【高考冲刺】2020年山东新高考化学模拟猜题专项汇编 (11)化学反应中的能量变化、反应速率及化学平衡

2020年山东新高考化学模拟猜题专项汇编（11）
化学反应中的能量变化、反应速率及化学平衡
1、如图为氟利昂（如
CFCl）破坏臭氧层的反应过程示意图，下列不正确的是
3
（）
A.过程Ⅰ中断裂极性键C-Cl键
B.过程Ⅱ可表示为
O+Cl=ClO+O
32
C.过程Ⅲ中
O+O=O是吸热过程
2
O的催化剂
D.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏
3
2、为减少温室气体的排放，科学家研究出以TiO
为催化剂，光热化学循环分解
2
的
CO
2
反应，该反应机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。

下列说法正确的是（）
A．过程①中钛氧键断裂会释放能量
B．该反应中，光能和热能转化为化学能
C．使用TiO
作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
2
D ．CO 2分解反应的热化学方程式为()()()222CO g =2CO g +O g H ∆=+30 kJ/mol 3、（多选）水煤气变换反应为：()()()()222CO g +H O g =CO g +H g 。

我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。

下列说法正确的是（ ）
A ．水煤气变换反应的H ∆＞0
B ．步骤③的化学方程式为： ()22CO+OH+H O g COOH+H O =
C ．步骤⑤只有非极性键H —H 键形成
D ．该历程中最大能垒（活化能）202
E eV =正．
4、利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知
()()()23CO g 2H g CH OH g ƒ＋反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线
Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。

下列判断正确的是（ ）
A.该反应的1Δ91 kJ mol H ⋅－＝＋
B.加入催化剂，该反应的H ∆变小
C.反应物的总能量小于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态3CH OH ，则H ∆减小
5、“太阳能燃料”国际会议于2019年10月在我国武汉举行，旨在交流和探讨
太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等问题。

下列说法
错误的是（）
A.太阳能燃料属于一次能源
B.直接电催化
CO制取燃料时，燃料是阴极产物
2
C.用光催化分解水产生的
H是理想的绿色能源
2
D.研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展
6、（多选）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会
因平衡限制导致
NH产率降低。

我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂（Ti-H 3
区域和Fe区域的温度差可超过100℃）。

Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如
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.①为N N键的断裂过程
B.①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程
D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
7、（多选）“氯化反应”一般指将氯元素引入化合物中的反应，一般包括置换
氯化、加成氯化和氧化氯化。

已知在制“氯乙烯反应”中，
的反应机理如图所示：下列说法正确的是
A. 碳碳叁键的键能：小于
B. 由题图可知的变化过程是热能转变成化学能的过程
C. 该氯乙烯反应的总反应速率取决于的反应速率
D. 是“氯化反应”的催化剂，不会参与反应的过程
8、根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论不正确的是（）
A．图1表示一定条件下，CH
4
与H
2
0（g）发生反应：
42
CH g g
O
H
（）＋（）
2
CO g3H g
（）＋（）平衡时（CH4）的体积分数与2
4
nH O
Z(Z=)
nCH
和T（温度）的关系，则该反应的焓变△H＞0，且b＞3＞a
B．图2表示室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0．1mol/L
的三种酸（HA、HB和HD）溶液，滴定的曲线，可以看出三种酸的电离常数关系
为K
HA
＞K
HB
＞K
HD
，且滴定至P点时，溶液中：()()()()()
+-+-
C HB>c Na>c B>c H>C OH
C．图3是室温下
22
H O催化分解放出氧气的反应中c（22
H O）随反应时间变化的
曲线，说明随着反应的进行
22
H O分解速率逐渐减小
D．图4是室温下用Na
2
SO
4
除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c（2+
Ba）
与c（
4
2-
SO）的关系曲线，说明溶液中c（
4
2-
SO）越大c（2+
Ba）越小
9、（多选）甲醇是重要的化
工原料，具有广泛的开发和
应用前景。

