综合03 化学反应原理综合题（期末真题汇编，山东专用）高一化学下学期

**基本信息** 山东多地市高一下期末化学反应原理综合题汇编，聚焦真实情境与核心素养融合，涵盖燃烧焓、电化学、速率平衡等关键知识。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |综合题|10道|燃烧焓计算（第1题）、燃料电池电极反应（第2题）、反应速率影响因素探究（第2题）|以碳中和、煤综合利用为情境（第1、4题），设计“猜想-验证”实验探究（第2题），契合高考命题趋势|

命学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 综合03化学反应原理综合题 1.(1)+131.3 (2) 从A到B S02-2e+2H,0=S03+4H (3) 2H+2e=H2 168 n+1 2.(1)0.04 (2)反应过程中放出的热量使反应速率增大（或反应为放热反应，放出的热量使溶液温度升高） KCI 加入硫酸使溶液酸性增强，也可能会使反应速率增大 (3)HS0,+H,0-2e=S02+3H (4)0.012 5ad 3.(1) 释放 40.5 (2) D 减小 80 (3) C02或二氧化碳 13或0.077或7.7% 4.(DCO(g)+3Hg)=CHg)+HO(g)AH=-312kJ mol (2) AC 0.08mol 0.072mol/(L'min) (3) a极到b极 CH4-8e+402=C02+2H,0 5.(1) 释放 84 (2)0.5 90% (3)cd (4) 空气 C0+02-2e=C02 44.8 6,(①Mgs与Bs生成MgB,s的反应为放热反应 (2)复合储氢材料 (3) 0.25d<(4)CD (5)2052.8 1/2 学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 H 7.(1) H:N:H 391 令 (2) 0.225 AB> (3)< 变大 8.(1)-54 (2)0.75 0.225 AC (3)CH2OH-6e+8OH-CO+6H2O @3Cl,+CONH2+H.O=CO.+N2+6CI+6H' 23 2/2 综合03 化学反应原理综合题 1．(24-25高一下·山东潍坊·期末)目前，煤在我国仍然是第一能源，研究煤的综合利用意义重大。 (1)工业上可通过煤的气化来实现煤的综合利用。已知时，几种物质的摩尔燃烧焓(煤的燃烧焓可用石墨的燃烧焓数据粗略估算)： 物质 化学式 石墨 氢气 一氧化碳 时，变为需要吸收的热量，则上述煤的气化反应_____。 (2)煤燃烧产生的二氧化硫会对大气造成污染，一种二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池装置如图a所示。 ①质子的移动方向为_____(填“从A到B”或“从B到A”)。 ②负极的电极反应式为_____。 (3)为了减少对环境的污染，利用图a电池作为直流电源电解脱硫的基本原理如图b所示。 ①阴极的电极反应式为_____。 ②设图b混合液中的初始物质的量为，处理消耗的体积(标准状况)为_____L，反应后混合液中的物质的量为_____。 2．(24-25高一下·山东济南·期末)某化学兴趣小组为探究氯酸钾与亚硫酸氢钾的反应（已知： ），设计了如下实验： Ⅰ．向锥形瓶中加入氯酸钾溶液，打开电磁搅拌器，然后迅速加入亚硫酸氢钾溶液，用离子浓度传感器和电脑软件记录数据，绘制出溶液中氯离子浓度随时间的变化图像如下。 (1)该反应在的平均化学反应速率______。 (2)通过分析图像，发现该反应的速率先增大后减小，为探究反应速率增大的原因，同学们提出了不同的猜想并进行验证，下列是部分猜想和验证方法： 猜想 验证方法 猜想一：______ 向锥形瓶中加入氯酸钾溶液，打开电磁搅拌器，然后迅速加入亚硫酸氢钾溶液，用温度传感器和电脑软件记录数据，并与上图进行比对。 猜想二；反应生成的氯离子对反应有催化作用 向锥形瓶中加入氯酸钾溶液和少量______固体，打开电磁搅拌器，固体溶解后迅速加入亚硫酸氢钾溶液，用离子浓度传感器和电脑软件记录氯离子浓度的变化数据，并与上图进行比对。 猜想三；反应生成的硫酸根离子对反应有催化作用 向锥形瓶中加入氯酸钾溶液和 稀硫酸，打开电磁搅拌器，然后迅速加入 亚硫酸氢钾溶液，用离子浓度传感器和电脑软件记录氯离子浓度的变化数据，并与上图进行比对。 猜想四；反应过程中溶液酸性增强，使反应速率增大 …… ①猜想一是______。 ②验证猜想二的实验操作中，所加固体是______（写化学式）。 ③某同学仔细分析后认为猜想三的验证方法不严谨，理由是______。 Ⅱ．利用如下装置进行实验，当闭合开关时，灵敏电流计的指针发生偏转。 (3)负极的电极反应式是______。 (4)若反应最终完全进行，且电子均通过导线，则电路中最多转移______电子。 (5)下列说法正确的是______（选填字母）。 a．Ⅰ中最后反应速率减小的主要原因是反应物浓度降低 b．根据Ⅰ中10分钟后氯离子浓度不再变化，能判断该反应是可逆的 c．Ⅱ中电能转化为化学能 d．Ⅱ中盐桥内的移动方向由烧杯甲移向烧杯乙 3．(24-25高一下·山东济宁·期末)利用氢化制，设计反应如下： Ⅰ．主反应 Ⅱ．副反应 请回答下列问题： (1)下表是形成相应分子中的化学键释放的总能量，则发生反应Ⅰ生成时需要_____(填“吸收”或“释放”)_____的能量。 物质 能量 1598 436 1652 926 1072 (2)若在恒温恒压密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，下列说法不能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态的是_____。 A．的分压不再变化 B．和的质量比不再改变 C．容器内气体的平均摩尔质量不再改变 D．单位时间消耗和的物质的量相等 反应达平衡后，向容器中通入少量气，则Ⅰ的逆反应速率将_____(填“增大”“减小”或“不变”) (3)若使用镍基催化剂，在恒温恒容密闭容器中按物质的量之比充入和，只发生反应Ⅰ．下图是部分物质的分压随时间变化图像。 线对应的物质是_____，用分压表示的反应速率为_____，时的物质的量分数为_____，其他条件不变，若改用比镍更高效的催化剂，则反应达到平衡的时间_____(填“>”“<”或“=”)。 4．(24-25高一下·山东德州·期末)二氧化碳甲烷化反应是实现“碳中和”的关键技术之一、在催化剂作用下，、同时发生如下反应： 反应1(主反应)：     反应2(副反应)：      (1)根据上述反应，某同学认为CO和也可获得甲烷，试写出反应的热化学方程式___________。 (2)在绝热条件下，向体积为1L的恒容密闭容器中加入1mol 和4mol 。 ①下列能判断主反应达平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内温度不变                                B．混合气体的平均密度保持不变 C．的体积分数保持不变                        D． ②反应10min后，消耗0.8mol ，的选择性为90%，生成CO的物质的量为___________mol。用表示反应速率为___________。(的选择性=) (3)将甲烷设计成燃烧电池，是提高甲烷燃料利用率的重要举措。电池采用可传导的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示： ①外电路电子移动方向___________(填“a极到b极”或“b极到a极”)。 ②a极电极反应式为___________。 5．(24-25高一下·山东临沂·)利用CO和催化合成甲醇，其反应为。回答下列问题： (1)部分化学键的键能数据如下表所示： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 413 436 463 326 1072 生成1mol时，该反应___________(填“释放”或“吸收”)___________kJ能量。 (2)向2L恒容密闭容器中充入2mol和4mol，在一定温度下催化合成，测得的物质的量分数随时间变化如图所示。 反应开始至2min末，以的浓度变化表示的化学反应速率为___________mol·L-1·min-1；平衡时CO的转化率为___________。 (3)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 a．保持不变                                b．容器中混合气体的密度保持不变 c．2mol键断裂的同时3mol键断裂        d．容器内的压强保持不变 (4)以CO和为燃料的固态燃料电池工作原理如图所示。 ①Y处通入的是___________(填“ＣＯ和”或“空气”)；CO参与的电极反应式为___________。 ②若1mol参与反应，理论上消耗标准状况下CO和的总体积为___________L。 6．(24-25高一下·山东滨州·期末)氢能是一种重要能源，氢气的储存与应用是研究热点。 Ⅰ．储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。和都是氢容量较大的储氢材料。两者及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下。          (1)的原因是_______。 (2)三种材料中脱氢焓［生成时的］最小的是_______（填“”、“”或“复合储氢材料”）。 Ⅱ．氢气的应用方向之一是制备甲醇：。在2L的恒容密闭容器中充入和，一定条件下发生上述反应，测得和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。 (3)该反应在0~3min的化学反应速率v(H2)= _______。图1中，表示正反应速率与逆反应速率相等的点是_______（填“a”、“b”、“c”或“d”）；a、b两点的逆反应速率：_______（填“”、“<”、“”或“无法确定”）。 (4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是________（填标号）。 A．、和三种物质的浓度相等 B．容器内C原子数目保持不变 C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．单位时间内消耗的同时消耗 (5)已知断开中的化学键吸收的能量为1072kJ，断开中的化学键吸收的能量为426kJ，结合图2数据计算，断开中所有化学键吸收能量为_______kJ。 7．(24-25高一下·山东潍坊·期末)氮是构成生命体的重要元素之一，研究氮及其化合物具有重要意义。回答下列问题： I．工业合成氨的反应为： (1)有关化学键键能数据如下： 化学键 键能 946 x 436 ①的电子式为_____。 ②_____。 (2)时，向恒容密闭容器中，充入和使之发生反应，测得部分物质的物质的量浓度变化如图所示。 ①曲线a表示_____(填物质化学式)物质的量浓度随时间的变化；用的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为_____。 ②反应至时，改变了某一条件，则改变的条件可能是_____(填标号)；反应至时，_____(填“>”“<”或“=”)。 A．使用更高效催化剂        B．升高温度        C．增大压强        D．通入 Ⅱ．已知：，升高温度，该化学平衡向着吸热的方向移动。 (3)在烧瓶A和B中分别装有与(无色)的混合气体，中间用夹子夹紧，分别浸入到盛有水(水温相同)的烧杯中，如图所示。向烧瓶A所在的烧杯中加入适量的浓硫酸，气体颜色会变深，该反应的_____0(填“>”或“<”)；向烧瓶B所在的烧杯中加入适量的硝酸铵固体，烧瓶B中气体的平均相对分子质量_____(填“变大”“变小”或“不变”)。 8．(24-25高一下·山东烟台·期末)在碳中和目标的推动下，研究含碳废气、废水的处理对建设美丽中国具有重要意义。