2025届高三化学一轮复习 过关专题训练----化学反应原理综合题

2025届高三化学过关专题训练----化学反应原理综合题 1．（23-24高一下·四川眉山·期末）可用于脱硫工序，脱除效果较好。工业上利用冶金废渣(主要成分为，还含有少量的、及)为主要原料生产的一种工艺流程如下： (1)中的化合价为 。 (2)冶金废渣“溶解”时一般要粉碎，目的是 ，与水反应生成难溶于水的和一种常见的酸，该反应的化学方程式为 。 (3)“除杂”时，加入溶液的作用为沉淀，则滤液中的主要含有的溶质为 。 (4)“氧化”时，试剂最佳选择为 (填序号)。写出其反应的离子方程式 。 a．    b．    c．    d．空气 2．（23-24高一下·四川眉山·期末）用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应A，可实现氯的循环利用。 反应A： 已知：i．反应A中，被氧化，放出的热量。 ii． (1)的电子式是 。 (2)反应A的热化学方程式是 。 (3)断开键与断开键所需能量相差为 。 (4)请回答： 参加反应的物质及状态 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量 436 a 369 ，蒸发需要吸收的能量为，则上表中a的数值为： 。 (5)已知甲烷的燃烧热为， ，则甲烷脱硝反应： 。 (6)二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇。已知： ① ② ③ 则二氧化碳与氢气转化成和液态水的热化学方程式为： 。 3．（2024·广西柳州·模拟预测）合成氨及氮氧化物的有效去除、资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。 (1)已知合成氨反应中每生成，放出热量，请写出合成氨的热化学方程式 ，已知合成氨反应的逆反应活化能为，则其正反应活化能为 (用含的代数式表示)。 (2)已知：① ② ③ 若向恒容密闭容器中加和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 ，反应①的平衡常数为 。 (3)某化工厂排出的尾气(含、)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：，、在表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示： 则在表面上的反应可用化学方程式为 。 (4)已知  ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中点对应的速率(对应温度400℃) (填“>”“<”或“=”)，温度高于400℃，产率降低的原因可能是 。 (5)一种以熔融(添加)为电解质，以多孔镍为电极材料，在常压下电化学合成氨的原理如图所示。写出阳极发生的电极反应式： 。 4．（23-24高二下·陕西渭南·阶段练习）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以CO2和NH3为原料合成尿素：   (1)有利于提高CO2平衡转化率的措施是______(填字母)。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 (2)研究发现，合成尿素的反应分两步完成，其能量变化如下图所示： 第一步：   第二步：   ①图中 。 ②决定合成尿素总反应的反应速率的是 (填“第一步”或“第二步”)反应，理由是 。 Ⅱ．以CO2和CH4催化重整制备合成气：。 (3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和，在一定条件下发生上述反应， 的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 A．容器中混合气体的密度保持不变    B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率：    D．同时断裂2molC-H键和1molH-H键 ②由图可知，压强 (填“>”、“<”或“=”，下同)；Y点速率 。 ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的 (用含的代数式表示)。 5．（23-24高一下·福建龙岩·期末）用下列反应处理航天员呼吸产生的，可实现空间站中的循环利用。 Sabatier反应： 光解水反应： (1)Sabatier反应的能量变化如图，该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。已知、、的键能分别为、、，则的键能为 。 (2)在恒温、恒容的密闭体系中，仅发生Sabatier反应，下列描述能说明该反应已经达到最大限度的是___________(填字母)。 A．的体积分数不再改变 B．、、、的物质的量之比为1：4：1：2 C．单位时间内，消耗同时生成 D．单位时间内，断裂键的同时断裂键 (3)120℃时将和通入的恒容密闭容器中发生Sabatier反应，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图。 ①在0∼4min内， 。 ②4min末，消耗的速率 生成的速率(填“>”“<”或“=”)。 (4)光解水反应是采用新型复合光催化剂()，使水在太阳光下高效分解，原理如图。 该反应的能量转化形式为 。反应Ⅰ的化学方程式为 。 6．（23-24高一下·广东茂名·阶段练习）甲烷既是一种清洁能源，又是一种重要的化工原料。回答下列问题： (1)下图中能正确表示甲烷燃烧反应中能量变化的是 (填“a”或“b”)。 (2)以甲烷-空气燃料电池为动力的新能源汽车能有效减少氮氧化物的排放，该电池的工作原理如图所示： ①该电池中电极b为 (填“正”或“负”)极，A处通入的物质为 (填化学式)。 ②写出该电池负极的电极反应式： 。 (3)利用甲烷可消除的污染，反应原理为。在的恒容密闭容器中加入和，不同温度下，测得随时间变化的相关数据如表所示： 时间 温度/℃ 0 10 20 40 50 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 0.50 0.30 0.18 — 0.15 ①实验时的温度： (填“>”“<”或“=”)；温度下，40min时，该反应的正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 ②当容器内混合气体的 (任写两个)不再发生变化，均能说明反应已经达到平衡状态。 ③40min时，表中横线上的数据为 。 ④除控制温度外，还有很多方案能使该反应的反应速率增大，其中最佳方案为 。 7．（23-24高二下·湖南衡阳·期末）我国科学家成功利用光伏发电，将电解水获得的与反应合成甲醇，再由甲醇经若干酶促反应合成淀粉。该研究成果已在国际学术期刊《科学》上发表。回答下列问题： (1)人工合成转化为淀粉只需要11步，其中前两步涉及的反应如图1所示。 已知  ，则反应的 (用、、表示)。 (2)有学者结合实验和计算机模拟结果，得出的一种反应历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，TS1、TS2、TS3、TS4均为过渡态。决速步骤对应的化学方程式为 。 (3)在密闭容器中充入一定量的和，发生反应  ，在催化剂作用下相同时间内的转化率与温度、催化剂(Cat1、Cat2为两种不同的催化剂)的关系如图3所示。 ①a点时速率比较： (填“”、“”或“”，下同)；催化效率：Cat2 Cat1； ②b点之后的转化率降低，可能的原因是 。 (4)已知催化加氢的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： ①二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ，下列措施一定能提高反应速率和甲醇产率的是 (填标号)。 A．升高温度    B．通入He    C．不改变投料比，增大反应物浓度 ②某温度时，在2L恒温密闭容器中通入2mol和6mol，假设只发生反应Ⅰ，5min时达平衡，测得，则0~5min内平均反应速率 ，该温度下反应Ⅰ的平衡常数 (保留两位小数)。 8．（23-24高一下·新疆巴音郭楞·期末）为降低大气中CO2的含量，有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol ，一定条件下发生反应：，经测得和CO2的物质的量随时间变化如图所示。 (1)第3min时，正、逆反应速率的大小关系为 (填“>”“<”或“=”)。 (2)从反应开始到10min时，CO₂的平均反应速率 。 (3)达到平衡时，H2的浓度为 mol⋅L⁻¹。 (4)改变下列条件后，化学反应速率会增大的是_____(填序号)。 A．升高温度 B．加入合适的催化剂 C．保持压强不变，充入He使容器的容积增大 D．保持容积不变，充入He使体系压强增大 (5)平衡时，CO₂的体积分数为 %。 (6)工业上也可以用CO和H2为原料制备，反应的化学方程式为，在体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是____(填序号)。 A．反应中CO与的物质的量之比为1∶1 B．混合气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗1mol CO，同时生成1mol CH3OH D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变 (7)实验室用Na2S2O3溶液与H2SO4溶液反应来探究条件的改变对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表(已知)： 实验序号 体积/mL 温度/℃ 溶液出现浑浊的时间/s 0.1mol/L Na2S2O3溶液 水 0.1mol/L H2SO4溶液 1 2.0 0.0 2.0 25 t1 2 2.0 0.0 2.0 50 t2 3 1.0 V 2.0 T t3 ①对比实验1和2可探究 因素对化学反应速率的影响。 ②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响，则V= ，T= 。 9．（23-24高一下·广东惠州·期末）到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。 Ⅰ．从能量变化角度研究反应：。 (1)根据图中数据计算反应，生成1mol 时 （填释放或吸收）的热量为 kJ。 (2)已知一定温度下在2L的密闭容器中模拟工业合成 氨气，各物质的有关数据如下： 起始物质的量浓度/（）： 1.5 1 0 2s末物质的量浓度/（）： 0.9 0.8 0.4 请回答下列问题。 ①用来表示0~2s的平均反应速率为 。 ②下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 （填序号） A．            B．容器内气体的总压强保持不变 C．容器内气体的密度不变            D． E．容器内气体的物质的量分数保持不变 Ⅱ．探究化学能转变为电能。 某实验小组自制如图水果电池，探究影响电池效能的因素有哪些，制成记录表格如下： 序号 电极 电极间距（cm） 水果种类 电流表（μA） ① 2.0 西红柿 78.8 ② 2.0 西红柿 70.3 ③ 2.0 西红柿 0 ④ 2.0 柠檬 45.7 ⑤ 1.0 柠檬 98.4 回答下列问题： (3)水果电池中，水果的作用是 。 (4)对比实验①②③得出的结论是 。 (5)下图为探究化学能转变为电能的装置。 若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸，该装置工作时，若导线中转移了0.4mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为 L。为了减缓气体生成的速率而又不改变生成气体的成分，该同学在烧杯中分别加入下列液体，你认为可行的是 （填字母）。 A．蒸馏水            B．NaCl溶液            C．溶液         D．溶液 10．（23-24高一下·河北保定·期末）氨气是国民经济的基础，工业上常用氮气和氢气合成氨：。回答下列问题： (1)工业合成氨反应中，能量变化如图1所示。该反应反应物的总键能 (填“大于”或“小于”)生成物的总键能。 (2)在恒温恒容密闭容器中充入和合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．和的物质的量之比为1：3 B．的质量分数保持不变 C．和的体积分数相同 D．的消耗速率是消耗速率的一半 (3)科学家开发出了一种新型催化剂，在常温下也能合成氨。向一密闭容器中充入和，相同时间内，氨气体积分数与压强的关系如图2所示。压强小于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是 ；压强大于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数快速减小，其原因可能是 。 (4)一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间的关系如图3所示。 ①甲代表 (填化学式)。 ②12min时，的转化率为 %。(转化率指已反应的物质的量与起始物质的量之比) ③0~10min内， 。 (5)工业上用与在高温高压、催化剂条件下合成氨气，实验室制氨气的化学方程式为 。 (6)氨气的用途：作制冷剂，还可以 (写出其中一种)。 11．（23-24高一下·上海·期末）我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。 Ⅰ．制备甲醇的主反应：  。 (1)恒温恒容条件下，有利于提高的平衡转化率的措施有_______(不定项)。 A．使用催化剂 B．充氦气增加压强 C．减小和的初始投料比 D．及时分离产物 (2)向恒温恒容容器中投入和等量，下列能说明该反应已达平衡的是___(不定项)。 A．不再变化 B．气体的密度不再变化 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D． (3)下列分别表示不同条件下的该反应速率，则反应速率大小关系是 。 ①    ② ③    ④ (4)恒温恒容时，投入一定量的和氢气建立平衡后，在时刻增加氢气的物质的量，时达到平衡，请描述正反应向速率的变化情况 。若时降温， 反应方向速率变化幅度大(填“正”或“逆”)。 Ⅱ．该过程中还存在一个由和生成CO的副反应，结合已知方程式： 。 (5)写出该副反应的热化学方程式，副反应： 。 (6)若将和按物质的量比混合，以固定流速通过盛放催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示。已知： ①催化剂活性最好的温度为 。 A．    B．    C．    D． ②温度由升到，的平衡转化率和的实验产率均降低，解释原因： 。 (7)以、为原料合成，同时发生主副反应。一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为a mol，CO为b mol，此时的平衡浓度为 (用含a、b、V的代数式表示)。 12．（23-24高一下·四川眉山·期末）能量、平衡等与人类的生产生活密切相关。请回答下列问题： (1)已知：在和条件下，断开中的化学键要吸收能量，断开中的化学键要吸收能量，断开中的化学键要吸收能量。则反应中，生成时，该反应 (请填“吸收”或“放出”) 能量。 (2)下列各反应中，符合如图所示能量变化的是___________(请填标号)。 A．和的反应 B．锌和盐酸的反应 C．盐酸与碳酸氢钠的反应 D．和的反应 (3)将和充入密闭容器中发生如下反应：。下列说法能判断该反应达到平衡状态的是___________(请填标号)。 A．容器内混合气体的平均相对分子质量不变 B． C．容器内混合气体的压强不变 D．容器内混合气体的密度不变 (4)用甲醇和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图： ①电极d是 (请填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为 。 ②若电路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。 ③该装置工作一段时间后，电解质溶液的酸性 (请填“增强”、“减弱”或“不变”)。 13．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）转化为高附加值化合物，“变废为宝”，是科技界持续攻关的重要领域。 (1)我国科学家在国际上首次实现了到淀粉的人工全合成工作，其中重要反应包括制备的反应Ⅰ：  。 ①已知：、： 燃烧热为，的燃烧热为。    反应Ⅰ的焓变 ，在 (填“任意”、“高”或“低”)温度下可自发进行。 ②在恒压密闭容器中发生反应I，原料初始组成。同时发生副反应Ⅱ：  。实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。 的选择性=×100％。图中，表示平衡时的选择性的曲线是 (填“a”或“b”)；温度高于350℃时，a曲线的变化趋势及其理由为： 。 (2)加氢制备的反应：  。在压强恒为的密闭容器中仅发生该反应，原料初始组成。理论计算表明：达到平衡时四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图2所示。 ①图中表示变化的曲线是 ，该反应的 0(填“>”或“<”)。 ②据图中点，计算此温度下该反应的平衡常数 (用含m的计算式表示，分压=总压×物质的量分数)。 (3)组成为的固溶体可作为制备的反应I的高选择性的催化剂。四方晶胞如图所示，晶胞参数为a pm、a pm、b pm，阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为 (列出计算式)。 14．（23-24高二下·安徽·期末）丙烯是制造塑料、纤维和橡胶的最重要的原料之一。丙烷脱氢是工业生成丙烯的重要途径，丙烷制烯烃过程主要发生的反应有： Ⅰ．     Ⅱ．     Ⅲ．     (1)计算反应Ⅳ：的 ， （用上述反应中表示，为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压）。 (2)2024年3月1日，厦门大学《科学》杂志报道，该校科研人员创制了/沸石催化剂（为铑铟合金），实现了丙烷脱氢高选择性制丙烯。下列关于该催化剂的描述正确的是__________（填选项字母）。 A．改变/沸石颗粒大小不影响反应速率 B．/沸石催化剂能提高生成丙烯的选择性 C．/沸石催化剂可改变丙烷的平衡转化率 D．X射线衍射技术可测定晶体结构 (3)在下，丙烷单独进料在反应器中仅发生反应Ⅰ、Ⅱ，测得达到平衡时丙烷的转化率、丙烯和乙烯的选择性S（S＝×100％）随温度的变化如下图所示： ①丙烷的转化率随温度升高而增大的原因是 ； ②℃时，反应Ⅰ的平衡常数 kPa； ③若丙烷和惰性气体Ar同时进料，其他条件相同，℃时丙烷的转化率 60％（填“大于”“小于”或“等于”）。 (4)反应Ⅰ的正反应的速率方程为，其中表示正反应的速率常数，k与反应温度T的关系遵循Arrhenius经验公式：，其中为活化能，T为热力学温度，R、C为常数。实验数据如下图所示： ①反应Ⅰ的活化能 ； ②下列措施能使反应Ⅰ的正反应速率常数k正增大的是 （填选项字母）。 A．更换适宜催化剂       B．增大压强      C．升高温度    D．增大的浓度 15．（23-24高一下·上海·期末）雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一、已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： ①　 ②　 ③　 ④　 (1)某反应的平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为 。 (2)下列情况能说明反应①已达平衡状态的是___________。 A．单位时间内生成1molNO2的同时消耗了1molNO B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在恒温恒容的容器中，气体的颜色不变 D．在恒温恒容的容器中， (3)若容器容积不变，则下列措施可提高反应③中CO转化率的是___________。 A．使用高效催化剂 B．充入He，使体系总压强增大 C．将CO2(g)从体系中分离 D．充入CO，使体系总压强增大 (4)试分析高温下不利于反应③自发进行的原因 。 (5)表格数据为反应④的平衡常数随温度变化的关系，则 0(填写“>”或“<”) 温度 250℃ 300℃ 350℃ 2.0 0.27 0.012 (6)探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中起始的比值、温度的关系，得到如图所示的曲线。 在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是 。在2L密闭容器中加入NO与CO各3mol，经过5分钟达到平衡状态，根据图像计算平均反应速率 。 (7)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。研究发现其反应过程如图所示。分析脱硝过程的催化剂是： 。 16．（23-24高一下·江苏连云港·期末）是空气的污染物，需经处理后才能排放。 (1)甲烷还原法 ①高温条件下甲烷能将转化为无害气体。已知有8.0g甲烷参加反应，放出86.5kJ的热量，反应的热化学方程式为 。 ②的空间构型为正四面体，请在下图的顶点用“○”表示出与碳原子紧邻的4个氢原子的位置 。 (2)CO催化还原法 某温度时，将0.6molNO和0.8molCO充入2L密闭容器中，发生反应的化学方程式为：，容器中CO物质的量随时间变化关系如图所示： ①反应0~10min内， 。 ②小明同学认为，在该温度下，只要反应足够长的时间一定为0，请你评价他的观点 。 (3)原电池原理去除法 工作原理如图所示： ①电极b为原电池 (填写“正极”或“负极”)。 ②电路中通过0.6mol电子，理论上产生的体积(标准状况)为 L。 (4)催化还原法 将一定比例的和(NO、)混合，以一定的流速通过装有某种催化剂反应器，反应相同时间后测得的去除率随反应温度的变化曲线如图中a曲线所示，在50～250℃范围内随着温度的升高，试从反应速率的视角解释的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 ；若混合气体中含有少量的，当反应温度高于380℃时，的去除率如图中b曲线所示，b曲线在a曲线下方的原因可能是 。 17．（23-24高一下·河南漯河·期末）Ⅰ．一定温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图所示： (1)从反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为 ，Y的转化率为 。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)下列能表示该反应达平衡状态的是______(填选项字母)。 A．容器内气体质量不再发生变化 B．容器内气体压强不再发生变化 C．X的体积分数不再改变 D．容器内混合气体的密度不再发生变化 (4)10s后保持其他条件不变，判断改变下列条件后反应速率的变化情况： ①继续通入一定量的X： (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。 ②继续通入一定量的He： 。 Ⅱ．化工发展是我国能源安全的重要保证。近年来，我国煤化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目。 该研究发生的主要反应如下： 反应①CO与反应合成甲醇：________。 反应②与反应合成甲醇： (5)上述反应①是原子经济性反应，写出化学反应方程式 。 (6)生成放出的能量，反应①中相关键能数据如下： 化学键 CO的 键能E(kJ) 根据相关数据计算拆开所需的能量 kJ。 (7)将反应②设计为原电池制备甲醇的工作原理如下图所示： 电池工作时，负极棒周围酸性 (填减弱、增强或不变)，通入的一端发生的电极反应式为 。 18．（23-24高一下·四川南充·阶段练习）硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题： (1)写出与烧碱反应的化学方程式 。 (2)硅单质可作硅半导体材料。三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图： ①写出制粗硅的化学方程式 。在制备高纯硅的过程中若混入，可能引起的后果是 。 研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (3)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是 (填序号) ①酸碱中和反应        ②碳酸钙分解 ③金属钠与水反应        ④酒精燃烧 ⑤灼热的碳与二氧化碳反应    ⑥与反应 (4)电子表和电子计算器中所用的是钮扣式的微型银锌电池，其电极分别为和Zn，电解液为KOH溶液。工作时电池总反应为：。 ①工作时电流从 极流向 极(两空均选填“”或“Zn”)； ②负极的电极反应式为： ； ③工作时电池正极区的pH (选填“增大”“减小”或“不变”)； ④外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少 g。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)+3 (2) 增大接触面积，加快反应速率 (3) (4) 【分析】冶金废渣中加水浸出得到沉淀和硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸镁溶液，向溶液中加入NaF除掉镁离子，过滤，向滤液中通入空气、氢氧化钠溶液，反应生成和硫酸钠，过滤得到粗产品，再洗涤、干燥得到。 【详解】（1）中O为−2价，氢为+1价，则的化合价为+3；故答案为：+3。 （2）冶金废渣“溶解”时一般要粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，与水反应生成难溶于水的和一种常见的酸，根据质量守恒，则该反应的化学方程式为；故答案为：增大接触面积，加快反应速率；。 （3）“除杂”时，加入溶液的作用为沉淀，是硫酸镁和氟化钠生成MgF2和硫酸钠，氧化过程中，硫酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成硫酸钠和和水，则滤液中的主要含有的溶质为；故答案为：。 （4）“氧化”是将亚铁离子氧化为铁离子， a．能将亚铁离子氧化为铁离子，但被还原为锰离子，引入新的杂质，故a不符合题意；b．与亚铁离子反应生成污染环境的氮氧化物，故b不符合题意；c．有毒，且从经济角度不如空气，故c不符合题意；d．空气能氧化亚铁离子，且经济效率高，故d符合题意；试剂最佳选择为d。亚铁离子与氢氧化钠、氧气的反应生成，其反应的离子方程式；故答案为：d；。 2．(1) (2) (3)31.9 (4)200 (5) (6) 【详解】（1） 水分子的中心原子为氧原子，氧原子分别和两个氢原子各形成一对共用电子对，电子式为； （2）反应A中，被氧化，放出的热量，则反应A的热化学方程式为； （3）△H=反应物总键能-生成物总键能，则对于反应A有，有，则断开键与断开键所需能量相差为31.9kJ； （4）根据表格中数据可以得：，其中；；蒸发需要吸收的能量为即，根据盖斯定律有，即，求得a=200； （5）甲烷的燃烧热为即可得热化学方程式； 且；； 总反应为； 根据盖斯定律有总反应=①-2×②-③，则； （6）二氧化碳与氢气转化成热化学方程式为④； ① ② ③ 根据盖斯定律有④=3×①-②-6×③，则目标反应的，则二氧化碳与氢气转化成热化学方程式为。 3．(1) ； (2) 0.8 5 (3) (4) 低温 > 温度升高催化剂活性降低 (5) 【分析】（1）根据反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能计算分析； （2）根据平衡进行计算各物质的物质的量，并根据平衡常数公式计算平衡常数； （3）理解图中物质书写方程式； （4）根据催化剂能加快反应速率，但不影响平衡进行分析，M点氮气的转化率较低，说明在相同时间内反应速率较慢，反应还没有到平衡，正在向平衡进行，从而正反应速率大于逆反应速率，而温度对催化剂的活性的影响可能影响反应产率； （5）根据电解池原理分析可知阳极为氢气放电产生氨气，据此书写阳极反应方程式。 