专题06化学反应速率和化学平衡（学生版）2021年高考化学真题和模拟题分类汇编（45题）_05高考化学_新高考复习资料_2023年新高考资料_一轮复习_2023年新高考大一轮复习讲义

专题 06 化学反应速率和化学平衡 2021年化学高考题 N O 100mL 1．（2021·浙江）一定温度下：在 2 5的四氯化碳溶液( )中发生分解反应： 2N O  4NO +O O N O 2 5 2 2。在不同时刻测量放出的 2体积，换算成 2 5浓度如下表： t/s 0 600 1200 1710 2220 2820 x cN O /  molL1 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 2 5 下列说法正确的是 600~1200s NO 5.0104molL1s1 A． ，生成 2的平均速率为 2220s O 11.8L B．反应 时，放出的 2体积为 (标准状况)     v NO =2v NO C．反应达到平衡时， 正 2 5 逆 2 D．推测上表中的x为3930 2．（2021·浙江）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是 1mol CH (g)<1mol H (g) 1mol H O(g)<2mol H O(g) A． 4 2 B． 2 2 1mol H O(s)>1mol H O(l) 1mol C  s, 金刚石  1mol C  s, 石墨 C． 2 2 D． X2Z XY Y2Z 3．（2021·广东高考真题）反应 经历两步：① ；② 。反应体系中 X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是cX A．a为 随t的变化曲线 t cX=cY=cZ B． 1时， t C． 2时， Y 的消耗速率大于生成速率 t cZ=2c -cY D． 3后， 0 4．（2021·河北高考真题）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下 两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v=kc2(M)，反应②的速率可表 1 1 示为v=kc2(M) (k、k 为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下 2 2 1 2 列说法错误的是 A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1 B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D．反应①的活化能比反应②的活化能大5．（2021·浙江高考真题）取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解： 2HO=2HO+O↑。在一定温度下，测得O 的放出量，转换成HO 浓度(c)如下表： 2 2 2 2 2 2 2 t/min 0 20 40 60 80 c/ 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 (mol·L-1) 下列说法不正确的是 A．反应20min时，测得O 体积为224mL(标准状况) 2 B．20~40min，消耗HO 的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 2 2 C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D．HO 分解酶或FeO 代替I-也可以催化HO 分解 2 2 2 3 2 2 二、多选题 LFeH 6．（2021·湖南高考真题）铁的配合物离子(用 表示)催化某反应的一种反应 机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法错误的是 催化剂 HCOOH CO↑+H↑ A．该过程的总反应为 2 2 H B． 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 C．该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 7．（2021·湖南高考真题）已知： Ag2Bg  3Cg H 0，向一恒温恒容的密 1molA 3molB t t t 闭容器中充入 和 发生反应， 1时达到平衡状态I，在 2时改变某一条件， 3时 重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．容器内压强不变，表明反应达到平衡 t B． 2时改变的条件：向容器中加入C  (II)(I) C．平衡时A的体积分数 ： K(II) K(I) D．平衡常数K： 三、原理综合题 8．（2021·山东高考真题）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作 用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ： +CHOH △H 3 1     K 1  反应Ⅱ： +CHOH △H 3     K 2  2反应Ⅲ：     K 3  △H 3 回答下列问题： (1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K与温度T变化关系如图所示。据图判 x ΔH 1 断，A和B中相对稳定的是__(用系统命名法命名)；ΔH 的数值范围是___(填标号)。 2 A．<-1 B．-1～0 C．0～1 D．>1 (2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K， 测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数K=9.0，则平衡体系中B的物质的量 x3 为___mol，反应Ⅰ的平衡常数K=___。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀 x1 释，反应Ⅰ的化学平衡将__(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CHOH 3 物质的量浓度之比c(A)：c(CHOH)=___。 3 (3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CHOH。 3 控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为 __(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v __逆反应速率v (填“＞” 正 逆 “＜”或“=)。9．（2021·浙江）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答： SO (1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 2： Cu(s)2H SO (l)CuSO (s)SO (g)2H O(l) ΔH=11.9kJmol1 2 4 4 2 2 。判断该反应 的自发性并说明理由_______。 (2)已知 2SO 2 (g)+O 2 (g)     2SO 3 (g) ΔH=198kJmol1 。850K时，在一恒容密闭 SO O SO O SO 反应器中充入一定量的 2和 2，当反应达到平衡后测得 2、 2和 3的浓度分别为 6.0103molL1 8.0103molL1 4.4102molL1 、 和 。 ①该温度下反应的平衡常数为_______。 SO ②平衡时 2的转化率为_______。 (3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 ①下列说法正确的是_______。 SO SO A．须采用高温高压的反应条件使 2氧化为 3 B．进入接触室之前的气流无需净化处理 SO C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和 2的转化率SO D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 3以提高吸收速率 ②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是 _______。 a b b a a b b a a b b a A． 1 1 B． 1 2 C． 2 2 D． 2 3 E. 3 3 F. 3 4 a b G. 4 4 ③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在 2SO (g)O (g) 2SO (g) 图3中画出反应 2 2 3 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化 率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)_______。 