四川高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-25化学反应热的计算一

四川高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-25化学反

应热的计算(1)

一、原理综合题

1.(2022.四川绵阳.统考一模)我国的能源以煤炭为主，燃煤烟气中SO〉CO等有害气

体的排放会污染环境，用CO还原脱除SO2将其转化为单质硫，对工业生产具有重要的

意义。

(1)已知常温常压下，S(g)的燃烧热为297.2kJ/mol,CO(g)的燃烧热为283.0kJ/mol,则

CO还原脱除SO,：2CO(g)+SO2(g)28式g)+S(g)AH=。

(2)在某温度时，进行CO还原脱除SO"2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(g)o

①若在刚性容器中进行，下列说法一定能确定反应达到平衡状态的是。

A.v正(CO)=2v逆(S)B.CO与SCh的浓度之比不再改变

C.容器内的压强不再改变D.的值不再改变

c(CO)c(SO2)

②若控制CO/SOz进料比(物质的量)为4：1,反应达平衡时，混合气体中SO?的体积分

数为5%,则该反应在此温度下的平衡常数为。

⑶在600℃时，发生如下系列反应，测得不同CO/SC>3进料比(物质的量)下平衡体系各

物质分布如图所示(图中SO2起始投料固定为Imol)。

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

0.51.01.52.02.53.03.54.0

COSO,进料比(物质的鼠)

反应I：2CO(g)+SO2(g)-2CO2(g)+S(g)K,

反应n：co(g)+s(g)=？cos(g)K2

反应in：2cos(g)SO式8)U2COi(g*3S(g)Kj

①该条件下，为减少有毒物质cos的产生，同时脱除S0―实际生产中应控制co/so)

进料比为,在进料比大于2.5之后,COS的含量会明显增大，试分析原因______。

②根据图中曲线，可判断K,降(填或〈)。

(4)SC(2—空气质子交换膜燃料电池也可用于处理SCh,其原理如图。若用该电池处理标

准状况下SO?含量为20%的燃煤烟气3.36L,则理论上电路中转移电子数为。

O2+H2O

（M显）

2.(2022・四川雅安・统考模拟预测)为早日实现“碳达峰”、“碳中和”，我国科学家利用

MoS?作为催化剂，实现了常温下CO?加氢制CHQH,主反应为

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,,伴随发生副反应

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H,O(g)AH2=+41.4kJ/mol

⑴已知CO(g)+2HKg)X：HQH(g)AH3=-94.1kJ/mol,则AH产kJ/mol,

(2)在恒温恒容的密闭容器中，加入ImolCO?和3mol凡，同时发生主、副反应。体系中

CH30H的选择性(指转化为CH30H的CO?占发生反应的CO2的百分比)随温度、压强的

变化曲线如图所示：

①PiP.

②CHQH的选择性随温度升高而降低的原因可能是

③下列说法正确的是。

A.增大压强，体系中副反应平衡逆向移动

试卷第2页，共27页

B•体系中芈舁不再变化，代表反应达到平衡

n(Hj

C.及时分离出CHQH可以加快主反应的反应速率

D.更换合适的催化剂可提高CH30H的选择性

④某温度下，若容器体积为IL,40min后，2个反应均达到平衡，此时c(H?)=1.2mol/L,

c(CO)=0.4mol/L,则v(C0)=molU1.min1,主反应的平衡常数的计算式为

,此时CHQH的选择性为(保留3位有效数字)。

(3)我国某研究团队发现，当选用某种Cu作催化剂时，主反应的中间体为HCOOH。此

时反应分为两步：

第一步:CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)

第二步:HCOOH(g)+2H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)

其中第一步的反应历程如下图所示(*表示吸附态，即该物种吸附在催化剂表面)

OH•COO

历程①：凡一2田

历程②：(写方程式)；

历程③：HCOO*+HfHCOOH

我国科学家发现利用太阳能驱动CO?转化也可以实现上述第一步反应，原理如图所示:

a的电极反应式为,该装置能量转化的主要形式是

3.(2022・四川乐山・统考一模)研究CO与H2反应制备二甲醛(CH30cH3),既可减少碳

排放，又可变废为宝。回答下列问题：

⑴已知CO与H?反应制备二甲醛的总反应为：2CO(g)+4H2(g)^CH3OCH3(g)+H20(g),

该反应经历以下两个中间反应：

i：CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH尸90.1KJ/mol

ii：2CH3OH(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)AH2--24.5KJ/mol

则总反应的AH=；若反应过程中能量变化如图所示，则总反应速率主要由反

(2)下列措施既能加快总反应速率，又能提高CO转化率的是。

a.升高温度b.增大压强c.使用合适催化剂d.及时分离二甲醛

⑶当起始物。怒=2时，在100。(2、200℃,30(TC时，总反应中CO的平衡转化率(a)