回答下列问题： (1)捕获制：   已知：①   ②   上述捕获制反应的______。 (2)温度下，将6mol 和15mol 充入一容积为2L的密闭容器中，发生上述反应，10min时反应达到平衡，测得。 已知：总压×的物质的量分数。 ①平衡时，______；10min内，______。 ②下列能说明该反应已达平衡的是______（填标号）。 A．容器内压强不再改变                            B．容器内气体的密度不再改变 C．容器内气体的平均摩尔质量不再改变            D． (3)科研工作者利用如图装置除去NaCl废水中的尿素。 ①用碱性条件下的燃料电池做电源，其负极电极反应式为______； ②电解池工作时，用除去的离子反应方程式为______；每处理1mol ，M极区与N极区产生气体的物质的量之比为______。 9．(24-25高一下·山东淄博·)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。回答下列问题： I．HCOOH的分解涉及如下反应： 反应i： 反应ii： (1)上述反应能量变化的关系如图所示，表示反应能量变化的为_______(填“”或“”)，反应的_______。 (2)温度时，向2L恒容密闭容器中通入1molHCOOH(g)，发生上述反应。 ①时，测得容器中和的浓度分别为和，则此时容器中_______，反应开始到的平均反应速率_______mol。 ②下列说法中能表明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．气体密度不变            B．气体总压强不变 C．的浓度不变    D．和的物质的量之比不变 Ⅱ．甲酸燃料电池装置可额外获得等工业原料 (3)物质为_______(填化学式)，电池的负极反应式为_______，理论上，消耗标准状况下可获得的质量为_______g。 10．(24-25高一下·山东威海·期末)研究化学反应中的能量变化对人类社会有重要意义。回答下列问题： (1)判断反应，在恒容条件下达到平衡状态的标志是_______(填标号)。 A．容器内气体的压强不变 B．三者的浓度之比为 C．的物质的量不再变化 D．CO的生成速率和的消耗速率相等 (2)的官能团名称为_______，与乙酸酯化反应的化学方程式为_______。 现有①-④四个反应，观察思考并回答(3)-(5)题： ①　　② ③    　　　　④ (3)①-④四个反应中能量变化符合图甲的是_______(填标号)。 (4)①-④四个反应中可用于设计原电池的是_______(填标号)，当导线中有1mol电子通过时，理论上发生的变化是_______(填标号)。 A．负极质量减轻32.5g　　　　　  B．溶液增重31.5g C．有气体产生的一极为负极    　　　D．放出11.2L气体 (5)对于反应②，将形状相同的等量且足量锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和溶液，发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图乙所示。则n曲线表示锌与稀硫酸_______(填“X”或“Y”)反应。 10．(24-25高一下·山东聊城·期末)Ⅰ．丙烯是重要的化工原料。丙烷裂解反应制丙烯是工业生产丙烯的一种途径，其原理为。 (1)每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示： 物质 丙烷 氢气 丙烯 相对能量（kJ/mol） 0 21 据此分析，该反应属于______（填“吸热”或“放热”）反应。 (2)一定温度下，向1L恒容密闭容器中加入1mol 发生上述反应，的物质的量随时间的变化如图所示： ①0～3min内的平均反应速率______。 ②比较a、b点的反应速率，______（填“>、<或=”）。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是______（填字母）。 a．反应中与的物质的量浓度之比为1∶1 b．混合气体的压强不随时间的变化而变化 c．单位时间内生成1mol ，同时生成1mol d．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 e．容器内混合气体密度保持不变 Ⅱ．如图是某化学兴趣小组探究化学能转变为电能的装置。 (3)根据图1， ①若电极a为Zn，电极b为Ag，c为溶液。开始时电极a与电极b质量相等，当电路中转移0.1mol电子时，电极a与电极b质量差为______g。 ②若电极a为Mg，电极b为Al，c为NaOH溶液。负极电极反应式为______。 (4)根据图2，当电路中转移0.2mol电子时，理论上电极通入的气体在标准状况下的体积为______L。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合03 化学反应原理综合题 1．(24-25高一下·山东潍坊·期末)目前，煤在我国仍然是第一能源，研究煤的综合利用意义重大。 (1)工业上可通过煤的气化来实现煤的综合利用。已知时，几种物质的摩尔燃烧焓(煤的燃烧焓可用石墨的燃烧焓数据粗略估算)： 物质 化学式 石墨 氢气 一氧化碳 时，变为需要吸收的热量，则上述煤的气化反应_____。 (2)煤燃烧产生的二氧化硫会对大气造成污染，一种二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池装置如图a所示。 ①质子的移动方向为_____(填“从A到B”或“从B到A”)。 ②负极的电极反应式为_____。 (3)为了减少对环境的污染，利用图a电池作为直流电源电解脱硫的基本原理如图b所示。 ①阴极的电极反应式为_____。 ②设图b混合液中的初始物质的量为，处理消耗的体积(标准状况)为_____L，反应后混合液中的物质的量为_____。 【答案】(1) (2) 从A到B (3) 168 【详解】（1）根据表格数据：① ② ③ ④ 根据盖斯定律：①-②-③-④得反应，； （2）①由图可知总反应式为，A为负极，B为正极，原电池中阳离子向正极移动，质子即为，朝正极移动，故移动方向为从A到B； ②负极的电极反应为二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子：； （3）①由图示可知，在阳极失电子转化为，发生氧化反应，电极反应式为：。阴极氢离子得到电子，电极反应式为。 ②由图示可知，与反应生成、和，反应中铁元素化合价由+2变为+3、硫元素化合价由-1变为+6、锰元素化合价由+3变为+2，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为： 。处理转移15mol电子，根据和电子守恒，消耗的体积(标准状况)为168L；被氧化时，消耗，生成，而生成时，阴极反应，根据电子守恒可知消耗，所以混合液中氢离子的物质的量将增大，反应后混合液中的物质的量为 。 2．(24-25高一下·山东济南·期末)某化学兴趣小组为探究氯酸钾与亚硫酸氢钾的反应（已知： ），设计了如下实验： Ⅰ．向锥形瓶中加入氯酸钾溶液，打开电磁搅拌器，然后迅速加入亚硫酸氢钾溶液，用离子浓度传感器和电脑软件记录数据，绘制出溶液中氯离子浓度随时间的变化图像如下。 (1)该反应在的平均化学反应速率______。 (2)通过分析图像，发现该反应的速率先增大后减小，为探究反应速率增大的原因，同学们提出了不同的猜想并进行验证，下列是部分猜想和验证方法： 猜想 验证方法 猜想一：______ 向锥形瓶中加入氯酸钾溶液，打开电磁搅拌器，然后迅速加入亚硫酸氢钾溶液，用温度传感器和电脑软件记录数据，并与上图进行比对。 猜想二；反应生成的氯离子对反应有催化作用 向锥形瓶中加入氯酸钾溶液和少量______固体，打开电磁搅拌器，固体溶解后迅速加入亚硫酸氢钾溶液，用离子浓度传感器和电脑软件记录氯离子浓度的变化数据，并与上图进行比对。 猜想三；反应生成的硫酸根离子对反应有催化作用 向锥形瓶中加入氯酸钾溶液和 稀硫酸，打开电磁搅拌器，然后迅速加入 亚硫酸氢钾溶液，用离子浓度传感器和电脑软件记录氯离子浓度的变化数据，并与上图进行比对。 猜想四；反应过程中溶液酸性增强，使反应速率增大 …… ①猜想一是______。 ②验证猜想二的实验操作中，所加固体是______（写化学式）。 ③某同学仔细分析后认为猜想三的验证方法不严谨，理由是______。 Ⅱ．利用如下装置进行实验，当闭合开关时，灵敏电流计的指针发生偏转。 (3)负极的电极反应式是______。 (4)若反应最终完全进行，且电子均通过导线，则电路中最多转移______电子。 (5)下列说法正确的是______（选填字母）。 a．Ⅰ中最后反应速率减小的主要原因是反应物浓度降低 b．根据Ⅰ中10分钟后氯离子浓度不再变化，能判断该反应是可逆的 c．Ⅱ中电能转化为化学能 d．Ⅱ中盐桥内的移动方向由烧杯甲移向烧杯乙 【答案】(1)0.04 (2) 反应过程中放出的热量使反应速率增大（或反应为放热反应，放出的热量使溶液温度升高） 加入硫酸使溶液酸性增强，也可能会使反应速率增大 (3) (4)0.012 (5) 【分析】研究氯酸钾与亚硫酸氢钾的反应（），I中向氯酸钾溶液中加入亚硫酸氢钾研究浓度变化，II中利用此反应制成原电池，负极为亚硫酸氢钾，电极反应式为，正极为氯酸钾，电极反应式为。 【详解】（1）。 （2）①实验记录了温度变化，因此猜想一是反应过程中放出的热量使反应速率增大（或反应为放热反应，放出的热量使溶液温度升高）； ②对比猜想三，研究Cl-催化作用应在实验开始时加入Cl-，且加入的阳离子与反应物相同，因此验证猜想二的实验操作中所加固体是KCl； ③猜想三加入硫酸使溶液酸性增强，也可能会使反应速率增大，因此验证方法不严谨。 （3）据分析，负极为亚硫酸氢钾，电极反应式为。 （4）反应有如下计量关系：，电池中、，亚硫酸氢钾过量，因此转移电子数为。 （5）a．随着反应进行，Ⅰ中反应物浓度降低，反应速率降低，a正确； b．根据题Ⅰ所给物质的量关系，氯离子浓度不再变化可说明反应已完全进行，不能说明反应可逆，b错误； c．Ⅱ中为原电池，化学能转化为电能，c错误； d．原电池中阳离子移向正极，因此Ⅱ中盐桥内的移动方向由烧杯甲移向烧杯乙，d正确； 故答案为ad。 3．(24-25高一下·山东济宁·期末)利用氢化制，设计反应如下： Ⅰ．主反应 Ⅱ．副反应 请回答下列问题： (1)下表是形成相应分子中的化学键释放的总能量，则发生反应Ⅰ生成时需要_____(填“吸收”或“释放”)_____的能量。 物质 能量 1598 436 1652 926 1072 (2)若在恒温恒压密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，下列说法不能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态的是_____。 A．的分压不再变化 B．和的质量比不再改变 C．容器内气体的平均摩尔质量不再改变 D．单位时间消耗和的物质的量相等 反应达平衡后，向容器中通入少量气，则Ⅰ的逆反应速率将_____(填“增大”“减小”或“不变”) (3)若使用镍基催化剂，在恒温恒容密闭容器中按物质的量之比充入和，只发生反应Ⅰ．下图是部分物质的分压随时间变化图像。 线对应的物质是_____，用分压表示的反应速率为_____，时的物质的量分数为_____，其他条件不变，若改用比镍更高效的催化剂，则反应达到平衡的时间_____(填“>”“<”或“=”)。 【答案】(1) 释放 40.5 (2) D 减小 (3) 或二氧化碳 或0.077或 < 【详解】（1）反应热=反应物总键能-生成物总键能，对于反应，反应物总键能，生成物总键能，则，反应放热，的物质的量为，生成时放热，则生成时释放热量； （2）反应II是，A．是反应I的产物，反应I和反应II是同时发生的，故分压不变能说明反应II达到平衡，A不符合题意；B．和质量比不再改变，说明正逆反应速率相等，达到平衡，B不符合题意；C．反应II前后气体物质的量不变，但反应I前后气体物质的量改变，容器内气体平均摩尔质量不再改变，说明反应I、II均达到平衡，C不符合题意；D．反应I，反应II，单位时间消耗（正反应 ）和（逆反应 ）物质的量相等，不能判断反应达到平衡，D符合题意；故答案选D；恒温恒压充入，容器体积增大，各物质浓度减小，反应I逆反应速率减小； （3）反应I中、分压减小，、分压增大，消耗量是的4倍，分压变化更快， 生成量是的两倍，且消耗量与生成量相同，因为a的斜率小于b的斜率，故a为或二氧化碳，b为；反应速率：0 -，分压从变为，用分压表示的反应速率，因为消耗量是的4倍，故用分压表示的反应速率为；设初始为，为，时与分压相等（恒温恒容，分压比 = 物质的量比 ），设转化x，则，。平衡时，，，，总物质的量，物质的量分数；更高效催化剂加快反应速率，达到平衡时间缩短。 4．(24-25高一下·山东德州·期末)二氧化碳甲烷化反应是实现“碳中和”的关键技术之一、在催化剂作用下，、同时发生如下反应： 反应1(主反应)：     反应2(副反应)：      (1)根据上述反应，某同学认为CO和也可获得甲烷，试写出反应的热化学方程式___________。 (2)在绝热条件下，向体积为1L的恒容密闭容器中加入1mol 和4mol 。 ①下列能判断主反应达平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内温度不变                                B．混合气体的平均密度保持不变 C．的体积分数保持不变                        D． ②反应10min后，消耗0.8mol ，的选择性为90%，生成CO的物质的量为___________mol。用表示反应速率为___________。(的选择性=) (3)将甲烷设计成燃烧电池，是提高甲烷燃料利用率的重要举措。电池采用可传导的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示： ①外电路电子移动方向___________(填“a极到b极”或“b极到a极”)。 ②a极电极反应式为___________。 【答案】(1)    (2) AC 0.08mol 0.072mol/(L•min) (3) a极到b极 【详解】（1）由盖斯定律，反应1-2得反应，则该反应； （2）①A．在绝热条件下进行反应，容器内温度不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态；                               B．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡； C．的体积分数保持不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态；                           D．反应速率比等于化学计量数比，，说明正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态； 故选AC； ②反应10min后，消耗0.8mol，的选择性为90%，则生成CO的物质的量为0.8mol×（1-90%）=0.08mol。用表示反应速率为； （3）甲烷设计成燃烧电池，则通入甲烷一极为负极、通入氧气一极为正极，故a为负极、b为正极； ①外电路电子由负极移向正极，移动方向a极到b极。 ②a极电极反应为甲烷失去电子被氧化为二氧化碳和水：。 5．(24-25高一下·山东临沂·)利用CO和催化合成甲醇，其反应为。回答下列问题： (1)部分化学键的键能数据如下表所示： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 413 436 463 326 1072 生成1mol时，该反应___________(填“释放”或“吸收”)___________kJ能量。 (2)向2L恒容密闭容器中充入2mol和4mol，在一定温度下催化合成，测得的物质的量分数随时间变化如图所示。 反应开始至2min末，以的浓度变化表示的化学反应速率为___________mol·L-1·min-1；平衡时CO的转化率为___________。 (3)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 a．保持不变                                b．容器中混合气体的密度保持不变 c．2mol键断裂的同时3mol键断裂        d．容器内的压强保持不变 (4)以CO和为燃料的固态燃料电池工作原理如图所示。 ①Y处通入的是___________(填“ＣＯ和”或“空气”)；CO参与的电极反应式为___________。 ②若1mol参与反应，理论上消耗标准状况下CO和的总体积为___________L。 【答案】(1) 释放 84 (2) 0.5 90% (3)cd (4) 空气 44.8 【详解】（1）反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，故的，生成1mol时，该反应释放84kJ能量； （2）设2min时的物质的量变化量为xmol，可列出三段式：，2min时的物质的物质的量分数为0.25，，解得x=1，反应开始至2min末，以的浓度变化表示的化学反应速率为：；平衡时的物质的物质的量分数为0.75，故，解得x=1.8，故平衡时CO的转化率为：； （3）a．CO和H2按系数比投料，故始终保持不变，不能判断达到平衡状态，a错误； b．该反应前后气体质量不变，容器体积不变，容器中混合气体的密度始终保持不变，不能判断达到平衡状态，b错误； c．2mol键断裂的同时3mol键断裂，正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，c正确； d．该反应前后气体分子数减小，恒温恒容条件下，容器内的压强保持不变时达到平衡状态，d正确； 故选cd； （4）该燃料电池中O2-向上移动，故上方电极为负极，燃料在X处通入，下方电极为正极，空气在Y处通入。 ①根据分析，Y处通入的是空气；CO参与的电极反应式为：； ②CO参与的电极反应式为：，H2参与的电极反应为：，O2参与的电极反应为：，若1mol参与反应，转移4mol电子，理论上消耗CO和的物质的量为2mol，标准状况下的总体积为44.8L。 6．(24-25高一下·山东滨州·期末)氢能是一种重要能源，氢气的储存与应用是研究热点。 Ⅰ．储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。和都是氢容量较大的储氢材料。两者及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下。          (1)的原因是_______。 (2)三种材料中脱氢焓［生成时的］最小的是_______（填“”、“”或“复合储氢材料”）。 Ⅱ．氢气的应用方向之一是制备甲醇：。在2L的恒容密闭容器中充入和，一定条件下发生上述反应，测得和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。 (3)该反应在0~3min的化学反应速率v(H2)= _______。图1中，表示正反应速率与逆反应速率相等的点是_______（填“a”、“b”、“c”或“d”）；a、b两点的逆反应速率：_______（填“”、“<”、“”或“无法确定”）。 (4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是________（填标号）。 A．、和三种物质的浓度相等 B．容器内C原子数目保持不变 C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．单位时间内消耗的同时消耗 (5)已知断开中的化学键吸收的能量为1072kJ，断开中的化学键吸收的能量为426kJ，结合图2数据计算，断开中所有化学键吸收能量为_______kJ。 【答案】(1)与生成的反应为放热反应 (2)复合储氢材料 (3) 0.25 d < (4)CD (5)2052.8 【详解】（1）反应①   反应②   反应①+反应②得到 ，由于与生成的反应为放热反应，导致的总能量高于的总能量，故； （2）由热化学方程式可知计算生成时的= ，生成时的=，复合储氢材料生成时的=，故三种材料中脱氢焓［生成时的］最小的是复合储氢材料； （3）0~3min的化学反应速率v(CO)==0.125，v(H2)=2v(CO)=0.25；a、b、c反应物物质的量还在减小，说明反应正向进行，d点反应物和生成物物质的量不在改变，说明反应得到平衡状态，表示正反应速率与逆反应速率相等的点是d；b点比a点反应正向进行程度大，b点生成物浓度更大，且同一时刻v(H2)逆=2v(CO)逆，故a、b两点的逆反应速率：＜； （4）A．达到平衡时，、和的浓度不再改变，三种物质的浓度相等不能说明反应达到平衡，A错误； B．根据质量守恒可知容器内C原子数目永远不变，容器内C原子数目保持不变不能说明反应是否达到平衡，B错误； C．气体总质量不变，气体总物质的量减小，则气体的平均摩尔质量是变量，容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变说明反应已达平衡，C正确； D．单位时间内消耗的同时消耗即正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D正确； 故选CD； （5）设断开中所有化学键吸收能量为x kJ，结合图2可得128.8=1072+2×426-x，解得x=2052.8。 7．(24-25高一下·山东潍坊·期末)氮是构成生命体的重要元素之一，研究氮及其化合物具有重要意义。回答下列问题： I．工业合成氨的反应为： (1)有关化学键键能数据如下： 化学键 键能 946 x 436 ①的电子式为_____。 ②_____。 (2)时，向恒容密闭容器中，充入和使之发生反应，测得部分物质的物质的量浓度变化如图所示。 ①曲线a表示_____(填物质化学式)物质的量浓度随时间的变化；用的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为_____。 ②反应至时，改变了某一条件，则改变的条件可能是_____(填标号)；反应至时，_____(填“>”“<”或“=”)。 A．使用更高效催化剂        B．升高温度        C．增大压强        D．通入 Ⅱ．已知：，升高温度，该化学平衡向着吸热的方向移动。 (3)在烧瓶A和B中分别装有与(无色)的混合气体，中间用夹子夹紧，分别浸入到盛有水(水温相同)的烧杯中，如图所示。向烧瓶A所在的烧杯中加入适量的浓硫酸，气体颜色会变深，该反应的_____0(填“>”或“<”)；向烧瓶B所在的烧杯中加入适量的硝酸铵固体，烧瓶B中气体的平均相对分子质量_____(填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】(1) 391 (2) 0.225 AB > (3) < 变大 【详解】（1） ①NH3中N原子最外层有5个电子，与3个H原子形成3对共用电子对，电子式为，故答案为：； ②反应热△H=反应物键能总和－生成物键能总和，对于反应 ，解得x=，故答案为：391； （2）①反应中N2的浓度减小，NH3的浓度增大，而且氮气和氢气的浓度变化之比为1:2，曲线a浓度减小，所以曲线a表示N2物质的量浓度随时间的变化。0～4min内，△c(N2)=1.0mol/L－0.7mol/L=0.3mol/L，根据反应计量关系△c（H2）=3△c(N2)=0.9mol/L，则v(H2)==0.225 ，故答案为：N2；0.3； ②2min时改变条件，反应速率加快，N2的浓度继续减小，NH3的浓度继续增大； A．使用更高效催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故A正确； B．升高温度，反应速率加快，N2浓度减小，NH3浓度增大，故B正确； C．增大压强，体积减少，反应速率加快，但N2浓度要增大，与图形不符，故C错误； D．通入N2，N2浓度应瞬间增大，不符合图像中N2浓度变化，故D错误； 反应至3min时，反应还未达到平衡，平衡正向移动，所以＞， 故答案为：AB；＞； （3）向烧瓶A所在的烧杯中加入适量的浓硫酸，浓硫酸溶干水放热，烧瓶A中温度升高，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，所以该反应的△H＜0；向烧瓶B所在的烧杯中加入适量的硝酸铵固体，硝酸铵溶于水吸热，烧瓶B中温度降低，平衡向右移动，气体的物质的量减小，混合气体的总质量不变，根据M=，烧瓶B中气体的平均相对分子质量变大；故答案为：＜；变大。 8．(24-25高一下·山东烟台·期末)在碳中和目标的推动下，研究含碳废气、废水的处理对建设美丽中国具有重要意义。回答下列问题： (1)捕获制：   已知：①   ②   上述捕获制反应的______。 (2)温度下，将6mol 和15mol 充入一容积为2L的密闭容器中，发生上述反应，10min时反应达到平衡，测得。 已知：总压×的物质的量分数。 ①平衡时，______；10min内，______。 ②下列能说明该反应已达平衡的是______（填标号）。 A．容器内压强不再改变                            B．容器内气体的密度不再改变 C．容器内气体的平均摩尔质量不再改变            D． (3)科研工作者利用如图装置除去NaCl废水中的尿素。 ①用碱性条件下的燃料电池做电源，其负极电极反应式为______； ②电解池工作时，用除去的离子反应方程式为______；每处理1mol ，M极区与N极区产生气体的物质的量之比为______。 【答案】(1)-54 (2) 0.75 0.225 AC (3) ① ② 2:3 【详解】（1）反应(①×3-②)可以得到，=(+)=-54； （2）①设反应xmol，列三段式，恒温恒容，压强之比等于气体物质的量之比，，x=4.5；平衡时， =0.75；10min内， =0.225； ②A．该反应为非等体积反应，容器内压强不再改变，气体总的物质的量不变，能说明该反应已达平衡，A正确； B．气体质量守恒，恒容条件，气体密度是定值，密度不变不能说明该反应已达平衡，B错误； C．根据，气体质量守恒，容器内气体的平均摩尔质量不再改变，气体总的物质的量不变，能说明该反应已达平衡，C正确； D．是正反应速率的关系，不代表正逆反应速率相等，不能说明该反应已达平衡，D错误； 故选AC； （3）①用碱性条件下的燃料电池做电源，其负极甲醇失电子发生氧化反应，电极反应式为； ②电解池工作时，用与发生氧化还原反应生成二氧化碳和氮气，离子反应方程式为；每处理1mol ，消耗3mol，生成1molCO、1molN2，根据得失电子守恒，阴极生成3mol，M极区与N极区产生气体的物质的量之比为2:3。 9．(24-25高一下·山东淄博·)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。回答下列问题： I．HCOOH的分解涉及如下反应： 反应i： 反应ii： (1)上述反应能量变化的关系如图所示，表示反应能量变化的为_______(填“”或“”)，反应的_______。 (2)温度时，向2L恒容密闭容器中通入1molHCOOH(g)，发生上述反应。 ①时，测得容器中和的浓度分别为和，则此时容器中_______，反应开始到的平均反应速率_______mol。 ②下列说法中能表明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．气体密度不变            B．气体总压强不变 C．的浓度不变    D．和的物质的量之比不变 Ⅱ．甲酸燃料电池装置可额外获得等工业原料 (3)物质为_______(填化学式)，电池的负极反应式为_______，理论上，消耗标准状况下可获得的质量为_______g。 【答案】(1) (2) 0.06 BC (3) 20 【详解】（1）反应i为吸热反应，说明反应物总能量低于生成物总能量，根据图形可知符合反应i的曲线为：；根据盖斯定律，反应的可看作为由反应ii反应i所得，则反应的。 （2）①时，根据反应i和反应ii：容器内各物质的浓度分别为：、、剩余；则此时容器中；反应开始到的平均反应速率； ②下列说法中能表明上述反应达到化学平衡状态的是： A．气体密度不变：容器体积不变，气体质量始终不变，故密度一直不变，无法判断是否达到平衡状态，A错误； B．气体总压强不变：根据反应i和反应ii可知属于体积增大的反应，随反应进行压强增大，当气体总压强不变时可以说明反应已达到平衡状态，B正确； C．的浓度不变：随反应进行的浓度逐渐增大，当的浓度不变时可以说明反应已达到平衡状态，C正确； D．和的物质的量之比不变：根据反应ii可知和的物质的量之比始终为1:1，所以无法用来判断是否达到平衡状态，D错误； 故答案为：BC。 （3）根据燃料电池的工作原理可知，燃料在负极反应；利用这一原理得到甲酸燃料电池中，甲酸在负极反应，则该装置的左边为负极，电极反应式为：，根据装置图可知正极为得到电子，电极反应式为：，然后被氧化为进行循环转化，反应式为：，同时正极要产生，可以通过阳离子交换膜从左侧交换到右侧，则溶液中需要补充的离子为：和，则X为：；电池的总反应可看为：，则消耗标准状况下可获得的质量为：。 10．(24-25高一下·山东威海·期末)研究化学反应中的能量变化对人类社会有重要意义。回答下列问题： (1)判断反应，在恒容条件下达到平衡状态的标志是_______(填标号)。 A．容器内气体的压强不变 B．三者的浓度之比为 C．的物质的量不再变化 D．CO的生成速率和的消耗速率相等 (2)的官能团名称为_______，与乙酸酯化反应的化学方程式为_______。 现有①-④四个反应，观察思考并回答(3)-(5)题： ①　　② ③    　　　　④ (3)①-④四个反应中能量变化符合图甲的是_______(填标号)。 (4)①-④四个反应中可用于设计原电池的是_______(填标号)，当导线中有1mol电子通过时，理论上发生的变化是_______(填标号)。 A．负极质量减轻32.5g　　　　　  B．溶液增重31.5g C．有气体产生的一极为负极    　　　D．放出11.2L气体 (5)对于反应②，将形状相同的等量且足量锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和溶液，发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图乙所示。则n曲线表示锌与稀硫酸_______(填“X”或“Y”)反应。 【答案】(1)AC (2) 羟基 (3)①③ (4) ② AB (5)Y 【详解】（1）A．反应前后气体分子数改变，恒容时压强随反应进行变化，压强不变说明达平衡，A正确； B．CO、H2、CH3OH三者浓度比为1:2:1不能表明浓度不再变化，不是平衡标志，B错误； C．H2物质的量不再变化，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，C正确； D．CO的生成速率和CH3OH的消耗速率都体现逆反应方向，不能说明平衡，D错误； 故选AC。 （2）CH3OH的官能团名称为羟基；其与乙酸酯化反应的方程式为。 （3）由图甲为生成物能量大于反应物能量，则该反应为吸热反应，反应①和③为吸热反应，②和④为放热反应，故选①③。 （4）能设计成原电池的反应是自发进行的氧化还原反应，②和③均为氧化还原反应，但是③不能在常温下进行，锌与稀硫酸的反应为自发的氧化还原反应，能被设计成原电池，故答案为②； 对于该原电池，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，当有1mol电子通过时，负极消耗0.5molZn，质量减轻0.5mol×65g/mol=32.5g，溶液中进入0.5molZn2+（质量32.5g），放出0.5molH2（质量1g），溶液增重32.5g−1g=31.5g，有气体产生的一极为正极（得电子生成H2），未指明标准状况，不能算H2体积，故选AB。 （5）向X中加少量饱和溶液，Zn置换出Cu，构成原电池，反应速率加快，但部分Zn用于置换Cu，最终生成H2体积比Y中少，图中m曲线反应速率快、n曲线反应速率慢，所以n曲线表示锌与稀硫酸Y反应。 10．(24-25高一下·山东聊城·期末)Ⅰ．丙烯是重要的化工原料。丙烷裂解反应制丙烯是工业生产丙烯的一种途径，其原理为。 (1)每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示： 物质 丙烷 氢气 丙烯 相对能量（kJ/mol） 0 21 据此分析，该反应属于______（填“吸热”或“放热”）反应。 (2)一定温度下，向1L恒容密闭容器中加入1mol 发生上述反应，的物质的量随时间的变化如图所示： ①0～3min内的平均反应速率______。 ②比较a、b点的反应速率，______（填“>、<或=”）。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是______（填字母）。 a．反应中与的物质的量浓度之比为1∶1 b．混合气体的压强不随时间的变化而变化 c．单位时间内生成1mol ，同时生成1mol d．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 e．容器内混合气体密度保持不变 Ⅱ．如图是某化学兴趣小组探究化学能转变为电能的装置。 (3)根据图1， ①若电极a为Zn，电极b为Ag，c为溶液。开始时电极a与电极b质量相等，当电路中转移0.1mol电子时，电极a与电极b质量差为______g。 ②若电极a为Mg，电极b为Al，c为NaOH溶液。负极电极反应式为______。 (4)根据图2，当电路中转移0.2mol电子时，理论上电极通入的气体在标准状况下的体积为______L。 【答案】(1)吸热 (2) > bcd (3) 6.45 (4) 【详解】（1）反应热生成物总能量-反应物总能量。生成物总能量为和的相对能量之和，即21 kJ/mol+0 kJ/mol = 21 kJ/mol；反应物总能量为的相对能量-103 kJ/mol，则，该反应属于吸热反应； （2）①0～3min内，的物质的量从0变为0.75 mol，根据反应，与化学计量数之比为1:1，则物质的量变化为0.75 mol，容器体积为1L，根据，得； ②由图知，a点反应未达平衡，正反应速率大于逆反应速率；b点反应达平衡，正、逆反应速率相等，所以>； ③a．与物质的量浓度比为1:1，不能说明浓度不再变化，不能说明反应达到平衡状态，a错误； b．反应前后气体分子数改变（1变2），恒容时压强随反应进行而变化，压强不变，能说明反应达到平衡状态，b正确； c．单位时间内生成1mol （正反应），同时生成1mol （逆反应 ），正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，c正确； d．反应前后气体质量不变，物质的量变化，平均相对分子质量，M不变说明n不变，能说明反应达到平衡状态，d正确； e．恒容容器，气体质量不变，密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，e错误； 故选bcd； （3）①Zn为负极，电极反应式为：，每转移0.1 mol电子，Zn质量减少，Ag为正极，电极反应式为：，每转移0.1 mol电子，Ag上析出，质量增加3.2 g，开始时两电极质量相等，转移0.1 mol电子后，质量差为3.25g+3.2g=6.45 g； ②Mg与NaOH溶液不反应，Al为负极，电解质为NaOH溶液，电极反应式为：； （4）图2为氢氧燃料电池，电极通入氧气，为正极，O2得电子，发生还原反应，电极反应式为：，转移0.2 mol电子时，消耗O2的物质的量为，标准状况下体积为：。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $