高考化学二轮复习多维训练十化学反应(历程)机理、化学反应速率和限度含答案

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名称 高考化学二轮复习多维训练十化学反应(历程)机理、化学反应速率和限度含答案
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-05-07 18:38:48

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选择题专练 反应历程分析
1.(2024·黄山二模)CO2制甲醇的反应历程如图:
已知:
Ⅰ.CO2与H2在活化后的催化剂表面生成甲醇的反应是放热的可逆反应
Ⅱ.该过程的副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0
下列说法错误的是(  )
A.CO2制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0
B.反应中经历了In—C、In—O的形成和断裂
C.升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性
D.加压可以提高CO2的平衡转化率
2.(2024·株洲模拟)一种利用H2和O2直接合成H2O2的反应历程如图所示。下列说法中错误的是(  )
A.总反应的原子利用率理论上可达100%
B.步骤2中,若1 mol O2完全反应,则理论上转移电子数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
C.降低了反应的活化能,加快了反应速率
D.中Pd的化合价不相同
3.利用铜-铈氧化物(xCuO-yCeO2,Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中的少量CO,总反应为2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH,反应机理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该总反应的平衡常数K=
B.步骤(ⅰ)中有两种元素化合价发生变化
C.步骤(ⅰ)、(ⅲ)生成CO2的机理相同
D.步骤(ⅲ)中存在共价键的断裂和共价键的生成
4.(2024·石家庄一模)烯丙醇制备丙醛的反应机理如图所示,此过程中Co的配位数不变。下列说法错误的是(  )
A.该反应的原子利用率为100%
B.反应过程中Co的化合价发生了变化
C.反应过程中涉及π键的断裂与形成
D.Co(CO)4H作催化剂
5.(2024·西安模拟)常温下,在MoS2催化下可实现CH4向CH3OH的直接转化,原理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.反应过程中,Mo的化合价未发生变化
B.生成甲醇的总反应为2CH4+O2===2CH3OH
C.MoS2降低了总反应的焓变
D.反应过程中有非极性键的断裂和形成
6.乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在Fe+催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.C2H6、CH3CHO中C原子杂化方式均为sp3
B.Fe+一定不能改变乙烷氧化成乙醛的转化率
C.根据图示机理,可推测X、Y分别为H2O、C2H5OH
D.每生成1 mol CH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2 mol
7.(2024·湖北十一校二模)现有一种以“沸石笼”为载体对NO进行催化还原的原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.反应过程中O原子的成键数目保持不变
B.作催化剂,虚线内物质是中间体
C.反应④涉及非极性键的断裂和生成
D.反应⑤中转移3 mol电子时,有1 mol NO参与反应
选择题专练 反应历程与活化能
1.(2024·湛江一模)在处理汽车尾气的三元催化剂中,Rh的主要作用是消除NxO,Pd的主要作用是消除CO,部分催化机理及能量变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.在NO和CO的整个反应过程中步骤ⅲ是决速步骤
B.反应进行的三步分别是放热反应、放热反应和吸热反应
C.第一步反应:Rh2Pd2+NO+CO―→NRh2Pd2+CO2
D.CO能促进NO转化成N2
2.催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应:X(g) Y(g)。反应历程(如图)中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法正确的是(  )
A.使用催化剂Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,降低温度,X的浓度增大
C.使用催化剂Ⅰ时,反应体系更快达到平衡
D.使用催化剂Ⅱ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
3.(2024·赣州模拟)在催化剂CuMn2O4表面的NH3选择性催化还原NO的反应机理如图所示,*代表微粒吸附在催化剂表面,如NH3吸附在催化剂表面可表示为*NH3,Ea表示活化能。
下列有关说法正确的是(  )
A.该反应温度越高,反应速率越快
B.NH3比NO更易被催化剂CuMn2O4吸附
C.反应过程中有非极性键的断裂与极性键的形成
D.决定总反应速率的基元反应可表示为*NH3―→*NH2+H
4.(2024·北京名校二模)在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如图。下列说法不正确的是(  )
A.①中,催化剂被氧化
B.②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子
C.总反应为2CH3CH2CH3+O2===+2H2O
D.总反应的速率由③决定
5.(2024·佛山二模)一种催化CH4制备CH3OH的部分反应历程和能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是(  )
A.有4个基元反应
B.升温有利于CH4的吸附
C.反应+H*+O*不是决速步
D.增大CH4的投入量,可提高其平衡转化率
6.在一密闭容器中,物质M发生三个脱水的竞争反应:①M(g) N(g)+H2O(g) ΔH1 ②M(g) E(g)+H2O(g) ΔH2 ③M(g) F(g)+H2O(g) ΔH3,反应历程如图所示。相同条件下,下列说法正确的是(  )
A.由图可知,物质M比物质N稳定
B.反应①比反应②和③更快达到化学平衡
C.E(g) 2F(g)+H2O(g)的反应热ΔH=2ΔH3-2ΔH2
D.平衡后压缩容器,物质E的物质的量增加
7.常温常压下,利用Cu/ZnO/ZrO催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注):
下列说法正确的是(  )
A.转化历程有四个基元反应,决速步为HCOO*+5H*===CH3O*+H2O+H*
B.若无Cu/ZnO/ZrO催化剂,二氧化碳加氢制甲醇不能自发进行
C.反应过程中断裂与形成的共价键类型相同
D.寻找高效催化剂,有利于CO2的回收利用,使该反应原子利用率达到100%
选择题专练 化学反应速率与化学平衡
1.(2024·南通一模)反应2C2H4(g)+6NO(g)+3O2(g)===4CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)可用于去除氮氧化物,Cu+催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.反应过程中,Cu+参与反应,降低了反应的焓变
B.该反应的平衡常数K=
C.其他条件不变时,增大,NO的平衡转化率减小
D.步骤Ⅲ中每消耗1 mol Cu+(NO2),转移电子数目为4×6.02×1023
2.(2024·青岛一模)向100 mL 0.001 mol·L-1的A溶液中逐滴加入等浓度的B溶液,反应为A(aq)+B(aq) AB(aq) ΔH<0。不同温度下充分反应的放热情况如图(忽略溶液混合过程中的体积变化,不考虑温度对ΔH的影响)。下列说法错误的是(  )
A.ΔH=-100.0 kJ·mol-1
B.T1C.T2时,该反应平衡常数约为667
D.T1时,100 mL 0.001 mol·L-1的AB溶液达到平衡时,吸收热量Q<4.3 J
3.某密闭容器中含有X和Y,同时发生以下两个反应:①X+Y M+Q;②X+Y N+Q。反应①的正反应速率v1(正)=k1c(X)·c(Y),反应②的正反应速率v2(正)=k2c(X)·c(Y),其中k1、k2为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.10 s时,正反应速率v1(正)>v2(正)
B.0~6 s内,X的平均反应速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1
C.若升高温度,4 s时容器中c(N)∶c(M)的比值减小
D.反应①的活化能小于反应②
4.(2024·黄山一模)室温下,某溶液初始时仅溶有A,同时发生两个反应:①A B+C;②A B+D,反应①的速率可表示为v1=k1c(A),反应②的速率可表示为v2=k2c(A)(k1、k2为速率常数),图1为T2温度时,该体系中A、B、C、D浓度随时间变化的曲线,图2为反应①和②的ln k~曲线,下列说法正确的是(  )
A.L4表示D浓度随时间变化的曲线
B.t1=2 s时曲线L1表示的物质的化学反应速率为2 mol·L-1·s-1
C.T2温度时,反应①的活化能比反应②的活化能小
D.若图1的温度降低,t0时刻体系中的值变大
5.向密闭容器中充入一定量H2和N2混合气体,在一定条件下,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。测得NH3在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.平衡常数:K(A)>K(B)>K(C)
B.逆反应速率:v(A)>v(B)>v(C)
C.反应温度:T1D.混合气体平均摩尔质量:M(A)>M(B)>M(C)
6.(2024·南宁二模)CO2的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为1∶1的CO2和H2,发生反应:①CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) ΔH=+31.2 kJ·mol-1,②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1。在相同时间内,CO2的转化率、HCOOH的选择性[HCOOH的选择性=×100%]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.温度高于673 K时,主要发生反应②
B.温度低于673 K时,HCOOH的选择性随温度升高而增大
C.平衡时,再充入0.1 mol CO2和0.1 mol H2,再次达到平衡时,HCOOH的物质的量增大
D.673 K下反应达到平衡时,CO2、HCOOH、CO的物质的量浓度之比为5∶57∶133
7.在一定温度条件下,甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中均发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+D(s),向甲中通入6 mol A和2 mol B,向乙中加入1.5 mol A、0.5 mol B和3 mol C和2 mol D,反应一段时间后都达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,下列叙述中正确的是(  )
A.若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=2
B.平衡时,甲、乙两容器中A、B的物质的量之比不相等
C.平衡时甲中A的体积分数为60%
D.若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为8∶5
8.(2024·怀化二模)2NO2(g) N2O4(g),v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2只与温度有关,T0时,k1=k2,将一定量的NO2充入注射器中,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图所示(气体颜色越深,透光率越低),下列说法错误的是(  )
A.d点v正(NO2)B.T0时,K=0.5
C.T1时,k2=0.6k1,则T1D.保持容积不变,再充入一定量NO2气体,NO2的平衡转化率不变
高考题集训 化学反应(历程)机理、化学反应速率和限度
1.(2024·甘肃卷,T10)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是(  )
A.E2=1.41 eV
B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29 eV
C.步骤1的反应比步骤2快
D.该过程实现了甲烷的氧化
2.(2024·湖南卷,T14)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
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)
3.(2023·新课标全国卷,T12)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是(  )
A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
4.(2024·北京卷,T10)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-114.4 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是(  )
A.Y为反应物HCl,W为生成物H2O
B.反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO
C.升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
21世纪教育网(www.21cnjy.com)选择题专练 反应历程分析
1.C [由题给信息可知,二氧化碳制备甲醇的反应为放热反应,副反应为吸热反应,升高温度,主反应平衡向逆反应方向移动,副反应平衡向正反应方向移动,甲醇在平衡时的选择性降低,故C错误。]
2.D [中Cl化合价为-1价,则Pd为+2价,中Cl化合价为-1价、O化合价为-1价,则Pd为+2价,Pd的化合价相同,故D错误。]
3.AD [根据反应方程式,可得该总反应的平衡常数K=,A项正确;通过步骤(ⅰ)可知,CO变成CO2,碳元素化合价升高,故Cu和Ce化合价会降低,所以步骤(ⅰ)中有三种元素化合价发生变化,B项错误;由反应机理可知,步骤(ⅰ)是一氧化碳与铜-铈氧化物中的氧元素结合,生成二氧化碳,步骤(ⅲ)是一氧化碳与氧气中的氧元素结合,生成二氧化碳,生成二氧化碳的机理不相同,C项错误;步骤(ⅲ)中氧气中的氧氧共价键发生断裂,同时有碳氧共价键生成,存在共价键的断裂和共价键的生成,D项正确。]
4.B [该反应为CH2==CH—CH2OHCH3CH2CHO,原子利用率是100%,A项正确;根据配合物的结构式,其中心原子Co的化合价为+1价,没有发生变化,B项错误;根据反应机理图可以看出,该过程涉及π键的断裂(C==C)与形成(C==O),C项正确;反应前后Co(CO)4H没有发生改变,作催化剂,D项正确。]
5.B [反应过程中,Mo的成键数目发生变化,化合价发生变化,A错误;CH4被氧化生成甲醇,总反应为2CH4+O2===2CH3OH,B正确;催化剂MoS2降低了反应的活化能,但是不改变总反应的焓变,C错误;反应过程中有非极性键的断裂,但是没有非极性键的形成,D错误。]
6.CD [CH3CHO中醛基碳为sp2杂化,A错误;由题干反应机理图可知,Fe+催化过程中存在副反应,导致改变了乙烷氧化成乙醛的转化率,B错误;由题干反应机理图可知,反应: [(C2H5)Fe(OH)]+―→[(C2H4)Fe]++X、[(C2H5)Fe(OH)]+―→Fe ++Y,根据元素守恒可知,X、Y分别为H2O、C2H5OH,C正确;由题干反应机理图可知,若无副反应,则每生成1 mol CH3CHO,消耗N2O的物质的量为2 mol,但过程中存在副反应,且生成的Fe+能还原N2O,故消耗N2O的物质的量大于2 mol,D正确。]
7.D [从反应过程②③可以看出O原子的成键数目改变,A错误;、虚线内物质都是中间体,B错误;反应④只涉及非极性键的生成,没有非极性键的断裂,C错误;反应⑤===+H2O中、NO中的Cu、N共得到3 mol电子时,有1 mol NO参与反应,D正确。]
选择题专练 反应历程与活化能
1.A [活化能较大的步骤反应速率较慢,由图知步骤ⅰ为整个反应的决速步骤,A错误;由反应能量可知,第一步和第二步相对能量降低,为放热反应,第三步相对能量升高,为吸热反应,B正确;由图像可知,第一步反应为Rh2Pd2+NO+CO―→NRh2Pd2+CO2,C正确;没有CO存在时,NO转化成N2的活化能为E1,有CO存在时,转化活化能为E2,E1>E2,说明CO能促进NO转化成N2,D正确。]
2.AC [由图可知,使用催化剂Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;由图可知,该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,X的浓度减小,B错误;使用催化剂Ⅰ时,反应的活化能更小,反应速率更快,体系更快达到平衡,C正确;由图可知在前两个历程中使用催化剂Ⅱ活化能较高,反应速率较慢,后两个历程中使用催化剂Ⅱ活化能较低,反应速率较快,所以使用催化剂Ⅱ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更小,D错误。]
3.D [NH3、NO与催化剂CuMn2O4结合的过程是放热的,温度高不利于结合,总反应不会温度越高反应速率越快,A错误;NO与催化剂CuMn2O4结合的过程放热更多,即结合后更稳定,NO比NH3更易被催化剂CuMn2O4吸附,B错误;反应过程中有极性键的断裂与非极性键的形成,C错误;NH3更不易被催化剂CuMn2O4吸附并产生H,是较慢的一步,为决定总反应速率的基元反应,D正确。]
4.D [①中催化剂失去氢原子,化合价升高,被氧化,A正确;②中丙烷分子中的甲基失去了氢原子变成了正丙基,B正确;从整个历程图来看,反应物是氧气和正丙烷,生成物是丙烯和水,化学方程式正确,C正确;①过程中活化能为181.1 kJ·mol-1,②过程中活化能为27.9 kJ·mol-1,③过程中活化能为20.2 kJ·mol-1,活化能越大,反应速率越慢,则①为整个反应的决速步,D错误。]
5.C [根据图示可知,该过程包含―→+H*+O*、+H*+O*―→CH3OH*共2个基元反应,A错误;―→+O* ΔH=-7.15 kJ·mol-1,升高温度不利于CH4的吸附,B错误;+H*+O*―→CH3OH*活化能较大,反应速率较慢,是决速步,C正确;增大CH4的投入量,可提高反应速率,但不能提高平衡转化率,D错误。]
6.CD [物质能量越低越稳定,物质M和物质N能量无法比较,两者稳定性无法比较,A错误;反应①活化能高于反应②和③,更慢达到化学平衡,B错误;②M(g) E(g)+H2O(g) ΔH2 ③M(g) F(g)+H2O(g) ΔH3,由盖斯定律,2×③-2×②可得E(g) 2F(g)+H2O(g),反应热ΔH=2ΔH3-2ΔH2,C正确;平衡后压缩容器,反应①和③逆向移动,M的物质的量增加,物质E的物质的量增加,D正确。]
7.A [由图可知,转化历程有四个基元反应;活化能越大,反应越慢,为决速步,决速步为HCOO*+5H*===CH3O*+H2O+H*,A正确;催化剂能改变反应的速率,不能决定反应是否自发进行,无Cu/ZnO/ZrO催化剂,二氧化碳加氢制甲醇依然能自发进行,B错误;反应过程中断裂与形成的共价键类型不相同,C错误;反应产物还有水生成,原子利用率不可能达到100%,D错误。]
选择题专练 化学反应速率与化学平衡
1.D [Cu+作催化剂,降低反应活化能,不影响焓变,A错误;反应产物水为气态,平衡常数表达式中不能漏掉c4(H2O),B错误;增大,则NO的转化率增大,C错误。]
2.C [T2时加入200 mL B溶液放出热量为5 J,则A的转化率为50%,建立三段式:
      A(aq) + B(aq)  AB(aq)
起始/mol 10-4 2×10-4 0
变化/mol 5×10-5 5×10-5 5×10-5
平衡/mol 5×10-5 1.5×10-4 5×10-5
平衡时溶液体积为0.3 L,则平衡常数为K==2 000,故C错误。]
3.AD [由图可知,初始生成M的速率大于N,则k1>k2,10 s时两个反应均达到平衡状态,由于v1(正)=k1c(X)·c(Y)、v2(正)=k2c(X)·c(Y),则正反应速率v1(正)>v2(正),A正确;反应①②中X、Q的系数均为1,则0~6 s内,X的平均反应速率v(X)=v(Q)= mol·L-1·s-1=1 mol·L-1·s-1,B错误;4 s后M浓度减小,可能为Q浓度增大导致反应①的平衡逆向移动所致,不确定2个反应的吸热放热情况,不能确定若升高温度,4 s时容器中c(N)∶c(M)的比值变化情况,C错误;由图可知,初始生成M的速率大于N,则反应①的活化能小于反应②,D正确。]
4.D [由化学方程式可知,两个反应中A都是反应物、B都是生成物,则L2代表A浓度随时间变化的曲线、L1代表B浓度随时间变化的曲线;由图2可知,温度为T2时,速率常数k1<k2,则图1中对应曲线L3代表D浓度随时间变化的曲线、L4代表C浓度随时间变化的曲线,A错误;2 mol·L-1·s-1表示的是2 s内的平均反应速率,B错误;反应的活化能越大,反应速率越小,由图2可知,T2温度时,反应①的反应速率慢于反应②,则反应①的活化能大于反应②,C错误;由图2可知,温度降低时,体系中反应①的速率降低幅度大于反应②,则图1的温度降低时,t0时刻体系中的值变大,D正确。]
5.D [ΔH<0,则同一压强下,升高温度,平衡逆向移动,氨气的平衡产率降低,平衡常数K减小,故T1>T2,K(A)>K(B)。平衡常数只与温度有关,则K(A)>K(B)=K(C),A错误;平衡时,正、逆反应速率相等,相同压强,温度高反应速率大,则v(B)>v(A),相同温度时,压强大反应速率快,则v(B)>v(C),B错误;由分析可知,反应温度:T1>T2,C错误;由=可知,混合气体质量不变,物质的量越大,平均摩尔质量越小,氨气的平衡产率越低,混合气体物质的量越大,即n(A)M(B)>M(C),D正确。]
6.D [由图可知,温度高于673 K时,CO2的转化率增大,HCOOH的选择性减小,主要发生反应②,故A正确;由图可知,温度低于673 K时,HCOOH的选择性随温度升高而增大,故B正确;反应②为反应前后气体体积不变的反应,反应①为反应前后气体体积减小的反应,按比例充入反应物,相当于增大压强,反应①平衡正向移动,再次达到平衡时,HCOOH的物质的量增大,故C正确;设充入的CO2和H2各为1 mol,673 K下反应达到平衡时,CO2的转化率为95%,则剩余的CO2为1 mol×(1-95%)=0.05 mol,HCOOH的选择性为30%,则生成的HCOOH为1 mol×95%×30%=0.285 mol,生成的CO为1 mol×95%×70%=0.665 mol,则CO2、HCOOH、CO的物质的量浓度之比为0.05∶0.285∶0.665=10∶57∶133,故D错误。]
7.CD [反应一段时间后都达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,说明甲、乙两容器为等效平衡状态,D为固体,若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则应满足化学方程式左右两边气体的化学计量数之和相等,应有3+1=x,x=4,A项错误;由于甲、乙两容器中A、B的投料比均为1∶3,化学计量数之比也为1∶3,则平衡时,甲、乙两容器内A、B的物质的量之比相等,B项错误;C的体积分数都为0.2,则A、B共占80%,而n(A)∶n(B)=3∶1,所以平衡时甲中A的体积分数为60%,C项正确;x=4,则反应前后气体压强不变,则两容器中压强之比为(6+2)∶(1.5+0.5+3)=8∶5,D项正确。]
8.D [由反应达到平衡时,正、逆反应速率相等可得:k1c2(NO2)=2k2c(N2O4),整理可得:==K,T0时,速率常数k1=k2,则反应的平衡常数K===0.5,B正确;由图可知,d点后透光率减小,说明二氧化氮浓度增大,平衡向逆反应方向移动,则二氧化氮的正反应速率小于逆反应速率,A正确;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,T1时,速率常数k2=0.6k1,反应的平衡常数K′==>K=0.5,则温度T1小于T0,C正确;保持容积不变,再充入一定量二氧化氮气体,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化氮的转化率增大,D错误。]
高考题集训 化学反应(历程)机理、化学反应速率和限度
1.C [由能量变化图可知,E2=0.70 eV-(-0.71 eV)=1.41 eV,A项正确;由能量变化图可知,步骤2逆向反应的ΔH=-0.71 eV-(-1.00 eV)=+0.29 eV,B项正确;由能量变化图可知,步骤1的活化能E1=0.70 eV,步骤2的活化能E3=-0.49 eV-(-0.71 eV)=0.22 eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C项错误;该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的氧化,D项正确。]
2.D [题干明确指出,图中曲线表示的是测得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,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3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,据此分析可知A、B均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3),据此作答。根据分析可知,投料比x代表,故A错误;根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,故B错误;根据分析可知,曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),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,温度越高则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),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,温度越高则δ(CH3COOCH3)越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,ΔH2<0,故C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),故D正确。]
3.D [NH2OH、NH3和H2O分子中中心原子上都有孤电子对,分子正、负电中心都不能重合,故均为极性分子,A正确;反应中NH3变为—NH2,有N—H断裂,NH2OH变为—NH2,有N—O键断裂,生成了,有N—N键生成,B正确;根据“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心可知,第一个物质中铁元素为+2价,第二个物质中,Fe2+失去一个电子变为Fe3+,第四个物质中Fe3+得到e-又重新变为Fe2+,C正确;根据题图可知,ND2OD与NH3反应生成ND2—NH2和HDO,得不到ND2ND2,D错误。]
4.B [由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。由分析可知,Y为反应物HCl,W为生成物H2O,A正确;CuO在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;图中涉及的两个氧化还原反应是CuCl2―→CuCl和CuCl―→Cu2OCl2,D正确。]
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