高考二轮总复习 化学专题6 选择题专项突破分级训练13

板块一专题六选择题专项突破分级训练(十三)

【强基练】

1.(2024.安徽皖江名校联盟二模)汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高

效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为2NO(g)+2CO(g)N2i：g)+

2co2(g)AH<()o一定温度下，在1L恒容密闭容胎中加入1molCO1molNO

发生上述反应，部分物质的体积分数”)随时间⑺的变化如图所示。下列说法正确

的是()

A.曲线II表示的是e(CO2)随时间的变化

B.fzmin时，反应达到化学平衡状态

C.增大压强，该平衡右移，平衡常数增大

D.0〜万时间段内的平均反应速率为WNO)=，-mol-L'-min1

T4

【答案】D

【解析】因为初始投料中〃(CO)与〃(NO)之比等于化学方程式中对应的化

学计量数之比，反应至74时达平衡，反应物的9(CO)=9(NO)=0.125,其中一生

成物为().25,则另一生成物为0.5,按反应产物的比例可知，平衡时0(N2)=O.25、

9(CO2)=0.5,故曲线n表示的是夕(N2)随时间的变化,A项错误;f2m。时,欢CO)

=°(N2)而不是达平衡，Aimin时，反应达到化学平衡状态，B项错误；增大压强，

该平衡右移，平衡常数不变，C项错误；计算可得0〜白时间段内，△〃(NO)=().8mol,

Q8

故o(NO)=W-mo卜L'mini,D项正确。

2.(2024•北京朝阳二模)甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之

一。常压、催化剂作用下，按照CO2和CK的物质的量之比3：1投料。有关反

应如下：

I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△Hi=+247kJmoL

1

11：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=+41kJ-moF

某一时段内，CH4和CO2的转化率随温度变化如下图所示。

已知：CO2的转化效率=愉

%

当/1(X)

8O

茶6()

4O

2O

20040060()8001(XX)

温度/t

下列分析不正确的是()

A.根据反应I、n,低压高温有利于提高co2的平衡转化率

B.5()()C时，C5的转化效率为1.5

C.由40()℃升高到600℃,含氢产物中水的占比增大

D.由700℃升高到100()℃,CO2的转化效率逐渐增大

【答案】C

【解析】反应I是气体分子数增大的吸热反应，反应II是气体分子数不变

的吸热反应，升高温度均有利于反应I、II的平衡正向移动，提高CO2的平衡转

化率，且降低压强有利于反应I的平衡正向移动，所以低压高温有利于提高CO2

的平衡转化率，故A正确；由图可知，500°C时CO2的转化率为20%,CH4的转

3X20%

化率为40%,CO2的转化效率为E^7=L5,故B正确；由图可知，温度由400℃

1

升高到600°C时CK转化率的增大幅度远大于CO2,则此时主要发生反应I,且

只有反应II生成水，所以含氧产物中水的占比减小，故C错误；由图可知，由

700℃升高到1000℃时△〃(CO2)变化幅度较K,△〃(CH4)变化幅度较小，则CO2

的转化效率逐渐增大，故D正确。

3.(2024•天津和平区二模)氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲

烷、水蒸气催化重整制氢工艺，第【、I【步反应原理及反应的也&―7关系如图

所示。下列有关说法正确的是()

太阳光

CH,尚NiFyq?»(：()、H2

1第Iq从

高能金属石化物、i。、忘RH,

-1第II贵，2

-------------NiFe2O4

A.CH4(g)+H2O(g)CO(g)4-3H2(g)A/7<0

B.NiFezCU改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率

C.1000℃时，反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)平衡常数Kp=4

D.某温度下，向反应体系中通入等体积的CH“g)和H2O(g),达到平衡时CH4

的转化率为60%、则此时混合气体中H2的体积分数为56.25%

【答案】D

【解析】由图可知，第一步反应的平衡常数随温度的升高而增大，属于吸

热反应，第二步反应的平衡常数随温度的升高而降低，属于放热反应，且I升高

的幅度大于II降低的幅度，则总反应为吸热反应，A错误：甲烷、水蒸气催化重

整的过程中，NiFe2O4⑸作为催化剂，NiO⑸和FeO(s)可视作中间产物，改变了反

应的历程，降低了活化能，加快了反应速率，但是不改变平衡转化率，B错误；1

000匕时，第I、II步反应的1g&分别为3、1,则Kpi=1000,Kp2=10,按定

义Kp=KpiXKp2=lOOOX1()=1。4,C错误；设投入的CH"g)和H2O(g)的量为1,

平衡时CH4的转化率为60%,则平衡时，CH4(g),H2O(g)sCO(g)、H2的量分别

1Q

为0.4、0.4、0.6、1.8,时■氢气的体I只分数04+04+06+]8X1OO%=56.25%,

D正确。

4.(2024.河北省部分高中二模)选择性催化还原法脱硝技术是目前国际上应用

最为广泛的烟气脱硝技术，其反应如下：

主反应：4NH3(g)-4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)AH<0；

副反应：4NHs(g)—5O?(g)4NO(g)+6H2O(g)A//<0o

A.反应②高温下可自发进行

B.反应21cl(g)C12(g)+h(g)的

C.升温，反应体系中分子总数会增大

D.当混合气体颜色不变时，说明反应①和②已达平衡状态

【答案】B

【解析】结合图可知，温度越高，:越小，1g02越大，即Kp2越大，说明

升高温度平衡2NOCl(g)2NO(g)+Ch(g)正向移动，则反应②的△“大于0,反

应②为气体系数增大的反应，即△§>(),高温下可刍发进行，故A正确；设厂>T,

即/一</,由图可知：lgKp2(T)-lgKp2(T)>lgArpI(7)-lgKpi⑴),则：

lg[Kp2(7'>Kpi(厂)]>Ig[/CP2(T)^pi(T)],即K(T')>K(T),因此该反应正反应为吸

热反应，即△”大于0,故B错误；结合图可知，温度越高，昊小，IgKpi越小，

即Kpi越小，说明升高温度平衡2NO(g)+2ICl(g)2N0Cl(g)+b(g)逆向移动，

而升高温度平衡2N0Q(g)2N0(g)+Cb(g)正向移动，两个反应的移动方向均

使气体物质增多，故C正确；体系的颜色不变时，即12的浓度不再发生变化，说

明达到平衡状态，故D正确。

【培优练】

6.(2024.河北邢台部分示范性学校二模)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H：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

在恒压条件下，按V(CO2)：V(H2)=1：1投料比进行反应，含碳物质的平衡

体积分数随温度的变化如图所示C下列说法正确的是()

300400500600700800900

温度八：

A.反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)A/7>0

B.M点反应I的平衡常数K约为1

C.加入合适的催化剂可由N点到P点

D.500°C后，温度升高，反应I的改变程度大于反应II,导致CO2转化率

明显减小

【答案】B

【解析】根据盖斯定律可知，反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)为反

应II一反应I,由图可知，随着温度升高，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n逆向移动，反应I正向移动，则反应I为吸热反应，

AHi>0,反应II为放热反应，AH2<0,«AH2-AHI<0,A错误；M点没有甲烷产

物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料比V(CO2)：V(H2)=1：1,说明CO2、

H2都转化一半，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的平衡常数长=零祟等祟=1,B正确；催化剂不影响化学平

C(CO2)XC(H2)

衡，主要影响反应速率，故体积分数不会上升，C错误；500°C后，CO2体积分

数明显减小，转化率明显增大，D错误。

7.(2024.北京西城区二模)二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将

CO2和H2按物质的量之比1：3加入VL的密闭容器中，压强为0.1MPa,反应达

到平衡状态时，各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。

T/K

已知：

1

H2（g）+102（g）=H20（I）bH\=-285.8kJmol

C2H4（g）+3O2（g）=2CO2（g）+2H2O（1）-\411kJmoL

H2O（g）H2O⑴A”3=-44kJ-moF'

下列说法不正确的是（）

A.CO2与H2合成C2H4反应的热化学方程式：

2co2（g）+6Hz（g）C2H4（g）+4H2O（g）△”=-127.8kJmol-1

B.图中b、d分别表示CO2、C2H4的变化曲线

C.570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示的可能是C2H4的物质的

量分数

D.CO2与H2合成C2H4反应的KE〈KF

【答案】D

【解析】已知：①H2（g）+W02（g）=H20（l）AHi=-285.8kJ-moF1;

②C2H4（g）+3O2（g）=2CO2（g）+2H2CKI）AH2=-141kJmol1;

③H20（g）H2O⑴A//3=-44kJmor1:由盖斯定律可知，①义6一②一4X③

可得2cCh（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）A，=-285.8kJ-moF1X6+1411

kJ-mol-1+4X44kJ-mof=-127.8kJmor1,A正确;将CCh和Hz按物质的量之

比1:3加入VL的密闭容器中，发生反应2cCh（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）,

升高温度，平衡逆向移动，H2和CCh的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a

表示H2的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CCh的物质的量分数随温度变

化，曲线c表示H2O（g）的物质的量分数随温度变化，曲线d表示C2H4的物质的

量分数随温度变化，B正确；曲线d表示C2H4的物质的量分数随温度变化,2CO2（g）

+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，

C2H4的物质的量分数增大，则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示

的可能是C2H4的物质的量分数，C正确；由A可知，反应2co2(g)+

6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)是放热反应，升高温度K值减小，则KE>KF,D错误。

8.(2024-河北沧州市部分二模)已知反应i.SO3(g)+H2O(1)H2s0*1)

AHi,平衡常数M；

ii.SO2(g)+|o2(g)SO3(g)AH2,平衡常数K：

iii.SO2(g)+CO2(g)SO3(g)+CO(g)AH,平衡常数依，各反应的平衡常

数的对数值(lgKc)随温度变化如图所示。下列说法正确的是()

A.反应i的ASV0,反应iii的A”3Vo

B.反应2sCh(g)+O2(g)+2H2O⑴2H2s04⑴的lgK=21gK+21gKi

C./K时，若反应ii中c(SO2):c(O2):c(SCh)=2：1：2,则一定有。(王)=

逆)

D.在恒容密闭容器中充入1molSCh和1molCO2进行反应适，三点压强

〃(x)<p(y)=p(z)

【答案】B

【解析】i的气体分子数减少，AS<0,iii的平衡常数随温度升高而增大，

△“3>0,A错误；根据盖斯定律，反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O⑴2H2so41)为

2X(i+ii),K=KiKifB正确；设c(Ch)=4moi・L/i,反应打。=^^=产，

无法确定。与K?关系，C错误；反应iii气体总物质的量不变，压强只与温度有

关，p(x)=p(y)<p(z),D错误。

9.(2024•江西鹰潭市二模)二甲醛催化制备乙醇主要涉