Na SH SO H O (4)一定条件下，在 2 2 4 2 2溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4， 同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内 的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。S2 H=HS Ⅰ. Ⅱ.①_______； HS H O H=S2H O Ⅲ. 2 2 2 ； Ⅳ.②_______。 10．（2021·广东高考真题）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH 4 与CO 重整是CO 利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： 2 2  a)CH(g)+CO(g) 2CO(g)+2H(g) ∆H 4 2 2 1  b)CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ∆H 2 2 2 2  c)CH(g) C(s)+2H(g) ∆H 4 2 3  d)2CO(g) CO(g)+C(s) ∆H 2 4  e)CO(g)+H(g) HO(g)+C(s) ∆H 2 2 5 (1)根据盖斯定律，反应a的∆H=_______(写出一个代数式即可)。 1 (2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。 A．增大CO 与CH 的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加 2 4 B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动 C．加入反应a的催化剂，可提高CH 的平衡转化率 4 D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小 (3)一定条件下，CH 分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第 4 _______步的正反应活化能最大。r (4)设Kp为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替 浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p（p=100kPa）。反应a、c、e的ln 0 0 1 r Kp随T （温度的倒数）的变化如图所示。 ①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。 r ②反应c的相对压力平衡常数表达式为Kp=_______。 ③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO):n(CH)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭 2 4 容器中进行反应，体系达到平衡时H 的分压为40kPa。计算CH 的平衡转化率，写出计算过程 2 4 _______。 (5)CO 用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。 2 11．（2021·全国高考真题）一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题： (1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过 了一种新元素的发现，该元素是_______。 BaPtCl BaCl Pt Cl (2)氯铂酸钡( 6)固体加热时部分分解为 2、 和 2，376.8℃时平衡常数 K′1.0104Pa2 BaPtCl p ，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 6，抽真空后，通过一支管通入碘 蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为20.0kPa。376.8℃平衡时，测得烧 32.5kPa p = kPa 2ICl(g)Cl (g)I (g) 瓶中压强为 ，则 ICl _______ ，反应 2 2 的平衡常数 K=_______(列出计算式即可)。 K (3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数 p。 2NO(g)+2ICl(g) 2NOCl(g)+I (g) K 2 p1 2NOCl(g) 2NO(g)+Cl (g) K 2 p2 1 1 lgK ~ lgK ~ 得到 p1 T 和 p2 T均为线性关系，如下图所示： Cl ①由图可知，NOCl分解为NO和 2反应的 ΔH _______0(填“大于”或“小于”)2ICl(g)Cl (g)I (g) K K ②反应 2 2 的K=_______(用 p1、 p2表示)：该反应的 ΔH _______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______。 (4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为： NOClhvNOCl NOClNOCl 2NOCl 2 其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收 _______mol光子。 12．（2021·全国高考真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回 答下列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： CO (g)3H (g) CH OH(g)H O(g) 2 2 3 2 该反应一般认为通过如下步骤来实现： CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g) ΔH =+41kJmol-1 ① 2 2 2 1 CO(g)+2H (g)=CH OH(g) ΔH =-90kJmol-1 ② 2 3 2 ΔH= kJmol-1 总反应的 _______ ；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变 化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。 A． B． C．D． nH /nCO =3 (2)合成总反应在起始物 2 2 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物 x(CH OH) t=250 xCH OH~p p=5105Pa 质的量分数为 3 ，在 ℃下的 3 、在 下的 xCH OH~t 3 如图所示。 K = ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 p _______； ②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______； xCH OH=0.10 CO α= ③当 3 时， 2的平衡转化率 ____，反应条件可能为___或___。 13．（2021·河北高考真题）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物 质的燃烧热数据如表： 物质 H(g) C(石墨，s) CH(l) 2 6 6 燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5 (1)则25℃时H(g)和C(石墨，s)生成CH(l)的热化学方程式为________。 2 6 6 (2)雨水中含有来自大气的CO，溶于水中的CO 进一步和水反应，发生电离： 2 2 ①CO(g)=CO(aq) 2 2  ②CO(aq)+HO(l)=H+(aq)+HCO3 (aq) 2 2 25℃时，反应②的平衡常数为K。 2 溶液中CO 的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为 2 ymol•L-1•kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为 2  ________mol•L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO3 的电离) (3)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡： 3 Δ 2MHCO(s)   MCO(s)+HO(g)+CO(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。 