化學選擇性必修1［人教版］作業與測評高考真題演練1．(2022·江蘇高考)用尿素水解生成的NH3催化還原NO，是柴油機車輛尾氣凈化的主要方法。反應為4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)4N2(g)＋6H2O(g)，下列說法正確的是()A．上述反應ΔS<0B．上述反應平衡常數K＝eq\f(c4（N2）·c6（H2O）,c4（NH3）·c（O2）·c4（NO）)C．上述反應中消耗1molNH3，轉移電子的數目為2×6.02×1023D．實際應用中，加入尿素的量越多，柴油機車輛排放的尾氣對空氣污染程度越小答案B解析該反應是一個氣體分子數增大的反應，是熵增的反應，ΔS＞0，A錯誤；由方程式可知，反應每消耗4mol氨氣，反應轉移12mol電子，則反應中消耗1mol氨氣轉移電子的數目為3×6.02×1023，C錯誤；實際應用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨氣過量，柴油機車輛排放的氨氣對空氣污染程度增大，D錯誤。2．(2022·海南高考)某溫度下，反應CH2=CH2(g)＋H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達到平衡。下列說法正確的是()A．增大壓強，v正＞v逆，平衡常數增大B．加入催化劑，平衡時CH3CH2OH(g)的濃度增大C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反應方向移動D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡轉化率增大答案C解析增大壓強，平衡常數不變，A不正確；催化劑不影響化學平衡狀態，因此，加入催化劑不影響平衡時CH3CH2OH(g)的濃度，B不正確；恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，H2O的平衡轉化率增大，但CH2=CH2(g)的平衡轉化率減小，D不正確。3．(2022·浙江6月選考)恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發生氨的分解反應：2NH3(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))N2(g)＋3H2(g)，測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化如下表所示，下列說法不正確的是()A.實驗①，0～20min，v(N2)＝1.00×10－5mol·L－1·min－1B．實驗②，60min時處于平衡狀態，x≠0.40C．相同條件下，增加氨氣的濃度，反應速率增大D．相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大答案C解析實驗①中，0～20min，氨氣濃度變化量為2.40×10－3mol·L－1－2.00×10－3mol·L－1＝4.00×10－4mol·L－1，v(NH3)＝eq\f(4.00×10－4mol·L－1,20min)＝2.00×10－5mol·L－1·min－1，反應速率之比等于化學計量數之比，v(N2)＝eq\f(1,2)v(NH3)＝1.00×10－5mol·L－1·min－1，A正確；催化劑表面積大小只影響反應速率，不影響平衡，實驗③中氨氣初始濃度與實驗①中一樣，實驗③達到平衡時氨氣濃度為4.00×10－4mol·L－1，則實驗①達平衡時氨氣濃度也為4.00×10－4mol·L－1，而恒溫恒容條件下，實驗②相對于實驗①為減小壓強，平衡正向移動，因此實驗②60min時處于平衡狀態，x<0.40，B正確；實驗①、實驗②中0～20min、20～40min氨氣濃度變化量都是4.00×10－4mol·L－1，則相同條件下，增加氨氣的濃度，反應速率并沒有增大，C錯誤；對比實驗①和實驗③，氨氣濃度相同，實驗③中催化劑表面積是實驗①中催化劑表面積的2倍，實驗③先達到平衡狀態，說明相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大，D正確。4．(2022·北京高考)CO2捕獲和轉化可減少CO2排放并實現資源利用，原理如圖1所示。反應①完成之后，以N2為載氣，以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應器，單位時間流出氣體各組分的物質的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到CO2，在催化劑上有積碳。下列說法不正確的是()A．反應①為CaO＋CO2=CaCO3；反應②為CaCO3＋CH4eq\o(=,\s\up7(催化劑))CaO＋2CO＋2H2B．t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，可能有副反應CH4eq\o(=,\s\up7(催化劑))C＋2H2C．t2時刻，副反應生成H2的速率大于反應②生成H2速率D．t3之后，生成CO的速率為0，是因為反應②不再發生答案C解析由方程式CaCO3＋CH4eq\o(=,\s\up7(催化劑))CaO＋2CO＋2H2可知，反應②H2和CO的生成速率相等，由t2時刻信息可知，H2的生成速率未變，仍然為2mmol·min－1，而CO的生成速率在1～2mmol·min－1之間，故能夠說明副反應生成H2的速率小于反應②生成H2速率，C錯誤。5．(2021·海南高考)制備水煤氣的反應C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)ΔH>0，下列說法正確的是()A．該反應ΔS<0B．升高溫度，反應速率增大C．恒溫下，增大總壓，H2O(g)的平衡轉化率不變D．恒溫恒壓下，加入催化劑，平衡常數增大答案B解析該反應是一個氣體體積增大的反應，ΔS>0，A錯誤；增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，即平衡逆向移動，H2O(g)的平衡轉化率減小，C錯誤；平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，D錯誤。6．(2022·浙江1月選考節選)工業上，以煤炭為原料，通入一定比例的空氣和水蒸氣，經過系列反應可以得到滿足不同需求的原料氣。