選擇題突破八(分值:36分)學(xué)生用書P229(選擇題每小題4分)1.(2024·廣東汕頭一模)一定溫度下,利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究固體催化劑作用下的A的分解反應(yīng):A(g)B(g)+2C(g)。體系的總壓強p隨時間t的變化如表所示:t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06下列說法不正確的是()A.100~150min,消耗A的平均速率為0.006kPa·min1B.其他條件不變,420min時向剛性容器中再充入少量A,反應(yīng)速率比420min時大C.推測x為18.1D.升高體系溫度,不一定能加快反應(yīng)速率答案:B解析:反應(yīng)A(g)B(g)+2C(g),反應(yīng)前后氣體壓強變化和生成C的量成正比,同時A的變化為變化量的一半,用壓強代表濃度,則100~150min體系壓強變化=13.9kPa13.3kPa=0.6kPa,消耗A的平均速率=12×0.6kPa150min-100min=0.006kPa·min1,故A正確;0~100min,壓強變化為1.2kPa,150~250min,壓強變化為1.2kPa,則100~500min,體系壓強變化1.2×4kPa=4.8kPa,則500min時,體系壓強=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa,故C正確;由C項分析可知,隨著反應(yīng)的進行,A的物質(zhì)的量減少,但反應(yīng)速率不變,所以,其他條件不變,420min時向剛性容器中再充入少量A,反應(yīng)速率與420min時相等,故B錯誤;反應(yīng)在催化劑表面反應(yīng),升高體系溫度,2.(雙選)丙烷脫氫是制備丙烯的一種常見方法,下圖是某催化劑催化該過程的能量變化圖,*表示吸附在催化劑表面的物種,下列有關(guān)說法正確的是()A.在該條件下,所得丙烯中不含其他有機物B.該過程中發(fā)生了碳碳鍵的斷裂與形成C.1mol丙烷中的總鍵能大于1mol丙烯及1mol氫氣的總鍵能之和D.相同條件下在該催化劑表面,*CH3CH2CH3比*CH3CHCH2脫氫更容易答案:CD解析:由圖可知,丙烷脫氫生成丙烯后,丙烯還在繼續(xù)脫氫,說明有副反應(yīng)發(fā)生,所以所得丙烯中還含有其他有機物,故A錯誤;由圖可知,丙烷脫氫過程中未發(fā)生碳碳鍵的斷裂,故B錯誤;由圖可知,丙烷脫氫生成丙烯的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量小于生成物總能量的吸熱反應(yīng),則1mol丙烷中的總鍵能大于1mol丙烯及1mol氫氣的總鍵能之和,故C正確;由圖可知,在相同條件下該催化劑表面*CH3CH2CH3脫氫的活化能小于*CH3CHCH2脫氫,說明在該催化劑表面*CH3CH2CH3比*CH3CHCH2脫氫容易,故D正確。3.某溫度下,在金表面發(fā)生反應(yīng):2N2O(g)2N2(g)+O2(g),其速率方程式為v=kcn(N2O)(k為速率常數(shù))。反應(yīng)過程中,c(N2O)與S(催化劑)及時間關(guān)系如圖所示。已知T1/2(半衰期)為反應(yīng)物消耗一半所用的時間,下列敘述錯誤的是()A.n=2,Ⅰ條件下k=0.075mol·L1·min1B.其他條件相同,S(催化劑)越大,k越大C.其他條件相同,c(N2O)增大,反應(yīng)速率不變D.該溫度下,當(dāng)S(催化劑)=450m2·g1,c(N2O)起始=3.0mol·L1答案:A解析:根據(jù)如圖所示,Ⅰ和Ⅲ條件相同,起始濃度不同,但反應(yīng)速率相同,說明反應(yīng)速率與起始濃度無關(guān),所以n=0,k=v(N2O)=0.075mol·L1·min1,A錯誤;對比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,Ⅱ中S(催化劑)最大,反應(yīng)速率越大,k越大,Ⅰ和Ⅲ的S(催化劑)相同,反應(yīng)速率相同,k相同,所以在其他條件相同時,S(催化劑)越大,k越大,B正確;由以上分析,c(N2O)與反應(yīng)速率無關(guān),C正確;由圖可知,在條件Ⅰ,S(催化劑)=450m2·g1,c(N2O)起始=3.0mol·L1消耗一半即消耗1.5mol·L1所用的時間為20min,所以半衰期為20min,D正確。4.(雙選)(2024·山東聊城二模)苯基甲基乙炔可用于制備帕瑞昔布鈉。一定條件下,苯基甲基乙炔可與HCl發(fā)生催化加成,反應(yīng)過程如下:已知:ΔH2<ΔH1<0,下列說法正確的是()A.Ph—C≡C—CH3中最多5個碳原子共線B.反應(yīng)Ⅰ的活化能大于反應(yīng)ⅡC.產(chǎn)物Ⅱ比產(chǎn)物Ⅰ穩(wěn)定,兩者互為立體異構(gòu)體D.其他條件不變,升高溫度可增大平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的濃度比答案:AC解析:由圖可知,三個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱關(guān)系為ΔH3+ΔH1=ΔH2,從產(chǎn)物變化圖可以看出,反應(yīng)剛開始反應(yīng)物不斷減少,產(chǎn)物Ⅰ在不斷增多,產(chǎn)物Ⅱ幾乎不變,當(dāng)反應(yīng)物幾乎反應(yīng)完后,產(chǎn)物Ⅰ增到最大,產(chǎn)物Ⅱ的產(chǎn)量開始增加,產(chǎn)物Ⅰ開始迅速減少,最后幾乎都變?yōu)楫a(chǎn)物Ⅱ。如圖所示苯基甲基乙炔的結(jié)構(gòu):,可以看出虛線上一共有5個碳原子,所以最多共線的碳原子個數(shù)為5,A正確;反應(yīng)剛開始時生成產(chǎn)物Ⅰ的反應(yīng)比開始時生成產(chǎn)物Ⅱ的反應(yīng)占比大,說明反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率更快,則反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ的活化能,B錯誤;產(chǎn)物Ⅰ生成產(chǎn)物Ⅱ的ΔH3=ΔH2ΔH1<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則產(chǎn)物Ⅰ的能量比產(chǎn)物Ⅱ的能量高,根據(jù)能量越低越穩(wěn)定,可知產(chǎn)物Ⅱ比產(chǎn)物Ⅰ穩(wěn)定,產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的分子式相同,空間結(jié)構(gòu)不同,互為順反異構(gòu)體,也是立體異構(gòu)體,C正確;其他條件不變,升高溫度有利于吸熱反應(yīng)進行,產(chǎn)物Ⅰ生成產(chǎn)物Ⅱ的ΔH3<0,是放熱反應(yīng),所以升高溫度產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的濃度比會下降,D錯誤。5.(2024·江蘇卷)二氧化碳加氫制甲醇過程中的主要反應(yīng)(忽略其他副反應(yīng))為:①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2225℃、8×106Pa下,將一定比例CO2、H2混合氣勻速通過裝有催化劑的絕熱反應(yīng)管。裝置及L1、L2、L3…位點處(相鄰位點距離相同)的氣體溫度、CO和CH3OH的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。下列說法正確的是()A.L4處與L5處反應(yīng)①的平衡常數(shù)K相等B.反應(yīng)②的焓變ΔH2>0C.L6處的H2O的體積分?jǐn)?shù)大于L5處D.混合氣從起始到通過L1處,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率答案:C解析:圖中白圈標(biāo)記的曲線代表氣體溫度,L4處與L5處對應(yīng)的溫度不同,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故L4處與L5處反應(yīng)①的平衡常數(shù)不同,A項錯誤;由圖可知,隨著氣體在絕熱反應(yīng)管中前進,氣體溫度不斷升高,說明有熱量放出,而反應(yīng)①ΔH1>0,故反應(yīng)②ΔH2<0,B項錯誤;從L5到L6,甲醇的體積分?jǐn)?shù)逐漸增加,說明反應(yīng)②在向右進行,反應(yīng)②消耗CO,而CO體積分?jǐn)?shù)沒有明顯變化,說明反應(yīng)①也在向右進行,反應(yīng)①為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),其向右進行時,n(H2O)增大,反應(yīng)②為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),且沒有H2O的消耗與生成,故n總減小而n(H2O)增加,即H2O的體積分?jǐn)?shù)會增大,故L6處的H2O的體積分?jǐn)?shù)大于L5處,C項正確;L1處,CO的體積分?jǐn)?shù)大于CH3OH的,說明生成的CO的物質(zhì)的量大于CH3OH的,兩者反應(yīng)時間相同,說明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D項錯誤。6.(2024·廣東佛山一模)密閉容器中,發(fā)生A(g)+B(g)2C(g)ΔH1和A(g)+B(g)D(g)ΔH2兩個競爭反應(yīng),反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法正確的是()A.增大壓強,物質(zhì)C的濃度不變B.升高溫度,平衡時體系內(nèi)D的濃度增大C.反應(yīng)2C(g)D(g)ΔH=ΔH1+ΔH2D.加入催化劑Ⅱ更有利于D的生成答案:D解析:第2個反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強會使反應(yīng)正向進行,導(dǎo)致A和B的濃度減小,從而導(dǎo)致第1個反應(yīng)逆向進行,導(dǎo)致C的濃度減小,A錯誤;根據(jù)反應(yīng)歷程可知,第2個反應(yīng)為放熱反應(yīng),第1個反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度會使第2個反應(yīng)向進行,使第1個反應(yīng)正向進行,最終會導(dǎo)致D的濃度減小,B錯誤;根據(jù)蓋斯定律可得:2C(g)D(g)ΔH=ΔH2ΔH1,C錯誤;催化劑Ⅱ能夠使第2個反應(yīng)的活化能降得更低,故更有利于D的生成,D正確。