2021屆高考化學(xué)二輪訓(xùn)練：化學(xué)反應(yīng)原理綜合（原卷+解析卷）

化學(xué)反應(yīng)原理綜合

1.氫氣既是一種優(yōu)質(zhì)的能源，又是一、種重要化工原料，高純氫

的制備是目前的研究熱點(diǎn)。

(1)甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一，甲烷和水蒸氣

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：

-1

CH4(g)+2H20(g)曰0g?%?]CO2(g)+4H2(g)N=+165.OkJ?mol

已知反應(yīng)器中存在如下反應(yīng)過(guò)程：

-1

I.CH4(g)+H20(g)wCO(g)+3H2(g)AH!=+206.4kJ-mol

Il.CO(g)+H20(g)^C02(g)+H2(g)AH2

化學(xué)鍵H-H0-HC-Hc=o

鍵能

436465a1076

/kJ?mol-1

根據(jù)上述信息計(jì)算：a=、M=

(2)某溫度下，4molH20和ImolCHo在體積為2L的剛性容器內(nèi)同

時(shí)發(fā)生I、II反應(yīng)，達(dá)平衡時(shí)，體系中n(C0)=bmol>n(C02)=dmol,

則該溫度下反應(yīng)I的平衡常數(shù)K值為_(kāi)(用字母表示)。

(3)欲增大C4轉(zhuǎn)化為小的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有(填

標(biāo)號(hào))。

A.適當(dāng)增大反應(yīng)物水與甲烷的投料比B.提高壓強(qiáng)C.分

離出C02

(4)為用于工業(yè)合成氨：N2+3上日蝴融2NH3/H<0將n(N2)：n(H2)

=1：3的混合氣體勻速通過(guò)裝有催化劑的反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)器溫

度變化與從反應(yīng)器排出氣體中加3的體積分?jǐn)?shù)。(NHJ關(guān)系如圖，

反應(yīng)器溫度升高NH;的體積分?jǐn)?shù)。(NHJ先增大后減小的原因是

附態(tài))

化學(xué)吸附：N2(g)-2N*；H2(g)-2H*；

表面反應(yīng)：N*+H*-NH*；NH*+H*^NH2*；NH2*+H*^NH3*

脫附：NH3*^NH2(g)

其中，岫的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整

體反應(yīng)速率。實(shí)際生產(chǎn)中。常用工藝條件，F(xiàn)e作催化劑，控制溫

度773K,壓強(qiáng)3.0X105Pa,原料中用和壓物質(zhì)的量之比為12.8。

①分析說(shuō)明原料氣中用過(guò)量的理由、o

②關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是o

A.控制溫度(773K)遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化

率和快的反應(yīng)速率

B.當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，在原料氣⑹和昂的比例不變)中添加少

量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率

C.基于NH3有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，

利于反應(yīng)正向進(jìn)行

D.分離空氣可得用通過(guò)天然氣和水燕氣轉(zhuǎn)化可得即原料氣須經(jīng)

過(guò)凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生

2.氮及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。

(1)已知：C0可將部分氮的氧化物還原為明。

1

反應(yīng)I：2C0(g)+2N0(g)^2(g)+2C02(g)AH=-746kJ?mol-

-1

反應(yīng)n：4C0(g)+2N02(g)N2(g)+4C02(g)AH=-1200kJ-mol

寫出CO將NO?還原為NO的熱化學(xué)方程式o

(2)在一絕熱恒容的容器中充入21noiCO和hnolNO2發(fā)生上述反

應(yīng)H,以下能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

A.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不在變化B.容器內(nèi)C0和NO2物質(zhì)的量

比不變

C.容器內(nèi)氣體平均密度不變D.容器內(nèi)氣體溫度恒定不變

(3)在密閉容器中充入5molCO和4molNO發(fā)生上述反應(yīng)I,下

圖為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。

01020304050

壓強(qiáng)/MPa

回答下列問(wèn)題：

①溫度：L丁2(填“V”或)。

②某溫度下，在體積為2L的密閉容器中，反應(yīng)進(jìn)行10分鐘放出

熱量373kJ,用C0的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率

v(C0)=o

③若在D點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器升溫的同時(shí)擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小，重

新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點(diǎn)中的點(diǎn)

(4)某溫度時(shí)，亞硝酸銀AgNO2的Ksp=9.OX10-\Ag2S04的Asp=4.0

X10-5,當(dāng)向含NO；、SOj混合溶液中加入AgNOs溶液至SO：恰好

完全沉淀(即SO：濃度等于1.0X105mol-I?)時(shí),c(N0

2)=mol,L_1o

(5)如圖，在酸性條件下，電解水中CV可轉(zhuǎn)化為CO?和此，請(qǐng)寫出

陽(yáng)極的電極反應(yīng)式。

直流電源1

質(zhì)子交換膜

3.為減少CO?排放，科學(xué)家著眼于能源轉(zhuǎn)換和再利用等問(wèn)題?；?/p>

答下列問(wèn)題：

(1)我國(guó)科學(xué)家采用儆菁鉆(CoPc)和鋅-氮-碳(Zn-N-C)串聯(lián)催化

劑，可有效地將CO2還原為甲烷。模擬裝置如圖1所示，串聯(lián)催

化劑表面反應(yīng)歷程如圖2所不。

——11—T

fcoCOC；］

石「1Cr2

口」串聯(lián)催化劑IC-CZn\-C)

ILO質(zhì)子叁換膜

圖1圖2

①關(guān)于該裝置的說(shuō)法錯(cuò)誤的是o

+

A.串聯(lián)催化劑表面發(fā)生的反應(yīng)為：CO2+8e+8H=CH4+2H2O

B.該串聯(lián)催化裝置，可將CO?制備CH,的過(guò)程分解在兩種活性位

點(diǎn)上進(jìn)行

C.CO?在CoPc表面被氧化，生成中間產(chǎn)物CO

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每生成1L2LO2,理論上可處理11.2LCO,

②已知：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)A^=-akJ/mol

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)A^=-bkJ/mol

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)A^=+ckJ/mol(a^b、c均為正值)