請回答：在C和O2的反應體系中：反應1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－394kJ·mol－1反應22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝－566kJ·mol－1反應32C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH3(1)設y＝ΔH－TΔS，反應1、2和3的y隨溫度T的變化關系如圖所示。圖中對應于反應3的線條是________。(2)一定壓強下，隨著溫度的升高，氣體中CO與CO2的物質的量之比________。A．不變 B．增大C．減小 D．無法判斷答案(1)a(2)B解析(1)反應3為氣體體積增大的反應，其ΔS>0，隨溫度T的升高，其y減小，故反應3對應的線條為a。(2)根據蓋斯定律，由2×反應1－反應2可得反應3，則ΔH3＝－222kJ·mol－1，由反應3－反應1可得C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172kJ·mol－1，溫度升高，此反應正向進行，反應2逆向進行，氣體中CO與CO2的物質的量之比增大。7．(2022·遼寧高考節選)工業合成氨是人類科學技術的一項重大突破，目前已有三位科學家因其獲得諾貝爾獎，其反應為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1ΔS＝－200J·K－1·mol－1。回答下列問題：(1)合成氨反應在常溫下________(填“能”或“不能”)自發。(2)________溫(填“高”或“低”，下同)有利于提高反應速率，________溫有利于提高平衡轉化率，綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素，工業常采用400～500℃。針對反應速率與平衡產率的矛盾，我國科學家提出了兩種解決方案。(3)方案二：M-LiH復合催化劑。下列說法正確的是________。a．300℃時，復合催化劑比單一催化劑效率更高b．同溫同壓下，復合催化劑有利于提高氨的平衡產率c．溫度越高，復合催化劑活性一定越高(4)某合成氨速率方程為：v＝kcα(N2)cβ(H2)·cγ(NH3)，根據表中數據，γ＝________；實驗eq\f(c（N2）,mol·L－1)eq\f(c（H2）,mol·L－1)eq\f(c（NH3）,mol·L－1)eq\f(v,mol·L－1·s－1)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因為________。a．有利于平衡正向移動b．防止催化劑中毒c．提高正反應速率答案(1)能(2)高低(3)a(4)－1ac解析(1)對于合成氨反應，常溫下，ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.4kJ·mol－1－298K×(－0.2kJ·K－1·mol－1)＝－32.8kJ·mol－1＜0，故合成氨反應在常溫下能自發進行。(4)將實驗1、3中數據分別代入合成氨的速率方程可得：①q＝k·mα·nβ·pγ，③10q＝k·mα·nβ·(0.1p)γ，可得γ＝－1。合成氨過程中，不斷分離出氨，即降低體系中c(NH3)，生成物濃度下降，平衡向正反應方向移動，又由速率方程可得，速率與c(NH3)成反比，分離出氨，提高正反應速率，a、c正確；氨不能使催化劑中毒，b錯誤。8．(2021·湖南高考節選)氨氣中氫含量高，是一種優良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過氨熱分解法制氫氣。相關化學鍵的鍵能數據化學鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol－1)946.0436.0390.8一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。回答下列問題：(1)已知該反應的ΔS＝198.9J·mol－1·K－1，在下列哪些溫度下反應能自發進行？________(填標號)。A．25℃ B．125℃C．225℃ D．325℃(2)某興趣小組對該反應進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進行反應(此時容器內總壓為200kPa)，各物質的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。①若保持容器體積不變，t1時反應達到平衡，用H2的濃度變化表示0～t1時間內的反應速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1(用含t1的代數式表示)。②t2時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢的曲線是________(用圖中a、b、c、d表示)，理由是________________________________________________________。③在該溫度下，反應的標準平衡常數Kθ＝________。(已知：分壓＝總壓×該組分物質的量分數，對于反應dD(g)＋eE(g)gG(g)＋hH(g)，Kθ＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pG,pθ)))\s\up12(g)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pH,pθ)))\s\up12(h),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pD,pθ)))\s\up12(d)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pE,pθ)))\s\up12(e))，其中pθ＝100kPa，pG、pH、pD、pE為各組分的平衡分壓)答案(1)CD(2)①eq\f(0.02,t1)②b開始體積減半，N2分壓變為原來的2倍，隨后由于加壓平衡逆向移動，N2分壓比原來的2倍要小③0.48解析(2)①設t1時達到平衡，轉化的NH3的物質的量為2xmol，列出三段式：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)起始/mol0.100轉化/mol2xx3x平衡/mol