7.(雙選)二氧化碳催化加氫制取清潔燃料甲醇的反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在一密閉容器中,按起始n(CO2)∶n(H2)=1∶3通入反應(yīng)物,250℃時x(CH3OH)(甲醇在平衡體系中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨壓強變化的曲線和5×105Pa時x(CH3OH)隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.Ⅰ表示5×105Pa時x(CH3OH)隨溫度變化的曲線B.該反應(yīng)在較高溫度下才能自發(fā)進行C.250℃、9×105Pa達平衡時,p(CH3OH)=9×104PaD.當(dāng)x(CH3OH)=0.125時,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%答案:CD解析:由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),恒溫加壓平衡右移,甲醇在平衡體系中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,所以曲線Ⅰ表示250℃時甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強的變化曲線,曲線Ⅱ表示5×105Pa時甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線。由以上分析可知,A錯誤;曲線Ⅱ表示甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線,圖像顯示溫度升高x(CH3OH)變小,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,又該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),ΔS<0,根據(jù)ΔG=ΔHTΔS可知,該反應(yīng)在較低的溫度下能自發(fā)進行,故B錯誤;讀圖可知250℃、9×105Pa時,x(CH3OH)=0.1,則p(CH3OH)=0.1×9×105Pa=9×104Pa,故C正確;x(CH3OH)=0.125,設(shè)起始通入1molCO20和3molH2,CO2轉(zhuǎn)化了amol,三段式表示CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始/mol 1 3 0 0轉(zhuǎn)化/mol a 3a a a平衡/mol 1a 33a a an(總)=(1a+33a+a+a)mol=(42a)mol,則a4-2a=0.125,解得a=0.4,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為3×8.一定條件下熱解制取H2:2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)。已知其他條件不變時,溫度對H2S的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖所示。下列說法一定正確的是()A.平衡常數(shù):K(Y)>K(Z)B.達到平衡所需時間:t(X)<t(Y)C.總能量:E生成物>E反應(yīng)物D.單位時間的轉(zhuǎn)化率:α(Z)>α(Y)答案:C解析:由圖可知,升高溫度,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明反應(yīng)2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸熱,溫度越高,平衡常數(shù)越大,溫度:Z>Y,平衡常數(shù):K(Y)<K(Z),故A錯誤;溫度越高,催化效率越強,反應(yīng)速率越快,則Y點的反應(yīng)速率大于X點的反應(yīng)速率,則達到平衡所需時間:t(X)>t(Y),故B錯誤;由圖可知,升高溫度,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明反應(yīng)2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸熱,總能量:E生成物>E反應(yīng)物,故C正確;Z點和Y點溫度差別不大,但Z點的催化效率遠低于Y點,說明Y點的反應(yīng)速率大于Z點的反應(yīng)速率,則單位時間的轉(zhuǎn)化率:α(Z)<α(Y),故D錯誤。9.(雙選)室溫下,某剛性密閉容器中按體積比1∶2充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)P(g)+Q(g)。下圖表示該反應(yīng)的歷程,M(g)和N(g)均是中間產(chǎn)物。下列說法錯誤的是()A.反應(yīng)的歷程分3步進行B.反應(yīng)過程中,N比M所能達到的最高濃度更大C.反應(yīng)達到平衡時,升高溫度,X的濃度增大D.若初始時,按