甘肃省白银市第十中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题

参考答案 题号 1 3 4 6 6 7 8 9 10 答案 B C A 0 C C D 0 C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 D C D B B A B 1.A 【详解】A.芳纶纤维是有机高分子合成材料，不属于无机非金属材料，A错误： B.氦-3是清洁高效的可控核聚变反应原料，属于新型核聚变能源生产材料，B正确： C.空间站的柔性太阳电池阵的工作原理就是将太阳能转化为电能，为空间站供电，C正确： D.液氧作为氧化剂、煤油作为燃料，二者反应的产物主要为水、二氧化碳等无毒无害物质，不会产生有 毒污染性的推进剂尾气，因此被称为“绿色”火箭，D正确： 故选A。 2.B 【分析】比较化学反应速率快慢时，需将各物质的反应速率转换为同一反应速率基准（即除以相应化学计 量数)，并统一时间单位（此处统一为molL1s1)。反应方程式为4C0+2NO,≥N2+4CO,反应中C0、 NO2、N2、C02的化学计量数分别为4、2、1、4。 【详解】A.v(CO)=1.2mol-Lmin转换为0.02molL.s,v= 0.02 mol.L.s=0.005mol.L.s; 4 0.09 B.v(NO)=0.09mol.L.s,v= 2mol.L.s1=0.045mol-L1.s1; 2 c.v(N,)=0.5mol-L3min,转换为5 ol.L.s0.00833mol.L-.s-: 60 D.v(CO)=0.12mol.L.s,v= 0.12 二nol.L.s1=0.03molL1.s'。 4 比较可知，B对应的反应速率最快。 故选B。 3.C 【详解】A.该反应的本质为Fe++3SCNF(SCN),K+和CI未参与反应，加入KCI固体不改变参 与反应的离子浓度，平衡不移动，A错误： B.及时液化分离出氨气，生成物浓度降低，平衡正向移动，但瞬间正反应速率不变，后续随反应物浓度 降低正反应速率逐渐减小，无法提高正反应速率，B错误： C.对于只有一种气态反应物的反应，如2NO2一N2O4,恒温恒容下增大NO2的浓度等效于增大体系压 答案第1页（共14页） 强，平衡正向移动，NO2的转化率增大，因此增大反应物浓度，其自身转化率可能增大，C正确； D.反应自发进行的判据为△G=△H-T△S<0,△H<0且△S>0时，任意温度下△G均小于0，反应一定 能自发进行，D错误； 故答案选C。 4.A 【详解】A.合成氨反应为可逆反应，将氨液化分离会减小生成物浓度，使平衡正向移动，提高原料平衡 转化率，A正确： B.合成氨反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动，平衡转化率越低，且过高温度会降低催化剂活性，B 错误： C.增大N2浓度，仅会增加单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，C错误； D.压强过高会大幅提升设备成本和技术要求，并非压强越高越好，D错误： 故选A。 5.D 【详解】A.2olH2完全燃烧生成液态H20时，放出热量应为2×285.8kJ=571.6kJ,△H应为 -571.6 kJ.mol,A错误； B.燃烧热要求可燃物完全燃烧生成稳定产物，焓变H对应的稳定产物为液态HO，该反应生成气态H,O, 且△H数值错误，B错误： C.气态H20的能量高于液态H20,2mol气态H20分解吸收的热量小于571.kJ,△H应小于+571.6kJ·mo, C错误： D.该反应为1mol液态H20分解生成H2和O2,相当于是H2燃烧反应的逆反应，△H应为+285.8kmo, D正确； 故选D。 6.C 【详解】A.平衡常数表达式中固体物质浓度视为常数，不纳入表达式，C(s)为固体，正确表达式为 K=cH,)小c(Co) c(H,O) A错误： B.由图可知升高温度时HO(g)的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，△H>0,B 错误： C.260c时H20(g)平衡转化率为50%，容器体积为1L,初始H20(g)为1mol,列三段式为： 答案第2页（共14页） C(S)+H2O(g)H2(g)+CO(g) 起始(mol) 1 0 0 则平衡时c(H,0)=0.5mol/L, 转化(mol) 0.5 0.5 0.5 平衡(mol) 0.5 0.5 0.5 c(H,)=c(Co)=0.5moWL,代入得K=0.5x0.5 0.5 =0.5,C正确： D.该反应为气体分子数增大的反应，恒压条件下反应正向进行时容器体积膨胀，相当于减小压强，平衡 正向移动，HO(g)平衡转化率增大，D错误： 故选C。 7.C 【分析】该反应为反应前后气体分子数不变的可逆反应，容器体积为1L,初始充入1molC0和1 mol H2S, 平衡时c(H2)=0.6molL,可得平衡时c(C0S)=0.6molL,c(C0)=0.4molL,c(H,S)=0.4molL, 计算平衡常数K=0:6x0:6=225。反应前后气体分子数相等，恒温恒容下按反应物初始投料比等比例投料 0.4×0.4 时，平衡不移动，各物质转化率不变。 【详解】A.再充入0.6molC0和0.6molC0S,此时c(C0)=1.0molL,c(C0S)=1.2molL, cH,S)=0.4mol:L,c(H,)=0.6mol.L,计算浓度商Q=2x06=1.8,QK,平衡正向移动，E>E, 1.0×0.4 A正确； B.再充入1molC0和1 nol H2S,相当于初始投料为2molC0和2 mol H2S,反应前后气体分子数不变， 恒温恒容下该投料与初始投料为等比例投料，属于等效平衡，H2的浓度为原平衡的2倍，即 c(H2)=1.2molL,B正确： C.再充入1olCO,瞬间正反应速率因C0浓度增大而增大，之后随反应进行，反应物浓度逐渐降低， 正反应速率逐渐减小直至达到新平衡，并非逐渐增大，C错误： D.温度升高，HS的转化率减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H<0, D正确： 故选C。 8.D 【详解】A.反应从正方向建立平衡，、b点均未达到平衡，正反应速率均大于逆反应速率；b点生成物 浓度大于a点，故a点逆反应速率小于b点逆反应速率，更小于b点正反应速率，故A正确： B.10min时S03转化率为0.3，反应消耗的n(S03)=2mol×0.3=0.6mol,根据计量关系生成n(02）=0.3mol, 则c(02) 0.,3mol=0.15mol-L,故B正确： 2L 答案第3页（共14页） C.该反应正向为气体分子数增大的反应，恒压条件相对恒容等效于减压，平衡正向移动，平衡时S03的 体积分数减小，故C正确： D.