【详解】（1）已知合成氨反应中每生成，放出热量，故合成氨的热化学反应方程式为：；；该反应的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，即E正-E逆=-92.2 kJ•mol-1，则正反应的活化能为E正=（E逆-92.2）kJ•mol-1； （2）向1L恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，根据碘元素守恒：，根据氮元素守恒：，根据氯元素守恒：，已知达到平衡时，为，为,可计算出碘单质的物质的量为0.8mol，碘单质的浓度为0.8mol/L；氯气的浓度为0.3mol/L，氯化碘的浓度为0.4mol/L，可计算出； （3）N2O在Pt2O+表面上的反应为：； （4）已知 ，该反应为放热的，熵减的反应，根据能自发进行分析，故在低温下能自发进行；在催化剂乙作用下，图中M点氮气的产率较低，说明反应速率较慢，还没有达到平衡，即对应的速率(对应温度400℃) ＞；温度高于400℃，根据另一种催化剂催化下氮气的产率随温度的变化曲线可知，该反应仍未达到平衡状态，故N2产率降低的原因一定是因为反应速率减小，故可能是温度升高导致催化剂活性降低； （5）据分析可知该电池为电解池，阳极为氢气放电产生氨气，据此书写阳极反应方程式为：。 4．(1)B (2) +72.5 第二步 第二步的活化能大于第一步的活化能 (3) BD < > 【详解】（1）由  可知，该正反应方向为气体体积减小的放热反应，因此低温高压有利于平衡正向移动，二氧化碳的转化率提高，故选B； （2）①总反应为   第一步：   第二步：   由盖斯定律可知总反应=第一步+第二步，，则； ②由图中可知，第二步的活化能比第一步大，因此决定合成尿素总反应的反应速率的是第二步； （3）①A．在恒温、恒容密闭容器中发生，参加反应的各组分都是气体，密度不变不能说明反应达到平衡，A错误； B．反应正向气体体积增大，恒容容器中，压强随着反应正向进行而增大，压强不变时说明各组分的含量不再变化反应达到平衡，B正确； C．和均表示正反应速率，化学反应速率之比等于化学计量数之比，任意时刻都有，不能说明反应达到平衡，C错误； D．断裂2molC-H键时生成1molH-H键，同时又断裂1molH-H键，正反应速率等于逆反应速，反应达到平衡，D正确； 故选BD。 ②反应正向气体体积增大，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，结合图中信息可知，p1<p2；Y点甲烷转化率低于平衡时转化率，反应正向进行，v正>v逆； ③X点对应温度下甲烷的平衡转化率为50%，可列三段式：，平衡常数。 5．(1) 放热 462 (2)AD (3) = (4) 光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能) 【详解】（1）该反应反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应；由图可知，Sabatier反应的反应热= -260kJ/mol=反应物总键能-生成物总键能，设O-H键的键能为xkJ/mol，故，解得x=462，故的键能为：462kJ/mol； （2）A. 的体积分数不再改变时，该反应达到最大限度，A正确； B. 、、、的物质的量之比为1：4：1：2，不能判断达到最大限度，B错误； C. 单位时间内，消耗同时生成，均为正反应方向，不能判断达到最大限度，C错误； D. 单位时间内，断裂(消耗1molH2)键的同时断裂键(消耗0.5mol H2O)，正逆反应速率相等，能判断达到最大限度，D正确； 故选AD； （3）①在0∼4min内，； ②4min末，消耗氢气4mol，生成甲烷1mol，10min时甲烷的物质的量仍为1mol，故4min已经达到平衡，正逆反应速率相等，故消耗的速率=生成的速率； （4）由图可知：反应I为，反应II为：。 水在太阳光下高效分解，能量转化形式为：光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能)；反应Ⅰ的化学方程式为：。 6．(1)a (2) 正 CH4 (3) > = 压强、相对分子质量、总的物质的量 0.15 使用合适的催化剂 【详解】（1）甲烷燃烧为放热反应，生成物能量低于反应物的能量，反应中能量变化的是a； （2）①由电子流向可知，a为负极、b为正极，甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水； ②甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水； （3）①温度越高，反应速率越快，由表数据可知，实验时的温度：>；温度下，40min之后，甲烷的量不再改变，说明反应达到平衡，故此时，该反应的正反应速率=逆反应速率； ②反应为气体分子数改变的反应，当容器内混合气体的压强、相对分子质量、总的物质的量不再发生变化，均能说明反应已经达到平衡状态。 ③由①分析可知，温度：>，则温度时较温度首先达到平衡状态，故40min时，表中横线上的数据为0.15。 ④催化剂能明显改变反应的速率，除控制温度外，还有很多方案能使该反应的反应速率增大，其中最佳方案为使用合适的催化剂。 7．(1) (2)(或) (3) 温度升高，平衡向逆反应方向移动或催化剂活性降低或平衡逆向移动与催化剂活性降低共同作用原因 (4) C 5.33或 【详解】（1）Ⅰ.，Ⅱ.根据该斯定律可知由Ⅰ+Ⅱ-Ⅲ可得：； （2）反应活化能最大的为决速步骤，TS4为决速步骤，对应的化学方程式为：(或)； （3）①a点在平衡之前，正反应速率大于逆反应速率；相同温度下单位时间内转化率较大的催化效率高，故催化效率：Cat2>Cat1； ②催化剂的选择性受温度影响，b点之后温度升高，平衡向逆反应方向移动或催化剂活性降低或平衡逆向移动与催化剂活性降低共同作用原因； （4）①二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ，一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和甲醇转化率，应当选择不改变投料比，增大反应物浓度，升高温度会加快反应速率但是不一定会增加甲醇转化率，通入惰性气体不会改变反应物浓度反应速率不会加快，综上所述故选C； ②，则0~5min内平均反应速率v(H2)=； K=。 8．(1)> (2)0.0375 (3)0.375 (4)AB (5)10 (6)BD (7) 温度 1.0 25 【详解】（1）3min时，反应没有达到平衡，从正向在建立平衡的过程中，故>； （2）结合图像数据，从反应开到10min时，CO2的平均反应速率v==0.0375 （3）达到平衡时，生成0.75mol ，消耗的物质的量为2.25mol，剩余0.75mol ，则的浓度为； （4）A．升高温度，反应速率会加快，故A选； B．加入合适的催化剂，反应速率会加快，故B选； C．保持压强不变，充入He，容器的体积变大，各组分浓度减小，化学反应速率减慢，故C不选； D．保持容积不变，充入He使压强增大，反应体系内的各组分浓度不改变，化学反应速率不变；故D不选； 故答案为AB； （5）达到平衡时，生成0.75mol ，平衡时(g)、(g)、(g)、(g)的物质的量分别为0.25mol、0.75mol、0.75mol和0.75mol，则平衡时的体积分数为 ； （6）A．反应中CO与的物质的量之比为1∶1，反应物的浓度是否发生变化未知，不能确定反应是否达到平衡状态，A不选； B．根据化学方程式可知，反应前后分子数目发生变化，则混合气体的压强为变量，随着反应的进行，混合气体的压强不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，B选； C．