3 2 3 2 2 保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO(g)，再加入足量MHCO(s)，欲使平衡时 2 3 体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO(g)的初始压强应大于________kPa。 2 (4)我国科学家研究Li—CO 电池，取得了重大科研成果，回答下列问题： 2 ①Li—CO 电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO 在___(填“正”或“负”)极发生电化 2 2 学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO 电还原后与锂离子结合形成 2 碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。 2 2 2 Ⅰ.2CO+2e-=CO4 Ⅱ.CO4 =CO+CO2 2 2 2 2 2 Ⅲ.__________ Ⅳ.CO3 +2Li+=LiCO 2 3 ②研究表明，在电解质水溶液中，CO 气体可被电化学还原。 2 Ⅰ.CO 在碱性介质中电还原为正丙醇(CHCHCHOH)的电极反应方程式为_________。 2 3 2 2 Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO 电还原为CO的反应进程中(H+被还原 2 为H 的反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO 电还原为CO从易到难的顺序为 2 2_______(用a、b、c字母排序)。 14．（2021·湖南高考真题）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易 储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法I：氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 N N HH NH 键能E/  kJmol-1 946 436.0 390.8 NH N H 一定温度下，利用催化剂将 3分解为 2和 2。回答下列问题： (1)反应 2NH 3 (g) N 2 (g)3H 2 (g) ΔH= _______ kJmol1 ； S 198.9Jmol1K1 (2)已知该反应的 ，在下列哪些温度下反应能自发进行？ _______(填标号) A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃ 0.1molNH (3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将 3通 入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线 如图所示。0~t t H ①若保持容器体积不变， 1时反应达到平衡，用 2的浓度变化表示 1时间内的反应速率 vH 2  _______ molL1min1 (用含 t 1的代数式表示) t N ② 2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后 2分压变化 趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)，理由是_______； K  ③在该温度下，反应的标准平衡常数 _______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分 g h  p   p  G  H      p   p  数，对于反应 ，K  ，其中 d e  p   p  D  E     dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g)  p   p  p 100kPa p p p p ， G 、 H、 D、 E为各组分的平衡分压)。 方法Ⅱ：氨电解法制氢气 利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。OH (4)电解过程中 的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)； (5)阳极的电极反应式为_______。 KOH溶液KOH溶液 15．（2021·浙江高考真题）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯 气是实验室和工业上的常用气体。请回答： (1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是______。 (2)下列说法不正确的是______。 A．可采用碱石灰干燥氯气 B．可通过排饱和食盐水法收集氯气 C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 (3)在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为： Cl(g) Cl(aq) K=c(Cl)/p 2  2 1 2 Cl (aq) + HO(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K 2 2  2 其中p为Cl(g)的平衡压强，c(Cl)为Cl 在水溶液中的平衡浓度。 2 2 2 ①Cl(g) Cl(aq)的焓变ΔH______0。(填”>”、“=”或“<”) 2  2 1 ②平衡常数K 的表达式为K=______。 2 2 ③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p和上述平衡 常数表示，忽略HClO的电离) (4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO)为原料生产TiCl，相应 2 4 的化学方程式为； I.TiO(s)+2Cl(g) TiCl(g)+O(g) ΔH=181 mol·L-1，K=-3.4×10-29 2 2  4 2 I I II.2C(s)+O(g) 2CO(g) ΔH= - 221 mol·L-1，K=1.2×1048 2  II II结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。 (5)在一定温度下，以I 为催化剂，氯苯和Cl 在CS 中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和 2 2 2 对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物 中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。 A．适当提高反应温度 B．改变催化剂 C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度 2021年化学高考模拟题 1．（2021·九龙坡区·重庆市育才中学高三三模）均为1L的密闭容器中进行实验，测得气 体混合物中碘化氢的物质的量分数ω(HI)与反应时间t的关系如表： 容器编号 起始物质 t/min 0 20 40 60 80 100 0.5molI、 Ⅰ 2 ω(HI)/% 0 50 68 76 80 80 0.5molH 2 Ⅱ 1molHI ω(HI)/% 100 91 84 81 80 80 研究发现上述反应中v(正)=k·ω(H)·ω(I)，v(逆)=k·ω2(HI)，其中k、k 为常数。 a 2 2 b a b 下列说法正确的是 k a =32 A．温度为T时该反应的k b B．容器Ⅰ中前20min的平均速率v(HI)=0.0125mol·L-1·min-1 C．若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.1mol的H、I、HI，反应逆向进行 2 2 D．容器Ⅱ中达到平衡时的转化率为20% 2．（2021·重庆市第十一中学校高三二模）在体积可变的恒压密闭容器中，一定量的CO 与 2 足量碳发生反应：C(s)＋CO(g)    2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系 2 如图。下列说法正确的是A．升高温度，反应速率增大，K减小 B．550 ℃时，在平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 C．650 ℃时，CO 的平衡转化率为25.0％ 2 D．T ℃时，在平衡体系中充入等体积的CO 和CO，平衡将向左移动 1 2 3．（2021·全国高三零模）我国某科研团队研究了一种利用半导体光催化还原氮气制备氨 气的方法，该方法因具有高效、清洁的优点而引起极大关注，其过程示意图如图所示。下列 说法错误的是 A．该过程LDH为催化剂 B．该过程表明，氮气和氢气反应合成氨，H 0 2N 6H O=4NH 3O C．该过程中总反应的化学方程式为 2 2 3 2 N N O D．工业上把液态空气升温，可获得 2， 2比 2先汽化出来 FeTiO FeO 4．（2021·全国高三零模）以钛铁矿(主要成分为 3，含有少量 2 3等其他杂质)为 原料制备二氧化钛的工艺流程如图所示，下列说法错误的是Fe2 Fe2 已知：水解时，若溶液中存在 ，则 会与溶液中的钛酸分离。 A．研磨的目的是增大接触面积，加快反应速率 Fe3 B．加入铁粉的目的是还原 TiO2 TiO2 2H O=H TiO 2H C．“水解”时， 发生反应的离子方程式为： 2 2 3 K FeCN  D．洗涤步骤中，若向洗涤液中加入 3 6 溶液，无蓝色沉淀产生，说明已洗涤干 净 5．（2021·全国高三零模）科学家结合实验和计算机模拟结果，研究了在贵重金属催化剂 CO NO 表面上的气态体系中，一个 分子还原 的能量变化与反应历程如图所示。下列说法错 误的是 2COg2NOg=N g2CO g A．该反应的热化学方程式为 2 2 H E E kJmol-1 d a B．决定整个反应速率快慢的步骤是① C．反应过程中断裂与形成的化学键都包含键和 π 键D．改变催化剂，不能使反应的焓变发生改变 6．（2021·陕西宝鸡市·）2007年诺贝尔化学奖授予埃特尔以表彰其对于合成氨反应机理 的研究，氮气和氢气分子在催化剂表面的部分变化过程如图所示，下列说法不正确的是 NH A．升高温度不能提高一段时间内 3的产率 B．图①→②过程吸热，图②→③过程放热 N C． 2在反应过程中三键均发生断裂 NH NH D．反应过程中存在 、 2等中间产物 7．（2021·四川成都市·成都七中高二零模）下列实验结果不能作为相应定律或原理的证 据之一的是 A B C D 定 律 或 勒夏特列原理 元素周期律 盖斯定律 阿伏加德罗定律 原 理 实 验 方 案 电解水 结 ①、②试管内溶液颜色均变深 烧瓶中冒气泡， 测得∆H为∆H和∆H H 与O 的体积比约 1 2 2 2果 试管中出现浑浊 的和 为2：1 A．A B．B C．C D．D 8．（2021·江西抚州市·临川一中）使用NC环金属化Ir(III)配合物催化甲酸脱氢的反应 机理如下图。下列说法中错误的是 催化剂 A．甲酸脱氢过程的总反应为HCOOH CO↑+H↑ 2 2 B．反应过程中，Ir(III)配合物B为催化剂，Ir(III)配合物A为中间产物 C．由D→E的过程，是甲酸协助转运H的过程 D．反应过程中，HCOOH中的C=O键发生断裂 噲垐 �� 9．（2021·北京高三其他模拟）t℃时，在恒容密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)ΔH，不同温度下容器中各组分浓度如下： 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0350℃ 0.05 0.05 0.1 平衡浓度/ mol·L-1 400℃ 0.08 0.14 0.04 已知：350℃时，反应经5min达到平衡状态。 下列说法不正确的是 A．该反应的ΔH＜0 B．350℃时，5min内该反应平均速率v(Y)=0.03mol·L-1·min-1 C．350℃达到平衡后再通入少量Y(g)，达到新平衡时，X转化率增大 D．350℃时，该反应的平衡常数K=40 10．（2021·北京高三其他模拟）Deacon催化氧化法将HCl转化为Cl 的反应为：4HCl(g) 2 +O(g)=2Cl(g)+2HO(g)ΔH=-116kJ·mol-1 2 2 2 研究发现CuCl(s)催化反应的过程如下： 2 1 反应i：CuCl(s)=CuCl(s)+2 Cl(g)ΔH=+83kJ·mol-1 2 2 1 1 1 反应ii：CuCl(s)+2 O(g)=CuO(s)+2 Cl(g)ΔH=-20kJ·mol-1 2 2 2 反应iii：…… 下列表述不正确的是 A．反应i中反应物的总能量小于生成物的总能量 B．反应ii中，1molCuCl(s)反应时转移2mole- C．推断反应iii应为CuO(s)+2HCl(g)=CuCl(s)+HO(g)ΔH=-242kJ·mol-1 2 2 3 D．由反应过程可知催化剂参与反应，通过改变反应路径提高反应速率 11．（2021·河南新乡市·新乡县一中高三其他模拟）CH-CH=CH-COOCH 有两种立体异构体 3 3 和 ，由CHCHO和PhP=CHCOOCH 反应制取这两种异构体的历程中能量变 3 3 3 化如图已知：在立体结构中，实线表示该键在纸平面上，实楔形线表示该键在纸前方，虚线表示该 键在纸后方。 下列说法正确的是 A． 比 稳定 B．温度升高，CHCHO的转化率减小 3 C．生成 的过程中，速率最快的是由 生成 的反应 D．两个反应历程中，中间产物相同 12．（2021·天津南开区·南开中学高三三模）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入 2molSO 和1molO，一段时间后反应：2SO(g)+O(g)      催  化  剂    2SO(g)ΔH<0达到平衡， 2 2 2 2 Δ 3 下列有关说法不正确的是 A．若保持温度和容器体积不变，再充入lmolSO(g)达到平衡后SO 气体平衡浓度增大 2 3 B．若保持温度和容器内压强不变，再充入1molSO(g)达到平衡后SO 气体平衡浓度不变 3 3 C．已知VO 催化该反应的历程为： 2 5，由此可知，过程①的快慢 对该反应的速率起着决定性的影响。 D．假设平衡时SO 的物质的量为1mol，则该反应的化学平衡常数K一定为2 3 13．（2021·全国高二课时练习）我国稀土资源丰富，稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中。 Ce常见化合价为+3、+4。近年来发现用铈(Ce)的氧化物可以高效制备H，制备原理如图所示， 2 下列说法正确的是 A．CeO 不能作为水分解的催化剂 2-δ B．温度高于1050℃时，CeO 比CeO 更稳定 2 2-δ C．若δ=0.2，则CeO 中Ce3+：Ce4+=2：3 2-δ D．通过CeO 和CeO 相互转化，降低了反应的焓变，加快了反应速率 2 2-δ 14．（2021·全国高三零模）下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 实验现象 结论 向淀粉溶液中加入20%的H SO 溶液， 2 4 A 加热一段时间，冷却后加入足量NaOH 溶液未变蓝色 淀粉已完全水解 溶液，再滴加少量碘水 2CrO2+2H+  Cr O2+H O，在 有砖红色沉淀 B 4 2 7 2 K Ag CrO  K Ag Cr O  K CrO 溶液中加入AgNO 溶液 Ag CrO 生成 sp 2 4 sp 2 2 7 2 2 7 3 2 4 KI能与I 2 反应生成KI 3 ，向两支盛有 C KI 溶液的试管中分别滴加淀粉溶液和 前者溶液变蓝，后 KI 溶液中存在平衡I  I I 3 者有黄色沉淀生成 3 3 2 AgNO 溶液 3将Cu与浓硫酸反应后的混合液冷却，再 D 溶液变蓝 有Cu2生成 向其中加入蒸馏水 A．A B．B C．C D．D 15．（2021·九龙坡区·重庆市育才中学高三三模）CO 的回收与利用是科学家研究的热点课 2 题，可利用CH 与CO 制备“合成气”(CO、H)，还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。 4 2 2 Ⅰ.制合成气 科学家提出制备“合成气”反应历程分两步： 噲垐 �� 第一步：CH(g) C(ads)＋2H(g)(慢反应) 4 2 噲垐 �� 第二步：C(ads)＋CO(g) 2CO(g)(快反应) 2 (1)决定制备“合成气”反应速率的是第___________步，上述反应中C(ads)为吸附性活性炭， 反应历程的能量变化如图： CH 与CO 制备“合成气”的热化学方程式为___________。 4 2 Ⅱ.制备甲醇 噲垐 �� “合成气”在催化剂作用下反应，可以直接合成甲醇：CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋ 2 3 HO(g) △H＜0，测得相同时间内甲醇产率与温度的关系如图所示。 2(2)温度在800℃时甲醇产率最高的主要原因是___________。 (3)下列措施能提高CO平衡转化率的是___________(填字母)。 A．升温 B．加压 C．加入催化剂 D．增大H 浓度 2 Ⅲ.脱水制醚 噲垐 �� 利用“合成气”合成甲醇后，甲醇脱水制得二甲醚的反应为： 2CHOH(g) CHOCH(g)＋ 3 3 3 HO(g) ΔH，其速率方程式：v =k ·c2(CHOH)，v =k ·c(CHOCH)·c(HO)，k 、k 为 2 正 正 3 逆 逆 3 3 2 正 逆 速率常数且只与温度有关。经查阅资料，上述反应平衡状态下存在计算式： 2708.6137 lnKc=-2.205+ (Kc为化学平衡常数；T为热力学温度，单位为K)。 T (4)当T=500K时，Kc≈9，在密闭容器中加入一定量甲醇CHOH，反应到达平衡状态时，体系 3 中CHOCH(g)的物质的量分数___________(填标号)。 3 3 1 1 1   A． 3 B．3 C． 3 D．无法确定 Ⅳ.制备碳基燃料 利用铜基配合物1，10—phenanthroline—Cu催化剂电催化CO 还原制备碳基燃料(包括CO、 2 烷烃和酸等)是减少CO 在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之，其装置原理 2 如图所示。(5)①电池工作过程中，图中Pt电极附近溶液的pH___________(填“变大”或“变小”)， 阴极的电极反应式为___________。 ②每转移2mol电子，阴极室溶液质量增加___________g。 16．（2021·重庆市第十一中学校高三二模）二甲醚(DME)正逐渐替代化石燃料。有多种方 法制备二甲醚，回答下列问题。 (1)合成气制二甲醚：4H(g)＋2CO(g)    CHOCH(g)＋HO(g) ΔH＝-204.7 kJ·mol-1 2 3 3 2 ①已知：HO(g)＝HO(l) ΔH＝-44.0 kJ·mol-1，H(g)的燃烧热ΔH＝-285.8 kJ·mol-1， 2 2 2 CO(g)的燃烧热ΔH＝-283.0 kJ·mol-1。则二甲醚的燃烧热ΔH＝________kJ·mol-1。 ②300 ℃，1 L恒容密闭容器中充入4 mol H 和2 mol CO，测得容器内压强变化如下： 2 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 压强/MPa 12.4 10.2 8.4 7.0 6.2 6.2 反应进行到20 min时，H 的转化率为________，CO的平均反应速率v(CO)＝ 2 ________mol·L-1·min-1。该温度下的平衡常数K＝________(mol·L)-4。 (2)CO 催化加氢制二甲醚，可以实现CO 的再利用。该过程主要发生如下反应： 2 2 Ⅰ．CO(g)＋H(g)    CO(g)＋HO(g) ΔH＝＋41.7 kJ·mol-1 2 2 2 Ⅱ．2CO(g)＋6H(g)    CHOCH(g)＋3HO(g) ΔH＝-122.5 kJ·mol-1 2 2 3 3 2 恒压条件下，CO、H 起始量相等时，CO 的平衡转化率和CHOCH 的选择性随温度变化如图。 2 2 2 3 32n  CHOCH 生成  3 3  100% 已知：CH 3 OCH 3 的选择性 n  CO 消耗 2 ①300 ℃时，通入CO、H 各1 mol，平衡时CHOCH 的选择性、CO 的平衡转化率都为30％， 2 2 3 3 2 平衡时生成CHOCH 的物质的量＝________mol。温度高于300 ℃，CO 的平衡转化率随温度升 3 3 2 高而上升的原因是________。 ②220 ℃时，CO 和H 反应一段时间后，测得A点CHOCH 的选择性为48％，不改变反应时间 2 2 3 3 和温度，一定能提高CHOCH 的选择性的措施有________。 3 3 17．（2021·青海高三三模）大气污染是中国第一大环境污染问题，氮和硫的氧化物排放是 造成大气污染的原因之一、 (1)汽车尾气中的NO由如下反应产生： N(g)＋O(g)=2NO(g) △H=＋180 kJ·mol-1 2 2 已知：2CO(g)＋O(g)=2CO(g) △H=-566 kJ·mol-1 2 2 则2CO(g)＋2NO(g)=N(g)＋2CO(g) △H=___________kJ·mol-1 2 2 (2)NO可用氨水-臭氧组合高效脱除，与臭氧反应的过程如下：  NO(g)＋O(g) NO(g)＋O(g) △H=-200.9 kJ·mol-1 3 2 2 nO  3 在恒容密闭容器中，NO氧化率随nNO 值以及温度的变化曲线如图甲所示。nO  3 ①NO氧化率随nNO 值增大而增大的主要原因是___________。 ②当温度高于100℃时，O 分解产生活性极高的氧原子，此时NO氧化率随温度升高而降低可 3 能的原因有：___________。 (3)工业上用硫酸厂尾气中的SO 与SCl、Cl 为原料合成SOCl，反应如下： 2 2 2 2  反应I：SO(g)＋Cl(g) SOCl(g) △H=-471.7 kJ·mol-1 2 2 2 2  反应II：SCl(g)＋SOCl(g) 2SOCl(g) △H=-5.6 kJ·mol-1 2 2 2 2 一定条件下，在5L的恒容密闭容器中通入一定量的SO、SCl 与Cl，反应4 min后达到平衡。 2 2 2 若初始压强为p，反应过程中容器内总压强(p)随时间(t)变化如图乙所示(平衡时温度与初始 0 温度相同)。 容器内各组分物质的量如下表。 SOCl SOCl 组分 SO Cl SCl 2 2 2 2 2 2 起始/mol 0.25 0.25 0.25 0 0 平衡/mol 0.1 ①0～1min容器内压强增大的原因为___________。 ②反应I、II达平衡时，SCl 的平衡转化率为___________。 2 ③K为平衡常数，pK=-lgK，该温度下，反应II的pK=___________(保留两位有效数字， lg2=0.30)。 (4)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH 与NO 反应生成N，将一定比例的O、NH 和NO 3 x 2 2 3 x 的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，反应相同时间，NO 的去除率随反应温度 x 的变化曲线如图所示。 ①在50℃～150℃范围内随温度升高，NO 的去除率迅速上升的原因是___________。 x ②当反应温度高于380℃时，NO 的去除率迅速下降的原因可能是___________。 x18．（2021·全国高三零模）“一碳化学”是指研究分子中只含有一个碳原子的化合物为原 CO CO 料合成一系列化工产品的化学。研究和深度开发 、 2的应用对构建生态文明社会具有 重要的意义。 CO H (1) 2和 2在催化剂作用下可发生以下两个反应： Ⅰ． CO 2 g3H 2 g  CH 3 OHgH 2 Og ΔH 48.5kJmol1 Ⅱ． 2CO 2 g5H 2 g  C 2 H 2 g4H 2 Og ΔH 37.1kJmol1 反应 H 2 gC 2 H 2 g2H 2 Og  2CH 3 OHg 的ΔH ______。升高温度， C 2 H 2的 含量增大的原因是______。 CO H CO (2)在压强、 2、 2的起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ，实验测得 2的平衡 CH OH 转化率和平衡时 3 的选择性随温度的变化如图所示。 CH OH的物质的量 = 3 100% 已知：CH OH的选择性 反应的CO 的物质的量 3 2CH OH 其中表示平衡时 3 的选择性的曲线是______(填“①”或“②”)；温度高于280℃时， CO CH OH 曲线①随温度升高而升高的原因是______；为同时提高 2的平衡转化率和平衡时 3 的选择性，应选择的反应条件为______(填标号)。 A．低温、低压 B．低温、高压 C．高温、高压 D．高温、低压 COgH Og  CO gH g ΔH 41.1kJmol1 (3)对于反应 2 2 2 ，反应速率 vv v =k pCOpH O-k pCO pH  k k 正 逆 正 2 逆 2 2 ，其中 正、 逆分别为正、逆反应 p 速率常数， 为气体的分压。 k -k ①降低温度， 正 逆______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 k 4 正 = ②在 、 下，按照nCO:nH O=1:1投料，待达到平衡，k 9 ，用气体分 TK 101kPa 2 逆 K  压表示的平衡常数 p ______。 19．（2021·浙江高三其他模拟）金属铝有广泛的应用，有人对碳还原氧化铝制备铝进行了 实验研究。在2.0 L真空密闭容器中稍过量石墨与1.0 mol AlO 混合后加热，图1是体系压 2 3 强随着加热时间变化的曲线图，图2是在不同的恒定温度下，反应达到平衡，冷却后容器内 剩余固体中部分含铝元素物质的物质的量随温度变化曲线图。 已知：1.01×105 Pa下Al熔点933 K，沸点2700 K；10 Pa下Al沸点低于1000 K，AlO 和C 2 3 沸点高于2000 K。 