2025届高三化学复习--化学反应原理综合题

2024-09-17
| 43页
| 135人阅读
| 0人下载

内容正文:

2025届高三化学复习--化学反应原理综合题 1.(24-25高三上·江西宜春·阶段练习)CO、(主要指NO和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的CO、是环境保护的重要课题。 已知:反应1: 反应2: 反应3: 反应4: 回答下列问题: (1)计算 ,反应3自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。 (2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。 ① (填“>”或“<”)0。 ②该反应历程的决速步骤为过程 。 (3)向密闭容器中充入一定量的和,保持总压为,发生反应4.当时NO的平衡转化率随温度T以及 K下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图。 ①能表示此反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。 A.气体的密度保持不变    B.NO的浓度不变 C.    D.保持不变 ②表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是 。 ③a、d两点对应的平衡常数大小比较为 (填“>”“<”或“=”)。 2.(23-24高三下·湖北十堰·期末)CO2催化加氢可以制HCOOH、等,在减少CO2排放的同时可生产出高附加值的化学品。涉及的反应有: 反应Ⅰ:     反应Ⅱ:     反应Ⅲ:     (1)请根据以上信息计算:反应Ⅲ的 , (用含、的代数式表示)。 (2)在某催化剂作用下,CO2催化加氢制CH3OH的反应历程如下。 该历程中的最大能垒(活化能)为 eV,对应步骤的反应为 。 (3)不同催化剂作用下,加氢制CH3OH反应的(k为速率常数)随温度的关系如图所示。已知,其中为活化能,C为截距。 催化效果较好的催化剂为 。 (4)T℃下,将1 mol CO2和3 mol H2通入容积为2 L的恒容密闭容器中仅发生反应Ⅰ和Ⅱ,经过5 min,各反应达到平衡状态,此时测得容器中。 ①下列叙述不能证明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A.容器内压强不变        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.混合气体中H2的浓度不变 ②0~5 min内, ,该温度下CH3OH的选择性 ,反应Ⅰ的平衡常数K= 。 (5)甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池,其工作原理如下: 若外电路转移的电子数为,则理论上消耗a的质量为 g。 3.(23-24高三上·湖北·期中)研究等大气污染气体的处理具有重要意义。已知: ①一般来说,如果一个反应的平衡常数大于,通常认为反应进行得较完全;如果一个反应的平衡常数小于,则认为该反应很难进行。 ②。 ③即。 即。请回答下列相关问题: (1)某研究小组将和的混合气体(共)充入一恒温密闭容器中发生反应:。 测得反应体系中气体的体积分数与反应时间的关系如下表: 0 10 20 30 40 50 ①若容器容积保持不变,则前反应的平均速率为 。 ②根据上述实验结果,该温度下反应的平衡常数 。 ③如果该反应的平衡常数K值变大,则该反应 (填序号)。 A.一定向正反应方向移动 B.平衡移动时,正反应速率先减小后增大 C.平衡移动时,逆反应速率先增大后减小 D.一定是使用了高效催化剂 (2)也可用溶液吸收气体,恰好中和后,再向吸收液中滴加或溶液。(忽略溶液体积的变化) ①恰好中和后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 ②若向浓度均为的和的混合溶液中滴加吸收液,则首先出现沉淀的离子方程式为 。 ③一般不用溶液直接吸收气体的原因是: 。(通过计算平衡常数解释) (3)用溶液也可以吸收有害气体,该反应的离子方程式为 。 4.(23-24高三上·广东·期中)苯乙烯是合成树脂及合成橡胶等的重要单体,在催化剂作用下,由乙苯直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢):C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)  H1>0 反应Ⅱ(氧化脱氢):2C8H10(g) +O2(g)2C8H8(g)+2H2O(g)  H2<0 回答下列问题: (1)已知下列条件: 共价键 C-C C-H C=C H-H 键能/(kJ/mol) 347. 7 413.4 615 436 则反应Ⅰ的H1= 。 若该反应的活化能E(正)为a kJmol-1,则该反应逆反应的活化能E(逆)为 。 (2)对于反应Ⅰ,保持温度和压强不变,向1 L密闭容器中分别通入n(C8H10):n(Ar)为3:1、1:1、1:3的混合气体[n(C8H10)+n(Ar)=2 mol],直接脱氢过程中C8H10转化率随时间变化如图所示。 ①充入Ar的目的是 。 ②0~12min内,反应速率最慢的混合气对应图中曲线 (填“a”、“b”或“c”),理由是 。 ③0~10min内,曲线b中C8H8的平均反应速率为 mol/(L·min)。 (3)在T1、T2温度下,将2mol C8H10(g)和1molO2(g)加入恒容的密闭容器中,发生反应Ⅰ、Ⅱ.测得C8H10的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示(忽略温度对压强、催化剂的影响)。 ①T1 T2(填“>”或“<”)。 ②T2温度下,反应Ⅰ的分压平衡常数Kp= (保留小数点后一位) kPa。 5.(23-24高三上·山东潍坊·期中)为无色液体,是一种常见的溶剂,在化工生产中有重要作用。天然气法合成相关反应如下: 反应.   kJ·mol-1 反应.   kJ·mol-1 (1)反应的正反应活化能 (填“>”、“<”或“=”)逆反应活化能;某温度下若完全分解成,在密闭容器中,以开始反应,当体积分数为10%时,转化率为 。 (2)利用工业废气生产的反应为。向某密闭容器充入1 mol 、2 mol ,维持体系压强不变,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该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 ②图中表示的曲线是 (填“a”、“b”、“c”或“d”)。 ③780℃时,的物质的量是 mol;维持m点温度不变,向容器中再通入、、、各1 mol,此时速率关系为v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 6.(23-24高三上·广东·期中)“碳达峰”、“碳中和”是我国社会发展重大战略之一。 I.