2025届高三化学一轮复习 ----化学反应原理综合题

2025届高三化学复习----化学反应原理综合题 1．（江西省部分高中学校2025届高三上学期开学第一次月考化学试卷）肼(N2H4)是一种潜在制氢燃料。一定温度下，肼会发生分解反应： I． Ⅱ． 回答下列问题： (1) N2H4的电子式为 ；反应I的 (填“>”“<”或“=”)0. (2)已知 N2H4(g)、NH3(g)的有关热化学反应(a、b均大于0)如下： Ⅲ． Ⅳ． 计算 (用含a、b的代数式表示)。 (3)向恒容密闭容器内加入适量N2H4，一定条件下发生反应I和Ⅱ，若不同温度下达到平衡时，N2H4均视为完全分解，分解产物的物质的量如图所示。 ①曲线甲代表的物质是 (填名称)；温度低于P点对应温度时，主要发生反应 (填“I”或“Ⅱ”)。 ②其他条件不变，随着温度升高，NH3的物质的量逐渐降低的原因是 。 ③相同温度和压强下，W点对应体系中N2和H2的体积比为 。 (4)在某温度下，保持总压为p时向密闭容器中充入0.5molN2H4(g)，达到平衡时N2H4的转化率为，NH3的选择性(NH3选择性=)为，则在该温度下，反应Ⅱ和I的平衡常数之比 。 (5) N2H4空气碱性燃料电池的能量转化效率高，装置示意图如图所示。 写出a极的电极反应式： 。 2．（广东省多校2025届高三上学期摸底联考化学试题）乙烯是重要的化工原料，研究其制备方法具有重大意义。回答下列问题： (1)利用无水乙醇催化脱水制备乙烯时发生反应Ⅰ、Ⅱ。 I、C2H5OH(g)C2H4(g)+H2O(g)　K1 Ⅱ、2C2H5OH(g)C2H5OC2H5(g)+H2O(g)　K2 已知427℃和227℃下，反应Ⅰ的平衡常数K1分别为7.7和3.2，反应Ⅱ的平衡常数K2分别为0.14和0.80，则反应C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)+H2O(g)的ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。 (2)乙炔电催化制乙烯的工艺中，乙炔的转化率超过99%，产物中乙烯的选择性高达83%，其反应历程如图所示，其中“*”表示吸附。 ①该反应历程中，反应速率最慢的基元反应方程式为 。 ②下列说法正确的是 (填选项字母) A、1→2中有极性键的断裂和形成 B、2→3吸收的能量大于3→4释放的能量 C、3→4中H2O的作用是与O*生成OH* (3)乙烷制乙烯具有极高的经济效益。某温度、100kPa下，向反应器中充入1molC2H6发生反应：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)　ΔH，C2H6的平衡转化率为60%；保持温度和压强不变，再向反应器中充入xmol水蒸气，5min后达到平衡，此时C2H6的平衡转化率为75%。则x的值为 (与出计算过程)。 (4)二氧化碳在催化剂的作用下可与氢气反应制取乙烯，过程中发生如下反应： I、2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)　ΔH1=+9kJ·mol-1 Ⅱ、2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)　ΔH2=﹣79kJ·mol-1 若将CO2和H2按物质的量之比1：3混合，在bkPa的恒压反应器中连续反应，测得平衡时CO2的转化率与C2H4、C2H5OH的选择性随温度变化的曲线如图所示： 图中y= ，说明判断依据： 。 3．（2024·福建泉州·模拟预测）资源化利用已广泛用于各种领域，以为碳源可制取多种化学物质。 Ⅰ．与合成尿素 (1)已知：，从热力学角度分析该反应不能自发进行，原因是 。 (2)下图是一种合成尿素的历程及能量变化，表示过渡态。 ①图示历程包含了 个基元反应。 ②决速步骤的化学方程式是 。 (3)哈伯-博施工艺合成的主反应为    ①已知： ⅰ．   ⅱ．   则 ②在恒定总压下，分别按氨碳比(与的起始物质的量比)1：1、2：1、3：1投料[]，平衡时的产率随温度变化如图。 曲线 (填“a”、“b”或“c”)代表氨碳比为1：1的投料，理由是 。 Ⅱ．和合成，主要反应有 ⅲ．   ⅳ．   (4)与按一定比值投料，同时发生反应ⅲ和反应ⅳ，温度不变时，增大体系压强，反应ⅳ的 (填“>”、“<”或“=”)。 (5)温度为T°C时，将1mol和3mol充入恒容密闭容器中，体系中部分组分分压随时间的变化如图，(各组分分压=总压×各组分物质的量分数) ①图中曲线f代表的物质是 (填化学式)。 ②平衡时的选择性 。() 4．（23-24高三下·广东潮州·期末）I．为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制曲线。请分析讨论以下问题。 (1)在0∼t1、t1∼t2、t2∼t3、t3∼t4各相同的时间段里，收集到气体最多的是 时间段。 (2)为了减缓上述反应速率，欲向盐酸溶液中加入下列物质，你认为可行的有___________。 A．蒸馏水 B．NaCl固体 C．醋酸钠固体 D．通入HCl气体 (3)某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示。由图中数据分析，该可逆反应的化学方程式为： 。 (4)用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为 。 (5)NO、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨II电极上生成氧化物Y(N2O5)，则石墨Ⅰ电极是 (填“正极”或“负极”)，石墨II的电极反应式为 。(已知：NO2电池中参与电极反应)。 (6)研究表明，氮氧化物(NO)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如图所示： 下列关于雾霾及其形成的叙述中，不正确的是___________。 A．雾霾的产生与燃料燃烧有关 B．雾霾中含有NH4NO3和 C．整个过程涉及氧化还原反应、化合反应 D．1molSO2与足量的O2在一定条件下反应，生成1molSO3 5．（23-24高三上·广东清远·期末）(Ⅰ)环戊二烯()是重要的有机化工原料，与人们的生活生产密切相关，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。试回答下列问题： (1)已知反应：① ② 对于反应：③ 。 (2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内仅发生反应③，起始总压为，平衡时总压增加了，环戊烯的平衡转化率为 ，该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，保留三位有效数字)。达到平衡后，保持不变，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有 (填标号)。 A．通入稀有气体    B．提高温度    C．增加环戊烯浓度    D．增加浓度 (Ⅱ)近年全国各地雾霾严重，为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氨氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。 (3)一定条件下，将与置于恒容密闭容器中发生反应：，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是___________(填字母编号)。 