2024届高考二轮复习 2023全国高考真题化学汇编化学反应的调控（含解析）

2023全国高考真题化学汇编化学反应的调控一、单选题1．（2023重庆高考真题）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：C反应Ⅱ：C在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的B．点反应Ⅰ的平衡常数C．点的压强是的3倍D．若按投料，则曲线之间交点位置不变2．（2023河北高考真题）在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应：反应②和③的速率方程分别为和，其中分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。0123450.1600.1130.0800.0560.0400.028下列说法正确的是A．内，X的平均反应速率为B．若增大容器容积，平衡时Y的产率增大C．若，平衡时D．若升高温度，平衡时减小二、多选题3．（2023山东高考真题）一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：已知反应初始E的浓度为0.10mol∙L-1，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是

A．t1时刻，体系中有E存在B．t2时刻，体系中无F存在C．E和TFAA反应生成F的活化能很小D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1三、解答题4．（2023海南高考真题）磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的磷酸与反应制备，反应方程式为H3PO

回答问题：(1)该条件下，反应至1h时KCl的转化率为。(2)该制备反应的随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为反应(填“吸热”或“放热”)，且反应热随温度升高而。

(3)该小组为提高转化率采用的措施中有：使用浓磷酸作反应物、向系统中不断通入水蒸气等。它们能提高转化率的原因是：不使用稀磷酸；通入水蒸气。(4)298K时，H3PO4aq+KClaq5．（2023全国高考真题）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①

②

反应③的，平衡常数(用表示)。(2)电喷雾电离等方法得到的(等)与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别在和下(其他反应条件相同)进行反应，结果如下图所示。图中的曲线是(填“a”或“b”。、时的转化率为(列出算式)。

(3)分别与反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。

(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则与反应的能量变化应为图中曲线(填“c”或“d”)。(ⅲ)与反应，氘代甲醇的产量(填“＞”“＜”或“=”)。若与反应，生成的氘代甲醇有种。6．（2023浙江高考真题）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：CO(g)该反应分两步完成：3Fe22Fe3请回答：(1)。(2)恒定总压和水碳比[]投料，在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表：条件10.400.400条件20.420.360.02①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数。②对比条件1，条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应，写出该反应方程式。(3)下列说法正确的是______。A．通入反应器的原料气中应避免混入B．恒定水碳比，增加体系总压可提高的平衡产率C．通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。

①在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是。A．按原水碳比通入冷的原料气

B．喷入冷水(蒸气)

C．通过热交换器换热②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线。(5)在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是。7．（2023浙江高考真题）“碳达峰碳中和”是我国社会发展重大战略之一，还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：Ⅰ：CⅡ：C请回答：(1)有利于提高平衡转化率的条件是___________。A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压(2)反应CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(3)恒压、时，和按物质的量之比投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现高效转化。①下列说法正确的是。A．可循环利用，不可循环利用B．过程ⅱ，吸收可促使氧化的平衡正移C．过程ⅱ产生的最终未被吸收，在过程ⅲ被排出D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原需吸收的能量更多②过程ⅱ平衡后通入，测得一段时间内物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释物质的量上升的原因。(4)还原能力可衡量转化效率，(同一时段内与的物质的量变化量之比)。①常压下和按物质的量之比投料，某一时段内和的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出间R的变化趋势，并标明时R值。②催化剂X可提高R值，另一时段内转化率、R值随温度变化如下表：温度/℃480500520550转化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列说法不正确的是A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率B．温度越低，含氢产物中占比越高C．温度升高，转化率增加，转化率降低，R值减小D．改变催化剂提高转化率，R值不一定增大8．（2023全国高考真题）硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：(1)在气氛中，的脱水热分解过程如图所示：根据上述实验结果，可知，。(2)已知下列热化学方程式：则的。(3)将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：平衡时的关系如下图所示。时，该反应的平衡总压、平衡常数。随反应温度升高而(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3g⇌2SO2g+O2g(Ⅱ)，平衡时(用表示)。在9．（2023辽宁高考真题）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO45H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO45H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、和(填化学式)。

(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述过程中NO2的作用为。(ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是(答出两点即可)。(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g)ΔH=-98.9kJmol-1(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是。

a．温度越高，反应速率越大b．α=0.88的曲线代表平衡转化率c．α越大，反应速率最大值对应温度越低d．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是(填标号)。

(ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算)。10．（2023湖北高考真题）纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下：

回答下列问题：(1)已知中的碳氢键和碳碳键的键能分别为和，H-H键能为。估算C40H20(g)⇌C40H18(2)图示历程包含个基元反应，其中速率最慢的是第个。(3)纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为、。(4)1200K时，假定体系内只有反应C40H12(g)⇌C40H10(5)C·40H19(g)⇌C40H18(g)+H

(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成的反应速率的是(填标号)。a．升高温度

b．增大压强

c．加入催化剂

参考答案1．C【详解】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏伽德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确；D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；故选C。【点睛】2．D【详解】A．由表知内∆c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L，生成∆c(X)=2∆c(W)=0.16mol/L，但一部分X转化为Z，造成∆c(X)<0.16mol/L，则v(X)<，故A错误；B．过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容器容积相当于减小压强，对反应平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，X的浓度增大，平衡时Y的产率减小，故B错误；C．由速率之比等于系数比，平衡时v逆(X)=2v正(Z)，即，=，若，平衡时，故C错误；D．反应③的活化能大于反应②，∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0，则，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时减小，故D正确；故选D。3．AC【分析】一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应：①E+TFAAF

②FG

③G⇌H+TFAAt1之后的某时刻，H为0.02mol∙L-1，此时TFAA的浓度仍为0，则表明0.10mol∙L-1E、起始时的0.08mol∙L-1TFAA、G分解生成的0.02mol∙L-1TFAA全部参加反应，生成0.10mol∙L-1F；在t2时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01mol∙L-1，则F为0.01mol∙L-1。【详解】A．由图可知，反应0时刻后,TFAA的浓度由0.08mol/L降为0，说明E与TFAA反应极快，根据合成路线可知，E与TFAA以1:1进行反应，E的起始浓度为0.1mol/L，则反应后E的浓度降为0.02mol/L，故t1时刻体系中有E存在，A正确；B．由分析可知，t2时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01mol∙L-1，则F为0.01mol∙L-1，所以体系中有F存在，B不正确；C．t1之后的某时刻，H为0.02mol∙L-1，此时TFAA的浓度仍为0，表明此时E和TFAA完全反应生成F，所以E和TFAA生成F的反应速率快，反应的活化能很小，C正确；D．在t2时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01mol∙L-1，F为0.01mol∙L-1，只有F、G全部转化为H和TFAA时，TFAA的浓度才能为0.08mol∙L-1，而G⇌H+TFAA为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA的浓度一定小于0.08mol∙L-1，D不正确；故选AC。4．(1)70%(2)吸热降低(3)使用浓磷酸作反应物可以提高磷酸的浓度，促使反应正向进行使得气体中氯化氢的分压减小，促使反应正向进行(4)【详解】（1）由图可知，该条件下，反应至1h时KCl的转化率为70%；（2）由图可知，焓变为正值，则该条件下反应为吸热反应，且反应热随温度升高而降低；（3）使用浓磷酸作反应物可以提高磷酸的浓度，促使反应正向进行；向系统中不断通入水蒸气，使得气体中氯化氢的分压减小，促使反应正向进行；都可以促进氯化钾的转化率的提高；（4）298K时，H3PO4aq【点睛】5．(1)或(2)b(3)Ⅰc<2【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应③=(反应②-①)，所以对应；根据平衡常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，对应化学平衡常数或，故答案为：；或；（2）根据图示信息可知，纵坐标表示-lg()，即与MO+的微粒分布系数成反比，与M+的微粒分布系数成正比。则同一时间内，b曲线生成M+的物质的量浓度比a曲线的小，证明化学反应速率慢，又因同一条件下降低温度化学反应速率减慢，所以曲线b表示的是300K条件下的反应；根据上述分析结合图像可知，、时-lg()=0.1，则=10-0.1，利用数学关系式可求出，根据反应可知，生成的M+即为转化的，则的转化率为；故答案为：b；；（3）(ⅰ)步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以符合题意的是步骤Ⅰ；(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则此时正反应活化能会增大，根据图示可知，与反应的能量变化应为图中曲线c；(ⅲ)与反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，步骤Ⅰ的活化能增大，反应速率会变慢，则CH2DOD更难获得，故产率：<；根据反应机理可知，若与反应，生成的氘代甲醇可能为或共2种，故答案为：<；2。6．(1)6(2)2CO+3H2⇌CH4+H2O(3)AC(4)A(5)随着温度的升高，反应物分子在催化剂表面的吸附降低，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小【详解】（1）设方程式①CO(g)②3Fe2③2Fe3根据盖斯定律可知，③=①-②，则；（2）①条件1下没有甲烷生成，只发生了水煤气变换反应，该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下平衡时容器的总体积为V，水蒸气和一氧化碳的投料分别为12mol和5mol，参加反应的一氧化碳为xmol，根据已知信息可得以下三段式：CO，解得x=4；则平衡常数；②根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有二氧化碳参与，且氢气的产率降低，则该方程式为：CO+3H2⇌CH4+H2O；（3）A．一氧化碳和氢气都可以和氧气反应，则通入反应器的原料气中应避免混入，A正确；B．该反应前后气体计量系数相同，则增加体系总压平衡不移动，不能提高平衡产率，B错误；C．通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁，水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁，但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度，从而防止铁的氧化物被还原为单质铁，C正确；D．若保持容器的体积不变，通过充入惰性气体增加体系总压，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误；故选AC；（4）①A．按原水碳比通入冷的原料气，可以降低温度，反应物浓度增大导致CO的转化率稍减小，之后再通过催化剂层后，CO的转化率又增大且高于原来的，与图中变化相符，A正确；B．喷入冷水(蒸气)，可以降低温度，但是同时水蒸气的浓度增大，会导致CO的转化率增大，与图中变化不符，B错误；C．水煤气变换反应是放热的可逆反应，通过热交换器可以与原料气进行热交换降低温度，但温度仍在催化剂活性温度范围内，由于温度对化学反应速率的影响远小于催化剂的影响，CO的转化率基本保持不变，且再通过催化剂层后CO的转化率不会高于原来的，与图中变化不相符，C不正确；故选A；②增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，则一氧化碳的的平衡转化率增大，会高于原平衡线，故图像为：

；（5）反应物分子在催化剂表面的吸附是一个放热的快速过程，随着温度的升高，反应物分子在催化剂表面的吸附降低，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小。7．(1)C(2)(3)BC通入分解平衡正移，导致增大，促进还原平衡正移(4)C【详解】（1）反应Ⅰ为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，△H>0，升高温度，平衡右移，CH4平衡转化率增大；降低压强，平衡右移，CH4平衡转化率增大，故有利于提高平衡转化率的条件是高温低压；答案选C；（2）已知：Ⅰ：CⅡ：C根据盖斯定律，由Ⅰ+Ⅱ2得反应CH4故△H1+2△H2=+329，；（3）①A．根据流程可知，转化为Fe，Fe又转化为，可循环利用；CaCO3受热分解生成和CO2,又与CO2反应生成CaCO3，也可循环利用，选项A错误；B．过程ⅱ，吸收使浓度降低，促进氧化的平衡正移，选项B正确；C．过程ⅱ吸收而产生的最终未被吸收，在过程ⅲ被排出，选项C正确；D．焓变只与起始物质的量有关，与过程无关，故相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原需吸收的能量一样多，选项D错误；答案选BC；②通入分解平衡正移，导致增大，促进还原平衡正移，故过程ⅱ平衡后通入，测得一段时间内物质的量上升；（4）①600℃以下，甲烷转化率随温度升高增大程度大于二氧化碳转化率，该阶段R减小，600℃以上，二氧化碳转化率随温度升高增大程度大于甲烷转化率，该阶段R增大，根据图1可知时，转化率为100%，即=1mol,转化率为60%,即=3mol60%=1.8mol，故==1.8，故间R的变化趋势如图：②A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率，使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大，增大的倍数比大，则R提高，选项A正确；B．根据表中数据可知，温度越低，转化率越小，而R越大，增大的倍数比大，含氢产物中占比越高，选项B正确；C．温度升高，转化率增加，转化率也增大，且两个反应中的转化率均增大，增大倍数多，故R值增大，选项C不正确；D．改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高转化率，若转化率减小，则R值不一定增大，选项D正确；答案选C。8．(1)41(2)(a+c-2b)(3)3增大(4)46.26【详解】（1）由图中信息可知，当失重比为19.4%时，转化为，则，解之得=4；当失重比为38.8%时，转化为，则，解之得y=1。（2）①②③根据盖斯定律可知，①+③-②2可得，则(a+c-2b)。（3）将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：由平衡时的关系图可知,时，，则，因此，该反应的平衡总压3、平衡常数。由图中信息可知，随着温度升高而增大，因此，随反应温度升高而增大。（4）提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3g⇌2SO2g+O2g(Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(Ⅰ)时，则，因此，平衡时。在时，，则、，联立方程组消去，可得，代入相关数据可求出46.26，则，。9．(1)CuOSO3(2)催化剂反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高（答案合理即可）(3)cdd【详解】（1）根据图示的热重曲线所示，在700℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2，故答案为CuO、SO3。（2）(i)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中线消耗再生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用；(i