在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO 和1molH 2，不同条件下
发生反应：CO （g ）+2H 2（g ）垐?噲?CH 3OH （g ）。

实验测得平衡时CH 3OH 的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．P 总1<P 总2
B ．混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态
C ．图2中M 点能正确表示该反应平衡常数的对数（1gK ）与温度的关系
D ．若P 总1=0.25 MPa ，则Y 点的平衡常数K p =64（MPa ）-2
10、在恒温、容积为2L 的密闭容器中通入1 mol X 和2 mol Y ，发生反应：X （g ）＋2Y （g ）
M （g ）()Δ kJ/mol >0H a a ＝－，5 min 末测得M 的物质的量为0.4 mol 。

则下列说法正确的是（ ）
A.0～5 min ，Y 的平均反应速率为0.0811mol L min ⋅⋅－－
B.当容器中混合气体密度不变时达到平衡状态
C.平衡后升高温度，X 的反应速率降低
D.到达平衡状态时，反应放出的热量为a kJ
11、Burns 和Dainton 研究发现21C 与CO 合成2COCl 的反应机理如下： ① ()()2C1g 2C1g ƒ快； ② ()()()CO g +C1g COC1g ƒ快； ③ ()()()()22COC1g +C1g COC1g +C1g ƒ慢
其中反应② 存在()()υ=k c CO c C1正正、()υ=k c COC1逆逆。

下列说法正确的是（ ） A.反应① 的活化能大于反应③ 的活化能 B.反应② 的平衡常数k K=
k 正逆
C.要提高合成2COCl 的速率，关键是提高反应② 的速率
D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率，并提高2COCl 的平衡产率 12、（多选）在2L 密闭容器中充入气体A 和B ，发生A （g ）＋B （g ）C （g ）
＋2D （g ）H ∆，所得实验数据如下表。

下列说法不正确的是（ ）
实验编号 温度/℃
起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n （A ）
n （B ）
n （C ）
① 300 0.40 0.10 0.090 ② 500 0.40 0.10 0.080 ③
500
0.20
0.05
a
A.0H ∆>
B.500 ℃该反应的平衡常数-1K 0.16 mol L ⋅＝
C.③中达到平衡时，A 的转化率大于20%
D.5min 末测得①中()C 0.050 mol n ＝，则0到5min 内()-1-1D =0.02 mol L min v ⋅⋅ 13、分别在三个容积均为2.0L 的恒容密闭容器中发生反应：A （g ）+B （g ）垐?噲?D （g ）。

其中容器甲中反应进行至5min 时达到平衡状态，相关实验数据如下表所示。

下列说法不正确的是（ ）
A ．0～5min 内，甲容器中A 的平均反应速率v （A ）=0.64mol ·L -1·min -1
B ．a=2.2
C ．若容器甲中起始投料为2.0 mol A 、2.0 mol B ，反应达到平衡时，A 的转化率小于80％
D ．K 1=K 2 > K 3
答案以及解析
1答案及解析： 答案：C
解析：A 项，过程I 中断裂C-Cl 键，C-Cl 键是极性键；B 项，过程II 中是3O 在Cl 原子作用下转化为2O 的过程，C 项，形成新键会放出热量；D 项，观察氟利昂（如3CFCl ）破坏臭氧层的反应过程示意图知，氯原子是破坏3O 的催化剂。

2答案及解析：
答案：B
解析：A. 断键吸收能量，则过程①中钛氧键断裂会吸收能量，故A错误；
B. 该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和氧气，根据
能量守恒定律知，该反应中，光能和热能转化为化学能，故B正确；
C. 催化剂降低反应所需活化能，不影响焓变，焓变与反应物和生成物总能量差
有关，故C错误；
D. 二氧化碳分解生成CO和氧气，且该反应焓变=反应物总能量−生成物总能量，
焓变与其方程式计量数成正比，则该反应为2CO2（g）═2CO（g）+O2（g）H
=
（1598−1072−496）kJ/mol×2=+60kJ/mol，故D错误；
3答案及解析：
答案：BD
4答案及解析：
答案：D
解析：A. 反应物总能量大于生成物总能量，该反应放热，故A错误；
B. 加入催化剂，降低了反应的活化能，但反应物和生成物能量没变，其能量差
即△H不变，故B错误；
C. 由图象可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故C错误；
D. 如果该反应生成液态
CH OH，放出更多的热量，因反应热为负值，则△H减
3
小，故D正确。

故选D.
5答案及解析：
答案：A
解析：A.太阳能燃料属于二次能源，故A错误；
B.直接电催化
CO制取燃料时，化合价降低，在阴极反应，因此燃料是阴极产物，2
故B正确；
C. 用光催化分解水产生氢气，氢气燃烧放出热量多，无污染，是理想的绿色能
源，故C正确；
D. 研发和利用太阳能燃料，消耗能量最低，有利于经济的可持续发展，故D正
确。

综上所述，该题答案A。

【答案】A
6答案及解析：
答案：BC
解析：由题图可知过程①为
N吸附过程，A项错误；高温有利于化学键的断裂，
2
过程②③涉及N N键的断裂，由题图反应历程的物质变化可知，过程②③在Fe 区域进行，则Fe区域为高温区，Ti-H区域为低温区，故过程①②③在高温区发生，过程④⑤在低温区发生，B项正确；由题图反应历程的物质变化可知过程④前后N原子位置发生了变化，故过程④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程，C项正确；不管是否使用催化剂，合成氨均为放热反应，D项错误。

7答案及解析：
答案：AC
8答案及解析：
答案：B
9答案及解析：
答案：BD
解析：A. 对于反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量增大，由图象可知P总1>P总2，故A错误；
B. 容器体积可变，达到平衡时，容器体积不变，由于气体的质量不变，则密度不变，可说明达到平衡状态，故B正确；
C. 升高温度甲醇的物质的量减少，说明升高温度，平衡逆向移动，则升高温度，lgK减小，N点能正确表示该反应平衡常数的对数（1gK）与温度的关系，故C
错误；
D. X、Y点在相同温度下，则平衡常数相同，X点甲醇的物质的量为0.25mol，则
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
起始：0.5 1 0 转化：0.25 0.5 0.25
平衡：0.25 0.5 0.25
则()()
2
2
0.25
0.250.250.250.50.25
()0.250.250.250.50.50.250.250.25(6)0.54K Y X MPa
MPa MPa MPa -⨯++=
⨯++⨯⨯⎛⎫
⎪=⎭++⎝ 故D 正确。

10答案及解析： 答案：A
解析：A. 根据方程式知，生成0.4mol M 消耗n （Y ）=0.8mol ，则0∼5min ，Y
的平均反应速率=V n t ∆∆=0.8mol
2L 5min
=110.08mol L min --⋅⋅，故A 正确；
B. 反应前后质量不变，且容器的体积不变，无论是否达到平衡状态，容器的密度都不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故B 错误；
C. 升高温度，活化分子百分数增大，所以反应物和生成物化学反应速率都增大，故C 错误；
D. 该反应为可逆反应，所以X 、Y 不能完全转化为生成物，达到平衡状态时X 消耗的物质的量小于1mol ，所以放出的热量小于akJ ，故D 错误； 故选：A 。

11答案及解析： 答案：B
解析：由图可知，在光催化条件下，NO 发生氧化反应最终生成 ，在此过程中，太阳能转化为化学能，A 项正确；由图象分析可知，PI 端发生失电子的氧化反应，B 项正确；过程①， 在 。

端被还原为 ，C 项错误；过程③， 和 发生氧化还原反应生成 ，化学方程式为 ，D 项正确。

12答案及解析： 答案：AD
13答案及解析： 答案：A。