高中化学人教版高考真题体(二)

高考真题体验(二)(一)化学平衡的移动1.(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比xeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(x＝\f(n（CH4）,n（H2O）)))随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A.x1<x2B.反应速率：vb正<vc正C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝KcD.反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态答案B解析A.一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则x1<x2，故A正确；B.b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：vb正>vc正，故B错误；C.由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝Kc，故C正确；D.该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确。2.(2023·河北卷)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应：反应②和③的速率方程分别为v2＝k2c2(X)和v3＝k3c(Z)，其中k2、k3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W(g)的浓度随时间的变化如下表。t/min012345c(W)/(mol·L－1)0.1600.1130.0800.0560.0400.028下列说法正确的是()A.0～2min内，X的平均反应速率为0.080mol·L－1·min－1B.若增大容器容积，平衡时Y的产率增大C.若k2＝k3，平衡时c(Z)＝c(X)D.若升高温度，平衡时c(Z)减小答案D解析由表知0～2min内Δc(W)＝0.16－0.08＝0.08mol/L，生成Δc(X)＝2Δc(W)＝0.16mol/L，但一部分X转化为Z，造成Δc(X)<0.16mol/L，则v(X)<eq\f(0.16mol/L,2min)＝0.080mol·L－1·min－1，A错误；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，只对过程②有影响，生成Y的反应是过程①，完全反应，平衡时Y的产率不变，B错误；由速率之比等于系数比，平衡时v逆(X)＝2v正(Z)，即v3＝2v2，k3c(Z)＝2k2c2(X)，若k2＝k3，平衡时c(Z)＝2c2(X)，C错误；反应③的活化能大于反应②，ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0，则4X(g)2Z(g)ΔH<0，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时c(Z)减小，D正确。3.(2023·重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1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ΔH<0，反应Ⅱ的ΔH>0B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1C.N点H2O的压强是CH4的3倍D.若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变答案C解析随着温度的升高，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；M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶V(H2)＝1∶1，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K＝eq\f(c（H2O）c（CO）,c（CO2）c（H2）)＝1，B错误；N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，结合阿伏加德罗定律可知，H2O的压强是CH4的3倍，C正确；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V(CO2)∶V(H2)＝1∶2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。(二)反应机理和催化剂4.(2023·江苏卷)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)=CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是()A.该反应的ΔS<0B.该反应的平衡常数K＝eq\f(c（CH4）·c2（H2S）,c（CS2）·c4（H2）)C.题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用D.该反应中每消耗1molH2S，转移电子的数目约为2×6.02×1023答案C解析A.左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5，ΔS>0，A错误；B.由方程式知，K＝eq\f(c（CS2）·c4（H2）,c（CH4）·c2（H2S）)，B错误；C.由题图知，经过步骤Ⅰ后，H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；D.由方程式知，消耗1molH2S同时生成2molH2，转移4mole－，数目为4×6.02×1023，D错误。5.(2023·广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是()A.使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行B.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C.使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡D.使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大答案C解析A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；B.由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确。6.(2023·山东卷)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答案AC解析一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应：①E＋TFAA→F②F→G③GH＋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。A.t1时刻，H的浓度小于0.02mol·L－1，此时反应③生成TFAA的浓度小于0.02mol·L－1，参加反应①的E的浓度小于0.1mol·L－1，所以体系中有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GH＋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。(三)综合考查7.(2023·辽宁卷)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。(1)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)。(2)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.9kJ·mol－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α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)。答案(1)(ⅰ)催化剂(ⅱ)铅室法制得的产品中存在亚硝基硫酸杂质、铅室法生产硫酸过程中需使用有毒物质氮氧化物(2)(ⅰ)cd(ⅱ)d(ⅲ)eq\f(αe,（1－αe）·p\s\up6(\f(1,2)))解析(1)(i)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中先消耗再生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用。(2)(i)a.根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，a错误；b.从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于0.88时的反应速率图像并没有给出，无法判断α＝0.88的条件下是平衡转化率，b错误；c.从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确；d.从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d正确；故选cd；(ii)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d的催化剂V－K－Cs－Ce对SO2的转化率最好，产率最佳，故选d；(iii)利用分压代替浓度计算平衡常数，反应的平衡常数Kp＝eq\f(p（SO3）,p（SO2）p\s\up6