《2025年金版教程高考科学复习创新方案化学创新版》

1. (2024·江西卷) 温度$T$下，向$1\ L$真空刚性容器中加入$1\ mol\ (CH_{3})_{2}CHOH$，反应达到平衡时，$c(Y) = 0.4\ mol \cdot L^{-1}$。下列说法正确的是(A)
$\underset{X}{(CH_{3})_{2}CHOH(g)}\longrightleftharpoons \underset{Y}{(CH_{3})_{2}CO(g)} + \underset{Z}{H_{2}(g)}$

A.再充入$1\ mol\ X$和$1\ mol\ Y$，此时$v_{正} ＜ v_{逆}$
B.再充入$1\ mol\ X$，平衡时，$c(Y) = 0.8\ mol \cdot L^{-1}$
C.再充入$1\ mol\ N_{2}$，平衡向右移动
D.若温度升高，$X$的转化率增加，则上述反应$\Delta H ＜ 0$

答案： 1.A [由题意可知，达到平衡时$c(X)=0.6\ mol\cdot L^{-1}$，$c(Y)=c(Z)=0.4\ mol\cdot L^{-1}$，反应的平衡常数$K=\frac{0.4×0.4}{0.6}\approx0.27$，再充入$1\ mol\ X$和$1\ mol\ Y$，此时$Q=\frac{1.4×0.4}{1.6}=0.35＞K$，反应逆向进行，$v_正＜v_逆$，A正确；再充入$1\ mol\ X$，相当于将两个该容器叠加后体积压缩一半，若平衡不移动，则$c(Y)=0.8\ mol\cdot L^{-1}$，而加压时平衡逆向移动，则$c(Y)＜0.8\ mol\cdot L^{-1}$，B错误；再充入$1\ mol\ N_2$，平衡体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，C错误；若温度升高，X的转化率增加，说明平衡正向移动，根据升温时平衡向吸热反应方向移动，知正反应为吸热反应，$\Delta H＞0$，D错误。]

2. (2024·浙江6月选考) 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
Ⅰ. $C_{2}H_{6}(g) + CO_{2}(g)⇌ C_{2}H_{4}(g) + CO(g) + H_{2}O(g)$ $\Delta H_{1} ＞ 0$
Ⅱ. $C_{2}H_{6}(g) + 2CO_{2}(g)⇌ 4CO(g) + 3H_{2}(g)$ $\Delta H_{2} ＞ 0$
向容积为$10\ L$的密闭容器中投入$2\ mol\ C_{2}H_{6}$和$3\ mol\ CO_{2}$，不同温度下，测得$5\ min$时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是(D)

注：乙烯选择性$=\frac{转化为乙烯的乙烷的物质的量}{转化的乙烷的总物质的量}× 100\%$。
A.反应活化能：Ⅰ ＜ Ⅱ
B.$500\ ^{\circ}C$时，$0\sim 5\ min$反应Ⅰ的平均速率为$v(C_{2}H_{4}) = 2.88× 10^{-3}\ mol · L^{-1} · min^{-1}$
C.其他条件不变，平衡后及时移除$H_{2}O(g)$，可提高乙烯的产率
D.其他条件不变，增大投料比$[n(C_{2}H_{6})/n(CO_{2})]$投料，平衡后可提高乙烷转化率

答案： 2.D [由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ，A正确；由表可知，$500^{\circ}C$时，乙烷的转化率为$9.0\%$，可得转化的乙烷的总物质的量为$2\ mol×9.0\% = 0.18\ mol$，而此温度下乙烯的选择性为$80\%$，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为$0.18\ mol×80\% = 0.144\ mol$，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为$0.144\ mol$，则$0\sim5\ min$反应Ⅰ的平均速率为$v(C_2H_4)=\frac{0.144\ mol}{5\ min}=2.88×10^{-3}\ mol· L^{-1}· min^{-1}$，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除$H_2O(g)$，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比$[n(C_2H_6)/n(CO_2)]$投料，平衡后$CO_2$转化率提高，$C_2H_6$转化率降低，D错误。]

3. (2024·江苏卷) 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①$CO_{2}(g) + H_{2}(g)\xlongequal{}CO(g) + H_{2}O(g)$ $\Delta H_{1} = 41.2\ kJ · mol^{-1}$
②$CO(g) + 2H_{2}(g)\xlongequal{}CH_{3}OH(g)$ $\Delta H_{2}$
$225\ ^{\circ}C$、$8× 10^{6}\ Pa$下，将一定比例$CO_{2}$、$H_{2}$混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及$L_{1}$、$L_{2}$、$L_{3}·s$位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、$CO$和$CH_{3}OH$的体积分数如图所示。

下列说法正确的是(C)
A.$L_{4}$处与$L_{5}$处反应①的平衡常数$K$相等
B.反应②的焓变$\Delta H_{2} ＞ 0$
C.$L_{6}$处$H_{2}O$的体积分数大于$L_{5}$处
D.混合气从起始到通过$L_{1}$处，$CO$的生成速率小于$CH_{3}OH$的生成速率

答案： 3.C [$L_4$处与$L_5$处的温度不同，故$L_4$处与$L_5$处反应①的平衡常数$K$不相等，A错误；由题图可知，$L_1\sim L_3$温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，$\Delta H_2＜0$，B错误；从$L_5$到$L_6$，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗$CO$，而$CO$体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，$n(H_2O)$增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有$H_2O$的消耗与生成，故$n_{总}$减小而$n(H_2O)$增大，即$H_2O$的体积分数会增大，故$L_6$处$H_2O$的体积分数大于$L_5$处，C正确；$L_1$处$CO$的体积分数大于$CH_3OH$，说明生成的$CO$的物质的量大于$CH_3OH$的物质的量，两者反应时间相同，说明$CO$的生成速率大于$CH_3OH$的生成速率，D错误。]

4. (2023·北京卷) 下列事实能用平衡移动原理解释的是(B)
A.$H_{2}O_{2}$溶液中加入少量$MnO_{2}$固体，促进$H_{2}O_{2}$分解
B.密闭烧瓶内的$NO_{2}$和$N_{2}O_{4}$的混合气体，受热后颜色加深
C.铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量$CuSO_{4}$固体，促进$H_{2}$的产生

答案： 4.B [$MnO_2$会催化$H_2O_2$分解，与平衡移动无关；$NO_2$转化为$N_2O_4$的反应是放热反应，升温平衡逆向移动，$NO_2$浓度增大，混合气体颜色加深，与平衡移动有关；铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量$NO_2$，与平衡移动无关；加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关。]

5. (2023·湖南卷) 向一恒容密闭容器中加入$1\ mol\ CH_{4}$和一定量的$H_{2}O$，发生反应：$CH_{4}(g) + H_{2}O(g)⇌ CO(g) + 3H_{2}(g)$。$CH_{4}$的平衡转化率按不同投料比$x\left(x = \frac{n(CH_{4})}{n(H_{2}O)}\right)$随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(B)

A.$x_{1} ＜ x_{2}$
B.反应速率：$v_{b正} ＜ v_{c正}$
C.点$a$、$b$、$c$对应的平衡常数：$K_{a} ＜ K_{b} = K_{c}$
D.反应温度为$T_{1}$，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

答案： 5.B [一定条件下，增大$H_2O(g)$的浓度，能提高$CH_4$的转化率，即$x$值越小，$CH_4$的转化率越大，则$x_1＜x_2$，A正确；b点和c点温度相同，$CH_4$的起始物质的量都为$1\ mol$，b点$x$值小于c点，则b点加$H_2O(g)$多，反应物浓度大，则反应速率：$v_{b正}＞v_{c正}$，B错误；由图像可知，$x$一定时，温度升高$CH_4$的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，$K$增大；温度相同，$K$不变，则点a、b、c对应的平衡常数：$K_a＜K_b=K_c$，C正确；该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，D正确。]