2023-2025全国高考化学试题汇编：化学反应条件的优化-工业合成氨（鲁科版）

2023-2025全国高考真题化学汇编

化学反应条件的优化一工业合成氨（鲁科版）

一、单选题

1.（2023辽宁高考真题）某小组进行实验，向10mL蒸储水中加入0.4g",充分振荡，溶液呈浅棕色，再加

入0.2g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色.已知I；（aq）为棕色，下列关于颜色变化的

解释错误的是

选项颜色变化解释

A溶液呈浅棕色L在水中溶解度较小

溶液颜色加深

B发生了反应：i2+r^^i；

C紫黑色晶体消失U（aq）的消耗使溶解平衡U⑸I2（aq）右移

D溶液褪色Zn与有色物质发生了置换反应

A.AB.BC.CD.D

2.（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：CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H20(g)

反应n：CO2(g)+4H2(g)F^CH4(g)+2H2O)

在恒容条件下，按V（CC（2）:V（H?）=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

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A.反应I的AH<0,反应口的AH>0

B.M点反应I的平衡常数K<1

C.N点H,0的压强是CH4的3倍

D.若按V（CO2）:V（Hj=l:2投料，则曲线之间交点位置不变

3.（2023江苏高考真题）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为

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CO2(g)+4H2(g>CH4(g)+2H2O(g)AH=-164.7kJ-mo「

-1

C02(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmol

在密闭容器中，1.01x10¥a、"起始（CO?）:%始（凡）=1:4时，CO?平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时

“生成（CHd）

下列说

间所测得的CO?实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为xl00%o

"反应（C02）

法正确的是

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、X.

8oCC>2平衡

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A.反应2co(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焙变AH=-205.9kJ-moL

B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加

C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480〜530℃

‘兔始（H2）

D.450℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值

"起始（。°2）

4.（2023海南高考真题）《齐民要术》中记载了酒曲的处理，“乃平量一斗，臼中捣碎。若浸曲，一斗，与

五升水.浸曲三日，如鱼眼汤沸……\下列说法错误的是

A.“捣碎”目的是促进混合完全

B.“曲”中含有复杂的催化剂

C.“斗”和“升”都是容量单位

D.“鱼眼”是水蒸气气泡的拟像化

5.（2023广东高考真题）催化剂I和II均能催化反应R（g）UP（g）.反应历程（下图）中，M为中间产物。其

它条件相同时，下列说法不正确的是

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A.使用I和n,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n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

6.（2023北京高考真题）下列事实能用平衡移动原理解释的是

A.凡。?溶液中加入少量Mi!。?固体，促进Hq?分解

B.密闭烧瓶内的NO?和NzO,的混合气体，受热后颜色加深

C.铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体

D.锌片与稀H2s0,反应过程中，加入少量CuSC>4固体，促进H?的产生

7.（2023浙江高考真题）一定条件下，1-苯基丙烘（Ph-C三C-CH3）可与HC1发生催化加成，反应如下:

C1./H

〉C=C4产v物I

反应夕Ph,

Ph-C=C-CH3+HCl(反应HI

反应IICH

=C\3产物n

H

反应过程中该焕煌及反应产物的占比随时间的变化如图（已知：反应I、W为放热反应），下列说法不歪确的

是

A.反应焙变：反应i>反应n

B.反应活化能：反应I〈反应n

c.增加HCI浓度可增加平衡时产物n和产物I的比例

D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物I

8.（2023湖南高考真题）N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用.我国科学家

合成的某Ru（H）催化剂（用［L-Ru-NH3『表示）能高效电催化氧化NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。

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++

2[L-RU-NH2]2[L-RU-NH?]

(M)

下列说法错误的是

A.'(11)被氧化至口11(叫后，配体NHj失去质子能力增强

B.M中Ru的化合价为+3

C.该过程有非极性键的形成

D.该过程的总反应式：4NH3-2e-=N2H4+2NH；

9.(2023湖南高考真题)向一恒容密闭容器中加入ImolCH,和一定量的HQ,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x(x=吧工］随温度的变化曲线如

图所示。下列说法错误的是

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B.反应速率：Vb正<v,正

C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb=Kc

D.反应温度为工，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

10.(2023浙江高考真题)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下［已知O?(g)

和02(g)的相对能量为0］,下列说法不正确的是

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历程II

A.E6—E3=E5—E2

B,可计算Cl-Cl键能为2便2-E3)kJ.moL

C.相同条件下，O,的平衡转化率：历程n>历程I

D.历程I、历程n中速率最快的一步反应的热化学方程式为：

1

C10(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)AH=(E5-E4)kJ-mor

二、多选题

11.(2023海南高考真题)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：

C6H5cH2cH3(g)UC6H5cH=CH2(g)+H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时

间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是

A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系

B.马时刻体系处于平衡状态

C.反应进行到。时，Q>K(Q为浓度商)

D.催化剂存在时，匕、险都增大

12.(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:

oo

AA已知反应初始E

F3cOCF3

TFAA

的浓度为O.lOmolB,TFAA的浓度为0.08mol-LT,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

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A.ti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-I/i

三、解答题

13.(2025江苏高考真题)合成气(CO和H?)是重要的工业原料气。

⑴合成气制备甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)oCO的结构式为C=O,估算该反应的AH需要(填

数字)种化学键的键能数据.

(2)合成气经“变换”“脱碳”获得纯H2.

①合成气变换。向绝热反应器中通入CO、应和过量的HzCKg)：

低温型催化剂，、

CO(g)+H70(g)„CO2(g)+H2(g)AH<0°催化作用受接触面积和温度等因素影响，H,Og的

约230C、3MPa

比热容较大。凡0伍)过量能有效防止催化剂活性下降，其原因有。

②脱碳在钢制吸收塔中进行，吸收液成分：质量分数30%的K2cO3吸收剂、1^0'04(口正价有+3、+6)缓蚀

剂等。K2cO3溶液浓度偏高会堵塞设备，导致堵塞的物质是(填化学式)。匕。。4减缓设备腐蚀的原

理是0

V

⑶研究CH4、HQ(g)与不同配比的铁锦载氧体［iFear-xKeC^Owxwl,Ce是活泼金属，正价有

+3、+4］反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的

CH41H2O(g),依次发生的主要反应：

步骤ICH4T黑JCO+2H2

步骤EH20T磊*匕凡

①步骤I中，产物气体积分数、CH”转化率、嘤1与x的关系如图乙所示。x=0时，色旦大于理论值

n(CO)n(CO)

2的可能原因有；x=0.5时，通入标准状况下300mL的CH,至反应结束，CO的选择性

n生成(CO)

=生成1口0100%=80%,则生成标准状况下CO和H2的总体积为_______mL。

n转化(CH4)

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CO+2H2H)

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反应器t载氧体循环t掌

CH4H2O

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②x=0.5时，新制载氧体、与C&反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶

态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤n中，能与H?O(g)反应的物质有(填

化学式).

♦Fe2O3★CeO2DFe

•FeOAC

*与CH4反应后的载氧体

★

・新制载氧体

102030405060708090

2x衍射角/度

丙

③结合图示综合分析，步骤I中Fe2。的作用、气体分步制备的价值：。

14.(2025陕晋青宁卷高考真题)MgCO/Mg。循环在CO?捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计

了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下：

1

I.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)AHj=+101kJ-mol-

1

II.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH^-lGGkJmol

1

III.CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)AH,=+41kJ-mol-

回答下列问题，

1

⑴计算MgCO3(S)+4H2(g)=MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g)AH4=kJ.mol.

(2)提高CH4平衡产率的条件是。

A.高温高压B.低温高压C.高温低压D.低温低压

(3)高温下MgCC)3分解产生的MgO催化CO?与H?反应生成CH,，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的

物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是(填序号)，生成水的基元反应方程式为。

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