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高三上·贵州贵阳·期末）汽车尾气是城市的主要空气污染物，尾气里含有的NO是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致： (1)该反应的平衡常数表达式为 。 (2)用化学原理对氮氧化物进行处理可实现废物利用。已知H2的燃烧热为，在催化剂存在下，H2还原NO生成液态水和氮气的热化学方程式为 。 (3)利用反应可实现汽车尾气的无害化处理。向甲、乙两个容积都为1L的恒容密闭容器中分别充入1.0molNO和1.0molCO，分别在T1、T2温度下发生上述反应。反应过程中n(CO2)随时间(t)的变化情况见下表，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图： 时间(t)/s 0 2 4 6 8 10 甲容器(T1)n(CO2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 0.80 乙容器(T2)n(CO2)/mol 0 0.30 0.50 0.70 0.85 0.85 ① (填“>”、“<”或“=”，下同)，该反应的 0.温度、压强图中，曲线Ⅰ代表 (填“甲”或“乙”)容器。 ②甲容器中NO的平衡转化率为 ，乙容器中，2~4s内N2的平均反应速率 。 ③该反应达到平衡后，下列说法正确的是 。 a．该反应在任意温度下均可自发 b．平衡常数： c．该反应正反应活化能小于逆反应的活化能 d．升高温度可同时提高反应速率和NO的平衡转化率 2．（23-24高三上·浙江宁波·期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。 (1)下列途径可提高工业固氮原料气平衡转化率的是___________(选填序号)。 A．采用高温条件 B．采用适当的催化剂 C．将原料气加压 D．将氨液化，不断移去液氨 (2)研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解，某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解的初始速率(单位：)与催化剂的对应关系如表所示。 催化剂 初始速率 0.5 1.8 2.2 3.0 在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中活化能最大的催化剂是 。 (3)如图所示，隔板 K1固定不动，活塞 K2可自由移动。 T℃时，M、N两个容器中均发生反。相同温度时向容器 M、N中各充入1molN2和3molH2，初始M、N容积均为VL，并保持温度不变。 ①反应达到平衡时N2的转化率：M N(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ②容器N中达到平衡，测得容器中含有0.4molNH3。则该反应在此条件下的平衡常数为 。 (4)用离子交换膜H+/型Nafion膜作电解质，在一定条件下实现了常温常压下电解法合成氨的原理如图所示。 ①Ｍ为外接电源的 极，右室电极反应式为 。 ②理论上左、右室产生气体同温同压下体积比为 。 (5)以NH3和CO2为原料合成尿素的主要反应如下： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 在一定体积的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如图1所示。 ①据图可知，总反应约在 min时达到平衡状态。 ②在图2中绘制尿素合成过程中“ ”的“能量反应过程”示意图。 3．（23-24高三下·河南·期末）甲醇、二甲醚既是重要的化工原料又是绿色的清洁能源。 请回答下列问题： 已知：ⅰ．   ⅱ．   (1)   。 (2)在某催化剂作用下，的速率方程为(与温度、催化剂有关，与浓度无关；m、n为反应级数)。300℃时的实验数据如下表所示： 实验 Ⅰ 0.2 0.2 Ⅱ 0.1 0.5 Ⅲ 0.2 0.3 ① 。 ②其他条件相同， (填“CO”或“”)的浓度变化对正反应速率的影响较大。 (3)甲醇是潜在的储氢材料。在某催化剂作用下，甲醇产生氢气的反应历程如图1所示(*表示吸附在催化剂上)。 。决速步骤的反应式为 。 (4)在恒容密闭容器中充入CO和，发生反应ⅰ，CO的平衡转化率与投料比、温度的关系如图2所示。 ①投料比： (填“”或“”)。 ②比较平衡常数、、的大小： 。 ⅱ．   (5)一定温度下，在密闭反应器中充入1molCO和2mol，总压强保持为10pkPa，发生上述反应ⅰ和反应ⅱ，达到平衡时CO的平衡转化率为70%，的选择性为40%[的选择性]。反应ⅱ的平衡常数 (用含p的代数式表示，为用分压计算的平衡常数，分压总压物质的量分数)。 4．（24-25高三上·广东·开学考试）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： 。 5．（2024·湖北·一模）氢能源具有广泛的应用前景，一种利用太阳能的甲烷重整制氢反应原理如图： 回答下列问题： (1)第I步反应的化学方程式为 。 (2)△fH是指在298.15K、100kPa下由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变，相关物质的△H数据如表所示。 物质 H2(g) CO(g) H2O(g) CH4(g) △fH/(kJ•mol-1) 0 -110.5 -241.8 -75 则甲烷重整制氢反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H= kJ•mol-1。 (3)已知Kp为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压=总压×该气体的物质的量分数。第I步和第II步反应的lgKp与温度T的关系如图： 根据图像可知，第I步反应的△H 0(填“＞”“＜”或“=”)。 ②甲烷重整制氢反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)在1000℃Kp= (kPa)2。 ③保持1000℃不变，向恒容容器中加入1molH2O(g)和足量FeO和NiO，假设只发生第II步反应，初始时体系压强为15kPa，达平衡时p(H2)= kPa(结果保留一位小数，下同)，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后p(H2)= kPa。 (4)已知上述制氢过程中存在副反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率降低。此时CaO消耗率约为35%，大部分已失效，原因是 。 6．（23-24高三上·贵州黔南·期末）Ⅰ．为顺应我省大力推动新能源电池，黔南福泉经开区磷酸铁锂电池制造项目于2023年2月正式落地。已知电池的内部结构如图所示。磷酸铁锂电池的工作原理为。 回答下列问题： (1)该电池工作时向 (填“正”或“负”)极移动。 (2)写出放电时正极的电极反应： 。 (3)基态氧原子的轨道表示式： 。 Ⅱ．燃料电池在日常生活中用途广泛，如图所示是某化学实验小组用燃料电池电解饱和食盐水的实验装置图，请根据要求回答下列问题： (4)装置B中a为 (填“阳”或“阴”)极。 (5)反应一段时间后b电极附近的溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。 (6)装置B中电解总反应的离子方程式为 。 (7)当装置A中有参加反应时，装置B中b电极生成的气体(标准状况下)为 L。 7．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）化学工业在碳中和领域起着重要作用，目前对二氧化碳的综合利用有多种途径。 途径一：将工业废气中的二氧化碳转化为甲烷，原理如下： 反应ⅰ    kJ⋅mol 途径二：二氧化碳和氢气合成甲醇，原理如下： 反应ⅱ     kJ⋅mol 反应ⅲ     kJ⋅mol 请回答下列问题： (1)反应ⅰ的 0(选填“>、<或=”)，在 (选填“较高”、“较低”或“任意”)温度下能自发进行。 (2)结合以下信息，可知的燃烧热 kJ⋅mol   kJ⋅mol    kJ⋅mol (3)恒温恒容条件下，研究反应ⅰ，下列说法正确的是___________。 A．混合气体密度不变时，反应达到平衡 B．充入，可提高的转化率 C．加入催化剂，可提高的平衡转化率 D．充入Ar，对的产率无影响 (4)一定条件下研究途径一，相同时间内测得甲烷产率与催化剂、温度变化关系如图1所示。 则反应ⅰ最适宜的催化剂和反应温度是 。 a．NiO，400℃        B．20%，300℃ C．50%，350℃    D．80%，350℃ (5)研究途径二时，在1 L的密闭容器中，充入1 mol和5 mol发生反应，的平衡转化率和甲醇选择性随着温度变化如图2所示(该过程只发生反应ⅱ和反应ⅲ)。 已知：甲醇的选择性 ①结合图像分析，在255~280℃间，随着温度升高平衡转化率下降的原因 。 ②270℃时，测得反应经10min达到平衡。则0~10min内，用CO表示的平均反应速率 ；该温度下，反应ⅱ的平衡常数 (写出计算式即可)。 8．（24-25高三上·浙江·阶段练习）邻苯二甲酸酐()是一种重要的化工原料。常使用邻二甲苯与氧气合成，其中存在的相关反应如下： 主反应Ⅰ：    副反应Ⅰ：    副反应Ⅱ：(该反应未配平)    请回答： (1)当副反应Ⅱ中邻二甲苯的化学计量数为1时， 。 (2)若某恒容容器中仅发生副反应Ⅱ。下列条件可以最大程度降低副反应Ⅱ中邻二甲苯的平衡转化率是___________。 A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压 (3)在一定温度的恒压条件下，使用和钛的化合物作为催化剂。将邻二甲苯和空气以体积比1：100投料，进入轴向管式催化床反应器，示意图如图1所示。测得进料口温度为，相同时间内催化床轴向温度()与催化床相对高度()之间的关系如图2所示，邻苯二甲酸酐的收率与催化床相对高度()的关系如图3所示。 ①下列说法不正确的是 。 A．催化床相对高度在一定范围内，随高度增大而增加，可能因为存在强放热的副反应 B．进料口温度越高，副反应速率会越大，最终使邻苯二甲酸酐的收率减小 C．和钛的化合物通过提高邻苯二甲酸酐的平衡转化率来提高其收率 D．工业生产中，该管式催化床反应器可能常通入烃类制冷剂不断交换热量 ②其他条件不变，当进料口温度高于时，邻苯二甲酸酐的收率相比时大幅度下降。请解释其原因 。 (4)其他条件相同，维持进料口温度为，测得不同的空速(单位时间通过单位体积催化剂的反应物的质量)下邻苯二甲酸酐的收率，并绘制曲线图，如图所示。 ①下列说法正确的是 。 A．空速过小，原料气停留时间长，氧化程度可能加深，使邻苯二甲酸酐收率下降 B．空速过小，反应热无法及时移走，导致温度升高，使邻苯二甲酸酐的收率增大 C．对于含有强放热副反应的反应，选用较大且适宜的空速可以保障目标产物的收率 D．如图所示，在以上条件下选择空速左右进行工业生产较为合适 ②当空速大于时，其收率随空速增加而下降。请解释其原因 。 9．（23-24高三上·贵州遵义·期末）甲醇既是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，也在工农业方面发挥着重要作用，具有广阔的开发利用前景。工业上用制甲醇涉及的反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 已知时下列物质的焓如下表： 物质 焓 0 (1) 。 (2)综合考虑反应Ⅰ和反应Ⅱ，能提高甲醇平衡产率的措施是 (任写2条)。 (3)向绝热恒容密闭容器中通入一定量的和，只发生反应Ⅰ，下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。 A．的体积分数不再改变 B．容器内的温度不再改变 C．混合气体的密度不再改变 D．断裂键，同时断裂键 (4)时，向容积为的密闭容器中通入和发生反应达到平衡，此时与物质的量相同，则内的反应速率为 时反应Ⅱ的平衡常数 。 (5)甲醇也可用于制作燃料电池．甲醇一空气燃料电池工作原理如图所示，则电势较高的是 极(填“a”或“b”)，a电极电极反应式为 。 (6)除了制备甲醇外还有很多利用途径，其中一种再利用的反应机理如下图所示： 写出总反应的化学方程式 。 10．（24-25高三上·陕西·开学考试）甲醇是重要的化工原料。工业上常利用合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下： Ⅰ．  ； Ⅱ．  ； Ⅲ．  。 回答下列问题： (1) 。 (2)一定温度下，按起始比在一密闭容器中进行反应Ⅰ，保持总压为2.1MPa不变，达平衡时CO的平衡转化率为，则该条件下的平衡常数 (结果精确至0.01，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。 (3)将和按物质的量之比投料发生反应Ⅱ，下列不能说明反应Ⅱ已达平衡的是______(填字母)。 A．CO的浓度保持不变 B．和的转化率相等 C．混合气体中的百分含量不再发生变化 D．单位时间内体系中减少的同时有增加 (4)一定温度下，在一体积为2L的恒容密闭容器中充入和进行反应Ⅲ，测得的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示： 反应进行的前5min内， ；10min时改变外界条件，15min时反应再次达到平衡，10～15min内，的平衡转化率为 。 (5)下图为一定比例的、、条件下甲醇生成速率与温度的关系图。 ①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的机理是 (填“甲”或“乙”)。 甲： 乙： ②490K时，曲线a和曲线b比较，CO的存在使甲醇的生成速率增大，从平衡角度，结合反应Ⅱ、Ⅲ分析其原因 。 11．（24-25高三上·山东淄博·开学考试）完成下列问题。 一、已知1 mol H2(g)与1 mol Br2 (l)完全反应生成2 mol HBr(g)时放出72 kJ的热量，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收30 kJ的热量，其他相关数据如下表： H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中化学键断裂需要吸收的能量/kJ 436 a 369 (1)试计算表中a的值 。 二、以下各种电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空： I．中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，该车装着“绿色心脏”——质子(即H＋)交换膜燃料电池，其工作原理如图所示。试回答： (2)通入氧气的电极发生 (填“氧化”或“还原”)反应，通入氢气的电极为 (填“正”或“负”)极。 (3)电池工作时，负极的电极反应式为 。 II．根据下图回答问题。 (4)装置②中，铝作为 极，装置③中铜作为负极，请写出③中总反应的化学方程式： 。 (5)装置④中是铁钉在碱性或是中性条件发生的吸氧腐蚀(即生锈)，铁作为 极，写出正极的电极反应式： 。 12．（24-25高三上·安徽阜阳·开学考试）研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。回答下列问题： (1)已知部分反应的热化学方程式如下：          则的 。 (2)以和为原料，在催化剂作用下合成的反应为  ，反应相同时间，测得不同温度下的产率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下的平衡产率随温度的变化)。 (填“>”或“<”)0；图中X点所示条件下，延长反应时间 (填“能”或“不能”)提高的产率；图中X、Z点中正反应速率与其逆反应速率相等的点是 ；选用合适的催化剂 (填“可以”或“不可以”)减弱副反应的发生。 (3)利用废气中的为原料制取甲醇，反应方程式为，其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后，的转化率随反应温度的变化如图所示。 ①a点所代表的状态 (填“是”或“不是”)平衡状态。 ②c点的转化率高于b点，原因是 。 13．（24-25高三上·湖南长沙·开学考试）我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的捕集利用已成为科学家们研究的重要课题。CO2加氢可转化为二甲醚(CH3OCH3)，反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。该反应的能量变化如图所示。 请回答下列问题： (1)该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)在固定体积的密闭容器中发生该反应，能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a.CO2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.3v(CO2)=v(H2) (3)在体积为2L密闭容器中充入3molCO2(g)和9molH2(g)，测得CO2(g)、CH3OCH3(g)的物质的量随时间变化如图所示。 ①反应到达3min时，v正 v逆(填“＞”“＜”或“=”)。 ②0~5min内，v(CO2)= mol•L-1•min-1。 ③反应达到平衡状态时，CH3OCH3(g)的体积分数为 %(保留1位小数)。 ④“二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池”的工作原理示意图如图所示。X电极为 (填“正”或“负”)极；X电极的电极反应式为 ，Y电极的电极反应式为 。 14．（24-25高三上·甘肃张掖·开学考试）现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。 Ⅰ．化学能与热能之间可以相互转化。 (1)实验发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中发生的反应是 （填“吸”或“放”）热反应；根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该 （填“低于”或“高于”）其生成物的总能量。 Ⅱ．某种氢燃料电池的内部结构如图所示。 (2)该电池每消耗1mol氢气，电路中通过的电子数目为 。 (3)右侧的电极反应式为 。 Ⅲ．在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol ，一定条件下发生反应：，测得和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。 (4)从反应开始至达到平衡，以CO表示该反应的平均反应速率 mol⋅L⋅min。下列措施能增大反应速率的是 （填字母）。 A．升高温度        B．降低压强 C．减小的浓度    D．加入合适的催化剂 (5)下列描述能说明反应达到平衡状态的是______（填字母）。 A．CO、和三种物质的浓度相等 B．密闭容器中混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．密闭容器中混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D．单位时间内消耗2 mol的同时生成1 mol (6)平衡时CO的体积分数为 （保留3位有效数字）。 (7)已知断开1 mol 和2 mol 中的化学键需要吸收的能量为1924kJ，则断开1mol中的化学键需要吸收 kJ的能量。 15．（24-25高三上·湖南长沙·开学考试）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 (1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：　。 ①该反应能够自发进行的原因是 。写出该反应平衡常数表达式 。 ②在一个绝热且容积不变的密闭容器中，发生上述反应，下列能说明该反应已经达到平衡状态的有 。 容器内压强保持不变 ③在体积为的恒容密闭容器中，充入和，反应达到平衡后，下列措施能使正反应速率加快，且增大的是 。 