1、高考二轮复习化学反应原理综合题全国 卷12021全国卷甲二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO (g)3H (g)=CH OH(g)H O(g)223该反应一般认为通过如下步骤来实现：2CO (g)H (g)=CO(g)H O(g)H 41 kJmol12221CO(g)2H (g)=CH OH(g)H 90 kJmol1232总反应的H_ _4_9_ kJmol1；若反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_A_(填标号)，判断的理由是_H_为_正_ _值_，_H_和_H_为_负_值_，_反_应_活_化_能
2、_大_于_反_应_的_。12解析：根据盖斯定律可知总反应反应反应，则总反应的HH H 41 kJmol1(90 kJmol1)49 kJmol1。总反12应是放热反应，即生成物的总能量比反应物的总能量低，则B项、D项错误；反应为慢反应，则反应的活化能较大，故A项正确。用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp_；图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是_b总反应H2.5 MPa_。p ，所以p 5.0 MPa21影响的因素有_。温度、压强和反应物的起始浓度(组成)解析：该反应的正反应是气体分子数减少的反应，压强增大，平衡正向移动，SO2的平衡转化率变大，故在相同温度下，压强越大，SO2
3、的平衡转化率越高，则p15.0 MPa，由题图可知在550 、5.0 MPa时，0.975；由该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应可知，影响的因素有压强、温度和反应物的起始浓度等。(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO (g)、m% O (g)和q% N (g)的气222体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为，则SO3压强为_ ，平衡常数Kp(以分压表示，分压总压物质的量分数)。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度t 。tt 后，v逐渐下降。原因是_升高温度，k增大使v逐渐提高，v逐渐下降。tt 后，k增m_但降低使mm大对v的提高小于引起的
4、降低_。42020全国卷天然气的主要成分为CH ，一般还含有C H 等烃42 6类，是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C H (g)=C H (g)H (g)2 62 42H1，相关物质的燃烧热数据如表所示：物质 C H (g) C H (g) H (g)燃烧热H/(kJmol1) 1 560 1 411 286H _ kJmol1。2 62 421371提高该反应平衡转化率的方法有_、_。减小压强(增大体积)升高温度容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为。反应的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数
5、)。(1)AD(3)CH 和CO 都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两42种分子的耦合转化，其原理如图所示：阴极上的反应式为_C_O_2_e_=_=_=_C_O_O_。 22若生成的乙烯和乙烷的体积比为21，则消耗的CH 和CO 体积比42为_。65解析：结合图示可知CO2在阴极发生还原反应生成CO，即阴极上的反应式为CO 2e=COO2。设生成C H 和C H 的物质的量22 42 6分别为2 mol和1 mol，则反应中转移电子的物质的量为4 mol22mol110 mol，根据碳原子守恒，可知反应的CH4为6 mol；则由CO CO转移10 mol电子，需消耗5 mol CO
6、，则反应中消耗CH 和224CO2的体积比为65。52020全国卷二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C H )n(H O)_。当反应达到平衡时，若增大压强，则142 42n(C H )_(填“变大”“变小”或“不变”)。变大2 4解析：由题意知二氧化碳与氢气反应生成乙烯和水，反应的化学方程式为2CO26H CH =CH 4H O，n(C H )n(H O)14；此反应为气体体积减小的22222 42反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向(正反应方向)移动，n(C2H4)变大。(2)理论计算表明
7、，原料初始组成n(CO )n(H )13，在体系压强22为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C H 、CO 变化的曲线分别是_、_。COdc2 422催化加氢合成C H 反应的H_0(填“大于”或“小于”)。小于2 4(3)根据图中点A(440 K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp_(MPa)3(列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C H 、C H 等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和3 84 8乙烯选择性，应当_选_择_合_适_催_化_剂
8、_等_。62019全国卷水煤气变换CO(g)H O(g)=CO (g)H (g)是222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 下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。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0.019 2。根 据 上 述 实 验 结 果 判 断 ， 还 原 C o O ( s ) 为 C o ( s ) 的 倾 向 是CO_H (填“大于”或“小于”)。大于2解析：本题涉及化
9、学反应速率、化学平衡的相关计算及化学平衡移动的影响因素，主要考查学生运用图表、图形分析和解决化学问题的能力。借助水煤气变换反应认识化学变化有一定限度、速率，体现变化观念与平衡思想的学科核心素养。相同温度下，分别用H 、CO还原CoO(s)，平衡时H 的物质的量分数22(0.025 0)大于CO的物质的量分数(0.019 2)，说明转化率：H2H2。(2)721 时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_C_(填标号)。A.0.25C0.250.50E0.50B0.25D0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果
10、，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。可知水煤气变换的H_小_于_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2.02正_C_O_O_H_H_H_O_=_=_=_C_O_O_H_2_H_O_H_(或_H_O_=_=_=_H_O_H_)_。*22解析：观察计算机模拟结果，据H生成物总能量反应物总能量，可知H0.7200；该历程中最大能垒(活化能)E正1.86 eV(0 . 1 6 e V ) 2 . 0 2 e V ， 该 步 骤 的 化 学 方 程 式 为 C O O H H *H O
11、 =COOH 2H OH 或H O =H OH 。*220.004 7bacd省市 卷12021广东卷我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH 与CO 重整是CO 利用的研究热点之一。该重整反应体系主42要涉及以下反应：2a)CH (g)CO (g) 2CO(g)2H (g)H4221b)CO (g)H (g) CO(g)H O(g)H2222c)CH (g) C(s)2H (g)H423d)2CO(g) CO2(g)C(s)H4e)CO(g)H (g) H O(g)C(s)H225(1)根据盖斯定律，反应a的H _H_H_(_或_H_H_H_)_(写342351出一个代
12、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_A_D_。A增大CO 与CH 的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加24B移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D降低反应温度，反应ae的正、逆反应速率都减小解析：(1)由题给反应方程式可知，反应a可由反应cd或反应bce得到，故根据盖斯定律，H H H 或H H H H 。1341235(2)增大CO 的浓度，反应a、b的正反应速率增加；增大CH 的浓度，24反应a、c的正反应速率增加，A正确。由于C(s)是固体，移去部分C(s)，平衡不移动，B错误。催化剂只能改
13、变反应速率，不影响化学平衡移动，则不能提高CH4的平衡转化率，C错误。降低反应温度，正、逆反应速率均减小，D正确。故选AD。(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分_步进行，其中，第_步的正反应活化能最大。44ac干冰做制冷剂、人工降雨等(合理即可)22021湖南卷氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法.氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键NN HH NH键能E/(kJmol1) 946 436.0 390.8在一定温度下，利用催化剂将NH 分解为N 和H 。回答下列问题：322(1)反应2NH (g)
14、N (g)3H (g)H_kJmol ；190.8322(2)已知该反应的S198.9 Jmol1K1，在下列哪些温度下反应能自发进行？_C_D_(填标号)；A.25 B125 C.225 D325 解析：(1)H反应物键能总和生成物键能总和，根据热化学方程式以及表格中数据可得H390.8 kJmol132(946 kJmol1436.0 kJmol13)90.8 kJmol1。(2)若反应能自发进行，则GHTS0，代入数据，GHTS90.810 Jmol T198.9 Jmol K 456.5 K，转3111化成摄氏温度，则t183.5 ，故选C、D。(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。
15、在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。若保持容器容积不变，t 时反应达到平衡，用H 的浓度变化表示120t 时间内的反应速率v(H )_ _ mol L min (用含t 的代数1 1121式表示)；t2时将容器容积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N 分压变化趋势的曲线是_(用图中a、b、c、d表b2示)，理由是_容积迅速缩小至原来的一半时，N 分压变为原来的2倍；其他条件2_不变时，容器容积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡_；逆向移动，
16、所以N 分压先变为原来的2倍，后逐渐减小20.48方法.氨电解法制氢气利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。(4)电解过程中OH 的移动方向为_ (填“从左往右”或从右往左“从右往左”)；(5)阳极的电极反应式为_。2NH 6e 6OH =N 6H O322解析：(4)根据反应物以及两极产物，可以看出产生氢气的一极氢元素的化合价变化为10，发生还原反应，应为阴极，产生氮气的一极氮元素的化合价变化为30，发生氧化反应，应为阳极。电解池中，阴离子向阳极移动，所以电解过程中OH的移动方向为从右往左。(5)阳极上NH 变为N ，溶液环境为碱性，所以阳极的电极反应式为322NH 6e 6OH
17、 =N 6H O。32232021河北卷，节选当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此，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。(1)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。已知25 时，相关物质的燃烧热数据如下表：物质燃烧热H(kJmol1)H2(g)C(石墨，s)C H (l)6 6285.8 393.5 3 267.5则25 时H (g)和C(石墨，s)生成C H (l)的热化学方程式为26 6_。3H (g)6C(石墨，s)=C H (l)H49.1 kJmol 126 6100.8正.3CO 18e13H O=CH CH CH OH1
18、8OH2232242020山东卷探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH OH的产率。以CO 、H 为原料合成CH OH涉及的主要反应3223如下：.CO (g)3H (g) CH OH (g)H O(g)2232H149.5 kJmol1.CO(g)2H (g) CH OH(g)23H290.4 kJmol1. CO (g)H (g) CO(g)H O(g)H2223回答下列问题：(1)H _4_0_._9_kJmol 。13(2)一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3mol H 发生上述反应，达到平衡时，容器中CH OH(g)为a mol，CO
19、为23b mol，此时H O(g)的浓度为_ _molL (用含a、b、V的代数式表示，下同)，12反应的平衡常数为_。其中纵坐标表示CO 平衡转化率的是图_(填“甲”或“乙”)；乙2p 、p 、p压强p 、p 、p 由大到小的顺序为_；图乙中T 温度时，三1231231条曲线几乎交于一点的原因是_T 时以反应为主，反应前后气体分子数1_。相等，压强改变对平衡没有影响(4)为同时提高CO 的平衡转化率和CH OH的平衡产率，应选择的反23应条件为_A_(填标号)。A低温、高压 B高温、低压C低温、低压 D高温、高压解析：(3)反应为放热反应，故低温阶段，温度越高，CO2的平衡转化率越低，而反应
20、为吸热反应，温度较高时，主要发生反应，则温度越高，CO2的平衡转化率越高，即图乙的纵坐标表示的是CO2的平衡转化率。反应为气体分子数减少的反应，反应为气体分子数不变的反应，因此压强越大，CO2的平衡转化率越高，故压强由大到小的顺序是p 、p 、p 。反应为吸热反应，温度较高时，主要发123生反应，且反应前后气体分子数相等，故CO2的平衡转化率几乎不再受压强影响。(4)由上述分析知，图甲、图乙的纵坐标分别表示CH OH的平衡产率、CO 的平衡转化率，且p p p ，分析图象可知，32123应选择的反应条件为低温、高压，A项正确。温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强(2)HCOOH燃料电
21、池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K、H通过的半透膜隔开。电池负极电极反应式为_；放电过程中需补充的物质A为_H_S_O_(填化学式)。24图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图3所示。HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成_H_D_(填化学式)。研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是_提_高_释_放_ _氢_气_的_速_率_，_提_高_释_放_出_氢_气_的_纯_度_。解析：根据原子守恒
22、并结合题图3，可知HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成HD。从题图3可以看出，HCOOH催化释氢的第一步是转化为HCOO，故以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢，可以提高释放氢气的速率，又HCOOK催化释氢时，氢元素的来源单一，提高释放出氢气的纯度。光能转化为化学能H2Ag e =Ag .用H 还原CO 可以在一定条件下合成CH OH(不考虑副反应)223CO (g)3H (g) CH OH(g)H O(g)H02232(3)某温度下，恒容密闭容器中，CO 和H 的起始浓度分别为a molL221和3a molL ，反应平衡时，CH OH的产率为b，该温度下反应平13衡常数的值为。(
23、4)恒压下，CO 和H 的起始物质的量比为13时，该反应在无分子22筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_该反应为放热反应，温度_。升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小)P点甲醇产率高于T点的原因为_分子筛膜从反应体系中不断分离出H O，2_。有利于反应正向进行，甲醇产率升高根据图2，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为_2_1_0_。解析：该反应是放热反应，温度升高有利于平衡逆向移动，甲醇的平衡产率随温度升高而降低。P点对应反应有分子筛膜，分子筛膜能选择性分离出水，有利于反应正向进行，故
24、P点甲醇产率高于T点甲醇产率。由图2知，当温度为210时，甲醇的产率最高，因此最佳反应温度为210 。平面(正)三角形1012Ka11024Ka1Ka272019北京卷氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H 和CO ，其物质的量之比为41，22甲烷和水蒸气反应的方程式是_已知反应器中还存在如下反应：.CH (g)H O(g)=CO(g)3H (g)H_。4221.CO(g)H O(g)=CO (g)H (g)H2222.CH (g)=C(s)2H (g)H423 为 积 炭 反 应 ， 利 用 H
25、 和 H 计 算 H 时 ， 还 需 要 利 用123_反应的H。C(s)2H O(g)=CO (g)2H (g)或C(s)CO (g)=2CO(g)2222解析：本题考查的内容是化学反应原理中的化学反应与能量变化、化学平衡的移动、电化学等。试题的综合性强、信息量大，侧重考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力和分析问题、解决问题的能力，体现了变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科核心素养及培养学生关注社会发展、科技进步的意识和创新思维、创新意识的价值观念。(1)反应中有固体碳生成，而、中都没有碳参与反应，所以必须有一个有碳参与反应的H才能计算H3。反应物投料比采用n(H O)n(CH
26、)41，大于初始反应的化学24计量数之比，目的是_a_b_c_(选填字母序号)。a促进CH4转化b促进CO转化为CO2c减少积炭生成用CaO可以去除CO 。H 体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如22下图所示。从t 时开始，H 体积分数显著降低，单位时间C a O 消耗率12_降_低_(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为3 5 % ， 但 已 失 效 ， 结 合 化 学 方 程 式 解 释 原 因 ：_C_aO_C_O_=_=_=_C_a_C_O_C_a_C_O_C_a_O_C_O_C_a_O_。， 覆盖在 表面，减少了 与 的接触面积2332(2)可利用太阳能光伏电池电解
27、水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K 或K ，可交替得到H 和O 。1222制H 时，连接_。K21产生H 的电极反应式是_2_H_O_2_e_=_=_=_H_2_2_O_H_。22改变开关连接方式，可得O2。结合和中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：_制H 时，电2_极3发生反应：Ni(OH) OHe=NiOOHH O；制O 时，上述电极反应逆222_向_进_行_ _，_使_电_极_3_得_以_循_环_使_用_。解析：控制开关连接K 时，电极1作阴极，H O在电极周围放电产生H 。122开关连接K 时，电极3作阳极，Ni(OH) 被氧化为NiOOH；开关连接K 时，电122极3
28、作阴极，NiOOH被还原为Ni(OH)2。考情分析考向考点反应热与热化学方程式的书写化学反应与键能电化学(以书写电极反应式为主)化学反应速率的计算化学反应与能量变化考情1考情2 化学反应速率化学反应速率的影响因素化学反应速率变化图像分析平衡状态判断及化学平衡影响因素分析化学平衡图像分析考情3化学平衡反应物转化率的计算化学平衡常数表达式及其计算电离平衡、水解平衡、溶解平衡的理解K (K )及K 的理解与计算考情4 电解质溶液absp题型透解题型角度1 气态物质反应中化学原理分析练1CO 的资源化利用能有效减少CO 排放，充分利用碳资源。22(1)CaO可在较高温度下捕集CO ，在更高温度下将捕集
