专题01 化学平衡（期中真题汇编，江苏专用）高二化学下学期

学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题01化学平衡 目目 考点01 影响化学平衡的因素 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B C D D A D A C 题号 11 答案 A 目目 考点02 化学平衡常数 题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 D B A C B D D C D 题号 22 答案 C 23.【答案】(1) a b>c (2) H-0- 1017 (3) 该反应的△H>0(或吸热反应)，温度升高，有利于平衡正向移动 MgO+HCl≥MgOHCI对 总反应速率的影响更大 释氯时可能发生MgOHC1+HC1=MgCl2+H,O,H,0(g会抑制反应发生 Br 24.【答案】(1) Br (2) +123.5 掺入水蒸气相当于减小压强，使得平衡正向移动，增大乙苯的转化率 1.8 (3) CH,(OH), H2、HD 催化剂表面有积碳覆盖 目目 考点03 化学反应进行的方向 题号 25 26 28 29 答案 C C C C 27.【答案】(1)A (2) PL 0.5 (3)不自发。该反应的△H=+33Jmol,且△S<0,任何温度不自发 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (4)CH4-8e+402-=C02+2H20 (5 阳 0.4 专题01 化学平衡 3大高频考点概览 考点01 影响化学平衡的因素 考点02 化学平衡常数 考点03 化学反应进行的方向 地 城 考点01 影响化学平衡的因素 1．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)化学与生产、生活息息相关。下列说法中正确的是 A．硅光电池工作时能量转化：光能→化学能→电能 B．寻找合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的平衡转化率 C．用热的纯碱溶液去油污效果比冷的纯碱溶液好 D．锅炉内壁安装镁合金防止受腐蚀利用的是电解原理 2．(24-25高二·江苏南京、盐城·期中)反应可用于储氢，可能机理如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．步骤I中带正电荷的C与催化剂中的N之间作用 C．步骤III中存在非极性键的断裂和形成 D．反应中每消耗，转移电子数约为 3．(24-25高二·江苏苏州工业园区星海实验中学·期中)以二氧化铈废渣为原料制备，其部分实验过程如下： 已知：能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为：(水层)+3HA(有机层)(有机层)(水层)。下列说法正确的是 A．“酸浸”过程中做氧化剂 B．加氨水“中和”除去过量盐酸，主要目的是提高的萃取率 C．试剂a选用氨水 D．“沉淀”时反应的离子方程式为 4．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．高压比常压更有利于合成氨反应 B．Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 C．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 D．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 5．(24-25高二下·江苏徐州铜山区·期中)一定温度下，在2个容积均为的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应：。相关反应数据如下表所示： 容器编号 温度 起始物质的量/ 时物质的量/ Ⅰ 0.2 0.2 0.05 Ⅱ 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A．末，容器Ⅰ中的化学反应速率 B．该反应在任何条件下均能自发进行 C．时，容器Ⅰ中的反应处于平衡状态 D．若起始时，向容器Ⅱ中充入和，反应将向正反应方向进行 6．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH=-49.01 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO (g)＋H2O(g)  ΔH=＋41.17 kJ·mol-1 反应Ⅲ：2CH3OH(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)  ΔH=-24.52 kJ·mol-1 压强为30MPa、=4时，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)如下图所示： 下列说法正确的是 A．上图三条曲线中，代表CO2转化率的是曲线A B．在30MPa、300℃条件下，若=3，CO2的平衡转化率将增大 C．由图中数据可知，工业上生产CH3OCH3的适宜温度为350℃ D．根据图中数据，在30MPa、300℃达平衡时，CH3OCH3和CH3OH的体积分数相等 7．(24-25高二下·江苏南京秦淮中学玄武高中溧水二高等学校·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 实验操作 实验现象 结论 A 向溶液缓慢滴加稀硫酸 溶液由黄色转变为橙色 增大有利于CrO（黄色）转化为Cr2O（橙色） B 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中 气体红棕色加深 C 向溶液中加入溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液 溶液变成红色 与I-所发生的反应为可逆反应 D 向锌粒和稀硫酸反应的试管中，滴加几滴溶液 气体生成速率加快 是锌和稀硫酸反应的催化剂 A．A B．B C．C D．D 8．(24-25高二下·江苏常州·期中)的溴化、氯化反应过程及产物选择性如图所示。下列说法正确的是 已知： A．比稳定 B．使用合适的催化剂能够降低氯化、溴化反应的 C．升高温度，氯化、溴化反应的平衡转化率都增大 D．以为原料合成丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解 9．(24-25高二下·江苏南通·期中)室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是（   ） 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用pH计测得醋酸溶液的pH值为2.8 醋酸是弱酸 B 向一定体积的溶液中逐滴滴加稀，导电性逐渐减弱 是非电解质 C 向溶液中滴加5~6滴溶液，有气泡产生 能催化的分解 D 一定温度下，向某容器中充入HI气体，一段时间后压缩体积为原来的一半，气体颜色变深 气体压强增大能使平衡移动 A．A B．B C．C D．D 10．(24-25高二下·江苏泰州中学·期中)实现“碳中和”一种路径是将和合成。其主要反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   若仅考虑上述反应，在下，将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，和的选择性及的转化率随温度的变化如图所示。 的选择性。下列说法正确的是 A．一定温度下，使用高效催化剂可提高的平衡产率 B．其他条件不变，时，随温度升高生成的量增多 C．其他条件不变，时，通入，生成 D．温度高于时，主要是因为反应Ⅱ正向进行程度增大使的选择性降低 11．(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·期中)勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动，下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 C．反应：CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)  ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH＜0，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 地 城 考点02 化学平衡常数 12．(24-25高二·江苏无锡惠山区玉祁高级中学·期中)固载Ru基催化剂催化反应是实现资源化的重要途径。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，在反应器出口处检测到大量CO。其选择性高达90%以上。下列说法不正确的是 A．HCOOH溶液中存在电离平衡 B．该反应的平衡常数 C．该反应中每消耗，转移电子的数目约为 D．该反应可能经历了以下过程：①、②，且反应①的活化能大于反应② 13．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)根据下列图示所得出的结论正确的是 A．图甲表示pH=2的某一元酸HA和HB溶液加水稀释时，溶液pH随加入水的体积变化曲线，说明稀释前c(HA)>c(HB) B．图乙表示恒容密闭容器中其它条件相同时改变温度，反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线，说明反应平衡常数KⅠ>KⅡ C．图丙表示0.1mol的MgCl2·6H2O晶体在空气中加热灼烧时，固体质量随温度的变化曲线，a点对应的固体质量为9.5g D．图丁表示醋酸稀溶液加水时溶液的导电性变化，图中p点醋酸的电离程度大于q点 14．(24-25高二下·江苏扬州扬州中学·期中)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚，其反应为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH = -122.5kJ·mol−1.不同的催化剂对该反应的催化活性在不同温度下表现不同。下列说法正确的是 A．上述反应平衡常数 B．其他条件不变时，CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是催化剂活性增强或平衡常数增大 C．其他条件不变时，在恒压条件下通入一定量的惰性气体，H2的平衡转化率提高 D．若反应中及时分离出二甲醚，正反应速率增大，CO2转化率增大 F、元素的单质及其化合物应用广泛。石墨与在反应，石墨层间插入F得到层状化合物，该物质仍具有润滑性，其单层局部结构如图所示；具有强氧化性，易溶于水，是一种高效安全消毒剂，可用甲醇在酸性条件下与反应制得；可用于制备高纯硅，主要过程如下： 粗硅高纯硅。 阅读材料，回答下列小题。 15．(24-25高二下·江苏盐城亭五校联考·期中)下列表述正确的是 A．石墨与反应前后碳原子的杂化轨道类型不变 B．与石墨相比，导电性增强 C．中含有共价单键 D．中键长比短 16．(24-25高二下·江苏盐城亭五校联考·期中)下列说法正确的是 A．键角： B．在制备的反应中作氧化剂 C．分子的空间结构为直线形 D．在消毒过程中最终转化为 17．(24-25高二下·江苏盐城亭五校联考·期中)工业上由粗硅制备高纯晶体硅流程中的一步反应为。下列说法正确的是 A．该反应 B．该反应的平衡常数 C．用E表示键能，该反应 D．该过程需要在无水条件下进行的原因：与水反应生成和HCl两种物质 阅读下列材料，完成下面小题。 钒(V)有金属“维生素”之称。溶液加热水解得到气体和沉淀。热分解可制，是强氧化剂，与盐酸反应生成和黄绿色气体；也可用作氧化的催化剂，与反应生成释放98.3kJ的热量。一种催化脱除烟气中的NO的反应为。碱性硼化钒-空气电池是一种高能电池，放电时的总反应为。 18．(24-25高二下·江苏南京第二十九中学·期中)下列说法正确的是 A．、是钒的两种同素异形体 B．的电子式为 C．中含有键 D．为极性分子 19．(24-25高二下·江苏南京第二十九中学·期中)关于反应，下列说法正确的是 A．高温下该反应不能自发进行 B．该反应的平衡常数 C．反应物所含键能总和大于生成物所含键能总和 D．上述反应中生成，转移电子数目为 20．(24-25高二下·江苏南京第二十九中学·期中)下列化学反应表示不正确的是 A．加热充分水解的化学方程式： B．与盐酸反应的离子方程式： C．碱性硼化钒一空气电池的负极反应式： D．催化氧化的热化学方程式： 21．(24-25高二下·江苏淮安·期中)CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应I：(主反应) 反应Ⅱ： (副反应) 将和按物质的量之比1∶3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ，分别在1MPa、、下，测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。 CO的分压p(CO)=p总·X(CO)，X(CO)是指CO所占容器内气体的物质的量分数。 反应Ⅱ的压强平衡常数 下列说法正确的是 A．代表下随温度变化趋势的是曲线c B．P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数1 C．温度一定，增大压强平衡Ⅱ不移动 D．温度升高到一定程度，a，b，c三线合一原因是以反应Ⅱ为主 22．(24-25高二下·江苏江都中学、高邮中学、仪征中学·期中)工业上可利用氨水吸收和，原理如下图所示。已知：25℃时，的，的，。下列说法正确的是 A．向氨水中通入恰好生成： B．向氨水中通入至pH=7： C．反应的平衡常数 D．被吸收的离子方程式： 23．(24-25高二下·江苏南通·期中)氨是一种重要的化工原料。 (1)常温下，将相等的氨水和NaOH溶液分别加水稀释，溶液中的随加入水的体积变化的曲线如图1所示。 ①曲线_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示氨水的变化曲线。 ②取等体积的a点、b点、c点对应的溶液，分别与的盐酸反应，消耗盐酸的体积大小关系是_______。 (2)利用氨水可捕集烟气中的。捕集、再生过程中含碳物种的变化如图2所示。 ①液相中发生转化：。X的结构式为_______。 ②已知：      反应的平衡常数_______。 (3)以氧化镁为载体，化学链方法分解氯化铵工艺的示意图如图3所示。其中“释氨”反应分两步进行：；。 ①温度越高，越有利于第一步反应的发生，其原因是_______。 ②控制其他条件不变，改变或MgO固体粒径的大小，测定“释氨”速率随固体粒径的影响。数据显示，粒径大小对“释氨”反应速率的影响明显小于MgO粒径大小的影响，其原因是_______。 ③“释氯”时含有少量可提高“释氯”时HCl的平衡产率，主要原因是_______。 24．(24-25高二下·江苏南通·期中)丁二烯、苯乙烯和甲醇是重要的化工原料 (1)1，丁二烯和反应的能量随反应过程的变化关系如图所示： 该反应会生成两种产物：一种称为动力学产物，由速率更快的反应生成；一种称为热力学产物，由产物更加稳定的反应生成。则动力学产物结构简式为_______。 (2)乙苯脱氢法生产苯乙烯的原理如下： 已知：部分键能数据如下： 共价键 键能/ 347.7 413.4 615 436 ①________。 ②常温常压条件下，向乙苯中掺入水蒸气，能提高乙苯的转化率；其原因是_______。 ③在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入1mol水蒸气和一定量的乙苯，乙苯的平衡转化率与温度、投料比的关系如图1所示。则C点时的平衡常数K值为_______。 (3)在Cu-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图2所示（“★”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物）。 ①根据元素电负性的变化规律，写出M的结构简式_______。 ②用替换，则生成的氢气的化学式是_______。 ③催化剂使用久了将失去活性，将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的可能原因是_______。 地 城 考点03 化学反应进行的方向 25．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)使用V2O5-WO3/TiO2催化剂高效脱除燃煤电厂烟气中NO的反应为：4NH3 (g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)，ΔH＜0.下列说法正确的是 A．该反应的ΔS＜0 B．该反应的平衡常数K= C．反应每消耗1 mol NH3时，转移电子的数目约为3×6.02×1023 D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和 26．(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·期中)已知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ∆H=＋571.0 kJ·mol-1，两步热循环制H2的过程如图。 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)  ∆H 1=＋604.8 kJ·mol-1 过程Ⅱ：H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g)  ∆H 2 下列说法正确的是 A．∆H 2= -33.8 kJ·mol-1 B．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 C．过程Ⅱ在任何温度下均为自发反应 D．该制氢过程中FeO为催化剂 27．(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·期中)甲烷是最简单的有机化合物，可用于制备多种化工原料。 Ⅰ.  CH4-H2O重整制CO和H2 CH4与H2O重整主要发生下列反应： ① CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ② CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) 保持起始投料n(CH4)=n(H2O)=1 mol，相同压强下，CH4与H2O平衡时物质的量随温度的变化如图1所示；不同压强下，CH4的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 (1)图1中，代表CH4的曲线为_______(填字母)。 (2)图2中，压强p1、p2、p3中最大的为_______。压强为p3、温度为650 ℃，测得平衡时H2的物质的量为1.9 mol，则CO的物质的量为_______mol。 Ⅱ. CH4-CO2直接合成乙酸 (3)已知CH4(g)和CH3COOH(g)的燃烧热分别为890 kJ·mol-1和923 kJ·mol-1。请分析反应CH4(g)＋CO2(g)=CH3COOH(g)能否自发及其原因：_______。 Ⅲ.利用CH4燃料电池可以电解制备Ca(H2PO4)2，并得到副产物NaOH、H2、Cl2等，装置如图所示。 (4)分析上图中a电极上发生的电极反应为_______。 (5)①K膜为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)，可在产品室得到Ca(H2PO4)2。 ②a极上通入标准状况下2.24 L CH4，阳极室Ca2+减少_______mol。 阅读下列资料，完成以下问题。 硫酸是重要的化工原料。金属冶炼时产生的含废气经回收处理、催化氧化、吸收后可制得硫酸。；。工业制硫酸尾气中的可用氨水吸收，吸收液经处理后释放出的又可循环利用。 28．(24-25高二·江苏无锡惠山区玉祁高级中学·期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A．有漂白性，可用于食物的漂白 B．受热易分解，可用于治疗胃酸过多 C．溶液呈酸性，可用于除铁锈 D．溶液呈碱性，可用于污水脱氯() 29．(24-25高二·江苏无锡惠山区玉祁高级中学·期中)对于反应，下列说法正确的是 A．反应的 B．反应的平衡常数可表示为 C．增大体系的压强能提高的反应速率和转化率 D．使用催化剂能改变反应路径，提高反应的活化能 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 化学平衡 3大高频考点概览 考点01 影响化学平衡的因素 考点02 化学平衡常数 考点03 化学反应进行的方向 地 城 考点01 影响化学平衡的因素 1．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)化学与生产、生活息息相关。下列说法中正确的是 A．硅光电池工作时能量转化：光能→化学能→电能 B．寻找合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的平衡转化率 C．用热的纯碱溶液去油污效果比冷的纯碱溶液好 D．锅炉内壁安装镁合金防止受腐蚀利用的是电解原理 【答案】C 【详解】A．硅光电池工作时能量转化：光能→电能，故A错误； B．催化剂不能改变化学反应限度，因此不能提高原料的平衡转化率，故B错误； C．纯碱是碳酸钠，碳酸钠溶液因为碳酸根的水解显碱性，水解吸热，因此热的纯碱溶液碱性更强，比冷的纯碱溶液去油污效果好，故C正确； D．锅炉内壁安装镁合金防止受腐蚀是“牺牲阳极的阴极保护法”利用的是原电池原理，故D错误； 故选C。 2．(24-25高二·江苏南京、盐城·期中)反应可用于储氢，可能机理如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．步骤I中带正电荷的C与催化剂中的N之间作用 C．步骤III中存在非极性键的断裂和形成 D．反应中每消耗，转移电子数约为 【答案】B 【详解】A．根据反应方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以该反应的ΔS<0，A错误； B．由题图所示的反应机理可知，中C显正价，O显负价，步骤I可理解为中带部分正电荷的C与催化剂中的N之间作用，B正确； C．步骤III中不存在非极性键的断裂和形成，C错误； D．该反应中CO2中C元素的化合价由+4价降低到+2价，每消耗1molCO2转移电子的数目约为，D错误； 故选B。 3．(24-25高二·江苏苏州工业园区星海实验中学·期中)以二氧化铈废渣为原料制备，其部分实验过程如下： 已知：能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为：(水层)+3HA(有机层)(有机层)(水层)。下列说法正确的是 A．“酸浸”过程中做氧化剂 B．加氨水“中和”除去过量盐酸，主要目的是提高的萃取率 C．试剂a选用氨水 D．“沉淀”时反应的离子方程式为 【答案】B 【分析】二氧化铈()废渣加入盐酸、过氧化氢酸浸，得到含有的溶液，加入氨水中和过量的盐酸，加入萃取剂HA萃取后再加入酸反萃取，分离出水层，加入氨水、碳酸氢铵生成。 【详解】A．“酸浸”时CeO2与稀盐酸、H2O2反应生成CeCl3，Ce元素化合价降低，CeO2是氧化剂，根据氧化还原反应规律，H2O2作还原剂发生氧化反应，A错误； B．