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选择题突破八
1.(2024·广东汕头一模)一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解
反应:A(g) B(g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:
t/min 0 100 150 250 420 500 580
p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.1 17.14 x 19.06
下列说法不正确的是( )
A.100~150 min,消耗A的平均速率为0.006 kPa·min-1
B.其他条件不变,420 min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率比420 min时大
C.推测x为18.1
D.升高体系温度,不一定能加快反应速率
2.(2024·湖南郴州一模)由于水氧化反应包含多个电子/质子转移,而且其动力学过程缓慢,因此,目前其
仍是太阳能驱动人工光合系统的瓶颈,水氧化催化机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.钴元素价层电子排布式为3d74s2
B.该机理总反应式为2HO O↑+4H++4e-
2 2
C.在转化过程中Co的化合价没有发生变化
D.催化剂能降低反应的活化能
3.某温度下,在金表面发生反应:2N O(g) 2N(g)+O(g),其速率方程式为v=kcn(N O)(k为速率常数)。
2 2 2 2
反应过程中,c(N O)与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知T (半衰期)为反应物消耗一半所用的时
2 1/2
间,下列叙述错误的是( )
A.n=2,Ⅰ条件下k=0.075 mol·L-1·min-1
B.其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大
C.其他条件相同,c(N O)增大,反应速率不变
2D.该温度下,当S(催化剂)=450 m2·g-1,c(N O) =3.0 mol·L-1时,T 为20 min
2 起始 1/2
4.氮氧化物的排放是导致酸雨的原因。某研究小组利用反应探究NO的转化:2NO(g)+2CO(g)
N(g)+2CO (g) ΔH<0,向容积均为1 L的两个密闭容器中分别加入2 mol CO(g)和2 mol NO(g),探究
2 2
绝热恒容和恒温恒容条件下压强随时间的变化曲线,如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.乙为恒温恒容条件下发生的反应
4
B.甲容器中NO的平衡转化率为
15
C.反应平衡常数:M0
2
C.L 处的HO的体积分数大于L 处
6 2 5
D.混合气从起始到通过L 处,CO的生成速率小于CHOH的生成速率
1 36.(2024·广东佛山一模)密闭容器中,发生A(g)+B(g) 2C(g) ΔH 和A(g)+B(g) D(g) ΔH 两个
1 2
竞争反应,反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.增大压强,物质C的浓度不变
B.升高温度,平衡时体系内D的浓度增大
C.反应2C(g) D(g) ΔH=ΔH+ΔH
1 2
D.加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
7.三甲胺N(CH ) 是重要的化工原料。我国科学家利用(CH)NCHO(简称DMF)在铜催化作用下转化
3 3 3 2
得到N(CH ),计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜
3 3
催化剂上),下列说法错误的是( )
A.该反应为放热反应,降温可提高DMF的平衡转化率
B.该历程包含6个基元反应,最大能垒(活化能)为1.19 eV
C.设法提高N(CH )+OH*+H* N(CH )(g)+HO(g)的速率可以提高总反应速率
3 3 3 3 2
D.若1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会吸收1.02 eV·N 的能量
A
8.一定条件下热解制取H:2H S(g)+CH(g) CS(g)+4H(g)。已知其他条件不变时,温度对HS
2 2 4 2 2 2
的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是( )
A.平衡常数:K(Y)>K(Z)B.达到平衡所需时间:t(X)E
生成物 反应物
D.单位时间的转化率:α(Z)>α(Y)
9.CO 的有效利用对发展碳循环经济产生了巨大的影响。其中利用CO 和H,在一定条件下合成乙醇
2 2 2
的反应为2CO(g)+6H(g) C HOH(g)+3H O(g) ΔH。向2 L刚性不可变容器中充入1 mol CO 和
2 2 2 5 2 2
3 mol H ,单位时间内测得CO 的转化率随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
2 2
A.上述反应的ΔH>0
B.混合气体的密度保持不变时,说明该反应达平衡状态
C.c点平衡后,向容器中再充入等量原反应气体,达新平衡时,CO 的转化率增大
2
D.反应从开始到a点需5 min,5 min内用H 表示的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1
2
选择题突破八
1.(2024·广东汕头一模)一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解
反应:A(g) B(g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:
t/min 0 100 150 250 420 500 580
p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.1 17.14 x 19.06
下列说法不正确的是( )
A.100~150 min,消耗A的平均速率为0.006 kPa·min-1
B.其他条件不变,420 min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率比420 min时大
C.推测x为18.1
D.升高体系温度,不一定能加快反应速率
答案:B
解析:反应A(g) B(g)+2C(g),反应前后气体压强变化和生成C的量成正比,同时A的变化为变化量
的一半,用压强代表浓度,则100~150 min体系压强变化=13.9 kPa-13.3 kPa=0.6 kPa,消耗A的平均速
1
×0.6 kPa
率= 2 =0.006 kPa·min-1,故A正确;0~100 min,压强变化为1.2 kPa,150~250 min,压强
150min-100min变化为1.2 kPa,则100~500 min,体系压强变化1.2×4 kPa=4.8 kPa,则500 min时,体系压强=13.3
kPa+4.8 kPa=18.1 kPa,故C正确;由C项分析可知,随着反应的进行,A的物质的量减少,但反应速率不
变,所以,其他条件不变,420 min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率与420 min时相等,故B错误;
反应在催化剂表面反应,升高体系温度,催化剂活性减小时,反应速率减小,不一定能加快反应速率,故
D正确。
2.(2024·湖南郴州一模)由于水氧化反应包含多个电子/质子转移,而且其动力学过程缓慢,因此,目前其
仍是太阳能驱动人工光合系统的瓶颈,水氧化催化机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.钴元素价层电子排布式为3d74s2
B.该机理总反应式为2HO O↑+4H++4e-
2 2
C.在转化过程中Co的化合价没有发生变化
D.催化剂能降低反应的活化能
答案:C
解析:根据价层电子排布规则可得钴元素价层电子排布式为3d74s2,A正确;由图可得该机理总反应式
为2HO O↑+4H++4e-,B正确;在转化过程中Co的化合价发生变化,C错误;催化剂能降低反应
2 2
的活化能,加快反应速率,D正确。
3.某温度下,在金表面发生反应:2N O(g) 2N(g)+O(g),其速率方程式为v=kcn(N O)(k为速率常数)。
2 2 2 2
反应过程中,c(N O)与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知T (半衰期)为反应物消耗一半所用的时
2 1/2
间,下列叙述错误的是( )
A.n=2,Ⅰ条件下k=0.075 mol·L-1·min-1
B.其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大
C.其他条件相同,c(N O)增大,反应速率不变
2
D.该温度下,当S(催化剂)=450 m2·g-1,c(N O) =3.0 mol·L-1时,T 为20 min
2 起始 1/2
答案:A解析:根据如图所示,Ⅰ和Ⅲ条件相同,起始浓度不同,但反应速率相同,说明反应速率与起始浓度无关,
所以n=0,k=v(N O)=0.075 mol·L-1·min-1,A错误;对比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,Ⅱ中S(催化剂)最大,反应速率越大,k
2
越大,Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同,反应速率相同,k相同,所以在其他条件相同时,S(催化剂)越大,k越大,B
正确;由以上分析,c(N O)与反应速率无关,C正确;由图可知,在条件Ⅰ,S(催化剂)=450 m2·g-1,c(N O)
2 2 起始
=3.0 mol·L-1消耗一半即消耗1.5 mol·L-1所用的时间为20 min,所以半衰期为20 min,D正确。
4.氮氧化物的排放是导致酸雨的原因。某研究小组利用反应探究NO的转化:2NO(g)+2CO(g)
N(g)+2CO (g) ΔH<0,向容积均为1 L的两个密闭容器中分别加入2 mol CO(g)和2 mol NO(g),探究
2 2
绝热恒容和恒温恒容条件下压强随时间的变化曲线,如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.乙为恒温恒容条件下发生的反应
4
B.甲容器中NO的平衡转化率为
15
C.反应平衡常数:M0
2
C.L 处的HO的体积分数大于L 处
6 2 5
D.混合气从起始到通过L 处,CO的生成速率小于CHOH的生成速率
1 3
答案:C
解析:图中白圈标记的曲线代表气体温度,L 处与L 处对应的温度不同,平衡常数只与温度有关,故L
4 5 4
处与L 处反应①的平衡常数不同,A项错误;由图可知,随着气体在绝热反应管中前进,气体温度不断
5
升高,说明有热量放出,而反应①ΔH>0,故反应②ΔH<0,B项错误;从L 到L,甲醇的体积分数逐渐增
1 2 5 6
加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,
反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有
2
HO的消耗与生成,故n 减小而n(H O)增加,即HO的体积分数会增大,故L 处的HO的体积分数大
2 总 2 2 6 2
于L 处,C项正确;L 处,CO的体积分数大于CHOH的,说明生成的CO的物质的量大于CHOH的,两
5 1 3 3
者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CHOH的生成速率,D项错误。
3
6.(2024·广东佛山一模)密闭容器中,发生A(g)+B(g) 2C(g) ΔH 和A(g)+B(g) D(g) ΔH 两个
1 2
竞争反应,反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.增大压强,物质C的浓度不变B.升高温度,平衡时体系内D的浓度增大
C.反应2C(g) D(g) ΔH=ΔH+ΔH
1 2
D.加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
答案:D
解析:第2个反应为气体体积减小的反应,增大压强会使反应正向进行,导致A和B的浓度减小,从而
导致第1个反应逆向进行,导致C的浓度减小,A错误;根据反应历程可知,第2个反应为放热反应,第1
个反应为吸热反应,升高温度会使第2个反应向进行,使第1个反应正向进行,最终会导致D的浓度减
小,B错误;根据盖斯定律可得:2C(g) D(g) ΔH=ΔH-ΔH,C错误;催化剂Ⅱ能够使第2个反应的活
2 1
化能降得更低,故更有利于D的生成,D正确。
7.三甲胺N(CH ) 是重要的化工原料。我国科学家利用(CH)NCHO(简称DMF)在铜催化作用下转化
3 3 3 2
得到N(CH ),计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜
3 3
催化剂上),下列说法错误的是( )
A.该反应为放热反应,降温可提高DMF的平衡转化率
B.该历程包含6个基元反应,最大能垒(活化能)为1.19 eV
C.设法提高N(CH )+OH*+H* N(CH )(g)+HO(g)的速率可以提高总反应速率
3 3 3 3 2
D.若1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会吸收1.02 eV·N 的能量
A
答案:D
解析:由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,降低温度,平衡向正反应方向
移动,DMF的平衡转化率增大,故A正确;由图可知,该历程包含6个基元反应,最大能垒(活化能)为
1.19 eV,故B正确;反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应的速率取决于慢反应,由图可知,最大能垒
(活化能)为1.19 eV,反应的方程式为N(CH )+OH*+H* N(CH )(g)+HO(g),故C正确;由反应物和
3 3 3 3 2
生成物的相对能量可知,反应放热为0 eV-(-1.02 eV)=1.02 eV,1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会释
放出1.02 eV·N 的能量,故D错误。
A
8.一定条件下热解制取H:2H S(g)+CH(g) CS(g)+4H(g)。已知其他条件不变时,温度对HS
2 2 4 2 2 2
的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是( )A.平衡常数:K(Y)>K(Z)
B.达到平衡所需时间:t(X)E
生成物 反应物
D.单位时间的转化率:α(Z)>α(Y)
答案:C
解析:由图可知,升高温度,H S的平衡转化率增大,说明反应2HS(g)+CH(g) CS(g)+4H(g)吸
2 2 4 2 2
热,温度越高,平衡常数越大,温度:Z>Y,平衡常数:K(Y)t(Y),故B错误;由图可
知,升高温度,H S的平衡转化率增大,说明反应2HS(g)+CH(g) CS(g)+4H(g)吸热,总能量:E
2 2 4 2 2 生
>E ,故C正确;Z点和Y点温度差别不大,但Z点的催化效率远低于Y点,说明Y点的反应速率
成物 反应物
大于Z点的反应速率,则单位时间的转化率:α(Z)<α(Y),故D错误。
9.CO 的有效利用对发展碳循环经济产生了巨大的影响。其中利用CO 和H,在一定条件下合成乙醇
2 2 2
的反应为2CO(g)+6H(g) C HOH(g)+3H O(g) ΔH。向2 L刚性不可变容器中充入1 mol CO 和
2 2 2 5 2 2
3 mol H ,单位时间内测得CO 的转化率随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
2 2
A.上述反应的ΔH>0
B.混合气体的密度保持不变时,说明该反应达平衡状态
C.c点平衡后,向容器中再充入等量原反应气体,达新平衡时,CO 的转化率增大
2
D.反应从开始到a点需5 min,5 min内用H 表示的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1
2
答案:C
解析:根据图像知,b点之前,单位时间内,随着温度的升高,速率加快,所以二氧化碳的转化率增大,但b
点之后,温度升高,不利于平衡正向移动,导致二氧化碳的平衡转化率降低,所以推知上述反应为放热反应。b点之后图像上的点均为平衡点。根据分析可知,上述反应的ΔH<0,A错误;在2 L刚性不可变
容器中发生反应,气体的总质量不变,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,则气体密度不变不
能说明反应达到平衡状态,B错误;c点平衡后,向容器中再充入等量原反应气体,等效于加压,则会使平
衡正向移动,达新平衡时,CO 的转化率增大,C正确;a点,二氧化碳转化率为50%,则转化的二氧化碳的
2
物质的量为0.5 mol,转化的氢气的物质的量为0.5 mol×3=1.5 mol,根据速率公式可知,5 min内用H 表
2
示的反应速率为0.15 mol·L-1·min-1,D错误。
