新疆2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡

这是一份新疆2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡，共25页。试卷主要包含了单选题，实验题，原理综合题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
新疆2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡

一、单选题
1．（2023·新疆·统考一模）下列实验装置不能达到实验目的的是




A．用做SO2喷泉实验
B．探究压强对平衡的影响
C．探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀
D．验证Cu与浓硝酸反应的热量变化

A．A B．B C．C D．D
2．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意图如下所示。

下列说法正确的是
A．E为该催化反应的活化能 B．生成总反应的原子利用率为100%
C．①→②吸收能量并形成了键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
3．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）相同温度和压强下，研究Cl2分别在不同浓度的盐酸和NaCl溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)变化如图所示。

已知氯气溶解存在以下过程:
①Cl2(aq) + H2O(1) H+(aq) + Cl-(aq) + HClO(aq) K1= 4.2×10-4
②Cl2(aq) + Cl-(aq) (aq) K2= 0.19
③HClO(aq) H+(aq) + ClO-(aq) Ka= 3.2×10-8
下列说法错误的是
A．随着NaCl浓度的增大，Cl2溶解度减小，溶液中减小
B．随着盐酸浓度的增大，反应①被抑制，反应②为主要反应从而促进Cl2溶解
C．a点时，c(H+) >c(Cl-)>c() > c(ClO-)
D．b点时，c(Na+) + c(H+) = c(Cl-) + c() + c(OH-) + c(ClO-)
4．（2023·新疆乌鲁木齐·乌鲁木齐市高级中学校考一模）为达到实验目的，下列实验方法正确的是
选项
实验目的
实验方法
A
证明与浓硫酸共热至170℃有乙烯生成
与浓硫酸共热至170℃，产生的气体通入酸性溶液
B
验证与KI的反应是可逆反应
向1 mL 0. 1溶液中滴加5 mL 0.1 KI溶液充分反应后，取少许混合液滴加KSCN溶液
C
检验乙醇中是否有水
向乙醇中加入一小粒金属钠
D
氧化性：
向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液

A．A B．B C．C D．D

二、实验题
5．（2023·新疆乌鲁木齐·乌鲁木齐市高级中学校考一模）实验小组探究溶液与溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。已知：
i、具有强氧化性，能完全电离，易被还原为；
ii、淀粉检测的灵敏度很高，遇低浓度的即可快速变蓝：
iii、可与发生反应：。
编号
1-1
1-2
实验操作


现象
无明显现象
溶液立即变蓝

(1)实验1-1的目的是___________。
(2)与反应的离子方程式为___________。
为了研究与反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。
编号
溶液
溶液
蒸馏水
的淀粉溶液/滴
溶液
变色时间/s
2-1
2
0
2.8
2
0.2
立即
2-2
2
0.8
0.2
2
0
30

(3)实验2-1不能用于测定与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有___________。
(4)加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想。
猜想1：先与反应，使降低；
猜想2：先与反应，___________。
①甲同学提出猜想1的依据：由信息iii推测，的还原性___________(填“强于”或“弱于”)的。
②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是___________。
③补全猜想2：___________。
(5)查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算内的平均反应速率___________(写出计算式)。

三、原理综合题
6．（2023·新疆乌鲁木齐·统考二模）减少CO2排放并实现CO2的有效转化已成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的CO2转化方法，回答下列问题:

I．研究表明，利用如图所示的原理，可以将CO2转化为炭黑。
(1)该过程的能量转化形式为______，在整个过程中， FeO 的作用是____________。
(2)已知:①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH1=akJmol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=bkJ/mol
则过程1的热化学方程式为_________________________________。
II．以氧化铟(In2O3)作催化剂，采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将CO2资源化利用。反应历程如下:
i．催化剂活化: In2O3( 无活性) In2O3-x(有活性) ;
ii．CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3主反应
反应②: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH4副反应
(3)某温度下，在恒容密闭反应器中，下列能说明反应①达到平衡状态的是_ (填编号 )。
A．混合气体的密度不再变化
B．CH3OH的分压保持不变
C．v正(H2):v逆(CH3OH)=3:1
D．CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比为1:3:1:1
(4)增大CO2和H2混合气体的流速，可减少产物中H2O(g) 的积累，从而减少催化剂的失活，请用化学方程式表示催化剂失活的原因:________________________。
(5)ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随 ×103 (T代表温度)的变化如图所示。
a．升高温度，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K______ (填“增大” “减小”或“不变”)。
b．恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应①和反应②，初始压强为P0。 在230°C以上，升高温度，CO2 的平衡转化率增大，但甲醇的产率降低，可能原因是________________ 。在300°C发生反应，反应达到平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%，则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=_______________ ( 保留两位有效数字)。

7．（2023·新疆·统考一模）碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理，即CO2(g) +2H2(g) C(s)+2H2O(g) ΔH，然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T，向一恒容密闭容器中，按物质的量之比2：1通入H2和CO2，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其压强p随时间t的变化如图中b所示。

