2020屆高三化學(xué)選修四——化學(xué)反應(yīng)原理大題周練(壓強(qiáng)平衡常數(shù))

1、2020 屆高三化學(xué)選修四化學(xué)反應(yīng)原理大題周練(壓強(qiáng)平衡常數(shù))1. H2 是一種清潔能源。在冶金、電力、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。請回答下列問題：(1) 某科研團(tuán)隊(duì)利用透氧膜獲得 N2、H2的工作原理如圖甲所示 (空氣中 N2與 O2的物 質(zhì)的量之比按 4：1 計)。上述過程中，膜 I 側(cè)所得氣體的物質(zhì)的量之比 n(H 2)：n(N2) = 3：1，則 CH4、H2O與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(2) 用H2和 CO 合成甲醇的熱化學(xué)方程式為 CO(g) + 2H2(g)CH3 OH (g) H1。已知：CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) H2 = -49.0kJ

2、/molCO(g) + H2O(g) = CO2 (g) + H2(g) H3 = -41.1k J/mol 。 則 H1 = k J/mol 。(3) 向容積可變的密閉容器中充入 1 mol CO和 2.2 mol H2，在恒溫恒壓條件下發(fā)生反 應(yīng)CO(g) + 2H 2(g)CH3OH(g) ，平衡時， CO的轉(zhuǎn)化率 (CO)隨 溫度、壓強(qiáng)的變化情況如圖乙所示。 壓強(qiáng)： p1 p2 (填“ > ”、“ <”或“ =”)。 M點(diǎn)時， H2的轉(zhuǎn)化率為 (計算結(jié)果精確到 0.1%) ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp = (用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓= 總壓 ×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) )。

3、 不同溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)值 (lgK) 如圖丙所示，其中， A 點(diǎn)為 506K 時平衡常數(shù)的對數(shù)值， 則 B、C、D、E四點(diǎn)中能正確表示該反應(yīng)的 lgK 與溫度 (T)的 關(guān)系的是 。(4) H 2 還原 NO 的反應(yīng)為 2NO(g) + 2H 2 (g)N2(g) + 2H2 O(l) ，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)速率的表達(dá)式為 v = kc m (NO) ·cn (H 2 )(k 是速率常數(shù)，只與溫度有關(guān) ) 某溫度下，反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的變化關(guān)系如下表所示。編號c(H 2)/(mol/L)c(NO)/(mol/L) /mol/(L ·min)10.100.100.41

4、4k20.100.201.656k30.500.102.070k由表中數(shù)據(jù)可知， m = ，n = 。 上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行： i. 2NO(g) + H2 (g) = N2 (g) + H2 O2(l)( 慢反應(yīng) ) ；ii. H2O2(l) + H2(g) = 2H 2O(l)( 快反應(yīng))。下列敘述正確的是 (填字母)A.H2O2是該反應(yīng)的催化劑B.反應(yīng) i 的活化能較高C.總反應(yīng)速率由反應(yīng) ii 的速率決定D.反應(yīng) i 中 NO 和 H2 的碰撞僅部分有效2. 氮和氮的化合物在國防建設(shè)、 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中都有極其廣泛的用途。 請回答下 列與氮元素有關(guān)的問題：(1) NaCN 廣泛用于電鍍

5、工業(yè)上，實(shí)驗(yàn)測得濃度相同的NaCN 溶液和 NaHCO3 溶液，前者的 pH 大，則酸性： HCN H2CO3(填“強(qiáng)于”或“弱于” )。(2) 亞硝酸氯 (結(jié)構(gòu)式為 Cl- N= O)是有機(jī)合成中的重要試劑。 它可由Cl2和 NO在通 常條件下反應(yīng)制得， 反應(yīng)方程式為： 2NO(g) + Cl2 (g)2ClNO(g) 。已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：化學(xué)鍵Cl - ClCl - NN = ON O(NO)鍵能 (kJ/mol)243200607630當(dāng)Cl2與 NO 反應(yīng)生成 ClNO 的過程中轉(zhuǎn)移了 5mol 電子，理論上熱量變化為 kJ。(3) 在一個恒容密閉容器中充入 2molNO

6、(g) 和1molCl 2(g)發(fā)生 (2)中反應(yīng)，在溫度分 別為T1、T2時測得 NO的物質(zhì)的量 (單位： mol) 與時間的關(guān)系如下表所示：t/min溫度/05813T121.51.31.0T221.151.01.0T1T2(填“>”、“<”或“=”)，理由是 。 若容器容積為 1L ，溫度為 T1時，反應(yīng)開始到 5min 時， Cl2 的平均反應(yīng)速率為 溫度為 T2 時，在相同容器中，充入1molNO(g) 和0.5molCl 2(g) ，則 NO 的平衡轉(zhuǎn)化率 50%( 填“大于”、“等于”或“小于”)。 溫度為 T2時，起始時容器內(nèi)的壓強(qiáng)為 p0 ，則該反應(yīng)的平衡常數(shù) K

7、p = (用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓 = 總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) )。(4) 近年來，地下水中的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。在金屬Pt、Cu 和依(Ir) 的催化作用下，密閉容器中的 H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮 (NO-3 )，其工 作原理如圖所示： Ir 表面發(fā)生反應(yīng)的方程式為 。 若導(dǎo)電基體上的 Pt 顆粒增多，造成的結(jié)果是 。3. 乙醚是一種重要的醫(yī)用麻醉劑， 研究乙醇在催化劑 A 存在的條件下的脫水反應(yīng)， 對 乙醚和酒精的工業(yè)生產(chǎn)都有重要意義，乙醇脫水涉及下列兩個反應(yīng)之間的競爭： 脫水制乙烯 ：C2H5OH(g) ? C2H4(g) + H2 O(g) H1 K

8、1 脫水制乙醚 ： 2C2H5OH(g) ? C2H5OC2H5(g) + H2O(g) H2 K2 研究所得相關(guān)信息如下： 壓強(qiáng)平衡常數(shù)與溫度之間的關(guān)系如圖 1 不同溫度下乙醇的轉(zhuǎn)化率及選擇性反應(yīng)溫度 (K)乙醇轉(zhuǎn)化率 (%)乙烯選擇性 (%)乙醚選擇性 (%)副產(chǎn)物選擇性 (%)37325.224.3894.521.1042354.2552.2446.711.0552395.2096.872.150.98根據(jù)上述信息回答下列問題：(1) 若反應(yīng)： 2C2 H4 (g) + H2O(g) ? C2H5OC2H5(g) 的焓變?yōu)?H3，平衡常數(shù)為 K3， 則H3 = (用含有H1、 H2的式子

9、表達(dá) )；K3 =(用含有K1、K2的式子表達(dá) ) 。(2) H1 0( 填“ > ”、“ <”或“ = ” ) ；乙醚的選擇性是指用于生成乙醚的乙醇占反應(yīng)消耗總乙醇量的百分比，表中數(shù)據(jù)表明：隨著溫度升高，乙醚選擇性降 低，簡述理由： 。(3) 除了改變溫度外，請?jiān)偬峁┮环N提高乙醚產(chǎn)率的可行方法 。(4) 為研究乙烯水合法合成乙醇， T時，可以認(rèn)為只有反應(yīng) ，向體積為 1L 的密 閉容器 中投入 0.6mol 水和 1mol 乙烯， 5min 后恰好達(dá)到平衡。平衡后則得乙烯的 轉(zhuǎn)化率為 5% ，容器內(nèi)的總壓為 7.75 MPa，則 5min 內(nèi)乙醇的生成速率為 ；計算反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡

10、常數(shù) Kp = ( 用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓 =總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) ) 。(5) 向(4) 中的容器中再加入 0.6mol 水和 1mol 乙烯，平衡后， 乙烯的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”、“減小”或“不變” ) 。(6) 工業(yè)上電解 NO 制備NH4NO3，其工作原理如圖 2所示 (圖中電極均為石墨電極 )。 陰極的電極反應(yīng)式為 ；總反應(yīng)方程式為 ；其中可循環(huán)使用的物質(zhì)是。4. 將二氧化碳還原轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)產(chǎn)品是目前研究的熱點(diǎn)之一?；卮鹣铝袉栴}：(1) 已知：CH4、CO、H2的燃燒熱分別為 890.3 kJ ·mol -1 、283.0 kJ·mol -1

11、 、 285.8kJ·mol-1，則反應(yīng)2CH4(g)+O2(g)= 2CO(g) + 4H2(g) H = kJ·mol -1 。 CO2 和 H2以物質(zhì)的量之比為 1 3通入某密閉容器中，只發(fā)生反應(yīng)CO2(g) +3H2 (g) ? CH3OH(g) + H2O(g) ，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、氣體的總壓強(qiáng)的關(guān)系如 圖 1 所示。圖1P2P1(填“大于”、“小于”或“等于” )；圖中 a 點(diǎn)H2的平衡分壓p(H 2) = MPa 。(2) 利用電化學(xué)技術(shù)可將 CO2轉(zhuǎn)化為甲烷 (如圖 2 所示) ，陰極的電極反應(yīng)式為(3) 氫氣可將 CO2 還原為甲烷，反應(yīng)為CO2(

12、g) + 4H2(g) ? CH4(g) + 2H2O(g) 。 Shyam Kattel 等結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在Pt/SiO 2 催化劑表面上 CO2與H2的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖 3所示，其中吸附在 Pt/SiO 2催化劑表面上的物 種用“ ·”標(biāo)注， Ts 表示過渡態(tài)。物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過渡態(tài)的過程會( 填“放出熱量”或“吸收熱量”)；反應(yīng)歷程中最小能壘 (活化能 )步驟的 化學(xué)方程式為 。圖3 CO2、CO分別與H2反應(yīng)生成 CH4的lgKp與T的關(guān)系如圖 4所示，在恒溫條件下 容器中只發(fā)生反應(yīng) 時，a點(diǎn)： v(正) v(逆)(填“大于”“小于”或“等

13、于” ) ；900°C時；容器中同時發(fā)生反應(yīng) 和反應(yīng)，則CO(g) + H2O(g) ? CO2(g) +圖45. 研究碳氧化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等大氣污染物的處理對緩解環(huán)境污染、能源危機(jī)具有重要意義。工業(yè)上處理氮的氧化物途徑有多種：.催化氧化法： 城市中 NO和 CO 污染主要來源于汽車尾氣， 可以利用化學(xué)方法將其轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。-1(1) 已知：N2(g) + O2(g) ? 2NO(g) H= +180 kJ ·mol2CO(g) + O2(g) ? 2CO2 (g) H= -564kJ ·mol-1請寫出把汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)的熱化學(xué)

14、方程式：(2) 為研究汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)有關(guān)反應(yīng)，在密閉容器中充入 10molCO 和 8molNO 。一定條件下發(fā)生反應(yīng)，平衡時， NO 的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的變化 曲線如下圖。 壓強(qiáng)為 10 MPa、溫度為 T1下，若反應(yīng)進(jìn)行到 20 min 達(dá)到平衡狀態(tài)，容器的體積 為4L，用CO2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率 v(CO2) = ，該溫度下平衡常數(shù)Kp = (用平衡分壓代替平衡濃度計算， 分壓= 總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)； 保留兩位有效數(shù)字 ) 。 若在 D 點(diǎn)對反應(yīng)容器降溫的同時縮小體積至體系壓強(qiáng)增大，重新達(dá)到的平衡狀 態(tài)可能是圖中 A G點(diǎn)中的 點(diǎn)。(3) 在有氧條件

15、下， 新型催化劑 M 能催化 NOx 與NH3反應(yīng)生成 N2。將一定比例的 O2、 NH3和NOx 的混合氣體， 勻速通入裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng)。 反應(yīng)相同時間 NOx的 去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如下圖所示，在 50 - 380 范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx 的去除率先迅速上升后緩慢上升的主要原因是 .堿吸法：(4) 利用純堿溶液吸收 NO、 NO2，發(fā)生的反應(yīng)只生成一種鹽，假設(shè)三者完全反應(yīng)， 生成的 CO2 全部移除， 請寫出有關(guān)氧化還原反應(yīng)的方程式 ，所得溶液中離子濃度的大小順序?yàn)椋?。6. 煤的氣化用于生產(chǎn)各種氣體燃料， 有利于提高煤的利用效率和環(huán)境保護(hù)； 煤的液化 產(chǎn)品將替代目前的

16、石油，對優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu)具有重要的戰(zhàn)略意義。(1) 煤氣化制合成氣 (CO和H2)C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H1 = +131.3 kJ ·mol -1C(s) + 2H 2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) H2 = +90 kJ ·mol -1則 CO 與水蒸氣反應(yīng)生成 CO2和 H2的熱化學(xué)方程式是(2) 由合成氣制甲醇以合成氣為原料合成甲醇： CO(g) + 2H2 (g) ? CH3OH(g) ，反應(yīng)過程中的能量變化 如圖(a) 。在體積均為 2 L的三個恒容密閉容器 、中分別都充入 1mol CO和 2 mol H2，

17、三個容器的反應(yīng)溫度分別為 T1 、T2、T3，且恒定不變。圖 (b) 為三個容器 中的反應(yīng)均進(jìn)行到 5 min 時H2的體積分?jǐn)?shù)示意圖。0 5 min 時間內(nèi)容器中用 CH3OH表示的化學(xué)反應(yīng)速率為 三個容器中一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是容器 ( 填寫容器代號 )，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡過程中的能量變化 (絕對值 )(填“ > ”“ < ”或“ = ”)91 kJ。能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。a.n(CO) = n(CH 3OH) b.氣體的密度不變c.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 請?jiān)趫D (c) 中畫出平衡時甲醇的百分含量 (縱坐標(biāo) )與溫度 ( 橫坐標(biāo) )、壓

18、強(qiáng)關(guān)系變化 的曲線，其中 p1 < p2。 如果將容器改為恒溫 T、恒壓 p = 3 MPa 的容器，反應(yīng)物加入量不變，達(dá)到平衡 時H2的轉(zhuǎn)化率為 75% ，該溫度下 H2的平衡分壓為 MPa ，平衡常數(shù)Kp = (用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓 ×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) )；向容器中再加入 1 mol H2，待反應(yīng)重新達(dá)到平衡后， H2的平衡分壓 ( 填“> ”“ < ”或“ = ”)前一次平衡分壓。7. (1) 嚴(yán)重霧霾天氣的產(chǎn)生與汽車排放的 NO2(N 2O4)、CO、 NO 等氣體有關(guān)?；卮鹣?列問題：用活性炭處理尾氣時還可發(fā)生反應(yīng)： C(s) + 2NO(g

19、) ? N2 (g) + CO2(g) H= -34.0 kJ ·mol -1 ，借助傳感器在 T1測得不同時間點(diǎn)上 NO和N2的濃 度如下：時間 /min濃度 /mol ·L-10510152025NO1.200.740.560.560.630.63N200.230.320.320.360.3615 min 后，只改變某一條件， 反應(yīng)重新達(dá)到平衡； 根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷改變的條件可 能是 ( 填字母 )。a.適當(dāng)縮小容器的體積b.加入適量的活性炭c.通入適量的 N2d.適當(dāng)升高溫度(2) 750K 下，在恒容密閉容器中，充入一定量的甲醇，發(fā)生反應(yīng)CH3OH(g) ?HCHO(

20、g) + H2(g) ，若起始壓強(qiáng)為 101kPa，達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率為 50.0% ，則反應(yīng)的平 衡常數(shù) Kp = (用平衡分壓代替平衡濃度計算， 分壓= 總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)， 忽略其它反應(yīng) ) 。(3) 某溫度，將 2 mol CO與5 mol H2的混合氣體充入容積為 2 L的密閉容器中，在催 化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)： CO(g) + 2H 2(g) ? CH3OH(g) 。經(jīng)過5 min后，反應(yīng)達(dá)到平 衡，此時轉(zhuǎn)移電子 6 mol 。 若保持體積不變， 再充入 2 mol CO和1.5 mol CH3 OH，此時v(正) v(逆)( 填“> ”“ < ”或“ = ”)

