题型04 反应原理综合题（期末真题汇编，天津专用）高三化学上学期

题型04 反应原理综合题 1．(24-25高三上·天津和平区·期末)探究合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高的产率。以为原料合成涉及的主要反应如下： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： (1) 。 (2)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择的反应条件为 (填标号)。 a．低温、高压      b．高温、低压      c．低温、低压      d．高温、高压 (3)不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 其中纵坐标表示平衡转化率的是图 填“甲”或“乙”)；压强由大到小的顺序为 ；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。 (4)一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 (用含m、n、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为 。 【答案】(1)+40.9 (2)a (3) 乙 当温度到时，此时主要进行的是反应Ⅲ，反应Ⅲ为等气体体积的反应，压强的变化不会引起平衡的移动，平衡转化率几乎相同，故三条曲线几乎交于一点 (4) 【详解】（1）根据盖斯定律，反应Ⅲ可由反应I反应Ⅱ，则有。 （2）要同时提高的平衡转化率和的平衡产率，即需要使反应I向正反应方向移动，因反应I为放热反应，要使平衡向正反应方向移动则可以降低温度；同时反应I也是为气体减小的反应，要使平衡向正反应方向移动则可以增大压强；合起来则是需要使用低温、高压的条件，所给四个选项中，符合的选项为：a。 （3）开始的时候主要进行反应I，随着温度的升高，平衡逆向移动，的平衡转化率降低，但到了后期主要进行反应Ⅲ，随着温度的升高，平衡正向移，的平衡转化率升高，故乙图表示平衡转化率；对反应I，压强增大，平衡正向移动，平衡转化率增大，即有；当图乙中温度到时，此时主要进行的是反应Ⅲ，反应Ⅲ为等气体体积的反应，压强的变化不会引起平衡的移动，平衡转化率几乎相同，故三条曲线几乎交于一点。 （4）一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，列三段式：、，得到生成的物质的量为：，的浓度为：；平衡时剩余的，，则反应Ⅲ的平衡常数为：。 2．(24-25高三上·天津红桥区·期末)氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。 ①装置中的离子膜只允许 离子通过(填“阳”或“阴”)，氯气的逸出口是 (填标号)。 ②该装置中阴极的电极反应式为 。 ③每生成标准状况下的22.24L时，装置左侧溶液质量减少 g。 ④具有强氧化性，液氯通常储存在钢瓶中，可利用检测氯气是否泄漏(观察是否有白烟产生)，说明原因 用化学方程式表示)。实验室可用NaOH溶液吸收多余的氯气，写出其离子方程式 。 (2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数[，X为或]与pH的关系如图(b)所示，HClO的电离常数值为 。 (3)为淡棕黄色气体，是次氮酸的酸酐，可由新制的HgO和反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备的化学方程式为 ；当有3.36L(标准状况下)参加反应时，转移的电子数目为 。 【答案】(1) 阳 a 11.7 (2) (3) 【分析】在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，由图可知，氯离子在阳极失去电子生成氯气，以此解题。 【详解】（1）①为防止Cl2和OH-反应，同时防止氢气和氯气混合发生爆炸，则装置中的离子膜只允许Na+离子通过，不允许阴离子和气体通过，阳极的电极反应式为：2C1-- 2e- = Cl2↑，则氯气的逸出口是a。 故答案为： Na+；a； ②该装置中，阴极H2O中H+得电子发生还原反应生成H2，电极反应式为：2H2O +2e-=H2↑+ 2OH-，故答案为2H2O +2e-=H2↑+ 2OH-； ③每生成标准状况下的2.24 L Cl2即0.1mol Cl2时，阳极：2C1--2e- = Cl2↑质量减少0.1mol×71g/mol=7.1g，Na+向阴极移动，即左侧溶液质量减少0.1mol×2×23g/mol=4.6g，则质量减少：7.1g+4.6g=11.7g，故答案为：11.7； ④氯气具有氧化性，可以将氨气氧化为氮气，则利用检测氯气是否泄漏(观察是否有白烟产生)，对应的方程式为：；氯气可以和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，离子方程式为：； （2）由图(b) 可知，当pH= 7.5时，电离平衡体系中HClO和ClO-的组成分数相同，即HClO和ClO-的浓度相同，所以HClO的电离平衡常数Ka==10-7.5； （3）该反应为歧化反应，说明Cl2中一部分氯元素的化合价由0价升高至+1价，另一部分Cl2中氯元素的化合价由0价降低至- 1价，则制备Cl2O的化学方程式为：2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O；故答案为：2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O； 根据化学方程式：2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O，消耗2molCl2转移2mol电子，当有3.36 L(标准状况下)Cl2即0.15mol参加反应时，转移电子数目为：0.15NA，故答案为：0.15NA。 3．(24-25高三上·天津红桥区·期末)二甲醚()是一种洁净液体燃料，工业上以CO和为原料生产。制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0~10.0MPa，温度：230~280℃)进行下列反应： 反应ⅰ：   反应ⅱ：   (1)①在该条件下，若反应i的起始浓度分别为mol·L-1，mol·L-1，8min后CO的转化率为40%，则8min内CO的平均化学反应速率为 。 ②针对反应ⅰ进行研究，在容积可变的密闭容器中，充入nmolCO和2nmol进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得CO平衡转化率与温度的变化如图所示，图中X代表 (填“温度”或“压强”)。 容器的容积：a点 b点(填“>”“<”或“=”)。 (2)在t℃时，反应ⅱ的平衡常数，写出该反应的平衡常数的表达式 ，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表，此时刻反应ⅱ的 (填“>”“<”或“=”)。 物质 c/(mol·L-1) 0.05 1.0 1.0 (3)在使用催化剂、压强为5.0MPa、反应时间为10分钟的条件下，通过反应ⅰ、ⅱ制备，结果如下图所示，260∼280℃之间，随着温度升高，CO转化率降低而产率升高的原因可能是 。 (4)  利用和计算时，还需要利用 反应的。 【答案】(1) 0.06mol·L-1·min-1 温度 < (2) = (3)反应ⅰ速率快，反应ⅱ速率慢，导致反应ⅰ很快达到平衡时反应ⅱ还未平衡，这时继续升温，反应ⅰ平衡向左移动，CO转化率减小，而反应ⅱ反应速率增大且向着建立平衡的方向移动，导致的产率增加 (4) 【详解】（1）①在该条件下，若反应i的起始浓度分别为mol·L-1，mol·L-1，8min后CO的转化率为40%，消耗的CO的为，则8min内CO的平均化学反应速率为； ②针对反应i进行研究，在容积可变的密闭容器中，在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得CO平衡转化率与温度的变化如下图所示，根据图中信息和反应i为放热反应与气体体积减小的反应可知，在压强相同时，温度越高，平衡向左移动，CO平衡转化率越低，当温度相同时，压强越大，平衡向右移动，CO平衡转化率越大，结合图形，则X代表的是温度，压强；对于a点和b点的体积大小关系，由于该反应i为放热反应，当升高温度，平衡向左移动，气体体积越大，同时压强，增大压强，平衡右移，体积越小，所以a点和b点的体积大小关系为； （2）由反应ⅱ：可得，该反应的平衡常数的表达式；在t℃时，反应ii的平衡常数为400，即K=400，根据表格数据求浓度熵，反应处于平衡状态，则得到； （3）在260∼280℃之间，随着温度升高，CO转化率降低而产率升高的原因可能是：反应i和反应ii都是放热反应，但根据反应热数据推测反应ⅰCO转化成的速率快，反应ⅱ转化成的速率慢，导致反应ⅰ很快达到平衡时反应ii还未平衡，这时继续升温，反应i平衡向左移动，CO转化率减小，而反应ⅱ反应速率增大且向着建立平衡的方向移动，导致的产率增加； （4）据提供的热化学方程式反应ⅰ：和反应ⅱ：，要计算反应iii  的，发现还缺少跟有关的反应热数据，则需要得到含有关的热化学反应方程式，根据盖斯定律将：得，故需要的。 4．(24-25高三上·天津耀华中学·期末)绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。 Ⅰ．甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下： ⅰ．   ⅱ．   (1)反应的 。 (2)在容积不变的密闭容器中只发生反应ⅰ，下列能说明反应达到平衡状态的是______。 A．气体混合物的密度不再变化 B．消耗速率和的生成速率相等 C．的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化 (3)恒定压强为时，将的混合气体投入反应器中发生反应ⅰ和ⅱ平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①图中表示的物质的量分数与温度的变化曲线是 （填字母）。 ②结合图中数据，其他条件不变，若要的产量最大，最适宜的反应温度是 （填标号）。 A．    B．    C． 在其他条件不变的情况下，向体系中加入可明显提高平衡体系中的含量，原因是 。 Ⅱ．电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池，利用和在碱性电解液中制备水煤气（、），产物中和的物质的量之比为。 (4)电极是 极，生成水煤气的电极反应式为 。 【答案】(1) (2)CD (3) 为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物，导致浓度减小，促使反应ⅱ平衡正向移动，导致浓度减小，引起反应ⅰ平衡也正向移动 (4) 阳 【详解】（1）由题干信息已知，反应i． H=+206.2kJ•mol-1，反应ii． H=-41.2kJ•mol-1，反应i-反应ii可得反应，根据盖斯定律可知，H=(+206.2kJ/mol)-(-41.2kJ/mol)=+247.4kJ•mol-1； （2）A．由题干信息可知，反应i反应体系均为气体，则反应过程中气体质量不变，容器体积不变，则气体混合物的密度始终不变，则气体混合物的密度不再变化，不能说明反应达到化学平衡，A错误； B．CH4消耗速率和H2的生成速率均表示正反应速率，且二者系数不相等，故CH4消耗速率和H2的生成速率相等，不能说明反应达到化学平衡，B错误； C．化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，故CO的浓度保持不变，说明反应达到化学平衡，C正确； D．由题干信息可知，反应i前后气体的物质的量发生改变，气体质量不变，则气体平均相对分子质量一直在改变，故气体平均相对分子质量不再变化，说明反应达到化学平衡，D正确； 故选CD； （3）①随反应进行，二氧化碳和氢气的量增加，故甲烷和水蒸气的量减小，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入反应器中，故p为表示平衡时水蒸气的物质的量分数随温度的变化，随着温度升高反应i正向移动，反应ii逆向移动，故CO随温度升高而增大，即m表示平衡时CO的物质的量分数随温度的变化，则n表示CO2的物质的量分数随温度的变化，故答案为：n； ②结合图中数据，其他条件不变，当温度达到650℃时，CH4的转化率几乎为100%，H2的物质的量分数达到最大，再升高温度，H2的物质的量分数不再增大，CH4的转化率也增大不大，且增大能源投入，故若要H2的产量最大，最适宜的反应温度是650~700℃，故选B；CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动，故在其他条件不变的情况下，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量； （4）由题干电解池装置图可知，电解B产生氧气，电解反应为：4OH- -4e-=O2↑+2H2O，发生氧化反应，故电极B是阳极，则A电极为阴极，发生还原反应，生成水煤气即CO和H2，该电极的电极反应式为； 5．(24-25高三上·天津部分区·期末)根据所学知识，完成下列问题。 (1)已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下 化学反应 500℃时平衡常数 焓变 ① ② ③ ， kJ/mol。 (2)相同温度下，在2个体积均为2.0L的恒容密闭容器中仅发生反应 其浓度变化如表所示： 容器 温度/K 物质的起始浓度 物质的平衡浓度 Ⅰ 400 0.10 0.20 0 0.08 Ⅱ 400 0.20 0.40 0 x 该反应达到平衡时： ①对于容器Ⅰ，若4min后该反应达到平衡，此时CO的平衡转化率为 %，0~4min内，用表示该反应的平均反应速率为 。 ②对于容器Ⅱ，该反应达到平衡时的平衡常数为 ，当时，该反应的 （填“”“”或“”）。 (3)科学家设计利用可再生能源（如风能、太阳能）电催化还原二氧化碳制备多碳产物（如乙烯、乙醇、丙烷等），实现资源的再利用和碳循环，装置如图所示。 ①M极接电源的 极（填“正”或“负”）。 ②写出生成乙烯（）的电极反应式： 。 ③经质子交换膜由 （填“左侧向右侧”或“右侧向左侧”）移动。 【答案】(1) 2.5 (2) 80 0.04 2500 (3) 正 左侧向右侧 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应①—反应②=反应③，则==2.5，(—48.5kJ/mol)—(+43.9kJ/mol)=—92.4kJ/mol，故答案为：2.5；—92.4； （2）①由表格数据可知，容器Ⅰ中4min反应达到平衡时，甲醇的浓度为0.08mol/L，由方程式可知，一氧化碳的转化率为=80%，0~4min内，氢气的反应速率为=0.04 mol/(L·min)，故答案为：80；0.04； ②平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，容器Ⅰ和容器Ⅱ的反应温度相同，所以容器Ⅰ和容器Ⅱ发生反应的平衡常数相等，由表格数据可知，容器Ⅰ中4min反应达到平衡时，甲醇的浓度为0.08mol/L，由方程式可知，平衡时一氧化碳、氢气的浓度为0.10mol/L—0.08mol/L=0.02mol/L、0.20mol/L—0.08mol/L×=0.04mol/L，反应的平衡常数K==2500；当x=0.16时，反应的浓度熵Qc==625＜K，所以反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：2500；>； （3）由碳元素的化合价变化可知，与电源正极相连的M极为电解池的阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，N极为阴极，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烯、乙醇、丙烷等，电解时，氢离子通过质子交换膜由左侧向右侧移动； ①由分析可知，与电源正极相连的M极为电解池的阳极，故答案为：正； ②由分析可知，N极为阴极，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烯，电极反应式为，故答案为：； ③由分析可知，电解时，氢离子通过质子交换膜由左侧向右侧移动，故答案为：左侧向右侧。 6．(24-25高三上·天津南开区·期末)研究之间的转化对减缓对环境的污染具有理论指导作用。回答下列问题： (1)已知： 若某反应的平衡常数表达式：，写出该反应的热化学方程式： 。 该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任何温度”)。 (2)某同学利用如图所示的装置对可逆反应平衡体系进行探究。 ①关闭止水夹，保持温度不变，用注射器向甲烧杯中的烧瓶内充入一定量NO2，则此时反应的浓度商Q K(填“>”“<”或“=”)，再次达平衡时，甲烧杯中烧瓶内气体颜色比原来 (填“深”“浅”或“不变”)，的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②打开止水夹，待两侧烧瓶内气体颜色完全相同时，关闭止水夹，向乙烧杯中加入晶体，观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅，则反应的 0(填“>”“<”或“=”)。 (3)现将一定量和的混合气体通入体积为的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，Y表示浓度随时间的变化曲线。 ①a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。 ②内用表示的平均化学反应速率是 。 ③据图分析，在时，可能改变的条件是 。 【答案】(1) 任何温度 (2) < 深 增大 < (3) b 通入一定量的气体 【详解】（1）根据原子守恒及平衡常数K的表达式可知，将反应②×2-①-③得反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)H，则H=2H2-H1-H3=2×(-393.5 kJ/mol)-(-114 kJ/mol)-(+181kJ/mol)=-854kJ/mol则有；该反应为放热（）熵增反应（），自发进行的条件是，则在任何温度均可自发； （2）①用注射器向甲烧杯中的烧瓶内充入一定量，，c()增大，浓度商Q<K，平衡正向移动，但最终c()增大，气体颜色比原来深；结合反应可知，增大的量可视为增大压强，有利于反应正向进行，则的转化率增大； ②晶体溶解是吸收热量，使乙烧杯中温度降低，此时观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅，可知正向进行，则该反应为放热反应，<0； （3）①由图可知，10-25min及30min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b处于化学平衡状态； ②由图象可知，25～30 minN2O4的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L，所以； ③25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度。 7．(24-25高三上·天津南开中学·期末)根据要求回答下列问题： (1)与比较，键角较小的是 。 (2)热分解处理的原理：  。不同温度和压强下，于恒容密闭容器中的平衡转化率变化如图所示。此反应中的状态为 ； 0(填“>”或“<”)，该反应自发进行的条件为 。 (3)常温下，溶液中含硫微粒的物质的量分数随变化如下图所示： ①代表的物质的量分数随变化的曲线为 (填“”“”或“”)。 ②的电离常数，。写出用溶液吸收的离子方程式： 。 ③常温下，工业上用烧碱吸收，得到的溶液M。溶液M中 。 【答案】(1) (2) 气态 > 较高温度 (3) 【详解】（1）与中心原子都是sp3杂化，都含有1个孤电子对，但是电负性：大于，成键电子对之间的排斥力：大于，因此键角较小的； （2）因为相同温度下，当压强不同时，的平衡转化率不同，即压强影响平衡移动，所以此反应中的状态为气态；根据图知，相同压强下，升高温度，的平衡转化率增大，即升高温度平衡正向移动，所以此反应为吸热反应，即>0；当时，该反应可自发进行，因为该反应>0，，所以在较高温度下该反应可自发进行； （3）①随着pH升高，H2S发生反应H2S+OH-=+H2O、+ OH-=S2-+H2O，故代表H2S的物质的量分数随pH变化的曲线，代表的物质的量分数随pH变化的曲线，代表S2-的物质的量分数随pH变化的曲线，则答案为； ②根据图中曲线可知，当pH=7时，c(H2S)=c()，Ka1(H2S)==c(H+)=10-7，同理根据b点得Ka2(H2S)= 10-13，的电离常数、，则酸性H2CO3>H2S>>HS-，则用溶液吸收的离子方程式为：； ③常温下，工业上用烧碱吸收，得到的溶液M，Ka1(H2S)Ka2(H2S)= ，则溶液M中。 8．(24-25高三上·天津河东区·期末)是制备半导体材料硅的重要原料，由、、为原料发生下列反应。 (1)生成的总反应 。 (2)压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。 a．        b．        c．        d．HCl (3)反应在500℃，2L密闭容器中，放入0.4mol和及足量粗硅，使用三种催化剂制备转化率随时间变化如图1所示： ①，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率 。 ②当反应达平衡时，的浓度为 。 ③增大容器体积，反应平衡向 移动。 (4)恒压容器中通入一定量和。平衡时，气体各组分的物质的量分数随温度变化如图2所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。图中n代表的组分为 (填化学式)。 【答案】(1)-80 (2)bc (3) 甲 0.195 逆反应方向 (4)HCl 【详解】（1）根据盖斯定律：； （2）压缩平衡体系体积，相当于增大压强，第2和3两个反应为气体系数和减小的反应，平衡正向移动，故重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为和故选择bc； （3）由图可知，最先达到平衡的为甲，故甲速率最快； ； 平衡时，根据已知信息列三段式： ； 该反应为气体系数和减小的反应，增大容器体积，减小压强，反应平衡向逆向移动； （4）恒压条件下通入气体，相当于各组分的浓度减小，第2和3两个反应的平衡逆向移动，反应物的物质的量分数增加，所以另外一个物质为HCl。 9．(24-25高三上·天津八校联考·期末)“液体阳光”工程是指通过太阳能、风能产生的电力电解水制得绿氢，再将绿氢与转化为等液体燃料的过程，可推动碳中和。反应可以通过以下步骤实现，反应能量变化如图1所示。 反应①： 反应②： 总反应： (1)在上图1中补全能量变化示意图，注明总反应的反应热 。 (2)在相同条件下，反应①与反应②相比是 (填“快”或“慢”)反应；总反应在 条件下能自发进行(填序号)。 A．高温        B．低温        C．任何温度 (3)有利于提高平衡转化率的方法是___________(填序号)。 A．增加用量 B．恒温恒容下通入惰性气体 C．将甲醇液化后分离 D．加入催化剂 (4)某温度时，在体积为2L的刚性容器中，通入和)合成甲醇达到平衡时反应物的转化率为60%，求总反应的K值 。(保留一位小数，CO浓度忽略不计) (5)将和按物质的量之比混合通入刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应①和反应②。在不同条件下，相同时间内气相催化合成过程中选择性和产率随温度变化曲线如图2所示。已知：的选择性 图2 在上述条件下合成甲醇的最优工业条件是___________(填序号)。 A．210℃ B．230℃ C．催化剂 D．催化剂CTZ (6)温度从210℃上升到230℃过程中，虽然甲醇的选择性下降，但产率却上升，其原因是 ；从化学平衡移动的角度解释，随着温度继续升高，甲醇产率下降的可能原因是 。 (7)合成甲醇后进一步合成淀粉，实现了将空气合成“馒头”。自然界中玉米合成淀粉的效率为。以为原料人工合成淀粉，4h为1个周期，每克催化剂能生产淀粉。该方法生产淀粉的效率是玉米的 倍(保留1位小数)。 【答案】(1) (2) 慢 b (3)C (4)0.5 (5)BC (6) 反应①为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升(或温度升高，反应①速度增大，单位时间内有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升。) 反应②为放热反应，温度升高，平衡逆向移动甲醇产率下降 (7)8.7倍 【详解】（1）反应①： 反应②： 根据盖斯定律，由①+②得合成总反应：=+41-90=-49，总反应为放热反应，在上图1中补全能量变化示意图，注明总反应的反应热，如图：。故答案为：； （2）在相同条件下，反应①的活化能高，反应①与反应②相比是慢反应；总反应是熵减的放热反应，在高温条件下能自发进行，故答案为：慢；A； （3）A. 增加用量，CO2转化率降低，故A错误； B. 恒温恒容下通入惰性气体，气体体积彭胀，平衡逆向移动，CO2转化率降低，故B错误； C. 将甲醇液化后分离，平衡正向移动，CO2转化率增大，故C正确； D. 加入催化剂，催化剂不能使平衡移动，CO2转化率不变，故D错误； 故答案为：C； （4）某温度时，在体积为2L的刚性容器中，通入和)合成甲醇达到平衡时反应物的转化率为60%，根据三段式可知： 则总反应的K= = 0.5。 故答案为：0.5； （5）由图知，温度为230℃，甲醇的选择性、甲醇的产率均高，所以在上述条件下合成甲醇的工业条件是230℃，使用催化剂CZ(Zr﹣1)T时，甲醇的选择性、甲醇的产率均比CTZ催化剂高； 故答案为：BC； （6）温度从210℃上升到230℃过程中，虽然甲醇的选择性下降，但产率却上升，其原因是反应①为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升(或温度升高，反应①速度增大，单位时间内有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升。)；从化学平衡移动的角度解释，随着温度继续升高，甲醇产率下降的可能原因是反应②为放热反应，温度升高，平衡逆向移动甲醇产率下降。 故答案为：反应①为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升(或温度升高，反应①速度增大，单位时间内有更多的发生转化，所以甲醇的产率上升。)；反应②为放热反应，温度升高，平衡逆向移动甲醇产率下降； （7）该方法生产淀粉的效率是玉米的 =8.7倍。 故答案为：8.7倍。 10．(24-25高三上·天津西青区·期末)氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，高效、环保的制氢方法是当前研究的热点问题。目前有以下制取氢气的方法 I．方法一：甲烷水蒸气重整制氢。 已知：i． ii． (1)总反应： ，该反应能自发进行的条件是 。(填标号) A．低温        B．高温        C．任意温度        D．无法判断 (2)恒定压强为时，向某密闭容器中按投料，时平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示： 组分 物质的量分数 0.04 0.32 0.50 0.08 ①下列措施中一定能提高平衡产率的是 。(填标号) A．选择合适的催化剂        B．移除部分        C．恒温恒压下通入气体Ar ②用各组分气体平衡时的分压代替浓度也可以表示化学反应的平衡常数，时反应i的平衡常数为 (结果保留两位小数，已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数)。 II．某种过渡金属硫化物光催化分解水制的原理如图。 已知：可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。 (3)发生的电极反应式为 。 (4)在反应过程中体现了 (填“氧化性”或“还原性”)。 III．硼氢化钠水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。 (5)根据上图写出水解制氢的离子方程式 。 【答案】(1) B (2) C 0.59 (3) (4)氧化性 (5) 【详解】（1）根据盖斯定律可知，总反应可由Ⅰ+Ⅱ得到，总反应ΔH=ΔH1+ΔH2=+206kJmol-1+(-41.3kJmol−1)=+164.7kJ·mol-1>0，且ΔS>0，则反应在高温下可自发进行，故选B； （2）①A．选择合适的催化剂，只能加快反应速率，对平衡无影响，则不改变H2平衡产率，故A错误； B．移除部分CO，使反应Ⅰ正向移动升高氢气的产率，而使反应Ⅱ逆向移动，降低H2平衡产率，因此不能确定最终H2平衡产率，故B错误； C．恒温恒压下通入气体Ar，使容器体积增大，总反应平衡正向进行，从而提高H2平衡产率，故C正确； 故选：C； ②由表中数据可知平衡时CO的物质的量分数为1-0.04-0.32-0.50-0.08=0.06，反应I的平衡常数为Kp=； （3）观察图中信息，可得出； （4）图中乙醇生成乙醛体现还原性，故h+体现氧化性； （5）NaBH4水解生成B(OH)和氢气，反应离子方程式为：。 11．(24-25高三上·天津五区县重点校·期末)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    途径二：二氧化碳和氢气合成甲醇，原理如下： 反应ii    反应iii    请回答下列问题： (1)分子为 分子(填“极性”或“非极性”)，分子的空间结构为 。 (2)结合反应i和以下信息，写出燃烧热的热化学方程式 。已知：  ；  。 (3)反应ii的 0(选填“>、<或=”)，在 (选填“较高”、“较低”或“任意”)温度下能自发进行。 (4)恒温恒容条件下的反应iii，下列能判断该反应已经达到平衡状态的_______。 A．混合气体密度不变 B．反应容器收到的压强不变 C．、、CO、的分子个数比为 D．断裂1molH-H键的同时断裂2mol的O-H键 (5)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、温度变化关系如下图所示。则反应i最适宜的催化剂和反应温度是 。 (6)在某密闭容器中通入与各3.0mol，一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示。则化学反应速率 (填“<”“=”或“>”，下同)， 。 (7)利用一种钾盐的酸性溶液作电解质，电催化还原为乙烯，如下图所示，写出阴极上的电极反应式： 。 【答案】(1) 非极性 直线形 (2)   (3) < 较低 (4)D (5)80%NiO/、350℃ (6) < > (7) 【详解】（1）分子中C原子的价层电子对数为，无孤电子对，C原子采取sp杂化，为直线形，分子中正负电荷中心重合，为非极性分子； （2）已知：反应ⅰ  ；反应iv  ；反应v  ，由盖斯定律可知：2×反应v-反应ⅰ-2×反应iv可得 ； （3）  该反应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； （4）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．该反应过程中气体总物质的量不变，恒温恒压时压强是定值，压强不变时，不能说明反应达到平衡，B正确； C．、、CO、的分子个数不变时可确定是平衡状态，分子个数比为，不能说明反应达到平衡，C错误； D．断裂1molH-H键代表正反应，同时断裂2mol的O-H键代表逆反应，且与化学计量数成正比，故能说明反应达到平衡，D正确； 故选D； （5）由图可知，80%催化，350℃条件下甲烷产率最高，则反应i最适宜的催化剂和反应温度是80%NiO/、350℃； （6），其他条件相同时，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率降低，故由图可知，P2>P1；温度相同时，压强越大速率越快，故<；同压下升温平衡向着吸热方向移动，由图可知恒压升温的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，故反应为吸热反应，则温度越高K值越大，由图可知a点温度高于c点，故>； （7）电解池的阴极发生得到电子的还原反应，即得到电子转化为乙烯，电极反应式为。 12．(24-25高三上·天津河西区·期末)用二氧化碳制备甲醇可实现二氧化碳的再利用，主反应是： I．   (1)在，测得上述反应中生成放出的热量为，反应的为 kJ/mol。 (2)体积为的密闭容器中，充入和，在一定条件下发生上述反应，3分钟后测得物质的量为0.5mol。 ①，反应的平均速率 。 ②该温度下，反应的平衡常数值为。在时，测得，判断此时，v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 ③下列操作中，能提高平衡转化率的是 (填序号)。 a．升高体系温度             b．及时分离出甲醇和水 c．恒压条件下，充入     d．恒容按体积比1：3再充入和 工业上用。制备的副反应： II．   恒压条件下，将反应物混合气按进料比混合，选择不同类型的催化剂，发生反应I、II，在相同的一段时间内气相催化合成过程中选择性和产率随温度变化曲线如图所示。(甲醇的选择性=) (3)①合成甲醇的最优工业条件是 。 a．        b．        c．催化剂        d．CZT催化剂 ②温度从上升到的过程中，甲醇的产率先上升后下降的可能原因是 。 (4)可利用电化学原理处理水煤气中产生的二氧化碳，并制取乙烯，示意图如下： ①是电源的 极，写出阴极上发生的电极反应 。 ②时，的  ，吸收塔中溶液吸收一定量的后，当溶液时，此时溶液中、、浓度由大到小的顺序是 。 【答案】(1)-49.2 (2) 0.25 > bd (3) bc 温度低于230°C时反应I未达到平衡，升高温度，反应速率增大，相同的一段时间内甲醇的产率上升，230°C时反应I达到平衡，反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的产率下降 (4) 正 2CO2+12e-+12H+= CH2=CH2+4H2O 【详解】（1）的物质的量为=0.25mol，生成0.25mol放出的热量为，则生成1mol放出的热量为=49.2kJ，则的为-49.2kJ/mol。 （2）①，的转化量为1mol-0.5mol=0.5mol，反应的平均速率3v(CO2)= =0.25； ②该温度下，反应的平衡常数值为，在时，测得，列出“三段式” 则时Qc=≈0.014<K，说明此时反应还没有达到平衡，v(正)>v(逆)； ③a．该反应的<0，为放热反应，升高体系温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，a不选； b．及时分离出甲醇和水，平衡正向移动，能提高CO2的平衡转化率，b选； c．该反应是气体体积减小的反应，恒压条件下，充入，容器的体积增大，相当于减小压强，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，c不选； d．该反应是气体体积减小的反应，恒容按体积比1：3再充入和，等效于增大压强，平衡正向移动，能提高CO2的平衡转化率，d选； 答案选bd。 （3）①由图可知，选择催化剂时甲醇的选择性最高，温度为甲醇的产率最高，是合成甲醇的最优工业条件，故选bc； ②由图可知温度低于230°C时反应I未达到平衡，升高温度，反应速率增大，相同的一段时间内甲醇的产率上升，230°C时反应I达到平衡，反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的产率下降。 （4）①由图可知，H2O在玻碳电极失去电子生成O2，发生氧化反应，则玻碳电极为阳极，b极为正极，铂电极为阴极，CO2在阴极得到电子生成CH2=CH2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2CO2+12e-+12H+= CH2=CH2+4H2O； ②吸收塔中溶液吸收一定量的后，生成KHCO3，当溶液时，，则，由于电离和水解都是微弱的，则此时溶液中、、浓度由大到小的顺序是。 13．(24-25高三上·天津河北区·期末)氮及其化合物的利用在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。 (1)已知：Ⅰ．   Ⅱ．   若某反应Ⅲ的平衡常数表达式为： ①请写出反应Ⅲ的热化学方程式： 。 ②下列措施既能够增大反应Ⅲ中的转化率又能增大反应速率的是 (填标号)。 a．恒温恒容充入气    b．减小的浓度 c．使用优质催化剂        d．增大的浓度 ③若在恒容的密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明反应Ⅲ已经达到平衡状态的是 (填标号)。 a． 和的物质的量之比不变    b．混合气体的密度保持不变 c．混合气体的压强保持不变    d． (2)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和，在电极上反应生成尿素，电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。 ①电解池中电极X应接直流电源的 极(填“正”或“负”)。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 (3)碳酸氢铵是尿素工业生产的原料之一。 ①的空间结构为 形(用文字表示)。 ②反应的平衡常数K= (填具体数值)。(已知：常温下，的电离平衡常数，的电离平衡常数，) 【答案】(1)    d b (2) 负 (3) 正四面体 【详解】（1）①反应Ⅲ的平衡常数表达式为，可知反应物为CO、NO，生成物为N2、CO2，它们的化学计量数分别为2、2、1、2，故反应Ⅲ的化学方程式为，结合反应Ⅰ与反应Ⅱ的热化学方程式，根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ，，即反应Ⅲ的热化学方程式为  。 ②a．恒温恒容充入气，对反应物和生成物浓度没有影响，的转化率和反应速率均不变，a不符合题意； b．减小的浓度，平衡正向移动，NO的转化率增大，但反应速率减小，b不符合题意； c．使用优质催化剂，反应速率增大，但不影响平衡移动，故NO的转化率不变，c不符合题意； d．增大的浓度，平衡正向移动，的转化率和反应速率均增大，d符合题意； 故选d。 ③a．在恒容的密闭容器中，充入和， 二者物质的量之比不等于化学方程式中的化学计量数之比，反应过程中和的物质的量之比会发生改变，故当和的物质的量之比不变时，反应达到平衡状态，a不符合题意； b．在恒容的密闭容器中，由于混合气体的总质量、体积均不变，故混合气体的密度始终不变，当混合气体的密度保持不变时，不能判断反应达到平衡状态，b符合题意； c．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中混合气体的压强会改变，当混合气体的压强保持不变时，反应达到平衡状态，c不符合题意； d．由化学方程式可知，，正逆反应速率之比等于化学计量数之比，可以判断反应未达到平衡状态，d不符合题意； 故选b。 （2）①根据电解池装置可知，电极X上转化为，N元素化合价降低，发生还原反应，故X为阴极，则电极Y为阳极。电极X应该连接直流电源的负极。 ②由图可知，电解过程中电极X上得电子，和H+、CO2反应生成尿素，电极反应式是。 （3）①中N原子的价层电子对数=，孤电子对数为0，故的空间结构为正四面体形。 ②反应的平衡常数K=    =。 14．(23-24高三上·天津河西区·期末)氯单质及其化合物在生产生活中有着重要价值。按要求回答下列问题。 (1)基态Cl原子的价电子轨道表示式为 ；比较原子半径：Cl S(填“<”“>”)。 (2)氯碱工业是高耗能产业，若将电解池与燃料电池组合可节能超过30％，此项新工艺设计相关物料的传输与转化关系如下图所示(电极未标出)。 ①气体X在N池中反应的电极方程式为 。 ②图中气体Y的化学式为 ；M池所用的离子交换膜允许通过的主要离子有 。 ③图中三处溶液的质量分数由大到小的顺序为 。 ④写出一项此流程设计的优点： 。 (3)氧化法制是在的催化作用下，氧化。写出该反应的化学方程式： 。 (4)向饱和氯水中加入适量可制溶液。用离子方程式及化学平衡移动原理解释上述变化： 。 【答案】(1) < (2) b％>a％>c％ 可节能等 (3) (4)，加入，，使溶液中、降低，平衡向生成的方向移动 【分析】燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极，所以燃料电池A左侧为正极，右侧为负极；装置B右侧进入饱和NaCl溶液，出来稀NaCl溶液，而离子膜为阳离子交换膜，所以右侧Cl-被氧化生成氯气，为电解池阳极，左侧为电解池阴极，水电离出的氢离子被还原为氢气，同时产生OH-； 【详解】（1） 基态Cl原子的价电子排布式为3s23p5，其轨道表示式为，同周期从左到右，原子半径依次减小，则原子半径：Cl＜S； （2）①氢气在N池中反应的电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O； ②图中气体Y的化学式为Cl2；M池所用的离子交换膜为阳离子交换膜，则允许通过的主要离子有Na+，故答案为：Cl2；Na+； ③N池为碱性条件下的氢气、氧气燃料电池，由于燃料电池正极氧气得电子生成氢氧根离子，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，负极消耗氢氧根离子，则氢氧化钠的浓度减小，M池为电解饱和食盐水生成氢氧化钠溶液，则氢氧化钠的浓度增大，则图中三处NaOH溶液的质量分数由大到小的顺序为b%＞a%＞c%； ④此流程设计实现物质的循环利用，可节能； （3）氧化法制Cl2是在CuCl2的催化作用下，O2氧化HCl,该反应的化学方程式为； （4）向饱和氯水中加入适量Ag2O可制HClO溶液，由于氯水中存在平衡：Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，加入Ag2O，与盐酸反应生成氯化银沉淀，平衡正移，制得HClO，故答案为：，加入，，使溶液中、降低，平衡向生成的方向移动。 15．(23-24高三上·天津部分区·期末)根据所学知识，完成下列问题。 (1)已知  ，500℃时将和装入一体积恒定的密闭容器中，2分钟时达到平衡，如图所示： 请回答下列问题： ①用表示2分钟内该反应的平均反应速率为 。计算500℃时该反应的平衡常数的K值为 。 ②上图表示该反应在时刻达到平衡后，时刻因改变某个条件而发生变化的情况；图中时刻发生改变的条件可能是 （写一个即可）。 (2)硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。电极a的电极反应式是 ；通入发生反应的离子方程式为 。 (3)一元中强酸次磷酸是一种精细化工产品。 ①写出溶液与足量溶液反应后形成的正盐溶液中各离子浓度由大到小的顺序 。 ②溶液与溶液等体积混合后所得溶液中： 。（溶液体积变化忽略不计） 【答案】(1) 0.09 8100 降温或增加O2的浓度 (2) Fe2+-e-＝Fe3+ 2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+ (3) c(Na+)＞c()＞c(OH-)＞c(H+) 0.05 【详解】（1）①2min时生成SO3是0.18mol/L，根据方程式可判断消耗SO2是0.18mol/L，用表示2分钟内该反应的平均反应速率为0.18mol/L÷2min＝0.09。平衡时消耗氧气是0.09mol/L，剩余氧气是0.01mol/L，SO2是0.02mol/L，因此500℃时该反应的平衡常数的K值为＝8100。 ②t2到t3时刻SO3浓度增大，SO2浓度减小，化学平衡向正反应方向移动，可以通过降温或增加O2的浓度达到目的，故答案为：降温或增加O2的浓度； （2）从图示可以看出电子从a极流出，故a极为负极，电极反应式为Fe2+-e-＝Fe3+；b极为正极，电极反应式为2H++2e-＝H2↑。除去H2S的过程涉及两个反应步骤，第一步Fe2+在电极上发生反应：Fe2+-e-＝Fe3+；第二步，生成的铁离子氧化硫化氢生成硫单质，离子方程式为2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+； （3）①H3PO2是一元酸，H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应后形成的正盐为NaH2PO2；该酸为弱酸，酸根离子水解导致溶液呈碱性，但其水解程度较小，离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c()＞c(OH-)＞c(H+)。 ②溶液与溶液等体积混合后所得溶液为NaH2PO2，溶液中存在电荷守恒，则溶液中＝0.05。 16．(23-24高三上·天津红桥区·期末)降低大气中的含量有效地开发利用正成为研究的主要课题。 Ⅰ.已知在常温常压下： ①     ②     ③     (1)写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。 Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中，充入和，在温度500℃时发生反应：    ，的浓度随时间变化如图。回答有关问题： (2)从反应开始到20分钟时，的平均反应速率 (3)从30分钟到35分钟达到新的平衡，改变的条件可能是______(填序号)。 A．减小压强 B．加入催化剂 C．升高温度 D．增大反应物的浓度 (4)计算该反应在20分钟时的平衡常数(保留2位小数) 。 (5)如果在30分钟时，再向容器中充入和，保持温度不变，达到新平衡时，的浓度 (填“>”、“<”或“=”)。 Ⅲ.一种原电池的工作原理为。用该电池为电源。以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，使在铜电极上可转化为甲烷。 (6)该电池负极的电极反应式为： 。 (7)电解池中产生一极的电极反应式为： 。 【答案】(1)CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g) +2H2O(l)  ΔH＝﹣442.8kJ∕mol (2)0.075mol/(L·min) (3)D (4) (5)> (6) (7) 【详解】（1）由盖斯定律（①-②+③×4）÷2得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g) +2H2O(l)  ΔH＝﹣442.8kJ∕mol； （2）由图可知，从反应开始到20分钟时，用CH3OH表示的平均反应速率v(CH3OH)＝0.5mol/L÷20min=0.025mol/(L·min)，根据反应方程式可知，v(H2)＝3v(CH3OH)＝0.075mol/(L·min)； （3）A．从30分钟到35分钟的过程中，如果减小压强，平衡逆向移动，甲醇的浓度减小，而图上是逐渐增大，A错误； B．由于催化剂不能使平衡发生移动，所以不能改变甲醇的浓度，B错误； C．该反应为放热反应，升高温度平衡左移，甲醇浓度减小，C错误； D．增大反应物浓度，使平衡逐渐右移，甲醇浓度逐渐增大，D正确； 答案选D； （4）在容积为2L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，在温度500℃时发生反应：，在20分钟时，CH3OH的浓度为0.5mol/L，列三段式，该反应的平衡常数 （5）在30min时再充入等量的反应物，相当于增大了压强，平衡正移，所以达到新平衡后甲醇的浓度比原来平衡时甲醇浓度的2倍要大，因此甲醇浓度大于1mol/L； （6）从所给的原电池反应式可以看出Zn元素的化合价升高，所以负极为锌失电子发生氧化反应，电极反应式为； （7）电解池中由二氧化碳生成甲烷，碳元素化合价降低，所以生成甲烷的电极为阴极，发生还原反应，由于是碱性环境，所以电极反应式为。 17．(23-24高三上·天津河东区·期末)工业合成氨的流程如下： 回答下列问题： (1)下列分子中有π键的是___________。 A． B． C． D． (2)时，每生成氨气放出的热量，写出合成氨的热化学反应方程式 。若升高温度，合成氨的平衡转化率 (填“升高”或“降低”)。 (3)根据下图判断 (填“<”或“>”) 。 (4)在合成氨工业中，不仅要考虑平衡转化率，也要关注反应速率，已知：合成氨的反应速率；从提高反应速率的角度解释为什么在反应达到一定转化率时，将氨从混合气中分离出去 。 (5)合成氨使用催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是 。 a．催化剂改变了化学反应历程 b．催化剂降低了反应的活化能 c．催化剂提高了反应的平衡转化率 d．催化剂能加快化学反应速率 (6)氨-空气燃料电池是真正实现零碳排放的绿色环保电池。以溶液为电解质，写出此电池的电极反应方程式。 负极： ； 正极： 。 【答案】(1)D (2) 降低 (3)> (4)合成氨的反应速率与氨的浓度成反比，氨浓度增加，会减慢合成氨的反应速率 (5)abd (6) 【详解】（1）已知：共价单键都是σ键，共价双键一个σ键一个π键，共价三键一个σ键两个π键； A．甲烷的结构简式为CH4，没有双键和三键，没有π键，A错误； B．水的结构式为H—O—H，没有双键和三键，没有π键，B错误； C．氢气的结构式为H—H，没有双键和三键，没有π键，C错误； D．氮气的结构式为N≡N，有三键，有π键，D正确; 故答案为：D； （2）①已知：298K时，每生成17g氨气放出46.2kJ的热量，即生成1molNH3放出46.2kJ的热量，合成氨的热化学方程式为：； 故答案为： ②，升高温度，化学平衡逆向移动，反应物平衡转化率降低； 故答案为：降低 （3）已知，增大压强，平衡正向移动，生成物物质的量百分数增大，所以p1>p5; 故答案为：> （4）已知：合成氨的反应速率,合成氨的反应速率与氨的浓度成反比，氨浓度增加，会减慢合成氨的反应速率, 所以从提高反应速率的角度在反应达到一定转化率时，将氨从混合气中分离出去； 故答案为： 合成氨的反应速率与氨的浓度成反比，氨浓度增加，会减慢合成氨的反应速率 （5）a．使用催化剂可以改变了化学反应历程，a正确； b．使用催化剂降低了反应的活化能，b正确； c．使用催化剂，化学平衡不移动，不会提高反应的平衡转化率，c错误； d．使用催化剂能加快化学反应速率，d正确； 故答案为：abd （6）结合氨-空气燃料电池是真正实现零碳排放的绿色环保电池，以NaOH溶液为电解质,所得产物为氮气和水，则负极反应式为：，正极反应式为：； 故答案为：①② 18．(23-24高三上·天津河西区·期末)燃煤废气中主要物质的转化与利用有着重要价值。按要求回答下列问题。 (1)分子的空间结构为 ；沸点： (填“>”“<”或“=”)。 (2)常温下能与硫的氧化物A反应可生成S，据此推测A具有的化学性质是 。 (3)25℃时溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化如图所示： ①写出的电离方程式： 、 。 ②的 ， 。 (4)热解制的反应分如下两步： ⅰ．　 ⅱ．　 ①反应ⅰ能自发进行的反应条件是 。 ②写出热解总反应的热化学方程式： 。 ③假设在某温度下反应ⅰ达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、。 该温度下平衡常数 ；达平衡后，其他条件不变，把容器的容积减小到原来的时，结合数据用Q与K的大小关系解释平衡移动方向及其理由 。 (5)生物转化与利用 ①先将通入溶液中，产生淡黄色沉淀和浅绿色溶液(已知是黑色难溶物)。写出该反应的离子方程式： 。 ②再在硫杆菌存在下通入： 在硫杆菌存在下被氧化的速率是无菌时的倍。 ⅰ．硫杆菌的作用是 ； ⅱ．由下图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 ； ⅲ．若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 。 【答案】(1) V形 < (2)氧化性 (3) (4) 高温 　 0.25 加压时，故平衡逆向移动 (5) 降低该反应的活化能，从而催化反应加速进行 30℃、 硫杆菌蛋白质变性，失去催化活性，而使速率减小 【详解】（1）H2S中S原子价层电子对数为2+=4，有2个孤电子对，空间结构为V形；H2O分子间可形成氢键，沸点升高，故沸点：H2S＜H2O，故答案为：V形；＜； （2）H2S常温下能与硫的氧化物A反应可生成S，H2S中S元素化合价升高，H2S具有还原性，则A具有氧化性，故答案为：氧化性； （3）①H2S为二元弱酸，其电离方程式为：H2S⇌H++HS-，HS-⇌H++S2-； ②由图1可知，当pH=7时，c(H2S)=c(HS-)，Ka1==c(H+)=1×10-7，当pH=13时，c(S2-)=c(HS-)，Ka2==c(H+)=1×10-13； （4）①反应ⅰ为气体体积增大的反应，即Δs＞0，ΔH＞0，根据ΔH-TΔs＜0反应能自发反应，可知反应ⅰ在高温下可自发进行，故答案为：高温； ②根据盖斯定律，ⅰ+ⅱ，可得，2H2S(g)+CH4(g)⇌4H2(g)+CS2(g)ΔH=(+170kJ•mol-1)+(+64kJ•mol-1)=+234kJ•mol-1，即2H2S(g)+CH4(g)⇌4H2(g)+CS2(g)ΔH=+234kJ•mol-1； ③平衡常数K=；达平衡后，其他条件不变，把容器的容积减小到原来的时，假设平衡不移动，各物质的浓度变为原来的2倍，，平衡逆向移动； （5）①由题意知，H2S通入Fe2(SO4)3溶液生成淡黄色沉淀S和浅绿色FeSO4溶液，离子方程式为：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+； ②ⅰ.