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．（23-24高三上·广东广州·期末）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。 Ⅰ．利用反应：　，可减少(CO₂排放，并合成清洁能源。 (1)该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①　kJ⋅mol ②　kJ⋅mol 总反应的 kJ⋅mol；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 (填标号)。 (2)500℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中充入3mol和8mol，发生反应，测得min时，反应达到平衡，此时mol。从反应开始到平衡，的平均反应速率 ；平衡时的转化率为 。 Ⅱ．和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于反应　，催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如图所示： (3)高于：320℃后，以Ni为催化剂，转化率仍在上升，其原因是 。 (4)对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是 ，使用的合适温度为 。 (5)控制起始时，压强atm，恒容条件下，若只发生反应以下两个反应： ⅰ、　kJ⋅mol ⅱ、　kJ⋅mol 平衡时各物质的量分数随温度的变化如下图所示： ①图中代表的曲线是 (填“a”、“b”或“c”)；温度低于：500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明此条件下，反应 (填“ⅰ”或“ⅱ”)化学平衡常数大，反应完全。 ②M点(交点，℃)时，平衡分压 atm，反应的平衡常数 atm(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 2．（24-25高三上·陕西延安·开学考试）对二甲苯主要用作生产聚酯纤维、树脂和涂料的原料，也用作溶剂。工业上利用甲苯和甲醇发生甲基化反应可获得，同时得到副产品间二甲苯和邻二甲苯，相关反应如下： i．     ii．     iii．     请回答下列问题： (1)标准摩尔生成焓是指标准状态下，由稳定的单质生成该物质的焓变。稳定单质的。有关物质的标准摩尔生成焓如下表所示。 物质 18.0 a 50.4 ①根据表中数据计算 。 ②异构化反应正反应的活化能 (填“大于”或“小于”)逆反应的活化能。 (2)恒压条件下将和按一定比例通入某密闭容器中发生反应i、ii、iii，不同温度下或的平衡选择性[用表示，如]如图所示。 曲线 能代表的平衡选择性(填字母)，判断方法为 。 (3)对二甲苯能萃取水溶液中的某些酸(用表示)，为此进行如下探究。一定温度下，将和的溶液混合，充分搅拌，静置平衡后在中的浓度为(忽略溶液混合时的体积变化)。 已知：i．在中不能电离，在水中按电离。 ii．两相平衡体系中，在有机相和水相中的分配系数为(只与温度有关)，即达到平衡后，以分子形式存在于有机相和水相中的比例为。 ①若向平衡体系中再加入适量固体，充分搅拌，静置平衡后 (填“增大”“不变”或“减小”)。 ②的电离平衡常数 。 3．（2024·浙江·模拟预测）氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，高效、环保的制氢方法是当前研究的热点问题。 请回答： (1)甲烷水蒸气重整制氢： I． Ⅱ． 总反应：能自发进行的条件是 。 A．低温    B．高温    C．任意温度    D．无法判断 (2)恒定压强为时，向某密闭容器中按投料，600℃时平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示： 组分 物质的量分数 ①下列措施中一定能提高H2平衡产率的是 。 A．选择合适的催化剂     B．移除部分 C．向体系中投入少量    D．恒温恒压下通入气体 ②用各组分气体平衡时的分压代替浓度也可以表示化学反应的平衡常数()，600℃时反应I的平衡常数为 (结果保留两位小数，已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数)。 (3)硼氢化钠()水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。NaBH4在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。 ①根据上图写出水解制氢的离子方程式 。 ②其他条件相同时，测得平均每克催化剂使用量下，浓度对制氢速率的影响如下图所示。(已知：浓度较大时，易以形式结晶析出。) 分析质量分数超过后制氢速率下降的可能原因 。 ③转化为后，电解溶液又可制得，实现物质的循环利用，电解装置如图所示。 阴极上的电极反应式是 。 4．（23-24高三上·内蒙古赤峰·期末）综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题： (1)利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 上述反应中为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示： 干重整反应的热化学方程式为 ，选用、、、、的关系式表示反应热)，反应Ⅰ是 (填“慢反应”或“快反应”)。 (2)在恒压条件下，等物质的量的和发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应：，则表示平衡转化率的是曲线 (填“A”或“B”)，与平衡转化率不同的原因是 。 (3)在一密闭容器中，通入和发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应： ③ ④ 容器中氢气的物质的量与温度的关系如图所示， a．已知　，温度高于700℃时，加入不能改变平衡体系混合气中的物质的量，原因是 。 b．温度为500℃达到平衡时，容器内压强为时，测得甲烷的平衡转化率为60％，结合图像计算此温度下反应③的压强平衡常数 。(列出计算式即可。