《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

1.(2024·安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量的$X(g)$，发生下列反应：$X(g)\rightleftharpoons Y(g)\ (\Delta H_1＜0)$，$Y(g)\rightleftharpoons Z(g)\ (\Delta H_2＜0)$，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是

(B)

答案： 1. B [由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明${X(g)⇌ Y(g)}$的反应速率大于${Y(g)⇌ Z(g)}$的反应速率，则反应${X(g)⇌ Y(g)}$的活化能小于反应${Y(g)⇌ Z(g)}$的活化能。${X(g)⇌ Y(g)}$和${Y(g)⇌ Z(g)}$的$\Delta H$都小于0，而图像显示，${X(g)⇌ Y(g)}$和${Y(g)⇌ Z(g)}$的$\Delta H$都大于0，A项不符合题意；图像显示${X(g)⇌ Y(g)}$和${Y(g)⇌ Z(g)}$的$\Delta H$都小于0，且${X(g)⇌ Y(g)}$的活化能小于${Y(g)⇌ Z(g)}$的活化能，B项符合题意；图像显示${X(g)⇌ Y(g)}$和${Y(g)⇌ Z(g)}$的$\Delta H$都小于0，但图像上${X(g)⇌ Y(g)}$的活化能大于${Y(g)⇌ Z(g)}$的活化能，C项不符合题意；图像显示${X(g)⇌ Y(g)}$和${Y(g)⇌ Z(g)}$的$\Delta H$都大于0，且${X(g)⇌ Y(g)}$的活化能大于${Y(g)⇌ Z(g)}$的活化能，D项不符合题意。]

2.(2024·安徽卷)室温下，为探究纳米铁去除水样中$SeO^{2-}_{4}$的影响因素，测得不同条件下$SeO^{2-}_{4}$浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是
(C)


A.实验①中，$0\sim2$小时内平均反应速率$v(SeO^{2-}_{4})=2.0\ mol· L^{-1}·h^{-1}$
B.实验③中，反应的离子方程式为$2Fe+SeO^{2-}_{4}+8H^{+}\longrightarrow2Fe^{3+}+Se+4H_{2}O$
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始pH越小，$SeO^{2-}_{4}$的去除效果越好

答案： 2. C [实验①中，$0\sim 2$小时内平均反应速率$v{(SeO^{2-}_{4})}= \dfrac{(5.0× 10^{-5}-1.0× 10^{-5})\ \mathrm{mol· L^{-1}}}{2\ \mathrm{h}}=2.0× 10^{-5}\ \mathrm{mol· L^{-1}}· \mathrm{h}^{-1}$，A不正确；实验③中水样初始${pH}=8$，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用${H^{+}}$配电荷守恒，B不正确；综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中${SeO^{2-}_{4}}$浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁的质量可加快反应速率，C正确；综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中${SeO^{2-}_{4}}$浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始${pH}$，${SeO^{2-}_{4}}$的去除效果越好，但是当初始${pH}$太小时，${H^{+}}$浓度太大，纳米铁与${H^{+}}$反应速率加快，会导致与${SeO^{2-}_{4}}$反应的纳米铁减少，因此，当初始${pH}$越小时${SeO^{2-}_{4}}$的去除效果不一定越好，D不正确。]

3.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品；$150\ {^{\circ}C}$时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，$15\ {h}$后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
(A)


A.$3\ {h}$时，反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数：①＞②
C.$0\sim3\ {h}$平均速率$v(异山梨醇)=0.014\ mol· kg^{-1}·h^{-1}$
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率

答案： 3. A [由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，15 h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3 h时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；图像显示该温度下，15 h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①$＞$②，故B正确；由图可知，在$0\sim 3\ \mathrm{h}$内异山梨醇的浓度变化量为$0.042\ \mathrm{mol· kg^{-1}}$，所以平均速率$v(异山梨醇)=\dfrac{0.042\ \mathrm{mol· kg^{-1}}}{3\ \mathrm{h}}=0.014\ \mathrm{mol· kg^{-1}· h^{-1}}$，故C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确。]

4.(2024·山东卷，改编)逆水气变换反应：$CO_{2}(g)+H_{2}(g)\rightleftharpoonsCO(g)+H_{2}O(g)\ \ \Delta H＞0$。
一定压力下，按$CO_{2}、H_{2}$物质的量之比$n(CO_{2}):n(H_{2}) = 1:1$投料，$T_1、T_2$温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为$v = kc^{0.5}(H_{2})c(CO_{2})$，$T_1、T_2$温度时反应速率常数$k$分别为$k_1、k_2$。下列说法正确的是
(B)


A.$k_1＜k_2$
B.$T_1、T_2$温度下达平衡时反应速率的比值：$\frac{v(T_1)}{v(T_2)}＜\frac{k_1}{k_2}$
C.温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D.$T_2$温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与$T_1$温度时相同

答案： 4. B [由图可知，$T_{1}$比$T_{2}$反应速率大，则$T_{1}＞T_{2}$；$T_{1}$温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于$T_{2}$温度下平衡时反应物的摩尔分数；由于起始${CO_{2}}$与${H_{2}}$的物质的量之比为$1:1$，则达到平衡时${CO_{2}}$和${H_{2}}$的摩尔分数相等。
根据分析，$T_{1}$比$T_{2}$反应速率大，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知$k_{1}＞k_{2}$，A项错误；反应的速率方程为$v=kc^{0.5}{(H_{2})}c{(CO_{2})}$，则$\dfrac{v(T_{1})}{v(T_{2})}=\dfrac{k_{1}c^{0.5}_{1}{(H_{2})}c_{1}{(CO_{2})}}{k_{2}c^{0.5}_{2}{(H_{2})}c_{2}{(CO_{2})}}$，$T_{1}$温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于$T_{2}$温度下平衡时反应物的摩尔分数，则$\dfrac{v(T_{1})}{v(T_{2})}＜\dfrac{k_{1}}{k_{2}}$，B项正确；温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；$T_{2}$温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时${H_{2}}$和${CO_{2}}$的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与$T_{1}$温度时相同，D项错误。]