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2025年福建高考模拟卷(三)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一项是符合题目要求的。
1.口罩、防护服、医用酒精、过氧乙酸等在新型冠状病毒的防护中起到重要的作用。制口罩的主要原料是聚丙烯树脂;医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜;过氧乙酸具有较强的挥发性,性质与双氧水类似,能有效杀灭空气中的病毒。下列说法正确的是
A.聚四氟乙烯属于卤代烃,能使溴水褪色
B.聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料
C.医用酒精中乙醇的体积分数为95%
D.医用酒精和过氧乙酸的消杀原理相同
2.化合物是一种治疗支原体感染的药物的中间体,它的结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A.M属于烃类化合物
B.最多可以与发生反应
C.与足量加成后的分子结构中含6个手性碳
D.M分子中碳原子的杂化方式有3种
3.原子序数依次增大的短周期元素、、、,在一定条件下形成结构如图所示的一种团簇分子。是宇宙中含量最多的元素,元素基态原子的价层电子排布是, 元素基态原子最外层电子数与最内层电子数相等,元素基态原子最外层电子数等于其电子层数。下列说法确的是
A.该团簇分子的分子式为
B.基态原子第一电离能:
C.工业上主要采用电解水溶液法制备的单质
D.常温下的单质能溶于浓硝酸
4.已知呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,将该溶液分为三份做实验,溶液的颜色变化如下:
装置 序号 操作 现象
① 将试管置于冰水浴中 溶液均呈粉红色
② 加水稀释
③ 加少量固体
以下结论和解释正确的是
A.等物质的量的和中键数之比为
B.实验①可知:
C.实验②加水稀释后,降低导致平衡逆向移动
D.由实验③可知:络合能力比络合能力强
5.纳米氧化亚铜(Cu2O,颗粒直径1~100nm)具有特殊的光学、光电和催化性能,采用化学沉淀法制备晶型结构完整、粒度分布均匀的纳米Cu2O(在潮湿空气中会慢慢氧化生成CuO)的合成路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ为化合反应
B.操作X为过滤
C.反应Ⅱ中,每生成22.4L(标准状况)N2,转移4mol电子
D.“洗涤”时,无水乙醇可用蒸馏水代替
6.高氯酸铵可作火箭发射的固体推进剂,高氯酸铵氧化燃料(燃料用碳表示)的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,中键数目为
B.的溶液中数目为
C.生成时该反应转移电子的数目为
D.石墨中含键数目为
7.乙烷制乙烯的研究备受关注,一种直接脱氢制乙烯的反应原理为。经测定的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A.
B.600℃、0.7MPa时,的平衡转化率最接近40%
C.800℃、0.6MPa时,该反应的(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
D.800℃、0.8MPa条件下,平衡时的物质的量分数为33.3%
8.2-呋喃甲酸乙酯常用于合成杀虫剂和香料。实验室常由2-呋喃甲酸( )和乙醇在浓硫酸催化下反应制备,其流程如下:
已知:①2-呋喃甲酸乙酯为无色液体,相对于水的密度为1.117,沸点为196℃;
②2-呋喃甲酸的沸点为230℃,乙醇的沸点为78.4℃;③苯与水可形成共沸物,共沸点为69.25℃。
下列说法错误的是
A.反应时添加苯是为了将水及时从体系中移除,提高原料的利用率
B.蒸馏的目的主要是为了除去乙醇
C.洗涤、静置分层后,水相从分液漏斗下层流出后,有机相从上口倒出
D.蒸馏用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶
9.我国科研工作者通过将辛胺反应与二氧化碳反应耦合,实现了辛腈的高选择性合成。下图是以氢氧燃料电池为电源,以与辛胺为原料合成辛腈的工作原理图(以溶液为电解液,隔膜只允许通过)。下列说法错误的是
A.气体A为氧气,气体B为氢气
B.X电极的电势比Y电极的低,X电极可能有副产物生成
C.Y电极上的电极反应式为:+4OH--4e-=+4H2O
D.每消耗标准状况下时,会有由X电极区移向Y电极区
10.时,用溶液滴定溶液,加入溶液的体积、混合溶液中的离子浓度与的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.的第一步水解常数的数量级为
B.X点和Y点溶液中相等,Y点和Z点溶液中不相等
C.当时,
D.第一滴定终点可以选择甲基橙做指示剂,第二滴定终点时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(15分)一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如图:
已知①;
②溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的值:
开始沉淀的 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”时为提高浸取率,可以采取的措施为 。“滤渣2”中主要成分的化学式为 。
(2)若“过滤1”后的溶液中不加入将会导致 。
(3)“氧化沉钴”中钴元素发生氧化还原反应的离子方程式为 。
(4)最终得到的“除钴液”中残留的浓度为 (用科学计数法表示)。
(5)下图为电解锰酸钾制取高锰酸钾的简易装置图:
①则图中n为直流电源的 (填“正”或“负”)极,中间的离子交换膜是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②写出其装置中阳极的电极反应式: 。
(6)锰的某种氧化物的四方晶胞及其在平面的投影如图所示,该四方晶胞边长分别为、、纳米,则该晶体密度为 。
当有氧空位的该晶体中有原子嵌入时,的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
12.(15分)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂。它为紫色固体,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,微溶于KOH溶液且在碱性溶液中较稳定。实验室中利用下图装置(夹持装置省略)制备高铁酸钾(并探究其性质。
(1)装置A中产生大量黄绿色气体,写出发生反应的离子方程式: 。
(2)将装置B补充完整并标明所用试剂 。
(3)装置C中反应容器的名称为 。
(4)装置C中制备的化学反应方程式为 。C中加入过量KOH溶液的目的是 。
(5)为探究能否氧化产生,某小组设计方案为取C中紫色溶液,加入足量稀硫酸,得溶液a.取少量a,滴加KSCN溶液,溶液呈红色。
①方案中溶液变红可知a中含有 离子。
②该方案能否判定能氧化产生? (填“能”或“不能”),解释原因: 。
(6)装置D的作用是 。
13.(15分)贝诺酯具有解热镇痛作用,可由如下路线合成(部分反应条件省略)。
(1)D的名称是 ,步骤①的反应类型是 。
(2)下列说法错误的是 (填标号)。
a.贝诺酯的分子式为 b.I中有1个手性碳原子
c.水杨酸中所有碳原子一定在同一平面上 d.A中碳原子的杂化方式是sp2和sp3
(3)A制备D不采用A与Br2直接反应,而是经过步骤①~③,目的是 。
(4)G中官能团的名称是 ,E的结构简式是 。
(5)化合物N是G的芳香异构体,同时满足下列两个条件的N的结构简式是 、 。
①1mol N与足量NaHCO3溶液反应生成标准状况下44.8L CO2气体
②分子中氢原子个数比为
(6)H和J生成贝诺酯的化学反应方程式是 。
14.(15分)氢气在化学工业中应用广泛,回答下列问题:
(1)将和两种气体转化为合成气(和),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应:
I.
II.
III.
为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表数据,计算反应II的焓变 。
物质
(2)能与反应,反应热化学方程式为。在某恒容密闭容器中按投料比发生上述反应,不同催化剂条件下反应相同时间测得转化率与温度的关系如图1所示。
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②使用催化剂乙时,转化率随温度升高先增大后减小,当温度高于后转化率减小的可能原因是 。
③研究表明该反应,其中k为速率常数,与温度、活化能有关。的初始速率为,当转化率为50%时,反应速率为,由此可知 。设此时反应的活化能为,不同温度条件下对应的速率常数分别为,存在关系:(R为常数)。据此推测:活化能越大,改变温度,速率常数受到的影响 (填“越大”或“越小”)。
(3)(A、B均为过渡元素)是一种高效催化剂,利用表面氧缺位来催化化学反应。用还原的机理如下:
第一阶段:(不稳定)低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:I.□ II.
III.□ IV.
V.
注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是 。
(4)工业上常利用反应合成氨气,在、不同物质的量分数(75%的和25%的;67.5%的、22.5%的和10%的惰性气体)条件下进行实验,测得平衡时,体积分数与温度的关系如图2。
①物质的量分数为75%的和25%的对应的曲线是 (填“a”或“b”)。
②M点,该反应的压强平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
参考答案
1.B
【详解】A.由聚四氟乙烯结构可知,属于卤代烃,但不含不饱和键所以不能使溴水褪色,故A错误;
B.聚丙烯树脂属于高分子化合物,且属于人工合成高分子化合物,故B正确;
C.医用酒精中乙醇的体积分数为75%,杀毒效果最好,95%的酒精会使细菌细胞外面形成保护层,酒精不能完全进入细菌细胞,达不到杀菌的目的,故C错误;
D.医用酒精消杀的原理为酒精能够吸收细菌蛋白的水分,使其脱水变性凝固,从而达到杀灭细菌的目的,过氧乙酸消杀的原理为过氧乙酸具有强氧化性,所以两者消杀的原理不同,故D错误;
答案选B。
2.B
【详解】A.M分子中除C、H元素外,还含有N、O元素,属于烃的衍生物,故A错误;
B.酚羟基、酰胺基、酯基以及酯基水解生成的酚羟基能与NaOH反应,即1mol M最多可以与4mol NaOH反应,故B正确;
C.酯基、酰胺基不与氢气发生加成反应,苯环、碳碳双键和氢气发生加成反应,则1mol该分子最多能与4mol H2发生加成反应,得到的物质中手性碳原子如图:,共4个手性碳,故C错误;
D.该分子中,饱和碳原子采用sp3杂化,双键上的碳原子和苯环上的碳原子采用sp2杂化,故该分子中碳原子有2种杂化方式,故D错误;
答案选B。
3.B
【分析】X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素,X是宇宙中含量最多的元素,X是H元素;Y元素基态原子的价层电子排布是,n=2,Y是O元素;Z元素基态原子最外层电子数与最内层电子数相等,Z是Mg元素;M元素基态原子最外层电子数等于其电子层数,M是Al元素,据此回答。
A.由团簇分子结构可知,该团簇分子的分子式为,A错误;
B.Mg原子3s能级全充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以基态原子第一电离能,B正确;
C.工业上主要用电解熔融氯化镁法获得金属镁,而不是水溶液,C错误;
D.常温下,单质铝在浓硝酸、浓硫酸中钝化,D错误;
故选B。
4.D
【详解】A.一个中H-O键12个,配位键6个的键为18个,一个中键为4,比值为9:2,A错误;
B.由实验①可知,降低温度,平衡逆向移动,正反应为吸热反应,△H>0,B错误;
C.实验②加水稀释后,反应物和生成物浓度均减少,浓度商Q>K,导致平衡逆向移动,C错误;
D.由实验③可知,加入ZnCl2后,发生反应Zn2++4Cl-,Cl-浓度减少,导致平衡逆向移动,说明络合能力比络合能力强,D正确;
答案选D。
5.C
【分析】由流程可知,反应I为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,反应II为4Cu(OH)2+N2H4 H2O=N2+2Cu2O+7H2O,然后得到纳米Cu2O悬浊液,离心分离并用乙醇除去表面的杂质,干燥即可得到纳米Cu2O,据此分析解题。
A.由分析可知,反应Ⅰ为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,属于复分解反应,A错误;
B.由分析可知,操作X为干燥,B错误;
C.由分析可知,反应Ⅱ为4Cu(OH)2+N2H4 H2O=N2+2Cu2O+7H2O,每生成22.4L(标准状况)即=1molN2,转移4mol电子,C正确;
D.由题干信息可知,纳米Cu2O在潮湿空气中会慢慢氧化生成CuO,故“洗涤”时,无水乙醇不可用蒸馏水代替,D错误;
故答案为:C。
6.B
【详解】A.常温常压下,的物质的量小于1mol,含有键数目小于,故A错误;
B.的溶液中的物质的量为0.5mol,不水解,所以数目为,故B正确;
C.该反应中,Cl元素化合价由+7降低为-1,N元素化合价由-3升高为0,C元素化合价由0升高为+4,生成时该反应转移电子的数目为1,故C错误;
D.石墨中每个碳原子与相邻的3个碳原子形成3个键,根据均摊原则,1mol碳原子形成1.5mol键,石墨中含键数目为7.5NA,故D错误;
选B。
7.C
【分析】由图可知,压强一定时,随温度升高,的平衡转化率逐渐增大,可知平衡正向移动,因此该反应为吸热反应,。
A.乙烷直接脱氢制乙烯的反应为气体体积增大的反应,从图中可知,在压强不变的情况下,的平衡转化率随温度的升高而增大,因此该反应为吸热反应,,A项错误;
B.由图可知,600℃、0.7MPa时,的平衡转化率,B项错误;
C.800℃、0.6MPa时,的平衡转化率为80%,设初始时物质的量为amol,平衡时转化率为80%,则剩余的物质的量为(mol),生成0.8amol,生成0.8amol,容器内气体总物质的量为(mol),,C项正确;
D.800℃、0.8MPa时,的平衡转化率,故平衡时的物质的量分数小于33.3%,D项错误;
故选:C。
8.C
【详解】A.由于制备2-呋喃甲酸乙酯的反应是酯化反应也即是可逆反应,苯与水形成共沸物,从体系中将水移除,使平衡正移,可提高原料的利用率,故A正确;
B.乙醇的沸点为78.4℃,蒸馏的目的主要是为了除去乙醇,故B正确;
C.2-呋喃甲酸乙酯相对于水的密度为1.117,有机物密度比水大,则洗涤,静置分层后,将有机相从下层流出后,水相再从上口倒出,故C错误;
D.蒸馏用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶,故D正确;
故选:C。
9.B
【分析】根据图示,X电极发生还原反应,得到电子,为阴极,则Y电极为阳极,发生氧化反应,失去电子;则气体A所在电极连接阳极,是正极,则气体A是氧气,气体B所在电极为负极,气体B是氢气。
A.根据分析知,气体A为氧气,气体B为氢气,A正确;
B.阳极电势高于阴极,则X电极的电势比Y电极的低,X电极发生还原反应,得到电子,不可能有副产物生成,B错误;
C.Y电极上发生辛胺合成辛腈,电极反应式为:+4OH--4e-=+4H2O,C正确;
D.每消耗标准状况下时,转移,则会有由X电极(阴极)区移向Y电极(阳极)区,D正确;
故选B。
10.C
【详解】A.的第一步水解为,水解常数,由图可知Y点时,,即,则,数量级为,A错误;
B.根据,,只与温度有关,X点和Y点溶液pH不相同,不相等,Y点和Z点溶液中相等,B错误;
C.当时,溶液为:=1:1的混合溶液,根据物料守恒得,根据电荷守恒,联立两式得,C正确;
D.第一滴定终点为M点,由图可知溶液为酸性,故选择甲基橙为指示剂。第二滴定终点为溶液,根据物料守恒,即,故,D错误;
故选C。
11.(1)粉碎固体增大固液接触面积,搅拌,升温等(1分)(1分)
(2)无法完全除去元素或沉淀(2分)
(3) (2分)
(4) (2分)
(5)负(1分)阳(1分)(2分)
(6) (2分)升高(1分)
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有、、、的单质或氧化物的废渣,得到含有、、、、等离子的溶液,的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的;向滤液中加入将氧化为,然后加入调节使完全转化为,则“滤渣2”的主要成分为,滤液中的金属离子主要是、和;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂,将溶液中氧化为,在时形成沉淀,而则被还原为,还会与溶液中的发生归中反应生成,得到和的混合物,“除钴液”主要含有、,据此解答。
(1)“酸浸”时为提高浸取率,可以采取的措施为粉碎固体增大固液接触面积,搅拌,升温等。由分析可知,“滤渣2”中主要成分的化学式为。
(2)酸浸液中含有、、、、离子.由题表中数据可知,当完全沉淀时,未开始沉淀,而当完全沉淀时,已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且不沉淀,应加入将氧化为,然后调节溶液的pH使完全沉淀转化为沉淀,若“过滤1”后的溶液中不加入将会导致无法完全除去元素或沉淀。
(3)由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出其离子方程式为。
(4)当溶液时,恰好完全沉淀,此时溶液中,则,则。“除钴液”的,即,则,此时溶液中。
(5)①电解K2MnO4溶液,2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,在阳极失去电子生成,m为阳极,连接电源正极,n为阴极,连接电源负极;阴极区可以得到浓KOH溶液,说明阳极区的K+进入了阴极区,中间的离子交换膜是阳离子交换膜;
②在阳极失去电子生成,电极反应为: 。
(6)由均摊法得,晶胞中Mn的数目为,O的数目为 ,该四方晶胞边长分别为、、纳米,则该晶体密度为=。当有氧空位的该晶体中有原子嵌入时,即x增大,Mn的化合价为+2x,即Mn的化合价升高。
12.(1) (2分)
(2) (2分)
(3)三颈烧瓶(三颈瓶、三口烧瓶、三口瓶都可) (1分)
(4) (2分)产物在碱性环境下更稳定,提高产率(2分)
(5) (1分)不能(1分)在过量的硫酸环境下,Fe3+的来源有两个,和,所以无法通过是否有来判定(2分)
(6)吸收多余的(2分)
【分析】A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,氯气经饱和食盐水除去其中混有的HCl,然后进入C中与氢氧化铁、KOH反应生成高铁酸钾,D中NaOH用于吸收多余的氯气。
(1)装置A中产生大量黄绿色气体,即发生氧化还原反应生成了氯气,反应的离子方程式:。
(2)装置B 作用为除去氯气中的氯化氢气体,用装有饱和食盐水的洗气瓶,注意气流方向是长管进短管出,即。
(3)装置C为主反应装置,容器名称为三颈烧瓶(三颈瓶、三口烧瓶、三口瓶都可)。
(4)在装有Fe(OH)3和KOH三颈烧瓶中通入Cl2,生成的产物有K2FeO4,方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;根据题中信息K2FeO4在碱性环境下较稳定,过量的KOH不仅作反应物生成K2FeO4同时保证溶液为碱性环境,使产物处于较稳定状态,提高其产率。
(5)①实验室一般用KSCN检验Fe3+,若溶液出现红色则说明溶液中含有Fe3+;
②根据题中所给信息,K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2,加入硫酸后K2FeO4易与氢离子反应生成O2,降价变为Fe3+,根据氧化还原反应原理得出,即在过量的硫酸环境下,Fe3+的来源可能有两个,和,所以无法通过是否有Fe3+来判定。
(6)因为Cl2为有毒气体,需进行尾气处理,用装有NaOH溶液的装置D吸收多余的Cl2。
13.(1)邻溴甲苯(或2-溴甲苯)(1分)取代反应(1分)
(2)b(2分)
(3)利用占据甲基的对位,提高D的产率(合理即得分)(2分)
(4)酯基、羧基(1分)(2分)
(5) (2分)(2分)
(6) (2分)
【分析】依据A和B的结构可知,反应①为取代反应,磺酸基取代了苯环上溴原子对位的氢原子,反应②中溴原子取代了苯环上甲基的邻位,反应③中磺酸基被氢原子取代,可知磺酸基占据苯环上甲基的对位,防止溴原子出现在对位;根据反应条件可知反应④为氧化反应,甲基被氧化为羧基,所以E得结构简式为;反应⑤⑥中溴原子转换为羟基;依据贝诺酯、G和J的结构,可推出H的结构为。
【详解】(1)D()的名称是邻溴甲苯或2-溴甲苯;步骤①中磺酸基取代了苯环上的氢原子,所以反应类型是取代反应;
(2)a.贝诺酯的分子式为,a正确;
b.I( )中没有手性碳原子,b错误;
c.水杨酸中所有碳原子一定在和苯环平面上,c正确;
d.A()中苯环上碳原子的杂化方式是sp3,甲基上碳原子的杂化方式是是sp2,d正确;
故选b;
(3)A与Br2直接反应会得到溴的邻位和对位两种产物,所以经过步骤①~③,目的是利用占据甲基的对位,提高D的产率;
(4)G( )中官能团的名称是酯基、羧基;根据反应条件可知反应④为氧化反应,甲基被氧化为羧基,所以E的结构简式是;
(5)化合物N是G的芳香异构体,说明含有苯环;1mol N与足量NaHCO3溶液反应生成标准状况下44.8L CO2气体,说明含有两个-COOH和一个甲基;分子中氢原子个数比为,说明甲基上连有羟基,所以符合条件的结构为:和;
(6)依据贝诺酯、G和J的结构,可推出H的结构为,则H和J发生取代反应生成贝诺酯的化学反应方程式是。
14.(1) (2分)
(2) CD(2分)温度高于350℃时催化剂活性降低,反应速率减慢,NO转化率减小(2分)1(1分)越大(2分)
(3)还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,第二阶段反应速率加快(2分)
(4) a(2分)(2分)
【详解】(1)由方程式II知,各物质化学剂量数均为1,反应II的焓变等于生成物标准摩尔生成焓的和-反应物标准摩尔生成焓的和,即[]=-41.2。
(2)①A.若正、逆反应速率相等说明反应达到平衡状态,则当时反应达到平衡状态,则2v逆(NO)=v正(N2)时反应未达到平衡状态,A项错误;
B.该容器恒容,所以体积不变,而混合气体的总质量也不变,所以混合气体的密度任何时候都不发生改变,故不能判定反应是否达到平衡状态,B项错误;
C.该反应是一个气体体积减小的反应,平衡之前,容器内的压强随反应的进行不断变化,当反应达到平衡后,容器内的压强不再变化,C项正确;
D.该反应是一个气体体积减小的反应,混合气体的质量恒定不变,但是平衡前,混合气体的物质的量一直发生变化,所以平均摩尔质量一直在变化,平均相对分子质量也在改变,若平均相对分子质量不变,则说明该反应达到平衡状态,D项正确;
故选CD。
②对比催化剂甲的图形可知,使用催化剂乙时,曲线上的点都不是平衡点,温度升高,NO转化率随着化学反应速率增大而增大,当温度高于350℃时,催化剂失活或活性降低使速率降低,所以NO转化率在温度高于350℃后下降的可能原因是:该反应未平衡,350℃后催化剂活性降低的影响大于温度升高对速率的影响。
③当H2转化率为50%时,均变为原来的一半,即有, 所以m=1。
④R为常数,在分子上,据推测:活化能越大,升高温度,速率常数增大倍数越大。
(3)结合所给机理,第一阶段用氢气还原得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,但氧缺位增多,所以第二阶段反应速率加快。
(4)①恒压条件下,通入惰性气体,相当于减压,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,所以75%的H2和25%的N2所对应的曲线是a。
②设初始通入的H2和N2所分别为3mol、1mol,则M点时存在:
,则,解得,所以平衡时NH3、N2和H2分别为1mol、0.5mol、1.5mol,该反应的压强平衡常数。
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