专题13 化学反应原理综合题（期中真题汇编，黑吉辽蒙专用）高三化学上学期

专题13 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高三上·辽宁省大连市金州高中学·期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟氧化结合溶液吸收法同时脱除和NO的过程示意图如下。 （1）气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：    24.6 反应b：    3.17 反应c：    58.17 ①已知：   ，则　　　　　　　。 ②其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是　　　　　　　。 ③其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，和NO的转化率随的浓度的变化如图。结合数据分析NO的转化率高于的原因　　　　　　　。 （2）其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，与NO的物质的量之比对和NO脱除率的影响如图。 ①溶液显碱性，用化学平衡原理解释：　　　　　　　。 ②的浓度很低时，的脱除率超过97%，原因是　　　　　　　。 ③在吸收器中，与反应生成和的离子方程式是　　　　　　　。 ④在吸收器中，随着吸收过程的进行，部分被转化为，反应中和的物质的量之比为1：1，该反应的离子方程式是　　　　　　　。 2.(2025-2026高三上·内蒙古多校联考·期中)的捕集与转化是当今科学研究的重要课题。以、为原料合成涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ、   (主反应) 反应Ⅱ、   (副反应) 其中反应Ⅰ的反应历程可分为如下两步： 反应①：    反应②：    回答下列问题： （1）反应Ⅰ的熵变　　　　　　(填“>”“<”或“=”)0；在反应Ⅰ的反应历程中，反应①的活化能小于反应②，则增大　　　　　　(填“”或“”)的浓度对反应Ⅰ速率影响更大。 （2）   　　　　　　。 （3）和合成过程中平衡时和的转化率和生成的选择性与温度变化的关系如图，则表示转化率的曲线为　　　　　　(填“”“”或“”)。 （4）在某温度下，将和充入体积不变的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，设只发生反应Ⅰ。若初始压强为5.0MPa，时反应达到平衡，平衡时产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，则内，　　　　　　；该温度下反应的平衡常数　　　　　　MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 （5）中国科学院团队利用固体氧化物电解池实现了高选择性乙烷电化学脱氢制取乙烯，其原理如图所示。若电源为铅蓄电池，则a极的材料为　　　　　　(填化学式)；M区发生的电极反应为　　　　　　。 3.(2025-2026高三上·辽宁沈阳郊联体·期中)能源对我国的发展起到至关重要的作用，回答以下问题。 （1）发射“嫦娥”五号的火箭第一、二级发动机，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼()作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①    kJ·mol-1 ②    kJ·mol-1 写出气态肼的电子式：　　　　　　　　　　　，并写出气态肼和反应的热化学反应方程式：　　　　　　　　　　　。 （2）二甲醚燃料电池的工作原理如图所示(图中质子交换膜只允许通过)。 该电池工作时，c口通入的物质是　　　　　　　　　　　，该电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （3）锂离子电池具有比能量大、用途广等特点。如图所示为一种锂离子电池的结构，放电电池反应式为。 ①放电时，b极发生的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 ②充电时，a极接外电源的　　　　　　　　　　　极。 ③充电时若转移0.02 mol电子，理论上a电极将减轻　　　　　　　　　　　g。 4.(2025-2026高三上·黑龙江省龙西北高中名校联盟·期中)随着城市现代化建设速度的加快，大量废气排放到空气中，酸雨的问题日趋严重。减少废气的排放是环境保护的重要内容，解决酸雨问题是当代青年的历史使命。 回答下列问题： （1）酸雨是指pH　　　　　　　的雨水，根据其主要来源和形成过程可以分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 （2）下图显示了硫酸型酸雨形成的两种主要途径。 某地酸雨随时间推移酸性会增强，请结合以上途径写出酸性发生变化的原因：　　　　　　　(用①、②、③、④某步反应的化学方程式解释)。 （3）研究发现，空气中少量的能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ①       ②       ③ 在上述过程中的作用是　　　　　　　。 （4）用的碱性溶液吸收比用的碱性溶液吸收脱硫效果好，原因是　　　　　　　。 （5）煤燃烧产生的废气要进行常温脱硫处理，检验脱硫后的废气中是否含有的方法是　　　　　　　。 （6）汽车尾气中的氮氧化物是形成硝酸型酸雨的罪魁祸首。治理方法之一是在汽车的排气管上装“催化转化器”，它能使CO与NO发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比　　　　　　　。 （7）利用氨水可以将和吸收，原理如图所示： 被吸收的离子方程式为　　　　　　　。 5.(2025-2026高三上·吉林省白城市实验高中学·期中)CO2加氢制甲醇是实现碳中和的重要途径。主要反应为：     （1）该反应通过以下步骤实现： a．    b．    　　　　　　　　，若反应a能自发进行，则　　　　　　　　0（填“>”或“<”），反应b正反应活化能比逆反应活化能　　　　　　　　（填“大”或“小”）。 （2）下列对主要反应的说法正确的是________。 A. 升高温度逆反应速率加快，正反应速率减慢 B. 反应体系中密度不再变化，说明反应一定达到平衡状态 C. 平衡时，若增大体系的压强（减小容器的容积），、均变大 D. 恒温恒容达到平衡后，再通入N2，平衡向正反应方向移动 （3）向若干个体积均为1L的恒容密闭容器中，均充入1mol CO2和3mol H2发生主要反应，在不同温度下经过10min测得各容器中CO2的转化率如图所示。 ①X点前CO2的转化率随温度升高而增大，根据有效碰撞理论解释其原因是　　　　　　　　。 ②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是　　　　　　　　　　。 ③X点H2的转化率是　　　　　　　　，若平衡时容器中压强为，则　　　　　　　　（用含的代数式表示，为用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该气体的物质的量分数）。 6.(2025-2026高三上·辽宁省辽阳市普通高中协作体·期中)化学上规定：稳定单质的相对能量为0。几种钠的化合物的相对能量如表所示。回答下列问题： 物质 （1）中O的化合价为　　　　　　价。 （2）表格中，代表卤素原子中最稳定的是　　　　　　 填化学式，其原因是　　　　　　。 （3）写出 和反应生成 的热化学方程式：　　　　　　。 （4）根据上述递变规律，预测相对能量的范围：　　　　　　。 （5）　　　　　　 。 （6）在如图坐标系中画出 和反应生成的能量变化图像　　　　　　。 7.(2025-2026高三上·辽宁省大连市滨城高中联盟·期中)我国向国际社会承诺2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题。 Ⅰ．以CO2和CH4催化重整制备合成气，发生反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。在一定条件下在密闭容器中通入一定量的CH4和CO2，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 （1）①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行，能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内CO与H2的物质的量之比保持不变 C．反应速率：v正(CO2)=2v逆(CO) D．断裂2mol C-H键的同时断裂1mol H-H键 ②由图可知，压强为p2时，对应温度下Y点速率v正　　　　　　v逆(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的方法之一，在尿素合成塔中的主要反应可表示为 反应i：(氨基甲酸铵) 反应ii： 反应iii：该反应过程与物质能量关系如图： （2）反应iii：   ΔH=　　　　　　(用含E1、E2、E3、E4的式子表示)。 （3）焓变的计算方法有很多，仅从以下单项数据不能计算出上述反应iii的ΔH的是　　　　　　。 A．各物质的燃烧热 B．正逆反应的活化能 C．各物质的相对能量 （4）下列关于尿素合成的说法正确的是______(填标号)。 A. 及时分离出尿素可促使反应ii向正反应方向移动 B. 从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用 C. 保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高反应iii的反应速率 D. 保持压强不变，降低氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]可提高反应i中NH3的平衡转化率 （5）T℃，向2L恒容容器中加入1mol CO2和2mol NH3发生反应iii，平衡时，CO2转化率为20%；相同温度，在体积为VL的恒容容器中发生该反应(起始投料与上述容器相同)，平衡时CO2转化率为80%，则V=　　　　　　。 （6）利用电解装置可以将汽车尾气中的NO转化为尿素[CO(NH2)2]，工作原理如图。 阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 8.(2025-2026高三上·内蒙古兴安盟名校联盟·期中)氢气在工业中的应用非常广泛，既是清洁能源载体，也是重要的化工原料。 （1）在某种催化剂作用下，可以将转化为，其机理如图所示。 ①上述历程中催化剂是　　　　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②总反应的化学方程式为　　　　　　　。 （2）合成氨：   ，。回答下列问题： ①上述反应在常温下　　　　　　　(填“能”或“不能”)自发。 ②合成氨的一种催化剂配方：(磁铁矿)及少量的及、。其中为结构助剂，经烧结可形成多孔结构骨架，多孔结构的优点为　　　　　　　。 （3）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． 总反应：    ①已知，、的燃烧热分别为、，水的汽化热(汽化时吸热)为，则　　　　。 ②下列操作中，能加快反应速率同时提高平衡转化率的是　　　　　　　。 A．适当增加用量       B．适当升温       C．适当加压       D．加入催化剂 ③恒温、恒容条件下，将和按物质的量之比为加入到反应器中，发生反应Ⅰ和Ⅱ，起始压强为，反应达平衡时总压为，则的转化率为　　　　　　　%。其中在所有含碳物质中占比为，则该温度下反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　　(用各物种的分压表示，分压=物质的量分数×总压，列出计算式即可)。 9.(2025-2026高三上·内蒙古师范大学附属中学·期中)研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。请回答下列问题： （1）工业上用C还原来减少它对空气的污染，发生反应为： ①一定温度下在恒容密闭容器中加入和足量C，下列能说明该反应达平衡的是　　　　　　　　　　　。 A．气体密度不变              B．气体平均摩尔质量不变 C．与的物质的量之比保持不变        D． ②维持温度不变，在一容器中充入和足量C，相同时间内测得转化率随压强变化如图所示，请回答以下问题： a．在恒压条件下，若反应开始时容器体积为，G点的浓度为　　　　　　　　　　　，G点的平衡常数　　　　　　　　　　　。 b．若恒温恒容下，此时再向G点体系中充入一定量，达平衡后，与原平衡相比的平衡转化率　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）某研究小组探究催化剂对、转化率的影响。将和按物质的量之比1：1以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中含量，从而确定尾气脱氮率(即的转化率)，结果如图所示： ①已知：   ，燃烧热为。催化剂作用下处理汽车尾气中、污染生成无毒无害的气态物质的热化学方程式：　　　　　　　　　　　。 ②在较低温度300℃以下选择催化剂　　　　　　　　　　　(填Ⅰ或Ⅱ)更好，曲线I后半段下降的原因是：　　　　　　　　　　　。 10.(2025-2026高三上·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)甲醛是重要的化工原料，也是一种常见污染物。 I. （1）已知的燃烧热为akJ/mol，的燃烧热为bkJ/mol，则甲醛催化氧化为甲酸的热化学方程式为：　　　　　　　。 II.释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。 （2）HCHO电催化释氢 催化电解含较低浓度的HCHO、NaOH混合溶液，可获得与HCOONa。 ①电解时，电极b上同时产生与的物质的量之比为1：2，则电极b上的电极反应式为　　　　　　　。 ②电解过程中每产生1mol，通过阴离子交换膜的为　　　　　　　mol。 （3）HCHO水化释氢 45℃时，碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为，反应的机理如图2所示。使用时将纳米Ag颗粒负载在表面以防止纳米Ag团聚。其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对氢气产生快慢的影响如图3所示。 ①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为　　　　　　　(填化学式)。 ②若不考虑甲醛在碱性条件下发生的副反应。则NaOH浓度低于1mol·L-1时，NaOH浓度增大产生氢气加快的原因是　　　　　　　；NaOH浓度高于1mol·L-1时，的产生又会迅速减慢的原因可能是　　　　　　　。 （4）甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢具有的下列优点有　　　　　　　。 A.气体纯度高　　　B.可处理废水中的甲醛　　　C.原子利用率高 11.(2025-2026高三上·黑龙江省牡丹江市第一高中学·期中)在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，减少CO2排放并实现CO2的有效转化成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的利用方法，回答下列问题： Ⅰ．以氧化铟作催化剂，可实现催化加氢制甲醇。 已知：ⅰ．催化剂活化：(无活性)(有活性)； ⅱ．与在活化的催化剂表面同时发生如下反应： 反应① 反应② 反应③： （1）反应③中　　　　　　　　　　　。 （2）工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇，是造成催化剂失活的重要原因，请用化学方程式表示催化剂失活的原因：　　　　　　　　　　　。为了减少催化剂的失活，可以采用的方法是　　　　　　　　　　　。 （3）反应ⅲ的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注。 相对能量为-1.3eV时，对应物质M的化学式为　　　　　　　　　　　。 （4）恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应①和反应②，初始压强为P0在300℃发生反应，反应达平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%。则：氢气的平衡转化率为　　　　　　　　　　　。反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 Ⅱ．二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同催化剂表面的某个基元反应的能量变化如图所示(表示始态，表示过渡态，表示终态，*表示催化剂活性中心原子)。 （5）科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳可以提高乙醇的选择性，其原因可能是　　　　　　　　　　　。 12.(2025-2026高三上·黑龙江省牡丹江市第二高中学·期中)回答下列问题。 （1）已知下列反应的热化学方程式： ①    ②    ③    计算热分解反应④的　　　　　　　　　　　。 （2）高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下： 图示历程包含　　　　　　　　　　　个基元反应，其中速率最慢的是第　　　　　　　　　　　个。 （3）一种由Mn、Se组成的化合物立方晶胞结构如图所示。已知化合物的摩尔质量为Mg/mol，晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 ①．该化合物的化学式可表示为　　　　　　　　　　　。 ②．与Se原子距离最近且相等的Se原子有个　　　　　　　　　　　。 ③．若规定A点原子坐标为，则B点原子坐标为　　　　　　　　　　　。 ④．晶胞密度为　　　　　　　　　　　。 13.(2025-2026高三上·辽宁省大连育明高中学·期中)完成下列各题： （1）在823K下，分别用氢气和一氧化碳还原氧化钴(CoO)，反应如下： I．    II．    III．    CO与液态H2O反应生成CO2和H2的热化学方程式为　　　　　　； （2）823 K下,在1 L的密闭容器内，用2 mol氢气还原氧化钴（反应中保持足量）发生反应Ⅰ，4 min时达到平衡，若温度不变，再向体系内通入1 mol H2，一段时间后，能说明该反应已达到化学平衡状态的是　　　　　　(填标号)。 A．密闭体系的压强保持不变 B．密闭体系内的密度保持不变 C．单位时间内，断开H—H的个数等于断开H—O的个数 D．体系中 E．体系中混合气体的平均相对分子质量不变 （3）镍能形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)4]2+等。Ni(CO)4无色易挥发，易溶于CS2，Ni(CO)4为　　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子； [Ni(NH3)6]2+为正八面体构型（如图所示），则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有　　　　　　种。 （4）向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟溶液，溶液中产生美丽的鲜红色沉淀，此反应的化学方程式如上：丁二酮肟分子中杂化类型为sp3的元素为　　　　　　（填“元素符号”）；键角α　　　　　　β（填“>”“<”或“=”）。 （5）乙醇和水蒸气在高温下重整得到CO、H2和CO2的混合气体，通过碱溶液吸收、干燥得到CO和H2体积比1:3的混合气体，由该混合气体组成的碱性燃料电池如图所示。 放电过程中，b极的电极反应式为　　　　　　；用该燃料电池做电源，以惰性电极电解CuSO4溶液，电解一段时间后要恢复到电解前的浓度和pH，需要加0.1 mol的Cu2(OH)2CO3，则电解过程中转移电子数目为　　　　　　。 （6）模仿工业上用反应：以得到硫酸，除去工业废气中的SO2。现在一容积固定为1 L的密闭容器中进行该反应，测得如下数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达平衡所需时间/min SO2 O2 SO3 1 550 2 1 0.5 10 2 650 1 0.5 0.4 4 已知，反应中，，，k1、k2为速率常数，只与温度有关。若实验组2，1 min时，n(SO3) = 0.2 mol，则　　　　　　，　　　　　　（用分数表示）。 14.(2025-2026高三上·辽宁省重点中学大·期中)利用和合成甲醇是资源化利用的重要途径。 已知：ⅰ.   ； ⅱ.   ； ⅲ.和的燃烧热()分别为、。 （1）合成甲醇的反应：的焓变　　　　　　　。 （2）利用图1装置，可将甲醇中的化学能转化为电能。 ①图1中电极I的反应式为　　　　　　　；放电过程中溶液的pH　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②若线路中转移电子，则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积约为　　　　　　　L。 （3）图2中以甲醇燃料电池为电源，用惰性电极电解溶液。 ①图2装置工作时，通过质子交换膜由　　　　　　　极区向　　　　　　　极区移动(填“a”或“b”)。 ②电解溶液的总反应化学方程式为　　　　　　　；将电极产物通入溶液和固体的混合体系中，可制得净水剂，该反应的化学方程式为　　　　　　　。 （4）电化学反应既能为人类提供电能，也能造成金属腐蚀。下列装置中铁电极腐蚀速率由快到慢的顺序是_______(填选项字母)。 A. ①②④③ B. ④①②③ C. ④②①③ D. ①③④② 15.(2025-2026高三上·辽宁辽西重点高中·期中)在温和条件下，将CO转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源的　　　　　　　极相连。 （2）CO放电生成的电极反应式为　　　　　　　。 （3）在反应器中，发生如下反应： 反应ⅰ：    反应ⅱ：    计算反应的　　　　　　　，该反应　　　　　　　(填标号)。 A．高温自发             B．低温自发             C．高温低温均自发             D．高温低温均不自发 （4）一定温度下，CO、和(体积比为x：2：1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100 kPa)发生反应ⅰ和反应ⅱ．有CO存在时，反应ⅰ和反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着x的增加，的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 ①根据图1，写出生成的决速步反应式：　　　　　　　；的选择性大于的原因是　　　　　　　。 ②结合图2，当x≥2时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，当x=2时，该温度下反应达到平衡时总压强为　　　　　　　kPa。 16.(2025-2026高三上·黑龙江齐齐哈尔齐市地·期中)氮及其化合物与生活、生产和环境密切相关。回答下列问题： （1）某工业废气所含氮氧化物（）的氮氧质量比约为7:4，该可表示为　　　　　　（填化学式）。 （2）计算机模拟处理废气在催化剂表面发生反应的反应历程如图1所示。 ①反应Ⅰ离子方程式为　　　　　　。 ②反应中消耗1mol，最终可处理含　　　　　　的废气。 （3）硝酸钬可用作科研试剂等。4.41g 受热分解过程的热重曲线（晶体质量随温度变化的曲线）如图2所示。已知中。 ①中值为　　　　　　。 ②M点物质的化学式为　　　　　　。 ③P点对应剩余固体质量　　　　　　g。 （4）用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图3所示。 ①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和，其离子方程式为　　　　　　。 ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是　　　　　　。 17.(2025-2026高三上·辽宁辽西重点高中·期中)硅是信息产业、硅太阳能电池的基础材料。回答下列问题： （1）基态原子的价层电子排布图为　　　　　　　。 （2）锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的硅制备方法。还原的反应如下： 反应1：，   ； 反应2：，   ； 反应3：，   。 ①对于上述三个反应，下列说法合理的是　　　　　　　(填选项字母)。 a.升高温度会提高的平衡转化率　　b.还原过程需在无氧的气氛中进行 c.                           　　d.可以代替还原 ②实际制备过程选择上述反应3，该条件下，除了发生反应3，还会发生以下两个反应： 反应4：   ； 反应5：   。 则　　　　　　　；在　　　　　　　(填“高温”或“低温”)下有利于反应5自发进行。 （3）向刚性密闭容器中充入和，在催化剂、催化剂的作用下发生反应3、反应4、反应5，反应时测得转化率、选择性[选择性]与温度的关系曲线如图所示(在图像所示温度范围内，催化剂的活性不变)： 在催化剂A的作用下，表示转化率与T的关系曲线是　　　　　　　(填“X”或“Z”)。 （4）向温度恒为的刚性密闭容器中充入和，发生反应3、反应4、反应5，起始压强为，达到平衡后，测得反应体系总压强为，的分压为，则的物质的量为　　　　　　　，用分压表示反应3的平衡常数　　　　　　　(用含的代数式表示)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题13化学反应原理综合题 1.【答案】(1)①-241.6kJ/mol ②高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，c(O)减小， 反应b和c的速率减小，导致SO2和NO的转化率均降低 ③反应b的活化能小于反应c,反应b 的速率大于反应c,因此NO的转化率高于SO2 (2)①溶液中存在： SO+H,O=HSO+OHNH+H,0=NH,~H,0+H,SO%的水解程度大于NH:的水解程 度，使溶液显碱性 ②(NH4hS0,溶液直接与sO,反应是脱除S0,的主要原因 ③ 2NO,+3S0+H,O=2NO,+SO+2HSO3 ④NO,+NH=N2t+2H,O 2.【答案】(1)①> ②C02 (2)+127 (3)L3 (4)① 1 ②0.5 (5)①Pb ②C,H。-2e+02=C,H4+H,0 HH H:N:N:H 2N,Hg+N2O g=3N2(g+4H2Og 3.【答案】(1)① ② △H=-1096.7 kJ-mol (2)① 0,(或空气) ② CH,OCH3-12e +3H,O=2CO,+12H (3)① LiCe-xe =xLi+Co ② 正 ③0.14 4.【答案】(1)小于5.6 (2)2H2S03+O2=2H2SO4 (3)催化剂和氧化 剂 (4)Cl0氧化S0,生成s0:,同时ca2与s0?结合生成微溶的CaS04有利于反应进 行 (5)将气体通入品红溶液中，若品红褪色，说明废气中还含有SO2;反之说明废气中不含 S02 (6)1:1 (7)2N02+4HS03=N2+4S0+4H 5.【答案】(1)①-90 ②> ③小 (2)C (3)①温度升高使部 分普通分子吸收能量变为活化分子（或提高活化分子百分数），增大有效碰撞机率，反应速率加快，C02 转化率增大（合理即可） ②反应达到平衡状态，主要反应放热，升高温度平衡逆向移动，CO2转 114 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 化率减小 ③80% ④256 3po 6【答案】(1)- 2 (2)①NaF ②该物质的相对能量最低 (3) 2Nas+H,g=2NaH(s AH=-112.6kJ/mol 4 -411.2kJ/mo1<E<-287.8kJ/mo1 (5) -9.5 ( 6 ) 相对能量/kJmo) 2N2+O, 0 -510.9 kJ/mol Na,O, 反应历程 7.【答案】(1)①AD(选对1个给一分，选错不给分) ②< （2)E1-E+Ea-E4[或 E+E3-E2-E E+Ea-(E2+E)] (3)A (4)BD 18 (5) (6) CO,+2NO+10H+10e =CO(NH22+3H2O 催化剂 8.【答案】(1)①I ②c0,+H,8 (2)①能 ②形成多孔骨架结 构增大与气体的接触面积，提高催化效率 (3)①+164.9kJ/mol ②B③75④ 1 20p/x 19 13 0.15 13 20p ×1.5p 2.85 ×1.5p 或4.5 4.5 13 0.25 0.65 60 4.5 ×1.5p 4.5 ×1.5p 9.【答案】(1)①ABC ② mol/. ③ ④减小 (2)① 2NO(g+2COg=N2(g+2C02g)AH=-746.7kJ.mol ②I ③升温催化剂 214 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 失活 10【答案】（1）HCHOg)+20,lg=Hc00HWAH=-a+bkmo (2)① 2HCHO+40H-2e =2HCOO +H,1+2H,O ②1 (3)①HD ②随 NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的CH,O;-浓度增大，释氢反应的速率加快 ③NaOH溶解载体 A12O3,使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降 (4)AB 11.【答案】(1)-90 kJ.mol1 (2)1 In2O3-x+xH2O=In,O3+xH, ②增大CO2 和H,混合气体的流速，可减少产物中H,0g的积累 (3)H,C0 (4)① 55% ②0.22 (5)在N-C/Cu催化剂表面，反应2CO=OCCO的活化能较小，促进 了C-C键形成 12.【答案】(1) 3 (2)①三 ②三 (3)①MnSe ②12 ④4M×1021 NA'd 13.【答案】(1）C0g+H,oll=C0,g+H2g△H=+44 kJ-mol1+△H2-△H (2)BE (3)①非极性 ②2 (4)①0、C ② (5)①C0+3H2+100H-8e=C0号+8H20 ②0.6NA (6)① 40 256 27 ②27 14.【答案】(1)-51.7 (2)DCH,0H-6e+80H=C0号+6H0 ②减 小 ③2.8 (3)①a ②b ®MgC,+2H,0电解 ④ 3Cl,+2FeOH+10KOH=2K,FeO+6KC1+8H,O (4)B 15.【答案】(1)正 （2)2C0+8e+6H20=C2H4+80H (3)① -126kJ1mo1 ②B （4)0□5C,H+口6C,H=口6C4Hg ②由 314 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 □C4H,生成C4H。时，活化能较大，反应速率慢 ③67.6 16.【答案】(1）N,0 (2)① HSO3+NO,=SO3+HNO2 ② 92 (3)①5 ② HoNO33H2O ③1.89 (4)① 3HCIO+2NO+H,O=3CI+2NO3+5H ②溶液pH越小，溶液中的HClO浓度越大， 氧化一氧化氮的能力越强，一氧化氮转化率越高 3s 3p 17.【答案】(1) ↑个 (2)①bd ② -134kJmo11 ③ 270 高温 (3)X (4)①0.6 ② Po 414 专题13 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高三上·辽宁省大连市金州高中学·期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟氧化结合溶液吸收法同时脱除和NO的过程示意图如下。 （1）气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：    24.6 反应b：    3.17 反应c：    58.17 ①已知：   ，则　　　　　　　。 ②其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是　　　　　　　。 ③其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，和NO的转化率随的浓度的变化如图。结合数据分析NO的转化率高于的原因　　　　　　　。 （2）其他条件不变，和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，与NO的物质的量之比对和NO脱除率的影响如图。 ①溶液显碱性，用化学平衡原理解释：　　　　　　　。 ②的浓度很低时，的脱除率超过97%，原因是　　　　　　　。 ③在吸收器中，与反应生成和的离子方程式是　　　　　　　。 ④在吸收器中，随着吸收过程的进行，部分被转化为，反应中和的物质的量之比为1：1，该反应的离子方程式是　　　　　　　。 【答案】（1）①     ② 高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，c(O3)减小，反应b和c的速率减小，导致和NO的转化率均降低    ③ 反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于     （2）① 溶液中存在：、，的水解程度大于的水解程度，使溶液显碱性    ② 溶液直接与反应是脱除的主要原因    ③     ④       【解析】(1)① 已知：反应a：   ，    ，根据盖斯定律，将两反应相加再除以2得反应，==，故答案为：。 ② 反应a为气体分子数增大的反应，，较高温度下更有利于反应a进行，所以在其他条件不变时，高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，c(O3)减小，导致反应b和c的速率减小，和NO的转化率均降低，故答案为：高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，c(O3)减小，反应b和c的速率减小，导致和NO的转化率均降低。 ③ 由表中数据可知，反应b的活化能小于反应c，则反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于，故答案为：反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于。 (2)①溶液中存在：、，的水解程度大于的水解程度，使溶液显碱性，故答案为：溶液中存在：、，的水解程度大于的水解程度，使溶液显碱性。 ②的浓度很低时，溶液直接与反应是脱除的主要原因，即的脱除率几乎不受的浓度的影响，的脱除率超过97%，故答案为：溶液直接与反应是脱除的主要原因。 ③与反应氧化还原反应生成和，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，写出反应的离子方程式是为，故答案为：。 ④ 吸收过程中，部分和发生归中反应生成和H2O，反应中和的物质的量之比为1:1，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，写出反应的离子方程式为，故答案为：。 2.(2025-2026高三上·内蒙古多校联考·期中)的捕集与转化是当今科学研究的重要课题。以、为原料合成涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ、   (主反应) 反应Ⅱ、   (副反应) 其中反应Ⅰ的反应历程可分为如下两步： 反应①：    反应②：    回答下列问题： （1）反应Ⅰ的熵变　　　　　　(填“>”“<”或“=”)0；在反应Ⅰ的反应历程中，反应①的活化能小于反应②，则增大　　　　　　(填“”或“”)的浓度对反应Ⅰ速率影响更大。 （2）   　　　　　　。 （3）和合成过程中平衡时和的转化率和生成的选择性与温度变化的关系如图，则表示转化率的曲线为　　　　　　(填“”“”或“”)。 （4）在某温度下，将和充入体积不变的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，设只发生反应Ⅰ。若初始压强为5.0MPa，时反应达到平衡，平衡时产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，则内，　　　　　　；该温度下反应的平衡常数　　　　　　MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 （5）中国科学院团队利用固体氧化物电解池实现了高选择性乙烷电化学脱氢制取乙烯，其原理如图所示。若电源为铅蓄电池，则a极的材料为　　　　　　(填化学式)；M区发生的电极反应为　　　　　　。 【答案】（1）① >    ②      （2）+127     （3）     （4）①     ② 0.5     （5）① Pb    ②       【解析】(1)反应Ⅰ中反应物为2 mol 气体，生成物为3 mol 气体，气体物质的量增加，混乱度增大，故；反应Ⅰ的决速步是活化能更大的反应② ，决速步的反应物浓度对总反应速率影响更大，因此增大浓度对反应Ⅰ速率影响更显著，故答案为：>；； (2)由盖斯定律可得，可由反应① -反应Ⅱ得到，则，故答案为：+127； (3)和合成过程中涉及反应Ⅰ和反应Ⅱ，均是吸热反应，升高温度平衡正向移动，和转化率增大，则转化率为和，为的选择性，温度升高，的选择性降低，说明反应Ⅱ增大程度比反应Ⅰ大，则的转化率大于的转化率，则图像中表示的转化率，故答案为：； (4)恒温恒容条件下，开始时充入2 mol 和3 mol ，压强为5.0 MPa，则和的分压分别为2 MPa和3 MPa．设达到平衡时转化的的分压为x MPa．则： ，则，解得。 0~t min内，；平衡时、、CO、的分压均为1 MPa，的分压为2 MPa，因此，故答案为：；0.5； (5)铅蓄电池中，负极材料为Pb，正极为，由装置图可知，N区，得电子，发生还原反应，则a极连接电解池阴极，对应电源负极，故a极材料为Pb；M 区为电解池阳极，发生乙烷脱氢的氧化反应，生成乙烯，电极反应为，故答案为：Pb；。 3.(2025-2026高三上·辽宁沈阳郊联体·期中)能源对我国的发展起到至关重要的作用，回答以下问题。 （1）发射“嫦娥”五号的火箭第一、二级发动机，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼()作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①    kJ·mol-1 ②    kJ·mol-1 写出气态肼的电子式：　　　　　　　　　　　，并写出气态肼和反应的热化学反应方程式：　　　　　　　　　　　。 （2）二甲醚燃料电池的工作原理如图所示(图中质子交换膜只允许通过)。 该电池工作时，c口通入的物质是　　　　　　　　　　　，该电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （3）锂离子电池具有比能量大、用途广等特点。如图所示为一种锂离子电池的结构，放电电池反应式为。 ①放电时，b极发生的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 ②充电时，a极接外电源的　　　　　　　　　　　极。 ③充电时若转移0.02 mol电子，理论上a电极将减轻　　　　　　　　　　　g。 【答案】（1）①     ②     kJ·mol-1     （2）① (或空气)    ②      （3）①     ② 正    ③ 0.14      【解析】(1)肼是共价化合物，电子式为，由盖斯定律可知，②×2-① 可得气态肼和反应的热化学反应方程式： = kJ·mol-1。 (2)由氢离子移动方向可知，右侧电极为正极，左侧电极为负极；二甲醚[CH3OCH3(g)]酸性燃料电池中通入二甲醚的一极为负极，通入氧气的一极为正极，故该电池工作时，c口通入的物质是O2 (或空气)；在酸性电解质溶液中，二甲醚燃料电池中通入燃料即二甲醚的一极为负极，发生氧化反应生成二氧化碳，根据得失电子守恒和电荷守恒配平故该电池负极的电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。 (3)① 电池总反应式为，放电时石墨中的Li失去电子生成Li+，b极为负极，b极发生的电极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6 ② 电池总反应式为，放电时得到电子生成，a极为正极，充电时a极接外电源的正极； ③ 充电时，a电极为阳极，LiCoO2发生Li+脱嵌变为Li1-xCoO2，若转移0.02 mol电子，0.02mol Li+脱嵌，a电极将减轻0.02mol×7g/mol=0.14 g。 4.(2025-2026高三上·黑龙江省龙西北高中名校联盟·期中)随着城市现代化建设速度的加快，大量废气排放到空气中，酸雨的问题日趋严重。减少废气的排放是环境保护的重要内容，解决酸雨问题是当代青年的历史使命。 回答下列问题： （1）酸雨是指pH　　　　　　　的雨水，根据其主要来源和形成过程可以分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 （2）下图显示了硫酸型酸雨形成的两种主要途径。 某地酸雨随时间推移酸性会增强，请结合以上途径写出酸性发生变化的原因：　　　　　　　(用①、②、③、④某步反应的化学方程式解释)。 （3）研究发现，空气中少量的能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ①       ②       ③ 在上述过程中的作用是　　　　　　　。 （4）用的碱性溶液吸收比用的碱性溶液吸收脱硫效果好，原因是　　　　　　　。 （5）煤燃烧产生的废气要进行常温脱硫处理，检验脱硫后的废气中是否含有的方法是　　　　　　　。 （6）汽车尾气中的氮氧化物是形成硝酸型酸雨的罪魁祸首。治理方法之一是在汽车的排气管上装“催化转化器”，它能使CO与NO发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比　　　　　　　。 （7）利用氨水可以将和吸收，原理如图所示： 被吸收的离子方程式为　　　　　　　。 【答案】（1）小于5.6     （2）     （3）催化剂和氧化剂     （4）氧化生成，同时与结合生成微溶的有利于反应进行     （5）将气体通入品红溶液中，若品红褪色，说明废气中还含有；反之说明废气中不含     （6）     （7）      【解析】(1)酸雨是指pH小于5.6的雨水。 (2)酸雨随时间推移酸性会增强，是因为亚硫酸被氧化为硫酸，反应方程式为。 (3)在上述过程中参与反应又生成，符合催化剂的作用，在反应过程中N元素化合价降低，做氧化剂，故答案为催化剂和氧化剂。 (4)用的碱性溶液吸收比用的碱性溶液吸收脱硫效果好，原因是氧化生成，同时与结合生成微溶的有利于反应进行。 (5)可使品红溶液褪色，检验脱硫后的废气中是否含有的方法是将气体通入品红溶液中，若品红褪色，说明废气中还含有；反之说明废气中不含。 (6)CO与NO发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应方程式为： ，此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：1。 (7)利用氨水可以将和吸收，被吸收的离子方程式为。 本题考查酸雨的形成原因及环境保护的相关知识，注意知识的灵活运用，属于基础知识的考查，题目简单。 5.(2025-2026高三上·吉林省白城市实验高中学·期中)CO2加氢制甲醇是实现碳中和的重要途径。主要反应为：     （1）该反应通过以下步骤实现： a．    b．    　　　　　　　　，若反应a能自发进行，则　　　　　　　　0（填“>”或“<”），反应b正反应活化能比逆反应活化能　　　　　　　　（填“大”或“小”）。 （2）下列对主要反应的说法正确的是________。 A. 升高温度逆反应速率加快，正反应速率减慢 B. 反应体系中密度不再变化，说明反应一定达到平衡状态 C. 平衡时，若增大体系的压强（减小容器的容积），、均变大 D. 恒温恒容达到平衡后，再通入N2，平衡向正反应方向移动 （3）向若干个体积均为1L的恒容密闭容器中，均充入1mol CO2和3mol H2发生主要反应，在不同温度下经过10min测得各容器中CO2的转化率如图所示。 ①X点前CO2的转化率随温度升高而增大，根据有效碰撞理论解释其原因是　　　　　　　　。 ②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是　　　　　　　　　　。 ③X点H2的转化率是　　　　　　　　，若平衡时容器中压强为，则　　　　　　　　（用含的代数式表示，为用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该气体的物质的量分数）。 【答案】（1）① -90    ② >    ③ 小     （2）C     （3）① 温度升高使部分普通分子吸收能量变为活化分子（或提高活化分子百分数），增大有效碰撞机率，反应速率加快，CO2转化率增大（合理即可）    ② 反应达到平衡状态，主要反应放热，升高温度平衡逆向移动，CO2转化率减小    ③ 80%    ④       【解析】(1)由反应可知，ΔH=ΔH1+ΔH2，所以ΔH2=ΔH-ΔH1=-90；反应a为吸热反应，不利于自发进行，所以若反应a能自发进行，则一定是熵增的反应，则>0；反应b为放热反应，产物能量低，所以正反应活化能比逆反应活化能小，故答案为-90；>；小； (2)A．升高温度逆反应速率加快，正反应速率也加快，A错误； B．反应若在恒容条件下进行，反应物和生成物都为气态，则反应体系中密度始终不变，无法说明反应一定达到平衡状态，B错误； C．平衡时，若增大体系的压强（减小容器的容积），、均比原来浓度大，C.正确； D．恒温恒容达到平衡后，再通入N2，对反应体系无影响，所以平衡不移动，D错误； 故答案为C； (3)①X点前CO2的转化率随温度升高而增大，根据有效碰撞理论解释其原因是温度升高使部分普通分子吸收能量变为活化分子（或提高活化分子百分数），增大有效碰撞机率，反应速率加快，CO2转化率增大； ②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是反应达到平衡状态，主要反应放热，升高温度平衡逆向移动，CO2转化率减小； ③ 起始二氧化碳、氢气的物质的量分别为1mol、3mol，由X点二氧化碳转化率为80%时反应达到平衡可知，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的物质的量分别为1mol-1mol×80%=0.2mol、3mol-3mol×80%=0.6mol、1mol×80%=0.8mol和1mol×80%=0.8mol，则H2的转化率是：；用气体分压表示的平衡常数，故答案为：。 6.(2025-2026高三上·辽宁省辽阳市普通高中协作体·期中)化学上规定：稳定单质的相对能量为0。几种钠的化合物的相对能量如表所示。回答下列问题： 物质 （1）中O的化合价为　　　　　　价。 （2）表格中，代表卤素原子中最稳定的是　　　　　　 填化学式，其原因是　　　　　　。 （3）写出 和反应生成 的热化学方程式：　　　　　　。 （4）根据上述递变规律，预测相对能量的范围：　　　　　　。 （5）　　　　　　 。 （6）在如图坐标系中画出 和反应生成的能量变化图像　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ② 该物质的相对能量最低     （3）     （4）     （5）     （6）      【解析】(1)中Na为价，O的化合价为价； (2)物质的能量越低越稳定，从表格中数据可以判断，代表卤素原子中最稳定的是NaF，其原因是该物质的相对能量最低； (3)和反应生成，，故热化学方程式：； (4)根据上述递变规律，相对能量在、之间，则相对能量的范围：； (5)； (6)和反应生成为放热反应，能量变化图像为。 7.(2025-2026高三上·辽宁省大连市滨城高中联盟·期中)我国向国际社会承诺2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题。 Ⅰ．以CO2和CH4催化重整制备合成气，发生反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。在一定条件下在密闭容器中通入一定量的CH4和CO2，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 （1）①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行，能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内CO与H2的物质的量之比保持不变 C．反应速率：v正(CO2)=2v逆(CO) D．断裂2mol C-H键的同时断裂1mol H-H键 ②由图可知，压强为p2时，对应温度下Y点速率v正　　　　　　v逆(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的方法之一，在尿素合成塔中的主要反应可表示为 反应i：(氨基甲酸铵) 反应ii： 反应iii：该反应过程与物质能量关系如图： （2）反应iii：   ΔH=　　　　　　(用含E1、E2、E3、E4的式子表示)。 （3）焓变的计算方法有很多，仅从以下单项数据不能计算出上述反应iii的ΔH的是　　　　　　。 A．各物质的燃烧热 B．正逆反应的活化能 C．各物质的相对能量 （4）下列关于尿素合成的说法正确的是______(填标号)。 A. 及时分离出尿素可促使反应ii向正反应方向移动 B. 从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用 C. 保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高反应iii的反应速率 D. 保持压强不变，降低氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]可提高反应i中NH3的平衡转化率 （5）T℃，向2L恒容容器中加入1mol CO2和2mol NH3发生反应iii，平衡时，CO2转化率为20%；相同温度，在体积为VL的恒容容器中发生该反应(起始投料与上述容器相同)，平衡时CO2转化率为80%，则V=　　　　　　。 （6）利用电解装置可以将汽车尾气中的NO转化为尿素[CO(NH2)2]，工作原理如图。 阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① AD(选对1个给一分，选错不给分)    ② <     （2）E1-E2+E3-E4[或E1+E3-E2-E4或E1+E3-(E2+E4)]     （3）A     （4）BD     （5）     （6）      【解析】(1)①A．在恒温、恒压条件下进行，若未达到平衡，容器的体积会发生变化，而混合气体质量不变，则混合气体的密度会变，混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态，A符合题意； B．容器内生成物CO与H2的物质的量之比恒为1：1，则容器内CO与H2的物质的量之比保持不变不能说明反应达到平衡，B不符合题意； C．反应速率之比等于化学计量数之比，，代入，得，可见正反应速率大于逆反应速率，未达平衡，C不符合题意； D．断裂2mol C-H键，即消耗0.5mol CH4生成1mol H2，断裂1mol H-H键，即消耗1mol H2，，说明反应达到平衡，D符合题意； 故选AD。 ② 压强为p2时，Y点未达平衡，CH4的转化率比平衡点X对应的转化率高，反应逆向进行，故对应温度下Y点速率。 (2)反应i+反应ii=总反应iii，反应i的，反应ii的，根据盖斯定律，总反应iii的。 (3)A．燃烧热的定义中H元素应转化为H2O(l)，而反应iii中为H2O(g)，故无法仅通过燃烧热完成计算，A符合题意； B．=正反应的活化能-逆反应的活化能，仅通过正逆反应的活化能可以完成计算，B不符合题意； C．=生成物的总能量-反应物的总能量，仅通过各物质的相对能量可以完成计算，C不符合题意； 故选A。 (4)A．尿素是固体，分离出尿素不影响平衡移动，A错误； B．从合成塔出来的混合气体的成分是氨气、二氧化碳、水蒸气，分离出水蒸气后，氨气和二氧化碳能循环使用，B正确； C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，反应物和生成物的浓度不变，总反应iii的反应速率不变，C错误； D．保持压强不变，降低氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]，增大二氧化碳的物质的量，平衡正向移动，可提高反应i中NH3的平衡转化率，D正确； 故选BD。 (5)T℃，向2L恒容容器中加入1mol CO2和2mol NH3发生反应iii，CO2平衡转化率为20%，列三段式： ，。改用V L恒容容器，其他条件相同，CO2平衡转化率为80%，列三段式： ，。温度相同，则，解得。 (6)根据题图信息可知，阴极是CO2和NO反应生成CO(NH2)2，NO中N的化合价降低，得电子发生还原反应；阳极上H2失电子发生氧化反应生成H+，H+通过质子交换膜移向阴极参与反应。根据得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒配平电极反应式为。 8.(2025-2026高三上·内蒙古兴安盟名校联盟·期中)氢气在工业中的应用非常广泛，既是清洁能源载体，也是重要的化工原料。 （1）在某种催化剂作用下，可以将转化为，其机理如图所示。 ①上述历程中催化剂是　　　　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②总反应的化学方程式为　　　　　　　。 （2）合成氨：   ，。回答下列问题： ①上述反应在常温下　　　　　　　(填“能”或“不能”)自发。 ②合成氨的一种催化剂配方：(磁铁矿)及少量的及、。其中为结构助剂，经烧结可形成多孔结构骨架，多孔结构的优点为　　　　　　　。 （3）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． 总反应：    ①已知，、的燃烧热分别为、，水的汽化热(汽化时吸热)为，则　　　　。 ②下列操作中，能加快反应速率同时提高平衡转化率的是　　　　　　　。 A．适当增加用量       B．适当升温       C．适当加压       D．加入催化剂 ③恒温、恒容条件下，将和按物质的量之比为加入到反应器中，发生反应Ⅰ和Ⅱ，起始压强为，反应达平衡时总压为，则的转化率为　　　　　　　%。其中在所有含碳物质中占比为，则该温度下反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　　(用各物种的分压表示，分压=物质的量分数×总压，列出计算式即可)。 【答案】（1）① Ⅰ    ②      （2）① 能    ② 形成多孔骨架结构增大与气体的接触面积，提高催化效率     （3）①     ② B    ③ 75    ④ 或      【解析】(1)① 催化剂在循环中再生，Ⅰ是反应起点也是终点，所以Ⅰ是催化剂；② 根据题干信息“在某种催化剂作用下，可以将转化为”可得总反应的化学方程式为： ； (2)① 常温是298K，，所以常温下能自发；② 形成多孔结构骨架，能增大催化剂的表面积，增大催化剂与气体的接触面积，加快反应速率； (3)① 设的燃烧热为，的燃烧热为，水的汽化热为，依据盖斯定律可得； ②A．适当增加用量，反应速率增大，但的转化率减小，A错误； B．对吸热反应，升温，平衡正向移动，平衡转化率增大，且反应速率加快，B正确； C．加压平衡向左移动（气体分子数减小的方向），反应速率增大，但的转化率减小，C错误； D．加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，但的转化率不变，D错误； 故答案选B。 ③ 设初始为1 mol，为2 mol，由三段式可得： 平衡时气体总物质的量为，，则，平衡时的转化率为75%，平衡时，在所有含碳物质中的物质的量占比为60%，则，平衡时各物质的物质的量为：，，，，，气体总物质的量为4.5 mol，则反应Ⅰ的平衡常数。 9.(2025-2026高三上·内蒙古师范大学附属中学·期中)研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。请回答下列问题： （1）工业上用C还原来减少它对空气的污染，发生反应为： ①一定温度下在恒容密闭容器中加入和足量C，下列能说明该反应达平衡的是　　　　　　　　　　　。 A．气体密度不变              B．气体平均摩尔质量不变 C．与的物质的量之比保持不变        D． ②维持温度不变，在一容器中充入和足量C，相同时间内测得转化率随压强变化如图所示，请回答以下问题： a．在恒压条件下，若反应开始时容器体积为，G点的浓度为　　　　　　　　　　　，G点的平衡常数　　　　　　　　　　　。 b．若恒温恒容下，此时再向G点体系中充入一定量，达平衡后，与原平衡相比的平衡转化率　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）某研究小组探究催化剂对、转化率的影响。将和按物质的量之比1：1以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中含量，从而确定尾气脱氮率(即的转化率)，结果如图所示： ①已知：   ，燃烧热为。催化剂作用下处理汽车尾气中、污染生成无毒无害的气态物质的热化学方程式：　　　　　　　　　　　。 ②在较低温度300℃以下选择催化剂　　　　　　　　　　　(填Ⅰ或Ⅱ)更好，曲线I后半段下降的原因是：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① ABC    ②     ③     ④ 减小     （2）①        ② Ⅰ    ③ 升温催化剂失活      【解析】(1)① A．由于C是固体，反应前后气体总质量会发生变化，而容器体积不变，因此气体密度会随反应进行而变化。当密度不变时，说明反应达到平衡，A选； B．一定温度下在恒容密闭容器中加入1molNO2和足量C，列出“三段式” 反应过程中混合气体的平均摩尔质量为g/mol=g/mol，是变量，气体平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡，B选； C．但随着反应进行，减少，增加，二者比值会发生变化。当比值不变时，说明各组分浓度不再变化，反应达到平衡，C选； D．根据反应方程式，是平衡时可能的情况，但不是必然条件，不能说明反应达到平衡，D不选； 故选ABC； ② a．根据图示，G点时NO₂转化率为40%。设反应开始时，体积，则，设转化的为，则： 根据题意，解得。此时，，，。总物质的量。由于是恒压条件，、、，因此，，，，，平衡常数； b．恒温恒容下，增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，但对于该反应，的转化率会减小。 (2)①已知：I．，燃烧热为，则II，目标反应为：，II×2-I可得目标反应，且，热化学方程式为：； ②根据图像，300℃以下，催化剂Ⅰ的脱氮率高于催化剂Ⅱ，因此应选择催化剂Ⅰ。曲线Ⅰ后半段（约300℃以上）脱氮率下降，可能原因有：催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内测量脱氮率下降。 10.(2025-2026高三上·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)甲醛是重要的化工原料，也是一种常见污染物。 I. （1）已知的燃烧热为akJ/mol，的燃烧热为bkJ/mol，则甲醛催化氧化为甲酸的热化学方程式为：　　　　　　　。 II.释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。 （2）HCHO电催化释氢 催化电解含较低浓度的HCHO、NaOH混合溶液，可获得与HCOONa。 ①电解时，电极b上同时产生与的物质的量之比为1：2，则电极b上的电极反应式为　　　　　　　。 ②电解过程中每产生1mol，通过阴离子交换膜的为　　　　　　　mol。 （3）HCHO水化释氢 45℃时，碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为，反应的机理如图2所示。使用时将纳米Ag颗粒负载在表面以防止纳米Ag团聚。其他条件不变，反应相同时间，NaOH浓度对氢气产生快慢的影响如图3所示。 ①若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为　　　　　　　(填化学式)。 ②若不考虑甲醛在碱性条件下发生的副反应。则NaOH浓度低于1mol·L-1时，NaOH浓度增大产生氢气加快的原因是　　　　　　　；NaOH浓度高于1mol·L-1时，的产生又会迅速减慢的原因可能是　　　　　　　。 （4）甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢具有的下列优点有　　　　　　　。 A.气体纯度高　　　B.可处理废水中的甲醛　　　C.原子利用率高 【答案】（1）   kJ/mol     （2）①     ② 1     （3）① HD    ② 随NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的浓度增大，释氢反应的速率加快    ③ NaOH溶解载体，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降     （4）AB      【解析】(1)已知的燃烧热为a kJ/mol，燃烧热方程式表示为I．；的燃烧热为b kJ/mol，燃烧热方程式表示为II．，根据盖斯定律：得甲醛催化氧化为甲酸的热化学方程式为：。 (2)①电解时，电极b与电源正极相连，是电解池的阳极，HCHO失去电子同时产生H2与HCOO−的物质的量之比为1∶2，则电极b上的电极反应式是：。 ②电极a是阴极，电极反应式为，电解过程中每产生1 mol H2，每个电极上各产生0.5 mol H2，为确保溶液的电中性，故通过阴离子交换膜的为1 mol。 (3)① 根据反应的机理如图，氢分子中的两个氢原子一个来自水分子，一个来自甲醛分子，若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为HD。 ②NaOH浓度低于1 mol⋅L−1时，NaOH浓度增大产生氢气会加快的原因是随NaOH浓度增大，催化剂表面吸附的浓度增大，释氢反应的速率加快，副反应速率也加快，但释氢反应的速率加快更多；若NaOH浓度过大，H2的产生迅速减慢的原因可能是NaOH溶解载体Al2O3，使纳米Ag颗粒发生团聚，催化活性下降。 (4)甲醛制氢的优点有氢气纯度高、可处理有毒的甲醛，故选AB。 11.(2025-2026高三上·黑龙江省牡丹江市第一高中学·期中)在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，减少CO2排放并实现CO2的有效转化成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的利用方法，回答下列问题： Ⅰ．以氧化铟作催化剂，可实现催化加氢制甲醇。 已知：ⅰ．催化剂活化：(无活性)(有活性)； ⅱ．与在活化的催化剂表面同时发生如下反应： 反应① 反应② 反应③： （1）反应③中　　　　　　　　　　　。 （2）工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇，是造成催化剂失活的重要原因，请用化学方程式表示催化剂失活的原因：　　　　　　　　　　　。为了减少催化剂的失活，可以采用的方法是　　　　　　　　　　　。 （3）反应ⅲ的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注。 相对能量为-1.3eV时，对应物质M的化学式为　　　　　　　　　　　。 （4）恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应①和反应②，初始压强为P0在300℃发生反应，反应达平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%。则：氢气的平衡转化率为　　　　　　　　　　　。反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 Ⅱ．二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同催化剂表面的某个基元反应的能量变化如图所示(表示始态，表示过渡态，表示终态，*表示催化剂活性中心原子)。 （5）科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳可以提高乙醇的选择性，其原因可能是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）-90kJ·mol-1     （2）①     ② 增大和混合气体的流速，可减少产物中的积累     （3）     （4）① 55%    ② 0.22     （5）在N-C/Cu催化剂表面，反应的活化能较小，促进了C-C键形成      【解析】(1)由盖斯定律可知，反应①-反应②可得==-90kJ·mol-1。 (2)已知(无活性)(有活性)，是造成催化剂失活的重要原因，说明和H2O反应生成了，In元素的化合价上升，则H元素化合价下降生成H2，化学方程式为：，为了减少催化剂的失活，可以采用的方法是增大和混合气体的流速，可减少产物中的积累。 (3)虚线框内生成物是CH3OH*，反应物是氢气和M，因此发生的化学反应方程式为H3CO*+ H2=CH3OH*，则M为H3CO*。 (4)根据已知条件列出“三段式” 反应达平衡时，CO2的转化率为50%，则=0.5，容器体积减小20%，则，解得x=0.6，y=0.4，反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp==0.22。 (5)催化剂可以降低反应的活化能，在N-C/Cu催化剂表面，反应2CO*=OCCO*的活化能较小，促进了C—C键形成，可以提高乙醇的选择性。 12.(2025-2026高三上·黑龙江省牡丹江市第二高中学·期中)回答下列问题。 （1）已知下列反应的热化学方程式： ①    ②    ③    计算热分解反应④的　　　　　　　　　　　。 （2）高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如下： 图示历程包含　　　　　　　　　　　个基元反应，其中速率最慢的是第　　　　　　　　　　　个。 （3）一种由Mn、Se组成的化合物立方晶胞结构如图所示。已知化合物的摩尔质量为Mg/mol，晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 ①．该化合物的化学式可表示为　　　　　　　　　　　。 ②．与Se原子距离最近且相等的Se原子有个　　　　　　　　　　　。 ③．若规定A点原子坐标为，则B点原子坐标为　　　　　　　　　　　。 ④．晶胞密度为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① 三    ② 三     （3）①     ② 12    ③     ④       【解析】(1)根据盖斯定律，反应④可通过得到，故。 (2)根据反应机理和能量图可知，共三步基元反应；决速步是反应最慢，即活化能最大的一步，第一步活化能为70.9，第二步活化能为89.6，第三步活化能为141.3，故速率最慢的是第三个。 (3)① 该晶胞通过均摊法可计算出Se的个数为，Mn的个数为4，化合物的化学式可表示为。 ② 以顶点处的Se为研究对象，在该晶胞中有3个面心处的Se离顶点处的Se最近，根据均摊法，共有三个面，每个面有四个原子，故与Se原子距离最近且相等的Se原子有12个。 ③A点原子坐标为，B点位于最上面面心处，则B点原子坐标为。 ④ 该晶胞的密度。 13.(2025-2026高三上·辽宁省大连育明高中学·期中)完成下列各题： （1）在823K下，分别用氢气和一氧化碳还原氧化钴(CoO)，反应如下： I．    II．    III．    CO与液态H2O反应生成CO2和H2的热化学方程式为　　　　　　； （2）823 K下,在1 L的密闭容器内，用2 mol氢气还原氧化钴（反应中保持足量）发生反应Ⅰ，4 min时达到平衡，若温度不变，再向体系内通入1 mol H2，一段时间后，能说明该反应已达到化学平衡状态的是　　　　　　(填标号)。 A．密闭体系的压强保持不变 B．密闭体系内的密度保持不变 C．单位时间内，断开H—H的个数等于断开H—O的个数 D．体系中 E．体系中混合气体的平均相对分子质量不变 （3）镍能形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)4]2+等。Ni(CO)4无色易挥发，易溶于CS2，Ni(CO)4为　　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子； [Ni(NH3)6]2+为正八面体构型（如图所示），则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有　　　　　　种。 （4）向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟溶液，溶液中产生美丽的鲜红色沉淀，此反应的化学方程式如上：丁二酮肟分子中杂化类型为sp3的元素为　　　　　　（填“元素符号”）；键角α　　　　　　β（填“>”“<”或“=”）。 （5）乙醇和水蒸气在高温下重整得到CO、H2和CO2的混合气体，通过碱溶液吸收、干燥得到CO和H2体积比1:3的混合气体，由该混合气体组成的碱性燃料电池如图所示。 放电过程中，b极的电极反应式为　　　　　　；用该燃料电池做电源，以惰性电极电解CuSO4溶液，电解一段时间后要恢复到电解前的浓度和pH，需要加0.1 mol的Cu2(OH)2CO3，则电解过程中转移电子数目为　　　　　　。 （6）模仿工业上用反应：以得到硫酸，除去工业废气中的SO2。现在一容积固定为1 L的密闭容器中进行该反应，测得如下数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达平衡所需时间/min SO2 O2 SO3 1 550 2 1 0.5 10 2 650 1 0.5 0.4 4 已知，反应中，，，k1、k2为速率常数，只与温度有关。若实验组2，1 min时，n(SO3) = 0.2 mol，则　　　　　　，　　　　　　（用分数表示）。 【答案】（1）     （2）BE     （3）① 非极性    ② 2     （4）① O、C    ② <     （5）①     ② 0.6NA     （6）①     ②       【解析】(1)CO与液态H2O反应生成CO2和H2的反应为，该反应等于反应II+反应III-反应I，故该反应，故该反应的热化学方程为：。 (2)A．反应I为等体积反应，气体的体积、物质的量不变，压强恒定，故密闭体系的压强保持不变不能用于判断达到平衡状态，A错误； B．该反应前后质量会发生改变，体积不变，故密闭体系内的密度保持不变能用于判断达到平衡状态，B正确； C．单位时间内，断开H—O的个数等于断开H—H的个数的两倍才能说明正逆反应速率相等，故断开H—H的个数等于断开H—O的个数不能用于判断达到平衡状态，C错误； D．体系中恒成立，不能用于判断达到平衡状态，D错误； E．等体积反应，气体的物质的量不变，但该反应前后质量会发生改变，故体系中混合气体的平均相对分子质量不变能用于判断达到平衡状态，E正确； 故选BE。 (3)Ni(CO)4无色易挥发，易溶于CS2，CS2为非极性分子，根据相似相溶原理，Ni(CO)4为非极性分子；[Ni(NH3)6]2+为正八面体构型，则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构为[Ni(NH3)6]2+中两个氨气分子被CO替代，正八面体中，两个CO可为对位或者邻位，故[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有2种。 (4)甲基碳原子有四个键，无孤对电子，杂化为sp3，羟基氧原子，有2个键，2对孤对电子，杂化为sp3，故丁二酮肟分子中杂化类型为sp3的元素为O、C；键角α中氮原子有2个键，1对孤对电子，杂化为sp2，键角β中氮原子有3个键，无孤对电子，杂化为sp2，并且孤电子对斥力大于成键电子对，故键角α<β。 (5)b极为负极，发生氧化反应，电解质溶液为氢氧化钾溶液，故电极方程式为：；用该燃料电池做电源，以惰性电极电解CuSO4溶液，电解一段时间后要恢复到电解前的浓度和pH，需要加0.1 mol的Cu2(OH)2CO3，加入0.1 mol的Cu2(OH)2CO3说明阴极生成0.2 mol的铜单质和0.1 mol的氢气，生成0.2 mol的铜单质转移0.4 mol电子，生成0.1 mol的氢气转移0.2 mol电子，故电解过程中转移电子数目为0.6NA或。 (6)达到平衡时，，故，即，同温度下不受微粒物质的量浓度影响，据表可知，实验2平衡时，，，，，故；当，则，，故。 14.(2025-2026高三上·辽宁省重点中学大·期中)利用和合成甲醇是资源化利用的重要途径。 已知：ⅰ.   ； ⅱ.   ； ⅲ.和的燃烧热()分别为、。 （1）合成甲醇的反应：的焓变　　　　　　　。 （2）利用图1装置，可将甲醇中的化学能转化为电能。 ①图1中电极I的反应式为　　　　　　　；放电过程中溶液的pH　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②若线路中转移电子，则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积约为　　　　　　　L。 （3）图2中以甲醇燃料电池为电源，用惰性电极电解溶液。 ①图2装置工作时，通过质子交换膜由　　　　　　　极区向　　　　　　　极区移动(填“a”或“b”)。 ②电解溶液的总反应化学方程式为　　　　　　　；将电极产物通入溶液和固体的混合体系中，可制得净水剂，该反应的化学方程式为　　　　　　　。 （4）电化学反应既能为人类提供电能，也能造成金属腐蚀。下列装置中铁电极腐蚀速率由快到慢的顺序是_______(填选项字母)。 A. ①②④③ B. ④①②③ C. ④②①③ D. ①③④② 【答案】（1）-51.7     （2）①     ② 减小    ③ 2.8     （3）① a    ② b    ③     ④      （4）B      【解析】(1)由题目可得甲醇燃烧的热化学方程式为：；氢气燃烧的热化学方程式为：；依据盖斯定律，合成甲醇的反应的焓变； (2)由图可知，该装置为原电池装置，总反应为甲醇与氧气组成的燃料电池（碱性环境）；电极I为负极，反应式为：；总反应方程式为：，消耗氢氧根，则放电过程中溶液的pH减小；1 mol氧气参与反应转移4mol电子，若线路中转移0.5 mol电子，则该电池理论上消耗氧气为0.125 mol，在标准状况下的体积约为2.8 L； (3)以甲醇燃料电池为电源，用惰性电极电解MgCl2溶液，工作时原电池中阳离子由负极移向正极，即H+通过质子交换膜由a极区向b极区移动；惰性电极电解MgCl2溶液时，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水中的氢离子放电生成氢气和氢氧根，氢氧根遇镁离子又生成氢氧化镁沉淀，则电解的总反应化学方程式为： ；c电极连接电池的正极作阳极，产物为氯气，有强氧化性，将氯气通入到KOH溶液和Fe(OH)3固体的混合体系中，可制得净水剂K2FeO4，铁元素化合价从+3升至+6，氯元素化合价从0降至-1，依据得失电子守恒可得该反应的化学方程式为：； (4)装置①为原电池，铁作负极，加速腐蚀；装置②为原电池，铁作正极，被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法；装置③为电解池，铁作阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法，比装置②保护效果更好；④为电解池，铁作阳极，加速腐蚀，比装置①腐蚀更快；则铁电极腐蚀速率由快到慢的顺序是：④ ① ② ③ ；答案为B。 15.(2025-2026高三上·辽宁辽西重点高中·期中)在温和条件下，将CO转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源的　　　　　　　极相连。 （2）CO放电生成的电极反应式为　　　　　　　。 （3）在反应器中，发生如下反应： 反应ⅰ：    反应ⅱ：    计算反应的　　　　　　　，该反应　　　　　　　(填标号)。 A．高温自发             B．低温自发             C．高温低温均自发             D．高温低温均不自发 （4）一定温度下，CO、和(体积比为x：2：1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100 kPa)发生反应ⅰ和反应ⅱ．有CO存在时，反应ⅰ和反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着x的增加，的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。 ①根据图1，写出生成的决速步反应式：　　　　　　　；的选择性大于的原因是　　　　　　　。 ②结合图2，当x≥2时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，当x=2时，该温度下反应达到平衡时总压强为　　　　　　　kPa。 【答案】（1）正     （2）     （3）①     ② B     （4）①     ② 由生成时，活化能较大，反应速率慢    ③ 67.6      【解析】(1)由图可知，N电极上CO转化为C2H4，C元素化合价下降，发生还原反应，N为阴极，则M为阳极，与电源正极相连； (2)CO发生得电子的还原反应转化为C2H4，电解液是碱性环境，电极反应为：； (3)根据盖斯定律，反应ii－反应i即可得到目标反应，则，该反应是熵减的放热反应，则依据，反应能够自发进行，则低温下自发进行，选B； (4)① 总反应的反应速率由慢反应决定，决速步是反应最慢的步骤，由图可知，生成历程中TSⅡ的能垒最大，该步骤是决速步骤，反应式为；由图可知，由生成时，活化能较大，反应速率慢，所以的选择性大于； ② 当x=2时，的转化率为90%，的选择性为80%，设初始投料：CO：2 mol、C2H4：2 mol、H2：1 mol，则、、、，气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38 mol，此时压强为。 16.(2025-2026高三上·黑龙江齐齐哈尔齐市地·期中)氮及其化合物与生活、生产和环境密切相关。回答下列问题： （1）某工业废气所含氮氧化物（）的氮氧质量比约为7:4，该可表示为　　　　　　（填化学式）。 （2）计算机模拟处理废气在催化剂表面发生反应的反应历程如图1所示。 ①反应Ⅰ离子方程式为　　　　　　。 ②反应中消耗1mol，最终可处理含　　　　　　的废气。 （3）硝酸钬可用作科研试剂等。4.41g 受热分解过程的热重曲线（晶体质量随温度变化的曲线）如图2所示。已知中。 ①中值为　　　　　　。 ②M点物质的化学式为　　　　　　。 ③P点对应剩余固体质量　　　　　　g。 （4）用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图3所示。 ①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和，其离子方程式为　　　　　　。 ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ② 92     （3）① 5    ②     ③ 1.89     （4）①     ② 溶液越小，溶液中的浓度越大，氧化一氧化氮的能力越强，一氧化氮转化率越高      【解析】(1)设氮氧化物的化学式为，其中氮元素与氧元素的质量比为7:4。氮的相对原子质量为14，氧的相对原子质量为16，则有，解得，所以该氮氧化物的化学式为。 (2)① 根据图像可知，反应物是和，产物是，方程式为：。 ② 根据图像可知，，失去2个电子，故消耗1 mol，失去电子；，得到一个电子，根据电子转移守恒可知，二氧化氮需要反应，其质量为：。 (3)①已知中，所以，故。 ②M点质量减少，为水的质量，其物质的量为：，的物质的量为，所以失去了2个结晶水，故其化学式为：。 ③点对应的物质是，根据元素守恒，则为，质量为：。 (4)①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO发生氧化还原反应，生成氯离子、硝酸根离子和氢离子，根据原子和电荷守恒，反应的离子方程式为：。 ②溶液越小，溶液中的浓度越大，氧化一氧化氮的能力越强，一氧化氮转化率越高。 17.(2025-2026高三上·辽宁辽西重点高中·期中)硅是信息产业、硅太阳能电池的基础材料。回答下列问题： （1）基态原子的价层电子排布图为　　　　　　　。 （2）锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的硅制备方法。还原的反应如下： 反应1：，   ； 反应2：，   ； 反应3：，   。 ①对于上述三个反应，下列说法合理的是　　　　　　　(填选项字母)。 a.升高温度会提高的平衡转化率　　b.还原过程需在无氧的气氛中进行 c.                           　　d.可以代替还原 ②实际制备过程选择上述反应3，该条件下，除了发生反应3，还会发生以下两个反应： 反应4：   ； 反应5：   。 则　　　　　　　；在　　　　　　　(填“高温”或“低温”)下有利于反应5自发进行。 （3）向刚性密闭容器中充入和，在催化剂、催化剂的作用下发生反应3、反应4、反应5，反应时测得转化率、选择性[选择性]与温度的关系曲线如图所示(在图像所示温度范围内，催化剂的活性不变)： 在催化剂A的作用下，表示转化率与T的关系曲线是　　　　　　　(填“X”或“Z”)。 （4）向温度恒为的刚性密闭容器中充入和，发生反应3、反应4、反应5，起始压强为，达到平衡后，测得反应体系总压强为，的分压为，则的物质的量为　　　　　　　，用分压表示反应3的平衡常数　　　　　　　(用含的代数式表示)。 【答案】（1）     （2）① bd    ②     ③ 高温     （3）X     （4）① 0.6    ②       【解析】(1)为14号元素，其基态原子的价层电子排布式为，价层电子排布图为。 (2)①a．反应、、均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，a错误； b．锌、硅都会和氧气反应，故还原过程需在无氧的气氛中进行，b正确； c．液态锌单质变为气体为吸热过程，导致反应放热增多，放热的焓变为负值，则，c错误； d．为活泼金属，可以代替还原，d正确； 故选bd； ② 根据盖斯定律，反应（反应4）反应5，所以；反应5的，，根据，该反应在高温自发进行。 (3)图中催化剂、曲线均不重合且趋势相同，可知反应、、均未达到平衡，从速率角度分析，温度升高，反应速率加快，转化率增大，故曲线表示催化剂作用下转化率与T的关系。 (4)设平衡时反应3中转化的物质的量为，反应4中转化的物质的量为，反应5中转化的物质的量为，列三段式： 平衡时，，，，，根据起始压强为，平衡后总压强为，的分压为，则，，故，，，，，，，气体总物质的量为，则反应3的平衡常数。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $