押全国卷理综第29题 化学反应原理-备战2023年高考化学临考题号押题（云南，安徽，黑龙江，山西，吉林五省通用）（原卷版）

押全国卷29题化学反应原理本题一般会通过陌生复杂的情境+陌生的图像形式，综合考查反应速率和化学平衡，以化学平衡为主，涉及定性分析和定量计算。定性分析主要是外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，定量计算主要是围绕转化率和平衡常数的计算。情境设置一般以生产环保情境和化学史料情境为主，体现化学在生产生活中的应用。考点设置一是对反应热的考查，主要是盖斯定律的应用；二是对反应速率的考查，以判断外界条件对反应速率的影响及计算反应速率为主，还会包括实验探究等方面的相关考查。二是对化学平衡的考查，主要是判断外界条件对化学平衡的影响，定量方面包括平衡常数的计算，利用平衡常数计算平衡时物质的转化率、浓度等。在备考中需要特别关注：①反应机理的分析，包括能量的变化和物质的变化，新高考对这方面知识的考查力度会加大；②压强平衡常数的计算，利用压强计算平衡常数更贴近以气体为主的生产实际；③利用反应速率方程进行分析和计算；④陌生图像的识别与分析，一方面是利用图像中信息进行分析和计算，另一方面是分析图像中的曲线和点的含义等；⑤多步反应、动态平衡体系的分析和计算等；⑥关注溶液中微粒变化与本部分知识的综合考查，如电离平衡、水解平衡以及沉淀溶解平衡的定性分析和定量计算；⑦活化能、有效碰撞、催化作用机理等的分析判断；⑧动力学和热力学的相关知识，化学反应速率和化学平衡在实际生产中的综合考虑。出现概率在全国卷中出现概率100%，是必考题考查理由以此承载着对化学反应原理的考查；承载着对真实问题情境的考查；承载着对理论联系实际、学以致用要求的考查；承载着对微粒观、变化观、平衡观、守恒观等综合考查试题考向一是反应热十化学平衡的小综合；二是反应热+化学平衡+反应速率的小综合；三是反应热+化学平衡+反应速率+电化学的小综合外观特征试题情境主要包括生产环保情境、化学史料情境和学术探索情境,以前两者为主试题特征文字+图像的形式;一般由三部分组成:试题情境+图像+设问 考查要求必备知识侧重于化学用语与概念、反应变化与规律；主要是对反应原理知识的基础性、综合性、应用性和创新性的考查,包括以下两个方面定性分析方面：主要是外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响定量计算方面：利用盖斯定律计算反应热；反应速率的计算；化学平衡常数的计算；转化率的计算等关键能力侧重于理解与辨析能力和归纳与论证能力；从图像中提取有效信息的能力；结合反应原理进行分析判断、迁移应用的能力；化学定量计算的能力等学科素养侧重于化学观念、思维方法和实践探索高频考点能量方面的判断及盖斯定律的应用，相关化学反应速率、化学平衡常数、反应物转化率或产物产率等方面的计算，图像、图表的辨识和应用，电化学反应原理的应用等解题策略 1．【2022年全国乙卷】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：（1）已知下列反应的热化学方程式：①       ②       ③       计算热分解反应④的________。（2）较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。（3）在、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为________，平衡常数________。（4）在、反应条件下，对于分别为、、、、的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。 ①越小，平衡转化率________，理由是________。②对应图中曲线________，计算其在之间，分压的平均变化率为________。2．【2022年辽宁卷】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：回答下列问题：（1）合成氨反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发。（2）___________温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，___________温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用。针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。（3）方案二：复合催化剂。下列说法正确的是___________。a．时，复合催化剂比单一催化剂效率更高b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率c．温度越高，复合催化剂活性一定越高（4）某合成氨速率方程为：，根据表中数据，___________；实验1mnpq2np3mn 4mp在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为___________。a．有利于平衡正向移动        b．防止催化剂中毒        c．提高正反应速率（5）某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为，则M元素为___________(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为___________。1．【2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模】全球大气CO2浓度升高对人类生产生活产生了影响，研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义，碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题：（1）已知25℃时，大气中的CO2溶于水存在以下过程：①CO2(g)CO2(aq)②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+(aq)    K溶液中CO2的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比，比例系数为ymol•L-1•kPa-1。当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+的浓度为_____mol•L-1(忽略和水的电离)。（2）已知CH4的生成焓(由稳定单质生成该物质)为△H=-71.7kJ•mol-1反应I：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ•mol-1K1反应II：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)△H2=+90.3kJ•mol-1K2反应III：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.0kJ•mol-1K3①写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式：_____。 ②研究表明，反应III的速率方程为v=k[x(CO)x(H2O)-]，x表示相应气体的物质的量分数，Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算)，k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下，反应速率随温度的变化如图所示，根据速率方程分析T＞Tm时，v逐渐下降的原因是_____。（3）工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H。温度/K400500平衡常数K95.3①通过表格中的数值可以推断：该反应在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。②CO2的平衡转化率与氢碳比m[m=]及压强、温度的关系分别如图a和图b所示。图a中氢碳比m从大到小的顺序为______。图b中压强从大到小的顺序为_____，判断依据为______。2．【2023·全国·模拟预测】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：（1）已知下列反应的热化学方程式：①  ②  则反应③的________ ；下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是___________(填标号)。A．断裂2mol键的同时生成1mol键    B．恒容条件下，体系压强不再变化C．恒容条件下，气体的密度不再变化    D．（2）在不同温度、反应压强为100kPa，进料的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%~20%(其余为)的条件下，对于反应①，分解平衡转化率的结果如图1所示。则、和由大到小的顺序为_______；的摩尔分数越大，分解平衡转化率越小的原因是___________。（3）反应①和③的随温度的影响如图2所示，已知(R为常数，为温度，为平衡常数)，则在1000℃时，反应的自发趋势①____③(填“＞”、“＜”或“＝”)。在1000℃、100kPa反应条件下，将的混合气进行反应，达到平衡时约为1:4，微乎其微，其原因是_______________。（4）在1000℃、100kPa反应条件下，将的混合气进行反应③，达到平衡时，分压与的分压相同。则反应③的__________(不用写单位)。3．【2023·全国·模拟预测】研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题： （1）常温常压下，一些常见物质的燃烧热如表所示：名称氢气甲烷一氧化碳甲醇/()-285.8-890.3-283.0-726.5已知：  则  _______，该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。（2）催化加氢制取甲醇，反应如下：主反应：  副反应：  在一定条件下，向某1L恒容密闭容器中充入1mol和amol发生反应，起始总压强为21.2MPa.实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图甲所示：已知：的选择性。图甲中表示平衡时的选择性的曲线为_______(填“X”或“Y”)，温度高于280℃时，曲线Y随温度升高而升高的原因是_______。240℃时，反应20min容器内达到平衡状态，副反应的，初始充入的物质的量_______mol，主反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数；计算结果保留1位小数)。（3）一种新型短路膜电化学电池可以缓解温室效应，装置如图乙所示： 该装置可用于空气中的捕获，缓解温室效应，由装置示意图可知，向极移动_______(填“正”或“负”)，负极的电极反应式为_______。4．【2023·浙江·校联考二模】和合成甲醇是资源化利用的重要方法，总反应为：  。（1）有利于提高甲醇平衡产率的条件有_______A．低温低压    B．高温低压    C．低温高压    D．高温高压    E.催化剂（2）制备甲醇的反应一般认为通过如下步骤来实现：Ⅰ.  Ⅱ.  在体积为2L的密闭容器中按物质的量之比为充入和发生反应Ⅱ，测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图1所示。①下列说法正确的是_______。 A．图像中B．A、B、C、D的平衡常数大小关系C．反应速率(状态A)(状态B)D．在C点时，的转化率为75%②C点对应的平衡常数_______(对于气相反应，用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数，记作，如，为平衡压强，为平衡系统中B的物质的量分数)。（3）一定反应条件下，各物质以碳元素计的物质的量分数与时间的关系如图2所示，请解释对应的曲线出现极大值的原因_______。（4）若起始时加入合适的催化剂加快反应Ⅰ的速率，请在图3中画出此条件下CO以碳元素计的物质的量分数随时间变化的图像_______。（5）和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。一定条件下催化剂可使“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图4所示，下列说法不正确的是_______。 A．该反应的化学方程式为B．通过的结合，在傕化剂表面生成碳酸盐类物质C．反应过程中碳元素的化合价为价的中间体是D．该反应过程中有中间体生成5．【2023·河南安阳·统考二模】CO2与CH4均是温室气体，CO2与CH4催化重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化的重要方法。（1）CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2，其反应原理为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+120kJ·mol-1①该反应在一定温度下能自发进行的原因为___________。②已知键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键C-H     C≡O     H-H     键能/(kJ·mol-1)4131075436则CO2(g)=C(g)+2O(g)　ΔH=___________kJ·mol-1。（2）催化重整涉及的反应如下：i．CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)ii．H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH=+41.2kJ·mol-1若在恒温、恒容密闭容器中进行反应i、ii，下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1B．体系内n(H2)/n(CO)保持不变C．体系内各物质的浓度保持不变D．体系内混合气体的密度保持不变（3）在总压为24p0的恒压密闭容器中，起始时通入n(CH4)：n(CO2)=1：1的混合气体，在一定温度下发生反应i、ii，测得CH4、CO2的平衡转化率分别为20%和40%。①平衡时容器的体积是起始时的___________倍。②该温度下反应i的压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。③维持其他因素不变，若向平衡体系中通入一定量的N2(N2不参与反应)，再次平衡后CH4的转化率___________(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”，下同)，___________。（4）光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)，CO2在导带获得电子生成CO和O2-，价带上CH4直接转化为CO和H2，反应机理如图所示：在Rh表面，每生成1molCO，则价带产生的空穴(h+)数为___________NA；价带上的电极反应式可表示为___________。6．【2023·山西·统考一模】碳及其化合物的资源化利用在生产、生活中具有重要的意义。回答下列问题：I．汽车尾气的处理：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=-620.4kJ·mol-1。该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如下图所示： （1）反应_______(填“①”“②”或“③”)是该反应的决速步骤。（2）写出反应②的热化学方程式_______。II．向一恒容密闭容器中，充入1molCO气体和一定量的NO气体发生反应：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)，下图是3种投料比[n(CO)∶n(NO)分别为2∶1、1∶1、1∶2]时，反应温度对CO平衡转化率的影响曲线。（3）图中表示投料比为2：1的曲线的是_______。（4）m点NO的逆反应速率_______n点NO的正反应速率(填“>”“<”或“=”)。（5）T1条件下，起始时容器内气体的总压强为3MPa，则p点时该反应的平衡常数Kp=_______(MPa)-1(保留两位小数，以分压表示，气体分压=总压×物质的量分数)；p点时，再向容器中充入NO和CO2，使二者分压均增大为原来的2倍，则CO的转化率_______(填“增大”“不变”或“减小”)。III．利用光电催化将CO2还原为CO是很有前景的研究方向，CsPbBr3是一种重要光电池材料，其晶胞模型如下图a所示，为更清晰地表示晶胞中原子所在的位置，常将立体晶胞结构转化为平面投影图，例如沿CsPbBr3晶胞的c轴将原子投影到ab平面，即可用下图b表示。（6）图b中c1=_______c2=_______；晶胞参数为apm，CsPbBr3的密度为_______g·cm-3(列出计算式，设NA表示阿伏加德罗常数的值)。