2025届高三化学一轮复习 过关训练--化学反应原理综合题

2025届高三化学过关训练--化学反应原理综合题 1．（23-24高三下·湖南岳阳·期末）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。 Ⅰ．以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： 反应①：  。 反应②：  。 反应③：  。 不同压强下，按照投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。 (1) 。 (2)其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”)。 (3)图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。 (4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_______(填标号)。 A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压 (5)我国学者提出“反应①”的反应机理(其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)如下图所示，其中过程b中含碳物种被 (填“氧化”或“还原”)。 Ⅱ．以乙烯气相水合反应生成C2H5OH涉及的主要反应如下： 反应④：  ， (6)下图是乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中]。 ①图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为 。 ②若p1=8.0 MPa，计算A点的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算；分压=总压×物质的量分数；结果保留两位有效数字)。 2．（23-24高三下·陕西延安·阶段练习）(Ⅰ)在恒温恒容条件下充入等物质的量的CO2(g)和H2(g)发生反应。 (1)下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_____(填标号)。 A．混合气体的密度不再随时间变化 B． C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化 D． CO2(g)和H2(g)的浓度之比不随时间变化 (2)在恒温条件下，向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2，发生上述反应，测得气体总压强变化如图。则上述反应平衡常数Kp= (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (Ⅱ)某化学兴趣小组依据反应，探究影响化学反应速率的因素并测定其化学反应速率。请回答下列问题： 该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况如下表所示。 实验编号 加入 溶液的体积/mL 加入 溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 反应温度 1 10 10 0 25℃ 2 10 5 a 25℃ 3 10 10 0 60℃ (3)表中a= ，通过实验1和实验3可探究 对化学反应速率的影响。 (4)分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。 探究化学反应速率先增大的原因，具体情况如下表所示。 方案 假设 实验操作 1 该反应放热，使溶液温度升高 化学反应速率加快 向烧杯中加入10mL溶液和 10mL溶液，_____ 2 _____ 取10mL溶液加入烧杯中 向其中加入少量NaCl固体 再加入10mL溶液。 ①补全方案1中的实验操作 。 ②方案2中的假设为 。 3．（23-24高三下·河南郑州·期末）研究化学反应中的能量变化、化学反应的速率有重要意义。回答下列问题： (1)298K时，1mol下列物质气态时的相对能量如下表： 物质 O H HO 相对能量/ 0 0 249 218 39 与反应生成2 mol(g) (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。 (2)某实验小组为探究影响分解的因素设计表中实验。 标号 溶液 温度/℃ 时间(收集)/s A 10mL15%溶液 25 160 B 10mL30%溶液 25 120 C 10mL15%溶液 50 50 D 10mL15%溶液+1 mL 5%溶液 50 20 ①实验 (填标号)，可探究温度对分解速率的影响。 ②由上述实验得出的结论是 。 ③某实验小组利用数据采集系统探究溶液对分解速率的影响。实验测定数据如图所示，20~60s内用氧气压强变化表示的平均反应速率为 。 (3)燃料电池是一种高效化学电池，燃料电池的工作原理如图所示： ①写出Pt电极a上的电极反应式： 。 ②电池工作过程中，Pt电极b附近溶液中会 (填“升高”或“降低”)。 4．（23-24高三下·河南南阳·期末）二氧化碳的捕集、利用与封存已成为我国能源领域的一个重要战略方向。 (1)工业上与发生反应。已知反应中涉及的化学键的键能(断裂或形成化学键时吸收或放出的能量)数据如表所示。 化学键 键能 413 803 1076 436 则当上述反应生成时， (填“吸收”或“放出”)的热量为 。 (2)恒温条件下，向容积为的恒容密闭容器中，充入和，发生反应：。反应过程中部分物质的物质的量浓度随时间变化如图。 ①时， (填“”“”或“”)内，氢气的平均反应速率为 。 ②时，的转化率为 ，此时容器中 。 ③时容器内压强与反应起始时容器内压强之比为 。 ④化学平衡中一般用平衡常数表示反应限度，平衡常数等于平衡时生成物浓度系数次方的乘积除以平衡时反应物浓度系数次方的乘积。该温度下，上述反应的 。 5．（23-24高三下·江苏扬州·期末）天然气的主要成分是，可用于催化重整制取、等物质。 (1)天然气中含少量H2S和，需用一定方法脱除。 已知：H2S的，，的，。 ①用NaOH溶液脱H2S和CO2，脱除后的溶液中存在：、。下列说法正确的是 。 A．适当升高温度，溶液中增大 B．加入少量水，溶液中离子总数增大 C．通入少量HCl气体，增大 ②用溶液脱H2S和CO2。将含H2S和CO2的天然气缓缓通入溶液中，脱除过程中H2S与发生反应的离子方程式是 。 (2)以NiO为载氧体，催化重整制氢的反应如下：                ①反应的 kJ/mol。 ②载氧体NiO晶体与NaCl晶体结构类似，结构如图1所示。该NiO晶体中周围距离最近的形成的空隙构型为 。 ③人工制备的NiO晶体存在缺陷，如图2所示：一个Ni2+空缺，另有2个Ni2+被Ni3+取代，整个晶体仍呈电中性。某氧化镍晶体的组成为，该晶体中Ni2+与Ni3+的个数比为 。 (3)和CO2在Zn/ZSM-5分子筛催化反应生成CH3COOH反应机理如图3所示： ①催化剂载体表面存在O2-、Zn2+两种活性吸附位，被 (填“O2-”或“Zn2+”)活性吸附位吸附。 ②从电负性和化学键角度，过程ii可描述为 。 6．（23-24高三下·山东·阶段练习）下图是原电池的装置图。请回答下列问题： (1)若溶液C为稀硫酸，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为 ，反应进行一段时间后，溶液C的酸性 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。 (2)若将反应设计成如上图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为 ，B极的电极反应式为 。 (3)若A极为Zn，B极为Cu，溶液C为溶液，则Cu极发生 反应，电极反应式为 。反应过程中，溶液中的 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)CO与反应还可制备甲醇()，可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示。 已知电池总反应为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。 7．（2023·安徽安庆·模拟预测）利用丁内酯（）制备1，4-丁二醇（），反应过程中伴有生成四氢呋喃（）和1-丁醇（）的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应I为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响：②反应均在高压氛围下进行，故压强始终近似等于总压。回答下列问题： (1)以或为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以为原料，体系向环境放热；以为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，请在下图中画出由反应原料生成平衡混合物的反应过程能量变化图 并计算反应I焓变：(，) 。 (2)如图表示在总压为的恒压条件下且起始时与丁内酯的物质的量之比为2时，反应I达到平衡时各物质的物质的量分数（y）与温度的变化关系图。图中表示的物质的量分数曲线是 ；P点时，丁内酯的转化率约为 （保留一位小数）。 (3)x表示某物种i的物质的量与除外其他各物种总物质的量之比。，下，以为原料时，和随时间t变化关系如图所示。则时刻 ，反应I平衡常数 （用分压代替浓度，分压=总压×该物质的物质的量分数，保留两位有效数值）。 (4)利用电解合成法也能在有机质子溶剂中实现的转化，该转化发生在 （填“阴”或“阳”）极，电极反应式为 。 （23-24高三下·上海·期末）二甲醚()具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。工业上以合成气(、)为原料“一步法”合成二甲醚的总反应为：  。 8．600℃时，在复合催化剂作用下，反应器中发生了下列反应： I．合成气合成甲醇：   Ⅱ．甲醇脱水生成二甲醚：   Ⅲ．水煤气变换反应：   则= 。 9．一定条件下，总反应中的起始浓度为，10min后反应I达到化学平衡，的平衡转化率为50%，则0~10min的平均反应速率为 。 10．传统合成法将反应I和Ⅱ分别在不同的反应器中进行，“一步法”连续发生以上三步反应。试从物质转化和化学平衡的角度，分析“一步法”的优点是 。 11．反应Ⅲ，水煤气变换部分基元反应如下： 基元反应 活化能 反应热 ① 0 -1.73 ② 0.81 -0.41 第②步基元反应逆反应的活化能为 eV。 12．（23-24高三下·四川遂宁·期末），回答下列问题： (1)以上反应过程中能量变化情况如图所示。的电子式为 ，生成时，向环境释放的能量为 kJ。 我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。