加氨水“中和”去除过量盐酸，降低氢离子浓度，Ce3+(水层)+3HA(有机层)⇌Ce(A)3(有机层) +3H+(水层)平衡正向移动，可以提高Ce3+的萃取率，B正确； C．加入试剂a“反萃取”，将有机层中Ce元素转移至水层，根据萃取原理Ce3+(水层)+3HA(有机层)⇌Ce(A)3(有机层) +3H+(水层) ，增大氢离子浓度平衡逆向移动，因此试剂a应选用酸，C错误； D．“沉淀”时、氨水、碳酸氢铵反应生成沉淀，反应的离子方程式为，D错误； 故选B。 4．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．高压比常压更有利于合成氨反应 B．Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 C．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 D．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】C 【详解】A．合成氨反应中，增大压力会使平衡向气体分子数减少的方向(生成)移动，符合勒夏特列原理，A不符合题意； B．反应生成的气态钾(K)被分离后，减少了生成物浓度，平衡向正反应方向移动，符合勒夏特列原理，B不符合题意； C．H2与I2(g)反应(H2 + I2 ⇌ 2HI)，反应前后气体分子数相等；压缩体积时，虽然压力增大，但平衡不移动，气体颜色变深是因体积减小导致I2浓度增大(物理变化)，而非平衡移动的结果，故不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．饱和食盐水中，Cl-浓度很大，对反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡起抑制作用，从而降低Cl2的溶解度，所以可用排饱和食盐水法收集Cl2，符合勒夏特列原理，D不符合题意； 故选C。 5．(24-25高二下·江苏徐州铜山区·期中)一定温度下，在2个容积均为的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应：。相关反应数据如下表所示： 容器编号 温度 起始物质的量/ 时物质的量/ Ⅰ 0.2 0.2 0.05 Ⅱ 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A．末，容器Ⅰ中的化学反应速率 B．该反应在任何条件下均能自发进行 C．时，容器Ⅰ中的反应处于平衡状态 D．若起始时，向容器Ⅱ中充入和，反应将向正反应方向进行 【答案】D 【详解】A．根据反应式，末时生成，的物质的量增加，浓度变化为，速率为，此速率为共的平均速率，不是末的瞬时速率，A错误； B．该反应ΔH<0且ΔS<0（气体分子数减少），高温时ΔG=ΔH−TΔS可能大于0，无法自发，B错误； C．容器Ⅱ温度更高，若达到平衡时的量应更少，但两容器量相同，说明容器Ⅱ已平衡，而Ⅰ未平衡，C错误； D．在时容器Ⅱ的平衡常数为：，继续充入和后，浓度熵，反应向正反应方向进行，D正确； 故答案为：D。 6．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH=-49.01 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO (g)＋H2O(g)  ΔH=＋41.17 kJ·mol-1 反应Ⅲ：2CH3OH(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)  ΔH=-24.52 kJ·mol-1 压强为30MPa、=4时，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)如下图所示： 下列说法正确的是 A．上图三条曲线中，代表CO2转化率的是曲线A B．在30MPa、300℃条件下，若=3，CO2的平衡转化率将增大 C．由图中数据可知，工业上生产CH3OCH3的适宜温度为350℃ D．根据图中数据，在30MPa、300℃达平衡时，CH3OCH3和CH3OH的体积分数相等 【答案】D 【分析】根据盖斯定律：反应I×2+反应Ⅲ得：，升高温度，该平衡向逆反应方向移动，二甲醚的选择性减小，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，则曲线A表示一氧化碳的选择性、曲线B表示二氧化碳的平衡转化率、曲线C表示二甲醚的选择性。 【详解】A．根据分析可知，曲线A表示一氧化碳的选择性，代表CO2转化率的是曲线B，A错误； B．若减小，浓度减小，平衡逆向移动，平衡转化率减小，B错误； C．350℃时，二甲醚选择性较低，不是工业生产的适宜温度，C错误； D．在30MPa、300℃达平衡时，，假设起始：，，此时二氧化碳平衡转化率为30％，一氧化碳选择性为70％，二甲醚选择性为20％，生成一氧化碳物质的量：，生成二甲醚物质的量：，则：，，，最终CH3OH物质的量为：，与二甲醚的物质的量相同，则二者体积分数相等，D正确； 答案选D。 7．(24-25高二下·江苏南京秦淮中学玄武高中溧水二高等学校·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 实验操作 实验现象 结论 A 向溶液缓慢滴加稀硫酸 溶液由黄色转变为橙色 增大有利于CrO（黄色）转化为Cr2O（橙色） B 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中 气体红棕色加深 C 向溶液中加入溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液 溶液变成红色 与I-所发生的反应为可逆反应 D 向锌粒和稀硫酸反应的试管中，滴加几滴溶液 气体生成速率加快 是锌和稀硫酸反应的催化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．溶液中存在，向溶液中缓慢滴加稀硫酸，黄色溶液逐渐变成橙色，说明增大有利于转化为，A正确； B．浸泡在热水中，气体红棕色加深，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，B错误； C．过量，检验剩余的Fe3+，不能说明Fe3+与I-所发生的反应为可逆反应，C错误；   D．向锌粒和稀硫酸反应的试管中，滴加几滴溶液，锌和硫酸铜反应置换出铜，形成锌铜原电池，故反应速率加快，D错误； 故选A。 8．(24-25高二下·江苏常州·期中)的溴化、氯化反应过程及产物选择性如图所示。下列说法正确的是 已知： A．比稳定 B．使用合适的催化剂能够降低氯化、溴化反应的 C．升高温度，氯化、溴化反应的平衡转化率都增大 D．以为原料合成丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解 【答案】D 【详解】A．能量低，物质稳定，根据图象可知，CH3CH2CH2·比(CH3)2CH·高，即(CH3)2CH·比CH3CH2CH2·稳定，故A错误； B．ΔH只与体系中始态和终态有关，因此使用催化剂降低活化能，ΔH保持不变，故B错误； C．根据溴化反应过程图象可知，该反应为吸热反应，升高温度，促进平衡向正反应方向移动，CH3CH2CH3的平衡转化率增大，根据氯化反应图象可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，CH3CH2CH3的平衡转化率降低，故C错误； D．根据图象可知，溴化反应过程中(CH3)2CH·选择性95%，相对较大，即产生2－丙醇产量较多，以CH3CH2CH3为原料合成2－丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解，故D正确； 答案为D。 9．(24-25高二下·江苏南通·期中)室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是（   ） 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用pH计测得醋酸溶液的pH值为2.8 醋酸是弱酸 B 向一定体积的溶液中逐滴滴加稀，导电性逐渐减弱 是非电解质 C 向溶液中滴加5~6滴溶液，有气泡产生 能催化的分解 D 一定温度下，向某容器中充入HI气体，一段时间后压缩体积为原来的一半，气体颜色变深 气体压强增大能使平衡移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．0.1mol/L醋酸溶液的pH为2.8，若为强酸则pH应为1，说明醋酸未完全离解，证明其为弱酸，故A正确； B．导电性减弱是因生成难溶的BaSO₄沉淀，但BaSO₄是强电解质（属于盐），而非非电解质，故B错误； C．Fe2+可能被H2O2氧化为Fe3+，自身参与反应而非仅催化，无法直接证明Fe2+是催化剂，故C错误； D．压缩体积导致浓度增大，颜色变深，但反应2HI ⇌ H2+I2气体物质的量相等，压强变化不引起平衡移动，故D错误； 答案选A。 10．(24-25高二下·江苏泰州中学·期中)实现“碳中和”一种路径是将和合成。其主要反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   若仅考虑上述反应，在下，将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，和的选择性及的转化率随温度的变化如图所示。 的选择性。下列说法正确的是 A．一定温度下，使用高效催化剂可提高的平衡产率 B．其他条件不变，时，随温度升高生成的量增多 C．其他条件不变，时，通入，生成 D．温度高于时，主要是因为反应Ⅱ正向进行程度增大使的选择性降低 【答案】C 【详解】A．催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，只影响反应达到平衡所需的时间，不影响化学平衡的移动，因此一定温度下，使用高效催化剂不能提高的平衡产率，A错误； B．由图像可知，时，随着温度升高，CO2的转化率降低，CH3OCH3选择性减小、CH3OH的选择性增大，结合方程式（反应Ⅰ、Ⅲ生成H2O的物质的量等于消耗的CO2物质的量）和O元素守恒，260℃时随温度升高生成H2O的量减少，B错误； C．时，CO2的转化率为30%，的选择性为64%；通入1molCO2，参加反应的物质的量为1mol×30%=0.3mol，生成消耗的CO2的物质的量为0.3mol×64%=0.192mol，根据反应关系，生成的物质的量为0.192mol×0.5=0.096mol，C正确； D．温度高于时，的选择性降低，CH3OH的选择性升高，因为生成和CH3OH的反应是放热反应，升温使反应 Ⅰ、Ⅱ逆向移动，D错误； 答案选C。 11．(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·期中)勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动，下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 C．反应：CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)  ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH＜0，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 【答案】A 【详解】A．压缩和的平衡混合气体，气体颜色变深。由于反应的气体物质的量相等，压缩后压强增大但平衡不移动，颜色变深仅因浓度增加，与勒夏特列原理无关，故A正确； B．加压时，颜色先变深（浓度增大）后变浅（平衡向生成移动），符合勒夏特列原理对压强变化的解释，故B错误； C．升温使放热反应逆向移动，符合勒夏特列原理对温度变化的解释，故C错误； D．低温有利于放热的合成氨反应正向进行，符合勒夏特列原理对温度变化的解释，故D错误； 故答案为：A。 地 城 考点02 化学平衡常数 12．(24-25高二·江苏无锡惠山区玉祁高级中学·期中)固载Ru基催化剂催化反应是实现资源化的重要途径。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，在反应器出口处检测到大量CO。其选择性高达90%以上。下列说法不正确的是 A．HCOOH溶液中存在电离平衡 B．该反应的平衡常数 C．该反应中每消耗，转移电子的数目约为 D．该反应可能经历了以下过程：①、②，且反应①的活化能大于反应② 【答案】D 【详解】A．HCOOH是弱酸，在水溶液中不能完全电离，存在电离平衡：，A正确； B．在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为平衡常数，则该反应的平衡常数，B正确； C．在反应中，H元素化合价从0价升高至HCOOH中的+1价，1个H2分子反应时失去2个电子，则每消耗1molH2，转移2mol电子，其数目约为，C正确； D．将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，在反应器出口处检测到大量CO，可知反应①为快反应，反应②为慢反应，活化能越低，化学反应速率越快，则反应①的活化能小于反应②，D错误； 故选D。 13．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)根据下列图示所得出的结论正确的是 A．图甲表示pH=2的某一元酸HA和HB溶液加水稀释时，溶液pH随加入水的体积变化曲线，说明稀释前c(HA)>c(HB) B．图乙表示恒容密闭容器中其它条件相同时改变温度，反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线，说明反应平衡常数KⅠ>KⅡ C．图丙表示0.1mol的MgCl2·6H2O晶体在空气中加热灼烧时，固体质量随温度的变化曲线，a点对应的固体质量为9.5g D．图丁表示醋酸稀溶液加水时溶液的导电性变化，图中p点醋酸的电离程度大于q点 【答案】B 【详解】A．稀释有利于弱电解质的电离，Ka越小，稀释过程中pH变化越慢，即Ka(HA)> Ka(HB)，稀释前pH相同，则c(H+)相同，因此c(HA)<c(HB)，故A错误； B．先拐先平，数值大，温度Ⅱ＞Ⅰ，达到平衡后，升高温度，n(CH3OH)变大，则反应吸热，KI>KII，故B正确； C．0.1molMgCl2·6H2O在空气中充分加热由于镁离子水解生成，最终得到的固体为0.1molMgO，质量为0.1mol×40g/mol=4g，故C错误； D．向醋酸稀溶液中加水时，溶液中的氢离子浓度、醋酸根浓度减小，因此溶液的导电性减小，根据越稀越电离，因此图中p点醋酸的电离程度小于q点，故D错误； 故答案为B。 14．(24-25高二下·江苏扬州扬州中学·期中)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚，其反应为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH = -122.5kJ·mol−1.不同的催化剂对该反应的催化活性在不同温度下表现不同。下列说法正确的是 A．上述反应平衡常数 B．其他条件不变时，CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是催化剂活性增强或平衡常数增大 C．其他条件不变时，在恒压条件下通入一定量的惰性气体，H2的平衡转化率提高 D．若反应中及时分离出二甲醚，正反应速率增大，CO2转化率增大 【答案】A 【详解】A．平衡常数的表达式由生成物与反应物的浓度幂次方之比决定，平衡常数表达式应为：，A正确； B．该反应是放热反应，升温会使平衡逆向移动，导致平衡常数 K减小，平衡转化率降低。虽然催化剂活性可能在特定温度范围内增强，从而提高反应速率，但选项中提到“平衡常数增大”是错误的，B错误； C．在恒压条件下通入惰性气体，系统体积增大，各反应物和生成物的浓度降低，相比于原平衡，相当于减压，根据勒夏特列原理，降低压强会使平衡向气体体积增大的方向（逆反应方向）移动，导致 的平衡转化率降低，C错误； D．及时分离出二甲醚会减少生成物浓度，促使平衡正向移动，从而提高的转化率。但正反应速率仅由反应物浓度决定，分离生成物不会直接增加反应物浓度，因此正反应速率不会增大，反而会减小，D错误； 故选A。 F、元素的单质及其化合物应用广泛。石墨与在反应，石墨层间插入F得到层状化合物，该物质仍具有润滑性，其单层局部结构如图所示；具有强氧化性，易溶于水，是一种高效安全消毒剂，可用甲醇在酸性条件下与反应制得；可用于制备高纯硅，主要过程如下： 粗硅高纯硅。 阅读材料，回答下列小题。 15．(24-25高二下·江苏盐城亭五校联考·期中)下列表述正确的是 A．石墨与反应前后碳原子的杂化轨道类型不变 B．与石墨相比，导电性增强 C．中含有共价单键 D．中键长比短 16．(24-25高二下·江苏盐城亭五校联考·期中)下列说法正确的是 A．键角： B．在制备的反应中作氧化剂 C．分子的空间结构为直线形 D．在消毒过程中最终转化为 17．(24-25高二下·江苏盐城亭五校联考·期中)工业上由粗硅制备高纯晶体硅流程中的一步反应为。下列说法正确的是 A．该反应 B．该反应的平衡常数 C．用E表示键能，该反应 D．该过程需要在无水条件下进行的原因：与水反应生成和HCl两种物质 【答案】15．C 16．B 17．C 【解析】15．A．石墨中碳原子采用sp2杂化，中C采用sp3杂化，A错误； B．石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子，石墨层间插入F得到层状结构化合物后，可自由移动的电子减少，导电性减弱，B错误； C．题图知1mol中每个碳原子形成3个键、1个键，其中每个键被2个碳原子共用，则1mol中含有2.5x mol共价单键，C正确； D．原子序数递增，同周期主族元素的原子半径逐渐减小，因此中的键长比长，D错误； 故选C。 16．A．中Cl原子价层电子对数，且Cl原子含有1个孤电子对，中Cl原子价层电子对数，且Cl原子含有2个孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，则键角，A错误； B．在制备的反应中，Cl元素化合价由+5价变为+4价，则作氧化剂，B正确； C．中Cl原子价层电子对数，且Cl原子含有2个孤电子对，则分子的空间结构为V形，C错误； D．在消毒过程中最终转化为，D错误； 故选B。 17．A．反应是气体分子总数增加的反应，则，A错误； B．Si为固体，不能出现在平衡常数表达式中，该反应，B错误； C．根据，可知，C正确； D．中Si为+4价，H、Cl为价，根据氧化还原反应规律和质量守恒可知与水反应生成和HCl、H2三种物质，D错误； 故选C。 阅读下列材料，完成下面小题。 钒(V)有金属“维生素”之称。溶液加热水解得到气体和沉淀。热分解可制，是强氧化剂，与盐酸反应生成和黄绿色气体；也可用作氧化的催化剂，与反应生成释放98.3kJ的热量。一种催化脱除烟气中的NO的反应为。碱性硼化钒-空气电池是一种高能电池，放电时的总反应为。 18．(24-25高二下·江苏南京第二十九中学·期中)下列说法正确的是 A．、是钒的两种同素异形体 B．的电子式为 C．中含有键 D．为极性分子 19．(24-25高二下·江苏南京第二十九中学·期中)关于反应，下列说法正确的是 A．高温下该反应不能自发进行 B．该反应的平衡常数 C．反应物所含键能总和大于生成物所含键能总和 D．上述反应中生成，转移电子数目为 20．(24-25高二下·江苏南京第二十九中学·期中)下列化学反应表示不正确的是 A．加热充分水解的化学方程式： B．与盐酸反应的离子方程式： C．碱性硼化钒一空气电池的负极反应式： D．催化氧化的热化学方程式： 【答案】18．D 19．D 20．C 【解析】18．A．、质子数相同，中子数不同，是钒的两种同位素，A错误； B．的电子式为，B错误； C．1 mol 中含有(4 +4)mol=8mol σ键，C错误； D．是三角锥形，正负电中心不重合，是极性分子，D正确； 故选D； 19．A．此反应的ΔH<0，ΔS>0，根据吉布斯自由能 △G=ΔH-TΔS<0能自发进行，该反应在任何温条件下都能自发进行，A错误； B．气态水的浓度应写入表达式中，该反应的平衡常数，B错误； C．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0，可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，C错误； D．该反应每生成5个氮气分子，4个NH3分子中的氮元素由-3价升高到0价，转移12个电子，由此可得到关系式，生成l mol N2，转移电子数目为2.4×6.02×1023，D正确； 故选D； 20．A．NH4VO3溶液加热水解得到气体和H3VO4沉淀，根据元素守恒可知，该气体为氨气，则该化学方程式为：NH4VO3+H2OH3VO4↓+NH3↑，A正确； B．V2O5是强氧化剂，与盐酸反应生成VO2+和黄绿色气体氯气，离子方程式为：V2O5+2Cl-+6H+=2VO2++Cl2↑+3H2O，B正确； C．碱性条件下，不能存在氢离子，负极的反应为：VB2-11e-+16OH-=+ +4H2O，C错误； D．SO2 (g)与O2(g)反应生成l mol SO3(g)释放98.3 kJ的热量，则生成2mol SO3(g)释放196.6kJ的热量，则热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) -196.6kJ·mol-1，D正确； 故选C。 21．(24-25高二下·江苏淮安·期中)CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应I：(主反应) 反应Ⅱ： (副反应) 将和按物质的量之比1∶3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ，分别在1MPa、、下，测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。 CO的分压p(CO)=p总·X(CO)，X(CO)是指CO所占容器内气体的物质的量分数。 反应Ⅱ的压强平衡常数 下列说法正确的是 A．代表下随温度变化趋势的是曲线c B．P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数1 C．温度一定，增大压强平衡Ⅱ不移动 D．温度升高到一定程度，a，b，c三线合一原因是以反应Ⅱ为主 【答案】D 【详解】A．主反应I是气体分子数减小的反应，其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，即压强越大，在相同温度下的平衡转化率越高，则代表5MPa下随温度变化趋势的是曲线a，A错误； B．由图可知，P点时，转化率为20%，CO和CH3OH的选择性均为50%，设和的投料量分别为1mol和3mol，由C原子守恒得：，，由反应I和反应Ⅱ可知，，由H原子守恒可得，==，=，，则P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数==，B错误； C．反应Ⅱ中反应前后气体分子数不变，但增大压强，反应 I 平衡正向移动，会使浓度增大，导致反应Ⅱ平衡逆向移动，C错误； D．反应1为放热反应，升高温度，减小，反应2为吸热反应，升高温度，增大，温度升高到一定值时，增大，说明以反应2为主，反应2反应前后分子数目保持不变，改变压强不影响，所以a、b、c三线合一，D正确； 故选D。 22．(24-25高二下·江苏江都中学、高邮中学、仪征中学·期中)工业上可利用氨水吸收和，原理如下图所示。已知：25℃时，的，的，。下列说法正确的是 A．向氨水中通入恰好生成： B．向氨水中通入至pH=7： C．反应的平衡常数 D．被吸收的离子方程式： 【答案】C 【分析】氨水与SO2反应转化为NH4HSO3，接着通入NO2转化为铵盐溶液和N2，据此回答。 【详解】A．向氨水中通入SO2恰好生成NH4HSO3，在NH4HSO3溶液中存在，，，，所以的电离程度大于水解程度，，A错误； B．向氨水中通入SO2至pH=7，即，根据电荷守恒有：，，则，B错误； C．反应的平衡常数为：，，，，则，C正确； D．NO2被NH4HSO3吸收的离子方程式为：，D错误； 故选C。 23．(24-25高二下·江苏南通·期中)氨是一种重要的化工原料。 (1)常温下，将相等的氨水和NaOH溶液分别加水稀释，溶液中的随加入水的体积变化的曲线如图1所示。 ①曲线_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示氨水的变化曲线。 ②取等体积的a点、b点、c点对应的溶液，分别与的盐酸反应，消耗盐酸的体积大小关系是_______。 (2)利用氨水可捕集烟气中的。捕集、再生过程中含碳物种的变化如图2所示。 ①液相中发生转化：。X的结构式为_______。 ②已知：      反应的平衡常数_______。 (3)以氧化镁为载体，化学链方法分解氯化铵工艺的示意图如图3所示。其中“释氨”反应分两步进行：；。 ①温度越高，越有利于第一步反应的发生，其原因是_______。 ②控制其他条件不变，改变或MgO固体粒径的大小，测定“释氨”速率随固体粒径的影响。数据显示，粒径大小对“释氨”反应速率的影响明显小于MgO粒径大小的影响，其原因是_______。 ③“释氯”时含有少量可提高“释氯”时HCl的平衡产率，主要原因是_______。 【答案】(1) Ⅰ (2) (3) 该反应的（或吸热反应），温度升高，有利于平衡正向移动 对总反应速率的影响更大 释氯时可能发生，会抑制反应发生 【详解】（1）①常温下，将等体积、等氢氧根浓度的氨水和NaOH溶液分别加水稀释，稀释相同倍数时，强碱的溶液中氢氧根离子浓度减小得更多，故Ⅱ表示NaOH溶液的变化曲线，Ⅰ表示氨水的变化曲线； ②Ⅱ表示NaOH溶液的变化曲线，Ⅰ表示氨水的变化曲线， a点、b点对应的溶液中a点为氢氧根浓度更大的氨水，取相同体积时，a点消耗的等浓度盐酸体积更多；b、c点均为NaOH溶液，其中b点对应的溶液中氢氧根的浓度更大，b点对应的溶液消耗的等浓度盐酸体积更多，即消耗盐酸的体积。 （2） ①根据化学方程式的原子守恒和电荷守恒原则，X的结构式为； ②反应的平衡常数。 （3）①根据化学平衡的影响因素与勒夏特列原理，温度越高，有利于吸热反应进行，平衡正向移动； ②粒径大小对“释氨”反应速率的影响明显小于MgO粒径大小的影响，说明在两步反应中，对总反应速率的影响更大； ③“释氯”时含有少量可提高“释氯”时HCl的平衡产率，可能发生的反应中，会促进逆反应的发生，可提高HCl的平衡产率。 24．(24-25高二下·江苏南通·期中)丁二烯、苯乙烯和甲醇是重要的化工原料 (1)1，丁二烯和反应的能量随反应过程的变化关系如图所示： 该反应会生成两种产物：一种称为动力学产物，由速率更快的反应生成；一种称为热力学产物，由产物更加稳定的反应生成。则动力学产物结构简式为_______。 (2)乙苯脱氢法生产苯乙烯的原理如下： 已知：部分键能数据如下： 共价键 键能/ 347.7 413.4 615 436 ①________。 ②常温常压条件下，向乙苯中掺入水蒸气，能提高乙苯的转化率；其原因是_______。 ③在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入1mol水蒸气和一定量的乙苯，乙苯的平衡转化率与温度、投料比的关系如图1所示。则C点时的平衡常数K值为_______。 (3)在Cu-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图2所示（“★”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物）。 ①根据元素电负性的变化规律，写出M的结构简式_______。 ②用替换，则生成的氢气的化学式是_______。 ③催化剂使用久了将失去活性，将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的可能原因是_______。 【答案】(1) (2) 掺入水蒸气相当于减小压强，使得平衡正向移动，增大乙苯的转化率 1.8 (3) 、 催化剂表面有积碳覆盖 【详解】（1） 1，丁二烯和反应生成两种产物A、B，从图像看，B的能量更低，更稳定，为热力学产物，生成A的过程中活化能相对较低，反应速率更快，因此A为动力学产物；发生1，2-加成，； （2）①反应物总键能－生成物总键能；则； ②加入水蒸气，相当于减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，即正向移动，从而提高乙苯的转化率； ③C点时，投料比=5，即加入1mol水蒸气和5mol的乙苯，但不知道C点的乙苯的平衡转化率，无法直接计算。平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，即KB=KC，B点时，投料比=4，即加入1mol水蒸气和4mol的乙苯，平衡时乙苯的平衡转化率为0.6，即消耗乙苯的物质的量为2.4mol，剩余量为1.6mol，根据方程式，生成苯乙烯的物质的量为2.4mol，生成H2的物质的量为2.4mol，平衡时计算各物质的浓度分别为：c(乙苯)=0.8mol/L，c(苯乙烯)=1.2mol/L，c(H2)=1.2mol/L，； （3）①观察反应机理图，从步骤2到步骤3，结合元素电负性，氧电负性大于碳和氢，在反应过程中，吸附在催化剂表面的水分子(H2O)断裂为H和OH，H与甲醛(HCHO)分子中的氧原子结合，OH上的O与碳原子结合，可得M的结构简式为HO-CH2-OH； ②用D2O替换H2O，根据反应机理，步骤1生成H2，D2O断裂为D和OD，在第Ⅳ步反应中，CH3OH中的H与D2O断裂产生的D结合会生成H-D，则生成的氢气的化学式是H2、HD； ③第一份直接在氢气下还原，活性未恢复，第二份先在空气中高温煅烧后再氢气还原，活性恢复。这是因为催化剂失活可能是表面被一些杂质(如碳等)覆盖，在空气中高温煅烧时，杂质(如碳)与氧气反应被除去，然后氢气还原可使催化剂活性恢复。 地 城 考点03 化学反应进行的方向 25．(24-25高二下·江苏无锡第一中学·期中)使用V2O5-WO3/TiO2催化剂高效脱除燃煤电厂烟气中NO的反应为：4NH3 (g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)，ΔH＜0.下列说法正确的是 A．该反应的ΔS＜0 B．该反应的平衡常数K= C．反应每消耗1 mol NH3时，转移电子的数目约为3×6.02×1023 D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和 【答案】C 【详解】A．反应前后气体物质的量增加，熵变（ΔS）应大于0，A错误； B．平衡常数K的表达式应为生成物浓度幂次方乘积除以反应物浓度幂次方乘积，即：，选项未包含的浓度项，B错误； C．中N的氧化态从-3升至0，1mol 失去3mol电子。反应中每消耗4mol 转移12mol电子，因此1mol 转移3mol电子，数目为 ，C正确； D．放热反应（ΔH < 0）的键能关系为：反应物的键能总和－生成物的键能总和＜0，即反应物键能总和小于生成物键能总和，D错误； 故选C。 26．(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·期中)已知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ∆H=＋571.0 kJ·mol-1，两步热循环制H2的过程如图。 