备战2025年高考二轮复习化学（湖南版）大单元选择题突破练8（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考二轮复习化学（湖南版）大单元选择题突破练8（Word版附解析），共5页。试卷主要包含了006 kPa·min-1，9 kPa-13，氮氧化物的排放是导致酸雨的原因等内容，欢迎下载使用。

学生用书P229
(选择题每小题3分)
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:
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的平均速率=12×0.6 kPa150min-100min=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2H2OO2↑+4H++4e-
C.在转化过程中C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2H2OO2↑+4H++4e-,B正确;在转化过程中C的化合价发生变化,C错误;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,D正确。
3.(2024·北京丰台一模)过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B.CH3OH分子中,键角:H—C—H>H—O—C
C.若MO+与CH3D反应,生成的氘代甲醇有2种
D.CH4(g)+MO+(g)CH3OH(g)+M+(g) ΔH=E2+E4-E1-E3
答案:D
解析:步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,反应速率步骤Ⅰ更小,故A正确;O原子上有两对孤对电子,排斥力较大,键角H—C—H>H—O—C,故B正确;根据反应机理可知,若MO+与CH3D反应,生成的氘代甲醇可能为CH3OD或CH2DOH,共两种,故C正确;根据反应历程能量变化图所示,总反应的反应热为E1-E2+E3-E4,故D错误。
4.(2024·江西九江三模)绿水青山是构建美丽中国的伟大构想,以沸石笼为载体对NO进行催化的机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.物质A是N2和H2O
B.Cu(NH3)2+是反应的催化剂,反应过程中有3种中间体
C.反应⑤中Cu(NH3)42+既是氧化剂又是还原剂
D.反应过程中存在极性键与非极性键的断裂和生成
答案:B
解析:根据图示可知过程④+2NO+4NH3+2NH4+2Cu(NH3)42++A,由原子守恒可得物质A是N2和H2O,故A正确;由反应过程可知,[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+、、和Cu(NH3)42+均是中间体,即反应过程中的中间体不止3种,故B错误;反应⑤为2Cu(NH3)42++2NO2Cu(NH3)2++2N2+2H2O+2NH4+,其中铜元素化合价降低、部分氮元素化合价升高,所以Cu(NH3)42+既是氧化剂又是还原剂,故C正确;反应过程①中断裂O2中非极性键、反应过程⑤中生成氮气,即有非极性键的生成,反应过程④中存在氮氢极性键的断裂和氧氢极性键的生成,故D正确。
5.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)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,向容积均为1 L的两个密闭容器中分别加入2 ml CO(g)和2 ml NO(g),探究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
B.甲容器中NO的平衡转化率为415
C.反应平衡常数:MD.甲容器压强先增大的原因是反应放热,产生的热量使体系温度升高,压强增大
答案:B
解析:由图可知,反应中甲容器的压强大于乙容器,则甲为绝热恒容条件下发生的反应、乙为恒温恒容条件下发生的反应,故A正确;设恒温恒容条件下发生的反应,平衡时生成氮气的物质的量为a ml,由方程式可知,平衡时,混合气体的总物质的量为(4-a) ml,由气体的压强之比等于物质的量之比可得:44-a=3p2.8p,解得a=415,则一氧化氮的转化率为415ml×22ml=415,该反应为放热反应,绝热恒容条件下,反应温度升高,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮的转化率减小,则甲容器中一氧化氮的平衡转化率小于415,故B错误;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,绝热恒容条件下,反应温度升高,则M点反应温度高于N点,平衡常数小于N点,故C正确;绝热恒容条件下,反应温度升高,会使容器中气体压强增大,则甲容器压强先增大的原因是反应放热,产生的热量使体系温度升高,压强增大,故D正确。
6.(2024·广东佛山一模)密闭容器中,发生A(g)+B(g)2C(g) ΔH1和A(g)+B(g)D(g) ΔH2两个竞争反应,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=ΔH1+ΔH2
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=ΔH2-ΔH1,C错误;催化剂Ⅱ能够使第2个反应的活化能降得更低,故更有利于D的生成,D正确。
7.(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 ml·L-1·min-1
答案:D
解析:由题图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;由图可知,催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低,反应更快,故B错误;由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2 min内Y的浓度变化了2.0 ml·L-1,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 ml·L-1,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化,故C错误;使用催化剂Ⅰ时,在0~2 min内,Y的浓度变化了4.0 ml·L-1,则v(Y)=Δc(Y)Δt=4.0ml·L-12min=2.0 ml·L-1·min-1,v(X)=12v(Y)=12×2.0 ml·L-1·min-1=1.0 ml·L-1·min-1,故D正确。
8.(2024·湖南考前演练二)二甲醇是一种绿色能源,也是一种化工原料。在容积均为1 L的容器Ⅰ、Ⅱ中分别充入1 ml CO2和3 ml H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH。相对容器Ⅱ,容器Ⅰ仅改变温度或压强一个条件。两个容器同时发生化学反应,CO2的转化率与时间关系如图,下列叙述正确的是( )
A.该反应中,产物总能量大于反应物总能量
B.其他条件相同,压强:容器Ⅰ>容器Ⅱ
C.容器Ⅱ中:6 min内H2平均速率为0.2 ml·L-1·min-1
D.容器Ⅰ条件下,平衡常数K为27
答案:C
解析:根据图像可知,容器Ⅰ先达到平衡,说明容器Ⅰ反应速率大于容器Ⅱ,则容器Ⅰ改变的条件可能是升高温度或增大压强。同时从图中还可知平衡时容器Ⅱ中CO2的转化率更高,说明容器Ⅰ改变的条件相对于容器Ⅱ而言促使反应平衡逆向移动,若为升高温度,则反应的化学平衡逆向移动,正反应为放热反应。若为增大压强,反应的化学平衡正向移动,则Ⅰ中CO2的转化率应该大于Ⅱ,故不可能是增大压强,因此Ⅰ改变的条件是升高温度。根据以上分析可知反应为放热反应,则产物总能量小于反应物总能量,故A项错误;若其他条件相同,容器Ⅰ比容器Ⅱ先达到平衡状态,且正反应是体积减小的,因此改变的条件是温度,故温度:容器Ⅰ>容器Ⅱ,故B项错误;容器Ⅱ中0~6 min内,CO2的转化率为40%,即反应消耗CO2的物质的量为1 ml×40%=0.4 ml,H2消耗1.2 ml,则H2平均速率为1.2ml1 L6min=0.2 ml·L-1·min-1,故C项正确;容器Ⅰ条件下,4 min时达到平衡状态,CO2转化率为50%,根据三段式得:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
初始量(ml·L-1)1300
转化量(ml·L-1)0.51.50.250.75
平衡量(ml·L-1)0.51.50.250.75
平衡常数K=c(CH3OCH3)·c3(H2O)c2(CO2)·c6(H2)=0.25××1.56≈0.037,故D项错误。
9.(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应。
主反应:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g) ΔH1
副反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g)CH3COOCH3(g)+H2O(g) ΔH2
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数δ[δ(CH3COOH)=n(CH3COOH)n(CH3COOH)+n(CH3COOCH3)]随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.投料比x代表n(CH3OH)n(CO)
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH1<0,ΔH2>0
D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N)
答案:D
解析:题干明确指出,图中曲线表示的是两种含碳产物的分布分数,即分别为δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3),若投料比x代表n(CH3OH)n(CO),x越大,CH3OH的量越多,则主、副反应正向移动的程度均增大,生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3的分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,而实际反应过程应以主反应为主,δ(CH3COOH)应大于δ(CH3COOCH3),故如此假设错误,则投料比x应代表n(CO)n(CH3OH),曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)分布分数,曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3)分布分数,据此作答。根据上述分析可知,投料比x代表n(CO)n(CH3OH),曲线c代表CH3COOCH3分布分数,A、B项错误。根据分析可知,曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)分布分数,当同一投料比时,观察图像可知T2时δ(CH3COOH)大于T1时δ(CH3COOH),而T2>T1,可知温度越高δ(CH3COOH)越大,说明温度升高主反应的平衡正向移动,ΔH1>0;曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3)分布分数,当同一投料比时,观察可知T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时δ(CH3COOCH3),而T2>T1,可知温度越高δ(CH3COOCH3)越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,ΔH2<0,C项错误。L、M、N三点对应副反应ΔH2<0,且TN>TM=TL,升高温度平衡逆向移动,K(L)=K(M)>K(N),D项正确。t/min
0
100
150
250
420
500
580
p/kPa
12.1
13.3
13.9
15.1
17.14
x
19.06