的捕集利用已成为科学家们研究的重要课题。加氢可转化为二甲醚(CH3OCH3)，反应原理为。该反应的能量变化如图所示。 请回答下列问题： (2)在固定体积的密闭容器中发生该反应，能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a． 的含量保持不变                     b． 混合气体的密度不变 c． 混合气体的平均相对分子质量不变         d． (3)在体积为密闭容器中充入和，测得、的物质的量随时间变化如图所示。 ①反应到达3min时， (填“>”“<”或“=”)。 ②0～5min内， 。 ③反应达到平衡状态时，的体积分数为 %(保留1位小数)。 ④“二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池”的工作原理示意图如图所示。Y电极为 (填“正”或“负”)极；电路中电子移动方向是 X电极的电极反应式为 。 13．（2024·湖北黄冈·模拟预测）和催化重整制合成气（、）有利于实现碳中和，涉及反应如下： Ⅰ：   Ⅱ：   Ⅲ：   Ⅳ：   回答下列问题： (1) ，查阅资料：、的燃烧热分别为，，  。 (2)将一定体积和投入密闭容器中，反应Ⅰ在不同条件下达到平衡（反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可忽略）。设体系中甲烷的物质的量分数为，在下的、在下的如图甲所示。图中与处于相同化学平衡状态的点是 ，理由是 。 (3)在恒压、初始投料的条件下，、发生上述反应达平衡时气体（、、、、）物质的量随温度的变化如图乙所示。 根据反应前后各原子的物质的量关系分析，曲线表示的物质是 （填化学式），时，反应Ⅱ的压强平衡常数 （保留两位有效数字）。保持其他条件不变，，升温积碳量逐渐 （填“增多”、“减少”、“不变”） (4)温度一定时，增大投料比，积碳量逐渐 （填“增多”、“减少”、“不变”），将 （填“增大”、“减小”、“不变”）。 14．（2023高三上·广东佛山·学业考试）R是一种亲氯有机物，属于非电解质，易溶于水，在含的溶液中能发生反应： 反应Ⅰ：；反应Ⅱ： 回答下列问题： (1)写出反应Ⅰ平衡常数的表达式 。 (2)常温下，向R溶液中加入适量NaCl，下列情况能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ已达到平衡状态的是_____(填序号) A．溶液中 B．容器中生成一个R分子的同时产生一个 C．溶液中不再发生变化 D．R的消耗速率等于生成速率 (3)某学习小组想研究氯水与R的反应。向水中通入得到1L氯水(设无逸出)。 ①写出与反应的离子方程式 。 ②用pH计连续监测发现，新制氯水pH缓慢变小，原因是 。 ③实验测得该氯水的pH=4，计算溶液中为多少？ (注：写出计算过程，忽略水和HClO的电离，忽略HClO的分解) (4)①向氯水中加入R，会 (填“变大”或“变小”) ②室温下，向初始浓度的NaCl溶液中加入不同量的R，用数据传感器测得平衡时各物种随的数据记录如下表(b和d代表数字，忽略溶液体积变化)： 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.00 0.79 0.64 0.54 0.46 0 0.09 0.16 0.22 0.28 0 0.06 b d 0.13 根据表中数据分析d= 。 15．（23-24高三下·安徽·阶段练习）二氧化碳和甲烷是导致全球气候变暖的气体，将两者共同转化，不仅能有效减少温室气体排放，还能得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。 I．和CO催化重整（DRM）反应制取合成气 主反应：①   副反应：②   ③   ④   (1)计算主反应 ，副反应产生过多的积碳可能带来的危害是 。 (2)已知吉布斯自由能，以为纵坐标，T为横坐标，主反应①的与T的关系图除了会经过图1中O点，还会经过 点（填标号）。 (3)压强恒定为pkPa、投料比，在不同温度下反应到达平衡时，测得的转化率和的选择性如图2所示（已知选择性）。 ①800℃之后，选择性下降，下列解释最合理的是 （填标号）。 A．反应②的，升温使其平衡正向移动 B．升温反应①②③平衡均正向移动，且以反应②为主 C．发生逆水煤气副反应     ②800℃时，仅考虑发生反应①、②，按图2数据计算反应②的 （计算结果保留最简分数形式）。 Ⅱ．电化学耦合转化 (4)按图3装置进行电化学耦合，电极B上生成的电极反应式为 ；若生成的乙烷和乙烯的物质的量之比为1：1，则正、负两极消耗的温室气体的物质的量之比为 。 16．（2024·河南·模拟预测）乙醇既是日常生活中常见的消毒剂、绿色燃料，更是重要的化工原料。请回答下列问题： (1)向某密闭容器中加入一定量、CO、混合气体，控制适当条件制取，已知容器中存在多个反应，如： A．     B．     C．    △H＜0 则有效提高平衡转化率的两种措施是 。 (2)制取时，还可能发生副反应：    。则 。若该副反应在某绝热刚性密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的是 （填标号）。 A．断裂4mol H—H，同时生成4mol O—H            B．（g）的体积分数等于（g）的体积分数 C．混合气体的密度保持不变                        D．