单位时间内每消耗1mol CO，同时生成1mol ，都描述的是正反应，无法确定反应是否平衡，C不选； D．的质量分数在混合气体中保持不变，则的浓度不变，说明反应达到平衡，D选； 故答案为BD。 （7）①对比实验1和2的变量，温度不同，故探究温度对化学反应速率的影响； ②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响，则其它变量必须相同，故溶液总体积相同，温度相同，即V=1.0，T=25。 9．(1) 释放 45 (2) 0.05mol/(Ls) BE (3)作电解质溶液 (4)在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好；该水果电池的电极是活泼性不同的金属 (5) 4.48L AB 【详解】（1）由图可知，在反应中，断键吸收的能量为473kJ+654kJ=1127kJ，成键释放的能量为339kJ+397 kJ+436kJ=1172kJ，生成1mol 时释放的热量为1172kJ-1127kJ=45kJ； （2）①结合表格数据，用来表示0~2s的平均反应速率为=0.05mol/(Ls)； ②A．，都描述的是正反应方向，不能说明达到平衡，故A不选； B．该反应是气体体积不等的反应，恒容时容器内气体的总压强保持不变可以说明达到平衡，故B选； C．容器恒容，容器内气体的密度始终不变，不能说明达到平衡，故C不选； D．，没有说明反应方向，不能说明达到平衡，故D不选； E．容器内气体的物质的量分数保持不变可以说明达到平衡，故E选； 答案为BE； （3）水果中含有电解质，水果电池中水果的作用是作电解质溶液； （4）实验①②③的电极距离相同，水果种类相同，电极材料不同，实验①②③的目的是探究电极材料对电池效果的影响，对比实验①②③得出结论是在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好，该水果电池的电极是活泼性不同的金属； （5）若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸，该装置为原电池，Zn为负极，Cu为正极，正极反应式为2H++2e-=H2↑，若导线中转移了0.4mol电子，则产生氢气0.2mol,在标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L； A．蒸馏水可将稀硫酸进行稀释，并且不改变硫酸的总物质的量，可减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，故A正确； B．NaCl溶液可将稀硫酸进行稀释，并且不改变硫酸的总物质的量，可减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，故B正确； C．Na2CO3溶液加入会与硫酸反应生成CO2，气体的成分会发生改变，故C错误； D．KNO3溶液电离出，在酸性环境中，具有强氧化性，反应生成NO，而不生成氢气，故D错误； 答案为AB。 10．(1)小于 (2)BD (3) 相同时间内，增大压强，反应速率增大 压强过大，此时氨液化(或压强过大，催化剂活性降低等) (4) H2 50 0.1 (5) (6)制硝酸 【分析】(4)一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入N2和H2，由图像可知平衡时甲的浓度变化量是丙的3倍，根据化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比，可知甲为H2，丙为N2，乙为NH3。 【详解】（1）根据图象可知该反应为放热反应，利用反应物的总键能-生成物的总键能<0，反应物总键能<生成物总键能； 故答案为：小于； （2）A．N2和H2的投料比为1:3，消耗量之比为1:3，所以N2和H2的物质的量之比一直为1:3，则当N2和H2的物质的量之比为1:3时，不能表明该反应达到平衡状态，A不符合题意； B．气体总质量不变，氨气质量在增加，氨气的质量分数是个变量，则NH3的质量分数保持不变，表明该反应达到平衡状态，B符合题意； C．NH3和H2的体积分数相同，和平衡无关，不能表明该反应达到平衡状态，C不符合题意； D．N2的消耗速率即代表正反应，NH3的消耗速率代表逆反应，且两者反应速率之比等于化学计量系数之比，所以的消耗速率是消耗速率的一半，表明该反应达到平衡状态，D符合题意； 故选BD； （3）压强小于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是相同时间内，增大压强，反应速率增大；压强大于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数快速减小，其原因可能压强过大，此时氨液化(或压强过大，催化剂活性降低等)氨气体积变小，体积分数减小；故答案为：相同时间内，增大压强，反应速率增大；压强过大，此时氨液化(或压强过大，催化剂活性降低等) （4）①一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入N2和H2，由图像可知平衡时甲的浓度变化量是丙的3倍，根据化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比，可知甲为H2； ②12min时，N2的转化率为； ③0∼10min内，V(NH3)=； 故答案为：H2；50；； （5）实验室制氨气的化学方程式为：； 故答案为：； （6）氨气的用途：作制冷剂，还可以制硝酸等； 故答案为：制硝酸。 11．(1)CD (2)C (3)③＞④=②＞① (4) 先增大后减小 逆 (5) (6) C 主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度由升到，主反应逆向移动，副反应正向移动，导致的平衡转化率和的实验产率均降低 (7) 【详解】（1）A．使用催化剂，平衡不移动，CO2的平衡转化率不变，故A错误； B．充氦气增加压强，各物质浓度不变，平衡不移动，CO2的平衡转化率不变，故B错误； C．减小和的初始投料比，的平衡转化率增大，故C正确； D．及时分离产物平衡正向移动，的平衡转化率增大，故D正确； 故选CD； （2）A．表示平衡常数，温度不变，平衡常数不变，则A错误； B．恒容条件下，质量不变，体积不变，气体的密度始终不变，故B错误； C．该反应的正反应是气体体积减小的反应，若混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明各物质浓度不变，可以说明达到平衡状态，故C正确； D．都描述正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，故D错误； 故选C； （3）① ②，则，则 ③， ； ④； 则大小关系为③＞④=②＞①，故答案为：③＞④=②＞①； （4）向平衡后的体系中加入氢气，则反应物的浓度瞬间增大，则正反应速率增大，随着反应进行，反应物浓度变小，正反应速率减慢，直至达到新的平衡；该反应为放热反应，若降温，正逆反应速率都减小，平衡正向移动，所以逆反应的速率减小的更多，故答案为：先增大后减小；逆； （5）已知①  ； ② ； 由①－②可得 ，故答案为： ； （6）当温度523K时，CO2的实验转化率和CH3OH的实验产率最高，说明此温度下催化剂活性最好，故选C；②主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度由升到，主反应逆向移动，副反应正向移动，导致的平衡转化率和的实验产率均降低；故答案为：主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度由升到，主反应逆向移动，副反应正向移动，导致的平衡转化率和的实验产率均降低； （7）设达到平衡时体系中H2O的物质的量为x mol，CO2的物质的量为ymol，H2的物质的量为zmol，则根据元素守恒可列关系式： 由碳元素守恒可得①a+b+y=1， 由氧元素守恒可得②a+b+x+2y=2， 由氢元素守恒可得③4a+2x+2z=6， 由①②解得 x=a+b，y=1－a－b，即平衡体系中水的物质的量为（a+b）mol，故其浓度为。 12．(1) 放出 183 (2)D (3)AC (4) 正极 2-12e–+2H2O=12H++2CO2 5.6 减弱 【分析】阳离子向正极移动，d为正极，c为负极，通入燃料的为负极则a通入，b通入，据此分析解题。 【详解】（1）=反应物化学键键能总和-生成物化学键键能总和，则反应，生成时放出183能量； （2）由图可知，反应物能量低，生成物能量高，则为吸热反应； A．和的反应为放热反应，A不符合题意； B．锌和盐酸的反应为放热反应，B不符合题意； C．盐酸与碳酸氢钠的反应是放热反应，C不符合题意；     D．和的反应是吸热反应，D符合题意； 故选D。 （3）A．容器内混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，A正确； B．未体现正与逆的关系，不能判断反应达到平衡，B错误； C．容器内混合气体的压强不变，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，C正确；     D．由于质量守恒，且为恒定体积，容器内混合气体的密度一直不变，D错误； 故选AC。 （4）①据分析可知，电极d是正极，环境为酸性条件，电极c发生氧化反应，电极反应式为：2-12e–+2H2O=12H++2CO2； ②若电路中转移电子，正极：3O2 +12e–+12H+=6H2O，则该燃料电池理论上消耗的的物质的量为0.25mol，标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L； ③该装置工作一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，生成的水会起到稀释作用。 13．(1) -86.9 低 b 温度高于350℃时，a曲线呈升高趋势，体系中发生的反应以Ⅱ为主，反应Ⅱ为吸热反应，升温有利于反应正向进行 (2) d < (3) 【详解】（1）①H2燃烧热的热化学方程式为： CH3OH燃烧热的热化学方程式为： 根据盖斯定律，反应Ⅰ=3①-②+③，故，该反应为气体体积减小的放热反应，则、，由可知，反应在低温下自发进行； ②反应Ⅰ是生成CH3OH的反应，该反应是放热反应，温度越高，平衡逆向移动，CH3OH的选择性越低，因此b为平衡时CH3OH的选择性曲线；曲线a为CO2的平衡转化率随温度的变化曲线，当温度高于350℃时，由图可知，a曲线呈升高趋势，体系中发生的反应以Ⅱ为主，反应Ⅱ为吸热反应，升温有利于反应正向进行； （2）①由平衡图像知，390K时四种组分的物质的量分数之比满足1:3的是c曲线和a曲线，物质的量分数之比满足1:4的是d曲线和b曲线，结合反应方程式和原始投料可得，曲线c表示CO2，曲线a表示H2，曲线d表示C2H4，曲线b表示H2O；由图像的变化趋势可知，升高温度，曲线a、c增大，曲线b、d减小，说明平衡逆向移动，所以正反应放热，ΔH<0； ②起始投料比，平衡时总压为0.1MPa，结合反应方程式可知，，据图中点可知，所以，；根据反应的化学方程式： ，该温度下的平衡常数为； （3）根据均摊法，晶胞内Zr原子个数为，O原子个数为：8，该晶胞内有4个ZrO2，故。 14．(1) (2)BD (3) 反应Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应，温度升高平衡正向移动，丙烷的转化率增大 36 大于 (4) 174 AC 【详解】（1）Ⅰ．  Ⅱ．     Ⅲ．   Ⅰ×2＋Ⅲ得的+128，。 （2）A. 改变/沸石颗粒大小，改变接触面积，反应速率改变，故A错误； B. /沸石催化剂实现了丙烷脱氢高选择性制丙烯，所以该催化剂能提高生成丙烯的选择性，故B正确； C. 催化剂不能使平衡移动，/沸石催化剂不能变丙烷的平衡转化率，故C错误； D. X射线衍射技术可以确定晶体内部的原子排列顺序，所以可测定晶体结构，故D正确； 选BD。 （3）①反应Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应，温度升高平衡正向移动，丙烷的转化率增大； ②设丙烷的投料为amol，℃时，丙烷的转化率为60%，反应达到平衡，总气体的物质的量为a(1-60%)+60%a×2=1.6amol,丙烷的物质的量为0.4amol，丙烯的选择性为80%，丙烯的物质的量为0.48amol、氢气的物质的量为0.48amol，反应Ⅰ的平衡常数； ③其他条件相同，若丙烷和惰性气体Ar同时进料，相当于减压，平衡正向移动，℃时丙烷的转化率大于60％。 （4）①将图像坐标带入得， 174； ②由Arrhenius经验公式可知，速率常数k只与活化能和温度有关，催化剂能降低反应的活化能使速率常数增大，升温也能使速率常数增大，选AC。 15．(1) (2)C (3)C (4)该反应是体积减小的放热反应，， (5)< (6) Z>Y>X (7)Fe3+ 【详解】（1）某反应的平衡常数表达式为，则化学方程式为：，该反应=反应①+反应②，反应热，故热化学方程式为：； （2）A．单位时间内生成1molNO2的同时消耗了1molNO，均为正反应方向，不能说明达到化学平衡状态，A错误； B．该反应前后气体质量不变，在恒温恒容的容器中，混合气体的密度始终保持不变，不能判断达到化学平衡状态，B错误； C．二氧化氮为红棕色气体，在恒温恒容的容器中，气体的颜色不变时，二氧化氮浓度保持不变，达到化学平衡状态，C正确； D．在恒温恒容的容器中，，不能说明达到化学平衡状态，D错误； 故选C； （3）A．催化剂不影响平衡，使用高效催化剂不能提高CO转化率，A错误； B．恒容条件下充入He，使体系总压强增大，各组分浓度不变，CO转化率不变，B错误； C．将CO2(g)从体系中分离，平衡正向移动，CO转化率增大，C正确； D．充入CO，使体系总压强增大，平衡正向移动，CO转化率减小，D错误； 故选C； （4）反应③为气体体积减小的放热反应，，，高温下，不利于反应自发进行； （5）由表格中数据可知，随着温度升高，平衡常数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应正向为放热反应，即； （6）随着起始的比值的增大，相当于不变，增大NO的浓度，平衡正向移动，CO的转化率逐渐增大，故在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是：Z>Y>X；设达到平衡时生成N2 xmol，则出三段式： ， 由图可知，平衡时CO2的体积分数为40%，则：，解得x=1，故生成N2的物质的量为1mol，； （7）由图可知：氨气和铁离子反应生成Fe2+-NH2，Fe2+-NH2与NO反应生成Fe2+，Fe2+与氧气反应又生成了Fe3+，故催化剂为Fe3+。 