①反应在100℃,5.0xl()5pa时，CO的平衡转化率a=,判断依据是,

该条件下的平衡体系中二甲醛的体积分数约为%(保留小数点后一位)。

②一定温度下，同一反应用平衡浓度表示的平衡常数Kc和用平衡分压表示的平衡常数

Kp间存在定量关系，可以借助公式pV=nRT进行推导(其中T为体系温度；p为气体压

强；V为气体体积；n为气体物质的量；R为常数)。则当体系温度为T时，总反应Kc

试卷第4页，共27页

与Kp的关系为Kc=Kp(用含R、T的式子表示)。

4.(2022•四川泸州•统考模拟预测)绿水青山和金山银山绝不是对立的，关键在人，关

键在思路。消除NOx、CO、SO2等大气污染物对建设美丽环境具有重要意义。

(1)工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2,已知吸收过程中相关反应的热化学方程式

如下：

①SO2(g)+2NH3-H2O(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O⑴△印

②(NH4)2SCh(aq)+SO2(g)+H2O(l)=2NH4HSO3(aq)Aft

@2NH4HSO3(aq)+2NH3H2O+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)

则2so2(g)+4NH3・H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SC)4(aq)+2H2O(l)的△”=«

(2)工业上可将SO2和NO2混合转化,反应为SO2(g)+NO2(g)噜”SO3(g)+NO(g)AW<0,

进而制取硫酸。欲使该反应的速率增大且平衡逆向移动，改变的反应条件为一。一定

温度下，能判断该反应已达到化学平衡状态的是―(填字母)。

A.SO3和NO的浓度比保持不变

B.混合气体的颜色保持不变

C.容器中压强不再变化

D.恒容混合气体的密度保持不变

(3)NO和NCh尾气可用碱液吸收，生成的NO；可用电化学原理降解，原理如图所示,

则阴极为一(填a或b),电极反应式为

(4)利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应：

2co(g)+2N0(g)峰BN2(g)+2CO2(g)△/7<0,实验测得v正=1<正/例0)小((：0),v

2

ia-c(N2)-c(CO2),k£、k逆为速率常数，只与温度有关。

①达到平衡后，仅升高温度，k听增大的倍数一(填“或"=")k逆增大的倍数。

②若在1L的密闭容器中充入ImolCO和ImolNO,总压为a,在一定温度下达到平衡时,

k_

CO的转化率为50%,则；正lT=___；在timin时再向容器内加入ImolCO和hnolNO,保

k逆

持温度不变，则再次达平衡时NO的转化率一(填“增大”“减小”或"不变”)。整个过程

中容器中的气压(P)与反应时间⑴的关系曲线如图所示,则用平衡分压代替平衡浓度表示

的压强平衡常数5

5.(2022・四川内江•统考模拟预测)我国科学家研制出催化剂将CO2转化为燃的效率提

高1000倍。已知:在某催化剂作用下，CCh和H2发生反应如下:4c02(g)

+13H2(g)；C4Hio(g)+8H2O(g)AH

1

⑴已知C4Hio(g)、H2(g)的燃烧热AH分别为-2900kJmol'>-285.8kJmol,H2O(I)=H2O(g)

△H3=+44kJ-moH,则AH=kJ-mol-1。

(2)在恒容恒温条件下，向密闭容器中充入CCh、H2,加入合适催化剂发生上述反应，

下列情况表明反应达到平衡状态的是(填字母)。

A.混合气体密度保持不变B.气体总压强保持不变

C.气体平均摩尔质量保持不变D.混合气体中C4H10体积分数保持不变

(3)在密闭容器中充入适量CCh和H2,发生上述反应，单位时间内CCh的转化率与温度、

催化剂的关系如图1所示。

①催化效率，Cat2(填"v”或“=")Catl。

②a点(填“达到”或“未达到")平衡，理由是。b点之后CCh的转化率降

低，可能的原因是o

(4)在密闭容器中充入0.4molCO2和1.3molH2发生上述反应，测得CO?的平衡转化率

与温度、压强的关系如图2所示•

试卷第6页，共27页

图2

①P2(填“>”、"V"或"=")P”随着温度升高，不同压强下，CO2的平衡转化率

接近相等，其主要原因是。

②已知M点对应的容器体积为1L,则在300℃下平衡常数K=(只列计算式)。

6.(2022・四川・统考模拟预测)皴基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。

利用工厂废气中的H2s和CO反应可以合成COS,回答下列问题：

(1)已知：

①2H2(g)+O2(g)=2H20(g)AHi=-484kJ-mol1

®COS(g)+H2O(g)#H2S(g)+CO2(g)AH2=-36kJ-mor1

③CO的燃烧热为283kJ-mol-1

反应CO(g)+H2s(g)=COS(g)+Fh(g)的AH=kJ-mol-1。

(2)以FeOOH作催化剂，由H2s和CO合成COS的反应分两步进行•下列示意图能正

确体现上述反应能量变化的是(填“甲”或"乙”)。

+

I

itES“娟

Jv|»v科

HJ

关于该反应的下列叙述正确的是(填标号)。

A.步骤①是慢反应，活化能较大

B.总反应的速率由步骤②决定

C.反应进程中S2属于中间产物

D.更换催化剂可改变E和AH

(3)240℃时，反应CO(g)+H2s(g)=C0S(g)+H2(g)的平衡常数K=l。在密闭容器中充入等

物质的量的CO和H2s发生上述反应，达平衡时测得CO的物质的量为4mol,则H2s

的转化率为，COS的体积分数为o在240℃下，要同时提高CO和H2s

的转化率，可采取的措施是o

(4)在两个密闭容器中都加入CO、H2S、COS、H2四种气体，起始时气体体积分数＜p(CO)=

(p(H2S),(p(COS)=p(H2),分别在300℃和320℃时反应，容器中H2s(g)和COS(g)的体积

分数(＜p)随时间(t)的变化关系如图所示。

X

C

U

O

3

tinin

300℃和3200c时，＜p(H2S)随时间变化关系的曲线分别是、，判断的理由

是。

7.(2021•四川广安•统考模拟预测)2021年作为“十四五'’开局之年，调整能源结构，应

对碳排放已列入政府工作重点。缓解温室效应，合理利用CO2的碳科技也是当前国际社

会关注的热点之一、已知：

I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH=+41.7kJ/mol

II.CO(g)+2H2(g),CH3OH(g)AH=-92.3kJ/mol

回答下列问题：

(1)二氧化碳与氢气生成甲醇(CH3OH)蒸气和水蒸气的热化学方程式为。

(2)一定条件下，向5L恒容密闭容器中充入2moice)2(g)和4moiH2(g)发生上述I、H反

应，实验测得反应平衡时CHQH(g)、H2O(g)的物质的量与温度的关系如图1所示。

试卷第8页，共27页

“CHQH(g)或H2O®

的物质的量/mol

0.8

OTo温度AC

图1

①图中表示CH30H(g)的物质的量与温度关系的曲线为(填“M”或"N”)，

ToC时，若反应在2min时恰好达到平衡状态，则反应的平均速率

v(C02)=mol/(Lmin)；

②在To℃温度下，反应II的化学平衡常数的表达式Kc=，恒温恒容条件下,

能判断该反应(反应II)达到平衡的标志为(填序号)

a.V(CO)=2V(H2)

b.反应体系的总压强保持恒定不变

c.气体密度保持恒定不变

d.CH3OH的质量分数不变

(3)2020年世界十大科技进展，排在第四位的就是借助光将二氧化碳催化转化为甲醇

(CH3OH),这是迄今最接近人造光合作用的方法。某光电催化反应装置如图所示，A电

极是Pt/CNT,B电极是TiCh。通过光解水，可由C02制得甲醇。

电化学催化剂合感白质光催化剂

纤维膜

①B极是电池的极(填“正”或“负”)

②写出A极的电极反应式为。

8.(2021・四川成都•统考一模)为了达到碳中和，研发二氧化碳的利用技术成为热点。

(1)用二氧化碳氧化乙烷制乙烯，其反应步骤如下：

IC2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)AH=+136kJ-mol1

1

IICO2(g)=CO(g)+-O2(g)AH=+283kJmol-

IILH2（g）+5O2（g）=H2O（l）AH=-285kJ-mol-'

该工艺总反应的热化学方程式为o

（2）用二氧化碳和甲烷反应可以制工业合成气（CO、H2）。T°C,在1L的密闭容器中分别

投入0.2molCO2和0.2molCH4,发生反应：CO2（g）+CH4（g）=2CO（g）+2H2（g）,经5min达

到平衡，测得生成CO为0.2moL则：

①0~5min内用H2表示的反应速率为。

②平衡时CH4的转化率为o

③保持体积不变，其他条件相同时，开始投入0.4molCO2和0.4molCH4,反应达到平衡

后生成CO的物质的量0.4mol（填“>”、"V”或“=”）。

（3）用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇，其反应原理为：

2co2（g）+6H2（g）=CH3cH20H（g）+3H2O（g）AH<0。经实验测定在不同投料比Xi、X2、X3时

、n（CO?）

C02的平衡转化率与温度的关系如图曲线所示仅二号二%］：

100

80

60

40

20

0500600700800

77℃

①XI、X2、X3由大到小的顺序O

②从平衡角度分析，随温度升高，不同投料比时CO2的平衡转化率趋于相近的原因是

③在x=g,温度为T,体积恒定的密闭容器中投入ImolCCh时，初始压强为P。，经一

段时间反应达到平衡，CO2的转化率为50%,列式表示该反应的压强平衡常数

Kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数）。

（4）用电解法可将CO2转化为多种原料，原理如图。若铜电极上只产生C2H4和CO气体,

写出产生C2H4的电极反应式；电解后溶液pH（填“变大”、"变小'’或"不

变”）（忽略溶液体积的变化）。

试卷第10页，共27页

9.(2021.四川遂宁.一模)氢的热值高、无污染使其成为理想的能源，工业上已经实现

量产化制取氢

CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)AH=+akJmol'①

(1)相关化学键键能数据如下表所示。

化学键H-HC=OH-OC-H

E/(kJ/mol)435745463415

a=___________

关于反应①中CO2产物的再利用一直是科研工作者研究的重点。

⑵利用CO2和H?制备甲醇。工业中制备甲醇的原理如下

CO,(g)+3H2(g)CH,OH(g)+H2O(g)(2)

现研究温度及分子筛膜(用分子筛膜代替容器器壁，该膜只允许极性分子通过)对甲醇平

衡产率的影响。将CO2和H?初始投料分别按1.0mol/L和4.0mol/L充入恒容容器中，温

度及分子筛膜对甲噂平衡产率的影响如图所示。

八------在分f蹄膜

4S--------.................无分子筛腴

«、：

:、

事y岫22CUO)

**-

M：J

$-

2102如250阻度y

①220℃时，经过2min达到M点，则该条件下0~2min内的平均反应速率

V(H2)=；无分子筛膜时，升高温度，反应②速率。正将(选填“增

大”、“减小”或“不变”)。

②已知M点p(总)=aMPa,该状态下，H2O的分压p(H2(D)=(写出含a的表

达式）。

（3）用各物质的平衡分压表示反应②的平衡常数，表达式K『；其他条件不

变，甲醇的平衡产率总是高于没有分子筛膜，其原因可能是。

（4）电催化还原COz。工业上利用电解原理，通过铜电极（阴极）催化将C02还原为CO,

其反应过程如图：

已知步骤n为慢反应，步骤in为快反应，则步骤n的活化能（填"大于’‘、”小

于'’或“等于"）步骤in；铜电极（阴极）上发生的总反应为。

10.（2021•四川内江•统考一模）大气污染物（CO、N2O、NO等）的治理和“碳中和”技术

的开发应用，成为化学研究的热点问题。

（1）某化工厂排出的尾气（含CO、N20）治理的方法为：在密闭容器中发生如下反应：CO（g）

，li!U，i

+N2O（g）CO2（g）+N2（g）,CO、N2O在Pt20+表面进行两步反应转化为无毒气体，

其相对能量与反应历程的关系如下图。

①写出在的表面上反应的化学方程式。

N2OPt20+

②第一步反应的速率比第二步的（填“慢”或“快”）。两步反应均为

____________热反应。

（2）汽车尾气中含NO,处理NO的一种方法为：2co（g）+2NO（g）.N2（g）+2CO2（g）

①已知该反应为自发反应，则该反应的反应热△H0.（选填“>”或“〈”或

②一定温度下，将2molCO、4molNO充入一恒压密闭容器。已知起始压强为11MPa,

达到平衡时，测得N2的物质的量为0.5mol,则该温度此反应用平衡分压代替平衡浓

度的平衡常数KP=MPa」（分压=总压x物质的量分数）。

试卷第12页，共27页

(3)2021年3月5日，国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰碳中和各项工作。

科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为HCOOH,

实现碳中和的目标。如图所示：

恍火电海

HCCXJH

高「交换膜

①离子交换膜为一离子交换膜。

②P极电极反应式为。

③工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示:

HCOOH(g)@曰空1四史＜O(g)+H2O(g)

+tAA/-241.8kJ・mol

1n/pi

△//=-283.OkJ.m°l)+

CO2(g)H2(g)

1

反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的烙变△H=kJmol»温度为Ti℃时，

将等物质的量的CO?和Fh充入体积为1L的密闭容器中发生反应：CO2(g)+H2(g)

HCOOH(g)K=2o实验测得：v正=14,EC(CO2)C(H2),V逆=k逆C(HCOOH),卜正、k逆

为速率常数。Ti℃时,kMk正；温度为T2℃时,kn；=1.9k逆，则T2℃>TI℃,

理由是»

11.(2021•四川凉山•统考一模)氯气是重要的化工原料，在工业生产中有广泛的应用:

(1)写出用惰性电极电解饱和食盐水制备氯气的离子反应方程式。

(2)工业制备1,2-二氯乙烷的主要方法之一为直接氯化法，主反应原理为：

CH2=CH2(g)+Cl2(g)C1CH2CH2C1(1)

已知制备过程中还存在如下副反应：

I.CH2=CH2(g)+2Cl,(g),•Cl2CHCH2Cl(l)+HCl(g)AWl=-108kJ/mol

II.C1CH2CH2C1(1)+Cl2(g),Cl2CHCH2Cl(l)+HCl(g)A//,=+72kJ/mol

①计算主反应的AW=kJ/mol«

②该方法制备是低温氯化法，若反应温度较高造成的主要影响是，低温氯

化法的主要不足之处是。

(3)Cb也可以与NO反应：2NO(g)+Cl2(g)-2NOCl(g)A//<0o一定温度下，用NO、

CL和NOC1表示该反应的反应速率分别为

v正4正"(NOAcd&q逆路(NO。)(勺、%为速率常数)。向2L密闭容器中充入

1.5molNO和1molCl2,测得平衡时NOC1的物质的量分数与温度的关系如图所示，。、

乃、八大小关系为___________,判断理由是____________，。温度下，鲁=____________O

k逆

平

衡

时

N

0

2

物

质

的

量

分

数

/

%

12.(2021・四川达州・统考一模)SO2是一种污染性气体，减少SO2在大气中的排放是环

境保护的重要内容回答下列问题：

(I)已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)△〃=—297.2kJ-moH,CH4(g)+2SO2(g>CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)

A/7=—295.9kJmol',若CH4(g)+2O2(g)=CC)2(g)+2H2O⑴反应物的能量为Ei,则生成物

的能量及是___________

(2)利用反应：C(s)+SO2(g).CO2(g)+S(g),可减少SO2在大气中的排放，在密闭容器中

投入足量的反应物，不同实验条件下达到平衡，测得7=600℃下的x(SO2)—p和p-l^Pa

下—IgKc-t如图所示［x(S02)表示SO2平衡时含量，Kc表示平衡常数］。该反应的正反

应是反应(填“放热”、“吸热”)，理由是。

试卷第14页，共27页

⑶恒温恒容条件下，下列事实不能说明反应C(s)+SO2(g)CC)2(g)+S(g)达到平衡状态的

是(填字母)

B.V(CO2)iE=V(SO2)®

C.混合气体的总压强不再改变

D.混合气体的密度不再改变

(4)800℃,在1.0L的恒容密闭容器中投入LOmolSCh和120gC,容器中压强为pokPa,

发生反应C(s)+SCh(g).CO2(g)+S(g),5min时容器中CO2的体积分数为20%,lOmin

时达平衡，容器中压强为pkPa时。0~5minv(SO2)kPa-min1,800℃的化学平

衡常数Kc=mol/L«

(5)用电化学原理吸收烟道气中SO2以减少其排放，其装置示意图。H2O2从

口进入，电路中通过Imol电子时，正极区溶液的c(H+)将,负极区

”(H2so4)=__________

质子交换膜

13.(2021・四川宜宾・统考一模)硅芯片的使用减小了电子产品的体积和质量，加快了计

算速率。

⑴工业上用SiCh与碳反应制粗硅的反应为：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)AH»

已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)AHi=-22IkJmol-'

1

Si(s)+O2(g)=SiO2(s)AH2=-91IkJmol-

则AH=_o制备粗硅的反应能自发进行的条件是—(填“高温”、"低温''或"任意温度

(2)由SiO2生成Si的部分反应机理如下:

反应1：SiO2(s)+C(s)<?>SiO(g)+CO(g)

反应2：SiO(g)+2C(s)峰为SiC(s)+CO(g)

反应3：

在压强为lOMPa条件下，测得反应平衡体系中SiO(g)和8(g)的分压比■随温度

的变化关系如图所示。

P(SiO)

P(CO)

假设体系中只有SiO和CO为气体，则在1500℃时，用各物质的平衡分压表示反应1

的平衡常数Kp=_MPa2(列出计算式即可)。

(3)硅烷法制备多晶硅的核心反应为：2SiHCb(g)峰BSiH2Cl2(g)+SiC14(g)o在恒容密闭

容器中加入一定量的SiHCb,分别在50℃和70℃进行反应，测得SiHCb的转化率随时

试卷第16页，共27页

已知：50℃时，平衡常数为0.02；70℃时，平衡常数为0.04。

①代表温度为70℃的曲线是一(填“M”或"N”)。

②a点和b点对应的容器中，。正(a)—。武1))(填“>”、“<”或“=")，理由是一o

③曲线M对应的SiHCb平衡转化率为—。(保留两位有效数字)

④已知：该反应的速率。正=kMx2(SiHCb),。遒=k遒・x(SiH2cL)・x(SiCU),k正、k逆分别为

正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，且平衡常数K=兽。则b点时的维=一。

%。逆

14.(2021・四川眉山・统考模拟预测)I.食醋是食物调味品之一，食醋中的乙酸也可以用

于制氢，已知可以发生如下反应：

热裂解反应CH3coOH(g)皤42CO(g)+2H2(g)△H=+213.7kJ-mol"

1

脱峻基反应CH3coOH(g)脩?>CH4(g)+CO2(g)△H=-33.5kJmol-

合成乙酸反应CH3OH(g)+CO(g)TCH3coOH(g)△H=-123.7kJmoll

(1)请写出CO与H2甲醛化的热化学方程式—。

(2)在密闭容器中，利用乙酸制甲烷，若要使甲烷的产率较高，制备时选择的适宜条件为

A.较低温度B,较大压强C.高温D.低压

II.工业上可用乙酸热裂解生成的CO和比制备CH3OH,CH30H也是重要的溶剂和替代

燃料。

(3)某温度下，在一恒压容器中分别充入0.7molCO和0.5molCH30H(g),达到平衡时容

器体积为2L,且含有0.2molH2(g),则用CO和H2制备CH3OH平衡常数的值为一，此

时向容器中再通入0.4molCO气体和0.2molCH30H(g),则此平衡将—。(填“向正向移

动”、“不移动”或“向逆向移动”)

(4)对于CO和H?制备CH.QH的反应，若容器压强、CO与H2投料比x对反应的影响

如图所示，则图中曲线所示的压强关系：pi―p2(填或其判断理由是一。

投料比/X

(5)现有容积均为1L的a、b、c三个密闭容器，往其中分别充入ImolCO和2moiFh的混

合气体，控制温度，进行反应,测得相关数据的关系如图所示。b中甲醇体积分数大于

a中的原因是—；达到平衡时,a、b、c中CO的转化率大小关系为—。

3中的

b

»T/℃

TiT

02T3

温度分别为TI门的密闽容器中.反应均进

行到Smin时甲辞的体枳分数

15.(2021・四川绵阳•统考一模)绿色能源是未来能源发展的重要方向，氢能是重要的绿

色能源，利用生物乙醇来制取氢气的部分反应过程如下图所示。

ILCXg)IMg)H;O(g)H,(g)

CH,CH,OH(g)♦CO(g)♦CO,(g)

反应I反应H

(1)已知:CH3cH20H(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)AHi=+l73.5kJ-moH

反应II：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH2--41.2kJmol-'

则反应I的热化学方程式为。

⑵反应H在不同进气比［n(CO)：n(H2。)］、不同温度下，测得相应的CO平衡转化率见

下表(各点对应的其他反应条件都相同)。

平衡点abcd

n(CO):n(H2O)0.50.511

co平衡转化率/%5066.75060

①a点平衡混合物中H2的体积分数为,a、c两点对应的反应温度

TaTc(填”或">”)，d点对应的平衡常数K=。

②有利于提高CO平衡转化率的是(填标号)。

A.增大压强B.降低温度C.增大进气比［n(CO)：n(H2O)］D.分离出CO2

(3)反应H在工业上称为一氧化碳的催化变换反应，若用［K］表示催化剂，则反应历程可

用下式表示：

第一步：[K]+H2O(g)=[K]O+H2

第二步：[K]0+C0=[K]+CC)2

试卷第18页，共27页

第二步比第一步反应慢，则第二步反应的活化能比第一步反应__________»反应过程

中，相对能量最高的中间产物是催化剂吸附态的(填标号)。

A.水蒸气B.氧原子C.一氧化碳D.二氧化碳

yCOvH

(4)研究表明，co催化变换反应的速率方程为v=k(yCo-yH,o-----一匚)式中，

Kp

%、y%。、丫皿、丫也分别表示相应的物质的量分数，&为平衡常数，k为反应的速率常

数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的

曲线如图所示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp(填“增大”“减小”)。根

据速率方程分析，T>Tm时V逐渐减小的原因是.

16.(2020.四川巴中.统考模拟预测)以甲醇、甲酸为原料制取高纯度的H2是清洁能源

的重要研究方向。回答下列问题：

(1)甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。

主反应：CH3OH(g)+H2O(g).CO2(g)+3H2(g)△//=+49kJ-mol

副反应：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△//=+41kJ-mol

①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,反应的热化学方程式为,既

能加快反应速率又能提高CH30H平衡转化率的一种措施是。

②某温度下，将n(H2O)：n(CH3OH)=l：1的原料气分别充入密闭容器中(忽略副反应)，

设恒压下甲醇的平衡时转化率为由，恒容条件下甲醇的平衡时转化率为az,则ai

a2(填或"=")。

⑵工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其反应原理为:CHMg)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)△//=+203kJmol,在容积为3L的密闭容器中通入物质的量均为

3moi的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度

及压强的关系如图所示。

压强为0时，在N点：v正1，迸（填或"="），N点对应温度下该

反应的平衡常数K=moPL\

比较：pi02（填或"="）。

（3）HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CCh和引可能的反应机理

如图所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成HD夕卜，还生成（填化学式）。

②研究发现：其他条件不变时，HCOOK替代一部分HCOOH,催化释氢的速率增大,

根据图示反应机理解释其可能的原因是。

17.（2020・四川广安・统考模拟预测）1.铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、

科研领域。

（1）铁的氧化物循环分解水制H2

已知：H2O（l）=H2（g）+l/2O2（g）△Hi=akJ,mol"

6FeO（s）+O2（g）=2Fe3O4（s）AH2=bkhmol1

贝ij：3FeO（s）+H2O（l）=H2（g）+Fe3O4（s）AH3-

（2）Fe2O3与CH_t反应可制备“纳米级''金属铁。已知，恒温恒容时，加入FezCh与CH4发

生反应:3cH4（g）+Fe2O3（s）=2Fe（s）+6H2（g）+3CO（g）

①此反应的化学平衡常数表达式为

②下列条件能判断该反应达到平衡状态的是

a.消耗ImolFezCh的同时，消耗3molCO

试卷第20页，共27页

b.容器内气体的颜色不再改变

c.容器内压强不再改变

d.v正（CHQ=2v逆（H2）

Il.fflCH4还原N02的反应为CH4（g）+2NO2（g）#N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）,向两个容积均

为2L温度分别为Ti、T2的恒温恒容密闭容器中分别加入ImolCFh和2moiNCh,测得

各容器中n（NCh）随反应时间t的变化如图所示：

①Ti_______T2（填“〉”或

②Ti时，40-80min内，用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v（N2）=

③Ti下，200min时，向容器中再加入CH』、NO2和H2O（g）各1mol,化学平衡

移动（填“正向”“逆向”或“不”）。

IILCaS04微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CCh使其转化为CaCCh,然后加酸浸

泡除去，反应的离子方程式为CaSO4+CO；=CaCO3+SOf,室温下，该反应的化学平衡

常数为_______（室温下，Ksp（CaCO3）=3xl0-9,Ksp（CaSCU）=9xl（y6）。

18.（2020・四川成都・统考一模）生产生活中氨及铉盐有重要用途，而汽车尾气中含NO、

NO2则应降低其排放。

（1）在20℃时，己知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）,正、逆反应活化能分别为akJ/mol、b

kJ/mol；②4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O⑴，正、逆反应活化能分别为ckJ/mol、d

kJ/mol；则4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O⑴的\H为。

（2）10.0L的密闭容器中，按物质的量比1：3投入氮气和氢气，发生反应

N2（g）+3H2（g）#2NH3（g）A/7<0用传感器测得温度为「、T2时容器中n（N2）随时间变化如

表：

时间物质的量n（N2）

05min10min15min20min

温度

Ti0.1mol0.08mol0.062mol0.05mol0.05mol

0.1mol0.07mol—xmol0.06mol

T2

①T2时，0~5min内N%平均速率为v(NH3)=

②Ti时，该反应平衡常数为(列出计算式)；

③x0.06(填或"=”),原因是o

(3)汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO

等污染物。反应机理如下［Pt(s)表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态］:

LNO+Pt(s)=NO*II.CO+Pt(s)=CO*III.NO*=N*+O*IV.CO*+O*=CO2+Pt(s)V.N*+

N*=N2+Pt(s)VLNO*+N*=N2O+Pt(s)

经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图一和图二所示：

①图一，温度为330℃时发生的主要反应为(填“IV”、“V”或“VI")；反应

VI为反应(填“放热”或“吸热

②图二，温度从Ta升至Tb的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是.

③气体在固体催化剂表面反应中，吸附和解吸同时影响总反应速率。温度一定时，反应

试卷第22页，共27页

催化剂

2N0+2cO^=N2+2CCh的反应速率随压强的变化如图所示。结合(3)中反应机理，试

从吸附和解吸角度解释be段化学反应速率下降的原因___________o

19.(2020・四川内江•统考一模)含碳物质的转化，有利于“减碳”和可持续性发展，有重

要的研究价值。回答下列问题：

(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应

可表示如下：

反应I：2NH3(g)+CO2(g)-NH2COONH4(S)\H,

反应II：NH2COONH4(S)CO(NH2)2(S)+H2O(g)+72.5kJ/mol

总反应Hl：2NH3(g)+CO2(g).CO(NH2)2(S)+H2O(g)△为=-87.0kJ/mol

①反应I的△，尸kJ/moL

②对反应HI,下列措施中有利于提高NH3平衡转化率的是。

A.升高温度B.增大压强C.提高原料气中C02(g)的比例D.使用高效催化剂

③一定温度下，在体积固定的密闭容器中按化学计量数比投料进行反应HI,下列不能说

明反应I达到化学平衡状态的是o

A.混合气体的平均相对分子质量不再变化

B.容器内气体总压强不再变化

C.2V;/(NH3>VXCO2)

D.容器内混合气体的密度不再变化

(2)用惰性电极电解KHCCh溶液可将空气中的CCh转化为甲酸根(HCOO)和HCO,,其

电极反应式为:若电解过程中转移1mol电子，则阳极生

成气体的体积为L(标准状况)。

⑶利用工业废气中的CO2可以制取甲醇，CO2(g)+3H2(g)."CH3OH(g)+H2O(g),一定条

件下往恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化剂作用下发生反应I、

反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：

4

/5

/3

2/5

3

r温度(K)

TXT2T34T5

①催化剂效果最佳的反应是(填“反应i反应II”、“反应in”)。

②b点v(正)v(逆)(填

③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是。

④c点时总压强为p,该反应的平衡常数=(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总

压x物质的量分数)。

20.(2020・四川乐山・统考一模)氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，采用天然气制

备氢气主要经历以下反应：

侏价剂

(i)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)AHi

(ilO1

(ii)CO(g)+H2O(g)C02(g)+H2(g)AH2

根据题给信息回答下列问题：

(2)一定温度下，恒容密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),下列叙述

能说明此反应达到平衡状态的是o

a.混合气体的密度保持不变

b.