29、的CO 释放利22用。CaC O H O热分解可制备CaO，CaC O H O加热升温过程中固2 422 42体的质量变化如图1。写出400600 范围内分解反应的化学方程式：_。_与CaCO 热分解制备的CaO相比，CaC O H O热分解制备的CaO32 42具有更好的CO 捕集性能，其原因是_CaC O H O分解放出更多的气体，制22 42_。得的CaO更加疏松多孔解析：本题涉及的知识点有热重实验、电解原理的应用、化学平衡移动等，通过分析图像，做出合理解释，考查了学生分析和解决化学问题的能力，体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养，以及创新思维和创新意识的价值观念。(1)根据图中质量变
30、化可知，CaC O H O分解产生的气态产物依次为H O(g)、2 422CO、CO ，固体分解过程为CaC O H OCaC O CaCO CaO。22 422 43CaO捕集CO 的性能与CaO与CO 气体的接触面积有关，CaC O H O分解产生222 42的气体更多，使生成的CaO更加疏松多孔，捕集性能更好。(2)电解法转化CO 可实现CO 资源化利用。电解CO 制HCOOH的原222理示意图如图2。 写 出 阴 极 C O 2 还 原 为 H C O O 的 电 极 反 应 式 ：。_电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是_。(3)CO 催化加氢合成二甲醚是一种CO
31、 转化方法，其过程中主要发生下列反应：22反应：CO (g)H (g)=CO(g)H O(g)222H41.2 kJmol1反应：2CO (g)6H (g)=CH OCH (g)3H O(g)H122.5 kJmol122332在恒压、CO 和H 的起始量一定的条件下，CO 平衡转化率和平衡时CH OCH22233的选择性随温度的变化如图3。增大压强、使用对反应催化活性更高的催化剂解析：从反应特点看，反应是吸热反应、反应是放热反应，温度升高，CH OCH 的选择性急剧下降，大于300 时CO 平衡转化332率上升，说明升高温度，反应中CO2的转化率上升幅度超过反应中CO2的转化率降低幅度。反应
32、是气体分子数减小的反应，可以增大压强使平衡向右移动；从影响反应速率的角度考虑，反应时间不变的条件下，可使用对反应催化活性更高的催化剂。题型角度2 化学反应原理的综合应用分析练2近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)O (g)=2Cl (g)2H O(g)。下图222为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系。可知反应平衡常数K(300 )_大_于_K(400 )(填“大于”或“小于
33、”)。设HCl初始浓度为c ，根据进料浓度比c(HCl)c(O )11的02数据计算K(400 )_ _(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料 浓 度 比 c ( H C l ) c ( O 2 ) 过 低 、 过 高 的 不 利 影 响 分 别 是_O_C_l_、_H_C_l_。和 分离能耗较高 转化率较低22116( 3 ) 在 一 定 温 度 的 条 件 下 ， 进 一 步 提 高 H C l 的 转 化 率 的 方 法 是_。(写出2种)增加反应体系压强、及时分离出产物(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料
34、设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：负极区发生的反应有_F_e_3_e_=_=_=_F_e_2_，_4_F_e_2_O_4_H_=_=_=_4_F_e_3_2H_O_22(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气_5_.6_L(标准状况)。备战高考要有方案高考必备基础一、信息型氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写1常见的氧化剂及产物预测氧化剂KMnO4还原产物K Cr O (酸性)Cr3NO2NO22 7浓硝酸稀硝酸X2(卤素单质)XH OOH (碱性)；H O(酸性)2 22Na ONaOH(或Na CO )2 223NaClO或(ClO)Cl、Cl
35、2NaClO3Cl2、ClO22.常见的还原剂及产物预测还原剂Fe2氧化产物Fe (酸性)；Fe(OH) (碱性)33S 或(H S)22H C OCO2O22 2 4H O2 2I(或HI)COCO2Zn 、Fe (与强氧化剂反22金属单质(Zn、Fe、Cu等)应生成Fe3 )、Cu2三、化学平衡状态的判断说明：对于平衡状态的判断，不断出现新的判断形式，如绝热过程中的热量变化，化学平衡常数，有关图像等，判断时紧紧抓住反应过程中对应物理量是否变化，如果在反应过程中在变，达到平衡时不变，则能说明。如：汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图
36、正确且能说明反应在进行O (g)N (g)H0。2 2到t 时刻达到平衡状态的是_(填编号)。1四、化学平衡图像分析1根据图像选择合适条件A氨碳比等于4，CO2转化率较高；当氨碳比大于4.0时，增大NH 的量CO 的转化率增加不大，但生产成本提高了；氨碳比小于324.0时，CO2的转化率低图像分析控制变量，作垂直于横轴的一条直线交三条曲线于三点，转化率越高越好，所以选择A。选择最佳氨碳比，可看最上面曲线的走势，整体增加，曲线先陡后平(略上升)，依然选择拐点，当氨碳比大于4.0时，增大氨气的量CO2转化率增加不大，但生产成本提高了；氨碳比太小，CO2转化率低。2根据图像解释产生某种现象的原因如：
37、以二氧化钛表面覆盖Cu Al O 为催化剂，可以将CO 和CH 直接22 42转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下4图所示。250300 时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是：_。温度超过250时，催化剂的催化效率降低图像分析两根曲线注意看清每个曲线对应的条件，分析两个量之间内在的联系。这里涉及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度，弄清影响因素即可。所以，250300 时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250 时，催化剂的催化效率降低。3根据图像推断H变化如：为了减少空气中的CO2，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用(NH )
38、CO ，反应为(NH ) CO (aq)H O(l)4 234 232CO (g)=2NH HCO (aq)H。为研究温度对(NH ) CO 捕获CO 效率的影2434 232响，在某温度T 下，将一定量的(NH ) CO 溶液置于密闭容器中，并充入一14 23定量的CO 气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO 气体的浓度。22然后分别在温度为T 、T 、T 、T 下，保持其他初始实验条件不变，重复上2345述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，其关系如图，则H_”“”或“”)0。图像分析根据可逆反应的特征，准确确定平衡点。温度越高反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，在相等时间
39、内，CO2浓度最低的点应该是平衡点。T 往后，温度升高，CO 浓度增大，平衡逆向32移动，逆反应吸热，正反应放热。2悟透化学平衡常数及转化率计算题解题模式根据反应进行(或移动)的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。例： mA nB pCqD起始量： a变化量： mx平衡量：amx bnxbnx0pxpx0qxqx注意：变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等；弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系；在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。如：顺1，2二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：
40、v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：已知：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反3应的平衡常数值K _；该反应的活化能E (正)小于E (逆)，则1aaH_小_于_0(填“小于”“等于”或“大于”)。六、Ksp曲线分析从b点到曲线上，加水稀释就可行典型示例从c点到a点，在曲线上变化，条件是增加c(Ca2)点变化从d点到c点，可以选择增大c(Ca2)，加入氯化钙点含义165.2两个反应都放出大量的热解析(1)两个反应在热力学上趋势均很大，两个反应均放热量大，即反应物
41、和生成物的能量差大，因此热力学趋势大，由4H (g)2O (g)=4H O(g)222H1967.2 kJmol1CH (g)2O (g)=CO (g)2H O(g)4222H2802.0 kJmol1所求反应为：CO (g)4H (g) CH (g)2H O(g)，该反应可由2242得到，根据盖斯定律，该反应焓变为HH H 165.212kJmol1，(2)在体积为1 L的密闭刚性容器中，充入4 mol H 和1 mol CO ，测得22温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。1DC(3)新型高效的甲烷燃料电池工作时总反应式：CH 2O =CO 4222H2O。该电池的负极
42、是_a_(填“a”或“b”)；负极电极反应式为_C_H_2_H_O_8_e_ _=_=_=_C_O_8_H_。422解析电子从电极a流出，说明电极a上发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应，所以a为负极；电极a上，CH 转化为CO ，释放出H，所以电极反应为：CH 2H O8e4242=CO 8H 。21“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品，氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答：(1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是_。(2)下列说法不正确的是_A_。A可采用碱石灰干燥氯气B可通过排饱和食盐水法收集氯气C常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中D工业上，常用氢气和氯气反应生
43、成的氯化氢溶于水制取盐酸0322 22该反应合适的反应条件是_A_C_E_。A高温B低温C高压D低压E催化剂解析：2NH (g)CO (g) CO(NH ) (s)H O(g)H0，该反应为吸热反应且322 2正反应是气体体积减小的反应，故反应条件应选择高温、高压，加入合适的催化2剂有利于提高反应的速率和选择性。(3)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为21的NH3和CO2的混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH (g)CO (g) NH COONH (s)322实验测得的不同温度下的平衡数据如表所示：4温度/15.0 20.0 25
44、.0 30.0 35.0平衡状态下气体总浓度/(103 molL1)2.4 3.4 4.8 6.8 9.4根据表中数据，则2 N H ( g ) C O ( g ) N H C O O N H ( s )3224H_”或“”)0，列式计算25.0 时的平衡常数：_。关于上述反应的平衡状态，下列说法正确的是_C_。A分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大B平衡时降低反应体系温度，CO2的体积分数下降CNH 的转化率始终等于CO 的转化率32D加入有效催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率 已 知 氨 基 甲 酸 铵 极 易 发 生 水 解 反 应 ： N H C O O N H 242H O NH
45、 HCO NH H O某研究小组分别测定三份初始浓度不同24332的氨基甲酸铵溶液的水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间变化的趋势如图2所示。25 时反应物的起始浓度比15 时反应物的起始浓度小，但06 min内的平均反应速率(曲线的斜率)比15 的大0.1 molL14氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题：(1)部分氮氧化合物之间的转化所发生的化学反应如下：.NO(g)NO (g)O (g) N O (g)222 5H1112.5 kJmol1.2NO(g)O (g) 2NO (g)22H2114.2 kJmol1反应2
46、N O (g) 4NO (g)O (g)的H_ kJmol1110.82 5反应的机理为：22第一步：2NO(g) N O (g)(快)H 02 23第二步：N O (g)O (g)2NO (g)(慢)H 02 2224解析：依据目标反应方程式，得出2，HH 2H 114.221kJmol 12(112.5 kJmol 1)110.8 kJmol 1；下列说法正确的是_A_D_(填标号)。AN2O2是反应的中间体B第一步反应的活化能较大C第一步、第二步中的碰撞均100%有效D整个反应的反应速率由第二步决定解析：N O 是第一个反应的生成物，第二反应的反应物，因此N O 是反应中间2 22 2体
47、，故A说法正确；活化能越大，越难进行反应，第一步反应快，说明第一步反应活化能较小，故B说法错误；活化分子的碰撞不是100%有效，故C说法错误；整个反应的反应速率是由反应速率慢的反应决定，该机理中第二步反应慢，整个反应的反应速率是由第二步决定，故D说法正确；(2)常温常压下，SO 与O 间的反应极慢，但向二者的混合物中加入22适量的NO 后，SO 很快就会转化为SO 。反应过程中，反应体系的能223量变化可用下图中的某一曲线表示(图中曲线a表示没有使用NO2时的能量变化)。最可能表示使用了NO 的能量变化曲线是_(填“b”或“c”)，b2E 表示的意义是_S_O_与_O_未_加_催_化_剂_时_
48、的_活_化_能_。22a若维持其他条件不变，用催化剂V O 代替NO ，下列物理量中不2 52可能变化的是_C_D_(填标号)。A反应的活化能 B反应速率C反应热D平衡常数K解析：根据题意NO 在SO 与O 反应中作催化剂，催化剂参与反应，降低反应222的活化能，涉及多个反应，因此最有可能表示使用NO2的能量变化曲线的是b；Ea表示SO 与O 未加催化剂时的活化能；V O 是催化剂，使用催化剂，降低活化222 5能，因此反应的活化能发生变化，故A不符合题意；使用催化剂，降低活化能，加快反应速率，故B不符合题意；反应热只与始态和终态有关，与反应的过程无关，因此反应热保持不变，故C符合题意；平衡常数K只受温度的影响，使用催化剂温度不变，则平衡常数K保持不变，故D符合题意；(3)2 L恒容密闭容器中最初存在n(SO )4 mol、n(O )x mol的混合物，22分别在温度为T 、T 条件下发生反应2SO (g)O (g) 2SO (g)H0。控12223制其他条件不变，改变n(O )，测得平衡时SO 的体积分数(SO )与n(O )的2332关系如图所示。T _”或“”)，a、b、c三点时，SO 转化率最大的是122_c_。若x2，计算温度为T 时反应2SO (g)O (g) 2SO (g)的平衡常数K1223_。252
