《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

4. 为研究反应$2X(s)+2Y(g)\rightleftharpoons Z(g)+2W(g)$，向 2 L 密闭容器中加入足量$X$和 2 mol $Y$发生反应。一定条件下，在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间，测得$Y$的转化率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 （ ）
　　　　　
A. 该反应的$\Delta H\lt0$
B. 在相同温度下，与甲催化剂相比，乙催化剂使反应活化能更低
C. 反应达到平衡后，再加入 2 mol $X$，$Y$的转化率增大
D. 反应至$M$点时，体系中$c(Z)=0.275mol\cdot L^{-1}$

答案： 4.C

5. 已知反应：$2NO(g)+2CO(g)\rightleftharpoons N_{2}(g)+2CO_{2}(g)$ $\Delta H\gt0$，该反应的某种催化剂的催化效率与$NO$的消耗速率随温度的变化关系如图所示。300～350℃之间，$NO$的消耗速率加快的原因是 。
　　　　

答案： 5.升高温度，消耗一氧化氮的反应速率增大，但催化剂的活性下降，消耗一氧化氮的反应速率减小，前者的影响比后者的大

1. (2023·广东，15)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)⇌P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
　　　　　
A. 使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B. 反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C. 使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D. 使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大

答案： C [由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分 4 步进行，A 正确；该反应是放热反应，升高温度平衡向左移动，R 的浓度增大，B 正确；由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C 错误；在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中 M 所能达到的最高浓度更大，D 正确。]

2. (2021·山东，14)^{18}O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为：$H_3C-\stackrel{^{18}O}{\stackrel{||}{C}}-OCH_3 + OH^-\underset{Ⅱ}{\overset{Ⅰ}{\rightleftharpoons}}H_3C-\stackrel{^{18}O^-}{\underset{OH}{C}}-OCH_3\underset{Ⅳ}{\overset{Ⅲ}{\rightleftharpoons}}H_3C-\stackrel{^{18}O}{\stackrel{||}{C}}-OH + CH_3O^-$，能量变化如图所示。已知$H_3C-\stackrel{^{18}O^-}{\underset{OH}{C}}-OCH_3\rightleftharpoons H_3C-\stackrel{^{18}OH}{\underset{O^-}{C}}-OCH_3$为快速平衡，下列说法正确的是（ ）
　　　　　
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应结束后，溶液中存在$^{18}OH^-$
C. 反应结束后，溶液中存在$CH_3^{18}OH$
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变

答案： B

3. (2022·北京，14)CO_2捕获和转化可减少CO_2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N_2为载气，以恒定组成的N_2、CH_4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO_2，在催化剂上有积碳。
　　　　　

下列说法不正确的是（ ）
A. 反应①为CaO+CO_2 ══CaCO_3；反应②为CaCO_3+CH_4$\stackrel{催化剂}{=\!=\!=}$CaO+2CO+2H_2
B. t_1～t_3，n（H_2）比n（CO）多，且生成H_2速率不变，可能有副反应CH_4$\stackrel{催化剂}{=\!=\!=}$C+2H_2
C. t_2时刻，副反应生成H_2的速率大于反应②生成H_2速率
D. t_3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生

答案： C [由题中图 2 信息可知，$t_{1}\sim t_{3}$，$n(H_{2})$比$n(CO)$多，且生成$H_{2}$的速率不变，且反应过程中始终未检测到$CO_{2}$，在催化剂上有积碳，故可能发生副反应：$CH_{4}\stackrel{催化剂}{=\!=\!=}C + 2H_{2}$，B 正确；由反应②的化学方程式可知，$H_{2}$和$CO$的反应速率相等，而$t_{2}$时，$H_{2}$的反应速率未变，仍然为$2\ mmol\cdot min^{-1}$，而$CO$的反应速率为$1\sim 2\ mmol\cdot min^{-1}$，故能够说明副反应生成$H_{2}$的速率小于反应②生成$H_{2}$速率，C 错误；由图 2 可知，$t_{3}$之后，$CO$的速率为 0，$CH_{4}$的速率逐渐增大至$1\ mmol\cdot min^{-1}$，说明反应②不再发生，而后副反应逐渐停止，D 正确。]