由题意知，硫杆菌是该反应的催化剂，可降低该反应的活化能，加快反应速率； ⅱ.根据图2和图3中Fe2+的氧化速率可知使用硫杆菌的最佳条件为：pH=2.0、30℃； ⅲ.反应温度过高，硫杆菌蛋白质会发生变性，失去催化活性，从而使速率变小。 19．(23-24高三上·天津河北区·期末)Ⅰ．氮及其化合物在工农业生产中有着重要应用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 (1)和完全反应，每生成0.1 mol NO时，吸收8.9 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。 又知，一定条件下，用催化还原可消除NO污染。    kJ⋅mol-1    kJ⋅mol-1 则   kJ⋅mol-1。 (2)一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入适量的和NO，发生上述反应，下列条件能判断该反应到达平衡状态的有 (填序号)。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B． C．单位时间里有4n mol断开同时有4n mol 断开 D．混合气体的压强不变 E．混合气体的密度不变 (3)80℃时，将0.40 mol ；气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据： 时间 0 20 40 60 80 100 /mol 0.40 a 0.20 c d e /mol 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60 ①计算：a= mol。 ②平衡后，向该容器中再充入0.2 mol 气体，平衡向 移动。(填阳离子交换膜“正反应方向”或“逆反应方向”)。 Ⅱ．利用如图所示原理去除NO。 (4)基态N原子中，电子占据的最高能级为 能级，该能级轨道的形状为 。电解池中阴极反应式为 。 【答案】(1) ； kJ/mol -1155.5 (2)BC (3) 0.28 正反应方向 (4) 2p 哑铃形 【详解】（1）N2和O2完全反应，每生成0.1 mol NO时，吸收8.9kJ的热量，则生成2mol NO吸收热量178kJ，即热化学方程式为③ N2(g)+O2(g)=2NO(g)；ΔH=+178 kJ/mol−1，根据盖斯定律，反应①＋②-③整理可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1155.5kJ/mol−1； （2）A．反应前后气体质量守恒，物质的量不变，故而平均相对分子质量一直不变，不能作为平衡的标志，A错误； B．达到平衡时不同物质按计量数成比例，B正确； C．同理，C正确； D．整个反应过程气体压强不变，不能作为平衡的标志，D错误； E．反应前后气体质量守恒，体积不变，故而密度不变，不能作为平衡的标志，E错误； 故选BC； （3）①t=20时，n(NO2)=0.24mol，根据反应方程式，N2O4消耗0.12mol，故N2O4剩余0.28mol，故a=0.28； ②平衡后，向该容器中再充入0.2 mol N2O4气体，反应物浓度瞬间增大，故平衡向正反应方向移动； （4）基态N原子核外电子排布为1s22s22p3，基态N原子中，电子占据的最高能级为2p能级，该能级轨道的形状为哑铃形。由图可知，电解池中阴极的亚硫酸氢根离子得到电子发生还原反应生成，反应式为2+2e−+2H+=+2H2O。 20．(23-24高三上·天津重点校·期末)氮及其化合物的利用是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。 (1)已知：①  ；②的燃烧热为；若某反应③的平衡常数表达式为，请写出反应③的热化学方程式： ，下列措施既能够增大③反应中的转化率又能加快反应速率的是 。 A．恒温恒容充入气                 B．减小的浓度 C．使用优质催化剂                    D．增大的浓度 (2)欲研究在某催化剂作用下反应③的反应速率与温度的关系，在其他条件相同时，改变反应温度，测得经过相同时间该反应的正反应速率如图所示， A、B两点对应温度下正反应速率变化的原因可能是 。 (3)某温度下，在起始为的密闭容器中充入一定量，发生反应  ，下列对于该反应的说法正确的是___________(填标号)。 A．反应达到平衡状态后，若降低温度，则混合气体的颜色变浅 B．当的比值保持不变时，反应达到化学平衡状态 C．恒温恒容条件下反应达到化学平衡状态，此时再充入，反应再次达到平衡后，体积分数增大。 D．恒温恒压条件下反应达到平衡状态后，此时再充入，反应再次达到平衡后，混合气体的平均相对分子质量减小。 (4)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。 ①电解池中电极X应接直流电源的 极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 (5)工业上可以用氨水除去反应中产生的，得到溶液，反应的平衡常数 。(已知常温下的电离平衡常数，的电离平衡常数) 【答案】(1) D (2)温度过高，催化剂活性降低，正反应速率降低 (3)BD (4) 负极 (5) 【详解】（1）①  ；②根据的燃烧热为，可知：② ；根据反应③的平衡常数表达式为以及盖斯定律，2②-①可得： ；A．恒温恒容充入气，气体总压强增大，但是反应③中各气体的分压不变，则反应速率不变，平衡不移动，错误；B．减小的浓度，反应速率减慢，错误；C．使用优质催化剂，不改变平衡移动，的转化率不变，错误；D．增大的浓度，增大反应速率，平衡正移，的转化率增大，正确；故选D； （2）从图中可以看出，在其他条件相同时，改变反应温度，A点的正反应速率比B点大，则表明A点的催化效果更好，B点温度高，正反应速率小，则可能是温度对催化剂产生了不利影响，所以A、B两点对应温度下正反应速率变化的原因可能是：温度过高，催化剂活性降低，正反应速率降低； （3）  ；A. 反应达到平衡状态后，若降低温度，平衡正移，二氧化氮浓度增大，则混合气体的颜色加深，错误；B. 为变量，因此当的比值保持不变时，反应达到化学平衡状态，正确；C. 恒温恒容条件下反应达到化学平衡状态，此时再充入，平衡正向移动，反应再次达到平衡后，体积分数减小，错误；D. 恒温恒压条件下反应达到平衡状态后，此时再充入，容器体积增大，各反应气体的分压减小，平衡逆移，反应再次达到平衡后，混合气体的平均相对分子质量减小，正确；故选BD； （4）①由图知，移向电极X，则电极X为电解池的阴极，X应接直流电源的负极；②电解过程中，和CO2在电极X上反应生成尿素，N元素化合价由+5降低至-3价，根据电荷守恒、原子守恒，可得到对应的电极反应式：； （5）反应的平衡常数=1.25×10-3。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 反应原理综合题 1．(24-25高三上·天津和平区·期末)探究合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高的产率。以为原料合成涉及的主要反应如下： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： (1) 。 (2)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择的反应条件为 (填标号)。 a．低温、高压      b．高温、低压      c．低温、低压      d．高温、高压 (3)不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 其中纵坐标表示平衡转化率的是图 填“甲”或“乙”)；压强由大到小的顺序为 ；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。 (4)一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 (用含m、n、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为 。 2．(24-25高三上·天津红桥区·期末)氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。 ①装置中的离子膜只允许 离子通过(填“阳”或“阴”)，氯气的逸出口是 (填标号)。 ②该装置中阴极的电极反应式为 。 ③每生成标准状况下的22.24L时，装置左侧溶液质量减少 g。 ④具有强氧化性，液氯通常储存在钢瓶中，可利用检测氯气是否泄漏(观察是否有白烟产生)，说明原因 用化学方程式表示)。实验室可用NaOH溶液吸收多余的氯气，写出其离子方程式 。 (2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数[，X为或]与pH的关系如图(b)所示，HClO的电离常数值为 。 (3)为淡棕黄色气体，是次氮酸的酸酐，可由新制的HgO和反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备的化学方程式为 ；当有3.36L(标准状况下)参加反应时，转移的电子数目为 。 3．(24-25高三上·天津红桥区·期末)二甲醚()是一种洁净液体燃料，工业上以CO和为原料生产。制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0~10.0MPa，温度：230~280℃)进行下列反应： 反应ⅰ：   反应ⅱ：   (1)①在该条件下，若反应i的起始浓度分别为mol·L-1，mol·L-1，8min后CO的转化率为40%，则8min内CO的平均化学反应速率为 。 ②针对反应ⅰ进行研究，在容积可变的密闭容器中，充入nmolCO和2nmol进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得CO平衡转化率与温度的变化如图所示，图中X代表 (填“温度”或“压强”)。 容器的容积：a点 b点(填“>”“<”或“=”)。 (2)在t℃时，反应ⅱ的平衡常数，写出该反应的平衡常数的表达式 ，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表，此时刻反应ⅱ的 (填“>”“<”或“=”)。 物质 c/(mol·L-1) 0.05 1.0 1.0 (3)在使用催化剂、压强为5.0MPa、反应时间为10分钟的条件下，通过反应ⅰ、ⅱ制备，结果如下图所示，260∼280℃之间，随着温度升高，CO转化率降低而产率升高的原因可能是 。 (4)  利用和计算时，还需要利用 反应的。 4．