21、。在其他條件不變的情況下，再增加 2 mol CO與5 mol H2， 達(dá)到新平衡時， CO的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”“減小”或“不變” )。 下列不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。a.CH3OH的質(zhì)量不變b.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變c.v逆 (CO) = 2v正(H2) d.混合氣體的密度不再發(fā)生改變8. 隨著低碳鋼等潔凈鋼技術(shù)的發(fā)展， Al2O3 - C耐火材料和鋼水之間的相互作用已成 為當(dāng)前的一個研究重點(diǎn)。請回答下列問題：(1) 日常生活中鋁用品比鐵器件更耐腐蝕，原因是 。(2) 在埋炭實(shí)驗(yàn)條件下，不同碳素材料的 Al2O3 - C耐火材料與鐵液之間的可能反應(yīng) 如下： 2Al2O

22、3(s) ? 4Al(s) + 3O2(g) H1= +3351kJ ?mol -1 ； C(s) + O2(g) = CO2 (g) H2 = -393.51kJ ?mol -1 ； C(s) + CO2(g) ? 2CO(g) H3 = +172.51kJ ?mol -1 ；則3C(s) + Al2O3(s) ? 2Al(s) + 3CO(g)的H = kJ ?mol -1(3) 實(shí)驗(yàn)溫度下， (Al 2O3 - C)/Fe 系統(tǒng)中存在著相互反應(yīng)，如 Al2O3融入鐵液中，導(dǎo) 致鐵液中平衡的鋁的百分含量的對數(shù) (lgAl) 和平衡氧 (O2) 的百分含量的對數(shù)(lgO 2 )關(guān)系如 1所示

23、，圖中溫度 T11973K( 填“>“或“<“)。(4) 在埋炭情況下，碳過剩時，碳的氧化反應(yīng)主要考慮：C(s) + CO2(g) ? 2CO(g) ，在實(shí)驗(yàn)室研究該反應(yīng)， 一定溫度下， 向某體積可變的恒壓密閉容器 ( 總壓強(qiáng)為 p總)加 入足量的碳和 1mol CO2，平衡時體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2 所示： 650 時，該反應(yīng)達(dá)到平衡后吸收的熱量是 ，消耗碳的質(zhì)量為 T時，若向平衡體系中再充入一定量以 V(CO2)：V(CO) = 5：4 的混合氣體，平 衡 (填“向正反應(yīng)方向“向逆反應(yīng)方向“或“不“) 移動。 925 時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp

24、 = 用含p總的代數(shù)式表示，氣體分壓 (p 分) = 氣體總壓 (p 總 ) ×體積分?jǐn)?shù) 。(5) CO 可作某熔融鹽電池的燃料，電解質(zhì)為 Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物，空氣與 CO2 的混合氣為助燃?xì)?，電池?650 下工作時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為 答案和解析1. 【答案】 (1)14CH 4 + 8H2O+ 3O2 = 14CO+ 36H2；(2) - 90.1 ；(3) > ； 54.5% ； ；B點(diǎn)和 E 點(diǎn)；(4) 2； 1； BD 。【解析】 【分析】 本題考查化學(xué)平衡及原電池，化學(xué)平衡圖像計算，平衡常數(shù)等，題目難度略難，明確分 壓常數(shù)的計算為解答關(guān)鍵，試

25、題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及綜合應(yīng)用能力?！窘獯稹?1) 空氣中N2與O2的物質(zhì)的量之比為 4: 1 ，膜側(cè)所得氣體中 n(H 2): n(N 2) = 3: 1，氮?dú)?在反應(yīng)前后不變，設(shè)氮?dú)鉃?4mol ，則生成氫氣為 12mol ，由膜 I 側(cè)反應(yīng)可知 8molH 2O得 到電子、3molO 2得到電子，膜I上發(fā)生8H 2 O + 16e - =8H2+8O2-、3O2+12e- = 6O2- ， 膜 II上14molCH 4中C失去 84mol電子、 H得到 56mol電子時，膜 II發(fā)生： 14CH4 + 14O2- - 28e- = 14CO+ 28H 2，總反應(yīng)遵循電子守恒， 則反應(yīng)為

26、 14CH4 + 8H2O+ 3O2 =14CO+ 36H2，故答案為：14CH4 + 8H2O+ 3O2= 14CO+ 36H2；(2) CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2 O(g) H2= -49.0kJ ·mol -1 ， CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) H3 = -41.1 kJ ·mol -1 ， 根據(jù)蓋斯定律 + 可得 CO(g) + 2H2(g) ? CH3OH(g) H1 = H2 + H3 = -49.0kJ ·mol -1 - 41.1 kJ·mol -1 = -90.1kJ

27、 ·mol -1 ， 故答案為： -90.1 ；(3) 增大壓強(qiáng)，平衡正向移動， CO 的轉(zhuǎn)化率增大，所以 p1 > p2， 故答案為： > ；M點(diǎn)時，轉(zhuǎn)化的 CO 的物質(zhì)的量為CO(g) + 2H2(g) ? CH3OH(g)0.6mol ，則：初始12.20轉(zhuǎn)化0.61.20.6平衡0.410.6H2的轉(zhuǎn)化率為1.22.2 ×100 = 54.5 ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)故答案為： 54.5% ； ；lgK 也減小，所以能正確表示該反應(yīng) 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減小，的 lgK 與溫度 (T) 的關(guān)系的是 B 點(diǎn)和 E 點(diǎn)， 故答案為： B 點(diǎn)和 E

28、點(diǎn)；(4) 2與1相比， NO的濃度加倍，速率變?yōu)樵瓉淼?4倍，則m= 2；3與1相比，氫氣 的濃度變?yōu)樵瓉淼?5 倍，速率也變?yōu)?5 倍，所以 n = 1 ，故答案為： 2； 1； A. H2O2是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，故 A 錯誤；B. 反應(yīng) i 的速率慢，活化能較高，故 B 正確；C. 總反應(yīng)速率由反應(yīng) i的速率決定，故 C 錯誤；D. 反應(yīng) i 中NO 和H 2的碰撞僅部分有效，故 D正確； 故答案為： BD 。2. 【答案】 (1) 弱于(2) 277.5(3) < ； T2溫度下，先達(dá)到平衡，速率快，故T2 > T1 0.05mol/(L ·min) 小于6p0(

29、4) H2 + N2O N2 + H2O 不利于降低溶液中的含氮量 【解析】 【分析】 本題考查化學(xué)反應(yīng)原理有關(guān)知識，涉及反應(yīng)熱與焓變、鹽類水解、化學(xué)平衡的影響因素 以及平衡的有關(guān)計算，很好的考查了學(xué)生的分析能力邏輯推理能力，難度中等?！窘獯稹?1) 實(shí)驗(yàn)測得濃度相同的 NaCN 溶液和 NaHCO3溶液，前者的 pH 大，依據(jù)越弱越水解可 知 HCN 的酸性比 H2CO3的酸性弱，故 HCN 弱于 H2CO3，故答案為：弱于；(2) 反應(yīng)方程式為： 2NO(g) + Cl2(g)2ClNO(g) 的焓變?yōu)椋?H= 630kJ/mol ×2 +243kJ/mol - (607kJ/m

30、ol + 200kJ/mol) ×2 = -111kJ/mol ，當(dāng) Cl2與 NO 反應(yīng)生成 ClNO 的過程中轉(zhuǎn)移了 5mol 電子時參與反應(yīng)的氯氣為： 2.5mol ，理論上熱量變化為： 111kJ/mol ×2.5mol = 277.5kJ ，故答案為： 277.5 ；(3) 依據(jù) 2NO(g) + Cl2(g)2ClNO(g) H= -111kJ/mol ，T2 溫度下，先達(dá)到平衡，速率快，故 T2> T1，故答案為： < ；T2溫度下，先達(dá)到平衡，速率快，故 T2 > T1； 若容器容積為 1L ，溫度為 T1時，反應(yīng)開始到 5min 時，氯氣

31、系數(shù)是一氧化氮的一半，2mol-1.5mol故 Cl2的平均反應(yīng)速率為： 1 × 1L = 0.05mol ·L-1 ·min -1 ，故答案為：0.05mol/(L2 5minmin) ； 溫度為 T2時，若容器體積為原體積的一半時，充入1molNO(g) 和0.5molCl 2(g) ，則NO 的平衡轉(zhuǎn)化率等于 50% ，而在相同容器中，相當(dāng)于增大體積減小壓強(qiáng)，故平衡向氣 體分子數(shù)增多的逆反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率降低，故小于50% ，故答案為：小于； 溫度為 T2 時，起始時容器內(nèi)的壓強(qiáng)為 p0，起始量(mol)轉(zhuǎn)化量(mol)平衡量(mol)2NO(g) + C

32、l2(g)2ClNO(g)0.50.52+11+0.5+1p0p，p=2.53p0，故 K?p =(2.5p 0(32.53p0×21.5)21 2 2.5p 0p60，故答案為：6；p0；H2 + N2 O(4) 在 Ir 表面氫氣和氧化二氮反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，故發(fā)生反應(yīng)的方程式為：N2 + H2O，故答案為： H2 + N2O N2 + H2O； 若導(dǎo)電基體上的 Pt 顆粒增多， 會吸附過多的含氮微粒， 不利于降低溶液中的含氮量， 故答案為：不利于降低溶液中的含氮量。K23. 【答案】 (1) H2 - 2 H1；K221； (2) > ；因?yàn)?H1 > 0，而 H2

33、< 0，升溫推動 平衡右移，而 平衡左移，有利于乙 烯的生成而不利于乙醚的生成，故乙醚的選擇性降低；(3) 分離出乙醚或使用選擇性更好的催化劑等；(4) 0.01mol ?L-1 ?min -1 ； 52.25MPa ；(5) 增大；(6) NO + 5e- + 6H+= NH4+ + H2O；8NO+ 7H2O3NH 4NO3 + 2HNO 3 ；NH 4NO3【解析】 【分析】本題考查影響平衡的因素、 熱化學(xué)方程式書寫、 化學(xué)平衡常數(shù)的含義、 電極反應(yīng)式書寫， 難度適中，讀懂表中數(shù)據(jù)是解題的關(guān)鍵?！窘獯稹?1) 已知 ：C2H5OH(g) ? C2H4(g) + H2O(g) H1，

34、 ：2C2H5OH(g) ? C2H5OC2H5(g) + H2O(g) H2，根據(jù)蓋斯定律 - ×2得 2C2H4(g) + H2 O(g) ? C2H5OC2H5(g) H3 =H2 - 2 H1；已知 K1 =c(C2H4) × c(H2O)c(C2H5OH)c(C2H5OC2H5) × c(H2O)c2(C2H5OH)K3 =c(C2H5OC2H5) ， c2(C2H4) × c(H2O) ，則K3= K12，K2故答案為： H2 - 2 H1； K22；(2) 反應(yīng) 壓強(qiáng)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，結(jié)合反應(yīng)方程式C2H5OH(g) ? C2H4(

35、g) +H2O(g) ，所以正反應(yīng)吸熱 H1 > 0；根據(jù)壓強(qiáng)平衡常數(shù)與溫度之間的關(guān)系，H1 > 0，而H2<0，升溫推動平衡右移，而 平衡左移，有利于乙烯的生成而不利于乙醚的 生成，故乙醚的選擇性降低，故答案為：> ；因?yàn)?H1 > 0，而 H2 < 0，升溫推動 平衡右移，而 平衡左移，有利于乙烯的生成而不利于乙醚的生成，故乙醚的選擇性降低；(3) 反應(yīng) 正向移動可以提高乙醚產(chǎn)率，分離出乙醚能使反應(yīng) 正向移動，或者使用選 擇性更好的催化劑使乙醇進(jìn)行脫水反應(yīng)主要為 ，所以提高乙醚產(chǎn)率的可行方法是分離 出乙醚或使用選擇性更好的催化劑等，故答案為：分離出乙醚或

36、使用選擇性更好的催化劑等；起始濃度 (mol/L)010.6變化濃度 (mol/L)0.050.050.05平衡濃度 (mol/L)0.050.950.55(4)C2H5OH(g) ? C2H4(g) + H2O(g)則 5min 內(nèi)乙醇的生成速率為0.05mol/L5min0.55 0.95= 0.01mol ?L-1 ?min -1 ； Kp1.55 ×7.75 ×1.55×7.750.051.55×7.7552.25MPa ，故答案為： 0.01mol ?L-1 ?min -1 ； 52.25MPa ；(5) 根據(jù)等效平衡原理，向 (4) 中的容器

37、中再加入 0.6mol 水和 1mol 乙烯，相當(dāng)于加壓， 增大壓強(qiáng)， C2H5OH(g) ? C2H4(g) + H2 O(g) 反應(yīng)逆向移動，乙烯轉(zhuǎn)化率增大， 故答案為：增大；(6) 電解 NO制備NH4NO3，陽極反應(yīng)為： NO - 3e- +2H2O= NO-3 + 4H+，陰極反應(yīng)為：NO + 5e- + 6H+ = NH4+ + H2O，總反應(yīng)方程式為： 8NO + 7H2O3NH4NO3 + 2HNO 3 ，可循環(huán)利用的物質(zhì)為 NH4NO3 ，故答案為：NO + 5e- + 6H+ = NH4+ + H2O； 8NO + 7H2O3NH 4NO3 + 2HNO3；NH4NO3。4

38、. 【答案】 (1) - 71.4kJ/mol 小于； 1.33(2) CO 2 + 8H+ + 8e-? = CH4 + 2H2O(3) 吸收熱量； ·CO+ ·OH +·H + 3H2(g) = ·CO + 3H2(g) + H2O(g) 或·OH +·H = H2O(g) 小于； 0 【解析】 【分析】 本題主要考查化學(xué)反應(yīng)原理，涉及蓋斯定律的應(yīng)用、電解池電極方程式的書寫、壓強(qiáng)和 溫度對化學(xué)平衡的影響、 化學(xué)平衡的計算等， 熟練掌握化學(xué)反應(yīng)原理的理解能力和綜合 運(yùn)用理論是解題的關(guān)鍵，難度中等。【解答】(1) CH4、CO 、H2

39、的燃燒熱分別為 890.3kJ/mol 、283.0kJ/mol 、285.8kJ/mol ，它們的 熱化學(xué)反應(yīng)方程式分別為： CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H 2O(l) H = -890.3kJ/ mol ；1 CO(g) + 2 O2(g) = CO2(g) H = -283kJ/mol 的物質(zhì)的量分別為 xmol 、3xmol ，a點(diǎn)時二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率為 20% ，故平衡時 CH3 OH的 物質(zhì)的量為 0.2xmol 。CO2(g) + 3H 2(g) ? CH3OH(g) + H2O(g)平衡 n/molx - 0.2x 3x - 0.6x0.2x0.2x

40、n(平衡)總 = 3.6xmol ，p(H 2 ) =2.4x3.6x×2MPa 1.33(MPa) ；故答案為：小于； 1.33 ；(2) 利用微生物燃料電池技術(shù)可將 CO2 轉(zhuǎn)化為甲烷， 微生物所起的作用是催化劑， 催化有 機(jī)廢水被氧化為二氧化碳或催化二氧化碳被還原為甲烷；陰極的電極反應(yīng)式為CO2 +8H + + 8e-? = CH4 + 2H2O；故答案為： CO2 + 8H + + 8e-? = CH4 + 2H2O；(3) 物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過渡態(tài)的過程會吸收熱量；由圖像可知第三步反應(yīng) 所需的活化能最小，故 ·CO+·OH +·H +

41、3H2 (g) =·CO+ 3H2 (g) + H2 O(g) ，也可寫作OH +·H = H2O(g) ； 故答案為：吸收熱量； ·CO +·OH +·H + 3H2(g) =·CO+ 3H2(g) + H2O(g) 或·OH +·H =則v(正)小于 v(逆) ；Kp()=H2O(g) ；a點(diǎn)向 b 點(diǎn)移動時， lgK p 減小，平衡需向逆反應(yīng)方向移動，p(CH 4 ) ·2p(H 2O)，?p(CO2) ·4p(H 2) ，= p(CH 4) ·p(H2O)，= ?p(CO) &

