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2023届高考化学一轮专题强化训练试题：化学反应原理综合题
1．（2022·湖南株洲·高三专题练习）2030年实现碳达峰，2060年达到碳中和的承诺，体现了我国的大国
风范。以CO、H 为原料合成CHOH可有效降低空气中二氧化碳的含量，其中涉及的主要反应如下：
2 2 3
I.CO (g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g) ΔH
2 2 3 2 1
II.CO
2
(g)+H
2
(g)⇌CO(g)+H
2
O(g) ΔH
2
=+41.5kJ·mol-1
回答下列问题：⇌
(1)已知CHOH(g) CO(g)+2H(g) ΔH =+91kJ·mol-1，则ΔH=_______。
3 2 3 1
(2)①不同条件下，⇌按照n(CO
2
)：n(H
2
)=1：3投料，CO
2
的平衡转化率如图所示。
压强P、P、P 由大到小的顺序是_______，判断理由是_______，压强为P 时，温度高于300℃后，CO
1 2 3 1 2
的平衡转化率升高的原因是_______。
②在温度为T℃下，将1mol CO 和3mol H 充入容积为5L的恒容密闭容器中。同时发生反应I和反应II，
2 2
体系中各组分分压(各组分分压=总压×各组分物质的量分数)随时间的变化情况如图所示。
图中缺少了一种组分的分压变化，该组分是_______(填化学式)，该组分平衡时的分压为_______MPa。
0~15min内，反应I的反应速率v(H )_______mol·L-1·min-1；T℃时，反应II的平衡常数K=_______(用分
2 p
压代替浓度)。
(3)近年来，有研究人员用CO 通过电催化生成多种燃料，实现CO 的回收利用，其工作原理如图所示。
2 2①请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式：_______。
②如果Cu电极上只生成0.15molC H 和0.30molCHOH，则Pt电极上产生O 的物质的量为_______mol。
2 4 3 2
2．（2022·北京房山·二模）氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气
与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)反应N(g)+3H(g) 2NH (g)的化学平衡常数表达式为____。
2 2 3
(2)在一定条件下氨的平衡含量如表。
温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量
200 10 81.5%
550 10 8.25%
①该反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是____。
(3)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、
600℃)、压强下，平衡混合物中NH 的物质的量分数的变化情况。
3
①曲线a对应的温度是____。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是____。
(4)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一，但仍存在耗能高、产率低等问题。因此，科学家在持续探索，寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图，阴极的电极
反应式为____。
(5)NH 转化为NO是工业制取硝酸的重要一步。已知：100kPa、298K时：
3
4NH (g)+3O(g) 2N(g)+6HO(g)ΔH=-1268kJ·mol-1
3 2 2 2
2NO(g) N(g)+O(g)ΔH=-180.5kJ·mol-1
2 2
请写出NH 转化为NO的热化学方程式____。
3
3．（2022·湖南怀化·一模） 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：
I. (主反应)
II. (副反应)
I的反应历程可分为如下两步：
① (反应速率较快)
② (反应速率较慢)
(1) _______。
(2)相比于提高 ，提高 对反应I速率影响更大，其原因是_______。
(3)下图是 和 合成 相关物质转化率或选择性与温度变化的关系，则该反应选择的最佳温度
为_______℃。(4)在 时，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，只
发生反应 。若初始压强为 ，一段时间后反应达到
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，则达到平衡时 的转化率为
