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高三下·黑龙江牡丹江·期末）研究、、等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。 (1)利用反应，可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中加入等物质的量的和，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 ①X代表的物质是 ；a点正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 ②从反应开始到达到平衡， ；该条件下，的平衡转化率为 。 (2)可用电化学原理处理制备硫酸，装置图如图，电极为多孔材料。电极为 极；写出极的电极方程式： 。 2．（23-24高三下·内蒙古巴彦淖尔·期末）利用新型催化剂将CO2转化为C2H4、CH4，不仅可以获得高附加值的化学物质，还有利于实现碳达峰、碳中和目标。 已知：反应Ⅰ．2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H1   反应Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)  △H2 请回答下列问题： (1)反应Ⅰ中，每生成1 mol H2O(g)，放出a(a＞0)kJ能量，则△H1 kJ/mol。 (2)向某绝热的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和4 mol H2(g)，只发生反应Ⅱ，一段时间后，密闭容器中的温度升高，说明△H2 (填“＞”或“＜”)0，下列说法能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A．容器内的压强不再发生变化 B．容器内混合气体的密度不再发生变化 C．容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 D．每断裂1 mol C=O键的同时生成2 mol H-O键 (3)T℃时，向某容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和4 mol H2(g)，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，经过5 min后反应达到平衡，此时CO2的转化率[转化率]为60%，c(C2H4)=c(CH4)。 ①0～5 min内，v(H2) mol/(L·min)。 ②5 min时，c(H2O)= mol/L，CH4的体积分数为 。 (4)CH4或C2H4为燃料，设计的空气-燃料电池如图所示： CH4或C2H4从 (填“a”或“b”)口通入；以CH4为燃料，放电一段时间后，若消耗16 gCH4，则消耗的氧气体积(标准状况下)为 L。 3．（2024·福建泉州·模拟预测）丙烯是一种重要的化工原料。关于丙烯的制备方法有如下几种。 I．丙烷氧化脱氢：   (1)下列操作有利于提高丙烷的平衡转化率的有___________(填序号)。 A．升温 B．减压 C．加催化剂 D．通 (2)某温度下，向刚性密闭容器中充入和的混合气体发生反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。 A．         B．反应混合物中各组分浓度之比等于化学计量数之比 C．容器内压强不再变化             D．容器内混合气体密度不再变化         E．比值不变 (3)某温度下，向刚性密闭容器中充入的混合气体发生反应，起始压强为，达平衡时总压强为，则的平衡转化率为 。 Ⅱ．丙烷无氧脱氢：  。使用该方法制备丙烯时，体系中还存在副反应：。 (4)已知几种共价键键能如下表所示： 共价键 键能() 413 348 615 436 ①   。 ②丙烷无氧脱氢反应在 (填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。 (5)一定温度下，将和的混合气体通过催化剂(负载于)的表面。反应过程中，催化剂会与反应生成另一催化剂。使用不同催化剂时，和的关系如图甲所示(其中为，为)。反应过程中丙烷平衡转化率、丙烯选择性以及丙烯生成速率随变化如图乙所示。 ①已知Arrhenius经验公式为(为活化能，为速率常数，和为常数)。在其他条件相同时，催化效果更好的是 (填“”或“”)。判断依据是 。 ②图乙中，代表丙烯生成速率的曲线为 (填“”或“”)恒温恒压条件下，向密闭容器中通入和混合气体使丙烯生成速率最大，丙烷无氧脱氢反应的 (已知压强为，列出计算式即可)。 4．（23-24高三下·上海·期末）部分弱酸的电离平衡常数如下表： 化学式 电离平衡常数(25℃) (1)下列式子属于水解反应，且溶液呈酸性是___________。 A． B． C． D． (2)常温下的溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是___________。 A． B． C． D． (3)的二级电离平衡常数的表达式为 。 (4)相同条件下，测得①②③三种溶液的相同，则它们的物质的量浓度由大到小的顺序是 (用序号表示)。 (5)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是 (填序号)。 ①次氯酸与溶液的反应： ②少量通入溶液中： ③硫化氢气体通入溶液中： ④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中： ⑤碳酸钠溶液通入少量： 5．（23-24高三下·北京·期末）我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。 主反应：　。 副反应： 　 (1)将和按物质的量比1：3混合，以固定流速通过盛放催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示： 已知：产率 ①催化剂活性最好的温度为 (填字母序号)。 a．    b．    c．    d． ②温度由升到，的平衡转化率和的实验产率均降低，解释原因： 。 (2)利用与的反应设计燃料电池，装置如图所示： ①该装置是将 能转化为电能的装置。 ②通入的电极是电池的 (填“正”或“负”)极。 ③通入的电极反应式是 。 (3)已知：键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 键能 436 498 463 写出和反应生成的热化学方程式 。 6．（22-23高三下·广东东莞·期末）亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，在工业上常用作还原剂、合成农药中间体等。 Ⅰ．标定某未知浓度的亚磷酸溶液。 取25.00 mL样品溶液放入锥形瓶中，用0.10 mol/L酸性高锰酸钾溶液进行滴定，反应的离子方程式为。进行三次平行实验，数据记录如下表。 实验编号 滴定前读数(mL) 滴定后读数(mL) 1 0.50 22.50 2 1.50 23.40 3 1.00 23.10 (1)判断滴定终点达到的操作和现象为 。 (2)实验测得样品溶液中亚磷酸的物质的量浓度为 。 Ⅱ．已知亚磷酸溶液中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。 (3)H3PO3的Ka1= ，Na2HPO3属于 (填“酸式盐”或“正盐”)； (4)已知25℃时，CH3COOH的Ka=1.75×10-5，则CH3COOH溶液和Na2HPO3溶液反应的化学方程式为 。 Ⅲ．如图利用电解装置可在产品室中得到高浓度的亚磷酸。 (5)根据电解原理，图中“CM膜”应为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 (6)阳极室的电极反应式为 。 7．（23-24高三下·河南南阳·阶段练习）I．