中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉,其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH。在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应有: 反应①CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJ/mol 反应②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2 反应③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-57.9kJ/mol (1)反应②活化能Ea(正) Ea(逆)(填“>”、“<”或“=”),该反应在 (填“高温”或“低温")条件下自发进行。 (2)恒温恒容下,向密闭容器按投料比n(CO2):n(H2)=1:1通入原料气,若只发生主反应③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),能判断该反应处于平衡状态的是_____(填标号) A.v正(CO2)=3v逆(H2) B.体系内压强保持不变 C.混合气体的平均相对分子质量保持不变 D.反应的焓变保持不变 Ⅱ.上述反应①的逆反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)是目前催化制氢的重要方法之一。 在T1℃时,将0.10molCO与0.40molH2O充入5L的容器中,反应平衡后H2的物质的量分数x(H2)=0.08. (3)CO的平衡转化率 %,反应平衡常数 。(结果保留2位有效数字) (4)保持K不变,提高CO平衡转化率措施有: 。(任意一条) (5)由℃时上述实验数据计算得到~x(CO)和~x()的关系可用如图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为 。(填字母) Ⅲ.中科院福建物质结构研究所基于CO2和甲酸(HCOOH)的相互转化设计并实现了一种可逆的水系金属—二氧化碳二次电池,结构如图所示。 (6)该装置充电时,阳极的电极反应式为 。 7.(23-24高三上·湖南·期中)Ⅰ:研究化学平衡是中学化学中非常重要的课题。请回答下列问题: (1)已知:  ,不同条件下反应进程的能量变化如图所示,则该反应在 (填“低温”或“高温”)下能自发进行。 (2)25℃时,的电离常数,则该温度下水解反应的平衡常数 。 (3)25℃时,HF的电离常数为;的电离常数为,,。在溶液加入过量NaF溶液的离子反应方程式为 。 (4)相同条件下,下列四种溶液中由大到小的顺序是 (填序号)。 ①0.1 溶液 ②0.1 溶液 ③0.1 溶液 ④0.1氨水 (5)25℃时,有pH=4的盐酸和pH=10的溶液中由水电离出的之比为 。 (6)已知常温下次氯酸的电离平衡常数为,该温度下0.1次氯酸溶液的pH为 。() Ⅱ:电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。 (7)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,又能提供电能,装置如图所示。 A电极的电极反应式为 。 8.(23-24高三下·山东滨州·期中)研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题: (1)298K,1mol下列物质气态时的相对能量如下表: 物质 H2 O2 H2O2 H2O 相对能量/kJ。mol-1 0 0 -136 -242 1molH2(g)与足量H2O2(g)反应生成H2O(g) (填吸收或释放)的能量为 kJ。 (2)根据所学知识,比较下列反应热的大小。 ①同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如ΔH1,ΔH2,则ΔH1 ΔH2(填“>”、“<”或“=”,下同)。 ②同一反应的反应物状态不同时,反应热不同,如ΔH1,ΔH2,则ΔH1 ΔH2。 (3)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。 化学键 N-H N-Cl H-Cl 键能(/kJ·mol-1) 391.3 x 431.8 则反应过程中的ΔH2= kJ/mol,表中的x= 。 (4)已知含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与的H2SO4稀溶液发生中和反应,表示中和热的热化学方程式为 。 (5)甲烷是常见的燃料,CO2加氢可制备甲烷,其反应为ΔH=-164.7 kJ/mol-1。对于CO2加氢制备甲烷的反应,有关说法正确的是___________。 A.该反应理论上可以设计成原电池 B.该反应过程中既有极性共价键的断裂,又有非极性共价键的生成 C.干冰变为CO2时破坏了内部的化学键 D.反应结束,体系中物质的总能量降低 9.(24-25高三上·广东广州·开学考试)过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。回答下列问题: (1)的分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。过氧化氢属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 (2)根据的解离反应:、,、,,可判断为 元弱酸,常温下,1的溶液的pH约为 。 (3)趣味实验“大象牙膏”的实验原理是溶液在KI催化作用下分解,反应的机理表示如下: 第一步:    慢反应 第二步:        快反应 ①写出第一步反应的化学反应离子方程式: 。 ②在下图中画出有无KI两种情况的分解反应过程能量变化示意图: ③298K时,实验测得反应在不同浓度时的化学反应速率如表所示: 实验编号 1 2 3 4 5 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 0.470 0.470 c 0.940 1.410 0.00093 0.00186 0.00280 0.00187 0.00279 已知速率方程为,其中k为速率常数。 根据表中数据判断:a= ,c= 。 (4)298K时,将10mL a mol/L 溶液、10mL 2a mol/L 溶液和10mL NaOH溶液混合(忽略溶液混合时的体积变化),发生反应,溶液中与反应时间(t)的关系如图所示。 ①时 时(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②若平衡时溶液的pH=12,则该反应的平衡常数K= (用含a和y的代数式表示)。 10.(23-24高三上·江苏南京·阶段练习)HCOOH和甲酸盐是一种基本有机化工原料,广泛用于化工、农牧业等。 (1)一种利用金属磷化物作为催化剂,实现 CO2的捕集如下左图和 CH3OH转化成甲酸钠工艺的示意图如下右图所示。 ①分解池中的化学反应方程式为 ;阴极生成和一种气体,阳极电极反应方程式为 。 ②假设电流利用率为 100%(即无副产物生成),当电路中转移 4mol时,阴极室质量增加 g。 (2)HCOOH — HCOONa混合溶液可脱除烟气中NO,其机理如图所示: 已知:     Ⅰ. 脱除过程中,Fe(II)-EDTA络合液部分易被烟气中 O2氧化成 Fe(III)-EDTA; Ⅱ. 酸性较强环境下,EDTA易与溶液中 H+结合; Ⅲ. HCOOH-HCOONa混合溶液产生的·H既可以将 NO还原,又可将 Fe(III)-EDTA还原,实现催化剂再生。 ①调节 Fe(II)-EDTA 络合液的 pH ,对吸收 NO的影响如图所示,则适宜的 pH为 ,pH过大或过小均不利于吸收 NO理由是 。 ②如图所示,当 HCOOH浓度小于 2,NO的脱除率随 HCOOH浓度增大而增大的可能原因是 。 11.(23-24高三上·湖南·期中)Ⅰ.研究化学平衡是中学化学中非常重要的课题。请回答下列问题: (1)已知:,不同条件下反应进程的能量变化如图所示,则该反应在 (填“低温”或“高温”)下能自发进行。 (2)盐碱地(含较多)不利于植物生长,盐碱地呈碱性的原因: (用离子方程式说明)。 (3)时,的电离常数为;的电离常数为。在溶液加入过量溶液的离子反应方程式为 。 (4)相同条件下,下列四种溶液中由大到小的顺序是 (填序号)。 ①溶液 ②溶液 ③溶液 ④氨水 (5)时,有的盐酸和的溶液中由水电离出的之比为 。 (6)某温度时,。某溶液中含有和浓度均为,向该溶液中逐滴加入的溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 (用阴离子符号表示)。 Ⅱ.电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。 (7)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,又能提供电能,装置如图所示。 A电极的电极反应式为 。 12.(23-24高三上·江苏苏州·期中)空气中含量的控制和资源化利用具有重要意义。 Ⅰ.在金属催化剂作用下可转化为乙二醇和甲醇;若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。      获取乙二醇的反应历程分为如下2步: 步骤1    步骤2     (1)步骤2反应的 。 (2)研究反应温度对步骤2加氢反应的影响(反应时间均为4h),实验数据见下表: 反应温度/℃ 的转化率/% 乙二醇的产率/% 160 23.8 23.2 180 62.1 60.9 200 99.9 94.7 220 99.9 92.4 由上表可知,温度越高,的转化率越高,原因是 。温度升高到220℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是 。 Ⅱ.利用“Na-”电池将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为。 放电时该电池“吸入”,生成和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示: (3)放电时,外电路中电流流入的一极为 (填“钠箔”或“MWCNT”)。 (4)放电时,正极的电极反应式为 。-四甘醇二甲醚作电解液的优点是 (写出两点)。 Ⅲ.与反应如果用Co/C作为催化剂,可以得到含有少量甲酸的甲醇。 (5)在相同条件下,将Co/C催化剂循环使用,随着循环使用次数增加,甲醇产量如图所示,试推测甲醇产量变化的原因: (Co的性质与Fe相似)。 13.(23-24高三上·江苏苏州·期中)工业合成氨是人类科技的一项重大突破,目前我国氨生产能力位居世界首位。 (1)传统合成氨原理为:  。 ①在恒温恒容密闭容器中充入2mol和6mol进行合成氨反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是 。 a.断裂6mol H―H同时生成6mol N―H     b.容器内压强保持不变 c.混合气体密度保持不变     d.容器内、、物质的量之比为1∶3∶2 e.的百分含量保持不变 ②已知传统合成氨反应的速率方程为:,在合成氨过程中,需要不断分离出氨,可能的原因为 。 (2)常压电化学法合成氨电解装置如图所示。 已知熔融NaOH―KOH为电解液,纳米起催化作用,在电极上发生反应生成中间体Fe。 ①该法在合成氨过程中能量的转化形式为 ;惰性电极Ⅱ是电解池的 极。 ②惰性电极Ⅰ上生成中间体Fe的电极反应方程式为 :由中间体Fe反应生成的化学方程式为 。 (3)基于载氮体的碳基化学链合成氨技术反应如下: 吸氮反应: 释氮反应: T℃时,向体积为2L装有足量和C的恒容密闭容器中充入2mol进行吸氮反应,达到平衡时氮气转化率为50%,计算此条件下吸氮反应的平衡常数 。 14.(22-23高三下·广西柳州·期中)为降低温室效应,的捕集利用技术成为研究的重点。 (1)一种利用的反应为:。下列措施能使已达到平衡时反应的正反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________。 A.及时分离出水蒸气 B.适当降低温度 C.增大的浓度 D.缩小体积,增大压强 (2)和发生如下反应可以制取甲醇和二甲醚。 反应Ⅰ: 反应Ⅱ: 写出由合成热化学方程式 。 (3)合成甲醇的反应为,在容积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入与,在催化剂作用下发生反应,平衡时甲醇的体积分数与温度的关系如图所示。 ①能判断甲,乙容器中反应已达到化学平衡状态的依据是 。 A.混合气体的密度不变    B. C.容器中的气体的压强不变    D. ②时,当甲容器中的体积分数处于D点时,此时(正) (逆)。 ③曲线Ⅰ代表的是容器 (填“甲”或“乙”)中发生的反应。 ④该反应的 0(填“”或“”“”),判断的理由是 。 ⑤A、B、C三点的平衡常数大小关系是 , 。 15.(23-24高三下·云南大理·阶段练习)用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为。 (1)写出上述反应的平衡常数表达式: 。 (2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与发生反应,所得数据如表,回答下列问题。 实验编号 温度/℃ 起始时的物质的量 平衡时的物质的量 1 700 0.40 0.09 2 800 0.24 0.08 ①结合表中数据,判断该反应的 (填“>”或“<”)0。 ②判断该反应达到平衡状态的依据是 (填字母)。 A.容器内气体密度恒定    B.容器内各气体浓度恒定 C.容器内压强恒定    D. (3)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量和发生反应:;其中物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。 ①内的平均反应速率v= 。 ②图中A点 (填“>”“<”或“=”)。 ③第10min时,外界改变的条件可能是 (填字母)。 A.加催化剂    B.增大的物质的量    C.减小的物质的量    D.升温    E.降温 (4)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。 容易得到的副产物有和,其中相对较多的副产物为 ;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中 (填字母)的能量变化。 A.    B. C.    D. 16.(23-24高三下·云南大理·阶段练习)甲醛有毒,被世界卫生组织列为一类致癌物。但甲醛是重要的工业原料,在化工、纺织、医疗等领域有广泛应用。 I.回收利用是一种减弱温室效应的有效途径。科学家研究发现可利用回收的与反应制备甲醛。 已知:①甲醛的燃烧热为 ②的燃烧热为 ③ (1)与制备甲醛的反应: 。 (2)在2L恒容密闭容器中通入和,在三种不同条件下发生(1)中反应,测得的转化率与时间的关系如图所示。曲线对应温度下反应的平衡常数 ,由曲线Y到曲线X采取的措施可能是 ;由曲线Z到曲线X采取的措施可能是 。 (3)反应速率,,、分别为正、逆向反应速率常数,计算点 。 II.甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的一种新方法,该法得到无水甲醛的同时得到副产品氢气。 (4)在一个2L恒容密闭容器中投入,在催化剂作用下发生反应:,同时存在副反应:。后,测得甲醇的转化率与甲醛的选择性分别与温度的关系如图所示。温度高于650℃,甲醇的转化率升高,甲醛的产率降低,原因可能是 。 (5)甲醛被称为室内污染“第一杀手”。室内甲醛的含量可以通过传感器来监测。一种燃料电池型甲醛气体传感器的工作原理如图所示,则a电极反应式为 。 17.(23-24高三下·山东临沂·期末)I. (1)可利用原电池处理CO,其原理如图所示。电池工作时,负极的电极反应式为 ;当电路中转移时,消耗的的体积为 L(标准状况下)。 IⅠ.恒温恒容下2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2molB,并测得C的浓度为1.2mol/L。 (2)x= 。 (3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是_____(填各项代号)。 A.压强不再变化 B.气体平均相对分子质量不再变化 C.气体密度不再变化 D.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1 IⅡ.一定条件下,可逆反应A2(g)+B2(g)2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度分别为 c(A2)=0.4mol·L-1;c(B2)=0.1mol·L-1;c(C)=1.6mol·L-1。 (4)若反应开始时,反应容器中未加入B,10s后达到平衡,则10s内用C的浓度变化表示的化学反应速率为 。 (5)若A2、B2、C的初始浓度分别用a、b、c表示(mol·L-1),则:a、b应满足的关系是 。 18.(23-24高三上·上海·期末)人类利用化学反应,不仅可以创造新物质,还可以获得能量或实现不同能量之间的相互转化。下列是反应Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑的能量变化趋势,如图所示: (1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是___________。 A.改锌片为锌粉 B.加入少量碳酸钠固体 C.滴加少量 D.将稀硫酸改为98%的浓硫酸 (3)若将上述反应设计成原电池,铜棒为原电池某一极材料,该极上的现象为 ,原电池工作时溶液中的移向 极移动(填正或负)。 (4)放电一段时间后再称量两个电极,发现Zn片减少了2.6g,则导线上通过的n(e-)= mol。 (5)实验后同学们经过充分讨论,观察原电池反应特点,认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________。 A. B. C. D. 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) -746.0 低温 (2) < 4 (3) AB I 该反应为放热反应,温度越高,NO(g)的平衡转化率越小 > 【详解】(1)根据盖斯定律可知,反应3=2×反应1-反应2,则;该反应为气体分子数减小的放热反应,ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0,可知,反应3自发进行的条件是低温; (2)①由图可知,反应4为放热反应,则; ②由图可知,该反应过程4的活化能最大,则该反应历程的决速步骤为过程4; (3)①反应4为气体分子数减小的放热反应,且为恒压容器,以此解题。, A.随着反应进行,容器体积发生变化,容器中物质的质量不变,则密度是变量,当密度不变时,反应平衡,A正确; B.随着反应进行,一氧化氮逐渐被消耗,当其浓度不变时,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,B正确; C.根据方程式可知,当,反应平衡,而,不能证明反应平衡,C错误; D.氮气和水都是产物,反应正向开始,则始终不变,故当不变时,不能证明反应达到平衡,D错误; 故选AB; ②反应4为气体分子数减小的放热反应,当温度升高时,平衡逆向移动,一氧化氮的转化率减小,则表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是I;理由是:该反应为放热反应,温度越高,NO(g)的平衡转化率越小; ③反应4为气体分子数减小的放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,则a、d两点对应的平衡常数大小比较为>。 2.(1) (2) 1.41 (3) (4) B 0.2 75% 7.2 (5)16 【详解】(1)由盖斯定律可知, 反应III=反应I-反应II,则反应III的,; (2)由反应历程图可知,该历程中的最大能垒(活化能)=0.67+0.74=1.41eV,对应步骤的反应为; (3)由图可知,以Cu/CeOr/TiO2作催化剂时,反应的活化能最小,根据公式得,速率常数最大,反应速率最大,则Cu/CeOr/TiO2催化效果最好; (4)①由于反应I和Ⅱ涉及到气体物质的量的变化,因此当容器内压强保持不变时,可以推断反应体系中各物质的物质的量不再发生变化,即反应达到平衡状态,A正确。在容积为2L的恒容密闭容器中,容器的体积不变,气体的总质量在反应过程中也不变(根据质量守恒定律),因此混合气体的密度始终保持不变,B错误;平均相对分子质量是混合气体中各组分相对分子质量的平均值,在反应过程中,各组分的物质的量发生变化,当混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态,C正确;反应过程中H2的浓度会随着反应的进行而发生变化。