則反應(yīng)CC)2(g)+2H2O(g)=CH4(g)+2O2(g)的A許kj/mol(用a、

b、c表示)。

⑵CO?還可制取CHQH(g)和水蒸氣。將ImolCOz和3mo也充入0.5L

恒容密閉容器中，在兩種不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，相同時(shí)間

內(nèi)C02的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖3所示：

CA

--

.9660

轉(zhuǎn)

50--

化

率

/%

J-------

T\T1TyATs

溫度/K

圖3

①a點(diǎn)時(shí)。正_______廠逆(填

②隨溫度的升高，CO?的轉(zhuǎn)化率先增大后減小，理由是°

③已知c點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為P,在北溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)

4為(用含P的關(guān)系式表示)。

(3)在某催化劑作用下，CO?和H?還能發(fā)生如下反應(yīng)：

2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)o圖4所示為在體積為1L的恒容容

器中，通入ImolCOz和3moi也時(shí)，測(cè)得的溫度對(duì)CO?的平衡轉(zhuǎn)化率

和催化劑催化效率的影響：

②如果不用催化劑，其他條件不變，則250c時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率

位于點(diǎn)(填“a”“c”“d”)o

4.氮元素有多種化合物。生產(chǎn)生活中氨及鉉鹽有重要用途，而汽

車尾氣中含有的NO、NO?因有害則應(yīng)降低其排放?；卮鹣铝袉?wèn)題：

⑴在20℃時(shí)，已知：

①N2(g)+02(g)w2N0(g)正、逆反應(yīng)活化能分別為akj-mor\bkj

,mol-1

(2)4NH3(g)+502(g)4N0(g)+6H20(1)正、逆反應(yīng)活化能分別為ckj

?mor\dkj-mor1

貝(j4NH3(g)+6N0(g)w5N2(g)+6H20(1)的為

(2)10.0L的密閉容器中，按物質(zhì)的量比1：3投入氮?dú)夂蜌錃猓?/p>

發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)w2NH3(g)AH<0,用傳感器測(cè)得溫度為「、

時(shí)容器中n(N2)隨時(shí)間變化如下表：

-T■間

、心質(zhì)的量―一05min10min15min20min

溫度n(N2)

0.080.0620.050.05

0.Imol

molmolmolmol

0.070.06

一?

T20.1molxmol

molmol

①T1時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為(用最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)表示);

②x0.06(填或"=”),原因是

(3)汽車排氣管裝有三元催化劑裝置，在催化劑表面通過(guò)發(fā)生吸附、

解吸消除CO、NO等污染物。反應(yīng)機(jī)理如下［Pt(s)表示催化劑，

右上角帶“*”表示吸附狀態(tài)］:

INO+Pt(s)=NO*IICO+Pt(s)=CO*

IIINO*=N*+O*IVC0*+0*=C02+Pt(s)

VN*+N*=N2+Pt(s)VIN0*+N*=N20+Pt(s)

經(jīng)測(cè)定汽車尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度變化的關(guān)系如圖一

和圖二所示。

或“VI”)；反應(yīng)VI為—反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)o

②圖二中，溫度從Ta升至Tb的過(guò)程中，反應(yīng)物濃度急劇減小的

主要原因是

③已知?dú)怏w在固體催化劑表面反應(yīng)中，吸附和解吸過(guò)程同時(shí)影響

催化劑

總反應(yīng)速率。溫度一定時(shí)，反應(yīng)2N0+2C0^=N2+2C()2的總反應(yīng)

速率隨壓強(qiáng)的變化如圖所示。

結(jié)合(3)中反應(yīng)機(jī)理，解釋be段化學(xué)反應(yīng)速率下降的原因—o

5.2020年世界環(huán)境日的宣傳主題為“關(guān)愛(ài)自然，刻不容緩”。防

治大氣污染、水體污染等是世界各國(guó)保護(hù)環(huán)境的最重要課題。

(1)將CH,催化重整為可用的化學(xué)品，對(duì)改善環(huán)境意義重大。

①某科研團(tuán)隊(duì)利用Ni-CaO-FeQ,三元催化劑在850(下“超干重

整"CH4和CO?。

已知：反應(yīng)I.CHKg)+CC)2(g)口2CO(g)+2H2(g)

AH=+247kJnmor'

反應(yīng)fl.8修)+凡0信)口CO2(g)+H2(g)AH^lkJEmol'

則反應(yīng)DI.CH4（g）+3CO2（g）D4CO（g）+2H2O（g）AH=°

②在體積為IL的剛性容器中進(jìn)行“合成氣催化重整”，反應(yīng)的化

學(xué)方程式為CH4（g）+CC）2（g）口2CO（g）+2H2（g）o當(dāng)投料比，

耳瞿=1。時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度（T）、初始?jí)簭?qiáng)（p）的

111-yI

關(guān)系如圖所示。壓強(qiáng)Pl（填“>”“<"或“="，下同）P2；

當(dāng)溫度為工、壓強(qiáng)為p時(shí)，a點(diǎn)時(shí)的v（逆）v（正）；起始時(shí)

向容器中加入hnolCH,和11noiCO?,在溫度為16、初始?jí)簭?qiáng)為p?

時(shí)反應(yīng)，該反應(yīng)的4O

③“合成氣催化重整”過(guò)程中有副產(chǎn)物碳生成，碳的積累會(huì)嚴(yán)重

影響催化劑的活性。某研究小組計(jì)算和模擬實(shí)驗(yàn)表明積碳量（催化

劑表面碳的質(zhì)量與催化劑的質(zhì)量之比）與投料比、溫度的關(guān)系如圖。

h)

4Q

5

33.

.

z.O

z5

Q

L5

L6

當(dāng)投料比喘1=2.。時(shí),要使積碳量最小'應(yīng)調(diào)節(jié)溫度為一

（2）氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)，研究氮氧化物的反應(yīng)

機(jī)理更有助于消除大氣污染。

①NH,催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)在以Fe。為

主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過(guò)程如圖。寫出脫硝過(guò)程的總反應(yīng)

的化學(xué)方程式：

②催化氧化法去除NO是在一定條件下，用NH，消除NO污染，其

反應(yīng)原理為4N4+6N0目甄鼬5N2+6H2OO不同溫度條件下，

n（NH3）：n（NO）為2：1時(shí)，得到NO脫除率曲線如圖所示。脫除NO

的最佳溫度是。在溫度超過(guò)lOOOP時(shí)NO脫除率驟然下降

的原因可能是O

、（）

75

o.65

o.55

o.

4

o.a5

35

o.a25

15

o.05

0

③NO氧化反應(yīng)：2NO（g）+O2（g）D2NC）2（g）分兩步進(jìn)行，反應(yīng)I.

2NO（g）^N2O2（g）,反應(yīng)H.N2O2（g）+O2（g）f2NCMg）,其反應(yīng)過(guò)

程能量變化示意圖如圖。其中決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是反應(yīng)

反應(yīng)過(guò)程

6.H?S、so2是嚴(yán)重危害環(huán)境的氣體，多種方法可減少H?s、SO2的

排放并加以資源利用。

(1)H2s與C02發(fā)生如下反應(yīng)：H2S(g)+CO2(g)nCOS(g)+H2O(g)A^o

相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵00(CC)2)C=O(COS)C=SH-0H-S

E/(kJmor')803742577465339

由此計(jì)算AH=kJ?mol-1

(2)高溫下CO可將SO?還原成硫蒸氣，反應(yīng)體系中各組分的物質(zhì)

的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

⑶用NaOH吸收SO?后，所得NaHSO,溶液經(jīng)電解后可制取Na2sq,

溶液，反應(yīng)裝置如圖所示。電解時(shí)的陰極反應(yīng)式為

30：

HSO；

陽(yáng)離子交換膜

(4)COS水解反應(yīng)為COS(g)+H2O(g)DCO2(g)+H2S(g)o用活性a-Al2O3

催化，在其他條件相同時(shí)，改變反應(yīng)溫度，測(cè)得COS水解轉(zhuǎn)化率

如圖1所示；某溫度時(shí)，在恒容密閉容器中投入和

0.ImolCOS,COS的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示。

①圖1活性a-AlzO、催化水解，隨溫度升高轉(zhuǎn)化率先增大后又減小

的可能原因是。

②由圖2可知，P點(diǎn)時(shí)平衡常數(shù)為長(zhǎng)=（填數(shù)字）。

+

（5）某二元酸H2B在水中的電離方程式是H2B=H+HB,

HB□H++B2-。在O.lmolLT的Na?B溶液中，下列粒子濃度關(guān)系式

正確的是（填標(biāo)號(hào)）。

A.c（B2）+c（HB）=0.1molL-'

21

B.c（B）+c（HB）+c（H2B）=0.1molI；

C.c（0H）=c（H+）+c（HB）

D.c（Na+）+c（0H）=c（H+）+c（HB）

（6）常溫下，測(cè)得某純CaSO,與水形成的濁液pH為9,已知

2

KU（H2SO3）=1.8X10-,/（H2sO3）=6.0x10-5,忽略SO；-的第二步水

解，則K，p（CaSOj=0

7.南陽(yáng)市創(chuàng)建“全國(guó)文明城市”，對(duì)氮的氧化物、碳的氧化物做

了廣泛深入的研究并妥善處理具有重要意義。

I.已知2N0（g）+02（g）-2N02（g）的反應(yīng)歷程分兩步：

第一步：2N0（g）aN202（g）（快）&K0;當(dāng)正=匕正c?（N0）；巧逆=冗逆c（N2O2）

第二步：曲26）+026）02■4）（慢）M<0；v2iE=k2]Ec（N202）c（02）5

丫2逆=卜2逆C?（N02）

①2N0(g)+02(g)w2N02(g)的反應(yīng)速率主要是由(填“第一

步”或“第二步”)反應(yīng)決定。

②一定溫度下，反應(yīng)2N0(g)+02(gX2N02(g)達(dá)到平衡狀態(tài)，請(qǐng)寫

出用L正、ki逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；

II.利用C02和CH4重整不僅可以獲得合成氣(主要成分為C0.H2),

還可減少溫室氣體的排放。

(1)已知重整過(guò)程中部分反應(yīng)的熱化方程式為：

?CH4(g)=C(s)+2H2(g)AH>0

?CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H20(g)AH>0

③CO(g)+H2(g)=C(s)+H20(g)AH<0

固定n(C02)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度，COZ和C為的平衡轉(zhuǎn)化率見(jiàn)圖

甲。

同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(填“大于”“小于”或“等

于”)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。

(2)在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.Imol的CH4和C02,在一定

條件下發(fā)生反應(yīng)：C02(g)+CH4(g)^2C0(g)+2H2(g),Qh的平衡轉(zhuǎn)化

率與溫度及壓強(qiáng)(單位Pa)的關(guān)系如圖乙所示。y點(diǎn)：

v(正)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于")。已知?dú)怏w

分壓(P分)=氣體總壓(P總)X氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代

替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,求x點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡

常數(shù)Kp=o

III.利用銅基配合物1,10-phenanthroline-Cu催化劑電催化C02

還原制備碳基燃料(包括CO、烷燃和酸等)是減少C02在大氣中

累積和實(shí)現(xiàn)可再生能源有效利用的關(guān)鍵手段，其裝置原理如圖所

ZjKo

酸性電解質(zhì)溶液

①電池工作過(guò)程中，圖中Pt電極附近溶液的pH(填“變

大”或“變小”)。

②每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極室溶液質(zhì)量增加go

8.硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵

工序是SO?的催化氧化：2S02(g)+02(g)＜里催顰塞2S03(g)AH=

-196.OkJ-mol^o硫酸工業(yè)尾氣中含有大量的SO2,需要經(jīng)過(guò)凈

化處理后才能排放。

(1)帆催化劑催化機(jī)理。鋼催化劑參與SO2的催化氧化的部分相關(guān)

熱化學(xué)方程式如下：

V204(s)+2S03(g)=2V0S04(S)AH1=-399.2kJ?mol一】

1

V204(s)+S03(g)=V205(s)+S02(g)AH2=-24.IkJ-mol-

反應(yīng)2V0S04(s)+V204(s)+02(g)w2V2O5(s)+2SO3(g)的4

1

H3=kJ,mol_o

(2)催化氧化平衡移動(dòng)。在SO?和起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定時(shí),

0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，S02催化氧化的平衡轉(zhuǎn)化率a

隨溫度的變化如圖1所示。則反應(yīng)在0.5MPa、550℃時(shí)的a

=，判斷的依據(jù)是。

558O

00

(3)催化氧化速率方程。研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程

為：v=k(2T)°8(l-na')式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升

a

高而增大；a為SO?平衡轉(zhuǎn)化率，a'為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為

常數(shù)。在a'=0.90時(shí)，將一系列溫度下的k、a值代入上述速率

方程，得到v?t曲線，如圖2所示。曲線上v最大值所對(duì)應(yīng)溫度

稱為該a'下反應(yīng)的最適宜溫度％,tV八時(shí)，v隨溫度升高而逐

漸提高；t>t.時(shí)，v隨溫度升高而逐漸下降。原因是o

(4)再生循環(huán)電解脫硫。用Na2s溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的SO2,

得到Na2s和NaHSOs的混合溶液，使用雙離子交換膜法電解該混

合溶液可獲得Na2SO3溶液(陰極區(qū))和較濃的硫酸(陽(yáng)極區(qū))。寫出

電解時(shí)陽(yáng)極HSO；轉(zhuǎn)化為SO：的電極方程式o

(5)含鋅煙塵氧化脫硫。用含ZnO的煙塵將硫酸工業(yè)尾氣中的S02

轉(zhuǎn)化為ZnSO3*|H2O,再用氧化劑氧化為ZnSO4,從而實(shí)現(xiàn)兩種工業(yè)

廢棄物的同時(shí)回收利用。已知ZnSCvgHzO微溶于水，ZnSO4易溶

于水。溶液中H2s。3、HSO；、SO：的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的分布如

圖3所示。

鄧

々

存

三

通

一

滓

器

超

將ZnSO3*|H2O懸濁液轉(zhuǎn)化為ZnS04時(shí),因其被氧化的速率很慢,

易造成管道堵塞，實(shí)驗(yàn)室模擬氧化解決該問(wèn)題。初始時(shí)用鹽酸

將5%ZnS03^|H20懸濁液調(diào)至pH=3.5,以一定的進(jìn)氣流量通入03,

溶液的pH隨時(shí)間變化的曲線如圖4所示。

①160s后，溶液的pH逐漸減小，并檢測(cè)到有生成。此階段主

要發(fā)生的反應(yīng)的離子程式為o

②用氧化可防止管道堵塞的原因是o

9.研究和深度開(kāi)發(fā)氮氧化物、碳氧化物、硫及其化合物的應(yīng)用對(duì)

構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。

I.N0會(huì)加速臭氧層被破壞，其反應(yīng)過(guò)程如圖所示:

(1)NO的作用是o

(2)已知：O3(g)+O(g)02O2△層一143kJ?mori

-1

反應(yīng)1：O3+NO^NO2+O2A^=-200.2kJ?mol

反應(yīng)2：熱化學(xué)方程式為o

II.已知反應(yīng):H2S(g)+C0(g)^C0S(g)+H2(g)△樂(lè)0,

(1)寫出cos(?；?的電子式,

(2)在充有催化劑的恒壓密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)起始充入的

n(C0)：n(H2S)=m,相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得H2s轉(zhuǎn)化率與m和溫度⑴的關(guān)

系如圖所示。

今一H￡轉(zhuǎn)化率

OT?77C

①叫D12.(填或"=")

②溫度高于T。時(shí)，H2s轉(zhuǎn)化率減小的可能原因?yàn)閛

a.反應(yīng)停止了b.催化劑活性降低c.反應(yīng)達(dá)到平衡d.

反應(yīng)的AH變大

③240。C時(shí)，將等物質(zhì)的量的H2s(g)與CO(g)充入密閉容器中，

測(cè)得H2(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)為25%O則此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)

K=；

④在300。C、320°C時(shí)上述反應(yīng)中H2s(g)和COS(g)的體積分?jǐn)?shù)

(①)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示。起始密閉容器中①[H2s(g)]

和(o[C0(g)]、(o[COS(g)]和co[H2(g)]分別相等。則300°C時(shí)

(o[COS(g)]隨時(shí)間變化的曲線為,320°C時(shí)s[H2s(g)]

隨時(shí)間變化的曲線為o

10.氨是最重要的氮肥，也是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。合成氨

工藝是人工固氮的重要途徑。

(1)可用作合成氨的催化劑有很多，如Os,Fe,Pt,Mn,Co等金

屬及相應(yīng)的合金或化合物。該反應(yīng)在LaCoSi催化作用的化學(xué)吸附

及初步表面反應(yīng)歷程如下：

,

N2(g)+H,(g)2N*(g)+H2(g)____TSI2N(g)+2W(g)

(-1.46)'1(0.01)

(0)(-3.45)

注：方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目、微粒的相對(duì)總能量(括號(hào)里的數(shù)

字或者字母，單位：eV)其中，TS表示過(guò)渡態(tài)，*表示吸附態(tài)。

①請(qǐng)寫出用參與化學(xué)吸附的反應(yīng)方程式：；

②以上歷程須克服的最大勢(shì)壘為kJ-moL(計(jì)算結(jié)果保留

2位小數(shù))。(已知：leV=1.6X10-22kJ)

(P(NH3)Y

(2)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K?=其中P?為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)(IX

J：/>

fp(N2)Y(P(H2)|

<p0JIp0>

5

10Pa),p(NH3)>P(N2)和P(H2)為各組分的平衡分壓，平衡分壓=

平衡體積分?jǐn)?shù)X總壓。若明和員起始物質(zhì)的量之比為1：3,反應(yīng)

在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行，用的平衡轉(zhuǎn)化率為3,則〃

=(用含3的表達(dá)式表示)。

(3)Arrhenius提出：溶劑在液態(tài)下能自發(fā)發(fā)生電離，產(chǎn)生溶劑陽(yáng)

離子與溶劑陰離子的現(xiàn)象，稱為自耦電離，如液態(tài)水的自耦電離

+

方程式為：2H20-H30+0H\

①請(qǐng)寫出液氨的自耦電離方程式：。

②已知在298K時(shí),液氨自耦電離平衡常數(shù)K=4.OX1O-30,請(qǐng)計(jì)算，

電離產(chǎn)生的溶劑陽(yáng)離子物質(zhì)的量濃度為o

(4)如圖是20c時(shí)，NH3-C02-比0三元體系相圖?？v坐標(biāo)代表CO?

的體積分?jǐn)?shù),橫坐標(biāo)代表NH3的體積分?jǐn)?shù),坐標(biāo)原點(diǎn)代表液態(tài)純水。

100

興90

、80

恭70

會(huì)60

王50

姓

840

030

20

10

2030405060708090100

NH_：體積分?jǐn)?shù)/%

20c時(shí)，可根據(jù)需要，選擇水溶液體系反應(yīng)得到(NHjzCOsGq)與

NH4HCO3(aq),也可選擇無(wú)水體系反應(yīng)得到NH4COONH2(s)。

①20℃時(shí)，利用NlUg)、C()2(g)和40(1)制備NHJKX^aq)的最佳

曲線是(填“A-HzO”或“B-IW”)o

②B點(diǎn)可得到的產(chǎn)品是(填化學(xué)式)。

11.工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉉的流程如圖所示：

1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，如圖1所曲線a為

298K、101kPa時(shí)N?與H?反應(yīng)過(guò)程中能量變化曲線，圖2表示該反

應(yīng)在不同溫度下氨的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線。請(qǐng)回答：

(1)根據(jù)圖1寫出合成氨的熱化學(xué)方程式o

(2)圖1中改變某條件后，由曲線a變成曲線b,則改變的條件是

(3)根據(jù)圖2判斷E和工溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K

K2(填或)

(4)2007年化學(xué)家格哈德?埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮

氣在固體催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程，示意圖如下：

//////////////////////////////////////////

圖①圖②圖③圖④圖⑤

0-0、OO、揀分別表示N2、凡、NH3

圖②表示N2、也被吸附在催化劑表面，圖⑤表示生成的N&離開(kāi)

催化劑表面，圖③的含義是

(5)為提高H?的轉(zhuǎn)化率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施有(填字

母)。

A.降低溫度B.循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)釩.適

當(dāng)增大壓強(qiáng)D.及時(shí)移出氨

(6)該流程中鉗一銬合金網(wǎng)上的化學(xué)反應(yīng)方程式為：o

12.將二氧化碳加氫制甲醇可以實(shí)現(xiàn)碳減排。其主反應(yīng)為：

I：CO2(g)+3H2(g)wCH30H(g)+H2O(g)AH=-49kJ/mol

在較高溫度時(shí)可發(fā)生副反應(yīng)：

II：C02(g)+H2(g)6co(g)+H20(g)AH=+41kj/mol

(1)①寫出反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式o

②為提高主反應(yīng)I中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率喘可以采取的措施

是(填字母序號(hào))

a.升高溫度b.增大反應(yīng)的壓強(qiáng)c.增大投料比

(2)反應(yīng)過(guò)程中，副反應(yīng)生成的C0也可以與H2反應(yīng)生成甲醇,

請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

(3)在密閉容器中充入3mol氫氣和Imol二氧化碳，在相同時(shí)間

內(nèi)測(cè)得不同實(shí)驗(yàn)溫度下混合氣體中甲醇的體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)與溫

度的關(guān)系如圖所示：

①甲醇的生成速率：vaVb（填或“V”）

②溫度高于匕時(shí)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高而減小的原因是

（4）下表是其它條件相同時(shí)，不同催化劑成分對(duì)甲醇產(chǎn)率及催化選

擇性的數(shù)據(jù)。

選擇

CuOZnOA12O3MnOCH3OH產(chǎn)率

組成/單位ZrO2

性

g,（kg-催化劑）

催化劑wt%wt%wt%wt%wt%%

一】?h-1

催化劑I65.826.37.9007840

催化劑II62.425012.609688

催化劑III65.826.603.6488100

催化劑IV65.826.605.6213891

說(shuō)明：wt%為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)單位。

由上表數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是（填字母序號(hào)）。

a.催化劑的組成會(huì)影響單位時(shí)間內(nèi)所獲得的產(chǎn)品質(zhì)量

b.催化劑的組成會(huì)影響反應(yīng)的限度

c.其它條件相同時(shí)，催化劑中MnO對(duì)甲醇選擇性的影響大于

Zr02

13.工業(yè)上常利用軟錦礦漿(主要成分是MiG,還含有硅、鐵和少

量重金屬銀的化合物等雜質(zhì))制備MnSCh溶液，并以M11SO4溶液為

原料制取單質(zhì)鎰和四氧化三鎰。

(l)MnS04溶液的制備：

①還原：以稀硫酸作介質(zhì)，纖維素［(CeHiM)」還原MnOz時(shí)，發(fā)生

反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

②除雜：除去硅、鐵等雜質(zhì)后，通常用BaS來(lái)除去溶液中的銀，

pH對(duì)除裸效果的影響如圖所示。當(dāng)pH<4.2,pH越小除裸效果越

差的原因是o

(2)電解法制鎰：

為保證電解順利進(jìn)行，電解液中M廣必須保持一定的濃度。Mr產(chǎn)濃

度和電流效率(電流效率是指電解時(shí)在電極上實(shí)際沉積或溶解的

物質(zhì)的量與按理論計(jì)算出的析出或溶解量之比)的關(guān)系如圖所示。

由圖可知當(dāng)Mn"濃度大于22g?I?時(shí)，電流效率隨Mr產(chǎn)濃度增大反

而下降，其原因是O

電

流72

效

率70

68

66

64

510152025

Mn>濃度/g.L"

⑶制取血3。4：

利用MnS04溶液，用空氣氧化法制備MmO”在血SO4溶液中滴入一

定濃度的氨水，加壓通氧氣反應(yīng)7小時(shí)制備Mn304o

①寫出上述反應(yīng)的離子方程式：O

②Mm?！暮颗c反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。隨著反應(yīng)溫度的升高,

產(chǎn)物中血的含量的上升趨勢(shì)呈現(xiàn)先快后慢的原因是o

90.0t11--------11A

4050(iO70HO

輒化溫度/C

14.CO?與人類生產(chǎn)、生活有密切關(guān)系。CO?經(jīng)催化加氫可以生成

低碳有機(jī)物，主要有以下反應(yīng)：

反應(yīng)I：C02(g)+3H2(g)MCH30H(g)+H20(g)第=-49.6kJ/mol

反應(yīng)n：CH30cH3(g)+H20(g)02CH30H(g)M=+23.4kJ/mol

反應(yīng)HI：2cO2(g)+6H2(g)6CH30cH3(g)+340(g)M

(1)kj/molo

(2)恒溫恒容條件下，在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的COZ和H2,

發(fā)生反應(yīng)Io下列描述能說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡狀態(tài)的是

__________(填序號(hào))。

A.反應(yīng)體系總壓強(qiáng)保持不變

B.容器內(nèi)的混合氣體的密度保持不變

C.水分子中斷裂2吊個(gè)H-0鍵，同時(shí)氫分子中斷裂3吊個(gè)H-H鍵

D.CH30H和H20的濃度之比保持不變

(3)反應(yīng)II在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25,此溫度下，在密閉

容器中加入等物質(zhì)的量的CH30cH3(g)和H20(g),反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)

得各組分濃度如表下:

物質(zhì)CH30cH3(g)H2O(g)CH30H(g)

濃度/mol?L-11.81.80.4

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體中CH3OH體積分?jǐn)?shù)

(CH3OH)%=_________

(4)在某壓強(qiáng)下，反應(yīng)HI在不同溫度、不同投料比時(shí)，CO2的平

衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。Ti溫度下，將6moic。2和12molH2充入2L的

密閉容器中，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則聯(lián)5min內(nèi)的平均反

應(yīng)速率V(CH30CH3)=；&、及、及三者之間的大小關(guān)系為

C八

8

1-T1

平60

衡

轉(zhuǎn)40

化

率

20

/%

01234

投料比[n(H2)/n(CO2)]

(5)C02溶于水形成H2C03O已知常溫下H2c的電離平衡常數(shù)

u

Ki=4.OX10\K-4.7X10',NH3?H20的電離平衡常數(shù)&=1.25

XIO-%常溫下，請(qǐng)計(jì)算反應(yīng)NH；+HCO；+H2OWNH3?H2O+H2c。3的平衡

常數(shù)K=_________

(6)采用Ti基PbOz為陽(yáng)極，不銹鋼為陰極，含苯酚的廢水為電

解液，通過(guò)電解，陽(yáng)極上產(chǎn)生羥基GOH),陰極上產(chǎn)生H202O通

過(guò)交替排列的陰陽(yáng)兩極的協(xié)同作用，在各自區(qū)域?qū)⒈椒由疃妊趸?/p>

為C02和H20O

①寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：O

②寫出苯酚在陰極附近被H2O2深度氧化的化學(xué)方程式:

15.甲醇(CLOH)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用CO和1合

成甲醇(催化劑為Cu20/Zn0)：CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△層-90.8

kJ-moL?若在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投

入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如

下：

容器甲乙丙

1mol2molCO、4mol

反應(yīng)物投入量1molCO、2molH2

CH3OHH2

平衡時(shí)的濃度Cic2c3

平衡時(shí)反應(yīng)的能量

放出QikJ吸收Q2kJ放出Q3kJ

變化為正值

平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)

a1a2a3

化率

回答下列問(wèn)題：

(1)下列說(shuō)法正確的是(填標(biāo)號(hào))。

A.Ci=c2B.2QI=Q3C.QI+Q2=90.8D.a2+a3<1

(2)據(jù)研究，反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的是C*0,反應(yīng)體系中含少量

COZ有利于維持催化劑Cu20的量不變，原因是(用化

學(xué)方程式表示)。

(3)已知在25℃,101kPa下：甲醇(1)的燃燒熱△層-725.8

-11

kJ?mol,CO(g)的燃燒熱△層-283kJ-moK,H20(g)=H20(l)△

年-44.0kJ?morxo

則甲醇(1)不完全燃燒生成一氧化碳和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為

(4)工業(yè)上也可用CO2和I合成甲醇。將2molCO2和6mol也充

入2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：C02(g)+3H2(g)D

CH3OH(g)+H2O(g)，如圖1表示壓強(qiáng)為0.1MPa和5.0MPa下C02

的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系。

?co2的平衡轉(zhuǎn)化率

6Too―200—300—400―時(shí)的7t

圖1

①a、b兩點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率分別用匕、/，表示，則

匕%(填“大于”“小于”或“等于”)。

②a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)aL2-mol-2(保留1位小數(shù))。

(5)在1L恒容密閉容器中投入1mol(；02和3.75mol為發(fā)生反

應(yīng)：C02(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H20(g),實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同壓強(qiáng)下，平

衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖2所示。

O

E636

、

程

片3O

0.

螞

舞,24

與8

塞0.

三12

名0S.

淳O6

斗

圖2

下列說(shuō)法正確的是（填標(biāo)號(hào)）。

A.壓強(qiáng)大小關(guān)系為PiVp2Vp3

B.M點(diǎn)時(shí)，上的平衡轉(zhuǎn)化率為20%

C.升高溫度，平衡常數(shù)增大

D.在P2及512K時(shí)，圖中N點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

（6）以甲醇為主要原料，電化學(xué)合成碳酸二甲酯［（CLObCO］的工作

原理如圖所示。直流電源的正極為（填“A”或"B”），

參考答案

1.415.1⑷.4kJ/mol/黯焉AC溫度低于

T。時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，氨氣體積分

數(shù)增大；溫度高于T。時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，繼續(xù)升高溫度平衡逆向

移動(dòng)，導(dǎo)致氨氣體積分?jǐn)?shù)減小原料氣中用相對(duì)易得，適度過(guò)量

有利于提高比的轉(zhuǎn)化率用在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適

度過(guò)量有利于提高整體反應(yīng)速率CD

【詳解】

⑴已知III.CIh(g)+2H20(g)§@C02(g)+4H2(g)ZW=+165.

OkJ?mol-1

-1

I.CH4(g)+H20(g)wCO(g)+3H2(g)AHF+206.4kJ?mol

將方程式HIT得方程式HC0(g)+H20(g)^C02(g)+H2(g)即△&=

(+165.0母06.4)kJ/mol=^l.4kJ/mol,

l

I.CHjg)+H20(g)-C0(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ?mol'

根據(jù)△11]=反應(yīng)物所有的鍵能和性成物所有的鍵能和=4a+2X465

-4076^X436=206.4,故a=415.1

故答案為：415.1；-41.4kJ/mol；

(2)根據(jù)方程式H知，生成dmolCOz生成加。1上、

CO(g)+H2O(g)nCO2(g)+H2(g)

起始量/mol

dd,則方程式I中生成

變化量/moldd

平衡量/molb

(b+d)molCO>

CH4(g)+H2O(g)DCO(g)+3H2(g)

起始量/mol14

b+d3(b+d)'在體積為2L的剛

變化量/molb+db+d

平衡量/mol1-b-d4-b-d

性容器內(nèi)同時(shí)發(fā)生I、n反應(yīng),所以平衡時(shí)，n(CH4)=(l-b-d)mol>

C(CH4)=y(l-b-d)mol/L,n(H20)=(4-b-2d)mol、c(H2O)=(4-b-

2d)mol/L,n(CO)=b+d-d=bmol、c(CO)=^bmol/L,n(H2)=3(b

+d)+d=(3b+4d)molc(H2)=y(3b+4d)mol/L,則該溫度下反應(yīng)

1.,3b+4d3

C(CO>C3(HJ_5稹(^~)_b《3b+4d)3

I的平衡常數(shù)K=

C(CH4)-C(H,O)1-b-d4-b-2d4(l-b-d).(4-b-2d)

22

故答案為：

4(1ZX)

(3)欲增大(：氏轉(zhuǎn)化為出的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該改變條件使反應(yīng)I平衡

正向移動(dòng)，

A.適當(dāng)增大反應(yīng)物的投料比n(40)：n(CW，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大，故

A正確；

B.增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，甲烷的轉(zhuǎn)化率減小，故B錯(cuò)誤；

C.分離出CO2平衡正向移動(dòng)，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；

故答案為：AC；

(4)該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度低于T0時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀

態(tài)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，氨氣體積分?jǐn)?shù)增大；溫度高于T0時(shí)

反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，繼續(xù)升高溫度平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致氨氣體積分?jǐn)?shù)

減??；故答案為：溫度低于T0時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，升高溫度，

反應(yīng)速率加快，氨氣體積分?jǐn)?shù)增大；溫度高于T0時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀

態(tài)，繼續(xù)升高溫度平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致氨氣體積分?jǐn)?shù)減小;

13

(5)①由反應(yīng))N2(g)+：H2(g)WNH3(g)可知，加過(guò)量氮?dú)?，有利于?/p>

衡正向移動(dòng)，提高慶的轉(zhuǎn)化率以及氨氣的產(chǎn)率，同時(shí)根據(jù)題干“用

的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。”

可知，N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過(guò)量有利于提高整

體反應(yīng)速率，故答案為：原料氣中外相對(duì)易得，適度過(guò)量有利于提

高上的轉(zhuǎn)化率；用在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過(guò)量有利

于提高整體反應(yīng)速率；

②A.控制溫度遠(yuǎn)高于室溫是為了保證催化劑的活性,提高反應(yīng)速率，

并非為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；

B.恒壓條件充入少量惰性氣體，相當(dāng)于減壓，平衡逆向移動(dòng)，不利

于提高平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯(cuò)誤；

C.不斷將氨氣液化，生成物濃度降低，有利于平衡正向移動(dòng)，故C

正確；

D.通過(guò)天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化制得的乩，由于含有CH”CO等易燃易

爆氣體，容易出現(xiàn)安全隱患，此外CL,CO可能會(huì)與催化劑反應(yīng)，造

成催化劑活性降低，所以必須經(jīng)過(guò)凈化處理，故D正確，

故答案為：CD；

2.CO(g)+N02(g)-C02(g)+NO(g)△年一227kJ?moLAD>

-11-41

0.05mol*L-min'A4.5X10mol-L_20^+^20-106=N2

t+2C021+81T

【詳解】

⑴CO還原N02的反應(yīng)方程式為C0+N02日照CO2+NO,根據(jù)蓋斯定律，

得出(n—I)X；,CO(g)+N02(g)IC02(g)+N0(g)△戶[-1200

-(-746)]X|kJ-mor1=-227kj-mol-1；

-1

故答案為CO(g)+NO2(g)§?CO2(g)+NO(g)△年一227kJ-mol；

(2)A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),氣體壓強(qiáng)隨著溫度升高，容器為絕熱恒容，

因此當(dāng)壓強(qiáng)不再改變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A符合題意；

B.充入2molC0和lmolN02,其比值等于反應(yīng)方程式中C0和N02化學(xué)

計(jì)量數(shù)之比，因此容器內(nèi)C0和N02的物質(zhì)的量之比始終是2：L故

B不符合題意；

C.組分都是氣體，氣體總質(zhì)量保持不變，容器為恒容，根據(jù)密度的

定義，密度始終保持保持不變，故C不符合題意；

D.容器為絕熱，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，氣體溫度逐漸

升高，當(dāng)溫度不再改變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D符合題意；

故答案為AD；

(3)①相同壓強(qiáng)下，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方

向進(jìn)行，N0的體積分?jǐn)?shù)增大，根據(jù)圖像，推出L>T2；

故答案為>；

②放出熱量373kJ,消耗CO的物質(zhì)的量為以磊4=lmoL根據(jù)反應(yīng)

746kJ/mol

Imol

速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式v(CO)=2L=0.05mol/(L,min)；

lOmin

故答案為o.05mol/(L?min)；

③容器升溫，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，N0的體積分?jǐn)?shù)增大，即所求

點(diǎn)在D點(diǎn)上方，擴(kuò)大容器的體積使體系壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向

進(jìn)行，NO的體積分?jǐn)?shù)增大，即所求點(diǎn)在D點(diǎn)左上方，從而推出符合

題意的點(diǎn)是A點(diǎn)；

故答案為A；

(4)SO：全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液中c(Ag+)=

fSe(Sof)°，)=jW=2-?L-'，則溶液中“NO”

-1

JCsp(AgNO2)=9.0x10^=4^5*10-01?L；

c(Ag+)2

故答案為4.5X10~4mol?L-1；

(5)根據(jù)電解原理，陽(yáng)極上失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，CM中C為+2

價(jià)，N為一3價(jià)，CV轉(zhuǎn)化成CO2和弗，C和N的化合價(jià)升高，因此CN

-在陽(yáng)極上放電，電解液為酸性，因此陽(yáng)極電極反應(yīng)式為4H20+2C1T

+

-10e-=2C02+N2+8H；

__+

故答案為4H20+2CN-10e=2C02+N2+8Ho

3.CD2a+2b-c>b點(diǎn)前，反應(yīng)未達(dá)平衡，隨溫度升高,

反應(yīng)速率加快，CO2轉(zhuǎn)化率增大；b點(diǎn)后，反應(yīng)已達(dá)平衡，隨溫度升

4

高，平衡左移，CO?轉(zhuǎn)化率降低疔Va

【分析】

C02在CoPc作催化劑的條件下轉(zhuǎn)化為CO,C0在Zn-N-C作催化劑的條件

下轉(zhuǎn)化為CHo裝置為電解池，串聯(lián)催化劑連接在電解池的陰極上，

串聯(lián)催化劑表面的二氧化碳化合價(jià)降低了8價(jià)，得到8個(gè)電子與8

+

個(gè)氫離子結(jié)合生成甲烷和水，發(fā)生的反應(yīng)為:CO2+8e+8H=CH4+2H2O；

陽(yáng)極上的電極反應(yīng)為：2H20-4e-=4『+()2t,總的電極反應(yīng)為：C02+2H20

電解

—CH4+202；根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的焙變；相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)

催化劑

化率隨溫度變化曲線可知，b點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)化學(xué)平衡的移動(dòng)

和平衡常數(shù)的表達(dá)式和三段式進(jìn)行計(jì)算，由此分析。

【詳解】

①A.根據(jù)分析，串聯(lián)催化劑連接在電解池的陰極上，串聯(lián)催化劑表

面的二氧化碳化合價(jià)降低了8價(jià),得到8個(gè)電子與8個(gè)氫離子結(jié)合生

+

成甲烷和水，串聯(lián)催化劑表面發(fā)生的反應(yīng)為:CO2+8e+8H=CH4+2H2O,

故A不符合題意；

B.該串聯(lián)催化裝置，可將CO?制備CH,的過(guò)程分為兩步，故可以在兩

種活性位點(diǎn)上進(jìn)行，故B不符合題意；

C.C02在CoPc作催化劑的條件下轉(zhuǎn)化為CO,CO2的化合價(jià)從+4價(jià)降低

到+2價(jià)，C02在CoPc表面被還原，生成中間產(chǎn)物co,故C符合題意；

D.根據(jù)電極反應(yīng)，總的電極反應(yīng)為：C0+2H0.==.CH4+20；氧原子

22催化劑2

的化合價(jià)從-2價(jià)升高到0價(jià)，每生成2mol氧氣時(shí)處理Imol二氧化

V1191

碳，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每生成1L2LO2,氧氣的物質(zhì)的量一〒

vm22.4L/mol

=0.5mol,理論上可處理0.25mol二氧化碳，片刀匕=0.25molX

22.4L/mol=5.6L,故D符合題意；

答案選CD；

②已知：