1、专题28 化学反应原理综合 1【2016年4月浙江省选考】氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用。（1）以铁为催化剂，0.6mol氮气和1.8mol氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气，20min后达到平衡，氮气的物质的量为0.3mol。在第25min时，保持温度不变，将容器体积迅速增大至2L并保持恒容，体系达到平衡时N2的总转化率为38.2%，请画出从第25min起H2的物质的量浓度随时间变化的曲线_。 该反应体系未达到平衡时，催化剂对逆反应速率的影响是_（填增大、减少或不变）。（2）N2H4是一种高能燃料，有强还原性，可通过NH3和NaClO反应制得，写出
2、该制备反应的化学方程式_。N2H4的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K1=1.010-6，则0.01 molL1 N2H4水溶液的pH等于_（忽略N2H4的二级电离和H2O的电离）。已知298K和101KPa条件下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H1 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H22H2(g)+O2(g)2H2O(g) H3 4NH3(g)+O2(g)2N2H4(l)+2H2O(I) H4则N2H4(l)的标准燃烧热H_。（3）科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺（如虚框所示），在较高的操作压力下，提高N2O4/H2O的质量比和O2的用量，能制备出高浓度的硝酸。 实际
3、操作中，应控制N2O4/H2O质量比高于5.11，对此请给出合理解释_。【答案】 增大 NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O 10 H2-H1-H4 2N2O4+2H2O+O2=4HNO3，中N2O4/H2O的质量比等于5.11，高于5.11是为了提高了N2O4的浓度，有利于平衡向正方向移动，得到高浓度的硝酸。 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起始(mol)：0.6 1.8 0转化(mol)：0.23 0.69 0.46平衡(mol)：0.37 1.11 0.46所以第二次平衡时c(H2)=0.555mol/L，则第25min起H2的物质的量浓度为0.45mol/L，平衡时
4、为0.555mol/L，所以图象为；催化剂能增大反应速率，所以该反应体系未达到平衡时，催化剂对逆反应速率的影响是增大，故答案为：增大；（2）该反应中，次氯酸钠被氨气含有生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，所以该反应方程式为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；故答案为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；电离方程式为N2H4+H2ON2H5+OH-，室温下其电离常数K11.010-6，则0.01molL-1N2H4水溶液中c(N2H5+)c(OH-)，K=1.010-6，所以c(OH-)=10-4mol/L，则c(H+)=10-10mol/L，则溶液的pH
5、=10，故答案为：10；已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H1 ，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H2 ，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H3 ，4NH3(g)+O2(g)=2N2H4(l)+2H2O(l)H4，由盖斯定律可知，N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H=H2-H1-H4，故答案为：H2-H1-H4；（3）由NO2转化为HNO3的工艺图可知，N2O4与水、氧气反应生成硝酸，2N2O4+2H2O+O2=4HNO3，反应中N2O4/H2O的质量比等于5.11，当高于5.11，则提高了N2O4的浓度，有利于平衡向正方向移动，得到高浓度的硝酸，
6、故答案为：2N2O4+2H2O+O2=4HNO3，中N2O4/H2O的质量比等于5.11，高于5.11是为了提高了N2O4的浓度，有利于平衡向正方向移动，得到高浓度的硝酸。点睛：解答本题需要学生熟练掌握化学平衡的计算方法三段式。本题的易错点和难点是（1）中图像的绘制，需要通过计算求出平衡时物质的浓度。2【2015年10月浙江省普通高校招生选考】由某精矿石（MCO3ZCO3）可以制备单质M，制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇，取该矿石样品1.84g，高温灼烧至恒重，得到0.96g仅含两种金属氧化物的固体，其中m(M)m(Z)=3:5，请回答：（1）该矿石的化学式为_。（2）以该矿石灼
7、烧后的固体产物为原料，真空高温条件下用单质硅还原，仅得到单质M和一种含氧酸盐（只含Z、Si和O元素，且Z和Si的物质的量之比为21）。写出该反应的化学方程式_。单质M还可以通过电解熔融MCl2得到，不能用电解MCl2溶液的方法制备M的理由是_。（3）一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应：反应1：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H1反应2：CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H2反应3：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H1其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图1所示。 则H1_H2 （填“大于”、“小于”、“等于
8、”），理由是_。（4）在温度T1时，使体积比为31的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示；不改变其他条件，假定t时刻迅速降温到T2，一段时间后体系重新达到平衡。试在图中画出t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线。 【答案】 MgCO3CaCO3 2MgO+2CaO+Si2Mg+Ca2SiO4 电解MgCl2溶液时，阴极上H+比Mg2+容易得到电子，电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-，所以得不到镁单质 小于；曲图l可知，随着温度升高，K1增大，则H10，根据盖斯定律又得H3=H1+H2，所以H2H3； 氧酸盐，由于此含氧酸盐中只含Z
9、、Si和O元素，且Z和Si的物质的量之比为2：1，故为Ca2SiO4，故此反应的化学方程式为：2MgO+2CaO+Si2Mg+Ca2SiO4，故答案为：2MgO+2CaO+Si2Mg+Ca2SiO4；溶液中含有的阳离子的放电顺序为：H+Mg2+，阴离子的放电顺序为：Cl-OH-，电解MgCl2溶液时，阴极上H+比Mg2+容易得到电子，电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-，所以得不到镁单质，故答案为：电解MgCl2溶液时，阴极上H+比Mg2+容易得到电子，电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-，所以得不到镁单质；（3）由图l可知，随着温度升高，K1增大，则反应1：CO2(g)+H2
10、(g)CO(g)+H2O(g)H10，反应3由反应1+2所得，根据盖斯定律：H3=H1+H2，所以H2H3，故答案为：小于；曲图l可知，随着温度升高，K1增大，则H10，根据盖斯定律又得H3=H1+H2，所以H2H3；（4）由图l可知，随着温度升高，K3减小，则反应3CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H30，t时刻迅速降温到T2，降低温度平衡向正反应方向移动，CH3OH浓度增大，t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线为：，故答案为：。点睛：本题考查了复杂化合物的化学式的确定和化学方程式的书写等知识，熟练掌握盖斯定律的应用、溶液中离子的放电顺序、化学平衡移动原理等知识是
11、解决本题的关键。题目难度较大。本题的易错点为（4）中图像的绘制。3【浙江省2017届高三4月普通高校招生选考】以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN)；通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2，可通过二氧化碳甲烷化再利用。请回答：已知：2Al2O3(s)=4Al(g)+3O2(g) H1=3351 kJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=-221 kJmol-12Al(g) + N2(g)=2AlN(s) H3=-318 kJmol-1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是_，该反应自发进行的条件_。(2)在常压，Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合
12、气体(体积比1：4，总物质的量a mol)进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反应I CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) H1反应II CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2 下列说法不正确的是_A H1小于零 B温度可影响产物的选择性CCO2平衡转化率随温度升高先增大后减少 D其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1:3，可提高CO2平衡转化率350时，反应I在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，该温度下反应I的平衡常数为_(用a、V表示)。350下
13、CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400下0t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。_ 据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是_。【答案】 3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g) H=1026kJmol 高温自发 AD 625V2/a2 CO32-+8e-+7H2O=CH4+10OH-衡，平衡时容器体积为VL，此时CO此时，则CO2(g)+4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)起始量（mol） 0.2a 0.8a 0 0转化量（mol） 0.16a 0.64a 0.16a 0.32a平衡量（mol） 0.04
14、a 0.16a 0.16a 0.32a该温度下反应I的平衡常数为=625V2/a2。根据图1可知400下时CO2转化率降低，生成的甲烷减少，则0t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线为；CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，反应中碳元素化合价降低，在阴极生成甲烷，电极反应式是CO32-+8e-+7H2O=CH4+10OH-。4.【2017年下半年浙江省普通高校招生选考】十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘（C10H18）四氢萘（C10H12）萘（C10H8）”的脱氢过程释放氢气。已知：C10H18(l)C10H12(l)3H2(g) H1C10H12(l)C10H8(l)2H2(g)
15、 H2H1H20；C10H18C10H12的活化能为Ea1，C10H12C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为192；在192，液态十氢萘的脱氢反应的平衡转化率约为9。请回答：（1）有利于提高上述反应平衡转化率的条件是_。A高温高压 B低温低压 C高温低压 D低温高压（2）研究表明，将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中，升高温度带来高压，该条件下也可显著释氢，理由是_。（3）温度335，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘（1.00 mol）催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的产率x1和x2（以物质的量分数计）随时间变化关系，如图1所示。 在8 h时，反应体系内氢气的量为_mol（
16、忽略其他副反应）。x1显著低于x2的原因是_。在图2中绘制“C10H18C10H12C10H8”的“能量反应过程”示意图_。(二) 科学家发现，以H2O和N2为原料，熔融NaOHKOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行，请补充完整。电极反应式：_和2Fe3H2ON22NH3Fe2O3。【答案】 C 温度升高，加快反应速率；温度升高使平衡正移的作用大于压强增大使平衡逆移的作用。 1.95 催化剂显著降低了C10H12C10H8的活化能，反应生成的C10H12快速转化为C10H8 Fe2O36e3H2O2Fe6OH (2)总反应为
17、该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡转化率增大，平衡常数增大，当温度达到192时，十氢萘气化，浓度增大，平衡正向移动，生成氢气量显著增加，故答案为：反应吸热，温度升高，平衡正向移动。与此同时，温度升高导致十氢萘气化，浓度增大，平衡正向移动，生成氢气量显著增加；(3)温度335，在8 h时，十氢萘为1.00 mol，测得C10H12和C10H8的产率x1=0.027，x2=0.374，即生成C10H12和C10H8的物质的量分别为0.027mol，0.374mol，设反应的C10H18的物质的量为a，反应C10H12的物质的量为b，根据反应C10H18(l)C10H12(l)3H2(g
18、) 1 1 3 a a 3aC10H12(l)C10H8(l)2H2(g)， 1 1 2 b b 2b则a-b=0.027，b=0.374，则a=0.401，因此生成的氢气的物质的量分数为3a+2b=30.401+20.374=1.951，则氢气的量为1.951mol，故答案为：1.951；反应2的活化能比反应1小，相同温度下反应2更快，所以相同时间内，生成的四氢萘大部分都转化为萘，故x1显著低于x2，故答案为：反应2的活化能比反应1小，相同温度下反应2更快，所以相同时间内，生成的四氢萘大部分都转化为萘，故x1显著低于x2；C10H18(l)C10H12(l)3H2(g) H1，C10H12(
19、l)C10H8(l)2H2(g) H2，H1H20；上述反应均为吸热反应，生成物的总能量大于反应物，“C10H18C10H12C10H8”的“能量反应过程” 示意图为，故答案为：；(4)以H2O和N2为原料，熔融NaOHKOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生还原反应，根据其中一个反应2Fe3H2ON2Fe2O32NH3，可知，Fe2O3作催化剂，首先转化为铁，因此电极反应式为Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，故答案为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-。5.【浙江省2017届高三10月招生选考】氯及其化合物在生活和生产中
20、应用广泛。(1)已知：900 K时，4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，反应自发。该反应是放热还是吸热，判断并说明理由_。900 K时，体积比为4：l的HCl和O2在恒温恒容的密闭容器中发生反应，HCl的平衡转化率(HCl) 随压强(P)变化曲线如图。保持其他条件不变，升温到T K(假定反应历程不变)，请画出压强在1.5l054.5105Pa范围内，HCl的平衡转化率(HCl)随压强(P)变化曲线示意图_。 (2)已知：Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l) Hl=102 kJmol-13Cl2(g)+6NaOH(aq)=5N
21、aCl(aq)+NaClO3(aq)+3H2O(1) H2=422 kJmol1写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式_。用过量的冷NaOH溶液吸收氯气，制得NaClO溶液(不含NaClO3)，此时ClO的浓度为c0 molL-1；加热时NaClO转化为NaClO3，测得t时刻溶液中ClO浓度为ct molL-1，写出该时刻溶液中Cl浓度的表达式；c(Cl)=_ molL-1 (用c0、ct表示)有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：I、2ClO=ClO2+ClII、ClO2+ClO=ClO3+Cl常温下，反应II能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO
22、3，试用碰撞理论解释其原因：_。(3)电解NaClO3水溶液可制备NaClO4。在电解过程中由于阴极上吸附氢气，会使电解电压升高，电解效率下降。为抑制氢气的产生，可选择合适的物质(不引入杂质)，写出该电解的总化学方程式_。【答案】 放热，S0，反应自发满足H-TS0 3NaClO（aq）=2NaCl（aq）+NaClO3（aq）H=-116kJ/mol (5c0-2ct)/3 反应的活化能高，活化分子百分数低，不利于ClO-向ClO3-转化 2NaClO3+O22NaClO4 详解：（1）900 时，4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的S0，反应自发满足H-TS0，H0；
23、900K时，体积比为4：1的HCl和O2在恒温恒容的密闭容器中发生反应，HCl的平衡转化率（HCl）随压强（P）变化曲线如图。保持其他条件不变，升温到T K，平衡逆向进行，HCl转化率减小，随压强增大平衡正向进行，HCl转化率增大，据此画出图象为；（2）已知：、Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l) Hl=102 kJmol-1、3Cl2(g)+6NaOH(aq)=5NaCl(aq)+NaClO3(aq)+3H2O(1) H2=422 kJmol1根据盖斯定律可知-3得到NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式：3NaClO（aq）=2NaCl
24、（aq）+NaClO3（aq）H=-116kJ/mol；用过量的冷NaOH溶液吸收氯气，制得NaClO溶液（不含NaClO3），此时ClO-的浓度为c0 molL-1，则Cl2（g）+2NaOH（aq）=NaCl（aq）+NaClO（aq）+H2O（l）反应中生成氯离子浓度为c0 molL-1，加热时NaClO转化为NaClO3，测得t时刻溶液中ClO-浓度为ct molL-1，反应的次氯酸钠浓度=c0 molL-1-ct molL-13NaClO（aq）=NaClO3（aq）+2NaCl（aq）3 2c0 molL-1-ct molL-1 2(c0 molL-1-ct molL-1)/3该时
25、刻溶液中Cl-浓度的表达式：c0 molL-1+2(c0 molL-1-ct molL-1)/3=(5c0-2ct)/3 molL-1；常温下，反应II能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，说明反应进行决定于反应，反应的活化能高，活化分子百分数低，不利于ClO-向ClO3-转化；（3）电解NaClO3水溶液可制备NaClO4，在电解过程中由于阴极上吸附氢气，会使电解电压升高，电解效率下降。为抑制氢气的产生，可选择合适的物质氧气和氢气反应生成水，该电解池中电解的化学方程式为：2NaClO3+O22NaClO4。 1【“七彩阳光”联盟2018届高三上学期期初联考】氮氧化物是造成
26、大气污染的主要污染源之一，还能形成酸雨、光化学烟雾等，烟气脱硝是国家环保发展的大趋势。(1)C3H6可用于烟气脱硝。己知有如下反应：N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJmol-12C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H =-4362 kJmol-1H2O(g)=H2O(l) H =-44kJmol-1则2NO(g)+2C3H6(g)+8O2(g)=N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g) H =_ kJmol-1如图1为在其他条件一定时，研究该反应温度、催化剂中Ag负载量对NO转化率的影响。则最佳反应温度和Ag负载量分别是_、_。 (2)SCR
27、法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(l)H 0其他条件相同，某2L密闭容器中分别投入2molNH3、2molNO、lmolO2，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图2所示。 若在甲催化剂条件下，图中X点在该温度下的反应达到平衡，则此时的平衡常数为_。下列叙述不正确的是_A.在催化剂甲作用下，图中Y点处（210) NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率。B.在催化剂甲作用下，高于210时，NO转化率降低的原因可能是催化剂活性降低C.300时，M点的NO平衡转化率高于Z点原因是乙催化剂催化效率高D.其他条
28、件不变，增加NH3的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动(3)碱液吸收方法也是处理氮氧化物的常用方法，将氢氧化钠溶液脱硝得到的NaNO2、NaNO3的混合液和NaOH溶液分别加到图3所示的电解槽中进行电解可以进一步处理成无害物质N2排放。A室产生N2的电极反应式是_。 【答案】 -4278.5 465左右 0.8% 128/3 CD 2NO2+6e+6H2O=8OH+N2或2NO3-10e6H2O=12OHN2根据图1信息可知， NO转化率较高时反应温度为465左右，Ag负载量是0.8%；(2) 若在甲催化剂条件下，图中X点在该温度下的反应达到平衡，此时NO的转化率为50
29、%，2L密闭容器中分别投入2molNH3、2molNO、lmolO2，则：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(l)开始时的浓度mol/L 1 1 0.5 0 改变的浓度mol/L 0.5 0.5 0.125 0.5平衡时的浓度mol/L 0.5 0.5 0.375 0.5K=；A.该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，NO的转化率降低，在催化剂甲作用下，图中Y点处（210) NO的转化率应小于平衡时X点的转化率，而Y点反应而大，则一定不是该温度下的平衡转化率，选项A正确；B.在催化剂甲作用下，高于210时，NO转化率降低的原因可能是催化剂活性降低，选项B正确；
30、C.300时，M点的NO平衡转化率高于Z点原因也可能是不同催化剂在相同温度的活性不同引起的，选项C不正确；D.其他条件不变，增加NH3的浓度，正逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，选项D不正确；答案选CD；(3) A室电解时电极为阴极NO2或NO3-在碱性条件下发生还原反应产生N2，电极反应是2NO2+6e+6H2O=8OH+N2或2NO3-10e6H2O=12OHN2。2.【台州市2017届高三9月选考】工业上以CO2和NH3为原料合成尿素。该反应过程为：反应：CO2(g)2NH3(g)NH2COONH4(s)； H1 反应：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)H2O(l)；
