2022年高考化學二輪復習專題《化學反應原理綜合題》2

1、2022年高考化學二輪復習專題化學反應原理綜合題1. (2021江蘇高考真題)以軟1礦粉(含MnCh及少量Fe、Al, Si、Ca、Mg等的氧化 物)為原料制備電池級MnO2o(1)浸取。將一定量軟缽礦粉與Na2so3、H2so4溶液中的一種配成懸濁液，加入到三頸 瓶中(圖1), 70下通過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液，充分反應，過濾。滴液漏斗中的溶 液是;MnOz轉化為MM+的離子方程式為一。(2)除雜。向已經除去Fe、Al, Si的MnSCh溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液，溶液中的Ca?+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F1=0.05moiLL則黑? c(Mg'

2、 )=<,lKSp(MgF2)=5xlO-11, Ksp(CaF2)=5xlO-9(3)制備MnCCh。在攪拌下向lOOmLlmoLUMnSCU溶液中緩慢滴加Imol-L 'NHCO., 溶液，過濾、洗滌、干燥，得到MnCCh固體。需加入NHHC03溶液的體積約為一«(4)制備MnCh。MnCCh經熱解、酸浸等步驟可制備MnCh。MnCCh在空氣氣流中熱解得到三種價態(tài)鐳的氧化物，鐳元素所占比例(某價態(tài)鎰鬟禁鬻兀素質量x 100%)隨熱 缽兀素總質量解溫度變化的曲線如圖2所示。已知：MnO與酸反應生成MM+； M112O3氧化性強于CL, 加熱條件下MmCh在酸性溶液中轉

3、化為MnCh和Mn2+為獲得較高產率的MnCh,請補充實驗方案：取-定量MnCCh置于熱解裝置中，通空 氣氣流，_,固體干燥，得到MnCh。(可選用的試劑：ImoLUH2so4溶液、2moi 溶液、BaCL溶液、AgNCh溶液)。2. (2021江蘇高考真題)甲烷是重要的資源，通過下列過程可實現由甲烷到氫氣的轉 化。甲烷 <-重整 一一CO轉化 催化氧化|>氫氣(1)500時，CH4與H2O重整主要發(fā)生下列反應：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) AH=-178.8kJ

4、-moH。向重整反應體系中加入適量多孔 CaO,其優(yōu)點是一o(2)CH與CO?重整的主要反應的熱化學方程式為反應 I： CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=246.5kJ morl反應 II： H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) AH=41.2kJ mol-'反應 III： 2CO(g)=CO2(g)+C(s) AH=-172.5kJ mor'在CH與CO2重整體系中通入適量H20(g),可減少C(s)的生成，反應3cH4(g)+CCHg)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 AH=,101xl()5pa下，將nw始(CO2)：

5、 n超蛤(CHQ=1： 1的混合氣體置于密閉容器中，不同溫度下重整體系中CH4和CCh的平衡轉化率如圖1所示。800下CCh平衡轉化率遠大于600下CCh平衡轉化率，其原因是一«95CH42 (). C45d500 600 700 800溫度/C 圖T(3)利用銅一錦氧化物(xCuOyCeCh, Ce是活潑金屬)催化氧化可除去H?中少量CO, 催化氧化過程中Cu、Ce的化合價均發(fā)生變化，可能機理如圖2所示。將n(CO)： n(O2)： n(H2)： n(N2)=l： 1： 49： 49的混合氣體以一定流速通過裝有xCuO-yCeO?催化劑的反應器，CO的轉化率隨溫度變化的曲線如圖3所

6、示。O Cu Ce 空位%、<ee聿 00溫度/OC圖-3Ce基態(tài)原子核外電子排布式為Xe4f15dl6s2,圖2所示機理的步驟中，元素Cu、 Ce化合價發(fā)生的變化為。當催化氧化溫度超過150時，催化劑的催化活性下降，其可能原因是一。3. (2021全國模擬預測)研究CO?與CH反應使之轉化為CO和H2,對減緩燃料危機和減弱溫室效應具有重要的意義。工業(yè)上CO2與CH4發(fā)生反應I ： CH4(g) +CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) 在反應過程中還發(fā)生反應 H： H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) A/2=+41 kJmol-'o（1）已知部分化學鍵的鍵能數

7、據如下表所示:化學鍵C-HH-HC=OC 三 O(CO)鍵能(kJmoH)4134368031076則AH尸 kJ.mol1,反應I在一定條件下能夠自發(fā)進行的原因是,在密閉容器中加入CO2與CH4發(fā)生反應，下列能夠判斷反應反應I達到平衡狀態(tài)的是（填標號）。 A. 一定溫度下，容積固定的容器中，密度保持不變 B.容積固定的絕熱容器中，溫度保持不變 C. 一定溫度和容積固定的容器中，平均相對分子質量不變 D. 一定溫度和容積固定的容器中，出和HzO物質的量之和保持不變將Imol CH4與Imol CO2在2L密閉容器中反應制取CO和H2時，CH4和CO2的平 衡轉化率隨溫度變化關系如圖所示。923

