2021届高考化学二轮复习化学反应原理综合应用作业

1、学而优教有方化学反应原理综合应用题1. 2020全国卷匚硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中1锐催化剂的关键工序是SO?的催化氧化：SO2(g)+502(g) SO3(g) 3=-98kJ-molo回答下列问题：(1*凡催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V?O5(s)与SO?(g)反应生成VOSO4(s)和V94(s)的热化学方程式为VACsHSO/g)画尸 24 kJ - mof1 +SO,(g) VsH-SO/g)A产-399 kJ- mof12VOSO4(s)反应过程图(a)(2)当SO2(g)、02(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%

2、时，在0.5MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下，SCh平衡转化率a随温度的变化如图(b)所示。反应在5.0MPa、550n时的a= ,判断的依据是- 影响a的因素有(3)将组成(物质的量分数)为2? SO2(g) w%。2值)和q% N?(g)的气体通入 反应器，在温度入压强P条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为a，则 SO3压强为 ,平衡常数Kp=(以分压表示，分压=总压x物 质的量分数)。(4)研究表明，SOz催化氧化的反应速率方程为：产恶一炉6(l_O式中：左为反应速率常数，随温度%升高而增大；a为SO2平衡转化率，d 为某时刻SO2转化率，为常数。在(/=0.90时，将一

3、系列温度下的鼠a值代学而优教有方入上述速率方程，得到Vf曲线，如图（C）所示。曲线上V最大值所对应温度称为该（/下反应的最适宜温度加。/加时，】，逐 渐提高；分而后，丫逐渐下降。原因是2. 2020全国卷匚天然气的主要成分为CH4, 一般还含有C2H6等炫类， 是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6（g）=C2H4（g）+H2（g） AHi,相 关物质的燃烧热数据如表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热 AXkJ nioF1)-1 560-1 411-286AH1 =kJ mol 1 o提高该反应平衡转化率的方法有、o容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，

4、在等压下e）发生上述反应，乙烷 的平衡转化率为以反应的平衡常数检=（用平衡分压代替平衡浓度 计算，分压=总压x物质的量分数）。ipj iJS.（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4一二C2H6+田。反应在初期 阶段的速率方程为：r=hcCH4,其中左为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为7-1，甲烷的转化率为a时的反应速率为72，则 72 =ri o对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是 oA.增加甲烷浓度，,增大B.增加H2浓度，7增大8学而优教有方C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度，上减小(3纥国和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子 的耦合转化

5、，其原理如图所示：电极B固体电解质(传导O2 )阴极上的反应式为若生成的乙烯和乙烷的体积比为2:1,则消耗的CH：和CO?体积比为3. 2020全国卷匚二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO?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 (C2H4)：(氏0)=o当反应达到平衡时，若增大压强，则 (C2H4)(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)理论计算表明，原料初始组成(CO2):(H2)=1:3,在体系压强为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C2H4、CO?变化的曲线分别是、o CO

6、2催化 加氢合成C2H4反应的迎0(填“大于”或“小于”)。(3)根据图中点A(440 K0.39),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x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、C3H8s C4H8等低碳烧。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应 当 o4. 2019全国卷匚水煤气变换CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是重要的 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：(l)Shibata曾做过下列实验：使纯氏缓慢地通过处于721匚下的过量氧

7、 化钻CoO(s),氧化钻部分被还原为金属钻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 2o根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO 氏(填“大于”或“小于”)。(2)721 口时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H9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(填标号)。A. 0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，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。8土打士与OU .or3

8、*xM)g rorz+.HOOu 过渡态2or+r+x(xJu &5X十.H+XOOD 董态1氧!0十0+032 1 0-13身您女6可知水煤气变换的3 0(填“大于”等于”或“小于该历程中最大能垒(活化能A正=eV,写出该步骤的化学方程式(4)Shoiclii研究了 467 、489匚时水煤气变换中CO和分压随时间变化 关系(如下图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH?O和pco相等、 pCO2和pH?相等。0 60 120 180 240 300 360 r/min计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率v(a)=kPa-niin467 2时pH?和pco随时间变化关系的曲

9、线分别是、o 489 =时。夕氏和pco随时间变化关系的曲 线分别是、，5. 2019全国卷口环戊二烯(、/)是重要的有机化工原料，广泛用于农 药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(1)已知：(g)=Cg)+H2(g)A27i = 100.3kJnioi H2(g) + b(g)=2HI(g)述二一11.0-1 对于反应：C(g)+l2(g)=C(g)+2HI(g)AH3=kJ mol 1。(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯(O)在刚性容器内发生反应 ，起始总压为105 pa,平衡时总压增加了 20%,环戊烯的转化率为,该反应的平衡常数Kp=Pao达到平衡后，欲增加环戊烯的 平衡转化率，可

10、采取的措施有(填标号)。A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下， 溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是(填标号)。A- TiT2B. a点的反应速率小于c点的反应速率C. a点的正反应速率大于b点的逆反应速率学而优教有方D. b点时二聚体的浓度为0.45 mol L-1(4)环戊二烯可用于制备二茂铁Fe(C5H5)2,结构简式为Q，后者广泛应 用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为 溶解有淡化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为悟性有机溶剂)。

11、该电解池的阳极为，总反应为 o电解制备需要在无水条件下进行，原因为6. 2019全国卷匚近年来，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：(l)Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)o 下 图为刚性容器中，进料浓度比。(HCl):c(Ch)分别等于1:1、4:1、7:1时HC1平衡 转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K（300 ）K（400 口）（填“大于”或“小于”）。设HC1 初始浓度为co,根据进料浓度比c（HC1）:c（O2）=1:1

12、的数据计算K（400 口）=（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（HCl）:cQ）过低、过高的不利影响 分别是、（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:CuC12（s）=CuCl（s）+；CL（g）阴= 83kJmoAJ72=-20 kJ-mol 1CuO(s)+2HCl(g)=CuCb(s)+H2O(g)AZf3 = -121 kJ-mol 1则 4HCl(g)+O2(g)=2CL(g)+2H9(g)的 A77=kJ mor(3)在一定温度的条件下，进一步提高HC1的转化率的方法是o （写出2种）（4）在传统的电解氯化氢回收

13、氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极 材料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（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气 L（标准状况）。7. 2020山东卷探究CH30H合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH30H的产率。以CO2、氏为原料合成CH30H涉及的主要反应如下： .CO2 (g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g)A27i = -49.5kJmoriD.CO(g)+2H2(g)、CH30H(g)A772=-90.4kJmoL匚.CO2(g)+H2(g)、CO(g)+H2O(g) A773回答下列问题：必

14、3=kJmolo(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol 氏发生上述反应，达到平衡时，容器中CH30H(g)为a mol, CO为b mol,此时 HO的浓度为 molT(用含、b、P的代数式表示，下同)，反应匚的平衡常数为 o(3)不同压强下，按照(CO(H2)=1:3投料，实验测定CO2的平衡转化率 和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。已知：9 的平衡转化率=(9)惠华2).惟Xi。(CO2)初始CH30H的平衡产率=以常岩显x 100%”(CO2)初始其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图(填“甲”或“乙)压强 、尸2、必由大到小的顺序为

15、；图乙中71温度时，三条曲线几乎交于 一点的原因是 O(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH30H的平衡产率，应选择的反应条 件为(填标号)。A.低温、高压B.高温、低压C.低温、低压D.同温、同压8. 2020江苏卷CO2汨COOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具 有重要应用。(1)CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与 KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOCT,其离子方程式为:其他条件不变，HCO转化为HCOO一的转化率随温度的 变化如图1所示。反应温度在40280 口范围内，HCOT催化加氢的转化率迅 速上升，其主要原因是 o162040608

16、0 100 120温度汽图1(2)HCOOH燃料电池。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(填化学式)。图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应, 将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO?和H?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(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 o9. 2020天津卷利用太阳能光

17、解水，制备的H?用于还原CO?合成有机 物，可实现资源的再利用。回答下列问题：匚半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物(1)图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化 形式为 o(2)若将该催化剂置于Na2s03溶液中，产物之一为SOK,另一产物为o若将该催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为02,写出生成另一 产物的离子反应式PT220240温度凡图2有分子筛膜无分子筛膜匚.用氏还原CO2可以在一定条件下合成CH30H(不考虑副反应)CO2(g)+3H2(g) CHsOH(g)+H2O(g) AH2.5 MPa =P2，所以“ = 5.0MPa温度、

18、压强和反应物的起始浓度(组成)2nia100加(4)升高温度，上增大使v逐渐提高，但a降低使v逐渐下降。加时.，左增 大对v的提高大于a引起的降低：分加后，k增大对、，的提高小于a引起的降低2 .解析：(1)根据题表中数据信息可写出热化学方程式(匚)C2H6(g)+jO2(g)=2CO2(g)+3H20(1)A27=-l 560kJmori、(匚)C2H4(g) + 3 O2(g)=2CO2(g)+2H2(1)A77=-1411kJmor(0)H2(g)+O2(g)=H2O(l) 3=-286kJmolT,根据盖斯定律，由(口) 一(匚)一(匚)得 C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)

19、Ai = + 137 kJ mo。由于该反应为吸热反应、且为气体分子数增大的反应，因此可通过升高 温度、减小体系压强等提高该反应的平衡转化率。设起始时C2H6和H2的物 质的量均为1 mol,列出三段式：C2H6(g)=C2H4(g) + H2(g)起始量/mol转化量/mol平衡量/mol1a a1+a平衡时C2H6、C 2H4和Hz对应的分压分别为和:，则该a + a一皿切2 +/、2 +户a(l-ra)反WI讨平衡用 奴 Kp = -l-a=(2+a)(l-a)XpE(2)反应初始时可认为cCH4=l moll1则根据初期阶段的速率方程可 知k=力，当CH4的转化率为a时., cCH4=

20、(l-a)mol L-1,则此时n=(1一 a); io由一左xcCH4可知，CH,的浓度越大，反应速率7越大，A项正确；增 加H2浓度，CH4的浓度减小或不变，则7减小或不变，B项错误；随着反应的 进行，CH4的浓度逐渐减小，则反应速率逐渐减小，C项错误；降低温度，该 反应进行非常缓慢甚至停止，即左也随着减小，D项正确。(3)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CO2+2e-=CO+O2-o设生成C2H4和C2H6的物质的量分别为2 mol和1 mob则反应中转移电子的物质的量为4 moix2+2 molxl = 10 mol,根据碳原子守恒，可知反应的CH4为

21、6mol；则由CO2TCO转移10mol电子，需消耗5mol CO2,则反应中消耗CH4和CO?的体积比为6:5。答案：(1)137升高温度减小压强(增大体积)3 a(l+a) D(2+a)(la)xp(2)l-a AD(3) C02+2e - =CO+O” 6:53 .解析：(1)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 2co2+6H2CH2=CH2+4H2O, (C2H4):(H2O)=1:4；此反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向(正反应方向)移 动，(C2H4)变大。(2)反应方程式中CO2和H?的系数之比为1:3,开始时加入的 n(CO2

22、):w(H2)=1：3,则平衡时(CO2) :(H2)也应为 1:3, (C2H4)：办但2。)应为 1:4,由题图可知曲线a为Hz, b为H9, C为CO2, d为C2H4，随温度升高，平衡时C2H4和H20的物质的量分数逐渐减小，H2和CO2的物质的量分数逐渐 增加，说明升高温度平衡逆向移动，根据升高温度平衡向吸热的方向移动，知 正反应方向为放热反应，AH小于0。(3)在440 K时，氢气的物质的量分数为 0.39, H?O的物质的量分数也为0.39,根据平衡时(CO2):(H2)=1:3,知CO2 的物质的量分数为0.39/3,根据平衡时(C2H4):(H2O)=1:4,知C2H4的物质

23、的 量分数为 039/4,则 p(H2)= 0.39x0.1MPa, XH2O)=0.39x0.1 MPa, p(C2H4)=0.10.1,4(hO)n(C)H4)0.39 0.394xj-。.39可 MPa, XCO2)= 0.39xT MPa,5十标或忘 xR(MPa) 3=1x0 0；g3(MPa) 3。(4)压强和温度一定，若要提高反应速率和乙 烯的选择性，可采用选择合适催化剂等方法。答案：1:4变大(2)d c小于八“4 03991、039小丁 1 ,(3)。0.0393 或(0.39，不等039限匕-卜(4)选择合适催化剂等4.解析：本题涉及化学反应速率、化学平衡的相关计算及化学平

24、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。(1)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 (0.025 0)大于CO的物质的量分数(0.019 2),说明转化率：H2H2o(2)利用“三段式”解答。721 口时，设气体反应物开始浓度均为则H2(g)+CoO(s)、Co(s)+H2O(g)起始(mol-L=)10转化(moll 1)xx平衡(moll 1)1 xx则有宁=0.025 0,解得x=0.975,故犬1=噂答=亡=39：CO(g)+CoO(

25、s)：Co(s)+CO)(g)起始(molI71)10转化(moll 1)yy平衡(mol , L 1)1 yy22学而优教有方 则有=0.019 2,解得y=0.980 8,故氏=畸=；=爵占51 ：CO(g)+H2O(g)、CO2(g)+H2(g)起始(moll/i) 1100转化(molL 1) zzzz平衡(molL“)1 z 1 zzz则有&=77-=华=基 解得z=0.532 7。(1Z)- Ki 39H?的物质的量分数为=0.266 4,故选C。(3)观察计算机模拟结果，据 S=生成物总能量一反应物总能量，可知必 =-0.72-0a气体分压减小，故曲线b表示467 时 七变化曲线

26、，曲线a表示489匚时pH?变化曲线；c-d气体分压增大，则曲线 c表示467匚时，pco变化曲线，曲线d表示489 1时pco变化曲线。答案：(1)大于Q)C小于2.02COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H* + OH*(或 H：O*=H* + OH*) (4)0.004 7 bead5 .解析：本题涉及的考点有利用盖斯定律计算姐、化学平衡的相关计 算、化学平衡移动的影响因素、化学反应速率的影响因素、电解池阴阳极的判 断和总反应式的书写。考查了学生将实际问题分解，运用相关知识分析和解决 化学问题的能力。根据盖斯定律可得，AH3 = AHi+H2= 100.3 kJ-mol-1 -11

27、.0 kJ-mol-1 =学而优教有方+ 89.3 kJ-mol (2)平衡时总压增加了 20%,即气体总物质的量增加了 20%。设碘和环戊烯 的初始投料均为xmol,平衡时环戊烯的转化量为Ax mol,则平衡时体系中气Ay 体总物质的量增加了 Ax mol, AA inol=2xx20% = 0.4x,环戊烯的转化率=不 xl00%=-xl00%=40%；起始总压为1()5 pa,平衡总压为L2xl()5 p,可得 X出平衡时b、HI的分压依次为3x10pa、3xlO4Pa、2xl04 ,2x104x(4x104)2,Pa、4xl04 Pa, Kp= 3xl()43xl()4 Pa3.56x

28、l04 Pa71，故错误；B项，a点对应温度低于c点对应温度，但a点环戊二烯浓度 大于c点环戊二烯的浓度，故Ma)与y(c)大小无法确定，故错误；C项，v(a, 正)K(a,逆)，】、(b,正)Xy(b，正)，则串(a,正)必然大于 v(b,逆)，故正确；D项，由图像可知b点环戊二烯的浓度为环 戊二烯转化的浓度= L5molLT-0.6moiI/i = 0.9mol-L-i,则生成的二聚体的 浓度=0.9 moLLTx=O45 mol L L 故正确。(4)根据反应历程可知，铁电极溶解生成了 Fe”,故应让Fe电极作电解池 的阳极；由反应历程可知，反应物为Fe与环戊二烯，生成物为二茂铁和H?,

29、 再根据原子守恒写出总反应式；根据反应历程中有Na生成，水会与Na反应， 从而中止反应，且电解过程中水会在阴极生成OH ,进一步与F02+反应生成 Fe(OH)2o答案：(1)89.3 (2)40% 3.56xl04 BD(3)CD (4)Fe 电极学而优教有方Fe+22=g + & f Fe+2GH6Fe(C5H5)2 + H2 f水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH，进一步与Fe?十反应生成Fe(OH)26.解析：本题涉及的考点有化学平衡常数的计算及影响因素、外界条件对 转化率的影响、利用盖斯定律计算m、电极方程式的书写、氧化还原反应中的 相关计算。考查学生对图像的理解，获取有关知识

30、并进行加工、吸收的能力和 运用相关知识分析、解决简单化学问题的能力。体现了化学变化有一定限度， 是可以调控的，体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。(1)由题图可知，温度升高，HC1平衡转化率降低，即平衡逆向移动，则该 可逆反应的正反应是放热反应，故K(300匚),K(400 口)；随着进料浓度比 c(HC1):c(O2)逐渐增大，HC1平衡转化率逐渐降低，所以图中三条曲线由上到下 分别对应的进料浓度比 c(HC1):O2)为 11、4:1、7:1,400c(HC1):c(O2)=1:1时，HC1的平衡转化率为84%。设HC1初始浓度为co(02初始浓度也为co),则 平衡时 HC1、02、

31、Cb、H9的浓度分别为(1O.84)co、(1-0.21)久、0.42圆、O.42co,人JK(4OO -)-(1_0 84)4x4x(1-0.21)co-(1-0.84)4x(1-0.21)co 进料 浓度比c(HC1):c(O2)过低，导致平衡时气体中混有大量02,增大分离能耗；进 料浓度比c(HC1):c(O2)过高，会导致平衡时HC1转化率较低。(2)将题给反应过程依次记为、，则根据盖斯定律，由x2+x2 +x2 可得到 4HCl(g)+O2(g)=2Ch(g)+2H2O(g) A77=2A2/3+2A+2A77i = 116 kJ mol(3)温度一定的条件下，提高某种反应物的转化率

32、的方法有适当提高另一种 反应物的浓度、及时分离产物、改变体系压强等，而该反应是一个气体分子数 减小的反应，故应增大压强使平衡正向移动。(4)负极区发生的是得电子的还原反应，故负极区的反应有Fe3+ + e-=Fe2 +、4Fe2 +02+4H =4Fe3 +2H2O；根据得失电子守恒得出关系式：Fe3+e F，,扣21 mol0.25 mol25学而优教有方“(02) = 0.25 mol,标准状况下体积为5.6 L。答案：(1)大于 正温蝶嚷1)久和Ch分离能耗较高HC1转化 率较低(2)-116 (3)增加反应体系压强、及时分离出产物(4)Fe3+e- =Fe2 +, 4Fe2t +O2+

33、4H* =4Fe3+2耳0 5.6技巧点拨：电解池中电极反应式的书写技巧：(1)首先看阳极材料，如果阳 极是活泼金属作电极，则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不 能失电子。(2)如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨等作电极)，则应是电解质溶 液中的离子放电，根据离子的放电顺序书写电极反应式。阳极(惰性电极)发生 氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为S2一汨1一。一汨一含氧酸根离 子F,阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为Ag+Hi+Fe3 *Cu2+h，Pb2+Sn2+Fe2*Zn27.解析：本题考查盖斯定律的应用、平衡浓度及平衡常数的计算、化学平 衡中的问题分析及化学

34、平衡移动的分析等，考查的化学学科核心素养是宏观辨 识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知。(1)分析三个热化 学方程式，可应用盖斯定律计算，阳= Wi32=-49.5kJ moi-(一 90.4 kJ molT)=+40.9kJ molT。(2)由题述三个反应可知，平衡时H9(g)的浓度等 于CH30H(g)和CO(g)的浓度之和，即H9(g)的浓度为岁 mol l/%平衡时CH30H(g)、CO、H?O(g)的浓度分别为常 mol L I p mol-L mol-LI则从开始至平衡，消耗CO?的浓度为号+飙011一1二爷molL1消耗H2(g)的浓度为岸+molLmol-L 即

35、平衡时CO?(g)、H?(g)的浓度1n b3 3n b分别为一y mol-L-1. -y-mol-L-1,则反应匚的平衡常数为b a + b(3)反应为放热反c(CQ)c(H2Q)_ b(a+b)c(CO)c(H) 1 ab 3 -3一b (1 6)(3 3。-b)应，故低温阶段，温度越高，C02的平衡转化率越低，而反应口为吸热反应, 温度较高时，主要发生反应匚，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Zi为气体分子数减少的反应，反应 匚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p1、02、0。反应口为吸

36、热反应，温度较高时，主要发生反应 匚，且反应匚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CH30H的平衡产率、CO2 的平衡转化率，且p1予23,分析图象可知，应选择的反应条件为低温、高 压，A项正确。答案：(1)+40.96(。+力一 V (1Z)(3-3a-Z)(3)乙pi、pi、必Ti时以反应匚为主，反应二前后气体分子数相等，压 强改变对平衡没有影响(4)A8.解析：本题考查离子方程式的书写、影响化学反应速率的因素、原电池 的工作原理等知识，考查的化学学科核心素养是宏观辨识与微观探析、变化观 念与平衡思想。HCO屋和H?在

37、催化剂的作用下反应生成HCOO,根据原子 守恒和电荷守恒，可知生成物中还有水，据此可写出有关反应的离子方程式。 适当升高温度时，催化剂的活性增强，HCO3催化加氢的反应速率增大，相同反 应时间内，HCO3催化加氢的转化率迅速上升。(2)负极发生氧化反应，碱性 条件下，HCOCT(其中的碳元素为+2价)被氧化生成HCO式其中的碳元素为+4 价)，则负极的电极反应式为HCOCT+2OH一一2e-=HCO1+H9。正极反应 中，Fe3+被还原为F，+, Fe?+再被02在酸性条件下氧化为Fe3F03+相当于催 化剂，因为最终有K2s04生成，02氧化F-+的过程中要消耗H+,故需要补充 的物质A为H

38、2so4。结合上述分析可知，HCOOH与02反应的离子方程式为 2HCOOH+2OH + O2=2HCOJ +2H2O 或 2HCOO +O2=2HCO。(3)根 据原子守恒并结合题图3,可知HCOOD催化释氢反应除生成CO?外，还生成 HDo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，乂 HCOOK催化释氢时，氢元素的来源单一，提高释放出氢气的纯度。27学而优教有方催化剂答案：(1)HCO3+H2=HCOO +H2O 温度升高反应速率增大，温度 升高催化剂的活性增强 HCOO-+2OH-21=HCO3 +H

39、?O H2SO42HCOOH+2OH- + O2=2HCOf+2H9 或 2HCOO +。2=2HCO3-(3)HD提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度9 .解析：本题考查氧化还原反应、化学平衡等知识，考查的化学学科核心 素养是变化观念与平衡思想。(1)在光照下，水转化为H2、02,故能量转化形式 为光能转化为化学能。(2)sor转化为SO的过程中，硫元素化合价升高，根 据氧化还原反应中化合价有升必有降的规律及反应体系中只有Na、S、H、O 四种元素，可知另一产物为H2。在催化剂存在的条件下，AgNO3溶液通过反应 生成02,氧元素的化合价升高，故有单质银生成，相应的离子反应式为Ag+ +

40、 e =Ago(3)列三段式如下：CO2(g) + 3H2(g)、CH30H(g)+H?O(g)起始浓度/(moll/i) 300转化浓度/(moILT) ab3ababab平衡浓度/(molL-1) a(lT) 3a(IT) ab abc(CH3OH)xc(H2O)_ b? c(CO2)xc3(H2) - 27次( 1一牙。(4)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P点甲醇产率高于T点甲醇产率。由图2知， 当温度为210二时二 甲静的产率最高，因此最佳反应温度为210 0。(

41、5)CO,中 碳原子与三个氧原子形成了 3个。键，孤电子对数二；x(42x3+2) = 0,故价 层电子对数为3,碳原子的杂化类型为sp2, CO为平面三角形结构。Kai = c(HCO)xc(H )/c(H2co3),&2=c(CO)xc(H)c(HCO), pH=12 时，c(H+) =学而优教有方 10-12mol L-1,则 c(CO)=1012Ka2c(HCO3), c(HCO1)= lOKaidH2co3),进而 可得 C(COM)=1012Ka2X1012KalC(H2co3),故有 c(H2cO3) c(HCOf) c(CO) = c(H2c03) 10%c(H2co3) 10

42、12A：a2X 1012ATaic(H2CO3)= 1 1012ATal 10”Ka2。答案：(1)光能转化为化学能 H2 Ag+4-e-=Agb。)272(1 (4(4)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) 分子筛膜从反应体系中不断分离出H9,有利于反应正向进行，中静产率升高 210(5)平面(正)三角形10口&1 10见扁乂210 .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

43、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)反应口中有固体碳生成，而口、匚中都没有碳参与反应，所以必须有一 个有碳参与反应的Ni才能计算33。(2)控制开关连接Ki时电极1作阴极，H2O在电极周围放电产生H2o开关连接Ki时，电极3作阳极，Ni(OH)2被氧化为NiOOH；开关连接 R时，电极3作阴极，NiOOH被还原为Ni(OH)2。催化剂答案：(1)CH4+2H9=4H2+CO2C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)或 C(s)+CO2(g)=2CO(g)abc降低 CaO+CO2=CaCO3，CaCCb覆盖在CaO表面，减少了 CO?与 CaO的接触面积(2)Ki2H2O+2屋=H2 T+2OH 一制 H?时，电极 3 发生反应：Ni(OH)2+OH -e- =NiOOH+H：O；制 O?29学而优教有方时，上述电极反应逆向进行，使电极3得以循环使用11 .解析：本题涉及的考点有原子结构、盖斯定律的应用、元素周期律的 应用、铁盐的性质、盐类的水解、平衡常数的计算等，以元素化合物知识为载