密闭容器中压强保持不变 (3)一定温度下，向2L密闭容器中通入8mol （g）、8mol （g），控制适当条件能自发发生反应：    △H，测得（g）的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示。 ①该反应的△H＜0，请说明理由 。 ②横坐标X表示 （填“温度”或“压强”）， （填“＞”或“＜”）。 ③A点温度下该反应的平衡常数K＝ 。 (4)乙醇熔融盐电池具有高能量密度和高功率密度，某乙醇熔融盐燃料电池工作原理如图乙所示，则Y的成分是 ，负极上电极反应式为 。 17．（2024·河南·模拟预测）乙醇是燃料，也是重要的有机化工原料，二氧化碳加氢还原制乙醇已成为研究热点，相关的反应如下： 反应i：   反应ii：   反应iii：   请回答下列问题： (1)已知的燃烧热()为，表示燃烧热的热化学方程式为 。 (2)在一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，在某催化剂作用下发生上述反应，测得含碳元素物质占比[如]与时间的关系如图所示。 已知：反应i为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应ii、iii的影响，即可认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。 ①表示乙烯占比的曲线是 (填“a”“b”或“c”)。 ②若选择对反应i催化效果更好的催化剂，则A点可能移向 (填“E”“E点上方”或“E点下方”)。 ③已知C点、D点均为平衡点，则反应iii的平衡常数K= (保留小数点后一位)。 ④设反应i和反应ii的化学平衡常数分别为、，适当升温后， (填“增大”“减小”或“无法判断”)，理由是 。 (3)近日，中国科学技术大学某课题组以Pd掺杂的原子层为原型，在温和条件下，通过光还原合成乙酸，获得选择性近100%的好成绩。已知的晶胞结构如图1所示(和未画出)，晶体中为面心立方最密堆积(如图2)，和随机填充在晶胞中由构成的四面体空隙(空隙结构如图3)和八面体空隙中(空隙中心位置为晶胞棱心和体心)，则的空隙填充率为 ；设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为，则的半径为 nm(用含、的代数式表示)。 18．（23-24高三下·河南焦作·期中）学习化学反应速率和限度能够指导促进工业生产。 Ⅰ.某研究小组用CO和H2模拟工业合成甲醇，发生反应：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 在1L的恒容密闭容器内充入1molCO和2molH2，加入合适催化剂后保持某温度不变发生上述反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下： 反应时间/min 0 5 10 15 20 30 压强/MPa 25.2 21.6 18.9 17.4 16.8 16.8 (1)①下列说法正确的是 (填标号)。 a．容器内气体的密度不变，则反应达到平衡 b．容器内气体的平均相对分子质量不变，则反应达到平衡 c．容器内CO、H2、CH3OH的反应速率之比为1∶2∶1，则反应达到平衡 d．容器内CO和H2物质的量之比不变，则反应达到平衡 e．混合气体中H2的体积分数保持不变 ②从反应开始到20min时，H2的平均反应速率为 。 ③该条件下，反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)达到平衡时CO的转化率为 。 Ⅱ.为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池。无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示： (2)回答下列问题： ①该燃料电池中负极通入的物质是 ，负极发生的反应式为 。 ②该电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。 ③当电池放电转移10mol电子时，至少消耗燃料肼 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)+40.9 (2)乙 (3))T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 (4)A (5)还原 (6) 0.029 【详解】（1）根据盖斯定律，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ， （2）T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响，反应Ⅰ为放热反应，故低温阶段，温度越高，CO2的平衡转化率越低，而反应Ⅲ为吸热反应，温度较高时，主要发生反应Ⅲ，则温度越高，CO2的平衡转化率越高，即图乙的纵坐标表示的是CO2的平衡转化率； （3）T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响； （4）由上述分析知，图甲、图乙的纵坐标分别表示CH3OH的平衡产率、CO2的平衡转化率，且p1>p2>p3，分析图像可知，应选择的反应条件为低温、高压；答案为：A； （5）过程b中含碳物种由*HCOO→*CH3O去氧加氢，被还原； （6）①由于正反应为气体分子数减少的方向，在相同温度下，压强越大乙烯的平衡转化率越大，因此，图中压强（p1、p2、p3、p4）的大小关系为p1＜p2＜p3＜p4； ②若p1=8.0 MPa，由图可知，A点乙烯的平衡转化率为10%，假设开始投料n(H2O)=n(C2H4)=1mol，则两反应物的变化量均为0.1mol，平衡混合物中CH2=CH2、H2O、CH3CH2OH的物质的量分别为0.9 mol、0.9 mol、0.1mol，其物质的量分数分别为、、， 因此，A点的平衡常数Kp=； 2．(1)C (2)0.000625(kPa)-2 (3) 5 温度 (4) 插上温度计 生成的Cl-对反应有催化作用，加快了反应速率 【详解】（1）A．恒容下，气体质量不发生变化所以密度不随反应而变化，因此混合气体的密度不再随时间变化不能判断平衡，A不合题意； B．由方程式知平衡时，即，所以不能判断平衡，B不合题意； C．混合气体的摩尔质量=反应中气体质量不变而随着反应正向进行气体物质的量减小即反应中平均摩尔质量增大，平衡时不变，该特征能判断平衡，C符合题意； D．CO2和H2浓度比跟投料有关，该特征不能判断平衡，D不合题意； 故答案为：C； （2）设10min时消耗xmolCO2，由三段式分析：，则10min时，其他条件不变，压强之比等于物质的量之比，即=，解得x=0.5，则平衡时CO2、H2、CH4、H2O的平衡分压分别为：=5kPa，=20kPa，=5kPa，=10kPa，故Kp===0.000625(kPa)-2，故答案为：0.000625(kPa)-2； （3）在溶液中探究反应速率的影响因素时，需要溶液的总体积不变，因此a=5；根据实验条件，实验1和实验3的浓度相同，温度不同，因此探究温度对反应速率的影响，故答案为：5；温度； （4）①由于假设1是该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，方案1中的实验操作是插上温度计，故答案为：插上温度计； ②根据假设生成的Cl-对反应有催化作用，加快了反应速率，故答案为：生成的Cl-对反应有催化作用，加快了反应速率。 3．(1) 释放 348 (2) AC 浓度越大、温度越高、催化剂能够加快过氧化氢的分解速率、 (3) 升高 【详解】（1）与反应生成2 mol(g)，化学式为根据焓变=生成物能量-反应物能量=，所以释放的能量为kJ，答案：释放、348； （2）依据单一变量原则，可知①实验AC，可探究温度对分解速率的影响，②由上述实验得出的结论是浓度越大、温度越高、催化剂能够加快过氧化氢的分解速率，③20~60s内用氧气压强变化表示的平均反应速率为，答案：AC、浓度越大、温度越高、催化剂能够加快过氧化氢的分解速率、； （3）①由图像可知，碱性燃料电池工作时，CH4在Pt电极a上失电子，H2O2在Pt电极b上得电子，则电极a为负极，电极b为正极，负极反应为CH4，②电池工作过程中，Pt电极b反应为，生成OH-，则附近溶液中会升高，答案：、升高。 4．(1) 吸收 234 (2) > 0.5 75% 1：1 5：8 【详解】（1）ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和，则上述反应的ΔH=(413×4+803×2-2×1076-436×2)kJ/mol=234kJ/mol，则生成2mol氢气时，吸收热量为234kJ。 （2）①3min时，CO2浓度呈减小趋势，甲醇浓度呈增大趋势，说明此时反应仍在正向进行，v正>v逆。0-3min内，CO2的平均反应速率为0.5mol/L÷3min=mol·L-1·min-1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，H2的平均反应速率为0.5 mol·L-1·min-1。 ②10min时反应达到平衡，消耗CO2物质的量为0.75mol，则CO2的转化率为75%。根据图示可列出三段式，则此时容器中n(H2)：n(H2O)=0.75mol：0.75mol=1：1。 ③初始时气体总物质的量为4mol，10min时反应达到平衡，气体总物质的量为2.5mol，恒温恒容条件下，容器内压强之比等于气体总物质的量之比，则10min时容器内压强与反应起始时容器内压强之比为2.5：4=5：8。 ④根据前述三段式计算可知，平衡时c(CO2)=0.25mol/L，c(H2)=0.75mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，c(H2O)=0.75mol/L，则K==。 5．(1) AB (2) 205.9 正八面体 19∶4 (3) 二氧化碳中一个碳氧双键的π键断裂，二氧化碳中电负性小碳和甲基自由基中电负性大的碳结合成C-C键，形成。 【详解】（1）①A．适当升高温度，硫离子和碳酸根离子水解程度增大，溶液中增大，故A正确； B．加入少量水，根据越稀越水解的规律，硫离子和碳酸根离子水解平衡正向移动，溶液中离子总数增大，故B正确； C．通入通入少量HCl气体， 水解平衡正向移动，浓度减小， 增大，则减小，故C错误； 故选AB；②依据题意，酸性，H2S与发生反应的离子方程式为； （2）①根据盖斯定律反应的，故答案为：205.9；②由晶胞结构可知被周围距离最近的上下、左右、前后的围成了正八面体，故答案为：正八面体；③设个数为x，个数为y，依据题意由，解得x=0.76，y=0.16，则与个数比为19∶4，故答案为：19∶4； （3）①甲基自由基有一个为成键的单电子，有空轨道，则易被活性吸附位吸附，故答案为：；②甲基自由基中碳的电负性比氢大，二氧化碳中氧的电负性比碳大，发生过程ii时，二氧化碳中一个碳氧双键的π键断裂，二氧化碳中电负性小碳和甲基自由基中电负性大的碳结合成C-C键，形成，故答案为：二氧化碳中一个碳氧双键的π键断裂，二氧化碳中电负性小碳和甲基自由基中电负性大的碳结合成C-C键，形成。 6．(1) 2H++2e-=H2 减弱 (2) Cu 2Fe3++2e-=2Fe2+ (3) 还原反应 Cu2++2e-=Cu 变小 (4)11.2 【详解】（1）①Fe作负极，A电极为正极，正极发生反应2H++2e-=H2 ②由于电极反应消耗了其中H+，所以溶液的酸性减弱 故答案为：①2H++2e-=H2；②减弱 （2）①若将反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计成原电池，铜失去电子，则负极材料为Cu，正极材料可为石墨，溶液C可为溶液 ②B极为正极，2Fe3+得电子，电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+ 答案为：①Cu ②2Fe3++2e-=2Fe2+ （3）①若溶液C为溶液，Zn可以和氯化铜发生置换反应，所以锌是负极，Cu极发生还原反应 ②电极反应为Cu2++2e-=Cu ③反应过程中，由于Cu2+逐渐被还原，所以溶液中的变小 故答案为：①还原反应②Cu2++2e-=Cu③变小 （4）根据电池总反应可知，消耗1mol，则转移电子数4mol。若线路中转移2mol电子，根据比例关系，则消耗氧气为0.5mol，所以燃料电池消耗的在标准状况下的体积为11.2L 故答案为：11.2L 7．(1) (2) a (3) 0.08 (4) 阴 （写结构简式也行） 【详解】（1）依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效，以BD为原料，体系从环境吸热bkJ，则由BD反应原料生成平衡混合物的反应过程能量变化图为如答案所示。由图可知则以BL为原料，达到平衡时放出akJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收bkJ热量的能量二者能量差值为(a+b)kJ，则1molBL转化为1molBD时放出能量，所以反应I焓变：(，)。 （2）正反应放热，升高温度平衡逆向进行，反应物的含量增加，所以a表示氢气，b表示γ-丁内酯，c表示1，4-丁二醇。图2中P点时氢气和1，4-丁二醇的含量相等，设反应前氢气是2mol、γ-丁内酯是1mol，消耗γ-丁内酯是xmol，氢气是2xmol，生成1，4-丁二醇是xmol，则x＝2－2x，解得x＝，所以γ-丁内酯的转化率约为66.7%。 （3）整个过程发生三个反应：反应I：BL(g)+2H2(g)＝BD(g)，反应Ⅱ：BD(g)→THF(g)+H2O(g)，反应Ⅲ：BD(g)+H2(g)→BuOH(g)+H2O( g)，因H2压强近似等于总压且远高于其他气体，所以H2压强可视为定值，其变化量可以忽略，由上述三个反应可以发现，由上述三个反应可以发现，此时体系的主要物质为BL、BD、THF、BuOH、H2O五个物质，且x(BL)+x(BD)=0.84，则x(THF) + x(BuOH) + x(H2O)=0.16，而反应II中THF与H2O生成量相同，反应III中BuOH与H2O生成量相同，因此x(H2O)= x(THF) + x(BuOH) =0.16/2=0.08。该平衡状态下，BL+BD +THF + BuOH +H2O的总压为p总kPa，则BL的分压是0.48×p总kPa，BD的分压是0.36×p总kPa，H2的压强近似等于总压，故反应I的平衡常数Kp=。 （4）BL→BD的转化的过程中H原子数目增大，为还原反应，该转化发生在阴极，电极反应式为。 8． 9．0.06 10．采用一步法时，反应I生成的CH3OH可以由反应Ⅱ立即转化为二甲醚；反应Ⅱ中生成的H2O又可被反应Ⅲ消耗；反应Ⅲ中生成的H2又可作为原料参与到反应I中，3个反应相互促进，从而提高了CO的转化率和二甲醚的产率 11．1.22 【解析】8．已知总反应 ，由盖斯定律可知，反应(总反应-Ⅱ)×得到总反应，则ΔH1=。 9．由题意可知，10 min后反应I达到化学平衡时，一氧化碳的平衡转化率为50%，则由方程式可知，0~10 min氢气的平均反应速率为=0.06。 10．由方程式可知，“一步法”的优点是采用一步法时，反应I生成的CH3OH可以由反应Ⅱ立即转化为二甲醚；反应Ⅱ中生成的H2O又可被反应Ⅲ消耗；反应Ⅲ中生成的H2又可作为原料参与到反应I中，3个反应相互促进，从而提高了CO的转化率和二甲醚的产率。 11．由题意可知，第②步基元反应的反应热△H=-(Ea逆-Ea正)，由表格数据可知，逆反应的活化能Ea逆= 0.81ev+0.41ev=1.22 ev。 12．(1) 81 (2)ac (3) > 1.5 17.9 正 由X电极经导线流向Y电极 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+ 【详解】（1） 的电子式为：； ，生成时，向环境释放的能量为81kJ； （2）a．随反应进行，含量不断减少，含量不变可说明反应达到平衡状态，故a符合题意； b．该反应在恒容装置中进行，反应物和产物均为气体，混合气体密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡，b不符合题意； c．混合气体的平均相对分子质量可由气体总质量除以气体总物质的量求出，气体总质量为定量，气体总物质的量为变量，正向进行时气体总物质的量减小，则混合气体的平均相对分子质量增大，逆向进行时气体总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小，故当混合气体的平均相对分子质量不变时可以说明该反应达到平衡状态，c符合题意； d．在同一反应中同一物质正反应速率等于其逆反应速率时，可以说明该反应达到平衡，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，d不符合题意； 选ac； （3）①反应达到3min时，尚未达到平衡，此时二氧化碳的物质的量仍处于减少的趋势，故>； ②0～5min内，物质的量减少2.5mol，则； ③根据已知条件列出“三段式” 平衡时气体总物质的量为7.00mol，的体积分数为：； ④Y电极通入O2的为正极，Y电极上的氧气得电子与氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，燃料电池中通入燃料二甲醚的X电极为负极， 失去电子转化为CO2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：CH3OCH3-12e-+3H2O＝2CO2+12H+，电路中电子移动方向是：由X电极经导线流向Y电极。 13．(1) (2) 和都是，下的平衡状态 (3) 0.45 减少 (4) 减少 减少 【详解】（1）根据题干信息：①；②；③；根据盖斯定律：得反应Ⅱ，则； （2）对于反应I，升高温度，平衡正向移动，减小，增大压强，平衡逆向移动，增大，则随压强的变化曲线是L1，则L2为等压下甲烷的物质的量分数随温度的变化曲线，根据以上分析AC点处于相同的化学平衡状态； （3）根据题干信息可知，反应反应I、Ⅱ和Ⅳ均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，H2和CO的物质的量增大，由C和H元素守恒可知，H2的物质的量比CO大，则a表示的物质是H2，b表示的物质是CO；初始投料，时，，，由H元素守恒可知，反应；保持其他条件不变，升高温度，反应Ⅲ逆向移动，积碳量逐渐减小； （4）温度一定时，增大投料比，相当于增大CO2的物质的量，反应Ⅲ逆向移动，积碳量逐渐减小；温度一定时，增大投料比，反应Ⅲ平衡常数和反应Ⅳ平衡常数均不变，将减小，将增大，将减小。 14．(1) (2)CD (3) HClO不稳定，分解为HCl，促进平衡正向移动 (4) 变小 0.12 【分析】氯水中存在，在含Cl-的溶液中能发生反应Ⅰ：、反应Ⅱ：，氯水中加入R，反应I和反应II正向进行，氯离子浓度减小，平衡正向移动； 【详解】（1）反应Ⅰ为，则反应Ⅰ的平衡常数表达式为； （2）A．达到平衡状态时各物质的浓度不变、但不一定等于化学计量数之比，溶液中，不能说明反应达到平衡状态，故A不符合题意； B．任意时刻容器中生成一个R分子的同时都产生一个，所以当容器中生成一个R分子的同时产生一个不能说明反应达到平衡状态，故B不符合题意； C．溶液中c(Cl-)不再发生变化，即Cl-的生成速率等于其消耗速率，则反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到了平衡状态, 故C符合题意； D．R的消耗速率等于其生成速率，即正逆反应速率相等，则反应I和反应II都达到了平衡状态，故D符合题意；； 故答案为：CD； （3）①与反应的离子方程式为：； ②用pH计连续监测发现，新制氯水pH缓慢变小，原因是：HClO不稳定，分解为HCl，促进平衡正向移动，氢离子浓度变大，pH值变小； ③实验测得该氯水的pH=4，c(H+)=0.00010mol/L， ，即； （4）①向氯水中加入R，会发生反应Ⅰ：、反应Ⅱ：，并使氯离子浓度减小，从而使平衡正向移动，所以c(Cl2)会变小； ②根据Cl守恒可得，c平(Cl-)+ c平(RCl-)+2 c平()=c0(Cl-)，++2×=1，带入表中数据得0.54+0.22+2d=1，则d==0.12。 15．(1) +247kJ·mol-1 过多积碳会覆盖在催化剂表面，导致其活性下降； (2)D (3) C (4) 3:4 【详解】（1）①由盖斯定律可知：△H1=△H3-△H4=+247kJ·mol，故答案为：+247kJ·mol-1； ②因反应物分子需吸附在催化剂表面参与反应，故积碳过多会导致，积碳会占据催化剂表面的活性点位，导致催化剂活性下降，故答案为：过多积碳会覆盖在催化剂表面，导致其活性下降； （2）根据△G=△H-T△S可知△G与T 为线性关系，其斜率为-△S，因主反应为熵增反应，即△S>0，斜率经过O点后应还要经过D点，故答案为：D； （3）①A．因为反应①②③均为吸热反应，升温，平衡均正向移动，故A项解释不合理； B．①③正移生成氢气，②正移消耗氢气，因主反应①的热效应最大，升温对①的影响最大，反应①占主导，故B项解释不合理； C．根据逆水煤气副反应所给相关数据可计算出该副反应的自发温度大约在800℃左右，该反应的发生是造成H2选择性下降的原因，故C项解释合理； 故本题选C，故答案为：C； ②假设起始投料为：CH41.5mol，CO2lmol，根据图2，平衡时CO2的转化率为80%， 根据H2选择性=，解得x=0.4 平衡式各气体物质的量如下：CH40.7mol，CO20.2mol，CO1.2mol，H21.2mol，H2O0.4mol，气体总物质的量为：0.7+0.2+1.2+1.2+0.4=3.7mol，反应②的，故答案为：； （4）①据图所示，电极B为阳极，甲烷失电子分别生成乙烷和乙烯，O2-通过电解质从A极移向B极，生成乙烯的电极反应为：，故答案为：； ②当生成的乙烷和乙烯的物质的量之比为1:1时，可假设生成的乙烷和乙烯均为1mol，则有，故答案为：3:4。 16．(1)降温、加压 (2) D (3) 因为该反应的△S＜0，又该反应可自发进行，故该反应的△H＜0，才能使 压强 ＜ 2.5 (4) CO2 【详解】（1）CO2参与反应B、C，且两个反应均为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡转化率增大，又两个反应均为气体物质的量减小的反应，加压平衡正向移动，平衡转化率增大，则有效提高平衡转化率的两种措施是降温、加压。 （2）由盖斯定律可知，由可得    。 A．断裂4mol H—H，同时生成4mol O—H，均表示逆反应速率，不能说明该反应达到平衡状态； B．无论反应是否达到平衡状态，和的物质的量始终相等，(g)的体积分数始终等于（g）的体积分数，不能说明该反应达到平衡状态； C．容器容积不变，混合气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态； D．该反应为放热反应，随反应的进行，容器内温度升高，气体总压强增大，故当密闭容器中压强保持不变，能说明该反应达到平衡状态； 故选D。 （3）①因为该反应的△S＜0，又该反应可自发进行，故该反应的△H＜0，才能使。 ②该反应为气体物质的量减小的反应，加压平衡正向移动，平衡转化率增大，该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡转化率减小，故横坐标X表示压强，Y表示温度，＜。 ③A点温度下，平衡转化率为80%，则平衡时，，，该反应为反应前后物质的量不变的反应，可以用物质的量代替物质的量浓度计算平衡常数，故该反应的平衡常数K＝。 （4）通入氧气的一极为正极，则右侧为正极，电极反应式为，则Y的成分是CO2，左侧为负极， ，负极上电极反应式为。 17．(1)   (2) b E点上方 增大 反应iii为放热反应，其化学平衡常数为，适当升温后，减小 (3) 25% 【详解】（1）的燃烧热()为，燃烧热的热化学方程式为  ； （2）①反应过程中的量逐渐减小，a代表，的量逐渐增加，c代表，反应i中为产物，反应iii中为反应物，反应起始阶段以i为主，逐渐增加，随反应进行，反应iii逐渐占优势，的量逐渐减小，故b代表； ②若选择对反应i催化效果更好的催化剂，反应i的反应速率加快，同时所占比例更高，因此A点可能移向E点上方； ③反应达到C、D点时，占80%，和各占10%；则的物质的量为2mol×10%=0.2mol，的物质的量0.8mol，的物质的量为0.1mol；根据O原子守恒可知的物质的量为：n()=2mol×2-0.8mol-0.2mol×2=2.8mol；则反应iii的平衡常数K=； ④根据盖斯定律可知，反应iii=反应ii-反应i，该反应为放热反应，其化学平衡常数为，适当升温后，平衡逆向移动，减小，则增大； （3）由图1可知晶胞中氧原子位于顶点和面心，个数为：；结合化学式和共3个，其中1个和2个；晶胞中共8个四面体空隙，3个八面体空隙，则的空隙填充率为25%；晶胞的质量为：；晶胞的边长为：；晶胞面对角线长=4r(O2-)，则r(O2-)=nm。 18．(1) be 0.05mol·L-1·min-1 50% (2) N2H4 N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O 减小 80 【详解】（1）① a．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和产物都是气体，无论是否达到平衡，气体的密度始终不变，a错误； b．该反应不是等体积反应，随着反应进行，气体总物质的量不断变化，气体的平均相对分子质量也不断变化，气体平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，b正确； c．物质的反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，这三种物质的反应速率始终为1∶2∶1，c错误； d．初始时投入CO和H2的物质的量之比为1∶2，两者反应消耗的物质的量之比也为1∶2，因此无论是否达到平衡，两者的物质的量之比都是1∶2，d错误； e．随着反应进行，氢气的物质的量不断变化，其体积分数也不断变化，氢气的体积分数不变，说明反应达到平衡，e正确； 故答案选be。 ②20min时，压强变为16.8MPa，设此过程中消耗CO物质的量为xmol，则消耗氢气物质的量为2xmol，生成甲醇xmol，初始时气体总物质的量为3mol，20min时气体总物质的量为(3-2x)mol，初始时压强为25.2MPa，则有，x=0.5mol，即消耗氢气物质的量为1mol，v(H2)=1mol÷1L÷20min=0.05mol·L-1·min-1。 ③从表中可知，20min时反应已经达到平衡，且根据前述计算可知，建立平衡过程中消耗CO0.5mol，CO的转化率为=50%。 （2）a电极上N2H4转化为N2，N失电子因此a电极为负极，b电极为正极，正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子； ①负极通入的物质为N2H4，负极的反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O。 ②该电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，电池工作一段时间，生成了水，KOH被稀释，pH减小。 ③负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，电池放电转移10mol电子时，消耗肼2.5mol，质量为80g。 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 $$