由图可知，达平衡时S03转化率为0.5，反应消耗的n(SO3)=2mol×0.5=lmol,根据计量关系生成 n(0,)=0.5mol、nS0,)=1mol,则平衡时c(S0,)=2molH1mol=0.5moL,c(S0,)=mol=0.5moL, 2L 2L c0,)-05mol=0.25m0M,平有符数K-c(S0c0,）_052x025=0.25,通入物质后 2L c2(S03) 0.52 c(S0,)=1mol:E,c(0,)=0.5mol.L,c(S0,)=0.5mol-L,浓度商Q=0.52x0.5=0.125<K,反应正向 12 进行，故D错误： 选D。 9.D 【详解】A.燃烧热定义为1ol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物（碳的稳定氧化物为CO2)时放出的热量， 反应①生成的是CO,因此碳的燃烧热△H<-110.5kJmo,，A错误： B.1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量比生成CO(g)更多，放热越多△H越小，因此该反应 △H<-110.5 kJ.mol,B错误； C.中和反应反应热指强酸强碱稀溶液反应生成lolH,0()时的反应热，数值为-57.3kJmo,与生成 水的物质的量无关，C错误； D.n(00=020%=05m,充全中和生底a5mlHO0.放出热 Q=0.5mol×57.3kJ-mo=28.65kJ,D正确。 10.C 【详解】A.缩小容器体积时，NO2浓度瞬间增大，虽平衡正向移动，但勒夏特列原理仅能减弱浓度增大 的趋势，最终O2浓度仍大于原平衡，体系颜色变深，A错误： B.该反应前后气体分子数相等，缩小体积平衡不移动，但(g)浓度因体积减小而增大，体系颜色变深， B错误： C.保持压强不变充入H,容器体积增大，各物质分压减小相当于减压，平衡向气体分子数增大的逆反应 方向（向左)移动，C正确： D.刚性容器体积不变，再充入SO,(g)相当于增大体系压强，平衡最终向气体分子数减小的逆反应方向移 动，SO3的转化率减小，D错误： 答案第4页（共14页） 故选C。 11.D 【分析】该反应正向进行时，气体总物质的量增大。两容器起始温度、体积和氨气的物质的量相同，因此 起始压强和氨气浓度相同。随着反应进行，甲保持压强不变，容器体积逐渐增大；乙保持容积不变，容器 内压强逐渐增大。两容器最初都只含氨气，生成的氨气和氢气的物质的量之比均为I:3。 【详解】A.反应过程中甲容器逐渐膨胀，在相同反应程度下，甲中各气体的浓度均小于乙：乙保持容积 不变，反应进行得较快，达到平衡所需时间较短，因此达到平衡所需的时间甲>乙，A正确： B.甲达到平衡后，若保持温度不变，将其压缩至初始体积，各气体的浓度先同时增大，随后平衡向气体 分子数减小的逆反应方向移动，氨气的体积分数增大。压缩后最终的温度、体积和起始投料情况与乙相同， 最终平衡状态也与乙相同，因此两装置达平衡时氨气的体积分数甲<乙，B正确： C.按物质的量之比1：3加入的N2和H,按反应的化学计量关系完全折算为NH,后，相当于增加氨气的 起始投入量。恒温恒压下，起始氨气的投入量增大时，容器体积同比例增大，起始氨气浓度不变，建立的 平衡与原平衡等效，各气体的体积分数相同，因此再次达平衡后氨气的体积分数不变，C正确： D.向乙中再加入氨气，最终建立的平衡等效于从开始就在乙中投入更多氨气所建立的平衡。若先将起始 氨气的物质的量和容器体积同比例增大，达到平衡时各气体的浓度及体积分数均与原平衡相同；再将这一 平衡体系压缩回乙的原体积，各气体浓度瞬间增大，随后平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动，氨气 的体积分数增大。因此题述操作后氨气的平衡体积分数增大，D错误； 故选D。 12.C 【详解】A.反应物总能量高于生成物总能量，CH3-CH=CH2与HCI的反应为放热反应，A错误； B.决速步为反应历程中活化能最大的步骤，合成两种产物的反应中，第步的活化能均大于第Ⅱ步，故决 速步均为第I步，B错误； C.生成CH,CH,CH,CI的反应第一步活化能更高，升高温度时该反应的速率增大程度更大，可提高其选择 性，C正确： D.能量越低物质越稳定，CH,-CH-CH,的能量低于CH,-CH2-CH2,故稳定性前者大于后者，D错误； 故选C。 13.D 【详解】A.化学反应必然伴随能量变化，但能量变化不一定伴随化学反应（如物理变化中的吸热或放热 过程)，A错误： B.中和热指生成1mol水时的热量，但稀硫酸与稀氢氧化钡反应生成BaSO4沉淀会额外放热，总放热量 答案第5页（共14页） 大于57.3kJ,B错误： C.燃烧热要求生成指定产物，而选项中产物为NO(g),未完全燃烧，不符合燃烧热定义，C错误： D.△H>0表明石墨转化为金刚石吸热，石墨能量更低、更稳定，D正确： 故答案为D。 14.c 【详解】A.盐酸与碳酸氢钠反应吸热，生成物总能量高于反应物总能量，叙述与图示相符，A不符合题 意： B.由b)图可知，金刚石+氧气的总能量高于石墨+氧气的总能量，生成物均为CO2,石墨的能量低于金刚 石，能量越低，物质越稳定，所以，石墨比金刚石稳定，叙述与图示相符，B不符合题意： C.由(c)图可得，反应2S02(g)+02(g)≠2S0(g)△H=b-akJ1mol,反应放热，若2molO2与4molS02 充分反应，S02的转化率为50%，反应放出的热量为2(b-a)×50%=a-bkJ,叙述与图示不相符，C符合 题意； D.由(d)图可知，A→B△H,=E-E2、B→C△H2=E3-E4,由盖斯定律可得A→C的焓变 △H=△H+△H2=E,-E2+E,-E4,设A的能量为O,则C的能量为Ec-E4=Ec=△H,根据图示中能量 相对大小可得A与C的能量差为EA-Ee=0-△H=0-[(E-E,)+(E,-E4)]=E4-E,-E+E2,叙述与图 示相符，D不符合题意： 答案选C。 15.B 【详解】A.图甲仅给出A的物质的量变化量，未告知容器体积，无法计算以浓度变化表示的A的反应速 率，A错误： B.图乙对应反应为反应前后气体分子数相等的反应，若时刻后V'正=v'逆、平衡不移动，加入催化剂可 同等程度增大正逆反应速率、平衡不移动，压缩体积加压时正逆反应速率也同等程度增大、平衡不移动， 因此时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压，B正确： C.升高温度时，正反应速率增大程度大于逆反应速率，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，△H>0, C错误； D.根据“先拐先平数值大”，同温下卫>P,压强越大C%越高，说明增大压强平衡正向移动，正反应为气 体分子数减小的反应，故m+n>p,D错误： 故选B。 16.B 答案第6页（共14页） 【分析】反应I正向是气体物质的量增大的吸热过程，反应江正向是气体物质的量不变的放热过程。由图可 知，在同一温度下三条曲线的氢气平衡产率依次降低：各曲线在约900K达到最大值后，总体随温度升高 而降低。 【详解】A.压缩容器体积使压强增大，反应I的平衡向气体物质的量减小的逆反应方向移动，氢气的平衡 产率降低，A错误： B.水醇比增大，相当于增加水蒸气的相对投料量，反应Ⅱ和总反应均向生成氢气的方向移动：同一温度下， 曲线越高对应的水醇比越大，因此m>m2>m,B正确： C.催化剂能同等程度加快正、逆反应速率，只能缩短达到平衡所需的时间，不能改变平衡组成，C错误； D.反应Ⅱ正向放热，且图中氢气的平衡产率在约900K达到最大值后随温度继续升高而降低，因此并非温 度越高越有利，D错误： 故选B。 17.A 【分析】实验中反应的化学方程式为2KMnO,+5H,C,0+3H,SO,=K,SO,+2MnSO,+10CO,个+8H,0,实 验①②温度相同，探究物质的量浓度对反应速率的影响，则'=2.0；实验②③中反应物的物质的量浓度相 同，探究温度对反应速率的影响，V,=3.0。 【详解】A.结合反应方程式和题表数据可知，高锰酸钾完全反应，则实验①中草酸的速率为 3mL y(C0)-v() 5 0.05mol-L1 3ml+2mL+2mL+3mL=0.025mol-L',min1,A错误： 2 1.5min B.由上述分析可知，实验②③中反应物的物质的量浓度相同，探究温度对反应速率的影响，V2=3.0(控 制变量法)，B正确： C.草酸溶液和酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸锰、疏酸钾、二氧化碳和水，高锰酸钾溶液为紫红色，可 以通过测量溶液褪色所需的时间来比较反应速率的大小，C正确： D.若反应一段时间后速率明显增大，可能是因为生成物有催化作用，反应过程中生成了n+,D正确： 故答案选A。 18.B 【详解】A.反应历程中第二个反应涉及O与C之间成键和O与Fe、C与Fe之间断键，未涉及氢原子的 成键，A项正确： B.根据图可知，CHD与FO+发生上述反应，根据反应历程，获得的有机产物有CH,OD和CH,DOH,B 项错误： 答案第7页（共14页） C.△=生成物的总能量-反应物的总能量，由图可知，该反应的△H=(e-a)kJ.mol',C项正确： D.结合题意可知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢，所 以相同条件下，CD4与FO+发生上述反应，反应速率会变慢，则其过渡态I的能量比b高，D项正确： 故选B。 19 :NN: 制冷剂N2、H2 46 0.0025mol.L.min BD 减小NH, 的物质的量 【详解】 (1)N2分子中含有三键，N2的电子式为：N:N:;氨除可以作化肥外，还可用作制冷剂故答案为：：N:N:; 制冷剂： (2)液化分离后得到氨气，氢气和氨气循环利用，“再循环物质中的物质为N2、H2。故答案为：N2、H2: (3)断键吸热，形成化学键放热，则生成1 nolNH3时，合成氨反应的反应热为 (1.5×436+0.5×946-3×391)kJ/mol=-46kJ/mol,生成1 mol NH3时，合成氨反应放出的能量是46kJ。故答案为： 46: (4)①反应开始10min内X减少0.6mol-0.45mol=0.15mol,Y减少0.4mol-0.35mol=0.05mol,Z增加了0.1mol, 根据方程式3H+N=2NH3可知X表示氢气，Y表示氮气，Z表示氨气，则N2的平均反应速率为 0.05mol =0.0025mol.Ll.minl。故答案为：0.0025mol.L1.min: 2L×10min ②A.in时三种物质的物质的量仍然在变化，没有达到平衡状态，则正、逆反应速率不相等，故A错误； B.Z曲线表示NH,的物质的量随时间变化的情况，故B正确： C.反应速率之比是化学计量数之比，0~10min内2vH)=3vNH),故C错误； D.10~20mim内曲线斜率变大，10~20min内的反应速率比0~10min内的反应速率大，故D正确： 故答案为：BD: ③25min时，NH3的物质的量突然减少，而H、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3,改变的一种条 件是减小NH的物质的量。故答案为：减小NH,的物质的量。 20.(1) 放出 245 (2)D (3)D (4)C (5)A 答案第8页（共14页） 【详解】(1)①氢气和氧气生成水蒸气的反应是放热反应，放热反应的反应物总能量高于生成物总能量， 故选A: ②反应的能量变化=断键吸收的总能量·成键释放的总能量，断键共吸收436kJ+249kJ=685kJ,成键共 释放930kJ,总变化为685kJ-930kJ=-245kJ,即该过程放出245kJ能量。 (2)图示为反应物总能量低于生成物总能量的反应，为吸热反应：氢气燃烧、镁带燃烧、煤炭燃烧均为 放热反应，只有Ba(OH)2·8H,O与NH,CI的反应是吸热反应；故选D。 (3)A.燃烧都是放热反应，A正确： B.大多数化合反应放热、大多数分解反应吸热，B正确： C.部分放热反应需要加热引发，比如煤炭燃烧需要先点燃，C正确： D.并非所有放热反应发生时都不需要加热，如合成氨反应放热，但需要高温反应，D错误： 故选D。 (4)氢氧化钠与盐酸的中和反应、乙醇的燃烧、钠与水的反应均为放热反应：石灰石高温分解是需要持 续吸热的分解反应，属于吸热反应；故选C。 (5)A.图中bkJ是从反应过渡态到生成2 molAB(g)所释放的能量，A错误； B.由图可知2 molAB(g)的能量大于1molA2(g)和Imol B,(g)的总能量，B正确： C.反应物总能量小于生成物总能量，所以该反应属于吸热反应，C正确： D.图中akJ是断开ImolA2(g)和1molB2(g)中化学键所吸收的总能量，D正确： 故选A。 21.(1) 吸热 +(E-E2)kJ.mol (E -E2 )kJ.mol (2) △H1+△H2-3AH3 (3) CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H2O()△H=-890.3 kJ.mol (4) 玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒） (5) 减少实验过程中的热量损失 (6) 答案第9页（共14页） NH,·H,O为弱碱，电离时要吸热，导致放热较少 AC 【详解】(1)由反应过程中的能量变化图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，因此该反应为吸热 反应。反应的焓变△H=正反应活化能-逆反应活化能=+(E,-E2)kJ·mo。 (2)已知：①2H,S(g)+302（g)=2S02(g)+2H,0(g)△H1②4H2S(g)+2S02(g)=3S2(g)+4H,0(g)△H2 ®2H,(g)+0,(g)=2H,0(g)AH,根据盖斯定律，将①+②-3×@B 即可得到目标反应 3 2H,S(g)=S,(g)+2H,(g),因此该反应的AH=△H+△H,-3AH3】 3 (3)8gCH4的物质的量为n= 16gmo-0.5mol。0.5 moiCH,.完全燃烧生成液态水放出45.15X的 8g 热量，则1 moICH4完全燃烧放出的热量为445.15kJ×2=890.3kJ。燃烧热的热化学方程式要求可燃物的 化学计量数为1，且生成稳定的氧化物，故表示CH4燃烧热的热化学方程式为： CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H,0()△H=-890.3 kJ.mol。 (4)测定中和热时，为了使酸碱溶液充分混合并均匀受热，需要进行搅拌，从实验装置图可知，还缺少 玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒）。 (5)中和热测定实验成功的关键是做好保温工作，装置中隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失， 降低实验误差。 (6)①甲组实验为强酸与强碱的反应，乙组实验为强酸与弱碱的反应。由于H,H,O为弱碱，在溶液 中电离时需要吸收热量，导致最终放出的总热量较少，温度升高幅度较小。 ②A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液的温度，温度计上残留的盐酸会与NaOH发生中和反应放出 热量，使测得的NaOH起始温度偏高，导致最终计算的温差△T偏小，放热偏少，△H偏大，A符合 题意； B.室温较高只要保温良好，不影响反应前后的温度差，不会造成该误差，B不符合题意： C.杯盖未盖严会导致热量散失到环境中，测得的最高温度偏低，温差△T偏小，放热偏少，△H偏大， C符合题意： D.NaOH溶液一次性迅速倒入是正确的操作，可以有效减少混合过程中的热量散失，不会使△H偏大， D不符合题意。 故答案选AC。 22.(1)D 9 (2) 400℃ P 答案第10页（共14页） (3)CO:(g)+3H,(g)=CH,OH(g)+HO(g)AHI=AH+2A//+All 2 (4) 反应I正向体积减小，反应V反应前后气体体积不变，增大压强反应平衡正向移动 > (5) 负 CO+4H++4e=CH OH 不变 【详解】(1)A.恒容下充入少量氦气，反应体系中各反应物和生成物的分压（或浓度)不变，因此正逆 反应速率不变，A正确： B.混合气体的总质量守恒，但反应I前后气体总物质的量会发生变化。当平均摩尔质量不再变化时，说明 气体总物质的量不再改变，反应达到平衡状态，B正确： C.反应达到平衡时，正逆反应速率相等。根据化学计量数关系，V(H2)=2v正(HO),平衡时 E(H2O)=v递(H0),故vE(H2)=2y(H,O),C正确： D.恒温下缩小容器体积（即增大压强），单位体积内活化分子数（即活化分子浓度）增大，反应速率加快， 但活化分子百分数只与温度和催化剂有关，压强不改变活化分子百分数，D错误： 故选D。 (2)①反应Ⅱ为放热反应△H2<0,升高温度，平衡逆向移动，C0的平衡转化率降低。由图可知，在相 同的n(H2)/n(CO)下，C0的转化率大小关系为X>Y>Z,因此Z对应的温度最高，即400℃。 ②a点时n(H2)/n(C0)=1.5,设起始n(C0)=2mol,则n(H2）=3mol;此时c0的转化率为50%，则消 耗了ImolC0和2molH2,生成molCH,OH:平衡时各物质的物质的量为n(CO)=lmol,n(H2)=lmol, n(CH,O-=lmol,气体总物质的量为3mol:平衡时各气体的分压均为总压的，即p(Co)=号，p(,)=号 p(C,OH-号：该温度下的平衡常数K,=npCH,OH） 3 9 P(CO)P(H2)P.(PP (3)根据反应V的平衡常数表达式，可写出反应IV的化学方程式为： CO,(g)+3H2(g)、≠CH,OH(g)+H,O(g)；根据盖斯定律，将二×(I+I)+IⅡ即可消去CH,和CO,得到反 2 应V,因此其格变AH=△H,+△H+AH,。 2 (4)①反应I是正向气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2转化率增大；而反应V是反 应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动。综合作用下，增大压强使得CO,的平衡转化率增大。 ②观察图b可知，在较高温度区间，随着温度的升高，C0的平衡物质的量分数逐渐增大。这说明升高温 度促使反应V平衡正向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，故△H,>0。 答案第11页（共14页) (5)在电化学装置中，通入H2的一端发生失电子的氧化反应：H2-2=2H+,故该端为电池的负极。 通入CO的一端为正极，发生得电子的还原反应，在酸性电解质环境下，C0转化为CH,OH,电极反应式 为C0+4H+4e=CH,OH;电池工作时，左侧（正极）每消耗4 nolH*,右侧（负极）就会生成4molH+, 且生成的H+会通过质子交换膜全部迁移至左侧溶液中；因此左侧溶液中H+的浓度保持不变，pH不变。 23.(1) 低温 高压 (2)H20(g)≠HO()的焓变 (3)B (4)B (5) 大于 温度升高，催化剂对反应I的催化活性降低。或温度升高，催化剂对反应Ⅱ的催化活性升 高 18% (6)100 【详解】(1)对于反应I:C02(g）+3H2(g)=CH,OH(g)+H,O(g)△H,=49.4k/mol,该反应是放热反应， 根据勒夏特列原理，降低温度，平衡向放热的正反应方向移动，有利于提高甲醇的平衡产率；同时，该反 应是气体分子数减少的反应，增大压强，平衡向气体分子数减少的正反应方向移动，也有利于提高甲醇的 平衡产率。所以有利于提高甲醇平衡产率的条件是低温和高压。 (2)已知H2和CO的燃烧热，根据燃烧热的定义可写出两个燃烧反应的热化学方程式： ①H,(g)+)0,(g)=H,00AH,②C0(g)+20,(g)=C0,(g)△Hw:用反应式0减去反应式@得： CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H,O()△H=△HH,-△Hco,该反应式与 反应ICO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2>0相比较可知：反应I产物为气态水H2O(g】,而上述反应式 中水为液态水H,O①)]，因此要得到反应Ⅱ的焓变，还需要补充的只与水有关的物理关系式为： H,O(g)=HO(的焓变。 (3)A.催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，反应热由反应物和生成物的总能量差决定，催 化剂不影响平衡移动，对反应物的平衡转化率无影响，A错误： B.反应自发进行的判断依据是△G=△H-T△S<0,该反应△H<0,反应后气体物质的量减少，△S<0; 如果温度很低，T△S很小时，可使得△G<0:所以低温时，反应能自发反应，B正确： C.能垒（活化能）为过渡态与前一状态的能量差，由此计算各步能垒：TS1能垒为：-0.25-(-0.40)=0.15V, TS2能垒为：-0.10-(-1.40)=1.30eV,TS3能垒为：0.40-(-1.00)=1.40eV,TS4能垒为：-0.20-(-0.58)0.38 eV,TS5能垒为：-0.55-(-1.45)=0.90eV,即最大能垒对应TS3步骤，该步骤的反应物是HC00*+2H(g), 答案第12页（共14页） 生成物是LC0*+H0+H,(g),化学方程式为：HC0042H(@H,C0*+H0+多H,(g),C错误： D.最后一步是CHOH(g)、HO(g)从催化剂表面的解吸过程，体系中气体粒子的运动自由度大幅提升，混 乱度增大，△S>0,D错误； 故选B。 (4)A.恒容条件下平衡后，再通入CO,生成物C0的浓度瞬间增大，逆反应速率瞬间增大，反应物浓 度在通入CO的瞬间没有变化，正反应速率瞬间不变，之后随着反应逆向进行，反应物浓度逐渐增大，正 反应速率才逐渐增大，并非正逆反应速率均逐渐增大，故A错误： B.升高温度，体系中普通分子吸收能量可以变为活化分子，能够提高反应体系中活化分子百分数，有效 碰撞概率提升，反应速率加快，故B正确： c.温度不变，若初始投料改为n(CO)=lmol,n(H,0)=3mol,根据反应 CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H,O(g)△H2>0的元素守恒，反应前后C元素的总物质的量始终为1ol(初始 C0中含1molC),因此新平衡时n(C0)+n(CO2)=lmol,并非2mol,故C错误： D.该反应中所有物质均为气体，刚性容器体积恒定，混合气体的总质量始终不变，因此混合气体密度从 反应开始到结束始终不变，故无法通过密度不变判断反应已达平衡，D错误： 故选B。 (5)①观察图像，对比两种催化剂下的甲醇选择性数据：Ct.1(Cu/TiO2)对应的CHOH选择性始终低 于20%，而Cat.2(Cu/ZrO2)对应的CH3OH选择性始终高于20%，说明Cat2更有利于生成目标产物甲醇， 对甲醇的催化选择性更优，因此催化效果Cat.2大于Cat.1。 ②已知温度升高时CO2的转化率增大，说明温度升高促进了CO2的转化，但CH3OH选择性降低，说明升 温后更多的CO2转化为了副产物C0:可能原因为：温度升高，催化剂对反应I的催化活性降低；或温度 升高，催化剂对反应Ⅱ的催化活性升高。 ③己知C02和H2的投料比为1：3，设初始(C0)=1mol、nH)=3mol;达到平衡时C02的转化率为20%， 则转化的C02的物质的量为：1mol×20%=0.2mol;则生成的C0、CH0H的总物质的量为0.2mol;甲醇 n(CH,OH） 的选择性为85%，根据甲醇选择性公式：CH,OH的选择性= n(CO)+n(CH,O阿'可知生成的 n(CH,0H=0.2mol×85%=0.17mol,则生成的n(C0)=0.2mol-0.17mol=0.03mol。反应I: CO2(g)+3H2(g)=CH,OH(g)+H2O(g)中，生成0.17 molCH3OH,消耗H的物质的量为： 0.17mol×3=0.51mol,反应I:C02(g)+H2(g)=C0(g)+H,0(g)生成0.03molc0消耗H2的物质的量为： 0.03mol×1=0.03mol,所以共消耗H的物质的量为：0.03mol+0.51mol=0.54mol。转化率计算公式为： 答案第13页（共14页） 变化量 100%,则H转化率为：0,54molx100%-18%。 初始量 3mol (6)反应I的△H2>0,升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡正向移动，则且正反应速率增大的程度 更大。由于pk=-gk,k越大，则pk值越小，因此随温度升高，pkE随温度升高下降的幅度更大；故曲线 D表示pk正随温度变化曲线，曲线D表示pk逆随温度变化曲线，由题可知，T时pkE=-3,即k=l0a); pk=a-l,即k=l0a,可得g逆=l-a。到达平衡时V压=V逆， vE=k=c(C0,)小c,)=ve=kc(Co)c(H,o)则K=k=106 k送10a-功-100。 答案第14页（共14页）高二化学学科训练 一、单选题（每小题2.5分，共45分） 1.中国载人航天工程取得重大成就，计划在2030年前实现中国人首次登月。下列有关说法不正确的是 A.“嫦娥五号“的国旗使用的高性能芳纶纤维属于新型无机非金属材料 B,月壤中含有地球上罕见的氦-3，氢-3是一种新型可控核聚变能源生产材料 C,中国空间站“天和核心舱等使用的柔性太阳电池阵，将太阳能转化为电能 D.“长征七号遥五“运载火箭采用全液氧煤油等燃料，无毒无污染称为“绿色”火箭 2.某化工厂将二氧化氮转化为无毒气体，化学反应方程式为4CO(g)+2NO,(g)三N2(g)+4C0,(g),下列化 学反应速率最快的是 A.v(CO)=1.2 mol.L-.min- B.v(NO,)=0.09 mol.L.s C.v(N2)=0.5mol.L.min-i D.v(C02)=0.12mol-L1.s 3.下列说法正确的是 A.反应FeCl,+3KSCN→Fe(SCN),+2KCi达到平衡后，加入KC1固体，平衡逆向移动 B.工业上合成H及时液化分离出氨气有利于提高正反应速率。 C.增大反应物的浓度，其自身的转化率可能增大 D.恒温恒压下，AH<0且△S>0的反应一定不能自发进行 4.下列关于工业合成氨反应的周控说法正确的是 A.合成氨时，常采用迅速冷却的方法将氨液化，提高平衡转化率 B.合成氨时为提高平衡转化率，温度越高越好 C.增大N2浓度，可以提高活化分子百分数，从而加快反应速率 D.台成氨选择压强越高越好，可以加快反应速率，并提高转化率 5.已知在25℃，10IkPa下，H2的燃烧热为285.8 kJ.mol',则下列热化学方程式中书写正确的是 A.2H2(g)+O2(g)=2H20()△H=-285.8 kJ.mol B.H,(g)+20,(g)=H,0(g)△H=-285.8mor C.2H20(g)=2H2(g)+02(g）△H=+571.6kJmo D.H,0(0=H,(g)+与0，(g)△1=+285.8kJm0 6.工业上制备水煤气的反应为C(s)+HO(g)亡H(g)+CO(g),将足量的C(s)与1 mol H20(g)加入IL恒容密闭容 器中，分别在不同温度下发生反应，达到平衡时HO(g)与温度的变化关系如图所示。下列有关说法正确的是 第1负（共14项) H,O(g)的平衡转化率/% 50 0250 260 270280温度/℃ A.该反应的平衡常数表达式为K= c(H2)-c(cO) c(c).c(H,O) B.该反应的△<0 北 C.260℃时该反应的平衡常数为0.5 D.若改为恒压条件下进行反应，则与恒容条件相比，平衡时HO(g)的转化率会减小 7.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。向1L真空刚性容器中充入1molC0和1 mo1H,S,发生反应CO(g)+H,S(g)COS(g)+H2(g),达到平衡时，测得c(H2)=0.6mo/L,下列说法错误 的是 A.再充入0.6mclC0和0.6 mel COS,此时v压>逆 B.再充入1molC0和1molH2S,平衡时，c(H2)=1.2mol/L C.再充入1molC0,正反应速率逐渐增大 D.若温度升高，H,S的转化率减小，则上述反应△H<0 8.一定条件下，在容积为2L的恒容密闭容器中通入2olS03,发生反应2S03(g)=02(g)+2S02(g).一 定温度下，测得S0,的转化率随时间的变化曲线如图所示，在60min时反应达到平衡状态。下列说法错误的是 S0,的转化率 0.5 0.4 0.3 a 0.2 0.1 o.05■ 0102030405060时间/min A.a点处的逆反应速率小于b点处的正反应速率 B.第10min时，02的浓度c(O2)=0.15molL C.其他条件不变，若在恒压条件下发生反应，平衡时SO,的体积分数减小 D.60min后，保持温度不变，向该容器中再通入0.5molO2和1 mol SO,则反应逆向进行 第2页（共14页） 9.已知反应：①101kPa时，C(S)+0,(g)=C0(g)AH=-110.5kmol ②稀溶液中，H(aq)+OH(aq)=H,O()H=-57.3 kJ.mol7 下列结论中正确的是 A.碳的燃烧热为△H=-110.5 kJ.mol- B.101kPa时，C(s)+02(g)=C02(g)△H>-110.5 kJ.mol- C.稀疏酸与稀NaOH溶液反应，测得的中和反应反应热为114.6kJ·mo1 D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65kJ的热量 10.下列叙述及解释正确的是 A.恒温条件下向容器中充入一定量NO2(g)发生反应：2NO2(g)→N,O,(g)△H<0反应达到平衡状态后 缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅 B.在恒温条件下向容器中充入一定量的H2(g)和I2(g)，反应达到平衡状态后缩小容器体积，压强增大， 但由于该反应平衡不移动，故体系颜色不变 C.某恒温容器中发生反应N2(g)+3H,(g)→2NH(g),在反应达到平衡状态后，保持压强不变充入H, 平衡向左移动 D.恒温条件下向刚性容器中充入2mol的S0,(g),发生反应2S0,(g)≠2S02(g)+02(g)待反应达到平衡 状态后，再向该容器中充入2mo1S02（g),平衡向正反应方向移动，重新达到平衡后S03的转化率增大 11.一定温度下，向体积相同的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的NH,g),发生反应： 2NH,(g)≥N2(g)+3H2(g)。甲装置保持压强不变，·乙装置保持容积不变，一段时间后甲乙装置相继达到平衡状 态。下列说法中错误的是 A.达到平衡所需的时间甲>乙 B.甲、乙装置达平衡时，氨气的体积分数甲<乙 C.甲装置达到平衡后，再向甲装置按比例1：3通入N2和H2,再次达平衡后NH的体积分数将不变 D.乙装置达到平衡后，再向乙装置通入一定量的NH,再次达到平衡后NH的体积分数不变 12.一定条件下，CH-CH=CH,与HC反应生成CH,CHCICH和CHCH,CHCl的反应历程如图所示。下列说 法正确的是 能个 ←第口步第！步第步范步 CH,-CH,-CH CH,CH-CH +C +CI CH,-CH-CH2 CH:CHCICH, +H-CI CH,CH;CH;CI 反应历程 反应历程 A.CH-CH=CH与HCI的反应是吸热反应 B.合成CH:CHCICH和CH,CH2CH2CI的反应中，决速步均为第Ⅱ步 C,其他条件不变，适当升高温度能提高CH3CH2CH2CI的选择性 D.稳定性：CH-CH-CH,<CH,-CH2-CH2 13.关于化学反应与能量的说法正确的是 A.化学反应必然伴随发生能量变化，能量变化必然伴随发生化学反应 B.在25℃和101kPa下，强酸和强碱稀溶液的中和热为57.3kJ·mol,则稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生 成1mol液态水时放出热量等于57.3kJ C.25C和101kPa下，氨气的燃烧热为382.8kJ·mol',则氨气燃烧热的热化学方程式可表示为： NH,(g)+5/40,(g)NO(g)+3/2H,O(I)AlI=382.8kJ.mol D.已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H>0,则石墨比金刚石稳定 14.下列图示与对应的叙述不相符的是 A能量 4能量 C(金刚石，s) 能 能 量 +0g) 2mol SO2(g) 1mol O2(g) 生成物 C(石墨，s) 反应物 +02(g）) △H C02(g) 2mol SO3(g) 反应过程 反应过程 0 反应过程 反应过程 (a) (b) (c (d) A.(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C.由(c)图可知，若在密闭容器中加入2molO2(g)和4molS02(g)充分反应放出的热量为(a-b)/2k,此时 S0,的转化率为50% D.由(d)图可知，A与C的能量差为：E4-E-E+E2 5.数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要手段，从如图所示图像得出的结论正确的是 第4页（共14页） n/mol C%(百分含量) 12 B TP. 0.8 TrP: 0.4 Te P 3 tis 0 t/s 函 2A(g)3B(g)+C(g) H,(g)+I,(g)=2HI(g)mA(g)+nB(g)=pC(g)mA(g)+nB(g)=pC(g) 甲 乙 丙 丁 A.图甲：(A)=0.4 mol-L-t.s B.图乙：1时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压 C.图丙：△H<0 D.图丁：m+in<p 16.通过生物柴油副产物甘油制取H,正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。甘油水蒸气重整制氢的主 要反应原理如下： I.C,Hg0,(g)→3C0(g)+4H2(g)△H1=+251 kJ.mol II.CO(g)+H,O(g)CO2(g)+H,(g)AH,=-41kJ.morl 甘油水蒸气重整制氢时，其他条件不变，在不同水醇比m[m=n(H,O):n(C,H,O)】时，H2的平衡产率与温度的 关系如图。下列说法正确的是 4H2的平衡产率/% 90 80 m 70 m3 60 5 30 0 10 0 6007008009001000110012001300温度/K A.其他条件不变，压缩容器体积，有利于提高氢气的平衡产率 B.水醇比从大到小的顺序是m>m2>m C.选择优质的催化剂，能提高H2的平衡产率 D.从热力学角度考虑，温度越高越有利于水蒸气重整制氢 17.某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。若忽略混合前后溶液体积的微小变化， 第5页（共14项） 下列说法错误的是 试管中所加试剂及其用量mL 实验编 实验温度 号 IC H,C,0,溶液(0.6 稀硫酸(3 KMnO,溶液(0.05 H,0 mol-L') mol-L) mol.L) ① 25 3.0 2.0 3.0 ②2 25 2.0 3.0 2.0 3.0 ③ 30 2.0 2.0 3.0 A. 若实验①用时1.5mim,则用草酸表示的化学反应速率为0.12 mol.L.min- B.探充温度对化学反应速率的影响，应选择实验②③，且'，=3.0 C.该实验还需要测量的数据是溶液褪色所需的时间 D.若反应一段时间后速率明显加快，可能是反应生成的M如2+有催化作用 i8.一定条件下，CH4与FO*反应合成CH,OH的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，反应物中的元素 被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢（过渡态中…表示化学键未完全断裂或形成）。下列说法错误 的是 ↑ O-H Fe..CH HO.CH b 过渡态 Fe 器 -d 过渡态Ⅱ a -c CH+FeO" HO CH, CH,OH+Fe* Fe 0 反应历程 A.反应历程中第二个反应未涉及氢原子的成键 B.CH,D与FO*发生上述反应，获得的有机产物只有CH,OD C.该反应的AH=(e-a)kJ.mol D.若相同条件下，CD,与FeO*发生上述反应，则其过渡态I的能量比b高 二、解答题（共55分) 19.图为工业合成氨的流程图，请回答下列有关问题。 第6项（共14项) 净化 N,、H, 加压 催化反应 液化 （500℃、催化物) →NH 干燥 (2X10 Pa) 分离 再循环物质 (I)N2的电子式为 氨除可以作化肥外，还可用作 (2)“再循环物质中的物质为 。 (填化学式) (3)已知断裂1mol下列化学键需要的能量如下表。 化学键 H-H N-H N=N 能量 436kJ 391kJ 946.J 生成1 mol NH.时，合成氨反应放出的能量是 (4)在一定条件下，将一定量的H2和N2置于一容积为2L的恒容密闭容器中发生反应，反应过程中H2、N2和NH, 的物质的量变化如图所示。 物质的量/mol 0.6 0.4 w1 0.2 10 t 2025303540 时间/min ①反应开始10min内，N2的平均反应速率为 ②下列判断正确的是 。(填序号) A,tmin时正、逆反应速率相等 B.Z曲线表示NH,的物质的量随时间变化的情况 2 C.0-10min v(H)=v(NH) D.10~20min内的反应速率比0~l0min内的反应速率大 ③25min时，改变的一种条件是。 20.化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径。 第7页（共14页） (1)氢气和氧气反应生成水蒸气的能量变化示意图如下， 吸收436kJ能量 1 mol H2 2molH 释放930kJ能量 1 mol H2O 2mo10, 吸收249kJ能量 1mol0 ①反应的能量变化可以用图 (填“A或B")表示。 反应物 生成物 生成物 反应物 A B ②ImolH,与O2完全反应生成1mol水蒸气时， (填“吸收"”或“放出")_-kJ能量。 (2)下列反应中的能量变化与下图相符的是 总个 生成物 反应物 反应过程 吸热反应 A.氢气燃烧 B.镁带燃烧 C.煤炭燃烧 D.Ba(OH28Hz0与NH4Cl反应 (3)下列说法不正确的是 A.物质燃烧总是放热的 B.大多数化合反应都是放热的，大多数分解反应都是吸热的 C.有些放热反应在引发反应时必须加热 D.放热反应在反应发生时都不需要加热 (4)下列化学变化中属于吸热反应的是 A.氢氧化钠与盐酸反应 B.乙醇燃烧 C.石灰石高温分解 D.钠与水反应 (5)下图是反应A2(g汁B2(g2AB(g)的能量变化图。下列说法错误的是 第8页（共14项） 个能量/kJ 2 mol AB(g) 1molA,(g)+1molB,(g） 反应过程 A. 2 molAB(g)的能量为bkJ B.反应物总能量小于生成物总能量 C.A,(g)+B,(g)=2AB(g)是吸热反应 D.断开1molA,(g)和ImolB,.(g)的化学键需要吸收akJ的能量 21.1.化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列问题： (1)已知某化学反应A(g)+2B2(g)=2AB(g),反应过程中的能量变化如图所示，该反应是 (填“放热 或“吸热"反应，△H= 能量kJ E 2 mol AB,(g) I mol A,(g)+2mol B,(g) 反应过程 (②)含硫废水（硫元素的主要存在形式为HS),需要回收处理并加以利用。用$O,、O,处理含疏废水有关反应如 下： 2H2S(g)+302(g)=2SO2(g)+2H20(g)△H 4H2S(g)+2S02(g)=3S2(g)+4H20(g）△H2 2H2(g)+02(g)=2H20(g)△H3 则H2S热分解反应2HS(g)=S2(g)+2H2(g)的△H= (用含△H、△H2、△H的式子表示) (3)已知8gCH4在25C、101kPa下完全燃烧生成CO2(g)和HO(0时，放出445.15kJ的热量.写出表示CH 烧热的热化学方程式 Ⅱ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。 第9页（共14页） 温度计 内筒 杯盖 隔热层、 外壳 实验试剂：100mL0.50mol.L盐酸、50mL0.50mol·L'NaOH溶液、50mL0.50mol·L氨水。 已知弱碱电离时吸热。回答下列问题： (4)从实验装置上看，还缺少 (⑤)装置中隔热层的作用是 (6)将浓度为0.50mol.L的酸溶液和0.50molL的碱溶液各50mL混合（溶液密度均为lg·mL),生成的溶液的 比热容c=4.18Jg1.℃，测得温度如下： 反应物 起始温度4/℃ 最高温度1，℃ 甲组(HCi+NaOH) 15.0 18.3 乙组 15.0 18.1 (HCI+NH.H,O) ①两组实验结果存在差异的原因是 ②某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热△H偏大，则可能的原因是 (填字母)。 A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液的温度 B.做该实验时室温较高 C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入 22.碳达峰、碳中和已成为近年来的热点议题，与之相关的二氧化碳捕集、转化与利用等化学技术，正成为科 研与产业界的研究重点。以CO2、H,为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。涉及的反应有： I.C02(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g△H<0 Ⅱ.C0(g)+2H2(g)=CH,OH(g)△H2<0 IⅢ.CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)△H,>0 (1)关于反应1，下列描述错误的是（填字母）。 A.恒容下达到平衡状态时，再充入少量氦气，正逆反应速率不变 B.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，反应达到平衡状态 第10页（共14页） C.当反应达到平衡状态时，E(H2)=2y(H2O) D.恒温下缩小容器体积，反应物的活化分子百分数增大 (2)在容积为2L的恒容密闭容器中，分别研究反应I在300°C、350℃和400℃三种温度下C0和H2合成甲醇的 规律，如下图。 的 衡 90 化 g a(1.5.50) 10 0 345 n(Hy n(CO) ①在上述三种温度中，图中曲线Z对应的温度是 ②图中a点对应反应达平衡时压强为pkPa,计算在a点对应温度时该反应的平衡常数K,= (用含p的 代数式表示，K。为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 (3)若反应V的平衡常数表达式为K= c(CH,OH)-c(H,O) 根据反应IⅡⅢ，请写出反应V的热化学方程式： c(C02)c3(H2) (4)工业中，对于反应1，通常同时存在副反应：反应V:CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)A4,:在一定条 件下，在合成塔中充入一定量C0,和H2。不同压强时，C0,的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为 1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。 70- 1MPa 860 10MPa 50- 40- IMPa 30 .CH, 60 0.5MPa 20- 10- CO 0 200 400600 800温度/℃ 200300400500600700800温度/℃ 图a 图b ①图a中，相同温度下，压强越大，CO,的平衡转化率越大，其原因是 ②由图b可知，△H, 0(填>”、“<”或=")。 (⑤)电化学法也可以制备CH,OH。H2还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示： 第1川页（共14页） CO 负我 H2 多孔碳棒 H2O CHOH 质子腹 (只允许H通过) 通入H,的一端是电池的 (填“正或“负")极，通入CO的一端发生的电极反应式为 电池工作过程中左侧溶液的pH (填“变大“、“变小”或“不变”) 2;.CO,的催化转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中二氧化碳加氢合成CH,OH被认为是最可能利用的 碎径，该路径涉及反应如下： :I:CO,(g)+3H,(g)=CH,OH(g)+H,O(g)AH,=-49.4kJ/mol 反应n:CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)△H2>0 请回答下列问题： (!)有利于提高甲醇平衡产率的条件是 (填“高温”或低温和 (填高压”或“低压”) (2)若已知H2和C0的燃烧热，计算反应Ⅱ的△H2,还需要的一个只与水有关的物理关系式为 (3)在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图（吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，T$为过渡态）。 下列说法正确的是 1.00 TS3 0.50 0.40 TS2 TSI TS4 0.00 -0.10 -0.25 -0.20 TS5 -0.50 -0.40 -0.55 -0.58 -1.00 : -1.00 -1.50h -.40 -145 CO:(g}+3H:(g) HCOO*+H*+2H:(g) C0(g+2H*+2H(g】 H,CO0*+2H,(g） H,C0*+OH*+3/2H,(g H,CO*+H,0*+1/2H(g H,C0*+H,0*+H(g） CH,OH*+H,Og》 CH,OH(g)+H.O(g) A.催化剂可以降低反应活化能和反应热，但对反应物的平衡转化率无影响 B. 该反应的△H,<0,能低温自发 C.该历程中最大能垒（话化能）步骤的化学方程式为：HC00+H+2H2(g)=H,CO0`+2H,(g) 第12页（共14页) D.最后一步是CH,OH(g)、H,O(g)从催化剂表面的解吸过程，△S<0 (4)关于反应1，若该反应在1L的刚性容器中发生，初始投料n(C02)=n(H2)=1mol下列说法正确的是 A.恒容条件下平衡后，再通入CO,正逆反应速率均逐渐增大 B.升高温度，可以提高反应体系中活化分子百分数 C.温度不变，若初始投料改为n(Co)=lmol,n(H,0)=3mol,新平衡时n(C0)+n(CO2)=2mol D.若混合气体密度不变，则反应已达平衡状态若平衡时C0和H,0的体积分数之和为40%，则有40%的C0,发 生了转化 (S)在刚性容器中CO2和H2的投料比为1：3，在不同的催化剂(Cat.1:Cu/TiO2:Cat.2:Cu/ZrO2)条件下反应 n(CHOH） 相同的时间，CH,OH选择性和CO选择性（已知CH,OH的选择性= n(CO)+n(CH,OH)' CO的选择性 n(co） )随着CO2转化率的变化如图所示： n(CO)+n(CH,OH) 90 85 CO on Cu/TiO. 6 5 CO on Cu/ZrO3 olo 30 ●● CH3OH on Cu/ZrO 25 200-0 15 CH3OH on Cu/TiO2 18250.300350.400450,500.5 C0,的转化率/% ①由图可知，催化效果Cat.2Cat.l(填“大于”或“小于")。 ②若温度升高，CO2的转化率增大，则CH,OH选择性降低的可能原因是 ③达到平衡时C02的转化率为20%，甲醇的选择性为85%，则H2的转化率为 (6)若反应I的正、逆反应速率分别表示为V正=kEc(CO2)c(H2),V逆=k地c(CO)c(H,O),kE、k分别为正、逆 反应速率常数，c为物质的量浓度。pk=-gk，如下图中表示反应Ⅱ的正、逆反应速率常数随温度T变化的图 像，若A、B、C、D点的纵坐标分别为a+3、a+1、a-l、a-3,则温度T时，反应I的化学平衡常数 K 第13贞（共14页) pk 第14项（共14页） E·七