_______；该温度下反应的平衡常数 _______(保留两位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分
压=总压×物质的量分数)。
(5)工业上用甲烷催化法制取乙烯，只发生如下反应： ，温度T时，
向 恒容密闭容器中充入 ，反应过程中 的物质的量随时间变化如下图所示。实验测得
， ， 为速率常数，只与温度有关，则T温度时
_______(用含有m的代数式表示)。该反应在_______(“高温”或“低温”)下更易自发进行。4．（2022·北京海淀·高三期末）空燃比是影响发动机油耗和污染物排放量的重要因素。
资料：i.空燃比是通入空气与燃料质量的比值，按化学计量数反应时的空燃比称为理论空燃比。
ii.2CO(g)+O (g)=2CO (g) H=-566kJ·mol-1
2 2
(1)若不完全燃烧时发生反△应2C
8
H
18
(l)+23O
2
(g)=12CO
2
(g)+4CO(g)+18H
2
O(g)。
①与完全燃烧相比，每2molC H 不完全燃烧时少放出的能量为____。
8 18
②为减少油耗，实际使用过程中的空燃比____(填“大于”或“小于”)理论空燃比。
(2)三元催化转化器可降低汽车尾气中CO、碳氢化合物和氮氧化物的含量。汽车尾气中污染物单位时间的
转化率与空燃比的关系如图(氮氧化物主要是NO)。
已知：i.空燃比大于15后，空燃比越大，尾气的温度越低。
ii.CO和NO的反应为放热反应。
①三元催化转化器可将CO和NO转化为无害气体，反应的化学方程式为____。
②空燃比大于15时，尾气中氮氧化物单位时间的转化率接近于0，可能的原因是____。(写出2条)。
5．（2022·山东日照·二模）CO 选择性甲烷化是近年来有良好应用前景的处理方法。富氢气氛下，CO、
x
CO 均可与H 发生甲烷化反应。
2. 2
I．CO(g)+3H(g) CH(g)+HO(g) H=-206.2kJ·mol-1
2 4 2
△
II．CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) H=a kJ·mol-1
2 2 4 2
△
回答下列问题：(1)已知CO(g)+HO(g) H(g)+CO (g) H =-41.2kJ·mol-1，则a=_______。
2 2 2
△
(2)400℃时，选用镍基催化剂，向1L密闭容器中通入10molCO、10molCO 和40molH 进行反应，平衡后
2 2
测得n(H )=9mol，n(CH)=10mol。
2 4
①CO 的平衡转化率为_______。
2
②已知反应II的 =k ·c(CO)·c4(H )， =k ·c(CH)·c2(H O) (k 、k 为速率常数，只与温度有关)。
正 正 2 2 逆 逆 4 2 正 逆
_______(保留两位小数)；升高温度， _______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)已知：H 对CO的选择性 ×100％，则H 对CO 的选择性
2 2 2
=_______。增大入口处CO的物质的量， 和原来相比_______(填“变大”“变小”或
“不变”)。
(4)其他条件相同，反应II使用两种不同催化剂，反应相同的时间，测得CO 的转化率随温度变化的影响
2
如图所示。
根据图像分析，下列说法错误的是_______(填标号)。
A．工业生产中应选择的温度和催化剂分别是320℃、Ni-CeO
2
B．相同条件下，以Ni-CeO 为催化剂有助于提高平衡转化率
2
C．温度高于320℃时，CO 转化率减小的原因可能是升温使催化剂活性降低
2
D．温度高于320℃时，CO 转化率继续增大的原因可能是化学反应速率加快
2
6．（2022·广东广州·模拟预测）CO 的过量排放会造成温室效应，CO 的固定可以有效的缓解这一问题。
2 2
已知键能数据如下表(单位：kJ/mol)：共价键 C=O C—H H—H H—O
键能 799 413 436 463
(1)在催化剂Ni—CeO 的作用下，CO(g)和H(g)反应生成CH(g)和HO(g)，其反应历程如下图所示(吸附
2 2 2 4 2
在催化剂表面的物种用*标注)。保持CO 与H 的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40mL/min，通过
2 2
320℃催化剂表面，反应未达到平衡状态。
①主反应生成甲烷，热化学方程式为_______。
②欲提高CH 产率，可采取的措施是_______(写一种即可)。
4
③根据历程写出存在的副反应的化学方程式_______。
④测得CO 的转化率为80%，则CO 的反应速率为_______mL/min。
2 2
(2)320℃时，将lmolCO 和4molH 混合于1L恒容密闭容器中，同时发生主副反应。
2 2
①下列说法可说明主副反应均已达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A．容器内密度不再发生变化
B．容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化
C．容器内压强不再发生变化
D．4v (CO)=v (H )
正 2 逆 2
E．容器内各物质的物质的量n(CO)：n(H )：n(CH)：n(H O)=1：4：1：2
2 2 4 2
②平衡后测得c(H O)=1.93mol/L，c(CH)=0.95mol/L，主反应的平衡常数K=_______(mol/L)-2(写出计算式，
2 4
不用计算出结果)。
(3)可以利用直流光电池将CO 和HO转化为HCOOH和O，O 在_______(填“阳极”或“阴极”)表面生
2 2 2 2
成，通入CO 电极发生反应的电极反应为_______。
2
7．（2022·辽宁·沈阳二中高三期中）实验室模拟尿素法制备水合肼(N H·H O)的流程如下：
2 4 2已知：①NH·H O易溶于水，具有强还原性，易被氧化成N；
2 4 2 2
②一定条件下，将NaClO和NaOH的碱性混合溶液与尿素溶液反应生成NH·H O。
2 4 2
回答下列问题：
(1)写出反应器1中生成水合肼反应的化学方程式：_______。
(2)反应器1要控制NaClO溶液的用量，其主要目的是_______。
(3)某实验室设计了如图所示装置制备NH。双极膜是阴、阳复合膜，层间的HO解离成 和H+并可
2 4 2
分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的_______(填“H+”或“ ”)移向多孔铂电极。
②石墨电极反应式为_______。
(4)NO可被联氨(N H)或H 还原为N，若在密闭容器中充入4molNO和5molH ，发生反应：
2 4 2 2 2
。平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。
①下列物理量中，图中d点大于b点的是_______(填字母)。
A．正反应速率 B．逆反应速率 C．N(g)的浓度 D．对应温度的平衡常数
2
②c点NO的平衡转化率为_______。③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中a、
b、c、d中的点_______。
8．（2022·河南郑州·模拟预测）我国科学家利用钴分子筛实现丙烯高选择性合成甲基环氧乙烷( )：
主反应： (g，甲基环氧乙烷)
副反应： (g，丙醛) (a、b都大于0)
请回答下列问题：
(1) (g，甲基环氧乙烷) (g，丙醛) ______ 。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入 和 ，同时发生上述两个反应，下列表明反
应已达到平衡状态的是____________(填标号)。
A．混合气体的密度不随时间变化
B．混合气体的总压强不随时间变化
C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D．消耗丙烯的速率等于消耗O 速率的2倍
2
(3)在恒容密闭容器中充人一定量丙烯和氧气，在不同催化剂Cat1、Cat2条件下发生反应
(g，甲基环氧乙烷)，测得单位时间内丙烯转化率与温度的关系如图
1。
①相对催化效率较大的催化剂是______(填“Cat1”或“Cat2”)。
②在Cat1催化下，300℃时对应的状态______(填“是”或“不是”)平衡状态，判断的依据是______。
③在Cat1催化下，温度高于300℃时丙烯转化率急剧下降的主要原因可能是_______。(答一条即可)(4)在一密闭容器中充入2mol丙烯和xmol ，同时发生上述两个反应，测得丙烯平衡转化率与温度、压
强的关系如图2。
①其他条件相同，p、p、p 由大到小的顺序为______。
1 2 3
②在p、T℃时反应达到平衡，甲基环氧乙烷选择性为80%，此时容器体积为2L。
3
提示：甲基环氧乙烷选择性等于甲基环氧乙烷的物质的量与甲基环氧乙烷和丙醛总物质的量之比。
主反应的平衡常数K=____ 。保持温度、容积不变，再充入0.5mol 和0.5mol
，副反应_____(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)进行。
9．（2022·江西赣州·二模） 和 是两种大气污染物， 和 的转化是资源利用和环境保护的重
要研究课题。
(1) 与 发生如下反应：
相关的化学键键能数据如表：
化学键
803 739 577 465 399
由此计算 _______。
(2)在温度为 下，将 和 通入2L恒容密闭容器中发生上述反应
，反应体系中气体的总压强随时间变化如图所示。
①在 ，该反应的平均速率 _______ ；② 的平衡转化率 _______；
③ 下，该反应的平衡常数 _______(用各物质平衡分压表示该平衡常数)。
(3)高温下 可将 还原成硫蒸气： 。平衡时 的体积分
数(%)与温度和压强的关系如图所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。