当H2的浓度保持不变,反应达到平衡状态,D正确;②设反应I消耗的CO2为xmol,反应II消耗的CO2为ymol,建立以下平衡关系:,,根据n[CO2(g)]:n[HCOOH(g)]:n[H2O(g)]=1:1:3得,n[CO2(g)] :n[H2O(g)]=1:3,则y:x=1:3,n[CO2(g)]:n[HCOOH(g)]=1:1,则1-x-y=y,解得x=0.6,y=0.2,则化学平衡为,,则;该温度下CH3OH的选择性;反应Ⅰ的平衡常数; (5)由工作原理可知,氢离子向电极d移动,则电极d为正极,电极c为负极,酸性条件下电极c反应式为,若外电路转移的电子数为3NA,则理论上消耗a的物质的量为0.5mol,则理论上消耗a的质量为0.532=16g; 3.(1) 或0.167或0.16或0.17 A (2) ,该反应平衡常数很小,几乎难以进行 (3) 【详解】(1)①该反应前后气体体积不变,则n()的变化量为6×()=0.2mol,则前反应的平均速率为v()==; ②根据表中数据40min时,到达平衡状态,列三段式有,则该反应的平衡常数K==; ③反应的平衡常数K和温度有关,K变大,说明温度降低,则 A.降低温度,平衡一定向正反应方向移动,故A正确; B.温度降低一瞬间,正反应速率降低,平衡正向移动时,正反应速率减小,故B错误; C.温度降低一瞬间,逆反应速率降低,平衡正向移动时,逆反应速率增大,故C错误; D.催化剂不影响平衡的移动,故D错误; 故选A; (2)①恰好中和后,2NaOH+ H2S=Na2S+2H2O溶质为Na2S,溶液以Na+和S2-为主,且c(Na+)>c(S2-),由于S2-会发生两步水解,、,则溶液中(OH-)>c(HS-)>c(H+),溶液中离子浓度顺序为; ②由于,则先析出CuS,离子方程式为; ③平衡常数K====,该反应平衡常数很小,几乎难以进行; (3)酸性:H2S>,该反应的离子方程式为。 4.(1) +123.5kJ/mol (a- 123.5) kJ/mol (2) 减小乙苯分压,使平衡正向移动,提高乙苯转化率 a 温度和总压相同时,乙苯分压越小,反应速率越慢,平衡时乙苯的转化率越高 0.04 (3) < 186.7 【详解】(1)苯乙烯和乙苯有一部分共价键相同,都有一个苯环和与苯环直接相连的一个碳碳单键,所以H1 =反应物键能总和-生成物键能总和= (347.7 +5×413.4)kJ/mol-(615+3×413.4+436) kJ/mol= +123.5 kJ/mol;H1= Ea(正)- Ea(逆),则Ea(逆)=(a-123.5) kJ/mol。 (2)①正反应体积增加,压强不变,充入Ar,相当于减小乙苯分压,使平衡正向移动,提高乙苯转化率。 ②正反应体积增加,乙苯分压越小,反应速率越慢,平衡时乙苯的转化率越高,所以反应速率最慢的混合气对应图中曲线a。 ③曲线b对应的n(C8H10):n(Ar)=1:1,0~10 min内,乙苯的转化率是50%,在该条件下,C8H10和Ar的起始投料的物质的量均为1mol,则根据三段式可知:,平衡时容器的体积为×1L=1.25L,所以在0~10min之间,v(C8H8)==0.04mol/(L·min)。 (3)依据化学反应达到平衡的标志,且图像中由上至下的第一、二条曲线均在t时刻达到平衡,故图像中由上至下的第一、二条曲线依次表示在T2温度下、恒容密闭容器中,反应体系内C8H10(g)的转化率、气体总压随反应时间的变化曲线,依次类推第三、四条曲线依次表示在T1温度下、恒容密闭容器中,反应体系内C8H10(g)的转化率、气体总压随反应时间的变化曲线。 ①温度越高,反应速率越快,到达平衡的时间越短,所以T1小于T2。 ②T2温度下,反应达到平衡时乙苯的转化率是80%,压强为150 kPa,则,m+n=1.6,,解得m=1.4、n=0.2,所以平衡时乙苯、苯乙烯、氢气、O2、H2O的物质的量分别是0.4 mol、1.6 mol、1.4 mol、0.9 mol、0.2mol,n总=0.4mol+1.6 mol+1.4 mol+0.9 mol+0.2mol=4.5mol,所以平衡时乙苯、苯乙烯和氢气分压分别是kPa、kPa、kPa,因此反应Ⅰ的分压平衡常数Kp== 186.7 kPa。 5.(1) < 30% (2) 吸热 d 0.8 > 【详解】(1)反应I为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,则正反应活化能<逆反应活化能。某温度下S8完全分解成S2,密闭容器中n(S2):n(CH4)=2:1,说明此时只发生反应Ⅰ,不妨令初始S2物质的量为2mol,CH4物质的量为1mol,设转化的CH4为xmol,则消耗S22xmol,生成CS2xmol,生成H2S2xmol,此时CS2体积分数为10%,则有,解得x=0.3mol,故CH4的转化率为0.3mol÷1mol=30%。 (2)①从图中各物质的物质的量分数和初始投料比,结合反应方程式可知,a为H2、b为CS2、c为H2S,d为CH4,压强不变,达到平衡时随着温度升高,反应物的物质的量分数减小,说明升温化学平衡正向移动,反应为吸热反应。 ②CH4为反应物,且初始时的物质的量占气体总物质的量的,则表示CH4的曲线为d。 ③780℃时,CH4与H2的物质的量分数相同,设反应掉CH4xmol,则有,1-x=4x,解得x=0.2mol,因此此时CH4物质的量为0.8mol。m点CH4和CS2的物质的量分数相同,即1-x=x,x=0.5mol,设总压强为p,此时各物质分压强为p(CH4)=,p(H2S)=,p(CS2)=,p(H2)=,用压强表示的平衡常数Kp==p2,此时维持温度不变,再充入CH4、H2S、CS2、H2各1mol,混合气体总物质的量为8mol,Qp==p2<Kp,因此此时反应正向进行,v正>v逆。 6.(1) < 低温 (2)BC (3) 40 0.074或 (4)增加、减小进气比[]、分离出或 (5)BE (6)HCOOH-2e-=CO2↑+2H+ 【详解】(1)①,为放热反应,则反应②活化能Ea(正)<Ea(逆),故答案为:<; ②该反应为放热反应,正向气体分子数减少,故在低温下自发进行,故答案为:低温; (2)A.3υ正(CO2)= υ逆(H2)可判断该反应达到平衡状态,故A项错误; B.该反应正向气体分子数减少,当体系内压强保持不变,可以判断该反应达到平衡状态,故B项正确; C.混合气体的平均相对分子质量保持不变说明气体的总物质的量保持不变,可以判断该反应达到平衡状态,故C项正确; D. ΔH=E生-E反,ΔH不随时间的变化,但会随着化学计量数的变化而变化,所以焓变不变不能判断该反应达到平衡状态,故D项错误; 故答案为:BC; (3)①反应①的逆反应为,在T1℃时,将0.10molCO与0.40molH2O充入5L的容器中,反应平衡后H2的物质的量分数X(H2)=0.08,设转化的CO的物质的量为amol,可列出三段式:,,故a=0.04,则CO的平衡转化率:,故答案为:40%; ②由①可知,平衡时CO、H2O、CO2、H2的物质的量分别为:0.06mol、0.36mol、0.04mol、0.04mol,平衡常数:,故答案为:0.074或7.4×10-2; (4)保持K不变,提高CO平衡转化率措施有:增加n(H2O)、减小进气比[n(CO):n(H2O)]、分离出CO2或H2,故答案为:增加n(H2O)、减小进气比[n(CO):n(H2O)、分离出CO2或H2; (5)该反应是放热反应,升高温度,正逆反应速率均增大,则A、F点错误,温度升高平衡逆向移动,X(CO)增大,X(H2)减小,则D、C点错误,故B、E点正确,所以当温度升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的分别为:E、B,故答案为:BE; (6)该装置中锌片为负极(阴极),双功能催化纳米片为正极(阳极),阳极发生的电极反应为,故答案为:。 7.(1)低温 (2) (3) (4)③>①>②>④ (5) (6)4.7 (7) 【详解】(1)由图知,该反应生成物总能量低于反应物总能量,则该反应为气体体积缩小的放热反应,则ΔH<0、ΔS<0,自发进行时ΔG=ΔH-T·ΔS <0,说明该反应在低温下能够自发进行。 (2)25℃时,的电离常数,则该温度下水解反应的平衡常数 。 (3)25℃时,HF的电离常数为;的电离常数为,,。相同温度下电离常数越大、电离能力越大,等物质的量浓度的酸提供的氢离子浓度越大、酸性越强,则酸性排序为:> HF>,则在溶液加入过量NaF溶液的离子反应方程式为。 (4)浓度均为0.1mol/L的①溶液、②溶液、③④氨水,其中④氨水是弱电解质溶液、铵根离子浓度最小;其余三种电离出的铵离子浓度相同,同浓度的铵离子水解程度相同、但③中氢离子抑制铵离子水解,② 溶液中铵离子和醋酸根离子相互促进水解,则溶液中铵根离子浓度由大到小的顺序为③>①>②>④。 (5)25℃时,盐酸抑制水电离,硫化钠水解促进水电离,pH=4的盐酸中水电离出的氢离子浓度为0-10 mol/L, pH=10的溶液中由水电离出的氢离子浓度为10-4mol/L,则二者之比为。 (6)已知常温下次氯酸的电离平衡常数为,,,则该温度下0.1次氯酸溶液的pH为4.7。 (7)该原电池总反应为,则A极氨气失去电子被氧化为氮气,则A电极的电极反应式为:。 8.(1) 释放 348 (2) > < (3) -1405.6 191.2 (4)  ΔH=-57.3kJ/mol (5)AD 【详解】(1)与足量反应生成的反应为:,,故释放的能量为348kJ,故答案为:释放;348; (2)①H2和O2发生反应产生H2O,产生的H2O(l)更稳定,因此放出的热量更多,使得ΔH更小,故ΔH1>ΔH2; ②由盖斯定律知,用与相减,得S(g)=S(s) ΔH=ΔH1-ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2; (3)根据图象可知,; ,得:解得x=191.2; (4)中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量;已知含11.2gKOH的稀溶液(含0.2mol氢氧根离子)与1L0.1mol/L的H2SO4稀溶液(含有氢离子0.2mol)反应放出11.46kJ的热量,则生成1 mol液态水时所释放的热量为5×11.46kJ,故表示中和热的热化学方程式为:  ΔH=-57.3kJ/mol; (5)A.该反应是自发进行的放热的氧化还原反应,理论上可以设计成原电池,故A正确; B.该反应过程中没有非极性共价键的生成,故B错误; C.干冰变为CO2时破坏了分子间作用力,没有破坏化学键,故C错误; D.该反应是放热反应,因此反应结束,体系中物质的总能量降低,故D正确; 综上所述,答案为AD。 9.(1)极性 (2) 二 5.83 (3) 1 0.470 (4) 小于 【详解】(1)H2O2分子中含有氧氢极性共价键和氧氧非极性共价键,由极性键构成的分子,结构不对称,正负电荷中心不重合,所以为极性分子; (2)由H2O2的解离反应和电离常数可知过氧化氢属于二元弱酸;、,则以第一步电离为主,,,则pH约为5.83; (3)①总反应为,结合第二步反应,运用盖斯定律可写出第一步的化学反应方程式; ②画图时注意使用KI活化能下降,且第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反应,第一步反应为慢反应,活化能要更高因此为:; ③由表格数据可知:、、联立可得2a=2,2b=2,所以a=1,b=1;结合可得c=0.470; (4)①由图可知,从tm到tn时在不断增大,说明反应是在向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,tn时的生成物浓度比tm时的要多,所以tm时小于tn时; ②若平衡时溶液的pH=12,用三段式计算=。 10.(1) 2KHCO3 K2CO3+CO2+H2O 264 (2) 6 pH过小,络合液内EDTA与溶液中H+结合,NO吸收效率降低。pH过大,生成沉淀,NO吸收效率降低 随着HCOOH浓度增大,产生的活性吸附氢量增多,NO的脱除率增大 【分析】阳极甲醇失电子生成甲酸钠,电极反应式为;阴极反应式为。 【详解】(1)①碳酸钾吸收液吸收二氧化碳生成碳酸氢钾,分解池中碳酸氢钾分解生成碳酸钾、二氧化碳、水,反应的化学反应方程式为2KHCO3 K2CO3+CO2+H2O;阴极水得电子生成氢气和,阳极甲醇失电子生成甲酸钠,电极反应式为 。 ②假设电流利用率为 100%(即无副产物生成),阴极反应式为,当电路中转移 4mol时,阴极室吸收4mol二氧化碳、放出2mol氢气,同时有4molNa+移入阴极室,阴极室质量增加。 (2)①根据图示其它条件相同,pH=6时NO的脱除率最高,则适宜的 pH为6,pH过小,络合液内EDTA与溶液中H+结合,NO吸收效率降低。pH过大,生成沉淀,NO吸收效率降低,所以pH过大或过小均不利于吸收 NO。 ②随着HCOOH浓度增大,产生的活性吸附氢量增多,NO的脱除率增大,所以当 HCOOH浓度小于 2,NO的脱除率随 HCOOH浓度增大而增大。 11.(1)低温 (2) (3) (4)③>①>②>④ (5) (6) (7) 【详解】(1)<0,△S<0,则该反应在低温下能自发进行。 (2)碳酸钠水解使盐碱地呈碱性,反应的离子方程式为 。 (3)时,的电离常数为;的电离常数为。根据电离平衡常数,可知酸性:>HF>,在溶液加入过量溶液生成NaH2PO4、HF,反应的离子反应方程式为。 (4)氨水是弱电解质,氯化铵、醋酸铵、硫酸氢铵是强电解质,CH3COO-促进水解、H+抑制水解。所以在这四种溶液中,由大到小的顺序是③>①>②>④。 (5)时,的盐酸中水电离出的氢离子浓度为=10-10 mol/L,的溶液中由水电离出的=10-4mol/L,由水电离出的之比为。 (6)某溶液中含有和浓度均为,开始生成AgCl沉淀需要Ag+的浓度为 mol/L,开始生成AgBr沉淀需要Ag+的浓度为 mol/L,开始生成Ag2CrO4沉淀需要Ag+的浓度为 mol/L,向该溶液中逐滴加入的溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、。 (7)根据图示,A电极氨气失电子生成氮气,A极的电极反应式为。 12.(1) (2) 温度越高,反应速率越快,反应相同的时间,转化的的量越多,故的转化率越高 温度升高到220℃时,乙二醇会深度加氢生成乙醇,的转化率保持不变,乙二醇的产率降低 (3)钠箔 (4) 导电性好,不与金属钠反应,难挥发 (5)反应产生的甲酸腐蚀催化剂,使催化剂活性降低 【分析】Ⅱ. 放电时,Na作负极,碳纳米管作正极,外电路中电流的方向从正极流到负极,放电时,正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C。 【详解】(1) 由题干信息可知,总反应,和反应(g)+ (g)相减,得到步骤2为(g)+; (2) 由表可知,温度越高,反应速率越快,反应相同的时间转化的的量越多,故导致的转化率越高;由题干信息可知,若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇,则温度升高到220℃时,乙二醇深度加氢生成了乙醇,导致的转化率保持不变,而乙二醇的产率反而降低,故答案为:温度越高,反应速率越快,反应相同的时间转化的的量越多,故导致的转化率越高;温度升高到220℃时,乙二醇深度加氢生成了乙醇,的转化率保持不变,乙二醇的产率反而降低; (3)放电时,Na作负极,碳纳米管作正极,外电路中电流的方向从正极流到负极,故电流流向为MWCNT导线钠箔,即外电路中电流流入的一极为钠箔; (4)正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C,故电极反应方程式为; 四甘油二甲醚作电解液具有导电性好,不与金属钠反应,难挥发的优点; (5)Co是一种金属单质,二氧化碳与氢气反应得到含有少量甲酸的甲醇,少量甲酸会腐蚀Co单质,Co/C催化剂活性降低,从而影响催化效果,甲醇产率下降。 13.(1) be 加快合成氨反应速率:使反应正向进行程度增大,提高氨的产率 (2) 电能转化为化学能 阳 (3)6.75 【详解】(1)① a.断裂6molH-H同时生成6molN-H,这两者均表示正反应速率,且按照化学方程式应该是断裂3molH-H同时生成6molN-H,无法说明反应达到平衡,a错误; b.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,容器内压强不断变化,容器内压强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反应物和产物都是气体,无论反应是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,c错误; d.三种物质的物质的量之比为1:3:2,这与初始投料比和反应进行程度有关,无法说明反应达到平衡,d错误; e.随着反应进行,NH3百分含量不断变化,NH3百分含量保持不变说明反应达到平衡,e正确; 故答案选be。 ②从合成氨反应的速率方程可知,v与c(NH3)成反比,在合成氨过程中,不断分离出氨气,可加快合成氨反应速率,同时能使反应正向进行程度增大,提高氨气产率。 (2)①该装置为电解池,将电能转化为化学能。电解质溶液中氢氧根离子向惰性电极Ⅱ移动,说明惰性电极Ⅱ为阳极。 ②惰性电极I上纳米Fe2O3得电子结合水生成Fe和氢氧根离子,电极反应为。生成的中间体Fe再与氮气、H2O反应生成氧化铁和氨气,化学方程式为。 (3)初始时充入2mol氮气,达到平衡时氮气转化率为50%,则有 平衡时c(N2)=0.5mol/L,c(CO)=1.5mol/L,则吸氮反应的平衡常数K==6.75。 14.(1)CD (2) (3) C > 乙 < 在相同条件下,随着温度的升高,平衡时甲醇的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,该反应正向是放热反应 12 【详解】(1)A. 及时分离出水蒸气,生成物浓度降低,正、逆反应速率都降低,平衡正向移动,A不符合题意; B. 适当降低温度,正、逆反应速率降低,该反应为放热反应,降温平衡正向移动,B不符合题意; C. 增大的浓度,反应物浓度增大,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,C符合题意;     D. 该反应正向气体分子数减少,缩小体积,增大压强,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,D符合题意; 故选CD; (2)由合成化学方程式为,可由反应Ⅱ-2反应I得到,故,热化学方程式为:; (3)该反应正向气体分子数减少,加压平衡正向移动,若乙的体积为4L,甲和乙的达到相同的平衡状态,但乙的体积为2L,相当于加压,平衡正向移动,相同情况下CH3OH的体积分数大,故曲线I代表容器乙中发生的反应,曲线Ⅱ代表容器甲中发生的反应。随着温度升高,甲醇的体积分数降低,该反应为放热反应。 ①A.该反应气体总质量不变,恒容条件下混合气体的密度一直不变,不能判断达到化学平衡状态,A错误; B.当时才打到化学平衡状态,B错误; C.该反应前后气体分子数减少,恒容条件下容器中的气体的压强不变时,达到化学平衡状态,C正确; D.当时不能判断达到化学平衡状态,D错误; 故选C; ②时,当甲容器中的体积分数处于D点时,仍为达到化学平衡状态,甲醇的体积分数低于平衡时,故平衡正向移动,(正)> (逆); ③根据分析,曲线Ⅰ代表的是容器乙中发生的反应; ④该反应为放热反应,<0,原因是:在相同条件下,随着温度的升高,平衡时甲醇的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,该反应正向是放热反应; ⑤平衡常数只与温度有关,该反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小,B、C温度均为300℃,平衡常数相同,A、B、C三点的平衡常数大小关系是:;根据图中数据,设CO转化了xmol,可列出三段式:,甲醇的体积分数为50%,故,x=1.5,。 15.(1)K= (2) > AB (3) > AD (4) CO A 【详解】(1)固体不计入平衡常数表达式,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的平衡常数K=; (2)①700℃,NO投料为0.40mol,达到平衡状态,N2的物质的量0.09mol,则平衡时NO的物质的量为0.22mol、CO2的物质的量为0.09mol,K=;800℃,NO投料为0.24mol,达到平衡状态,N2的物质的量0.08mol,则平衡时NO的物质的量为0.08mol、CO2的物质的量为0.08mol,K=,升高温度,平衡常数增大,ΔH>0; ②A.该反应有固体参加,气体质量是变量,所以恒容条件下密度是变量,容器内气体密度恒定,反应一定达到平衡状态,故选A; B.根据化学平衡的定义,容器内各气体浓度恒定,反应一定达到平衡状态,故选B; C.反应前后气体的系数和相等,压强是恒量,容器内压强恒定,反应不一定平衡,故不选C; D.反应达到平衡时,正逆反应的速率比等于系数比,所以v正(NO)=2v逆(N2)时反应达到平衡状态,2v正(NO)=v逆(N2)反应不是平衡状态,故不选D; 选AB; (3)①由图可知,物质的量减少的曲线表示氮气,内的物质的量变化量为0.45mol-0.25mol=0.20mol,根据化学方程式中物质的量变化量与系数成正比,可知物质的量变化量为0.20mol,根据反应速率公式求得用二氧化碳表示的反应速率为; ②A点之后N2的物质的量还在减少,所以反应正向进行,图中A点v正>v逆; ③根据图象可知,第10min时,反应速率明显加快; A.催化剂能加快反应的速率,所以10min时,可能加入了加催化剂,故选A; B.C是固体,增大C的物质的量,反应速率不变,故不选B; C.减小CO2的物质的量,反应物浓度降低,反应速率减慢,故不选C; D.升温,反应速率加快,故选D; E.降温反应速率减慢,故不选E; 选AD; (4)根据反应历程图,生成CO反应的活化能比生成CH2O反应的活化能低,生成CO的反应速率快,所以相对较多的副产物为CO; *CO+*OH→*CO+*H2O、*CO→*OCH、*OCH2→*OCH3、*OCH3→*CH3OH四步反应,*CO+*OH→*CO+*H2O的活化能最大,反应速率最慢,慢反应决定总反应速率,所以要使反应速率加快,主要降低*CO+*OH→*CO+*H2O变化中的能量变化,选A。 16.(1)﹣3.6 kJ•mol-1 (2) 5 加入催化剂 降低温度 (3)25.6 (4)温度升高,平衡正向移动,甲醇转化率升高,但由于温度高于650℃后,催化生成甲醛的催化剂活性降低或副反应生成的氢气浓度增大,导致主反应平衡逆向移动,生成甲醛量减少 (5) 【详解】(1)已知:①HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ∆H1=; ②H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H2=, ③H2O(g)=H2O(l)  ,由盖斯定律可知②×2-①-③得反应CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ∆H=2×(﹣285.8 kJ•mol-1)+524kJ•mol-1+44kJ•mol-1=﹣3.6 kJ•mol-1; (2)根据题意曲线X对应温度下平衡时,消耗二氧化碳物质的量为0.1mol,消耗氢气物质的量为0.2mol,列三段式有,温度下平衡常数为;分析曲线Y和曲线X,平衡时各物质的量相等,但达到平衡时时间不相同,说明由曲线Y到曲线X采取的措施可能是加入催化剂;曲线Z与曲线X分析,曲线Z所需时间比曲线X时间短,但二氧化碳转化率比X低,由曲线Z到曲线X是平衡正向移动,反应速率减慢了,因此采取的措施可能是降低温度; (3)反应达到平衡时,,则,在m点时消耗二氧化碳物质的量为0.04mol,消耗氢气物质的量为0.08mol,生成甲醛、水蒸气物质的量为0.04mol,剩余二氧化碳物质的量为0.16mol,剩余氢气物质的量为0.32mol,则m点==25.6; (4)根据图中信息得到,温度高于650℃,甲醇的转化率升高,甲醛的产率降低,根据两个方程式分析,两个方程式都为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,甲醇转化率升高,由于副反应生成氢气,氢气量增大,对主反应来说,氢气浓度增大,导致主反应逆向移动,生成甲醛的量减少,也可能是甲醛催化剂的催化活性降低即温度升高,平衡正向移动,甲醇转化率升高,但由于温度高于650℃后,催化生成甲醛的催化剂活性降低或副反应生成的氢气浓度增大,导致主反应平衡逆向移动,生成甲醛量减少; (5)根据题意甲醛变为二氧化碳,甲醛中碳化合价升高,失去电子,作负极,因此a电极反应式为。 17.(1) 5.6 (2)3 (3)BC (4)0.02mol·L-1·s-1 (5)a-b=0.3 【详解】(1)电池工作时,负极发生氧化反应,电极反应式为;正极电极反应式为,当电路中转移时,消耗氧气0.25mol,则标准状况下消耗的体积为0.25mol× 22.4L∙mol−1=5.6L; (2)则平衡时C的浓度为1.2mol/L=,解得x=3; (3)A.该反应气体分子数不变,即压强始终不变,不能判断是否达到平衡状态,A错误; B.因气体的质量在变化,气体总物质的量不变,则气体平均相对分子质量不再变化,达到平衡,B正确; C.因气体的质量在变化,容器体积不变,则气体密度不再变化,达到平衡,C正确; D.A的消耗速率与B的消耗速率之比始终为2:1,不能判断是否达到平衡状态,D错误; 答案选BC; (4)若反应开始时,反应容器中未加入B,10s后达到平衡,则10s内用B的浓度变化表示的化学反应速率为,各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,则10s内用C的浓度变化表示的化学反应速率为:0.02mol·L-1·s-1; (5)假设反应正向进行,则反应开始到平衡时c(A2)=(a-0.4)mol·L-1;c(B2)=(b-0.1)mol·L-1,根据化学方程式知,c(A2)=c(B2),即a-b=0.3。 18.(1)放热 (2)AC (3) 有气泡产生 负 (4)0.08 (5)C 【详解】(1)由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,故答案为:放热; (2)A.改锌片为锌粉,固体的表面积增大,反应物的接触面积增大,化学反应速率增大,故正确; B.加入少量碳酸钠固体,硫酸与碳酸钠反应,溶液中氢离子浓度减小,化学反应速率减小,故错误; C.滴加少量硫酸铜溶液,锌与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜,锌和铜在硫酸溶液中构成原电池,原电池反应使反应速率增大,故正确; D.将稀硫酸改为98%的浓硫酸,锌与浓硫酸反应生成二氧化硫,不能生成氢气,故错误; 故答案为:AC; (3)若将上述反应设计成原电池,锌片为原电池的负极,铜棒为原电池的正极,溶液中的氢离子在正极上得到电子发生还原反应生成氢气,在铜棒上能观察到有气泡产生,电极反应式为2H++2e-=H2↑,原电池工作时,稀硫酸电离出的氢离子向正极移动,硫酸根离子向负极移动; (4)2.6g锌的物质的量为=0.04mol,在该原电池中存在关系式Zn~2e-,则发现Zn片减少了2.6g,则导线上通过的n(e-)=0.04mol×2=0.08mol; (5)A.该反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池,A错误; B.该反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池,B错误; C.该反应是自发的氧化还原反应,可以设计成原电池,C正确; D.该反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池,D错误; 故选C。 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 $$

资源预览图

2025届高三化学复习--化学反应原理综合题
1
2025届高三化学复习--化学反应原理综合题
2
2025届高三化学复习--化学反应原理综合题
3
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。