A．混合气体的密度保持不变 B．的转化率保持不变 C．和的物质的量之比保持不变 D．的消耗速率和的消耗速率相等 (4)已知反应，在不同条件时的体积分数随时间的变化如图所示。根据图像可以判断曲线对应的下列反应条件中不同的是 (填压强、温度、催化剂)，理由是 。 6．（24-25高三上·安徽·开学考试）石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，H2S的回收利用具有重要意义。 (1)已知相关物质的燃烧热如下表： 物质 燃烧热 则   。 (2)硫化氢与甲醇合成甲硫醇(CH3SH)的催化过程如图： ①过程、均需要 (填“吸收”或“放出”)能量。 ②总反应方程式可以表示为 。 (3)H2S和CH4的重整制氢涉及的反应如下： a．   b．   ①设Kp为压力平衡常数(其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用分压代替浓度。)反应a、b的lgKp在400~1000℃范围内随温度T的变化如图1所示，反应a、b均为 反应。(填“吸热”或“放热”) ②在恒压100kPa下按组成为通入混合气体，测得平衡状态下H2、S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图2所示。 Ⅰ．计算T1温度下H2的收率 ，此时反应a的Kp= kPa(保留2位有效数字)。 已知：H2的收率的收率 Ⅱ．从800℃升温到1000℃过程中，反应a平衡向逆反应方向移动的原因 。 7．（23-24高三上·北京昌平·期末）普鲁士蓝类似物因其易于合成且具有良好的电化学性质等优势被广泛探索应用。一种含锰普鲁士蓝类似物A的晶胞为立方体，边长为x nm，结构如图a所示，从各个方向所视视图均为图b。 (1)基态Mn原子价层电子排布式是 。 (2)比较C和N的非金属性强弱，从原子结构的角度说明理由： 。 (3)A中存在两种Mn3+，一种与C直接相连，一种与N直接相连，因此书写化学式时，Mn不能合并书写，而要写成Mn[Mn(CN)6]；Mn3+与N之间的作用力类型可能是 ，理由是 。 (4)已知阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g·cm−3。(1nm=10−7cm) (5)利用图c装置电解难溶物Na2Mn[Mn(CN)6]。电解过程结束后，撤去电源，可形成钠离子电池。 ①电解过程中，生成Mn[Mn(CN)6]的电极反应式为 。 ②钠离子电池开始放电时，会产生含锰普鲁士蓝类似物B，化学式为NaMn[Mn(CN)6]，已知B的晶胞体积比A膨胀0.83%，则二者密度大小：ρA ρB，原因是 。 ③钠离子电池持续放电时，能产生含锰普鲁士蓝类似物D．等物质的量的反应物放电生成D时，电路中通过电子的物质的量是生成B时的3倍。该持续放电过程中的总反应为 。 8．（24-25高三上·上海·开学考试）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。 Ⅰ．工业上合成氨的反应为：。 (1)已知：键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1 mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成1 mol NH3(g)时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。 化学键 H-H N-H N≡N 键能/(kJ/mol) 436 391 946 (2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，催化剂存在下发生反应。 ①容器中压强(p)随时间(t)的变化图像如图所示，测得p2=0.8p1 (恒温恒容容器中，压强与气体物质的量成正比)，反应开始至5 min，用H2的浓度变化表示反应的平均速率为 mol/(L·min)。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．每断裂1 mol H-H的同时生成2 mol N-H B．混合气体的压强保持不变 C．容器中N2和NH3的物质的量浓度相等 D．混合气体的密度不随时间的变化而变化 E．H2的体积分数在混合气体中保持不变 (3)已知合成氨反应N2+3H2(g)2NH3在400℃时的平衡常数K=0.5(mol/L)-2。在400℃时，测得某时刻c(N2)=2 mol/L、c(H2)=2 mol/L、c(NH3)=3 mol/L，此时刻该反应的v正 v逆(填“＞” “=”或“＜”)。 (4)如图表示合成氨在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时NH3的体积百分数与投料比[]的关系。 由此判断KA、KB、KC的大小关系为： 。 (5)氮气燃料电池在实现能源转型和减少碳排放方画具有巨大的发展潜力、其中一种液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示(已知a、b均为惰性电极，其中电池的总反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O)。 ①C口进入的物质为 。 ②a电极上发生的电极反应式为 。 Ⅱ．NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氢氧化物的尾气需处理后才能排放。 (6)催化还原。汽车的尾气净化装置如图所示，在催化剂表面上NOx与CO反应生成N2，若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高，原因可能是 。 9．（2024高三·江苏·专题练习）高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中，如图1是高铁电池的模拟实验装置： (1)该电池放电时正极的电极反应式为 。 (2)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 。 10．（2024高三·全国·专题练习）氮元素是一种重要元素，其单质及化合物在化工、生产等领域应用非常广泛。请回答下列问题： (1)氮元素的常见单质有N2、N4、N8，三种分子中的每个氮原子均为8电子稳定结构，则N4的结构简式为 。 (2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下： 第一步：I2(g)→2I(g)(快反应) 第二步：I(g)＋N2O(g)→N2(g)＋IO(g)(慢反应) 第三步：IO(g)＋N2O(g)→N2(g)＋O2(g)＋I2(g)(快反应) 实验表明：含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是_______。 A．升高温度，第一步反应向右进行的程度变大 B．第二步反应的活化能比第三步反应的小 C．IO为反应的催化剂 D．N2O分解反应的速率与是否含碘蒸气有关 (3)为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)　ΔH=-746.5 kJ/mol的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其他初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率(对应温度400℃)v(正) v(逆)(填“＞”、“＜”或“=”)，温度升高后，两种催化剂条件下NO转化率均明显降低，原因可能是 。 (4)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。 某研究小组将2 mol NH3、3 mol NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生反应4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＜0，NO的转化率随温度变化的情况如图所示。 ①在15 min内将温度从420℃升高到580℃，此时间段内NO的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。 ②在有氧条件下，580℃之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是 。 11．（23-24高三上·四川成都·期中）氢能是一种很有前景的新能源，位于成都市郫都区的油氢合建站为成都大运会氢燃料电池汽车零排放、零污染、绿色低碳的办赛理念提供了能源保障。催化重整是目前制取氢气的同时减缓温室效应的重要方法。 已知：催化重整的反应阶段如下： Ⅰ：   Ⅱ：   回答下列问题： (1)、催化重整生成、的热化学方程式为 (反应热用、表示)，该反应的平衡常数 (用、表示)。 (2)在恒温恒压下，向甲、乙两个密闭容器中均通入和进行催化重整，并分别加入两种不同催化剂i和ii，测得相同时间内CO的平衡百分含量随温度的变化关系如图所示。 由图可知， 0(填“>”或“<”)。催化剂 (填“ⅰ”或“ⅱ”)效果更好。 (3)利用工业废气中的合成甲醇，选用氢气或水作为氢源，可能设计出以下两个反应： Ⅰ． Ⅱ． 反应 Ⅰ Ⅱ 上述两个化学反应的焓变和熵变如表所示(假设反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变)：你认为反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更适宜甲醇的工业生产，理由是 。 12．（24-25高三上·云南昆明·阶段练习）甲酸是一种有机化工原料，广泛用于农药、皮革、医药和橡胶等工业。请回答： (1)甲酸是一种一元弱酸，其在水溶液中的电离方程式为 。若常温下，的甲酸溶液为2.3，则甲酸的 。 (2)工业上将转化为甲酸，为实现碳中和添砖加瓦。时，反应Ⅰ的平衡常数，实验测得，其他条件不变，升高温度至时，，则该反应正逆方向的活化能大小Ea正 Ea逆 (填“大于”“等于”或“小于”)，理由是 。 (3)某研究小组发现水溶液在密封石英管中的分解反应如下： Ⅰ．     Ⅱ．        研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。下，在密封石英管内完全充满水溶液，分解产物均完全溶于水中。、浓度与反应时间的变化关系如图所示。 ①下列说法正确的是 。 A．反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ B．反应        C．混合体系达平衡后： D．若在起始溶液中加入盐酸，则达浓度峰值时。的值与未加盐酸时相同 ②反应过程中、浓度随反应时间的变化关系如表所示，其中反应至时达到过程中的最大值。 浓度时间 0 0 0 0.22 0.02 0.70 0.16 0.35 0.58 0.20 0.76 计算该温度下反应Ⅰ的平衡常数 。 (4)一种由电化学法合成甲酸盐的工作原理如图所示。电极为 极。电解一段时间后，若两侧电解液中的物质的量相差，则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为 (假设产生的气体全部逸出)。 13．（24-25高三上·湖南·开学考试）气候变化是当前人类生存和发展所面临的共同挑战，受到世界各国人民和政府的高度关注。加强对二氧化碳的转化研究显得尤为重要，以下是相关反应： ①   ②  kJ·mol ③  kJ·mol (1)根据上述反应求：   mol。 (2)水煤气变换的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。 请写出该历程中慢反应的化学方程式： 。 (3)保持在a MPa下，按照投料比，当反应达到平衡时，如图所示，其中m和n代表是一氧化碳或甲醇在含碳的产物中物质的量分数。 ①请根据图像及相关方程式分析，其中的m曲线代表的物质是 (填化学式)； ②在180℃~380℃，平衡转化率 (填“大于”“小于”或者“等于”)，请写出判断的理由： ； ③请根据图像计算出270℃时，反应①的为 (保留2位有效数字)。 (4)若在恒容绝热的容器中发生反应①，下列情况下一定可以判断反应达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．容器内的压强不再改变 B．容器内气体密度不再改变 C．容器内 D．单位时间内，断开的数目和断开的数目相同 14．（23-24高三上·重庆·期末）让二氧化碳能够成功转化为人类可以利用的能源，是许多科学家正在研究的课题。 (1)我国科学家利用合成淀粉的研究已取得成功，其涉及的关键反应如下： Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   ①反应Ⅲ中 。 ②在一定条件下，向容积恒为1L的容器中按的比例通入气体，只发生反应Ⅰ，下列情况可以说明反应Ⅰ已经达到平衡的是 。 A．混合气体密度不再改变     B．混合气体平均相对分子质量不再改变 C．容器内的压强不再改变     D．容器中与的物质的量之比不再改变 (2)一定条件下，向1L恒容密闭容器中充入1mol和2mol，只发生反应Ⅰ。测得5min时的转化率在5种不同温度下的变化如下图所示。 ①温度为K时，在0~5min内的平均反应速率 。 ②温度为K时，反应Ⅰ的平衡常数 。      (3)科学研究人员用下图所示装置原理，实现了的回收利用。 ①X为电源的 极。 ②写出生成的电极反应式 。 ③在一定条件下，该装置Cu电极附近制得的、、的物质的量之比为2∶1∶1，则当Pt电极附近有6.72L气体产生时(已折算为标准状况，不考虑水蒸气，忽略气体的溶解)，制得的的质量为 g。 15．（23-24高三上·湖南·阶段练习）化学反应中的能量变化与生产、生活密切相关。根据所学知识，回答下列问题： (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述装置 (填装置序号)原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为 。 (2)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；刹车或下坡时，电池处于充电状态。 ①混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1mol C8H18 (l)完全燃烧生成H2O(l)和CO2 (g)放出5355kJ热量。则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为 。 ②混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意图如图，其总反应式为H2+2NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为 。 (3)电催化还原法是CO2的有机资源化的研究热点。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入盛有酸性溶液的电催化装置中，CO2可转化为有机物，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图所示。 a．电解电压为U1V时，阴极发生的电极反应有：2H++2e-=H2↑和2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O，电解时转移电子的物质的量为 。 b．电解电压为U2V时，阴极由CO2生成甲醇的电极反应式为 。 c．在实际生产中发现，当pH过低时，有机物产率降低，可能的原因是 。 16．（23-24高三上·浙江·阶段练习）硫酸是一种重要的基础化工原料，古法制备硫酸常用的原料是胆矾或绿矾，现代一般用接触法。 (1)二氧化硫在作用下的催化氧化是工业生产硫酸的主要反应。其热化学反应方程式为：，其催化机理分为三步： 第1步：   第2步：   第3步：   ①催化氧化总反应的 (用a、b、c的代数式表示)。 ②设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以。在温度T、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中通入2mol、1mol和5mol，只进行反应：，测得平衡压强为90kPa，则平衡常数 。 (2)研究表明，催化氧化的反应速率方程为。式中：k为反应速率常数，随温度T升高而增大；为平衡转化率，为某时刻转化率，n为常数。在时，将一系列温度下的k、值代入上述速率方程，得到曲线，如图1所示。 ①曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。下列说法正确的是 。 A．v达到最大值时，平衡转化率最大 B．时，v逐渐提高，原因是升高温度，k逐渐增大 C．后，v逐渐下降，原因是升高温度，逐渐降低 D．温度是影响反应速率的主要因素，温度越高，反应速率越快 ②保持其它条件不变，在图1中作出时的曲线 。 (3)/炭基材料(活性炭、活性焦、活炭纤维)也可以脱硫。/炭基材料脱硫原理是：在炭表面被吸附，吸附态在炭表面被催化氧化为，再转化为硫酸盐等。硫酸工厂尾气中的可采用/炭基材料脱硫，控制一定气体流速和温度，烟气中的存在对/炭基材料催化剂脱硫活性的影响结果如图2所示，分析去除率先增大后减小的原因 。 17．（23-24高三上·河北邢台·阶段练习）利用电化学原理可实现能量和物质的转化。现有如图所示装置(电解质溶液均足量)，甲、丙装置中的电极均为，请按要求回答下列问题： (1)甲装置是 (填“原电池”或“电解池”)，极的电极反应式为 。 (2)乙是粗铜(主要成分为、、、、)电解精炼制备精铜的装置。 ①为 (填“粗铜”或“精铜”)；电解过程中产生的阳极泥的成分为 (填化学式)；理论上电路中转移电子时，阴极质量增加 。 ②电解过程中，电解质溶液中的 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)现用丙装置制备氯气、氢氧化钾等，则气体为 (写化学式)，电解过程中，区溶液的 (填“增大”“减小”或“不变”)，丙装置总反应的化学方程式为 。 18．（2023·天津·三模）从衣食住行到探索浩瀚宇宙，都有氮及其化合物的参与，但同时有毒含氮化合物的排放也对环境产生污染。如何实现环境保护与资源利用的和谐统一，已成为我们的重要研究课题。 I．是温室气体之一、直接催化分解是目前消除最有前景的方法之一、直接催化分解时会发生以下两个反应： ① ② (1)已知：，则 。 (2)反应进行时，分解转化率随温度变化曲线如图1所示。 ①反应所需活化能最低的曲线是 (填“a”、“b”、“c”、“d”)； ②在下，将充入体积为的体积不变的容器中，B点的平均反应速率 ；平衡时，测得和的物质的量分别为、，计算反应①的平衡常数为 。 Ⅱ. (3)汽车尾气中含有等多种污染物，已成为城市空气主要污染源。将等物质的量的和分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器，进行反应。经过相同时间测得的转化率如图2所示，图中段转化率下降的可能原因是 。 Ⅲ．用丙烯腈电解二聚法(两极均为惰性电极)制备已二腈，电解原理如下图，总反应为，主要副产物为丙腈。 (4)电极X为极 (填“阴”或“阳”)，写出i的电极反应式 。 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) > (2) (3) 氢气 Ⅱ NH3分解生成N2和H2 (4)64 (5) 【详解】（1） N2H4是共价化合物，N形成3个共价单键，H形成1个共价单键，故N2H4的电子式为；由题干中反应I的化学方程式可知，反应后气体的化学计量数之和比反应前的大，故＞0，故答案为：；＞； （2）由题干方程式：Ⅲ．，Ⅳ．，根据盖斯定律，Ⅲ×3-Ⅳ得目标反应，故(b-3a)kJ/mol，故答案为：b-3a； （3）①573K时n(NH3)接近于0，所以此时以反应I为主，又据反应产物的化学计量数可知，氢气的物质的量比氮气多，所以甲为氢气，乙为氮气，P点之前，NH3的物质的量较大，说明温度低于P点对应温度时，以反应Ⅱ为主，故答案为：H2；Ⅱ； ②氨气的量随温度升高而减小，说明氨气分解，结合H2和N2量的变化关系，可知氨气分解生成氮气和氢气，故答案为：NH3分解生成N2和H2； ③W点对应体系中，和的物质的量相等，设氨气为，则反应Ⅱ生成，反应I生成，生成，故和的体积比为(或)，故答案为：2:3； （4）依题意，平衡时，消耗，则剩余，设平衡时，、和的物质的量分别为x、y、z，根据氮原子守恒，有；根据氢原子守恒，有；根据的选择性，有；联合方程解得，。容器中气体总物质的量为0.2+0.2+0.4+0.1=，则平衡时，、、和的物质的量分数分别为、、、，、、和的分压分别为、、、，，，，故答案为：64； （5）由题干图示装置信息可知，a极中N2H4失去电子转化为N2，发生氧化反应，结合电解质溶液为KOH溶液，故该电极的电极反应式为：，故答案为：。 2．(1)> (2) CO*+4OH*+O*=CO2*+4OH*或CO*+O*=CO2* AC (3)由题意可列三段式： 平衡时混合气体总物质的量为1.6mol，设容器的容积为V，保持温度和压强不变，向反应器中充入水蒸气的物质的量为xmol，5min达到平衡，此时C2H6平衡转化率为75%，三段式如下： 此时混合气体总物质的最为(1.75+x)mol，在恒温、恒压条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，此时容器的容积为V，两次平衡温度相同，平衡常数相等，则，解得x=2.25 (4) 60 根据两个反应的焓变，可知随温度升高，C2H4选择性增大，C2H5OH的选择性降低，又因为C2H4、C2H5OH选择性之和为100%，故曲线X表示C2H5OH的选择性，曲线Y表示C2H4的选择性，y=100-40=60 【详解】（1）427℃和227℃下，反应Ⅰ的平衡常数K1分别为7.7和3.2，则反应Ⅰ的ΔH1＞0，反应Ⅱ的平衡常数K2分别为0.14和0.80，则ΔH2＜0，根据盖斯定律，反应C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)+H2O(g)可由反应2×反应Ⅰ－反应Ⅱ得到，则ΔH=2ΔH1－ΔH2＞0； （2）反应速率最慢的基元反应为活化能最大的反应，其方程式为CO*+4OH*+O*=CO2*+4OH*或CO*+O*=CO2*； A．1→2中有O-H极性键的断裂和C-H极性键的形成，故A正确； B．由图可以看出2→3吸收的能量小于3→4释放的能量，故B错误； C．3→4中由H2O、OH*、O*原子守恒可知，H2O与O*反应生成OH*，故C正确； 故选AC； （3）由题意可列三段式： 平衡时混合气体总物质的量为1.6mol，设容器的容积为V，保持温度和压强不变，向反应器中充入水蒸气的物质的量为xmol，5min达到平衡，此时C2H6平衡转化率为75%，三段式如下： 此时混合气体总物质的最为(1.75+x)mol，在恒温、恒压条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，此时容器的容积为V，两次平衡温度相同，平衡常数相等，则，解得x=2.25mol； （4）根据两个反应的焓变，可知随温度升高，反应Ⅰ正移，反应Ⅱ逆移，C2H4选择性增大，C2H5OH的选择性降低，又因为C2H4、C2H5OH选择性之和为100%，故曲线X表示C2H5OH的选择性，曲线Y表示C2H4的选择性，曲线Z代表CO2的平衡转化率；y=100-40=60。 3．(1)该反应为吸热反应，熵变小于零 (2) 3 (3) c 相同温度下，由1：1到3：1，相当于不断增大氨的浓度，平衡正向移动，的平衡产率增加，故相同温度下，的平衡产率最低的曲线c为1：1的投料曲线 (4)< (5) 66.7% 【详解】（1）该反应是熵减的吸热反应，任何条件下反应ΔH—TΔS恒大于0，不能自发进行，故答案为：该反应为吸热反应，熵变小于零； （2）①由图可知，图示历程包含了3个基元反应，故答案为：3； ②反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，第二步反应的活化能最大，所以第二步反应是反应的决速步骤，故答案为：； （3）①由盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅱ=主反应，则ΔH4=ΔH 2—ΔH3=(—101.5kJ/mol)—(—117 kJ/mol)= +15.5 kJ/mol，故答案为：+15.5； ②相同温度下，由1：1到3：1，相当于不断增大氨的浓度，平衡正向移动，尿素的平衡产率增加，由图可知，相同温度下，尿素的平衡产率最低的曲线是c，则曲线c为1：1的投料曲线，故答案为：c；相同温度下，由1：1到3：1，相当于不断增大氨的浓度，平衡正向移动，的平衡产率增加，故相同温度下，的平衡产率最低的曲线c为1：1的投料曲线； （4）由方程式可知，反应ⅲ为气体体积减小的反应，反应ⅳ为气体体积不变的反应，温度不变时，增大体系压强，反应ⅲ向正反应方向移动，二氧化碳和氢气的浓度减小，导致反应ⅳ的正反应速率小于逆反应速率，平衡向逆反应方向移动，故答案为：<； （5）由图可知，起始时氢气和二氧化碳的分压分别为1.5MPa和0.5MPa，平衡时的分压分别为0.8MPa和0.2MPa，设平衡时甲醇和一氧化碳的分压分别为aMPa和bMPa，由碳原子个数守恒可得：a+b=0.3，氢原子个数守恒可得：3a+b=0.7，解得a=0.2、b=0.1，则平衡时水蒸气的分压为0.3MPa； ①由分析可知，平衡时甲醇、一氧化碳、水蒸气的分压分别为0.2MPa、0.1MPa、0.3MPa，所以图中曲线f代表的物质是水蒸气，故答案为：； ②由分析可知，平衡时二氧化碳的消耗分压为0.3MPa，甲醇的分压为0.2MPa，则甲醇的选择性为×100%≈66.7%，故答案为：66.7%。 4．(1)t1∼t2 (2)AC (3) (4) (5) 正极 (6)D 【详解】（1）曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大，根据图象知，斜率最大的是t1∼t2，所以速率最快，相同的时间段里，收集到气体最多的时间段是t1∼t2； （2）降低反应速率，可以通过减小溶液中氢离子浓度实现，加水稀释或加入醋酸钠固体都能使氢离子浓度降低，从而降低反应速率，通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，故选AC； （3）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，各种物质的物质的量不再发生变化，反应达到平衡状态，此时X、Y和Z的物质的量的变化量分别是0.6mol、0.2mol和0.4mol，根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：； （4）从0—2min内，物质Z的平均反应速率为：； （5）根据电池工作示意图，石墨Ⅰ电极上O2得电子发生还原反应，为电池正极，故石墨Ⅰ电极为电池正极；石墨II电极上NO2失去电子与池中结合转化为N2O5，故电极反应反应式为； （6）A．根据图示，燃料燃烧产生的颗粒物形成雾霾，则雾霾形成与燃料燃烧有关，故A正确； B．根据图示，NH4NO3和构成无机颗粒物，无机颗粒物形成雾霾，故B正确； C．如图所示，S元素的化合价升高，化合价发生变化，属于氧化还原反应，三氧化硫和水反应生成硫酸，属于化合反应，故C正确； D．1molSO2与足量的O2在一定条件下反应，因为是可逆反应，所以生成的SO3小于1mol，故D错误； 故选D。 5．(1) (2) D (3)BC (4) 温度 根据图示当温度为时先达到平衡，说明反应温度：，升高温度，化学平衡逆反应方向移动，所以平衡时的体积分数减小 【详解】（1） 已知：①，②，根据盖斯定律，①+②可得：故答案为。 （2） 某温度下，设碘和环戊烯()在恒容容器内发生反应③，由三段式，，刚性容器内气体的压强与物质的量成正比，则：，解得：，平衡时环戊烯的转化率为，平衡时各组分的平衡分压分别为，，，该反应的平衡常数；到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，但K值不变； A．通入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动，则环戊烯的转化率不变，A错误； B．该反应为吸热反应，提高温度平衡向着正向移动，环戊烯的转化率增大，但平衡常数增大，B错误； C．增加环戊烯浓度，环戊烯的转化率减小，C错误； D．增加碘浓度，反应物浓度增大，平衡向着正向移动，环戊烯的转化率增大，D正确； （3）A．恒容条件下，混合气体的质量和体积始终不变，即混合气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A错误； B．的转化率保持不变，说明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B正确； C．和的起始物质的量之比为，变化物质的量之比为，则反应过程中，二者的物质的量之比是不确定的，只有平衡时二者的物质的量之比不再改变，C正确； D．的消耗速率和的消耗速率之比为时，表明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，现在的消耗速率和的消耗速率相等，因此反应不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误； 故合理选项是BC。 （4）先拐先平衡，对应的温度或压强越大。根据图示可知，在压强为时先达到平衡，说明压强：，对于反应，增大压强，化学平衡不移动，则平衡时的体积分数不变，错误；根据图示可知反应在温度为时先达到平衡，说明反应温度：，对于反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致平衡时的体积分数减小，正确；催化剂只能加快反应速率，而不能使化学平衡发生移动，故不改变平衡的移动，的体积分数不变，错误。 6．(1) (2) 吸收 (3) 吸热 20% 0.22 温度对反应b的影响大于反应a，H2S浓度减小，导致反应a向逆反应方向移动 【详解】（1）由题干表中数据可知，反应Ⅰ：H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l) =-562.0kJ/mol；反应Ⅱ：S(s)+ O2(g)=SO2(g) =-296.8kJ/mol；反应Ⅲ：H2(g)+O2(g)=H2O(l) =-285.8.0kJ/mol；则反应Ⅰ-反应Ⅱ-反应Ⅲ可得反应，根据盖斯定律可知，--=(-562.0kJ/mol)-(-296.8kJ/mol)-( -285.8.0kJ/mol)=kJ/mol，故答案为：+20.6； （2）①由题干硫化氢与甲醇合成甲硫醇(CH3SH)的催化过程图可知，过程Ⅰ、Ⅱ均为化学键的断裂，故需要吸收能量，故答案为：吸收； ②由题干硫化氢与甲醇合成甲硫醇(CH3SH)的催化过程图可知，该反应的反应物为CH3OH和H2S，生成物为CH3SH和H2O，故总反应方程式可以表示为，故答案为：； （3）①由题干反应a、b的lgKp在范围内随温度T的变化如图1所示信息可知，随着温度的升高反应a、b的lgKp均增大，即Kp增大，说明反应化学平衡正向移动，故反应a、b均为吸热反应，故答案为：吸热； ②Ⅰ．设充入的H2S、CH4分别为1mol、1mol，反应a、b中消耗的H2S分别为xmol、ymol，三段式分析为：，，由图2可知，T1温度下，S2的收率为4%，×100%=4%，可得x=0.04mol，H2S的转化率为32%，×100%=32%，则y=0.28mol，H2的收率=×100%=×100%=×100%=20%，此时H2S的平衡分压为：×100kPa=×100kPa=9.71kPa，同理H2的平衡分压为：×100kPa =×100kPa =8.57kPa，S2(g)的平衡分压为：=×100kPa =0.286kPa，则此时反应a的Kp===0.22，故答案为：20%；0.22； Ⅱ．由题干图像信息可知，从800℃升温到1000℃过程中，H2的收率和H2S的转化率增大，而S2(g)的收率减小，反应a平衡向逆反应方向移动的原因是温度对反应b的影响大于反应a，H2S浓度减小，导致反应a向逆反应方向移动，故答案为：温度对反应b的影响大于反应a，H2S浓度减小，导致反应a向逆反应方向移动。 7．(1)3d54s2 (2)N的非金属性强于C，N和C为同周期元素，电子层数相同，核电荷数N>C，原子半径C>N，原子核对最外层电子的吸引作用N>C，得电子能力N>C (3) 配位键 Mn3+提供空轨道，N提供孤对电子，可能形成配位键 (4) (5) Na2Mn[Mn(CN)6] − 2e− = Mn[Mn(CN)6] + 2Na+ < 质量增加约10%，体积增加0.83%，因此密度增大 Mn[Mn(CN)6] + 3NaCn= Na3Mn[Mn(CN)6] + 3Cn 【详解】（1）Mn的原子序数为25，基态Mn原子价层电子排布式是3d54s2； （2）N和C为同周期元素，电子层数相同，核电荷数N>C，原子半径C>N，原子核对最外层电子的吸引作用N>C，得电子能力N>C，所以N的非金属性强于C； （3）CN-中存在碳氮三键，N有孤对电子，Mn3+有空轨道，则Mn3+提供空轨道、N提供孤对电子，两者之间的作用力类型可能是配位键； （4）Mn3+位于顶点、棱上、面心和体心，其个数为，CN-位于棱上、面上和体内，其个数为，晶胞的质量为，晶胞的体积为(x×10-7)3cm3，晶胞的密度为； （5）①由图c可知，钠离子从右侧电极移向所侧电极，则右侧电极为阳极，Na2Mn[Mn(CN)6] 失电子生成Mn[Mn(CN)6] 和Na+，电极反应式为Na2Mn[Mn(CN)6] − 2e− = Mn[Mn(CN)6] + 2Na+；   ②含锰普鲁士蓝类似物B，化学式为NaMn[Mn(CN)6]，晶胞质量增加4个钠离子的质量，即增加的质量为，又已知B的晶胞体积比A膨胀0.83%，所以二者密度大小：ρA＜ρB； ③等物质的量的反应物放电生成D时，电路中通过电子的物质的量是生成B时的3倍，则正极产物为Na3Mn[Mn(CN)6]，持续放电过程中的总反应为Mn[Mn(CN)6] + 3NaCn= Na3Mn[Mn(CN)6] + 3Cn。 8．(1) 放出 46 (2) 0.12 BE (3)＜ (4)KA=KB＞KC (5) O2 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O (6)温度过高导致催化剂的活性下降，NOx与CO的反应速率变小 【详解】（1）1 mol N2与3 mol H2反应产生2 mol NH3时，断裂化学键吸收的总能量为Q吸=(3×436+946) kJ=2254 kJ，形成2 mol NH3中的化学键释放的总能量为Q放=(6×391)kJ=2346 kJ，可见反应过程中放出热量多于吸收热量，因此该反应是放热反应，反应产生2 mol NH3，放出热量为：2346 kJ-2254 kJ=92 kJ的热量，因此反应产生1 mol NH3(g)，放出热量是46 kJ； （2）①根据图像可知：在5 min后气体压强不再改变，说明反应达到平衡。假设达到平衡时消耗氮气的物质的量为x mol，则消耗氢气物质的量为3xmol 生成氨气物质的量为2x mol。达到平衡时氮气物质的量为(1-x) mol，氢气的物质的量为(3-3x) mol，利用相同条件下，压强之比等于气体物质的量之比，因此有，解得x=0.4 mol，则平衡时用H2浓度变化表示的化学反应速率v(H2)==0.12 mol/(L·min； ②A．每断裂1 mol H-H的同时生成2 mol N-H表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，A错误； B．反应在恒温恒容条件下进行，该反应是反应前后气体物质的量不等的反应，若混合气体的压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B正确； C．反应在恒容密闭容器中进行，加入的N2与H2的物质的量的比是1：3，反应消耗N2与H2的物质的量的比是1：3，则平衡时容器中N2和NH3的物质的量的浓度不变，它们的比也是1：3，不可能相等，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误； D．反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误； E．反应在恒容密闭容器中进行，该反应的前后气体分子数不相等，加入的N2与H2的物质的量的比是1：3，若H2的体积分数在混合气体中保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，E正确； 故合理选项是BE； （3）在400℃的该时刻浓度商Qc==0.5625＞0.5，反应逆向进行，因此化学反应速率：v正＜v逆； （4）影响化学平衡常数的外界因素为温度。A、B两点所处温度相同，故化学平衡常数KA=KB；根据图象可知，当相同时，平衡时NH3含量：T2＞T1，由于该反应的正反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，导致NH3的含量减小，化学平衡常数K减小，说明温度：T2＜T1、化学平衡常数K(T2)＞K(T1)，故A、B、C三点的化学平衡常数的大小关系为：KA=KB＞KC； （5）①根据图示可知：电子由a电极经负载流向b电极。电子由负极流向正极。因此根据电子移动方向可知：a电极为负极，由A口通入液NH3；b电极为正极，由C口通入O2； ②在a电极上发生失去电子的氧化反应，由于电解质溶液为KOH溶液，显碱性，故a电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O； （6）汽车的尾气净化装置如图所示，在催化剂表面上NOx与CO反应生成N2，若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高，可能原因是温度过高导致催化剂的活性下降，NOx与CO的反应速率变小，NOx未得到被还原为N2就被排出，从而使最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高。 9．(1)＋4H2O＋3e-=Fe(OH)3↓＋5OH- (2)使用时间长、工作电压稳定 【详解】（1）该装置为原电池装置，放电时正极的物质应该得到电子，化合价降低，由此可知，锌为负极，C为正极，放电时高铁酸钾得到电子，电极反应式为＋4H2O＋3e-=Fe(OH)3↓＋5OH-； （2）由高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。 10．(1) (2)AD (3) ＞ 温度升高，催化剂活性降低 (4) 0.057 该反应为放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动 【详解】（1） N4分子中每个N原子均为8电子稳定结构，N4为正四面体结构，结构简式为； （2）A．由气态I2分子变为气态I原子，就是断裂I-I键，断键吸热，所以升高温度，第一步反应向右进行的程度变大，A正确； B．第二步反应为慢反应，第三步是快反应，说明第二步反应的活化能比第三步反应的活化能大，B错误； C．IO为中间产物，I2是反应的催化剂，C错误； D．根据含碘时N2O分解速率方程可判断，N2O分解反应的速率与是否含碘蒸气有关，D正确； 故合理选项是AD； （3）由于在催化剂乙作用下，题图中M点对应的转化率低于催化剂甲作用下对应的转化率，说明该点时的化学反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则速率(对应温度400 ℃)v(正)＞v(逆)；温度高于400 ℃，NO转化率降低的原因可能是温度升高，催化剂活性降低； （4）①420 ℃时NO的转化率为2%，此时消耗NO的物质的量为3 mol×2%＝0.06 mol，580 ℃时NO的转化率为59%，此时消耗NO的物质的量为3 mol×59%=1.77 mol，故在420～580 ℃，NO的改变量为1.77 mol-0.06 mol=1.71 mol，平均反应速率v==0.057 mol·L-1·min-1； ②该反应为放热反应，温度升高，化学平衡逆向移动，导致NO的转化率降低。 11．(1) K1K2 (2) > ⅰ (3) Ⅰ 反应Ⅰ放热熵减，低温下能正向自发进行，反应Ⅱ为吸热熵减，不能通过改变温度使其正向自发进行 【分析】利用盖斯定理，进行化学方程式的加减，平衡常数进行相对应的乘除，据此解答。 【详解】（1）利用盖斯定律反应Ⅰ+反应Ⅱ得出： ，该反应的平衡常数K=K1K2，答案：、K1K2； （2）由图知随着体系温度升高，CO的含量逐渐增加，平衡正向移动，正向为吸热反应，大于0，相同温度下，CO含量越高说明催化效果越好，故ⅰ的催化效果更好，答案：>、ⅰ； （3）反应Ⅰ放热熵减，低温下能正向自发进行，反应Ⅱ为吸热熵减，不能通过改变温度使其正向自发进行，故选择反应Ⅰ作为工业上合成甲醇，答案：Ⅰ、反应Ⅰ放热熵减，低温下能正向自发进行，反应Ⅱ为吸热熵减，不能通过改变温度使其正向自发进行。 12．(1) (2) 小于 平衡时正逆反应速率相等， 且，则，升高温度至时，K值减小，则平衡逆向移动，正反应为放热反应 (3) AD 5 (4) 阴 1.12 【详解】（1）甲酸是一种一元弱酸，其在水溶液中部分电离，电离方程式为，常温下，的甲酸溶液为2.3，则甲酸的； （2）平衡时正逆反应速率相等， 且，则，升高温度至时，K值减小，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，则该反应正逆方向的活化能大小Ea正小于Ea逆 ； （3）①A．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，则反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ，正确； B．由盖斯定律可知，Ⅱ-Ⅰ得反应，则，B错误； C．根据碳元素守恒，混合体系达平衡后：，C错误； D．对反应Ⅰ：，平衡常数只受温度影响，则在起始溶液中加入盐酸，CO达浓度峰值时的值与未加盐酸时相同，D正确； 故选AD； ②反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态；从表中数据可看出，开始生成一氧化碳的速率比生成二氧化碳的速率快，反应时达到过程中的最大值，此时反应Ⅰ达到平衡状态，反应Ⅱ未达平衡，反应Ⅱ正向进行，二氧化碳浓度增大，使甲酸浓度减小，反应Ⅰ平衡逆移，一氧化碳浓度减小，故10min时，反应Ⅰ平衡，此时一氧化碳、二氧化碳、甲酸浓度分别为0.7mol/L、0.16mol/L、1.0mol/L-0.7mol/L-0.16mol/L=0.14mol/L，反应Ⅰ平衡常数； （4）由电化学法合成甲酸盐，由图可知，b极二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸根离子，b为阴极；阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：，生成的氢离子又和碳酸氢根离子生成水和二氧化碳：，则每转移4mol电子会有4mol钾离子进入阴极区，若两侧电解液中的物质的量相差，则电路中转移电子0.04mol，此时阳极产生的气体0.05mol，在标准状况下的总体积为1.12L。 13．(1)-41 (2) (3) 小于 起始投料，只发生反应③时，、转化率相同，只发生反应①时，的转化率大于的平衡转化率，当①、③都发生时H₂的平衡转化率始终低于 0.015 (4)AD 【详解】（1）根据反应②-③可得，则由盖斯定律计算可得：kJ⋅mol。 （2）根据反应历程图可知，过渡态1对应的活化能为kJ，过渡态2对应的活化能为kJ，因此步骤2为整个反应历程的决速步，该历程中决速步骤的化学方程式为。 （3）①根据反应②和③可知，其反应的产物都有生成，且和都小于零，因此温度升高，平衡都会逆向移动，从而使的产量变少，在含碳产物中物质的量分数减小，则曲线m代表的物质为。 ②起始投料，只发生反应③时，、转化率相同，只发生反应①时，的转化率大于的平衡转化率，当①、③都发生时的平衡转化率始终低于CO，因此在180℃~380℃，平衡转化率小于。 ③270℃时，设起始量mol，mol，由图可知的转化率为24%，则反应的为0.24 mol，反应①生成0.24 mol CO，设在反应②中消耗了x molCO，则平衡时CO为mol，同理，平衡时为mol；结合三段式分析如下： ，；由图像可知，平衡时CO和的物质的量分数相同，即，解得，因此平衡时mol，mol，mol，mol，则反应①的分压平衡常数：。 （4）A．反应①是气体体积不变的反应，且为吸热反应，随着反应的进行，容器内的温度发生变化，则容器内的压强也跟着改变，故容器内的压强不再改变，说明反应达到平衡状态，A符合题意； B．容器内气体的质量和总体积不发生改变，故容器内气体的密度为定值，则容器内气体密度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．容器内，不能说明反应中各物质的量不再发生改变，因此无法判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意； D．单位时间内，断开的数目和断开的数目相同，说明，而，故，因此可以判断反应已经达到平衡状态，D符合题意； 答案选AD。 14．(1) ―90.2 BC (2) 0.36mol/(L·min) 4 (3) 正 2.4 【详解】（1）①反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，。 ② 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，混合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，混合气体的平均相对分子质量不断变化，混合气体平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，B正确； C．反应在恒容密闭容器中进行且不是等体积反应，随着反应进行，气体总物质的量不断变化，压强也不断变化，压强不变说明反应达到平衡，C正确； D．根据反应方程式和初始投料比可知，无论是否达到平衡，CO2和H2的物质的量之比始终为1：3，无法说明反应达到平衡，D错误； 故答案选BC。 （2）①，T4时CO2转化率为60%，消耗0.6mol CO2，。 ②T5时，CO2转化率为50%，则有 。 （3）①从图中可知，Cu电极一侧通入CO2，最后生成CH4、C2H4、CH3OH等物质，CO2中的C得电子化合价降低，因此Cu为阴极，Y为负极，则X为电源正极。 ②阴极上CO2得电子结合氢离子生成C2H4和水，电极反应式为。 ③经前述分析可知，Pt是阳极，产生的气体为，，设为，则、均为。根据得失电子守恒，得：，解得，。 15．(1) ②③ (2) 增大 (3) 过低，增大，H+在阴极表面得电子生成H2增多，CO2被还原为有机物的比例减少，有机物产率降低 【详解】（1）①铁比铜活泼，铁作负极，腐蚀速度加快，②Zn比铁活泼，铁作正极被保护，③铁连接电源的负极作阴极被保护，所以可以采用②③装置保护铁防止被腐蚀；装置③中总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，故答案为：②③；2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑； （2）①根据燃烧热的定义可知，混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1mol C8H18 (l)完全燃烧生成H2O(l)和CO2 (g)放出5355kJ热量。则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为：，故答案为：； ②根据的化合价变化可知，乙电极为正极，电极反应式为，因此乙电极周围溶液的增大，故答案为：增大；； （3）a．由题干图示信息可知，电解电压为U1V时，产生0.2mol氢气和0.2mol乙醇，根据电极反应式和可知，电解时转移的电子的物质的量为，故答案为：2.8； b．电解电压为U2V时，阴极由CO2生成甲醇的电极反应式为：，故答案为：； c．在实际生产中发现，当pH过低时，有机物产率降低，可能的原因是过低，增大，H+在阴极表面得电子生成H2增多，CO2被还原为有机物的比例减少，有机物产率降低，故答案为：过低，增大，H+在阴极表面得电子生成H2增多，CO2被还原为有机物的比例减少，有机物产率降低。 16．(1) 640 (2) BC (3)氧气浓度低于8%时，随着氧气浓度升高，反应速率加快，去除率增大；氧气浓度高于8%时， 、分子会产生竞争吸附，当分子占据催化剂过多活性位时，剩余的分子就不能很好地被吸附，导致脱硫率下降 【详解】（1）①由盖斯定律可知，得； ②在温度T、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中通入2mol、1mol和5mol，起始物质的量总量为8mol，平衡压强为90kPa，则平衡时气体的物质的量为，列三段式：，可得，，，； （2） ①A．由图知，v达到最大值时的温度为490°C，SO2平衡转化率a并不最大，因为2SO2 (g)+O2 (g)2SO3 (g) ，△H= -196kJ/mol，温度越低，转化率越大，A错误； B．t < tm时，v逐渐提高，原因是升高温度，k逐渐增大，对速率的影响大于因(−1)0.8减小对速率的影响，总体速率加快，B正确； C．t>tm后，v逐渐下降，原因是升高温度，a逐渐降低，速率常数k增大没有a减小对速率影响大，故总体速率减小，C正确； D．由图知，t<tm时，温度是影响反应速率的主要因素，温度越高，反应速率越快，但t>tm后，温度不再是主要影响因素，D错误； 故答案为：BC； ②保持其它条件不变，在图1中作出时，转化率低，则浓度高，速率快，曲线 （3）氧气浓度低于8%时，随着氧气浓度升高，反应速率加快，去除率增大；氧气浓度高于8%时， 、分子会产生竞争吸附的局势，当分子占据催化剂过多活性位时，剩余的分子就不能很好地被吸附，导致脱硫率下降. 17．(1) 原电池 (2) 粗铜 、 32 减小 (3) 增大 【详解】（1）甲装置是燃料电池，所以属于原电池，充入燃料一极为负极发生氧化反应，且电解质溶液为氢氧化钾，乙醇发生氧化反应得到的二氧化碳与氢氧化钾反应最终以碳酸根形式存在，所以a极电极反应式为。 （2）乙是电解池，c与原电池正极相连，所以c极为阳极，电解精炼铜粗铜作阳极，得到的阳极泥有、，由于阴极电极反应式为，故转移1mol电子，则阴极增重的铜质量为0.5mol=32g，电解过程中，阳极、、失去电子与电解质溶液中的铜离子在阴极析出得电子数目要相等，所以溶液中铜离子浓度减小。 （3）丙装置中M区域电极与乙装置中的阴极相连，所以M区域电极为阳极，电极反应式为，则气体B为，N区域中的电极反应式为，所以N区域pH增大，结合两个电极反应式得丙装置总的化学方程式为。 18．(1)+19.6 (2) a 0.03 0.9 (3)该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率降低；或温度升高，催化剂活性降低，反应速率减慢，转化率降低 (4) 阳 【详解】（1）已知：①、③，由盖斯定律可知，反应③+①=②，故-163.0+182.6=+19.6； （2）①由图可知，未平衡时，反应进行相同时间，a对应N2O的转化率最大，则a对应的反应速率最大，反应所需活化能最低的曲线是a； ②初始N2O为0.5mol/L，B点N2O的转化率为60%，则Δc(N2O)=60%×0.5mol/L=0.3mol/L，B点的平均反应速率(0.3mol/L÷10min)=0.03；平衡时，测得和的物质的量分别为、，由三段式可知：、，平衡时，、、分别为1-0.4-0.4=0.2mol、0.2mol、0.6mol，反应①的平衡常数为； （3）段转化率下降的可能原因是：该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率降低；或温度升高，导致催化剂活性降低，反应速率减慢，转化率降低； （4）装置为电解装置，由氢离子移动方向可知，X为阳极、Y为阴极；i的电极反应为酸性条件下丙烯腈得到电子发生还原反应生成己二腈：。 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 $$