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高考真题衍生卷·命题区间十
角度一
1．C　[根据题图可知，随着反应的进行，Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，最后Mn(Ⅲ)全部转化为Mn(Ⅱ)，化合价降低，体现氧化性，则Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A错误；由“Mn(Ⅱ)起催化作用”可知，该反应过程中，反应物浓度和Mn(Ⅱ)均影响化学反应速率，反应前期无Mn(Ⅱ)，反应物浓度随反应的进行逐渐减小，故反应速率逐渐减小，生成Mn(Ⅱ)后，Mn(Ⅱ)催化反应的进行，使反应速率增大，但随着反应物浓度的降低，浓度变化起决定作用，反应速率又会减小，所以反应速率会先减小后增大再减小，B错误；根据题图可知，Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)不能大量共存，C正确；H2C2O4是弱电解质，书写离子方程式时不能拆开，D错误。]
2．A　[A．平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，相当于增大压强，平衡2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)逆向移动，NO2体积分数减小，A错误；B．该反应为吸热反应，若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，反应过程中容器的温度降低，平衡逆向移动，平衡时c(O2)<1 mol·L-1，B正确；C．容器Ⅰ中反应达到平衡时，c(O2)＝1 mol·L-1，c(NO2)＝4 mol·L-1，c(N2O5)＝2 mol·L-1，平衡常数K＝＝64，容器Ⅱ开始时Q＝＝8v逆，C正确；D．T1时K＝64；根据v逆(NO2)＝k逆·c4(NO2)·c(O2)、v正(N2O5)＝k正·c2(N2O5)，可知K＝，当温度改变为T2时，若k正＝k逆，即K＝1，正反应吸热，则T2角度二
3．B　[由图示可知：过程①O2＋H＋＋e－―→HO2·、过程②＋·OH、过程③h＋＋OH－―→·OH、过程④＋H2O。A．·OH氧化为，其反应为＋H2O，故A正确；B．反应①②过程中HO2·和反应生成，反应为＋·OH，反应③④过程中·OH和反应生成，反应为＋H2O，由分析可知H＋～HO2·，·OH～OH－，而H2O电离的H＋和OH－物质的量之比为1∶1，所以产生的之比为2∶1，故B错误；C．该变化过程中氢离子和氢氧根离子均参与了反应，所以pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果，故C正确；D．由图可知，氧化含硫废液的总反应为＋O2，故D正确。]
4．C　[A．①氯代反应：RH(g)＋Cl·(g)―→RCl(g)＋H·(g)　ΔH1；②溴代反应：RH(g)＋Br·(g)―→RBr(g)＋H·(g)　ΔH2，②－①可得：Br·(g)＋RCl(g)―→Cl·(g)＋RBr(g)　ΔH，则由盖斯定律得ΔH＝ΔH2－ΔH1，A错误；B．由图可知，氯代第一步反应的活化能大于第二步，说明第一步的反应速率小于第二步，则氯代的第一步是决速反应，B错误；C．以丙烷为原料制备2 丙醇时，因为溴代反应的选择性更高，产率更高，所以选择溴代反应，然后再水解，C正确；D．CH3CH2CH3分子中每个碳原子都连有2个或3个相同化学环境的H原子，则该分子中没有手性碳原子，D错误。]
5．B　[根据图得到题述反应中H＋是中间产物之一，A正确；题述反应过程中有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂，B错误； Cu能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变总反应的焓变，C正确；中间产物中双键N原子采取sp2杂化、单键N原子采取sp3杂化，D正确。]
角度三
6．B　[MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A项错误； NO2转化为N2O4的反应是放热反应，升温平衡逆向移动， NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项正确；铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项错误；加入硫酸铜后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项错误。]
7．B　[甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程pV＝nRT可知，刚开始压强增大是因为容器温度升高，则说明题述反应过程放热，即ΔH＜0，A错误；图中a点和c点的压强相等，因甲为绝热过程，乙为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲压强大于乙压强，则说明此时甲容器中气体的总物质的量相比乙容器较小，即气体总物质的量：na＜nc，B正确；c点时压强为p，起始压强为2p，则c点时nc＝n始＝×3 mol＝1.5 mol，可设Y转化的物质的量浓度为x mol·L-1，则列出三段式如下：
2X(g) ＋Y(g) Z(g)
c0 2 1 0
Δc 2x x x
c平 2－2x 1－x x
则有(2－2x)＋(1－x)＋x＝1.5，计算得到x＝0.75，那么化学平衡常数K＝＝＝12，由B项分析可知，na12，C错误；根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以甲容器反应速率相对乙容器的快，即va正＞vb正，D错误。]
8．D　[A．图像中A点未达到该温度下的CO的平衡转化率，则反应正向进行，温度越高，反应速率越快，因此A点逆反应速率小于B点正反应速率，A正确；B．该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO的平衡转化率降低；催化剂只有在一定温度下才能达到其最佳催化活性，升高温度，催化剂催化活性降低，导致该时间段转化的反应物减少，因而CO的平衡转化率降低，B正确；C．在反应开始时将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一个2 L恒容密闭容器中，则c(NO)＝c(CO)＝2 mol·L-1，由于200 ℃时CO的平衡转化率是50%，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(NO)＝c(CO)＝c(CO2)＝1 mol·L-1，c(N2)＝，则该反应的平衡常数K＝＝＝0.5，C正确；D．反应2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0为放热反应，温度越高平衡常数K越小，图2中B、C两点温度BC，D不正确。]
角度四
9．解析：由图知，反应Ⅰ为＋2H2―→　ΔH1，反应Ⅱ为＋2H2―→　ΔH2，反应Ⅲ为＋3H2―→　ΔH3，反应Ⅳ为＋3H2―→　ΔH4。
(1)由图知，四个反应的平衡常数均随温度的增加而减小，则四个反应均为放热反应，故ΔH1<0，又由于C比B稳定，故C具有的能量比B低，ΔH1大于ΔH2，故0<<1，故选C。
(2)①由图知曲线m随压强的增大而减小，曲线n随压强的增大而增大，由已知反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，A减少D增多，故xA和xD随压强p变化的曲线分别是m、n。②其他条件不变，若增大n(H2)∶n(A)的比例，平衡将正向移动，xA将减小，xD将增大，则的值将减小。③由题干知，以n(H2)∶n(A)＝5充料，则设n(A)＝1 mol，则n(H2)＝5 mol，由图知当压强p＝4 MPa时，xA＝xD＝30%，xB＝38%，则xC＝2%，则平衡时，由C守恒得，n(A)＝0.3 mol，n(B)＝0.38 mol，n(C)＝0.02 mol，n(D)＝0.3 mol，H2的平衡转化率α(H2)＝×100%＝×100%＝46%，则平衡时n(H2)＝2.7 mol，平衡时总物质的量为n(总)＝0.3 mol＋0.3 mol＋0.38 mol＋0.02 mol＋2.7 mol＝3.7 mol，反应Ⅲ压强平衡常数Kp＝MPa-3。
答案：(每空2分)(1)<　C
(2)①m　n　反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为气体体积减小的反应，增大压强A减少D增多　②减小　③46%　
10．解析：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应为CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp＝。
(2)该反应正反应方向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中x(CH3OH)将减小，因此图中对应等压过程的曲线是b。
(3)设起始n(CO2)＝1 mol，n(H2)＝3 mol，则
　　　　　　3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/mol 3 1 0 0
转化/mol 3x x x x
平衡/mol 3－3x 1－x x x
当平衡时，x(CH3OH)＝0.10，即
＝0.10，解得x＝，平衡时CO2的转化率α＝×100%≈33.3%；由图可知，满足平衡时x(CH3OH)＝0.10的条件有：5×105 Pa，210 ℃或9×105 Pa，250 ℃。
答案：(每空2分)(1)　(2)b　总反应ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数减小　(3)33.3%　5×105 Pa，210 ℃　9×105 Pa，250 ℃
角度五
11．解析：(1)由题给数据可知，反应ΔH－TΔS＝(＋128.1 kJ·mol-1)－373 K×(＋0.332 3 kJ·mol-1·K-1)＝＋4.152 1 kJ·mol-1＞0，反应不能自发进行。
(2)①由图可知，甲烷与二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气的反应为吸热反应，则反应CH4(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2(g)的焓变ΔH＝kJ·mol-1。
②A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；B．充入二氧化碳，平衡向正反应方向移动，甲烷的平衡转化率增大，故正确；C．加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氢气的平衡产率不变，故错误；D．充入甲烷，平衡向正反应方向移动，但反应温度不变，平衡常数保持不变，故正确；故选BD。
(3)反应的活化能越低，反应速率越快，则645 ℃之前，氢气产率低于甲烷说明反应1的活化能比反应2高，反应速率慢于反应2，相同时间产生氢气的物质的量小于甲烷。
(4)设起始乙酸的物质的量为1 mol，反应Ⅱ生成甲烷的物质的量为a mol，由题意可建立如下三段式：
　　　　CH3COOH(g) 2CO(g)＋2H2(g)
起始/mol　　　1　　　　　　0　　　　0
变化/mol　　　0.2　　　　　0.4　　　0.4
平衡/mol　　　0.8　　　　　0.4　　　0.4
　　　　CH3COOH(g) CO2(g)＋CH4(g)
起始/mol　　　0.8　　　　　0　　　　0
变化/mol　　　a　　　　　　a　　　　a
平衡/mol　　　0.8－a　　　 a　　　　a
由乙酸的体积分数可得：×100%＝20%，
解得a＝0.4，则反应Ⅱ的平衡常数Kp＝＝0.2p。
(5)若S2为非气态，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，硫化氢的平衡转化率不变，由图可知，温度一定时，改变压强，硫化氢的平衡转化率改变，说明S2为气态，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，硫化氢的转化率减小，图中p1条件下硫化氢的转化率大于p2条件下，则压强p1小于p2。
答案：(每空2分)(1)否　(2) ①　②BD　(3)反应1的活化能比反应2高，反应速率慢　(4)0.2p　(5)气态　<
12．解析：(1)设C40H12(g)的起始量为1 mol，则根据信息列出三段式：
　　　　　　C40H12(g) C40H10(g)＋H2(g)
起始量/mol 1 0 0
变化量/mol α α α
平衡量/mol 1－α α α
则p(C40H12)＝p0×，p(C40H10)＝p0×，p(H2)＝p0×，该反应的平衡常数Kp＝＝p0×。
(2)图中两条线几乎平行，说明斜率几乎相等，根据ln K＝－＋c(R为理想气体常数，c为截距)可知，斜率相等，则说明焓变相等，其原因是在反应过程中，断裂和形成的化学键相同。
答案：(1)p0×(2分)　 (2)在反应过程中，断裂和形成的化学键相同(3分)命题区间十　化学反应速率和化学平衡
(选择题每小题4分，第9题16分，第10题12分，第11题14分，第12题5分，共79分)
化学反应速率的影响因素及计算、速率方程
1．(2023·辽宁卷)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
[A]Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
[B]随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
[C]该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
[D]总反应为＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
2．(2024·山东卷T15仿真题)在两个相同恒温(T1)恒容密闭容器中仅发生反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0 。实验测得：v正(N2O5)＝k正·c2(N2O5)；v逆(NO2)＝k逆·c4(NO2)·c(O2)；k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法错误的是(　　)
容器 编号 物质的起始浓 度/(mol·L-1) 物质的平衡 浓度/(mol·L-1)
c(N2O5) c(NO2) c(O2) c(O2)
Ⅰ 4 0 0 1
Ⅱ 1 2 0.5
[A]平衡时容器Ⅰ中再充入一定量的N2O5，NO2体积分数增大
[B]若将容器Ⅰ改为恒容绝热条件，平衡时c(O2)<1 mol·L-1
[C]反应刚开始时容器Ⅱ中的v正>v逆
[D]当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2活化能及催化机理分析
3．(2023·湖南卷T14仿真题)光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理，光生电子(e－)与水电离出的H＋、O2作用生成过羟基自由基(HO2·)，空穴(h＋)与水电离出的OH－作用生成羟基自由基(·OH)，HO2·和·OH分别与
反应生成，变化过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
[A]·OH氧化的反应为===＋H2O
[B]①②过程和③④过程产生的之比为1∶1
[C]pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果
[D]氧化含硫废液的总反应为＋O2
4．(2024·广东卷T15仿真题)一定温度下，CH3CH2CH3(g)(用RH表示)的氯代和溴代反应能量图及产率关系如图(图中物质均为气态)。下列说法正确的是(　　)
氯代(光，25)　　　　45%　　　　　　55%
溴代(光，127)　　　　3%　　　　　　97%
[A]Br·(g)＋RCl(g)―→Cl·(g)＋RBr(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2
[B]氯代的第二步是决速反应
[C]以丙烷为原料制备2 丙醇时，应该选择溴代反应，然后再水解
[D]CH3CH2CH3分子中有一个手性碳原子
5．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的科学家。点击化学的代表反应为铜([Cu])催化的叠氮 炔基Husigen成环反应，其原理如下图。
下列说法不正确的是(　　)
[A]题述反应中H＋是中间产物之一
[B]题述反应过程中只有极性键的断裂和形成
[C]Cu能降低反应的活化能，但不改变总反应的焓变
[D]中间产物中N采取sp2、sp3杂化
化学平衡影响因素
6．(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是(　　)
[A]H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
[B]密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
[C]铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
[D]锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
7．(2022·湖南卷改编)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)　ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A]ΔH>0
[B]气体的总物质的量：na[C]a点平衡常数：K<12
[D]反应速率：va正8．(2023·重庆卷T14仿真题)将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入2 L恒容密闭容器中，发生反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。测得CO的平衡转化率随温度变化的曲线如图1所示；在催化剂、一定温度下，经过相同时间测得CO的转化率与反应温度的关系曲线如图2所示。下列叙述不正确的是(　　)
[A]图1中A点逆反应速率小于B点正反应速率
[B]图2中C点CO的转化率低于B点的原因可能是催化剂活性降低或平衡逆向移动
[C]图1中200 ℃时反应的平衡常数K＝0.5
[D]图2中B、C两点的平衡常数K：B化学平衡常数及平衡转化率的计算
9．(16分)(2024·湖北卷T17仿真题)双环芳烃加氢生成四氢萘类物质，是缓解柴油产能过剩问题的一种经济有效的方法。其中用1 甲基萘(A)制备四氢萘类物质B和C，反应过程中伴有生成十氢萘(D)的副反应，涉及的反应如图所示(该反应条件下，各物质均为气态)：
回答下列问题：
(1)以上四个反应的平衡常数随温度变化的关系如图所示：
已知C比B稳定，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1__________0(填“>”或“<”)，的数值范围是________(填字母)。
A．<－1　　　B．－1～0　　　C．0～1　　　D．>1
(2)650 K，以n(H2)∶n(A)＝5充料，反应达平衡时物质A、B、C、D的物质的量分数xi[例如：xA＝nA/(nA＋nB＋nC＋nD)]随体系压强的变化关系如图所示：
①xA和xD随压强p变化的曲线分别是________、________，判断的理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②其他条件不变，若增大n(H2)∶n(A)的比例，则的值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③当压强p＝4 MPa时，H2的平衡转化率α(H2)＝________，反应Ⅲ压强平衡常数Kp＝________MPa-3(列出计算式即可)。
10．(12分)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为
CO2＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol-1
合成总反应在起始物＝3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t＝250 ℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105 Pa下的x(CH3OH)～t如图所示。
(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp＝______________。
(2)图中对应等压过程的曲线是________，判断的理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)当x(CH3OH)＝0.10时，CO2的平衡转化率α＝________，反应条件可能为________________或________________。
以速率、平衡为中心的原理综合题
11．(14分)(2024·河北卷T17仿真题)氢能作为清洁能源是最佳“碳中和”能源载体，为应对气候变化，全球掀起了氢能发展热潮，制备氢气有多种途径。
Ⅰ．甲醇产生氢气的反应为
CH3OH(l) 2H2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋128.1 kJ·mol-1　ΔS＝＋332.3 J·mol-1·K-1
(1)100 ℃时，该反应能否自发进行：________(填“能”或“否”)。
Ⅱ．乙酸制氢过程发生如下反应：
反应1：CH3COOH(g) 2CO(g)＋2H2(g)
反应2：CH3COOH(g) CH4(g)＋CO2(g)
(2)已知反应：CH4(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2(g)
①由图可得，ΔH＝________ kJ·mol-1。
②恒温恒容下发生上述反应，下列说法正确的是________(填字母)。
A．混合气体密度不变时，反应达到平衡
B．充入CO2，可提高CH4的平衡转化率
C．加入催化剂，可提高H2的平衡产率
D．充入CH4，平衡常数保持不变
(3)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气(只发生反应1和反应2)，在相同反应时间测得温度与气体产率的关系如图所示，645 ℃之前，氢气产率低于甲烷的可能原因是_______________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出一点即可)。
(4)在一定条件下，投入一定量的乙酸，发生反应1和反应2，设达到平衡时体系总压强为p，乙酸体积分数为20%，反应1消耗的乙酸占投入量的20%，则反应2的平衡常数Kp为________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
Ⅲ．热分解也可制氢，其原理为：2H2S(g) S2(？)＋2H2(g)。
(5)不同温度和压强下，H2S的平衡转化率变化如图，生成物S2的状态为________(填“气态”或“非气态”)，p1________p2(填“>”或“<”)。
12．(5分)(2023·湖北卷，节选)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如下：
回答下列问题：
(1)1 200 K时，假定体系内只有反应C40H12(g) C40H10(g)＋H2(g)发生，反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(2)C·40H19(g) C40H18(g)＋H·(g)及C·40H11(g) C40H10(g)＋H·(g)反应的ln K(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，ln K＝－＋c(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_____________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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