2027级高三化学高频考点热考新题考点1金属及其化合物 (8)习题及答案

这是一份2027级高三化学高频考点热考新题考点1金属及其化合物 (8)习题及答案，共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2026·江苏镇江·模拟预测）制备羰基硫的反应： 。下列说法正确的是
A．已知该反应在高温条件下能自发进行，则
B．该反应的平衡常数
C．反应的(表示键能，相关物质的结构式分别为O=C=O、H-S-H、S=C=O、H-O-H)
D．高温或使用催化剂均可提高的平衡转化率
2．（2026·重庆·二模）在时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：



则 为
A．B．
C．D．
3．（2026·浙江·二模）卤化铵()的能量关系如图所示，下列说法正确的是
A．B．
C．相同条件下，的比的大D．相同条件下，的比的大
4．（2026·广东·模拟预测）一种电催化装置如图所示，它可将CO2转化为HCOOH。电极上用Bi作催化剂所发生反应的历程如图b，下列说法不正确的是
A．电解一段时间后，M区附近溶液的pH变小
B．捕获22 g CO2理论上可生成1mlHCOOH
C．是决速步骤
D．生成HCOOH的反应为放热反应
5．（2026·福建·一模）1,3-丁二烯与溴水发生反应：
i．(g)+Br2(aq)(l)
ii．(g)+Br2(aq)(l)
不同温度下、相同反应时间内，反应体系中产物比例如下表。
已知：反应ii产物更稳定。下列说法正确的是
A．焓变：
B．活化能：反应i路径I
D．CO的平衡产率：路径Ⅱ=路径I
8．（2026·新疆·一模）以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式：
反应I：；
反应Ⅱ：；
反应Ⅲ：。
下列说法错误的是
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．该过程仅有对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学方程式为
D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能
9．（2026·重庆·二模）工业制备白磷常利用总反应：，而此反应为碳还原为，却参加反应，为寻找原因，在上述反应的反应温度下，给出下列分反应方程式：Ⅰ． ；Ⅱ． 。下列说法有误的是
A．主反应的熵变，且在该温度下总反应的
B．在的参与下，使得主反应的小于0，促使反应正向自发进行
C．设白磷中某一P-P键的键能为E，则形成1 ml白磷时放热为6E
D．反应Ⅱ参加反应的物质中有离子晶体和共价晶体
10．（2026·江西九江·一模）在固溶体催化作用下转化为的一种反应机理及其反应历程能量变化如图所示(其中吸附在固体催化剂表面的物质用*表示，TS表示过渡态)。下列说法不正确的是
A．催化加氢制的总反应是放热反应
B．催化过程中氧空位快速形成有利于提高催化效率
C．该反应机理的决速步骤为②
D．该反应历程中有极性共价键的断裂与形成
11．（2026·江西·一模）和在催化剂Pt表面制甲醇的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，TS代表过渡态，)。下列叙述不正确的是
A．物质在催化剂表面解除吸附的过程为吸热过程
B．速控基元反应的活化能为1.48 eV
C．
D．把催化剂换成镍，所得反应历程与图示相同
12．（2026·内蒙古包头·一模）氨合氯化镁固体可用于储存，其释放的反应历程与能量如图所示。下列说法正确的是
A．
B．相同条件下，反应I的速率大于反应Ⅱ
C．氨合氯化镁释放时破坏离子键、配位键
D．低温、高压有利于吸收
二、多选题
13．（2026·山东菏泽·一模）甲酸有两种可能的分解反应，一定温度下，使用某催化剂时的反应历程如下图所示。下列说法错误的是
A．反应①为吸热反应，反应②为放热反应B．该条件下甲酸中比更易断裂
C．低温时，反应①的选择性比反应②低D．升温，反应②速率增大的程度大于反应①
三、解答题
14．（2026·江苏南通·一模）氢气是一种清洁能源，其制取与储存是氢能源的研究热点。
(1)以镧铁载氧体通过分步反应循环制取合成气(CO，)和，其制备原理如图1所示，转化Ⅰ中可以全部或部分转化为。
①如图1中所示转化的总反应方程式为___________。
②若的物质的量为0.1 ml，转化Ⅰ反应一段时间后镧铁载氧体的晶胞如图2所示，则转化Ⅰ理论上生成___________ml。
③将晶体内的部分用其他金属离子代替得到新载氧体，从而改变载氧体的催化性能。如用ⅡA元素(用R表示)代替后得到(部分Fe元素的化合价大于价)，在消耗相同物质的量载氧体的情况下，生成的量___________(填“变多”“变少”或“不变”)。从保持晶体结构稳定性的角度出发，应具有的结构特点是___________。
(2)利用甲苯()和甲基环己烷()的相互转化可以实现氢气的存储与再生。甲基环己烷再生氢气发生的主反应为： ，反应中还有副反应发生。反应过程中含碳物种的变化如图3所示。
①已知键能：、、、。能否根据以上键能估算反应的，如果能则列出算式，如果不能则说明理由：___________。
②一定条件下，1 ml甲基环己烷反应共制得2.98 ml，则同时得到的甲烷的物质的量为___________ml。
③已知甲基环己烷再生氢气反应的平衡常数(K)与温度的关系如图4所示。在压强和反应时间一定的条件下，为获得较高产率的甲苯，需研发___________。
15．（2026·湖南常德·一模）氢能产业链包含制氢、储氢等环节。
制氢：利用太阳能光催化分解水可制备氢气，过程如图，可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。
(1)该制氢过程中，能量转化的形式为___________。
(2)相关键能如下表：
请写出水蒸气光催化反应的热化学方程式___________。
储氢：钛锰系储氢合金常温下能快速吸放氢气，是最具前景的储氢合金之一、某钛锰系合金储氢过程如下： 。不同温度下向体积相同的刚性密闭容器中分别加入一定量的及足量的，起始压强均为，反应5分钟时测得的转化率与温度的关系如图所示。
(3)下反应5分钟时，该反应是否达到平衡状态___________(填“是”或“否”)，用的压强变化表示该温度下前5分钟的反应速率为___________。
(4)时，达到平衡时氢气转化率为3%，反应的压强平衡常数___________(以平衡分压代替物质的量浓度计算，保留两位小数)。在该温度下，若将容器体积缩小为原来的一半，重新平衡后体系内氢气的压强___________(填“增大”或“不变”或“减小”)。
(5)相比钛锰系储氢合金，镁基储氢材料储氢量更大，但该材料放氢开始较快，一段时间后变得缓慢。
请你结合与反应放氢的化学方程式分析产生上述现象的原因___________，为提升的制备效率，可加入下列物质中的___________(填字母)避免上述现象的发生。
A． B．
16．（2026·山东潍坊·一模）碳酸镁应用广泛，MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
恒压条件下，按2 ml H2(g)和2 ml MgCO3(s)投料反应，低于360℃时反应Ⅲ可忽略。反应物(MgCO3、H2)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如图。已知：含碳生成物选择性。
回答下列问题：
(1)已知：H2(g)、CH4(g)燃烧热分别为、， ，则___________kJ·ml-1(用a、b和c表示)；反应Ⅰ的吉布斯自由能随温度T的变化趋势是___________(填标号)。
A． B． C． D．
(2)丁曲线所示物种为___________(填化学式)，提高CH4平衡产率可采取的措施为___________(填一种即可)。
(3)550℃时达到平衡后，体系中H2O的物质的量___________ml，该温度下反应Ⅲ的平衡常数___________。
(4)300℃时达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡后，CH4和CO2的物质的量之比___________(填“增大”“减小”或“不变”)，450℃后曲线乙下降的原因可能是___________。
17．（2026·安徽合肥·一模）丙烯是石油化工中最重要的基础化合物之一，工业上主要通过丙烷直接脱氢和氧化脱氢两种方法制备丙烯。
Ⅰ.丙烷直接脱氢法涉及的主要反应如下，其中反应②产生的积碳会影响催化剂活性和稳定性。
反应①：
反应②：
(1)已知键能如下，则_______
(2)一定温度下，使用两种不同催化剂发生丙烷直接脱氢的反应历程如下图所示，其中_______(填“催化剂1”或“催化剂2”)的活性更高。使用催化剂1时，反应的最大能垒为_______。
(3)590℃时，将的混合气通入反应器中，在催化剂作用下只发生上述两个反应。达平衡时丙烷的转化率为30%，丙烯的选择性为90%，若此时容器内气体总压为p，则上述反应①的分压平衡常数_______(列出计算式，用含有p的式子表示，的选择性)。
Ⅱ.氧化丙烷脱氢法。主要反应：
(4)与丙烷直接脱氢相比，氧化丙烷脱氢可提高催化剂的稳定性和反应活性，可能是发生了_______反应(写出反应方程式)。
(5)和通过吸附在催化剂的活性位点发生反应。
