专题08 化学反应原理综合（3大题型）（天津专用）2026年高考化学二模分类汇编

**基本信息** 汇编天津多区2025-2026高三二模化学反应原理综合题，聚焦合成氨、氮氧化物处理等真实情境，融合热化学、平衡计算及电化学等核心考点，梯度设计突出能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|9大题|热化学(燃烧热计算)、化学平衡(Kp计算)、电化学(电极反应式)、电解质溶液(微粒浓度比较)|以“液体阳光”工程、Deacon法等工业情境为载体，考查催化剂中毒分析、温度对产率影响等综合应用，匹配高考命题趋势|

专题08 化学反应原理综合 1. (25-26高三·天津和平区·二模)目前合成氨反应研究的越来越深入。 （1）反应可用于储氢.使用含氨基物质(化学式为，是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，反应过程中有阶段。氨基能将控制在催化剂表面，其原理是_______；密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的溶液中通入，产率随温度变化如左图所示。温度高于70℃，产率下降的可能原因是_______。 （2）已知。作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。中含有会使催化剂中毒。和氨水混合溶液能吸收生成溶液，该反应的化学方程式为_______。一定条件下，按混合匀速通入合成塔，含量与表面积、出口处氨含量关系如图所示。含量大于2%，出口处氨含量下降的原因是_______。 （3）在T℃，压强为0.9条件下，向一恒压密闭容器中通入的混和气体，20min内达到平衡，氨气的体积分数，则0~20min内_______，该反应的分压表示的平衡常数_______(保留0.01，分压=物质的量分数×总压)。 （4）氨化脱硝过程发生反应 ，根据下图所示，分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因_______。 （5）25℃用甲酸吸收氨气可得到溶液。则反应的平衡常数_______。(已知：25℃时甲酸的，的) 2. (25-26高三·天津油田实验·二模)氮氧化物的资源化利用和处理具有重要意义。回答下列问题： 用催化还原可消除氮氧化物的污染。已知： i． ii． iii． （1）在恒容密闭容器中充入2 mol NO和且只发生反应ii时，下列说法正确的是_______(填标号)。 a.恒温条件下充入氩气，平衡正向移动，NO的平衡转化率升高 b.时，该反应达到平衡状态 c.体系达到平衡后，升高温度，体系中混合气体的平均相对分子质量减小 d.恒温条件下，平衡体系中再充入，达到新平衡时的体积分数增大 （2）焓变_______(用含、、的代数式表示)。 （3）我国科学家在研究与的反应机理时发现，该反应有3个途径(如图)、和，分别生成、(反式)和(顺式)，对应的中间状态分别为、和。 从能量变化来看，反应速率最慢的是_______(填“”“”或“”，原因是_______。 （4）用催化还原也可以消除氮氧化物的污染，其反应原理为。一定温度下，在某恒定压强为m的密闭容器中充入物质的量相等的NO、和，达到平衡状态后，的物质的量分数为0.2。 ①的平衡转化率为_______%(结果保留三位有效数字)。 ②该温度下此反应的平衡常数_______(用含m的代数式表示；为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （5）电解还原废水中制备氨氮的装置如图所示。当电解电压为1.0 V时，阴极产物以含氮还原产物(、等)为主；当电解电压为3.0 V时，只能得到少量含氮还原产物。 ①阴极生成的电极反应式为_______。 ②电解电压为3.0 V时，阴极的主要产物为_______(填化学式)。 3. (25-26高三·天津塘沽一中·二模)随着有机氯化工的快速发展，氯化氢转化为氯气的技术日趋多样化。早期，Deacon发明的直接氧化法的总反应为： （1）Deacon法的总反应可按下列催化过程进行 ___________。(用含有、和的式子表示) 实验测得在一定体积的容器中，当进料浓度比分别为1、4、7时，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的曲线如下图。 （2）图中曲线①代表的___________。 （3）关于总反应的判断正确的是___________。 a．高温下才能自发进行 b．保持不变则反应达到平衡 c．一定温度下，催化剂能改变反应方向 d．增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加 （4）400℃时，若HCl初始浓度为，进料浓度比，反应10 min后达到平衡，根据图中数据计算反应速率___________；总反应的平衡常数___________。 （5）曲线①表明100℃时HCl平衡转化率已经接近100%，但在工业生产中通常采用的温度为400～450℃，原因可能是___________。 （6）硫化氢消除并资源化利用是天然气开采、炼油行业、煤化工等工业中长期面临的重要研究课题。(已知的，) ⅰ．通入至中性时，溶液中含硫微粒的浓度由大到小的顺序为___________。 ⅱ．通入溶液能发生反应？(如果能，写出方程式；如果不能，说明理由)______。(已知Ka1(H2CO3)=4.2×10−7，Ka2(H2CO3)=4.8×10−11) 4. (25-26高三·天津北辰区·二模)“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，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①： 反应②： 总反应： （1）总反应在___________条件下能自发进行(填字母)。 