42、#183;3p(H 2 ) ，900時， Kp() = Kp( ) ，則p?(pC(HCO4)2)··p(4pH(H22O) =p?(Cp(HCO4)··3pp(H(H22O)，化簡得?pp(CCOO)2)··pp(2H(HO2)= 1，即反應(yīng)CO(g) +H2O(g) ? CO2(g) +H2(g) 的K p =1，lgK p = 0； 故答案為：小于； 0。5. 【答案】 (1)2NO(g) + 2CO(g) = 2CO2(g) + N2(g) H= -744 kJ ·mol -1 ；(2) 0.05mol/(L .mi

43、n) ； 0.089MPa -1 ；G；(3) 迅速上升是催化劑活性隨溫度升高而增強(qiáng)，使除去速率迅速增大，上升緩慢主要是 溫度升高造成催化劑活性降低；(4) NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2； c(Na + ) > c(NO -2 ) > c(OH- ) > c(H+ )?！窘馕觥?【分析】 本題主要考查化學(xué)原理知識，包含熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律、化學(xué)平衡的移動、離 子濃度大小比較、 化學(xué)平衡常數(shù)的計算和簡單應(yīng)用， 涉及的知識點(diǎn)較多， 考查綜合能力， 題目難度一般?！窘獯稹?1) N 2(g) + O2(g) ? 2NO(g) H= +180

44、 kJ ·mol -1 2CO(g) + O2(g) ? 2CO2(g) H= -564 kJ·mol -1 ， 根據(jù)蓋斯定律，將 - 即可得出 2NO(g) + 2CO(g) = 2CO2 (g) + N2(g) H= -744 kJ ·mol -1 ，故答案為： 2NO(g) + 2CO(g) = 2CO2 (g) + N2 (g) H= -744 kJ ·mol -1 ；(2) 壓強(qiáng)為 10 MPa、溫度為 T1下，若反應(yīng)進(jìn)行到 20 min 達(dá)到平衡狀態(tài)， 對應(yīng)圖像 E點(diǎn)， 利用“三段式”來計算2NO(g) + 2CO(g) ? 2CO2(g)

45、+ N2(g)1000xx0.5x10 - xx0.5x初始時物質(zhì)的量 /mol 8變化的物質(zhì)的量 /mol x平衡時物質(zhì)的量 /mol 8 - xNO 的體積分?jǐn)?shù)為 25% ，根據(jù)阿伏加德羅定律及推論，體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，8-x8-x+10-x+x+0.5x25%P總，PCO= 37.5%P總，PCO2= 25%P總，PN212.5%P 總，Kp =P2 CO2 ×PN 2P2 CO ×P2 NO= 25% ，解得 x = 4，v(CO2) = 4L×4m2o0lmin = 0.05mol/(L .min) ， PNO =(P 總×25)2

46、15;P總×12.5 = 0.089MPa -1(P 總×37.5)2×(P總×25)2 = 0.089MPa故答案為： 0.05mol/(L .min) ； 0.089MPa -1 ； 此反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，在D 點(diǎn)對反應(yīng)容器降溫的同時縮小體積至體系壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動， NO 的體積分?jǐn)?shù)降低，對應(yīng)圖像的 G 點(diǎn)， 故答案為： G；(3) 在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大， 超過其溫度范圍， 催化劑活性降低， 根據(jù)圖知， 在50 - 380范圍內(nèi)隨著溫度的升高， NOx的去除率先迅速上升后緩慢上升，迅速上升 主要原因是催化劑活性隨溫度升高

47、而增強(qiáng)， 使除去速率迅速增大， 上升緩慢主要是溫度 升高造成催化劑活性降低， 故答案為：迅速上升是催化劑活性隨溫度升高而增強(qiáng)，使除去速率迅速增大，上升緩慢 主要是溫度升高造成催化劑活性降低；(4) 二氧化氮、一氧化氮與碳酸鈉反應(yīng)生成NaNO2、CO2，反應(yīng)方程式為 NO+ NO2 +Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2，NaNO2溶液中 NO-2 水解生成 OH- ，溶液顯堿性，溶液中離子 濃度的大小順序?yàn)?c(Na + ) > c(NO -2 ) > 故答案為：6.答案】c(OH- ) > c(H +)，NO+ NO2+ Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2；c

48、(Na +) > c(NO -2 ) > c(OH- ) > c(H+)。 (1)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) H= -41.3kJ ·mol -1(2) 0.0875mol/(L ·min)【解析】 【分析】本題考查蓋斯定律的應(yīng)用， 化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率受外界條件的影響因素， 平衡常數(shù) 的計算，平衡的標(biāo)志等，綜合性強(qiáng)，難度較大。【解答】(1) C(s)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g) H1 = +131.3kJ ·mol -1 ，C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H 2(g

49、) H2 = +90kJ ·mol -1 ，根據(jù)蓋斯定律， - 得 CO(g) + H 2 O(g) =CO2(g) + H2(g) ， H= -41.3kJ ·mol -1 ，故答案為： CO(g) + H2 O(g) = CO2(g) + H2(g) H= -41.3kJ ·mol -1 ；(2) CO(g) + 2H2(g) ? CH3OH(g) ， 起始： 1mol2mol0mol轉(zhuǎn)化 : xmol2xmolxmol5min: (1 - x)mol(2 - 2x)mol xmol2-2x 7 0.875mol1-x+22-22xx+x = 0.2，則x =

50、 87，v(CH 3 OH) = 20.L8×755mmoiln = 0.0875mol/(L ·min) ， 故答案為： 0.0875mol/(L ·min); CO(g) + 2H2 (g) ? CH3OH(g) 為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡左移，氫氣的體積分?jǐn)?shù)增 大，但 中氫氣的體積分?jǐn)?shù)小于 ，說明已達(dá)平衡；最終達(dá)到平衡狀態(tài)，物質(zhì)轉(zhuǎn)化率低 于 100 ，則實(shí)際放出的熱量小于 91kJ，a. 當(dāng)n(CO) = n(CH 3OH)時，不能說明反應(yīng)達(dá)平衡，故a錯誤；b. 反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，氣體的密度恒定不變，故b 錯誤；c. 反應(yīng)前后氣體體積改變

51、，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，說明反應(yīng)達(dá)平衡，故c 正確；d. 混合氣體的總質(zhì)量不變，當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時，說明氣體物質(zhì)的量不變，可說 明達(dá)到平衡，故 d 正確；故選 cd；故答案為： ；< ； cd； 正反應(yīng)放熱，壓強(qiáng)不變時，升溫平衡左移，甲醇百分含量降低，相同溫度時，增大 故答案為： 1 ； 3MPa-2 ； > 。轉(zhuǎn)化 : 0.75mol 1.5mol 0.75mol平衡： 0.25mol 0.5mol0.75mol則H2的平衡分壓為0.50.25+0.5+0.75×3MPa = 1MPa ，1 1 1平衡混合物中 CO 占16， H2占13，甲醇占 21，則 Kp

52、=112× 3MPa1116× 3MPa×(31× 3MPa)2= 3MPa -2 ；向容器中再加入 1molH 2，氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，總壓不變，故H?2的平衡分壓 > 前一次平衡分壓，7.【答案】 (1)a(2)50.5KPa(3) > ；增大 cd【解析】 【分析】 本題考查了化學(xué)平衡，涉及三段式的解題方法，影響化學(xué)平衡的因素，化學(xué)平衡狀態(tài)的 判斷，化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用等，題目難度中等，掌握化學(xué)平衡的相關(guān)原理是關(guān)鍵?！窘獯稹?1) 由圖中數(shù)據(jù)可知， 15 min后，只改變某一條件， 反應(yīng)重新達(dá)到平衡， NO 和N2的濃度 均增大，a.

53、 該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，適當(dāng)縮小容器的體積，平衡不移動，但NO 和 N2的濃度均增大，故 a 正確；b. 加入適量的活性炭，固體不改變平衡，容器體積不變，NO 和N2的濃度不變，故 b 錯誤；c. 通入適量的 N2，平衡逆向移動， 重新達(dá)到平衡后， NO 的濃度均增大但 N2 不一定增大， 故 c 錯誤；d. 適當(dāng)升高溫度，平衡逆向移動， NO 的濃度增大， N2的濃度減小，故 d 錯誤；故答案為： a；(2) 起始壓強(qiáng)為 101kPa，達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率為 三段式：50.0% ，設(shè)起始甲醇的物質(zhì)的量為 1mol，列n 起始：CH3OH(g) ?1HCHO(g)0H2(g)0n 轉(zhuǎn)化：0.5

54、0.50.5n 平衡：0.50.50.5恒溫恒容，壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，有101kPa 1p 平 = 1.5，解得 p 平 = 151.5kPa ，則各組分氣體的分壓為p(CH 3OH) = p(HCHO) = p(H2) = 31p平 =50.5kPa ，則Kp =p (HCHO )·p(H2)p(CH3OH)= 50.5kPa ；故答案為： 50.5Kpa ；(3) 溫度，將2 mol CO與5 mol H2的混合氣體充入容積為 2 L的密閉容器中，經(jīng)過 5 min 后，反應(yīng)達(dá)到平衡，根據(jù)反應(yīng)： CO(g) + 2H2 (g) ? CH3OH(g) ，消耗 1molCO 時

55、轉(zhuǎn)移電 子為 4mol ，此時轉(zhuǎn)移電子 6 mol，則消耗 CO 的物質(zhì)的量為 1.5mol ，列三段式：CO(g) + 2H2(g) ? CH3OH(g)n 起始： 250n 轉(zhuǎn)化： 1.531.5n 平衡： 0.521.51.5mol則平衡常數(shù) K =20.5mol×2L(2m2Lol )22L= 3，若保持體積不變，再充入 2 mol CO 和1.5 mol CH3OH，此時 Qc= 2.5mol 2L2mol 2 = 2L ×(2L )1.2 < K，則反應(yīng)正向進(jìn)行， v(正) > v(逆)； 在其他條件不變的情況下， 再增加 2 mol CO 與 5

56、mol H2 ，同等程度改變反應(yīng)物的用量， 新平衡與原平衡相比， 相當(dāng)于增大壓強(qiáng)， 該反應(yīng)氣體體積減小， 增大壓強(qiáng)平衡正向移動， 故達(dá)到新平衡時， CO 的轉(zhuǎn)化率增大； 故答案為： > ；增大； a. CH3 OH的質(zhì)量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a 正確；b. 根據(jù) M = mn ，混合氣體的總質(zhì)量不變，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，混合氣 體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，說明各組分含量保持不變，達(dá)到平衡，故b 正確；c. 2v 逆(CO) = v正(H 2)，反應(yīng)達(dá)到平衡，故 c錯誤；d. 根據(jù) = mV ，混合氣體的總質(zhì)量不變，恒容V 不變，混合氣體的密度始終不變，故 d錯誤； 故答案為