某实验小组用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应测定单位时间内生成的量来探究影响反应速率的因素。设计实验方案如表： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20mL 0.1mol/L 溶液 30mL 0.2mol/L 溶液 ② 20mL 0.2mol/L 溶液 30mL 0.2mol/L 溶液 (1)如图装置中盛放A溶液的仪器名称是 。 (2)硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的离子反应方程式为 。 (3)此实验探究的是 因素对化学反应速率的影响，若实验②在40s末收集了44.8mL (标准状况下)则在40s内 (忽略溶液混合前后体积的变化)。 (4)除了通过测定单位时间内生成的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定 来比较化学反应速率。 Ⅱ．碳中和作为一种新型环保理念可推动全社会绿色发展。我国争取2060年前实现碳中和。复合催化是工业合成甲醇()的重要反应，在2L密闭容器中，充入10mol 和40mol ，在催化剂、200℃的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示： 已知：平衡转化率。 (5)2min时，正、逆反应速率的大小关系为 (填“>”“<”或“=”)。 (6)当反应达到平衡时，的转化率是 。 (7)下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a．混合气体的密度保持不变 b． c． d．2mol 键断裂的同时生成3mol 键 (8)以甲醇作燃料的燃料电池如图所示。 ①X处通入的是 (填“甲醇”或“空气”)；该极的电极反应式为 。 ②若有1mol 生成，理论上通过质子交换膜的的数目为 。 8．（2024·贵州·高考真题）在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ． ⅱ． 回答下列问题： (1)反应ⅰ在1000K时 (选填“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的 (用含的代数式表示)。 物质 (3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是 。 (4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH4芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为 ，理由是 。 pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33.10 12.0 9.95 4.10 49.45 (5)下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，则的平衡转化率为 ，平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，列出计算式即可)。 (6)引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： (两个反应可视为同级数的平行反应) 对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知，若要提高苯的产率，可采取的措施有 。 9．（22-23高三下·北京·期末）发生化学反应时，物质变化的同时常常伴随有能量变化。 (1)一定温度下，向10mL0.40mol/LH2O2溶液中加入适量FeCl3固体，可加快分解速率。资料显示，反应分两步进行：①，②，反应过程中能量变化如图所示： 反应①是 反应、总反应是 反应。(选填“放热”或“吸热”) (2)已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 H-H O=O H-O 键能/(kJ/mol) 436 498 463 当H2和O2化合生成2molH2O(g)时，放出 kJ的能量。 (3)利用H2与O2的反应设计氢氧燃料电池，装置如图所示： ①通入H2的电极是电池的 (选填“正”或“负”)极。 ②通入O2的电极反应式是 。 (4)2016年我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”电池，放电时该电池“吸入”CO2，充电时“呼出”CO2。吸入CO2时，其工作原理如图所示，吸收的全部CO2中，有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。 ①“吸入”CO2时的正极反应： 。 ②标准状况下，每“呼出”22.4LCO2，转移电子数为 mol。 10．（23-24高三下·四川泸州·期末）甲烷可用于生产合成气：  。 (1)断裂1mol相关化学键所需的能量如表。CO中不存在的化学键类型有 (填编号)，计算出a= 。 化学键 H-H O-H C-H 键能/ 436 462.8 a 1072 A．σ键        B．π键        C．极性键        D．非极性键 (2)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应，起始时充入，测得转化率与温度(T)的关系如图所示。温度高于时，转化率减小的可能原因为___________。 A．反应停止了 B．反应的变大 C．平衡后升温平衡移动 D．催化剂活性降低 (3)研究发现：该反应速率，其中、分别为正、逆反应的速率常数，c为物质的量浓度。平衡后升高温度的值将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，的值将 。 (4)生成合成气时存在副反应：。t℃时，向10L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ，5min达到平衡，测得的物质的量为0.2mol。如果向10L恒容密闭容器中充入1.5mol CO和一定量，测得CO和的平衡转化率(a%)与起始的物质的量之比()的关系如图所示。表示CO平衡转化率的曲线为 ；P点的坐标为 。 11．（23-24高三下·贵州遵义·阶段练习）习近平总书记提出要在本世纪实现碳中和，实现青山绿水。回答下列问题： (1)在一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中，充入和，在一定条件下发生反应，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表所示。 时间 0 0.50 0.8 2 1.3 1.2 ①下列说法正确的是 (填标号)。 a．反应达到平衡后，反应不再进行 b．时，反应处于平衡状态 c．改变条件，可以地转化为 d．恒温恒容条件下充入，化学反应速率不变 ② ；内， (保留3位小数)。 (2)在一定温度下，一个容积固定的恒容密闭容器中加入一定物质的量的A物质，发生反应：，下列描述中能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填序号)。 ①单位时间内生成，同时消耗 ②容器中的压强不再变化 ③混合气体的密度不再变化④B的体积分数不再变化 ⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑥反应速率： (3)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染、能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。 ①该燃料电池中正极通入的物质是 ，负极发生的电极反应式为 。 ②当消耗液体燃料肼时，电池转移电子的物质的量为 。 12．（23-24高三·全国·假期作业）恒温下在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的量随时间变化曲线如图。 (1)该反应的化学方程式为 。 (2)从开始至5min，Y的平均反应速率为 ；平衡时，Z的物质的量浓度为 ，X的转化率为 。 (3)反应达平衡时体系的压强是开始时的 倍。 (4)在某一时刻采取下列措施能加快反应速率的是___________。 A．加催化剂 B．降低温度 C．体积不变，充入X D．体积不变，从容器中分离出Y 13．（22-23高三上·广西南宁·阶段练习）2021年我国科学家在国际学术期刊《科学》上发表了CO2到淀粉的合成研究成果，其关键反应是将CO2还原为甲醇。利用CO2催化加氢合成CH3OH的主要反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H1= + 40.5 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.2 kJ·mol-1 反应Ⅲ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3 (1)反应Ⅲ的△H3= ；该反应的活化能Ea(正) Ea(逆)(填“>”或“<”)。 (2)恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2发生反应Ⅲ，下列描述不能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．反应体系总压强保持不变 B．容器内的混合气体的密度保持不变 C．水分子断裂2NA个H-O键，同时氢分子中断裂3NA个H-H键 D．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变 (3)反应Ⅲ在催化剂M表面进行，其中CO2生成CH3OH的部分历程如下图所示(*表示吸附在催化剂表面的物种，TS表示过渡态，能量E的单位为eV)。 下列说法不正确的是___________。 A．反应过程中有极性键的断裂 B．加入催化剂M可以提高甲醇的平衡产率 C．本历程共包括4个基元反应 D．本历程决速步骤的反应为： (4)在催化剂M表面进行反应Ⅲ，当起始量时，在不同条件下达到平衡，体系中CO2的平衡转化率为α(CO2)，在p=60MPa下的α(CO2) —T、在T=400℃下的α(CO2) —p如下图所示： ①其中代表在p=60MPa下的α(CO2)随温度变化关系的曲线是 (填“a”或“b”)，判断的理由是 。 ②将CO2和H2按初始投料分别为1.0mol和3.0mol充入2L的恒容容器中，经过5min达到E点，则0~5min内的平均反应速率v(H2)= 。 ③60MPa下，600℃时反应Ⅲ的平衡常数Kp计算式为 。 (5)利用Ag­Cu纳米催化剂可将CO2有效地转化为C2H5OH，电解装置如图所示，在该装置中，电极M的电极反应式为 。 14．（23-24高三下·河南周口·期末）选择适当的催化剂在高温条件下可将汽车尾气中的、转化为无毒气体。已知反应原理为：。 回答下列问题： (1)已知断开中的化学键要吸收的能量，断开中的化学键要吸收的能量，形成中的化学键要释放出的能量，形成中的化学键要释放出的能量，则该反应属于 反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)已知在一定温度下，向密闭容器中充入、、、发生上述反应，反应过程中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示： ①表示的物质的量随时间变化的曲线为 (填曲线字母)。 ②反应开始至，的平均反应速率为 。 ③反应速率的大小：M点正反应的速率 N点逆反应的速率(填“>”“<”或“=”)。 ④关于上述反应，下列叙述错误的是 (填选项字母)。 A．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 B．升高温度可增大正反应的速率，降低逆反应的速率 C．平衡时充入使反应容器的压强增大，生成的反应速率不变 D．与的物质的量之比为，说明反应达到化学平衡 (3)可将上述反应设计成燃料电池，该电池的工作原理如图所示，电极a、b均为多孔性Pt电极。 ①该装置中的能量转化形式为 。 ②该电池中电子的流动方向为 。 A．由电极a经导线流向电极b B．由电极a经溶液流向电极b C．由电极b经导线流向电极a D．由电极b经溶液流向电极a ③该电池中电极b上发生 反应(填“氧化”或“还原”)。 15．（23-24高三下·浙江湖州·期末）、和是重要的化工原料气，在某体系中存在如下转化： 反应I： 反应Ⅱ： 反应III： (1)= kJ/mol。 (2)一定条件下，反应Ⅰ中的平衡转化率随温度、压强的如图所示。A、B、C三点处对应平衡常数、、的大小关系为 。 (3)不同温度下，向密闭容器中按照投料，实验测得平衡时随温度的变化关系如图所示。 ①压强、、由大到小的顺序为 。 ②压强为时，在温度前后的比值随温度升高先增大后减小，其中升高的原因是 。 (4)反应III常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。 某温度下，在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：(吸附态)，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法不正确的是______。 A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性 B．过程2的 C．加快Pd膜内原子迁移有利于的解离 D．Pd膜能选择性分离出，但不能改变平衡常数和平衡转化率 (5)反应Ⅲ也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。 ①固体电解质采用 （填“氧离子导体”或“质子导体”）。 ②同温同压下，相同时间内，若进口I处，出口I处气体体积为进口I处的倍，则的转化率为 （用，，表示。该条件下水为气态）。 16．（23-24高三下·江西鹰潭·期末）二氧化碳的回收及综合利用是目前研究的热点之一。和在催化剂的作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     (1)反应的 ，该反应的自发条件是 （填“高温”“低温”或“任意温度”）。 (2)已知反应Ⅰ的速率方程：，（k是速率常数，只与温度有关），则升高温度，增大的倍数 （填“大于”“小于”或“等于”增大的倍数。 (3)恒温下，与在恒容密闭容器发生反应Ⅱ，下列能表明反应已达到平衡状态的有 （填标号）。 A．每消耗1mol ，同时生成1mol B． C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．混合气体的压强不变 (4)温度为T℃、压强为p时，向容积固定的密闭容器中通入4mol 和1mol ，只发生反应Ⅰ，反应过程中保持温度恒定，达到平衡时测得容器内气体的总压强为0.8p，则T℃时的转化率为： ，反应Ⅰ的 （为用气体的分压表示的平衡常数，分压＝气体的体积分数×体系总压）。 (5)为了变废为宝，科学家提出在酸性介质中，使二氧化碳在外接电源作用下，采用高效催化剂使其转化为丙烯，则阴极的电极反应式为： 。 17．（23-24高三下·河南濮阳·期末）乙烯是石油化学工业的重要基本原料，碘甲烷热裂解制取乙烯的反应为。 (1)碘甲烷热裂解制取乙烯反应的能量变化关系如图所示。 该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)在一定温度下，将通入恒容密闭容器中发生反应，测得体系总压强随时间变化的关系如下表所示。 时间 0 10 20 30 40 压强 ①反应处于平衡状态的时间段是 (填“0～10min”“”或“30～40min”)。 ②10min时混合气体的平均摩尔质量是 保留一位小数)。 ③10~20min内，用乙烯表示的平均反应速率 。 ④达到平衡时，的转化率是 。 (3)将乙烯设计为一种燃料电池的装置如图所示。 ①乙烯从 (填“M”或“N”)口通入。 ②写出该电池的正极反应式： 。 18．（23-24高三下·江苏常州·阶段练习）含硫物质在工业上具有重要应用价值，可用作生成化学品和能源转化。 (1)热解H2S和的混合气体制H2和CS2。