湖北省2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡、化学能与电能

这是一份湖北省2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡、化学能与电能，共30页。试卷主要包含了单选题，实验题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
湖北省2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡、化学能与电能

一、单选题
1．（2023·湖北·统考一模）我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，反应化学方程式为：HCHO+O2CO2+H2O。用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是
A．该反应为吸热反应 B．HCHO分子空间结构为平面正三角形
C．1 mol CO2分子中，碳原子的价层电子对数为2NA D．处理22.4L HCHO转移电子数目为4NA
2．（2023·湖北·统考一模）羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物(图中⑦)的反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．③是该反应的催化剂
B．③到④的过程中有极性键的断裂和非极性键的生成
C．⑥中有1个手性碳原子
D．合成⑦的总反应为
3．（2023·湖北·校联考模拟预测）下列操作能达到实验目的的是
选项
目的
实验操作
A
探究温度对化学平衡的影响
加热0.5mol·L-1CuCl2溶液
B
证明干燥的氯气不具有漂白性
将干燥的氯气通人盛有红色鲜花的集气瓶中
C
比较AgBr和AgCl的Ksp大小
向NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支分别盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中，同时加入2mL5%H2O2溶液

A．A B．B C．C D．D
4．（2023·湖北·校联考模拟预测）据文献报道，在铁双聚体催化作用下，制备化合物Y的一种反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．该总反应原子利用率为100%
B．物质X和Y分别为H2O和CH3OH
C．铁双聚体可降低该反应的活化能和焓变
D．反应过程中有非极性键的断裂和生成
5．（2023·湖北·校联考模拟预测）在恒温恒容条件下，向某容器中充入一定量的N2O5气体发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)   ΔH>0。温度T时，部分实验数据如表所示：
t/s
0
50
100
150
c(N2O5)/mol·L-1
4.00
2.5
2.00
2.00

下列有关说法错误的是A．温度T时，该反应平衡常数K=64
B．150s后再充入一定量N2O5，再次达到平衡N2O5的转化率将增大
C．达平衡后升高温度，该容器内混合气体的密度不会改变
D．其他条件不变，若将恒容改为恒压，则平衡时N2O5的转化率增大
6．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）丙烯是重要的有机化工原料。一定条件下，丙烷直接脱氢制备丙烯的转化率和丙烯的选择性()随时间的关系如下图所示。下列说法正确的是

A．丙烯的产率大于80%
B．该反应为氧化反应
C．催化剂可以降低反应的活化能，减小反应的焓变
D．其他条件不变，增大c(丙烷)，可以加快反应速率，提高丙烷的转化率
7．（2023·湖北·统考一模）黄鸣龙是唯一一个名字写进有机化学课本的中国人，Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应机理如下(R、R’均代表烃基)，下列有关说法不正确的是

A．肼的沸点高于氨气，原因是分子间氢键数目更多，且相对分子质量更大
B．过程①发生加成反应，过程②、③均发生消去反应
C．过程④的反应历程可表示为：+OH—+N2↑+H2O
D．应用该机理，可以在碱性条件下转变为
8．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）生产生活中蕴藏着丰富的化学知识。下列项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
项目
化学知识
A
废旧铅酸蓄电池回收时加入少量
可作该反应的催化剂
B
冰在室温下自动熔化成水
冰熔化成水时熵值增大
C
合成氨原料气进入合成塔前需经过铜氨溶液
铜氨溶液可除去
D
作“钡餐”
是强电解质

A．A B．B C．C D．D
9．（2023·湖北·统考一模）糕点礼盒中经常放入食品脱氧剂。一种常见固体脱氧剂的组成为铁粉、炭粉、氯化钠等，脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同，下列分析不正确的是
A．脱氧剂中加入氯化钠，可以加快脱氧过程，效果更好
B．脱氧剂大面积由黑色转变为红棕色，说明已经失效
C．含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收标准状况下氧气224mL
D．降低温度冷藏，也可以延长糕点保质期
10．（2023·湖北·校联考模拟预测）温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应：X(g)⇌Y(g)+Z(g)ΔH，反应均进行10min，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是

A．a点再充入一定量的X，X的转化率减小
B．d点有ν正=ν逆
C．正反应速率v(b)=v(d)
D．若c点为平衡点，则浓度平衡常数K=0.9
11．（2023·湖北·校联考模拟预测）2，5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是

A．a为电源正极
B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下移向铅电极
C．制得1mol FDCA，理论上消耗2 mol
D．负极区的电极反应为：-6e-+2H2O=+6H+
12．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）2022年我省重点建设计划超额完成任务。下列相关说法错误的是
A．第6代半导体显示器件使用的半导体材料是晶体
B．耐水药用玻璃(由石英砂、纯碱、方解石等原料制得)属于硅酸盐材料
C．新冠灭活疫苗应冷藏保存
D．电动汽车使用的锂电池属于二次电池
13．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）某液流电池工作原理如图。充电过程中，阳极会发生如下副反应：，加入少量可将还原为，提高电池的能量密度和稳定性。下列说法正确的是

A．放电时，电极为负极，发生还原反应
B．放电时，通过质子交换膜，向石墨电极移动
C．加入少量后，经多次充放电，正极可能会发生3个以上不同的还原反应
D．加入少量后，充电时，阳极生成和阴极生成的物质的量之比为2：1
14．（2023·湖北·统考一模）一种新型AC/LiMn2O4体系，在快速启动、电动车等领域具有广阔应用前景。其采用尖晶石结构的LiMn2O4作正极(可由Li2CO3和MnO2按物质的量比1:2反应合成)，高比表面积活性炭AC(石墨颗粒组成)作负极，Li2SO4作电解液，充电、放电的过程如图所示：

下列说法正确的是
A．合成LiMn2O4的过程中可能有O2产生
B．放电时正极的电极反应式为：LiMn2O4+xe- = Li(1-x)Mn2O4+xLi+
C．充电时AC极应与电源正极相连
D．可以用Na2SO4代替Li2SO4作电解液
15．（2023·湖北·校联考模拟预测）设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
B．精炼铜阴极增重6.4 g时阳极生成Cu2+数目为0.1NA
C．质量为3.0 g的-CH3(甲基)电子数为2NA
D．6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物中碳原子数目为0.2NA
16．（2023·湖北·校联考模拟预测）某化学兴趣小组设计如下实验，探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中，充分搅拌使溶液均匀，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是

A．硝酸银溶液浓度为0.1mol/L
B．若进行到t2时刻共有0.224L气体(标况)产生，则外电路有0.01mol电子通过
C．若使用甲烷燃料电池为电源，t1时，理论上负极消耗的气体物质的量为0.00125 mol
D．电解到t1时刻，加入1.16g Ag2O可使溶液复原
17．（2023·湖北·统考一模）1，2-二氯乙烷主要用作聚氯乙烯单体制取过程的中间体，用电有机合成法合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法中正确的是

A．直流电源电极a为负极
B．X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜
C．液相反应中，被氧化为1，2-二氯乙烷
D．该装置总反应为

二、实验题
18．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）某小组探究能否将氧化，甲同学设计了如下实验：

实验现象
A中溶液呈棕黄色，滴加淀粉溶液，溶液变蓝
B中产生黄色沉淀，滴加淀粉溶液，未变蓝

(1)A中反应的离子方程式为___________，说明氧化性：。
(2)乙同学认为：B中溶液滴加淀粉溶液，未变蓝，原因是，于是设计了如下实验：

①盐桥中电解质可以使用___________(填“”或“”)。
②K闭合时，指针向右偏转，“石墨2”作___________极，电极反应为___________
③当指针归零后，向右侧烧杯中滴加溶液或向左侧烧杯中滴加溶液，指针均向右偏转，说明(或)浓度越大，溶液的氧化性(或还原性)越___________(填“强”或“弱”)。
③乙同学查阅资料，已知，当等体积等浓度和溶液混合时，溶液中___________，溶液中和很小，氧化性和的还原性很弱，二者直接接触，不发生氧化还原反应。
(3)丙同学测得溶液的，认为可能是硝酸氧化了，请设计实验方案验证丙同学的猜想：___________

三、原理综合题
19．（2023·湖北·校联考模拟预测）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
I．CO2在Pb催化剂作用下，通过电催化还原为CO、HCOOH等物质被认为是一种具有前景的利用CO2的方式。
(1)Pb催化剂中引入Bi能够提高它的选择性。Bi的价电子排布式为6s26p3，其在元素周期表中的位置为___________。
(2)在Pb催化剂表面，CO2转化为CO和HCOOH是通过两种平行的反应途径进行的。CO2还原生成CO、HCOOH的关键中间体分别为*COOH、HCOO*。Pb催化剂催化CO2转化为CO和HCOOH的反应历程如图所示。(*表示吸附在催化剂表面)                          

①写出CO2在酸性介质中电催化还原为HCOOH的电极反应式___________。
②产物的选择性是由催化剂对两种关键中间体的结合强度决定的。在Pb催化剂表面更利于生成___________
II．CH4与CO2重整是CO2再利用的研究热点之一，该重整反应体系主要涉及以下反应：
反应①：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
反应②：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
反应③：2CO(g) CO2(g)+C(s) ΔH3=-172.5kJ·mol-1
(3)已知25℃时，CH4、CO和H2的燃烧热分别为890 kJ·mol-1、283kJ·mol-1和285.8kJ·mol-1则ΔH1=___________。
(4)1.01×105 Pa下，将n(CO2)：n(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图所示。                         

①800℃时CO2的平衡转化率远大于600℃时CO2的平衡转化率，其原因是___________。
②CH4的还原能力(R)可用于衡量CO2的转化效率，R= (平衡时CO2与CH4的物质的量变化量之比)。600℃时，R=___________；随温度的升高，R变化趋势为___________(填“增大”、“减小”、“先减小后增大”)。
20．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）汽车尾气中含有等大气污染物，可发生以下反应：
①
②
③
(1)已知，(忽略随温度的影响)，则_________。
(2)反应①的平衡常数的关系如图1：

反应①为___________(填“吸热”或“放热”)反应；温度为下，向恒容密闭容器中加入和(若只发生反应①)，测得起始压强为，达到平衡时，的转化率为___________；的分压为___________。
(3)向体积均为的容器中加入和 (若只发生反应②)，其中甲为绝热恒容，乙为恒温恒容，两容器中压强随时间变化曲线如图2：

①甲容器中，开始压强增大的原因是___________
②c点的逆反应速率大于b点的逆反应速率的原因是___________
③c点对应的平衡常数___________d点对应的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
21．（2023·湖北·统考一模）低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。一定条件下，碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的主要反应有：
反应I 2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g) ΔH1Kp1=a
反应Ⅱ 3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH2Kp2=b
反应Ⅲ 2C2H4(g)C4H8(g) ΔH3Kp3=c
反应I、Ⅱ、Ⅲ在不同温度下的分压平衡常数Kp如表1，回答下列问题：
表1
T/Kp
298 K
323 K
423 K
523 K
623 K
723 K
反应I
7.77×10-8
1.65×10-6
1.05×10-2
2.80
1.41×102
2.64×103
反应Ⅱ
7.16×1013
2.33×1012
1.48×108
3.73×105
6.42×103
3.40×102
反应Ⅲ
2.66×1011
6.04×109
1.40×105
1.94×102
2.24
8.99×10-2

(1)ΔH1_______________0(填“＞”或“＜”，下同)。
(2)实际工业生产中，若存在副反应：4C3H6(g)3C4H8(g) ΔH4Kp4
则Kp4=_________________(用含有b、c的代数式表达)，结合表1数据分析 ΔH4________0。
(3)控制条件只发生反应I、Ⅱ、Ⅲ，测得压强对平衡体系中n(C3H6)/n(C2H4)的影响如表2。
p/MPa
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0

1.42
1.75
1.98
2.15
2.30
2.42
2.53
2.63
2.72
2.80

随压强增大不断增大的原因可能是_________________。
(4)结合信息，请推测有利于提高乙烯产率的措施____________(至少答2点)。
(5)其它条件不变，向容积为1L的密闭容器中投入1molCH3I(g)，假定只发生反应I、Ⅱ、Ⅲ，温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占物质的量分数的影响如图，715K时CH3I(g)的平衡转化率为________，反应I以物质的量分数表示的平衡常数Kx=________________。

22．（2023·湖北·校联考模拟预测）氨的用途十分广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料。
(1)工业合成氨中，合成塔中每产生2 molNH3，放出92.2kJ热量。

1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ
(2)一定条件下，在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量N2和H2发生反应生成NH3，下列状态能说明反应达到平衡的是_______(填标号)。
A．容器内压强不变 B．N2的体积分数不变
C．气体的密度不再改变 D．V正(N2)=3V逆(H2)
(3)近期我国科学家为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使用Fe-TiO2-xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2-xHy的温度为415℃)。结合图示解释该双催化剂的工作原理是_______。

(4)已知合成氨反应的速率方程为：ν=kcα(N2)cβ(H2)c-1(NH3)，在合成氨过程中，需要不断分离出氨，可能的原因为_______
_______。
(5)以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g)。
①为进一步提高NH3的平衡转化率，下列措施能达到目的的是_______(填标号)。
A．增大CO2的浓度       B．增大压强        C．及时转移生成的尿素      D．使用更高效的催化剂
②尿素的合成分两步进行：a.2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(1) ΔH=-117 kJ/mol
b.NH2COONH4(1)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g) ΔH=+15 kJ/mol，第一步反应速率快，可判断活化能较大的是_______(填“第一步”或“第二步”)。
③某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g)，反应过程中混合气体中NH3的体积分数如下图所示。

实验测得体系平衡时的压强为10MPa，计算该反应的平衡常数Kp=_______(已知：分压=总压×体积分数)。
23．（2023·湖北·统考一模）当前，实现碳中和已经成为全球的广泛共识，化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用。
(1)一种将二氧化碳催化合成甲醇的技术原理为。
①一定条件下，将和充入某恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
A．的消耗速率与的消耗速率相等
B．的体积分数保持不变
C．混合气体的平均密度保持不变
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210℃~290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的___________0(填“=”“>”或“0，加热溶液变为蓝绿色(蓝色和黄色的混合色)，说明升高温度平衡向吸热的方向移动，A项正确；
B．将过量干燥的氯气通入盛有红色鲜花的集气瓶中，因为鲜花中有水，则红色鲜花颜色褪去，B项错误；
C．NaCl和NaBr的浓度大小未知，产生的淡黄色沉淀也可能是溴离子浓度较大所导致，因此该实验现象不能说明Ksp(AgBr)0，高温下反应正向进行程度大，CO2的消耗量大，反应③的ΔH0，高温下反应正向进行程度大，CO2的消耗量大，反应③的ΔH0，高温下反应正向进行程度大，CO2的消耗量大，反应③的ΔH