升高温度    充入，使体系压强增大 将从体系中分离出来    将从体系中分离出来 (2)将不同量的和分别通入到体积为的恒容密闭容器中，发生反应：　，并得到如下两组数据： 实验组 温度 起始量 平衡量 达到平衡所 需时间 ①实验中的转化率为 。 ②结合实验和的相关数据分析， 填、或。 16．（24-25高三上·浙江·开学考试）按要求回答下列问题： (1)某化合物的晶体如图所示： ①其化学式是 。 ②每个Pb紧邻的数目为 。 ③以下说法正确的是 。 A．第一电离能：N>C>H B．晶体中碘微粒的电子排布式： C．中的VSEPR模型为平面三角形 D．基态N原子中、、轨道相互垂直，但能量相等 (2)比较键角中的 (填“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。 (3)中的配位体为 (填化学式)，该晶体呈现紫色和绿色2种颜色，请说明存在2种颜色的理由 。 17．（23-24高三上·河北邢台·期末）环己烯是工业常用的化工用品。工业上通过热铂基催化剂重整将环己烷脱氢制备环己烯，化学反应为；温度过高时，环己烷会发生副反应。回答下列问题： (1)几种共价键的键能数据如下： 共价键 键能 436 413 348 615 化学反应为的 ，该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)在恒温恒容密闭容器中充入环己烷气体，仅发生上述反应，平衡后再充入气体，达到新平衡时，的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)， (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)环己烷的平衡转化率和环己烯的选择性(选择性)随温度的变化如图所示。 随着温度升高，环己烷平衡转化率增大的原因是 。随着温度升高，环己烯的选择性变化的可能原因是 。 (4)保持温度不变，在1L恒容密闭容器中通入0.5mol环己烷发生上述反应，反应在初期阶段的速率方程为，其中为速率常数，只与温度有关。设反应开始时的反应速率为，当反应速率为时，环己烷的转化率为 。 (5)“□”表示铂基催化剂，“*”表示吸附在该催化剂表面，环己烷脱氢反应的机理如下，请补充基元反应③ 。 ① ② ③…… ④ 18．（23-24高三上·北京昌平·期末）①  ②  ③  ④  ⑤是实验室的常见物质，回答下列问题。 (1)溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，结合化学用语解释原因： 。 (2)下列有关②③溶液的叙述，正确的是 。 a.向溶液中加入少量固体，减小 b.溶液中离子浓度关系满足： c.等浓度的和溶液的导电性相同 d.等的和溶液分别稀释10倍，变化大的是溶液 (3)常温下，均等于9的溶液和溶液，溶液中水电离出的与溶液中水电离出的之比是 。 (4)未知浓度的溶液可通过不同方法测得其浓度。 方法一：用标准酸性溶液滴定未知浓度的溶液。 资料：酸性条件下被还原为 ①滴定终点的现象为 。 ②该反应中 。 方法二：测定流程如下： ③滴定时，标准溶液装入滴定管 中(填“a”或“b”)。 ④未知浓度溶液的体积为，滴定步骤中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和，计算溶液的浓度还需要的实验数据有 。 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) ＞ ＜ 甲 80% bc 【详解】（1）根据反应可知该反应的平衡常数表达式为K＝。 （2）已知H2的燃烧热为，则有 ①2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol ② 依据盖斯定律①－②即得到在催化剂存在下，H2还原NO生成液态水和氮气的热化学方程式为。 （3）①甲容器首先达到平衡状态，说明温度高，反应速率快，所以＞，平衡时甲容器中n(CO2)小于乙容器中n(CO2)，这说明升高温度平衡逆向进行，n(CO2)减小，所以正反应放热，即该反应的＜0。温度、压强图中当压强相同时曲线Ⅰ中NO体积分数高，说明反应逆向进行，正反应放热，升高温度平衡逆向进行，所以曲线Ⅰ代表甲容器。 ②甲容器中平衡时n(CO2)＝0.80mol，根据方程式可知消耗NO是0.80mol，所以NO的平衡转化率为；乙容器中，2~4s内形成CO2是0.50mol－0.30mol＝0.20mol，根据方程式可知生成氮气是0.10mol，所以N2的平均反应速率。 ③a．正反应体积减小，放热，所以根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可以自发进行可知该反应在低温下可自发，a错误； b．平衡常数只与温度有关系，曲线Ⅰ代表甲容器，所以平衡常数：，b正确； c．正反应放热，所以该反应正反应活化能小于逆反应的活化能，c正确； d．正反应放热，升高温度可同时提高反应速率，平衡逆向进行，NO的平衡转化率减小，d错误； 答案选bc。 2．(1)CD (2)Fe (3) ＜ (4) 正 N2+6e-+6H+=2NH3 3:4 (5) 55(55左右均可) 【详解】（1）工业固氮反应为N2+3H22NH3。 A．采用高温条件，有利于提高催化剂的活性，但不利于提高原料气的平衡转化率，A不符合题意； B．采用适当的催化剂，可加快反应速率，缩短到达平衡的时间，但不能提高原料气的平衡转化率，B不符合题意； C．将原料气加压，有利于平衡正向移动，可提高原料气的平衡转化率，C符合题意； D．将氨液化，不断移去液氨，可促使平衡正向移动，从而提高原料气的平衡转化率，D符合题意； 故选CD。 （2）反应的初始速率越大，表明催化剂的活性越大，反应的活化能越小，由表中数据可知，Fe催化NH3分解的初始速率最小，则氨气分解反应中活化能最大的催化剂是Fe。 （3）①从图中可以看出，M为恒容容器，N为恒压容器。合成氨反应为体积缩小的可逆反应，N相当于M加压，平衡正向移动，反应物的转化率增大，所以反应达到平衡时N2的转化率：M＜N。 ②容器N中达到平衡，测得容器中含有0.4molNH3。此时可建立如下三段式： 平衡时N的容积为=0.9V，则该反应在此条件下的平衡常数为=。 （4）①在电解池中，阳离子向阴极移动，由图中H+迁移的方向，可确定电解池右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，则Ｍ为外接电源的正极，右室为阴极，N2得电子产物与电解质反应生成NH3，电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3。 ②电解池工作时，左室电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，右室电极反应为N2+6e-+6H+=2NH3，依据得失电子守恒，可建立如下关系式：3O2——4NH3，则理论上左、右室产生气体同温同压下体积比为3:4。 （5）①总反应达到平衡时，尿素的物质的量应保持不变，据图可知，总反应约在55(55左右均可)min时达到平衡状态。 ②尿素合成过程中“ ”，第一个反应放热，反应物能量高于中间产物能量，第二个反应为吸热反应，生成物能量高于中间产物能量，且最终产物的能量低于反应物的能量，则 “能量反应过程”示意图：。 【点睛】书写电极反应式时，一定要关注电解质溶液的性质。 3．(1)-50 (2) 3 CO (3) (4) ＜ ＞= (5) 【详解】（1）根据盖斯定律，方程式ⅰ×3-ⅱ可得，=； （2）①对比实验Ⅰ、Ⅲ，相同，不同，根据数值，可知n=1，由实验Ⅰ、Ⅱ可得，m=2，3； ②其他条件相同，根据速率方程为，可知CO的浓度变化对正反应速率的影响较大； （3）根据已知：ⅰ．  ，可得，；活化能大的步骤是慢反应，是决速步骤，根据图示可知反应⑤是决速步骤，反应式为：； （4）①投料比越大，CO的平衡转化率越小，则投料比：＜； ②该反应为放热反应，升高温度K值减小，可知＞=； （5）达到平衡时CO的平衡转化率为70%，的选择性为40%，设生成甲醇amol，生成甲醚bmol，，， 可得a+3b=0.7，，a=0.1，b=0.2，则平衡时物质的量分别为0.3mol、1.2mol、0.2mol、0.2mol、0.1mol，气体总的物质的量为2mol，总压强保持为10pkPa，可得的分压分别为1.5pkPa、6pkPa、pkPa、pkPa，反应ⅱ的平衡常数=。 4．(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。 5．(1)CH4+NiFe2O4CO+2H2+2FeO+NiO (2)+206.3 (3) ＞ 104 13.6 27.3(或者27.2) (4)CaO可以去除CO2的反应：CaO+CO2=CaCO3，生成的CaCO3覆盖在CaO的表面，阻止了CaO与CO2的进一步接触，导致吸收效率降低甚至失效 【详解】（1）根据甲烷重整制氢反应分步示意图，找出第Ⅰ步反应的反应物为和，生成物为CO、、和，配平即得到第Ⅰ步反应的化学反应方程式为：； （2）根据标准摩尔生成焓的定义和表格中数据，可写出相应热化学方程式： ①   ②   ③   根据盖斯定律，可由③－②－①得到，所以； （3）①由图像知，升高温度，第Ⅰ步反应增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应方向为吸热反应，即； 第Ⅰ步反应和第Ⅱ步反应相加即得该甲烷重整制氢的反应，故； ③三段式： 由平衡常数表达式，解得，将容器体积压缩到原来的，压强增大一倍，为，平衡不移动。如果直接利用前面计算结果，)； （4）可以去除的反应：，生成的覆盖在的表面，阻止了与的进一步接触，导致吸收效率降低甚至失效。 6．(1)正极 (2)Li1−xFePO4+xe−+xLi+=LiFePO4 (3) (4)阳极 (5)增大 (6) (7)44.8 【分析】Ⅰ．该电池工作时为原电池，碳元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：，Li1−xFePO4得到电子，发生还原反应，电极反应式为Li1−xFePO4+xe−+xLi+=LiFePO4； Ⅱ．（碱性介质下的）甲烷燃料电池，通入甲烷的一端为负极，电极反应式为：CH4+10OH--8e-=+7H2O，通入氧气一端为正极，电极反应式为：2O2+8e-+4H2O===8OH-，总电极反应式为：CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O；B装置中，a电极与甲烷燃料电池的正极相连，则a为电解池的阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e=Cl2↑，b电极与甲烷燃料电池的负极相连，则b为电解池的阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑。 【详解】（1）该电池工作时为原电池，阳离子向正极移动，则Li+向正极移动，故答案为：正极； （2）由分析可知，放电时正极的电极反应式为：Li1−xFePO4+xe−+xLi+=LiFePO4，故答案为：Li1−xFePO4+xe−+xLi+=LiFePO4； （3） 基态氧原子电子排布式为：1s22s22p4，则其轨道表示式：，故答案为：； （4）由分析可知，a为电解池的阳极，故答案为：阳极； （5）b为电解池的阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，反应一段时间后，则b电极附近的溶液的pH增大，故答案为：增大； （6）装置B中电解总反应的离子方程式为：，故答案为：； （7）当装置A中有1mol O2参加反应时，转移4mol电子，根据b电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，可知转移4mol电子，生成2molH2，即标准状况下44.8LH2，故答案为：44.8。 7．(1) < 较低 (2) (3)BD (4)D (5) 温度升高对反应ⅰ和反应ⅱ的抑制效果强于对反应ⅲ的促进效果 【详解】（1）  kJ⋅mol是气体体积减小的放热反应，、，时反应能自发进行，则该反应在较低温度下能自发进行。 （2）已知：反应ⅰ   kJ⋅mol；反应iv  kJ⋅mol；反应v   kJ⋅mol，由盖斯定律可知：2×反应v-反应ⅰ-2×反应iv可得 。 （3）A．该反应过程中气体总质量和总体积都是定值，混合气体密度是定值，当混合气体密度不变时，不能说明反应达到平衡，A错误； B．充入，平衡正向移动，可提高的转化率，B正确； C．加入催化剂，可提高反应速率，但不能提高的平衡转化率，C错误； D．恒温恒容条件下，充入Ar，各反应物和生成物的浓度不变，平衡不发生移动，对的产率无影响，D正确； 故选BD。 （4）由图可知，80%催化，350℃条件下甲烷产率最高，为反应ⅰ最适宜的条件，故选D。 （5）①反应ⅱ是放热反应，反应ⅲ是吸热反应。结合图像分析，在255~280℃间，随着温度升高平衡转化率下降的原因：温度升高对反应ⅱ的抑制效果强于对反应ⅲ的促进效果； ②270℃时，测得反应经10min达到平衡，根据已知条件列出“三段式” CO2的平衡转化率为=0.2，甲醇的选择性为，解得x=0.1mol/L，y=0.1mol/L，用CO表示的平均反应速率，反应ⅱ的平衡常数。 8．(1)-4481kJ/mol (2)D (3) BC 温度升高，使副反应发生程度大于主反应，而副反应的反应热远超于主反应，导致体系温度会迅速升高；最终催化剂因高温失活，导致邻苯二甲酸酐的收率大幅度下降 (4) ACD 空速过大导致反应热及时移走，使温度迅速下降，导致反应速率下降，最终收率下降(或空速过大导致原料气在催化剂表面停留时间短，从而转化率下降，最终导致收率下降) 【详解】（1） 根据题意可知，副反应Ⅱ中邻二甲苯的化学计量数为1时，因此副反应Ⅱ为：， 由盖斯定律可知，副反应Ⅱ=主反应I+副反应I，则。 （2） 副反应Ⅱ为：,，该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，邻二甲苯的平衡转化率减小，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，同样也能使邻二甲苯的平衡转化率减小，因此高温高压可以最大程度降低副反应Ⅱ中邻二甲苯的平衡转化率，故选D； （3）①A．根据图2可知，催化床相对高度为0~1m，观察图像可知，随着高度增大，Tb快速增加，副反应I、副反应Ⅱ均为放热反应，因此温度快速升高可能是因为存在强放热的副反应，A正确； B．高温不仅加快副反应速率，同时也加快主反应速率，无论是主反应还是副反应均为放热反应，升高温度平衡均逆向移动，焓变的大小并不能直接用来判断温度对其影响的程度，因此目标产物邻苯二甲酸酐的收率不一定减小，B错误； C．V2O5和钛的化合物均为催化剂，催化剂不能提高邻苯二甲酸酐的平衡转化率，只能加快反应速率，C错误； D．化学工艺是将原料转化为产品的过程，这涉及到化学原理和规律的运用，以及采用化学和物理措施来实现转化。在这个过程中，保持反应器的热稳定性至关重要，而通入烃类制冷剂不断交换热量是一种有效的方法，以确保反应能够在最佳条件下进行，从而提高生产效率和产品质量，因此工业生产中，该管式催化床反应器可能常通入烃类制冷剂不断交换热量，故D正确； 故选BC； ②根据题干可知，主反应产生邻苯二甲酸酐，高于630.5K时，邻苯二甲酸酐的收率相比630K时大幅度下降，可能是由于以副反应为主，邻苯二甲酸酐被消耗，也有可能是温度升高导致催化剂失活，因此当进料口温度高于630.5K时，邻苯二甲酸酐的收率相比630K时大幅度下降的原因是：温度升高，使副反应发生程度大于主反应，而副反应的反应热远超于主反应，导致体系温度会迅速升高;最终催化剂因高温失活，导致邻苯二甲酸酐的收率大幅度下降； （4）①A．根据副反应可知，空速过小，原料气停留时间长，氧化程度可能加深，邻苯二甲酸酐被氧化，导致邻苯二甲酸酐收率下降， A正确； B．对于主反应I可知，温度升高，平衡逆向移动，会导致邻苯二甲酸酐的收率降低， B错误； C．对于含有强放热副反应的反应，选用较大且适宜的空速，可以保证热量散失更快，避免体系温度升高主反应I平衡逆向移动，因此可以保障目标产物的收率，C正确； D．根据图4可知，在以上条件下，在空速为左右时，邻苯二甲酸酐的收率最大，因此选择空速为左右进行工业生产较为合适，故D正确； 故选ACD； ②当空速大于时，收率随空速增加而下降的原因是:空速过大导致反应热及时移走，使温度迅速下降，导致反应速率下降，最终收率下降(或空速过大导致原料气在催化剂表面停留时间短，从而转化率下降，最终导致收率下降)。 9．(1) (2)降低温度、增大压强、分离产物等 (3)AB (4) 0.025或 0.2或 (5) b (6) 【详解】（1）根据∆H=生成物总焓-反应物总焓，则-(+0)= ； （2）反应Ⅰ是气体分子总数减小的反应，增大压强平衡正向移动，且反应I是放热反应，降低温度也能使平衡正移，减少生成物浓度也能使平衡正移，故能提高甲醇平衡产率的措施是降低温度、增大压强、分离产物等； （3）A．的体积分数即物质的量分数，当其不再改变时，说明的物质的量不再变化，说明反应达到平衡状态，A正确； B．绝热密闭容器中只发生反应Ⅰ，反应I是放热反应，随着反应进行，温度升高，当容器内的温度不再改变，说明反应达到平衡状态，B正确； C．该容器恒容即体积不变，混合气体总质量不变，则混合气体的密度一直不变，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．反应Ⅰ每消耗3mol氢气即断裂键，同时生成1molH2O形成2molH-O键，若同时断裂2molH-O键，才能说明正逆反应速率相等，反应才达到平衡状态，D错误； 故选AB； （4）通入和发生反应，达到平衡，此时与物质的量相同都设为xmol，则1-x=x，解得x=0.5，则消耗二氧化碳0.5mol，内的反应速率为，列三段式：，反应Ⅱ的平衡常数； （5）甲醇一空气燃料电池是原电池装置，由电子从a极流向b极，则a为负极，b为正极，正极的电势较高即是b，a电极上甲醇失去电子生成碳酸根离子，电极反应式为； （6）由图可知，C4H10和CO2是反应物，生成C4H8、H2O和CO，总反应的化学方程式。 10．(1) (2)0.23 (3)BD (4) 0.24 40% (5) 乙 CO促进反应Ⅱ逆向移动，二氧化碳和氢气的量增加，水蒸气的量减少，促进反应Ⅲ正向移动，有利于甲醇的生成 【详解】（1）根据盖斯定律，反应I+II可得反应III，-99+41=-58； （2）一定温度下，按起始比在一密闭容器中进行反应Ⅰ，假设起始投入3molH2、1molCO，达平衡时CO的平衡转化率为，列三段式：，平衡时气体总物质的量为，保持总压为2.1MPa不变，则该条件下的平衡常数； （3）将CO2和H2按物质的量之比1：1投料发生反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+40.9kJ•mol-1； A．CO的浓度保持不变，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，故A错误； B．因为CO2和H2按物质的量之比1：1投料，二者的变化量之比为1：1，不管反应是否达到平衡，CO2和H2的转化率始终相等，反应不一定达到平衡，故B正确； C．混合气体中CO2的百分含量不再发生变化，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，故C错误； D．单位时间内体系中减少1molH2的同时有1molH2O增加，反应进行的方向相同，不能肯定反应达平衡状态，故D正确； 故答案为：BD； （4）一定温度下，在一体积固定的密闭容器中进行反应I，从图中可以看出，反应进行的前5分钟内，CO的浓度变化量为0.4mol/L，则H2的浓度变化量为1.2mol/L，H2的反应速率v(H2)==0.24mol•L-1•min-1；发生反应，平衡状态I时消耗∆c()=1-0.6=0.4mol/L，由变化的浓度之比等于系数比，则∆c(H2)=3∆c()=1.2mol/L，平衡状态I时c(H2)=3-1.2=1.8mol/L，10～15min内，消耗∆c()=0.6-0.36=0.24mol/L，则消耗∆c(H2)=3∆c()=0.72mol/L，的平衡转化率为； （5）①由图可知：CO先转化为二氧化碳时甲醇的生成速率大，则反应机理乙符合题图； ②490 K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，结合反应II、反应III分析原因为：CO促进反应Ⅱ逆向移动，二氧化碳和氢气的量增加，水蒸气的量减少，促进反应Ⅲ正向移动，有利于甲醇的生成。 11．(1)200 (2) 还原 负 (3)H2-2e-=2H＋ (4) 负 Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (5) 负 O2＋4e-＋2H2O=4OH- 【详解】（1）1 mol H2(g)与1 mol Br2 (l)完全反应生成2 mol HBr(g)时放出72 kJ的热量，则①H2(g)+ Br2 (l)=2 HBr(g) △H=-72kJ/mol；蒸发1 mol Br2(l)需要吸收30 kJ的热量，则②Br2(l)= Br2(g) △H=+30kJ/mol；根据盖斯定律①-②得H2(g)+ Br2 (g)=2HBr(g) △H=-102kJ/mol；焓变=反应物总键能-生成物总键能，即436+a-369×2=-102，a=200。 （2）根据图示，通入氧气的电极生成水，发生还原反应，通入氢气的电极氢气失电子生成氢离子，则通入氢气的电极为负极。 （3）电池工作时，负极氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H2-2e-=2H＋； （4）装置②中，自发的氧化还原反应为铝与氢氧化钠溶液生成四羟基铝合酸钠和氢气，铝失电子发生氧化反应，铝作为负极；装置③中铜作为负极，自发的氧化还原反应为铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水，③中总反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 （5）装置④中是铁钉在碱性或是中性条件发生的吸氧腐蚀(即生锈)，铁失电子发生氧化反应，铁作为负极，正极氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-。 12．(1) (2) < 能 Z 可以 (3) 不是 b、c点均未达到平衡状态，c点温度高，反应速率较快，故的转化率较大 【详解】（1）根据盖斯定律，，则，故答案为：； （2）①由图可知，随着温度升高CH3OH的产率呈下降趋势，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，则ΔH<0，故答案为：<； ②图中X点未达到平衡，则延长反应时间能提高CH3OH的产率，故答案为：能； ③反应过程中，温度升高，甲醇产率增大，反应向正反应方向进行，则曲线上X点未达到平衡状态，该反应为放热反应，转化率到达顶点后，呈下降趋势，则说明Z点反应快，达到平衡状态，则正反应速率与其逆反应速率相等，故答案为：Z； ④对于不同催化剂，对同一反应的催化效果不同，选用合适的催化剂，在减少反应体系副反应的基础上增大反应速率，可有效的减弱副反应的发生，故答案为：可以； （3）①平衡状态时，反应物的转化率不变，所以a点不是平衡状态，故答案为：不是； ②由于b、c点均未达到平衡状态，c点温度高，反应速率较快，故CO2的转化率较大，故答案为：b、c点均未达到平衡状态，c点温度高，反应速率较快，故CO2的转化率较大。 13．(1)放热 (2)ac (3) > 0.25 17.9 负极 3H2O+CH3OCH3-12e-=2CO2+12H+ O2+4e-+4H+=2H2O 【详解】（1）从图中可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应； （2）a．随反应进行，H2含量不断减少，CO2含量不变可说明反应达到平衡状态，故a选； b．该反应在恒容装置中进行，反应物和产物均为气体，混合气体密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡，故b不选； c．该反应是气体物质的量减小的反应，若正向进行时气体总物质的量减小，则混合气体的平均相对分子质量增大，故当混合气体的平均相对分子质量不变时可以说明该反应达到平衡状态，故c选： d．3v(CO2)=v(H2)，选项中并未指明反应速率的方向，故不能说明反应达到平衡，故d不选； 答案为ac； （3）①反应达到3min时，尚未达到平衡，此时二氧化碳的物质的量仍处于减少的趋势，故 v正＞v逆； ②0～5min内，CO 物质的量减少2.5mol，则v(CO2)==0.25mol·L-1·min-1； ③根据化学方程式列出起始、转化、平衡时的物质的量关系为： 平衡状态时，CH3OCH3(g)的体积分数为17.9%； ④通入燃料二甲醚的电极为必极，则X电极为负极；X极失去电子，电极反应式为3H2O+CH3OCH3-12e-=2CO2+12H+，Y电极为正极，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O。 14．(1) 放 低于 (2) (3) (4) 0.125 AD (5)C (6)16.7% (7)2052.8 【详解】（1）①实验发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中发生的反应是放热反应，故答案为：放； ②根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量，故答案为：低于； （2）该电池每消耗1mol氢气，按电极反应H2-2e=2H+，电路中通过的电子为2mol，则电子数目为2NA，故答案为：2NA； （3）正极上氧化剂得到电子发生还原反应，则氧气得到电子、在氢离子参与下生成水，故右侧的电极反应式为：O2+4H++4e=2H2O，故答案为：O2+4H++4e=2H2O； （4）①从反应开始至达到平衡，以CO表示的反应的平均反应速率：，故答案为：0.125。 ②该反应为气体分子数减小的反应，则增大反应物的浓度、增大气体压强、使用正催化剂、升温等均能加快反应速率，故答案为：AD； （5）下列描述，对于反应： A．某瞬间的含量跟起始状态有关、和三种物质的浓度相等、不一定说明它们不再改变，不能说明达到平衡状态，故A项错误； B．气体总质量始终不变、容积体积的不变，故气体密度不变不能说明达到平衡状态，故B项错误； C．反应中，气体的物质的量会随着反应而变化，故混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，能说明达到平衡状态，故C项正确； D．单位时间内消耗的同时生成，均指正反应速率，不能说明达到平衡状态，故D项错误； 故答案为：C； （6）已知，在的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2，一定条件下发生反应：，由图可得三段式：，平衡时的体积分数为：，故答案为：16.7%； （7）由图知：，=反应物总键能-生成物总键能，已知断开1molCO(g)和2molH2(g)中的化学键需要吸收的能量为1924kJ，则断开1molCH3OH(g)中的化学键所需要吸收的能量为：1924kJ -(-128.8kJ) =2052.8kJ，故答案为：2052.8。 15．(1) bc a (2) 【详解】（1）①由热化学反应方程式和反应条件高温可知，反应为焓增，熵增过程，即、反应自发进行，则反应自发进行的原因是；，固体不能写入平衡常数表达式，反应的平衡常数为：； a．CO、H2都是生成物，CO、H2的浓度始终相等，所以，不能确定反应是否达到平衡状态，故不选； ，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故选； 容器中的压强都不变，说明容器内温度不变、气体物质的量不变，则说明达到平衡状态，故选。 选； 升高温度，正逆反应速率都增大，该反应是吸热反应，化学平衡向着正向移动，一氧化碳浓度增大，故选； 充入，使体系压强增大，由于反应体系中各组分浓度没有变化，反应速率不变，化学平衡不移动，故不选； 将从体系中分离出来，反应物浓度减小，正反应速率减小，故不选； 将从体系中分离出来，生成物浓度减小，平衡向着正向移动，正反应速率大于逆反应速率，但是反应速率都减小了，故不选。 选； （2） 则的转化率为； 实验中的转化率为，实验中的转化率为，则实验的转化率大于实验，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热，。 16．(1) 8 BD (2) > 中N原子有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小 (3) 、 根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，可推测出结构为八面体构型，存在2种同分异构体，所以呈现2种颜色 【详解】（1）①位于体心，数量为1，位于顶点，数量为，位于棱上，数量为，化学式是，②以顶点Pb为中心，每个晶胞中有1个，所以每个Pb紧邻的数目为8，③以下说法正确的是A．一般来说，第一电离能同周期从左至右增大，N>C，C和H之前可以查课本选择性必修二第一章第二节知识点，C＜H，故错误；B．碘为第ⅦA元素，，可知碘微粒中碘显-1价，电子排布式：，故正确；C．中的价层电子数为，VSEPR模型为四面体形，故错误；D．基态N原子中、、轨道相互垂直，属于简并轨道，所以能量相等，故正确；BD当选；答案：、8、BD； （2）中的键角大于，是因为中N原子有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小，答案：>、中N原子有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小； （3）中的配位体为、，该晶体呈现紫色和绿色2种颜色，是因为根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，可推测出结构为八面体构型，存在2种同分异构体，所以呈现2种颜色，答案：、、根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，可推测出结构为八面体构型，存在2种同分异构体，所以呈现2种颜色。 17．(1) +123 高温 (2) 减小 不变 (3) 正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动 环己烷裂解发生副反应、环己烯易发生聚合反应 (4)50% (5) 【详解】（1）焓变=反应物的总键能-生成物的总键能，则△H=348×6+413×12-(348×5+615+413×10+436)=+123kJ⋅mol−1，该反应是熵增的吸热反应，在高温条件下可自发； （2）平衡后再充入C6H12气体，相当于增大压强，平衡逆向移动，转化率减小，焓变与反应的始态和终态有关，与反应途径与平衡移动无关，所以ΔH不变； （3）随着温度升高，环己烷平衡转化率增大的原因是：该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，随着温度升高，环己烯的选择性变化的可能原因是：环己烷裂解发生副反应、环己烯易发生聚合反应； （4）反应在初期阶段的速率方程为v=kc(C6H12)，其中k为速率常数，只与温度有关，若反应开始时的反应速率为v0，即，当反应速率为0.5v0时，因为k为速率常数，只与温度有关，则C6H12浓度也为原来浓度的一半，所以转化率50%； （5） 环己烷脱氢的总反应为：，而①+②+③+④=总反应，故③为：。 18．(1) 酸性 在溶液中完全电离：，水中存在：结合电离出的减小，使水的电离平衡向右移动，增大，溶液中，因此溶液显酸性 (2)ad (3) (4) 溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色 所用NaOH溶液的浓度和体积（或空白实验中消耗标准硫酸溶液的体积） 【详解】（1）NH4Cl 在溶液中完全电离：NH4Cl =+Cl-，水中存在：结合电离出的减小，使水的电离平衡向右移动，增大，溶液中，因此溶液显酸性； （2）a．NH3•H2O溶液中存在电离平衡，向NH3•H2O溶液中加入少量NaOH固体，平衡逆向进行，c()减小，故a正确； b．NH3•H2O溶液中存在一水合氨电离平衡和水的电离平衡，溶液中离子浓度关系满足：c(OH-)＞c()＞c(H+)，故b错误； c．一水合氨为弱电解质，等浓度的NH3•H2O和NaOH溶液的导电性不相同，故c错误； d．一水合氨为弱电解质，溶液中存在电离平衡，等pH的NH3•H2O和NaOH溶液中，溶质浓度一水合氨大于氢氧化钠，溶液分别稀释10倍，一水合氨电离程度被促进，又电离出氢氧根离子，则pH变化大的是NaOH溶液，故d正确； 故答案为：ad； （3）常温下，pH均等于9的NH3•H2O溶液和CH3COONa溶液，NH3•H2O溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-9mol/L，CH3COONa溶液中水电离出的c(OH-)==10-5mol/L，NH3•H2O溶液中水电离出的c(OH-)与CH3COONa溶液中水电离出的c(OH-)之比=10-9：10-5=1：104； （4）①用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的NaHSO3溶液，利用高锰酸钾溶液的紫红色指示终点，滴定终点的现象为：溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色； ②反应的离子方程式为：2+5+H+=2Mn2++5+3H2O，该反应中n( )：n()=2：5； ③滴定时，标准H2SO4溶液装入酸式滴定管中，选择b； ④未知浓度NaHSO3溶液的体积为V1，滴定步骤中标准H2SO4溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V2，计算NaHSO3溶液的浓度还需要的实验数据有：所用NaOH溶液的浓度和体积(或空白实验中消耗标准 H2SO4 溶液的体积)。 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 $$