综合02 期中压轴80题之主观题（共20题）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期中真题分类汇编（新高考通用）

综合02 期中压轴80题之主观题（共20题） 题型目录 题型1 化学反应速率、化学平衡综合 题型2 水溶液中的离子平衡综合 题型3 化学反应热效应及化学反应速率、化学平衡综合 题型训练 题型1 化学反应速率、化学平衡综合 1．（2023-2024高二上·福建福州·期中）反应　，在恒容条件下进行。改变反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示： （1）化学方程式中a：b：c= 。 （2）A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小的排列顺序为 。 （3）B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是 ，其值是 %(保留2位有效数字) （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡向 (填“左”或“右”)移动，采取的措施是 。 （5）其他条件不变，只改变温度，则第Ⅱ阶段反应温度(T2)第Ⅲ阶段反应温度(T3)(填“<”或“>”或“=”)，理由 。 2．（2023-2024高二上·甘肃白银·期中）在T℃条件下，向1L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g) + Y(g)a Z(g) + W(g)  H = -Q kJ·mol-1 (Q>0)。当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，物质X的转化率为α；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则 （1）化学计量数a的值为 ；此反应的逆反应S 0 (填﹤，﹥，﹦)。 （2）下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是 。 A．容器内压强一定    B．v(X)正=2 v (Y)逆 C．容器内Z分子数一定      D．容器内气体的质量一定 E．容器内气体的密度一定       F．X、Y、Z、W的浓度之比为2∶1∶a∶1 （3）维持温度不变，若起始时向容器中加入4mol X和6 mol Y，若达平衡时容器内的压强减小到开始时的85%，则反应中放出的热量为 kJ。 （4）已知：该反应的平衡常数随温度的变化如下表： 温度/℃ 150 200 250 300 350 平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5 0.21 若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在该容器中反应达平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为 ℃。 3．（2023-2024高二上·上海·期中）为研究催化氧化时温度对催化氧化反应平衡转化率的影响，进行如下实验：取原料气（体积分数为、、）使之发生反应，平衡时得到如下数据： 温度/℃ 500 525 550 575 600 平衡转化率 93.5 90.5 85.6 80.0 74.0 （1）写出该反应的平衡常数表达式 。 （2）在，恒容条件下，能够判断上述反应到达平衡状态的是_________。 A．混合气体的平均摩尔质量保持不变 B．容器的压强保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D． （3）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_________。 A．其他条件不变，压强增大，平衡常数增大 B．其他条件不变，温度升高，平衡常数减小 C．其他条件不变，增大物质的量平衡向左移动 D．其他条件不变，增大物质的量，的平衡转化率减小 （4）在一定条件下，上述二氧化硫催化氧化的反应能自发进行的原因是_________。 A． B． C． D．能量效应大于熵减少效应 （5）在某一时刻，，反应若改变某一条件，可使得，指出可以改变的条件 （填一种）。 （6）平衡时，随温度升高的体积分数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。600℃达平衡时，的体积分数为 （留两位小数）。 （7）氨酸法是一种硫酸尾气的脱硫工艺，其反应原理可表示为： ① ②，请从绿色化学和综合利用的角度说该方案的主要优点 。 4．（2023-2024高二上·天津河北·期中）某温度时，在容积为 2L的密闭容器中，加入三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据，试填写下列空白： （1）该反应的化学方程式为 。 （2）若X、Y、Z均为气体，反应恰好达到平衡时，用Z表示的平均反应速率为 。 （3）在 1L 密闭容器中发生反应 达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图2所示： ；时刻分别改变一个条件，则时刻改变的条件是 (填字母代号)。 A．降低温度    B．升高温度    C． 增大压强    D．恒温恒容时充入氮气 ②依据上述①中的结论，下列时间段中，氨的百分含量较低的是 (填字母代号)。 A．    B．       C．     D． ③当下列物理量不再发生变化时，可以说明该反应达到平衡的是 (填字母代号)。 A．混合气体的密度                    B．混合气体的压强 C． 混合气体的颜色                    D．混合气体的总物质的量 ④一定温度下，向容器中通入当反应达到平衡时混合气体的总物质的量是则平衡时 的物质的量浓度是 题型2 水溶液中的离子平衡综合 5．（2023-2024高二上·河南濮阳·期中）熟石灰、草酸氢钠和草酸钙均是生活中常见的化合物，广泛应用于工业生产中。查阅资料得到如下数据信息。 物质 或 25℃时 100℃时 25℃时 25℃时 25℃时 回答下列问题： Ⅰ．25℃时，草酸氢钠与或反应的探究实验。 实验ⅰ：往溶液中滴加饱和溶液，产生白色沉淀。 实验ⅱ：往溶液中滴加溶液，产生白色沉淀。 已知：溶液混合后，溶液体积和温度变化忽略不计。 （1）25℃时，溶液的pH 7（填“>”“=”或“<”）。 （2）25℃时，和浓度均为的混合溶液中，各离子浓度由大到小的顺序为 。 （3）实验ⅰ发生反应的离子方程式为 。 （4）实验ⅱ随着溶液的加入，溶液中将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （5）实验ⅱ中滴加溶液的体积时，溶液中 。 Ⅱ．不同温度下电导率的探究实验。 ①查阅资料 电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大：离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高面增大。 ②设计实验、分析实验数据 取试样a、b、c［不同温度下配制的饱和溶液］，在设定的测试温度下，进行表中实验ⅲ～ⅴ，记录数据。 实验数据表 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/（） ⅲ a：25℃的饱和溶液 25 ⅳ b：35℃的饱和溶液 35 ⅴ c：45℃的饱和溶液 45 ③数据分析，交流讨论 （6）25℃的饱和溶液的 （已知：）。 （7）实验结果为，推测的原因为 。 6．（2023-2024高二上·四川凉山·期中）．根据表中数据，完成下列填空。 物质 HCOOH HCN H2CO3 电离常数(常温下)    （1）常温下，0.1 mol/L的HCN溶液中，约为 。 （2）常温下，在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中，溶液导电能力更强的是 溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断，以下反应不能进行的是 。 A．     B． C．     D． ．将等pH、等体积的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别加水稀释，溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。 （3）电离平衡常数： (填“大于”“小于”或“等于”)。 （4）常温下，a点由水电离的浓度为 mol/L。 （5）a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为 ，c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和，消耗NaOH物质的量更多的是 点。 （6）25℃时，pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合后溶液的pH=11，则 。 7．（2023-2024高二上·福建三明·期中）乙酸、碳酸、次氯酸、草酸在生产、生活及医药方面有广泛用途。 回答下列问题： I．已知25℃时，H2SO3、H2CO3、HClO和CH3COOH的电离平衡常数如下： 化学式 H2SO3 H2CO3 HClO CH3COOH 电离平衡常数() Ka1=1.4×10-2   Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7   Ka2=4.7×10-11 4.0×10-8 1.8×10-5 （1）0.1 mol·L的下列四种溶液，pH由小到大的顺序是 (填标号)。 A．Na2CO3    B．CH3COONa    C． NaClO    D．NaHSO3 （2）0.1 mol·L NaHCO3的溶液中c(OH-)>c(H+)，结合数据用化学用语解释原因： 。 （3）向NaClO溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为 。 （4）向NaClO溶液中分别加入下列物质，能增大c(HClO)的是_______(填标号)。 A．CH3COOH B．SO2 C．NaHCO3 D．NaOH Ⅱ．乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。 （5）室温下，测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3，写出草酸的电离方程式 。 （6）草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示： ①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时发生的主要反应的离子方程式是 。 ②0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中，下列粒子浓度关系正确的是 (填序号)。 a．c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(OH-) b．c(K+)>c(HC2O) > c(C2O) > c(H2C2O4) c．c(K+)=c(HC2O) + c(C2O)+c(H2C2O4) 8．（2023-2024高二上·辽宁葫芦岛·期中）是一种重要的化工原料，25°C时，，；：，。 （1）写出硫化氢在水中的电离方程式： (写出第一步电离即可)。 （2）常温下，将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合，混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7，溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。 （3）常温下，水溶液中和的浓度变化如图所示，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．将硫化氢通入水中，溶液中的变化：a→b B．b点溶液中可大量存在的离子：，，、 C．将硫氢化钾固体加到水中，水的电离程度减小 D．c点时加入少量硫化钠固体，最终不变 （4）常温下，实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢，其反应原理为，该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。 （5）硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS，发生反应的离子方程式为 ，当反应达到平衡时， 。 9．（2023-2024高二上·四川成都·期中）某课外兴趣小组用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，实验操作如下：①向溶液中加入1～2滴指示剂；②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中；③用氢氧化钠溶液滴定至终点；④重复以上操作；⑤配制250mL NaOH标准溶液；⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度。回答下列问题： （1）实验过程中正确的操作顺序是 (填序号)，该滴定实验所选指示剂为 。 （2）判断达到滴定终点方法： （3）用上述的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，读取标准液时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，其他操作正确，待测液的浓度 (填“偏大”或“偏小”)。 （4）该小组某一次滴定操作中，碱式滴定管的始终液面如图所示，则本次滴入的NaOH溶液的体积为 mL。 （5）该小组学生某4次实验的有关数据分别记录如表： 滴定次数 待测HCl溶液 NaOH的体积 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 25.00 2.10 28.01 第二次 25.00 1.66 30.50 第三次 25.00 0.25 26.34 第四次 25.00 0 26.00 某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积。他的计算 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。依据表中数据列式计算该HCl溶液的物质的量浓度为 。 10．（2023-2024高二上·黑龙江哈尔滨·期中）醋酸是常见的一元弱酸。请运用化学反应原理回答下列问题： （1）室温下，pH=2的醋酸中，水电离出的c(H+)= mol·L-1该醋酸和pH=2的盐酸溶液相比，导电性 (填“相同”“不同”或“无法判断”)。 （2）pH相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌粒反应，生成等量的H2时所需时间较短的是 。 （3）向醋酸溶液中滴入溶液，下列浓度大小顺序不可能出现的是 (填字母)。 a．　 b． c．　 d． （4）常温下，将的醋酸溶液稀释至，溶液的 (填“>”“<”或“=”)4；在醋酸稀释过程中下列数值变大的是 。 A．    B．    C．    D． （5）醋酸中存在平衡：，下列措施可使醋酸的增大，并且电离平衡向右移动的是___________。 A．加入溶液 B．加入盐酸 C．加水稀释 D．对醋酸溶液加热 11．（2023-2024高二上·浙江宁波·期中）弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。 Ⅰ.已知在水中存在以下平衡：，。 （1）常温下NaHA溶液的pH_______(填序号) A．大于7 B．小于7 C．等于7 D．无法确定 （2）某温度下，若向0.1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______。 A． B． C． D． （3）常温下，将pH=2的盐酸和pH=2的醋酸溶液等体积混合，假设混合溶液的体积为盐酸和醋酸溶液的体积之和，则混合溶液的pH为_______。 A．等于2 B．大于2 C．小于2 D．无法确定 Ⅱ.已知部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 HClO 电离平衡常数(25℃) （4）①相同条件下，0.1下列溶液中，由大到小的排列顺序是 (填序号)。 A．            B．            C．            D． E. ②下列离子方程式正确的是 。 A．NaClO溶液中通入少量： B．溶液中通入少量： C．溶液中滴加少量氯水： D．溶液中通入过量： Ⅲ.含的废水毒性较大，某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标，进行如下处理：、、。 （5）已知室温时，。在0.1的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，当完全沉淀时，溶液的pH是 。(已知) 题型3 化学反应热效应及化学反应速率、化学平衡综合 12．（2023-2024高二上·天津·期中）回答下列问题。 （1）已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则稳定性：金刚石 石墨。(填“>”“＜”下同) （2）甲醇(CH3OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。 在催化剂的作用下，200~300℃时，可用CO2和H2合成CH3OH，该反应一般认为可通过如下两个步骤来实现： ①   ②   合成甲醇的热化学方程式为 ；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 (填标号)。 （3）向恒容密闭容器中加入适量催化剂，并充入一定量的和合成甲醇，经相同反应时间测得的转化率与反应温度的变化关系如图所示。 ①温度为时，的转化率升高，可能原因是 。 ②温度为时，的转化率降低，可能原因是 。 （4）已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是 。 13．（2023-2024高二上·江苏扬州·期中）乙烯是重要的有机化工原料，最经济的方法是以乙烷为原料制得。一种乙烷脱氢制乙烯的原理为C2H6 (g) = C2H4 (g) + H2(g)   ΔH。 （1）已知C2H6、C2H4、H2的燃烧热ΔH分别为-1560 kJ/mol、-1411 kJ/mol和-286 kJ/mol，则乙烯脱氢的反应△H为 kJ/mol。 （2）向a、b、c三个容器中各充入1mol乙烷，乙烷的平衡转化率与温度变化的关系如图所示，则Va、Vb、Vc的大小关系为 。 （3）用实验与计算机模拟乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的反应，其部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用＊标注，TS表示过渡态)： 此部分历程中最大的活化能Ea= kJ/mol，该步骤的反应方程式为 。 （4）一种氧化制的反应为。该反应需要少量参与，反应过程中有生成，反应前后的质量不变。用化学方程式表示参与氧化制的过程 。 14．（2023-2024高二上·四川凉山·期中）回答下列问题。 （1）已知下列反应的热化学方程式： ① ② ③ i．反应①中，正反应活化能 逆反应活化能(填“大于”“小于”或“等于”)。 ii．反应③的反应热 。 iii．若某温度下反应①的平衡常数为，反应②的平衡常数为，则反应③的平衡常数 (用含、的式子表示)。 （2）硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，下图是工业接触法制硫酸的简单流程图，试回答下列有关问题。 ①生产时先将黄铁矿粉碎再投入沸腾炉，目的是 。 ②25℃，101 kPa时，每燃烧0.12 kg FeS2就会放出853 kJ热量，写出此状况下FeS2燃烧的热化学方程式： 。 ③一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应：。下列选项能充分说明此反应已达到平衡状态的是 。 A．密闭容器中SO2、SO3的物质的量之比为1∶1 B．密闭容器中压强不随时间变化而变化 C． D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 ④在实际生产过程中，控制进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍，其目的是： 。 ⑤实验测得反应中SO2平衡转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 。(注：1 MPa约等于10个大气压)         压强/MPa 温度/℃ 0.1 0.5 1 10 400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9% 500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3% 600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4% 15．（2023-2024高二上·天津·期中）i．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： (Ⅰ) (Ⅱ) （1）平衡常数 (用、表示)。 （2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和，10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内，则平衡后 mol，NO的转化率 。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率 (填“>”“<”或“=”)，平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使减小，可采取的措施是 。 ii． （3）某温度时，测得的溶液的pH为11，则该温度下的溶液a L与的溶液b L混合。若所得混合液为中性，则 。 （4）电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间有什么关系，请写出它们的关系式 。 iii． （5）工业上也可以利用和合成甲醇：。下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。 A．的消耗速率与的消耗速率之比为3：1 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．和的浓度相等时 16．（2023-2024高二上·山东威海·期中）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以和为原料合成尿素。 （1）有利于提高平衡转化率的措施是 （填序号）。 A．高温低压    B．低温高压    C．高温高压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图甲所示： 第一步： 第二步： ①图中 。 ②反应速率较快的是 反应（填“第一步”或“第二步”）。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 （填序号）。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图乙可知，压强 （填“＞”“＜”或“＝”，下同）；Y点速率 。 ③已知气体分压＝气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的 （用含的代数式表示）。 （4）同温下，某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物，控制反应条件使其仅发生重整反应，获得如下效据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 平衡转化率 达到平衡时体系的压强 达到平衡时体系能量的变化 i 1 2 0 0 吸收热量： ii 2 4 0 0 ①容器i中反应达到平衡时，生成的物质的量为 ，容器ii中反应达到平衡状态过程中吸收的热量 （填“＞”、“＜”或“＝”）。 ②容器i的容积变为原来的一半，则平衡转化率 （填“＞”“＜”或“＝”）。 17．（2023-2024高二上·浙江·期中）回答下列问题。 （1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为   kJ⋅mol，能使化学反应速率加快的措施有 (填序号)。 ①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积 （2）T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：，反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示： ①在0~25min内的平均反应速率为 。 ②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 A．    B．气体的平均摩尔质量不变 C．混合气体的密度不变     D．K保持不变 （3）用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染： ①   kJ⋅mol某温度下，密闭容器中与NO的起始浓度分别为1mol⋅L、2mol⋅L，其中随时间变化如下图所示，时达到平衡，保持温度不变在时将容器容积压缩到一半，请画出区间随时间变化的曲线 。 ②为提高反应中的转化率，可以采取在恒压条件下充入稀有气体，解释其原因 。 18．（2023-2024高二上·山东济南·期中）以 为原料合成 的反应是研究热点之一，该反应体系涉及的反应如下： I. II. 回答下列问题： （1）已知 和101kPa下，的燃烧热分别为 、 ，则∆H2= kJ/mol。 （2）在恒压密闭容器中，按照 投料进行反应，反应I、以物质的分压表示的平衡常数随温度 的变化关系如下图1所示(体系总压为 )。 ①反应对应图1中 (填：“” 或“”)； 点对应温度下体系达到平衡时 的转化率为 ，反应I的Kp= kPa-2 (保留两位有效数字)。 ②通过调整温度可调控平衡时 的值。点对应温度下，平衡时 ，则p(H2)= kPa 。 （3）在密闭容器中，保持投料比不变，将和按一定流速通过反应器，一段时间后，测得 转化率和甲醇选择性随温度变化关系如上图2所示。 ①若 催化剂的活性受温度影响不大，则 图中曲线下降的原因是 ； ②若气体流速过大，的转化率会降低，原因是 。 （4）向恒温恒压的两个密闭容器甲 、乙 中，分别充入物质的量均为的 和 ，若只发生反应其正反应速率 为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比 则甲、乙容器的体积之比为 。 19．（2023-2024高二上·山东济宁·期中）是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义，与经催化重整可以制得合成气(CO和H2)，实现碳资源回收和综合利用还可以减少对环境的影响。该过程主要发生以下自发反应 反应Ⅰ：   kJ⋅mol-1 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   kJ⋅mol-1 （1）反应Ⅱ的 0(填“<”或“>”或“=”)。 （2）常压下，将原料气和以一定流速(气体摩尔流量kmol·h-1)通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的平衡转化率和水的摩尔流量随温度变化的曲线如图所示。 ①图中曲线B表示 的转化率随温度的变化。 ②温度在873~1200K间，反应Ⅲ的进行程度 (填“大于”或“小于”或“等于”)反应Ⅱ，温度高于1200K时，原料气和转化率趋于相同的原因是： 。 （3）我国学者通过计算机模拟对该反应进行理论研究。提出在合金或合金催化下，以甲烷逐级脱氢开始产生的能量称为吸附能。脱氢阶段的反应历程如下图所示(*表示吸附在催化剂表面，吸附过程产生的能量称为吸附能)。 合金催化历程中最大能垒(活化能) ；两种催化剂比较，脱氢反应阶段催化效果更好的是 合金。 （4）一定条件下，向V L恒容密闭容器中通入1 mol 、1 mol 发生上述反应，达到平衡时，容器中与的物质的量分别为a mol、b mol，此时的浓度为 mol·L该条件下反应Ⅱ的平衡常数为 。 20．（2023-2024高二上·山东威海·期中）以、为原料合成涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题： （1）反应Ⅰ、Ⅱ的（代表化学平衡常数）随（温度的倒数）的变化如图所示。据图判断，升高温度时，反应的化学平衡常数将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应Ⅱ的平衡将 （填“正向”“逆向”或“不”）移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，重新达到平衡时两反应所需时间 填“＞”“＜”或“＝”）。 （3）恒压条件下，将和按体积比混合，初始压强为，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图。已知：的选择性 ①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 。 A．210℃    B．230℃ C．催化剂CZT    D．催化剂 ②已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数，与的关系如图所示，①、②、③、④四条斜线中，表示的是 ；230℃下，图中A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、，达到平衡时，测得体系中，以物质的分压表示的反应Ⅰ的平衡常数 。（已知：，） ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 综合02 期中压轴80题之主观题（共20题） 题型目录 题型1 化学反应速率、化学平衡综合 题型2 水溶液中的离子平衡综合 题型3 化学反应热效应及化学反应速率、化学平衡综合 题型训练 题型1 化学反应速率、化学平衡综合 1．（2023-2024高二上·福建福州·期中）反应　，在恒容条件下进行。改变反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示： （1）化学方程式中a：b：c= 。 （2）A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小的排列顺序为 。 （3）B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是 ，其值是 %(保留2位有效数字) （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡向 (填“左”或“右”)移动，采取的措施是 。 （5）其他条件不变，只改变温度，则第Ⅱ阶段反应温度(T2)第Ⅲ阶段反应温度(T3)(填“<”或“>”或“=”)，理由 。 【答案】（1）1：3：2 （2）vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A) （3）αⅢ(B)19% （4）右 从平衡体系中分离出了C （5）> 因为该正反应为放热反应，当其他条件不变时，降温能使平衡正向移动 【分析】根据图示，第二阶段，改变条件后，C的浓度突然变为0，A、B在改变条件的瞬间浓度不变，所以改变的条件是分离出C，平衡正向移动，一段时间后达到平衡Ⅱ；第三阶段，改变条件后，A、B浓度逐渐减小，C浓度逐渐增大，说明平衡正向移动，A(g)+3B(g)2C(g)正反应放热，所以改变的条件是降低温度，一段时间后达到平衡Ⅲ； 【解析】（1）根据图示，0~20min 内，A、B、C浓度的变化量分别是(2-1)mol/L、(6-3)mol/L、(2-0)mol/L，化学方程式的化学计量数比等于各物质物质的量浓度的变化之比，所以a：b：c=1：3：2； （2）Ⅱ阶段分离出C，C的浓度减小，A的反应速率比I阶段低，Ⅲ阶段温度降低，A的反应速率比Ⅱ阶段低，A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小的排列顺序为vI(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)； （3）平衡I 中B的平衡转化率aI(B)=，反应正向移动达到平衡Ⅱ；平衡Ⅱ降低温度，反应正向移动达到平衡Ⅲ，平衡Ⅱ中B的平衡转化率aI(B) = 、平衡Ⅲ中B的平衡转化率aⅢ(B) = ，aIII(B)中最小的是aⅢ，其值是0.19； （4）由第一次平衡后分离出C，平衡向右移动，到第二次平Ⅲ衡； （5）根据图象可知，第二次平衡到第三次平衡，反应正向移动，A(g)+3B(g) 2C(g)正反应放热，若只改变温度，则应该是降温，所以 T2>T3，答案为>；因为该正反应为放热反应，当其他条件不变时，降温能使平衡正向移动。 2．（2023-2024高二上·甘肃白银·期中）在T℃条件下，向1L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g) + Y(g)a Z(g) + W(g)  H = -Q kJ·mol-1 (Q>0)。当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，物质X的转化率为α；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则 （1）化学计量数a的值为 ；此反应的逆反应S 0 (填﹤，﹥，﹦)。 （2）下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是 。 A．容器内压强一定    B．v(X)正=2 v (Y)逆 C．容器内Z分子数一定      D．容器内气体的质量一定 E．容器内气体的密度一定       F．X、Y、Z、W的浓度之比为2∶1∶a∶1 （3）维持温度不变，若起始时向容器中加入4mol X和6 mol Y，若达平衡时容器内的压强减小到开始时的85%，则反应中放出的热量为 kJ。 （4）已知：该反应的平衡常数随温度的变化如下表： 温度/℃ 150 200 250 300 350 平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5 0.21 若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在该容器中反应达平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为 ℃。 【答案】（1）1 > （2）ABC （3）1.5Q kJ （4）300 【分析】（1）反应放热，若平衡后再升高温度，则平衡向左移动，混合气体的平均相对分子质量减小，说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，以此进行分析。 （2）反应达到平衡状态时，物质的浓度、含量、质量等不再发生变化，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，则平衡时压强不再发生变化，由于是在固定体积的容器中反应，则无论是否达到平衡状态，质量和密度都不变，由此分析解答。 （3）对一般的可逆反应，在T 、V不变的条件下，只改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量系数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效；据此分析解答此题。 （4）计算该温度下的平衡常数，根据表格中平衡常数和温度的关系判断即可。 【解析】（1）反应放热，若平衡后再升高温度，则平衡向左移动，混合气体的平均相对分子质量减小，说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，即2+1＞a+1，则a=1；反应方程式为2X(g) + Y(g) Z(g) + W(g)，△S<0，此反应的逆反应△S>0；正确答案：1；>； （2）由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，则压强不再发生变化说明达到平衡，A正确；反应速率之比和系数成正比，且满足正逆反应速率关系为v(X)正=2 v (Y)逆，说明该反应达到了化学平衡状态，B正确；容器内Z分子数一定，即Z的浓度不再发生变化，反应达到了化学平衡状态，C正确；由于反应前后各物质均为气态，气体的质量始终不变，所以容器内气体的质量一定不能判断达到平衡，D错误；参与反应各物质均为气态，气体总质量始终不变，由于是在固定体积的容器中反应，则无论是否达到平衡状态，密度都不变，E错误； X、Y、Z、W的浓度之比为2∶1∶a∶1只是反应的一种情况，不能判定反应达到了化学平衡状态，F错误；正确选项ABC； （3）同一容器中,物质的分子数之比等于物质的量之比,当反应达到平衡时容器内的分子数目减少15%时,气体的物质的量减少15%,即气体的物质的量减少（4+6）×15%=1.5mol,根据2X(g)+Y(g) Z(g) + W(g)反应，知当气体的物质的量减少1.5mol时参加反应的X的物质的量是3mol,则反应中放出的热量为1.5QkJ；正确答案：1.5Q kJ； （4）2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，x的平衡转化率为50%， ，平衡时，，, ，平衡常数，所以其温度是300℃；正确答案：300。 3．（2023-2024高二上·上海·期中）为研究催化氧化时温度对催化氧化反应平衡转化率的影响，进行如下实验：取原料气（体积分数为、、）使之发生反应，平衡时得到如下数据： 温度/℃ 500 525 550 575 600 平衡转化率 93.5 90.5 85.6 80.0 74.0 （1）写出该反应的平衡常数表达式 。 （2）在，恒容条件下，能够判断上述反应到达平衡状态的是_________。 A．混合气体的平均摩尔质量保持不变 B．容器的压强保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D． （3）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_________。 A．其他条件不变，压强增大，平衡常数增大 B．其他条件不变，温度升高，平衡常数减小 C．其他条件不变，增大物质的量平衡向左移动 D．其他条件不变，增大物质的量，的平衡转化率减小 （4）在一定条件下，上述二氧化硫催化氧化的反应能自发进行的原因是_________。 A． B． C． D．能量效应大于熵减少效应 （5）在某一时刻，，反应若改变某一条件，可使得，指出可以改变的条件 （填一种）。 （6）平衡时，随温度升高的体积分数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。600℃达平衡时，的体积分数为 （留两位小数）。 （7）氨酸法是一种硫酸尾气的脱硫工艺，其反应原理可表示为： ① ②，请从绿色化学和综合利用的角度说该方案的主要优点 。 【答案】（1） （2）AB （3）BD （4）D （5）减小压强 （6）增大 6.10 （7）反应①吸收SO2，防止污染空气，反应②生成的SO2可以循环使用，提高原料的利用率 【分析】由表格数据可知，温度升高，SO2的平衡转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 【解析】（1）二氧化硫和氧气催化氧化生成三氧化硫：，该反应的平衡常数表达式为； （2）A．混合气体的平均摩尔质量为M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，故A正确；B．反应是气体分子数改变的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强是个变量，当其保持不变时，反应达到平衡状态，故B正确；C．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C错误；D．由反应速率之比等于化学计量数之比可知，不能说明正逆反应速率相等，反应未达到平衡，故D错误；故选AB； （3）A．平衡常数受温度影响，压强不影响平衡常数，故A错误；B．根据分析，二氧化硫和氧气催化氧化生成三氧化硫反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故B正确；C．其他条件不变，增大物质的量，促使平衡向右移动，故C错误；D．其他条件不变，增大物质的量，平衡正向移动，但是自身的平衡转化率减小，故D正确； 故选BD； （4）该反应为气体体积减小的放热反应，则，，反应的焓变和熵变都会影响反应的自发进行，当时，反应能自发进行，故当能量效应大于熵减少效应时，反应能自发进行，故选D； （5）在某一时刻，，反应若改变某一条件，可使得可知，改变条件反应速率减慢，且平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的催化氧化反应是气体体积减小的放热反应，则改变的条件为减小压强； （6）二氧化硫的催化氧化反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的体积分数增大；由表格数据可知，600℃达平衡时，二氧化硫的转化率为74.0%，则平衡时三氧化硫的体积为100×8%×74.0%=5.92L，由方程式可知，平衡时混合气体的总体积为100L-5.92L×=97.04L，则三氧化硫的体积分数为； （7）由方程式可知，氨酸法的主要优点是反应①吸收二氧化硫，防止有毒的二氧化硫污染空气，反应②生成的二氧化硫可以循环使用用于制备硫酸，提高原料的利用率，故答案为：反应①吸收SO2，防止污染空气，反应②生成的SO2可以循环使用，提高原料的利用率。 4．（2023-2024高二上·天津河北·期中）某温度时，在容积为 2L的密闭容器中，加入三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据，试填写下列空白： （1）该反应的化学方程式为 。 （2）若X、Y、Z均为气体，反应恰好达到平衡时，用Z表示的平均反应速率为 。 （3）在 1L 密闭容器中发生反应 达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图2所示： ；时刻分别改变一个条件，则时刻改变的条件是 (填字母代号)。 A．降低温度    B．升高温度    C． 增大压强    D．恒温恒容时充入氮气 ②依据上述①中的结论，下列时间段中，氨的百分含量较低的是 (填字母代号)。 A．    B．       C．     D． ③当下列物理量不再发生变化时，可以说明该反应达到平衡的是 (填字母代号)。 A．混合气体的密度                    B．混合气体的压强 C． 混合气体的颜色                    D．混合气体的总物质的量 ④一定温度下，向容器中通入当反应达到平衡时混合气体的总物质的量是则平衡时 的物质的量浓度是 【答案】（1） （2）0.05mol•L-1•min-1 （3）C A BD 【解析】（1）X消耗0.3mol，Y消耗0.1mol，Z生成0.2mol，故化学计量数X：Y：Z=3：1：2，该反应的化学方程式为； （2）用Z表示的平均反应速率为 mol•L-1•min-1； （3）①t5时刻，反应速率变大，且v正＜v逆，说明平衡逆向移动，改变的条件是增大压强，故选C； ②依据上述①中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最低的是t2～t3，因为此段反应速率最快且平衡不移动，t3～t4和t5～t6均逆向移动，氨的百分含量开始增加，故选A。 ③A．方程式气体质量不变，容积为2L的密闭容器中，则密度为恒定值，A错误；B．平衡正向是气体体积增加的过程，气体物质的量不变，压强不变，可确定是平衡，B正确；C．气体均颜色，无法确定，C错误；D．平衡正向是气体物质的量增加的过程，气体物质的量不变，可确定是平衡，D正确； 故选BD。 ④设平行时生成的物质的量为xmol，，可知，2-2x+x+3x =3，x =0.5mol，则平衡时的物质的量浓度是； 题型2 水溶液中的离子平衡综合 5．（2023-2024高二上·河南濮阳·期中）熟石灰、草酸氢钠和草酸钙均是生活中常见的化合物，广泛应用于工业生产中。查阅资料得到如下数据信息。 物质 或 25℃时 100℃时 25℃时 25℃时 25℃时 回答下列问题： Ⅰ．25℃时，草酸氢钠与或反应的探究实验。 实验ⅰ：往溶液中滴加饱和溶液，产生白色沉淀。 实验ⅱ：往溶液中滴加溶液，产生白色沉淀。 已知：溶液混合后，溶液体积和温度变化忽略不计。 （1）25℃时，溶液的pH 7（填“>”“=”或“<”）。 （2）25℃时，和浓度均为的混合溶液中，各离子浓度由大到小的顺序为 。 （3）实验ⅰ发生反应的离子方程式为 。 （4）实验ⅱ随着溶液的加入，溶液中将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （5）实验ⅱ中滴加溶液的体积时，溶液中 。 Ⅱ．不同温度下电导率的探究实验。 ①查阅资料 电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大：离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高面增大。 ②设计实验、分析实验数据 取试样a、b、c［不同温度下配制的饱和溶液］，在设定的测试温度下，进行表中实验ⅲ～ⅴ，记录数据。 实验数据表 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/（） ⅲ a：25℃的饱和溶液 25 ⅳ b：35℃的饱和溶液 35 ⅴ c：45℃的饱和溶液 45 ③数据分析，交流讨论 （6）25℃的饱和溶液的 （已知：）。 （7）实验结果为，推测的原因为 。 【答案】（1）< （2） （3） （4）减小 （5） （6）12.3 （7）溶液电导率随温度的升高而增大的程度大于溶解度的减小对电导率的影响 【解析】（1）25℃时，的电离常数，的水解常数，因此溶液中的电离程度大于的水解程度，溶液呈酸性，； （2）25℃时，和浓度均为的混合溶液中，的电离常数，的水解常数，混合溶液中的电离程度大于的水解程度，溶液呈酸性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为； （3）实验ⅰ过程少量，因此发生反应的离子方程式为； （4）实验ⅱ，随着溶液的加入，溶液中浓度增大，根据不变，得出减小； （5）实验ⅱ中时，溶液中的钙离子浓度为，溶液中； （6）25℃时，，根据沉淀溶解平衡可知，饱和溶液中，。因此25℃的饱和溶液的； （7）由题数据信息得出的浓度随温度的升高而减小，因此电导率增大的原因主要是由于溶液电导率随温度的升高而增大引起的。 6．（2023-2024高二上·四川凉山·期中）．根据表中数据，完成下列填空。 物质 HCOOH HCN H2CO3 电离常数(常温下)    （1）常温下，0.1 mol/L的HCN溶液中，约为 。 （2）常温下，在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中，溶液导电能力更强的是 溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断，以下反应不能进行的是 。 A．     B． C．     D． ．将等pH、等体积的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别加水稀释，溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。 （3）电离平衡常数： (填“大于”“小于”或“等于”)。 （4）常温下，a点由水电离的浓度为 mol/L。 （5）a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为 ，c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和，消耗NaOH物质的量更多的是 点。 （6）25℃时，pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合后溶液的pH=11，则 。 【答案】（1） （2）HCOOH B （3）小于 （4） （5）c>b>a d （6）9∶2 【解析】（1）已知Ka(HCN)= ，0.1 mol/L的HCN溶液中，约为； （2）电离常数越大，电离程度越大，酸性越强，由表已知Ka(HCOOH)> Ka(HCN)，则酸性：HCOOH> HCN，相同浓度的HCOOH和HCN溶液中，溶液导电能力更强的是HCOOH；由表可知酸性：HCOOH> H2CO3> HCN>， A．由酸性：HCOOH> HCN ，根据强酸制取弱酸原理，反应能发生，故A不符合题意；B．酸性：< HCN，不能发生，故B符合题意；C．酸性：H2CO3> HCN ，能发生，故C不符合题意；D．酸性：HCOOH> ，能发生，故D不符合题意；故选B； （3）由图可知，加水稀释相同倍数时，CH3COOH溶液的pH较小，说明稀释促进CH3COOH电离程度大于HNO2，则酸性：CH3COOH< HNO2，电离平衡常数：小于； （4）常温下，a点pH=3，弱酸电离出c(H+)=10-3mol/L，则溶液中，由水电离的浓度等于OH-浓度，即1.0×10-11 mol/L； （5）加入酸抑制水的电离，酸性越强水的电离程度越小，则a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为c>b>a，由于酸性：CH3COOH< HNO2，等pH时c(CH3COOH)>c(HNO2)，c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和，由n(CH3COOH)>n(HNO2)可知，消耗NaOH物质的量更多的是d点； （6）混合后溶液的pH=11，说明NaOH过量，溶液中，则有，则9∶2。 7．（2023-2024高二上·福建三明·期中）乙酸、碳酸、次氯酸、草酸在生产、生活及医药方面有广泛用途。 回答下列问题： I．已知25℃时，H2SO3、H2CO3、HClO和CH3COOH的电离平衡常数如下： 化学式 H2SO3 H2CO3 HClO CH3COOH 电离平衡常数() Ka1=1.4×10-2   Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7   Ka2=4.7×10-11 4.0×10-8 1.8×10-5 （1）0.1 mol·L的下列四种溶液，pH由小到大的顺序是 (填标号)。 A．Na2CO3    B．CH3COONa    C． NaClO    D．NaHSO3 （2）0.1 mol·L NaHCO3的溶液中c(OH-)>c(H+)，结合数据用化学用语解释原因： 。 （3）向NaClO溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为 。 （4）向NaClO溶液中分别加入下列物质，能增大c(HClO)的是_______(填标号)。 A．CH3COOH B．SO2 C．NaHCO3 D．NaOH Ⅱ．乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。 （5）室温下，测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3，写出草酸的电离方程式 。 （6）草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示： ①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时发生的主要反应的离子方程式是 。 ②0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中，下列粒子浓度关系正确的是 (填序号)。 a．c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(OH-) b．c(K+)>c(HC2O) > c(C2O) > c(H2C2O4) c．c(K+)=c(HC2O) + c(C2O)+c(H2C2O4) 【答案】（1）DBCA （2）HCO的电离常数为Ka2=4.7×10-11，HCO其水解常数：，HCO的水解程度大于其电离程度 （3）ClO−+H2O+CO2=HCO+HClO （4）A （5）H2C2O4H++HC2O、HC2OC2O+H+ （6）H2C2O4+OH−=HC2O+H2O bc 【解析】（1）图表数据分析，电离程度判断酸性：H2SO3＞CH3COOH＞H2CO3＞HClO，水解程度：Na2CO3溶液＞NaClO溶液＞CH3COONa溶液＞NaHSO3溶液，则0.1 mol·L−1的下列四种溶液，pH由小到大的顺序为：DBCA，故答案为：DBCA； （2）的电离常数为Ka2=4.7×10-11，其水解常数：，的水解程度大于其电离程度，因此溶液中c(OH-)>c(H+)，故答案为：的电离常数为Ka2=4.7×10-11，其水解常数：，的水解程度大于其电离程度； （3）向NaClO溶液中通入少量CO2，H2CO3 酸性大于HClO大于，所以反应生成次氯酸和碳酸氢钠，不能生成二氧化碳，反应的离子方程式为：，故答案为：； （4）A．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入CH3COOH后，c(OH-)降低，平衡正向移动，c(HClO)增大，故A项正确；B．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入SO2后，HClO与SO2反应，c(HClO)减小，故B项错误；C．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入NaHCO3后，水解程度比大，抑制水解，c(HClO)减小，故C项错误；D．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入NaOH后，c(OH-)增大，平衡逆向移动，抑制水解，c(HClO)减小，故D项错误；故答案为：A； （5）室温下，测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3，为二元弱酸，多元弱酸分步电离，电离方程式为：、，故答案为：、； （6）①由图可知，向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时，H2C2O4与OH-反应生成，发生的主要反应的离子方程式是：，故答案为：； ②0.1mol/LKHC2O4溶液中： a．0.1mol/LKHC2O4溶液中，阳离子有：c(K+)、c(H+)，阴离子有：、 、c(OH-)，根据电荷守恒有：c(K+)+ c(H+)=c()+ 2c()+c(OH-) ，故a项错误；b．由图像可知，表示曲线达到最高点时，即刚好生成KHC2O4溶液，此时溶液显酸性，说明的电离程度大于水解程度，故有c() >c(H2C2O4)，因此溶液中c(K+) >c()>c() >c(H2C2O4)，故b项正确；c．根据物料守恒有：c(K+)=c()+ c()+ c(H2C2O4)，故c项正确；故答案为：bc。 8．（2023-2024高二上·辽宁葫芦岛·期中）是一种重要的化工原料，25°C时，，；：，。 （1）写出硫化氢在水中的电离方程式： (写出第一步电离即可)。 （2）常温下，将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合，混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7，溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。 （3）常温下，水溶液中和的浓度变化如图所示，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．将硫化氢通入水中，溶液中的变化：a→b B．b点溶液中可大量存在的离子：，，、 C．将硫氢化钾固体加到水中，水的电离程度减小 D．c点时加入少量硫化钠固体，最终不变 （4）常温下，实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢，其反应原理为，该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。 （5）硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS，发生反应的离子方程式为 ，当反应达到平衡时， 。 【答案】（1） （2）大于 （3）AD （4） （5） 【解析】（1）硫化氢是弱电解质，在水溶液中主要电离为HS-、H+，电离方程式为； （2）等浓度、等体积的Na2S和HCl反应生成等物质的量浓度的NaCl、NaHS，H2S的，其，则，HS-的电离程度弱于其水解程度，溶液显碱性；因为HS-的电离程度弱于其水解程度且其电离和水解都是微弱的，因此溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为； （3）硫化氢是弱电解质，在水溶液中主要电离为HS-、H+，溶液中氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小，A正确； Fe3+会将S2-氧化，二者不能大量共存，B错误； 根据第2问解析，HS-的电离程度弱于其水解程度，将硫氢化钾固体加到水中，水的电离程度增大，C错误； ，温度不变则最终不变，D正确； （4）① ② ③ ④ 则①=②+③-④，①的平衡常数为； （5）＜，则向含的废水中加入沉淀剂FeS，FeS转化为CuS，离子方程式为；当反应达到平衡时，。 9．（2023-2024高二上·四川成都·期中）某课外兴趣小组用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，实验操作如下：①向溶液中加入1～2滴指示剂；②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中；③用氢氧化钠溶液滴定至终点；④重复以上操作；⑤配制250mL NaOH标准溶液；⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度。回答下列问题： （1）实验过程中正确的操作顺序是 (填序号)，该滴定实验所选指示剂为 。 （2）判断达到滴定终点方法： （3）用上述的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，读取标准液时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，其他操作正确，待测液的浓度 (填“偏大”或“偏小”)。 （4）该小组某一次滴定操作中，碱式滴定管的始终液面如图所示，则本次滴入的NaOH溶液的体积为 mL。 （5）该小组学生某4次实验的有关数据分别记录如表： 滴定次数 待测HCl溶液 NaOH的体积 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 25.00 2.10 28.01 第二次 25.00 1.66 30.50 第三次 25.00 0.25 26.34 第四次 25.00 0 26.00 某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积。他的计算 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。依据表中数据列式计算该HCl溶液的物质的量浓度为 。 【答案】（1）⑤②①③④⑥ 酚酞试液 （2）滴入最后半滴氢氧化钠溶液，指示剂变为浅粉色，且半分钟不褪色 （3）偏小 （4）26 （5）不合理 第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大，该值应舍去 0.1040mol/L 【分析】通过设计酸碱中和滴定实验进行滴定测定，并分析滴定误差，计算待测液浓度，据此作答。 【解析】（1）实验操作顺序为：⑤配制250mL标准溶液；②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中；①向溶液中加入1～2滴指示剂；③用氢氧化钠溶液滴定至终点；④重复以上操作；⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度；该滴定实验为强酸强碱的滴定，所选指示剂为酚酞试液(或甲基橙溶液)，答案：⑤②①③④⑥、酚酞试液； （2）滴定终点方法为滴入最后半滴氢氧化钠溶液，指示剂变为浅粉色，且半分钟不褪色； （3）读取标准液时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，其他操作正确，则标准液的体积读数偏小，测得待测液的浓度偏小； （4）根据图中读数进行计算，本次滴入的盐酸体积为26.00mL-0.00mL=26.00mL； （5）根据4次实验的有关数据可知消耗NaOH溶液的体积分别为28.01mL-2.10 mL=25.91mL、30.50mL-1.66 mL=28.84mL、26.34mL-0.25mL=26.09mL，26.00mL-0.00 mL=26.00mL，第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大，该值应舍去，平均体积为26.00mL，计算该HCl溶液的物质的量浓度为=0.1040mol/L，答案：不合理；第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大，该值应舍去；0.1040mol/L。 10．（2023-2024高二上·黑龙江哈尔滨·期中）醋酸是常见的一元弱酸。请运用化学反应原理回答下列问题： （1）室温下，pH=2的醋酸中，水电离出的c(H+)= mol·L-1该醋酸和pH=2的盐酸溶液相比，导电性 (填“相同”“不同”或“无法判断”)。 （2）pH相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌粒反应，生成等量的H2时所需时间较短的是 。 （3）向醋酸溶液中滴入溶液，下列浓度大小顺序不可能出现的是 (填字母)。 a．　 b． c．　 d． （4）常温下，将的醋酸溶液稀释至，溶液的 (填“>”“<”或“=”)4；在醋酸稀释过程中下列数值变大的是 。 A．    B．    C．    D． （5）醋酸中存在平衡：，下列措施可使醋酸的增大，并且电离平衡向右移动的是___________。 A．加入溶液 B．加入盐酸 C．加水稀释 D．对醋酸溶液加热 【答案】（1）1.0×10-12 相同 （2）醋酸 （3）d （4）< BD （5）AC 【解析】（1）室温下，pH=2的醋酸中，pH=-lgc(H+)=2，则水电离出的氢氧根浓度为：，水电离出的；该醋酸和pH=2的盐酸溶液相比，醋酸中，，盐酸中溶液中阴阳离子浓度相等，所带的电荷数相等，导电性相同。 （2）醋酸是弱电解质，pH相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌粒反应，醋酸浓度更大，且都是一元酸，盐酸中氢离子浓度减少更快，生成等量的H2时所需时间较短的是醋酸。 （3）向100 mL0.1mol·L-1醋酸溶液中滴入NaOH溶液， a．消耗一半醋酸，溶液显酸性，醋酸根的水解小于醋酸的电离，醋酸根浓度大于钠离子浓度，存在，故a不符合题意；b．溶液显中性时，，存在，故b不符合题意；c．恰好完全反应，溶液显碱性，醋酸根水解浓度减少，存在，故c不符合题意；d．溶液显碱性是醋酸根的水解或者氢氧化钠过量，醋酸根浓度不可能大于钠离子浓度，不存在，故d符合题意；故选：d。 （4）常温下，将10mLpH=2的醋酸溶液稀释至1000 mL，醋酸是弱酸，稀释促进其电离溶液的pH<4；在醋酸稀释过程：A．溶液酸性减弱c(H+)减小，A不选；B．溶液酸性减弱c(H+)减小，增大，B选；C．Kw=只与温度有关，故不变，C不选；D．Ka=，溶液稀释c(H+)减小，增大，D选：故选BD。 （5）醋酸中存在平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，A．加入Na2CO3溶液，消耗氢离子平衡正向移动，pH增大，A选；B．加入盐酸氢离子浓度增大，平衡逆行进行， pH减小，B不选；C．加水稀释，氢离子浓度减小，平衡正向移动，pH增大，C选；D．对醋酸溶液加热，平衡正向移动，pH减小，D不选；故选：AC。 11．（2023-2024高二上·浙江宁波·期中）弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。 Ⅰ.已知在水中存在以下平衡：，。 （1）常温下NaHA溶液的pH_______(填序号) A．大于7 B．小于7 C．等于7 D．无法确定 （2）某温度下，若向0.1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______。 A． B． C． D． （3）常温下，将pH=2的盐酸和pH=2的醋酸溶液等体积混合，假设混合溶液的体积为盐酸和醋酸溶液的体积之和，则混合溶液的pH为_______。 A．等于2 B．大于2 C．小于2 D．无法确定 Ⅱ.已知部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 HClO 电离平衡常数(25℃) （4）①相同条件下，0.1下列溶液中，由大到小的排列顺序是 (填序号)。 A．            B．            C．            D． E. ②下列离子方程式正确的是 。 A．NaClO溶液中通入少量： B．溶液中通入少量： C．溶液中滴加少量氯水： D．溶液中通入过量： Ⅲ.含的废水毒性较大，某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标，进行如下处理：、、。 （5）已知室温时，。在0.1的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，当完全沉淀时，溶液的pH是 。(已知) 【答案】（1）B （2）BC （3）A （4）ABDCE C （5）11.3 【解析】（1）H2A第一步完全电离、第二步部分电离，说明HA-只能电离不能水解，所以NaHA溶液呈酸性，溶液的pH小于7，故答案为：B； （2）A．温度未知，则c(H+)•c(OH-)不一定等于1.0×10-14，A错误；B．电荷守恒有c(H+)+c(Na+)+c(K+)= c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)，溶液呈中性，则c(H+)=c(OH-)，c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)，B正确；C．2NaHA+2KOH=Na2A+K2A+2H2O，二者恰好完全反应得到等浓度的Na2A和K2A混合溶液，此时显碱性，要使溶液呈中性，则KOH量偏少，则c(Na+)>c(K+)，C正确； D．设NaHA溶液的体积为V1，KOH溶液体积为V2，混合后c(Na+)+c(K+)==0.1mol/L，D错误；故答案为：BC； （3）常温下，将pH=2的盐酸和pH=2的醋酸溶液等体积混合，忽略体积的变化，氢离子的浓度还未0.01mol/L，则混合溶液的pH为2，答案选A。 （4）①一水合氨是弱碱，在溶液中部分电离出铵根离子，则等浓度的五种溶液中一水合氨溶液中铵根离子浓度最小；铵根离子在溶液中的水解程度小，则硫酸铵和碳酸铵溶液中的离子浓度大于硫酸氢铵和氯化铵，碳酸铵溶液中碳酸根离子水解促进铵根离子水解，则溶液中的铵根离子浓度小于硫酸铵溶液；硫酸氢铵在溶液中电离出的氢离子抑制铵根离子水解，则溶液中铵根离子浓度大于氯化铵溶液，所以等浓度的五种溶液中铵根离子浓度由大到小的排列顺序ABDCE，故答案为：ABDCE； ②A．由电离常数可知，次氯酸的酸性弱于碳酸，但强于碳酸氢根离子，则次氯酸溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的离子方程式为，故错误；B．二氧化硫具有还原性，与具有氧化性的次氯酸钙溶液发生氧化还原反应，不能发生复分解反应，故错误；C．由电离常数可知，次氯酸的酸性弱于碳酸，但强于碳酸氢根离子，则将少量氯水加入碳酸钠溶液中，氯水中的盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠和碳酸氢钠，次氯酸与碳酸钠溶液反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠，总反应的离子方程式为，故正确；D．二氧化硫能与氢硫酸反应生成硫沉淀和水，则硫化钠溶液与过量二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和硫沉淀，反应的离子方程式为，故错误；故选C。 （5）已知室温时，，当Mg2+完全沉淀时，溶液中镁离子浓度是1.0×10-5mol/L， ， ，溶液的pH= 。 题型3 化学反应热效应及化学反应速率、化学平衡综合 12．（2023-2024高二上·天津·期中）回答下列问题。 （1）已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则稳定性：金刚石 石墨。(填“>”“＜”下同) （2）甲醇(CH3OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。 在催化剂的作用下，200~300℃时，可用CO2和H2合成CH3OH，该反应一般认为可通过如下两个步骤来实现： ①   ②   合成甲醇的热化学方程式为 ；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 (填标号)。 （3）向恒容密闭容器中加入适量催化剂，并充入一定量的和合成甲醇，经相同反应时间测得的转化率与反应温度的变化关系如图所示。 ①温度为时，的转化率升高，可能原因是 。 ②温度为时，的转化率降低，可能原因是 。 （4）已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是 。 【答案】（1）＜ （2）= C （3）反应未达平衡，由到温度升高，反应速率加快，的转化率升高 反应已达平衡，该可逆反应正反应放热，由到温度升高，化学平衡逆向移动，的转化率降低 （4）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1 【解析】（1）焓变为正，为吸热反应，可知石墨能量低，则稳定性：金刚石＜石墨，故答案为：＜； （2）根据盖斯定律，合成甲醇的热化学方程=反应①+反应②，即，而；间接法制备甲醇的反应①吸热，反应②放热，总体放热，反应①活化能较大，C符合题意； （3）①温度升高反应速率变快所以原因为：反应未达平衡，由T1到T2温度升高，反应速率加快，CO2的转化率升高； ②反应在T2时达到平衡，且反应为放热反应所以反应已达平衡，该可逆反应正反应放热，由T2到T3温度升高，化学平衡逆向移动，CO2的转化率降低； （4）在反应中，断裂3mol H-H键，1mol键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3 ，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，故答案为：。 13．（2023-2024高二上·江苏扬州·期中）乙烯是重要的有机化工原料，最经济的方法是以乙烷为原料制得。一种乙烷脱氢制乙烯的原理为C2H6 (g) = C2H4 (g) + H2(g)   ΔH。 （1）已知C2H6、C2H4、H2的燃烧热ΔH分别为-1560 kJ/mol、-1411 kJ/mol和-286 kJ/mol，则乙烯脱氢的反应△H为 kJ/mol。 （2）向a、b、c三个容器中各充入1mol乙烷，乙烷的平衡转化率与温度变化的关系如图所示，则Va、Vb、Vc的大小关系为 。 （3）用实验与计算机模拟乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的反应，其部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用＊标注，TS表示过渡态)： 此部分历程中最大的活化能Ea= kJ/mol，该步骤的反应方程式为 。 （4）一种氧化制的反应为。该反应需要少量参与，反应过程中有生成，反应前后的质量不变。用化学方程式表示参与氧化制的过程 。 【答案】（1）+137 （2）Va>Vb>Vc （3）45.61 C2H5* + H*= C2H4 （4）2CrO3+ 3C2H6= Cr2O3+3C2H4+ 3H2O、Cr2O3+3CO2= 3CrO3+3CO 【解析】（1）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；已知C2H6、C2H4、H2的燃烧热ΔH分别为-1560 kJ/mol、-1411 kJ/mol和-286 kJ/mol，则存在： ①C2H6 (g)+O2=2CO2 (g)+3H2O(l)   ΔH=-1560 kJ/mol ②C2H4 (g)+3O2=2CO2 (g)+2H2O(l)   ΔH=-1411kJ/mol ③H2(g)+O2=H2O(l)   ΔH=-286kJ/mol 由盖斯定律可知，①-②-③得反应C2H6 (g) = C2H4 (g) + H2(g)，故其ΔH=+137kJ/mol； （2）反应为气体分子数增加的反应，相同条件下，增大体积利于平衡正向移动，乙烷转化率增大，结合图可知，Va>Vb>Vc； （3）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，此部分历程中最大的活化能Ea=(33.59-(-12.02))kJ/mol=45.61kJ/mol，该步骤为C2H5* 和H*反应生成C2H4，反应方程式为C2H5* + H*= C2H4； （4）该反应需要少量参与，反应过程中有生成，反应前后的质量不变，则为反应的催化剂，结合总反应可知，初始和乙烷反应转化为和乙烯、水，再和二氧化碳转化为CO和，反应历程为：2CrO3+ 3C2H6= Cr2O3+3C2H4+ 3H2O、Cr2O3+3CO2= 3CrO3+3CO。 14．（2023-2024高二上·四川凉山·期中）回答下列问题。 （1）已知下列反应的热化学方程式： ① ② ③ i．反应①中，正反应活化能 逆反应活化能(填“大于”“小于”或“等于”)。 ii．反应③的反应热 。 iii．若某温度下反应①的平衡常数为，反应②的平衡常数为，则反应③的平衡常数 (用含、的式子表示)。 （2）硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，下图是工业接触法制硫酸的简单流程图，试回答下列有关问题。 ①生产时先将黄铁矿粉碎再投入沸腾炉，目的是 。 ②25℃，101 kPa时，每燃烧0.12 kg FeS2就会放出853 kJ热量，写出此状况下FeS2燃烧的热化学方程式： 。 ③一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应：。下列选项能充分说明此反应已达到平衡状态的是 。 A．密闭容器中SO2、SO3的物质的量之比为1∶1 B．密闭容器中压强不随时间变化而变化 C． D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 ④在实际生产过程中，控制进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍，其目的是： 。 ⑤实验测得反应中SO2平衡转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 。(注：1 MPa约等于10个大气压)         压强/MPa 温度/℃ 0.1 0.5 1 10 400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9% 500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3% 600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4% 【答案】（1）大于 -316 或 （2）增大黄铁矿与氧气的接触面积，加快反应速率，使燃烧更充分，提高原料利用率 BD 提高SO2的转化率，从而提高经济效益 0.1MPa，400℃ 【分析】工业接触法制硫酸中，黄铁矿在沸腾炉中燃烧生成三氧化二铁和二氧化硫，化学方程式为，二氧化硫在接触室被氧化为三氧化硫，三氧化硫在吸收塔中与水反应生成硫酸，实际吸收剂为浓硫酸，得到发烟硫酸； 【解析】（1）i．反应①为吸热反应，则正反应活化能大于逆反应的活化能； ii．由盖斯定律可知，则=； iii．由可得或； （2）①生产时先将黄铁矿粉碎再投入沸腾炉，其目的是大黄铁矿与氧气的接触面积，加快反应速率，使燃烧更充分，提高原料利用率； ②每燃烧0.12 kg即1mol FeS2就会放出853 kJ热量，则热化学方程式为： ； ③A．密闭容器中SO2、SO3的物质的量之比为1∶1，并不能说明其物质的量保持不变，故A错误；B．对于该反应前后气体体积不等，容器内压强不变可判断平衡状态，故B正确；C．当正逆反应速率符合化学计量数之比，即，反应达到平衡状态，故C错误；D．对于该反应前后气体体积不等，混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化可判断平衡状态，故D正确；故选BD； ④该反应为可逆反应，控制进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍，可以提高SO2的转化率，从而提高经济效益； ⑤由表中数据可以看出，SO2平衡转化率随温度升高而降低，故宜选用400℃，400℃时，SO2平衡转化率随压强变化不明显，则从节能角度，宜选用400℃、0.1MPa。 15．（2023-2024高二上·天津·期中）i．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： (Ⅰ) (Ⅱ) （1）平衡常数 (用、表示)。 （2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和，10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内，则平衡后 mol，NO的转化率 。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率 (填“>”“<”或“=”)，平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使减小，可采取的措施是 。 ii． （3）某温度时，测得的溶液的pH为11，则该温度下的溶液a L与的溶液b L混合。若所得混合液为中性，则 。 （4）电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间有什么关系，请写出它们的关系式 。 iii． （5）工业上也可以利用和合成甲醇：。下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。 A．的消耗速率与的消耗速率之比为3：1 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．和的浓度相等时 【答案】（1） （2）0.025 > 不变 升高温度 （3）10:1 （4） （5）AC 【解析】（1）已知： (Ⅰ) (Ⅱ) 由盖斯定律可知，2×Ⅰ-Ⅱ得反应，则； （2）测得10min内，，反应氯气0.075mol、NO0.15mol，则，NO的转化率；反应气体分子数减小的反应，其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，达到新平衡时相当于在原平衡基础上正向移动，则平衡时NO的转化率增大，>，平衡常数受温度影响，温度不变，平衡常数不变；反应为放热反应，若要使减小，可采取的措施是升高温度； （3）某温度时，测得的溶液的pH为11，则该温度下的溶液（为）a L与的溶液（氢离子浓度为）b L混合，若所得混合液为中性，则，则10:1； （4）电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间关系为：； （5）A．反应速率比等于系数比，的消耗速率与的消耗速率之比为3：1，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态；B．没有说明是否为恒容或恒压，混合气体的密度不变，不能判断是否平衡；C．反应是气体物质的量发生变化的反应，若气体平均摩尔质量不随时间变化，则气体的物质的量不变，反应达到了平衡状态；D．和的浓度相等时，不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否平衡；故选AC。 16．（2023-2024高二上·山东威海·期中）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以和为原料合成尿素。 （1）有利于提高平衡转化率的措施是 （填序号）。 A．高温低压    B．低温高压    C．高温高压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图甲所示： 第一步： 第二步： ①图中 。 ②反应速率较快的是 反应（填“第一步”或“第二步”）。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 （填序号）。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图乙可知，压强 （填“＞”“＜”或“＝”，下同）；Y点速率 。 ③已知气体分压＝气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的 （用含的代数式表示）。 （4）同温下，某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物，控制反应条件使其仅发生重整反应，获得如下效据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 平衡转化率 达到平衡时体系的压强 达到平衡时体系能量的变化 i 1 2 0 0 吸收热量： ii 2 4 0 0 ①容器i中反应达到平衡时，生成的物质的量为 ，容器ii中反应达到平衡状态过程中吸收的热量 （填“＞”、“＜”或“＝”）。 ②容器i的容积变为原来的一半，则平衡转化率 （填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】（1）B （2）72.5 第一步 （3）BD < > （4）1mol ＜ = 【解析】（1）由可知，该正反应方向为气体体积减小的放热反应，因此低温高压有利于平衡正向移动，二氧化碳的转化率提高，故选B。 （2）①已知，由图可知，=72.5kJ/mol； ②由图可知，第一步的活化能比第二步小，活化能越小，反应速率越快，则反应速率较快的是第一步反应。 （3）①A．在恒温、恒容密闭容器中发生，参加反应的各组分都是气体，密度不变不能说明反应达到平衡，A错误；B．反应正向气体体积增大，恒容容器中，压强随着反应正向进行而增大，压强不变时说明各组分的含量不再变化反应达到平衡，B正确；C．和均表示正反应速率，化学反应速率之比等于化学计量数之比，任意时刻都有，不能说明反应达到平衡，C错误；D．断裂2molC-H键时生成1molH-H键，同时又断裂1molH-H键，正反应速率等于逆反应速，反应达到平衡，D正确；故选BD； ②反应正向气体体积增大，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，结合图中信息可知，p1<p2；Y点甲烷转化率低于平衡时转化率，反应正向进行，v正>v逆； ③X点对应温度下甲烷的平衡转化率为50%，可列三段式： 平衡常数Kp=。 （4）①已知，即生成2molCO时放出247kJ热量，容器ⅰ放出热量123.5kJ，即生成的CO为1mol；容器ii的投料为容器ⅰ的2倍，在恒温恒容的容器中相当于增大压强，平衡会逆向移动，即生成CO小于2mol，所以放出的热量会小于247kJ； ②容器ⅰ的体积若变成原来的一半，则与容器ii的压强相等，二者为等效平衡，故转化率等于容器ii。 17．（2023-2024高二上·浙江·期中）回答下列问题。 （1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为   kJ⋅mol，能使化学反应速率加快的措施有 (填序号)。 ①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积 （2）T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：，反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示： ①在0~25min内的平均反应速率为 。 ②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 A．    B．气体的平均摩尔质量不变 C．混合气体的密度不变     D．K保持不变 （3）用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染： ①   kJ⋅mol某温度下，密闭容器中与NO的起始浓度分别为1mol⋅L、2mol⋅L，其中随时间变化如下图所示，时达到平衡，保持温度不变在时将容器容积压缩到一半，请画出区间随时间变化的曲线 。 ②为提高反应中的转化率，可以采取在恒压条件下充入稀有气体，解释其原因 。 【答案】（1）②④ （2）0.002 mol⋅L⋅min B （3） 恒压充入稀有气体，相当于减小压强，平衡向气体系数和变大的方向移动，即正反应方向移动，从而提高了的转化率 【解析】（1）①C为固体，增加C的物质的量反应速率不变，①错误；②升高温度，反应速率增大，②正确；③保持容器体积不变充入He气体，反应物和产物的浓度不变，反应速率不变，③错误；④缩小容器体积，反应物和产物浓度增大，反应速率增大，④正确；故答案选②④。 （2）①根据三种物质的反应速率和化学方程式可知，表示N2的曲线为B，0-25min内，N2的平均反应速率为0.05mol/L÷25min=0.002mol·L-1·min-1。 ②A．3v正(H2)=4.5v正(NH3)=2v逆(NH3)，正逆反应速率不同，反应未达到平衡状态，A错误； B．反应不是等体积反应且反应物和产物都是气体，随着反应进行，气体的平均摩尔质量不断变化，气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡，B正确；C．反应在恒容密闭容器中，且反应物和产物都是气体，无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，C错误；D．K值只与温度有关，温度不变，K值就不变，无法说明反应达到平衡，D错误；故答案选B。 （3）①初始时CH4浓度为1mol/L，NO浓度为2mol/L，随着反应进行NO浓度减小1.5mol/L，则CH4浓度减小0.375mol/L，t2时反应达到平衡，此时CH4浓度为0.625mol/L，保持温度不变，将容器容积压缩到一半，则CH4的浓度瞬间变为原来的两倍，达到1.25mol/L，压缩体积压强增大，因为该反应为等体积反应化学平衡不移动，因此后续CH4的浓度维持在1.25mol/L，图像为。 ②恒压条件下充入稀有气体，相当于减小压强，平衡向着气体体积增大的方向移动，即平衡正向移动，从而提高了NO2的转化率。 18．（2023-2024高二上·山东济南·期中）以 为原料合成 的反应是研究热点之一，该反应体系涉及的反应如下： I. II. 回答下列问题： （1）已知 和101kPa下，的燃烧热分别为 、 ，则∆H2= kJ/mol。 （2）在恒压密闭容器中，按照 投料进行反应，反应I、以物质的分压表示的平衡常数随温度 的变化关系如下图1所示(体系总压为 )。 ①反应对应图1中 (填：“” 或“”)； 点对应温度下体系达到平衡时 的转化率为 ，反应I的Kp= kPa-2 (保留两位有效数字)。 ②通过调整温度可调控平衡时 的值。点对应温度下，平衡时 ，则p(H2)= kPa 。 （3）在密闭容器中，保持投料比不变，将和按一定流速通过反应器，一段时间后，测得 转化率和甲醇选择性随温度变化关系如上图2所示。 ①若 催化剂的活性受温度影响不大，则 图中曲线下降的原因是 ； ②若气体流速过大，的转化率会降低，原因是 。 （4）向恒温恒压的两个密闭容器甲 、乙 中，分别充入物质的量均为的 和 ，若只发生反应其正反应速率 为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比 则甲、乙容器的体积之比为 。 【答案】（1）+41.2kJ•mol-1 （2）n 0.10kPa-2 20 （3）主反应放热，副反应吸热，升温使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降 气体流速过大，使得气体在容器中未能充分反应，还未达到化学平衡就被排出，导致CO2的转化率降低 （4）5：4 【解析】（1）根据H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1，可得①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH4=-283.0kJ/mol，③H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1，根据盖斯定律①-②+③得反应ⅡCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，△H2=(-285.8kJ/mol)-(-283.0kJ/mol)+(+44kJ•mol-1)=+41.2kJ•mol-1； （2）①由（1）反析结合题干信息可知，反应I正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则平衡常数减小，而反应Ⅱ正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则平衡常数增大，即反应I的lnKp随着的增大，即随着T的降低而增大，反应Ⅱ的lnKp随着的增大，即随着T的降低而减小，结合题干图示可知，反应Ⅱ对应图1中n，A点对应温度下体系达到平衡时CO2的转化率为80%，根据三段式分析： 图中A点反应Ⅱ的平衡常数lnKp=1，即Kp=1.00，则有=1.0，解得x=0.5mol，此时容器内物质的量总和为(0.2+1.2+0.5+0.3+0.8)mol=3mol，体系总压为 ，故有反应Ⅰ的Kp== 0.10kPa-2； ②通过调整温度可调控平衡时的值，B点对应温度下，反应I和反应Ⅱ的压力平衡常数相等，即=，即得p2(H2)= ，平衡时=400，则p(H2)=20kPa； （3）①CO2催化加氢制甲醇为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇选择性降低，二氧化碳转化率降低，竞争反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳转化率升高，但升高温度使CO2催化加氢制甲醇平衡逆向移动程度大于竞争反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降，则原因是主反应放热，副反应吸热，升温使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降； ②若气体流速过大，使得气体在容器中未能充分反应，还未达到化学平衡就被排出，从而CO2的转化率降低，则原因是气体流速过大，使得气体在容器中未能充分反应，还未达到化学平衡就被排出，导致CO2的转化率降低； （4）对于反应Ⅱ，由于两个体系的反应温度相同，压强不同，但压强不影响平衡移动，因此平衡时两个体系中CO2和氢气的物质的量相同，速率之比等于CO2的分压平方之比，而压强之比等于容器体积之反比，因此体积之比为5：4。 19．（2023-2024高二上·山东济宁·期中）是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义，与经催化重整可以制得合成气(CO和H2)，实现碳资源回收和综合利用还可以减少对环境的影响。该过程主要发生以下自发反应 反应Ⅰ：   kJ⋅mol-1 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   kJ⋅mol-1 （1）反应Ⅱ的 0(填“<”或“>”或“=”)。 （2）常压下，将原料气和以一定流速(气体摩尔流量kmol·h-1)通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的平衡转化率和水的摩尔流量随温度变化的曲线如图所示。 ①图中曲线B表示 的转化率随温度的变化。 ②温度在873~1200K间，反应Ⅲ的进行程度 (填“大于”或“小于”或“等于”)反应Ⅱ，温度高于1200K时，原料气和转化率趋于相同的原因是： 。 （3）我国学者通过计算机模拟对该反应进行理论研究。提出在合金或合金催化下，以甲烷逐级脱氢开始产生的能量称为吸附能。脱氢阶段的反应历程如下图所示(*表示吸附在催化剂表面，吸附过程产生的能量称为吸附能)。 合金催化历程中最大能垒(活化能) ；两种催化剂比较，脱氢反应阶段催化效果更好的是 合金。 （4）一定条件下，向V L恒容密闭容器中通入1 mol 、1 mol 发生上述反应，达到平衡时，容器中与的物质的量分别为a mol、b mol，此时的浓度为 mol·L该条件下反应Ⅱ的平衡常数为 。 【答案】（1）＞ （2）CH4 小于 反应Ⅱ消耗二氧化碳和氢气生成水的量与反应Ⅲ消耗甲烷和水蒸气的量几乎相等，则原料气CH4和CO2转化率趋于相同 （3）3.809 Pt-Ni （4） 【解析】（1）反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ，ΔH=+68.2kJ/mol，由题干可知该反应可自发进行，则反应Ⅱ的ΔH－TΔS<0，则ΔS>0； （2）①从图中可知，温度低于873K时，水的摩尔流量随温度升高而增大，反应Ⅰ消耗甲烷和二氧化碳，反应Ⅱ消耗二氧化碳和氢气生成水，反应Ⅲ消耗甲烷和水蒸气生成CO和氢气，说明水蒸气的生成量大于消耗量，则二氧化碳的消耗量大于甲烷，二氧化碳的转化率大于甲烷，故图中曲线A表示CO2的转化率随温度的变化，曲线B表示CH4转化率随温度的变化； ②由题目所给方程式可知，反应Ⅱ生成水，反应Ⅲ消耗水，由图可知，温度在873～1200K间，升高温度，二氧化碳的的转化率大于甲烷，说明在该温度范围内反应Ⅱ的反应速率始终大于反应Ⅲ，因此在相同的时间内，反应Ⅱ正向进行程度大于反应Ⅲ，水的摩尔流量随温度升高而减小，不能说明反应Ⅲ正向进行程度大于反应Ⅱ，只能说明随温度升高，反应Ⅲ的反应速率增大程度大于反应Ⅱ，导致在相同的时间内，反应Ⅲ正向进行程度与反应Ⅱ正向进行程度接近，但是仍小于反应Ⅱ； 当温度高于1200K，水的摩尔流量随温度变化不明显，说明反应Ⅱ消耗二氧化碳和氢气生成水的量与反应Ⅲ消耗甲烷和水蒸气的量几乎相等，则原料气CH4和CO2转化率趋于相同； （3）由图可知，使用Sn-Ni催化剂时，由CH3*+H*到过渡态2的能垒最大，E正=5.496eV/mol－1.687eV/mol=3.809eV/mol。吸附所需的能量越低越好，根据图示可知，两种催化剂比较，脱氢反应阶段催化效果更好的是Pt-Ni合金； （4）设反应Ⅰ消耗CH4xmol，反应Ⅱ消耗CO2ymol，反应Ⅲ消耗CH4zmol，则有、、，则1－x－z=a，得到x+z=1－a；1－x－y=b，得到x+y=1－b，n(CO)=2x+y+z=(2－a－b)mol，c(CO)= ； 同理，n(H2O)=y－z=1－b－(1－a)=(a－b)mol，n(H2)= ==(2+b－3a)mol，该条件下反应Ⅱ的平衡常数K=。 20．（2023-2024高二上·山东威海·期中）以、为原料合成涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题： （1）反应Ⅰ、Ⅱ的（代表化学平衡常数）随（温度的倒数）的变化如图所示。据图判断，升高温度时，反应的化学平衡常数将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应Ⅱ的平衡将 （填“正向”“逆向”或“不”）移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，重新达到平衡时两反应所需时间 填“＞”“＜”或“＝”）。 （3）恒压条件下，将和按体积比混合，初始压强为，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图。已知：的选择性 ①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 。 A．210℃    B．230℃ C．催化剂CZT    D．催化剂 ②已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数，与的关系如图所示，①、②、③、④四条斜线中，表示的是 ；230℃下，图中A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、，达到平衡时，测得体系中，以物质的分压表示的反应Ⅰ的平衡常数 。（已知：，） 【答案】（1）减小 （2）正向 = （3）BD ④ 【解析】（1）利用盖斯定律，由Ⅰ-Ⅱ 可得热化学方程式为：∆H=∆H1-∆H2，结合图分析，反应Ⅰ的1nK随着增大而增大，说明降低温度，平衡正向移动，则反应Ⅰ为放热反应，∆H1<0，反应Ⅱ的1nK随着增大而减小，说明降低温度，平衡逆向移动，则反应Ⅱ为吸热反应，∆H2>0，则∆H <0，升温平衡逆向移动，平衡常数减小； （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应体系的体积变大，相当于减压，反应Ⅰ逆向移动，使反应Ⅱ的平衡正向移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，两个反应在一个体系中进行，故两个反应重新达到平衡的时间相同，即=； （3）①由图可知，使用催化剂CZ(Zr—1)T时甲醇的选择性和产率都更高，230℃时，在催化剂CZ(Zr—1)T催化下甲醇产率最高，故答案为BD； ②该反应为吸热反应，温度越低，正逆反应速率越小，、越小，平衡逆向移动，则<，故表示lgk正的是④，lgk逆为③，根据平衡时v正=v逆，，KP2=，，平衡时二氧化碳为(1-x-y)mol，氢气为(3-3x-y)mol，甲醇xmol，水(x+y)mol，一氧化碳为ymol，根据有3(1-x-y)=2 x+y，解x+y=0.6mol。又KP2=0.30分析，有，解2y=1-x，二者联立，解x=0.2，y=0.4。KP1=。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$