噲垐 �� 反应I：AlO(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g) △H=+1339.1 kJ·mol-1 2 3 1噲垐 �� 反应II：2AlO(s)+9C(s) AlC(s)+6CO(g) △H=+2249.5 kJ·mol-1 2 3 4 3 2 噲垐 �� 反应III：AlO(s)+AlC(s) 6Al(s)+3CO(g) △H 2 3 4 3 3 请回答下列问题： (1)工业上电解法冶炼铝的化学方程式为___。 (2)△H=___。 3 (3)图1中石墨与AlO 混合物加热至150 min时容器内温度约为___。 2 3 (4)从反应自发性推测，实验室进行碳还原氧化铝制备铝的实验需要在真空容器中进行，可 能的原因是___。 (5)由图2可得1650 K时，反应I的平衡常数K=___。 (6)下列说法不正确的是___。 A．图1中约170 min后体系压强很快减小可能是反应I、II急剧发生，吸收了大量的热，容 器内温度降低，导致反应I、II平衡向逆方向移动 B．图2显示约1650～1700 K之间是石墨与AlO 反应制备Al的最佳温度 2 3 C．图2中T≥1700K时体系中一定还发生了其他副反应 D．综合分析可得，碳还原氧化铝制备铝比电解法成本更低，产率更高，适合大规模应用 (7)请在图3中画出温度在1450-1650 K之间2.0 L真空密闭容器中CO的浓度随温度变化曲 线图___。 20．（2021·四川树德中学高三其他模拟）甲醇不仅是重要的化工原料，还是性能优良的能 源和车用燃料。 (1)H(g)和CHOH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1和。726.5kJ·mo1-1，则由CO(g)和 2 3 2 H(g)生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为___________。 2  (2)CO与H 也可以合成CHOH，已知CO和H 可以利用如下反应制备：CH(g)+HO(g) CO(g) 2 3 2 4 2 +3H(g) ∆H＞0， 定条件下CH 的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。 2 4T___________T(填“＞”或“=”)： A、B、C三点处对应平衡常数(K、K 、K )的大小关 1 2 A B C 系为___________。  (3)已知I．CO(g)+ HO(g) CO(g) +H(g)， 2 2 2  II． CO(g)+2H(g) CHOH(g)， 2 3  III． CO(g) + 3H(g) CHOH(g) +HO(g)。 2 2 3 2 如图2为一定比例的CO、H ；CO、H； CO、CO 、H 三个反应体系下甲醇生成速率与温度 2 2 2 2 2 的关系。 ①490 K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是___________(填“A”或“B")。H 2  H 2 A． CO CO CHOH 2H O  3 2 B．CO      H2 O    CO H 2 CHOH+HO H 2 2 2 2 ②490 K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，结合反应I、III分析原 因：___________。 (4)在T°C时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol 的H 和CO，发生反应 2 n(H ) 2 CO(g) +2H(g) CHOH(g)，达到平衡时CHOH的体积分数中与起始时 的关系如图3 2  2 3 n(CO) 所示。 n(H ) 2 =2 ①当起始时n(CO) ， 反应经过5 min达到平衡，若此时CO的转化率为0.6，则0 ～5 min内平均反应速率v(H)=___________。若此时再 向容器中充入CO(g)和CHOH(g)各0.4 2 3 mol，达新平衡时H 的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 2 n(H ) 2 =3.5 ②当起始时n(CO) ，反应达到平衡状态后，CHOH的体积分数可能对应图3中的 3 ___________(填“D"E”或“P”)点。 21．（2021·广西南宁市·南宁三中高三三模）近几年科学家提出了“绿色自由”的构想。 把空气中的CO 进行转化，并使之与H 反应生成可再生能源甲醇。 2 2(1)已知4.4kg CO 与足量H 恰好完全反应，生成气态的水和气态的甲醇，可放出4947kJ的 2 2 热量，试写出该反应的热化学方程式___________。 (2) 一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1mol CO 和3 mol H 在不同催化剂作用下发生 2 2 反应I、反应II与反应Ⅲ，相同时间内CO 的转化率随温度变化如图(图中c点的转化率为 2 66.67% 即转化了2/3)所示： ， ①催化剂效果最佳的反应是___________(填“反应I”、“反应II”、“反应Ⅲ”)。 ②b点v(正)___________ v(逆) (填“＞”，“＜"， “=”) 。 ③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是___________。若其他条 件不变，将a点容器的体积压缩至原来的一半，一段时间后反应再达平衡时，与原平衡比较 下列说法正确的是___________。 A．CO 的浓度减小 B．正反应速率增大，逆反应速率减小 2 C．CO 和H 的体积比为1：3 D． CHOH的体积分数增大 2 2 3 ④c点时该反应的平衡常数K =___________。 (3)科学家还研究了其它转化温室气体的方法，利用如图所示装置可以将CO 转化为气体燃料 2 CO。该装置工作时，N电极的电极反应式为___________。22．（2021·江西抚州市·临川一中）丙烯是三大合成材料的基本原料之一，其用量最大的 是生产聚丙烯。另外，丙烯可制备1，2-二氯丙烷，丙烯醛等。回答下列问题： I.工业上用丙烯加成法制备1，2-二氯丙烷，主要副产物为3-氯丙烯，反应原理为： ①CH 2 =CHCH 3 (g)+Cl 2 (g)  CH 2 ClCHClCH 3 (g) △H 1 =-134kJ∙mol-1 ②CH 2 =CHCH 3 (g)+Cl 2 (g)  CH 2 =CHCH 2 Cl(g)+HCl(g) △H 2 =-102kJ∙mol-1 (1)已知CH 2 =CHCH 2 Cl(g)+HCl(g)  CH 2 ClCHClCH 3 (g)的活化能Ea(逆)为164kJ∙mol-1，则该反应 的活化能Ea(正)为_______kJ∙mol-1 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH=CHCH(g)和Cl(g)，在催化剂作用 2 3 2 下发生反应①②，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。 时间/min 0 60 120 180 240 300 360 压强/KPa 80 74.2 69.4 65.2 61.6 57.6 57.6 用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即ν=△p/△t，则反应①前180min内平均 反应速率ν(CHClCHClCH)=_____Kpa/min-1(保留小数点后2位)。 2 3 II.丙烯的制备方法 方法一：丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应：C 3 H 8 (g)  C 3 H 6 (g)+H 2 (g) △H=+124kJ∙mol-1 (3)①某温度下，在刚性容器中充入CH，起始压强为10kpa，平衡时总压强为14kpa， 3 8 CH(的平衡转化率为____。该反应的平衡常数Kp=____Kpa(保留小数点后2位) 3 8 ②总压分别为100kpa和10kpa时发生该反应，平衡体系中CH 和CH 的物质的量分数随温度 3 8 3 6 变化关系如图所示。10kpa时CH 和CH 的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是____、____。 3 8 3 6 ③高温下，丙烷生成丙烯的反应在初期阶段的速率方程为：r=k×c(CH)，其中k为反应速率 3 8 常数。对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是____。 A．增加丙烷浓度，r增大 B．增加H 浓度，r增大 2 C．丙烯的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小 方法二：丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、CO 等副产物，制备丙烯的反应：CH(g) 2 3 8 +1/2O 2 (g)  C 3 H 6 (g)+H 2 O(g) △H=-118kJ∙mol-1，在催化剂的作用下C 3 H 8 的转化率和C 3 H 6 的产 率随温度变化关系如图2所示。 (4)图中CH 的转化率随温度升高而上升的原因是_____，观察图2，回答能提高CH 选择性的 3 8 3 6 CH的物质的量 3 6  100% 措施是___(C 3 H 6 的选择性=反应的CH的物质的量 ) 3 8 23．（2021·安徽安庆一中高三三模）甲醇是一种可再生能源，CO和CO 催化加氢制甲醇， 2 是极具前景的温室气体资源化研究领域。 (1)已知在25℃，101kPa下：甲醇(l)的燃烧热为akJ·mol-1，CO(g)的燃烧热为bkJ·mol-1，HO(g)=HO(l) ΔH=+ckJ·mol-1。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程 2 2 式为___________。 (2)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H 发生反应 2 i.CO(g)+2H(g)     CHOH(g) ΔH=-90.2 kJ·mol-1制备甲醇，测得平衡时CO的转化率 2 3 (α)随温度、压强的变化如图所示： 则P___________P，M点的正反应速率___________N点的逆反应速率。(填“>”、“<”或 1 2 “=”) (3)在某催化剂作用下，CO 和H 发生反应 2 2 ii: CO(g)+3H(g)     CHOH(g)+HO(g) △H=-49.0 kJ·mol-1 2 2 3 2 2 iii：CO(g)+H(g)     CO(g)+HO(g) △H=41.2 kJ·mol-1 2 2 2 3 ①维持压强不变，按固定初始投料比将CO 和H 按一定流速通过该催化剂，经过相同时间测 2 2 得实验数据： T(℃) CO 实际转化率(%) 甲醇选择性(%) 2 243 12.3 42.3 253 15.3 39.1 注：甲醇的选择性是指发生反应的CO 中转化为甲醇的百分比。 2 表中数据说明，升高温度，CO 的实际转化率提高而甲醇的选择性降低，其原因是： 2 ___________。为减少副反应的发生，同时不降低CO 生成CHOH的反应速率和平衡转化率， 2 3 可采取的措施是___________。 (4)恒温恒压密闭容器中，加入2molCO 和4molH，只发生反应ⅱ和反应ⅲ，初始压强为P， 2 2 0 在300℃发生反应，反应达平衡时，CO 的转化率为50%，容器体积减小25%，反应ⅱ的平衡 2常数Kp= ___________ (kPa)-2(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 (5)以甲醇为原料，通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CHO)CO]，工作原理如图所示。 3 2 ①阳极的电极反应式为___________。 ②若以铅蓄电池为电源，B应与铅蓄电池的___________(填“Pb”或“PbO” )相连。 2 24．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三其他模拟）硅单质及其化合物应用范围很广。 请回答下列问题： (1)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知： 写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式_______。 (2)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅：三氯甲硅烷(SiHCl)还原法是当前制备高纯硅的主 3 要方法，生产过程示意图如下： 写出由纯SiHCl 制备高纯硅的化学反应方程式_______。整个制备过程必须严格控制无水无 3 氧。SiHCl 遇水剧烈反应生成HSiO、HCl和一种单质，写出该反应的化学方程式_______。 3 2 3(3)对于反应2SiHCl(g) SiHCl(g)+SiCl(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 3  2 2 4 323K和343K时SiHCl 的转化率随时间变化的结果如图所示。 3 ①323K时，反应的平衡转化率α=_______。平衡常数K =_______(保留2位有效数字)。 323K ②下列说法正确的是_______ A．平均分子量不变时，该反应一定达到平衡状态 B．a、b处反应速率：v(a)>v(b) C．改进催化剂可以缩短达到平衡的时间 D．温度体积一定，加入SiHCl 可以提高SiHCl 的转化率 3 3 ③已知SiHCl 分解反应速率v=v -v =k ﹒x2(SiHCl)-k ﹒x(SiHCl)﹒x(SiCl)，k 、k 3 正 逆 正 3 逆 2 2 4 正 逆 分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，计算b处v /v =_______。(保留2位小 正 逆 数) 25．（2021·河南新乡市·新乡县一中高三其他模拟）在一定条件下，由CO 和H 合成甲醇 2 2 已成为现实，该合成对解决能源问题具有重大意义。该过程中有两个竞争反应，反应过程能 量关系如图。 (1)请写出CO(g)与H(g)生成CHOH(g)的热化学方程式为___________。 2 3 (2)对于CO(g)＋3H(g)    CHOH(g)＋HO(g)反应，已知v =k c(CO)c3(H)，v =k 2 2 3 2 正 正 2 2 逆 逆 c(CHOH)c(HO)，升高温度k 增大的倍数___________k 增大的倍数(填“＜”、“＞”或 3 2 正 逆“=”)，为了提高H 的转化率，可采取的措施有___________(填选项)。 2 A．加压B．升温C．加催化剂D．增加CO 的浓度 2 (3)在一容积可变的密闭容器中，充入1molCO 与3molH 发生反应：CO(g)＋3H(g)    2 2 2 2 CHOH(g)＋HO(g)，CO 在不同温度下的平衡转化率与总压强的关系如下图所示，图中M点时 3 2 2 CHOH的物质的量分数为___________，该反应的压强平衡常数为K=___________atm-2(用平 3 p 衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) (4)由CO 和H 合成甲醇有两个竞争反应，为提高CHOH的选择性，在原料气中掺入一定量 2 2 3 CO，原因是___________。另外，可以通过控制双组份催化剂(CuO-ZnO)中CuO的含量，可提 高甲醇产率，根据下图判断，催化剂选择性最好的CuO的含量为___________。 26．（2021·天津高三一模）国务院总理李克强在2021年国务院政府工作报告中指出，扎实 做好碳达峰、碳中和各项工作，优化产业结构和能源结构，努力争取2060年前实现碳中和。 碳的化合物在工业上应用广泛，下面有几种碳的化合物的具体应用： (1)已知下列热化学方程式： i.CH=CHCH(g)+Cl(g)→CHClCHClCH(g) ΔH=-133kJ·mol-1 2 3 2 2 3 ii.CH=CHCH(g)+Cl(g)→CH=CHCHCl(g)+HCl(g) ΔH=-100kJ·mol-1 2 3 2 2 2①写出相同条件下CH=CHCHC1和HCl合成CHClCHClCH 的热化学方程式____。 2 2 2 3 ②已知①中的正反应的活化能E 为132kJ·mol-1，请在下图中标出①中逆反应的活化能E 正 逆 及数值_______。 (2)温度为T℃时向容积为2L的密闭容器中投入3molH 和1molCO 发生反应CO(g)+3H(g) 2 2 2 2  CHOH(g)+HO(g) ΔH=-49.4kJ·mol-1，反应达到平衡时，测得放出热量19.76kJ，求平衡 3 2 1 时： ①H 的转化率为_______ 2 ②T℃时该反应的平衡常数K=_______(列计算式表示)。 (3)目前有Ni-CeO 催化CO 加H 形成CH 的反应，历程如图所示，吸附在催化剂表面的物种用 2 2 2 4 *标注。 ①写出上述转换中存在的主要反应的化学方程式_____。 ②有人提出中间产物CO的处理，用反应2CO(g)=2C(s)+O(g) ΔH>0来消除CO的污染，请用 2 文字说明是否可行_____。 (4)T℃，HCOOH与CHCOONa溶液反应：HCOOH+CHCOO- HCOO-+CHCOOH，该反应的K=12.5，则 3 3  3 该温度下醋酸的电离常数K(CHCOOH)=_____(T℃时K(HCOOH)=2×10-4)。 a 3 a 27．（2021·四川遂宁市·高三其他模拟）CO和NO是汽车尾气中的主要污染物，易引起酸 雨、温室效应和光化学烟雾等环境污染问题。随着我国机动车保有量的飞速发展，汽车尾气 的有效处理变得迫在眉睫。其中的一种方法为2CO(g)+2NO(g)=N(g)+2CO(g)，请回答下列问 2 2题： (1)已知该反应为自发反应，则该反应的反应热△H___________0(填“>”或“<”或“=”) (2)已知：N (g) + O(g)=2NO(g) △H= a kJ•mol -1 2 2 C(s) + O (g)=CO (g) △H= b kJ•mol -1 2 2 2C(s) + O (g)=2CO(g) △H= c kJ•mol -1 2 则 2CO(g)+2NO(g)=N (g)+2CO (g) △H=___________kJ•mol-1 (用含 a、b、c 的表达式表 2 2 示)。 (3)一定温度下，将 2molCO、4molNO 充入一恒压密闭容器。已知起始压强为 1MPa，到达平 衡时， 测得N 的物质的量为 0.5 mol，则： 2 ①该温度此反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数K=___________(写出计算表示式) p ②该条件下，可判断此反应到达平衡的标志是___________ A．单位时间内，断裂 2 molC=O 同时形成 1 mol N≡N。 B．混合气体的平均相对分子质量不再改变。 C．混合气体的密度不再改变。 D．CO与NO的转化率比值不再改变。 (4)某研究小组探究催化剂对 CO、NO 转化的影响。将 CO 和 NO 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 N 的含量，从而确定尾气脱氮率(即 NO 2 的转化率)，结果如图所示： ①由图可知：要达到最大脱氮率，该反应应采取的最佳实验条件为___________ ②若低于 200℃，图中曲线 I 脱氮率随温度升高变化不大的主要原因为___________ (5)已知常温下，K(NH·HO)=1.8×10-5，K(HCO) =4.4×10-7，K(HCO) =4.4×10-11，.此 b 3 2 a1 2 3 a2 2 3 温度下某氨水的浓度为 2mol/L，则溶液中c(OH-)=___________mol/L，将脱氮反应后生成CO 2 c  NH+ 4 通入氨水中使溶液恰好呈中性，则此时 =___________(保留小数点后4位数字) c  HCO- 3(6)电解NO制备NHNO，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NHNO，需要补充物 4 3 4 3 质A，A是___________，理由是___________ 28．（2021·天津）氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。 请回答下列与氮元素有关的问题： (1)已知部分化学键的键能如表 化学键 N≡N H —H N—H 键能/ 946 436 391 (kJ·mol-1) 工业上合成氨反应当过程中转移3 mol电子时，理论上热量变化为 ___________kJ。 (2)在一个恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl(g)发生反应：2NO(g)+Cl(g) 2 2     2ClNO(g) 在一定温度下测得NO的物质的量(单位：mol)与时间的关系如表所示： t/min 0 5 8 13 NO的物质的量 2 1.15 1.0 1.0 217.5 ①测得该反应平衡常数与温度关系为1gK=5.08+ T ，则该反应是___________(填“吸 p 热”或“放热”反应)。 ②同温度下，起始时容器内的压强为P，则该反应的平衡常数K=___________(用平衡分压代 0 P 替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 ③若同温度下，在相同容器中，充入1 mol NO(g)和0.5 molCl(g)，则NO的平衡转化率 2 ___________50%(填“大于”、“等于”或“小于”)。 (3)某研究小组将2 mol NH、3 mol NO和一定量的O 充入2 L密闭容器中，在AgO催化剂表 3 2 2面发生反应4NH(g)+6NO(g)    5N(g)+6HO(l)；NO的转化率随温度变化的情况如图。5 3 2 2 min内，温度从420 K升高到580 K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)___________，420 K 之前，NO生成N 的转化率偏低的原因可能是___________。 2 (4)若将NO 与O 通入如图所示甲装置，D电极上有红色物质析出，A电极的电极反应式为 2 2 ___________。 29．（2021·安徽高三其他模拟）苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成。 (1)以CO 和乙苯为原料合成的苯乙烯，其过程如图1，有“一步”途径1和“二步”途径2 2 的两种推测：则CO 2 (g)+ (g)       催  化  剂    (g)+CO(g)+H 2 O(g)的K 3 _______(用含K 1 、K 2 的代数式 表达)。 (2)向刚性容器中充入10 mol CO 2 和10 mol乙苯，发生反应CO 2 (g)+ (g)       催  化  剂    (g)+CO(g)+HO(g)，在不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图2。可知 2  ∆H_______0。相同温度下CO 转化率低于乙苯，推知发生了副反应CO(g)+HO(g) CO(g) 3 2 2 2 +H(g)，由图像知该反应∆H_______0。 2 (3)某研究团队找到乙苯直接脱氢的高效催化剂，反应原理如图： (g) H(g)+ (g) ∆H       催  化  剂    2 1 ①已知部分化学键键能数据如表所示： 共价键 C-C C-H C=C H-H 键能(kJ/mol) 347.7 413.4 615 436 则∆H=_______。 1 ②实际过程中，通常向乙苯中掺入水蒸气，保持体系总压为100 kPa的条件下进行。乙苯平 n(乙苯) 衡转化率与温度、投料比m[m= nHO ]的关系如图3。则投料比m 1 、m 2 、m 3 由大到小的关系 2 为_______。 ③若m=5：1，则A点温度下，该反应的平衡常数K=_______。若其他条件不变，将恒压调整 2 p为恒容状态，则A点对应的乙苯的平衡转化率_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。   (4)实验测得，乙苯脱氢的速率方程为 =k p ， =k p p (k 、k 为速率常数， 正 正 乙苯 逆 逆 苯乙烯 氢气 正 逆 1 1 只与温度有关)，图4中③代表lgk 随T 的变化关系，则能代表lgk 随T 的变化关系的是 逆 正 _______。 四、填空题 30．（2021·青海西宁市·高三二模）氮的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列 问题： (1)已知： ①SO(g)+NO(g)=NO(g)+SO(g) ∆H =+41.8mol·L-1 3 2 2 1 ②2SO(g)+O(g)=2SO(g) ∆H =-196.6mol·L-1 2 2 3 2 则2NO(g)=2NO(g)+O(g)的∆H=_______。 2 2 (2)NO作为主要空气污染物，其主要来源是汽车尾气，研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO 进行吸附，并发生反应：C(s)+2NO(g)  N 2 (g)+CO 2 (g) ∆H<0.在恒压密闭容器中加入足量活 性炭和一定量NO气体，反应相同时间时，测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示：图中a、b、c三点中，达到平衡的点是_______；温度为1100K时，N 的平衡体积分数为 2 _______。 (3)现代技术用氨气将汽车尾气中的NO 还原为N 和HO，反应原理是NO(g)+NO(g)+2NH(g) x 2 2 2 3       催  化  剂    3HO(g)+2N(g) ∆H<0。 2 2 ①实际生产中NO(g)+NO(g)+2NH(g)      催  化  剂    3HO(g)+2N(g)的反应温度不宜过高的原 2 3 2 2 因是_______。 ②500℃时，在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO 和2molNH，8min时反应达到平衡， 2 3 此时NH 的转化率为40%，体系压强为pMPa，则0～8min内用N 表示的平均反应速率 3 0 2 v(N)=_______mol·L-1·min-1，500℃时该反应的平衡常数K=_______MPa(用含p 的代数式 2 p 0 表示，K 为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 p