2024年廣東省高考化學總復習高頻考點必刷題19 化學反應原理綜合大題含詳解

【尖子生創(chuàng)造營】2024年高考化學總復習高頻考點必刷1000題（廣東專用）

必練19化學反應原理綜合大題

1.（2023?廣東高考真題）配合物廣泛存在于自然界，且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。

（1）某有機物R能與Fe2+形成橙紅色的配離子[FeR312+,該配離子可被HNO3氧化成淡藍色的配離干尸岷3產(chǎn)。

①基態(tài)Fe2+的3d電子軌道表示式為o

3+

②完成反應的離子方程式：NO尹2[FeR3/++3H+=+2[FeR3]+H2O

（2）某研究小組對（1）中②的反應進行了研究。

用濃度分別為2.0、2.5、3.0mol?”的HNO3溶液進行了三組實驗，得至lJc（[FeR3]2-）隨時間（的變化曲線如圖。

①c（HNO3）=3.（）mol?/J時，在。?1min內(nèi)，[FcR?產(chǎn)的平均消耗速率

=O

②下列有關說法中，正確的有。

A.平衡后加水稀釋，霜晶增大

B.[FeR3產(chǎn)平衡轉(zhuǎn)化率：ain>an>a/

C.三組實驗中，反應速率都隨反應進程一直減小

D.體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{色所需時間：5[>電>1/

（3）R的衍生物L可用于分離稀土。溶液中某稀土離子（用M表示）與L存在平衡:

M+LUML&

ML+L=ML2K2

研究組配制了L起始濃度c0（L）=0.02mol?L]、M與L起始濃度比%（河）/%?）不同的系列溶液，反應平衡后測定其

核磁共振氫譜。配體L上的某個特征H在三個物種八ML、ML2中的化學位移不同，該特征H時應吸收峰的相對

峰面積S（體系中所有特征H的總峰面積計為1）如下表。

S(L)

c0(M)/c0(L)S(ML)S(ML2)

01.0000

aX<0.010.64

b<0.010.400.60

【注】核磁共振氫譜中相對峰面積S之比等于吸收峰對應H的原子數(shù)目之比；“<0.01”表示未檢測到。

①Co（L）=a時，A-。

②Co（M）/co（L尸b時，平衡濃度比C/ML2）:C.NML）=。

（4）研究組用吸收光譜法研究了（3）中M與L反應體系。當分?）=1.0xIO-5mol?L時，測得平衡時各物種。一環(huán)。（4）

隨Co（M）/c°Q）的變化曲線如圖。

Co（M）/co（L）=0.51時，計算M的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

唱一"同N")

e『(v)

圖1能量轉(zhuǎn)換關系r,(M)/cXL)

(2)研究表明，合成氨反應在Fe催化劑上可能通過圖2機理進行(*表示催化劑表面吸附位，N2*表示被吸附于催化劑

2.(2023?全國高考新課標理綜)氨是最重要的化學品之一，我國FI前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。回答下列問題:

表面的、2)。判斷上述反應機理中，速率控制步驟(即速率最慢步驟)為(填步驟前的標號)，理由是。

N(g)+4H2(g)5

⑴根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計算反應!N2?+；H2(g)=NH3?的△”=kJ-mo(r'o

1/2「NH2(g)+H(g)*7

⑶合成氨催化劑前驅(qū)體(主要成分為Fes。。使用前經(jīng)H?還原，生成a-Fe包裹的Fe3()4。已知a-Fe屬于立方晶系，晶胞

Ng)+3H(g)(i)

N2(g)+*^N2*

參數(shù)a=287pm,密度為7.8g-cm-3,則a-FeS晶T胞中含有Fe的原子數(shù)為((i列i)出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為N.J。

J犯*+*—2N*

/S---N-H-(-g-)--2-H-(-g)(in)

