高考化学高分培养计划一轮全国创新版章末高考真题演练7

1．(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K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2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℃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℃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)4]＝4v生成(CO)答案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K＝2×10－5，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)4]＝v2．(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H2O2A．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，1.0mol·L－1NaOH溶液中H2O2分解速率小于0.1mol·L－1NaOH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。3．(2017·江苏高考)(双选)温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正＝v(NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是()A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5B．达平衡时，容器Ⅱ中eq\f(cO2,cNO2)比容器Ⅰ中的大C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%D．当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2>T1答案CD解析A错：容器Ⅰ中：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)起始/mol·L－10.600转化/mol·L－10.40.40.2平衡/mol·L－10.20.40.2容器Ⅰ中达到平衡时总物质的量为0.2mol＋0.4mol＋0.2mol＝0.8mol，容器Ⅱ中起始总物质的量为0.3mol＋0.5mol＋0.2mol＝1mol，因为该反应反应前后气体分子数不相等，则达到平衡时，总物质的量不为1mol，则容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比不等于4∶5。B错：根据等效平衡，容器Ⅱ中的投料比可转化为：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)起始/mol·L－10.30.50.2转化后/mol·L－10.60.20.05所以平衡逆向移动，c(NO2)增大，c(O2)减小，所以容器Ⅱ中eq\f(cO2,cNO2)比容器Ⅰ中的小。C对：根据等效平衡，容器Ⅲ中的投料比可转化为：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)起始/mol·L－100.50.35转化后/mol·L－10.500.1容器Ⅰ中达到平衡时NO的体积分数等于50%，容器Ⅲ中O2抑制反应向右进行，所以NO的体积分数小于50%。D对：由题中关系式v正＝v(NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)可得，k正＝eq\f(vNO2消耗,c2NO2)，k逆＝eq\f(vNO消耗,c2NO·cO2)，当温度改变为T2时，k正＝k逆，即eq\f(vNO2消耗,c2NO2)＝eq\f(vNO消耗,c2NO·cO2)。反应达到平衡时v(NO2)消耗＝v(NO)消耗，则c2(NO2)＝c2(NO)·c(O2)。温度T1时，K＝eq\f(c2NOcO2,c2NO2)＝eq\f(0.42×0.2,0.22)＝0.8，温度T2时，K＝eq\f(c2NO·cO2,c2NO2)＝1，平衡常数增大，正反应为吸热反应，所以T2＞T1。4．(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。5．(2016·江苏高考)(双选)一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是()A．该反应的正反应放热B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大答案AD解析A项，若反应Ⅲ的温度为400℃，则反应Ⅰ和反应Ⅲ达到的平衡为等效平衡，而反应Ⅲ的实际温度为500℃，500℃时CH3OH的平衡浓度比400℃时的小，说明升高温度后，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，正确；B项，反应Ⅱ相当于给反应Ⅰ加压，加压时，平衡正向移动，故容器Ⅱ中反应物的转化率大，错误；C项，由表中数据知，达到平衡时，可求得容器Ⅰ中c(H2)＝0.04mol·L－1，可推知容器Ⅱ中c(H2)<0.08mol·L－1，容器Ⅲ中c(H2)＝0.15mol·L－1，平衡时，Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，错误；D项，浓度相同，容器Ⅲ中的温度高，所以容器6．(2016·天津高考)(双选)在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是()A．容器内气体压强保持不变B．吸收ymolH2只需1molMHxC．若降温，该反应的平衡常数增大D．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(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ymolH2所需的MHx的物质的量大于1mol，B项错误；该反应的平衡常数表达式为K＝eq\f(1,cyH2)，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．(2015·天津高考)某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(g)发生反应：X(g)＋mY(g)3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()A．m＝2B．两次平衡的平衡常数相同C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol·L－1答案D解析在原平衡体系中加入1molZ，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，说明该平衡与原平衡是等效平衡，则化学方程式两边气态物质的化学计量数相等，即m＝2，A项正确；温度不变，平衡常数不变，B项正确；起始时X、Y的物质的量之比等于化学计量数之比，则二者的平衡转化率相等，C项正确；起始时加入1molX和2molY，相当于3molZ，平衡时Z的物质的量为3mol×10%＝0.3mol，在平衡体系中再加入1molZ，相当于起始时共加入4molZ，则新平衡时Z的物质的量为4mol×10%＝0.4mol，其浓度为0.4mol/2L＝0.2mol·L－1，D项错误。8．(2015·上海高考)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大答案B解析A项，合成氨为放热反应，升高温度对吸热反应的影响更大，即对逆反应的反应速率影响更大，错误；B项，增大压强对气体体积大的影响更大，所以增大压强对正反应的反应速率影响更大，正确；C项，减小反应物浓度正反应速率减小，而逆反应速率不变，错误；D项，催化剂会同等程度地影响正、逆反应速率，错误。9．(2015·安徽高考)汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0答案A解析A选项正确，达平衡时，c(N2)＝c(O2)＝c1mol·L－1，c(NO)＝2(c0－c1)mol·L－1；B选项错误，因反应前后容器体积不变，且反应中无固态(或液态)物质参加或生成，故混合气体的密度始终不变；C选项错误，催化剂只能改变到达平衡的时间，不会破坏平衡，即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变；D选项错误，对比曲线a和b到达平衡所需时间，可知曲线b对应的条件改变是升高温度，达新平衡时c(N2)减小，则平衡正向移动，故该反应应为吸热反应，即ΔH>0。10．(福建高考)在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1<c2)答案A解析A项，v(N2O)＝eq\f(ΔcN2O,Δt)，从表中数据分析可知，反应速率不变，A项正确；N2O的分解反应不是可逆反应，反应终点速率为0，B项错误；C项，由半衰期的定义并结合表中数据可知，随着浓度减小，半衰期缩短，C项错误；D项，由转化率定义并结合表中数据可知，初始浓度越大，则转化率越小，D项错误。11．(2017·高考组合题)(1)(全国卷Ⅰ)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。②在620K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”)③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。A．H2SB．CO2C．COSD．N(2)(全国卷Ⅲ)298K时，将20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))与反应时间(t)的关系如图所示。①下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。a．溶液的pH不再变化b．v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))c．c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再变化d．c(I－)＝ymol·L－1②tm时，v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm时v逆________tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是__________________________________________________。④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。答案(1)①2.52.8×10－3②>>③B(2)①ac②大于③小于tm时生成物浓度较低④eq\f(4y3,x－y2)(mol·L－1)－1解析(1)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/mol0.400.1000转化/molxxxx平衡/mol0.40－x0.10－xxx由题意得：eq\f(x,0.40mol－x＋0.10mol－x＋x＋x)＝0．02解得：x＝0.01molH2S的平衡转化率α1＝eq\f(0.01mol,0.40mol)×100%＝2.5%。K＝eq\f(cCOS·cH2O,cH2S·cCO2)＝eq\f(\f(0.01,2.5)×\f(0.01,2.5),\f(0.40－0.01,2.5)×\f(0.10－0.01,2.5))＝eq\f(1,351)≈2.8×10－3。②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α2＞α1。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故ΔH＞0。③A项，充入H2S，H2S的转化率反而减小。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)①a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(AsOeq\o\al(3－,3))，反应不一定处于平衡状态。C对：由于Na3AsO3总量一定，当c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再变化时，c(AsOeq\o\al(3－,4))、c(AsOeq\o\al(3－,3))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(AsOeq\o\al(3－,4))＝2ymol·L－1，因此c(I－)＝ymol·L－1时，反应没有建立平衡。②tm时，反应正向进行，故v正大于v逆。③由于tm时生成物AsOeq\o\al(3－,4)的浓度小于tn时AsOeq\o\al(3－,4)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。④反应前，三种溶液混合后，c(Na3AsO3)＝3xmol·L－1×eq\f(20mL,20mL＋20mL＋20mL)＝xmol·L－1，同理，c(I2)＝xmol·L－1，反应情况如下：12．(2016·全国卷Ⅱ)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：①C3H6(g)＋NH3(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=C3H3N(g)＋3H2O(g)ΔH＝－515kJ·mol－1②C3H6(g)＋O2(g)=C3H4O(g)＋H2O(g)ΔH＝－353kJ·mol－1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是__________________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是__________________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是__________________。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是____________；高于A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大C．副反应增多 D．反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为________，理由是________________________________________________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________。答案(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂(2)不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC(3)1该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低1∶7.5∶1解析(1)判断反应自发进行的趋势可从熵变和焓变两方面考虑，反应①和②的熵变不大，但焓变均较大，这是导致两个反应在热力学上趋势均很大的主要原因。根据影响平衡移动的因素可知，提高丙烯腈平衡产率(即使反应①的平衡右移)的条件可以是降低温度、降低压强。不同的反应一般使用的催化剂也不同，因此催化剂是提高丙烯腈反应选择性的关键因素。(2)丙烯腈产率降低的原因可能是催化剂的活性降低、副反应增多，A、C正确。(3)由反应①可知n(NH3)∶n(O2)∶n(C3H6)＝1∶1.5∶1，由于O2在空气中所占体积分数约为eq\f(1,5)，所以理论上进料气氨、空气、丙烯的体积比V(NH3)∶V(空气)∶V(C3H6)＝1∶(1.5×5)∶1＝1∶7.5∶1。13．(1)(2015·全国卷Ⅱ)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－99kJ·mol－1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－58kJ·mol－1③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝＋41kJ·mol－1回答下列问题：①反应①的化学平衡常数K表达式为________________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为__________(填曲线标记字母)，其判断理由是_______________________。②合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是________________。(2)(2015·广东高考)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。①新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。a．实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如图，则总反应的ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________________。b．在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl­T曲线的示意图，并简要说明理由：________________。c．下列措施中，有利于提高αHCl的有________。A．增