2025届高三化学一轮复习---化学反应原理

2025届高三化学一轮复习---化学反应原理 一、单选题 1．常见金属和卤素单质反应的焓变(单位：)示意图如图，反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列说法错误的是 A．与反应的 B．由分解制得的反应是吸热反应 C．化合物的热稳定性顺序： D． 2．我国将落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，全面推进节能减排和低碳发展，迈向生态文明新时代。下列不属于新能源的是 A．太阳能 B．石油 C．风能 D．海洋能 3．下列说法不正确的是（　　） A．发生有效碰撞的分子必须是活化分子 B．采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现 C．可以利用物质的颜色变化与浓度变化间的比例关系来测量反应速率 D．反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 4．短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是 　 　 Y 　 W X 　 　 　 Z A．简单离子半径： B．简单氢化物的沸点： C．阴离子的还原性： D．和的化学键类型相同 5．下列物质属于强电解质的是 A．CH3COOH B．NaHCO3 C．NH3·H2O D．HClO 6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M、N、P、Q依次是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同；丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．原子半径：Z>X>Y B．丙中只含有极性键 C．单质N难溶于水 D．W分别与X、Y两种元素均可形成至少两种化合物 7．常温下向饱和溶液(始终有固体存在)中滴加HCl溶液或者NaOH溶液调节pH，测得溶液中浓度的对数lg(Ca)与溶液的pH之间的关系如下图。已知的电离常数的负对数：，；下列说法正确的是（　　） A．溶液中始终存在： B．的数量级为 C．pH=7时， D．A点时， 8．科学家设计了一种光电化学电池，利用光催化BiVO4负极氧化烯烃制备环氧化物，同时有氢气生成，装置如图所示。下列叙述错误的是 A．NaBr只起导电作用，其浓度基本保持不变(不考虑溴挥发) B．BiVO4极的电极反应式为 C．铂极上产生11.2L氢气(标准状况)时，理论上转移1mol电子 D．总反应为 +H2↑ 9．一定温度下，在容积为的密闭容器中发生反应：。X的物质的量浓度随时间变化如图。下列叙述错误的是 A．前的平均反应速率为 B．反应达到平衡状态时，X的转化率为60％ C．其他条件保持不变，增大Y的用量，反应速率增大 D．混合气体密度不变，说明该反应达到平衡状态 10．从酸性废水(含H+、Sc3+、Fe2+等)中富集钪并制备氧化钪的工艺具有较高的经济价值。 已知：Sc3+、Fe2+均能与P504(用HR表示)发生络合反应，机理均为。下列说法不正确的是 A．萃取后加入稀硫酸的作用是将Sc3+从有机相中洗脱出来 B．萃取、反萃取后均可使用分液漏斗分离，有机相应从分液漏斗上口倒出 C．Sc2(C2O4)3焙烧生成Sc2O3是氧化还原反应 D．流程中可循环利用的物质有苯和稀盐酸 11．我国科学家首次在实验室实现到淀粉的合成，其路线如下，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　） A．298K时，①是焓减熵增的反应 B．16g含有的极性键数目为2 C．②中，由1mol生成1molHCHO转移电子数为4 D．1molDHA中杂化的碳原子数和氧原子数均为2 12．锂离子电池、锂离子电容器中一种非水电解液添加剂的结构如图所示。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素，其中X、Y、Z处于同一周期且Y、Z为相邻元素，W与X位于不同周期且W的最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是（　　） A．的中心原子杂化方式为 B．Z的最高价为价 C．X、W与Y形成的化合物均不止一种 D．第一电离能： 13．腺嘌呤（A）是一种有机弱碱，与盐酸反应生成盐酸盐（AHCl）。下列叙述错误的是（　　） A．AHCl 属于弱电解质 B．向水中加入AHCl，可促进水的电离 C．向 0.01 mol·L－1AHCl 水溶液中加水稀释，pH 升高 D．AHCl的水溶液中：c ( OH－)＋c ( Cl－)＝c ( H＋)＋c ( AH＋) 14．25℃时，向25mL0.1mol·L-1邻苯二甲酸(H2A)溶液中加入KOH固体，混合溶液的pH随-lgc(HA-)以及-lgc(A2-)的关系如图所示(忽略溶液体积变化和邻苯二甲酸的挥发)。下列有关叙述错误的是 A．邻苯二甲酸的Ka1约为1.0×10-3 B．b点有关微粒浓度大小关系为(HA-)>c(A2-)>c(H2A) C．从b点到e点，水电离产生的c(H+)先增大后减小 D．c点c(K+)>3c(A2-) 15．2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中X和Z同主族，且X原子电子数为Z原子的两倍，W的单质是空气中最多的气体，且Y是Z所在周期非金属性最强的元素。下列说法错误的是 A．简单离子半径： B．简单氢化物的还原性： C．中，的化合价为价 D．该化合物中原子满足8电子稳定结构 16．下列叙述正确的是（　　） A．某醋酸溶液的，将此溶液稀释10倍后，溶液的，则 B．常温下，某溶液中由水电离的，则此溶液一定呈酸性 C．25℃时，将的盐酸稀释1000倍，溶液的 D．25℃时，的强碱溶液与的强酸溶液等体积混合，所得混合液的 17．山东大学材料科学与工程学院开发催化剂用于光热催化CO2加氢制CH4.反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。已知：CH4的选择性等于平衡时CH4的物质的量与CO2转化的物质的量之比。下列叙述正确的是 A．*CO→CO(g) B．升高温度，CH4的选择性增大，CO、*CH3OH的选择性减小 C．CO2制*CH3OH的历程中，*HCO3→*HCOO的能垒最大 D．在上述条件下，稳定性：CH4(g)>CO(g) 18．已知微粒还原性强弱顺序：I-＞Fe2+＞Br-。向含有FeI2和FeBr2的溶液中通入一定量氯气后，经测所得溶液中有Fe2+、Cl-存在，则一定还存在的离子有（　　） A．I- B．Br- C．Fe3+ D．Fe3+、I- 19．下列物质属于电解质的是（　　） A．铁 B．酒精 C．饱和NaCl溶液 D．熔融的KCl 20．利用下列装置进行实验，无法达到相应实验目的的是 A．测量盐酸和NaOH溶液反应的 B．制取无水MgCl2 C．探究温度对化学平衡的影响 D．观察铁的吸氧腐蚀 A．A B．B C．C D．D 二、综合题 21． （1）将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下发生如下反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ①在反应体系中加入催化剂，反应速率　 　，该反应的反应热　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②5分钟后达到平衡，测得N2为0.2 mol，H2为0.6 mol，NH3为0.2 mol。氮气的平均反应速率υ(N2)＝　 　，H2的转化率为　 　(保留小数点后一位)。 ③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是　 　。 A．把气体的体积压缩至1L B．向容器中再充入惰性气体 C．改变反应的催化剂 D．液化生成物分离出氨 （2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应：2N2(g)+6H2O(g)⇌4NH3(g)+3O2(g) ∆H=akJ/mol，进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下： T/K 303 313 323 NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 此合成反应的a　 　0。(填“大于”、“小于”或“等于”) 22．甲烷在工业上有很多用途。回答下列问题： （1）Ⅰ.利用甲烷催化还原消除氮氧化物的污染： ⅰ.； ⅱ.； ⅲ.。 其中：。 　 　(用含a、b的代数式表示)。 （2）在4L某恒容密闭容器中充入和，只发生反应ⅲ，的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。 ①曲线上m、n两点的正反应速率：　 　(填“>”、“<”或“=”)。 ②T1时，若反应进行到时达到平衡，此时测得混合气体的总压强为，则内，　 　，反应平衡常数　 　(用分压表示，分压=物质的量分数×总压)。 ③下列说法正确的是　 　(填标号)。 A．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡 B．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 C．降低温度，有利于提高的转化率，反应平衡常数也增大 D．加入合适的催化剂，的值增大 （3）甲烷-氧气燃料电池的工作原理如图所示(L、K均为惰性电极，气体已换算成标准状况)。 ①电池工作时，K电极上发生　 　(填“还原反应”或“氧化反应”)。 ②L电极上的电极反应式为　 　。 ③每消耗，电路中转移电子的物质的量为　 　mol。 23．基于CaSO4为载氧体的天然气燃烧是一种新型绿色的燃烧方式，CaSO4作为氧和热量的有效载体，能够高效低能耗地实现CO2的分离和捕获，其原理如图所示： （1）已知在燃料反应器中发生如下反应： i.4CaSO4(s)+CH4(g)=4CaO(s)+CO2(g)+4SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1 ii.CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1 iii.CaS(s)+3CaSO4(s)=4CaO(s)+4SO2(g) ΔH3=c kJ·mol-1 ①燃料反应器中主反应为　 　(填"i""ii"或"iii")。 ②反应i和ii的平衡常数Kp与温度的关系如图甲，则a　 　(填">""="或"<")0；720 ℃时反应iii的平衡常数Kp=　 　。 ③下列措施可提高反应ii中甲烷平衡转化率的是　 　。 A.增加CaSO4固体的投入量 B.将水蒸气冷凝 C.降温 D.增大甲烷流量 （2）如图乙所示，该燃料反应器最佳温度范围为850~900℃之间，从化学反应原理的角度说明原因：　 　。 （3）空气反应器中发生的反应为CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s) ΔH4=d kJ·mol-1 ①根据热化学原理推测该反应为　 　反应。 ②在天然气燃烧过程中，可循环利用的物质为　 　。 （4）该原理总反应的热化学方程式为　 　。 24．雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。 （1）汽车尾气净化的主要原理为。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2）随温度(T)、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图1所示。据此判断： ①该反应的　 　0（填“>”或“<”）。 ②在T1温度下，0~2s内的平均反应速率　 　。 ③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若增大催化剂的表面积，则CO转化率　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。 ④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　 　（填字母）。 （2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。 煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NO3可以消除氮氧化物的污染。 例如： 写出CH4催化还原N2O4(g）生成N2、CO2和H2O(g）的热化学方程式：　 　。 （3）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化： 将组成（物质的量分数）为2m%SO2(g）和m%O2(g）和q%N2(g）的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为a，试通过列式计算： ①SO3压强＝　 　 ②平衡常数　 　（以分压代替浓度，分压＝总压×物质的量分数）。（只允许出现m、p、a等符号） 25．高温下，活性炭可用来处理NOx废气。某研究小组向体积固定的密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+CO2(g)。T1℃时，测得反应进行到不同时刻各物质的浓度如下表： 时间(min) 浓度(mol·L-1) 0 10 20 30 40 50 NO 2.0 1.16 0.40 0.40 0.6 0.6 N2 0 0.42 0.80 0.80 1.2 1.2 CO2 0 0.42 0.80 0.80 1.2 1.2 回答下列问题： （1）碳原子核外有　 　个未成对的电子，N2分子的电子式是　 　，氧原子2p亚层的轨道表示式为　 　。 （2）T1 ℃时，在0～10 min内的平均反应速率v(N2)=　 　mol·L-1·min-1。 （3）该反应的平衡常数表达式为　 　。第30min 时，仅改变了某一条件，请根据表中数据判断可能改变的条件是　 　(填字母编号)。 a. 加入合适的催化剂 b. 适当缩小容器的体积 c. 再通入一定量的NO d. 再加入一定量的活性炭 （4）若第30 min时，将温度升高至T2℃，重新达新平衡时K为2.25，则正反应为　 　反应(填“放热”或“吸热”)，NO的平衡转化率　 　(填“升高”或“降低”)。 答案解析部分 1．【答案】C 2．【答案】B 3．【答案】B 【解析】【解答】A.活化分子是指发生有效碰撞的分子，A正确，不符合题意； B.催化剂只能改变反应速率，不能使不自发的反应发生，B不正确，符合题意； C.有色物质浓度越大，颜色越深，因此可以利用物质的颜色变化与浓度变化间的比例关系来测量反应速率，C正确，不符合题意； D.反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热，当反应物的总能量较大时反应放热，否则反应吸热，D正确，不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.分子发生有效碰撞才能称为活化分子； B.催化剂调控反应速率，但无法从热力学上改变反应发生的可能性； C.有色物质颜色深浅由浓度决定； D.反应焓变=生成物的总能量-反应物的总能量。 4．【答案】A 5．【答案】B 【解析】【解答】A．CH3COOH溶于水部分电离，是弱电解质，A不符合； B．NaHCO3溶于水全部电离，属于强电解质，B符合； C．NH3·H2O溶于水部分电离，是弱电解质，C不符合； D．HClO溶于水部分电离，是弱电解质，D不符合； 故答案为：B。 【分析】强电解质：常见的有强酸、强碱、盐、活泼金属氧化物； 弱电解质：常见的有弱酸、弱碱、水。 6．【答案】B 7．【答案】B 【解析】【解答】A．根据物料守恒可知，CaC2O4溶液中，存在 ，A不符合题意； B． =c(Ca2+)·c(C2O42-)=10-3.7×10-3.7=10-7.4，即 的数量级为10-8，B符合题意； C．pH=7时，即溶液中存在c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒可知，c(H+)+2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-)，所以2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(Cl-)，C不符合题意； D．根据题干及图示信息，A点时，c(Ca2+)=10-2.94，pH=2.75，则c(Cl-)=c(H+)=10-2.75，所以c(Cl-)＞c(Ca2+)，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.根据物料守恒进行分析。 B.=c(Ca2+)·c(C2O42-)。 C.pH=7时，c(H+)=c(OH-)，结合电荷守恒进行分析。 D.A点时，c(Ca2+)=10-2.94，pH=2.75，则c(Cl-)=c(H+)=10-2.75。 8．【答案】A 9．【答案】C 10．【答案】A 11．【答案】D 【解析】【解答】A.298K时甲醇是液体，①是焓减熵减的反应，故A不符合题意； B.16g 的物质的量是0.5mol，含有的极性键数目为 2.5 ，故B不符合题意； C．反应②的方程式为2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O，消耗2mol甲醇转移4mol电子，3因此由1mol 生成1molHCHO转移电子数为2 ，故C不符合题意； D．DHA中两个饱和碳原子和两个羟基中的氧原子均是 杂化，1molDHA中 杂化的碳原子数和氧原子数均为2 ，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据甲醇是液体，该反应是熵减焓减反应； B.一个甲醇分子含有5个共价键，结合质量计算出物质的量即可计算； C.写出方程式即可计算转移电子数； D.一个DHA中sp3杂化的为2个，即可判断。 12．【答案】C 【解析】【解答】A．W为P，为，该分子中P的价层电子对数为，P的杂化方式为，故A错误； B．Z为F，F最外层为7个电子，但F元素没有正化合价，故B错误； C．X为C，W为P，Y为O，C、P与O形成 化合物分别为CO、CO2；P2O5、P2O3，故形成的化合物均不止一种，故C正确； D．X为C，Y为O，Z为F，同一周期从左往右元素第一电离呈增大的趋势，第一电离能：，故D错误； 故答案为：C。 【分析】 X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素，W的最外层电子数是其内层电子总数的一半 ，W为P；X、Y、Z处于同一周期且Y、Z为相邻元素且Y形成2个价键，Y为O；Z形成1个价键，Z为F；X形成4个价键，X为C。 13．【答案】A 【解析】【解答】A. AHCl 是盐，属于强电解质，在水溶液中是完全电离的，A选项是错误的； B. AHCl 中的AH+离子水解，会促进水的电离，B选项是正确的； C. 0.01 mol·L－1AHCl 水溶液水解显酸性，加水稀释，H+离子浓度会减小，因此pH 升高 ，C选项是正确的； D. AHCl的水溶液中 存在电荷守恒关系： c ( OH－)＋c ( Cl－)＝c ( H＋)＋c ( AH＋) ，D选项是正确的。 故答案为：A。 【分析】A.在水溶液中完全的电离的电解质属于强电解质； B.AH+离子水解的方程式为：AH++H2O ⇌ A·H2O+H+； C.在AHCl 水溶液中加水稀释，会使平衡体系中各离子的浓度减小，H+的浓度减小，则OH-离子浓度增大； D.在溶液中，负电荷之和等于正电荷之和。 14．【答案】D 15．【答案】C 16．【答案】D 【解析】【解答】A. 某醋酸溶液的，将此溶液稀释10倍后，溶液的，则，故A不符合题意； B. 常温下，某溶液中由水电离的，则此溶液呈酸性或碱性，故B不符合题意； C. 25℃时，将的盐酸稀释1000倍，溶液的，故C不符合题意； D. 25℃时，的强碱溶液c(H+)=0.1mol/L，与的强酸溶液c(OH-)=0.1mol/L等体积混合，所得混合液的，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据醋酸是弱酸，稀释后会继续电离； B.利用水的离子积计算出氢离子或者氢氧根离子浓度即可； C.根据酸稀释后不可能变为碱性； D.根据给出的计算出氢离子和氢氧根离子浓度即可判断。 17．【答案】D 18．【答案】B 19．【答案】D 【解析】【解答】A.铁是单质不是电解质又不是非电解质，故A不符合题意； B.酒精是非电解质，故B不符合题意； C. 饱和NaCl溶液 不是电解质又不是非电解质，故C不符合题意； D.熔融氯化钠是电解质，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】电解质是水溶液或者熔融状态下可导电的化合物结合选项判断。 20．【答案】B 21．【答案】（1）增大；不变；0.01mol/(L·min)；33.3%；AD （2）大于 【解析】【解答】(1)①在反应体系中加入催化剂，可以加快化学反应速率，但不能提高反应物的转化率；催化剂能降低反应的活化能，但该反应的反应热不变；② 氮气的平均反应速υ(N2)＝ =0.01mol/(L·min)，H2的转化率为 =33.3%；③A.把气体的体积压缩至1L，平衡正向移动，H2的转化率提高，A可行； B.向容器中再充入惰性气体，虽然总压强增大，但反应物与生成物的浓度没有发生改变，平衡不发生移动，H2的转化率不变，B不可行； C.改变反应的催化剂，能改变化学反应速率，但不能改变反应物的转化率，C不可行； D.液化生成物分离出氨，减小生成物浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大，D可行； 故答案为：AD；(2)从表中数据可看出，升高温度，NH3的生成量增大，说明平衡正向移动，所以正反应为吸热反应，a大于0。 【分析】(1)①催化剂能加快反应速率，但不影响反应热；②根据化学反应速率和转化率的公式计算；③对于合成氨反应，欲增大反应物的转化率，可设法让平衡向正反应方向移动。具体方法为：加压、降温、把产物取走一部分、增大另一种反应物的浓度，但试图通过充入稀有气体让体系的总压强增大、加入催化剂、充入该反应物，都不能达到目的。(2)根据温度对化学平衡移动的影响分析。 22．【答案】（1） （2）<；0.02；0.16；BC （3）还原反应；；2 【解析】【解答】(1)观察ⅰ、ⅱ、ⅲ三个方程式可知，ⅲ式可由（ⅰ+ⅱ）/2得到，故ΔH3=（ΔH1+ΔH2）/2=-。 (2)①根据（2）中图可知，n点的温度明显高于m点，一般情况下温度越高反应速度越快，故v(m)<v(n)。 ②T1时CH4的平衡转化率为40%，根据三段式法： CH4(g)+ 2NO2(g) N2(g) CO2(g) 2H2O(g) 起始（mol） 1 2 0 0 0 转化（mol） 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8 平衡（mol） 0.6 1.2 0.4 0.4 0.8 平衡后总物质的量为，故；反应平衡常数 ③A在恒容密闭容器中，混合气体的密度始终不变，故密度不再随时间改变无法说明反应达到平衡，A不符合题意；B升高温度，甲烷的平衡转化率下降，说明该反应为放热反应，在放热反应中，反应物键能总和小于生成物键能总和，B符合题意；C该反应为放热反应，降低温度，反应平衡向右移动，有利于提高NO2的转化率，同时生成物浓度增大、反应物浓度减小，反应平衡常数也增大，C符合题意；ΔH3的数值由反应物和生成物的键能差决定，加入合适的催化剂，不能改 变ΔH3的数值，D不符合题意。 (3)从图中可知氢离子从L极向K极移动，故L极为负极，K极为正极，因此K电极发生的是还原反应。 L极为负极，为甲烷失去电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为。 11.2LO2为0.5mol，根据正极电极反应式可得： O2+4H++ 4e-=2H2O 1 4 0.5 x 列式可得，即可求得。 【分析】(1)根据盖斯定律计算； (2)①根据三段式法计算； ③A.利用“变者不变即平衡”； B.根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量； C.依据化学平衡移动原理分析； D.催化剂只改变速率、不能改变平衡。 (3)依据阳离子从负极向正极移动，正极发生还原反应分析；负极失去电子发生氧化反应； 根据电极反应式计算。 23．【答案】（1）ii；>；1.0×10-18；B （2）温度过低，反应速率较慢；温度过高，副反应增多 （3）放热；CaS、CaSO4 （4）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(b+d)kJ·mol-1或ΔH=(a-c+d)kJ·mol-1 【解析】【解答】（1）①由图示可得，天然气和CaSO4进入燃料反应器，反应生成CaS、CO2和H2O，故燃料反应器中主反应为ii。 ②由图甲可看出，温度越高lgKp越大，即升温Kp增大，故反应i和反应ii都是吸热反应，则a和b都大于0，设三个反应的平衡常数Kp分别为Kpi、Kpii、Kpiii，根据盖斯定律，i-ii得iii，所以；由图并结合热化学方程式可得720℃时反应i的lgKp为-2×4=-8，反应ii的lgKp为10，所以Kpi=10-8，Kpii=1010，故。 ③A项，增加固体物质的投入量，不改变化学平衡，所以增加CaSO4固体的投入量不能提高反应ii中甲烷平衡转化率，不符合题意；B项，将生成物分离出去能使化学平衡正向移动，所以将水蒸气冷凝能提高反应ii中甲烷平衡转化率，符合题意；C项，通过②的分析，该反应为吸热反应，降温能降低反应ii中甲烷平衡转化率，不符合题意；D项，增大甲烷流量，增大了甲烷的浓度，平衡正向移动，但根据勒夏特列原理，甲烷平衡转化率会降低，不符合题意。 （2）从反应速率角度考虑，温度过低，反应速率较慢，应在较高温度下反应，但由图乙可得，温度越高，副反应增多，所以该燃料反应器最佳温度范围为850~900℃之间。 （3）①由方程式可看出该反应ΔS<0，因为自发反应ΔG=ΔH-TΔS<0，所以ΔH<0，故该反应为放热反应。②空气反应器中CaS和O2反应生成CaSO4，燃料反应器中，天然气和CaSO4反应生成CaS、CO2和H2O，所以在天然气燃烧过程中可循环利用的物质为CaS和CaSO4。 （4）将反应CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s) ΔH4=d kJ/mol标号为iv，分析空气反应器中发生的反应和燃料反应器中发生的反应，根据盖斯定律，ii+iv或i-iii+iv得该原理总反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(b+d)kJ/mol或ΔH=(a-c+d)kJ/mol。 【分析】（1）根据反应物和生成物便可选出合适的化学方程式，从图甲可以看出，温度越高，lgKp越大，即反应为吸热反应，a>0，由影响化学平衡条件即可获知提高甲烷平衡转化率的选项。 （2）从图中可以看出，温度过低时，反应速率较慢，当温度过高，副反应就会增多。 （3）没有反应条件可知该反应为自发反应，自发反应为放热反应，从题意可得硫酸钙和硫化钙可以重复利用。 （4）将三个化学方程综合起来即可，注意书写热化学反应方程式要注意物质状态和吸放热量。 24．【答案】（1）<；0.05mol/(L·s)；不变<；bd （2）， （3）； 25．【答案】（1）2；； （2）0.042 （3）K=；bc （4）放热；降低 【解析】【解答】(1)碳原子的电子排布式为：1s22s22p2，2p2这2个电子是未成对电子，则碳原子核外有2个未成对的电子；N2分子为共价化合物，则其电子式是；氧原子的电子排布式为：1s22s22p4，则2p亚层的轨道表示式为，故答案为：2；；； (2)T1 ℃时，在0～10 min内的平均反应速率v(N2)= =0.042mol·L-1·min-1，故答案为：0.042； (3)根据反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+CO2(g)，可知反应的平衡常数表达式为K=； a．加入合适的催化剂，可以加快反应速率，不能改变状态，则表中数据不会改变，a项不符合题意； b．适当缩小容器的体积，压力增大，平衡不移动，但是物质的浓度会增大，表中数据会改变，b项符合题意； c．再通入一定量的NO，平衡正向移动，则表中数据会改变，c项符合题意； d．再加入一定量的活性炭，不影响平衡，则表中数据不会改变，d项不符合题意； 故答案为：K=；bc； (4)T1 ℃时，该反应的平衡常数K==，若第30 min时，将温度升高至T2℃，重新达新平衡时K为2.25，可知升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应；平衡逆向移动，则NO的平衡转化率降低，故答案为：放热；降低。 【分析】（1）核外未成对电子通过其最外层电子数判断，未凑满8电子的个数；电子式要注意氮原子要满足8电子； （2）化学反应速率； （3）平衡常数K=生成物浓度幂之积/反应物浓度幂之积；所有物质浓度都增大，改变的应该是体积或者增加反应物的浓度； （4）温度生高，K减小，反应为放热反应，平衡朝吸热方向移动，NO转化率降低。 学科网（北京）股份有限公司 $$