物质的量之比是12，又因为压强之比等于物质的量之比，所以消耗N2O5的压强是2.9 kPa25.8 kPa，则此时N2O5的压强是35.8 kPa5.8 kPa30.0 kPa，因此此时反应速率v2.010330(kPamin1)6.0102(kPamin1)。由于温度升高，容器体积不变，总压强提高，且NO2生成N2O4为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35 ，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35 )大于63.1 kPa。根据表中数据可知N2O5完全分解时的压强是63.1 kPa，根据方程式可知完
11、全分解时最初生成的NO2的压强是35.8 kPa271.6 kPa，O2是35.8 kPa217.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa17.9 kPa89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa63.1 kPa26.4 kPa，所以根据方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时N2O4对应的压强是26.4 kPa，NO2对应的压强是71.6 kPa26.4 kPa218.8 kPa，则反应的平衡常数Kp kPa13.4 kPa。(3)第一步反应快速平衡，所以第一步的逆反应速率大于第二步的反应速率，A正确；根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；根据第二步反应生成物中有NO2
12、可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；第三步为快反应，所以第三步反应的活化能较低，D错误。 8(2018全国卷改编)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：(1)CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填标号)。A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_mol2L2。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在
13、的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：由上表判断，催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。AK积、K消均增加Bv积减小，v消增加CK积减小，K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp(CH4)p(CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如右图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(C
14、O2)从大到小的顺序为_。答案(1)A(2)劣于相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大ADpc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)解析(1)正反应是体积增大的吸热反应，所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压，答案选A；某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行催化重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，根据方程式可知 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g) 1 0.5 0 0 0.25 0.25 0.5 0.5 0.75 0.25 0.5 0.5所以平衡常数
15、为 mol2L2 mol2L2。(2)根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A正确，C错误；升高温度反应速率均增大，B错误；积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D正确。根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。 9(201
16、8天津高考改编)已知：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H120 kJmol1(1)分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填“A”或“B”)。(2)按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 的原因是_。答案(1)B(2)900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低解析(1)初始时容器A、B的压强相等，A容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加)；B容器恒
17、压，压强不变；所以达平衡时压强一定是A中大，B中小，此反应压强减小平衡正向移动，所以B的反应平衡更靠右，反应的更多，吸热也更多。(2)根据题图得到，900 时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下降，所以选择900 为反应最佳温度。10(2017高考组合题)(1)(全国卷)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率1_%，反应平衡常数K_。在620
18、 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率2_1，该反应的H_0。(填“”“B(2)ac大于小于tm时生成物浓度较低(molL1)1解析(1)解：设平衡时H2S转化的物质的量为x。 H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)初始/mol0.40 0.10 0 0转化/mol x x x x平衡/mol0.40x 0.10x x x由题意得：0.02解得：x0.01 molH2S的平衡转化率1100%2.5%。K2.8103。温度升高，水的平衡物质的量分数增大，平衡右移，则H2S的转化率增大，故21。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故H0。A项，充入H2S，H2S的转
19、化率反而减小。B项，充入CO2，增大了一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，故H2S的转化率增大。C项，充入COS，平衡左移，H2S的转化率减小。D项，充入N2，对平衡无影响，不改变H2S的转化率。(2)a对：溶液pH不变时，则c(OH)也保持不变，反应处于平衡状态。B错：根据反应方程式，始终存在速率关系：v(I)2v(AsO)，反应不一定处于平衡状态。C对：由于Na3AsO3总量一定，当c(AsO)/c(AsO)不再变化时，c(AsO)、c(AsO)也保持不变，反应建立平衡。D错：由图可知，建立平衡时c(I)2c(AsO)2y molL1，因此c(I)y molL1时，反应没有建立
20、平衡。tm时，反应正向进行，故v正大于v逆。由于tm时生成物AsO的浓度小于tn时AsO的浓度，因v逆的大小取决于生成物浓度的大小，故tm时的v逆小于tn时的v逆。反应前，三种溶液混合后，c(Na3AsO3)3x molL1x molL1，同理，c(I2)x molL1，反应情况如下：11(1)(2016全国卷节选)CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出
21、该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)(2015全国卷改编)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)H0在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、
22、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.0027 min1，在t40 min时，v正_min1。由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。答案(1)2CrO2HCr2OH2O增大1.01014小于(2)k正/K1.95103A、E解析(1)Na2CrO4溶液中的转化反应为2CrO2HCr2OH2O。酸性增大，平衡右移，CrO的平衡转化率增大。由题图知，A点c(Cr2O)0.25 molL1，c(CrO)(1.00.252) molL10.5 molL1，c(H)1.0107 molL
23、1，则平衡常数K1.01014。升温，CrO的平衡转化率减小，说明平衡左移，即正反应为放热反应，H0。(2)设开始加入的HI为x mol，达平衡时转化的HI是a mol，则 2HI(g)H2(g)I2(g)开始/mol x 0 0转化/mol a 平衡/mol xa 所以0.784，得a0.216x，K。达平衡时，v正v逆，k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正/K。v正k正x2(HI)，在40 min时，x(HI)0.85，所以v正0.0027 min10.850.851.95103 min1。升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，H2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、E。