a．低温 b．高温 c．任何温度 （2）已知绿氢的燃烧热为，写出该燃烧热的热化学方程式___________。 （3）①某温度时，在体积为2 L的刚性容器中通入和合成甲醇，控制条件仅发生总反应，达到平衡时反应物的转化率为60%，总反应的化学平衡常数K值为___________(写成小数，精确到小数点后一位)。 ②若保持温度不变，将容器体积缩小至1 L，达新平衡后的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③保持温度不变，在另一体积为2 L的刚性容器中，初始加入、、和，判断反应进行的方向，通过必要计算说明理由___________。 （4）下列操作有利于提高平衡转化率的方法是___________(填字母)。 a．增加用量 b．增加用量 c．将甲醇液化后分离 d．恒温恒容下通入惰性气体 （5）某种熔融碳酸盐燃料电池以为燃料，以熔融、为电解质，该电池工作原理如图所示。该电池工作时负极电极反应___________，正极应通入的气体为___________。 5. (25-26高三·天津部分区·二模)雾霾主要成分为灰尘、、、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。 （1）从物质分类的角度看，属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物；与过氧化氢溶液反应生成硫酸，说明具有___________性。 （2）臭氧为烟气剂时，反应之一为： 某温度时，在体积为1 L的刚性密闭容器中充入2 mol和1 mol发生该反应，保持恒温恒容条件。 ①该反应物和生成物中，属于非极性分子的是___________。 ②能够证明该反应已经达到平衡的是___________(填序号)。 a． b．混合气体密度不再改变 c．的体积分数不再改变 ③欲增加的平衡转化率，可采取的措施有___________(填序号)。 a．充入氦气 b．再充入1 mol和0.5 mol c．升高温度 （3）25℃时，亚硫酸在溶液中存在多种微粒形态(、、)。向溶液中加入NaOH溶液，各微粒的物质的量浓度随pH的关系曲线如图所示。 ①x对应的粒子是___________。 ②当pH=6时，溶液中三种粒子(、、)的浓度从大到小的顺序是___________。 ③当pH=8.2时，=___________。 （4）烟气中的可以用NaOH溶液吸收，将所得的溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到，其原理如图所示(电极材料为石墨)。 ①b极电极反应式为___________，Y口的物质是___________。 ②通过阳离子交换膜的离子主要是___________。 6. (25-26高三·天津河北区·二模)CO、等烟道气对环境有污染，需经处理后才能排放，处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为硫：，回答下列问题： （1）写出的电子式_______。 （2）相同条件下，在水中溶解度大于的原因是_______。 （3）已知CO的燃烧热为，。则上述反应的_______。 （4）由图1分析，上述反应选择做催化剂较好的原因_______。 （5）在2 L密闭容器中，充入2 mol CO和，发生上述反应，的平衡转化率随温度、压强的变化如图2所示。 ①压强、、由大到小的顺序是_______。 ②B点对应条件下的平衡常数K的值为_______。 （6）南开大学陈军院士团队为我国钠离子电池技术的落地应用奠定了重要基础，钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。某钠离子电池是利用在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图)，以下是某钠离子电池工作时的总反应： ①放电时，正极反应式为_______。 ②用铅蓄电池对该电池充电，铅蓄电池中每消耗0.2 mol Pb，钠离子电池阳极区域质量减少_______g。 7. (25-26高三·天津河北区·二模)是大气污染物之一，通过化学反应可将其转化为重要的化工原料。 Ⅰ．氧化钙是常用的固硫剂，吸收并将其转化为建筑材料。 （1）已知： 写出CO燃烧热的热化学方程式_________________。 Ⅱ．工业制硫酸，在接触室中发生反应：。 （2）恒温恒容下，能证明反应已经达到平衡状态的是________（填序号）。 A. B. C. 容器内压强不再变化 D. 混合气体的密度不再变化 （3）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入和，平衡时的物质的量分数随的变化如图1所示，则A、B、C三种状态中，的转化率最小的是________点，当时，达到平衡状态时的物质的量分数可能是D、E、F三点中的________点。 Ⅲ．二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图2所示。 （4）该电池放电时电子从________电极经过导线移向________电极（填“Pt1”或“Pt2”）。 （5）写出Pt2电极的电极反应方程式：________。 8. (25-26高三·天津河东区·二模)循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. （1），此反应________自发进行（填标号）。 A. 任何温度下都能 B. 高温 C. 低温 D. 任何温度下都不能 （2）上述反应体系中，下列有关说法正确的是________（填标号）。 A. 反应Ⅰ是放热反应，故降低温度有利于提高单位时间的产率 B. 的比值越大越有利于的捕获，但不利于的分离 C. 选择合适的催化剂，能调节反应Ⅱ的速率，改变的平衡转化率 D. 温度恒定，将容器体积压缩至原来的一半，再达平衡时还有剩余，则二氧化碳的浓度不变 （3）高温下分解产生的催化与反应生成部分历程如下图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中速率最慢的基元反应方程式为________；下列4个基元反应中反应③是________反应（填“吸热”或“放热”）。 （4）100 kPa下，在密闭容器中和各1 mol发生反应。反应物的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如下图（反应Ⅲ在360℃以下不考虑）。注： ①表示选择性的曲线是________（填字母）。 ②点M温度下，的物质的量为________mol。 ③500~600℃，解释变化的原因可能是________。 9. (25-26高三·天津东丽区·二模)硫及其化合物在工农业生产中有广泛的应用，请按要求回答下列问题。 （1）常作消毒剂，根据下列化学键的键能及的结构式： 化学键 键能/() 266 255 243 则反应 ___________kJ·mol。 （2）常用作橡胶工业的硫化剂，其分子空间结构如图。 两个原子犹如在半张开的书的两面上，由此可知它属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。且已知它易与水反应，产生无色有刺激性气味的气体，同时生成淡黄色沉淀，则该反应的化学方程式___________。 （3）工业上制取的反应之一为 。一定压强下，向10 L密闭容器中充入1 mol和1 mol发生上述反应，与的消耗速率与温度的关系如图所示。 ①A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的有___________(填字母)。 ②提高产率可采取措施有___________(写出一项即可)。 ③若某温度下，反应达到平衡时的转化率为，则化学平衡常数___________(用含的代数式表示)。 （4）向含的废水中加入和组成的缓冲溶液调节pH，通入发生反应：。处理后的废水中部分微粒浓度为： 微粒 浓度(mol·L) 0.10 0.05 0.10 处理后的废水的pH=___________。[已知：，，。] 1 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 化学反应原理综合 1. (25-26高三·天津和平区·二模)目前合成氨反应研究的越来越深入。 （1）反应可用于储氢.使用含氨基物质(化学式为，是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，反应过程中有阶段。氨基能将控制在催化剂表面，其原理是_______；密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的溶液中通入，产率随温度变化如左图所示。温度高于70℃，产率下降的可能原因是_______。 （2）已知。作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。中含有会使催化剂中毒。和氨水混合溶液能吸收生成溶液，该反应的化学方程式为_______。一定条件下，按混合匀速通入合成塔，含量与表面积、出口处氨含量关系如图所示。含量大于2%，出口处氨含量下降的原因是_______。 （3）在T℃，压强为0.9条件下，向一恒压密闭容器中通入的混和气体，20min内达到平衡，氨气的体积分数，则0~20min内_______，该反应的分压表示的平衡常数_______(保留0.01，分压=物质的量分数×总压)。 （4）氨化脱硝过程发生反应 ，根据下图所示，分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因_______。 （5）25℃用甲酸吸收氨气可得到溶液。则反应的平衡常数_______。(已知：25℃时甲酸的，的) 【答案】（1） ①. 可以与形成氢键 ②. NaHCO3受热分解导致浓度下降，或升高温度氢气溶解量下降，或升温催化剂活性下降，或HCOO-受热分解 （2） ①. ②. 含量大于2%时，表面积减小，催化效率下降，反应速率减小，单位时间内产率减少 （3） ①. 3/800或0.00375 ②. 0.23 （4）420℃催化剂活性差，催化效率低，反应速率较慢，脱硝效率降低 （5） 【解析】 【小问1详解】 氨基中含有N-H键，可与带负电的形成氢键，从而将吸附固定在催化剂表面。 碳酸氢钠受热易分解导致浓度下降，升高温度氢气溶解量下降，或升温催化剂活性下降，或HCOO-受热分解，均可能导致HCOO-产率下降。 【小问2详解】 根据和氨水混合溶液能吸收生成溶液，配平得到化学方程式为。 氧化铝含量大于2%，出口处氨含量下降说明多孔氧化铝含量过多会吸附反应生成的氨气，由图可知，氧化铝含量大于2%时，催化剂α-Fe表面积减小，催化性能降低，导致反应速率减小，使得出口处氨含量下降。 【小问3详解】 设起始，，设转化，根据平衡，解得。平衡时各物质的物质的量：；；；；恒压条件下，总压，平衡时的分压；初始时的分压：；反应速率：； 计算平衡常数 ：先计算各物质平衡分压：；；；反应的表达式：。代入数据：。 【小问4详解】 根据图像分析可得，因温度过高可使催化剂活性降低，故420℃催化剂活性差，催化效率低，反应速率较慢，脱硝效率降低。 【小问5详解】 已知：甲酸的电离：，； 氨水的电离：，； 水的离子积：，； 目标反应（）可以看作是以下三个反应的相加： 甲酸电离：，； 氨水电离： ，； 中和反应：，； 因此，目标反应的平衡常数：，代入数据可得。 2. (25-26高三·天津油田实验·二模)氮氧化物的资源化利用和处理具有重要意义。回答下列问题： 用催化还原可消除氮氧化物的污染。已知： i． ii． iii． （1）在恒容密闭容器中充入2 mol NO和且只发生反应ii时，下列说法正确的是_______(填标号)。 a.恒温条件下充入氩气，平衡正向移动，NO的平衡转化率升高 b.时，该反应达到平衡状态 c.体系达到平衡后，升高温度，体系中混合气体的平均相对分子质量减小 d.恒温条件下，平衡体系中再充入，达到新平衡时的体积分数增大 （2）焓变_______(用含、、的代数式表示)。 （3）我国科学家在研究与的反应机理时发现，该反应有3个途径(如图)、和，分别生成、(反式)和(顺式)，对应的中间状态分别为、和。 从能量变化来看，反应速率最慢的是_______(填“”“”或“”，原因是_______。 （4）用催化还原也可以消除氮氧化物的污染，其反应原理为。一定温度下，在某恒定压强为m的密闭容器中充入物质的量相等的NO、和，达到平衡状态后，的物质的量分数为0.2。 ①的平衡转化率为_______%(结果保留三位有效数字)。 ②该温度下此反应的平衡常数_______(用含m的代数式表示；为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （5）电解还原废水中制备氨氮的装置如图所示。当电解电压为1.0 V时，阴极产物以含氮还原产物(、等)为主；当电解电压为3.0 V时，只能得到少量含氮还原产物。 ①阴极生成的电极反应式为_______。 ②电解电压为3.0 V时，阴极的主要产物为_______(填化学式)。 【答案】（1）bc （2） （3） ①. ②. 的活化能最高或的过渡态能量最高 （4） ①. 66.7 ②. 2.7m （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 a．对于反应ii：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH2<0，恒温恒容时充入氩气，氩气不参与反应，各物质浓度不变，平衡不移动，NO的平衡转化率不变，a错误； b．由反应ii：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)可知，平衡时同种物质表示的正逆反应速率相等，因为同一反应中各物质反应速率之比等于化学计量数对应物质的化学计量数之比可得 ，平衡时 = ，故平衡时 ，b正确； c．反应ii为气体分子数减小的放热反应（ΔH2<0），体系达到平衡后，升高温度平衡逆向移动，混合气体总质量不变，气体总物质的量增大，由平均相对分子质量=可得，体系达到平衡后，升高温度，体系中混合气体的平均相对分子质量减小，c正确； d．恒温恒容条件下，向平衡体系中再充入，虽然平衡会向正反应方向移动，的物质的量增加，但由于充入导致总物质的量也增加，的体积分数不一定增大，d错误； 故选bc。 【小问2详解】 由i、ii、iii三个热反应方程式，依据盖斯定律，将反应i-ii+iii可得反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，故该反应的焓变为=。 【小问3详解】 从能量变化来看，由与的反应机理图示可知，转化为TS2时，正反应的活化能最大，反应速率最慢，转化为TS3时，正反应的活化能最小，反应速率最快，所以反应速率最慢的是R2；原因是的活化能最高或的过渡态能量最高。 【小问4详解】 ①一定温度下，在某恒定压强为m的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO2和NH3(设各为1mol)，发生反应NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)，达到平衡状态后，N2的物质的量分数为0.2。设参加反应NO2物质的量为x，则可建立如下三段式: ，平衡时总物质的量： (1-x +1-x +1-2x +2x +3x ) mol=(3+x)mol ，则N2的物质的量分数为 ，解得x=，所以NH3的转化率为： ； ②由总压m，根据①计算各物质的平衡分压分别为：p(NO)=p(NO2)=p(N2)= ，p(H2O)= ，p(NH3)= ，该温度下此反应的平衡常数 。 【小问5详解】 ①根据题干及图示可知，在电解池阴极，发生还原反应，得电子在碱性条件下生成，故阴极生成的电极反应式； ②电解电压为3.0 V，阴极还原能力增强，只能得到少量含氮还原产物，此时在碱性条件下，H2O得电子发生还原反应生成H2，电极反应式为：，故阴极的主要产物为H2。 3. (25-26高三·天津塘沽一中·二模)随着有机氯化工的快速发展，氯化氢转化为氯气的技术日趋多样化。早期，Deacon发明的直接氧化法的总反应为： （1）Deacon法的总反应可按下列催化过程进行 ___________。(用含有、和的式子表示) 实验测得在一定体积的容器中，当进料浓度比分别为1、4、7时，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的曲线如下图。 （2）图中曲线①代表的___________。 （3）关于总反应的判断正确的是___________。 a．高温下才能自发进行 b．保持不变则反应达到平衡 c．一定温度下，催化剂能改变反应方向 d．增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加 （4）400℃时，若HCl初始浓度为，进料浓度比，反应10 min后达到平衡，根据图中数据计算反应速率___________；总反应的平衡常数___________。 （5）曲线①表明100℃时HCl平衡转化率已经接近100%，但在工业生产中通常采用的温度为400～450℃，原因可能是___________。 （6）硫化氢消除并资源化利用是天然气开采、炼油行业、煤化工等工业中长期面临的重要研究课题。(已知的，) ⅰ．通入至中性时，溶液中含硫微粒的浓度由大到小的顺序为___________。 ⅱ．通入溶液能发生反应？(如果能，写出方程式；如果不能，说明理由)______。(已知Ka1(H2CO3)=4.2×10−7，Ka2(H2CO3)=4.8×10−11) 【答案】（1） （2）1 （3）b （4） ①. ②. 160 （5）温度过低，反应速率过慢，催化剂活性低，生产效率低；温度为时，反应速率较快，催化剂活性较高，可兼顾反应速率与平衡转化率 （6） ①. ②. 能反应，反应方程式为 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将三步催化反应编号： ① ② ③ 将反应① + ② + 2×③，可得总反应，故； 【小问2详解】 进料浓度比的比值减小，相当于增大氧气的浓度，则的平衡转化率越高。根据图象可知，曲线①、②、③在同温时，氯化氢的平衡转化率依次降低，则曲线①为浓度比时，平衡转化率随温度变化的曲线，曲线②为浓度比时平衡转化率随温度变化的曲线，曲线③为浓度比时，平衡转化率随温度变化的曲线。 【小问3详解】 a．根据图像可知，在进料比值一定的条件下，随着温度的升高，平衡转化率降低，说明总反应为放热反应，即；同时总反应为气体分子数减小的反应，即。根据可知，低温条件下，反应才能自发进行，a错误； b．保持不变，说明反应正、逆反应速率相等，总反应达到平衡状态，b正确； c．催化剂只能改变反应达到平衡的时间，不改变反应方向和平衡状态，c错误； d．增大压强，可以使单位体积内活化分子数增加，但反应的活化能不变，d错误； 故选b； 【小问4详解】 由图可知，时，若初始浓度为，进料浓度比，反应后达到平衡，此时平衡转化率为，可建立三段式：，反应速率； 总反应的平衡常数：； 【小问5详解】 时HCl平衡转化率接近100%，但反应速率较慢，达到平衡所需时间过长，工业生产效率低；温度为时，反应速率较快，催化剂活性较高，能在较短时间内达到较高的转化率，兼顾反应速率与平衡转化率，故工业生产采用该温度； 【小问6详解】 i. 已知、，通至中性时，，含硫微粒为、、。由得，故；由得，故；再由，算得，故。综上，浓度顺序为； ii. 已知，，通过比较电离常数可知：，根据“强酸制弱酸”，的酸性弱于，强于，故与反应生成和，反应方程式为。 4. (25-26高三·天津北辰区·二模)“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，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①： 反应②： 总反应： （1）总反应在___________条件下能自发进行(填字母)。 a．低温 b．高温 c．任何温度 （2）已知绿氢的燃烧热为，写出该燃烧热的热化学方程式___________。 （3）①某温度时，在体积为2 L的刚性容器中通入和合成甲醇，控制条件仅发生总反应，达到平衡时反应物的转化率为60%，总反应的化学平衡常数K值为___________(写成小数，精确到小数点后一位)。 ②若保持温度不变，将容器体积缩小至1 L，达新平衡后的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③保持温度不变，在另一体积为2 L的刚性容器中，初始加入、、和，判断反应进行的方向，通过必要计算说明理由___________。 （4）下列操作有利于提高平衡转化率的方法是___________(填字母)。 a．增加用量 b．增加用量 c．将甲醇液化后分离 d．恒温恒容下通入惰性气体 （5）某种熔融碳酸盐燃料电池以为燃料，以熔融、为电解质，该电池工作原理如图所示。该电池工作时负极电极反应___________，正极应通入的气体为___________。 【答案】（1）a （2） ； （3） ①. 112.5 ②. 增大； ③. ，反应正向进行； （4）ac （5） ①. ②. O2和CO2 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可得：总反应由反应①与反应②相加得到，所以，，反应气体分子数减少，所以。根据可得：当时，反应自发进行。结合、得：低温时，，反应自发，故答案选：a； 【小问2详解】 绿氢即氢气，燃烧热指1 mol完全燃烧生成液态水放热285.8 kJ，因此该燃烧热的热化学方程式为： ； 【小问3详解】 ①根据题意可得：消耗了1.2 mol，可列“三段式”如下：，因为此刚性容器的体积为2 L，所以各物质的平衡浓度为：，因此总反应的化学平衡常数为： ； ②体积从2 L缩至1 L，压强增大，平衡向气体分子数减少方向(正向)移动，转化率增大。 ③根据题意可得：各物质的初始浓度均为，计算 ，因为，所以反应正向进行； 【小问4详解】 选项a：增加用量平衡右移，平衡转化率提高，a正确；选项b：增加用量，自身转化率下降，b错误；选项c：分离甲醇减少生成物平衡右移，平衡转化率提高，c正确；选项d：恒容通入惰性气体，浓度不变，平衡不移动，d错误；故答案选：ac； 【小问5详解】 根据该电池的工作原理图可得：a极为负极，b极为正极。负极：失去电子，结合生成和，则该电池工作时负极电极反应为： ；正极需通入和CO2，以再生成。 5. (25-26高三·天津部分区·二模)雾霾主要成分为灰尘、、、有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。 （1）从物质分类的角度看，属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物；与过氧化氢溶液反应生成硫酸，说明具有___________性。 （2）臭氧为烟气剂时，反应之一为： 某温度时，在体积为1 L的刚性密闭容器中充入2 mol和1 mol发生该反应，保持恒温恒容条件。 ①该反应物和生成物中，属于非极性分子的是___________。 ②能够证明该反应已经达到平衡的是___________(填序号)。 a． b．混合气体密度不再改变 c．的体积分数不再改变 ③欲增加的平衡转化率，可采取的措施有___________(填序号)。 a．充入氦气 b．再充入1 mol和0.5 mol c．升高温度 （3）25℃时，亚硫酸在溶液中存在多种微粒形态(、、)。向溶液中加入NaOH溶液，各微粒的物质的量浓度随pH的关系曲线如图所示。 ①x对应的粒子是___________。 ②当pH=6时，溶液中三种粒子(、、)的浓度从大到小的顺序是___________。 ③当pH=8.2时，=___________。 （4）烟气中的可以用NaOH溶液吸收，将所得的溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到，其原理如图所示(电极材料为石墨)。 ①b极电极反应式为___________，Y口的物质是___________。 ②通过阳离子交换膜的离子主要是___________。 【答案】（1） ①. 酸性 ②. 还原 （2） ①. ②. c ③. b （3） ①. ②. ③. 10 （4） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。SO2可与NaOH反应生成和，因此属于酸性氧化物。与反应生成，反应中S元素化合价从+4价升高到+6价，被氧化，说明其具有还原性。 【小问2详解】 ①为V形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子；为V形结构，存在孤对电子，正负电荷中心不重合，是极性分子；气态时为，整体呈‌折线形‌，正负电荷中心‌不重合‌，因此属于‌极性分子；为双原子单质分子，正负电荷中心重合，是非极性分子。因此属于非极性分子的是； ② a．未指明是正反应速率还是逆反应速率，无法判断平衡； b．刚性容器体积不变，反应前后均为气体，总质量守恒，混合气体密度始终不变，不能作为判断化学平衡的标志； c．的体积分数不再改变，说明各物质浓度不再变化，反应达到平衡状态； 因此选c； ③该反应（放热反应）且反应物气体总系数大于生成物： a．恒容充入氦气，各物质浓度不变，平衡不移动，转化率不变； b．按原比例充入和，相当于增大体系压强，平衡向气体分子数减少的正向移动，转化率提高； c．升高温度，放热反应平衡逆向移动，转化率降低； 因此选b。 【小问3详解】 ①亚硫酸分步电离：、。pH越小，浓度越大，越抑制电离，未电离的浓度越大。因此x对应的粒子是； ②由图像可知：时与浓度相等，时浓度下降、浓度上升；时与浓度相等，时浓度大于。时，浓度已很小，因此浓度顺序为：； ③亚硫酸第二步电离常数，则。时，，故；时，，代入得：。 【小问4详解】 ①b电极为阳极，发生氧化反应，失去电子被氧化为，结合水生成，电极反应式为：。a电极为阴极，水电离的放电生成：，因此Y口逸出的物质是； ②阴极区生成，为维持电荷平衡，溶液中的通过阳离子交换膜向阴极区移动，因此通过阳离子交换膜的离子主要是。 6. (25-26高三·天津河北区·二模)CO、等烟道气对环境有污染，需经处理后才能排放，处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为硫：，回答下列问题： （1）写出的电子式_______。 （2）相同条件下，在水中溶解度大于的原因是_______。 （3）已知CO的燃烧热为，。则上述反应的_______。 （4）由图1分析，上述反应选择做催化剂较好的原因_______。 （5）在2 L密闭容器中，充入2 mol CO和，发生上述反应，的平衡转化率随温度、压强的变化如图2所示。 ①压强、、由大到小的顺序是_______。 ②B点对应条件下的平衡常数K的值为_______。 （6）南开大学陈军院士团队为我国钠离子电池技术的落地应用奠定了重要基础，钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。某钠离子电池是利用在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图)，以下是某钠离子电池工作时的总反应： ①放电时，正极反应式为_______。 ②用铅蓄电池对该电池充电，铅蓄电池中每消耗0.2 mol Pb，钠离子电池阳极区域质量减少_______g。 【答案】（1） （2）为极性分子，易溶于极性溶剂水中 （3） （4）相对较低温度可获得较高的转化率，节约能源 （5） ①. ②. 160 （6） ①. ②. 9.2 【解析】 【小问1详解】 中C与两个O分别形成两对共用电子对，O原子满足8电子稳定结构，电子式为。 【小问2详解】 根据相似相溶规律，极性分子易溶于极性溶剂，水是极性溶剂，的空间构型为V形，为极性分子，空间构型为直线形，为非极性分子，因此溶解度更大。 【小问3详解】 已知：①， ②，目标反应 = ①×2−②，根据盖斯定律计算，。 【小问4详解】 由图1可知，在温度较低时，作催化剂时​的转化率远高于另外两种催化剂，催化活性最高，因此选择做催化剂较好​。 【小问5详解】 ① 该反应正方向是气体分子数减少的反应，压强越大，平衡正向移动，​平衡转化率越大；由图2可知，相同温度下平衡转化率：​，因此压强顺序为。 ② 由图可知，B点对应条件下转化率为80%，列三段式计算：，容器体积为2L， S为液态不写入平衡常数，因此 。 【小问6详解】 ① 放电时为原电池，由总反应式知，正极上得电子结合发生还原反应生成，电极反应式为。 ② 铅蓄电池中，1mol 反应时转移2mol电子，0.2mol 反应转移0.4mol电子；充电时钠离子电池阳极发生氧化反应：，每转移1mol电子，阳极脱出1mol ，因此转移0.4mol电子时，脱出0.4mol ，质量减少。 7. (25-26高三·天津河北区·二模)是大气污染物之一，通过化学反应可将其转化为重要的化工原料。 Ⅰ．氧化钙是常用的固硫剂，吸收并将其转化为建筑材料。 （1）已知： 写出CO燃烧热的热化学方程式_________________。 Ⅱ．工业制硫酸，在接触室中发生反应：。 （2）恒温恒容下，能证明反应已经达到平衡状态的是________（填序号）。 A. B. C. 容器内压强不再变化 D. 混合气体的密度不再变化 （3）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入和，平衡时的物质的量分数随的变化如图1所示，则A、B、C三种状态中，的转化率最小的是________点，当时，达到平衡状态时的物质的量分数可能是D、E、F三点中的________点。 Ⅲ．二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图2所示。 （4）该电池放电时电子从________电极经过导线移向________电极（填“Pt1”或“Pt2”）。 （5）写出Pt2电极的电极反应方程式：________。 【答案】（1） （2）BC （3） ①. C ②. F （4） ①. Pt1 ②. Pt2 （5） 【解析】 【小问1详解】 已知反应①：；反应②： ；根据盖斯定律，将①×2+②，得到：，燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，，因此答案为：； 【小问2详解】 A．浓度比为2:1:2，仅表示某一时刻的浓度关系，与计量数相同不代表平衡状态，A错误；B．根据反应计量数，当，正逆速率相等，说明反应达到平衡，B正确；C．反应前后气体分子数变化（3→2），恒温恒容下压强会随反应进行变化，压强不再变化时说明达到平衡，C正确；D．混合气体总质量不变，容器体积不变，密度始终不变，不能判断平衡，D错误；因此答案为：BC； 【小问3详解】 ①随着增大，相当于增加SO2的浓度，O2转化率提高，但SO2自身转化率降低。因此A、B、C三点中，C点的SO2转化率最小；②当时，SO2过量，会抑制SO3的生成，SO3的物质的量分数会比曲线最高点（附近）低，因此选F点；因此答案为：C；F； 【小问4详解】 Pt1电极通入SO2，发生氧化反应（SO2氧化为H2SO4），是负极；Pt2电极通入O2，发生还原反应，是正极，电子从负极（Pt1）经导线流向正极（Pt2）。因此答案为：Pt1；Pt2； 【小问5详解】 Pt2为正极，O2在酸性条件下得电子，结合质子交换膜传递的H+生成水，因此答案为：； 8. (25-26高三·天津河东区·二模)循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. （1），此反应________自发进行（填标号）。 A. 任何温度下都能 B. 高温 C. 低温 D. 任何温度下都不能 （2）上述反应体系中，下列有关说法正确的是________（填标号）。 A. 反应Ⅰ是放热反应，故降低温度有利于提高单位时间的产率 B. 的比值越大越有利于的捕获，但不利于的分离 C. 选择合适的催化剂，能调节反应Ⅱ的速率，改变的平衡转化率 D. 温度恒定，将容器体积压缩至原来的一半，再达平衡时还有剩余，则二氧化碳的浓度不变 （3）高温下分解产生的催化与反应生成部分历程如下图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中速率最慢的基元反应方程式为________；下列4个基元反应中反应③是________反应（填“吸热”或“放热”）。 （4）100 kPa下，在密闭容器中和各1 mol发生反应。反应物的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如下图（反应Ⅲ在360℃以下不考虑）。注： ①表示选择性的曲线是________（填字母）。 ②点M温度下，的物质的量为________mol。 ③500~600℃，解释变化的原因可能是________。 【答案】（1）C （2）BD （3） ①. CH+H*→（或CH+2H2O+H*=2H2O+） ②. 放热 （4） ①. b ②. 0.49 ③. 500~600℃范围内，MgCO3完全分解，反应Ⅲ为吸热反应，温度升高反应Ⅲ正向进行，消耗更多的CO2生成CO，导致作为含碳生成物的CO2的物质的量减少，所以CO2的选择性降低 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，Ⅰ+Ⅱ得出MgCO3(s)+4H2(g)MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g) ΔH=(101-166)kJ/mol=-65kJ/mol，该反应为熵减反应，即ΔS＜0，根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS，处于低温时，ΔG＜0，该反应能自发进行，故选项C符合题意； 【小问2详解】 A．根据反应Ⅰ可知，ΔH＞0，该反应为吸热反应，降低温度，反应Ⅰ的平衡逆向移动，反应Ⅱ为放热反应，降低温度，平衡正向移动，但温度降低，反应速率变慢，甲烷单位时间的产率降低，故A错误； B．增大，相当于增大氢气的物质的量，促使平衡向正反应方向移动，提高CO2的转化率，即该比值越大越有利于CO2的捕获，氢气越多，使甲烷与未反应氢气分离困难，故B正确； C．选择合适催化剂，可以改变反应速率，但对化学平衡移动无影响，因此选择合适催化剂，不能改变CO2的平衡转化率，故C错误； D．对于反应Ⅰ：K=c(CO2)，在温度恒定且MgCO3剩余时，c(CO2)为定值，即浓度不变，故D正确； 答案为BD； 【小问3详解】 根据图像可知，第④步骤活化能最高，速率最慢，则基元反应方程式为CH+H*→（或CH+2H2O+H*=2H2O+）；反应③中(HO*+ CH+H*+H+ H2O)的总能量高于(CH+H*+2H2O)的总能量，说明反应为放热反应； 【小问4详解】 ①反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅲ为吸热反应，在360℃以下不考虑反应Ⅲ，根据图像可知，升高温度，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，反应Ⅱ向逆反应方向移动，碳酸镁的转化率逐渐升高，氢气的转化率下降，则二氧化碳的选择性上升，甲烷的选择性下降，且二者的选择性之和为100%，所以a表示碳酸镁的转化率，b表示二氧化碳的选择性，c表示甲烷的选择性； ②M处温度低于360℃, 反应Ⅲ不发生，根据图像可知，M点时，碳酸镁的转化率为49%，消耗碳酸镁的物质的量为1mol×49.0%=0.49mol，二氧化碳选择性和甲烷选择性相等，均为50%，n(CO2)=n(CH4)=0.49mol×50.0%=0.245mol，则n(H2O)=2n(CH4)=2×0.245mol=0.49mol； ③根据图像可知，500~600℃范围内，MgCO3完全分解，温度升高反应Ⅱ逆向进行，反应Ⅲ正向进行，以反应Ⅲ为主，消耗更多的CO2生成CO，导致作为含碳生成物的CO2的物质的量减少，所以CO2的选择性降低。 9. (25-26高三·天津东丽区·二模)硫及其化合物在工农业生产中有广泛的应用，请按要求回答下列问题。 （1）常作消毒剂，根据下列化学键的键能及的结构式： 化学键 键能/() 266 255 243 则反应 ___________kJ·mol。 （2）常用作橡胶工业的硫化剂，其分子空间结构如图。 两个原子犹如在半张开的书的两面上，由此可知它属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。且已知它易与水反应，产生无色有刺激性气味的气体，同时生成淡黄色沉淀，则该反应的化学方程式___________。 （3）工业上制取的反应之一为 。一定压强下，向10 L密闭容器中充入1 mol和1 mol发生上述反应，与的消耗速率与温度的关系如图所示。 ①A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的有___________(填字母)。 ②提高产率可采取措施有___________(写出一项即可)。 ③若某温度下，反应达到平衡时的转化率为，则化学平衡常数___________(用含的代数式表示)。 （4）向含的废水中加入和组成的缓冲溶液调节pH，通入发生反应：。处理后的废水中部分微粒浓度为： 微粒 浓度(mol·L) 0.10 0.05 0.10 处理后的废水的pH=___________。[已知：，，。] 【答案】（1）−4 （2） ①. 极性 ②. （3） ①. B和D ②. 及时分离出或提高氯气的通入量 ③. （4）5 【解析】 【小问1详解】 反应 反应物总键能-生成物总键能= 4×266 kJ/mol+4×243 kJ/mol- 8×255 kJ/mol= −4 kJ/mol。 【小问2详解】 题目描述的分子空间结构为“两个Cl原子犹如在半张开的书的两面上”，这种结构是不对称的，正负电荷中心不重合，因此该分子是极性分子；已知易与水反应，产生“无色有刺激性气味的气体”和“淡黄色沉淀”。淡黄色沉淀是单质硫（S），无色有刺激性气味的气体是二氧化硫（），根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 【小问3详解】 ①对于给定的化学反应：，当反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率。图中给出了的消耗速率（代表正反应速率）和的消耗速率（代表逆反应速率）随温度变化的曲线。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，达到平衡时必须满足：，在温度为时，的消耗速率曲线（上方曲线）对应的点D的纵坐标为，的消耗速率曲线（下方曲线）对应的点B的纵坐标为 此时，即，说明在B点和D点对应的温度下，反应达到了平衡状态； ②该反应的方程式为，且 （放热反应），且是一个反应前后气体分子总数不变的反应，要提高的产率，即需要使化学平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，可采取措施有及时分离出、提高氯气的通入量； ③已知向密闭容器中充入和，初始浓度：， ，，的转化率为，则反应消耗的浓度为，列出三段式： 化学平衡常数。 【小问4详解】 溶液中含有和组成的缓冲体系，溶液的pH主要由该缓冲对的电离平衡决定。醋酸的电离平衡常数==，，。 1 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $