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2024年高考化学重点专题：化学反应原理
一、选择题
1．下列物质不属于电解质的是（　　）
A．CO2 B．HCl C．NaOH D．BaSO4
2．X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是（　　）
A．沸点：X2Z＞X2Q
B．M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2
C．化学键中离子键成分的百分数：M2Z＞M2Q
D．与离子空间结构均为三角锥形
3．常温下、将等体积、浓度均为0.40mol L﹣1BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合，出现白色浑浊；再滴加过量的H2O2溶液，振荡，出现白色沉淀。
已知：H2SO3 Ka1＝1.4×10﹣2，Ka2＝6.0×10﹣8。Ksp（BaSO3）＝5.0×10﹣10，Ksp（BaSO4）＝1.1×10﹣10。
下列说法不正确的是（　　）
A．H2SO3溶液中存在c（H+）＞c（）＞c（）＞c（OH﹣）
B．将0.40mol L﹣1H2SO3溶液稀释到0.20mol L﹣1，c（）几乎不变
C．BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D．存在反应Ba2++H2SO3+H2O2═BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
4．酯在NaOH溶液中发生水解反应，历程如下：
已知：
①
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表：
取代基R CH3 ClCH2 Cl2CH
水解相对速率 1 290 7200
下列说法不正确的是（　　）
A．步骤Ⅰ是OH﹣与酯中Cδ+作用
B．步骤Ⅲ使Ⅰ和Ⅱ平衡正向移动，使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆
C．酯的水解速率：FCH2COOCH2CH3＞ClCH2COOCH2CH3
D．与OH﹣反应、与18OH﹣反应，两者所得醇和羧酸盐均不同
5．在溶液中能大量共存的离子组是（　　）
A．H+、I﹣、Ba2+、
B．Fe3+、K+、CN﹣、Cl﹣
C．Na+、、Br﹣、Ca2+
D．、、CH3COO﹣、
6．汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应：2NO+2CO2CO2+N2，列说法不正确的是（　　）（NA为阿伏加德罗常数的值）
A．生成1molCO2转移电子的数目为2NA
B．催化剂降低NO与CO反应的活化能
C．NO是氧化剂，CO是还原剂
D．N2既是氧化产物又是还原产物
7．破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn（NH3）4]2+和H2，下列说法不正确的是（　　）
A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B．随着腐蚀的进行，溶液pH变大
C．铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e﹣═2+H2↑
D．每生成标准状况下224mLH2，消耗0.010molZn
8．下列实验操作及现象与结论不一致的是（　　）
　 实验操作及现象 结论
A 测定不同温度下蒸馏水的，随温度升高而降低 水的电离程度随温度升高而增大
B 向新制的溶液中滴入少量蔗糖溶液并加热，不产生砖红色沉淀 蔗糖不属于还原糖
C 将少量乙酸乙酯加入溶液中，出现分层，静置一段时间后酯层消失 乙酸乙酯可在碱性条件下水解
D 向溶液()中滴加溶液，紫色褪去 具有还原性
A．A B．B C．C D．D
9．为原子序数依次递增的短周期元素，最外层电子数均为奇数。只有X为金属元素，W的核外电子数等于Y的最外层电子数，且W、Y处在不同周期，Z的单质常温下为气体。下列说法错误的是（　　）
A．X单质可与氢氧化钠溶液反应
B．分子与分子均为三角锥形
C．W的第一电离能比同周期相邻两元素的低
D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
10．在时，对浓度均为盐酸和醋酸的混合溶液进行如下操作。下列说法正确的是（　　）
A．加入少量固体，溶液中将减小
B．加入相同浓度的溶液，所得溶液
C．加入溶液，若所得溶液，则水电离
D．加入相同浓度的溶液，若忽略混合时的体积变化，此时溶液中：
二、非选择题
11．通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。
请回答：
（1）某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH，装置如图1。电极B上的电极反应式是 　 　。
（2）该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下：
Ⅰ：C（s）+O2（g）═CO2（g） ΔH1＝﹣393.5kJ mol﹣1
Ⅱ：C（s）+H2（g）+O2（g）═HCOOH（g） ΔH2＝﹣378.7kJ mol﹣1
Ⅲ：CO2（g）+H2（g） HCOOH（g） ΔH3
①ΔH3＝　 　kJ mol﹣1。
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为1.0mol L﹣1，平衡常数K＝2.4×10﹣8，则CO2的平衡转化率为 　 　。
③用氨水吸收HCOOH，得到1.00mol L﹣1氨水和0.18mol L﹣1甲酸铵的混合溶液，298K时该混合溶液的pH＝　 　。[已知：298K时，电离常数Kb（NH3 H2O）＝1.8×10﹣5、Ka（HCOOH）＝1.8×10﹣4]
（3）为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO（有机溶剂）溶液，CO2和H2在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持CO2（g）和H2（g）的压强不变，总反应CO2+H2 HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E2＜E1＜＜E3（不考虑催化剂活性降低或丧失）。
Ⅳ：M+CO2 Q E1
Ⅴ：Q+H2 L E2
Ⅴ：L M+HCOOH E3
①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 ____。
A．v与CO2（g）的压强无关
B．v与溶液中溶解H2的浓度无关
C．温度升高，v不一定增大
D．在溶液中加入N（CH2CH3）3，可提高CO2转化率
（4）②实验测得：298K，p（CO2）＝p（H2）＝2MPa下，v随催化剂M浓度c变化如图3。c c0时，v随c增大而增大：c＞c0时，v不再显著增大。请解释原因　 　。
12．苯乙烯是重要的有机化工原料，可用乙苯为原料制备苯乙烯。制备方法有直接脱氢法和氧化脱氢法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接脱氢：
(ⅱ)氧化脱氢：
回答下列问题：
（1）①反应的　 　，平衡常数　 　(用表示)。
②氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢，其原因是　 　。
③提高氧化脱氢反应平衡转化率的措施有　 　、　 　。
（2）已知，忽略随温度的变化。当时，反应能自发进行。在下，直接脱氢反应的和随温度变化的理论计算结果如图所示。
①直接脱氢反应在常温下　 　(选填“能”或“不能”)自发。
②随温度的变化曲线为　 　(选填“a”或“b”)，判断的理由是　 　。
③在某温度、下，向密闭容器中通入气态乙苯发生直接脱氢反应，达到平衡时，混合气体中乙苯和氢气的分压相等，该反应的平衡常数　 　(保留小数点后一位；分压总压物质的量分数)。
（3）乙苯脱氢制苯乙烯往往伴随副反应，生成苯和甲苯等芳香烃副产物。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和苯乙烯选择性，应当　 　。
13．丙烷价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题：
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①直接脱氢：
②
计算氧化丙烷脱氢反应③的　 　。
（2）已知下列键能数据，结合反应①数据，计算的键能是　 　。
化学键
键能 347.7 413.4 436.0
（3）一定条件下，反应①中丙烷平衡转化率与平衡常数的关系可表示为：，式中为系统总压。分别为和时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示，其中表示下的关系曲线是　 　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。时，　 　(保留2位有效数字)。
（4）研究人员利用作催化剂，对反应③的机理开展研究。以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是____(填标号)。
A．先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应
B．直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧
C．催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的
（5）研究人员尝试利用氧化丙烷脱氢制丙烯，与氧化丙烷脱氢制丙烯相比，使用的优点有　 　(写出两点即可)。
（6）一种基于的锌基催化剂，可高效催化丙烷转化为丙烯。立方的晶胞如图，晶胞参数为与间的最小距离为　 　，晶体密度为　 　(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
14．工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。回答下列问题：
（1）已知相关反应的热力学数据如下。
反应
①脱硝反应的　 　。时，为了提高该反应中NO的平衡转化率，理论上可采取的措施是　 　。
A．恒容时增大的压强 B．减小反应容器的容积
C．移去部分 D．选择合适的催化剂
②另一脱硝反应的　 　。
（2）模拟工业尾气脱硝：一定条件下，将的气体与Ar混合，匀速通过催化脱硝反应器，测得NO去除率和转化率随反应温度的变化如图。
当温度低于时，NO的去除率随温度升高而升高，可能原因是　 　；高于时，NO的去除率随温度升高而降低，结合(1)的信息分析其可能原因是　 　。
（3）中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝。通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及转化步骤的活化能分别如下(*表示催化剂表面吸附位，如表示吸附于催化剂表面的NOH)。
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
V．
上述反应机理中，Ⅱ～V中速率最慢的步骤是　 　。若电路中有电子流过，其中生成的选择性为95%，电解池阴极生成的的物质的量为　 　mmol。
答案解析部分
1．【答案】A
2．【答案】D
3．【答案】C
4．【答案】D
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】C
8．【答案】D
9．【答案】B
10．【答案】C
11．【答案】（1）
（2）+14.8；2.4×10 8；10.00
（3）C；D
（4）当c≤c0时，v随c增大而增大，因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成)； c>c0时，v不再显著增加，因受限于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度)
12．【答案】（1）-241.8；；氧化脱氢反应和直接脱氢反应的△S均大于0，但氧化脱氢反应△H＜0，反应自发进行，直接脱氢反应△H＞0，反应高温下才能自发进行；及时分离出产物；适当降低温度
（2）不能；b；反应为吸热反应，温度上升，平衡正向移动，Kp1上升；33.3
（3）选择合适的催化剂
13．【答案】（1）-118
（2）614.7
（3）Ⅱ；0.018
（4）B
（5）减少副反应的发生、还可以减少丙烯被氧化，提高产率
（6）；
14．【答案】（1）-985.2；AC；5.9×1064
（2）当温度低于780K时，反应未达到平衡，升高温度，向正反应方向移动，NO的去除率升高；高于780K时，反应放热，随温度升高平衡向逆向移动，NO的去除率随温度升高而降低
（3）Ⅱ；0.19
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