(24-25高三上·天津耀华中学·期末)绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。 Ⅰ．甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下： ⅰ．   ⅱ．   (1)反应的 。 (2)在容积不变的密闭容器中只发生反应ⅰ，下列能说明反应达到平衡状态的是______。 A．气体混合物的密度不再变化 B．消耗速率和的生成速率相等 C．的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化 (3)恒定压强为时，将的混合气体投入反应器中发生反应ⅰ和ⅱ平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①图中表示的物质的量分数与温度的变化曲线是 （填字母）。 ②结合图中数据，其他条件不变，若要的产量最大，最适宜的反应温度是 （填标号）。 A．    B．    C． 在其他条件不变的情况下，向体系中加入可明显提高平衡体系中的含量，原因是 。 Ⅱ．电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池，利用和在碱性电解液中制备水煤气（、），产物中和的物质的量之比为。 (4)电极是 极，生成水煤气的电极反应式为 。 5．(24-25高三上·天津部分区·期末)根据所学知识，完成下列问题。 (1)已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下 化学反应 500℃时平衡常数 焓变 ① ② ③ ， kJ/mol。 (2)相同温度下，在2个体积均为2.0L的恒容密闭容器中仅发生反应 其浓度变化如表所示： 容器 温度/K 物质的起始浓度 物质的平衡浓度 Ⅰ 400 0.10 0.20 0 0.08 Ⅱ 400 0.20 0.40 0 x 该反应达到平衡时： ①对于容器Ⅰ，若4min后该反应达到平衡，此时CO的平衡转化率为 %，0~4min内，用表示该反应的平均反应速率为 。 ②对于容器Ⅱ，该反应达到平衡时的平衡常数为 ，当时，该反应的 （填“”“”或“”）。 (3)科学家设计利用可再生能源（如风能、太阳能）电催化还原二氧化碳制备多碳产物（如乙烯、乙醇、丙烷等），实现资源的再利用和碳循环，装置如图所示。 ①M极接电源的 极（填“正”或“负”）。 ②写出生成乙烯（）的电极反应式： 。 ③经质子交换膜由 （填“左侧向右侧”或“右侧向左侧”）移动。 6．(24-25高三上·天津南开区·期末)研究之间的转化对减缓对环境的污染具有理论指导作用。回答下列问题： (1)已知： 若某反应的平衡常数表达式：，写出该反应的热化学方程式： 。 该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任何温度”)。 (2)某同学利用如图所示的装置对可逆反应平衡体系进行探究。 ①关闭止水夹，保持温度不变，用注射器向甲烧杯中的烧瓶内充入一定量NO2，则此时反应的浓度商Q K(填“>”“<”或“=”)，再次达平衡时，甲烧杯中烧瓶内气体颜色比原来 (填“深”“浅”或“不变”)，的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②打开止水夹，待两侧烧瓶内气体颜色完全相同时，关闭止水夹，向乙烧杯中加入晶体，观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅，则反应的 0(填“>”“<”或“=”)。 (3)现将一定量和的混合气体通入体积为的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，Y表示浓度随时间的变化曲线。 ①a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。 ②内用表示的平均化学反应速率是 。 ③据图分析，在时，可能改变的条件是 。 7．(24-25高三上·天津南开中学·期末)根据要求回答下列问题： (1)与比较，键角较小的是 。 (2)热分解处理的原理：  。不同温度和压强下，于恒容密闭容器中的平衡转化率变化如图所示。此反应中的状态为 ； 0(填“>”或“<”)，该反应自发进行的条件为 。 (3)常温下，溶液中含硫微粒的物质的量分数随变化如下图所示： ①代表的物质的量分数随变化的曲线为 (填“”“”或“”)。 ②的电离常数，。写出用溶液吸收的离子方程式： 。 ③常温下，工业上用烧碱吸收，得到的溶液M。溶液M中 。 8．(24-25高三上·天津河东区·期末)是制备半导体材料硅的重要原料，由、、为原料发生下列反应。 (1)生成的总反应 。 (2)压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。 a．        b．        c．        d．HCl (3)反应在500℃，2L密闭容器中，放入0.4mol和及足量粗硅，使用三种催化剂制备转化率随时间变化如图1所示： ①，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率 。 ②当反应达平衡时，的浓度为 。 ③增大容器体积，反应平衡向 移动。 (4)恒压容器中通入一定量和。平衡时，气体各组分的物质的量分数随温度变化如图2所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。图中n代表的组分为 (填化学式)。 9．(24-25高三上·天津八校联考·期末)“液体阳光”工程是指通过太阳能、风能产生的电力电解水制得绿氢，再将绿氢与转化为等液体燃料的过程，可推动碳中和。反应可以通过以下步骤实现，反应能量变化如图1所示。 反应①： 反应②： 总反应： (1)在上图1中补全能量变化示意图，注明总反应的反应热 。 (2)在相同条件下，反应①与反应②相比是 (填“快”或“慢”)反应；总反应在 条件下能自发进行(填序号)。 A．高温        B．低温        C．任何温度 (3)有利于提高平衡转化率的方法是___________(填序号)。 A．增加用量 B．恒温恒容下通入惰性气体 C．将甲醇液化后分离 D．加入催化剂 (4)某温度时，在体积为2L的刚性容器中，通入和)合成甲醇达到平衡时反应物的转化率为60%，求总反应的K值 。(保留一位小数，CO浓度忽略不计) (5)将和按物质的量之比混合通入刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应①和反应②。在不同条件下，相同时间内气相催化合成过程中选择性和产率随温度变化曲线如图2所示。已知：的选择性 图2 在上述条件下合成甲醇的最优工业条件是___________(填序号)。 A．210℃ B．230℃ C．催化剂 D．催化剂CTZ (6)温度从210℃上升到230℃过程中，虽然甲醇的选择性下降，但产率却上升，其原因是 ；从化学平衡移动的角度解释，随着温度继续升高，甲醇产率下降的可能原因是 。 (7)合成甲醇后进一步合成淀粉，实现了将空气合成“馒头”。自然界中玉米合成淀粉的效率为。以为原料人工合成淀粉，4h为1个周期，每克催化剂能生产淀粉。该方法生产淀粉的效率是玉米的 倍(保留1位小数)。 10．(24-25高三上·天津西青区·期末)氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，高效、环保的制氢方法是当前研究的热点问题。目前有以下制取氢气的方法 I．方法一：甲烷水蒸气重整制氢。 已知：i． ii． (1)总反应： ，该反应能自发进行的条件是 。(填标号) A．低温        B．高温        C．任意温度        D．无法判断 (2)恒定压强为时，向某密闭容器中按投料，时平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示： 组分 物质的量分数 0.04 0.32 0.50 0.08 ①下列措施中一定能提高平衡产率的是 。(填标号) A．选择合适的催化剂        B．移除部分        C．恒温恒压下通入气体Ar ②用各组分气体平衡时的分压代替浓度也可以表示化学反应的平衡常数，时反应i的平衡常数为 (结果保留两位小数，已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数)。 II．某种过渡金属硫化物光催化分解水制的原理如图。 已知：可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。 (3)发生的电极反应式为 。 (4)在反应过程中体现了 (填“氧化性”或“还原性”)。 III．硼氢化钠水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。 (5)根据上图写出水解制氢的离子方程式 。 11．(24-25高三上·天津五区县重点校·期末)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    途径二：二氧化碳和氢气合成甲醇，原理如下： 反应ii    反应iii    请回答下列问题： (1)分子为 分子(填“极性”或“非极性”)，分子的空间结构为 。 (2)结合反应i和以下信息，写出燃烧热的热化学方程式 。已知：  ；  。 (3)反应ii的 0(选填“>、<或=”)，在 (选填“较高”、“较低”或“任意”)温度下能自发进行。 (4)恒温恒容条件下的反应iii，下列能判断该反应已经达到平衡状态的_______。 A．混合气体密度不变 B．反应容器收到的压强不变 C．、、CO、的分子个数比为 D．断裂1molH-H键的同时断裂2mol的O-H键 (5)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、温度变化关系如下图所示。则反应i最适宜的催化剂和反应温度是 。 (6)在某密闭容器中通入与各3.0mol，一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示。则化学反应速率 (填“<”“=”或“>”，下同)， 。 (7)利用一种钾盐的酸性溶液作电解质，电催化还原为乙烯，如下图所示，写出阴极上的电极反应式： 。 12．(24-25高三上·天津河西区·期末)用二氧化碳制备甲醇可实现二氧化碳的再利用，主反应是： I．   (1)在，测得上述反应中生成放出的热量为，反应的为 kJ/mol。 (2)体积为的密闭容器中，充入和，在一定条件下发生上述反应，3分钟后测得物质的量为0.5mol。 ①，反应的平均速率 。 ②该温度下，反应的平衡常数值为。在时，测得，判断此时，v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 ③下列操作中，能提高平衡转化率的是 (填序号)。 a．升高体系温度             b．及时分离出甲醇和水 c．恒压条件下，充入     d．恒容按体积比1：3再充入和 工业上用。