【备考2024年】高考化学广东卷真题变式分层精准练（第15题）
一、真题重现
1．（2023·广东）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【知识点】催化剂；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、使用催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ的过程中，都出现了四个波峰，因此其反应历程都经历了4个步骤，A不符合题意。
B、由图可知，反应物的总能量高于高于生成物的总能量，因此该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因此平衡逆向移动，R的浓度增大，B不符合题意。
C、使用催化剂Ⅱ时，反应所需的活化能更高，反应速率更慢，因此反应达到平衡所需的时间更慢，C符合题意。
D、由图可知在前两个历程中使用催化剂Ⅰ反应所需的活化能较低，反应速率较快；后两个历程中使用催化剂Ⅱ反应所需的活化能较高，反应速率较慢。所以使用催化剂Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、反应过程中出现4个波峰，则反应历程经历4步反应。
B、升高温度，平衡向吸热反应方向移动。
C、反应所需的活化能越小，反应速率越快。
D、结合活化能对反应速率的影响分析。
二、基础巩固
2．（2023高三上·福田月考）化学“暖手袋”是充满过饱和醋酸钠溶液的密封塑胶袋，袋内置有一个合金片，当合金片轻微震动使溶质结晶，该过程放热，下列说法正确的是（ ）
A．醋酸钠溶液属于强电解质
B．可以利用醋酸与NaHCO3溶液反应制备醋酸钠溶液
C．化学“暖手袋”工作过程中发生了化学变化
D．所有物质溶解过程均吸热，结晶过程均放热
【答案】B
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；吸热反应和放热反应；电解质与非电解质
【解析】【解答】A.醋酸钠溶液不是电解质也不是非电解质；故A不符合题意；
B.醋酸酸性强于碳酸，可以制备醋酸钠溶液，故B符合题意；
C.醋酸钠结晶时未涉及化学变化，故C不符合题意；
D.不是所有物质溶解均吸热，如氢氧化钠，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.电解质是化合物；
B.醋酸和碳酸氢钠可以得到醋酸钠；
C.醋酸钠溶液结晶未发生化学变化；
D.氢氧化钠溶于水时放热。
3．（2024·广西模拟）肼()是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入，一定条件下体系中存在以下平衡：I．Ⅱ．不同温度下达到平衡时，均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a对应的物质是
B．低于M点对应温度时，以反应Ⅰ为主
C．体系中还存在
D．N点时，体系内为3：4
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知，曲线a对应的物质是，故A错误；
B、由图可知，低于M点对应温度时，NH3含量最高，说明此时以反应Ⅱ为主，故B错误；
C、 不同温度下达到平衡时，均几乎完全分解，随着温度升高，NH3的物质的量不断减小，几乎为0，说明体系中还存在，故C正确；
D、起始时 容器内加入 ，则N原子的物质的量为6mol，H原子的物质的量为12mol，N点时，根据N原子守恒可知，则，根据H原子守恒可知，则体系内为2：3，故D错误；
故答案为：C。
【分析】由图可知，随着温度升高，NH3的物质的量逐渐减小，几乎为0，说明以反应Ⅰ为主，根据反应Ⅰ的化学方程式可知，H2的物质的量大于N2，则曲线a为H2的变化曲线，曲线b为N2的变化曲线。
4．（2022高三上·湖北月考）某化学反应X＋Y→Z分两步进行：①X→M；②M＋Y→Z。其能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．M是总反应的催化剂
B．总反应是理想的绿色化学反应
C．反应①②和总反应都是放热反应
D．反应物(X和Y)的总能量低于产物(Z)的总能量
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．M是中间产物而不是催化剂，A不符合题意；
B．总反应是化合反应，原子被100%利用，是理想的绿色化学反应，B符合题意；
C．反应①中生成物能量高于反应物，为吸热反应，C不符合题意；
D．由图可知，反应物(X和Y)的总能量高于产物(Z)的总能量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、注意催化剂指的是第一反应的反应物，第二反应的生成物，中间产物指的是第一反应的生成物，第二反应的反应物；
B、绿色化学的特点是原子100%利用；
C、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热；
D、结合图示判断以及能量大小判断。
三、能力提升
5．（2024高三上·辽源期末）氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程如下图所示。
①②③④⑤
下列说法错误的是（ ）
A．②→③释放能量
B．为了提高氨的脱附速率，应适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来
C．该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
D．该催化剂可提高单位时间生成物的产率
【答案】A
【知识点】催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、②→③过程中，氨气分子转化为原子，断裂化学键，吸收能量，故A符合题意；
B、适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来，反应的平衡正向移动，能提高氨的脱附速率，故B不符合题意；
C、化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，则该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成，故C不符合题意；
D、催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，即可提高单位时间生成物的产率，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、②→③过程中分子转化为原子；
B、将氨从反应后的混合气体中分离出来，该反应的平衡正向移动；
C、化学反应中存在反应物的化学键断裂和生成物中化学键形成；
D、催化剂能提高反应速率。
6．（2024高三上·湛江月考）我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为.如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为时，和随时间的变化分别为曲线Ⅰ和Ⅱ，反应温度为时，随时间的变化为曲线Ⅲ.下列判断正确的是（ ）
A．
B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：
C．在温度下，反应在内的平均速率为
D．其他条件相同，在温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于
【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知，反应温度为T1和T2，Ⅱ比Ⅲ先达到平衡，则T1>T2，升高温度，c(H2)增大，平衡逆向移动，则该反应的 ，故A错误；
B、升高温度，反应速率加快，a点的温度高于b点，则反应速率v(a)>v(b)，故B错误；
C、T2时，在0~t2内，Δc(H2)=0.05mol/L，，故C正确；
D、向恒容容器中充入氮气，各物质的浓度不变，反应速率不变，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、先拐先平衡；
B、升温反应速率增大；
C、根据计算；
D、 向该容器中充入一定量的氮气 ，各物质的浓度不变，反应速率不变。
7．（2023高三上·德庆月考）汽车尾气中NO产生的反应为 。一定条件下，等物质的量和在恒容密闭容器中反应，曲线a表示该反应在温度T下随时间(t)的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是（ ）
A．温度T下、0-40s内
B．曲线b对应的条件改变可能是充入氧气
C．M点小于N点
D．若曲线b对应的条件改变是升高温度，则
【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、由图可知，温度T下，0~40s内，N2的浓度有c0mol·L－1变为c1mol·L－1，因此用N2表示的反应速率为，A不符合题意。
B、曲线b的反应速率较快，且平衡时N2的转化率增大，因此曲线b改变的条件可能为冲入O2，B不符合题意。
C、M点到N点的过程中，反应正向进行，因此M点v正(N2)大于N点v逆(N2)，C符合题意。
D、若曲线b改变的条件为升高温度，此时平衡正向移动，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、根据公式计算用N2表示的反应速率。
B、曲线b中反应速率加快，且平衡正向移动，据此判断改变的条件。
C、根据反应进行的方向比较正逆反应速率的大小。
D、结合温度对平衡移动的影响分析反应的热效应。
8．（2023高三上·福田月考）有氧条件下，在Fe基催化剂表面，NH3还原NO的反应机理如图所示。该反应能够有效脱除烟气中的NO。下列说法正确的是（ ）
A．在酸性配位点上，NH3与H+通过离子键形成NH4+
B．增大压强有利于NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2
C．反应物NH3和生成物H2O的杂化类型分别为sp3、sp2
D．催化剂表面发生的总反应为4NH3+6NO=5N2+6H2O
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；催化剂
【解析】【解答】A.在酸性配位点上，氨气与氢离子形成配位键，故A不符合题意；
B.增大压强，增大微粒间作用力促进二氧化氮的物质形成，故B符合题意；
C. 反应物NH3和生成物H2O的杂化类型分别为sp3、sp3 ，故C不符合题意；
D.催化剂表面发生的总反应为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.氢离子和氨气分子形成的为配位键；
B.根据增大压强增大微粒间作用力促进物质形成；
C.根据计算出中心原子的价层电子对即可；
D.根据反应物和生成物即可写出方程式。
9．（2023高三上·南海月考）生物质X( )与Y( )同时反应如下：
反应Ⅰ：( )
反应Ⅱ：( ) ，反应历程如图，下列说法不正确的是（ ）
A．
B．相同条件下，反应Ⅰ更快达到平衡
C．降低温度，的平衡物质的量分数增大
D．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率都增大
【答案】A
【知识点】反应热和焓变；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知反应II为放热，因此 ，故A符合题意；
B.根据图示，反应I的能量变化小，因此更快平衡，故B不符合题意；
C.反应II为放热反应，温度降低平衡向右移动，N2的汉两种更大，故C不符合题意；
D.温度升高，速率均增大，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.结合图示判断反应为放热，即可计算焓变；
B.根据计算出能量变化判断；
C.根据反应II放热，温度降低平衡向右移动；
D.温度升高，速率增大。
四、模拟演练
10．（2024高三上·汕头月考）的排放来自汽车尾气，研究利用反应，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示。(已知：气体分压=气体总压×物质的量分数)，下列有关说法错误的是（ ）
A．若能测得反应产生22g ，则反应放出的热量为17.0kJ
B．达到平衡后增大活性炭的用量，平衡不移动
C．在950K～1000K之间，化学反应速率：
D．1050K时，反应的化学平衡常数
【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.1molCO2产生时对应的热量是34KJ，那么 若能测得反应产生22g ， 即0.5mol，产生的热量是17.0KJ，A选项是正确的；
B.活性C是固体，增大固体的用量，不会影响平衡，B选项是正确的；
C.在950K～1000K之间，NO的转化率先增大后减小，这说明平衡先正移后逆移，因此化学反应速率是先正反应速率大于逆反应速率，后变为逆反应速率大于正反应速率，C选项是错误的；
D.1050K时，NO的转化率达到最大值，说明此时反应达到平衡，列出三段式：
C（S） 2NO（g） N2（g） +CO2（g）
起始量（mol） 1 1 0 0
转化量（mol） x 2x x X
平衡量（mol） 1-x 1-2x x x
假设一开始通入的NO的物质的量是1mol，则根据到达平衡时，NO的转化率是80%，可知x=0.4，则到达平衡时，n（CO2）=0.4mol，n（N2）=0.4mol，n（NO）=0.2mol，则n总=1.0mol，将数值代入Kp的表达式中：Kp=，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.热化学方程式中反应热与物质的物质的量对应；
B.增大固体或纯液体的量，不会影响平衡的移动；
C.并不是正反应速率始终小于逆反应速率的；
D.根据Kp的表达式将三者的物质的量分数带入表达式可以计算出分压平衡常数。
11．（2023高三上·潮阳期中）在Fe2O3的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)，反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．容器内气体的平均相对分子质量不再发生变化时，该反应达到平衡状态
B．反应一段时间后(未达平衡)，Fe3O4会远远多于Fe2O3
C．起始条件相同，其他条件不变，仅改为绝热密闭容器，CH4和NO2的转化率增大
D．使用更高效的催化剂能提高该反应平衡时的转化率
【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡的调控；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．该反应前后气体分子数不同，气体质量不变，所以容器内气体的平均相对分子质量不再发生变化时，说明该反应达到平衡状态，A符合题意；
B.由第二个图可知，反应ⅰ的活化能较大，则反应ⅱ较易发生，所以反应一段时间后(未达平衡)，Fe2O3会远远多于Fe3O4，B不符合题意；
C．根据第二个图可知，该反应△H=生成物总能量-反应物总能量＜0，为放热反应，起始条件相同，其他条件不变，仅改为绝热密闭容器，则体系温度升高，利于反应逆向进行，则CH4和NO2的转化率减小，C不符合题意；
D．催化剂不影响化学平衡移动，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.达到平衡状态的主要标志是v正=v逆、各物质的含量保持不变。
B.反应活化能较小，则反应较易发生。
C.△H=生成物总能量-反应物总能量，△H＞0表示吸热反应，△H＜0表示放热反应，结合化学平衡影响因素进行分析。
D.催化剂不影响化学平衡移动。
12．（2023·湖南）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、由分析可知，x1＜x2，A不符合题意；
B、b点所在曲线中c(H2O)较大，因此反应速率较大，所以vb正＞vc正，B符合题意；
C、平衡常数与温度有关，温度相同时，平衡常数不变，因此Kb=Kc，由于该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，因此Ka＜Kb=Kc，C不符合题意；
D、该反应中，反应前后气体分子数改变，因此反应过程中压强是一个变量，则当其不变时，说明反应达到平衡状态，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】当一定时，随着温度升高升高，CH4的平衡转化率增大， 说明升高温度平衡正向移动，因此该反应为吸热反应。当温度相同时，x1条件下CH4的平衡转化率大于x2，说明x1中n(H2O)较大，因此x1＜x2。据此结合选项分析。
13．（2023高三上·大埔开学考）萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成 2 种取代产物，反应进程中能量变化如图所
示。其中相同投料，经历相同时间， 不同反应温度时产物的比例不同， 在 40℃和 160℃时，
得到 1-取代产物与 2-取代产物的比例分别为 96：4 和 15：85，下列说法正确的是（ ）
A．1-取代产物比 2-取代产物更稳定
B．与 40℃相比，160℃时萘的平衡转化率更大
C．选择合适的催化剂同样可以提高 2-取代产物比率
D．延长反应时间， 最终以 1-取代产物为主
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化；催化剂；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、1-取代产物的能量高于 2-取代产物，则 2-取代产物更稳定，故A错误；
B、由图可知，该反应为放热反应，升高温度，反应的平衡逆向移动，则40℃时萘的平衡转化率更大，故B错误；
C、催化剂具有选择性，因此选择合适的催化剂可提高2-取代产物比率，故C正确；
D、1-取代反应和2-取代反应都是放热反应，1-取代反应活化能低，在低温时相对速率比2-取代反应快，因此低温时1-取代所占比率高；升高温度后，活化能不再是制约1-取代、2-取代相对速率的关键因素，由于2-取代产物更稳定，2-取代产物在总产物中的比率增加，反应产物中二者的比例是衡量两个竞争反应的相对快慢的依据；时间不是影响产物的原因，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、物质的能量越低越稳定；
B、该反应为放热反应；
C、催化剂具有选择性；
D、时间不会影响产物。
14．（2024·贵州模拟）叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应：
反应分步进行：
①
②
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是（ ）
A．选用催化剂可改变反应的大小
B．图中对应的物质是
C．其他条件不变时，的浓度越高，总反应速率越快
D．其他条件不变时，的浓度是总反应速率的决定因素
【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、催化剂能降低反应的活化能，不影响，故A错误；
B、第一步反应的产物为，则对应的物质是，故B错误；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，则总反应速率由反应①决定，其他条件不变时，的浓度越高，反应②速率越快，但对总反应速率的影响不大，故C错误；
D、的浓度越大，反应①的速率越快，总反应速率越快，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、催化剂不影响焓变；
B、根据反应的方程式判断；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
D、反应①是该反应的决速步骤。
15．（2024·安徽模拟）科研人员利用高压气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中*表示催化剂表面吸附位。下列说法正确的是（ ）
A．过程中发生非极性键的断裂与形成
B．Ⅰ转化为和的过程中会生成
C．Ⅱ表示的微粒符号是
D．反应历程中放热最多的反应是
【答案】B
【知识点】化学键；化学反应中能量的转化；催化剂
【解析】【解答】A、过程中发生非极性键的断裂，形成N-H极性键，没有形成非极性键，故A错误；
B、Ⅰ转化为和的反应方程式为：，过程中会生成过渡，故B正确；
C、生成Ⅱ的方程式为：，Ⅱ为，故C错误；
D、反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和、的反应，方程式为：，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、同种非金属原子间形成非极性键，不同种非金属原子间形成极性键；
B、Ⅰ转化为和时发生的反应为；
C、生成Ⅱ的方程式为；
D、放热最多的反应是Ⅰ和、的反应。
16．（2023高三上·镇江期中）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。
下列说法不正确的是（ ）
A．该反应
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．已知的平衡常数为K，温度升高，K值减少
D．每获得时，转移电子的数目约为
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，即 ，故A正确；
B、多孔材料“固定”，相当于减小的浓度， 的平衡正向移动，故B正确；
C、升温， 的平衡逆向移动，平衡常数减小，故C正确；
D、根据NO2~HNO3~e-可知，每获得 ，转移电子的数目约为 ，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A、二氧化氮转化为四氧化二氮放热；
B、减小 浓度，该反应的平衡正向移动；
C、升温平衡向吸热反应方向移动；
D、根据NO2~HNO3~e-。
17．（2023高三上·沈阳期中）甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和，无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．途径一和途径二中甲酸的平衡转化率相等
B．
C．途径二使用了作为催化剂
D．途径二反应的快慢由生成的速率决定
【答案】B
【知识点】反应热的大小比较；化学反应速率；催化剂；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A. 途径一和途径二中甲酸的平衡转化率相等 ，A选项是正确的；
B.△H 1=△H 2<0，B选项是错误的；
C.根据图示可知，H+作途径二的催化剂，C选项是正确的；
D. 途径二 生成 的 反应活化能最大，所以决定了总反应的速率，D选项是正确的。
故答案为：B。
【分析】催化剂只能通过降低反应活化能来加快反应速率，不会改变反应的反应热和限度。反应的决速步为活化能最大的步骤。
1 / 1【备考2024年】高考化学广东卷真题变式分层精准练（第15题）
一、真题重现
1．（2023·广东）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
二、基础巩固
2．（2023高三上·福田月考）化学“暖手袋”是充满过饱和醋酸钠溶液的密封塑胶袋，袋内置有一个合金片，当合金片轻微震动使溶质结晶，该过程放热，下列说法正确的是（ ）
A．醋酸钠溶液属于强电解质
B．可以利用醋酸与NaHCO3溶液反应制备醋酸钠溶液
C．化学“暖手袋”工作过程中发生了化学变化
D．所有物质溶解过程均吸热，结晶过程均放热
3．（2024·广西模拟）肼()是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入，一定条件下体系中存在以下平衡：I．Ⅱ．不同温度下达到平衡时，均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a对应的物质是
B．低于M点对应温度时，以反应Ⅰ为主
C．体系中还存在
D．N点时，体系内为3：4
4．（2022高三上·湖北月考）某化学反应X＋Y→Z分两步进行：①X→M；②M＋Y→Z。其能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．M是总反应的催化剂
B．总反应是理想的绿色化学反应
C．反应①②和总反应都是放热反应
D．反应物(X和Y)的总能量低于产物(Z)的总能量
三、能力提升
5．（2024高三上·辽源期末）氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程如下图所示。
①②③④⑤
下列说法错误的是（ ）
A．②→③释放能量
B．为了提高氨的脱附速率，应适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来
C．该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
D．该催化剂可提高单位时间生成物的产率
6．（2024高三上·湛江月考）我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为.如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为时，和随时间的变化分别为曲线Ⅰ和Ⅱ，反应温度为时，随时间的变化为曲线Ⅲ.下列判断正确的是（ ）
A．
B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：
C．在温度下，反应在内的平均速率为
D．其他条件相同，在温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于
7．（2023高三上·德庆月考）汽车尾气中NO产生的反应为 。一定条件下，等物质的量和在恒容密闭容器中反应，曲线a表示该反应在温度T下随时间(t)的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是（ ）
A．温度T下、0-40s内
B．曲线b对应的条件改变可能是充入氧气
C．M点小于N点
D．若曲线b对应的条件改变是升高温度，则
8．（2023高三上·福田月考）有氧条件下，在Fe基催化剂表面，NH3还原NO的反应机理如图所示。该反应能够有效脱除烟气中的NO。下列说法正确的是（ ）
A．在酸性配位点上，NH3与H+通过离子键形成NH4+
B．增大压强有利于NO与O2吸附在Fe3+配位点上形成NO2
C．反应物NH3和生成物H2O的杂化类型分别为sp3、sp2
D．催化剂表面发生的总反应为4NH3+6NO=5N2+6H2O
9．（2023高三上·南海月考）生物质X( )与Y( )同时反应如下：
反应Ⅰ：( )
反应Ⅱ：( ) ，反应历程如图，下列说法不正确的是（ ）
A．
B．相同条件下，反应Ⅰ更快达到平衡
C．降低温度，的平衡物质的量分数增大
D．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率都增大
四、模拟演练
10．（2024高三上·汕头月考）的排放来自汽车尾气，研究利用反应，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示。(已知：气体分压=气体总压×物质的量分数)，下列有关说法错误的是（ ）
A．若能测得反应产生22g ，则反应放出的热量为17.0kJ
B．达到平衡后增大活性炭的用量，平衡不移动
C．在950K～1000K之间，化学反应速率：
D．1050K时，反应的化学平衡常数
11．（2023高三上·潮阳期中）在Fe2O3的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)，反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．容器内气体的平均相对分子质量不再发生变化时，该反应达到平衡状态
B．反应一段时间后(未达平衡)，Fe3O4会远远多于Fe2O3
C．起始条件相同，其他条件不变，仅改为绝热密闭容器，CH4和NO2的转化率增大
D．使用更高效的催化剂能提高该反应平衡时的转化率
12．（2023·湖南）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
13．（2023高三上·大埔开学考）萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成 2 种取代产物，反应进程中能量变化如图所
示。其中相同投料，经历相同时间， 不同反应温度时产物的比例不同， 在 40℃和 160℃时，
得到 1-取代产物与 2-取代产物的比例分别为 96：4 和 15：85，下列说法正确的是（ ）
A．1-取代产物比 2-取代产物更稳定
B．与 40℃相比，160℃时萘的平衡转化率更大
C．选择合适的催化剂同样可以提高 2-取代产物比率
D．延长反应时间， 最终以 1-取代产物为主
14．（2024·贵州模拟）叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应：
反应分步进行：
①
②
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是（ ）
A．选用催化剂可改变反应的大小
B．图中对应的物质是
C．其他条件不变时，的浓度越高，总反应速率越快
D．其他条件不变时，的浓度是总反应速率的决定因素
15．（2024·安徽模拟）科研人员利用高压气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中*表示催化剂表面吸附位。下列说法正确的是（ ）
A．过程中发生非极性键的断裂与形成
B．Ⅰ转化为和的过程中会生成
C．Ⅱ表示的微粒符号是
D．反应历程中放热最多的反应是
16．（2023高三上·镇江期中）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。
下列说法不正确的是（ ）
A．该反应
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．已知的平衡常数为K，温度升高，K值减少
D．每获得时，转移电子的数目约为
17．（2023高三上·沈阳期中）甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成和，无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．途径一和途径二中甲酸的平衡转化率相等
B．
C．途径二使用了作为催化剂
D．途径二反应的快慢由生成的速率决定
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】催化剂；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、使用催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ的过程中，都出现了四个波峰，因此其反应历程都经历了4个步骤，A不符合题意。
B、由图可知，反应物的总能量高于高于生成物的总能量，因此该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因此平衡逆向移动，R的浓度增大，B不符合题意。
C、使用催化剂Ⅱ时，反应所需的活化能更高，反应速率更慢，因此反应达到平衡所需的时间更慢，C符合题意。
D、由图可知在前两个历程中使用催化剂Ⅰ反应所需的活化能较低，反应速率较快；后两个历程中使用催化剂Ⅱ反应所需的活化能较高，反应速率较慢。所以使用催化剂Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、反应过程中出现4个波峰，则反应历程经历4步反应。
B、升高温度，平衡向吸热反应方向移动。
C、反应所需的活化能越小，反应速率越快。
D、结合活化能对反应速率的影响分析。
2．【答案】B
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；吸热反应和放热反应；电解质与非电解质
【解析】【解答】A.醋酸钠溶液不是电解质也不是非电解质；故A不符合题意；
B.醋酸酸性强于碳酸，可以制备醋酸钠溶液，故B符合题意；
C.醋酸钠结晶时未涉及化学变化，故C不符合题意；
D.不是所有物质溶解均吸热，如氢氧化钠，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.电解质是化合物；
B.醋酸和碳酸氢钠可以得到醋酸钠；
C.醋酸钠溶液结晶未发生化学变化；
D.氢氧化钠溶于水时放热。
3．【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知，曲线a对应的物质是，故A错误；
B、由图可知，低于M点对应温度时，NH3含量最高，说明此时以反应Ⅱ为主，故B错误；
C、 不同温度下达到平衡时，均几乎完全分解，随着温度升高，NH3的物质的量不断减小，几乎为0，说明体系中还存在，故C正确；
D、起始时 容器内加入 ，则N原子的物质的量为6mol，H原子的物质的量为12mol，N点时，根据N原子守恒可知，则，根据H原子守恒可知，则体系内为2：3，故D错误；
故答案为：C。
【分析】由图可知，随着温度升高，NH3的物质的量逐渐减小，几乎为0，说明以反应Ⅰ为主，根据反应Ⅰ的化学方程式可知，H2的物质的量大于N2，则曲线a为H2的变化曲线，曲线b为N2的变化曲线。
4．【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．M是中间产物而不是催化剂，A不符合题意；
B．总反应是化合反应，原子被100%利用，是理想的绿色化学反应，B符合题意；
C．反应①中生成物能量高于反应物，为吸热反应，C不符合题意；
D．由图可知，反应物(X和Y)的总能量高于产物(Z)的总能量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、注意催化剂指的是第一反应的反应物，第二反应的生成物，中间产物指的是第一反应的生成物，第二反应的反应物；
B、绿色化学的特点是原子100%利用；
C、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热；
D、结合图示判断以及能量大小判断。
5．【答案】A
【知识点】催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、②→③过程中，氨气分子转化为原子，断裂化学键，吸收能量，故A符合题意；
B、适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来，反应的平衡正向移动，能提高氨的脱附速率，故B不符合题意；
C、化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，则该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成，故C不符合题意；
D、催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，即可提高单位时间生成物的产率，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、②→③过程中分子转化为原子；
B、将氨从反应后的混合气体中分离出来，该反应的平衡正向移动；
C、化学反应中存在反应物的化学键断裂和生成物中化学键形成；
D、催化剂能提高反应速率。
6．【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知，反应温度为T1和T2，Ⅱ比Ⅲ先达到平衡，则T1>T2，升高温度，c(H2)增大，平衡逆向移动，则该反应的 ，故A错误；
B、升高温度，反应速率加快，a点的温度高于b点，则反应速率v(a)>v(b)，故B错误；
C、T2时，在0~t2内，Δc(H2)=0.05mol/L，，故C正确；
D、向恒容容器中充入氮气，各物质的浓度不变，反应速率不变，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、先拐先平衡；
B、升温反应速率增大；
C、根据计算；
D、 向该容器中充入一定量的氮气 ，各物质的浓度不变，反应速率不变。
7．【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、由图可知，温度T下，0~40s内，N2的浓度有c0mol·L－1变为c1mol·L－1，因此用N2表示的反应速率为，A不符合题意。
B、曲线b的反应速率较快，且平衡时N2的转化率增大，因此曲线b改变的条件可能为冲入O2，B不符合题意。
C、M点到N点的过程中，反应正向进行，因此M点v正(N2)大于N点v逆(N2)，C符合题意。
D、若曲线b改变的条件为升高温度，此时平衡正向移动，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、根据公式计算用N2表示的反应速率。
B、曲线b中反应速率加快，且平衡正向移动，据此判断改变的条件。
C、根据反应进行的方向比较正逆反应速率的大小。
D、结合温度对平衡移动的影响分析反应的热效应。
8．【答案】B
【知识点】配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；催化剂
【解析】【解答】A.在酸性配位点上，氨气与氢离子形成配位键，故A不符合题意；
B.增大压强，增大微粒间作用力促进二氧化氮的物质形成，故B符合题意；
C. 反应物NH3和生成物H2O的杂化类型分别为sp3、sp3 ，故C不符合题意；
D.催化剂表面发生的总反应为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.氢离子和氨气分子形成的为配位键；
B.根据增大压强增大微粒间作用力促进物质形成；
C.根据计算出中心原子的价层电子对即可；
D.根据反应物和生成物即可写出方程式。
9．【答案】A
【知识点】反应热和焓变；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知反应II为放热，因此 ，故A符合题意；
B.根据图示，反应I的能量变化小，因此更快平衡，故B不符合题意；
C.反应II为放热反应，温度降低平衡向右移动，N2的汉两种更大，故C不符合题意；
D.温度升高，速率均增大，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.结合图示判断反应为放热，即可计算焓变；
B.根据计算出能量变化判断；
C.根据反应II放热，温度降低平衡向右移动；
D.温度升高，速率增大。
10．【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.1molCO2产生时对应的热量是34KJ，那么 若能测得反应产生22g ， 即0.5mol，产生的热量是17.0KJ，A选项是正确的；
B.活性C是固体，增大固体的用量，不会影响平衡，B选项是正确的；
C.在950K～1000K之间，NO的转化率先增大后减小，这说明平衡先正移后逆移，因此化学反应速率是先正反应速率大于逆反应速率，后变为逆反应速率大于正反应速率，C选项是错误的；
D.1050K时，NO的转化率达到最大值，说明此时反应达到平衡，列出三段式：
C（S） 2NO（g） N2（g） +CO2（g）
起始量（mol） 1 1 0 0
转化量（mol） x 2x x X
平衡量（mol） 1-x 1-2x x x
假设一开始通入的NO的物质的量是1mol，则根据到达平衡时，NO的转化率是80%，可知x=0.4，则到达平衡时，n（CO2）=0.4mol，n（N2）=0.4mol，n（NO）=0.2mol，则n总=1.0mol，将数值代入Kp的表达式中：Kp=，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.热化学方程式中反应热与物质的物质的量对应；
B.增大固体或纯液体的量，不会影响平衡的移动；
C.并不是正反应速率始终小于逆反应速率的；
D.根据Kp的表达式将三者的物质的量分数带入表达式可以计算出分压平衡常数。
11．【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡的调控；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．该反应前后气体分子数不同，气体质量不变，所以容器内气体的平均相对分子质量不再发生变化时，说明该反应达到平衡状态，A符合题意；
B.由第二个图可知，反应ⅰ的活化能较大，则反应ⅱ较易发生，所以反应一段时间后(未达平衡)，Fe2O3会远远多于Fe3O4，B不符合题意；
C．根据第二个图可知，该反应△H=生成物总能量-反应物总能量＜0，为放热反应，起始条件相同，其他条件不变，仅改为绝热密闭容器，则体系温度升高，利于反应逆向进行，则CH4和NO2的转化率减小，C不符合题意；
D．催化剂不影响化学平衡移动，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.达到平衡状态的主要标志是v正=v逆、各物质的含量保持不变。
B.反应活化能较小，则反应较易发生。
C.△H=生成物总能量-反应物总能量，△H＞0表示吸热反应，△H＜0表示放热反应，结合化学平衡影响因素进行分析。
D.催化剂不影响化学平衡移动。
12．【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、由分析可知，x1＜x2，A不符合题意；
B、b点所在曲线中c(H2O)较大，因此反应速率较大，所以vb正＞vc正，B符合题意；
C、平衡常数与温度有关，温度相同时，平衡常数不变，因此Kb=Kc，由于该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，因此Ka＜Kb=Kc，C不符合题意；
D、该反应中，反应前后气体分子数改变，因此反应过程中压强是一个变量，则当其不变时，说明反应达到平衡状态，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】当一定时，随着温度升高升高，CH4的平衡转化率增大， 说明升高温度平衡正向移动，因此该反应为吸热反应。当温度相同时，x1条件下CH4的平衡转化率大于x2，说明x1中n(H2O)较大，因此x1＜x2。据此结合选项分析。
13．【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化；催化剂；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、1-取代产物的能量高于 2-取代产物，则 2-取代产物更稳定，故A错误；
B、由图可知，该反应为放热反应，升高温度，反应的平衡逆向移动，则40℃时萘的平衡转化率更大，故B错误；
C、催化剂具有选择性，因此选择合适的催化剂可提高2-取代产物比率，故C正确；
D、1-取代反应和2-取代反应都是放热反应，1-取代反应活化能低，在低温时相对速率比2-取代反应快，因此低温时1-取代所占比率高；升高温度后，活化能不再是制约1-取代、2-取代相对速率的关键因素，由于2-取代产物更稳定，2-取代产物在总产物中的比率增加，反应产物中二者的比例是衡量两个竞争反应的相对快慢的依据；时间不是影响产物的原因，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、物质的能量越低越稳定；
B、该反应为放热反应；
C、催化剂具有选择性；
D、时间不会影响产物。
14．【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、催化剂能降低反应的活化能，不影响，故A错误；
B、第一步反应的产物为，则对应的物质是，故B错误；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤，则总反应速率由反应①决定，其他条件不变时，的浓度越高，反应②速率越快，但对总反应速率的影响不大，故C错误；
D、的浓度越大，反应①的速率越快，总反应速率越快，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、催化剂不影响焓变；
B、根据反应的方程式判断；
C、活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
D、反应①是该反应的决速步骤。
15．【答案】B
【知识点】化学键；化学反应中能量的转化；催化剂
【解析】【解答】A、过程中发生非极性键的断裂，形成N-H极性键，没有形成非极性键，故A错误；
B、Ⅰ转化为和的反应方程式为：，过程中会生成过渡，故B正确；
C、生成Ⅱ的方程式为：，Ⅱ为，故C错误；
D、反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和、的反应，方程式为：，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、同种非金属原子间形成非极性键，不同种非金属原子间形成极性键；
B、Ⅰ转化为和时发生的反应为；
C、生成Ⅱ的方程式为；
D、放热最多的反应是Ⅰ和、的反应。
16．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，即 ，故A正确；
B、多孔材料“固定”，相当于减小的浓度， 的平衡正向移动，故B正确；
C、升温， 的平衡逆向移动，平衡常数减小，故C正确；
D、根据NO2~HNO3~e-可知，每获得 ，转移电子的数目约为 ，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A、二氧化氮转化为四氧化二氮放热；
B、减小 浓度，该反应的平衡正向移动；
C、升温平衡向吸热反应方向移动；
D、根据NO2~HNO3~e-。
17．【答案】B
【知识点】反应热的大小比较；化学反应速率；催化剂；探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A. 途径一和途径二中甲酸的平衡转化率相等 ，A选项是正确的；
B.△H 1=△H 2<0，B选项是错误的；
C.根据图示可知，H+作途径二的催化剂，C选项是正确的；
D. 途径二 生成 的 反应活化能最大，所以决定了总反应的速率，D选项是正确的。
故答案为：B。
【分析】催化剂只能通过降低反应活化能来加快反应速率，不会改变反应的反应热和限度。反应的决速步为活化能最大的步骤。
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