31、H2 反应：2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)； H3”、“”或“=”）。（3）羟胺NH2OH可以看作是NH3分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，具有较强的还原性，可将AgBr还原为金属Ag，同时产生一种无色有甜味的气体X，高温下1mol气体X分解生成0.5molO2和1mol单质Y。 写出NH2OH与AgBr反应的化学方程式_。NH2OH水溶液呈弱碱性，室温下其电离平衡常数K=9.010-9，某NH2OH水溶液中NH3OH+的物质的量浓度为3.010-6mol/L，则该溶液中NH2OH的电离度为_。（忽略水的电离） 以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解，在汞电极上N
32、O3-可转化为NH2OH，以铂为另一极，则该电解反应的化学方程式_。【答案】（1）曲线2，I+II=III，反应II是吸热反应，反应III是放热反应，由于H1 +H2 =H30，所以H1 0；（2）；（3）2NH2OH+4AgBr=N2O+4Ag+H2O+4HBr； 0.30%； 2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2。【解析】c(CO2)=0.1mol/L+0.1mol/L=0.2mol/L；增大反应物的浓度，化学平衡正向移动。由于生成物是固体，所以达到平衡时c(NH3)及c(CO2)的浓度不变，故从第25min起NH3的物质的量浓度随时间变化曲线可表示为；保持温度和压强不变，再向容器中充
33、入3molCO2，则容器体积增大，反应物浓度减小浓度商大于化学平衡常数，所以化学平衡逆向移动，v正v逆；（3） NH2OH具有还原性，可以将AgBr还原为Ag，它本身被氧化为N2，同时产生水和HBr，NH2OH与AgBr反应的化学方程式是2NH2OH+4AgBr=N2O+4Ag+H2O+4HBrNH2OH水溶液呈弱碱性，原理与NH3相似，电离方程式是：NH2OH+H2ONH3OH+OH-，室温下其电离平衡常数K=9.010-9，某NH2OH水溶液中NH3OH+的物质的量浓度为3.010-6mol/L，忽略水的电离，则该溶液中NH2OH的浓度是，电离度为以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解，在汞电
34、极上NO3-可转化为NH2OH，电极反应式是：NO3-+6e-+7H+=NH2OH+2H2O；以铂为另一极，溶液的OH-失去电子，发生氧化反应：4OH- -4e-=O2+H2O，则该电解反应的化学方程式是2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2。3【浙江省十校联盟2017年10月适应性考试】I.（1）氰化钠是剧毒化学品。氰化钠泄漏到水体中，可用ClO2处理，生成两种无色无味无毒的气体。写出用ClO2处理氰化钠废水的离子方程式_。（2）中国在甲醇燃料电池技术上获得突破，其装置原理如图甲。乙池是铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。M电极的反应式为：_。 II.工业上利用合成气（主要成分
35、为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇。已知298K和101KPa条件下：2H2(g)+O2(g)2H2O（1） H1571.6kJ/molCO(g)+l/2O2(g)CO2(g) H2283.0kJ/molCH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g) +2H2O（1） H3726.5kJ/mol（3）则CO(g)+2H2 (g)CH3OH（1） H=_kJ/mol（4）已知：CH3OH（1） =CH3OH(g) H=+35.2kJ/mol；CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡常数K随温度变化关系的曲线为30题图2中的_（填曲线标记字母I或II）。 （5）维持反应温度为510
36、K，以n(H2)/ n(CO)=2:1充入一定量的原料气于1L容器中，在上述条件下充分反应，tl时刻达到平衡，测得容器中c(CH3OH)=2mol/L，则平衡时CO转化率=_；若维持反应温度为520K，其它条件不变，请在30题图3中画出c(CO)在0tl时刻变化曲线：_。（6） 20世纪90年代，化学家研制出新型催化剂：碱金属的醇盐及溶剂用于合成甲醇。30题图4是在该新型催化剂作用下，研究温度、压强对合成甲醇的影响。由图可知适宜的反应温度、压强为_。温度 A90150 B200260 C300360 D400460压强 E0.11 MPa F.35 MPa G810 MPa H1520MPa
37、【答案】 2ClO2+2CN2Cl+N2+2CO2 2Al6e+6HCO3Al2O3+6CO2+3H2O H128.1kJ/mol I 97.56%（或97.6%或98%） A、F 则根据盖斯定律可知+即可得到反应CO(g)+2H2 (g)CH3OH（1）的反应热H=128.1kJ/mol；（4）已知：CH3OH（1） =CH3OH(g) H=+35.2kJ/mol，则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H=92.9kJ/mol，即该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，即曲线I符合。（5） CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始浓度（mol/L） n 2n
38、0转化浓度（mol/L） 2 4 2平衡浓度（mol/L） n2 2n4 2所以根据图像可知此时平衡常数为4000，则，解得n41/20，所以平衡时CO转化率=2/n100%97.56%；正反应是放热反应，升高温度反应速率加快，平衡向逆反应方向进行，CO浓度增大，到达平衡的时间减少，所以图像为。（6）根据图像可知在35 MPa，温度为90150时CO的转化率最高，而继续升高温度或增大压强转化率变化不大，但生产成本增加，因此答案选AF。4【浙江省2017届高三“超级全能生”选考科目8月联考】煤的气化得CO和H2，在催化剂存在条件下进一步合成甲醇（反应I），并同时发生反 应II.I.CO(g)+2
39、H2(g) CH3OH(g) H1 = -81 kJ mol-1IICO(g)+H2(g) C(s)+H2O (g) H2 已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) H3 =-221 kJ mol-1 H2O(g)=H2O（1） H4 =-44.0 kJ mol-1H2的标准燃烧热为2858 kJ mol-1反应过程中催化剂对选择性会产生影响，甲醇选择性是指转化的CO中生成甲醇的百分比。请回答：（1）反应 II 中H2 =_ kJ mol-1（2）为减弱副反应II的发生，下列采取的措施合理的是_。A反应前加入少量的水蒸气 B增压C降低反应温度 D使用合适催化剂，平衡前提高甲醇的选择性（3）在
40、常压下，CO和H2的起始加入量为10 mol、14 mol，容器体积为10 L.选用Cu/NiO催化剂，升高温度在450时测得甲醇的选择性为80%，CO的转化率与温度的关系如图所示，则此温度下反应I的平衡常数K=_，并说明CO的转化率随温度升高先增大后减小的原因：_。 （4）350时甲醇的选择性为90%，其他条件不变，画出350时甲醇的物质的量随时间的变化曲线。_（5）甲醇燃料电池由甲醇电极、氧电极和质子交换膜构成，写出负极的电极反应式：_。实验证明CO在酸性介质中可电解产生甲醇，写出阴极的电极反应式:_。【答案】 -131.3 AD 3.2 在150至350时，测量时，反应I、II未达到平衡
41、，随温度升高，CO转化率增大，350后测量时，反应I、II已达到平衡，两反应均放热，平衡逆向移动，CO转化率减小 （说明：平衡时，n=6.3） CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ CO+4H+4e-=CH3OH CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)起始： 10 14 0变化： 1050%80% 8 4 根据信息，有1molCO和1molH2参与反应II，因此达到平衡，CO和H2的物质的量都是5，甲醇的物质的量为4mol，根据平衡常数的表达式，K=，代入数值解得K=3.2，在150至350时，测量时，反应I、II未达到平衡，随温度升高，CO转化率增大，350后测量时，反应I、I
42、I已达到平衡，两反应均放热，平衡逆向移动，CO转化率减小 ；（4）考查化学平衡计算，根据（3）的分析，当350时，甲醇的选择性为90%，达到平衡n(CH3OH)=6.3，即图像为：；（5）考查电极反应式的书写，因为是质子交换膜，说明环境是酸性，甲醇在负极上失电子，转变成CO2，因此负极反应式为： CH3OH+H2O-6e=CO2+6H ；根据电解原理，阴极上得电子，化合价降低，CO中C的化合价为2价，甲醇中C的化合价为2价，因此阴极反应式为CO+4H+4e=CH3OH。5【浙江省稽阳联谊学校2017届高三8月联考】对CO2及氮氧化物的研究以有更大意义：（1）CO2与H2可用来合成可再生能源甲醇
43、，己知CH3OH（l）标准燃烧热H=-726.5kJ/mol、H2的热值为142.9kJ/g，则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) H=_。（2）用NH3催化还原NOx时包含以下反应。反应I：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) H10反应：2NO(g) +O2(g)2NO2(g) H3Ea(B)Ea(C)B增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数C单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应己经达到平衡D若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应己经达到平衡 将物质的量之比为2:1的NO、O2混合气体置于恒温密闭容
44、器中发生反应，正、逆反应速率随时间变化曲线如图二所示。在t1时，保持容器压强不变，充入一定量的NO2,t2时建立新的平衡，请在答题纸中画出t1t3正、逆反应速率随时间变化曲线。_ （3）常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时碳酸分子浓度1.510-5mol/L，溶液的pH=5.6，（己知10-5.6=2.510-6）。 Ka1=_（忽略碳酸二级电离）, 向NaClO溶液中，通入少量CO2，反应的离子方程式为:_； 熔融碳酸盐（传导CO32-）电解技术是一种吸收空气中CO2的新方法，其工作原理如图三所示，写出电解时阴极的电极反应式_。 【答案】 -130.9kJ/mol CD 4.210-
45、7 CO2+ClO-+H2O=HCO3-+HClO 3CO2+4e-=C+2CO32-【解析】（1）己知CH3OH（l）标准燃烧热H=-726.5kJ/mol、H2的热值为142.9kJ/g，则CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-726.5kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8kJ/mol根据盖斯定律可知3即得到CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)的分液H-130.9kJ/mol。逆反应速率随时间变化曲线为；（3）平衡时氢离子浓度与碳酸氢根离子的浓度几乎相等，则Ka1=4.210-7；根据电离常数可知碳酸
46、的酸性强于次氯酸，但次氯酸的酸性强于碳酸氢根，则向NaClO溶液中，通入少量CO2，反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2O=HCO3-+HClO；电解时阴极是二氧化碳得到电子转化为碳和碳酸根，因此阴极的电极反应式为3CO2+4e-C+2CO32-。6【金华市2018届高三9月十校联考】碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关，请回答下列问题：（1）绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步：2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e- H=+1360 kJmol-112(C3H6O3)+(s)+12e- =
47、C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) H=-1200 kJmol-1则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为：_。（2）工业炼铁时有如下副反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) H0，该反应能正向自发进行的原因是_。某温度时，把Fe和CO2放入体积固定的容器中，CO2 的起始浓度为2.0 molL-1，达到平衡后，CO的浓度为1.0 molL-1，则该温度下，该反应的平衡常数K=_。如果平衡后，再通入一定量的CO，则CO2的物质的量分数将_。（填编号）A增大 B减少 C不变（3）己知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+C
48、O(g) H0的逆反应速率随时间变化的关系如下图，ti升温，t2达到平衡，请在图上画出tit3时的v(逆)的变化曲线。_ （4）用间接化学法除去CO的过程如下图所示：己知电解池的阴极室中溶液的pH在46之间，写出阴极的电极反应式 _。 【答案】6CO2(g)+6H2O(l)=C6H126(s，葡萄糖)+6O2(g) H=+2880kJmol-1 S0，高温条件可自发进 行 1.0 C 2HSO3-+2e_+2H+=S2O42-+2H2O（4）根据图示阴极2HSO3-得电子生成S2O42-。（1） 2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)+(s)+O2(g)
49、+4e- H=+1360 kJmol-1。 12(C3H6O3)+(s)+12e- = C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) H=-1200 kJmol-1，根据盖斯定律，3+得二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式6CO2(g)+6H2O(l)=C6H126(s，葡萄糖)+6O2(g) H=+2880kJmol-1；（2）影响反应方向的因素有焓变和熵变，该反应吸热，根据焓变反应不能自发进行，所以该反应能正向自发进行的原因是S0，高温条件可自发进行；Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)开始 2.0 0转化 1.0 1.0平衡 1.0 1.0 反
50、应的平衡常数；再通入一定量的CO，平衡常数不变，CO、CO2的比例不变,所以则CO2的物质的量分数将不变；（3）升温正逆反应速率均突然增大，平衡正向移动，所以tit2之间逆反应速率逐渐增大，t2达到平衡，tit2之间速率保持不变图像为。（4）根据图示阴极2HSO3-得电子生成S2O42-，电极反应为2HSO3-+2e_+2H+=S2O42-+2H2O。点睛：升温正逆反应速率均突然增大，若反应正向移动，则正反应速率大于逆反应速率，若反应逆向移动，则正反应速率小于逆反应速率。7【丽水衢州湖州三地市2018届高三9月教学质量检测】据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰（甲烷的水合物)试采获得成功
51、。甲烷是一种重要的化工原料。（1）甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，有以下三种：部分氧化：CH4(g)+ O2(g)CO(g)+2H2(g) H1=-35.9kJmol-1 水蒸气重整：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H2=205.9kJmol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H3=-41.2kJmol-1 二氧化碳重整：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H4 则：反应自发进行的条件是_，H4 =_kJmol-1。（2）水蒸汽重整是较为传统的甲烷制氢途径。在Fe2O3-Ni-gel催化下，CH4和H2O的混合气体进行反应，测得气体
52、的成分随温度、压强、S/C (水蒸气和甲烷的体积比）的变化分别如图1、图2、图3所示： 下列说法正确的是_。A8001000，CO2体积分数减小，原因是温度升高抑制了反应B温度升高对氢气的生成有促进作用，温度越高，氢气的产率也越大C随着压强的增大，CH4的平衡转化率增大D其他条件相同时，将S/C由1增加至3，可提高CH4的平衡转化率及CO2和CO的体积分数综合考虑，甲烷水蒸汽重整制氢合适的温度是_、压强是_。（3）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(CB)也可表示平衡常数(记作KP)。请在下图画出反应KP1随温度变化的趋势曲线。_ （4）以多孔石墨为阳极，以NaCl
53、和NaOH的混合溶液作电解液，用电解法由甲烷制取甲醇。写出阳极的电极反应式：_。【答案】 高温 247.1 A、B 800左右（在8001000之间都可以） 常压或1MPa 如图，趋势正确即可 CH4+2OH-2e-=CH3OH+H2O【解析】（1）反应是吸热的熵值增大的可逆反应，根据GHTS0可知自发进行的条件是高温；度变化的趋势曲线图为。（4）电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，则阳极是甲烷失去电子转化为甲醇，由于电解质溶液显碱性，则阳极的电极反应式为CH4+2OH-2eCH3OH+H2O。8【浙江省名校协作体2018届高三上学期考试】INO2是大气污染的主要污染物之一；硝酸盐是水体污染的
54、污染物之一。（1）用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式是_。（2）电化学降解NO的原理如图所示，电源正极为_（填“a”或“b”）；阴极电极反应式为_ _。 II为应对全球石油资源日益紧缺，提高煤的利用效率，我国开发了煤制烯烃技术，并进入工业化试验阶段。（1）煤气化制合成气（CO和H2）已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=+131.3kJmol-1C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) H2=+90kJmol-1则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_。
55、（2）由合成气制甲醇合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)。在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是_（填“T1”或“T2” 或“T3”）；该温度下的化学平衡常数为_（用a、V表示）。 （3）由甲醇制烯烃主反应： 2CH3OH C2H4+2H2Oi3CH3OH C3H6+3H2Oii副反应： 2CH3OH CH3OCH3+H2Oiii
56、某实验室控制反应温度为400，在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂（Cat.1和Cat.2），以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯烃的对比研究。得到如下实验数据：（选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比） 下列说法错误的是_。A反应进行一段时间后甲醇的转化率下降，可能的原因是催化剂失活，工业生产中需定期更换催化剂B使用Cat.2反应2h后乙烯和丙烯的选择性下降，可能的原因是生成副产物二甲醚C使用Cat.1产生的烯烃主要为丙烯，使用Cat.2产生的烯烃主要为乙烯D不管使用Cat.1还是使用Cat.2，都能提高活化分子的百分数在上图中分别画出反应i在无催化剂
57、、有Cat.1、有Cat.2三种情况下“反应过程能量”示意图。_【答案】2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2；a；2NO3-+12H+10e-=N2+6H2O；CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=+41.3kJ/mol；T3；C； CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=(+131.3kJmol-1)-(+90kJmol-1)=+41.3kJ/mol，即热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=+41.3kJ/mol；（2）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H0，该反应正反应为放热反应，根据图3中、图象，CO百分含量由小到大
58、依次为：，T1中的状态转变成T2中的状态，CO百分含量减小，说明平衡正向移动，说明T1未达平衡状态，T2中的状态转变成T3中的平衡状态，CO百分含量增大，说明平衡逆向移动，说明T2可能达平衡状态，一定达到化学平衡状态的是T3；CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)起始物质的量(mol) a 2a 0变化物质的量(mol) n 2n n平衡物质的量(mol) a-n 2a-2n n平衡时CO的体积分数为100%=20%，解得：n=a，此温度下平衡常数K=；（3）A当催化剂失活后，副产物增多，甲醇的转化率下降，需要及时更换催化剂，故A正确；B使用Cat.2时，随反应的不断进行，生成的副产物二甲
59、醚增多，导致生成乙烯和丙烯的选择性下降，故B正确；C由图示可知，使用Cat.1时丙烯与乙烯的比值随时间增长不断减小，说明乙烯增多，即使用Cat.1时主要生成乙烯，而使用Cat.2时，产物中乙烯的含量明显大于丙烯，可见使用Cat.2时产生的烯烃也主要为乙烯，故C错误；D使用催化剂能降低反应活化能，提高活化分子的百分数，故D正确；答案为C；从表中数据分析，在催化剂Cat.1的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.1对反应催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.1的反应过程中活化能更低，故图为。点睛：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：参照新的热化
60、学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H的换算关系。当热化学方程式乘、除以某一个数时，H也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“+”“”符号，即把H看作一个整体进行运算。将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。9【宁波市十校2018届高三9月联考】尿素（NH2CONH
61、2)是目前含氮量最高的氮肥。国内外主要以NH3和CO2为原料进行合成。主要通过以下二个反应进行：第一步：2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l) H1=-117.2kJmol-1第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) H2=+21.7kJmol-1请回答：（1）己知：NH3(l)NH3(g) H3 = ckJmol-1。火电厂烟气脱硝所使用的还原剂氨气主要来自于尿素水解。则反应NH2CONH2(l)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)的 H4=_kJmol-1 (用含c的式子表示)，该反应能在常温下缓慢发生的主要原因是_。（2）一定条件下，n(N
62、H3)/n(CO2)对NH2COONH4的平衡转化率会产生明显的影响，如图1所示。NH2COONH4的平衡转化率随n(NH3)/n(CO2)增大而上升，试分析其原因：_。 恒温密闭容器中，一定量的NH3和CO2反应合成尿素，第10 min达到平衡。若相同条件下反应1的速率要快于反应2，请在图中画出015min内，NH2COONH4的物质的量浓度随时间变化曲线_。 下图表示不同条件下，反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g)的产物浓度随时间的变化曲线。 下列有关说法中，正确的是_。A达到平衡时间最快的是IIB反应约10分钟后，三个反应均己达到平衡CI条件下氢气的平衡转化率大于D三个反应的平
63、衡常数一定相同（3）用电化学方法可以实现低温常压合成氨。下图是以含N3-熔融盐为电解质，电解合成氨装置的工作原理示意图。阴极的电极反应是_。 【答案】95.5+2c 该反应是熵增反应，有利于正向进行 过量的氨气和产物水进一步反应，使反应2的化学平衡正向移动，从而使NH2COONH4的平衡转化率上升 A N2+6e-=2N3-是平行x轴的直线，即图像是；A、根据图像，II首先达到平衡，即II的反应速率最快，首先达到平衡，故A正确；B、反应到10min，II和III达到平衡，I不知道10min后曲线，因此无法判断I是否达到平衡，故B错误；C、题目中没有说明改变的条件，如果I改变的条件是通入H2，虽
64、然平衡向正反应方向进行，但氢气的转化率降低，如果II是增大压强，平衡向正反应方向进行，氢气的转化率增大，故C错误；D、如果II是升高温度，反应速率加快，但化学平衡常数降低，II通入氢气，温度不变，平衡常数不变，则两者平衡常数不相同，故D错误；（3）考查电解原理以及电极反应式的书写，根据装置图电子移动方向，电子从电源的负极出发流向阴极，从阳极流向电源的正极，通N2的一极为阴极，通氢气的一极为阳极，阴极电极反应式为N2+6e=2N3。点睛：本题难点是（2）中的B和C选项，选项B：根据图像不知道10min后I的图像，因此无法判断I是否达到平衡，选项C：学生一看I的图像中 生成物浓度大于II，因此误判
65、I中氢气转化率大于II，忽略了I中改变的原因可能是增加氢气的量，增加氢气的量平衡向正反应方向移动，生成物浓度也增大，但氢气的转化率降低。10【台州市2018届高三9月选考科目检测】乙二醇（沸点：197.3）是一种重要的的基础化工原料。由煤基合成气（主要成分CO、H2)与氧气先制备得到草酸二甲酯（沸点：164.5），再加氢间接合成乙二醇，具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下：反应 I：4NO(g)+ 4CH3OH (g)+ O2 (g)4CH3ONO(g)+ 2H2O(g) H1=a kJmol-1反应 II：2CO(g)+2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)+2NO(
66、g) H2=bkJmol-1反应III：CH3OOCCOOCH3 （1）+ 4H2(g)HOCH2CH2OH（1）+ 2CH3OH (g) H3=ckJmol-1（1）煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是_，在较低温条件下，该反应能自发进行的可能原因是_。（2）CO、CH3ONO各0.4mol在恒温、容积恒定为2L的密闭容器中发生反应II，达到平衡时NO的体积分数33.3%，若此时向容器中通入0.4molNO，一段时间后，重新达到新平衡时NO的体积分数_33.3% (填“”、“=”、“0B温度升高，催化剂活性逐渐减弱，对CO的选择性逐渐降低，所以数据肯定错误C130时，CO的选择性最高，
67、说明CO生成CH3OOCCOOCH3的转化率最高D综合考虑空时收率和CO的选择性，工业生成CH3OOCCOOCH3时，选择140效果最好（4）120、常压时，CH3OOCCOOCH3+4H2HOCH2CH2OH +2CH3OH 反应过程中能量变化如图所示。画出180、常压时，加入催化剂，该反应过程中能量变化图。_ （5）研究证实，乙二醇、氧气可以在碱性溶液中形成燃料电池，负极的电极反应式是_。【答案】 4CO (g)+ 8H2(g) +O2 (g)2HOCH2CH2OH(l) + 2H2O(g) H=(a+2b+2c）kJmol-1 该反应能S0 ，自发进行的可能原因就是H0 D HOCH2C
68、H2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O2CO(g)+2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)+2NO(g)，CO、CH3ONO各0.4mol在恒温、容积恒定为2L的密闭容器中发生反应达到平衡时NO的体积分数33.3%，若此时向容器中通入0.4molNO，相当于增大NO浓度，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，故答案为：； （3）A根据表格数据，温度升高，空时收率先增大后减少，空时收率与CH3OOCCOOCH3的质量、反应时间、催化剂的体积三个因素有关，温度越高，建立平衡需要的反应时间越少，不能判断CH3OOCCOOCH3的质量的变化，也就无法判断反应的焓变，故A错误；
69、B根据数据，温度升高，CO的选择性先逐渐降低，后又升高，说明反应温度在150时副反应较多，随着温度升高，催化剂活性可能逐渐增强，对CO的选择性又逐渐升高，故B错误；C130时，CO的选择性最高，只能说明此时的副反应较少，不能说明CO生成CH3OOCCOOCH3的转化率是否最高，故C错误；D在140时空时收率达到最高，CO的选择性也较高，副反应较少，因此工业生成CH3OOCCOOCH3时，选择140效果最好，故D正确；故选D。（4）升高温度，反应速率加快，建立平衡的时间减少，加入催化剂，能够降低反应的活化能，反应速率加快，建立平衡的时间减少，但焓变不变；由于草酸二甲酯的沸点为164.5，因此升高
70、温度至180，草酸二甲酯会发生气化，反应物的起始能量增大，但最终产物的能量不变，因此焓变增大，图像为，故答案为：；（5）乙二醇、氧气在碱性溶液中形成燃料电池，乙二醇在负极发生氧化反应，负极的电极反应式为HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O，故答案为：HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O。11【温州市2018届高三9月选考适应性测】CO2回收资源化利用是环保领域研宄的热点课题，（1）在FeO催化下，以CO2为原料制取炭黑(C)的太阳能工艺如图1所示。 己知：过程1生成lmolC(s)的反应热为H1。过程2反应：Fe3O4(s)3Fe
71、O(s)+l/2O2(g) H2。上述以CO2为原料制取炭黑总反应的热化学方程式为_，若该反应的S0，请判断该反应是否为自发反应并说明理由_。（2）以CO2为原料可以催化加氢合成低碳烯烃，利用CO2合成乙烯的反应方程式为：2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) H3。在常压下，以 FeCoMnK/BeO 作催化剂，按n(CO2)： n(H2)=l：3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应。测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图2所示。 下列说法不正确的是_。AH3KNB增加原催化剂的表面积，对平衡转化率无影响C生成乙烯的速率：v(M)有
72、可能小于v(N)D若投料比改为n(CO2)：n(H2)=1：2，可以提高CO2的平衡转化率E.若投料比不变，温度越低，反应一定时间后CO2的转化率越高250下，上述反应达平衡时容器体积为VL，则此温度下该反应的平衡常数为_(用含a、V的代数式表示）。某温度下，n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线如图3所示。其它条件相同时，若容器的体积为其一半，画出0t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线。_（3）以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能可将CO2电解转化为低碳烯烃，则电解生成丙烯时，阴极的电极反应为_。【答案】 CO2(g)=C(s)+O2(g) H1+2H2 该反应为非自发反应，因为该
73、反应的H0，S0，S0， ,所以该反应为非自发反应；（2） 根据图2可知，随温度升高CO2的平衡转化率减小，即升高温度平衡逆向移动，所以H3KN，故A正确；催化剂对平衡移动无影响，故B正确；根据图2可知，M点催化剂的催化效率大于N点，M点的温度低于M点，所以v(M)有可能小于v(N)，故C正确；增大氢气的比例，可以提高CO2的转化率越，若投料比改为n(CO2)：n(H2)=1：2，可以降低CO2的平衡转化率，故D错误。温度越低，反应速率越慢，反应一定时间后CO2的转化率可能较低，故E错误。根据图2可知，250下，CO2的平衡转化率为50%， V3/1.56a3 。其它条件相同时，若容器的体积为
74、其一半，压强增大反应速率加快，达到平衡用的时间减少，增大压强平衡正向移动，乙烯的平衡物质的量增大，图像为。（3）利用太阳能将CO2电解转化为低碳烯烃，阴极是二氧化碳得电子生成乙烯，阴极的电极反应为3CO2+18e-+18H+CH2=CH-CH3+6H2O。点睛：反应平衡体系中加入一种反应物，平衡正向移动，加入反应物的转化率减小，其他反应物的转化率增大。反应不能自发进行； 反应达到平衡状态， 反应能自发进行。12【浙江省五校（嘉兴一中等中学）2018届高三上学期第一次联】2016杭州G20峰会期间，中美两国共同交存参加巴黎协定法律文书，展示了应对全球性问题的雄心和决心。其中燃煤、汽车、工业尾气排
75、放等途径产生的CO、NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。请根据题目提供信息回答相关问题。已知： N2(g) + O2(g) 2NO(g) H = + 180.5 kJmol-1 2C(s) + O2(g) 2CO(g) H = - 221.0 kJmol-1C(s) + O2(g) CO2(g) H = - 393.5 kJmol-1（1）汽车尾气转化器中发生的反应为：2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)，此反应的H =_；（2）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想选择合适的催化剂按下列反应除去CO：2CO(g) 2C(s) + O2(g)，则该反应能否自发进行
76、并说明理由：_。已知：用NH3催化还原NOx时包含以下反应。反应：4NH3(g) + 6NO(g) 5N2(g) + 6H2O(l) H1 0反应：2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H3 0，S 0 CD O2+4e-+ 2N2O5=4NO3-图为：，故答案为：；（5）由图可知，石墨上氧气得到电子，则石墨为正极，石墨I上NO2失去电子，化合价升高，生成一种氧化物Y，则Y为N2O5，石墨I的电极反应为NO2+NO3-e-N2O5，正极发生还原反应，石墨的电极反应式为O2+4e-+ 2N2O5=4NO3-，故答案为：O2+4e-+ 2N2O5=4NO3-。13【“新高考研究”联盟201
77、8届高三第二次称考】苯硫酚(C6H5-SH)是一种用途广泛的有机合成中间体。工业上用常用氯苯(C6H5-Cl)和硫化氢(H2S)反应来制备苯硫酚，但会有副产物苯(C6H6) 生成。I: C6H5-Cl(g)+H2S(g)C6H5-SH(g)+HCl(g) H1=-16.8 kJ/molII: C6H5-Cl(g)+H2S(g)=C6H6(g)+HCl(g)+ S8(g) H2反应II的焓变不易测量，现查表得如下数据: C6H5-SH(g)=C6H6(g)+ S8(g) H3=-29.0 kJ/mol请回答:（1）反应II为不可逆反应，请简述理由_。（2）现将一定量的氯苯和硫化氢置于一固定容积的
78、容器中模拟工业生产过程，在不同温度下均反应20分钟测定生成物的浓度，得到图1和图2。 下列说法不正确的是_。A由图1可知，相同条件下反应I的活化分子百分数大于反应II 的活化分子百分数B图1中C6H5-SH 的浓度在590随温度变化的原因可能是反应II 中消耗反应物，使反应I平衡逆向移动C其他条件不变，由图1可知，氯苯的转化率随温度的升高而降低D由图2 可知，若要提高C6H5-SH 的产量，可提高硫化氢与氯苯起始物质的量之比590时，氯苯和硫化氢混合气体(体积比1:2.5，总物质的量amol)在VL的固定容积中进行反应，达到平衡时，测得容器中苯硫酚的物质的量为a/7mol，苯的物质的量为a/l
79、4mol，则该温度下反应I的平衡常数为_。(保留两位有效数字)请根据图1、图2，在右图中画出恒温恒容条件下反应主产物苯硫酚的物质的量浓度随时间变化的曲线图_ （3）除了用以上方法制备苯硫酚以外，亦可电解还原苯磺酸(C6H5-SO3H，一元强酸)或苯磺酰氯来制备。以锌和石墨为电极，硫酸为电解质溶液，电解苯磺酸时的阴极反应式为_。【答案】 反应II H2=-45.8kJ/mol0，说明其正反应是自发反应，而逆反应为非自发反应，所以反应II为不可逆反应 CD 0.86 如图 C6H5-SO3H+6H+ +6e- = C6H5-SH +3H2O 变化物质的量： a/7 a/7 a/7 a/7 C6H5
80、-Cl(g)+ H2S(g) =C6H6(g)+HCl(g)+ S8(g)变化的物质的量： a/14 a/14 a/14 a/14 开始时，氯苯的总物质的量为，硫化氢总物质的量为，达到平衡时，氯苯的物质的量为，硫化氢物质的量为，根据化学平衡常数的表达式，K=0.86；根据图1和图2，随着反应的进行苯硫酚的浓度增加，然后降低，因此图像是；（3）本题考查电极反应式的书写，根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，环境是酸性，因此电极反应式为 C6H5-SO3H+6H +6e = C6H5-SH +3H2O。点睛：本题的难点是问题（3），C6H6中H为1价，C为1价，C6H5可以认为整
81、体显-1价，苯磺酸中SO3H整体显1价，即S显6价，苯硫酚中SH整体显1价，S显0价，因此苯磺酸在阴极上14. 【2018届温州市二模】甲醇是一种重要的有机化工原料，C02与H2在催化剂CZZA(普通铜基催化剂)作用下合成甲醇，相关反应如下：反应 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1 = -49.2kJmol-1反应 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2已知：CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1H2O(g)=H2O(l) H3 = -44.0kJmol-1请回答：（1）反应的H2 =_kJmol-1。（2
82、）研究表明：在其他条件相同的情况下，将催化剂CZZA换成新型催化剂(CZZA/rGO)，可以显著提高甲醇的选择性，试用过渡态理论解释其原因：_。（3）以CZZA/rGO为催化剂，在一定条件下，将物质的量之比为1:3(总量为a mol)的C02与H2通入恒容密闭容器中进行反应，CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如下图所示： 在553K时，反应体系内甲醇的物质的量为_mol。随着温度的升高，C02的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，请分析其原因：_。（4）将CO2与H2按物质的量之比为1:3通入恒温恒容密闭容器中，控制条件，使其仅
83、仅按反应进行，得到甲醇的体积分数与时间的关系如上图2所示。保持其它条件不变，t1时再向容器中加入一定量物质的量之比为1:3的CO2与H2混合气，t2时再次达到平衡，请在下图中画出t1t3时间内甲醇体积分数随时间的变化曲线。_ （5）在催化剂作用下，以NaOH溶液为电解液，将甲烷气体通入石墨复合电极，电解产生甲醇。写出阳极反应的电极反应式_。【答案】 41.2 新型催化剂能将反应活化能降低更多，使反应物更容易生成甲醇 0.0315a 当温度升高时反应平衡逆向移动，而反应平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性却降低。 CH4 -2e- +2OH- =CH3OH+H2O【解析
84、】CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=-283.0kJmol-1、H2(g)+O2(g)=H2O(l) H=-285.8kJmol-1，（3）CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) n始 0.25a 0.75an变 0.25a0.2160% 0.0315an平 0.0315a在553K时，反应体系内甲醇的物质的量为 0.25a0.2160%=0.0315a；随着温度的升高，C02的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，其原因：当温度升高时反应平衡逆向移动，而反应平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性却降低。（4）保持其它条件不变，t1时再向容
85、器中加入一定量物质的量之比为1:3的CO2与H2混合气，t2时再次达到平衡，t2时相当于对原平衡进行加压，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，如图。（5）在催化剂作用下，以NaOH溶液为电解液，将甲烷气体通入石墨复合电极，电解产生甲醇。阳极甲烷氧化生成甲醇，阳极反应的电极反应式：CH4 -2e- +2OH- =CH3OH+H2O。点睛：本题综合考查学生盖斯定律的应用、化学反应速率、化学平衡移动的影响因素等知识，解题关键：盖斯定律、平衡原理的应用，难点：（3）从图中读二氧化碳的转化率，甲醇的选择性，得到在553K时，反应体系内甲醇的物质的量为 0.25a0.2160%=0.0315a（4）t2时相
86、当于对原平衡进行加压，建立等效平衡，建立解题模型是本题的第二个难点。15. 【2018届温州市高三上学期期中】综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。（1）已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：反应：C（s） + O2（g） = CO2（g） H1393.5 kJmol1反应：2C（s） + O2（g） = 2CO（g） H2221 kJmol1反应：N2（g） + O2（g） = 2NO（g） H3180.5 kJmol1试回答下列问题：汽车尾气净化原理为反应：2NO（g） + 2CO（g） N2（g） + 2CO2（g） H_，该反应能自发进行的条件是_。（填“高温”、“低
87、温”或“任意温度”）。若一定温度下，在容积可变的密闭容器中，上述反应达到平衡状态，此时容积为3L， c（N2）随时间 t 的变化曲线 x 如图所示。若在t2min时升高温度，t3min时重新达到平衡，请在图中画出在 t2t4 内 c（N2）的变化曲线。_ （2）利用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H22CO2CH2CH24H2O不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率的影响如图甲所示。 下列有关说法不正确的是_（填序号）。A不同条件下反应，N点的速率最大B温度在约250时，催化剂的催化效率最高C相同条件下，乙烯的产量M点比N高若在密闭容器中充入体积比为 31的 H2和CO2，则图甲
88、中M点时，产物CH2CH2的体积分数为_。（保留两位有效数字）（3）利用一种钾盐水溶液作电解质，CO2电催化还原为乙烯，如图乙所示。在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为_。【答案】 -746.5 kJmol1 低温 A 7.7% 或0.077 2CO2+12H+12e=CH2=CH2+4H2O再发生变化，所以图像可表示为；（2）A温度越高，反应速率越大，但M、N点温度、催化剂均不同，则N点速率不是最大的，A错误；B温度在约250时，催化剂的催化效率对应转化率最大，则催化剂的催化效率最高，B正确；C转化率越大，乙烯的产量越大，则相同条件下，乙烯的产量M点比N高，C正确；答案选A；图中M点时，转化率
89、为50%，在密闭容器中充入体积比为3：1的H2和CO2，则6H22CO2CH2CH24H2O起始量（mol）3n n 0 0转化量（mol）1.5n 0.5n 0.25n n平衡量（mol）1.5n 0.5n 0.25n n产物乙烯的体积分数为0.25n/(1.5n+0.5n+0.25n+n)100%=7.7%或0.077。（3）电解池的阴极发生得到电子的还原反应，即CO2得到电子转化为乙烯，电极反应式为2CO2+12H+12e=CH2=CH2+4H2O。点睛：本题考查反应热、反应自发性、化学平衡的计算以及电极反应式书写等，为高频考点，把握图象分析、平衡三段法、速率及体积分数计算为解答的关键，
90、侧重分析与计算能力的考查，注意图中影响反应速率的因素。该类试题的难点是平衡体系分析与判断，注意两点：先拐先平，在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等；定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。16. 【2018届温州市六校协作体高三上学期期末联考】(一)乙炔是一种重要的化工原料，最新研制出的由裂解气(H2、CH4、C2H4)与煤粉在催化剂条件下制乙炔，该生产过程是目前清洁高效的煤化工过程。已知：发生的部分反应如下（在25、 101 kPa时）,CH4、C2H4 在高温条件还
91、会分解生成炭与氢气：C (s) +2H2(g)CH4(g) H1=74.85kJmol-12CH4(g)C2H4(g) +2H2(g) H2=340.93kJmol-1C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) H3=35.50kJmol-1请回答：（1）依据上述反应， 请写出 C 与 H2化合生成 C2H2 的热化学方程式：_。（2）若以乙烯和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有乙烯、乙炔、氢气等。图1 为乙炔产率与进料气中 n（氢气）/n（乙烯）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。 （3）图 2 为上述诸反应达到
92、平衡时各气体体积分数和反应温度的关系曲线。乙炔体积分数在1530之前随温度升高而增大的原因可能是_；1530之后，乙炔体积分数增加不明显的主要原因可能是_。在体积为1L的密闭容器中反应，1530时测得气体的总物质的量为1.000 mol，则反应C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) 的平衡常数 K=_。请在图3中绘制乙烯的体积分数和反应温度的关系曲线_。 (二)当今，人们正在研究有机锂电解质体系的锂-空气电池，它是一种环境友好的蓄电池。放电时电池的总反应为:4Li+O2=2Li2O。在充电时，阳极区发生的过程比较复杂，目前普遍认可的是按两步进行，请补充完整。电极反应式： _和 Li2O22
93、e-2LiO2。【答案】 2C(s) +H2(g)C2H2(g) H1=226.73kJmol1 一开始充入氢气是为活化催化剂，故稍增大氢气的量能让乙炔产率增大，原料中过量 H2 会使反应平衡逆向移动，所以乙炔产率下降； 1530前升高温度，反应平衡正向移动，乙炔更多 高温则有更多的甲烷与乙烯裂解生成碳导致乙炔体积分数增加不大 9(1.000-0.0840-0.8240-0.8240=0.008,按照加减法有效数字原则)或8.652 注意:起点温度要低于乙炔的起点； 最高点的相应温度低于 1530,1530k交点乙烯的体积分数不要超过为0.01 2Li2O-2 e-=2LiLi2O2气是为活化
94、催化剂，故稍增大氢气的量能让乙炔产率增大，原料中过量 H2 会使反应平衡逆向移动，所以乙炔产率下降。（3）上述三个反应中，只有两个反应为吸热反应，升高温度，平衡右移，有利于乙炔的生成；但是温度太高，针对于反应来说，平衡左移，有更多的甲烷分解为碳，甲烷的量较少，导致两个反应均向左移动，乙炔气体的体积分数增加不大；正确答案：1530前升高温度，反应平衡正向移动，乙炔更多；高温则有更多的甲烷与乙烯裂解生成碳导致乙炔体积分数增加不大。 体积为1L的密闭容器，1530时测得气体的总物质的量为1.000 mol，根据图像2可知，c(H2)=0.824mol/L, c(C2H2)=0.0840 mol/L,
95、 c(CH4)= 0.0840 mol/L, c(C2H4)=1-0.824-0.0840-0.0840=0.008 mol/L；C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) 的平衡常数 K= c(C2H2)c(H2)/ c(C2H4)= (0.08400.824)/ 0.008=8.652；正确答案：8.652。根据题给信息可知，两个反应都产生乙烯气体，所以刚开始乙烯的体积分数增大，随着C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) H3=35.50kJmol-1发生，升高温度，平衡右移，乙烯的体积分数在减少，乙炔的体积分数在增大，最终达到平衡状态；乙烯的体积分数和反应温度的关系曲线如下： 说明：
96、起点温度要低于乙炔的起点； 最高点的相应温度低于 1530,1530k交点乙烯的体积分数不要超过为0.01。(二) 充电时，阳极区发生氧化反应，总反应为2Li2O-4 e-= O2+4 Li；阳极区发生反应按两步进行，用总反应减去Li2O22e-2LiO2就可得到第一个反应为2Li2O-2 e-=2LiLi2O2；正确答案：2Li2O-2 e-=2LiLi2O2。17. 【宁波市2018届高三3月选考】甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是用于驱动电动汽车的质子交换膜燃料电池的理想氢源,当 前研究主要集中在提高催化剂活性和降低尾气中CO含量,以免使燃料电池Pt电极中毒。重整过程发生的反应如下:反应I
97、CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) H1反应 CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) H2反应.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H3其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,其中K2、K3随温度变化如下表所示:125225325K20.5535185.89939.5K31577137.528.14请回答:（1）反应能够自发进行的条件_ (填 “低温”、“高温”或“任何温度”), H1_H3 (填 “”、“ 甲醇转化率高;产物中氢气含量高,一氧化碳含量低 ABC CO2+2H+2e-=HCOOH CO2的选择性最低，所以300不是反应适宜的温度，最好
98、在260时，故A不正确；B、根据反应方程式可知，减小压强会降低反应速率，不适合工业生产，所以B不正确；C、催化剂能够加快反应速率，但不能改变反应物的转化率，所以C不正确；D、催化剂能加快反应速率，提高单位时间内生成氢气的量，即提高了氢气的产率，即D正确；因此本题正确答案选ABC；根据甲醇的转化率、CO和CO2选择性图象可知，温度从260升高到300，反应速率加快，但CO2的选择性减小，使H2的物质的量也减小，所以曲线斜率增大，但水平线低于260时的，具体为：反应I 中生成n(H2)= 3n(CO2)=0.951mol3= 2.85mol，反应中生成n(H2)=2n(CO)=0.051mol2=
99、0.10mol，所以生成H2的总物质的量为2.95mol，则画出图象如图所示，；（4）CO2在酸性溶液中生成甲酸(HCOOH)时，C元素的化合价是降低，得到电子，将在负极发生反应，反应式为CO2+2H+2e-=HCOOH，点睛：难点1：第1问中H1与H3 的比较。因为H1=H2+H3，但H20，H3、 C 100 a室发生的阳极反应：4OH- - 4e= O2+2H2O（或2H2O-4e-=O2+4H+），溶液中c(H+)上升，H+从a室通过离子交换膜进入b室，发生反应：HCO3+H+= CO2+H2O 所以，H5=(164.0kJmol-1)+(285.5 kJmol-1 )4+(+44.0
100、 kJmol-1)2；解得，H5=890.0 kJmol-1。反应是吸热反应，在一定条件下能自发，则反应必须为熵增的反应，即SO。故答案为：890.0 kJmol-1；（2）A、图中由左至右， 增大，可以理解为增加H2的量，当反应物有两种或两种以上时，增大一种反应物浓度可以提高另一种反应物的转化率，所以b曲线为H2转化率曲线，故A错误；B、催化剂只能改变反应速率，不能改变转化率，故B错误；C、当时，CO的体积分数趋近于0，甲烷的体积分数最大，产量最高，故C正确；D、增大压强，反应右移，甲烷产率增大；升高温度，反应左移，甲烷产率减小，故D错误。选C。T 下CO 的产率趋于0 时，即，此时H2的转
101、化率与CO2的转化率均为80。，n(H2)+n(CO2)=5mol，所以起始时，n(H2)=4mol，n(CO2)=1mol。CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)起始(mol) 1 4 0 0转化(mol) 0.8 3.2 0.8 1.6平衡(mol) 0.2 0.8 0.8 1.8K=100;故答案为：C；100；（3）反应相同的时间，低温段，反应速率较小，反应未达到平衡，CO2的转化率随着温度的升高呈增大趋势；高温段，反应速率较大，反应较早达到平衡，反应为放热反应，随着温度的增大，CO2的转化率呈减小趋势。CO2的转化率随温度的变化关系如图：。（4）a室接电源的正极，为
102、阳极，水失去电子生成氧气和氢离子，氢离子通过阳离子交换膜进入b室，与b室中的HCO3反应生成CO2。故海水中提取CO2的原理为：a室发生的阳极反应：4OH- - 4e= O2+2H2O（或2H2O-4e-=O2+4H+），溶液中c(H+)上升，H+从a室通过离子交换膜进入b室，发生反应：HCO3+H+= CO2+H2O。21. 【“绿色评价”联盟2018届3月适应性考试】为减少煤炭燃烧过程 SO2 的排放，可采用固硫技术把 SO2 转化为 CaSO4的形式固定。已知：CaSO4(s)CO(g) CaO(s)SO2(g)CO2(g) H1+218.4 kJ/mol ()CaSO4(s)4CO(g
103、) CaS(s)4CO2(g)， H2175.6 kJ/mol ()2CO(g)O22CO2(g) H3566.0 kJ/mol (III)（1）写出用 CaO(s)固硫转化为 CaSO4(s)的热化学方程式_。（2）煤炭燃烧过程中产生的 CO 与 CaSO4 反应， 降低脱硫效率。研究表明，在相同温度温度下，反应的速率远大于反应的速率，请说明理由_；在同一个图中画出反应和反应的反应过程与能量变化示意图。_ （3）下列措施有助于反应（I）向逆反应方向移动的是_。A升高温度 B鼓入一定量 CO2 C鼓入一定量 O2 D加入负催化剂（4）用 NaOH 溶液吸收足量的 SO2得到 NaHSO3 溶液
104、， 以 Pt 为电极电解 NaHSO3溶液可制得硫酸。 请写出阳极的电极反应式_。【答案】 2CaO(s)2SO2(g)O2(g) 2CaSO4(s) H31002.8 kJ/mol 反应的活化能远小于反应的活化能 BC HSO3- - 2e- +H2O=SO42-+ 3H+ （2）煤炭燃烧过程中产生的 CO 与 CaSO4 反应， 降低脱硫效率。研究表明，在相同温度温度下，反应的速率远大于反应的速率，说明反应的活化分子百分数较高，其原因是：反应的活化能远小于反应的活化能；反应为吸热反应、反应为放热反应，反应和反应的反应过程与能量变化示意图如下： （3）反应为气体分子数增大的吸热反应。下列措施
105、A升高温度，平衡右移；B鼓入一定量 CO2 ，增大生成物浓度，平衡逆向移动；C鼓入一定量 O2 有利于CO转化为CO2，平衡逆向移动；D加入负催化剂，只能减小反应速率，平衡不移动。综上所述，有助于反应（I）向逆反应方向移动的是BC。（4）用 NaOH 溶液吸收足量的 SO2得到 NaHSO3 溶液，以 Pt 为电极电解 NaHSO3溶液可制得硫酸。由题意知，阳极上HSO3- 失去电子被氧化为SO42-，电极反应式HSO3- - 2e- +H2O=SO42-+ 3H+。点睛：本题考查了盖斯定律的应用、有效碰撞理论、影响化学平衡的因素、电解原理，中等难度。根据盖斯定律计算反应热时，要注意观察，排除
106、干扰，弄清方向和倍数，同向相加，异向相减。22.【嘉兴市2017届高三上学期基础测试】最近几年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如下图所示。据此判断： 该反应的H_0（选填“”、“”）。当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1S2，在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。研究表明在紫外线照射下，由于TiO
107、2的催化作用，空气中的某些物质会产生OH自由基，如下图所示，OH与NO2反应为NO2+OH =HNO3，写出NO与OH反应的化学方程式_。 （2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=867 kJ/mol2NO2(g)N2O4(g) H=56.9kJ/molH2O(g)=H2O(l) H=44kJ/mol写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式：_。将煤燃烧产生的二氧化碳回收利
108、用，可达到低碳排放的目的。NH3与CO2在120，催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g)+2NH3(g)(NH2)2CO(s)+H2O(g)。现将物质的量为1:1的NH3与CO2混合在密闭固体容器中反应，平衡后，NH3的体积分数为20%，则NH3的平衡转化率为_。25时，将amolL1的氨水与b molL1盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用a、b表示NH3H2O的电离平衡常数为_。【答案】（1）； NO3OHHNO3H2O；（2）CH4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(l)CO2(g) -898.1kJ/mol ； 75%；。；根据图示，NO3OH=HNO2H2O；(2)第一个反
109、应方程式第二个反应方程式+第三个反应方程式：反应热为：(86756.9244)kJmol1=898.1kJmol1，因此热化学反应方程式：CH4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(l)CO2(g) H=898.1kJmol1；CO2(g) 2NH3(g) (NH2)2CO(s)H2O(g)起始： 1 1 0变化： a 2a a平衡：1a 12a a NH3的体积分数(12a)/(22a)100%=20%，解得a=3/8mol，因此氨气的转化率为23/8100%=75%；溶液恰好显中性，因此有c(NH4)=c(Cl)，c(H)=c(OH)=107molL1，根据N元素守恒，c(NH3H2O
110、)=(a/2b/2)molL1，电离平衡常数=c(NH4)c(OH)/c(NH3H2O)=0.5b107/0.5(ab)molL1=。23.【金华市十校2017届高三9月模拟】氮及氮的化合物在化工研究中是一门重要的课题。I某无机化合物A的相对分子质量为184。在一定条件下，SCl2与氨完全反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X，且X的水溶液pH7。将18.4gA隔绝空气加热可得到12.8gB和气体单质C。请回答：（1）写出SCl2与氨反应的化学方程式 。II已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJmol12C(s)+O2(g)=2CO(g) H=221.0kJmol1C
111、(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5 kJmol1（2）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)，简述该设想能否实现的依据： 。（3）汽车尾气转化器中发生的反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H= 。（4）有容积相同的甲、乙两个密闭容器，甲充入等量的NO和CO气体，乙充入NO气体。以Ag-ZSM-5为催化剂，分别在不同温度下同时发生反应，测得相同时间内NO的转化率，绘得图像如图1。 分析图像回答：曲线NO转化率随温度升高而增大的原因 。在图2中画出反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)
112、在不同温度下达到平衡时c(N2)的变化趋势图。（5）已知常温下HNO2的电离常数K=4.6104，求0.01molL1的HNO2溶液中c(H+)= molL1。（=2.14）【答案】（1）6SCl2+16NH3=S4N4+2S+12NH4Cl；（2）不可行，因为H0，S0，在任何情况下都不能自发进行；（3）746.5kJmol1（4）反应没有达到平衡，温度越高反应速率越快，转化率越大；（5）2.14103。【解析】（2）CO2CO2，属于放热反应，逆过程为吸热反应，H0，固体生成气体，S0，故不可行；(3)N2(g)O2(g)=2NO(g)，2C(s)O2(g)=2CO(g)，C(s)O2(g
113、)=CO2(g)，2得到2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g) H=746.5kkJmol1；（4）发生的反应是：2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g) H=746.5kkJmol1，此反应属于放热反应，按照勒夏特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，但是图像是NO转化率增大，说明此反应没有达到平衡，反应向正反应方向进行，NO的转化率增大；因此N2的浓度随着温度变化的曲线，则图像是：；（5）HNO2属于弱酸，c(HNO2)认为是0.01molL1，K=c(H2)c(NO2)/c(HNO2)=4.6104，解得c(H)=2.14103molL1。24.
114、【浙江省名校协作体2017届高三上学期联】二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如右图所示。总反应的化学方程式为 。 （2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO23H2CH3OHH2O。已知298K和101KPa条件下：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(l) Ha kJmol1；2H2(g)O2(g)2H2O(l) Hb kJmol1；CH3OH(g)CH3OH(l) Hc kJmol1，则CH3OH(l)的标准燃烧热H_。（3）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃，合成乙烯反应为2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g
115、) +4H2O(g) H0在恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2，在一定条件下发生反应，CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。 平衡常数KA KB T K时，某密闭容器发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：01020304050H2(g)6.005.405.109.008.408.40CO2(g)2.001.801.703.002.802.80CH2=CH2(g)00.100.153.203.303.302030 min间只改变了某一条件，根据上表中的数据判断改变的条件可能是 A通入一定量H2 B通入一定量CH2=CH2C加入合适催化剂 D缩小容器体积
116、画出CH2=CH2的浓度随反应时间的变化曲线。（4）在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应A2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g) H 0B2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) H D (在20-30分钟内曲线突然变陡)；(4) BD； (5) 12 .【解析】线：，答案为：；(4) 在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应：A2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g) H 0和 B2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) HK(T2)）时丙
117、烯腈的物质的量随时间变化的示意图_。 （3）图（b）为在相同压强下，经过相同反应时间测得的丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460OC，则高于 460OC时，丙烯腈的产率降低可能的原因是：有副反应发生，_，_。（4）恒容时，若按丙烯、氨、空气的体积比1:1:7.5投料，有利于提高C3H6转化为C3H3N平衡转化率的措施有_。(填字母)A使用催化剂 B投料比不变，增加反应物的浓度 C降低反应温度 D将产物液化，及时移走产物（5）己二腈NC(CH2)4CN 是一种重要的化工原料，是制造尼龙的中间体。工业上通过电解丙烯腈（CH2=CHCN）制己二腈，H3PO4-K3PO4等作为电解质
118、溶液，控制pH在8.59.0范围内。写出该电解的总化学方程式_。【答案】 （1）2a+3b+4c （2） （3）该反应放出大量的热且反应的混乱度增大 （4） （5）反应未达到平衡，但催化剂活性降低 （6）460OC后反应达到平衡，升高温度，上述平衡向逆反应方向移 （7）CD （8）4 CH2=CHCN+2H2O O2+2 NC(CH2)4CN 解析：（1）已知：2NH3(g) N2 (g) + 3H2(g) H = akJmol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H = bkJmol-1NH3(l)NH3(g) H = c kJmol-1根据盖斯定律可知234即得到反应4NH3(l)
119、+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的H =2a+3b+4ckJmol-1。（2）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(cB)也可以表示平衡常数（记作KP），则根据方程式可知上述反应的。该反应放出大量的热且反应的混乱度增大，因此该反应能自发；升高温度平衡向逆反应方向进行，则丙烯腈的物质的量随时间变化的示意图为。（3）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460OC以前是建立平衡的过程，所以低于460OC时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460OC时，丙烯腈产率降低；另外催化剂在一定温度范围内活性较高，若
120、温度过高，催化剂活性降低，转化率也降低。（4）该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强或分离出产物有利于提高平衡产率，答案选CD。（5）电解时阳极是氢氧根放电产生氧气，阴极是丙烯腈得到电子，则电解的总反应方程式为4CH2=CHCN+2H2OO2+2 NC(CH2)4CN。【点睛】：本题考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。该题是对化学平衡的集中考查，涉及的知识点不多，解题的关键点是看懂图像的含义，看图像时：一看面：纵坐标与横坐标的意义；二看线：线的走向和变化趋势；三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求
121、的解答。26.【宁波市十校2017届高三9月联考】氮及其化合物在工农业生产生活中应用广泛，请解决下列问题。（1）化合物甲（由氮和另一种常见的主族元素组成）是一种新型无机材料。将8.2g甲溶于足量的氢氧化钠溶液，可产生标准状况下为4.48L的气体，该气体可作制冷剂。向反应后的溶滚中逐滴加入稀盐酸，产生白色沉淀质量最大为15.6g，继续滴加沉淀消失。则甲溶于氢氧化钠的化学方程式为_。（2）NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术。例如：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) H1己知：H2O(l)=H2O(g) H24NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6
122、H2O(g) H3则NH3（g）的标准燃烧热H=_。以FeSO4作催化剂在不同温度下，经过相同的时间测试氨还原氮氧化物效果如图1，当反应在400450，NOx的转化率随温度升高而降低。当体系温度升至500以上时NOx的转化率迅速下降，其可能原因是_。图2反映的是在400N2的体积分数与反应物中c(NH3)/c(NOx)的关系，请在下面的图2上画出450的变化趋势曲线。 （3）N2O5是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置示意图。写出阳极区生成N2O5的电极反应式是_。 （4）常温下，向0.1mol/L氨水中加入少许N2O5，使溶液中c(NH3H2O):c(
123、NH4+)=5:9，此时溶液的pH=_。（25时NH3H2O的电离平衡常数Kb=1.810-5) 【答案】（1）AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3；（2）；催化剂活性降低（FeSO4受热分解）；（3）N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+（写成N2O4-2e-+2NO3-=2N2O5给1分）；（4）9。【解析】恒，甲的分子式为AlN，和氢氧化钠反应的方程式为：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3；（2）NH3燃烧热的热化学反应方程式为NH3(g)3/2O2(g)=N2(g)3/2H2O(l)，4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)，因此有(2
124、330)/30，得出：NH3(g)3/2O2(g)=N2(g)3/2H2O(l) H=kJmol1；降低的原因可能FeSO4受热分解，没有催化能力，转化率降低；根据图1，400450转化率降低，根据勒夏特列原理，此反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，因此450的N2的体积分数低于400，图像是：；（3）N2O4中N显2价，N2O5中N显5价，化合价升高，应在阳极产生，因为加入无水硝酸，硝酸不能拆写，反应式为：N2O4-2e+2HNO3=2N2O5+2H；（4）根据电离平衡常数定义，c(OH)c(NH4)/c(NH3H2O)=Kb，且c(NH3H2O):c(NH4)=5:9，解得c(
125、OH)=1105molL1，c(H)=1109molL1，则pH=9。27.【绍兴市2017届高三学考选考】碳、硫和氮元素及其化合物的处理，是资源利用和环境保护的重要研究课题。 （1）CO可转化成二甲醚，原理为：2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)已知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比n(H2)/n(CO)的变化曲线 若温度升高，则反应的平衡常数K将 （填“增大”、“减小”或“不变”）；（2）SO2的水溶液呈酸性，某温度下，0.02molL-1亚硫酸水溶液的pH等于2，若忽略亚硫酸的二级电离和H2O的电离，则该温度下亚硫酸的一级电离常数Ka1= 。（3）已知：反应1：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H1； 反应2：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H2；若H1H2”、“”、“=”）；请在上图中画出正反应速率v正在10至30min间随时间变化的曲线图。【答案】（1）减小；(2)Ka1=1.0102；(3)放热；(4)HSO32eH2O=SO423H；(5)=，。【解析】平衡向正反应方向移动，因此图像为：。