制备的副反应： II．   恒压条件下，将反应物混合气按进料比混合，选择不同类型的催化剂，发生反应I、II，在相同的一段时间内气相催化合成过程中选择性和产率随温度变化曲线如图所示。(甲醇的选择性=) (3)①合成甲醇的最优工业条件是 。 a．        b．        c．催化剂        d．CZT催化剂 ②温度从上升到的过程中，甲醇的产率先上升后下降的可能原因是 。 (4)可利用电化学原理处理水煤气中产生的二氧化碳，并制取乙烯，示意图如下： ①是电源的 极，写出阴极上发生的电极反应 。 ②时，的  ，吸收塔中溶液吸收一定量的后，当溶液时，此时溶液中、、浓度由大到小的顺序是 。 13．(24-25高三上·天津河北区·期末)氮及其化合物的利用在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。 (1)已知：Ⅰ．   Ⅱ．   若某反应Ⅲ的平衡常数表达式为： ①请写出反应Ⅲ的热化学方程式： 。 ②下列措施既能够增大反应Ⅲ中的转化率又能增大反应速率的是 (填标号)。 a．恒温恒容充入气    b．减小的浓度 c．使用优质催化剂        d．增大的浓度 ③若在恒容的密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明反应Ⅲ已经达到平衡状态的是 (填标号)。 a． 和的物质的量之比不变    b．混合气体的密度保持不变 c．混合气体的压强保持不变    d． (2)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和，在电极上反应生成尿素，电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。 ①电解池中电极X应接直流电源的 极(填“正”或“负”)。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 (3)碳酸氢铵是尿素工业生产的原料之一。 ①的空间结构为 形(用文字表示)。 ②反应的平衡常数K= (填具体数值)。(已知：常温下，的电离平衡常数，的电离平衡常数，) 14．(23-24高三上·天津河西区·期末)氯单质及其化合物在生产生活中有着重要价值。按要求回答下列问题。 (1)基态Cl原子的价电子轨道表示式为 ；比较原子半径：Cl S(填“<”“>”)。 (2)氯碱工业是高耗能产业，若将电解池与燃料电池组合可节能超过30％，此项新工艺设计相关物料的传输与转化关系如下图所示(电极未标出)。 ①气体X在N池中反应的电极方程式为 。 ②图中气体Y的化学式为 ；M池所用的离子交换膜允许通过的主要离子有 。 ③图中三处溶液的质量分数由大到小的顺序为 。 ④写出一项此流程设计的优点： 。 (3)氧化法制是在的催化作用下，氧化。写出该反应的化学方程式： 。 (4)向饱和氯水中加入适量可制溶液。用离子方程式及化学平衡移动原理解释上述变化： 。 15．(23-24高三上·天津部分区·期末)根据所学知识，完成下列问题。 (1)已知  ，500℃时将和装入一体积恒定的密闭容器中，2分钟时达到平衡，如图所示： 请回答下列问题： ①用表示2分钟内该反应的平均反应速率为 。计算500℃时该反应的平衡常数的K值为 。 ②上图表示该反应在时刻达到平衡后，时刻因改变某个条件而发生变化的情况；图中时刻发生改变的条件可能是 （写一个即可）。 (2)硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。电极a的电极反应式是 ；通入发生反应的离子方程式为 。 (3)一元中强酸次磷酸是一种精细化工产品。 ①写出溶液与足量溶液反应后形成的正盐溶液中各离子浓度由大到小的顺序 。 ②溶液与溶液等体积混合后所得溶液中： 。（溶液体积变化忽略不计） 16．(23-24高三上·天津红桥区·期末)降低大气中的含量有效地开发利用正成为研究的主要课题。 Ⅰ.已知在常温常压下： ①     ②     ③     (1)写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。 Ⅱ.在容积为2L的密闭容器中，充入和，在温度500℃时发生反应：    ，的浓度随时间变化如图。回答有关问题： (2)从反应开始到20分钟时，的平均反应速率 (3)从30分钟到35分钟达到新的平衡，改变的条件可能是______(填序号)。 A．减小压强 B．加入催化剂 C．升高温度 D．增大反应物的浓度 (4)计算该反应在20分钟时的平衡常数(保留2位小数) 。 (5)如果在30分钟时，再向容器中充入和，保持温度不变，达到新平衡时，的浓度 (填“>”、“<”或“=”)。 Ⅲ.一种原电池的工作原理为。用该电池为电源。以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，使在铜电极上可转化为甲烷。 (6)该电池负极的电极反应式为： 。 (7)电解池中产生一极的电极反应式为： 。 17．(23-24高三上·天津河东区·期末)工业合成氨的流程如下： 回答下列问题： (1)下列分子中有π键的是___________。 A． B． C． D． (2)时，每生成氨气放出的热量，写出合成氨的热化学反应方程式 。若升高温度，合成氨的平衡转化率 (填“升高”或“降低”)。 (3)根据下图判断 (填“<”或“>”) 。 (4)在合成氨工业中，不仅要考虑平衡转化率，也要关注反应速率，已知：合成氨的反应速率；从提高反应速率的角度解释为什么在反应达到一定转化率时，将氨从混合气中分离出去 。 (5)合成氨使用催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是 。 a．催化剂改变了化学反应历程 b．催化剂降低了反应的活化能 c．催化剂提高了反应的平衡转化率 d．催化剂能加快化学反应速率 (6)氨-空气燃料电池是真正实现零碳排放的绿色环保电池。以溶液为电解质，写出此电池的电极反应方程式。 负极： ； 正极： 。 18．(23-24高三上·天津河西区·期末)燃煤废气中主要物质的转化与利用有着重要价值。按要求回答下列问题。 (1)分子的空间结构为 ；沸点： (填“>”“<”或“=”)。 (2)常温下能与硫的氧化物A反应可生成S，据此推测A具有的化学性质是 。 (3)25℃时溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化如图所示： ①写出的电离方程式： 、 。 ②的 ， 。 (4)热解制的反应分如下两步： ⅰ．　 ⅱ．　 ①反应ⅰ能自发进行的反应条件是 。 ②写出热解总反应的热化学方程式： 。 ③假设在某温度下反应ⅰ达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、。 该温度下平衡常数 ；达平衡后，其他条件不变，把容器的容积减小到原来的时，结合数据用Q与K的大小关系解释平衡移动方向及其理由 。 (5)生物转化与利用 ①先将通入溶液中，产生淡黄色沉淀和浅绿色溶液(已知是黑色难溶物)。写出该反应的离子方程式： 。 ②再在硫杆菌存在下通入： 在硫杆菌存在下被氧化的速率是无菌时的倍。 ⅰ．硫杆菌的作用是 ； ⅱ．由下图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 ； ⅲ．若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 。 19．(23-24高三上·天津河北区·期末)Ⅰ．氮及其化合物在工农业生产中有着重要应用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 (1)和完全反应，每生成0.1 mol NO时，吸收8.9 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。 又知，一定条件下，用催化还原可消除NO污染。    kJ⋅mol-1    kJ⋅mol-1 则   kJ⋅mol-1。 (2)一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入适量的和NO，发生上述反应，下列条件能判断该反应到达平衡状态的有 (填序号)。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B． C．单位时间里有4n mol断开同时有4n mol 断开 D．混合气体的压强不变 E．混合气体的密度不变 (3)80℃时，将0.40 mol ；气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据： 时间 0 20 40 60 80 100 /mol 0.40 a 0.20 c d e /mol 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60 ①计算：a= mol。 ②平衡后，向该容器中再充入0.2 mol 气体，平衡向 移动。(填阳离子交换膜“正反应方向”或“逆反应方向”)。 Ⅱ．利用如图所示原理去除NO。 (4)基态N原子中，电子占据的最高能级为 能级，该能级轨道的形状为 。电解池中阴极反应式为 。 20．(23-24高三上·天津重点校·期末)氮及其化合物的利用是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。 (1)已知：①  ；②的燃烧热为；若某反应③的平衡常数表达式为，请写出反应③的热化学方程式： ，下列措施既能够增大③反应中的转化率又能加快反应速率的是 。 A．恒温恒容充入气                 B．减小的浓度 C．使用优质催化剂                    D．增大的浓度 (2)欲研究在某催化剂作用下反应③的反应速率与温度的关系，在其他条件相同时，改变反应温度，测得经过相同时间该反应的正反应速率如图所示， A、B两点对应温度下正反应速率变化的原因可能是 。 (3)某温度下，在起始为的密闭容器中充入一定量，发生反应  ，下列对于该反应的说法正确的是___________(填标号)。 A．反应达到平衡状态后，若降低温度，则混合气体的颜色变浅 B．当的比值保持不变时，反应达到化学平衡状态 C．恒温恒容条件下反应达到化学平衡状态，此时再充入，反应再次达到平衡后，体积分数增大。 D．恒温恒压条件下反应达到平衡状态后，此时再充入，反应再次达到平衡后，混合气体的平均相对分子质量减小。 (4)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。 ①电解池中电极X应接直流电源的 极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 (5)工业上可以用氨水除去反应中产生的，得到溶液，反应的平衡常数 。(已知常温下的电离平衡常数，的电离平衡常数) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $