《2025年高考总复习首选用卷化学》

13.（2022·湖南高考节选）2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：
在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol $H_2O(g)$，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.$C(s)+H_2O(g)\rightleftharpoons CO(g)+H_2(g)$ $\Delta H_1 = +131.4 kJ·mol^{-1}$
Ⅱ.$CO(g)+H_2O(g)\rightleftharpoons CO_2(g)+H_2(g)$ $\Delta H_2 = -41.1 kJ·mol^{-1}$
（1）下列说法正确的是________。
A. 平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B. 混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C. 平衡时$H_2$的体积分数可能大于$\frac{2}{3}$
D. 将炭块粉碎，可加快反应速率
（2）反应平衡时，$H_2O(g)$的转化率为50％，$CO$的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系______（填“吸收”或“放出”）热量________kJ，反应Ⅰ的平衡常数$K_p =$________（以分压表示，分压 = 总压×物质的量分数）。

答案： BD@@吸收@@31.2@@0.02 MPa

14.（2023·石家庄市高三一模）向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入1 mol $NO(g)$和1 mol $CO(g)$发生反应：$2NO(g)+2CO(g)\rightleftharpoons 2CO_2(g)+N_2(g)$ $\Delta H＜0$；其中一个为绝热容器，另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外，任意时刻的正反应速率始终满足$v_{甲}＞v_{乙}$，则下列说法错误的是 （ ）
A. 甲为绝热容器
B. $NO$的平衡转化率：甲＞乙
C. 除0时刻外，任意时刻的压强始终满足$p_{甲}＞p_{乙}$
D. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能

答案： B [该反应为放热反应，甲为绝热容器，甲中温度高于乙，温度升高使平衡逆向移动，会降低NO的转化率，因此乙中NO的平衡转化率高于甲，故B错误。]

15.（2023·重庆市高三二模）丙烯是三大合成材料的基本原料，由甲醇催化制丙烯的化学方程式为$3CH_3OH(g)\rightleftharpoons C_3H_6(g)+3H_2O(g)$。反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，Arrhenius经验公式为$R\ln k = -\frac{E_a}{T}+C$（$E_a$为活化能，$k$为速率常数，$R$和$C$为常数）。下列有关说法正确的是 （ ）


A. 该反应的$C$为105.4 kJ·mol^{-1}·K^{-1}
B. 工业上使用催化剂可以提高丙烯单位时间内的产率
C. 在恒容密闭容器中，气体的密度不变，则该反应达到平衡
D. 在恒容密闭容器中，增加$CH_3OH$的物质的量，平衡时$CH_3OH$的体积分数减小

答案： B [由图可得两个等式：9.2 = - 3.2×10⁻³Eₐ + C和3.0 = - 3.4×10⁻³Eₐ + C，解得Eₐ = 3.1×10⁴ J·mol⁻¹，代入其中计算得C = 108.4 J·mol⁻¹·K⁻¹，A不正确；在恒容密闭容器中，气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡，C不正确；根据勒夏特列原理可知，增加CH₃OH的物质的量，平衡时CH₃OH的体积分数是增大的，D不正确。]

16. 在恒容密闭容器中，分别在$T_1$、$T_2$温度下$T_1＜T_2$，发生反应$3A(g)\rightleftharpoons 2B(g)$ $\Delta H＜0$，反应体系中各物质的浓度$c$随时间$t$的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是 （ ）


A. 向密闭容器内充入$He$，平衡逆向移动
B. a曲线条件下，10～30 min内$v(B)=0.05 mol·L^{-1}·min^{-1}$
C. 曲线b表示$T_2$温度下，反应过程中物质A的浓度变化
D. 在工业实际生产中，温度越低，越有利于提高生产效率

答案： C [曲线a、b都在下降，说明a、b都是A物质的浓度变化情况，且b先达到平衡，反应速率更快，故b对应的温度是T₂。根据物质的量浓度的变化量，结合反应方程式可知曲线c为T₁温度下的B的浓度随时间的变化曲线。恒容条件下充入He，各物质的分压没有发生改变，平衡不移动，A错误；a曲线条件下，10～30 min内v(A) = $\frac{2 mol·L⁻¹ - 1 mol·L⁻¹}{20 min}$ = 0.05 mol·L⁻¹·min⁻¹，反应速率之比等于化学计量数之比，则v(B) = $\frac{2}{3}$v(A) = $\frac{2}{3}$×0.05 mol·L⁻¹·min⁻¹，B错误；结合分析可知，a、b都是A物质的浓度变化情况，b对应的是T₂温度，C正确；降低温度，平衡正向移动，反应物的平衡转化率提升，但温度过低会导致反应速率过慢，不利于提高生产效率，D错误。]