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主题三 化学反应原理测试(一)
(考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分)
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 K-39 Cr-52 Mn-55
第Ⅰ卷(选择题 共45 分)
一、选择题(本题共15 个小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的)
1．下列有关化学概念或原理的论述中，正确的是 ( )
A．Cl2、SO2、NH3的水溶液都能够导电，因此Cl2、SO2、NH3都属于电解质
B．用醋酸溶液做导电性实验，灯泡很暗说明醋酸为弱酸
C．将纯水加热到较高温度，水的离子积变大、pH 变小、呈中性
D．任何可逆反应，其平衡常数越大，反应速率、反应物的转化率就越大
2．下列关于化学平衡常数(K)，电离常数(Ka或Kb)，水解常数(Kh)，溶度积常数(Ksp)，水的离子积常数
(KW)的叙述中错误的是( )
A．K 值越大，正反应进行的程度越大，一般地说，K＞105时，该反应进行就基本完全
B．比较Ksp与离子积Qc的相对大小，可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解
C．K、Ka或Kb、Kh、Ksp、KW都与温度有关，温度越高，常数值越大
D．弱酸HA 的Ka与NaA 的Kh、水的离子积常数KW三者间的关系可表示为KW＝Ka·Kh
7．将1molM 和2 molN 置于体积为2L 的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)+2N(g)
P(g)+Q(g)
△H。反应过程中测得P 的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．若X、Y 两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
B．温度为T1时，N 的平衡转化率为80%，平衡常数K=4.0
C．无论T1还是T2，当容器中混合气体平均摩尔质量和压强不变时，反应达平衡状态
D．降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率
3．已知HClO 的Ka=2.98×10-8，关于反应Cl2(g)+H2O(l)
H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq) ΔH＜0，达到
1
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平衡后，下列说法正确的是( )
A．取氯水稀释，c(HClO)/c(Cl-)增大
B．100 mL pH=2 的新制氯水中：n(OH-)+n(ClO-)+n(HClO)= 0.001mol
C．已知CH3COOH 的Ka=1.75×10-5，CH3COOH 溶液的pH 一定比HClO 溶液的pH 小
D．饱和氯水中加入碳酸氢钠固体，上述平衡正向移动，有CO2气体逸出\
4．一定温度下，H2 (g)+ Br2(g)
2HBr (g) ΔH1，该反应历程与能量变化如图所示。已知H-H、
Br-Br、H-Br 键能(kJ/mol)分别为a、b、c。下列说法正确的是( )
A．ΔH1=E1-E2，当加入催化剂时E1、E2及两者的差值均减小
B．平衡后降温，正、逆反应速率均减小，v 逆比v 正减小程度更大
C．已知a>c，若反应H2 (g)+ Br2(g)
2HBr (g) ΔH＜0，则b>a
D．H2 (g)+I2(g)
2HI (g) ΔH2，则ΔH2＞ΔH1
5．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g)
C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、
压强的变化关系如下(起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1 mol，容器体积为1 L)。下列分析不正确的是( )
A．乙烯气相直接水合反应的∆H＜0
B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3
C．图中a 点对应的平衡常数K ＝
D．达到平衡状态a、b 所需要的时间：a＞b
6．我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如图所示，下列说法正确的是( )
2
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A．过渡态1 比过渡态2 更稳定
B．若该反应生成液态C2H6，则反应的
增大
C．催化剂AuF 的催化效果比AuPF3
+的好
D．该反应的热化学方程式为：C2H4(g)+ H2(g)
C2H6(g)) ΔH＝－129.6 kJ·mol－1
7．“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O 和CO，简化中间反应进
程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，则2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热
∆H (kJ·mol-1)为( )
A．-152 B．-76 C．+76 D．+152
8．已知化合物A 与H2O 在一定条件下反应生成化合物B 与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS
表示过渡态，I 表示中间体。下列说法正确的是( )
3
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A．化合物A 与H2O 之间的碰撞不均为有效碰撞
B．该历程中的最大能垒(活化能)E 正=16．87 kJ·mol-1
C．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D．升高温度，有利于该反应正向进行
9．某浓度碳酸钠溶液的
随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．a 点Na2CO3的水解程度最小
B．b 点水的电离程度最大
C．向上述溶液中通入NH3，
减小
D．c 点溶液中存在cNa＋＝2cCO3
2-＋2cHCO3
-＋2cH2CO3
10．恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g) ，测得不
同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法正确的是( )
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
4
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③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A．相同条件下，增加氨气浓度，反应速率增大
B．实验①，0 至20min 时，v(N2)=1.00×10-2mol/(L∙min)
C．实验②，60min 时处于平衡状态，且x<0.20
D．实验③，达到平衡时，H 2的体积分数约为22.7%
11．将xmolH2S 气体平均分成两份，分别通入容器A、容器B(容积均为1L)，其中一容器为绝热环境，
另一容器为25℃恒温环境，在容器内均发生：2H2S(g)
2H2(g) +S2(g) ΔH＞0
(25℃)，相关数据
如下表：
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器A
0
0.8
1.5
2
2.3
2.4
2.4
容器B
0
1
1.8
2.5
3
3
3
下列说法正确的是( )
A．根据上表信息，可推算出x=3
B．容器A 为25℃恒温环境，容器B 为绝热环境
C．1～60min 内，25℃恒温环境反应速率可表示为v(H2S 生成)=0.1 mol·L－1·min－1
D．可通过降低容器的温度，从而加快逆反应的速率，达到抑制H2S 气体分解的目的
12．乙醛酸(OHC-COOH)是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料制备乙醛酸的装置如图所
示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是( )
A．a 极电势高于b 极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．当有0.5mol 离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为18.5g
5
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D．乙二醛被氧化的化学方程式：
+H2O+Cl2→
+2HCl
13．在化学实践中，科研工作者会使用许多缓冲溶液。在缓冲溶液中发挥作用的物质称为缓冲对，一
个缓冲对包含2 个相差1 个H+的分子或离子。在人体的血液(pH 约7.35-7.45)中也有H2CO3/HCO3
-，
H2PO4
-/HPO4
2-/等缓冲对。下图为参考数据。关于缓冲溶液相关实验，下列说法正确的是( )
物质
H2CO3
HCO3
-
CH3COOH
NH3
H2C2O4
HC2O4
-
pKa/pKb
6.4
10.3
4.7
4.7
1.3
4.3
A．为构建pH=3 的缓冲溶液，可采用H2CO3/HCO3
-缓冲对
B．某缓冲溶液仅由H2C2O4/NaHC2O4配制而成，且该溶液pH=1，则配制时可将0.2mol/L 的H2C2O4溶
液与0.1mol/L 的NaHC2O4溶液等体积混合
C．将浓度均为2mol/L 的CH3COONH4/ Na2C2O4溶液混合，则c(OH-)>c(HC2O4
-)
D．将浓度均为0.2mol/L 的1L MgCl2溶液与2L Na2CO3溶液混合，此时Mg2+可视为完全沉淀，且沉淀
质量为14.2g，则此时溶液pH 约为10
14．已知：常温下，氢硫酸H2S 的电离常数Ka1=1.1×10-7，Ka2=1.3×10-13，Ksp(FeS)= 6.3×10－18，
Ksp(HgS)= 1.6×10－52。往10mL0.1mol/LH2S(pH 约为4.1)溶液中加入10mL0.1mol/LNaOH 溶液，然后再滴加
入0.1mol/LFeSO4溶液。溶液混合后体积变化忽略不计，下列说法不正确的是( )
A．0.1mol/LH2S 溶液中存在c(H＋)＞c(HS-)＞c(OH―)＞c(S2-)
B．H2S 与NaOH 溶液反应至溶液呈中性时，cNa＋＋cH2S- c(S2-)＝0.1mol·L-1
C．滴加入0.1mol/LFeSO4溶液时，会产生FeS 沉淀
D．FeS 固体能用于去除工业废水中的Hg2+
15．分布系数在处理平衡浓度时，应用广泛。图为草酸的分布系数与pH 的关系图。其中，草酸
Ka1=5.9×10-2，Ka2=6.4×10-5下列说法不正确的是( )
A．忽略第二步水解，0.1mol·L-1的Na2C2O4中C2O4
2-的水解率约为
6
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B．当cC2O4
2-=cHC2O4
-，有
C．草酸氢钠溶液的
介于2.5~3 之间
D．此图像不可以完全根据
滴定Na2C2O4的实验数据绘出
第II 卷(非选择题 共55 分)
二、填空题(本题共4 小题，共55 分)
16．(14 分)除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
(1)室温下，含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡：
H2CrO4(aq)
H+(aq)+ HCrO4
-(aq) ΔH1
HCrO4
-(aq)
H+(aq)+ CrO4
2-(aq) ΔH2
2HCrO4
-(aq)
Cr2O7
2-(aq)＋H2O(l) ΔH3
①室温下，反应2H+(aq)+ 2CrO4
2-(aq)
Cr2O7
2-(aq)＋H2O(l)的ΔH=________(用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的
代数式表示)。
②室温下，初始浓度为
的Na2CrO4溶液中c(Cr2O7
2-)随c(H+)的变化如图所示。
根据A 点数据计算反应2CrO4
2-+2H+
Cr2O7
2-＋H2O 的
_________，下列关于该反应的说法不正
确的是_________。
A．加水稀释，平衡右移，K 值增大
B．若达到A 点的时间为
，则
C．若升高温度，溶液中CrO4
2-的平衡转化率减小，则该反应的ΔH＞0
7
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(2) NaHSO3与熟石灰除Cr(VI)法：向酸性废水中加入NaHSO3，再加入熟石灰，使Cr3+沉淀。
①实验中的NaHCO3作用是________。
Cr(
②
Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图所示。当
时，Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式
表示为_________。
(3)微生物法：
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水时，Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图所示。
时，Cr(Ⅵ)
的去除率很低的原因是____________。
②水体中，Fe 合金在SRB 存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe 腐蚀后生成FeS 的过程可描述为：Fe 失
去电子转化为Fe2+，H2O 得到电子转化为H，________。
8
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(4)可用电解法将废水中铬酸钾溶液制成重铬酸钾，其工作原理如图所示：
①该制备过程总反应的化学方程式为____________。
②电解一段时间后，阳极区溶液中
的物质的量由
变成
，则生成的重铬酸钾的物质的量为
___________
。
17．(13 分)煤燃烧过程中会产生大气污染物CO、NO，研究氮氧化物的消除和CO2资源再利用是目前
研究的热点之一。
(1)用惰性电极(Pt)电解CO2吸收液(假设溶液成分为饱和NaHCO3溶液)，阴极区通入CO2可以制得
HCOONa，请写出阴极的电解电极方程式 。
(2)已知：2CO(g)＋2NO(g)
2CO2(g)＋N2(g)，CO、NO 在铁催化剂表面进行如下两步反应：
反应I：_______________
反应II：CO+Fe=FeO+CO2
①2CO(g)＋2NO(g)
2CO2(g)＋N2(g)反应自发进行的条件为： 。
②完成反应I 的化学方程式： 。
(3)某课题组为研究CO 存在下铁对NO 的催化还原反应，设计了三组对照实验。分别如下：第1、2 组
将等量的Fe 置于石英管内，通入N2吹扫约10min，然后分别通入一定量NO 或NO 和CO 混合气体后，两
端密封开始加热升温，测NO 的转化率；第3 组与第2 组其它条件相同，但没有Fe 参与实验，测NO 的转
化率，得出结果如图。
9
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①下列说法正确的是 。
A．其他条件不变时，用空气替代N2，对实验结果有影响
B．当体系中CO 和CO2的物质的量浓度相等时，反应达到平衡状态
C．增加铁的质量和表面积，能降低该反应的活化能，提高反应速率，提高NO 的平衡转化率
D．当温度小于750K，铁在NO、CO 反应系统中，以Fe、NO 的气固异相反应为主
②请解释图1 中750K 后曲线1、2 变化趋势不同的原因： 。
③若该反应的正、逆反应速率可表示为v 正= k 正c2(NO)·c2(CO)、v 逆=k 逆c2(CO2)·c(N2)，k 正、k 逆分别为
正、逆反应速率常数，仅与温度有关。一定温度下，在体积为1L 的容器中加入2molNO 和2.2molCO 发生
上述反应，测得CO 和CO2物质的量浓度随时间的变化如图所示。已知该温度下K=27/20，则a 点时v 正：v
逆= 。(结果保留两位有效数字)
18．(14 分)CO2甲烷化是实现“双碳”目标的重要途径。已知合成塔内发生的反应有：
Ⅰ. 4H2 (g)+ CO2(g)
CH4(g)+ 2H2O(g) ΔH1
Ⅱ. H2 (g)+ CO2(g)
CO (g)+ H2O(g) ΔH2＞0
10
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Ⅲ. 3H2 (g)+ CO2(g)
CH4 (g)+ H2O(g) ΔH3＜0
回答下列问题：
(1)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心，图1 为催化剂M 催化反应Ⅰ的历程。根据图1 中能量变化
情况，求算ΔH1=_______ kJ·mol－1 (列式表示)；反应_______(填“ⅰ”或“ⅱ”)决定了反应Ⅰ正反应速率
的快慢。
(2)反应Ⅱ的正、逆反应速率可分别表示为v 正=k 正c(CO2)c(H2)，v 逆=k 逆c(CO)c(H2O)，k 正、k 逆分别为
正、逆反应速率常数。T℃，在一恒容密闭容器中加入等物质的量的CO2(g)和H2 (g)只发生反应Ⅱ，测得
H2O(g)和H2 (g)的物质的量随时间变化如图2，则M 点时，
_______。
(3)保持CO2和H2体积比1：4 向合成塔内投料，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
①若塔内气体的总流量控制在
，300℃测得CO2的转化率为80％，则CO2反应速率为
_______
②关于合成塔内反应体系，说法错误的是_______(填序号)。
A．降低反应温度，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应速率都减小
B．平衡后增大体系压强，Ⅰ和Ⅲ平衡正向移动，Ⅱ平衡不移动
11
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C．选用合适的催化剂能提高甲烷的选择性
D．其他条件不变时，增大CO2和H2的投料比，可提高CO2的平衡转化率
E.及时分离出水蒸气、循环使用CO2和H2，可提高原料的利用率
③不同压强时，反应塔内CO2的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。压强p1、p2、p3由大到小的顺
序为_______；温度为T℃时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
19．(14 分)I.据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一
种重要的化工原料。
(1) 工业上可利用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生反应：
ⅰ. CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ∆H1=+206.2kJ∙mol-1
ⅱ. CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ∆H2
(1)①在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下有利于反应ⅰ自发进行。
②已知：25℃、101kPa 时，部分化学键的键能数据如下表：
化学键
C≡O (CO)
C=O
H-O
H-H
键能/( kJ∙mol-1)
1072
803
464
436
请根据提供的键能数据，计算∆H2=_______ kJ∙mol-1。
II.氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2(g)
+3H2(g)
2NH3(g)。
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始N2、H2分别为0.1mol、0.3mol 时，平衡后混合物中
氮的体积分数(φ)如图所示。
12
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①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是____，其原因是____。
②若分别用VA(N2)和VB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B 时的化学反应速率，则
VA(N2)____VB(N2)(填“>”“<”或“=”)。
③若在250℃、p1为104Pa 条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L，则该条件下B 点N2的分压p(N2)
为_____Pa(分压=总压×物质的量分效，保留一位小数)。
III.以连二硫酸根(S2O4
2-)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：
(3)①阴极区的电极反应式为____。
NO
②
吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电时电路中转移了0.3mole-，则此通电过程中理论上吸收
的NO 在标况下的体积为____mL。
13