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)  ∆H 1=＋604.8 kJ·mol-1 过程Ⅱ：H2O(l)+3FeO(s)=Fe3O4(s)+H2(g)  ∆H 2 下列说法正确的是 A．∆H 2= -33.8 kJ·mol-1 B．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 C．过程Ⅱ在任何温度下均为自发反应 D．该制氢过程中FeO为催化剂 【答案】C 【详解】A．∆H=∆H 1+2 ∆H 2，∆H 2 = (∆H-∆H 1)=-16.9kJ/mol，∆H 2不等于 -33.8 kJ·mol-1，故A错误； B．过程Ⅰ将太阳能转化为化学能，过程Ⅱ是放热反应，将化学能转化为热能，故B错误 ； C．过程Ⅱ的∆S>0、∆H<0，反应自发进行的判据：∆H-T∆S<0，该反应在任何温度下均为自发反应，故C正确； D．由题图可知，Fe3O4参与反应，但反应前后质量不变，为整个过程的催化剂，FeO是中间产物，故D错误； 故选C。 27．(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·期中)甲烷是最简单的有机化合物，可用于制备多种化工原料。 Ⅰ.  CH4-H2O重整制CO和H2 CH4与H2O重整主要发生下列反应： ① CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ② CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) 保持起始投料n(CH4)=n(H2O)=1 mol，相同压强下，CH4与H2O平衡时物质的量随温度的变化如图1所示；不同压强下，CH4的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 (1)图1中，代表CH4的曲线为_______(填字母)。 (2)图2中，压强p1、p2、p3中最大的为_______。压强为p3、温度为650 ℃，测得平衡时H2的物质的量为1.9 mol，则CO的物质的量为_______mol。 Ⅱ. CH4-CO2直接合成乙酸 (3)已知CH4(g)和CH3COOH(g)的燃烧热分别为890 kJ·mol-1和923 kJ·mol-1。请分析反应CH4(g)＋CO2(g)=CH3COOH(g)能否自发及其原因：_______。 Ⅲ.利用CH4燃料电池可以电解制备Ca(H2PO4)2，并得到副产物NaOH、H2、Cl2等，装置如图所示。 (4)分析上图中a电极上发生的电极反应为_______。 (5)①K膜为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)，可在产品室得到Ca(H2PO4)2。 ②a极上通入标准状况下2.24 L CH4，阳极室Ca2+减少_______mol。 【答案】(1)A (2) p1 0.5 (3)不自发。该反应的△H=+33kJ/mol，且△S＜0，任何温度不自发 (4)CH4 - 8e- + 4O2- = CO2 + 2H2O (5) 阳 0.4 【详解】（1）CH4与H2O重整主要发生下列反应： ①CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) 保持起始投料n(CH4)=n(H2O)=1 mol，由于反应①②都需消耗H2O，所以平衡时n(CH4)＞n(H2O)，则图1中，代表CH4的曲线为A。 （2）加压，反应②的平衡不移动，反应①的平衡逆向移动，则压强小，CH4的平衡转化率大，所以图2中，压强p1、p2、p3中最大的为p1。压强为p3、温度为650℃，反应达平衡时，CH4的平衡转化率为60%，则参加反应CH4的物质的量为1×60%=0.6mol，反应①生成CO的物质的量为0.6mol，生成H2的物质的量为1.8mol，平衡时H2的物质的量为1.9 mol，则反应②生成H2的物质的量为1.9mol-1.8mol=0.1mol，消耗CO的物质的量也为0.1mol，所以共生成CO的物质的量为0.6mol-0.1mol=0.5mol。 （3）已知CH4(g)和CH3COOH(g)的燃烧热分别为890 kJ·mol-1和923 kJ·mol-1，则可得出如下热化学方程式： ③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)     ∆H=-890 kJ·mol-1 ④CH3COOH(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)  ∆H=-923 kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应③-④得，CH4(g)＋CO2(g)=CH3COOH(g)  ∆H=(-890 kJ·mol-1)-(-923 kJ·mol-1)=+33 kJ·mol-1＞0，其∆S＜0，反应不能自发进行，所以不能自发，原因：不自发。该反应的△H=+33kJ/mol，且△S＜0，任何温度不自发。 （4）利用CH4燃料电池可以电解制备Ca(H2PO4)2，并得到副产物NaOH、H2、Cl2等，则a极中CH4失电子发生氧化反应，作负极，b极O2得电子发生还原反应，作正极。阳极室的石墨电极作阳极，阴极室的石墨电极作阴极。在阳极，Cl-失电子生成Cl2，Ca2+透过K膜(阳膜)进入产品室；在阴极，H2O得电子生成H2和OH-，原料室中的Na+透过M膜(阳膜)进入阴极室；原料室中的透过L膜(阴膜)进入产品室。 分析上图，a电极为负极，CH4失电子产物与O2-反应生成CO2等，依据得失电子守恒和元素守恒，可得出发生的电极反应为CH4 - 8e- + 4O2- = CO2 + 2H2O。 （5）①由分析可知，K膜为阳离子交换膜，可在产品室得到Ca(H2PO4)2。 ②a极上通入标准状况下2.24 L CH4，物质的量为0.1mol，由电极反应式和离子迁移，可得出如下关系式：CH4——8e-——4Ca2+，则阳极室Ca2＋减少0.4mol。 【点睛】在电解质溶液中，离子发生定向移动传导电流。 阅读下列资料，完成以下问题。 硫酸是重要的化工原料。金属冶炼时产生的含废气经回收处理、催化氧化、吸收后可制得硫酸。；。工业制硫酸尾气中的可用氨水吸收，吸收液经处理后释放出的又可循环利用。 28．(24-25高二·江苏无锡惠山区玉祁高级中学·期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A．有漂白性，可用于食物的漂白 B．受热易分解，可用于治疗胃酸过多 C．溶液呈酸性，可用于除铁锈 D．溶液呈碱性，可用于污水脱氯() 29．(24-25高二·江苏无锡惠山区玉祁高级中学·期中)对于反应，下列说法正确的是 A．反应的 B．反应的平衡常数可表示为 C．增大体系的压强能提高的反应速率和转化率 D．使用催化剂能改变反应路径，提高反应的活化能 【答案】28．C 29．C 【解析】28．A．的漂白性源于其与有机色素结合，但因其有毒，不可用于食品漂白，性质与用途无对应关系，A不符合题意； B．能与胃酸的主要成分（HCl）反应，且碱性较弱，可用于治疗胃酸过多，与其受热易分解无关，性质与用途无对应关系，B不符合题意； C．是强酸弱碱盐，水解使其溶液呈酸性，能与铁锈反应使其溶解，可用于除铁锈，性质与用途具有对应关系，C符合题意； D．具有还原性，能与发生氧化还原反应，则溶液可用于污水脱氯()，与其溶液碱性无直接关系，性质与用途无对应关系，D不符合题意； 故选C。 29．A．该反应是气体分子数减小的反应，即混乱度减小，是熵减的反应，则反应的ΔS<0，A错误； B．反应的平衡常数可表示为，B错误； C．增大体系的压强，能提高的反应速率，且该反应是气体分子数减小的反应，增大体系的压强，平衡正向移动，能提高转化率，C正确； D．使用催化剂能改变反应路径，降低反应的活化能，从而加快反应速率，D错误； 故选C。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $