2020届高考化学二轮复习常考题型大通关(全国卷)：(16)化学反应原理综合应用+Word版含答案

1、2020届高考化学二轮复习常考题型大通关（全国卷）（16）化学反应原理综合应用1、氮及其化合物如 NH3及俊盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。1.发射航天火箭常用肿（N2H4）与N2O4作燃料与助燃剂。肿（N2H4）与N2O4反应的热化学方程式为 2N2H4 l +N2O4 g =3N2 g +4H2O g H=-1077kJ mol-1已知相关反应的化学键键能数据如下化学键N-HN-NNNO-H_-1E/(kJ mol )390190946460则使1mol N2O4（g）分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是2. N2O4（g）与NO2之间存在反应 N2

2、O4 g幡3 NO2 g。将一定量的 N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率XN2O4）随温度的变化如图甲所示。”蹲由为在图甲中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强Po为108kPa,则该温度下反应的平衡常数Kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算 ，分压=总压XW质的量分数，取四位有效数字）。在一定条件下，该反应中N2O4、NO2的消耗速率与自身压强存在一定关系：v（N2O4）=k1 P（N2O4）, v（NO2）=k2 P2（NO2）,其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图乙所示，一定温度下,ki、k2与平衡常数Kp的关系是ki=在图乙标出的各点中，能表示反应达到

3、平衡状态的点为 。3.电解NO2制备NH4NO3淇工作原理如图丙所示。枷质A箫液, IINH;NH产与稀部瓶阳极的电极反应式为 。为使电解产物全部转化为 NH4NO3,需补充物质A,则A的化学式为 。2、航天员呼吸产生的 CO2用下列反应处理，可实现空间站中。2的循环利用。Sabatier 反应：CO2 g +4H2 g 癖 3 CH4 g +2H2O g水电解反应：2H2O l峰3 2H2 g O2 g(1)将原料气按n CO2 : n H2 = 1 : 4置于恒容密闭容器中发生 Sabatier反应，测得H2O g的物质的量分数 6 H2O与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。20Q3

4、00500 W）Mt，七已知：H2 g、CH4 g的燃烧热（AH）分别为A kJ/mol、B kJ/mol ;H2O lH2O g H = C kJ/mol。计算 Sabatier 反应的 AH =kJ/mol。温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是 。200 c达到平衡时体系的总压强为p,该反应的平衡常数 Kp的计算式为 （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 =总压x物质的量分数，不必化简）。（2） Sabatier反应在空间站运行，将气体以一定的流速通过有催化剂的反应器时，其他条件相同。下列措施能提高 CO2转化效率的是 （填字母代号）。A.适当减压B.增大催化剂的比表面积C.反应器前段

5、加热，后段冷却D.提高原料气中CO2所占比例E.合理控制反应器中气体的流速（3）一种新的循环利用方案是用Bosch反应：CO2 g +2H2 g幅？ C s +2H2O g代替Sabatier反应。在250 C时，向体积为 2 L且带气压计的恒容密闭容器中通人0.08mol H2 和 0.04 mol CO2 发生 Bosch 反应：CO2 g +2H2 g 解？ C g +2H2O g AH。若反应起始和平衡时温度相同（均为250c ）测得反应过程中压强（p）随时间（t）的变化如图I中曲线a所示，则4H0（填“>” “<”或“不确定”）；若其他条件相同，仅改变某一条件时，测得其压

6、强（p）随时间（t）的变化如图I中曲线b所示，则改变的条件图n是甲、乙两同学描绘的上述反应平衡常数的对数值（igK）与温度的变化关系图，其 中正确的曲线是 （填“甲”或“乙”）； m的值为Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是250 300 350 400 450 500 771c图n反应机理，对于消除环境污染3、氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的8Q604020员费率a 05%b3M3g6乱陈11L2D0X 3OOX 400 七 500七 600T有重要意义。回答下列问题：（1）已知：2NO2 g =M。4 g AH 55.3kJ mol-1八八1八-iN2O52NO2

7、g-O2 g AH 53.1kJ mol2 1 _-1则：N205 gN204 g -O2 g AH kJ mol2（2）以乙烯（C2H4）作为还原剂脱硝（NO）,脱硝机理如图1。若反应中n NO :n O2 =2:1,则总反应的化学方程式为 ;脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2,为达到最佳脱硝效果，应采用的条件（3） T1温度时，在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO g 02 g 峰?> NO2 g AH 0。实验测得:v正=v NO 消耗=2 v。2消耗=kFC2NO cO2, v逆=v NO 2 消耗=k逆c2 NO2；k正、k逆为速率常数，只受

8、温度影响。不同时刻测彳#容器中 n NO、n 02如表：时间/s012345n( NO)/mol0.200.100.080.070.060.06n O2 /mol0.100.050.040.0350.030.030? 2 s内该反应的平均速率 v（NO） =mol L-1 s 1工温度时，化学平衡常数 K =L mol-1 （结果保留3位有效数字）。化学平衡常数 K与速率常数 %、k逆的数学关 系是K=。若将容器的温度改变为T2时其卜正=k逆，则T2T1慎“>”“<”或“=”）。已知2NO g02 g峰? 2NO2 g的反应历程为：第一步NO NO解3 N2O2快速平衡第二步N2O

9、2 O2 2NO2慢反应下列叙述正确的是（填序号）A.v（第一步的正反应）<v（第二步的反应）B.总反应快慢由第二步决定C.第二步的活化能比第一步的高D.第二步中N2O2与。2的碰撞100%有效4、氢是人们公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出，氢的获得及以氢为原料的工业生产工艺成为科技工作者研究的重要课题。（1）工业生产中可利用也还原CO?制备清洁能源甲醇。-1-1已知 CO g 和 H2 g 的燃烧热（4H）分别为-283.0 kJ mol、-285.8 kJ mol。CO 与 H2合成甲醇的能量变化如图1所示，则用CO2 g和H2 g制备甲醇的热化学方程式为。反应过程将一定

10、量的CO2和H2充入到某恒容密闭容 器中，测得在不同催化剂作用下， 相同时间内CO2的转化率与温度的变化如图 2所示，催化效果最好的是催化剂（选填“ I ” “n或“ m ”），该反应在a点达到平衡状态，a点的 转化率比b点的高，其原因催化剂I 催化刑R 催化剂DI r2 r3 t4 t、温度（弋）图2（2）利用CO和水蒸气可生产H2,反应的化学方程式:CO g H20 g踞令CO2 g H2 g。将不同量的CO g和H2O g分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应，得到两组数据如下表所示：温度/C 起始量达到平衡CO/molH 2O /molH2/molCO转化率时间/min650

11、421.6690032133该反应的正反应为反应（选填“放热”或“吸热”）。900 c时，达到平衡前的平均反应速率v乩0 =,达到平衡时c心=（保留2位小数）。（3）利用废弃的H2s的热分解可产生 H2：2H£g幡3 2H2 g S2 g。现将0.02mol H2S g通入到某恒压（压强=a MPa）密闭容器中，在不同温度下测得 H2s的平衡转化率如图3所示：季釜3£笄吟H已知：对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（Pb）代替物质的量浓度（/）也可表示 平衡 常数。温度为T4 C时，该反应的平衡常数Kp=MPa（用a的代数式表示）5、CO2是造成全球气候变暖的主要气体，同

12、时也是一种来源丰富、价格低廉的潜在碳资源。利用CO2、H2O和电能生产燃料和高值化学品，实现碳资源循环利用，研 究思路如下:可再生电箕有值化学品（甲的.甲鹿、乙惨.SR,杆境、»E¥）合成飞电001看3传统的工里茨本落槽 ft性 &幡（1）已知能量随反应过程变化的曲线如图所示:A. 2CO g02 g C. 2CO2 gEa1 I954kj/mol Ea2 2519.14kJ/molH2 gA:2O2 gC： %0 l Eai685kJ/molEa2 970kJ/mola2A : 2CH3OH l +302 gC: 2CO2 g4H2O lEa1 3526kJ/mo

13、lEa2 4978kJ/molaia2请写出由CO、H2合成甲醇液体的热化学方程式： CO g2H2 g 峰?CH30Hg AH0 + “八"”"对p方 c（2）*2 * 骨. 3*。在 3ooc、10MPa 条件下，将 0.40 mol CO和1.16 mol H2充入4 L密闭容器中发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示，已知：气体分压（P分）=气体总压（P总） 体积分数。0.02MPa 2。的密闭容器中，此时反应将（填“正向移动”“逆向移动” “达到平衡”300 c时，用平衡分压代替浓度表示的化学平衡常数 400 C、5 MPa 条件下，将 0.1

14、0 mol CO、2.00 mol H2 2.00 mol CH30H 充入容积为 2 L0.1 mVI. fljSO,B.电解前应先向阴极电解液中通入僦气，除去溶解的O2,然后通入CO2或“无法判断”（3）利用电解方法使 CO2和H2O生成合成气CO和H2,电解装置示意图如下（已知：PC 为碳酸 丙烯酯，TBAP为四丁基高氯酸俊，Au为电极，H+和CO2都在Au电极上放电） I W.T1JP下列有关说法正确的是A.合成气中的H2是阴极产物，电极反应式为2H 2eH2C.PC/TBAP能导电且能吸收CO2CO2 2e H 2O=CO+2OHD.阴极的电极反应式为22不同电势下的 CO、H2电流

15、效率如图所示：008060401-£务弟崔N-*2.7也 4-2J-L8-L5电势/V由上图可知，生成CO的反应对析氢反应有(填“促进”或“抑制”)作用。如 果运 用此电解方法制取的 CO、H2来合成CH3OH ,应选择的电势 为。(4) H2OXCO2电还原反应的作用机理如图所示：“电盘由上图可知，H2O在CO2电还原反应中起 作用。6、一定条件下,1 mol CH3OH与一定量02发生反应生成 CO、CO2或HCHO的能量变化曲 线如下图所示反应物02( g)和生成物H20( g)已略去。CQ.R回答下列问题在催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成(填“ CO2 ”“ CO

16、”或“HCHO ");计算:2HCHO( g) +O 2( g) = 2c0( g) + 2H 2O(g) H =。(2)已知：C0( g) +2H 2(g) I CH3OH(g) H经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：温度(C)250300350K2.0410.2700.012该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应;250 C时，某时刻测得c(CO)=0.4 mol/L、c( H2)= 0.4 mol/L、c( CH 3OH) = 0.8 mol/L,则此时 v(正)v(逆)(填“>” “二”或“ <”)。某 温度下，在体积固定的2 L密闭容器中将 1 mol CO和

17、2 mol H 2混合，使反应达到平衡，实验测 得平衡时与起始时的气体压强比值为0.7,则该温度下反应的平衡常数为 (保留1位小数)。(3)利用钠碱循环法可除去 SO2。常温下，若吸收液吸收一定量 SO2后,n(SO2 ) :n( HSO3) =3:2, 则此时溶液呈 (填“酸性” “中性”或“碱性” )。(已知:H2SO3的电离常数为 Ka1 = 1.54X10-2、Ka2 = 1.02 X 10-7)(4)利用电化学法处理工业尾气SO2的装置如图所示，写出Pt(2)的电极反应式：;当电路中转移0.02 mol e-时(较浓H2SO4尚未排出工阳离子交换膜左侧溶液中约增加 mol离子mII子

18、交换事7、水煤气变换CO g +H2O g =CO2 g +H2 g 是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：1.Shibata曾做过下列实验：使纯H2缓慢地通过处于 721 C下的过量氧化钻 CoO(s),氧化 钻部分被还原为金属钻(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为 0.0250。在同一温度下用 CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为 0.0192。根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO H2(填 大于"或 小于”)。CO和H2O（g）混合，采用适当的催化剂进行反应,2.721 C时，在密闭容器

19、中将等物质的量的则平衡时体系中 H2的物质的量分数为（）A.<0.25B.0.25C.0.250.50D.0.50E.>0.503.我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程, 如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。2 1G >*£理费年sail3，HH0*c:q门/HOC 口«一-苫b=+3=&Gq可知水煤气变换的 AH 0 （填大于“等于“或小于"），该历程中最大能垒（活化能）E=eV,写出该步骤的化学方程式 。4.Shoichi研究了 467 C、489 C时水煤气变换中 CO和H2分压

20、随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的Ph2o和Pco相等、Pco2和Ph2相等。.(30,4.08)2图364)3,221).户取1叫3.660 120 1B0 240 300 3M计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率v a =k Pa min 1。467 C时pH2和Pco随时间变化关系的曲线分别是 、。489c时p”和Pco随时间变化关系的曲线分别是 、。8、绿水青山就是金山银山”近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：1.已知

21、：N2(g)+O2(g)=2NO(g)A=+180.5kJ mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g) &桂393.5kJ mol-12c(s)+O2(g)=2CO(g)A=-221kJ mol-12若某反应的平衡常数表达式Kc( 2) c 尸2)，则此反应的热化学方程式为c2(NO) c2(CO) o2.N2O5在一定条件下可发生分解反应：2N2O5(s)4NO2(g)+O2(g),某温度下向恒容密闭容器中加入一定量 N2O5，测得浓度随时间的变在如表所示： k 1 i J 31t/min012345c(N2O5)/(mol L-1)1.000.710.500.350.250.17

22、反应开始时体系压强为p0,第2min时体系压强为p1,则p1:p0=。2? 5min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为 。一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。a.NO2和O2的浓度比保持不变b.容器中压强不再变化c.2V正(NO2)=v逆(N2O5)d.气体的密度保持不变3 .Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)+CO(g)三二NO(g)+CO 2(g),该反应中正反应速率 v e=k正p(NO2) p(CO),逆反应速率 v逆=k逆p(NO) p(

23、CO2)淇中k正、k逆为速率常数，则Kp为 (用k正、k逆表木)。4 .如图，在密闭反应器中按 n(N2) : n(H2)=1 ： 3投料后，在200C、400C、600c下，合成NH 3 反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。压强/MPa曲线a对应的温度是。M点对应的H2的转化率是 。5.利用工业生产中产生的SO2废气，用如图方法可获得 H2SO4。写出电解的阳极反应式:。MnSO（aq）犯T曦司I电kHMM吗9、合理利用和转化 NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。1.用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：C

24、H4（g）+4NO 2（g）=4NO（g）+CO 2（g）+2H2O（g） H=-574.0 kJ/molCH4（g）+4NO（g）=2N 2（g）+CO 2（g）+2H 2O（g）H=-1160.0 kJ/mol H2O（g=H2O（1）H=-44.0 kJ/molCH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O的热化学方程式是 。2 .用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g）o向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温（T C）时，各物质的浓度随时间的变化如100.0580.0210.021200.0400.0300.0

25、30300.0400.0300.030400.0320.0340.017500.0320.0340.017T C时该反应的平衡常数为 (保留两位有效数字)。在31 min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，40 min、50 min时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件是。在51 min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和冲使二者的浓度均增加至原来的两倍，则化学平衡 (填“正向移动” “逆向移动”或“不移动”)。3 .反应N2O4(g)=二2NO2(g)H>0,在一定条件下 N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压(分压=总压X物质的量分数)有如下关系：v(N2O4)=ki?p(N2O4

26、),v(NO2)=k2?p2(NO2),其中ki、k2 是与温度有关的常数，相应的速率与N2O4或NO2的分压关系如图所示。在T C时，图中M、N点能表示该反应达到平衡状态 ，理由是。改变温度，(NO2) 会由M点变为A、B或C,v(N2O4)会由N点变为D、E或F,当升高到某一温度时，反应重新 达到平衡，相应的点分别为 (填字母)。10、铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大。试回答下列问题：1 .高炉炼铁过程中会发生如下反应：FeO(s)+CO(g尸Fe(s)+CO 2(g)A H13Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe 3O4(s)+CO2(g)A H2F

27、e3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO 2(g)AH3则反应 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g)的 A H=(用含 A Hi、A H2、AH3 的代数式表示)。2 .上述反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表：温度/C25060010002000主要成分FezO3Fe3O4FeOFe1600 C时固体物质的主要成分为 (填化学式)；若该温度下，测得固体混合物中 m(Fe) : m(O)=35 : 4,则FeO被CO还原为Fe的百分率为 (设其他固体杂质中不 含Fe、。元素)。3 .铁的某些化合物可用作 CO与H2反应的催化剂。已知某

28、种铁的化合物可用来催化反应：雕化剂CO(g)+3H 2 加熬 CH4(g)+H 2O(g) A H<0,在 TC、a MPa 时，将 2 mol CO 和 6 mol H 2充入某容积可变的密闭容器中，实验测得CO的体积分数x(CO)如下表：t/min01020304050x(CO)0.250.230.210.200.180.18TC、a MPa时，达到平衡时 CO的转化率为 co的平衡转化率上图表示该反应中 CO的平衡转化率与温度、压强的关系。图中温度 Ti、T2、T3由低到 高的顺序是，其理由是。4 .高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，其水溶液中FeO4

29、的存在形 态如下图所示。下列说法正确的是«朱军朱A.不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态B.向pH=2的溶液中加KOH溶液至pH=10, HFeO4的分布分数先增大后减小C.向pH=8的溶液中加 KOH溶液，发生反应的离子方程式为H2FeO4+OH-= HFeO4+H2O5.以一氧化碳和氢气、空气、氢氧化钠溶液为原料，以石墨为电极可直接构成燃料电池，则该电池的正极反应式为 ;若以2.24 L/min（标准犬况）的速率向电池中通入一氧化碳 和氢气的混合气体 用该电池电解 400 mL 4 mol/L CusO 4溶液，通电1.5 min后,理论上可析出 氧气的体积（标准犬况）

30、为。答案以及解析1答案及解析：答案：1.1941kJ;2.>温度升高，KN2O4）增大，说明平衡正向移动，该反应为吸热反应，出>0 115.2kPa1k2 Kp; B点与D点2 p3 . NO2-e-+H2ONO3+2H + NH 3解析:1根据AH与键能的关系：出=反应物的总键能-生成物的总键能，设1mol N2O4 (g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是x kJ,则-1-1-1 一-1077 kJ mol =(390 kJ mol X8mol+190 kJ mol X2mol+x-1-1kJ)-(946 kJ mol X3mol+460 kJ mol X8mol),解得

31、x=1941。2 .由图甲可知，随着温度的升高，N2O4的平衡转化率增大，即升温平衡正向移动，故正反应为吸热反应，ZH>0o设平衡时压强为 p,起始时投入x molNz。,，由图甲知a点时N2O4的平衡转化率为 0.4，则平 衡时N2O4为0.6mol,生成NO20.8x mol,根据压强之比等于物质的量之比可得P0p= 0.6xmol+0.8xmol ,则平衡时体系的总压强为1.4 108kPa=151.2kPa,则该温度下的KP2p2 NO2p N2O420.8x mol151.2kPa1.4x mol=115.2kPa151.2kPa0.6x mol1.4x molxmol反应达平

32、衡时有消耗速率2p NO2Kp=p 2C2 ,结合上式可得p N2O4一 1 一 rr一 12 一 一v N2O4 =v NO2，即 k1 p N2O4 = k2 p NO2，而221k1 = -k2 Kp;由图乙可得B点与D点的速率符合 2v NO2 =2v N2O4，故达到平衡状态的点为 B点与D点。3 .由图丙知阳极 NO 2失电子生成NO3 ,且电解质溶液显酸性，故阳极的电极反应式为NO2-e-+H2ONO3+2H +阴极的电极反应式为 NO2+7e-+8H+=NH4+2H2O,阳极转移1mol e-生成1mol NO3 ,而阴极转移7mole才生成1mol NH；,故需要补充NH；,

33、使电解产物全部转化为 NH4NO32答案及解析：答案：(1) 4A-B+2c温度过低，反应速率小；温度过高，反应正向进行的程度小20.6p40.02p0.08p(2) BCE(3) <加入催化剂乙；2反应的活化能高解析:(1)根据H2、CH4的燃烧热分别写出对应的热化学方程式：G1 H2 g -O2 gH2O l AH AkJ/mol CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l AH BkJ/mol又知 H2O l H2O g AH CkJ/mol根据盖斯定律4-+2得CO2 g 4H2 g 脩? CH4 g 2H2O g AH 4A-B+2C kJ/mol 由图像知温度太低时,反

34、应速率小，一定时间内达不到平衡，温度太高，由于反应放热，反应进行程度减小。由图像知200c时，平衡后，H2O的物质的量分数为 0.6。由方程式知CH4的物质的量分数为0.1(2)110.6 0.3, CO2的物质的虽分数为0.1 0.02, H2的物质的量分数为25所以平衡后的气体的总物质的量为0.08 0.04 mol - 0.1mol ,根据差量法可进行如下计6算：CO2 g +2H2 g 幅？> C s +2H2O g An0.02 mol 0.04 mol0.04 mol (0.12-0.1 ) mol所以各物质平衡浓度 c CO20.01mol/L , c H20.02mol/

35、L , c H2O0.02mol/L ,K=c2 H2OTT2T-c CO2 c H2100 , m=lg K=lg100=23答案及解析：答案：(1) -2.2(2) 6NO 3O2 2c2H43N2 4CO2 4H2O350 c左右、负载率 3.0%(3)0.03363k正/k逆 > BC解析：(1) 2NO2 g =N 2O4 g AH 55.3kJ mol-1小1-1 N2O52NO2 g -O2 g AH 53.1kJ mol1根据盖斯定律， +得：N2O5 gN2O4 g -O2 g AH 2.2kJ mol2(2)由题图 1 可得：6NO 3O2 2c2H43N2 4CO2

36、 4H2O,由题图2可知温度在350 c左右，负载率为3.0% 时,脱硝效果最好。(3) v NO020mol 0.08mol2L 2s110.03mol L 1 s 1。K=c2 NO2c NO c O220.20 0.062mol L-1 363L mol0.060.0322平衡时：v正 v逆所以k正c2 NO c O2 =k逆c2 NO2.2 c2二K , T2时K= 1小于Ti时的平衡常数，又因为 /XH 0,所以k逆 c NO c O2k逆快反应速率大于慢反应速率，故A错误；总反应快慢取决于慢反 应，故B正确；快反应 活化能低，故 C正确；有效碰撞不可能 100%，故D错误。4答案及

37、解析：答案：(1) CO2 g +3H2 g =CH 30H 1 +H2O 1 AH 93.8kJ mol-1I;该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动(2)放热 0.17mol L-1 min-1; 0.50mol L-1(3) 2a MPa 27解析：(1)根据CO(g)和H2 g的燃烧热(AH),可列热化学 方程式：(I) CO2 g 3H2 gCH3OH 1 H2O g AH 93.8kJ mol-1 ；1八八 -1(II ) H2 g O2 g H2O 1 AH 285.8kJ mol 1 2根据图像曲线变化可写出热化学方程式(ni):CO g +2H2 g =CH 30H g A

38、H510 419 kJ mol-191kJ mol-1根据盖斯定律，利用(n)+ (m) - (i),可得新的热化学方程式：CO2 g +3H2 g =CH 30H 1 +H2O 1 AH 93.8kJ mol-1。由图像可知催化剂 I 的催化效果最佳；该反应为放热反应，达到平衡后，随温度升高，平衡逆向移动，CO2的转化率1.6降低(2)CO gH2O g解?？CO2 gH2 g起始/mol4200650 c时.根据三段式进行有关数据处理：转化mol1.61.61.6平衡/mol2.40.41.61.61.61.6故650c时，平衡常数 K=22 8 , 900c时，结合 CO的转化率，根据三

39、段式进2.42.43"22行有关数据处理:CO gH20 g幡）CO? gH2 g起始 /mol3200转化 /mol 1111平衡 /mol21111 1900c时，平衡常数K= -1 ,则温度升高，平衡常数减小，故正反应为放热反应。1122 2 v H 20 1mol /2L 3min-1.-1-10.17mol L min , c H2 1mol/2L 0.5mol L(3)发生2H2s g癖？ 2H2 g S2 g反应，由图像可知，温度为 T4时，H2s平衡转化率为40%.故所消耗H2s的物质的量为0.2mol 40% 0.08mol L-1 ,剩余H2s的物质的量为0.2m

40、ol 0.08mol=0.12mol。生成 E的物质的量为 0.08 mol,生成多的物质的量为 0.04mol ,aaaH2S = MPa ， p H2 -MPa p S2 -MPa ,故平衡常数 236Kp2aaMPa MPa 362 a MPa 22aMPa 275答案及解析:答案：（1） CO g +2H2g 唯? CH30H l AH126.57kJ/mol3（2） 6.1 10逆向移动(3)ABC抑制；-1.8 V(与-1.8 V上下比较接近的也可)(4)催化112+2-5即可得目Kp0.35 0.0210MPa 0.39 0.350.350.080.350.2510MPa10MP

41、a0.390.350.390.3532=6.1 10 MPa1;H 。，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，由中数据计算可得300 c解析：(1)先求出反应、的始变，再根据盖斯定律 标方程式。01.00 CCQc =2 20K<4,而 0.05 1.002CO+H2O ；因为生成一氧化碳时平衡常数K=4,所以400C、5 MPa条件下的平衡常数 衡向逆反应方向移动。+(3)D项，阴极的电极反应式应为 CO2 2e 2H的时候消耗氢离子，对析氢反应有抑制作用。由图可知，电势为-1.8 V左右时，CO与H2的电流效率比约为1 : 2,恰好为CO和H2反应的物质的最之比。(4)由图

42、可知，水参加反应，最后又生成等量的水，故水在CO2电还原反应中起催化作用 6答案及解析：答案:(1)HCHO ; -470 kJ ? mol-1(2)放热；2.7碱性(4)2 HSO3+2e-+2H+= S2O4-+2H2O; 0.03解析：(1)由题图可知，在催化剂作用下生成甲醛的反应活化能小，化学反应速率快，所以主要产物为 HCHO;由题图知，1 mol HCHO(g)转化为1 mol CO(g)放出的能量为 (676-283-158)kJ = 235 kJ,故 H =(-235 X 2)kJ ? mol-1=-470 kJ ? mol-1。(2)根据题表中数据可知，随着温度升高，平衡常数

43、减小.平衡逆 向移动，逆反应为吸热反应，则 正反应为放热反应；QcC(CH 3OH)一08j 12.5，大于250 Cc(CO)gD (H2)0.4 0.4时的平衡常数2.041,反应逆向进行，正反应速率小于逆反应速率。同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，平衡时与起始时的气体压强比值为0.7,开始时气体总物质的量为1mol+2 mol = 3 mol ,则平衡时气体总物质的量为 3 mol x 0.7=2.1 mol。CO(g)+2H 2(g) 一 CH3OH(g)开始/mol2x转化/mol平衡/mol1-x2-2xx0.451-x+2-2x+x=2.1,得x=0.45 ;容器体积为2L

44、 ,则Kc(CH 3OH)m 2c(CO)c (H2)20.551.1 2F (T)2.72-c(H )c(SO3)Ka2 c(HSO3)在同一溶液中，浓度之比等于物质的量之比，则1.02 10 7 ,得 c(H + ) = 6. 8 x 10-8mol?L-1<10-7 mol?L-1 溶液呈碱性。(4)根据题图，Pt(2)电极上HSO3- SO2-的化合价从+ 4降低到+3,电解质溶液呈酸性，则电极反应式为2HSO3+2e-+2H+ = &。4-+2H2O;Pt( 2)为阴极，Pt(l)为阳极，阳极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO2-+4H + ,电路中转移 0.

45、02 mole-时，左侧生 成 0.01 mol SO2-和 0.04 molH+,为平衡电荷，有 0.02 mol的H+经阳离子交换膜转移到右侧，则左侧的离子增加了0.03mol。7答案及解析：答案：1.大于；2 .C;3 .小于；2.02; COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH* (或 HzO*=H*+OH*)；4.0.0047; b; c； a； d解析：1.H2还原氧化钻的方程式为：H2(g)+CoO(s尸Co(s) + H2O(g)； CO还原氧化钻的方程式为：CO(g) + CoO(s)=Co(s) + CO2(g),平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数n COn

46、 CO +n CO2n H2(nH2 +nH2O)高于CO还原体系中CO的物质的量分数( 原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO大于H2；2.利用土段式”解答。721c时，设气体反应物开始浓度均为1 mol?L-1,则H2 (g) +CoO (s)Co (s) +H2O (g)起始(mol?L-1)10转化(mol?L-1)xx平衡(mol?L-1)1-xxc HO x贝U有(1-x)/x=0.025 0 ,解得 x=0.975,故K产_c_2_ _x-=39;c H21 xCO (g) +CoO (s)起始(mol?L-1)0转化(mol?L-1)y平衡(mol?L-1)-Co (s) +C

47、O2 (g)11-y贝U有(1-y)/1=0.0192,解得 y=0.9808 ,故K2二一 cc CO20.9808 yCO0.019251起始(mol?L-1)11转化(mol?L-1)zz平衡(mol?L-1)1-z1-z则有2K3-2K2=51/39，解得 z=0.5327CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H 2(g)H2的物质的量分数为1O3.观察计算机模拟结果，据AH=生成物总能量z/2=0.2664，故选 Co-反应物总能量，可知A H=-0.72-0<0 ；该历程3中最大能垒(活化能) E正=1.86 eV- (-0.16 eV) =2.02 eV,该步骤的化学方程

48、式为COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*或 H2O*=H*+OH*。一，、(4.08 - 3.80)kPa1v(a) 0.0047 kPagmin4.60 min；据“先拐先平数值大"，结合图像可知，虚线(a、d)表示489 c时气体分压变化曲线，实线(b、c)表示467 c时气体分压变化曲线;当温度由467 c升至489 C时，平衡逆向移动，则pH2减小，pCO增大，由图像可知，b-a 气体分压减小，故曲线b表示467 c时pH2变化曲线，曲线ail示489 C时pH2变化曲线；c-d 气体分压增大，则曲线 cil示467 C时Pco变化曲线，曲线d表示489 C

49、时p”变化曲线。8答案及解析：答案：1.2NO(g)+2CO(g)=N 2(g)+2CO2(g) A H=746.5kJ mol-12.7:4;0.22mol L-1- min-1;b;4 . 200 C; 75%;5 .Mn2+2H2O-2e-=MnO2 J+4H +2/c解析：1.若某反应的平衡常数表达式KUN2) C (CO2) ,则其化学方程式为C2(NO) c2(CO)2NO(g)+2CO(g尸N 2(g)+2CO 2(g),将题中3个已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由 X2-，可得 2NO(g)+2CO(g尸N 2(g)+2CO2(g)AH=393.5kJ mol-1

50、X2-180.5kJ mol-1-(-221kJ mol-1)=-746.5kJ mol-1。2.根据题表中数据列三段式：2N2O5(g) -4NO2(g)+O2(g)开始(mol ?L-1)1.0000转化(mol ?L-1)0.501.000.252 min 时(mol?L-1)0.501.000.25该反应在恒温恒容条件下发生，反应前后气体的压强之比等于物质的量之比，也等于物质的量浓度之比，所以 Pi：po=(0.50+1.00+0.25) : 1.00=7 : 4.25 min,0.50 0.17 mol L 111内，v(N2O5) 0.11mol L min,v(NO2)=2v(N

51、 2O5)=0.225 2 minmol L-1 min-1。反应过程中NO2和O2的浓度比始终保持不变,a项不能说明反应已经达到化学平衡状态；该反应在反应前后气体分子数不相等，反应过程中容器中压强为变量，容器中压强不再变化可 以说明反应已经达到化学平衡状态力项符合题意；v正(NO2)=2v逆(N2O5)时，正、逆反应速率相等,而2V正(NO2)=V逆(N2O5)时，正、逆反应速率不相等 £项不能说明反应已经达到化学平衡状 态;反应物和生成物全为气体，气体总质量不变，而容器恒容，故反应过程中气体密度始终不 变,d项不能说明反应已经达到化学平衡状态。p(NO) p(CO2),、，一一一

52、3 . Kp 2-,v =k 正 p(NO2) p(CO),v 逆=k 逆 p(NO) p(CO2),平衡时正、逆反应速P(NO2) P(CO)率相等，即 k 正 P(NO2) p(CO)=k 逆 p(NO) p(CO2),则 p3°)p(C°2)，故 Kp 。 P(NO2) P(CO) k逆k逆4 .合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NH3的产率降低，NH3的物质的 量分数减小，曲线a、b、c中，在相同条件下曲线 a对应NH3的物质的量分数最高，其反应温度 最低，所以曲线a对应的温度为200 CoM点对应的NH3的物质的量分数为 60%,设NH3为0.

53、6a mol,则N2、H2共为0.4a mol,因为 反应器中按 n(N2): n(H2)=1 ： 3投料，结合N2(g)+3H2(g)三二2NH3(g)；可知，M点时对应的H2为0.3a mol,转化的H2的物质的量为0.9a mol,所以M点对应H2的转化率0.9a 100% 75%。 0.9a 0.3a5 .由题图可知在电解池的阳极发生Mn2+转化为MnO2的反应，电极反应式为Mn2+2H2O-2e-=MnO 2 >4H +。9答案及解析：答案：CH4 (g) +2NO2 (g) =N2 (g) +CO2 (g) +2H2O (1) A H=-955.0 kJ/mol ;2 .0.56;减小CO2浓度(其他合理也可)；正向移动；3 .M点v (NO2)是N点(N2O4)的2倍，根据化学方程式 N2O4 (g)三二2NO2 (g)可以判断出该反应的正反应速率等于逆反应速率(其他合理答案