①  ΔH1=+170kJ/mol；②  ΔH2=+64kJ/mol。总反应：，ΔH= 。 (2)工业上还可以利用硫(S8)与为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应，某温度下，若S8完全分解成气态S2.在恒温密闭容器中，S2与物质的量比为2：1时开始反应。 ①当CS2的体积分数为10%时，的转化率为 。 ②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是 (填序号)。 a．气体密度  b．气体总压  c．与S2体积比  d．CS2的体积分数 ③一定条件下，CH4与S2反应中的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化由线如下图所示，工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是 。 (3)工业废水中的Cr(Ⅵ)常用还原沉淀法去除：使用将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+，进而转化为沉淀除去。 ①酸性条件下Cr(Ⅵ)具有很强的氧化能力，将还原为Cr3+的离子方程式为 。 ②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如下图所示。当pH<2时，Cr(Ⅲ)去除率下降的原因是 。当pH>12时，Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为 。 ③用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)的废水时，Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如下图所示。55℃时，Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是 。 ④Fe合金在SRS下腐蚀的机理如下图所示，Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为：Fe失去电子转化为Fe2+，H2O得到电子转化为H， 。 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) > 0.016 80% (2) 负 【详解】（1）①平衡时生成X是1.6mol，消耗NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是CO2；a点反应向正反应方向进行，则正反应速率大于逆反应速率，填“>”； ②从反应开始到达到平衡消耗NO是1.6mol，浓度是0.8mol/L，则v(CO)=0.8mol/L÷50min＝0.016；到达到平衡消耗CO是1.6mol，该条件下，CO的平衡转化率为：×100%＝80%； （2）电极M通入二氧化硫失去电子被氧化转化为硫酸，因此为负极；N极是正极，氧气得到电子，电极方程式为。 2．(1)-4a (2) ＜ AC (3) 0.2 0.6 5% (4) b 44.8 【详解】（1）根据热化学方程式可知：在反应Ⅰ反应产生了4 mol H2O(g)，由于反应Ⅰ每生成1 mol H2O(g) 放出a(a＞0)kJ能量，则该反应的反应热△H1=-4a kJ/mol； （2）向某绝热的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和4 molH2(g)，只发生反应Ⅱ，一段时间后，密闭容器中的温度升高，说明发生反应放出热量，使体系的温度升高，因此该反应是放热反应，所以△H2＜0； A．反应Ⅱ的正反应是气体体积减小的放热反应。反应在恒容绝热条件下进行，若反应未达到平衡状态，则体系的压强会发生改变，当容器内的压强不再发生变化，说明气体的物质的量及反应体系的温度不变，反应达到了平衡状态，A符合题意； B．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则根据密度公式ρ=可知：容器内混合气体的密度始终不发生变化，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意； C．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应前后气体的物质的量发生改变，则气体的平均相对分子质量会发生改变，当容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，反应达到了平衡状态，C符合题意； D．根据反应方程式中物质反应转化关系可知：每断裂1 mol C=O键，即反应消耗0.5 mol CO2气体，就会生成1 mol H2O，即同时生成2 mol H-O键，这表示的都是化学反应正向进行，不能据此判断反应是否达到了平衡状态，D不符合题意； 故合理选项是AC； （3）①T℃时，向某容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和4 mol H2(g)，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，经过5 min后反应达到平衡，此时CO2的转化率[转化率]为60%，c(C2H4)=c(CH4)，假设反应产生CH4或C2H4的物质的量是x ，则发生反应Ⅰ消耗CO2的物质的量是2x，消耗H2的物质的量是6x，反应Ⅱ消耗CO2的物质的量是x，消耗H2的物质的量是4x，反应共消耗CO2的物质的量是△n(CO2)=2x+x=3x mol，共消耗H2的物质的量是△n(H2)=(6x+4x)mol=10x mol。由于CO2的转化率是60%，则×100%=60%，所以x=0.2 mol，则反应达到平衡时共消耗H2的物质的量是△n(H2)=10×0.2 mol=2 mol，容器的容积是2 L，反应时间是5 min，则用H2浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.2 mol/(L·min)； ②根据步骤①计算可知反应达到平衡时产生CH4、C2H4的物质的量都是0.2 mol，结合物质发生两个反应中转化关系可知同时产生H2O的物质的量是n(H2O)=4×0.2 mol+2×0.2 mol=1.2 mol，容器的容积是2 L，则平衡时c(H2O)==0.6 mol/L； 反应进行到5 min达到平衡时，n(CH4)=0.2 mol，n(C2H4)=0.2 mol，n(H2O)=1.2 mol，n(CO2)=(1-0.6)×1 mol=0.4 mol， n(H2)=4 mol-2 mol=2 mol则平衡时混合气体总物质的量n(总)=0.4 mol+2 mol+0.2 mol+0.2 mol+1.2 mol=4.0 mol，则此时CH4的体积分数为×100%=5%； （4）在燃料电池中，通入燃料CH4或C2H4的电极为负极，通入空气的电极为正极。电解质溶液中的阳离子向负电荷较多的正极区移动，阴离子向正电荷较多的负极区移动。根据图示可知K+向M电极移动，则M电极为正极，a口通入空气；N电极为负极，b口通入燃料CH4或C2H4； 若是通入CH4为燃料，由于电解质溶液为碱性，则负极的电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+7H2O，正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。在同一闭合回路中电子转移数目相等。16 g CH4的物质的量是1 mol，则在反应过程中会转移8 mol电子，应该消耗2 mol O2，其在标准状况下的体积V(O2)=2 mol×22.4 L/mol=44.8 L。 3．(1)BD (2)CE (3)40% (4) 123 较高 (5) 据Arrhenius经验公式，斜率越小，活化能越小，催化剂催化效果越好 d 【详解】（1）丙烷氧化脱氢：正向反应为气体分子数增多的放热反应； A．升温反应速率加快，但是丙烷的平衡转化率降低，A错误； B．正向反应为气体分子数增多，因此减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大，B正确； C．加入催化剂不改变平衡转化率，C错误； D．通反应物浓度增大，反应速率增大，丙烷的平衡转化率增大，D正确； 故选BD。 （2）A．时代表正逆反应速率相等，达到平衡状态，系数错误，A错误； B．某一时刻反应混合物中各组分浓度之比等于化学计量数之比不代表不再变化，不能说明反应达到平衡状态，B错误； C．反应前后气体系数变化，则压强不变可以说明达平衡，C正确； D．气体的总质量恒定，容器体积恒定，密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡状态，D错误； E．由于C3H8是反应物，C3H6是生成物，比值比值不变说明C3H8、C3H6浓度保持不变，说明达到平衡状态，E正确； 故答案为：CE。 （3）根据反应列出三段式为： 根据题意：，解得：，则的平衡转化率为。 （4）丙烷无氧脱氢反应，可知，反应，时反应自发进行，则需要在较高温度下反应才可自发进行；故答案为：123；较高。 （5）①根据Arrhenius经验公式，斜率越小，活化能越小，催化剂催化效果越好，因此选，故答案为：；据Arrhenius经验公式，斜率越小，活化能越小，催化剂催化效果越好； ②根据题意，随着氢气的增加，可以生成更多催化效果更好的催化剂，因此反应速率逐渐增加。而氢气的增加，会促使主反应平衡逆向移动，因此转化率降低。根据以上分析，可以判断随着氢气增多，逐渐上升的曲线即曲线d为丙烯生成速率，逐渐下降的曲线即曲线c为丙烷平衡转化率； 图中，当为2时，丙烯生成速率最大，此时丙烷平衡转化率为45%，丙烯选择性为90%。设氢气和丙烷的起始量分别为2mol、1mol，依据图中数据列三段式： 平衡时、、、、，，，因此MPa，故答案为：d；。 4．(1)BD (2)DD (3)Ka2= (4)②＞③＞① (5)①③⑤ 【详解】（1）A．是电离方程式，故A不选； B．是水解方程式，溶液显酸性，故B选； C．是水解方程式，溶液显碱性，故C不选； D．是水解方程式，溶液显酸性，故D选； 答案选BD； （2）常温下0.1 mol•L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，醋酸的电离程度增大，溶液的体积增大，但溶液体积增大对[H+]、[CH3COO-]的影响大于电离程度增大的影响，所以[H+]、[CH3COOH]、[CH3COO-]减小，[OH-]增大； A．由上述分析可知 变大，故A不选； B．不变，但是[CH3COO-]减小，故增大，故B不选； C．=Kw不变，故C不选； D．由分析可知变小，故D选； 答案选D； （3）的二级电离平衡常数的表达式为Ka2=； （4）在相同的条件下测得①Na2CO3 ②CH3COONa ③NaClO三种溶液pH相同，由题干表格数据可知，酸性：CH3COOH＞HClO＞，所以水解程度：Na2CO3＞NaClO＞CH3COONa，pH相同时，溶液的浓度：Na2CO3＜NaClO＜CH3COONa，即②＞③＞①； （5）由表格数据可知酸性强弱为：HCOOH＞CH3COOH> H2CO3＞H2S＞HClO＞HCO＞HS-；根据强酸制弱酸的原理判断； ①次氯酸与溶液的反应，不能拆为，故离子方程式错误；根据酸性强弱，次氯酸不能与溶液反应，故①错误； ②由于酸性H2CO3＞HClO＞HCO，少量通入溶液中只能生成HClO和HCO，离子方程式为，故②正确； ③硫化氢气体通入溶液中会发生氧化还原反应生成单质硫和氯离子：，故③错误； ④甲酸酸性强于碳酸，碳酸钠滴入足量甲酸溶液中生成CO2和H2O：，故④正确； ⑤酸性：H2S＞HCO＞HS-，碳酸钠溶液通入少量生成和，离子方程式为：： 故⑤错误； 答案为①③⑤。 5．(1) c 温度升高，主反应逆移程度大于副反应正移程度，故平衡转化率降低 (2) 化学 正 (3)  【分析】(2)由图可知，该装置是将化学能转化为电能的燃料电池，通入甲醇的铂电极是原电池的负极，水分子作用下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，通入氧气的铂电极是正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。 【详解】（1）①由图可知，当温度为523 K时，二氧化碳的实验转化率和甲醇的实验产率最高，说明此温度下催化剂活性最好，故选c； ②主反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，副反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，所以温度由523K升到543K，温度升高，二氧化碳的平衡转化率降低，说明主反应逆移程度大于副反应正移程度，故答案为：温度升高，主反应逆移程度大于副反应正移程度，故平衡转化率降低； （2）①由以上分析可知，该装置是将化学能转化为电能的燃料电池，故答案为：化学； ②由以上分析可知，通入氧气的铂电极是燃料电池的正极，故答案为：正； ③由以上分析可知，通入甲醇的铂电极是原电池的负极，水分子作用下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为，故答案为：； （3）氢气和氧气的反应为2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)，由反应热等于反应物键能之和与生成物键能之和的差值可得：=(436kJ/mol×2+498kJ/mol)-463kJ/mol×4=-482kJ/mol，反应的热化学方程式为 ，故答案为： 。 6．(1)当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，锥形瓶中溶液颜色恰好由无色变浅紫红色，且30s内不变色 (2)0.22 mol/L (3) 10-1.43 正盐 (4) (5)阳 (6)2H2O-4e-=O2↑+4H+ 【详解】（1）亚磷酸具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，将紫色的酸性高锰酸钾溶液滴入亚磷酸溶液中，二者反应使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，随着标准酸性高锰酸钾溶液的滴入，亚磷酸的物质的量逐渐减少，当滴定最后半滴酸性高锰酸钾溶液，锥形瓶中溶液颜色恰好由无色变浅紫红色，且30s内不变色，说明滴定达到终点； （2）三次滴定消耗KMnO4标准溶液的体积分别是22.00 mL、21.90 mL、22.10 mL，平均体积是22.00 mL，则反应消耗酸性高锰酸钾溶液的物质的量n(KMnO4)=0.10 mol/L×0.022 L=2.20×10-3 mol，根据电子守恒可知二者反应的物质的量关系是：5H3PO3～2KMnO4，则n(H3PO3)=n(KMnO4)=×2.20×10-3 mol=5.50×10-3 mol，故该溶液的物质的量浓度为c(H3PO3)==0.22 mol/L； （3）H3PO3的第一步电离平衡常数Ka1=，根据图像可知：当c(H3PO3)=c()时，溶液pH=1.43，c(H+)=10-1.43；故c(H3PO3)=c()时，Ka1==c(H+)=10-1.43； H3PO3电离产生的含有P元素的酸根离子有、，说明H3PO3是二元酸，故Na2HPO3属于正盐； （4）根据图像可知：当c()=c()时，Ka2==c(H+)=10-6.54；已知：25℃时，CH3COOH的Ka=1.75×10-5，根据前边计算可知H3PO3的第一步电离平衡常数Ka1=10-1.43，则电离平衡常数：Ka2(H3PO3)＜Ka(CH3COOH)＜Ka1(H3PO3)，所以CH3COOH溶液和Na2HPO3溶液反应产生CH3COONa、NaH2PO3，该反应的化学方程式为：CH3COOH+Na2HPO3=CH3COONa+NaH2PO3； （5）根据电解装置图可知：左侧石墨电极连接电源正极，作阳极，发生氧化反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，产生的H+通过CM膜进入产品室，所以图中“CM膜”应为阳离子交换膜；右侧石墨电极与电源负极连接，作阴极，发生还原反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴离子数目增多，原料室的Na+通过CM膜进入阴极室，通过AM膜，进入产品室，在产品室与H+结合形成H3PO3。可见图中“CM膜”应为阳离子交换膜，AM膜是阴离子交换膜； （6）在阳极室中阴离子放电。由于放电能力：OH-＞，所以阳极上水电离产生的OH-放电产生O2，故阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。 7．(1)分液漏斗 (2) (3) 浓度 (4)测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积二氧化碳气体所需的时间 (5)< (6)60% (7)bd (8) 甲醇 6NA 【详解】（1）盛放A溶液的仪器名称是分液漏斗； （2）硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液发生氧化还原反应生成锰离子和二氧化碳，反应的离子反应方程式为； （3）比较①、②两个实验可知本实验中草酸的浓度不同，故应是探究浓度因素对化学反应速率的影响，草酸浓度越大，化学反应速率越快，单位时间内，生成的二氧化碳的量越多；实验②在40s末收集了44.8mL (标准状况下，为2×10-3mol)，结合方程式可知，反应，在40s内 （4）除了通过测定单位时间内生成的体积来比较反应速率，本实验还可以通过通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积二氧化碳气体所需的时间来比较化学反应速率； （5）由图可知，2min时反应仍继续正向进行，故正、逆反应速率的大小关系为<； （6）和，在催化剂、200℃的条件下发生反应生成甲醇，反应为，当反应达到平衡时，消耗10mol-2mol=8mol二氧化碳，则消耗24mol，氢气转化率是； （7）a．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡； b．反应速率比等于系数比， 则正逆反应速率相同，达到平衡状态； c．，不能说明正逆反应速率相同，不能说明达到平衡； d．2mol 键断裂的同时生成3mol 键，说明正逆反应速率相同，达到平衡状态； 故选bd； （8）①由氢离子移动方向可知，X为负极，则X处通入的是甲醇；甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为。 ②若有1mol 生成，则转移6mol电子，理论上通过质子交换膜的为6mol，数目为6NA。 8．(1)能 (2)6a-b-9c (3)反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小 (4) 10.0 pH=10.0时，产物中积炭平均含量最低，CH4平均转化率最大，芳烃平均产率最高 (5) 20% 或 (6)适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可) 【详解】（1）反应ⅰ．，在1000K时，ΔG=ΔH-TΔS=+74.6 kJ·mol-1-1000K×80.84×10-3kJ·mol-1·K-1=-6.24 kJ·mol-1＜0，故反应ⅰ在1000K时能自发进行。 （2）ⅱ． 由题给数据可得出以下热化学方程式： ③CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)     ΔH=akJ·mol-1 ④C6H6(l)+7.5O2(g)＝6CO2(g)+3H2O(l)   ΔH=bkJ·mol-1 ⑤H2(g)+0.5O2(g)＝H2O(l)             ΔH=c kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应③×6-④-⑤×9得，反应ⅱ的(6a-b-9c) kJ·mol-1。 （3）由于反应ⅰ生成固态炭，会覆盖在催化剂表面，从而减小气体与催化剂的接触面积，因此随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低。 （4）比较表中数据可以看出，pH=10.0时，CH4平均转化率为最大值10.45%，芳烃平均产率为最大值6.45%，产物中积炭平均含量为最小值33.10%，所以最佳pH为10.0。 （5）下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，设起始时C6H6的物质的量为1mol，CH4的物质的量为5mol，参加反应C6H6的物质的量为xmol，则可建立如下三段式： 依题意，，解得x=0.2，平衡时，n(C6H6)=0.8mol，n(CH4)=4.8mol，n(C7H8)=0.2mol，n(H2)=0.2mol，则的平衡转化率为=20%，平衡常数Kp=或。 （6）已知，，则温度降低，增大，可提高苯的产率；加入合适的催化剂，选择性降低Ea,苯，加快生成苯的速率，提高苯的产率。所以若要提高苯的产率，可采取的措施有：适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可)。 9．(1) 吸热 放热 (2)482 (3) 负 O2+4e—+2H2O=4OH— (4) 4Na++3CO2+4e—═2Na2CO3+C 【详解】（1）由图可知，反应①是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，总反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故答案为：吸热；放热； （2）由键能可知，氢气和氧气生成气态水的反应为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=(436kJ/mol×2+498kJ/mol)—(463kJ/mol×2×2)=—482kJ/mol，则反应生成2mol水放出的热量为482kJ/mol×1mol=482kJ，故答案为：482； （3）①由图可知，通入氢气的铂电极是燃料电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故答案为：负； ②由图可知，通入氧气的铂电极是燃料电池的正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e—+2H2O=4OH—，故答案为：O2+4e—+2H2O=4OH—； （4）①由题意可知，“吸入”二氧化碳时，该装置为原电池，MWCNT电极为原电池的正极，钠离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸钠和碳，电极反应式为4Na++3CO2+4e—═2Na2CO3+C，故答案为：4Na++3CO2+4e—═2Na2CO3+C； ②由题意可知，“呼出”二氧化碳时，该装置为电解池，“呼出”二氧化碳的电极为阳极，碳酸钠作用下碳失去电子发生氧化反应生成钠离子和二氧化碳，电极反应式为2Na2CO3+C—4e—=4Na++3CO2，则“呼出”22.4L二氧化碳时，转移电子的物质的量为×=mol，故答案为：。 10．(1) D 413 (2)C (3) 增大 增大 (4) L1 (1，) 【详解】（1）CO中含有σ键 、π键、极性键 ，没有非极性键，不存在的化学键类型有D，由  ，△H=反应物键能总和-生成物键能总和，则+206.4kJ/mol=（4a+2×462.8）kJ/mol-（1072+3×436）kJ/mol,解得a=413kJ/mol，计算出a=413。故答案为：D；413； （2）A. 由图转化率仍在变，反应没有停止，故A错误； B. 升高温度反应逆向移动，反应的变小，故B错误； C. 平衡后升温平衡逆向移动    ，故C正确； D. 催化剂活性降低，不影响平衡转化率，故D错误； 故答案为：C； （3）  ，为放热反应，平衡后升高温度，正反应速率增大，的值将增大，逆速率增大，但增大的幅度小于正速率增大的幅度，的值将增大。 故答案为：增大；增大； （4）t℃时，向10L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ，5min达到平衡，测得的物质的量为0.2mol。 K= = ，如果向10L恒容密闭容器中充入1.5mol CO和一定量，测得CO和的平衡转化率(a%)与起始的物质的量之比()的关系如图所示。P点两者转化率相等，说明投料比等于计量数之比，设此时CO转化率为x， K= =，x=，或x=-0.2(不合) CO占比越大，CO的转化率越小，表示CO平衡转化率的曲线为L1；P点的坐标为(1，)。故答案为：L1；(1，)。 11．(1) bd 1.50 (2)①②③ (3) 空气或氧气 5mol 【分析】肼-空气燃料电池是一种碱性电池，N2H4失去电子为负极气体，电极反应式为，氧气得电子为正极气体，电极式为，据此作答。 【详解】（1）①a．反应达到平衡后，正反应速率等于逆反应，但都没有停止，故错误； b．时，甲醇变化0.8mol，根据物质的量变化之比等于化学计量数之比，知二氧化碳变化0.8mol，剩余1.2mol，由表格可知12min依然是1.2mol，所以反应此时处于平衡状态，故正确； c．该反应为可逆反应，改变条件，也不可以地转化为，故错误； d．恒温恒容条件下充入，反应物浓度不变，所以化学反应速率不变，故正确； 故答案为：bd； ②0-3min内，甲醇变化0.50mol，根据物质量变化之比等于化学计量数之比，知二氧化碳变化0.50mol，此时a=2mol -0.50mol=1.50mol，0-9min内，甲醇物质的量的变化量为0.8mol，根据物质的量变化之比等于化学计量数之比，知二氧化碳变化0.8mol，得； （2）一定温度下，一个容积固定的恒容密闭容器中加入一定物质的量的A物质，发生反应：，①单位时间内生成amolB，则生成2amolC，若同时消耗2amolC，达到平衡；②未平衡时，气体体积变化，压强变化，当容器中的压强不再变化，达到平衡；③气体密度等于气体质量除以容器体积，未平衡时，混合气体的密度变化，当不再变化，达到平衡；④未平衡时，B的物质的量会增加，但生成的B和C从0开始按计量数比增加，体积分数一直不变化，所以B的体积分数不再变化不一定平衡；⑤反应物是固体，生成的B和C从0开始按计量数比增加，混合气体的平均相对分子质量固定不变，不可判断是否平衡；⑥任意时刻都成立，不可判断是否平衡，能说明该反应达到化学平衡状态的是①②③，故答案为：①②③； （3）①根据分析可知，该燃料电池中正极通入的物质是空气或氧气，负极发生的电极反应式为，②当消耗液体燃料肼时即，根据电极式可知，电池转移电子的物质的量为1.25mol×4=5mol，故答案为：空气或氧气、、5mol。 12．(1) (2) 0.25mol/L 60% (3) (4)AC 【详解】（1）由图像可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数成正比，则有X：Y：Z=(1.0-0.4)：(1.0-0.8)：(0.5-0.1)=3：1：2，5min后各物质的物质的量均不为0且不随时间而改变，即该反应为可逆反应，反应的化学方程式为； （2）从开始至5min，Y的物质的量变化量为0.2mol，平均反应速率为v(Y)= = ；平衡时，Z的物质的量浓度为 0.25mol/L，X的转化率为 60%； （3）在相同条件下，压强之比等于物质的量之比，反应达平衡时体系的压强是开始时的倍； （4）A．加催化剂，能降低反应的活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞增加，反应速率加快，A符合题意； B．降低温度，活化分子百分数增小，有效碰撞减少，反应速率减慢，B不符合题意； C．体积不变，充入X，X的物质的量浓度增大，反应速率加快，C符合题意； D．体积不变，从容器中分离出Y，Y的物质的量浓度减小，反应速率不会加快，D不符合题意； 故答案为：AC。 13．(1) -49.7 kJ·mol-1 < (2)BD (3)BC (4) b 反应Ⅲ为放热反应，升高温度时平衡向逆反应方向移动，CO2的平衡转化率减小 0.15mol/(L·min) (5)2CO2+12H++12e-= C2H5OH+3H2O 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ得到反应III，则反应△H3=△H1+△H2=(+40.5kJ/mol)+(-90.2kJ/mol)=-49.7 kJ/mol，所以该反应是正反应活化能小于逆反应活化能的放热反应，故答案为：-49.7 kJ/mol；<； （2）A．该反应是气体体积减小的反应，未平衡时随着反应的进行，容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A不符合题意； B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B符合题意； C．水分子断裂2NA个H-O键，同时氢分子中断裂3NA个H-H键，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C不符合题意； D．由方程式可知，生成物CH3OH和H2O的浓度之比始终保持不变，则CH3OH和H2O的浓度之比保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D符合题意； 故选BD； （3）A．由图可知，在反应过程中二氧化碳断了碳氧极性键，故A正确； B．加入催化剂M可以提高反应速率，但化学平衡不移动，甲醇的平衡产率不变，故B错误； C．由图可知，反应历程中存在5个过渡态，则本历程共包括5个基元反应，故C错误； D．决速步骤为慢反应，反应所需要的活化能最高，由图可知，反应的活化能最大，则本历程决速步骤的反应为，故D正确； 故选BC； （4）①反应Ⅲ为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，则其中代表在p=60MPa下二氧化碳转化率随温度变化关系的曲线是b，故答案为：b；反应Ⅲ为放热反应，升高温度时平衡向逆反应方向移动，CO2的平衡转化率减小； ②由图可知，E点时二氧化碳的转化率为50%，由方程式可知，0~5min内氢气的反应速率为=0.15mol/(L·min)，故答案为：0.15mol/(L·min)； ③设起始二氧化碳和氢气的物质的量分别为1.0mol和3.0mol，由图可知60MPa下，600℃反应达到平衡时，二氧化碳的转化率为40%，则平衡时，二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的物质的量分别为1.0mol-1.0mol×40%=0.6mol、3.0mol-1.0mol×40%×3=1.8mol、1.0mol×40%=0.4mol、1.0mol×40%=0.4mol，气体总物质的量为(0.6+1.8+0.4+0.4)mol=3.2mol，反应Ⅲ的平衡常数Kp=，故答案为：； （5）由图可知，电极M为电解池的阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙醇和水，电极反应式为2CO2+12H++12e-= C2H5OH+3H2O，故答案为：2CO2+12H++12e-= C2H5OH+3H2O。 14．(1)放热 (2) a > BD (3) 化学能转化为电能 A 还原 【详解】（1）断开1mol NO中的化学键要吸收632kJ的能量，断开1mol CO中的化学键要吸收1072kJ的能量，形成1mol CO2中的化学键要释放出1500kJ的能量，形成1mol N2中的化学键要释放出946kJ的能量，则该反应吸收的总能量为2×632kJ+2×1072kJ=3408kJ，放出的总能量为2×1500kJ+1×946kJ=3946kJ，因此该反应为放热反应 （2）①化学方程式中只有N2的化学计量数不同于其他物质，因此曲线c表示N2的物质的量随时间的变化，推测出曲线a表示CO2的物质的量随时间的变化。 ②反应开始至5min，CO减少了0.4mol，因此CO平均反应速率为0.4mol÷2L÷5min=0.04mol⋅L−1⋅min−1 ③M点正反应的速率大于平衡时的正反应速率，平衡时正、逆反应速率相等，因此M点正反应的速率大于N点逆反应的速率。 ④通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度，A项正确；升高温度可同时增大正、逆反应的速率，B项错误；平衡时冲入He(g)使反应容器的压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，因此生成N2的反应速率不变，C项正确；N2与CO2开始时冲入的物质的量之比为1:2，反应生成的物质的量之比也为1:2，因此N2与CO2的物质的量之比为1:2不能说明反应达到化学平衡，D项错误。故选BD。 （3）①该装置中的能量转化形式为化学能转化为电能。 ②因为CO生成的产物为CO2，失去电子，所以a极是负极，所以该电池中电子的流动方向为由电极a经导线流向电极b。 ③该电池中电极b上发生还原反应 15．(1)－41.4 (2) (3) 升高温度，反应Ⅱ平衡正移，反应Ⅲ平衡逆移。时，升温使反应Ⅱ正移的程度更大，增大 (4)BD (5) 质子导体 【详解】（1）反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应I，ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-205.9-247.3)kJ/mol=-41.4kJ/mol。 （2）该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，A、B两点仅温度不同，B点平衡转化率更大，平衡常数更大，说明B点温度高于A点，即T2>T1，B点和C点温度相同，平衡常数相同，则KA<KB=KC。 （3）①反应Ⅰ和反应Ⅱ为气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，n(H2)增加的程度大于n(CO)增加的程度，即n(H2):n(CO)的比值越大，压强越小，则压强p3>p2>p1。 ②升高温度，反应Ⅱ的化学平衡正向移动，反应Ⅲ的化学平衡逆向移动，T<Tm时，升高温度使反应Ⅱ平衡正向移动的程度更大，n(H2):n(CO)增大。 （4）A．Pd膜只允许H2通过，不允许CO2通过，对气体分子的透过具有选择性，A正确； B．过程2正反应的活化能远小于逆反应的活化能，说明ΔH<0，B错误； C．加快Pb膜内H原子迁移，氢原子浓度减小，平衡H22H正向移动，有利于H2的解离，C正确； D．Pd膜能选择性地分离出H2，降低了氢气的浓度，促使该反应的化学平衡正向移动，转化率增大，D错误； 故答案选BD。 （5）①电解时CO失电子发生氧化反应，则左侧为阳极，右侧为阴极，阴极上是氢离子得电子生成氢气，因此固体电解质应该允许氢离子通过，采用质子导体。 ②同温同压下，相同时间内，若进口I处n(CO)：n(H2O)=a：b，出口I处气体体积为进口I处的y倍，设CO转化率为x，列出三段式：，出口I处气体为CO、H2O和CO2，总物质的量为(a-ax)mol+(b-ax)mol+axmol=(a+b-ax)mol，进口I处的气体体积为(a+b)mol，出口I处气体体积为进口I处的y倍，即，解得，CO的转化率为。 16．(1) －248.4 低温 (2)小于 (3)A (4) 50% (5)3CO2＋18e－＋18H＋＝CH2＝CHCH3＋6H2O 【详解】（1）反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     由盖斯定律可知，①-②×2得反应：，该反应在为放热的熵减反应，则能在低温下能自发进行； （2）达到平衡后，仅升高温度，该反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，则k正增大的倍数小于k逆增大的倍数； （3）A．每消耗1mol ，同时生成1mol ，说明正逆反应速率相等，表明上述反应已达到平衡状态，A正确； B．浓度相等无法确定是否平衡，浓度保持不变可以确定是平衡，B错误； C．混合气体的质量和体积均恒定，平均相对分子质量不变无法确定是否平衡，C错误； D．反应前后，气体体积不变，混合气体的压强恒定，无法确定是否平衡，D正确； 故选A。 （4）设反应达到平衡后，转化了xmol，根据已知数据，可列三段式： 恒容条件下，容器内的压强比等于物质的量比，起始条件下，容器总物质的量为5mol，总压强为p，平衡后，容器总物质的量为(5-2x)mol，总压强为0.8p，则 ，解得x=0.5mol，所以平衡后、、、的物质的量，依次为： 、 、、，容器总物质的量为4mol，所以各物质的分压为：， ，，，则该温度下Sabatier反应的； （5）阴极上转化为，酸性介质中该电解池阴极的电极反应式：3CO2＋18e－＋18H＋＝CH2＝CHCH3＋6H2O。 17．(1)吸热 (2) 30～40min 118.3 0.01 70% (3) M 【详解】（1）根据图示，该反应为吸热反应； （2）①该反应为非等体积反应，压强不变说明反应达到平衡，反应处于平衡状态的时间段是30～40min； ②恒温恒容条件，压强之比等于物质的量之比，10min时混合气体的物质的量为mol=2.4mol，根据质量守恒，混合气体的平均摩尔质量是≈118.3； ③恒温恒容条件，压强之比等于物质的量之比，20min时混合气体的物质的量为mol=2.6mol，10~20min内，用乙烯表示的平均反应速率； ④恒温恒容条件，压强之比等于物质的量之比，达到平衡时，气体总的物质的量为mol=2.7mol，转化(2.7-2)×2mol=1.4mol，的转化率是=70%； （3）①根据图示中的产物，乙烯从M口通入发生氧化反应，生成碳酸根； ②氧气从N口通入，b为正极，该电池的正极反应式：。 18．(1)+234kJ/mol (2) 30% d 温度低于600℃时，S8分解不充分S2的浓度明显偏小，且反应速率慢，效率不高 (3) pH<2时，氢离子浓度过高，易与SO32-产生H2SO3进而转化SO2逸出，SO32-的物质的量浓度下降，反应速率变慢 55℃时温度过高，硫酸盐还原菌失活导致去除率 被H还原为S2-，S2-与Fe2+结合为FeS 【详解】（1）反应①+②可以得到总反应，ΔH=ΔH1+ΔH2=+234kJ/mol； （2）①该反应为等体积反应，设S2与起始物质的量2mol、1mol，当CS2的体积分数为10%时，说明生成CS20.3mol，反应0.3mol，的转化率为30%； ②a．恒温恒容下，气体密度是定值，不能说明该反应达到平衡，a错误； b．该反应为等体积反应，气体总压是定值，不能说明该反应达到平衡，b错误； c．S2与物质的量比为2：1时开始反应，与S2体积比等于化学计量系数之比，不能说明该反应达到平衡，c错误； d．CS2的体积分数不再改变，说明该反应达到平衡，d正确； 故选d； ③工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是温度低于600℃时，S8分解不充分S2的浓度明显偏小，且反应速率慢，效率不高； （3）①将还原为Cr3+的离子方程式为； ②当pH<2时，Cr(Ⅲ)去除率下降的原因是pH<2时，氢离子浓度过高，易与SO32-产生H2SO3进而转化SO2逸出，SO32-的物质的量浓度下降，反应速率变慢；当pH>12时，氢氧化铬会转化为，则Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为； ③用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)的废水时，55℃时，Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是：55℃时温度过高，硫酸盐还原菌失活导致去除率； ④根据图示，Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为：Fe失去电子转化为Fe2+，H2O得到电子转化为H，被H还原为S2-，S2-与Fe2+结合为FeS。 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 $$