2024届高三新高考化学大一轮专题复习题--化学反应原理综合题
1．（2023上·上海虹口·高三上海财经大学附属北郊高级中学校考期中）钒(23V)广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”“金属维生素”之称。
(1)基态钒原子的价电子排布式为 ，与钒同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数最多的是 (填元素符号)。
(2)V2O5 溶解在 NaOH 溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，已知空间构型与相同。
①中心原子价层孤电子对数目为 。
A．0 B．1 C．2 D．3
②短周期元素形成的各微粒中，与空间构型相同的正离子有 (任写一种)。
(3)V2O5 常用作 SO2 转化为 SO3 的催化剂。一定条件下，在固定容积的密闭容器中充入 SO2与空气的混合气体，加入一定量 V2O5，反应 t min 后，容器中 SO2 和 SO3 物质的量浓度分别为 a mol·L－1 和 b mol·L－1。
①SO2 起始物质的量浓度为 mol·L－1(用含 a、b 的代数式表示)。
②这段时间内用 O2 表示的平均化学反应速率为 mol/(L·min)－1(用含 a、b、t的代数式表示)。
③在未使用催化剂时，SO2 氧化反应的能量变化如图所示。加入 V2O5 后，会使图中 。
A．E1 增大、E3 减小 B．E1减小、E2增大
C．E2 减小、E3不变 D．E2减小、E3 增大
(4)用活化后的 V2O5 作催化剂，在有氧条件下氨气将 NO 还原成 N2 的一种反应历程如图所示。
①上述历程中，钒元素被氧化的过程有 (填序号)；写出总反应的化学方程式： 。
②按上述图中 NH3、NO 和 O2 的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间，NH3 和 NO 的转化率与温度的关系如图所示。超过 200℃后，NO 转化率急剧下降，而 NH3 仍维持较高，原因可能是： 。
2．（2023上·上海徐汇·高三上海民办南模中学校考阶段练习）I．硫和氮两种元素与人们的生活密切相关，是生命物质的重要组成元素，自然界中硫、氮的循环是维持生态平衡的重要物质基础。
(1)下列属于氮的固定的是___________。
A．工业上N2和H2合成NH3
B．N2在根瘤菌所含的固氮酶作用下还原为NH3
C．NH3催化氧化生成NO
D．汽车尾气中的NO和CO在催化剂的作用下生成N2
(2)热塑性聚氨酯(TPU)是具有高弹性、高拉伸强度、耐低温性、耐磨性和耐腐蚀能力的聚合物。一种基于二硫键(—S—S—)的自修复热塑性聚氨酯材料的结构如下：
该聚合物由X()和Y()聚合而成，下列说法正确的是___________。
A．X中碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生反应
B．生成该聚合物的反应属于缩聚反应
C．废弃的聚合物若直接焚烧处理，可能会产生氮氧化物、硫氧化物等有毒气体
D．该聚合物不能发生水解反应
II．含硫、含氮物质的使用在为人类带来益处的同时，也给人们带来了一些困扰。利用电化学原理处理氮氧化物、硫氧化物等废气具有重要意义。
(3)电解NO制备氮肥NH4NO3，其工作原理如下图所示，阳极的电极反应式为 ，为使电解产物完全转化为NH4NO3，需补充物质A，A是 。
(4)一种SO2的脱除与H2O2的制备协同进行的装置如下图所示，b极的电极反应式为 ，若有标准状况下2.24LSO2被脱除，可以制备H2O2 mol。
III．已知H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g) COS(g)＋H2O(g)。
(5)在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应达到平衡后H2O的物质的量分数为0.02，H2S的平衡转化率α1= %，反应平衡常数K= ；向容器中再充入0.20molCO2与0.80molH2S，H2S的平衡转化率α2= %。(均保留2位有效数字)
(6)在620K时重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，E(A—B)表示A—B键的键能，则2E(H—S)＋E(C=O) 2E(H—O)＋E(C=S) (选填“>”“<”或“=”)。
3．（2023上·湖南张家界·高三张家界市民族中学校考阶段练习）当今社会的主题之一：发展经济，节能减排。而燃料电池因其无污染，且原料来源广可再生被人们青睐，广泛应用于生产、生活、科学研究中，现有如下图所示装置，所有电极均为Pt，请按要求回答下列问题：
(1)甲装置是 (填“原电池”或“电解池”)，写出a极的电极反应 。
(2)乙池中c极的电极反应 。
(3)当b极消耗标准状况下的112mL时，若乙中硫酸铜溶液的体积是200mL，假若电解前后溶液体积保持不变，此时乙池中的pH= 。
(4)用石墨电极电解溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.2mol后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则电解过程中转移的电子的物质的量是_____。
A．0.4mol B．0.5mol C．0.6mol D．0.8mol
(5)现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾，其中M、N为离子交换膜，只允许某些离子通过，则A出口导出的溶液溶质为 (写化学式)，M为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
4．（2023·全国·高三专题练习）绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题：
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数)：
I．C3H8O3(g) 3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1 K2
重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g) 3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3= ，平衡常数K3= 。(用含K1、K2的计算式表示)
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2 2CO+2H2)，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。
①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则脱氢过程的速率由小到大的关系为 。
②甲烷逐步脱氢过程中，决定速率快慢的反应步骤是： (用化学方程式表示)。
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a：CH4+CO2 2CO+2H2，同时发生副反应b：CO2+H2 CO+H2O，T℃时，在恒压容器中，通入2molCH4和2molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则反应a的压强平衡常数Kp= (用含P和P0的计算式表示，已知分压=总压×物质的量分数)。
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75kJ·mol-1，Ni可作该反应的催化剂，CH4在催化剂孔道表面反应时，若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素，使用催化剂的最佳温度为 ；650℃条件下，1000s后，氢气的体积分数快速下降的原因是 。
5．（2023上·福建泉州·高三福建省德化第一中学校联考阶段练习）氢能是一种理想的绿色能源，一种太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢原理合成示意图如下：
(1)第I步：。总反应可表示为：。写出第II步反应的热化学方程式： 。
(2)实验测得分步制氢比直接利用和反应具有更高的反应效率，原因是 。
(3)第I、II步反应的图像如下。
由图像可知a b(填“大于”或“小于”)，时第I步反应平衡时的平衡分压，则平衡混合气体中的体积分数为 (保留一位小数)。
(4)第I步反应产生的合成气(CO和的混合气体)可用于F—T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应：，如下图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内的分数，据此应选择的催化剂是 (填“I”或“II”)，选择的依据是 。
6．（2023上·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）按要求回答下列问题：
(1)下列物质中属于强电解质的是 （填标号，下同），非电解质是 ，能导电的是 。
①②③氨水④液态⑤乙醇⑥⑦⑧
(2)若时，醋酸的电离常数，则该温度下醋酸溶液中约为 。
(3)用如图装置电解硫酸钾溶液，可获得、硫酸和氢氧化钾溶液。电解过程中电极与电源的极 相连，电极周围溶液值 （填“增大”、“减小”或“不变”），M、交换膜中是阳离子交换膜的是 （填“M”或“N”）。
(4)现有反应已知该反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 H—H C—O H—O C—H
436 343 465 413
则气态中的键能为
7．（2024·四川自贡·统考一模）丙烯是重要的化工原料，可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。回答下列问题：
(1)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：
①
②
已知：的活化能为，则该反应的活化能为 。
(2)某研究小组向密闭容器中充入一定量的和，分别在、两种不同催化剂作用下发生反应①，一段时间后测得的产率与温度的关系如下图所示。
①下列说法错误的是 (填代号)。
A．使用催化剂的最佳温度约为
B．相同条件下，改变压强不影响的产率
C．两种催化剂均能降低反应的活化能，但不变
D．P点是对应温度下的平衡产率
②在催化剂作用下，温度低于时，的产率随温度升高变化不大，主要原因是 。
(3)在不同温度下达到平衡，在总压强分别为和时，测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。
①a．d代表 (填“丙烷”或“丙烯”)， (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②起始时充入一定量丙烷，在恒压条件下发生反应，点对应温度下丙烷的转化率为 (保留1位小数)，该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
8．（2023上·福建厦门·高三厦门一中校考期中）氮的氧化物是大气污染物之一，研究它们的反应机理，对于消除环境污染，促进社会可持续发展有重要意义。回答下列问题：
(1)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率，反应历程为：
第一步：(快反应)
第二步：(慢反应)
第三步：(快反应)
实验表明，含碘时分解速率方程(为速率常数)。下列表述正确的是___________
A．升高温度，第一步向右进行的程度变大
B．第二步的活化能比第三步小
C．为反应的催化剂
D．分解反应的速率与是否含碘蒸气有关
(2)对反应，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变，重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。
图中M点对应的速率(对应温度) (填“>”、“<”或“=”)，温度高于，NO转化率降低的原因可能是 。
(3)在密闭容器中充入和，发生反应：。平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。
①下列物理量中，图中d点大于b点的是 (填字母)。
A．正反应速率 B．逆反应速率
C．的浓度 D．对应温度的平衡常数
②c点NO的平衡转化率为 。
③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中a、b、c、d中的 点。
(4)时，向容积为2L的恒容容器中充入、，发生反应：，体系的总压强P随时间t的变化如下表所示：
0 10 20 30 40
240 226 216 210 210
①内该反应的平均反应速率 。
②该温度下反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。
9．（2023上·浙江·高三校联考阶段练习）I．氮的固定意义重大，氮肥的使用提高了粮食产量。自然固氮反应之一是：，已知：
键能/ 946 498 632
(1)则该反应的 。
(2)恒压时，反应中，NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图甲所示，反应中，的平衡转化率与温度的关系曲线如图乙所示。
图甲中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时NO的转化率。
① (填“A”、“B”或“C”)点对应的压强最大，判断依据是 。
②结合图甲和图乙，恒压100kPa、25℃时，与混合后最终气体的体积为 mL。
II．将物质的量之比为的和CO充入一密闭容器中进行反应，CO在的表面进行两步反应转化，其反应历程如图丙所示，
请回答：
(3)下列说法正确的是___________。
A．在恒温恒容时，混合气体的密度不再变化说明体系达到平衡状态
B．该总反应高温下可能不自发
C．反应过程中先是中的O原子去进攻中的Pt原子
D．研究表明，催化使反应历程具有更少的反应步骤和更低的活化能，平衡转化率更大
(4)在℃，平衡时与的关系如图丁所示，p为物质的分压强(单位为kPa)。若、，则 。(分压=总压×物质的量分数)。
10．（2023上·江苏泰州·高三江苏省兴化中学校考阶段练习）氮氧化物(NOx)是硝酸和肼等工业的主要污染物。采用选择性催化还原或氧化吸收法可有效脱除烟气中的氮氧化物。
(1)利用甲烷可将氮氧化物还原为氮气除去。已知：
2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)；ΔH=a kJ·mol-1
CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH=b kJ·mol-1
CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH=c kJ·mol-1
反应CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH= kJ·mol-1。
(2)一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示，A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。
①由A到B的变化过程可用离子反应方程式表示为 。
②脱除NO的总反应为 。
(3)电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为硝态氮。分别向0.1mol·L-1NaCl溶液和0.08mol·L-1Na2SO4溶液(起始pH均调至9)中通入NO，测得电流强度与NO的脱除率的关系如图3所示。
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2。H2O2氧化吸收NO的离子方程式为 。
②电解NaCl溶液作吸收液时，NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大，原因是 。
11．（2023上·四川内江·高三四川省资中县第二中学校考阶段练习）合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题：
(1)德国化学家F．Haber从1902年开始研究和直接合成在、时，将和加入刚性容器中充分反应，测得体积分数为，其他条件不变，温度升高至，测得体积分数为，则可判断合成氨反应 0(填“>”或“<”)。
(2)在2L密闭绝热容器中，投入和，在一定条件下生成，测得不同温度下，平衡时的物质的量数据如表：
温度/K
3.6 3.2 2.8 2.0
①下列能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A． B．容器内气体压强不变
C．混合气体的密度不变 D．混合气的温度保持不变
②温度 (填“>”“<”或“=”)。
③在温度下，达到平衡时的体积分数 。
(3)T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：，反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示：
①表示浓度变化的曲线是 (填“A”、“B”或“C”)。与(1)中的实验条件(、)相比，改变的条件可能是 。
②在内的平均反应速率为 。在该条件下反应的平衡常数为 (保留两位有效数字)。
12．（2023上·四川广元·高三四川省苍溪中学校校考阶段练习）甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。用生产甲醇、乙醇。
(1)已知：的燃烧热为，的燃烧热为， ，则 kJ/mol。
(2)为探究用生产燃料甲醇的反应原理，在容积为2L的密闭容器中，充入和在一定条件下发生反应，测得、和的物质的量(n)随时间的变化如图所示：
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 。
②下列措施能使的平衡转化率增大的是 (填序号)。
A．在原容器中再充入
B．在原容器中再充入
C．在原容器中充入1mol氦气
D．使用更有效的催化剂
E．缩小容器的容积
(3)也可通过催化加氢合成乙醇，其反应原理为 。设m为起始时的投料比，即。通过实验得到如图所示图象：
①图甲中投料比相同，温度从高到低的顺序为 。
②图乙中、、从大到小的顺序为 。
③图丙表示在总压为5MPa的恒压条件下，且时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系，温度时，该反应压强平衡常数的计算表达式为 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，代入数据，不用计算)。
13．（2023·黑龙江·校联考模拟预测）温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点，以下列两种方法为例，请回答问题。
I．哈伯合成氨在较高温度下以氢气做氢源，其使用的氢气可由天然气制备：。下表列出了几种化学键的键能：
化学键
键能 436 413 467 1072
(1)时，上述反应的 。
(2)为提高的平衡转化率，可采用的措施是___________。
A．使用合适的催化剂 B．采用较高的温度
C．采用较高的压强 D．恒温恒容增大甲烷和水蒸汽投料比
(3)催化剂的选择是合成氨的核心技术之一，使用催化剂1或催化剂2合成氨，产氨速率与温度的关系如图。
根据由图判断，活化能 (填“>”“=”“<”)。使用催化剂1或催化剂2时，合成氨的 (填“>”“=”“<”)。
Ⅱ．与重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：
反应①
反应②
反应③
反应④
一定条件下，向体积为的密闭容器中通入、各及少量，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。
(4)图中a代表产物 ，当温度高于，的含量随温度升高而下降的主要原因是 。
(5)时，与的转化率分别为95%和90%，反应①的平衡常数 (列出计算式)。
(6)甲烷化过程中，保持与的体积比为，反应气的总流量控制在，时测得转化率为80%，则反应速率为 。
14．（2023上·河北保定·高三河北定兴第三中学校联考期中）二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域的一个重要战略方向，回答下列问题：
I．工业上用和反应合成二甲醚：。某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示。
(1)a点时，℃下，将和充入VL的恒容密闭容器中，发生上述反应，后，该反应达到平衡状态，则：
①内， (用含V的代数式表示)。
②反应达到平衡时，混合气体的平均相对分子质量为 (用分数表示)。
③反应达到平衡时的平衡常数 (用含V的代数式表示，写出计算式即可，不用化简)。
(2)在温度为℃和℃下：
①温度： (填“>”“<”或“=”)。
②℃，b点时， (用分数表示)。
II．和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示。
(3)若生成的乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和的体积比为 (用含x和y的代数式表示)。
III．常温下，某天然水体中的与空气中的保持平衡。
(4)已知某溶洞水体中(X为、、或)与pH的关系如图所示。
①曲线III代表 (填“”“”“”或“”)。
②d的值为 (填具体数字)。
15．（2023上·福建厦门·高三厦门外国语学校校考期中）Ⅰ.实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇的反应方程式为。
(1)在容积为的恒温密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间 0min 3min 6min 9min 12min
0 0.50 0.75 0.75
1 0.50 0.35 0.25 0.25
①内， 。
②末时，混合气体中的物质的量分数为 。
③第时 第时(填“>”、“<”或“=”)，第时， (填“>”、“<”或“=”)
(2)保持压强为，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比m[]=1，一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是 (填标号)。
a．容器内气体的密度不再变化 b．容器内气体的平均相对分子质量不再变化
c．的体积分数不再变化 d．断裂个键的同时生成个水分子
Ⅱ.研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(3)碘蒸气存在能大幅度提高的分解速率，反应历程为：
第一步：(快反应)
第二步：(慢反应)
第三步：(快反应)
实验表明，含碘时分解速率方程(为速率常数)。下列表述正确的是___________。
A．分解反应中，k值与碘蒸气浓度大小有关
B．v(第二步的逆反应)
D．第二步活化能比第三步大
(4)在汽车尾气净化装置中，和发生反应。实验测得：。其中、分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关，为浓度。
①达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入和物质的量分别为，起始时压强为，达平衡时压强为。则平衡时的转化率为 ， 。
16．（2023·全国·高三专题练习）复合催化是工业合成甲醇()的重要反应，其原理为。在2 L密闭容器中，充入和，在催化剂、的条件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示：
(1)写出分子的空间构型是 。
(2)反应开始至2 min末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是 。
(3)下列情况不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填选项编号)。
A．单位时间内消耗，同时生成
B．的物质的量保持不变
C．密闭容器中不发生变化时
D．密闭容器内气体压强不发生变化时
(4)选择工业生产的适宜条件时需考虑既“快”又“多”地生成产物。
①在不改变上述反应条件(催化剂、温度、容积)前提下，要增大反应速率，还可以采取的措施是 (任写一种)。
②该合成甲醇的反应为放热反应，则有利于提高甲醇平衡产率的条件是 (填选项编号)。
A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压
17．（2023上·河北保定·高三河北阜平中学校联考期中）已知：是一种重要的化工品，在一定温度下可发生分解反应：
①
②
回答下列问题：
(1) (用含的式子表示)。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应，下列叙述正确的是___________(填标号)。
A．增大质量时，反应速率增大
B．体积分数不变时，该反应达到平衡状态
C．平衡后，再充入，达到新平衡时，增大
D．平衡后，再充入少量质量增大
(3)的速率方程为(为速率常数，只与温度、压强有关)。
①某温度下，该反应的平衡常数K为10，，则 。
②已知：(式中，R为常数，单位为，温度T单位为K，E表示反应的活化能，单位为)。与不同催化剂(为催化剂)、温度(T)关系如图所示。
相同条件下，催化效率较高的是 (填“”或“”)，判断依据是 。在催化剂作用下，正反应的活化能为 。
(4)一定温度下，向密闭容器中充入足量，达到平衡时测得生成和。则该温度下，反应的压强平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
(5)在甲、乙两个体积相等的容器中都充入发生反应：。测得的物质的量与时间关系如图。
①相对乙，甲仅改变一个条件，该条件是 。
②乙容器中，在恒容条件下时再充入少量的平衡转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
18．（2023上·辽宁·高三校联考阶段练习）Ⅰ.铁常常用作电极材料。甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒
(1)若两池中均为溶液，反应一段时间后：
①甲池中有红色物质析出的是 棒。
A．Fe B．C
②乙池中阳极的电极反应式是 。
(2)若两池中均为饱和溶液：甲池中碳极上电极反应式是： 。
Ⅱ.下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
请回答下列问题：
(3)写出电解饱和食盐水的离子方程式： 。
(4)离子交换膜的作用为一、阻止阳极产生的和阴极产生的混合发生爆炸；二、阻止 。
(5)精制饱和食盐水从图中 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)位置补充。
(6)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用： 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．(1) 3d34s2 Cr
(2) A
(3) a＋b C
(4) ④ 4NH3 + 4NO + O2 = 4N2 + 6H2O 超过 200℃后，NH3 与 O2 生成了 NO
【详解】（1）23V是23号元素，基态钒原子的价电子排布式为3d34s2，与钒同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数最多的价电子排布式为3d54s1，为Cr元素。
（2）①中心原子价层孤电子对数目为=0，故选A；
②中心原子价层电子对数为4+=4，且没有孤电子对，则其空间构型为正四面体形，与空间构型相同的正离子有。
（3）根据已知条件列出“三段式”
①SO2 起始物质的量浓度为(a+b)mol；
②这段时间内用 O2 表示的平均化学反应速率为v(O2)= mol/(L·min)－1；
③加入催化剂同等程度地降低正逆反应的活化能，不改变反应的反应热，加入 V2O5 后，会使图中E1 减小、E2 减小、E3不变，故选C。
（4）①过程④中钒元素被O2氧化，钒元素化合价上升；根据在钒基催化剂(V2O5)作用下的脱硝反应机理，NH3、NO、O2是反应物，N2、H2O是生成物，总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O2 =4N2+6H2O；
②超过200℃后，NH3发生催化氧化，NH3与O2反应生成NO，所以超过200℃后，NO转化率急剧下降，而NH3转化率仍维持较高。
2．(1)AB
(2)AC
(3) NO—3e－＋2H2O=NO＋4H+ NH3
(4) SO—2e－+2OH—=SO＋H2O 0.1
(5) 2.5% 2.8×10—3 2.5%
(6)>
【详解】（1）氮的固定是指游离态氮元素转化为化合态氮元素；
A．合成氨反应是游离态的氮元素转化为化合态氮元素的反应，属于氮的固定，故正确；
B．氮气在根瘤菌所含的固氮酶作用下还原为氨气的反应是游离态的氮元素转化为化合态氮元素的反应，属于氮的固定，故正确；
C．氨气催化氧化生成一氧化氮的反应是化合态氮元素转化为化合态氮元素的反应，不属于氮的固定，故错误；
D．汽车尾气中的一氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下生成氮气的反应化合态氮元素转化为游离态氮元素的反应，不属于氮的固定，故错误；
故选AB；
（2）由结构简式可知， 和发生加聚反应生成；
A．由高聚物的结构简式可知，X中碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生加成反应，故正确；
B．由分析可知，生成该聚合物的反应属于加聚反应，不属于缩聚反应，故错误；
C．废弃的该聚合物若直接高温焚烧处理，可能会产生氮氧化物、硫氧化物等有毒气体，污染环境，故正确；
D．由结构简式可知，该聚合物含酰胺基，一定条件下能发生水解反应，故D错误；
故选AC。
（3）由图可知，右侧电极为阳极，水分子作用下一氧化氮在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为NO—3e－＋2H2O=NO＋4H+，左侧电极为阴极，酸性条件下一氧化氮在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子和水，电极反应式为NO+5e—+6H+=NH+H2O，反应的总方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，则将为使电解产物完全转化为硝酸铵，应通入氨气，则补充物质A为氨气，故答案为：NO—3e－＋2H2O=NO＋4H+；NH3；
（4）由图可知，b电极为原电池的负极，碱性条件下亚硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和水，电极反应式为SO—2e－+2OH—=SO＋H2O，由得失电子数目守恒可知，标准状况下2.24L二氧化硫被脱除时，可以制备过氧化氢的物质的量为=0.1mol，故答案为：SO—2e－+2OH—=SO＋H2O；0.1；
（5）设平衡时生成水蒸气的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：
由平衡时水蒸气的物质的量分数为0.2可得：=0.2，解得a=0.01，则硫化氢的转化率α1=×100%=2.5%，反应的平衡常数K==2.8×10—3；向容器中再充入0.20mol二氧化碳与0.80mol硫化氢相当于增大压强，该反应为气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，硫化氢的转化率不变，则硫化氢的转化率α2=2.5%，故答案为：2.5%；2.8×10—3；2.5%；
（6）由620K平衡时，水的物质的量分数为0.03可知，升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应为反应物总能量小于生成物的总能量的吸热反应，则反应物的键能之和大于生成物的键能之和，故答案为：>。
3．(1) 原电池 CH3OH+8OH--6e-=+6H2O
(2)4OH--4e-=2H2O+O2↑
(3)2
(4)D
(5) H2SO4 阴
【分析】甲装置为甲醇燃料电池，即原电池，b极通入O2，为正极，a极通入的是甲醇，为负极，乙池中c极与燃料电池正极相连，为阳极，阳极为氢氧根离子放电；丙池左边加入含硫酸的水，右侧加入含KOH的水，说明左边制硫酸，右边制备KOH溶液，氢氧根离子在阳极放电，同时电解后溶液呈酸性，氢离子在阴极放电，同时电解后溶液呈碱性，氢气从C口导出，氧气在B导出；
【详解】（1）甲装置为甲醇燃料电池，即原电池，b极通入O2，为正极，a极通入的是甲醇，为负极，电极反应方程式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O，故答案为：原电池；CH3OH+8OH--6e-=+6H2O；
（2）乙池中c极与燃料电池正极相连，为阳极，阳极为氢氧根离子放电，则阳极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（3）当b极消耗标准状况下O211.2mL时，转移的电子的物质的量为×4=0.002mol,产生的氢离子的物质的量为0.002mol,氢离子浓度为=0.01mol/L，pH为2，故答案为：2；
（4）Cu(OH)2改写为CuO H2O，根据CuO H2O知，阳极上OH-放电生成O2，阴极上Cu2+和H+放电生成Cu和H2，根据氧原子守恒得n(O2)=n[Cu(OH)2]=0.2mol,则转移电子的物质的量=0.2mol×4=0.8mol，故选D；
（5）题图中左边加入含硫酸的水，右侧加入含KOH的水，说明左边制稀H2SO4，则A出口导出的溶液溶质为H2SO4，右边制备KOH溶液，氢氧根离子在阳极放电，同时电解后溶液呈酸性，硫酸根离子通过离子交换膜M移向阳极，即离子交换膜M为阴离子交换膜，氢离子在阴极放电，同时电解后溶液呈碱性，阴极上氢离子放电生成氢气，所以氢气从C口导出，氧气在B导出，故答案为：H2SO4；阴。
4．(1) +128kJ/mol
(2) CH3*=CH2*+H*
(3)
(4) 600℃ 温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活
【详解】（1）由盖斯定律可知，重整反应的总反应=I+3Ⅱ，对应的；平衡常数；
（2）①催化剂能够降低反应的活化能，活化能越低，则化学反应速率越大，所以；②活化能最大的过程为反应的决速步骤，由图可知，过渡态为TS2的反应为决速步骤，对应的方程式为：CH3*=CH2*+H*；
（3）小问详解： 根据已知条件，平衡时甲烷的转化率为40%，对反应a列三段式：；平衡时，设水的物质的量为x mol，则对反应b列三段式：已知，平衡时水的分压为P，所以有，所以，n(总)=5.6mol则平衡时，, ，，，；
（4）其他条件不变时，随着温度升高，在较短时间内650℃催化效果最好，但1000s后，氢气的体积分数却减少了，因为温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活，所以综合来看600℃为最适温度。故答案为：600℃；温度升高反应速率加快，催化剂内积碳量增加，催化剂快速失活。
5．(1)=
(2)分步反应的活化能降低
(3) 大于 62.2%
(4) II 该催化剂可抑制CO2生成，减少了副产物
【详解】（1）第I步：。
总反应可表示为：；
总反应-第一步反应得第II步反应的热化学方程式为=。
（2）分步反应的活化能降低，所以实验测得分步制氢比直接利用和反应具有更高的反应效率。
（3）由图像可知，第II步反应Kp随温度升高而减小，则升高温度平衡逆向移动，正反应放热，b-a<0，a大于b；时第I步反应Kp=1000、第II步反应Kp=10，；，设CO的分压为x，氢气的分压为3x, ，x=7.6kPa，则CO的平衡分压为7.6 kPa、H2的平衡分压为22.9、H2O的平衡分压为2.29，则平衡混合气体中的体积分数为。
（4）根据图示，选择催化剂II，可抑制CO2生成，减少了副产物，反应体系内的体积分数较低，所以应选择的催化剂是II。
6．(1) ①④⑥ ⑤⑧ ③⑦
(2)
(3) 负 增大
(4)1084
【详解】（1）①属于盐，没有可以自由移动的电荷，不能导电，溶于水后完全电离出铜离子和硫酸根，在水溶液中可以自由移动，可以导电，属于强电解质；
②HF属于酸，没有可以自由移动的电荷，不能导电，溶于水后部分电离出氟离子和氢离子，在水溶液中可以自由移动，可以导电，属于弱电解质；
③氨水属于混合物，有可以自由移动的电荷，可以导电，由于是混合物，所以既不是电解质也不是非电解质；
④液态HCl属于酸，没有可以自由移动的电荷，不能导电，溶于水后完全电离出氯离子和氢离子，在水溶液中可以自由移动，可以导电，属于强电解质；
⑤乙醇属于有机化合物，没有可以自由移动的电荷，不能导电，溶于水后不能电离，属于非电解质；
⑥属于盐，没有可以自由移动的电荷，不能导电，熔融状态下完全电离出钡离子和硫酸根，熔融状态下可以自由移动，可以导电，属于强电解质；
⑦Cu属于金属单质，有可以自由移动的电子，可以导电，由于是单质，所以既不是电解质也不是非电解质；
⑧CO属于非金属氧化物，没有可以自由移动的电荷，不能导电，不溶于水，属于非电解质；
综上所述，属于强电解质的是①④⑥，属于非电解质是⑤⑧；能导电的是③⑦。
（2）醋酸的电离常数，设该温度下醋酸溶液中约为，则可列出三段式如下：
所以，解得，所以氢离子浓度约为。
（3）由图可知，Y电极产生氢氧化钾溶液，消耗水中的氢离子产生氢氧根，所以氢离子得到电子生成氢气，发生还原反应，是阴极，与电源的负极相连；由于Y电极消耗水中的氢离子产生氢氧根，所以Y电极周围溶液pH值增大；钾离子需要阳离子交换膜进入右侧，硫酸根需要通过阴离子交换膜进入左侧，所以M、N交换膜中是阳离子交换膜的是N。
（4）因为化学反应焓变=反应物键能总和 生成物键能总和，设C≡O中的键能为，则，解得，则气态CO中C≡O的键能为。
7．(1)132
(2) BD 温度较低、催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小
(3) 丙烷 大于 0.025
【详解】（1）根据盖斯定律定律①-②得：，反应的焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，则-=-32kJ/mol，=132；
（2）①A．由图示可知使用催化剂A时产率最高时，温度约为250℃，所以使用催化剂A的最佳温度约为250℃，故A正确；
B．反应①是一个气体分子数减少的反应，改变压强可以使该反应的化学平衡发生移动，故的产率会随着压强的改变而改变，故B错误；
C．催化剂能降低反应的活化能，加快反应的速率，但不影响反应焓变，故C正确；
D．250℃以后，的产率随温度升高而降低，该反应为放热反应，升高温度平衡向右移动，的产率降低，P点不是的最高产率，则可能为对应温度的平衡产率，但不一定是对应温度下的平衡产率，故D错误；
故选BD。
②在催化剂作用下，温度低于时，的产率随温度升高变化不大，主要原因是温度较低、催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小；
（3）①此反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，丙烷的物质的量分数减小，丙烯的物质的量分数增大，由图知，a、d曲线平衡时物质的量分数随温度升高而降低，所以a、d曲线代表丙烷；反应为气体分子数增大的反应，温度一定，压强增大，平衡逆向移动，平衡时反应物丙烷物质的量分数增大，故p1大于p2；
②图中可知，丙烷在Q点物质的量分数为50%，设丙烷物质的量为1mol，消耗物质的量为amol，列出三段式可得：
，，则Q点对应温度下丙烷的转化率为33.3%；Q点C3H8的物质的量分数为50%，C3H6和H2的物质的量分数为25%，该反应的平衡常数。
8．(1)AD
(2) > 温度升高催化剂活性降低
(3) CD 50% a
(4) 或其他合理答案
【详解】（1）A．断键吸热，所以升高温度，第一步向右进行的程度变大，A正确；
B．第二步的慢反应，其活化能比第三步大，B错误；
C．IO为中间产物，I2是反应的催化剂，C错误；
D．根据含碘时分解速率方程 (k为速率常数)，可判断分解反应的速率与是否含碘蒸气有关，D正确；
答案选AD。
（2）由于在催化剂乙作用下，图中M点对应的转化率低于催化剂甲时对应的转化率，因此反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则速率(对应温度400℃) >，温度高于400℃，NO转化率降低的原因可能是温度升高催化剂活性降低。
（3）①2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)正反应为放热反应，根据勒夏特列原理结合图像可知，升高温度，平衡向逆向移动，NO的体积分数增大，则T1>T2，
A．温度T1>T2，温度越高，则正反应速率越大，b点大于d点，A项错误；
B．正反应为放热反应，温度越高，则逆反应速率越大， b点大于d点，B项错误；
C．温度越高，逆向移动N2(g)的浓度越小，d点大于b点，C项正确；
D．温度升高，平衡逆向移动，则平衡常数随温度升高而减小，d点大于b点，D项正确；
答案选CD；
②c点时NO的体积分数为25%，起始时充入4mol NO和5mol H2，根据热化学方程式列
出三段式为：
=25%，c点NO的平衡转化率为 100%= 50%；
③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小，根据勒夏特列原理，升高温度平衡会逆向移动，NO的体积分数会增大；减小压强，平衡向逆向移动，NO的体积分数会增大，则符合图中的为a点。
（4）①T℃时，向容积为2L的恒容容器中充入0.4mol NO、0.8molH2，，20min时压强为216kPa，根据阿伏伽德罗定律压强之比等于物质的量之比，列出三段式为：
设NO反应的物质的量为2xmol
，，解得x= 0.12mol，0-20min内该反应的平均反应速率v(NO)= ；
②达到平衡后列出三段式可得：
设NO反应的物质的量为2y
，，解得y=0.15mol，该温度下反应的平衡常数Kp=或其他合理答案。
9．(1)
(2) B 图甲中曲线上各点为下的NO平衡转化率，对反应而言压强越大平衡转化率越大，可知曲线以下的点压强小于，曲线以上的点压强大于 6
(3)BC
(4)
【详解】（1）固氮反应是，已知N2、O2、NO三种分子中化学键键能依次为946kJ mol-1、498kJ mol-1、632kJ mol-1，则该反应的△H=946kJ/mol+498kJ mol-1-2×632kJ mol-1=+180kJ/mol；
（2）①因为曲线上的点表示为下的NO平衡转化率，该反应是气体体积减小的反应，温度相同时，压强越大NO的平衡转化率越大，所以曲线以下的点压强小于，曲线以上的点压强大于，所以B点大压强最大；
②由图1可知100kPa、25℃时一氧化氮的转化率为100%，可得10mLNO2(g)，而此条件下NO2(g)的转化率为80%，则判断平衡时剩余气体的体积为10(1-80%)mL+4mL=6mL；
（3）A．在恒温恒容时，气体的密度始终不变，故密度不变不能说明达到平衡，故A不符合；
B．正反应是熵减过程，即△S＜0，由图像可知△H＜0，则高温时△H-T△S>0，反应不自发，故B正确；
C．由反应历程图像可知，先是中的O原子去进攻中的Pt原子，故C正确；
D．催化剂不能提高平衡转化率，故D错误。
答案为BC；
（4）平衡时v正=v逆，即=，有，代入横坐标为1纵坐标为3那个点的数据，p(CO2)=103kPa，p(N2)=2103kPa，p(N2O)=10kPa，p(CO)=10kPa，则=。
10．(1)2a+2c-b
(2) 2Cu(NH3)+O2→[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+ 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
(3) 3H2O2+2NO+2OH-=2NO+4H2O 电解氯化钠溶液生成次氯酸根离子，次氯酸根离子氧化性更强；同时电解氯化钠溶液生成烧碱，溶液的碱性更强
【详解】（1）①2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)；ΔH=a kJ·mol-1
②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH=b kJ·mol-1
③CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH=c kJ·mol-1
根据盖斯定律①×2+③×2-②得CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH=(2a+2c-b)kJ·mol-1。
（2）①根据图示，由A到B是Cu(NH3)、O2沸石笼内生成[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+，反应的离子方程式表示为2Cu(NH3)+O2=[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+。
②根据图示，脱除NO的总反应为NO、NH3、O2反应生成N2、H2O，反应方程式为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O；
（3）①H2O2将NO氧化为硝酸根离子，反应的离子方程式为3H2O2+2NO+2OH-=2NO+4H2O。
②电解氯化钠溶液生成次氯酸根离子，次氯酸根离子氧化性更强；同时电解氯化钠溶液生成烧碱，溶液的碱性更强，所以电解NaCl溶液作吸收液时，NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大。
11．(1)<
(2) BD < 36.1%
(3) A 增大压强或降低温度 0.73
【详解】（1）升高温度，平衡向吸热反应方向移动，由题意可知，温度升高，氨气体积分数减小说明平衡向逆反应方向移动，合成氨反应为放热反应，反应热△H＜0；
（2）①合成氨反应为：；
A．反应速率比等于系数比，说明正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故错误；
B．合成氨反应是气体体积减小的反应，容器内气体压强不变说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，在恒容容器中，混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度不变不能判断反应是否达到平衡状态，故错误；
D．合成氨反应是放热反应，在密闭绝热容器中，反应放出的热量使混合气的温度升高，则混合气的温度保持不变说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
故答案为BD；
②合成氨反应是放热反应，温度升高，氨气的物质的量减小，由表格数据可知，温度T1时氨气的物质的量大于T3，则温度T1＜T3；
③由表格数据可知，温度T3时氨气的物质的量为2.8mol，则反应消耗氮气、氢气分别为1.4mol、4.2mol，平衡时氮气、氢气分别为2.6mol、1.8mol，则达到平衡时氮气的体积分数为；
（3）①由图可知，A、B的浓度减小代表反应物，A、B的浓度的变化量之比为(0.6 mol/L -0.45 mol/L)：(0.2 mol/L -0.15 mol/L) =3:1，则曲线A代表氢气浓度的变化；设容器的体积为VL，平衡时氨气的体积分数为×100%=14.3%＞4.5%，则与实验条件为、相比，平衡向正反应方向移动，该反应为气体体积减小的放热反应，改变的条件可能为增大压强或降低温度；
②由题给数据可知，在0～25 min内氮气的平均反应速率为，平衡时反应的平衡常数为。
12．(1)—94.3
(2) 0.1125mol/(L min) BE
(3) T3> T2> T1 m1>m2>m3
【详解】（1）由氢气、甲醇燃烧热可得如下编号的热化学方程式①H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H1=—285.8 kJ/mol、②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H2=—725.8kJ/mol、③CH3OH(g)=CH3OH(l)△H3=—37.3kJ/mol，由盖斯定律可知，反应3×①—②—③可得反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)，则反应△H=3×△H1—△H2—△H3=3×(—285.8kJ/mol )—(—725.8kJ/mol)—(—37.3kJ/mol)= —94.3kJ/mol，故答案为：—94.3；
（2）①由图可知，平衡时水蒸气的物质的量为0.75mol，由方程式可知，从反应开始到平衡，氢气的反应速率为=0.1125mol/(L min)，故答案为：0.1125mol/(L min)；
②A．在原容器中再充入1mol二氧化碳，二氧化碳浓度增大，平衡向正反应方向移动，但二氧化碳的转化率减小，故错误；
B．在原容器中再充入1mol氢气，氢气浓度增大，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，故正确；
C．在原容器中充入1mol不参与反应的氦气，反应体系各物质的浓度均不变，化学平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，故错误；
D．使用更有效的催化剂，化学反应速率加快，但化学平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，故错误；
E．该反应是气体体积减小的反应，缩小容器的容积，容器中气体压强增大，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，故正确；
故选BE；
（3）①该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率越小，由图可知，投料比相同时，T1、T2、T3条件下，二氧化碳的转化率依次减小，则反应温度的大小顺序为T3> T2> T1，故答案为：T3> T2> T1；
②相同温度时，投料比增大相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，m1、m2、m3条件下二氧化碳的转化率依次减小，则投料比的大小顺序为m1>m2>m3，故答案为：m1>m2>m3；
③该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，由图和方程式可知，曲线代表的物质a为氢气、b为二氧化碳、c为水蒸气、d为甲醇，设T4温度时，开始氢气的投入量是3mol、二氧化碳是mol，平衡时乙醇的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：
由P点氢气和水蒸气的体积分数相同可得：3—6a=3a，解得a=，则反应的平衡常数Kp=，故答案为：。
13．(1)
(2)B
(3) < =
(4) 反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的含量减小
(5)
(6)6.4
【详解】（1）化学反应的反应热=反应物键能之和-生成物键能之和，CH4(g)+H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH=413kJ/mol×4+467 kJ/mol×2-1072 kJ/mol-436 kJ/mol×3=+206 kJ/mol；
（2）A．使用催化剂平衡不移动，甲烷转化率不变，A错误；
B．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，甲烷转化率增大，B正确；
C．该反应为气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移动，甲烷转化率减小，C错误；
D．恒容恒容增大甲烷和水蒸汽投料比，则甲烷浓度增大的较多，此时水的转化率变大，甲烷的转化率减小，D错误；
故选B；
（3）使用催化剂可以通过降低反应活化能提高化学反应速率，图示中使用催化剂1的反应速率快，活化能更低，因此Ea1
（5）1100 K时，CH4与CO2的转化率分别为95%、 90%，则计算得平衡时c(CH4)= =mol/L，c(CO2)= =mol/L，由图可知，c(H2)=mol/L，c(CO)=mol/L，则
反应①的平衡常数K= ==；
（6）CO2甲烷化的过程中，CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量为40 mL·min-1，则1min内初始时CO2的体积为40× mL=8 mL，320 ℃时CO2转化率为80%，则CO2反应速率为v = mL·min-1=6.4 mL·min-1。
14．(1)
(2) <
(3)
(4) 8.3
【详解】（1）a点时，℃下，将和充入VL的恒容密闭容器中，发生上述反应，后，该反应达到平衡状态，的平衡转化率为60%，
①内， 。
②反应达到平衡时，混合气体的平均摩尔质量为，平均相对分子质量为；
③反应达到平衡时的平衡常数。
（2）①正反应放热，升高温度平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率减小，所以温度：<。
②℃，b点时，氢气和二氧化碳的投料比等于2，设投入2mol氢气、1mol二氧化碳，根据元素守恒。
（3）设阳极生成乙烯xmol、乙烷ymol，，则电路中转移电子的物质的量(4x+2y)mol，消耗甲烷的物质的量为2(x+y)mol，阴极发生反应，根据电子守恒，阴极消耗CO的物质的量为，消耗的和的体积比为。
（4）①随pH增大，浓度增大，减小，所以曲线III代表。
②由图中a点可得知，由图中c点可得知，
利用，
再利用a点和c点求得相应的和，代入上式，即可求得d的值为8.3。
15．(1) 0.075mol/(L min) 30% > <
(2)cd
(3)BD
(4) 小于 50% 3
【详解】（1）①根据表格中数据可知6min时，内，，；
②根据三段式可知
末时，混合气体中的物质的量分数为；
③第时未达到平衡，反应正向进行此时，正反应速率逐渐减小，到第时反应达到平衡，，故>第时，第时，处于平衡态，故<。
（2）a．该反应是恒压反应，前后气体分子数变化，容器体积会变化，密度在变化，当容器内气体的密度不再变化反应达到平衡，故a正确；
b．，混合气体总质量不变，混合气体总物质的量变化，故容器内气体的平均相对分子质量不再变化时反应达到平衡，故b正确；
c．若平衡时消耗xmol，的体积分数始终为，变，当的体积分数不再变化时不能判断反应达到平衡，故c错误；
d．断裂个键的同时生成个水分子，都是同向，不能作为反应平衡的标志，故d错误；
故答案为cd；
（3）A. 分解反应中，k值大小只与温度有关，故A错误；
B. 第三步为快反应，v(第二步的逆反应)
D. 反应速率越慢，活化能越大，第二步为慢反应，第二步活化能比第三步大，故D正确；
故答案为BD；
（4）①达到平衡后，仅升高温度，平衡逆向移动，，增大的倍数小于增大的倍数。
②根据三段式可知
，x=0.5mol，则平衡时的转化率为；
平衡常数为：，；
16．(1)直线形
(2)
(3)A
(4) 增加反应物的浓度 B
【详解】（1）二氧化碳的键电子对数为2，孤电子对为0，故其空间构型是直线形；
（2）反应开始至2 min末，二氧化碳的变化量为5mol，故氢气的变化量为15mol，以的浓度变化表示该反应的平均速率是；
（3）A．单位时间内消耗，同时生成都是在描述正反应速率，不能说明平衡，故A符合题意；
B．的物质的量保持不变说明反应达到了平衡，故B不符合题意；
C．二氧化碳是反应物，水蒸气是生成物，当不发生变化时说明反应达到了平衡，故C不符合题意；
D．混合气体的物质的量为变量，则压强为变量，随着反应的进行，混合气体的压强不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，故D不符合题意；
故选A。
（4）在不改变上述反应条件(催化剂、温度、容积)前提下，要增大反应速率，还可以采取的措施是增加反应物的浓度；
提高甲醇平衡产率需让平衡正向移动，因该反应放热，故低温能使平衡正向移动，又因该反应是气体体积缩小的反应，故增大压强能使平衡正向移动，故选B。
17．(1)
(2)D
(3) 20 变化相同温度，对应曲线变化值较小，活化能较小 400
(4)1
(5) 升高温度 不变
【详解】（1）已知：①
②
根据盖斯定律，由①2+②得反应；
（2）A．PH4I为固体，浓度为常数，增大PH4I质量时，反应速率不变，选项A错误；
B．该反应为气体体积增大的反应，但反应物为固体，生成物按比例生成，PH3体积分数始终保持不变，无法说明反应达到平衡状态，选项B错误；
C．平衡后，再充入0.1 mol H2、0.1 mol I2(g)、0.2 mol PH3，相当于增大压强，平衡逆向移动，达到新平衡时，c(PH3)减小， 选项C错误；
D平衡后，再充入少量PH3，平衡逆向移动，PH4I质量增大，选项D正确；
答案选D；
（3）①平衡时正、逆反应速率相等,得出平衡常数等于正、逆速率常数之比，可得正反应速率常数为20；
②根据表达式可知，温度变化值相等时，RInk变化越大，说明活化能越大，催化剂效率低；故变化相同温度，对应曲线变化值较小，活化能较小，则相同条件下，催化效率较高的是；
取催化剂曲线上400℃的点的数据代入得正反应的活化能为400；
（4）根据反应式，平衡时，n(HI)=0.2 mol，n(H2)=0.2 mol，n(I2)=0.2 mol，HI分解反应是等气体分子数的反应，设总压强为p，则p(HI)= p(H2)=p(I2)=，故Kp==1；
（5）①在甲、乙两个体积相等的容器中都充入发生反应：。测得的物质的量与时间关系图，可知，甲中氢气的物质的量均较小，则平衡逆向移动，正反应为吸热反应，相对乙，甲仅改变一个条件，该条件是升高温度；
②对于恒容条件，平衡后充人HI，相当于原平衡体系缩小体积，平衡不移动，HI平衡转化率不变。
18．(1) B
(2)
(3)2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑
(4)阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生反应Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O
(5)a
(6)Cl2与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2逸出
【分析】Ⅰ(1)①甲为原电池，Fe失电子为负极，C为正极，铜离子在正极上得电子生成Cu；②乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，C为阳极，阳极上氯离子失去电子生成氯气；(2)若两池中均盛放 NaCl溶液，则甲池发生金属的吸氧腐蚀，正极为2H2O+O2+4e-=4OH-，负极为Fe-2e-=Fe2+，乙池为电解食盐水装置，阳极反应为4OH--4e-═O2↑+2H2O，阴极反应为2H++2e-=H2↑，Ⅱ电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电，Cl-的放电能力强于OH-，阳极发生的方程式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极：2H++2e-═H2↑；H2、NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为d，Cl2在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入，据此分析解题。
【详解】（1）①甲为原电池，Fe失电子为负极，C为正极，铜离子在正极上得电子生成Cu，故答案为：B；
②乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，C为阳极，阳极上氯离子失去电子生成氯气，则阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
（2）由以上分析可知，甲池中正极的电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
（3）电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱，反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；
（4）阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过，用石墨作电极电解饱和氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易和氢气混合产生爆炸，且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯；故答案为：阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生反应Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O；
（5）Cl2在阳极，依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入，即进口为a，故答案为：a；
（6）阳极产生的氯气，氯气能够溶于水，存在着下列平衡，Cl2+H2OHCl+HClO，加入盐酸，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集，故答案为：Cl2+H2OHCl+HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集。
答案第1页，共2页
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