專項(xiàng)12 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-2021年新高考復(fù)習(xí)化學(xué)階段性新題

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1、 2021?年新高考復(fù)習(xí)化學(xué)階段性新題精選專項(xiàng)特訓(xùn)（山東專用?·2?月期） 專項(xiàng)十二 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題 1．（2021·?山東高三月考）乙烷裂解制乙烯具有成本低。收率高、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前裂解方法有 電催化、光催化裂解、直接裂解、氧氣或二氧化碳氧化乙烷裂解等?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)乙烷直接裂解時(shí)溫度、壓強(qiáng)及平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示： (2)已知乙烷直接裂解、?CO???氧化裂解和?O??氧化裂解反應(yīng)如下： ①反應(yīng)的?ΔH

2、?_______(填“?>?”或“?

3、O?(g)?+?C?H?(g) 2 2 6 C?H?(g)?+?CO(g)?+?H?O(g)?ΔH 2?4?2  2 (Ⅲ)?2C?H?(g)?+?O?(g)=2C?H?(g)?+?2H?O(g)?ΔH 2 6 2 2 4 2  3 ①反應(yīng)?2CO(g)?+?O2?(g)=2CO?2?(g)?的?ΔH?=?_______(用含?ΔH?2?和?ΔH?3?的代數(shù)式表示)。 ②反應(yīng)(Ⅰ)、(Ⅱ)的平衡常數(shù)分別為?K1?、?K?2?，則反應(yīng)?CO2?(g)?+?H?2?(g) CO(g)?+?H?2O(g)?的平衡常數(shù)為 K?=?_____

4、__(用含?K?、?K?的代數(shù)式表示)。 1 2 ③在?800°C?時(shí)發(fā)生反應(yīng)(Ⅲ)，乙烷的轉(zhuǎn)化率、乙烯的選擇性和收率隨投料比??n?(C?H n?(O?)????的變化關(guān)系如圖所示： ) 2 6 2 控制??n?(C?H n?(O?)???=2?，而不采用選擇性更高的 n?(O?)???=3.5?，除可防止積碳外，另一原因是_______； 2 6  2 ) n?(C?H?) 2?6 2 n?(O?)???

5、<2?時(shí)， n?(O ) n?(C?H?) 2 6 2 n?(C?H 2?6 2 )  越小，乙烷的轉(zhuǎn)化率越大，乙烯的選擇性和收率越小的原因是_______。 ΔH??-2ΔH n?(O?) > 【答案】  ＜ mα 100+mα  p mα2p (1-α)(100+mα)  K 2 3????????2???????K 1 n?(C?H 2?6 2 )  為?2~3.5?時(shí)， 乙烯的收率幾乎不變 氧氣過(guò)量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成?CO?等其他物質(zhì) 【詳解

6、】 (1)①由圖示可知在同壓下，溫度升高乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，?H?>?0?；由反應(yīng) C?H?(g) C?H?(g)?+?H?(g)?可知，該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，所以當(dāng)溫度相同時(shí)增大壓強(qiáng) 2 6 2 4 2 平衡逆向移動(dòng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率減小，由圖示可知?p1＜p2，故答案為：＞；＜； ②設(shè)總物質(zhì)的量為100mol?，則乙烷為?m?mol?：由三段式  起 變 C?H?(g?) 2?6 m ma C?H?(g?)?+?H?(g?) 2?4?2 0?0 ma?ma

7、  可得平 終?m-ma ma ma 衡時(shí)乙烷、乙烯以及氫氣的?物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為：???m?-?ma ma ma 、 、 ；乙烯的分壓為 100?+?ma 100?+?ma 100?+?ma 100?+?ma???????????????????? p??(C?H?) p?÷ 100?+?ma???? =?????????????? = m?-?ma ma p?(C?H?)×?p?(H?) ′?p?；平衡常數(shù)?K?= 2 4 2 p 2 6 ????ma????2 ? è p 100?

8、+?ma  ma?2p (1?-?α?)(100?+?ma?)?，故答案為： ma 100?+?ma  ′?p?； ma?2p (1?-?α?)(100?+?ma?)?； (2)①由蓋斯定律有：?ΔH?=?ΔH?-2ΔH?，故答案為：?ΔH?-2ΔH?； 3 2 3 2 ②由題意有：目標(biāo)方程?CO2?(g)?+?H?2?(g) CO(g)?+?H?O(g)?等于方程(Ⅱ)-(Ⅰ)，所以有?K?=?K2?，故答案 2?K 1 ③乙烷高溫氧化除生成乙烯外，還會(huì)生成?CO??、CO?2、C?及?CH 等。由圖

9、知，在投料比?2?￡??n?(COH)?)?

10、C?H?) 2?6 2 2．（2021·?山東省濟(jì)南市萊蕪第一中學(xué)高三月考）NH3、NOx、SO2?處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染，如果對(duì)這些氣 體加以利用就可以變廢為寶，既減少了對(duì)環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問(wèn)題。 (l)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4?在催化條件下可以將?NO2?還原為?N2，已知： CH?(g)+2O?(g)=CO?(g)+2H?O(l) ΔH?=-890.3kJ?×?mol?-1?① 4 2 2 2 1 N?(g)+2O?(g)=2NO?(g) ΔH?=+67.7kJ?×?mol?-1?② 2 2 2 2 則反

11、應(yīng)?CH?4?(g)?+?2NO?2?(g)?=?CO?2?(g)?+?N?2?(g)?+?2H?2O ΔH=___________ (2)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為：CH4(g)+NH3(g) HCN(g)+3H2(g)?ΔH>0 ①在一定溫度條件下，向?2L?恒容密閉容器中加入?2mol?CH4?和?2mol?NH3，初始?jí)簭?qiáng)為?4×105Pa，平衡時(shí)?NH3 體積分?jǐn)?shù)為?30%，所用時(shí)間為?10min，則該時(shí)間段內(nèi)用?CH4?的濃度變化表示的反應(yīng)速率為 ___________mol·L?l·min?1，該溫度下平衡常數(shù)?Kp=___________

12、(用平衡分壓代替平衡濃度表示，分壓=總壓 ×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，若保持溫度不變，再向容器中加入?CH4?和?H2?各?1mol，則再次平衡時(shí)?HCN?的體積分?jǐn)?shù) ___________(填“增大”“不變”或“減小”)。 ②其他條件一定，達(dá)到平衡時(shí)?NH3?轉(zhuǎn)化率隨外界條件?X?變化的關(guān)系如圖?1?所示，X?代表___________(填字 母代號(hào))。 A．溫度 B．壓強(qiáng) C．原料中?CH4?與?NH3?的體積比 (3)某研究小組用?NaOH?溶液吸收尾氣中

13、的二氧化硫，將得到的Na2SO3?進(jìn)行電解生產(chǎn)硫酸，其中陰、陽(yáng)膜組 合電解裝置如圖?2?所示，電極材料為石墨，A—E?分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，b?表示___________(填“陰” 或“陽(yáng)”)離子交換膜。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。 【答案】-958.0kJ·mol?1 3 4 0.025???7.5×109?Pa2???減小???B???陰???SO?2-?-2e?+H2O=2H++SO?2- 【分析】 (l)?根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變； (2)?①利用“三段式”計(jì)算反應(yīng)速率、平衡常數(shù)； ②根據(jù)平衡移動(dòng)原理分

14、析； (3)?電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)； 【詳解】 (l)①?CH?(g)+2O?(g)=CO?(g)+2H?O(l) 4 2 2 2 ΔH?=-890.3kJ?×?mol?-1 1 ②?N?(g)+2O?(g)=2NO?(g) 2 2 2 ΔH?=+67.7kJ?×?mol?-1 2 根據(jù)蓋斯定律①-②得?CH?4?(g)?+?2NO?2?(g)?=?CO?2?(g)?+?N?2?(g)?+?2H?2O ΔH=?-890.3kJ?×?mol-1?-67.7kJ?×?mol-1?=?-958.0

15、kJ·mol?1； (2)?①  初始(mol) 轉(zhuǎn)化(mol) CH?(g?)?+?NH?(g?) 4?3 2?2 x?x HCN?(g?)?+?3H?(g?) 2 0?0 x?3x 平衡(mol) 2?-?x 2?-?x x 3x 平衡時(shí)?NH3?體積分?jǐn)?shù)為?30%，則????2-x????=?0.3??，x=0.5mol，用?CH4?的濃度變化表示的反應(yīng)速率為 0.5???????? ??1.5?????? ?3 溫度下平衡常數(shù)?Kp=???5 ???=?7.5×1

16、09?Pa2；若保持溫度不變，再向容器中加入?CH 1.5???????? 1.5 4?+?2?x 0.5mol 5 =?0.025?mol·?L?l·min?1；初始?jí)簭?qiáng)為?4×105Pa，則平衡后的壓強(qiáng)為?′?4?′105?Pa=?5×105Pa，該 2L?′10min 4 ′?5?′10?5?′?? ′?5?′105?÷ è?5 4 ′?5?′105?′ ′?5?′105 5 5 和?H2?各?1mol，相當(dāng)于加壓，則再次平衡時(shí)?HCN?的體積分?jǐn)?shù)減??； ②A．CH4(g)+NH3(g) HCN(g)+3H2(g)正反應(yīng)吸熱，升高溫度，平衡正向移動(dòng)

17、，甲烷轉(zhuǎn)化率增大，所 以?X?不代表溫度，故不選?A； B．CH4(g)+NH3(g) HCN(g)+3H2(g)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，甲烷轉(zhuǎn)化率減小，所以?X?可以代表 3．?2021·?山東濰坊市·?壽光現(xiàn)代中學(xué)高三月考）CO2?和?CH4?是兩種主要的溫室氣體，以?CO2?和?CH4?為原料制 壓強(qiáng)，故選?B； 3 4 C．原料中?CH4?與?NH3?的體積比越大，甲烷轉(zhuǎn)化率越小，所以?X?不代表?CH4?與?NH3?的體積比，故不選?C； (3)?電解?Na2SO3?溶液生產(chǎn)硫酸，SO32-在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成?SO42-

18、，所以?SO32-應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，b?表示陰 離子交換膜。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為?SO?2-?-2e?+H2O=2H++SO?2-?。 【點(diǎn)睛】 “ 本題考查反應(yīng)熱計(jì)算、化學(xué)平衡計(jì)算、電解原理應(yīng)用，明確蓋斯定律、電解原理是解題關(guān)鍵，會(huì)利用?三段 式”計(jì)算平衡常數(shù)，注意理解?Kp?的定義。 （ 造更高價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品是用來(lái)緩解溫室效應(yīng)的研究方向，回答下列問(wèn)題： (1)工業(yè)上?CH4-H2O?催化重整是目前大規(guī)模制取合成氣(CO?和?H2?的混合氣)的重要方法，其原理為： 反應(yīng)Ⅰ：CH4(g)+H2O(g) 反應(yīng)Ⅱ：CO(g)+H2O(g)

19、 CO(g)+3H2(g)?Δ?H1=+206.4kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g)?Δ?H2=-41kJ·mol-1 CH4(g)和?H2O(g)反應(yīng)生成?CO2(g)和?H2(g)的熱化學(xué)方程式是___________，反應(yīng)Ⅱ逆反應(yīng)活化能?Ea(逆)為 124kJ·mol-1，則該反應(yīng)的?Ea(正)活化能為_(kāi)__________kJ·mol-1。 (2)將等物質(zhì)的量?CH4(g)和?H2O(g)加入恒溫恒容的密閉容器中(壓強(qiáng)?100kPa)，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，容器內(nèi) 氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下表所示。 時(shí)間/min 

20、0????60?????120 180 240 300 360 壓強(qiáng)/kPa 100??118 132 144 154 162 162 用單位時(shí)間內(nèi)氣體分壓的變化來(lái)表示反應(yīng)速率，即?v=?Δp Δt  ，則反應(yīng)Ⅰ前?180min?內(nèi)平均反應(yīng)速率 v(CH4)=___________kPa·min-1(保留小數(shù)點(diǎn)后?2?位，下同)，300min?時(shí)，測(cè)得氫氣壓強(qiáng)[p(H2)]為?105kPa，KP 為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則反應(yīng)Ⅱ平衡常數(shù)?KP=___________

21、。 (3)若反應(yīng)Ⅱ的正、逆反應(yīng)速率分別可表示為?v?正=k?正?c(CO)·c(H2O)；v?逆=k?逆?c(CO2)·c(H2)，k?正、k?逆分別為正、 逆反應(yīng)速率常數(shù)，c?為物質(zhì)的量濃度。一定溫度下，在體積為?1L?的恒容密閉容器中加入?4molH2O(g)和 4molCO(g)發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得?CO?和?CO2?的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。 ①下列說(shuō)法中，說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。 a、容器中的壓強(qiáng)不再變化時(shí) b、v(H2O)=

22、v(H2) c、c(CO)：c(H2O)：c(CO2)：c(H2)=1：1：4：4?d、n(CO)：n(H2O)=1：1，保持不變 ②a?點(diǎn)時(shí)，v?逆：v?正=___________。 CO2(g)+4H2(g)??Δ?H=+165.4kJ·mol-1??? 83??? 0.12??? 9.47??? c??? 1 【答案】CH4(g)+2H2O(g) 0.0625 【詳解】 (1)反應(yīng)?CH4(g)+2H2O(g)  CO2(g)+4H2(g)可由反應(yīng)?I+反應(yīng)?II?得到，根據(jù)蓋斯定律，  16 

23、或 CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)，?Δ?H=?Δ?H1+?Δ?H2=+206.4kJ·mol-1+(-41kJ·mol-1)=+165.4kJ·mol-1；根據(jù) Δ?H2=Ea(正)-Ea(逆)可得，Ea(正)=?Δ?H2+Ea(逆)=-41kJ·mol-1+124kJ·mol-1=83kJ·mol-1； (2)設(shè)?CH4?的壓強(qiáng)變化為?x，根據(jù)題意得： ，故??1 CH?(g?)?+ H?O?(g?) 4 2 1 1 x CO?(g?)?+?3H?(g?) 2 1?????????3 ΔV

24、 4-2=2 144kPa-100kPa=44kPa  2 =??????，解得 x??44kPa ??0.12?kPa·min-1；將等物質(zhì)的量?CH?(g)和?H?O(g)加入恒溫恒容的密閉容器中(壓 x=22KPa，v= Δp??22kPa = Δt??180min  4?2 強(qiáng)?100kPa)，則?CH4(g)和?H2O(g)起始?jí)簭?qiáng)均為?50kPa，設(shè)反應(yīng)?I?中?CH4?的壓強(qiáng)變化為?x，反應(yīng)?II?中?CO?壓強(qiáng) 的變化為?y，根據(jù)題意得： CH?(g)?+ H?O(g)  C

25、O(g)?+?3H?(g) 起始(kPa) 變化(kPa) 終止(kPa) 4 50 x 50-x 2 50 x 50-x  0 x x 2 0 3x 3x CO(g)?+ H?O(g) CO?(g)?+?H?(g) 2 2 2 起始(kPa) 變化(kPa) 終止(kPa) x y x-y 50-x y 50-x-y 0 y y 3x y 3x+y  ，根據(jù)?300min?時(shí)，

26、氫氣壓強(qiáng)?p(H2)為?105kPa， í ，解得?í???????? ，則?300min?時(shí)?H2O、CO、H2、CO2?的壓強(qiáng) 3x?+?y?=?105kPa???????????????? y=12kPa 分別為?7kPa、9kPa、105kPa、12kPa，Kp=??p(CO??)p(H??) =???????? ??9.47?； 總壓強(qiáng)為?162kPa?可得： ì50kPa?-?x?+?50kPa?-?x?+?x?+?3x?=?162kPa ìx?=?31kPa ? ? 12?′105 2 2 p(CO)p(H?O) 19?′?7 2

27、 (3)根據(jù)圖像可知，平衡時(shí)?CO?濃度為?0.8mol/L，CO2?濃度為?3.2mol/L，可得： CO(g)?+ H?O(g) CO?(g)?+?H?(g) 2 2 2 起始(mol/L) 變化(mol/L) 終止(mol/L) 4 3.2 0.8 4 3.2 0.8 0 3.2 3.2 0 3.2 3.2  。 ①a．反應(yīng)前后系數(shù)不變，故壓強(qiáng)是定值，不能判定平衡，a?錯(cuò)誤； b．v(H2O)=v(H2)沒(méi)有說(shuō)明反應(yīng)方向，不能判定平衡，b?錯(cuò)誤

28、； c．根據(jù)上述分析可知，平衡時(shí)?c(CO)：c(H2O)：c(CO2)：c(H2)=1：1：4：4，c?正確； d．CO?和?H2O?投入比例為?1：1，反應(yīng)比例為?1：1，因此剩余比例也為?1：1，是定值，不能判定平衡，d?錯(cuò) 誤； 故選?c； ②該反應(yīng)的平衡常數(shù)?K=??c(CO??)c(H??) =???????? =16，平衡時(shí)?v???=?v???，v???=k???c(CO)·c(H2O)；v???=k c(CO)c(H??O)?? 0.8?′?0.8 2 2  2 3.2?′?3.2  正?逆?正?

29、正?逆  逆 c(CO2)·c(H2)，故?k?正?c(CO)·c(H2O)=k?逆?c(CO2)·c(H2)，所以 k k  正?= 逆 c(CO?)c(H?) 2?2 c(CO)c(H?O) 2  =16，a?點(diǎn)處?n(CO)=n(CO2)， 由于?CO?起始量為?4mol，故此時(shí)?n(CO)=n(CO2)=2mol，所以此時(shí)?n(H2O)=n(H2)=2mol，體積為?1L，故 k??c(CO)gc(H?O)??= c(CO)=c(CO2)=c(H2O)=c(H2)=2mol/L， v

30、v  逆 =?k逆c(CO2?)gc(H2?) k k  逆 =?1 16  或?0.625。 正 正 2 正 4．（2021·?山東高三月考）氮有多種的氧化物可以通過(guò)反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題 (1)298K，101?kPa?條件下，已知如下反應(yīng) 2NO2(g) N2O4(g) 1=-57?kJ/mol N2(g)＋O2(g) 2NO(g)?2=＋180.5?kJ/mol NO(g)＋?1 2  O2(g)  NO2(g)?△H3=-58.2?kJ/mol

31、 ①反應(yīng)?N2O4(g) ②有關(guān)?N2O4(g) N2(g)＋2O2(g)的?=___________。 N2(g)＋2O2(g)反應(yīng)過(guò)程，下列敘述正確的是___________ A．改變催化劑可以減少反應(yīng)△H B．在體積不變的容器中發(fā)生反應(yīng)，密度不變說(shuō)明達(dá)到平衡 C．恒壓條件下充入稀有氣體，反應(yīng)速率減小 D．恒溫恒容條件下反應(yīng)平衡后，再充入?N2O4，N2O4?轉(zhuǎn)化率降低 (2)在?4?L?固定容積的密閉容器中只充入?0.80?mol?的?N2O4，發(fā)生?N2O4(無(wú)色)  2N

32、O2(紅棕色)反應(yīng)，80s?時(shí)容 器內(nèi)顏色不再變化，此時(shí)?n(N2O4)=0.20?mol， ①求此過(guò)程中用?NO2?表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)__________，平衡時(shí)壓強(qiáng)為?P1，Kp=___________(用平衡分壓 代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)) ②若使密閉容器內(nèi)顏色變深，可采取的措施___________。 A．縮小體積 B．充入稀有氣體 C．加熱 D．體積不變加入?N2O4 (3)利用?CH4(g)＋2NO2(g) CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g) =-868.74?kJ/mol，可以進(jìn)行無(wú)害化處理， ①相同條件下，選用?

33、a、b、c?三種催化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量與時(shí)間變化如圖?1，活化能最小的 是___________[用?E(a)、E(b)、E(c)表示三種催化劑下該反應(yīng)的活化能]。 ②在催化劑?a?作用下測(cè)得相同時(shí)間處理?NO2?的量與溫度關(guān)系如圖?2.試說(shuō)明圖中曲線先增大后減小的原因 ___________(假設(shè)該溫度范圍內(nèi)催化劑的催化效率相同)。 【答案】-7.1?kJ/mol CD 3.75×10-3?mol/(L·s) 36P 1????ACD???E(a)???低于?300℃，反應(yīng)未達(dá) 7

34、 平衡，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，故?NO2?處理量增大，高于?300℃，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致?NO2?處理量 減小 【詳解】 ( (1)①運(yùn)用蓋斯定律，利用已知方程式?–①+②+③×2)，可得目標(biāo)方程式，故?=-(?1?H2?H3×2)=?-7.1 kJ/mol； ②A．催化劑改變活化能，但不影響反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，故不影響焓變，A?錯(cuò)誤； B．由質(zhì)量守恒，知反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，又體積不變，故密度始終不變，不能用于判斷平衡，B?錯(cuò)誤； C．恒壓沖入稀有氣體，由于容器體積增大，氣體濃度減小，故反應(yīng)速率減小，C?正確；

35、 D．再充入?N2O4，相當(dāng)于等比例增加投料，壓強(qiáng)增大，相對(duì)于舊平衡，平衡逆向移動(dòng)，故?N2O4?轉(zhuǎn)化率降低， D?正確； 故答案選?CD； (2)根據(jù)題意列三段式如下： N?O 2?4 起始?0.80?mol 轉(zhuǎn)化?0.60?mol 平衡?0.20?mol 2NO 2 0 1.20?mol 1.20?mol ①?υ(NO?)=??????? = 4?L???=3.75?10?-3?mol/(L?s)?，即過(guò)程中?NO2?的平均反應(yīng)速率為?3.75×10-3 ???? 80?s △c(NO?) 1

36、.2?mol 2 2 (0.20+1.20)?mol???? 7?????????? (0.20+1.20)?mol????? 7 mol/(L·s)；平衡時(shí)?P(N2O4)= P 0.20?mol?????????????????????1.20?mol?6P ×P?=?1?，P(NO?)=????????????×P?=?1?，故 1?2?1 P2?(NO?) (?6P1?)2 36P 36P P(N?O?)????????? 7???????????? 7 P1 2 K?= = 7 = 1?，故此處填 1?； p 2

37、 4 7 ②A．縮小體積，可使?NO2?濃度增大，A?符合題意；B．由于體積固定，稀有氣體與反應(yīng)無(wú)關(guān)，故?NO2?濃度 不變，顏色也不變，B?不符合題意；C．該反應(yīng)?N2O4(g) 2NO2(g)為吸熱反應(yīng)，加熱升溫平衡正向移動(dòng)， NO2?濃度增大，體系顏色加深，C?符合題意；D．后充入的?N2O4?部分轉(zhuǎn)化為?NO2，加上之前的?NO2，NO2 濃度增大，顏色加深，D?符合題意；故此處填?ACD； (3)①根據(jù)圖?1?可知，在催化劑?a?作用下，反應(yīng)達(dá)平衡所用時(shí)間最短，故反應(yīng)速率最快，所以催化劑a?使反應(yīng) 活化能降低的最多，即活化能最小的是?E(a)；

38、 ②該溫度范圍內(nèi)催化劑活性效率相同，故縱坐標(biāo)的變化考慮是溫度變化引起，曲線為相同時(shí)間內(nèi)處理NO2 的量，則曲線上的點(diǎn)不一定代表平衡態(tài)。溫度低，反應(yīng)速率慢，不能達(dá)到平衡，溫度升高，反應(yīng)速率加快， 反應(yīng)逐漸達(dá)平衡，平衡后再升溫，由于平衡逆向移動(dòng)，NO2?處理量減少，所以圖中?300℃為第一個(gè)平衡點(diǎn)， 300℃之前未達(dá)平衡，300℃后發(fā)生平衡移動(dòng)，故此處填：低于?300℃，反應(yīng)未達(dá)平衡，隨著溫度升高，反應(yīng) 速率加快，故?NO2?處理量增大，高于?300℃，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致?NO2?處理量減小。 5．（2020·?濟(jì)南市·?山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考）血紅蛋白

39、(Hb)與肌紅蛋白(Mb)是由肽鏈和血紅素輔基組成的可 結(jié)合氧的蛋白，廣泛存在于人體組織中?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)血紅蛋白能結(jié)合?O2?形成動(dòng)脈血，存在如下反應(yīng)： ①Hb(aq)+H+(aq) ②HbH+(aq)+O2(g) ③Hb(aq)+O2(g) HbH+(aq)???ΔH1 HbO2(aq)+H+(aq)??ΔH2 HbO2(aq)??ΔH3 ΔH3=___(用?ΔH1、ΔH2?表示)，反應(yīng)②可自發(fā)進(jìn)行，則其?___0(填“＞”或“＜”)。 血液中還同時(shí)存在反應(yīng)：④CO2+H2O H++HCO?3

40、?，旅客常因?yàn)榍嗖馗咴难醴謮狠^低，體內(nèi)CO2?不能 及時(shí)排出體外而產(chǎn)生高原反應(yīng)，從化學(xué)平衡角度解釋產(chǎn)生高原反應(yīng)的原因___。 科研人員僅對(duì)于反應(yīng)②進(jìn)行模擬研究發(fā)現(xiàn)，37℃，pH?分別為?7.2、7.4、7.6?時(shí)氧氣分壓?p(O2)與達(dá)到平衡時(shí) HbH+與氧氣的結(jié)合度?α(轉(zhuǎn)化率)的關(guān)系如圖?1?所示，當(dāng)?pH=7.6?時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線應(yīng)為_(kāi)__(填“A”或“B”)。 (2)肌肉中肌紅蛋白?Mb?也可結(jié)合?O2?形成?MbO2?的反應(yīng)為?Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq

41、)，其平衡常數(shù) c(Mb)p(O?)?，正反應(yīng)速率?v?正=k?正·?c(Mb)·p(O2)，逆反應(yīng)速率?v?逆=k?逆·?c(MbO2)。其它條件不變，隨著氧 K= c(MbO?) 2 2 分壓?p(O2)增大， 正?的值___(填“增大”、“減小”或“不變”)；在氧分壓?p(O2)=2.00?kPa?的平衡體系中， 2??=4.0。若吸入的空氣中?p(O?)=21?kPa，計(jì)算此時(shí)?Mb?與氧氣的最大結(jié)合度?α(轉(zhuǎn)化率)約為_(kāi)__(保留 c(Mb) v k k 逆 c(MbO?) 2 v 兩位有效數(shù)字)；圖?2?

42、中?C?點(diǎn)時(shí)， 正?=___。 逆 【答案】ΔH1+ΔH2 ＜ 氧分壓較低，促進(jìn)反應(yīng)②逆向進(jìn)行，體內(nèi)H+濃度降低，促進(jìn)反應(yīng)④正向進(jìn)行， CO2?被消耗，不能及時(shí)排出體外 A 不變 98% 1.0 【詳解】 (1)根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①+②，整理可得?Hb(aq)+O2(g)?HbO2(aq) ΔH3=ΔH1+ΔH2； 若氧分壓降低，促進(jìn)反應(yīng)②逆向進(jìn)行，導(dǎo)致體內(nèi)?H+濃度降低，促進(jìn)反應(yīng)④正向進(jìn)行，CO2?被消耗，因此不 能及時(shí)排出體外； 在溫度不

43、變時(shí)，溶液?pH?越大，溶液中?c(H+)就越小，反應(yīng)②正向移動(dòng)，導(dǎo)致血液中c(HbO2)越大。根據(jù)圖示 可知：在?p(O2)移動(dòng)，pH=7.6?時(shí)?Hb?與?O2?結(jié)合程度最大，說(shuō)明?pH=7.6?對(duì)應(yīng)的曲線是?A，pH=7.2?時(shí)對(duì)應(yīng)曲線 是?B； c??(Mb)·p?(O?)?=K，?k 等于該溫 (2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v?正=?v?逆，則?k?正·?c(Mb)·p(O2)=k?逆·?c(MbO2)， k k  正?= 逆 c?(MbO?)????k  2?正 2?逆 度下的化學(xué)平衡常數(shù)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫

44、度有關(guān)，與其它外界條件無(wú)關(guān)，所以隨著?O2?分壓?p(O2)增大?，??正 k k 逆 不變； =???????? =2.0?(kPa)-1。 在氧分壓?p(O2)=2.00?kPa?時(shí)，K= c(MbO?)??????4.0 2 c(Mb)?×?p(O?)??2.00kPa 2 假設(shè)吸入的空氣中?p(O2)=21kPa?時(shí)，Mb?與氧氣的最大結(jié)合度為?α，則?K=? c(MbO??) 2 c(Mb)?×?p(O?) 2 =2.0(kPa)-1，p(O2)=21 c(Mb)???????????????

45、????????????????????????? 42.0+1.0 kPa，則 c(MbO?)?????????????????????????????????????????42.0 2?=2.0×21?k?Pa=42.0，所以?Mb?與?O?的最大結(jié)合度?α= 2  ×100%?=98%； 圖?2?中?C?點(diǎn)時(shí)，p(O2)=2.00?kPa，結(jié)合度?α=80%，則????c(Mb） 1-20.0% =??????? = ，所以 1 c(MbO?) 80.0% 4 2 ×p(O2)=2.0?(kPa)-1×? ×2.00?kP

46、a=1.0。 v v  正?=K× 逆 c(Mb）??????????????1 c(MbO?)?4 2 6．（2021·?山東煙臺(tái)市·?高三期末）?CH4?既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料。以?CO2、H2?為原料 合成?CH4?涉及的主要反應(yīng)如下： Ⅰ：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)?H1 Ⅱ：?CO?(g?)+?H 2  2 (g?) CO?(g?)+?H?O?(g?) 2  △H2=+41.2?kJ/mol 常溫常壓下，H2(g)和?CH4(g

47、)的摩爾燃燒焓分別為-285.8?kJ/mol?和-890.3?kJ/mol；?H2O?(1)?=?H2O?(g?) DH?=?+44.0kJ?×?mol?-1 3 (1)△H1_______?kJ/mol。 (2)一定條件下，向恒容密閉容器中通入?1?mol?CO2?和?3?mol?H2?發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中?CH4(g) 為?a?mol，H2O(g)為?b?mol，則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為_(kāi)______(用含?a、b?的代數(shù)式表示)。 (3)n(H2)：n(CO2)=4：1?的混合氣體充入反應(yīng)器中，當(dāng)氣體總壓強(qiáng)為?0.1?MPa，平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的

48、量分?jǐn)?shù) 如圖所示： 200~550℃時(shí)，CO2?的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大的原因是_______。反應(yīng)器中應(yīng)選擇適宜的溫度是 _______。 (4)為探究?CO  2 (g?)+?4H?(g?)??CH?(g?)+?2H?O?(g?)的反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系，起始時(shí)，向恒容密閉容器 2?4?2 中通入濃度均為?1.0?mol/L?CO2?與?H2。平衡時(shí)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出兩條反應(yīng)速率—濃度關(guān)系曲線： v?-?c?(CO?)?和?v?-c?(H?O)。 正 2 逆 2

49、 則與曲線?v?-?c?(CO 正  2 )?相對(duì)應(yīng)的是上圖中曲線_______(填“甲”或“乙”)；該反應(yīng)達(dá)到平衡后，某一時(shí)刻降低 溫度，重新達(dá)到平衡，平衡常數(shù)_______(填“增大”或“減小”)，則此時(shí)曲線甲對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為_(kāi)______(填 字母，下同)，曲線乙對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為_(kāi)______。 【答案】-164.9 b(b-2a) (1+a-b)(3-2a-b)  1＜0?H2＞0，溫度升高時(shí)，反應(yīng)Ⅰ向左移動(dòng)使CO2?增加的量 (1)由題目已知信息可知：熱化學(xué)方程式：

50、①H2(g)+??1?O?(g)=H2O(l) =-285.8?kJ/mol； × V?? V 1+a-b???3-2a-b (1+a-b)(3-2a-b)?； 比反應(yīng)Ⅱ向右移動(dòng)使?CO2?減少的量多 200℃ 乙 增大 D M 【詳解】 2 2 ②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?△H=-890.3?kJ/mol； ③H2O(l)=H2O(g) =+44?kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律，將?4×①-②+2×③，整理可得：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) =-164.9?kJ/mol； (2)一定條件下

51、，向恒容密閉容器中通入?1?mol?CO2?和?3?mol?H2?發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中?CH4(g) 為?a?mol，H2O(g)為?b?mol，由反應(yīng)方程式?I：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知， 反應(yīng)產(chǎn)生?a?mol?CH4(g)，同時(shí)產(chǎn)生?2a?mol?H2O(g)，消耗?a?mol?CO2(g)和?4a?mol?H2(g)，則反應(yīng)方程式?II： CO2?(g?)+?H2?(g?) CO?(g?)+?H2O?(g?)?產(chǎn)生(b-2a)?mol?H2O(g)，產(chǎn)生(b-2a)?mol?CO(g)，消耗?CO2(g)、H

52、2(g) 的物質(zhì)的量都是(b-2a)?mol，因此此時(shí)容器中?n(CO2)=[(1-a)-(b-2a)]=(1+a-b)mol，n(H2)=[(3-4a)-(b-2a)]=(3-2a-b) mol，n(CO)=?(b-2a)?mol，n(H2O)=b?mol，假設(shè)反應(yīng)容器的容積是?V?L，反應(yīng)?II?的化學(xué)平衡常數(shù) b b-2a b(b-2a) K= = × V V (3)200~550℃時(shí)，CO2?的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大是由于?1＜0?H2＞0，溫度升高時(shí)，反應(yīng)Ⅰ的 化學(xué)平衡逆向移動(dòng)使?CO2?增加的量比反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡正向移動(dòng)使?CO2?減少的量多

53、，因此?CO2?的物質(zhì)的量 分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大； 反應(yīng)器中應(yīng)選擇的溫度應(yīng)該有利于合成?CH4，由于反應(yīng)?I??H1＜0，故適宜的溫度是較低溫度為?200℃； (4)在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)?CO2?與?H2?的濃度都是?1.0?mol/L，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CO2?的濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率越 來(lái)越小，故與曲線?v?-?c?(CO 正  2 )?相對(duì)應(yīng)的是上圖中曲線中的乙； 7．（2021·?山東濱州市·?高三期末）熱化學(xué)碘硫循環(huán)可用于大規(guī)模制氫氣，SO???水溶液還原?I??和?HI?分解均是 該反應(yīng)達(dá)到平衡后，某一時(shí)刻降低溫度，由于該反應(yīng)的

54、正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)， 重新達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)增大； 根據(jù)圖象可知：反應(yīng)平衡時(shí)圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)應(yīng)為?E?和?F，降低溫度后，反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)，CH4?的濃 度會(huì)增大，CO2?的濃度減小，則此時(shí)曲線甲對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為?D?點(diǎn)，曲線乙對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為?M?點(diǎn)。 2 2 其中的主要反應(yīng).回答下列問(wèn)題： (1)碘硫熱化學(xué)循環(huán)中，?SO?2水溶液還原?I2的反應(yīng)包括：?SO?2?+?I?2?+?2H?2O 3H?+?+?HSO?-?+?2I?-?、 4 I?-?，若起始時(shí)?n?(I?)=n?(S

55、O?)=1mol?，I?-、I?-?、H+?、HSO -?的物質(zhì)的量隨起始投料??n?(H?2O?) I?-?+?I  2  2?2?3 4?n?(SO?) 2 的變化如圖所示： (2)反應(yīng)?HI(g)????? 1 2??????? 2 2 圖中曲線?a?表示的微粒為?H+?，b?為_(kāi)_________，c?為_(kāi)___________. 1 H?(g)?+ I?(g)?，起始時(shí)?HI?的物質(zhì)的量為1mol?，起始?jí)簭?qiáng)為?0.1MPa?，

56、平衡時(shí)?HI(g) 2 和?H?2(g)?的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示： ①該反應(yīng)的?ΔH?_______(填>”或“<”)0. ②600℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)?K?p=?_______(?K?p?為分壓表示的平衡常數(shù)). (3)只需一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，基元反應(yīng)aA+dD=gG+hH 的速率方程為?v=kca?(A)?×?cd?(D)?，其中?k . 為速率常數(shù)；非基元反應(yīng)由多個(gè)基元反應(yīng)組成，其速率方程可由反應(yīng)機(jī)理推定?反應(yīng) H?(g)?+?I?(g)

57、2HI(g)?的反應(yīng)機(jī)理如下： 2 2 2???? k1 第一步：?I  k-1 2I?(快速平衡) 第二步：?I+H  2 k2 k-2 H?I?(快速平衡) 2 k3 第三步：?H?I+I?????2HI?(慢反應(yīng)) 2 ①第一步反應(yīng)_________(填“放出”或“吸收”)能量. ②?H?2(g)?與?I2?(g)?反應(yīng)生成?HI(g)?的速率方程為?v=?__________(用含?k1?、?k?-1?、?k?2?…的代數(shù)式表示). 4?????? > 3?c?

58、(H?)×?c?(I?) k??k 【答案】?I?- HSO?- 1 6  (或?0.167)???吸收 k?k?k 1?2 -1?-2  2?2 【詳解】 (1)隨著圖示橫坐標(biāo)的增大，意味水的增加，即加水稀釋，引發(fā)SO?+?I?+?2H?O 2 2 2  3H?+?+?HSO?-?+?2I?-?平 4 衡正向移動(dòng)，?I-?+?I  2 I-?平衡逆向移動(dòng)，結(jié)合生成物的比例關(guān)系確定?a?曲線為?H+，b?曲線為?I-，c?曲線為 3 HSO-?（稀釋后?HSO-?電離程度增大，故

59、其濃度基本不變），曲線?d?為?I?-?； 4 4 3 (2)①由圖像知，隨著溫度升高，HI?量逐漸減少，故平衡正向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理知該反應(yīng)?＞0； HI(g) ②結(jié)合圖像列三段式如下：?起始 1?mol 轉(zhuǎn)化?0.25?mol 平衡?0.75?mol 1????????????1 2 H?(g)??+?????I?(g) 2????????????2?2 0????????????0????，故平衡時(shí)?HI?的物質(zhì) 0.125?mol????0.125?mol 0.125?mol????0.125?mol = ，

60、?x?(H?)=x?(I?)=??????????? = ，故 0.75+0.125+0.125?? 4??????????????? 0.75+0.125+0.125 8 的量分?jǐn)?shù)?x?(HI?)= 0.75???????3????????????????????0.125???????1 2?2 p?12?(H?)?p?12?(I?) (?1??0.1MPa)?1??(??1??0.1MPa)?1 1 p(HI)????????????????????????????? 6 2 2 K?= = 8 8 = ； p 4 (3)①由?I2?分子到?I

61、?原子為斷鍵過(guò)程，需要吸收能量，故此處填“吸收”； ②多步反應(yīng)中，整體反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定，故速率?υ=k3?c(H?2I)?c(I)?，第一步為快速平衡，故 1??c(I?)?，同理由第二步得： k υ?=k??c(I?)=υ?=k???c2(I)，則?c2?(I)= 正 1 2 逆 -1 k -1  2 υ?=k???c(H?)??c(I)=υ?=k????c(H?I)，則?c(H?I)= 正????????????????????????????? 逆 2 2 -2 2 2??c(H?)?c(I)，故

62、k 2 k -2  2 υ=k??c(H?I)?c(I)=??k?k k k??k 3 2 2 2 2 kk?k 2?3?c(H?)?c2?(I)=?1?2?3?c(H?)?c(I?) -2?-1?-2  。 將固定比例?NH3?和?O2?的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器，?應(yīng)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。 8．（2021·?山東德州市·?高三期末）研究?C、N、S?和?Cl?元素的單質(zhì)及化合物的有效利用對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有重要意 義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)氨氣是工業(yè)制硝酸的主要原料之一，催

63、化氧化步驟中發(fā)生的主要反應(yīng)如下： I.?4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)??H=-906kJ?mol?1 II.?4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)??H=-126kJ?mol?1 反 ①催化氧化步驟中，最適宜的溫度為_(kāi)_____(填“T1”或“T2”) ②低于?T1℃時(shí)，NO?的產(chǎn)率較低的原因?yàn)開(kāi)_____。 ③高于?T2℃時(shí)，NO?的產(chǎn)率降低的可能原因?yàn)開(kāi)_____(填選項(xiàng)字母) A．催化劑活性降低 B．平衡常數(shù)減小 C．反應(yīng)活化能增大

64、D．氨氣溶于水 (2)N2O4?與?NO2?轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為?N2O4(g)?2NO2(g)??H=-akJ?mol?1。此反應(yīng)中，正反應(yīng)速率?v?正=K  正 ?p(N2O4)，逆反應(yīng)速率?v?逆=K?逆?p2(NO2)，其中?K?正、K?逆為速率常數(shù)，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)?Kp?為_(kāi)_____(以 K?正、K?逆表示)。若將一定量?N2O4?投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度?298K、壓強(qiáng)?110kPa)，已知該條件下?K 逆 =5×102kPa-1?s-1，當(dāng)?N2O4?分

65、解?10%時(shí)，v?逆=______?kPa?s-1。 (3)以連二亞硫酸鹽(?S?O?2-?)為還原劑脫除煙氣中的?NO，并通過(guò)電解再生，裝置如圖所示。陰極的電極反應(yīng) 2 4 式為_(kāi)_____，電解槽中的隔膜為_(kāi)_____(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜。每處理?1mol?NO，電路中通過(guò)電子的物 質(zhì)的量為_(kāi)_____。 【答案】T2 溫度較低時(shí)，反應(yīng)速率慢，同時(shí)部分反應(yīng)物生成?N2 AB k k  正???????2×105 逆 3 4 2SO?2

66、-?+2e-+4H+=S2O?2-?+2H2O 陽(yáng) 2mol 【詳解】 (1)①工業(yè)制硝酸時(shí)，用氨氣合成?NO，根據(jù)圖像，T2?時(shí)，NO?的產(chǎn)率最大，為最適宜的溫度； ②低于?T1℃時(shí)，反應(yīng)速率慢，且氨氣生成?N2?的產(chǎn)率大于?NO，導(dǎo)致?NO?的產(chǎn)率較低； ③A．升高溫度，催化劑活性降低，反應(yīng)速率減小，NO?的產(chǎn)率降低，A?符合題意； B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，NO?的產(chǎn)率降低，B?符合題意； C．催化劑能夠降低反應(yīng)活化能，對(duì)平衡的移動(dòng)無(wú)影響，C?與題意不符； D．水為氣態(tài)，氨氣不溶于水，D?與題意不符； 答案為?AB； (2)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，同一物種的正逆反應(yīng)速率相等，即?v?正=v?逆，即?K?正?p(N2O4)=?K?逆?p2(NO2)，Kp= p2(NO2)/p(N2O4)=?K?正/K?逆；N2O4?分解?10%時(shí)，若?N2O4(g)初始量為?1， 初 反 剩 N?O?(g?) 2?4 1 0.1 0.9 2NO?(g?) 2