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是___________。
A．容器内气体的平均相对分子质量不变
B． CO2和H2的转化率相等
C． H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D．v(H2)=v( H2O)
②ΔH___________0( 填“>”“”“”“c(Cl-)>c(Cl)，反应②的平衡常数远大于反应①，且次氯酸的电离微弱，所以c(Cl)>c(ClO-)，综上所述，有c(H+)>c(Cl-)>c(Cl)>c(ClO-)，C项正确；
D．b点溶液中根据电荷守恒可知，c(Na+) + c(H+) = c(Cl-) + c() + c(OH-) + c(ClO-)，D项正确；
故选A。
4．B
【详解】A．与浓硫酸共热至170℃，生成气体中的、乙烯、均能与反应，褪色，不能证明与浓硫酸共热至170℃有乙烯生成，故不选A；
B．由于KI过量，若加入KSCN溶液显红色，说明FeCl3有剩余，则证明反应可逆，故B正确；
C．乙醇和水均能与金属钠反应，向乙醇中加入一小粒金属钠，有气泡产生，不能证明乙醇中含有水分子，故不选C；
D．由于氯水过量，剩余氯水能氧化，溶液变蓝，不能证明氧化性，故D错误；
选B。
5．(1)做对照，排出氧化的干扰
(2)
(3)无时，生成少量后淀粉即变蓝，无法确定与反应的浓度变化
(4)     强于     实验2-2与完全反应后的溶液中，仍高于2-1中起始，溶液应立即变蓝     生成的与迅速反应，待消耗完，继续生成时，淀粉才变蓝
(5)

【详解】（1）空气中的氧气也可能将I-氧化为I2，所以实验1-1的目的是做对照，排出氧化的干扰。
（2）与反应生成和I2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。
（3）无时，生成少量后淀粉即变蓝，无法确定与反应的浓度变化，则实验2-1不能用于测定与KI反应的速率。
（4）①已知可与发生反应：，该反应中I2为氧化剂，是还原剂，I-是还原产物，根据氧化还原反应的规律可知，的还原性强于KI；
②实验2-2与完全反应后的溶液中，仍高于2-1中起始，溶液应立即变蓝，乙同学根据现有数据证明猜想1不成立；
③已知I2可与发生反应：，则加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长的原因可能是：先与反应，生成的与迅速反应，待消耗完，继续生成时，淀粉才变蓝。
（5）先与反应，与迅速反应，由方程式和可知n()=n()=，则。
6．(1)     太阳能转化为化学能     催化剂
(2)6FeO(s) + CO2(g) = 2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=- (a+b) kJ/mol
(3)BC
(4)In2O3- x +xH2OIn2O3 + xH2
(5)     减小     升高温度，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，230°C以上温度对反应②的影响程度更大     0.22

【详解】（1）由可知，反应中太阳能转化为化学能；在整个过程中， FeO被消耗后又被生成，作用为催化剂；
（2）已知:①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH1=akJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=bkJ/mol
由盖斯定律可知，-①-②得反应：6FeO(s) + CO2(g) = 2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=- (a+b) kJ/mol；
（3）A．混合气体的质量不变，容器体积不变，混合气体的密度也始终不变，密度是常量，常量保持不变，不能说明可逆反应达到了平衡状态，A不符合题意；
B．随着反应进行，的分压逐渐增大，CH3OH的分压保持不变，平衡不再移动，能说明可逆反应达到了平衡状态，B符合题意；
C．：=3：1，则 =，反应①达到平衡状态，C符合题意；
D．CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比为1:3:1:1不能说明平衡不再移动，不能说明可逆反应达到了平衡状态，D不符合题意；
故选BC。
（4）已知，催化剂活化: In2O2( 无活性) In2O3-x (有活性)；In2O3-x与水反应生成In2O3，减少产物中H2O(g)的积累，使化学反应逆向移动，从而减少In2O3的生成，达到减少催化剂失活的目的。
（5）a．反应①-反应②，得到反应，该反应的平衡常数，根据图像可知，降低温度(即增大)，增大，减小，则K增大，即升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小。
b．分析温度和K的图像可知，反应ⅰ的正反应是放热反应，反应ⅱ的正反应是吸热反应；230℃以上，升高温度，反应①的平衡逆向移动，反应②的平衡正向移动，但温度对反应②的平衡影响更大，导致CO2 的平衡转化率增大，但甲醇的产率降低；
在恒温恒压密闭容器中，反应①正向进行会造成容器的容积减小，反应②不会造成容器的容积减小。设参加反应①的二氧化碳的物质的量为x，参加反应②的二氧化碳的物质的量为y，则反应达到平衡时，容器中气体的物质的量减小，则，解得；的转化率，解得；根据反应①和反应②各物质的化学计量数关系，可知平衡时容器中、、、CO、的物质的量分别为1mol、1.8mol、0.6mol、0.4mol、1mol，平衡时容器中气体总的物质的量为，则反应②用平衡分压表示的平衡常数。
7．(1)     AC