① 、 、 由大到小的关系是_______，判断的理由是_______。
②该反应的正、逆反应速率表达式分别为 、 。( 、
分别为正、逆反应的反应速率常数，只与温度有关)Arrhenius提出了速率常数与温度的经验公式：
(k化为速率常数，A为常数，e为自然对数的底数，R为理想气体常数，T为热力学温度，E为
活化能)在相同温度下，活化能越大，速率常数越_______(填“大”或“小”)，当该反应达到平衡后，升
高温度， _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
10．（2022·浙江绍兴·高三阶段练习）随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之
迅速增长。将氯化氢转化为氯气的技术成为化学研究的热点。
Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O (g)=2Cl (g)+2HO(g) H
2 2 2
请回答： △
(1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl (s)=CuCl(s)+ Cl(g) H=+83 kJ·mol-1
2 2 1
△CuCl(s)+ O(g)=CuO(s)+ Cl(g) H=-20 kJ·mol-1
2 2 2
△
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl (s)+HO(g) H=- 121 kJ·mol-1
2 2 3
①直接氧化法的自发进行的条件是△___________
②下列措施中，有利于提高α (平衡转化率)的有___________ (填字母) 。
HCl
A．增大n(HC1) B．增大n(O ) C．使用更好的催化剂 D．移去HO E．增大压强
2 2
(2)下图1为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O )分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的
2
关系：
①图1中进料浓度比c(HC1)∶c(O )=4∶1的曲线是___________。
2
②设HCl初始浓度为c，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O )=1∶1的数据计算：K(400°C) =___________( 只需要
0 2
列出计算式即可，不必化简)。
③进料浓度比c(HC1)∶c(O )过低或过高产生的不利影响是___________。
2
④400℃时，若HCl和O 的物质的量之比为n∶1，相应平衡体系中Cl 的物质的量分数为x，请在图2中绘
2 2
制x随n变化的示意图___________。
11．（2022·山东潍坊·高三期中）硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等。
工业制取硝酸和用碱液吸收尾气的过程中涉及下列反应：
i.2NO(g)+O (g)=2NO (g) H
2 2
ii.NO+NO
2
+2NaOH=2NaN△O
2
+H
2
O
回答下列问题：
(1)已知：
2NO(g)+O (g) 4NO(g) H
2 2 1
△
NO(g)+NO (g) 3NO(g) H
2 2 2
△
试计算 H=_______(用含 H 和 H 的代数式回答)。
1 2
(2)利用△反应i以石墨作电△极设计△燃料电池，电解质是掺杂氧化钇(Y
2
O
3
)的氧化锆(ZrO
2
)晶体，且在熔融状态下能传导O2-。电池放电时，正极应通入的气体是_______(填化学式)，负极反应式为_______。
(3)如图所示为电解法处理亚硝酸钠废水的简易装置。
①隔膜应为_______(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜；阴极反应式为_______。
②通电一段时间后，若收集到H 和N 共15.68L(标准状况)，则理论上处理含13.8%NaNO 的废水
2 2 2
_______g。
12．（2022·广东·珠海市第二中学高三期中）完成下列问题
(1)下列反应中，属于放热反应的是_______，属于吸热反应的是_______ 。
a.盐酸与烧碱溶液反应 b.Ba(OH)·8H O+2NH Cl=BaCl +10H O+2NH ↑ c.食物腐烂
2 2 4 2 2 3
d.高温煅烧石灰石使其分解 e.铝和盐酸反应 f.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢 g.浓硫酸溶于水
(2)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，得到广泛应用。锌—锰碱性电池总反应式为
Zn+2MnO +H O=Zn(OH) +Mn O，电池负极的电极反应式为_______。铅蓄电池是常用的二次电池，其电
2 2 2 2 3