①键解离能是指断裂分子中某个特定键所需的能量。和在铬氧化物催化剂上的反应机理如下图所示，由图可知，丙烷()中，a、b两处键解离能a_______b(填“>”、“0，根据盖斯定律，总反应ΔG=反应I+6×反应II，则ΔG=ΔG1+6ΔG2=117 kJ/ml+6×(-92 kJ/ml)=-435 kJ/ml，A正确；
B．反应Ⅰ的ΔG1>0，不自发进行，加入SiO2后发生反应Ⅱ的ΔG2105，反应基本完全，但温度过高，副反应也随之增多，甲苯的产率下降。温度在650-700 K时，反应的平衡常数已较高，可获得较好的产率，则在压强和反应时间一定的条件下，需要研发在650-700 K下活性高、选择性好的催化剂，促进主反应的同时减少副反应的发生。
15．(1)光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能)
(2) 或
(3) 否 0.015或
(4) 0.04 不变
(5) 因为，覆盖在表面阻碍反应进行 B
【详解】（1）该制氢过程利用太阳光光催化分解水，将太阳能转化为化学能，因此能量转化形式为光能转化为化学能（或太阳能转化为化学能）；
（2）水蒸气光催化反应的化学方程式为 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，根据键能计算反应焓变：ΔH = 4 × 462.8 kJ·ml−1 − (2 × 436.0 kJ·ml−1 + 497.3 kJ·ml−1) = +481.9 kJ·ml−1，也可写为 ；
（3）28℃时反应5分钟，氢气转化率随温度升高而增大，说明此时反应仍在正向进行，未达到平衡状态，故填“否”；起始压强为5.0 MPa，氢气转化率为1.5%，压强变化为 5.0 MPa × 1.5% = 0.075 MPa，反应速率为 0.075 MPa ÷ 5 min = 0.015 MPa/min（或 1.5×10−2 MPa/min）；
（4）60℃时氢气转化率为3%，起始压强5.0 MPa，平衡时p(H2) = 5.0 MPa × (1 − 3%) = 4.85 MPa，反应 TiMn2(s) + 2H2(g) ⇌ TiMn2H4(s) 的平衡常数 Kp = =0.04 MPa−2；该反应中只有氢气是气体，平衡常数Kp仅与温度有关，温度不变时Kp不变，因此容器体积缩小后，氢气分压保持不变；
（5）MgH2与H2O反应的化学方程式为，生成的 Mg(OH)2 覆盖在MgH2表面，阻碍反应物接触，导致反应后期速率缓慢；NH4Cl溶于水呈酸性，可溶解Mg(OH)2覆盖层，避免反应受阻，故选B。
16．(1) (b+2c-4a) D
(2) 增大压强或降低温度
(3) 0.8
(4) 增大 450℃后以反应Ⅲ为主，升温反应Ⅲ平衡正向移动，CO2选择性降低
【详解】（1）根据燃烧热定义：
①
②
④
利用盖斯定律，由4×①-②-2×④可得反应Ⅱ：=(b+2c-4a) ；
反应Ⅰ： ，。吉布斯自由能，随温度T升高，下降，且低温时>0，高温时 时，随增多，与活性位点上竞争吸附，导致丙烷转化率下降
【详解】（1）ΔH=反应物总键能-生成物总键能。丙烷含2个键、8个键，丙烯含1个键、1个、6个键，产物还有1个键，代入计算： ΔH1=(2×347+8×416)−(347+610+6×416+436)=+133 kJ⋅ml−1；
（2）催化剂能降低反应活化能，活化能越低，催化剂活性越高，由图可知催化剂1的整体活化能更低，活性更高；
能垒（活化能）=过渡态能量−该步中间体能量，对催化剂1，三步能垒分别为：0.78−(−0.57)=1.35 eV、1.07−(−0.15)=1.22 eV、1.81−0.74=1.07 eV，故最大能垒为1.35 eV；
（3）设起始n()=3 ml，n()=1 ml，转化的n()=3×30%=0.9 ml，生成n()=0.9×90%=0.81 ml，反应①消耗0.81 ml ，反应②消耗0.9−0.81=0.09 ml ； 平衡时：n()=3−0.9=2.1 ml，n()=0.81 ml，n(H2)=1+0.81+4×0.09=2.17 ml，总气体物质的量=2.1+0.81+2.17=5.08 ml；分压平衡常数；
（4）直接脱氢会产生积碳，可以和积碳反应生成，消除积碳，提高催化剂稳定性，反应为；
（5）① 丙烷脱氢生成丙烯时，优先断裂键解离能更小的C−H键，b位C−H更易断裂，因此键解离能a>b。
② 和丙烷都需要吸附在催化剂活性位点反应，时，随增多，与活性位点上竞争吸附，导致丙烷转化率下降。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
B
B
D
B
B
C
C
题号
11
12
13







答案
D
D
BC