+H(g)+*^H*

(4)在不同壓強下，以兩種不同組成進料，反應達平衡時氨的摩爾分數(shù)與溫度2的計算結(jié)2果如下圖所示。其中一種進料

H2*+*U2H*

N*+H*—NH*+*

NHJ—NH3(g)+*

I圖2反應機理

組成為XH2=0.75、XN,=0.25,另一-種為XH2=0.675、xN,=0.225?xAr=0.10o(物質(zhì)i的摩爾分數(shù)：Xj

①圖中壓強由小到大的順序為,判斷的依據(jù)是

②進料組成中含有惰性氣體Ar的圖是

③圖3中，當［)2=20MPa、XNH「0.20時，氮氣的轉(zhuǎn)化率a=。該溫度時，反應;用植)+/恁)=N%(g)的平衡

常數(shù)Kp=(MPa)"(化為最簡式)。

3.(2022?廣東高考真題)銘及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應用。

⑴催化劑CnO3可由(NH4)2CM)7加熱分解制備，反應同時生成無污雜氣體。

①完成化學方程式：(NHSCnO=O2O3++0

②CqO,催化丙烷脫氫過程中，部分反應歷程如圖，X（g）fY（g）過程的均變?yōu)椋惺奖硎荆?/p>

反應進程

③ChO、可用于NH.的催化氧化。設計從NH、出發(fā)經(jīng)過3步反應制備HNO,的路線（用“一”表示含氮物質(zhì)間的

轉(zhuǎn)化）；其中一個有顏色變化的反應的化學方程式為

（2）K2G?Q?溶液中存在多個平衡。本題條件下僅需考慮如下平衡:

2

(i)a2O^(aq)+H2O(l)02HCrO：(aq)=3.0x1O-(25℃)

7

(ii)HCrO；(aq)OCiCf(aq)+H'(aci)A：2=3.3xlQ-(25℃)

①下列有關溶液的說法正確的有

A.加入少量硫酸，溶液的pH不變

B.加入少量水稀釋，溶液中離子總數(shù)增加

C.加入少量NaOH溶液，反應（i）的平衡逆向移動

D.加入少量KzCrQ,固體，平衡時/（HCrO；）與c（5O；）的比值俁持不變

c(CrO；)

②25℃時,O.lOmolL'KCrO溶液中1g隨pH的變化關系如圖。當pH=900時，設Cr2。，、HCrO與

227c(5O；)4

CrO：-的平衡濃度分別為x、y、zmol-L-',則x、y、z之間的關系式為=0.10；計算溶液中HCrO；的平衡

濃度（寫出計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

③在稀溶液中，?種物質(zhì)對光的吸收程度（A）與其所吸收光的波長（外有關；在?定波長范圍內(nèi)，最大A對應的波長

（兒?）取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征；濃度越高，A越大?；旌先芤涸谀骋徊ㄩL的A是各組分吸收程度之和。為研究對反

應（i）和（ii）平衡的影響，配制濃度相同、pH不同的K2O2O7稀溶液，測得其A隨4的變化曲線如圖，波長4、右

c(H'H(Cr。：)的值

和4中，與CrO；的最接近的是溶液pH從a變到b的過程中,c(Crqh)口血.(填“增

大”“減小”或“不變”)。

4.(2021?廣東高考真題)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CK與CCh重整是CO2利用的研

究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應:

a)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AHi

b)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

c)CH4(g)=C(s)+2H2(g)b七

d)2CO(g)=CO2(g)+C(s)A為

e)CO(g)+H2(g)=H2O(g)+C(s)AH5

(1)根據(jù)蓋斯定律，反應a的A〃尸(寫出一個代數(shù)式即可)。

(2)上述反應體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有。

A.增大CO2與CH4的濃度,反應a、b、c的正反應速率都增加

B.移去部分C(s),反應c、d、e的平衡均向右移動

C.加入反應a的催化劑，可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率

D.降低反應溫度，反應a~e的正、逆反應速率都減小

(3)一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程分步進行，其中，第步的正反應活化

能最大，

能量

(4)設K；為相對壓力平衡常數(shù)，其表達式寫法：在濃度平衡常數(shù)表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓

等于其分壓(單位為kPa)除以外(p?=100kPa)o反應a、c、e的InK/*(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。

8

0

-8

T6

0.8A1.21.6

yX103/K-'

①反應a、c、e中，屬于吸熱反應的有(填字母)。

②反應c的相對壓力平衡常數(shù)表達式為K；=。

③在圖中A點對應溫度下、原料組成為〃(CO2):〃(CH4尸1:1、初始總壓為lOOkPa的恒容密閉容器中進行反應，體系

達到平衡時H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，寫出計算過程。

(5)CO2用途廣泛，寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途：。

5.(2023?潮州二模)合成氨反應N2(g)+3H2(g)=2NH3Q)是目前最有效的工業(yè)固氮方法，解決數(shù)億人口生存問題。

(l)lmo!N2分子中兀鍵數(shù)目為合成氨反應的熱化學方程式為。

(2)對總反應速率影響較大的步驟的的化學方程式為o

(3)在其、壓強為0.9MPa條件下，向一恒壓密閉容器中通入氫氮比為3的混合氣體，體系中氣體的含量與時間變化

關系如圖所示：

①反應20min達到平衡，試求0-20min內(nèi)氨氣的平均反應速率v(N%)=MPa?［而相、該反應的=—(用數(shù)

字表達式表示)。(「為以分壓表示的立衡常數(shù)，分壓=總壓x物質(zhì)的最分數(shù))

②以下敘述能說明該條件下反應達到平衡狀態(tài)的是。

a.氨氣的體積分數(shù)保持不變b.容器中氫氮比保持不變

c.N2和NH3平均反應速率之比為I：2d.氣體密度保持不變

③若起始條件相同，在恒容容器中發(fā)生反應，則達到平衡時H2的含量符合圖中點(填“di飛”、“「或"g”)。

(4)NH3可在Pt-HY催化劑表面消除氮氧化物等大氣污染物，

研究表明，在Pt-HY催化劑中，Pt表面上形成的N&以NH4+的形式被儲存。隨后在HY載體上，NH1與NO和O2產(chǎn)

生N2,該反應的離子方程式為°(已知該反應的NO和。2物質(zhì)的量之比為1:1。

陰極陽極

“O：

NH,、

\H；O

Z

N2

7\

離子交換膜質(zhì)子交換膜

(5)利用催化劑通過電化學反應在室溫下合成氨的原理如圖所示，該裝置中陰極的電極反應式為o

6.(2023?大灣區(qū)二模)高純硅用途廣泛，SiHCh是制備高純硅的主要原料，制備SiHCb主要有以下工藝。

I.熱氫化法：在1200~1400℃、0.2~Q4MPa條件下，匕和SiCJ在熱氫化爐內(nèi)反應。

(I)請寫出該反應的化學方程式o

(2)已知熱氫化法制SiHCh有兩種反應路徑，反應進程如圖所示，該過程更優(yōu)的路徑是(填“a”或"b”)。

7

0-路徑a

E一一路徑b，二\

m_./7、

/、、一'/、

涅/7

"L、_jSiHCl3

SiCL

反應進程

II.氯氫化法:反應原理為Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)AH<0。

(3)在恒溫恒容條件下，該反應達到化學平衡狀態(tài)，下列說法正確的是

A.HCKSiHC13和H2的物質(zhì)的量濃度之比為3:l:l

B.向體系中充入HCL反應速率增大，平衡常數(shù)增大

C.向反應體系充入惰性氣體,平衡不發(fā)牛移動

D.移除部分SiHCh，逆反應速率減小，平衡向正反應方向移動

UL冷氫化法：在一定條件下發(fā)生如下反應

i.3SiCl4(g)+Si(s)+2H2?=4SiHCl3(g)

ii.2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCI4(g)AH2

iii.SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)AW3

(4)在催化劑作用下，反應ii中溫度和SiHCb轉(zhuǎn)化率關系如圖所示，200min時。，353K條件下SiHCh轉(zhuǎn)化率較高,

其原因可能是(寫出一種)。

(5)反應i進行的同時還會發(fā)生反應iv.

iv.SiCl4(g)+Si(s)+2H2(g)=2SiH2Cl2(g)AH4

△“4=(寫出代數(shù)式)

(6)已知反應i和反應iv的壓強平衡常數(shù)的負對數(shù)隨著溫度的變化如圖所示。

■IgKp

4

3

2

8009001000T/K

①反應i、iv中，屬于放熱反應的是(填序號)。

②某溫愛下，保持壓強為12Mpa的某恒壓密閉容器中，起始時加入足量Si,通入8moiSiCU和6moiH2,假設只

發(fā)生反應i和反應iv,反應達到平衡后，測得SiCLj轉(zhuǎn)化率為50%,n(SiHCl3)：n(SiH2Cl2)=2:1,該溫度下的反應i

壓強平衡常數(shù)勺=(已知壓強平衡常數(shù)的表達式為各氣體物質(zhì)的平衡分壓替代物質(zhì)的量濃度，氣體的分壓等

于其物質(zhì)的最分數(shù)乘以總壓強)。

(7)高純硅的用途廣泛，請寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途：。

7.(2023?東莞市上學期期末教學質(zhì)量臉查)探究硫及其化合物的轉(zhuǎn)化，有重要的現(xiàn)實意義。如將H?S、SO2等污染物

吸收和轉(zhuǎn)化是保護環(huán)境和資源利用的有效措施。

(1)H2s高溫裂解轉(zhuǎn)化為H2和硫蒸氣:2H2s(g)=2H2(g)+S2(g)AH。

①=kJ/mol(用“a、b、c”表示)。

化學鍵S=SH-SH-H

鍵能/(kJ/mol)abc

②在恒溫恒容密閉容器中，不能說明該反應已達平衡狀態(tài)的是.(填字母)。

A.混合氣體的密度不再改變B.容器中總壓強不再改變

C.2PI;(H2S)=u逆(S2)D.喘常不再改變

(2)為研究煙氣中SO?、NO2的變化，一定條件下向密閉容器中充入等物質(zhì)的量的SO2和NO2,發(fā)生反應：SO2(g)+

NO2(g)=NO(g)+SO3(g)AH=-41.8kJ/molo不同溫度和投料量下，測得平衡時壓強對數(shù)lgp(S()3)和lgP(NC)2)的

關系，如圖所示。

①K72(填“〉”或“〈”)。

②溫度，2時，平衡常數(shù)Kp為o(Kp為以平衡分壓代替平衡濃度計算的平衡常數(shù))

③a、b兩點體系總壓強pa與Pb的比值為。

⑶已知⑷(+)/9(-)表示氧化還原反應的還原/氧化半反應電極電勢，電勢差E=?(+)-w(-)越大，反應的自發(fā)程度

越大，如反應Zn+Cu2+=Zn2++Cu的E=<p(Cu2+/Cu)-^(Zn2+/Zn)<,

①含硫微粒各電對的電極電勢與產(chǎn)物濃度的關系如圖所示，將體系中自發(fā)程度最大的反應記為i,反應i的離子方

程式為o

②寫出SO2的一項用途_______°

8.(2023?佛山二模)工業(yè)利用N2、6催化合成氨實現(xiàn)了人類“向空氣中要面包'’的夢想。

⑴原料氣(含N2、H2,CO)中的CO能被催化劑吸附，需經(jīng)過銅氨液處理除去，反應為:

++

[CU(NH3)2]+CO+NH3[CU(NH3)3CO]AH<Oo

①除去原料氣中co的理由是0

②為提高CO吸收率，應選擇的條件為o

A.高溫高壓B.高溫低壓C.低溫高壓D.低溫低壓

③[Cu(NH3)3CO]+中的配體為

(2)研究發(fā)現(xiàn)鐵催化劑表面上合成氨的反應歷程如圖所示，其中吸附在鐵催化劑表面上的物種用*標注。

-過渡態(tài)1

.

2

U

立

過渡態(tài)4

專

jN2(g)+1H2(g)\

但

過渡態(tài)過緡

々23

NH(g)

茬N*+荊3

NHV

_LJ_3

N*+3H*NH*+2H*NH2*+H

反應歷程

①該反應歷程中最大活化能對應步驟的化學方程式為O合成氨反應:

：N2(g)+gH2(g)=NH3(g)的=kJ-mo「i(用圖中字母表示)。

②鐵催化合成氨時N2與H?需吸附在催化劑表面活性位點進行反應，由合成氨反應的速率方程u=k?C(N2)?

cL5(H2)yT(NH3)(k為速率常數(shù))可知，c(NH3)越大，反應速率越小。原因是o

(3)反應N2(g)+3F[2(g)2NIh(g)的標準平衡常數(shù)可表達為：K3=其中p6為標準壓強(O.IMPa),pNF%、

pN2和p&分別為各組分的平衡分壓(分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。若N?和H?起始物質(zhì)的量之比為1:3,反應在恒溫、

恒壓(lOMPa)下進行，平衡時N?轉(zhuǎn)化率為50%,則K'=(寫出計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

9.(2023?廣州二模)CI)和CO2重整制取合成氣CO和H2，在減少溫室氣體排放的同時，可充分利用碳資源。該重整

工藝主要涉及以下反應：

反應a：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)A%>0

反應b：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△/>0

反應c：CH4(g)=C(s)+2H2(g)A/>0

反應d：2C0(g)C(s)+CO2(g)A"4Vo

(1)重整時往反應體系中通入一定量的水蒸氣，可在消除積碳的同時生成水煤氣，反應為C(s)+H2OQ)=CO(g)+

H2(g),該反應的△”=(寫出一個代數(shù)式)。

(2)關于CH4和CO?重整，下列說法正確的是_(填編號)。

A.CH4的物質(zhì).的量保持不變時.反應體系達到平衡狀態(tài)

B.恒容時通入N2增大壓強，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小

C.加入反應c的催化劑，該反應的平衡常數(shù)K增大

D.達到平衡后，降低反應溫度，反應d的v正＞口逆

(3)一定壓強下，按照n(CH4)：n(CO2)=2:l投料，口。和CO2重整反應達到平衡時各組分的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化

如圖所示

①圖中曲線m、n分別表示物質(zhì)、的變化(選填“H2”“CO”或“CO?”)。

②700C后，C(s)的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大的原因是o

③某溫度下體系中不存在積碳，Ct4和H2O的物質(zhì)的量分數(shù)分別是0.50、0.04,該溫度下甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為

，反應b的平衡常數(shù)K=(列出計算式

10.(2023?廣州一模)乙醇可以通過部分氧化制氫氣，涉及的相關反應方程式如下：

a)C2H5OH(g)CH4(g)+CO(g)+H2(g)AHI

b)2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g)AH2

c)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH3

d)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H式g)AH4

(1)若發(fā)生反應C2HQH(g)+；C)2(g)=可提高乙阱中氫原子的利用率，反應的△&=(用

代數(shù)式表示)。

(2)用平衡分壓代替平衡濃度時，平衡常數(shù)可表示為Kp,各反應的1g、隨溫度的變化如圖I所示。

①以上反應中，屬于吸熱反應的有.(填字母)。

②平衡常數(shù)大于延時可認為反應完全，則1500K時,反應完全進行的有.(填字母)。

(3)恒床條件下往反應容器中通入Z.OmcICzHsOH和少量平衡時體系中各物質(zhì)(CH-%、CO.CO2.hO)的物質(zhì)

的量分數(shù)隨溫度的變化如圖2所示。

0.6

①圖中表示CO的曲線為o（填"m”或"n”）o

②下列說法正確的是（填編號）。

A.當氣體密度不再發(fā)生變化時，反應達到平衡狀態(tài)

B.溫度升高，反應的v正增大，v減減小

C.達到平衡時分離出部分HzO,反應c的平衡常數(shù)增大

D.加入稀有氣體，重新達到平衡時H2的物質(zhì)的量增加

③「K下達到平衡時C2H5OH和。2均反應完全，C%、%和H2O的物質(zhì)的量分數(shù)分別為0.20、0.32、0.12,則平衡時H?

的物質(zhì)的量為mol,反應c的平衡常數(shù)K=。

11.（2023?惠州第三次調(diào)研）運用化學反應原理研究合成氨反應有重要意義，請完成下列探究。

⑴生成氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C（s）+H2O（g）H2（g）+CO（g）AH=+131.3kJmol",AS=+I33.7J

mol1K-',該反應在低溫下（“能”或“不能”）自發(fā)進行。

（2）已知在400c時，N2（g）+3&（g）=2NH式g）的K,=0.5。相關化學鍵健能數(shù)據(jù)為

化學鍵N三NH-HN-H

鍵能E(kJ-mol-1)946436390.8

回答下列問題：①在400℃時，2NH3?=N2（g）+3%（g的K?=（填數(shù)值），AH=。

②400℃時，在1L的反應容器中進行合成氨反應，一段時間后，測得N?、％、NE的物質(zhì)的量分別為4mol、2moK

4mol,則此時反應％:（N2）v逆］N2）（填“>”“<”"=”或“不能確定”）o

③若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入筑氣，則合成氨反應的平衡（填“向左”“向右”或“不”）移動；使用

催化劑（填“增大”“減小”或“不改變”）反應的AH,

（3）氮的固定一直是科學家研究的重要課題，合成氨則是人工固氮比較成熟的技術，其原理為N式g）+3H2（g）=

2NH3Q）,在不同溫度、壓強和相同催化劑條件卜，初始時Nz、比分別為O.lmol、0.3mol時，平衡后混合物中氨的

體枳分數(shù)（（p）如圖所示。

100

①其中，pi、P2和P3由大到小的順序是

②若在250C、Pl為l()5pa的條件下，反應達到平衡，此時B點N2的分壓p(N?)為Pa(分壓=總壓x物質(zhì)的最

分數(shù)，保留一位小數(shù))。

12.(2023?惠州市下學期一模)汽車尾氣的污染不容忽視，對汽車尾氣中污染氣體NO和CO的轉(zhuǎn)化是研究熱點。

I.汽車尾氣中的NO對人體健康有嚴直危害，?種新技術用H2還原NO的反應原理為：

2H2(g)+2NO(g)=N2(g)4-2H2O(g)AH<0。該反應的能量變化過程如圖:

廣2N(g)羋粵，N?(g)

akJ?mol-'

2NO(g).

①L20(g)]dkJ.mo口

4H(g)2H20(g)

2H2(g)"J渣嘰-1?_

(1)△//=KJ-mori(用圖中字母a、b、c、d表示)。

II.已知反應：2NO(g)+2CO(g)=、2(g)+2CO2(g)AH=-746.5kJ-moL可以有效轉(zhuǎn)化汽車尾氣。在密閉容器

中充入2moicO和2moiNO,平衡時NO的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系如圖所示:

%

、

菜

會

還

W

S

O

N

(2)充分反應達到平衡后，放出的熱量Q746.5kJ(選填“大于”、“小于”、“等于")

(3)據(jù)圖分析可知，T,丁2(選填“大于”、“小于”、“等于》反應平衡后，改變以下條件能使速率和兩種污染

氣體轉(zhuǎn)化率都增大的是(填標號)。

A.壓縮容器體枳B.升高溫度C.恒壓充入然氣D.加入催化劑

(4)反應在D點達到平衡后，若此時降低溫度，同時壓縮容器體積，在重新達到平衡過程中，D點會向A?G點中的

點方向移動。

(5)某研究小組探究催化劑對CO、NO絳化率的影響。將N。和C。按物質(zhì)的量1:1,以一定的流速通過兩種不同的催

化劑進行反應，相同時間內(nèi)測量逸出氣體中NO含量，從而確定尾氣脫氮率(即NO的轉(zhuǎn)化率)，結(jié)果如圖所示：

脫氮率/%

：N

g0l1；?LI1.

100200300400500溫蝦c

①溫度低于200℃時，圖中曲線I脫氮率隨溫度升高而變化不大的主要原因是。

②a點脫氮率小于對應溫度下的平衡脫氮率，原因是。

③450℃時，平衡脫氮率為50%,壓強恒為P,則Kp=(冷為以分壓表示的平衡常數(shù)，用含P的代數(shù)式表

示)。

13.(2023?江門上學期聯(lián)考)NO、NO2是空氣中的污染物，將NO、NO2轉(zhuǎn)化為N2(g)是化學工作者的重要研究課題。

回答下列問題：

-1

(1)已知:反應I.2NO(g)=N2(g)+O2(g)AHj=xkJ-mol；

反應II.C02(g)=C0(g)+102(g)AH1廣ykJ?mol］

反應IH.2N0(g)+O2(g)=2NO2(g)AH1n

反應W.2NC)2(g)+4C0(g)=4CO2(g)+N2(g)AH|V=zkJ?moL。

則△必n=kJ-mo「i。(用含x、y、z的代數(shù)式表示)。

(2)研究表明反應HI的反應歷程如圖I所示。

①已知：a<b<c0圖1中第一步反應的逆反應的活化能為kJ-moL(用含a、b、c、川的代數(shù)式表示)。

②對于基元反應xX(g)+yY(g)=zZ(g),其速率方程為v正二攵正cYX)?少(丫)、v逆=「逆。<2)?若用勺正、勺逆、修正、

七逆分別表示圖1中兩步反應的速率常數(shù)，則第二步的平衡常數(shù)為(用含/正、勺逆的代數(shù)式表示)；第一步

反應快速達到平衡，近似認為第二步反應不影響第一步反應，則反應川的速率方程J：=［用含勺正、與逆、

公正、?NO)及。(。2)的代數(shù)式表示］。

(3)向恒壓反應器中充入一定比例的NO(g)、O式g)混合氣體僅發(fā)生反應III.在相同催化劑、相同時間，不同溫度下的

NO(g)的轉(zhuǎn)化率及該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示。

N

O

冬

蘇

??女

.

％、

①VA(填“域"="，下同)VR,AWni0。

②測得VF〈VD，原因是。

③C點轉(zhuǎn)化率最高的原因是o

14.(2023?江門一模)綠水青山就是金山銀山。燃燒煤的煙氣含有SO?和NO、，直接排放會造成環(huán)境污染，排放前需

要進行處理。試回答下列問題：

(1)某實驗小組設想利用CO還原SO2。已知S和CO的燃燒熱分別是296.0kJ-mol』、283.0kJmor',試寫出CO還原

SO2生成CO2和S(s)的熱化學方程式o

⑵采用Na2sCh溶液吸收法處理SO?，25c時用ImolL」的Na2so3溶液吸收SO2，當溶液pH=7時，溶液中各離子

濃度的大小關系為。(已知25c時：H2sCh的電離常數(shù)Ka/=1.3xlO-2,K02=6.2X]()-8)

(3)采用NaCKh溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。在脫流、脫硝過程中，反應器中一直維持下列條件：

溫度為298K,pHW2,NaCKh溶液濃度為5x|()-3mol.LL通入含有SO?和NO的煙氣，則反應一段時間后溶液中離

子濃度的分析結(jié)果如下表。

離子SO；sol-NOjNOjCl

c/CmolL')8.35x1O-46.87x1O-61.5x10”1.2x10-53.4x10-3

在不同溫度下，NaClOz溶液脫硫、脫硝的反應中，SO?和NO的平衡分壓生如圖所示。

①寫出NaCQ溶液脫硫過程中主要反應的離子方程式。脫硫、脫硝反應的△〃0(填或

“=”)。

②已知脫硝主要反應為;4NO+3C1O2+4OH=4NO3+3C1+2H2Oo由實臉結(jié)果可知，脫硫反應速率大于脫硝反應速率，

原因是除了SO?和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是(寫出其中一個原因)。欲提高煙氣中NO的脫

硝反應速率，可以采用的措施是(寫出其中一條措施)。

③脫硝主要反應的平衡表達式為：K=8H)，其中Pc(NO)為平衡分壓。結(jié)合題目信息，計算298K

時脫硫過程主要反應的化學平衡常數(shù)：K=(只列算式代入數(shù)據(jù)，不作運算)

⑷如果采用Ca(C102)2替代NaCICh，能得到更好的煙氣脫硫效果，其原因是。

15.(2023?揭陽上學期期末)甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫只發(fā)生

反應I、反應H。反應如下：

反應I.CH4(g)+H2O(g):CO(g)+3H2(g)AH?=+206kJmol一】

反應H.CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)AH2=+I65kJmol一】

回答下列問題：

⑴反應HI.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)S<JA//3=kJmol一I；若在一定溫度下容積固定的密閉容器中

進行該反應，則可以同時提高CO平衡轉(zhuǎn)化率和化學反應速率的措施是o

(2)某研究小組模擬工業(yè)生產(chǎn)，利用甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫，向容積為2L的恒容密閉容器中，投入物質(zhì)的

量相等為甲烷和水蒸氣。

①若在T=900℃條件下，反應達到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為70%,則平衡時容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為(填

最簡整數(shù)比)。

②若甲烷和水蒸氣的物質(zhì)的量均為1mol,反應1()min后體系到達①中的平衡狀態(tài)，則0?10min內(nèi)CH4的化學反應

速率為o

③為了能夠提高一定時間內(nèi)甲烷的轉(zhuǎn)化率，同時提高反應I的選擇性，可以改變的條件是o

④其他條件相同時，在不同催化劑(A、B、C)作用下，反應相同時之間，CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖所示。

a點(填“是”或“不是")化學平衡狀態(tài)。

(3)在恒溫、恒壓(總壓為加)條件下，若甲烷和水蒸氣的物質(zhì)的量均為1mol,反應達平衡時，CHKg)的轉(zhuǎn)化率為a,

CO2(g)的物質(zhì)的最為bmol,則反應］的平衡常數(shù)Kp(用含a、b、p°的式子表示，Kp為分壓平衡常數(shù))。

16.(2023?茂名二模)二氧化碳催化加氫直接合成二甲醛(DME)既可以實現(xiàn)碳減排又可以得到重要的有機原料，對于

保證經(jīng)濟的高速發(fā)展和實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略均具有重要意義，其中涉及的反應有：

1

(i)CO2(g)+3H2?=CH3OH?+H2O(g)A%=akJ.moF

1

(ii)2CH3OH(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)AH2=bkJ-moF

-1

(iii)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A/73=ckJ-mol

已知：生成物A的選擇性$=A物.含"要沖'"A)X100%

回答卜.列問題：

(l)2CO2(g)+6H2(g)OCH30cH3(g)+3H2O?的=kJ?moL(用含a、b或c的代數(shù)式表示)。

(2)反應i、ii、iii的吉布斯自由能隨溫度變化如圖，下列說法正確的是c

-

-

-

-

O160-

E120-

-

380-

d40-

<-

-

2984IU498698898

T/K

A.常溫下，反應i、ii、適均能自發(fā)

B.410K時，反應i和反應適的反應速率相等

C.溫度升高,CH30H的選擇性提高,CO的選擇性降低

D.提高二甲醛產(chǎn)率的關鍵是尋找對甲醇具有高選擇性的催化劑

(3)在3.0MPa下，研究人員在體積固足的容器中充入4moi出和lmolCO?發(fā)生反應，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和生成物的

選擇性隨溫度變化如圖(不考慮其他因素影響)。

①0(填"/或“<”)。

②若在220c下，平衡時1!(匕。)=,計算反應2cH30H(g):CH3OCH3(g)+出0?在220℃下的平衡

常數(shù)(寫出計算過程，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

③當其他條件不變，壓強為4.0MPa、溫度為260C時，圖中點(填“A”、"B”、"C”或"D”)可表示二甲醛

的選擇性。

(4)在Cu/ZnO/ZrO2基催化劑卜發(fā)生反應，機理如圖：

CH30H

0

該機理表示的足反應..(填“「、”ii”或“iii”)的反應過程。寫出轉(zhuǎn)化③的反應方程式

17.(2023?茂名一模)乙烯是重要的基礎化工原料，工業(yè)上利用乙烷脫氫制乙烯的相關反應如下:

反應I：C2H6（g）=C2H4（g）+Hz（g）AHi=+137kJ,molT

-1

反應II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH2=+41kJ-mol

(1)反應C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O?的H%=kJ.mol。

(2)以QH6和N2的混合氣體為起始投料(N2不參與反應)，保持混合氣體總物質(zhì)的量不變，在恒容的容器中對反應I

進行研究。下列說法正確的是。

A.升高溫度，正、逆反應速率同時增大

B.C2H6、C2H4和H2的物質(zhì)的量相等時，反應達到平衡狀態(tài)

C.增加起始投料時C2H6的體積分數(shù)，單位體積的活化分子數(shù)增加

D.增加起始投料時C2H6的體積分數(shù)，C2H6平衡轉(zhuǎn)化率增大

(3)科研人員研究催化劑對乙烷無氧脫氫的影響

①在一定條件下，Zn/ZSM-5催化乙烷脫氫轉(zhuǎn)化為乙烯的反應歷程如圖所示，該歷程的各步反應中，生成下列物

質(zhì)速率最慢的是o

反應進程

A.C2H6*B.Zn-C2H5C.C2H；D.H2*

②用Co基催化劑研究CzIL催化脫氫，該催化劑對C-H鍵和C-C鍵的斷裂均有高活性，易形成碳單質(zhì)。一定溫度

下，C?；呋瘎┰诙虝r間內(nèi)會失活，其失活的原因是。

(4)在923K和催化劑條件下，向體積固定的容器中充入l.OmolC2H6與一定量CO2發(fā)生反應(忽略反應I和反應II外的

其它反應)，平衡時C2H6、C2H4和CO的物質(zhì)的量分數(shù)隨起始投料比鬻;的變化關系如圖所示。

25

20

15

0

L52”(CO?)

①圖中曲線c表示的物質(zhì)為CO,表示C2H6的曲線為(填“a”或"b”)，判斷依據(jù)是

②當