极材料分别是Pb和PbO ，放电时，电池总反应为Pb+PbO+2H SO =2PbSO+2H O。放电时，正极反应式
2 2 2 4 4 2
为_______，充电时，要连接外接电源负极的是_______(填“Pb”或“PbO ”)。
2
(3)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根
据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为_______。
②反应开始至2min末，以气体X表示的平均反应速率为_______；反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为_______；平衡时Y的体积分数是_______。
③恒温恒容条件下，能说明该反应达到化学平衡状态的标志是_______。
a.混合气体的压强不再变化 b.v(X) ：v(Y)：v(Z)=3：1：2 c.X的体积分数不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再变化 e.混合气体的密度不再变化 f. 2v (X)=3v (Z)
正 逆
13．（2022·北京八十中高三期中）以软锰矿(主要成分为 )为原料制备粗二氧化锰颗粒的过程如下：
(1)浸出
①通入 浸出锰元素，该反应的化学方程式为_______。
②研究表明， 可催化浸出效果，其催化过程如下：
过程Ⅰ： 过程Ⅱ：……
过程Ⅱ的离子方程式是_______。
③浸出液中 比值明显大于1，可能的原因是_______。
(2)净化、分离
软锰矿浸出液中的 可通过加碱转化为沉淀去除，分离出清液的方法是_______。
(3)热解
在一定空气流速下，相同时间内 热解产物中不同价态 (Ⅱ、Ⅲ等代表锰元素的化合价)的占比随
热解温度的变化如图。 热解过程中涉及如下化学反应：
注：图中Mn（Ⅱ）等表示化合物中锰无素的价态ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
①为了增大产物中 的占比，可以采用的措施是_______(答出两条)。
②温度升高，产物中 的占比均降低，可能的原因是_______。
(4)碱性锌锰电池的总反应为： 。
①电池的负极为_______。
②正极的电极反应为_______。
14．（2022·吉林一中高三期中）NaNO 易溶于水，外观和食盐相似，有咸味，人误食会中毒。己知
2
NaNO 能发生反应：2NaNO +4HI=2NO↑+I +2NaI+2H O。请回答下列问题：
2 2 2 2
(1)上述反应中NaI____(填序号)。
①是氧化产物
②是还原产物
③既不是氧化产物，又不是还原产物
④既是氧化产物，又是还原产物
(2)某厂废液中含有2%~5%的NaNO ，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO 转化为不引起二次污染
2 2
的N 的是____(填序号)。
2
A．NaC1 B．NH C1 C．HNO
4 3
(3)NaNO 也可作为食品防腐剂，但由于亚硝酸钠具有一定的毒性，因此食品中用量和残留量均有严格规
2
定。某实验小组欲用酸性KMnO 测定NaNO 样品纯度，所涉及到的反应有：
4 2
(a) + +H+→ +Mn2++H O
2
(b) +H C O+H+→Mn2++CO ↑+H O
2 2 4 2 2
①配平反应(a)____。
②误食NaNO 会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒，可服用维生素C解毒。下列分析错误的是
2
____(填序号)。
A．NaNO 被氧化 B．维生素C具有还原性
2
C．还原性：维生素C>Fe2+ D．NaNO 是氧化剂
2
(4)用含铬不锈钢废渣(含SiO、Cr O、Fe O、Al O 等)制取Cr O(铬绿)的工艺流程如图所示：
2 2 3 2 3 2 3 2 3回答下列问题：
①Cr O、KOH、O 反应生成KCrO 的化学方程式为____。
2 3 2 2 4
②“还原”时发生反应的离子方程式为____。
15．（2022·广东·惠来县第一中学高三阶段练习）回答下列问题：
(1)已知Al与NaOH溶液发生反应2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑，某同学欲根据此反应设计一个原电
2 2 2
池装置，部分设计如图：
①请将该原电池装置补充完整，并于装置中标明电极正负极____。
②负极所用电极材料为____，该电极对应的电极反应方程式为___。
(2)实验小组对可逆反应aX(g)+bY(g) pZ(g)进行探究。回答下列问题：
T℃时，起始向10L恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量(n)与时间
(t)的关系如图所示。
①0~4min内的反应速率 (Y)=____。
②为提高此反应的速率，下列措施可行的是____(填字母代号)。
A．移出Z B．使用适合催化剂 C．降低温度 D．增大压强
③该反应达最大限度时Y的体积分数为____(保留一位小数)。
④下列描述能表示该反应达平衡状态的是____。A．容器内的混合气体的平均相对分子质量不再改变
B．容器内压强不再发生变化
C．2 (X)= (Y)
D．X的体积分数不再改变
16．（2022·湖南长沙·高三期末）化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源，研究
化学反应的能量变化具有重要意义。回答下列问题：
(1)合成氨是人工固氮的最重要形式，合成氨反应的化学方程式为_______。
(2)常温下，断开 化学键，使其变成气态原子所需要的能量称为键能。已知部分化学键的键能如下表：
化学键
键能/( ) 946 436 391
①常温下， 与 反应生成 时放出的热量为_______ 。
②不同催化剂下合成氨反应的历程如图甲所示，吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。
催化剂的催化效果更好的是____(填A或B)；常温常压下，合成氨反应速率慢的根本原因是___。
(3)以 与 为反应物、溶有 的盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，其原理如图
乙所示。通入 的电极是电池的_______极，通入 一极的电极反应为_______，电池的总反应为
_______。
17．（2022·山东潍坊·高三期中）甲烷(CH)在生产生活中用途广泛，常用作燃料。利用CO、CO 与H 在
4 2 2
催化剂作用下可以合成甲烷。回答下列问题：
(1)实验测得CO(g)与H(g)反应生成CH(g)和HO(g)的反应中，每生成2.24L(标准状况)CH(g)，放出热量
2 4 2 4
20.64kJ，则该反应的热化学方程式为_______。
(2)已知有关物质的化学键键能数据如下：化学键 H-H C-O C=O C-H H-O
键能/kJ·mol-1 436 343 805 413 465
试计算反应CO(g)+4H(g)=CH (g)+2HO(g)的焓变等于_______。
2 2 4 2
(3)某研究小组采用甲烷燃料电池作为电源，电解饱和氯化钠溶液的原理如图所示。
①甲烷燃料电池的负极反应为_______。
②闭合K后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极的产物是_______，a电极的电极反应式为_______。
③若通入1LCH (标准状况)，且反应完全，则U型管中OH-的浓度理论上等于_______mol·L-1(假设饱和氯
4
化钠溶液的体积为VL，且通电前后溶液体积变化忽略不计)。
18．（2022·天津河北·二模）石油产品中含者 及COS、 等多种有机硫化物，石油化工催生出多
种脱硫技术，请回答下列问题：
(1)已知热化学方程式：
①
②
则反应 _______
分析该反应的自发情况：_______。
(2)工业生产中应用：COS的水解反应为 。某温度时，用活
性 作催化剂，在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[ ]的转化关系如图甲所示。
①起始向该容器中投入一定量反应物，在一定条件下，可以判断反应到达平衡状态的是_______(填字母)。
A．容器中气体密度不变
B．压强保持不变
C．容器中气体的平均相对分子质量保持不变
D．
②根据图甲和图乙判断该反应的最佳条件为：投料比[ ]_______；温度_______
③P点对应的平衡常数为_______。(保留小数点后2位)
④当温度升高到一定值后，发现相同时间内COS(g)的水解转化率降低，猜测可能的原因是_______；
_______。(写出两条)
(3)可以用 溶液吸收 ，其原理为 ，该反应的平衡常数为_______。(已
知 的 ， ； 的 ， )
19．（2022·云南保山·高三期中）反应aA(g)+bB(g) cC(g) △H<0在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：回答问题：
(1)反应的化学方程式中，a：b：c为_______。
(2)A的平均反应速率v(A)、v (A)、v (A)从大到小排列次序为_______。
I II III
(3)B的平衡转化率α(B)、α (B)、α (B)中最小的是_______。
I II III
(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是_______，采取的措施是_______。
(5)比较第II阶段反应温度(T )和第III阶段反应温度(T )的高低：T_______T(填“>”“=”“<”)，判断的理由
2 3 2 3
是_______。
20．（2022·河南南阳·高三期中）CHOH、CO、CH 等都是重要的能源，也是重要的化工原料。
3 4
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO 的含量，有效地开发利用CO，工业上可以用
2 2
CO 来生产甲醇燃料。在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO 和3 mol H ，一定条件下发生反应：
2 2 2
CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)。经测得CHOH和CO 的物质的量随时间变化如图所示。
2 2 3 2 3 2
①从反应开始到平衡，CO 的平均反应速率v(CO)=____。
2 2
②达到平衡时，H 的浓度为____mol/L。
2
(2)工业上也可以用CO和H 为原料制备CHOH，反应方程式为：CO(g)+2H(g) CHOH(g)，在一体积
2 3 2 3
固定的密闭容器中投入一定量的CO和H 进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是
2
____。
A．反应中CO与CHOH的物质的量之比为1：1
3
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1 mol CO，同时生成1 mol CH OH
3
D．CHOH的质量分数在混合气体中保持不变
3(3)某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示氧气通入的一极为电源的____极，a电极反应式：____，b电极
反应式：____。
(4)当电路中累计有2 mol电子通过时，消耗的甲烷体积为(在标准状况下)____L。
21．（2022·浙江绍兴·二模）利用制取生物柴油的副产物甘油可重整制氢，通入一定量的水蒸气，经一系
列反应可获得 、CO、 、 等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高 产率。请回答：
(1)制氢的几个主要反应如下：
反应1：
反应2：
反应3：
反应4：
①计算 并判断该反应的自发性_______。
②温度控制不当，气相产物之间会发生积碳副反应如下：
， ；
从而影响氢气产率。若仅考虑积碳副反应，一定温度下，测得在1.0MPa恒压反应体系中组分的分压(即组
分的物质的量分数×总压)。达平衡时， ，则平衡常数 _______。
③生产过程中，为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响，下列措施合适的是_______。
A．通入过量的氧气 B．通入适量的水蒸气 C．选择合适的催化剂 D．加压
④上述各反应达平衡时，体系中各物质的摩尔分数(物质的量分数)受温度的影响如图所示，请结合图像解
释在图示温度范围内随着温度升高 的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是________。(2)反应2的一种催化机理是生成中间体甲酸，此时甲酸在金属氧化物催化剂表面的催化机理如图所示：
若想尽可能进行路径1，则选择的氧化物M-O键结合力应较_______(填“强”或“弱”)；请补充完整反
应的历程：(*表示吸附态)
……
_______； _______+_______；_______； ，
22．（2022·湖北黄冈·模拟预测）我国科学家在(自然-通讯》发表了低温高效催化丁烷脱氢制丁烯的研究
成果。该过程易发生积炭和裂化等副反应，催化反应历程如图a所示[注：0.06ev表示1个C H(g)+1个
4 8
H(g)的能量)]
2(1)三种催化剂催化效果最好的是____(填“A”、“B”或“C”)，以C为催化剂时决速反应的方程式为____。
(2)该反应在____条件下能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(3)已知反应活化能Ea(看作不受温度影响)，反应温度T和速率常数k之间的关系符合公式：ln k=-
+C，下列ln k～ 图像与上述三种催化剂关系对应正确的是____。
(4)在一恒容密闭容器中通入1 mol丁烷和适量的催化剂，发生催化脱氢反应，欲提高丁烯的平衡产率，应
采取的措施是___(填标号)。
A．升高温度 B．通入Ar以增大压强 C．加入少量H
2
若起始投料量不变，经过相同时间，测得不同温度下丁烷转化率和丁烯产率如图b所示。温度高于T 时，
1
丁烯产率降低的原因可能是___(写一条即可)，温度高于T 时丁烷转化率增大的原因可能是____(写一条即
2
可)。参考答案：
1．(1)-49.5 kJ·mol-1
(2) P >P >P 反应I正向气体分子数减小，反应II正向气体分子数不变，相同温度下，
3 2 1
增大压强反应I平衡正向移动，反应II平衡不动，则增大压强CO 的转化率增大，所以P
2 3
>P >P 反应I正向放热，反应II正向吸热，温度高于300℃之后，反应转化率主要由反
2 1
应II决定 CO 0.1 0.016 0.1875
(3) CO+2H++2e-= HCOOH 0.9
2
2．(1)K=
(2) 放热 温度过低反应速率太慢；温度过高不利于反应平衡正向移动
(3) 200℃ K =K >K
Q M N
(4)N +6e−+6H+=2NH
2 3
(5)4NH (g)+5O(g) 4NO(g)+6H O(g) ΔH=−907kJ·mol−1
3 2 2
3．(1)
(2)②反应速率比①慢，为I的决速步，故增大 比增大 对反应I速率影响更
大
(3)800
(4) 80% 或0.58
(5) 高温
4．(1) 1132kJ 大于
(2) CO和碳氢化合物等还原剂被氧气消耗浓度降低，NO
难以被还原为N；尾气温度低，催化剂活性减弱，NO还原速率降低
2
5．(1)-165.0
(2) 10% 0.02 变小
(3) 12.9% 变大
(4)B
6．(1) CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) △H=—162kJ/mol 适当升温；增大催化剂
2 2 4 2
接触面；减缓气流速率等 CO+H CO+HO 6.4
2 2 2(2) BC
(3) 阳极 CO+2H++2e—=HCOOH
2
7．(1)
(2)防止过量的NaClO将生成的NH·H O氧化
2 4 2
(3) OH-
(4) CD 50% a
8．(1)a-b
(2)BC
(3) Cat2 不是 同温度下两种催化剂的丙烯转化率不同 催化剂选择
性降低
(4) 1.6 向逆反应方向
9．(1)
(2) 0.06 60%
(3) 压强越大， 的体积分数越小， 、 、 对应的 的体积分数逐
渐增大，该反应逆向进行，则 越小 增大
10．(1) 低温自发 BDE
(2) 曲线II 过低：O 和Cl 分离能耗较高；过高：HCl平衡转
2 2化率较低
11．(1)ΔH -2 H
1 2
(2) O
2
N△O+O2--2e -=NO
2
(3) 阳离子 2H+-2e- = H ↑ 100
2
12．(1) acef bd
(2) Zn-2e-+2OH-=Zn(OH) PbO +2e-+4H++SO =PbSO+2H O Pb
2 2 4 2
(3) 3X+Y 2Z 0.075mol·L-1·min-1 50% acdf
13．(1) MnO +SO=MnSO MnO +2Fe2++4H+=Mn2++2H O+3Fe3+ 溶液中溶解的O 也
2 2 4 2 2 2
能将SO 氧化转化为
2
(2)过滤
(3) 控制温度在450℃左右，增大空气的流速 反应速率ii大于反应速率i(或者
反应i已经完成，ii反应速率更快)
(4) Zn 2MnO +2H O+2e-=2MnOOH+2OH-
2 2
14．(1)③
(2)B
(3) 5 +2 +6H+=5 +2Mn2++3H O D
2
(4) 2 +8KOH+3O =4 +4H O
2 215．(1) Al 2Al+8OH--6e-=2 +4H O
2
(2) 0.025mol·L-1·min-1 BD 33.3% D
16．(1)
(2) 92 B 键的键能大，断裂化学键需要较高的能量
(3) 负
17．(1)CO(g)+3H (g) HO(g)+CH(g) ΔH= -206.4 kJ/mol
2 2 4
(2)-158 kJ/mol
(3) CH-8e-+10OH-=CO +7H O H、 NaOH 2Cl--2e- =Cl ↑
4 2 2 2
18．(1) 低温情况下有利于自发
(2) D ： 温度升高,催化剂活性降低，
温度升高，平衡向逆反应方向移动，所以 转化率下降
(3)
19．(1)1：3：2
(2)v(A)>v (A)>v (A)
I II III
(3)α (B)
III
(4) 正反应方向 从反应体系中移出产物C
(5) > 正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动
20．(1) 0.0375 mol/(L·min) 0.375 mol/L
(2)BD
(3) 正 CH-8e-+10OH-= +7H O O+4e-+2H O=4OH-
4 2 2 2
(4)5.6
21．(1) ∆H =-206kJ·mol-1，∆H<0，∆S<0，低温自发 10MPa-1 BC 随着温
4 4度的升高，甘油和C的摩尔分数一直为零，反应1转化率为100%。反应3的 H绝对值大，
且为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，H 的摩尔分数增大的影响大于反应△2平衡逆向
2
移动导致H 的摩尔分数减小的影响，且反应3生成的H 量大，所以摩尔分数先迅速上升。
2 2
由图可知约900K后，CH 摩尔分数接近0，说明反应3几乎转化完全，H 的摩尔分数主要
4 2
受反应2影响，升温，反应2平衡左移且故H 摩尔分数缓慢下降
2
(2) 弱 H* CO* H* H*+ H* H*
2 2
22．(1) B C 4 H 10 *(g)=C 4 H 9 *(g)+H*(g) ⇌
(2)高温
(3)d
(4) A 催化剂活性降低，反应速率减慢 温度较高，丁烷裂化速率加快