等于平衡时生成物分压幂之积除以反应物分压幂之积，某物质的分压=总压×该物质的物质的量分数) 5．（24-25高三上·云南大理·开学考试）的转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中转换为被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   (1)反应Ⅰ在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可以自发进行。 (2)若已知和的燃烧热，计算反应Ⅱ的，还需要知道的 。 (3)在催化剂条件下，反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，为过渡态)：该反应机理中最后一步 (“属于”或“不属于”)化学变化；以为过渡态的反应，其正反应活化能为 。 (4)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，。的平衡转化率与氢碳比[]及温度、压强的关系分别如图a和图b所示。 ①图a中氢碳比m从大到小的顺序为 ，判断依据为 。 ②图b中压强p从大到小的顺序为 ，判断依据为 。 6．（23-24高三上·四川成都·期中）某课外兴趣小组用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，实验操作如下：①向溶液中加入1～2滴指示剂；②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中；③用氢氧化钠溶液滴定至终点；④重复以上操作；⑤配制250mL NaOH标准溶液；⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度。回答下列问题： (1)实验过程中正确的操作顺序是 (填序号)，该滴定实验所选指示剂为 。 (2)判断达到滴定终点方法： (3)用上述的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，读取标准液时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，其他操作正确，待测液的浓度 (填“偏大”或“偏小”)。 (4)该小组某一次滴定操作中，碱式滴定管的始终液面如图所示，则本次滴入的NaOH溶液的体积为 mL。 (5)该小组学生某4次实验的有关数据分别记录如表： 滴定次数 待测HCl溶液 NaOH的体积 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 25.00 2.10 28.01 第二次 25.00 1.66 30.50 第三次 25.00 0.25 26.34 第四次 25.00 0 26.00 某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积。他的计算 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。依据表中数据列式计算该HCl溶液的物质的量浓度为 。 7．（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 。 8．（23-24高三上·重庆·期末）电化学原理在能量转化，物质制备及环境保护等领域均有广泛应用，请按要求回答下列问题： Ⅰ.1977年，伏打电堆的发明为电化学的创建开辟了道路。 (1)某化学兴趣小组在阅读了相关材料后，想把反应设计成原电池，则电池的负极材料应选择 ；正极的电极反应式为 。 Ⅱ.一种以液态肼为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用溶液作为电解质溶液。以该燃料电池作为电源电解足量的饱和溶液以实现向铁棒上镀银，装置如图乙所示。 (2)a电极为燃料电池的 极填“正”或“负”，其电极反应方程式为 。 (3)d电极应选用的电极材料为 。(填“铁”或“银”) Ⅲ.氰化物在工业中广泛存在于电镀、油漆、染料、橡胶等行业中，但是氰化物有剧毒，很多氰化物在加热或与酸作用后会释放出挥发性的有毒气体氰化氢。因此在含氰工业废水排放前，需要对其进行治理。在碱性条件下利用电解法除去废水中的氰化物以代表，装置如图丙，已知石墨电极上依次发生的部分反应有： (4)铁电极上发生的电极反应为 。 (5)该电解过程一般控制在之间，偏高或偏低均会引起除氰效果降低，你认为可能的原因是 。忽略铁电极上的其他反应，电解一段时间后，相同条件下在石墨电极处测得产生，同时在铁电极处产生气体，则氰去除率为 。氰去除率 9．（23-24高三上·湖北·阶段练习）利用二氧化碳催化加氢制甲醇和二甲醚（），有利于减缓温室效应。 (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的 ；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 （填标号）。 (2)向1L刚性密闭容器中充入，在一定温度下发生反应。设体系起始压强为mkPa，平衡压强为nkPa，用m、n表示出转化率和平衡时气体分压平衡常数： ； kPa。 (3)催化加氢合成二甲醚也是一种利用方法，其过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 的选择性 向一容积可变的容器中充入起始量一定的和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图。其中的平衡转化率随温度先下降，后升高的原因是 。220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为48％（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高的选择性的措施有 。 (4)氢气可将还原为甲烷，反应为。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上与的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用·标注，Ts表示过渡态。 物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会 热量（填“吸收”或“释放”）；反应历程中最大能垒（活化能）的步骤的化学方程式为 。 10．（23-24高三上·山东日照·阶段练习）工业上转换为被认为是实现碳中和的有效途径。该路径涉及如下两个反应： I．     Ⅱ．         回答下列问题： (1)反应的 ；该反应自发进行的条件是(填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”) 。 (2)恒温恒压条件下，与按体积比1∶3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)中进行反应，测得相关数据如下表。 [已知：分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能；的选择性。] 平衡转化率 甲醇的选择性 达到平衡时间(min) 普通反应器(A) 25.0% 80.0% 10.0 分子筛膜催化反应器(B) >25.0% 100.0% 8.0 ①在反应器(B)中，的平衡转化率明显高于反应器(A)，可能的原因是 。 ②若反应哭(A)中初始时，反应I从开始到平衡态的平均反应速率 。 (3)恒压条件下，和按体积为1∶3混合在反应器(A)中进行反应。气体平衡组成比例(CO和在含碳产物中物质的量百分数)及的转化率随温度的变化如图所示。 ①表示平衡时CO在含碳产物中物质的量百分数的曲线是 (填“a”或“b”)。 ②平衡转化率随温度的升高先减小后增大，增大的原因可能是 。 ③250℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数 (保留两位有效数字)。 11．（23-24高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末）含碳物质的价值型转化，有利于“减碳”和可持续性发展，有着重要的研究价值。请回答下列问题： (1)用二氧化碳氧化丙烷制丙烯主要反应如下： ； ，则丙烷经催化脱氢制丙烯的反应的 。 (2)一定温度下，向的密闭容器中充入发生反应，经过达到平衡状态，测得平衡时气体压强是开始的1.5倍。 ①内的平均化学反应速率 。 ②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a.不变    b.与的物质的量之比保持不变 c.混合气体的总压强不变    d. ③欲提高丙烷转化率，采取的措施是 (填字母)。 a.降低温度    b.升高温度    c.加催化剂    d.及时分离出 ④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是 。 (3)已知丙烷氧化脱氢法制丙烯的主要反应为，在催化剂作用下，氧化脱氢除生成外，还生成等物质。的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。 ①在时，的选择性为 (的选择性，保留一位小数)。 ②的选择性： (填“大于”或“小于”)。 12．（23-24高三下·四川乐山·阶段练习）我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。利用可再生能源将CO2催化转化为高值产物是实现“双碳”目标的重要途径。回答下列问题： I.CO2的催化加氢甲醇化：其反应过程的机理和相对能量如下(已知，吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS表示过渡态)： 反应I：； 反应Ⅱ：。 回答下列问题： (1)该反应历程中决速步骤的方程式为 。 (2)反应的 KJ·mol-1，该反应的活化能Ea(正) Ea(逆)(填“>”或“<”或“=”)。 (3)一定条件下，起始投料为不变，若只发生反应I．研究不同温度、压强下，平衡时甲醇的物质的量分数的变化规律，如图所示。其中，图在下测得，图在下测得。图中等温过程的曲线是 (填“a”或“b”)。平衡常数： (填“>”“<”或“=”)，其中 (列出计算式)。 II.CO2的甲醚化：在恒压条件下，通入一定量的CO2和H2，在铁系催化剂作用下进行反应： 反应I：  ； 反应II：  。 CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如下图所示(的选择性)。 (4)温度高于300℃时，CO2平衡转化率随温度升高而升高的原因是 ；为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性，应选择的反应条件为 (填字母)。 A．低温、低压  B．高温、高压  C． 高温、低压  D．低温、高压 13．（23-24高三上·辽宁朝阳·阶段练习）某研究团队以NO和H2为原料，在Fe基催化下有效地合成NH3。回答下列问题： 已知：①   ②   (1)   。 (2)在一定温度下，向一恒容密闭容器中充入0.2molNO(g)和0.5molH2(g)，只发生反应②，达到平衡时生成1.7gNH3(g)。下列叙述正确的是 (填标号)。 A．当容器内总压强不变时，该反应达到平衡 B．达到平衡时，反应体系放出的热量为37.7kJ C．平衡后再充入0.2molNO(g)和0.5molH2(g)，NO平衡转化率减小 (3)研究发现，分两步进行： 第1步：(慢反应)； 第2步： (补充)(快反应)。 加入催化剂，主要是降低第 (填“1”或“2”)步反应活化能。 (4)的反应速率方程式为(其中，k为常数，只与温度和催化剂有关)。为了测定反应级数m、n，实验结果如下： 序号 速率 Ⅰ 0.1 0.1 Ⅱ 0.2 0.1 Ⅲ 0.2 0.2 Ⅳ c 0.4 根据上述数据计算：m= ，n= ，c= 。 (5)在一密闭反应器中充入2molNO(g)和5molH2(g)，在催化剂作用下发生反应、，实验测得NO转化率和NH3选择性与温度的关系如图所示。 温度高于350℃时，NO转化率增大，但NH3选择性降低，主要原因是 。 (6)某温度下，保持总压强为100kPa，向反应器中充入2molNO(g)和6molH2(g)，只发生反应：(a)、(b)，达到平衡时NO转化率为60％，NH3选择性为80％。反应(b)的平衡常数 。(计算结果保留三位有效数字) 14．（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 15．（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。 16．（23-24高三上·湖北·阶段练习）硫化氢()为易燃危化品，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，并且硫化氢有剧毒。石油与天然气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢，需要回收处理并加以利用。根据所学知识回答下列问题： (1)已知：Ⅰ．　 Ⅱ．　 Ⅲ．　 若反应Ⅲ中正反应的活化能为，逆反应的活化能为，则 (填含a、b的代数式)；在某恒温恒容体系中仅发生反应Ⅲ，下列叙述能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是 (填标号)。 A．体系压强不再变化 B．断裂1molH-S键的同时断裂1molO-H键 C．混合气体的密度不再变化 D． (2)利用工业废气生产的反应为。向某容器中充入、，体系起始总压强为，保持体系总压强不变，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数(x)随温度(T/℃)的变化如图1. ①图中表示的曲线是 (填标号)。 ②℃时，该反应的 (列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。 (3)工业中先将废气与空气混合，再通入、、的混合液中，其转化过程如图2所示。 已知：25℃时，，的、。则25℃时过程ii中的反应 (填“能”或“不能”)进行完全。(已知：通常情况下，反应平衡常数时，认为反应已进行完全) (4)某科研小组将微电池技术用于去除废气中的，其装置如图3，主要反应：(FeS难溶于水)，室温时，pH=7的条件下，研究反应时间对的去除率的影响。 ①装置中NaCl溶液的作用是 ，FeS在 (填“正”或“负”)极生成。 ②一段时间后，电流减小，单位时间内的去除率降低，可能的原因是 。 17．（23-24高三下·四川遂宁·阶段练习）Ⅰ．回答下列问题 (1)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 。 ①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大 (2)在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图： 从3min到9min，v(CO2)= (保留两位有效数字)；第9分钟时v逆(CH3OH) 第3分钟时v正(CH3OH)。 (3)微生物燃料电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池工作原理如图所示。 ①该电池正极电极反应式为 。 ②当电路中有0.5mol电子发生转移，则有 mol的H+通过质子交换膜。 Ⅱ．某化学学习小组进行如下实验测定 H2C2O4·xH2O中“x”值。 ①称取1.260 g纯草酸晶体，将草酸配制成100.00 mL水溶液为待测液； ②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4； ③用浓度为0.05000 mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定。 (4)请写出滴定中发生反应的离子方程式 。 (5)由如图可知消耗KMnO4溶液体积为 ；滴定终点现象是 ；通过上述数据，求得 x= 。 18．（23-24高三上·山东·阶段练习）环氧化物是一类重要的有机活性中间体，能与多种试剂发生反应，在有机化学合成领域有广泛应用。已知：2-甲基-1，2-环氧丁烷(反应物A)在碱性条件与开环反应生成产物C、D的反应机理如下。 碱性条件下2-甲基-1，2-环氧丁烷开环反应历程及能量变化相对能量：kJ/mol：键长：nm (1)物质的能量变化也可用表示(，设和不随温度变化)如上图所示，试求出反应③的 ，从相对能量角度分析，优势产物是 (填“C”或“D”)。 (2)已知范特霍夫方程(R为常数、T为温度、K为平衡常数)，下图为不同温度下反应②和③达平衡后与的关系，表示反应②的曲线是 (填“”或“”)。 (3)在某温度下，向反应器中加入等物质的量的A和，在碱性条件下发生上述系列反应，一段时间后体系内达到化学平衡。此时体系中、随温度变化如图所示，、。随温度升高反应④的平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。已知温度平衡体系中A与B的物质的量分数之比为m，此时反应器中为 ，反应③的平衡常数为 (用含m、a、b、c、d中部分字母的代数式表示)。 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) -205 C (2) 75% (3)以Ni为催化剂，CO2甲烷化速率较慢，升高温度加快反应速率，相同的时间内CO2转化率提高 (4) Ni-CeO2 320℃ (5) b ii 0.04 625 【详解】（1）①根据盖斯定律，反应i+ⅱ可得反应的ΔH=+41+(-246)=-205kJ/mol，故答案为：-205； ②由①可知，该反应为放热反应，反应物具有的总能量大于生成物所具有的总能量，若反应①为慢反应，则反应所需能量较大，故答案为：C； （2）①根据反应速率之比等于化学计量数之比，则由，故答案为：； ②，根据化学方程式可知，，平衡时H2的转化率为：，故答案为：75%； （3）高于320℃后，以Ni为催化剂，CO2转化率仍在上升，其原因是以Ni为催化剂，CO2甲烷化速率较慢，升高温度加快反应速率，相同的时间内CO2转化率提高，故答案为：以Ni为催化剂，CO2甲烷化速率较慢，升高温度加快反应速率，相同的时间内CO2转化率提高； （4）对比上述两种催化剂，Ni-CeO2作为催化剂时甲烷的选择性高，工业上应选择的催化剂是Ni-CeO2，故答案为：Ni-CeO2； ②320℃时转化率高选择性大，使用的合适温度为320℃，故答案为：320℃； （5）①对于反应 ΔH=-205kJ•mol-1，升高温度，反应逆向移动，H2的物质的量分数增大，CH4和H2O的物质的量分数减小，且CH4和H2O的物质的量分数之比为1：2，故图中a、b、c代表的物质分别为H2O、CH4、H2，故答案为：b； ②温度低于500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明CO几乎完全反应，化学平衡常数越大，反应越完全，则反应ii的化学平衡常数大，故答案为：ii； ③起始时：，设CO2的起始量为a mol，变化量为xmol，则H2的起始量为4amol，列三段式计算如下：，M点时，，即4a-4x=x，整理得x=0.8a，则平衡时CO2、H2、CH4、H2O的物质的量分别为0.2amol、0.8amol、0.8amol、1.6amol，各气体的总物质的量为(0.2a+0.8a+0.8a+1.6a)mol=3.4amol，在恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，则，平衡时：，平衡分压：，故答案为：0.04； ④由①可知，，，，，则平衡常数：，故答案为：625。 2．(1) -201.0 小于 (2) X 为放热反应、为吸热反应，升高温度的平衡选择性降低、的平衡选择性升高， (3) 减小 【详解】（1）① 则a=－201.0 ②设异构化反应ⅳ: ，由盖斯定律知：， 故正反应的活化能小于逆反应的活化能； （2）由（1）知，为放热反应， ，由盖斯定律知：，为吸热反应，升高温度的平衡选择性降低、的平衡选择性升高，故曲线X能代表的平衡选择性，判断依据为：为放热反应、为吸热反应，升高温度的平衡选择性降低、的平衡选择性升高； （3）①向平衡体系中再加入适量固体，与HA反应，则平衡后，则减小； ②在中的浓度为，，则c(HA)W=0.096mol/L，的溶液n(HA)总=2.4×10-3mol，平衡后在中的浓度为，则在中n(HA)PX=1.8×10-3mol，则起始的n(HA)= n(HA)总－n(HA)PX=6×10-4mol，达到平衡后，c(HA)W=0.096mol/L，n(HA)= 4.8×10-4mol，电离的n(HA)= 1.2×10-4mol， 3．(1) (2) (3) 浓度较高时，生成较多的以形式结晶析出，覆盖在催化剂表面，阻碍与催化剂活性位的接触(或催化剂活性下降)，制氢速率下降 【详解】（1）根据盖斯定律可知，总反应=反应I+反应Ⅱ，因此，该反应为气体分子数增多的反应，可知，根据，当时反应自发进行，根据该反应、可知该反应高温下可自发进行，故答案选B。 （2）①A．选择合适的催化剂，只能加快反应速率，对平衡无影响，故A不符合题意； B．移除CO，降低CO的浓度，可使反应I平衡正向移动，但是反应Ⅱ逆向移动，的平衡产率不一定提高，故B不符合题意； C．向体系中投入少量，反应为：，能与CO2反应产生和H2O，可知体系中的CO2减小，可知反应Ⅱ、总反应平衡正向移动，的平衡产率一定提高，故C符合题意； D．恒温恒压下通入Ar气，体积扩大，平衡向气体分子数增大的方向移动，即反应I平衡正向移动，一定能提高H2平衡产率，故D符合题意； 故答案选CD； ②由表格数据可知，平衡时CO的物质的量分数=1-0.04-0.32-0.50-0.08=0.06，600℃时反应I的压强平衡常数为。 （3）①NaBH4与水反应生成和氢气，发生归中反应，其离子方程式为：； ②图中是NaBH4含量对制氢速率的影响，NaBH4浓度较低时，催化剂表面活性位未被充分利用，催化剂性能未充分发挥，对制氢速率较低；浓度较高时，生成较多的以形式结晶析出，覆盖在催化剂表面，阻碍与催化剂活性位的接触(或催化剂活性下降)，制氢速率下降； ③电解池阴极得电子发生还原反应，得到电子生成，电极反应式为。 4．(1) 　 慢反应 (2) A 升高温度干重整反应正向移动，与的转化率均增加，投入的与物质的量相等，则这一反应中与转化率相等，再考虑副反应温度升高正向移动，使的转化率大于 (3) 是、的反应，因此在低温下自发进行，若温度较高时，与不容易反应，无法影响反应④的平衡，因此的物质的量几乎不变 【详解】（1）根据题意，焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，则干重整反应的热化学方程式为，由图知，反应I的活化能比反应Ⅱ活化能大，因此反应I是慢反应； （2）为吸热反应，升高温度干重整反应正向移动，与的转化率均增加，投入的与物质的量相等，则这一反应中与转化率相等，再考虑副反应温度升高正向移动，使的转化率大于，则表示平衡转化率的是曲线是A； （3）由于是、的反应，因此在低温下自发进行，若温度较高时，与不容易反应，无法影响反应④的平衡，因此的物质的量几乎不变；温度为500℃达到平衡时，容器内压强为时，测得甲烷的平衡转化率为60％，由图像知，此时氢气得物质的量为2.1mol，由三段式得、 ，体系中混合气体的总物质的量为（0.4+0.3+0.3+2.1+2.1）mol=5.2mol，的分压为，的分压为，的分压为，的分压为，的分压为，则此温度下反应③的压强平衡常数。 5．(1)低温 (2) (3) 不属于 (4) 可看成物质的量不变，物质的量不断增加，平衡正向移动，转化率不断增大，因此氢碳比从大到小的顺序为 该反应是气体体积减小的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，因此 【详解】（1）反应Ⅰ是气体分子数减小的放热反应，且，根据时反应能自发进行可知，该反应在低温下可以自发进行，答案：低温； （2）由和CO的燃烧热可得反应Ⅲ：，反应Ⅳ：，反应Ⅲ-反应Ⅳ得到，为得到反应Ⅱ的，还需要知道的； （3）该反应机理中最后一步没有新物质生成，不属于化学变化，以TS3为过渡态的反应，其正反应活化能为，答案：不属于、1.40； （4）①图a可以理解为物质的量不变，物质的量不断增加，平衡正向移动，转化率不断增大，因此氢碳比m从大到小的顺序为； ②该反应是气体体积减小的反应，由图b可知，同一温度条件下，从下往上看，平衡转化率增大，说明平衡正向移动，向气体体积减小的方向移动即加压，故压强P从大到小的顺序为，故答案为：该反应是气体体积减小的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，因此。 6．(1) ⑤②①③④⑥ 酚酞试液 (2)滴入最后半滴氢氧化钠溶液，指示剂变为浅粉色，且半分钟不褪色 (3)偏小 (4)26 (5) 不合理 第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大，该值应舍去 0.1040mol/L 【分析】通过设计酸碱中和滴定实验进行滴定测定，并分析滴定误差，计算待测液浓度，据此作答。 【详解】（1）实验操作顺序为：⑤配制250mL标准溶液；②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中；①向溶液中加入1～2滴指示剂；③用氢氧化钠溶液滴定至终点；④重复以上操作；⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度；该滴定实验为强酸强碱的滴定，所选指示剂为酚酞试液(或甲基橙溶液)，答案：⑤②①③④⑥、酚酞试液； （2）滴定终点方法为滴入最后半滴氢氧化钠溶液，指示剂变为浅粉色，且半分钟不褪色； （3）读取标准液时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，其他操作正确，则标准液的体积读数偏小，测得待测液的浓度偏小； （4）根据图中读数进行计算，本次滴入的盐酸体积为26.00mL-0.00mL=26.00mL； （5）根据4次实验的有关数据可知消耗NaOH溶液的体积分别为28.01mL-2.10 mL=25.91mL、30.50mL-1.66 mL=28.84mL、26.34mL-0.25mL=26.09mL，26.00mL-0.00 mL=26.00mL，第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大，该值应舍去，平均体积为26.00mL，计算该HCl溶液的物质的量浓度为=0.1040mol/L，答案：不合理；第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大，该值应舍去；0.1040mol/L。 7．(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。 8．(1) 铜 (2) 负 (3) (4) (5) 偏高，可能会有在阳极参与放电，降低离子的氧化效率，偏低，可能会有转化为气体挥发 【详解】（1）原电池中，负极会失去电子，由方程式可知，电池的负极材料应选择铜；正极会得到电子，即硝酸根离子在酸性条件下得电子，生成NO和水，电极反应式为：； （2）N2H4在a电极上失去电子，生成氮气，则a电极为燃料电池的负极，电极方程式为：； （3）由(3)可知，a电极为原电池的负极，则b电极为原电池的正极，而在装置乙中，c为电解池的阳极，d为电解质的阴极，阴极得到电子，则d电极应选用的电极材料为铁； （4）石墨电极失去电子，为电解池的阳极，则铁电极会得到电子，为电解池的阴极，该极上水得到电子，生成氢气，则电极反应为； （5）pH偏高，可能会有在阳极参与放电，降低离子的氧化效率，pH偏低，可能会有转化为HCN气体挥发；由反应可知，每生成x mL N2，则生成n()=，则实际消耗的n(CN-)= n(CNO-)=，在铁电极处产生气体y mL，则转移电子的物质的量=，将阳极上反应整合，得到阳极总方程式为：，则理论上消耗的，则氰去除率=氰去除率=。 9．(1) -48 A (2) (3) 低温时主要发生反应Ⅱ，升温，转化率减小；而高温时主要发生反应Ⅰ，升温转化率增大，所以平衡转化率随温度先下降后升高 增大压强、选择对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 (4) 吸收 或 【详解】（1）已知：①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1 =+42kJ·mol−1 ②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2 =﹣90 kJ·mol−1 根据盖斯定律，将①+②，整理可得CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48 kJ/mol； 反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，若反应①为慢反应，说明反应①的活化能大，符合该要求的图示是选项A； （2）设达到平衡时转化了xmol甲烷，则：，由题意得：，解得x= ，则转化率为：；，，，则； （3）①根据反应方程式，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，CO2的转化率降低，所以CO2的平衡转化率随温度先下降，后升高的原因是：低温时主要发生反应Ⅱ，升温，CO2转化率减小，而高温时主要发生反应Ⅰ，升温CO2转化率增大； ②图中A点CH3OCH3的选择性没有达到此温度下平衡时CH3OCH3的选择性，依据CH3OCH3选择性公式，提高CH3OCH3选择性，不改变反应时间和温度时，根据反应II，可以增大压强，或者使用对反应II催化活性更高的催化剂； （4）由图可知，物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会吸收热量；反应历程中最大能垒（活化能）的步骤的化学方程式为·CO2+·H+H2(g)=·HOCO+H2(g)（或·CO2+·H=·HOCO）。 10．(1) 低温自发 (2) 分子筛膜具有分离部分H2O的功能，c(H2O)减小，根据勒夏特列原理，平衡正向移动 0.02 (3) a 温度升高后，以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得 ，该反应是气体体积减小的反应，，当时反应能自发进行，该反应自发进行的条件是低温自发。 （2）①分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能，故导致在反应器(B)中，能分离出部分水蒸气，导致反应正向移动，使得CO2的平衡转化率明显高于反应器(A)； ②在恒温恒压下，CO2和H2按体积比1:3分别在普通反应器(A)反应，若反应器(A)中初始时n(CO2)=1mol，则氢气投料3mol；CO2平衡转化率为25%，则反应二氧化碳0.25mol，甲醇的选择性80%，则生成甲醇0.25mol×80%=0.2mol，则反应I从开始到平衡态的平均反应速率v(CH3OH)= =0.02。 （3）①升高温度，反应I逆向移动，反应Ⅱ． 正向移动，则平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数减小，平衡时CO在含碳产物中物质的量百分数增大，所以表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是a； ②在250℃前，反应I占主导地位，250℃后，反应Ⅱ占主导地位，所以CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大，增大的原因可能是：温度升高后，以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动； ③250℃时，设n(CO2)=5mol，n(H2)=17 mol，平衡时 CO2的转化率为20%，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数相等，即各占50%，则参加反应的CO2为1mol,生成 CO和CH3OH的物质的量都为0.5mol，则可建立如下三段式： 则反应Ⅱ的化学平衡常数。 11．(1) (2) 0.05 cd bd 该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大 (3) 61.5% 大于 【详解】（1）目标反应=第一个反应-第二个反应，ΔH=(47+76)kJ/mol=+123kJ/mol。 （2）①反应在恒容密闭容器中进行，气体压强之比等于物质的量之比。初始时气体总物质的量为1mol，平衡时气体压强是开始时的1.5倍，则平衡时气体总物质的量为1.5mol，设生成C3H6xmol，则消耗C3H8xmol，生成氢气xmol，有(1-x+x+x)mol=1.5mol，解得x=0.5mol。则0-10min内v(C3H6)=0.5mol÷1L÷10min=0.05mol·L-1·min-1。 ②a．ΔH只与反应物和生成物的能量有关，对于一个反应而言，ΔH固定不变，与是否达到平衡无关，a错误； b．根据反应方程式和初始投料比可知，C3H6与H2的物质的量之比始终为1：1，不能说明反应达到平衡，b错误； 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，混合气体的总压强不断变化，压强不变说明反应达到平衡，c正确； d．根据化学方程式可知，正逆反应速率相等，反应达到平衡，d正确； 故答案选cd。 ③a．该反应为吸热反应，降低温度化学平衡逆向移动，丙烷转化率减小，a错误； b．升高温度化学平衡正向移动，丙烷转化率增大，b正确； c．加入催化剂不影响化学平衡，c错误； d．及时分离出氢气，生成物浓度减小，化学平衡正向移动，丙烷转化率增大，d正确； 故答案选bd。 ④该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大。 （3）①不妨令初始C3H8的物质的量为2mol，550℃时，C3H8的转化率为13%，即消耗C3H80.26mol，C3H6的产率为8%，即生成C3H62mol×0.08=0.16mol，则C3H6的选择性为0.16mol÷0.26mol=61.5%。 ②575℃时C3H6的选择性为17÷33=51.5%，550℃时C3H6的选择性为61.5%，故C3H6的选择性550℃大于575℃。 12．(1) (2) ﹣89.42 ＜ (3) a ＞ (4) 反应Ⅱ中CO2的平衡转化率增大的幅度大于反应Ⅰ的减小幅度 D 【详解】（1）反应活化能越高，反应速率越慢，是决速反应步骤，由图可知，该反应历程中决速反应的方程式为； （2）由图可知，反应I： 反应Ⅱ： 根据盖斯定律，反应Ⅰ－反应Ⅱ得到，则；该反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，即Ea(正)＜ Ea(逆)； （3）反应Ⅰ为是气体分子数减小的放热反应，其他条件一定时增大压强，平衡正向移动，x(CH3OH)增大；其他条件一定时升高温度，平衡逆向移动，x (CH3OH)减小，则图中曲线a代表等温()过程曲线，b代表等压()过程的曲线；平衡常数K只与温度有关，升高温度，该反应的平衡逆向移动，平衡常数K减小，且温度：N>M，则平衡常数：Kp(M)>Kp(N)；设起始量 n (CO2) = 1mol，n(H2) = 3mol，设二氧化碳的变化量为x，列出三段式，M点x (CH3OH)=0.10，则，解得x=mol，气体总物质的量为mol，则p(CH3OH)=p(H2O)= ，p(H2)= ，p(CO2)= ，则==； （4）根据图中信息，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，反应Ⅰ是放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，故300℃后升温，CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是，反应Ⅱ中CO2的平衡转化率增大的幅度大于反应Ⅰ的减小幅度； 提高CH3OCH3选择性，即要使反应Ⅰ平衡正向移动，由题意可得，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，而反应Ⅰ是气体体积减小的反应，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，而对反应Ⅱ没有影响；同时由图可以看出CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性在低温时高三些，则应选择的条件是低温、高压，故选D。 13．(1)-662 (2)AB (3) H2(g)+H2O2(g)=2H2O(g) 1 (4) 1 2 0.3 (5)催化剂选择性降低(或催化剂失活或副产物增多等合理答案) (6) 【详解】（1）由题干信息可知，反应①反应②，根据盖斯定律可知，反应②-①得到反应，故=()-(-92kJ/mol)=-662kJ/mol，故答案为：-662； （2）A．由反应可知，反应前后气体的物质的量一直在改变，即容器的压强一直在改变，则当容器内总压强不变时，说明该反应达到平衡，A正确； B．由题干热化学方程式可知，，达到平衡时，反应体系放出的热量为=37.7kJ，B正确； C．由反应可知，正反应为一个气体体积减小的方向，则平衡后再充入0.2molNO(g)和0.5molH2(g)，相当于增大压强，平衡正向移动，故NO平衡转化率增大，C错误； 故答案为：AB； （3）已知研究发现，分两步进行：第1步：(慢反应)；则总反应减去第一步反应得到 第2步：H2(g)+H2O2(g)=2H2O(g)，由于第1步为慢反应，是整个反应速率的决速步骤，故加入催化剂，主要是降低第1步反应活化能，以加快慢反应的反应速率来提高整个反应速率，故答案为：H2(g)+H2O2(g)=2H2O(g)；1； （4）根据上述数据：由Ⅰ、Ⅱ两组数据可知，NO浓度变为原来的2倍，反应速率变为原来的4倍，故n=2，由Ⅱ、Ⅲ两组数据可知，H2浓度变为原来的两倍，反应速率变为原来的2倍，故m=1，根据m=1、n=2，带入速率方程可得，c=0.3，故答案为：1；2；0.3； （5）由题干图像信息可知，温度高于350℃时NH3的选择性突然快速减低，而NO仍然在增大，NO转化率增大，但NH3选择性降低，主要原因是催化剂选择性降低(或催化剂失活或副产物增多等合理答案)，故答案为：催化剂选择性降低(或催化剂失活或副产物增多等合理答案)； （6）某温度下，保持总压强为100kPa，向反应器中充入2molNO(g)和6molH2(g)，只发生反应：(a) 、(b)，达到平衡时NO转化率为60％，NH3选择性为80％，由三段式分析：，，故平衡时气体的总的物质的量为：0.80+3.36+0.96+0.12+1.20=6.44mol，此时NO的平衡分压为：=12.4kPa，H2的平衡分压为：=52.17kPa，H2的平衡分压为：=1.86kPa，H2O的平衡分压为：=18.6kPa，故反应(b)的平衡常数==，故答案为：。 14．(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。 15．(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，。 16．(1) 或 AB (2) c (3)能 (4) 作电解质溶液 负 生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢；铁的量因消耗而减少，形成微原电池的数量减少，化学反应速率减慢 【详解】（1）①已知：Ⅰ．　 Ⅱ．　 根据盖斯定律Ⅱ－Ⅰ×3得 ，若反应Ⅲ中正反应的活化能为，逆反应的活化能为，则或； ②A．反应前后气体系数和不同，压强是变量，体系压强不再变化，反应一定达到平衡状态，故选A； B．断裂1molH-S键的同时断裂1molO-H键，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故选B； C．气体总质量是恒量、容器体积是恒量，密度是恒量，混合气体的密度不再变化，反应不一定平衡，故不选C； D．，正逆反应速率比不等于系数比，反应不平衡，故不选D； 故选AB； （2）①CH4、H2S的物质的量分数之比一定等于1：2，CS2、H2的物质的量分数之比一定等于1：4，则图中表示H2S的曲线是c、表示CH4的曲线是d、表示CS2的曲线是b、表示H2的曲线是a； ②T1℃时，H2、CH4的物质的量分数相等，设甲烷的变化量为x，列三段式，则4a=1-a，a=0.2，则平衡时气体总物质的量为0.8mol+1.6mol+0.2mol+0.8mol=3.4mol，则； （3）25℃时过程Ⅱ中的反应为，该反应平衡常数K=====＞，所以反应能进行完全； （4）①装置中NaCl溶液能导电，作用是作电解质溶液，Fe失电子发生氧化反应生成FeS，FeS在负极生成； ②一段时间后，电流减小，单位时间内H2S的去除率降低，可能的原因是生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢；铁的量因消耗而减少，形成微原电池的数量减少，化学反应速率减慢。 17．(1)①③ (2) 0.042 mol/(L∙min) < (3) O2+4e-+4H+=2H2O 0.5 (4) (5) 20.00mL 当最后半滴KMnO4标准溶液滴入后，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色 2 【分析】③将化学能转化为电能的装置为原电池，负极上发生氧化反应，是失去电子的过程，该微生物燃料电池，负极为a，正极为b，据此分析解题。 【详解】（1）①由于C为固体，增加C的量，也不会改变反应物浓度，对反应速率几乎无影响，符合题意； ②将容器的体积缩小一半相当于增大反应物浓度，加快反应速率，不符合题意； ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但是反应物的浓度不变，对反应速率几乎无影响，符合题意； ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大，相当于减小反应物浓度，减慢反应速率，不符合题意； 故选①③； （2）①从3min到9min，v(CO2)=0.042 mol/(L∙min)；3min之后，CO2的浓度仍在减小，CH3OH的浓度仍在增大，说明平衡向正反应方向移动，a点时v(正)＞v(逆)；根据化学方程式可知，任意时候都有v正(CH3OH)=v正(CO2)，第9分钟时c(CO2)＜第3分钟时c(CO2) ，第9分钟时v正(CO2)＜第3分钟时v正(CO2) ，第9分钟时v逆(CH3OH)=v正(CH3OH)＜第3分钟时v正(CH3OH)； （3）①据分析可知，该电池正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O； ②根据正极的电极反应式可知，当电路中有0.5mol电子发生转移，则有0.5mol的H+通过质子交换膜； （4）草酸与高锰酸钾发生氧化还原反应，滴定中发生反应的离子方程式：； （5）滴定管滴定前后读数为：0.90mL、20.90mL，消耗KMnO4溶液体积为20.90mL-0.90mL=20.00mL；根据滴定操作，过程中眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化，当最后半滴KMnO4标准溶液滴入后，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色；， ，，，m(H2O)=0.315-0.225=0.09g，，，故该晶体化学式为H2C2O4·2H2O，x=2。 18．(1) -67.4 C (2) (3) 增大 【详解】（1）反应③为B→D，由反应历程可知，=-67.4；由图可知D→C的，所以优势产物是C； （2），则，反应②和③的均小于0，且，则反应②的斜率更大，即符合条件的是； （3）由图可知，C转化为D的ΔG＞0，带入可知，随T增大而增大，即升高温度平衡常数K增大；即C→D反应中升高温度，平衡正向移动，C的产率为下降曲线，D的选择性为上升曲线；T1温度是C的产率为a，D的选择性为d，，，，=； 根据已知条件，即①，，则②，=，则③；根据流程，初始A与甲醇转化为B，B转化为C和D，根据物料守恒有 ，将上述①、②、③代入得到，则==④，反应③的平衡常数K，将上述③和④代入得到K=。 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 $$