2025届高三化学二轮复习-- --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高三下·湖南长沙·期末）煤化工产品在工业领域中有广泛的应用前景。 I．煤与水蒸气生产水煤气的化学方程式为：，反应的能量变化如图所示： (1)该反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”) (2)在体积固定的密闭容器中发生上述反应，下列措施能加快反应速率的是_____(填序号) A．充入氩气增大压强 B．加入固体碳 C．增大水蒸气浓度 D．及时分离CO Ⅱ．二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，制备二甲醚的主要原理如下： ①   ②   ③   (3)反应的 kJ/mol (4)在2L的密闭容器中合成二甲醚，CO、和产物(部分产物未标出)的物质的量随时间变化的曲线如图所示： ①达到平衡时，的转化率为 。 ②从反应开始到10s，用CO表示的反应速率为 。 ③在体积固定的密闭容器中发生上述反应，能说明反应达到平衡状态的是 。 A．CO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． Ⅲ．可将二甲醚设计成燃料电池。图为某二甲醚燃料电池的工作原理示意图。a、b均为多孔性Pt电极。请填空： (5)a电极是电池的 极。 (6)电池中电子的流向为 (填“由a流向b”或“由b流向a”)。 2．（23-24高三下·广西柳州·阶段练习）化学反应是人类获取能量的重要途径。 (1)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。 ①图I中发生反应的离子方程式为： 。 ②有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是 。(填字母)。 A．图I和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面        B．图Ⅱ中产生气体的速率比图I快 C．图I中温度计的示数高于图Ⅱ的示数        D．图I和图Ⅱ中温度计的示数均低于室温 ③若图Ⅱ的烧杯中最初装入的是的稀硫酸，当原电池工作时共收集到氢气(标准状况)。反应前后溶液体积变化可忽略不计，则这内用的浓度变化表示的反应速率 。 (2)为更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究中除了关注化学反应的快慢还需了解反应进行的程度。某实验小组对一可逆反应进行了探究：时，起始向恒容密闭容器中充入，测得反应过程中三种气体的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。 ①该反应的化学方程式为： 。 ②此条件下反应达最大限度时Y的体积分数为 (保留一位小数)。 ③下列描述能表示该反应到达平衡状态的是 。(填字母) A．                        B．容器内X与Y的物质的量之比为 C．容器内的混合气体的总质量不再改变        D．X的体积分数不再改变 3．（23-24高三下·吉林长春·期末）煤燃烧排放的烟气含有和，形成酸雨、污染大气。有效去除大气中的、是环境保护的重要课题。 (1)用水吸收的相关热化学方程式如下：         反应的 (2)采用的碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫(去除硫的氧化物)、脱硝(去除氮的氧化物)，在鼓泡反应器中通入含有和NO的烟气，反应温度为323K，溶液浓度为。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表： 离子 ①写出的碱性溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。 ②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐 (填“提高”“不变”或“降低”)。 ③由实验结果可知，脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。导致上述实验结果的原因是除了：和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是 。 (3)在有氧条件下，新型催化剂M能催化与反应生成。 ①与生成的反应中，当生成1mol 时，转移的电子数为 mol。 ②将一定比例的、和的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见下图)。 反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50~250℃范围内随着温度的升高，的去除率迅速上升的原因有 、 ；当反应温度高于：380℃时，的去除率迅速下降的原因可能是与发生了反应 。(写出化学方程式) 4．（23-24高三下·广东深圳·期末）在催化剂作用下，X与Y的反应体系中主要存在以下平衡： 反应i：   反应ⅱ：   反应ⅲ：   (1)根据盖斯定律， 。 (2)一定温度下，起始浓度均为0.1mol·L-1的X、Y发生上述反应，测得部分物质的浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示。 ①反应体系中， mol·L-1。 ②在0~5h内，平均反应速率 。 (3)已知：为起始浓度。其他条件不变时，研究不同温度、不同对上述平衡的影响。当时，不同条件下，反应体系达平衡时随温度(T)变化的曲线如图所示。 ①两条曲线对应的的大小为P 1(填“>”“<”或“=”)；图中点a、b对应的反应i的正反应速率大小： (填“>”“<”或“=”)。 ②当定时，平衡体系中随温度升高而减小的原因是 。 ③当温度为60℃、时，平衡体系中 ；若此平衡体系中，则该温度下反应i的平衡常数为 。 5．（23-24高三下·江苏镇江·期末）CO2甲烷化是实现碳平衡阶段的中坚力量。 (1)1902年，PaulSabatier首次报道了CO2的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有金属Ni的反应器可得到CH4。 已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-890.3kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    ΔH=-571.6kJ·mol-1。 则CO2甲烷化反应CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1。 (2)近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化，其工作原理如图所示。 微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为 。 (3)甲醛释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。 (ⅰ)HCHO电催化释氢 催化电解含较低浓度的HCHO、NaOH混合溶液，可获得H2与HCOONa (ⅱ)HCHO水化释氢 45℃时，碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为H2，反应的机理如图甲所示。使用时将纳米Ag颗粒负载在Al2O3表面以防止纳米Ag团聚。其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对氢气产生    快慢的影响如图乙所示。 已知：甲醛在碱性条件下会发生副反应2HCHO＋NaOH=HCOONa＋CH3OH。 ①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为 (填化学式)。 ②NaOH浓度低于1mol·L-1时，NaOH浓度增大产生氢气会加快的原因是 。 ③若NaOH浓度过大，H2的产生迅速减慢的原因可能是 。 ④甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢的优点有 。 6．（23-24高三下·河南洛阳·期末）煤、石油、天然气加工过程中的硫化氢，需要回收处理并加以利用。 (1)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。相关反应的热化学方程式如下： ①   ②   计算反应③的ΔH＝ kJ/mol。 (2)另一种处理方法是利用高温热分解反应④，相比克劳斯工艺，高温热分解方法缺点是能耗高，其优点是 。 (3)一定温度和压强下，工业上进行热分解反应时一般要向中加入一些Ar(g)。从平衡移动的角度说明加入Ar(g)的原因是 。 (4)若在两个2 L的恒容密闭容器中分别加入2.0 mol 、1.0 mol ，测得不同温度下热分解反应的平衡转化率如图所示。 请填写下列空白。 ①的热分解反应是 （填“吸热”、“放热”）反应，图中代表加入2.0 mol 的曲线是 （填标号）。 A．M、P点所在曲线    B．N、O点所在曲线 ②M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)最慢的是 。 ③P点的平衡常数K＝ mol/L。 ④下列能说明该条件下热分解反应达到平衡状态的是 （填标号）。 A．体系压强保持不变 B．和的体积比保持不变 C．混合气体的密度不再发生变化 D．的生成速率与的分解速率相等 7．（23-24高三下·湖南岳阳·期末）苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯：(g)⇌(g)+H2(g)=+117.6kJ/mol。已知：上述反应的速率方程为v正=K正P乙苯，v逆=K逆P苯乙烯P氢气，其中K正、K逆分别为正、逆反应速率常数，P为各组分分压。回答下列问题： (1)同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是 。 (2)往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气，加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是 。 (3)实验测得容器总压p(总)和乙苯转化率a随时间变化结果如图所示： ①平衡时，p(H2O)= kPa，平衡常数Kp= kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 ②a处的= 。 (4)在CO2气氛下，乙苯可催化脱氢制苯乙烯，其过程同时存在如图两种途径： ①a= 。 ②与掺水蒸气工艺相比，该工艺中还能够发生反应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)、CO2(g)+C(s)=2CO(g)。新工艺的特点有 (填标号)。 a．CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 b．不用高温水蒸气，可降低能量消耗 C．有利于减少生产过程中可能产生的积炭 d．CO2在反应体系中作催化剂 8．（23-24高三下·吉林·期末）绿色能源是科研工作者研究的主要方向，如氢能源、电能等都属于绿色能源。请回答下列问题： (1)利用乙醇催化制氢气。 总反应：   第一步：   第二步：   总反应的= 。 (2)通过反应CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g)，可制得富氢水煤气。一定温度下，在体积为2L恒容密闭容器中，充入2.0 mol CH4(g)和4.0 mol H2O(g)，发生如上反应，测得CH4(g)的物质的量随时间变化如表所示： 时间/min 0 2 4 6 8 n(CH4)/mol 2.0 1.2 0.8 0.5 0.5 ① 0～4 min内，用CH4表示的化学反应速率v(CH4)= mol·L－1·min－1。 ② 4min时，H2O的消耗速率 CH4的生成速率(填“>”、“<”或“=”)。 ③ 反应达到平衡时，混合气体中CH4的体积分数为 %(小数点后保留一位)。 ④ 能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A．容器内CH4、H2O的浓度之比为1∶1    B．3v(H2)正=v(CO)逆 C．恒容容器中，混合气体的压强不随时间而变化 D．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 (3)CO与H2反应可制备CH3OH，由CH3OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。 电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则c电极是 (填“正极”或“负极”)，电极c上的电极反应式为 。 9．（23-24高三下·内蒙古乌兰察布·期末）完成下列问题: (1)硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为： 。 (2)在25℃、101kPa下，1g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7kJ,则甲醇燃烧热的热化学方程式应为 。 二甲醚(CH3OCH3)既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用CO2催化氢化制备二甲醚的反应原理如下： I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)     II.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)     III.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)     回答下列问题： (3)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应Ⅲ，下列事实能说明已经达到平衡的是 (填标号)。 A．混合气体的密度不再发生变化 B．容器内混合气体的压强不再发生变化 C．v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3) D．在恒容绝热容器中进行时，温度保持不变 E.c(CH3OH):c(CH3OCH3):c(H2O)=2:1:1 (4)在有催化剂存在的条件下，反应Ⅲ的反应过程如下图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为 (填“①”或“②”)。 (5)CO也能和H2反应制取二甲醚，反应原理为4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),一定条件下，将H2和CO按投料比通入1L反应器中发生该反应，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示。 ①上图中p1、p2、p3由大到小的关系是 。 ②实际生产中一般采用的温度为300-340℃，而不采用200°C,原因是 。 ③若在p3和316℃时, 将H2和CO按投料比通入该1L反应器中，反应达到平衡时,CO的转化率 50%(填“>”“<”或“=”)。 (6)高温时二甲醚蒸气发生分解反应：CH3OCH3(g)CH4(g)+CO(g)+H2(g)。迅速将二甲醚引入一个500℃的抽成真空的恒温恒容的密闭瓶中，在不同时刻测得的瓶内气体压强p总如下表所示。 t/ min 0 10 20 30 40 50 p总/kPa 40.0 78.0 92.0 99.0 100 100 ①该反应达到平衡状态时，二甲醚的转化率为 。 ②保持温度不变，在上述容器中充入1molCH3OCH3、1molCH4、1molCO和1molH2，列式计算说明v正、v逆的大小关系 。 (7)H2-H2O2电池的工作原理如图所示： ①写出Pt电极b上的电极反应式: ②电池工作时，下列说法正确的是 (填字母)。 A．化学能全部转化为电能 B．电子从Pt电极a流向Pt电极b C．溶液中OH-向Pt电极b移动 D．负极附近溶液碱性减弱 10．（23-24高三下·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)。 11．（23-24高三下·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。 12．（23-24高三下·山东菏泽·阶段练习）为倡导“节能减排”和“低碳经济”，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1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。 (1)从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率 。 (2)达到平衡时，H2的浓度为 mol/L。 (3)改变条件后，化学反应速率会减小的是___________(填字母)。 A．降低温度 B．加入催化剂 C．增大容器容积 D．恒容下充入He (4)平衡时，CO2的体积分数为 %。 (5)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH，反应方程式为，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2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___________。(填字母) A．反应中CO与CH3OH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1 mol CO，同时生成1 mol CH3OH D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变 (6)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216 mol/L。 T/℃ t/min pH=3.0 pH=4.0 pH=5.0 pH=6.0 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7 ①根据pH变化对O3分解速率的影响可知，对O3分解起催化作用的是 。 ②在30℃、pH=4.0条件下，O3的分解速率 。 ③根据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率最大的是 (填序号)。 A．40℃，pH=5.0　　　　B．10℃、pH=6.0　　　　C．30℃、pH=7.0 13．（23-24高三下·山东烟台·期末）丙烯()可由异丙醇催化脱水制取，其主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   回答下列问题： (1)已知相同条件下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) 能量 -56 -273.5 a -242 a= ，反应Ⅱ中断开化学键所吸收的能量 断开化学键所吸收的能量(填“大于”或“小于”)。 (2)在1350℃下，向恒容密闭容器中加入一定量的异丙醇，反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表： 反应时间/μs 0 4 8 12 t 20 浓度 0 4～12 μs内， ；t μs时，若与分压之比为4∶5(分压=体系总压×物质的量分数)，则的物质的量浓度为 。 (3)在恒容、绝热密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是 (填标号)。 a．密闭容器中温度保持不变 b．的浓度保持不变 c． d．混合气体密度不变 (4)下图是某科研团队设计的光电催化反应器，实现了由制得异丙醇(常温下为液态)，其中A极和B极均为Pt/CNT电极。 ①下列说法错误的是 (填标号)。 A．A极上发生还原反应 B．由A极经质子交换膜向B极移动 C．该工艺涉及的能量转化形式只有两种 D．使用催化剂可以提高单位时间内的转化率 (已知：) ②该反应器的负极反应式为 ；一段时间后，若A、B两极分别收集到标况下67.2 L气体，则此时理论上制得异丙醇的质量为 。 14．（23-24高三下·福建三明·期末）2023年全国政府工作报告提出要推动重点领域节能降碳减污工作。 Ⅰ．是大气污染物的主要成分之一，消除对改善环境具有重要意义。 (1)一定条件下，用可把还原为无污染物质，反应的化学方程式为 。 (2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入和，发生反应：随时间变化情况如下表所示。 时间 0 5 10 15 20 25 2.00 1.80 1.50 1.44 1.40 1.40 ①内的平均反应速率 。 ②时， (填“”“”或“”)。 ③达平衡时的转化率为 。 Ⅱ．工业上将转化为燃料可实现节能降碳，涉及的反应为： (3)提高该反应速率的措施有 (写出一条)。 (4)恒温恒容条件下，能说明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 a．                   b．容器内的压强保持不变 c．气体密度保持不变                    d．和的物质的量之比保持不变 (5)甲烷燃料电池符合绿色化学理念，装置如图所示，电池正极通入的气体是 (填“”或“”)，其电极反应式为 。 15．（23-24高三下·北京·期末）研究铁制品在不同条件下的锈蚀过程。 (1)铁制品在潮湿的土壤中反应，表面生成疏松的FeOOH。写出该反应化学方程式： 。 (2)铁制品在干燥的土壤中表面会生成致密的，过程如下。 若上述每一步反应转化的铁元素质量相等，则三步反应中电子转移数之比为 。 (3)铁制品在海水中被腐蚀的速率比在淡水中的快，原因是海水中含有的、、等离子的影响。 资料Ⅰ：体积小穿透能力强，可将致密氧化膜转化成FeOOH而促进铁制品继续锈蚀。 资料Ⅱ：、、促进铁器皿继续锈蚀的能力逐渐减弱。 ①写出铁制品表面的致密氧化膜被氯化钠破坏的化学方程式 ②结合元素周期律解释“资料Ⅱ”的原因是 。 (4)从潮湿土壤出土或海底打捞的铁质文物必须进行脱氯处理：用稀NaOH溶液反复浸泡使渗出后，取最后一次浸泡液 （填试剂和操作）检验脱氯处理是否达标。 (5)经脱氯、干燥处理后的铁制品再“覆盖”一层透明的高分子膜可以有效防止其在空气中锈蚀。下图为其中一种高分子膜的片段，则该高分子的单体是 。 16．（23-24高三下·广东广州·期末）工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。 (1)氮的固定有以下常见方式： 生物固氮：。 工业合成氨：。 通过雷电固氮： 。(写出反应方程式) (2)断开氮分子中的键，需要 能量(填“吸收”或“释放”)。 (3)已知高温不利于提高工业合成氨中的平衡转化率。 ①生产中依然选择高温合成氨，目的是 。 ②针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了采用(M表示金属)复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如下图所示。 资料：用单位时间内每克催化剂所获得的的物质的量表示反应速率 a．无，催化效率最高的金属是 。 b．有，反应速率明显增大。文献报道了可能的催化过程如下： i．(在M表面解离) ii． iii． 。 在较低压强、较低温度下合成了，这是合成氨反应研究中的重要突破。 (4)最近，我国科研人员报道了一种氯化镁循环法，可进一步降低能耗。该方法的总反应为：。转化关系如下： ①A是 。 ②科研人员将X与混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，产物中 。 (5)可用于电化学气敏传感器，工作原理如图所示，回答下列问题： ①溶液中往电极 (填“a”或“b”)移动。 ②电极b的电极反应式为 。 ③该传感器在工作过程中电极(a)周围溶液 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ④该传感器反应消耗的与的物质的量之比为 。 17．（23-24高三下·上海·阶段练习）研发CO2利用技术成为了研究热点，某科研团队采用一种类似“搭积木”的方式，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成，“积木”中涉及如下两个反应： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ②CH3OH(g)+O2(g)HCHO(g)+H2O2(l)。 (1)一定温度下，往5L反应釜中充入1molCO2、3molH2，反应5min，气体总的物质的量减少了20%，则0~5min内，H2的平均反应速率v= 。 (2)将1molCO2、3molH2充入反应器中，以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________ A．气体密度 B．气体总压 C．CO2、H2体积比 D．v正(CO2)=3v逆(H2) (3)将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中，平衡时v正(O2)、c(O2)与温度的关系如图所示： 反应②为 反应(选填：放热或吸热)。55~100℃时，O2的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是 。 (4)反应②常会有副产物HCOOH产生，将NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反应，溶液中存在：c(OH–)-c(H+)= 。继续加入HCl溶液至中性，此时c(HCOOH) c(Cl–)(选填“>”“<”或“=”)。 (5)已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，HCOOH的电离常数为Ka=1.77×10-4，试通过计算推断氢氧化镁固体是否能够溶解在甲酸中？ 。 (6)写出检验HCOOH中是否含醛基的实验方法 (7)甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是___________。 A．物质A是 B．a是正极 C．a极电极反应为式： D．可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用 (8)利用CO、CH3OH等原料可合成草酸二甲酯()，其加氢可转化为乙二醇(HOCH2CH2OH)，制备草酸二甲酯的总反应为4CO+4CH3OH+O2+2H2O，其反应机理的一部分如下图所示。 ①由机理图可推知，化合物X的结构简式为 。 ②若CO中混有少量H2，H2在Pd表面易形成Pd—H中间体，结合机理图，推测因H2导致生成的有机副产物是 (任写一种)。 18．（23-24高三下·福建漳州·阶段练习）能量以多种不同的形式存在，并能相互转化。 I．合成氨反应在化工生产中具有重要意义。 (1)在25℃、101kPa下，合成氨反应中消耗放出热量，则该反应的热化学方程式为 。 (2)和在催化剂表面合成氨的微观历程如图所示，用分别表示、、。下列说法中正确的是___________(填字母)。 A．反应过程存在共价键的断裂和形成 B．催化剂仅起到吸附和的作用，对化学反应速率没有影响 C．②③过程吸热 D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少 Ⅱ．电池的发明是储能和供能技术的巨大进步，如图所示的原电池装置，插入电解质溶液前和电极质量相等。 (3)电解质为稀盐酸时，图中箭头的方向表示 (填“电子”或“电流”)的流向，铁棒上的电极反应式为 。 (4)电解质溶液更换为时，电极质量变化曲线如图所示。 ①X可以是 (填字母)。 A．稀硫酸    B．溶液    C．浓硝酸    D．溶液 ②6min时电极的质量为 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)吸热反应 (2)C (3) (4) 75% AC (5)负 (6)由a流向b 【详解】（1）反应物总能量低于生成物总能量，该反应是吸热反应； （2）A．体积固定充入氩气，反应物浓度不变，则反应速率不变，故A不选； B．加入固体碳，碳的浓度不变，反应速率不变，故B不选； C．增大水蒸气浓度能加快反应速率，故C选； D．分离CO生成物浓度减小，反应速率减小，故D不选； 故选C； （3）根据盖斯定律，①×2+②+③得反应，则； （4）①达到平衡时，的转化率为； ②从反应开始到，∆n(CO)=5-2=3mol，用CO表示的反应速率为； ③A．各物质浓度不再发生变化时，反应达到平衡，则 CO的含量保持不变，能说明反应达到平衡状态，故A选； B．混合气体总质量不变，体积固定，则混合气体的密度一直不变，不能说明反应达到平衡状态，故B不选； C．反应总物质的量发生变化，混合气体总质量不变，则混合气体的平均相对分子质量是一变量，当其不变时，能说明反应达到平衡状态，故C选； D．无法确定正逆反应速率相等，因此无法说明反应达到平衡状态，故D不选； 故选AC； （5）电极b通入氧气得电子生成OH-，氧元素化合价降低，b为正极，则a电极是电池的负极； （6）电子的流向为由负极流向正级，a流向b； 2．(1) BC (2) X(g)+ 2Y(g)⇌3Z(g) CD 【详解】（1）①图I中Zn和稀硫酸发生反应，离子方程式为； ②A．图I和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面，图Ⅱ形成铜锌原电池，锌为负极发生氧化反应被损耗，铜为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，则铜棒的表面有气泡产生，A错误； B．图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀，图Ⅱ形成铜锌原电池，原电池反应可以使金属与酸的反应速率加快，故图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快，B正确； C．图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀，反应中化学能转化为热能，图Ⅱ形成铜锌原电池，反应中化学能转化为电能，则图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，故C正确； D．图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀，图Ⅱ形成铜锌原电池，反应中化学能转化为电能，反应中都放出热量，但放出的热量不同，则图I和图II中温示数不相等，但均高于室温，故D错误； 故选BC ③氢气(标准状况)生成，根据反应，则消耗的H+为1mol，消耗的硫酸为0.5mol， （2）①根据图象可知，随着时间的推移X、Y物质的量减小，Z物质的量增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，0~4min内X、Y、Z物质的量的改变值依次为 (1mol-0.5mol)、(2mol-1mol)、 1.5mol，转化物质的量之比等于化学计量数之比，4min后各物质的物质的量保持不变且都不为0，说明该反应为可逆反应，该反应的化学方程式为X(g)+ 2Y(g)⇌3Z(g)； ②4min后各物质的物质的量保持不变，则反应达到平衡，X、Y、Z物质的量的改变值依次为0.5mol、1mol、1.5mol，则Y的体积分数为； ③A．，不能说明反应已经达到平衡状态，A错误； B．容器内X与Y的物质的量之比为无法确定是平衡状态，与物质的量比例无关，容器内各物质的质量保持不变，可以确定是平衡状态，B错误； C．该反应的所有物质都呈气态，建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，在恒容容器中混合气体的密度始终不变，容器内混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，C正确； D．容器内各物质的质量保持不变，体积分数不再改变，是反应达到平衡状态的特征标志，D正确； 答案选CD。 3．(1)-136.2 (2) 降低 大于 NO溶解度较低(或溶解度大) (3) (或3.43mol) 温度升高使去除反应速率增大 催化剂活性随温度升高而增大 【详解】（1）第一个式子×+×第二个式子得到，则ΔH=kJ⋅mol−1； （2）①NaClO2的碱性溶液脱硝过程中生成硝酸钠和氯化钠，主要反应的离子方程式为：； ②脱硝反应消耗OH-，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐降低； ③根据题中表格数据发现，反应一段时间后溶液中的浓度大于的浓度，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或(或SO2溶解度大)； （3）①NH3与NO2生成N2的反应中，方程式为：，当生成1mol N2时，转移电子； ②在50~250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率迅速上升的原因有：温度升高使NOx去除反应速率增大，催化剂活性随温度升高而增大，380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是NH3与O2反应生成NO和水，方程式为：。 4．(1)+70.43J⋅mol−1 (2) 0.1 (3) ＞ ＞ 反应i为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c(M)减小，反应ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，c(M)减小 0.5mol/L 4 【详解】（1）反应i+反应ⅱ得，则△H3=△H2+△H1=-260.1+330.53=+70.43J⋅mol−1； （2）①根据图中曲线，c(M)+c(X)=10×10-2mol/L=0.1mol/L； ②在0~5h内，平均反应速率v(M)=； （3）①Y的初始浓度固定，越大，则转化率越大，c(M)越大，则P＞1；a、b两点对应的温度相同，但a点浓度大于b点，所以反应i的正反应速率大小：v(M)a＞v(M)b； ②反应i为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c(M)减小，反应ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，c(M)减小，所以综合反应i和反应ⅱ，c(M)随温度升高而减小； ③当温度为60℃，时，初始的Y与X的浓度均为1mol/L，则，，c(M)=a-b=0.5mol/L①，则b-a=-0.5mol/L，所以平衡体系中c(X)=1+b-a=0.5mol/L，若此平衡体系中c(Y)=c(N)，即1-a=b②，则a=0.75mol/L，b=0.25mol/L，则该温度下反应i的平衡常数为。 5．(1)-252.9 (2)CO2＋8H＋＋8e-=CH4＋2H2O (3) HD 随NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的CH2(O-)2浓度增大，释氢反应的速率加快，副反应速率也加快，但释氢反应的速率加快更多 NaOH溶解载体Al2O3，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降 氢气纯度高、可处理有毒甲醛 【详解】（1）假设CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-890.3kJ·mol-1为①，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    ΔH=-571.6kJ·mol-1为②，则CO2甲烷化反应CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l)的为②×2-,①，ΔH=-571.6kJ·mol-1×2-（-890.3kJ·mol-1）=-252.9 kJ·mol-1，答案：-252.9； （2）CO2甲烷化反应CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(l)，微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极，即得到电子的一端，电极反应式为CO2＋8H＋＋8e-=CH4＋2H2O，答案：CO2＋8H＋＋8e-=CH4＋2H2O； （3）①根据反应的机理如图，氢分子中的两个氢原子一个来自水分子，一个来自甲醛分子，若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为HD，②NaOH浓度低于1 mol⋅L−1时，NaOH浓度增大产生氢气会加快的原因是随NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的CH2(O−)2浓度增大，释氢反应的速率加快，副反应速率也加快，但释氢反应的速率加快更多，③若NaOH浓度过大，H2的产生迅速减慢的原因可能是NaOH溶解载体Al2O3，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降，④甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢的优点有氢气纯度高、可处理有毒甲醛，答案：HD、随NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的CH2(O-)2浓度增大，释氢反应的速率加快，副反应速率也加快，但释氢反应的速率加快更多、NaOH溶解载体Al2O3，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降、氢气纯度高、可处理有毒甲醛。 6．(1)-722 (2)在生成单质硫的同时还有氢气生成 (3)恒温恒压条件下，加入Ar(g)，容器体积增大，等效于反应体系的压强减小，平衡向气体分子数增多的方向移动，即向正反应方向移动，从而提高的转化率 (4) 吸热 B v(M) 0.25 AD 【详解】（1）由盖斯定律可知，(2×①-②)×可得ΔH＝()×=-722kJ/mol。 （2）根据盖斯定律(①+②)×可得2H2S(g)+O2(g)＝S2(g)+2H2O(g) ΔH＝(-1036+94)kJ/mol×=-314kJ/mol，因此，克劳斯工艺的总反应是放热反应，高温热分解方法缺点是能耗高，其优点是在生成单质硫的同时还有氢气生成。 （3）一定温度和压强下，加入Ar(g)，容器体积增大，等效于反应体系的压强减小，平衡向气体分子数增多的方向移动，即向正反应方向移动，从而提高的转化率。 （4）①由图可知，升高温度，的平衡转化率增大，说明的热分解反应是吸热反应，恒温条件下增大的浓度，反应正向移动，但的平衡转化率减小，则图中代表加入2.0 mol 的曲线是N、O点所在曲线，故选B； ②温度越高，反应速率越快；浓度越大，反应速率越快。M 点和O 点温度相同，M点浓度小，N点温度高于 M 点和O 点，所以v(M)最慢； ③根据已知条件列出“三段式” 平衡常数K＝mol/L=0.25 mol/L； ④A．因为反应前后气体分子数发生变化，反应过程中容器内气体压强会变化，压强不变说明各物质浓度不变，达到平衡状态，A选； B．由方程式可知，反应过程中和的体积比是定值，当 C．该反应过程中气体的总体积和总质量都是定值，混合气体的密度是定值，当混合气体的密度不再发生变化时，不能说明反应达到平衡，C不选； D．的生成速率与的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，D选； 故选AD。 7．(1)升高温度 (2)往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气，加入水蒸气相当于减小压强，平衡正向移动，乙苯转化率增大 (3) 80 45 2.5 (4) +159.2 abc 【详解】（1）该反应是吸热反应，升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，乙苯的平衡转化率增大，故答案为：升高温度； （2）向反应釜中同时通入乙苯和水蒸气相当于减小压强，该反应是气体体积增大的反应，平衡向正反应方向移动，乙苯转化率增大，故答案为：往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气，加入水蒸气相当于减小压强，平衡正向移动，乙苯转化率增大； （3）①由题意可知，起始时p乙苯+pH2O=100kPa，平衡时乙苯转化率为75%，由题意建立如下三段式： 则0.25p乙苯+0.75p乙苯+0.75p乙苯+pH2O=115kPa，再结合p乙苯+pH2O=100kPa，解得p乙苯=20kPa，pH2O=80kPa，Kp===45kPa，故答案为：80；45； ②反应达到平衡时，v正=K正P乙苯=v逆=K逆P苯乙烯P氢气，则=45kPa，a处，乙苯的转化率为60%，总压强为112kPa，由前面可知，起始p乙苯=20kPa， a处=45kPa×=2.5，故答案为：2.5； （4）①根据盖斯定律可得：H1=H2+H3=(117.6+41.6)kJ/mol=+159.2kJ/mol，故答案为：+159.2； ②a．CO2与H2反应，使生成物浓度降低，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移，故正确； b．不用高温水蒸气，可降低能量消耗，故正确； c．根据CO2+C=2CO，有利于减少生产过程中可能产生的积炭，故正确； d．由题意得CO2在反应体系中，参与以下反应：CO2+H2=CO+H2O，CO2+C=2CO，CO2在反应体系中不作催化剂，故错误； 故选abc。 8．(1)+173.5kJ/mol (2) 0.15 > 5.6 CD (3) 负极 CH3OH－6e－+H2O=CO2+6H+ 【详解】（1）由盖斯定律可知，第一步反应+第二步反应×②得总反应，所以总反应的； （2）① 0～4 min内，CH4物质的量的变化量为(2.0-0.8)mol=1.2mol，则用CH4表示的化学反应速率v(CH4)= mol·L-1·min-1； ② 表格显示4分钟后甲烷物质的量继续减小至不变，即4min时反应未达平衡且正在正向进行，正反应速率大于逆反应速率，所以H2O的消耗速率>CH4的生成速率； ③三段式，反应达到平衡时，混合气体总物质的量为(0.5+2.5+4.5+1.5)mol=9mol，其中CH4的体积分数等于其物质的量分数，为； ④A．容器内CH4、H2O按物质的量之比1：1消耗，但并没有按1:1通入，所以容器内CH4、H2O的浓度之比不可能为1∶1，故A错误； B．平衡时，即平衡时v(H2)正=3v(CO)逆，故B错误； C．该反应为气体体积增大的反应，恒温恒容容器中，混合气体的压强不随时间而变化，说明反应达到平衡状态，故C正确； D．该反应为气体物质的量增大的反应，容器中气体的质量恒定，平均相对分子质量不随时间而变化，说明气体物质的量不变，反应达到了平衡状态，故D正确； 故答案为：CD； （3）由燃料电池的电子移动方向可知，c电极为负极、d电极为正极，电极c上甲醇发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为CH3OH－6e－+H2O=CO2+6H+。 9．(1)Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH＝－225 kJ·mol－1 (2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.4 kJ·mol－1 (3)CD (4)② (5) 温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，同时考虑到催化剂的催化活性最佳温度 > (6) 75%(或0.75或3/4) 计算得，，有，则平衡正向进行， (7) BD 【分析】（1）（2）考查热化学相关内容，（1）考查热化学方程式的书写；（2）考查燃烧热的热化学方程式，注意燃烧热限定可燃物的物质的量为1mol；（3）考查化学平衡状态的判断；（4）根据图像判断反应的决速步骤，应为反应的活化能最大的一步为决速步骤；（5）图像分析，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，能判断压强的大小关系；（6）转化率的计算，根据起始的压强和平衡时的压强之比等于起始物质的量与平衡物质的量之比进行计算，利用K与Q的大小关系，判断化学反应进行的方向；（7）考查原电池原理，根据工作原理图可知，根据原电池的工作原理，通H2的一极为负极，通H2O2的一极为正极，负极电极反应式，正极电极反应式。 【详解】（1）硅粉与HCl在300℃时反应的化学方程式为Si＋3HClSiHCl3＋H2，生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，则该反应的热化学方程式为Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH＝－225 kJ·mol－1； （2）燃烧热是指101kPa，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，1g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7kJ，则1mol液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热726.4kJ，则甲醇燃烧热的热化学方程式应为CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.4 kJ·mol－1； （3）A．恒容密闭容器中，反应物、生成物均为气体，在反应过程中，气体总质量和总体积保持不变，混合气体密度是定值，混合气体密度不再发生变化时，不能说明反应达到平衡，A错误； B．该可逆反应为反应前后气体分子数相等的反应，气体压强保持不变的状态不能说明该状态为平衡状态，B错误； C．根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可知，达到平衡状态时，，则，即，C正确； D．在恒容绝热容器中进行时，温度随反应的进行而发生变化，当反应达到平衡时，温度保持不变，D正确； E．平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，若起始时n(CH3OH):n(CH3OCH3):n(H2O)=2:1:1，转化的Δn(CH3OH): Δn(CH3OCH3): Δn(H2O)=2:1:1，则反应过程中任意时刻，n(CH3OH):n(CH3OCH3):n(H2O)=2:1:1，则c(CH3OH):c(CH3OCH3):c(H2O)=2:1:1，不能说明反应达到平衡状态，E错误； 选CD。 （4）在反应过程中，活化能最大的一步为反应的决速步骤，因此该反应的决速步骤为②； （5）对于反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，当温度一定时，增大压强，平衡向正向移动，CO的平衡转化率增大，图中p1曲线CO转化率＞p2曲线CO转化率＞p3曲线CO转化率，则压强；实际生产中，温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，同时要考虑催化剂的催化活性的最佳温度；一定条件下，将H2和CO按投料比通入1L反应器中发生该反应，在p3压强、316℃时，CO的平衡转化率为50％，若在p3和316℃时，将H2和CO按投料比通入该1L反应器中，相当于多充入H2，使平衡正向移动，CO的转化率增大，则平衡时CO的转化率大于50％； （6）反应CH3OCH3(g)CH4(g)+CO(g)+H2(g)，设起始的二甲醚的物质的量为a mol，变化的物质的量为x mol，列出三段式： 在相同条件下，，则，则a=，平衡时二甲醚的转化率=(或0.75或75％)；设起始时二甲醚的物质的量为1mol，已知容积为1L，则变化的物质的量为0.75mol，列出三段式： 则，而，有，则平衡正向进行，； （7）根据原电池的工作原理，通H2的一极为负极，通H2O2的一极为正极，则Pt电极b上的电极反应式为；电池工作时，化学能主要转化为电能，A错误；Pt电极a是负极，Pt电极b是正极，电子从Pt电极a沿着导线流向Pt电极b，B正确；Pt电极a是负极，Pt电极b是正极，溶液中的向负极，即Pt电极a是负极移动，C错误；负极电极反应为，负极反应消耗，负极附近溶液碱性减弱，D正确； 故答案选BD。 10．(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。 11．(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。 12．(1)0.0375 mol•L-1•min-1 (2)0.375 (3)AC (4)10 (5)BD (6) OH- 0.0001 C 【详解】（1）根据图示可知：从反应开始到10 min达到平衡时，CO2的物质的量由开始的1.00 mol变为0.25 mol，用CO2的浓度变化表示的化学反应速率； （2）根据图示可知：从反应开始到10 min达到平衡时，CO2的物质的量由开始的1.00 mol变为0.25 mol，CO2反应消耗了0.75 mol，根据反应方程式可知：每反应消耗1 mol CO2，就会反应消耗3 mol H2，则反应消耗了CO20.75 mol，同时反应消耗了H23×0.75 mol=2.25 mol，则此时H2的物质的量为3 mol-2.25 mol=0.75 mol，故此时H2的浓度为c(H2)==0.375 mol/L； （3）A．降低温度，化学反应速率降低，A正确； B．加入催化剂能够降低反应的活化能，因而化学反应速率加快，B错误； C．增大容器容积，导致反应物浓度降低，因此反应速率降低，C正确； D．恒容下充入He，由于容器的体积不变，则物质的浓度不变，化学反应速率不变，D错误； 故合理选项是AC； （4）根据反应方程式可知：到反应达到平衡时，生成了0.75 mol CH3OH，平衡时CO2(g)为0.25 mol、H2(g)为0.75 mol、CH3OH(g)为0.75 mol、H2O(g)为0.75 mol，则平衡时CO2的体积分数为：； （5）A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1，但由于反应物的浓度是否发生变化未知，因此不能确定反应是否达到平衡状态，A错误； B．反应方程式计量数前后之和不相等，则混合气体的物质的量为变量，反应在恒容条件下发生，容器的体积不变，则压强为变量，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正确； C．单位时间内每消耗1 mol CO，同时生成1 mol CH3OH，表示的都是反应正向进行，因此无法确定反应是放否平衡，C错误； D．若CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变，说明反应达到了平衡状态，D正确； 故合理选项是BD； （6）①根据表格数据可知：在温度不变时，溶液pH越大，反应速率越快，说明溶液中的OH-对O3分解起催化作用； ②根据表格数据可知：在30℃、pH=4.0条件下，O3分解c(O3)=mol/L=0.0108 mol/L时所需时间为108 min，则分解分解速率v(O3)==0.0001 mol/(L·min)； ③根据表格数据可知：在温度不变时，溶液pH越大，反应速率越快；在溶液pH不变时，反应温度越高，反应速率越快，故根据表中的递变规律。 根据该规律，对各个选项进行分析，可知： A．在40℃，pH=5.0时，反应时间在48～15 min； B．在10℃、pH=6.0时，反应时间在＞58 min； C．在30℃、pH=7.0时，反应时间在＜15min； 可知O3在下列条件下分解速率最大的是30℃、pH=7.0，故合理选项是C。 13．(1) 大于 (2) 0.145 (3)ab (4) BC 20.0g 【详解】（1）根据可知，，得到a=； ，该反应为吸热反应，可知反应Ⅱ中断开化学键所吸收的能量大于断开化学键所吸收的能量，故答案为：；大于。 （2）4~12µs内，v(H2O)=，根据反应速率之比等于化学计量数之比可得； tμs时，浓度为，根据反应可知，产生的水即为反应Ⅰ中产生的，恒温恒容条件下，物质的量之比等于压强之比，因此实际体系中含有的的物质的量为，可知反应Ⅱ中所消耗的的物质的量为，根据浓度改变之比等于化学计量数之比可知，消耗反应Ⅱ中所消耗的生成 （3）a．在恒容绝热体系中，温度为变量，当温度不变时，说明反应达到平衡，故a符合题意； b．为反应物，反应过程中浓度在发生改变，当浓度不变时说明达到平衡状态，故b符合题意； c．当某组分浓度不变时可作为判断依据，C3H6、C6H12均为产物，比值关系不能说明达到平衡，故c不符合题意； d．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，恒容说明容器体积不变，则混合气体密度不变，是个不变量，不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据，d不符合题意； 故选ab。 （4）①根据图中装置可知，该装置为原电池，产生A电极上CO2得到电子转化为异丙醇CH3CH(OH)CH3，同时还有H+得到电子变为H2，发生还原反应，则A电极为正极，B电极为负极， A．根据分析可知，A电极为正极，发生还原反应，A正确； B．根据分析可知，A电极为正极，B电极为负极，因此由B极经质子交换膜向A极移动，故B错误； C．根据图示可知该工艺涉及到光能转化为化学能及化学能转化为电能，是三种形式的能量之间的转化，故C错误； D．使用催化剂可以降低反应的活化能，因而可以加快反应速率，提高单位时间内反应物的转化率，故D正确； 故合理选项是BC； ②根据分析可知，电极B为负极，电极反应式为； 若A、B两极分别收集到标况下67.2L的气体， ，，在A电极上CO2得到电子变为异丙醇CH3CH(OH)CH3，反应方程式为：，根据反应过程中电子得失数目相等可得：2n(H2)+18n(异丙醇)=4n(O2)，3mol×2+18n(异丙醇)=4×3mol，解得n(异丙醇)=，则反应产生的异丙醇的质量m(异丙醇)=。 14．(1) (2) 0.06 (3)加入催化剂、升高温度等 (4) (5) 【详解】（1）一定条件下，用可把还原为无污染物质，反应的化学方程式为：； （2）①化学反应速率之比等于化学计量数之比，内的平均反应速率； ②时，还未达到平衡状态，向正反应方向进行，故>； ③由表格数据可知，20min达平衡，的转化率为：； （3）提高该反应速率的措施有：加入催化剂、升高温度等（任写一条）； （4）a．速率之比始终等于化学计量数之比，不能说明正逆反应速率相等，不能判断放大到平衡状态； b．该反应前后气体分子数变化，恒容时，容器内的压强保持不变，达到化学平衡状态； c．该反应前后气体质量不变，容器体积不变，气体密度一直不变，不能判断达到化学平衡状态； d．和的物质的量之比保持不变说明各物质浓度均不变，达到化学平衡状态； 故选bd； （5）该装置为原电池装置，通入甲烷的电极为负极，通入O2的电极为正极，正极的电极反应式为：。 15．(1) (2)6：2：1 (3) 氯、溴、碘同主族，形成的阴离子随电子层数增加半径增大（或体积增大），穿透能力减弱 (4)加入稀硝酸酸化的的溶液， (5) 、   【详解】（1）铁制品在潮湿的土壤中发生电化学腐蚀生成，进一步氧化为FeOOH，化学方程式为。 （2）反应Ⅰ中每有 1molFe反应生成FeO时，转移 2mol电子；反应Ⅱ中每有 3mol FeO反应生成 时，转移 2 mol电子；反应Ⅲ中每有 2mol反应生成 3molFe2O3时，转移 2mol电子，所以当每一步转化的铁元素质量相等时，转移电子数之比为。 （3）①铁制品表面的致密氧化膜为Fe2O3，可以被氯化钠破坏生成，化学方程式为。 ②根据资料Ⅰ可知，体积小，因此穿透能力强，则氯、溴、碘同主族，形成的阴离子、、随电子层数增加半径增大，即体积增大，因此穿透能力减弱，促进铁器皿继续锈蚀的能力逐渐减弱。 （4）若脱氯处理达标，则最后一次浸泡液无存在，可以选用 HNO3酸化的 AgNO3溶液检验。 （5） 根据高分子膜的片段可知，由 和  共聚可生成高分子膜。 16．(1) (2)吸收 (3) 提高化学反应速率 Fe (4) (5) b 减小 4:3 【详解】（1）雷电固氮是指氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，其化学方程式为 （2）化学反应中，断裂化学键需要吸收能量，因此断开氮分子中的键，需要吸收能量。 （3）①升高温度，催化剂可以达到活性最佳温度，从而提升化学反应速率，因此生产中依然选择高温合成氨； ②a．根据图像可知，无时，用铁做催化剂时的化学反应速率最高，则催化效率最高的金属是Fe； b．合成氨的总反应为，已知反应i为，反应ii为，则总反应减去反应i，再减去反应可得反应iii，则反应iii为。 （4）①电解生成Mg和，结合B和氮气结合生成可知，B为Mg，A为； ②A与水生成氧气和D，则D为HCl；D与生成X，则X为；和生成和，化学方程式为：，根据N原子守恒可知，8mol中有2mol来源于，6mol来自，因此产物中。 （5）①电极a通入，失电子氧化生成，则a为负极，b为正极；溶液中阳离子向正极移动，则往电极b移动； ②电极b中氧气得电子还原生成，电极反应式为； ③电极a为负极，失电子氧化生成，电极反应式为，则传感器在工作过程中电极a周围溶液的碱性减小，即减小； ④根据得失电子守恒可知，电池总反应为，则该传感器反应消耗的与的物质的量之比为4:3。 17．(1)0.048mol·L-1·min-1 (2)B (3) 吸热 H2O2不稳定，温度升高会分解，产生氧气，导致氧气浓度增大 (4) c(Na+)-c(HCOO–)或 c(HCOOH) = (5)能 (6)取样，先加入NaOH溶液，使溶液pH≥7，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸，若出现砖红色的沉淀，证明含有醛基 (7)BC (8) CH3OCOOCH3 CH3OH和HCOOCH3 【详解】（1）一定温度下，往5L反应釜中充入1molCO2、3molH2，由于没有氧气，所以只发生反应①，0~5min内，气体总的物质的量减少了20%，反应前气体总物质的量为4mol，则反应后气体物质的量减少了0.8mol，根据反应①的化学方程式，可知反应的氢气的物质的量为1.2mol，则H2的平均反应速率v==0.048mol·L-1·min-1； （2）将1molCO2、3molH2充入反应釜中，由于没有氧气，所以只发生反应①。A．该反应中反应物和生成物均为气体，混合气的总质量是不变的，容器体积也不变，所以混合气的密度是一直不变的，当气体密度不变时，不能说明该反应达到化学平衡状态；B．该反应为正反应为气体分子数减小的反应，当气体总压不变时，说明各组分的物质的量不再变化，该反应达到化学平衡状态；C．加入的CO2和H2的体积之比即物质的量之比等于方程式的系数比，所以在反应过程中，CO2和H2的物质的量之比即体积之比一直是1：3，所以当CO2和H2的体积之比不再变化时，不能说明反应达到平衡状态；D．正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，而v正(CO2)=3 v逆(H2)表示的正逆反应速率不相等，该反应没有达到平衡状态。答案选B。 （3）将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中，根据图示，在55℃以前和100℃以后，随着温度升高，c(O2)减小，说明平衡正向移动，说明该反应为吸热反应；该反应为CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)，产物中有H2O2，不稳定，温度升高会分解，产生氧气，导致氧气浓度增大。 （4）将NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反应，此时溶液中的溶质为HCOONa，根据电荷守恒，可以得出c(H+)+ c(Na+)= c(OH–)+ c(HCOO–)，根据元素质量守恒：c(Na+)= c(HCOO–)+ c(HCOOH)，因此c(OH–)-c(H+)= c(Na+)-c(HCOO–)= c(HCOOH)； 继续加入HCl溶液至中性：c(H+)= c(OH–)，根据电荷守恒，可以得出c(H+)+ c(Na+)= c(OH–)+ c(HCOO–)+ c(Cl–)，根据元素质量守恒：c(Na+)= c(HCOO–)+ c(HCOOH)，则c(Na+)= c(HCOO–)+ c(Cl–)= c(HCOO–)+ c(HCOOH)，因此c(HCOOH)= c(Cl–)。 （5）氢氧化镁和甲酸反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HCOOH⇌(HCOO)2Mg+2H2O，其K====>105，所以氢氧化镁能溶在甲酸中。 （6）由于HCOOH含有羧基，显酸性，在使用新制的Cu(OH)2悬浊液检验醛基之前，需要加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH值，故答案为：取样，先加入NaOH溶液，使溶液pH≥7，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸，若出现砖红色的沉淀，证明含有醛基。 （7）甲酸燃料电池，通入甲酸的一极是负极，通入氧气的一极是正极。通入的氧气将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，所以在酸性环境中反应，而且从正极区流出的是K2SO4溶液，所以物质A为硫酸，故A正确；HCOO-在a极上失去电子转化为碳酸氢根离子，所以a为负极，故B错误；a极区是碱性的，不能在离子方程式中出现H+，正确的离子方程式为：HCOO--2e-+2OH-=+H2O，故C错误；Fe3+在正极上得到电子转化为Fe2+，Fe2+又被氧气氧化为Fe3+，所以Fe3+可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用，故D正确；故选BC。 （8）①根据图示，脱附过程Ⅰ中和Pd相连的两个基团结合成草酸二甲酯，则脱附过程Ⅱ中，和Pd相连的两个基团结合形成碳酸二甲酯，结构简式为CH3OCOOCH3； ②根据题意可知，若CO中混有少量H2，H2在Pd表面易形成Pd—H中间体，结合机理图，在最终脱附过程中，H原子和-OCH3或-COOCH3结合可以得到副产物CH3OH和HCOOCH3。 18．(1) (2)AC (3) 电流 Fe-2e-=Fe2+ (4) B 9.2 g 【详解】（1）在25℃、101kPa下，合成氨反应中消耗放出热量，则合成氨反应中消耗放出热量，该反应的热化学方程式为； （2）A．在反应过程中断裂了非极性键H-H、N≡N，形成了极性键N-H，存在共价键的断裂和形成，A正确； B．在反应过程中N2、H2在催化剂表面接触时断裂化学键变为单个原子，然后重新组合形成生成物，因此催化剂不仅起到吸附N2和H2的作用，而且对化学反应速率产生影响，B错误； C．②→③过程中断裂反应物化学键H-H、N≡N，变为单个H、N原子，这个过程会吸热，C正确； D．催化剂不会改变反应的热效应，即使用催化剂，合成氨反应放出的热量不会变化，D错误； 答案选AC； （3）由于金属活动性Fe＞Cu，所以当电解质溶液为稀盐酸时，Cu为正极，Fe为负极，电子由负极经导线流向正极，则图示箭头从Cu经导线流向Fe电极的方向为电流的方向，则图为电流的方向；Fe为负极，失去电子变为Fe2+进入溶液，故Fe电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+； （4）①根据图示可知：在开始时两个电极质量都是6.0g，反应进行了6min后Fe电极质量减为3.2g，Cu电极质量增加，说明电解质溶液中有金属阳离子得到电子被还原为金属单质，电解质溶液只能为不活泼金属的盐溶液，该溶液为CuSO4溶液，故合理选项是B； ②△m(Fe)=6.0g-3.2g=2.8g，n(Fe)==0.05mol，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知反应产生Cu的物质的量n(Cu)=0.05mol，反应产生的Cu的质量m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g，故Cu电极的质量a=6.0g+3.2g=9.2g。 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 $$