8、 1200150）溫度水923 K時CO2的平衡轉化率大于CH4的原因是。計算923 K時反應【的化學平衡常數K=（計算結果保留小數點后兩位）。1200 K以上CO2和CH4的平衡轉化率趨于相等的原因可能是 o（3）以二氧化鈦表面覆蓋CU2Al2。4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸。在 不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。200 100200300 zm008 02 i 1 004250300時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是4. (2021山東模擬預測)CCh的回收利用對減少溫室氣體排放，改善人類生存環(huán)境具 有重要意義。利用CCh和CH4重整可制合成氣(主要

9、成分為CO、H2),重整過程中部分反應的熱 化學方程式如下：CH4(g)=C(s)+2H2(g)A H=+75.0 kJmoHCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A H=+4L0 kJmoHCO(g)+H2(g)=C(s>4-H2O(g)A H=-131.0 kJmoH則反應 CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的 H= 0(2)CCh可經過催化氫化合成乙烯。反應的化學方程式為：2cO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+aM(g) Ho在2L密閉容器中充入2 moICCh和n molFh,在一定條件下發(fā)生 反應，CO2的轉化率與溫度、投料比X X=

10、UF；的關系如圖所示：M 的化學式為 , a= A、B兩點對應的平衡常數：Ka Kb (填“或“=”)當X=X2時，C點處V -：V迪。(填”或“=”)合成乙烯的反應能夠自發(fā)進行的條件是.若X=2、T=300K,當反應進行到50 min時，CO2的轉化率為25%,則反應速率 V(H2)=。5. (2021浙江模擬預測)工業(yè)上通過電解飽和食鹽水為基礎制取氯氣等產品。請回 答：(1)電解飽和食鹽水的離子方程式。(2)電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在23。用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用(3)工業(yè)上，常采用“加碳氯化''的方法以高鈦渣(主要成分為TiO?)為原料生產TiCL,相 應

11、的化學方程式為：I.TiO2(s) + 2Ch(g)-TiC14(g) + O2(g) AHi=+181 kJmor1IL2C(s) + O2(g)-2CO(g) AH2=-221 kJmoL反應的總式為：TiCMs) + 2Ch(g) + 2C(sK 2CO(g) + TiCl4(g) AH3在溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入l.OmolCb,并加入足量的TiCh和C,反 應經過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表:t/s050150250350n(TiCU)/mol00.160.190.200.2()結合以上信息，回答下列問題：結合數據，說明氯化過程中加碳的理由。前

12、50s, Ch 的反應速率 v(Ch)=mol-L ' s-' 下列措施能提高Ch的平衡轉化率的是。A.保持恒容通入惰性氣體B.在反應器中增加C和TiCh的含量C.反應開始時在原容器中加入2 moicbD.增大容器體積以減小體系壓強6. (2021湖南模擬預測)含氮化合物廣泛存在于自然界，是一類常見的化合物。(1)汽車尾氣是城市主要空氣污染物，汽車內燃機工作時發(fā)生反應： N2(g)+O2(g)2NO(g),是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一、已知H?或CO可以催 化還原NO以達到消除污染的目的。N2(g)+O2(g)=2NO(g) AH=+180.5 kJ - mol12H2(

13、g)+O2(g)=2H2O(l) AH=-571.6kJ-mol1寫出H2(g)與NO(g)反應生成N2(g)和H2O的熱化學方程式是,判斷該反應自發(fā) 進行的條件：(填“高溫自發(fā)”或“低溫自發(fā)”)。(2)已知當質量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學反應速率。如圖表示在其 他條件不變時，反應2NO(g)+2CO(g)脩'2 2cO2(g)+N?(g)中NO的濃度c(NO)隨溫度(T)、 催化劑表面積(S)和時間的變化曲線。則該反應AH 0(填“>”或若催化劑的表面積S/S?,在該圖中畫出c(NO)在工、S2條件下達到平衡過程中的 變化曲線。(3)尿素是種重要的化工原料，工業(yè)上

14、可用氨和二氧化碳來合成尿素:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H?O(g) AH<0 o 一定條件下，往 10L 恒容密閉容器中充 入 2 mol NH,和 1 mol CO2。該反應lOmin后達到平衡，測得容器中氣體密度為4.8g1-,平衡常數K=達到平衡后，再往容器中加入2 moi NHI 1 molCO2,則達到新平衡時反應物NH,的轉化率(填"增大”、“減小”或"不變，')；N?Os是一種新型綠色硝化劑，其制備可以采用電解法。圖1是硼氫化鈉燃料電池，圖2是電解制備N/Ds裝置。則電極a應連接電極(填c或d),寫出電極a的反7. (

15、2021安徽合肥一模)CCh是一種廉價的碳資源，其綜合利用可以減少碳排放，對保護環(huán)境有重:耍意義?；卮鹣铝袉栴}:(1)堿液吸收。用NaOH溶液捕獲CCh,若所得溶液中c(HCO') ： c(CO；)=2 ： 1,則溶 液 pH=.(室溫下，H2co3 的 K/=4xl0-7： ,=5x10-1'),(2)催化轉化。以CCh、H2為原料在催化劑作用下合成CH.QH涉及的主要反應如下， 答下列問題：I . CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) A/=49.5kJ/mol11. CO(g)+2H2(g) CHjOH(g) AW2=-90.4kJ/molHI. C

16、O2(g)+H2(g)UCO(g)+H2O(g)H3 AH產 kJ/moL一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入ImolCCh和3m。舊2發(fā)生上述反 應，經tmin達到平衡時，容器中CH30H(g)為amol, CO為bmol,這段時間內以HzCXg)表 示的化學反應速率為 mo卜Limin(用含a、b、V、t的代數式表示)。不同壓強下，按照n(CO2) : (H2)=1 : 3投料，實驗測定CO2的平衡轉化率和CH30H的平衡產率隨溫度(乃的變化關系如下圖所示。其中縱坐標表示CH30H的平衡產率的是(填"X”或"Y”)：壓強pi、pa、P3由大到小 的順序為一；溫度

17、高于T/時，Y幾乎相等的原因是一。為同時提高CO2的平衡轉化率和CH30H的平衡產率，應選擇的反應條件為(填 標號)。A.低溫、低壓 B.高溫、高壓 C.低溫、高壓 D.高溫、低壓電解轉化。電解CO?制得甲酸鹽(HCOO )的原理示意圖如下。寫出陰極的電極反應式一電解一段時間后，陽極區(qū)的KHCCh溶液濃度降低，其原因是一8. (2021 貴州盤州一模)水煤氣法是工業(yè)制備氫氣的重要方法之一。反應 I： C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)A Hi反應 II： CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)A H2回答下列問題：(l)qs)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)AH

18、_(用”/和 ”2表示)。改變條件，提高 H2的產 率，(填“增大”"減小"或"不變(2)在2L恒容密閉容器中充入足量炭粉和ImolHzCKg),在-定溫度下發(fā)生反應I和反應II,達到平衡時測得 c(CO)=0.20moH/i, c(H2)=0.40mol L '«在該條件下，水蒸氣的平衡轉化率為反應II的平衡常數號=_。(用平衡體系中各組分的分壓計算的平衡常數為6,分 壓=總壓x該組分體積分數)(3)在密閉容器中充入一定量的CO和水蒸氣，加入適量催化劑，僅發(fā)生反應II。測得 催化效率和CO轉化率與溫度關系如圖所示。在600750范圍內影響CO轉

19、化率的主要因素是一。300450600750混度/工cofurr*/%（4）工業(yè)上常以水煤氣（CO和H2）為原料合成甲醇。在一容積可變的密閉容器中充入 ImolCO與2m01出，在催化劑作用下發(fā)生反應CO（g）+2H2（g）UCH30H（g）, H<0,下列 敘述不能說明反應已經達到化學平衡狀態(tài)的是A.用的消耗速率是CH30H生成速率的2倍8. CHQH的體積分數不再改變C.混合氣體的密度不再改變D. CO和CH30H的物質的量之比保持不變?yōu)榱颂岣逪2的轉化率，可采取的措施為一（填兩條即可）。（5）以水煤氣（CO、氏體積比為1： 2）為燃料的堿性（足量KOH為電解質）空氣燃料電 池，電池

20、工作時CO發(fā)生反應的電極反應式為一。9. （2021山西晉中一模）十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”，對硫、 氮等元素形成的有毒有害氣體進行處理成為科學研究熱點。請回答下列問題：I . SO2主要來源于含硫燃料的燃燒，燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCOj（s）+2SO2（g）+O2（g）2CaSO4（s）+2CO2（g） AH=-681.8 kJ/mol 對煤進行脫硫處理以減 少SO2的排放。rc時，將煤燃燒產生的氣體收集于一密閉容器中，發(fā)生上述反應，測得 各物質的濃度與反應時間的關系如下：時間(min)濃度(mobL1)01020304050o21.000.790.600.600.6

21、40.64co200.420.800.800.880.88（1）1020 min內，平均反應速率WSO?尸_；升高溫度，該反應的平衡常數K_（填”增大”“減小”或“不變”）。（2）30 min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡。根據上表中的數據判斷，改變的 條件可能是一（填字母）。A.通入一定量的。2B.加入一定量的碳酸鈣粉末C.適當縮小容器的體積D.加入合適的催化劑II. NOx的排放主要來自于汽車尾氣，NOx的脫除方法基本一致，即設法將其轉化為 氮氣。（3）已知：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）A7/=-l 13 kJ/mol6NO2（g）+O3（g）=3N2O5（g）AH2=-

22、227 kJ/mol4NO2（g）+O2（g）=2N2O5（g）A/3=-57 kJ/mol則2O3（g）=3O2（g）是反應（填“放熱”或“吸熱”），03氧化脫除氮氧化物的總反應是 NO（g）+O3（g）=NCh（g）+O2（g）A%=kJ/mol,最后將NO?與恰當的還原劑反應轉化為N：而脫除。（4）常見的汽車尾氣處理原理是使尾氣（含適當比例的NO, CO）通過裝有高效催化劑的 處理裝置，發(fā)生反應：2NO（g）+2CO（g）EN2（g）+2CO2（g）。請根據以下相關數據，分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染（填“能”或“否”），理由是_（通過必要的計算加以說明）。反應25 時的平衡

23、常數反應 I： 2NO（g）N2（g）+O2（g）/C/=lxlO30反應 n： 2co2（g）B2co（g）+O2（g）K2=1X 10-92（5）用Na催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染，其反應原理為： NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）U2N2（g）+3H2O（g）。一定溫度下，在某恒定壓強為P的密閉容器中 充入一定量的NO、NO?和NHa,達到平衡狀態(tài)后，容器中含（NO）=a mol, n（NO2）=2a mol, n（NH3）=2a mol, n（N2）=2b mol,且N2（g）的體積分數為g ,請計算此時的平衡常數 （=_（用只含P的代數式表示，且化至最簡式。已知：對于

24、有氣體參加的反應，可用某組 分的平衡分壓代替物質的量濃度計算平衡常數，記作心。某組分的平衡分壓=Px該組分的 物質的量分數）。10. （2021福建模擬預測）低能耗高效率的合成氨技術開發(fā)是實現氨燃料化利用的基礎。探索新型合成氨技術是該領域研究熱點之一?；卮鹣铝袉栴}：(1)哈伯合成氨在較高溫度下以氫氣做氫源，氫氣可由天然氣制備。CH4(g)+H2O(g)CO(g) + 3H2(g)下表列出了幾種化學鍵的鍵能：化學鍵H-HC-HH-0C 二 O鍵能kJ/mol4364134671072298K時，上述反應的AH =為提高CH4的平衡轉化率，可采用的措施是A.使用合適的催化劑B.采用較高的溫度 C.

25、采用較高的壓強D.延長反應時間在1L剛性密閉容器中充入0.2molCH4和l.Omol比0進行反應，加熱時容器內溫度 升高。當溫度升高至900K,若容器內n(CO)=0.1mol,此時反應(填“正向進行”“逆 向進行”“處于平衡狀態(tài)")，若保持900K,達到平衡時再往容器內充入O.lmolHe, v 1t(填“增大減小"'不變”)(已知：900K時反應的平衡常數為1.2)(2)催化劑的選擇是合成氨的核心技術之一，使用催化劑1或催化劑2合成氨，產氨速 率與溫度的關系如圖。一8一上一 OIUIU根據由圖判斷，活化能Eai Ea2(填下同)使用催化劑1或催化劑2時，合成氨

26、的AHi AH2(3)電催化氮氣還原合成氨是種常溫常壓條件下利用水作為氫源的低碳環(huán)保路線，如圖是電催化合成氨裝置示意圖。a電極應該連接電源 極。電催化合成氨的化學方程式為。11. (2021.云南昆明一模)選擇性催化還原法(SCR)是目前應用最為廣泛的氮氧化物 NO、的凈化方法，其原理是利用NH3在特定催化劑作用下將NOX還原為N2.主反應：4NH3(g) +4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) AH)副反應:4NHMg)+ 3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) AH2(1)在無氧條件下，NH3 也可還原 NO： 4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)

27、AH3則AH2=(用含AHi、AHs的式子表示)。一定溫度下，向2L密閉剛性容器(含催化劑)中投入2moiNH3和3moiNO,發(fā)生反應 4NHMg)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)。達到平衡狀態(tài)時，NO的轉化率為60%,則平衡常數 為 moL L(列出計算式)。(2)目前使用的SCR催化劑是V2O5-WO3/TiO2,關于該催化劑的說法正確的是 (填標號)。A.能加快反應速率，并且改變反應的焰變B.能增大NH3還原NOX反應的平衡常數C.具有選擇性，能降低特定反應的活化能(3)催化劑V2O5-WO3EO2中的V2O5是活性組分。在石英微型反應器中以一定流速通過煙氣n(O2); n

28、(NH3)： n(NO)=71： 1： 1,在不同溫度下進行該催化還原反應，V2O5的質 量分數對單位時間內NO去除率的影響如圖所示。10080604020 %/描健-WON-E叵S互科77A- 1%丫2。5fJ二蔻需10016020025030035077從起始至對應A、B、C三點的平均反應速率由大到小的順序為。V2O5的質量分數對該催化劑活性的影響是。若煙氣中02含量一定，在催化劑適宜溫度范圍內，當n(NH3)/n(NO)Sl時，隨著該 比值的增大，NO去除率(填“增大”“減小”或"不變”)；當n(NH3)/n(N0)>l時，隨著 該比值的增大，NO去除率無明顯變化，可能的

29、原因是 o12. (2021湖北模擬預測)甲烷和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個反應： CH4 (g)+H 2O(g)=CO(g)+3H, (g) A/=+206kJ/mol CO(g)+H 2O(g)=CO2 (g)+H 2 (g) AW=-41 kJ/mol恒定壓強為lOOkPa時，將(CH4)： (比0)=1 ： 3的混合氣體投入反應器中，平衡時， 各組分的物質的量分數與溫度的關系如圖所示。據去明名眼春后會知點在第中回答下列問題:(1)寫出CH,與CO?生成H2和CO的熱化學方程式:(2)關于甲烷和水蒸氣催化制氫反應，下列敘述正確的是(填標號)。A.恒溫、恒容條件下，加入惰性氣體，壓強增大，

30、反應速率加快B.恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，活化分子百分數增大，反應速率加快C.升高溫度，活化分子百分數增大，有效碰撞頻率增大，反應速率加快D.加入合適的催化劑，降低反應溫度也能實現平衡轉化率不變(3)系統(tǒng)中H2的含量，在700左右出現峰值，試從化學平衡的角度解釋出現峰值的原 因：低于700, ；高于700, .(4)已知投料比為“(CH"5用。)：1 ：3的混合氣體,p=100kPa。600時，CH,的平 衡轉化率為，反應的平衡常數的計算式為(J是以分壓表示的平衡 常數，分壓=總壓x物質的量分數)。13. (2021遼寧模擬預測)環(huán)氧乙烷是高效消毒劑，可用于口罩等醫(yī)用品消毒，工業(yè)

31、 常用乙烯氧化法生產。H cCH主反應：2cH2=CH2(g) + Ch(g) 空巴&-22 / 2 (g) /7/=-209.8 kJ/molO副反應：CH2=CH2(g) + 3O2(g)=2CO2(g)+ 2H20(g) 42=-1323.0 kJ/mol回答下列問題：(1) C2H4的燃燒熱A W-1411.0 kJ/mol,則環(huán)氧乙烷(g)的燃燒熱4 H=。(2)以下既能加快反應速率又能提高環(huán)氧乙烷產率的方法有的(填標號)。A.降低溫度B.向容器中充入N2使壓強增大C.采用改性的催化劑D.用空氣替代氧氣h2cch2 a h2cch2(3)己知： /(g)+HCI(g) I I

32、 (1),合成過程中的溫度與氯乙醇OOH Cl的平衡產率關系如圖a, 30下原料投料比與氯乙醇的平衡產率關系如圖bo204060801000 5 0 50 9 9 811%/般忙邂M-B2M來/>世姆升融2泳1:1.0反應溫度/( 圖a1:1.11:1.2(環(huán)氧乙烷)：(HC1) 圖b反應隨溫度升高平衡產率降低的可能原因為；其它條件不變時，降低環(huán)氧乙烷 與HCI的投料比，環(huán)氧乙烷的平衡轉化率將(填“增大”"減小''或"不變(4)環(huán)氧乙烷經水解可得到乙二醇。乙二醇易溶于水的原因為；寫出乙二醇一 氧氣堿性燃料電池的負極電極反應式：.14. (2021廣東模

33、擬預測)溫室氣體的利用是當前環(huán)境和能源領域的研究熱點。1 .CH4與CO2重整可以同時利用兩種溫室氣體，其工藝過程中涉及如下反應：反應CH«g) + CCh(g)w2co(g)+2H? (g) A/反應CCh(g)+ H2 (g)MCO(g) + H9(g)AH2= +41.2 kJ moH反應CHi (g)+1o2(g)CO(g) + 2H2(g) AF= -35.6 kJ mol 1已知：y O2(g)+H2(g)= H20(g) A/ = -241.8 kJ-mol1,貝ij A”/=kJ-mol1-2 2) 一定條件下，向體積為VL的密閉容器中通入CK、CO2各1.0 010

34、1及少量02,測 得不同溫度下反應平衡時各產物產量如圖所示。1.91.51.10.70.3850100011501300溫度/K圖中a和b分別代表產物 和,當溫度高于900 K, H2O的含量隨溫度升高而下降的主要原因是。1100 K時，CH4與CO2的轉化率分別為95%和90%,反應的平衡常數K= (寫出計算式)。II. Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反應歷程如圖1所示(吸附在催化劑表面的物種 用*標注)，含碳產物中CH的物質的量百分數(Y)及CO2的轉化率隨溫度的變化如圖2所ZjoH2O(g)OOOOO 0 8 6 4 2(3)下列對CO2甲烷化反應體系的說法合理的有 oA.含

35、碳副產物的產率均低于CEB.存在反應 CO2+4H2CH4 + 2H2OC.存在副反應CO2+H2WCO+H2OD. CO2轉化為CH4的過程中發(fā)生了能量轉化E.溫度高于260后，升高溫度，甲烷產率幾乎不變(4) CO2甲烷化的過程中，保持CO2與H2的體積比為1： 4,反應氣的總流量控制在40 mL min1, 320 時測得CO2轉化率為80%,則CO2反應速率為mL min-'。15. (2021 .重慶.模擬預測)內酯在化工、醫(yī)藥、農林等領域有廣泛的應用。(1)內酯可以通過有機粉酸異構化制得。某粉酸A在0.2 mol/L鹽酸中轉化為內酯B的 反應可表示為A(aq)BBgq),忽

36、略反應前后溶液體積變化。一定溫度下，當A的起始濃度為a mol/L時，A的轉化率隨時間的變化如下表所示:t/min0213650658010000A的 轉化率/%013.320.027.833.340.045.075.0反應進行到100 min時，B的濃度為 mol/L=v 正(t =50 min)v 逆(t =oomin)(填“>”“V”或，=")。增加A的起始濃度，A在t=oomin時轉化率將(填“增大”“減小”或“不變該溫度下，平衡常數K=；在相同條件下，若反應開始時只加入B, B的起 始濃度也為a mol/L,平衡時B的轉化率為。研究發(fā)現，其他條件不變時，減小鹽酸的濃度

37、，反應速率減慢，但平衡時B的含量 不變，原因是 O(2)內酯也可以通過電化學合成。以石墨電極為陽極，柏電極為陰極，CHaCN作為溶 劑，LiCICh作為電解質，經電解合成內酯的反應式如下：產生H2的電極為(填“石墨電極''或“鉗電極”卜通電一段時間后，溶液中向鉗 電極遷移的離子為=寫出石墨電極上的電極反應式 o答案：1. (1) H2so4 溶液MnOa+SOf +2H+=Mn2+SOf +H2O(2)100(3)200mL(4)加熱到450充分反應一段時間，將固體冷卻后研成粉末，邊攪拌邊加入一定量 ImolL“稀HaSOa,加熱，充分反應后過濾，洗滌，立到取最后一次洗滌濾液加

38、鹽酸酸化 的。ImoH/BaCb溶液不變渾濁【解析】(1)若三頸瓶中先加入硫酸溶液，向其中滴加Na2s03溶液則易生成SO2導致Na2sO?的利 用率減小，故滴液漏斗中的溶液是H2s04溶液；MnCh被亞硫酸根還原為M*+的離子方程 式為：MnOa+SO f +2H+=Mn2+SO j +H2O；(2)c(Ca2+) Ksp(CaF2) to 7 c(Mg>) (MgE) H) t '(3)該反應的化學方程式2NH4HCOa+ MnSO產MnCO3+ (NHGzSCh+FhO+CChf,由方程式 可知NH4HCO3與MnSO4的物質的量之比為2： 1,需加入NH4HCO3溶液的體

39、積約為 200mL ；(4)根據圖像在450左右MnO2占比最高，所以加熱到450最佳，MnO與酸反應生成 Mn?+,故用酸除MnO, MmQa氧化性強于CI2,用鹽酸會發(fā)生氧化還原生產氯氣。因此， 該實驗方案可補充為：加熱到450充分反應一段時間后，將固體冷卻后研成粉末，向其 中邊攪拌邊加入一定量ImoLU稀H2so4,加熱，充分反應后過濾，洗滌，直到取最后一 次洗滌濾液加鹽酸酸化的O.lmo卜L“BaCL溶液不變渾濁。2. （1）吸收CO2,提高H2的產率，提供熱量（2） 657.1kJ,moH 反應I和反應H的AH>0,高溫下反應的平衡常數大（反應正向進行程度大），CO：的消耗量大

40、，反應IH的AH<0,高溫下反應的平衡常數?。ǚ磻蜻M 行程度?。珻O2的生成量小（3） 銅的化合價由+2變?yōu)?1價，鈍的化合價由+4價變?yōu)?3價高溫下，Cu（+2價）或Cu（+1價）被H?還原為金屬Cu【解析】（4）已知CaO（s）+CO2（g）=CaCO3（s） AH=-178.8kJ mol1,因此向重整反應體系中加入適量多孔CaO的優(yōu)點是吸收CCh,使平衡正向移動，提高H：的產率，同時提供熱量。（5）反應 I： CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）AH=246.5kJ mor'反應 H： H2（g）+CO2（g）=CO（g）+H2O（g） AH=41

41、.2kJ-mor'依據蓋斯定律可知 1x3-11x2 即得到反應 3cH4（g）+CCHg）+2H2O（g）=4CO（g）+8H2（g）的 AH=657.1kJmoll.由于反應I和反應H的AH>0,高溫下反應的平衡常數大（反應正向進行程度大）， CO2的消耗量大，反應in的AH<0,高溫下反應的平衡常數?。ǚ磻蜻M行程度?。?，CO2 的生成量小，所以800下C02平衡轉化率遠大于600下CO?平衡轉化率。（6）圖2所示機理的步驟中CO結合氧元素轉化為二氧化碳，根據Cu、Ce兩種元素 的核外電子排布式可判斷元素Cu、Ce化合價發(fā)生的變化為銅的化合價由+2變?yōu)?1價，飾 的

42、化合價由+4價變?yōu)?3價。由于高溫下，Cu（+2價）或Cu（+1價）被H2還原為金屬Cu,所以當催化氧化溫度超過 150時，催化劑的催化活性下降。3. +234該反應的ASX）或該反應的正反應為增增（混亂度增大）的反應 BCD溫度較低時，有利于反應H發(fā)生，CH&和CO2按1 ： 1投料發(fā)生反應1時轉化率相等，CO?還發(fā)生反應II,所以平衡轉化率大于CH44.26 mol2/L2 1200K以上時以反應1為主，二者轉化率趨于相等（或1200 K以上時反應I的正向進行程度遠大于反應II 溫度超過25(TC時，催化劑的催化效率降低【解析】(1)由反應熱A”-反應物的鍵能之和一生成物的鍵能之和

43、可得，Hi =4E(CH)+2 E(C=O)2E(CsO)2E(HH)=4x413kJ/mol+2x803kJ/mol2xl076kJ/mol 2x436kJ/mol=+234 kJ/mol；反應I是一個氣體體積增大的的吸熱反應，AW/>0, AS>0,由7M<0可知，在一定條件下反應能夠自發(fā)進行的原因是AS<0；由反應I：CH"g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)可知，能夠判斷反應反應1達到平衡狀態(tài)的A、一定溫度下，容積固定的容器中，密度p=* ,反應前看物質狀態(tài)沒變，m不 變，容積固定，V不變，所以平衡移動和不移動P都不變，不能作為判斷反應反應I

44、達到 平衡狀態(tài)依據；B、容積固定的絕熱容器中，平衡移動時，溫度會改變，而溫度保持不變說明平衡處 于平衡狀態(tài)沒移動，能判斷反應反應I達到平衡狀態(tài)依據：C、一定溫度和容積固定的容器中，平均相對分廣質量立=!蟠，反應前后物質狀態(tài)沒 “變，m不變，根據方程式n，變化，M會隨著平衡移動而改變，當它不變時，反應處于平 衡狀態(tài)，能作為判斷反應反應I達到平衡狀態(tài)依據；D,工業(yè)上CO2與CH發(fā)生反應I ： CH4(g)+CO2(g)=2CO(g) + 2H2(g),在反應過程中 還發(fā)生反應1【：H2(g)+CO2(g)=FhO(g)+CO(g),一定溫度和容積固定的容器中，比和H2O 物質的量之和保持不變，說明

45、反應中各物質的量保持不變，反應處于平衡狀態(tài)；故選B C D。(2)由題意可知，CH只發(fā)生反應,CO?還能與反應I生成的H?發(fā)生反應U, 923 KH-t，CH4和CO2按I ： 1投料只發(fā)生反應【時轉化率相等，CO2的平衡轉化率大于CHl 說明CO2還與反應1牛.成的H2發(fā)生了反應11,導致平衡轉化率大于CHa,故答案為：CH4 和CO2按1 ： 1投料發(fā)生反應I時轉化率相等，CO2還發(fā)生反應II,所以平衡轉化率大于 CH,：起始CH&與CO?的物質的量均為Imol,容器的體積為2L,反應I消耗0.6mol甲烷和二氧化碳，則反應11消耗0.1 mol二氧化碳，由題意可建立反應I和反應H

46、三段式:CH4(g)+ CO2(g) u2C0(g)+ 2H2(g)起(mol)1100變(mol)0.60.61.21.2平(mol)0.40.41.21.2H2(g)+ CO2(g) uCO(g) +H2O(g)起(mol)1.20.41.20變(mol)0.10.10.10.1平(mol)1.10.31.30.122 ri3Yp.iV則反應I的化學平衡常數K為C,儼)2 I%.26 ,故答案為： c(CO2)xc(C/4)0.3 0.4X224.26；由題意可知，CH_»只發(fā)生反應I, CO2還能與反應I生成的H2發(fā)生反應II,低于 1200K時，發(fā)生反應1和反應11,高于12

47、00K時，CO?和CH的平衡轉化率趨于相等說明 反應以反應I為主，或1200 K以上時反應1的正向進行程度遠大于反應II ,或120() K以 上時反應【的平衡常數遠大于反應II,故答案為：1200 K以上時以反應I為主，二者轉化 率趨于相等(或1200 K以上時反應I的正向進行程度遠大于反應II ,或1200 K以上時反應 I的平衡常數遠大于反應H)；(3)由圖可知，250300C時，溫度升高，催化劑的催化效率降低，導致乙酸的生成 速率降低，故答案為：溫度超過250,C時，催化劑的催化效率降低；4. +247 kJ*mol-' H：O 4><常溫或低溫0.0l5mol/(

48、Lmin)【解析】(1)已知CHMg)=C(s)+2H2(g) H =+75.0kJ/mol;COj(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) AH =+41.0kJ/mol;CO(g)+H"g)=<、(s)+H2O(g) A/=-l31.0kJ/mol 根據蓋斯定律+-可得： CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g), AH =(+75.0kJ/mol)+(+41.0kJ/mol)-(-131.0kJ/mol)=+247kJ/mol,故答案為:+247kJ-moH；(2)由質量守恒可知 2cCh(g)+6H2(g)uCH2=CH2(g)+aM(g)中 M 為

49、H2O, ft a=4,故答 案為：H2O； 4；由圖象可知升高溫度，二氧化碳的轉化率減小，說明平衡逆向移動，則平衡常數減 小，則跖>心，故答案為：；當X=X2時，C點向二氧化碳轉化率減小的方向移動，即向逆反應方向移動，則v ； <v逆，故答案為；V；對于 2co2(g)+6H2(g)=CH2=CH2(g)+4H2O(g), aH<0, aS<0,如能自發(fā)進行，應 滿足H-DASC0,則可常溫或低溫下下進行，故答案為：常溫或低溫：若X=2、T=300K,則H2的物質的量為4mol,當反應進行到50min時,C6的轉化 率為25%,可知消耗OSmoKXh,消耗1.5mol

50、H2,則氫氣的反應速率為o(H,)=A = " mH=0.015mol/(Lmin),故答案為：0.015mol/(Lmin)。2 L?5. 2C1 +2H2O 2OH +H2T + CI2T 陽極生成的Cb溶于水且發(fā)生反應Ch+H2O#HCl+HClO,增大HC1濃度可使平衡逆向移動，減少氯氣的溶解，有利于氯氣逸 出 AH3AHi+AH2= - 40 kJ mol 反應H可為反應I提供所需要的能量(或：總反應AH<0, AS>0,反應可自發(fā)進行)3.2x10 3【解析】電解飽和食鹽水的離子方程式：2C1-+ 2H2O- 2OH-+H2f+ C121;(2)陽極生成的。2

51、溶于水且發(fā)生反應Cb+HzOwHCl+HClO,增大HC1濃度可使平衡逆 向移動，減少氯氣的溶解，有利于氯氣逸出；(3)AHkAHi+AH2=-40kJ mol I總反應AH<0, ASX),反應可自發(fā)進行,或反應II 可為反應1提供所需要的能量：前50s生成0.16 mol TiCh,表明消耗Ch的物質的量為0.32 mol,v(J)=0.32mol2.0Lx50s=3.2xl03mol-L"l "s-'A.保持恒容通入惰性氣體，平衡不移動，Ch平衡轉化率不變，A項錯誤;B. C和TiCh均為固體，C和TiCh增加的含量，平衡不移動，Cb平衡轉化率不變，B項

52、錯誤；C.容器的體積不變，反應開始時在原容器中加入2 moic12,相對于充入Imol氯氣 時，等效于加壓過程，平衡向左移動，Ch的平衡轉化率降低，C項錯誤：D.對于該反應而言，減小壓強，平衡向正向移動，CL的平衡轉化率提高，D項正 確；答案選D。6. 2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)AH=-752,lkJ/mol 低溫自【解析】已知 N 式 g)+CMg)=2NO(g) AH=+180.5 kJ mol, 2H 式 g)+C>2(g)=2Hq(l)AH=-571.6kJ mor'.依據蓋斯定律可知-得：2H2(g)+2NO(g>N2(g)+2H2O(

53、l) AH=(-571.6kJ - mol-1 )-180.5 kJ - mol1 = -752. IkJ - moF'；由于正反應放熱(AH<0 ),且正反 應方向氣體體枳減少，為燧減小的方向，即AS<0, AH-TgXS<0 ,反應自發(fā)進行，所以T 較小才可以,即低溫下自發(fā);故答案為:2H,(g)+2NO(g)=N2(g)+2H:O(l) AH=- 752.1kJ/mol；低溫自發(fā)；(2)溫度越高，平衡NO的濃度越高，說明升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應，即AH < 0：催化劑的表面積Si > S2,則催化劑Si到達平衡的時間比催化劑S2短

54、，催化劑不影響平衡移動，平衡時NO的濃度相同，故c(NO)在Tn S?條件下達到平衡(3) 一定條件下，往10L恒容密閉容器中充入2moiNH3和ImolCCh,該反應lOmin后 達到平衡，測簿容器中氣體密度為4.8g結合三段計算:列式計算，設消耗：氧化碳物 質的量為X,2NH3 + CO2 UCO(NH)2 +h2o起始量(mol)2100變化量(mol)2xxXX平衡量(mo/)2 2x1 xXX測得容器中氣體密度為4.8g.L1即(2二2x)三17 + (：；幻"44仝18 = 4$，求得x = 0.50.5moL平衡常數長=°、.I =100，往容器中加入2 mo

55、i N&和imol(io-)CO2,等效為增大壓強，平衡向正反應方向移動，新平衡時NH3的轉化率增大，故答案為：100；增大；(4)燃料原電池中，BH4在電極a附近失電子與OH-反應生成BO2.電極反應式為BH4+8OH -8e =BO2+6H2O，電極a為原電池的負極;N2O5中氮元素的化合價是+ 5價, 而硝酸中氮元素也是+5價，因此應該在左側生成N2O5,即在陽極區(qū)域生成，電極c為電 解池的陽極，連接原電池的正極b,電極d為電解池的陰極，連接原電池的正極a,故答案 為：d： BH4+8OH -8e =BO2+6H2O .a+h7. 1()+40.9 X P1>P2>P

56、3 溫度高于八時以反應HI為主，又反應III前后氣體分子數相等，壓強對平衡沒有影響C CCh+H+2e=HCOO或CCh+HCOj+2e=HCOO +CO；陽極產生氧氣，pH減小，HCO,濃度降低，K，部分遷移至陰極區(qū)【解析】(1)H2col 是：元弱酸，存在兩步電離，H2coWH+HCO、，HCO3H+CO , ,cc “2, c(H+)c(CO?), c(HCO,)dHCO3) ： t(COf )=2 ： 1, K2=5x10 "=，c(H*)=5x|0 "mol/L=5x|(yc(HC(J3)c(COj)l,x2mol/L=10 lomol/L,故 pH=10；(2)® I . CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) A/7/=-49.5kJ/molII . CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) AHj=-90.4kJ/mol根據蓋斯定律，I -0 得到：