1、- 1 - 20212021 高考真题和模拟题分类汇编高考真题和模拟题分类汇编 化学化学 专题专题 06 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 2021 年化学高考题年化学高考题 1 （2021浙江）浙江）一定温度下：在一定温度下：在 25 N O的四氯化碳溶液的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：中发生分解反应： 2522 2N O4NO +O。在不同时刻测量放出的。在不同时刻测量放出的 2 O体积，换算成体积，换算成 25 N O浓度如下表：浓度如下表： t/s06001200171022202820 x 1 25 c N O/ mol L1.400.960.660.480.
2、350.240.12 下列说法正确的是下列说法正确的是 A6001200s，生成，生成 2 NO的平均速率为的平均速率为 411 5.0 10 mol Ls B反应反应2220s时，放出的时，放出的 2 O体积为体积为11.8L(标准状况标准状况) C反应达到平衡时，反应达到平衡时， 2正逆25 vN O=2vNO D推测上表中的推测上表中的 x 为为 3930 【答案】【答案】D 【详解】 A600 1200s， 25 N O的变化量为(0.96-0.66) 1 mol L =0.3 1 mol L ，在此时间段内 2 NO 的变化量为其 2 倍，即 0.6 1 mol L ，因此，生成 2
3、 NO的平均速率为 1 0.6mol L 600s 311 1.0 10 mol Ls ，A 说法不正确； B由表中数据可知，反应2220s时， 25 N O的变化量为(1.40-0.35) 1 mol L =1.05 1 mol L ， 其物质的量的变化量为 1.05 1 mol L 0.1L=0.105mol， 2 O的变化量是其 1 2 ，即 0.0525mol， 因此，放出的 2 O在标准状况下的体积为 0.0525mol22.4L/mol=1.176L，B 说法不正确； C反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值 之比等于化学计量数之比， 252
4、 N ONO2vv 正逆 ，C 说法不正确； D分析表中数据可知，该反应经过 1110s（600-1710,1710-2820）后 25 N O的浓度会变为原来 - 2 - 的 1 2 ，因此， 25 N O的浓度由 0.24 1 mol L 变为 0.12 1 mol L 时，可以推测上表中的 x 为 (2820+1110)=3930，D 说法正确。 综上所述，本题选 D。 2 （2021浙江）浙江）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是 A 42 1mol CH (g)1mol H (g)B 22 1mol H O(g)1mol H
5、 O(l)D1mol C s,金刚石1mol C s,石墨 【答案】【答案】B 【详解】 A 4 CH (g)和 2 H (g)物质的量相同，且均为气态， 4 CH (g)含有的原子总数多， 4 CH (g)的 摩尔质量大，所以熵值 42 1mol CH (g)1mol H (g)，A 错误； B相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值 22 1mol H O(g)S l S sg，所以熵值 22 1mol H O(s)1mol H O(l)， C 错误； D从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值 1mol C s(I)， C 正确； - 8 -
6、 D.平衡常数 K 与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以 K 保持不变，D 错误。 故选 BC。 三、原理综合题三、原理综合题 8 （2021山东高考真题）山东高考真题）2-甲氧基甲氧基-2-甲基丁烷 甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用常用作汽油原添加剂。在催化剂作用 下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应反应：+CH3OH 1 K H1 反应反应：+CH3OH 2 K H2 反应反应： 3 K H3 回答下列问题：回答下列问题： (1)反应反应、 、 以物质的量分数表示的平衡常数以
7、物质的量分数表示的平衡常数 Kx与温度与温度 T 变化关系如图所示变化关系如图所示。 。 据图判断据图判断， A 和和 B 中相对稳定的是中相对稳定的是_(用系统命名法命名用系统命名法命名)； 1 2 H H 的数值范围是的数值范围是_(填标号填标号)。 A1 (2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入 1.0molTAME，控制温度为，控制温度为 353K， 测得测得 TAME 的平衡转化率为的平衡转化率为。已知反应已知反应的平衡常数的平衡常数 Kx3=9.0，则平衡体系中则平衡体系中 B 的物质的量的物质的量 - 9 - 为为_m
8、ol，反应反应的平衡常数的平衡常数 Kx1=_。同温同压下同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀 释释，反应反应的化学平衡将的化学平衡将_(填填“正向移动正向移动”“逆向移动逆向移动”或或“不移动不移动”)平衡时平衡时，A 与与 CH3OH 物质物质 的量浓度之比的量浓度之比 c(A)：c(CH3OH)=_。 (3)为研究反应体系的动力学行为为研究反应体系的动力学行为， 向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量 A、 B 和和 CH3OH。 控制温度为控制温度为 353K，A、B 物质的量浓度物质的量浓度 c 随反应时间
9、随反应时间 t 的变化如图所示。代表的变化如图所示。代表 B 的变化曲线的变化曲线 为为_(填填“X”或或“Y”)；t=100s 时，反应时，反应的正反应速率的正反应速率 v正 正_逆反应速率 逆反应速率 v逆 逆(填 填“”“”或或“=)。 【答案】【答案】2-甲基-2-丁烯D0.9 2 10 11 逆向移动1:10X 【详解】 (1)由平衡常数 Kx与温度 T 变化关系曲线可知，反应、的平衡常数的自然对数随温度 升高（要注意横坐标为温度的倒数）而减小，说明 3 个反应均为放热反应，即H10、H2 0、H30，因此，A 的总能量高于 B 的总能量，能量越低越稳定，A 和 B 中相对稳定的 是
10、 B，其用系统命名法命名为 2-甲基-2-丁烯；由盖斯定律可知，-=，则H1-H2=H3 0，因此H1H2，由于放热反应的H 越小，其绝对值越大，则 1 2 H H 的数值范围是大 于 1，选 D。 (2)向某反应容器中加入 1.0molTAME，控制温度为 353K，测得 TAME 的平衡转化率为,则平 衡时 n(TAME)=(1-) mol，n(A)+n(B)=n(CH3OH)= mol。已知反应的平衡常数 Kx3=9.0，则 B A n n =9.0，将该式代入上式可以求出平衡体系中 B 的物质的量为 0.9 mol，n(A)=0.1 mol， - 10 - 反应的平衡常数 Kx1= 2
11、2 1 10 11 1 0.1 1 。同温同压下，再向该容器中注入惰 性溶剂四氢呋喃稀释，反应的化学平衡将向着分子数增大的方向移动，即逆向移动。平衡 时，TAME 的转化率变大，但是平衡常数不变，A 与 CH3OH 物质的量浓度之比不变，c(A)： c(CH3OH)=0.1：=1:10。 (3)温度为 353K，反应的平衡常数 Kx3=9.0， B A n n =9.0。由 A、B 物质的量浓度 c 随反应时 间 t 的变化曲线可知，X 代表的平衡浓度高于 Y，则代表 B 的变化曲线为 X；由母线的变化趋 势可知，100s 以后各组分的浓度仍在变化， t=100s 时 0.112 10.29
12、0.A11 B 0 n n ，因此，反 应正在向逆反应方向移动，故其正反应速率 v正小于逆反应速率 v逆，填。 9 （2021浙江）浙江）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答： (1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 2 SO： 1 24422 Cu(s)2H SO (l)CuSO (s)SO (g)2H O(l)H=11.9kJ mol。判断该反应。判断该反应 的自发性并说明理由的自发性并说明理由_。 (2)已知已知 1 223 2SO (g)+O (g)2SO (g)H= 198kJ mol 。850
13、K时，在一恒容密闭反时，在一恒容密闭反 应器中充入一定量的应器中充入一定量的 2 SO和和 2 O，当反应达到平衡后测得，当反应达到平衡后测得 2 SO、 2 O和和 3 SO的浓度分别为的浓度分别为 31 6.0 10 mol L 、 31 8.0 10 mol L 和和 12 4.4 10 mol L 。 该温度下反应的平衡常数为该温度下反应的平衡常数为_。 平衡时平衡时 2 SO的转化率为的转化率为_。 (3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 下列说法正确的是下列说法正确的是_。 A须采用高温高压的反应条件使须采用高温高压的反应条件使 2
14、SO氧化为氧化为 3 SO B进入接触室之前的气流无需净化处理进入接触室之前的气流无需净化处理 C通入过量的空气可以提高含硫矿石和通入过量的空气可以提高含硫矿石和 2 SO的转化率的转化率 - 11 - D在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 3 SO以提高吸收速率以提高吸收速率 接触室结构如图接触室结构如图 1 所示，其中所示，其中 14 表示催化剂层。图表示催化剂层。图 2 所示进程中表示热交换过程的是所示进程中表示热交换过程的是 _。 A 11 abB 12 baC 22 abD 23 baE. 33 abF. 34 ba G. 44 ab 对于放热的可逆反应，某
15、一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在 图图 3 中画出反应中画出反应 223 2SO (g)O (g)2SO (g)的转化率与最适宜温度的转化率与最适宜温度(曲线曲线)、平衡转化率、平衡转化率 与温度与温度(曲线曲线)的关系曲线示意图的关系曲线示意图(标明曲线标明曲线 、 )_。 (4)一定条件下，在一定条件下，在 22422 Na SH SOH O溶液体系中，检测得到溶液体系中，检测得到 pH-时间振荡曲线如图时间振荡曲线如图 4， 同时观察到体系由澄清同时观察到体系由澄清浑浊浑浊澄清的周期性变
16、化。可用一组离子方程式表示每一个周期内澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内 的反应进程，请补充其中的的反应进程，请补充其中的 2 个离子方程式。个离子方程式。 - 12 - . 2 SH =HS ._； . 222 HSH OH =S2H O ； ._。 【答案【答案】不同温度下都能自发，是因为H0, S0 31 6.7 10 molL 88% C BDF 2 2242 HS4H O =SO4H OH 2 2242 S3H O =SO2H O2H 【详解】 (1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 2 SO的反应为 1 24422 Cu(s)2H SO (1)CuSO (s)SO
17、 (g)2H O(1)11.9kJ molH ，由于该反应 00HS 、，因此该反应在任何温度下都能自发进行。 (2)根据题中所给的数据可以求出该温度下 223 2SO (g)O (g)2SO ( )g的平衡常数为 21 2 3 22 2 313 22 1 (SO )() = (SO ) (O )( 4.4 10 mol L 6.0 10 mol L8.0 10 m)ol L c K cc 31 6.7 10 molL . 平衡时 2 SO的转化率为 - 13 - 3 23 (SO ) 100% (SO )(SO ) c cc 2 312 1 1 4.4 10 mol L 6.0 10 mol
18、 L4.4 10 100 mol L % 88%； (3)A在常压下 2 SO催化氧化为 3 SO的反应中， 2 SO的转化率已经很高，工业上有采用高 压的反应条件，A 说法不正确； B进入接触室之前的气流中含有会使催化剂中毒的物质，需经净化处理以防止催化剂中毒， B 说法不正确； C通入过量的空气可以增大氧气的浓度，可以使含硫矿石充分反应，并使化学平衡 223 2SO (g)O (g)2SO ( )g向正反应方向移动， 因此可以提高含硫矿石和 2 SO的转化率； D 3 SO与水反应放出大量的热，在吸收塔中若采用水或稀硫酸吸收 3 SO，反应放出的热量会 使硫酸形成酸雾从而影响 3 SO被水
19、吸收导致 3 SO的吸收速率减小，因此，在吸收塔中不宜采 用水或稀硫酸吸收 3 SO，D 说法不正确。 综上所述，相关说法正确的是 C； 反应混合物在热交换气中与原料气进行热交换，在热交换过程中，反应混合物不与催化剂 接触，化学反应速率大幅度减小，故虽然反应混合物的温度降低， 2 SO的转化率基本不变， 因此，图 2 所示进程中表示热交换过程的是 12 ba、 23 ba、 43 ba，因此选 BDF； 对于放热的可逆反应 223 2SO (g)O (g)2SO (g)，该反应的最适宜温度为催化剂的催化 活性最好时所对应的温度，在该温度下化学反应速率最大， 2 SO的转化率也最大；当温度高 于
20、最适宜温度后，催化剂的催化活性逐渐减小，催化剂对化学反应速率的影响超过了温度升 高对化学反应速率的影响，因此化学反应速率逐渐减小， 2 SO的转化率也逐渐减小；由于该 反应为放热反应，随着温度的升高， 2 SO的平衡转化率减小；由于反应混合物与催化剂层的 接触时间较少，在实际的反应时间内反应还没有达到化学平衡状态，故在相应温度下 2 SO的 转化率低于其平衡转化率。因此，反应 223 2SO (g)O (g)2SO (g)的转化率与最适宜温度 （曲线） 、平衡转化率与温度（曲线）的关系曲线示意图可表示如下： - 14 - . (4)由pH时间振荡曲线可知，在 22422 Na SH SOH O
21、溶液体系中，溶液的pH呈先增大 后减小的周期性变化，同时观察到体系由澄清浑浊澄清的周期性变化，硫化钠与硫酸反 应生成HS， 2 SH =HS ， 然后发生 2 242 HS4H O=SO4H OH ， 该过程溶液的pH 基本不变，溶液保持澄清；溶液变浑浊时HS被 22 H O氧化为S，即发生 222 HSH OH =S2H O ，该过程溶液的pH增大；溶液又变澄清时S又被 22 H O氧化 为 2 4 SO ，发生 2 2242 S3H O =SO2H O2H ，该过程溶液的pH在减小。因此可以推测该 过程中每一个周期内的反应进程中依次发生了如下离子反应： 2 SH =HS 、 2 2242
22、HS4H O =SO4H OH 、 222 HSH OH =S2H O 、 2 2242 S3H OSO2H O2H 。 10 （2021广东高考真题广东高考真题）我国力争于我国力争于 2030 年前做到碳达峰 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和年前实现碳中和。CH4与与 CO2重整是重整是 CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1 b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2 c)CH4(g)C(s)+2H2(g) H3 d)2CO(g)C
23、O2(g)+C(s) H4 e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) H5 (1)根据盖斯定律，反应根据盖斯定律，反应 a 的的H1=_(写出一个代数式即可写出一个代数式即可)。 (2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_。 A增大增大 CO2与与 CH4的浓度，反应的浓度，反应 a、b、 、c 的正反应速率都增加的正反应速率都增加 B移去部分移去部分 C(s)，反应，反应 c、d、e 的平衡均向右移动的平衡均向右移动 C加入反应加入反应 a 的催化剂，可提高的催化剂，可提高 CH4的平衡转化率 的平衡转化率 D降低
24、反应温度，反应降低反应温度，反应 ae 的正、逆反应速率都减小的正、逆反应速率都减小 - 15 - (3)一定条件下，一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_步进行，其中，第步进行，其中，第 _步的正反应活化能最大。步的正反应活化能最大。 (4)设设 K r p为相对压力平衡常数 为相对压力平衡常数，其表达式写法其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓用相对分压代替浓 度度。气体的相对分压等于其分压气体的相对分压等于其分压（单位为单位为 kPa）除以除以 p0（p0=100kPa） 。反应反应 a、c、
25、e 的的 ln K r p 随随 1 T （温度的倒数）的变化如图所示。（温度的倒数）的变化如图所示。 反应反应 a、c、e 中，属于吸热反应的有中，属于吸热反应的有_(填字母填字母)。 反应反应 c 的相对压力平衡常数表达式为的相对压力平衡常数表达式为 K r p=_。 。 在图中在图中 A 点对应温度下点对应温度下、原料组成为原料组成为 n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为初始总压为 100kPa 的恒容密闭的恒容密闭 容器中进行反应容器中进行反应，体系达到平衡时体系达到平衡时 H2的分压为的分压为 40kPa。计算计算 CH4的平衡转化率的平衡转化率，写出计算过写出计算过 程程
26、_。 (5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_。 - 16 - 【答案【答案】 H2+H3-H5或H3-H4AD44ac 2 2 0 4 0 (H ) () (CH ) () p p p p 68%做冷 冻剂 【分析】 根据盖斯定律计算未知反应的反应热；根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速 率的变化及转化率的变化；根据图像及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小；根据平 衡时反应物的分压计算平衡转化率；根据 CO2的物理性质推测 CO2的用途。 【详解】 (1)根据题目所给出的反应方程式关系可知，a=b+c-e=c-d，根据盖斯定
27、律则有 H1=H2+H3-H5=H3-H4； (2)A增大 CO2和 CH4的浓度，对于反应 a、b、c 来说，均增大了反应物的浓度，反应的正 反应速率增大，A 正确； B移去部分 C(s)，没有改变反应体系中的压强，反应的正逆反应速率均不变，平衡不移动， B 错误； C催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，只能加快反应进程，不改变反应的平衡状态， 平衡转化率不变，C 错误； D降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D 正确； 故答案选 AD； (3)由图可知，反应过程中能量变化出现了 4 个峰，即吸收了 4 次活化能，经历了 4 步反应； 且从左往右看 4 次活化能吸收中，第 4
28、 次对应的峰最高，即正反应方向第 4 步吸收的能量最 多，对应的正反应活化能最大。 (4)随着温度的升高，反应 a 和 c 的 ln K r p增大，说明 K r p的数值增大，反应向正反应方向进 行，反应 a 和 c 为吸热反应，同理反应 e 的 ln K r p减小，说明 K r p的减小，反应向逆反应方向 进行，反应 e 为放热反应，故答案为 ac； 用相对分压代替浓度，则反应 c 的平衡常数表达式 K r p= 2 2 0 4 0 (H ) () (CH ) () p p p p ； - 17 - 由图可知，A 处对应反应 c 的 ln K r p=0，即 K r p= 2 2 0 4
29、 0 (H ) () (CH ) () p p p p =1，解方程的 p2(H2)=p(CH4)， 已知反应平衡时 p(H2)=40kPa， 则有 p(CH4)=16kPa， 且初始状态时 p(CH4)= 1 1+1 100kPa=50kPa， 故 CH4的平衡转化率为 50kPa-16kPa 50kPa 100%=68%； (5)固态 CO2即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。 【点睛】 本题难点在于 K r p与 1 T 关系曲线的判断， 在曲线中斜率为正为放热反应， 斜率为负为吸热反应。 11 （2021全国高考真题全国高考真题）一氯化碘一氯化碘(ICl)是一种卤素互化
30、物是一种卤素互化物， ，具有强氧化性具有强氧化性，可与金属直接反可与金属直接反 应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题： (1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似由于性质相似，Liebig 误认为是误认为是 ICl，从而错过了从而错过了 一种新元素的发现，该元素是一种新元素的发现，该元素是_。 (2)氯铂酸钡氯铂酸钡( 6 BaPtCl)固体加热时部分分解为固体加热时部分分解为 2 BaCl、Pt和和 2 Cl，376.8时平衡常数时平衡常数 42 p K1.0 10 Pa ，在一硬质玻璃烧瓶中
31、加入过量，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 6 BaPtCl，抽真空后，通过一支管通入碘，抽真空后，通过一支管通入碘 蒸气蒸气(然后将支管封闭然后将支管封闭)，在在 376.8，碘蒸气初始压强为碘蒸气初始压强为20.0kPa。376.8平衡时平衡时，测得烧瓶测得烧瓶 中压强为中压强为32.5kPa，则，则 ICl p=_kPa，反应，反应 22 2ICl(g)Cl (g)I (g)的平衡常的平衡常数数 K=_(列出计算式即可列出计算式即可)。 (3)McMorris 测定和计算了在测定和计算了在 136180范围内下列反应的平衡常数范围内下列反应的平衡常数 p K。 。 2p1 2NO(g)+2IC
32、l(g)2NOCl(g)+I (g)K 2p2 2NOCl(g)2NO(g)+Cl (g)K 得到得到 p1 1 lgK T 和和 p2 1 lgK T 均为线性关系，如下图所示：均为线性关系，如下图所示： - 18 - 由图可知，由图可知，NOCl 分解为分解为 NO 和和 2 Cl反应的反应的H_0(填填“大于大于”或或“小于小于”) 反应反应 22 2ICl(g)Cl (g)I (g)的的 K=_(用用 p1 K 、 p2 K 表示表示)： 该反应的该反应的H_0(填填 “大于大于”或或“小于小于”)，写出推理过程，写出推理过程_。 (4)Kistiakowsky 曾研究了曾研究了 NO
33、Cl 光化学分解反应，在一定频率光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：光的照射下机理为： NOClhvNOCl 2 NOClNOCl2NOCl 其中其中hv表示一个光子能量表示一个光子能量，NOCl*表示表示 NOCl 的激发态的激发态。可知可知，分解分解 1mol 的的 NOCl 需要吸需要吸 收收_mol 光子。光子。 【答案【答案】溴(或Br)24.8 33 2 3 10020 1012.4 10 24.8 10 大于 p1p2 KK 大于 设T T ，即 1 TT 1 lgK (T)(lgT)K (T)lgKlgK (T)则： p2p1p2p1 lg K (T) K (T)
34、lg K (T) K (T) ， 即k(T)k(T)， 因此该反应正反应为吸热反应， 即H大于 00.5 【详解】 (1)红棕色液体，推测为溴单质，因此错过发现的元素是溴(或Br)； - 19 - (2)由题意玻 376.8时璃烧瓶中发生两个反应： 6 BaPtCl(s) 2 BaCl(s)+Pt(s)+2 2 Cl(g)、 Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)。 6 BaPtCl(s) 2 BaCl(s)+Pt(s)+2 2 Cl(g)的平衡常数 42 p K1.0 10 Pa ，则平衡时 p2(Cl2)= 42 1.0 10 Pa ， 平衡时 p(Cl2)=100Pa， 设到达平衡时 I
35、2(g) 的分压减小 pkPa，则 22 Cl (g)+ I (g)2ICl(g) /(kPa)20.00 /(kPa)p2p /(kPa)0.120.0-p2p 开始 变化 平衡 ，376.8平衡时，测得烧瓶中压 强为32.5kPa， 则 0.1+20.0+p=32.5， 解得 p=12.4， 则平衡时 ICl p=2pkPa=212.4kPa=24.8kPa； 则平衡时，I2(g)的分压为(20.0-p)kPa=(20103-12.4103)Pa， ICl p=24.8kPa=24.8103Pa， p(Cl2)=0.1kPa=100Pa，因此反应 22 2ICl(g)Cl (g)I (g)
36、的平衡常数 K= 33 2 3 10020 1012.4 10 24.8 10 ； (3)结合图可知，温度越高， 1 T 越小，lgKp2越大，即 Kp2越大，说明升高温度平衡 2 2NOCl(g)2NO(g)+Cl (g)正向移动，则 NOCl 分解为 NO 和 2 Cl反应的大于 0； . 2p1 2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I (g)K . 2p2 2NOCl(g)2NO(g)+Cl (g)K +得 22 2ICl(g)Cl (g)I (g)， 则 22 2ICl(g)Cl (g)I (g)的 K= p1p2 KK ； 该反应的H 大于 0；推理过程如下：设T T ，即
37、 1 TT 1 lgK (T)(lgT)K (T)lgKlgK (T)则： p2p1p2p1 lg K (T) K (T)lg K (T) K (T) ， 即k(T)k(T)， 因此该反应正反应为吸热反应， 即H大于 0； (4).NOCl hvNOCl . 2 NOClNOCl2NOCl +得总反应为 2NOCl+hv=2NO+Cl2，因此 2molNOCl 分解需要吸收 1mol 光子能量，则分 解 1mol 的 NOCl 需要吸收 0.5mol 光子。 - 20 - 12 （2021全国高考真题全国高考真题）二氧化碳催化加氢制甲醇二氧化碳催化加氢制甲醇， ，有利于减少温室气体二氧化碳有利
38、于减少温室气体二氧化碳。回答下回答下 列问题：列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： 2232 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g) 该反应一般认为通过如下步骤来实现：该反应一般认为通过如下步骤来实现： -1 2221 CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g)H =+41kJ mol -1 232 CO(g)+2H (g)=CH OH(g)H =-90kJ mol 总反应的总反应的H=_ -1 kJ mol ；若反应若反应为慢反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变下列示意图中能体现上述反应能量变 化的是化的是_
39、(填标号填标号)，判断的理由是，判断的理由是_。 AB CD (2)合成总反应在起始物合成总反应在起始物 22 n H/n CO=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物 质的量分数为质的量分数为 3 x(CH OH)，在，在t=250下的下的 3 x CH OH p、在、在 5 p=5 10 Pa下的下的 3 x CH OH t如图所示。如图所示。 - 21 - 用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 p K =_； ； 图中对应等压过程的曲线是图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是，判断的
40、理由是_； 当当 3 x CH OH =0.10时，时， 2 CO的平衡转化率的平衡转化率=_，反应条件可能为，反应条件可能为_或或_。 【答案】【答案】-49AH1为正值，H2为和H 为负值，反应的活化能大于反应的 23 3 22 H OCH OH HCO pp pp b总反应H0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的 物质的量分数变小33.3%5105Pa，2109105Pa，250 【详解】 (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： 2232 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g)， 该反 应一般认为通过如下步骤来实现： -1 2221 CO (g)+H (g)=CO(
41、g)+H O(g)H =+41kJ mol， -1 232 CO(g)+2H (g)=CH OH(g)H =-90kJ mol，根据盖斯定律可知，+可得二氧化 碳加氢制甲醇的总反应为： 2232 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g) -1-1-1 H= +41kJ mol90kJ mol=49kJ mol ；该反应总反应为放热反应，因此生成 物总能量低于反应物总能量，反应为慢反应，因此反应的活化能高于反应，同时反应 的反应物总能量低于生成物总能量，反应的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意 图中能体现反应能量变化的是 A 项，故答案为：-49；A；H1为正值，H2为和H 为负
42、值， - 22 - 反应的活化能大于反应的。 (2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应为 2232 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g)， 因此利用各 物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 Kp= 23 3 22 H OCH OH HCO pp pp ，故答案为： 23 3 22 H OCH OH HCO pp pp 。 该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中 3 x(CH OH)将减小，因此图中 对应等压过程的曲线是 b，故答案为：b；总反应H0，升高温度时平衡向逆反应方向移动， 甲醇的物质的量分数变小。 设起始 n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，则
43、2232 3Hg +COgCH OH g +H O g mol 3100 mol 3xxxx mol 3-3x1-xxx 起始 转化 平衡 ，当平衡时 3 x CH OH =0.10时， x 3-3x + 1-x +x+x =0.1，解得 x= 1 3 mol，平衡时 CO2的转化率= 1 mol 3 100% 1mol =33.3%； 由图可知，满足平衡时 3 x CH OH =0.10的条件有：5105Pa，210或 9105Pa，250，故 答案为：33.3%；5105Pa，210；9105Pa，250。 13 （2021河北高考真题河北高考真题）当今当今，世界多国相继规划了碳达峰世界多
44、国相继规划了碳达峰、 、碳中和的时间节点碳中和的时间节点。因此因此，研研 发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)大气中的二氧化碳主要来自于煤大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧石油及其他含碳化合物的燃烧。已知已知 25时时，相关物质相关物质 的燃烧热数据如表：的燃烧热数据如表： 物质物质H2(g)C(石墨，石墨，s)C6H6(l) 燃烧热燃烧热 H(kJmol-1)-285.8-393.5-3267.5 (1)则则 25时时 H2(g)和和 C(石墨，石墨，s)生成生成 C6H6(l)的热化学
45、方程式为的热化学方程式为_。 (2)雨水中含有来自大气的雨水中含有来自大气的 CO2，溶于水中的，溶于水中的 CO2进一步和水反应，发生电离：进一步和水反应，发生电离： CO2(g)=CO2(aq) CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO3 (aq) - 23 - 25时，反应时，反应的平衡常数为的平衡常数为 K2。 溶液中溶液中 CO2的浓度与其在空气中的分压成正比的浓度与其在空气中的分压成正比(分压分压=总压总压物质的量分数物质的量分数)，比例系数，比例系数为为 ymol L-1 kPa-1，当大气压强为当大气压强为 pkPa，大气中大气中 CO2(g)的物质的量分数为的物质的
46、量分数为 x 时时，溶液中溶液中 H+浓度浓度 为为_mol L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略写出表达式，考虑水的电离，忽略 HCO3 的电离的电离) (3)105时，将足量的某碳酸氢盐时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡： 2MHCO3(s) M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为 。上述反应达平衡时体系的总压为 46kPa。 保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的 CO2(g)，再加入足量，再加入足量 MHCO3(s)，欲使平衡，
47、欲使平衡 时体系中水蒸气的分压小于时体系中水蒸气的分压小于 5kPa，CO2(g)的初始压强应大于的初始压强应大于_kPa。 (4)我国科学家研究我国科学家研究 LiCO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：电池，取得了重大科研成果，回答下列问题： LiCO2电池中电池中，Li 为单质锂片为单质锂片，则该电池中的则该电池中的 CO2在在_(填填“正正”或或“负负”)极发生电化学反极发生电化学反 应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且 CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸电还原后与锂离子结合形成碳酸 锂按以下锂按以下 4 个步骤进行，写
48、出步骤个步骤进行，写出步骤的离子方程式。的离子方程式。 .2CO2+2e-=C2O 2 4 .C2O 2 4 =CO2+CO 2 2 ._.CO 2 3 +2Li+=Li2CO3 研究表明，在电解质水溶液中，研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。气体可被电化学还原。 .CO2在碱性介质中电还原为正丙醇在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为的电极反应方程式为_。 .在电解质水溶液中，三种不同催化剂在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上上 CO2电还原为电还原为 CO 的反应进程中的反应进程中(H+被还被还 原为原为 H2的反应可同时发生的
49、反应可同时发生)，相对能量变化如图，相对能量变化如图.由此判断，由此判断，CO2电还原为电还原为 CO 从易到难的顺从易到难的顺 序为序为_(用用 a、b、c 字母排序字母排序)。 【答案】【答案】6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)H=49.1kJmol-1 2 K pxy100.8正极 - 24 - 2C 2 2 O +CO2=2C 2 3 O +C12CO2+18e-+4H2O=CH3CH2CH2OH+9C 2 3 O c、b、a 【详解】 (1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJmol-1， H2(g)+ 1 2
50、O2(g)=H2O(l)H2=-285.8kJmol-1，C6H6(l)+ 15 2 O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H3=-3267.5kJmol-1，根据盖斯定律，12+6 1 2 -得反应：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)，H=(-393.5kJmol-1)12+(-285.8kJmol-1)6 1 2 -(-3267.5kJmol-1)=49.1kJmol-1， 故答案为：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)H=49.1kJmol-1； (2)由题可知，CO2(s)CO2(aq)，CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HC 3 O(aq)，