16．(1) CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—173kJ/mol 或 (2) 0.01 mol/(L·min) 可逆反应中，NO的转化率不可能为100% (3) 负极 5.6 (4) 迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高使NOx去除速率增大的共同作用，使NOx去除率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除速率增大但催化剂的催化活性下降 NH3与O2反应生成了NO，NO又O2反应生成了NO2 【详解】（1）①由题意可知，高温条件下甲烷与二氧化氮反应生成氮气、二氧化碳和水，反应的方程式为CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，有8.0g甲烷参加反应时，放出86.5kJ的热量，则反应热△H=—=—173kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—173kJ/mol，故答案为：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—173kJ/mol； ②甲烷的空间构型为正四面体，则与碳原子紧邻的4个氢原子的示意图为或，故答案为：或； （2）①由图可知，10min时，一氧化碳的物质的量为0.4mol，则由方程式可知，反应0~10min内，氮气的反应速率为=0.01 mol/(L·min)，故答案为：0.01 mol/(L·min)； ②该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以一氧化氮的转化率不可能为100%，一氧化氮的物质的量不可能为0，故答案为：可逆反应中，NO的转化率不可能为100%； （3）由图可知，通入一氧化氮的电极a为原电池的正极，酸性条件下一氧化氮在正极得到电子生成氮气和水，电极反应式为2NO—4e—+4H+=N2↑+2H2O，通入氨气的电极b为负极，水分子作用下氨气在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和氢离子，电极反应式为2NH3—6e—+H2O=N2↑+6H+； ①由分析可知，通入氨气的电极b为负极，故答案为：负极； ②由电极反应式可知，电路中通过0.6mol电子时，正极生成氮气的物质的量为0.6mol×=0.15mol，负极生成氮气的物质的量为0.6mol×=0.1mol，则标准状况下，生成氮气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为：5.6； （4）由图可知，在50～250℃范围内随着温度的升高，氮的氧化物的去除率先迅速上升后上升缓慢，迅速上升段是因为催化剂活性随温度升高增大与温度升高使NOx去除速率增大的共同作用，使NOx去除率迅速增大；上升缓慢段主要是因为温度升高引起的NOx去除速率增大但催化剂的催化活性下降；若混合气体中含有少量的氧气，当反应温度高于380℃时，氨气会与氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮又与氧气反应生成二氧化氮，导致氮的氧化物去除率降低，所以b曲线在a曲线下方，故答案为：迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高使NOx去除速率增大的共同作用，使NOx去除率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除速率增大但催化剂的催化活性下降；NH3与O2反应生成了NO，NO又O2反应生成了NO2。 17．(1) (2) (3)C (4) 增大 不变 (5) (6) (7) 增强 【详解】（1）由图像可知从反应开始到10s时，Z的物质的量增加了1.58mol，容器体积为2L，用Z表示的反应速率为，Y的物质的量减少了0.79mol，转化率为； （2）由图像知从反应开始到10s时，Z的物质的量增加了1.58mol，X、Y的物质的量均减少了0.79mol，反应达到平衡，根据物质的量的变化比等于化学计量数之比，该反应的化学方程式为； （3）根据恒温恒容密闭容器发生反应，且反应物生成物均为气体A．容器内反应物生成物均为气体，气体质量始终不变，当容器内气体质量不再发生变化不能说明反应是否平衡，A不符合要求； B．容器内反应物生成物均为气体，反应前后气体系数和相等，气体物质的量始终不变，压强不变，当容器内气体压强不再发生变化，不能说明反应是否平衡， B不符合要求； C．X的体积分数不再改变，说明X物质的量不变，说明反应达到平衡状态， C符合要求； D．恒温恒容密闭容器，反应物生成物均为气体，气体质量始终不变，容器内混合气体的密度始终不变，当容器内混合气体的密度不再发生变化，不能说明反应是否平衡，D不符合要求；故选C。 （4）10s后保持其他条件不变， ①继续通入一定量的X，增大反应物浓度，反应速率增大；②继续通入一定量的He，因容器体积不变，反应物生成物浓度均不变，反应速率不变； （5）反应①是原子经济性反应，说明生成物只有一种，可以写出方程式：； （6）生成放出的能量，反应①为，则反应物断裂化学键键能之和减去生成物形成化学键键能之和等于生成放出的热量，得到的式子为：，得到； （7）H2还原CO2电化学法制备甲醇的总反应为，氢气的化合价升高，作负极，电极反应为，负极棒周围酸性增强，二氧化碳的化合价降低，在正极上得电子，正极反应为：。 18．(1) (2) 高温下，遇发生爆炸 (3)②⑤⑥ (4) Zn 增大 6.5 【详解】（1）SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和水，化学方程式为：； （2）①二氧化硅与焦炭高温反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为：； ②若混入O2，高温下，H2还原SiHCl3过程中可能引起爆炸； （3）图示能量变化为吸热反应； ①酸碱中和反应属于放热反应，故①不符合； ②碳酸钙分解属于吸热反应，故②符合； ③金属钠与水反应属于放热反应，故③不符合； ④酒精燃烧属于放热反应，故④不符合； ⑤灼热的碳与二氧化碳反应属于吸热反应，故⑤符合； ⑥Ba(OH）2•8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，故⑥符合； 故答案为：②⑤⑥； （4）在反应Ag2O+Zn+H2O═2Ag+Zn(OH)2中，由化合价变化可知Zn被氧化，应为原电池的负极，则正极为Ag2O，电流由正极流向负极； ②负极的电极反应式为：Zn+2OH-=Zn(OH)2+2e-； ③原电池放电时，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，导致正极附近氢氧根离子浓度增大，溶液的pH值增大； ④根据总的电极反应式Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，外电路中每通过0.2mol电子，消耗锌为0.1mol，所以锌的质量理论上减少6.5g。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$