2019-2021高考化学真题训练：化学反应原理综合（含答案）

2019-2021高考化学真题专项训练：化学反应原理综合（含答案）

基础（精讲）+冲刺（仿真）+督学（测评）+口诀（速记）+经典（资料）

2019-2021届高考化学真题专项（化学反应原理综合）

解析汇编

1.（2021•山东卷）2-甲氧基-2-甲基丁烷（TAME）常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可

通过甲醇与烯垃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：

ZYZz×z

反应I:I+CH3OHg⅛OΔH1

ATAME

〜八/

反应∏:I+CH3OHg⅛0

TAME

Z

反应III：/Yι≡Y

回答下列问题：

（I）反应I、1【、ΠI以物质的量分数表示的平衡常数K*与温度T变化关系如图所示。据图

ΔH.

判断，A和B中相对稳定的是_（用系统命名法命名）；号的数值范围是__（填标号）。

△Hɔ

A.<-1B.-1-0

0-1——I——I——I——I——I——rj

0.00280.00290.00300.0031

（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入LOmoITAME,控制温度为353K,

测得TAME的平衡转化率为α°已知反应In的平衡常数Kχ3=9.0,则平衡体系中B的物质的量

为—mol,反应I的平衡常数KXF—。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢吠喃

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稀释，反应I的化学平衡将_（填“正向移动""逆向移动"或"不移动"）平衡时∙，A与CH3OH物

质的量浓度之比c（A）：C（CH3。H）=—a

（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢吠喃的另•容器中加入一定量A、B和

CH3OHo控制温度为353K,A、B物质的量浓度C随反应时间t的变化如图所示。代表B的

变化曲线为_（填"X"或"Y"）:t=100s时，反应In的正反应速率V—逆反应速率V£填

或"=）。

0.16-K

I/一a12

∙(100,0.112)

O

E

FSO8

曲线X

0.04-K

[7OO,O∙OID曲线Y

0.00-1------Γ^^^~~II「∙I=r-

0100200300400500600

/∕s

【参考答案】(1)2-甲基-2-丁烯D

Io(I-C)(I+α)”―

(2)0.9α—ʌ-------P---------L逆向移动1:10

a^

（3）X<

【答案解析】

（1）由平衡常数KX与温度T变化关系曲线可知，反应1、II、W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aHι<0,

ΔH2<0,ΔH3<0,因此，A的总能最高于B的总能量，能量越低越稳定，A和B中相对稳

定的是B,其用系统命名法命名为2-甲其-2-丁烯；由盖斯定律可知，l-Π=ΠI,则

ΔH.

L

ΔHI-ΔH2=ΔH3<0,因此4HI<∙ΔH2,由于放热反应的越小,其绝对值越大，则二TT的

ΔH2

数值范围是大于1，选D。

（2）向某反应容器中加入IQmOlTAME,控制温度为353K,测得TAME的平衡转化率为a,

则平衡时n（TAME）=（l-a）mol,n（A）+n（B）=n（CH3OH）=amoL已知反应In的平衡常数（3=9.0,

∏（B）

则一次=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0.9amol,n（A）=0.1a

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1—α

10(l-α)(l+a)

mol,反应I的平衡常数KX产—7------V=------------2----------o同温同压下，再向该容器中

[a\a

0.1

注入惰性溶剂四氢峡喃稀释，反应I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)=O,Ia:a=l:10»

〃(B)一

(3)温度为353K,反应∏【的平衡常数(3=9.0，X=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

∕ι(B)0.112

变化趋势可知，10OS以后各组分的浓度仍在变化，t=100s时一次=7TTτ≈10.2>9,

“(A)0.011

因此，反应HI正在向逆反应方向移动，故其正反应速率V,小于逆反应速率V&,填

2.(2021•浙江卷)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SO?：

,

Cu(s)+2H2SO4(1)=CUSO4(S)+SO2(g)+2H,O(1)AH=-11.9kJ∙moΓ.判断该反应

的自发性并说明理由______o

(2)己知2SO2(g)+O2(g)目面2S0,(g)ΔH=-198kJ∙mol1850K时，在一恒容密

闭反应器中充入一定量的SO2和O?,当反应达到平衡后测得SO2、0?和SC)3的浓度分别

3

为6.0、1071110卜171、8.0×10^mol∙E^'和4.4x1O-mol∙L7∣。

①该温度下反应的平衡常数为。

②平衡时SO2的转化率为O

(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。

①下列说法正确的是。

A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3

B.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SO?的转化率

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D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SOj以提高吸收速率

②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是

IIIIIIIIIIIIII:

温度

图2

③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3中画出反应2SO2（g）+O2（g）口2SO,（g）的转化率与最适宜温度（曲线1）、平衡转化

率与温度（曲线∏）的关系曲线示意图（标明曲线I、∏）

（4）一定条件下，在Na?S—HzSOj-H?。?溶液体系中，检测得到PH-时间振荡曲线如图

4,同时观察到体系由澄清f浑浊f澄清的周期性变化。可用一组离f方程式表示每•个周

期内的反应进程，请补充其中的2个离f方程式。

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ɪ∙S2^+H+=HS^

∏.①；

III.HS-+H2O2+H'=SJ+2H2O；

M②.

【参考答案】(1)不同温度下都能自发,是因为AH<0,AS>0

(2)6,7×103moΓl∙L88%

-++

(4)HS+4H,O2=SO^+4H,O+HS+3H2O,=SO^+2H,O+2H

【答案解析】

（1）实验空可用铜与浓硫酸反应制备少壮so?的反应为

Cu(s)+2H2SO4(1)=CUSO4(S)+SO2(g)+2H,O(1)Δ∕/=-11.9kJ∙moΓ',由于该反

应△〃<0、ΔS>0,因此该反应在任何温度卜都能自发进行

(2)①根据题中所给的数据可以求出该温度下2SO2(g)+O2(g)口2SO3(g)的平衡常数

2

C(SO3)_______(4.4χl(Γ2mol∙LT)2_________3

j2323

'~C(SO2)C(O2)-(6.0X10^mol∙L^')×8.0X10^mol∙L^'-67x1OmOIL.

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②平衡时SC½的转化率为

C(SOJ________4.4X10々molL

×100%=×100%=88%;

,2

c(SO2)+c(SO3)6.0X10^moɪ■L^'+4.4X10^mol∙L^'

（3）①A.在常压下SO2催化氧化为SO3的反应中，SC>2的转化率己经很高，工业上仃采

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

2SO2（g）+O2（g）□2SO3（g）向正反应方向移动，因此可以提高含硫矿石和SC>2的转化

率；

D.SOj叮水反应放出大后的热，在吸收塔中若采用水或稀硫酸吸收SO3,反应放出的热量

会使硫酸形成酸雾从而影响5。3被水吸收导致5。3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so.,D说法不正确。

综上所述，相关说法正确的是C；

②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，SO2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4T%、a→%∖b3-a4,因此选BDF:

③对于放热的可逆反应2S0式g）+0z（g）口2SO3（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，SO2的转化率也最大；当温

度高于最适宜温度后，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，SO2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，SO2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

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卜SO2的转化率低于其平衡转化率。因此，反应2SO2(g)+O2(g)口2SO3(g)的转化率与

最适宜温度(曲线I)、平衡转化率与温度(曲线H)的关系曲线示意图可表示如下：

1001--------------------------------------------------------------1

转

化

率

%

温度----

(4)由PH一时间振荡曲线可知，在Na?S-HzSO』-H?。?溶液体系中，溶液的PH层先

增大后减小的周期性变化，同时观察到体系由澄清T浑浊今澄清的周期性变化，硫化钠与硫

酸反应生成HS：S2^+H+=HS^.然后发生HS+4H2θ=Sθj+4H2θ+H',该过程溶

液的PH基本不变，溶液保J溶液变浑浊时HS-被H2O2汰化为S，即发生

+

HS^+H2O2+H=SΦ+2H2O,该过程溶液的PH增大：溶液又变澄清时S又被H2。？气

化为SO；,发牛.S+3H2O2=SO；+2H2O+2H+,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：S2-+H+=HS^>

-+

HS+4H2O2=SO^+4H2O+FT、HS-+H2O2+H=S+2H,0、

S+3H2O2=SO^+2H2O+2H∖

3.(2021•广东卷)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CFU与Co2重

整是C02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)AHl

b)CO2(g)+H2(g)□CO(g)+H2O(g)ΔH2

c)CH4(g)□C(s)+2H2(g)ΔH3

d)2C0(g)□CO2(g)+C(s)ΔW4

e)CO(g)+H2(g)0H2O(g)+C(s)ΔHs

(1)根据盖斯定律，反应a的AHI=(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«

A.增大C02与CHi,的浓度，反应a、b、C的正反应速率都增加

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B.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CH’的平衡转化率

D.降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小

（3）一定条件下，CH,分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分步进行，其中,

第步的正反应活化能最大。

能量

（4）设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代

替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以Po（P0=IOOkPa）.反应a、c、e的

In《随L（温度的倒数）的变化如图所示。

rT

①反应a、c、e中，属于吸热反应的有（填字母）。

r

②反应c的相对压力平衡常数表达式为Kp=.

③在图中A点对应温度下、原料组成为n（CO2）：n（CH4）=l：r初始总压为IOOkPa的恒容密闭

容器中进行反应，体系达到平衡时M的分压为40kPa0计算C电的平衡转化率，写出计算过

程o

（5）CO?用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：o

【参考答案】（1）AH2+A“3-A”5或AH3-AH4

（2）AD

（3）44

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Dn

（4）ac―君U、68%

（P（CHJ）

PO

（5）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。

【答案解析】

（1）根据题目所给出的反应方程式关系可知，a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律则有

ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4;

（2）A.增大CO2和CHa的浓度，时于反应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；

故参考答案选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次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能

斌最多，对应的正反应活化能最大。

（4）①随着温度的升高，反应a和C的In%增大，说明的数值增大，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In减小，说明的减小，反应向逆反应

方向进行，反应e为放热反应，故参考答案为ac：

(MH2))2

②用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式K；=P。

(P(CH

P。

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(P(HI

③由图可知，A处对应反应C的InKj=O,HUK,=Po=1,解方程的P2(H)=P(CH),

1p(P(CHJ24

Po

己知反应平衡时p(H2)=40kPa,则有p(CH4)=16kPa,且初始状态时p(CH4)=ɪ×100kPa=50kPa,

5°kPa-16kPa

故CH4的平衡转化率为------------×100%=68%≡

50kPa

(5)固态CO?即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。

【名师点睛】

本题难点在于K；qL关系曲线的判断，在曲线中斜率为止为放热反应，斜率为优为吸热反

ET

应。

4.(2021•全国乙卷)一氯化碘(Ia)是一种卤素互化物，具有强氧化性，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：

(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICI,从而错

过了一种新元素的发现，该元素是。

(2)氯钳酸钏(BaPtCL)固体加热时部分分解为BaCI2、Pt和Cl?,376.8°C时平衡常数

42

Kp=LOxlOPa,在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCI6,抽真空后，通过一支管通入

碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8°C,碘蒸气初始压强为20.0kPa376.8C平衡时，测得

烧瓶中压强为32.5kPa,则PICI=kPa,反应2iCl(g)=C∣2(g)+"g)的平衡常数

K=(列出计算式即可)。

(3)McMorris测定和计算了在136~180°C范围内下列反应的平衡常数KPβ

2NO(g)+2ICl(g)□2NOCl(g)+I2(g)Kpl

2NOCl(g)□2NO(g)+Cl2(g)Kp2

得到IgKPT和IgKP2〜亨均为线性关系，如下图所示：

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①由图可知，NOCI分解为NO和Cl2反应的AH0(填"大于"或"小于")

②反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=(用KPl、Kp2表示)：该反应的AH0(填

"大于"或"小于")，写出推理过程。

(4)KiStiakoWSky曾研究了NoCl光化学分解反应，在一定频率(V)光的照射下机理为：

NOCl+hv——>NOC1*

NOCl+NOCf——>2N0+Cl2

其中hv表示一个光子能量，Noe1*表示NoCl的激发态。可知，分解ImOl的NoCl需要吸

收mol光子。

【参考答案】(1)澳(或Br)

100×(20×10--12.4×103)

(2)24.8----------------------------------

(24.8×103)

⑶大于Kp∖∙Kp[大于设T'>T，即J，，由图可知：

IgKp2(T')—IgKp?(T)>旭KIucr)—IgKPl(T)I=IgKPI(T)-IgKNCr)则：

lg[Kp2(T')∙Kp,(T')]>lg[κp2(T)-Kpl(T)],即k(T')>k(T).因此该反应正反应为吸热反

应，即AH大于O

(4)0.5

【答案解析】

(1)红棕色液体，推测为溟单质，因此错过发现的元素是澳(或Br);

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（2）由题意玻376.8°C时璃烧瓶中发生两个反应：BaPtCl6⑸口BaCl2（s）+Pt（s）+2Cl2（g）.

C∣2(g)+∣2(g)02∣c∣(g)BaPtCl6(S)QBaCl2(s)+Pt(s)+2C∣2(g)的平衡常数

42

Kp=LOxlOPa,则平衡时p2(C∣2)=1.0xl()4pa2,平衡时p(c∣2)=100Pa,设到达平衡时l2(g)

Cl2(g)+I2(g)□2ICl(g)

开始/(kPa)20.00

的分压减小PkPa,则十〃二C、C∙376.8C平衡时，测得烧瓶中

变化/(kPa)p2p

平衡/(kPa)0.120.0-p2p

压强为32.5kPa,则0.1+20.0+p=325解得p=124则平衡时

33

PICI=2pkPa=2χl2.4kPa=24.8kPa:则平衡时，l2(g)M^∙≡⅛(20.0-p)kPa=(20×10-12.4×10)Pa,

3

pιcι=24.8kPa=24.8×10Pa,P(CI2)=O,IkPa=IOOPa,因此反应2ICl(g)=Cl,(g)+I2(g)的平衡

100×(20×103-12.4×103)

常数K=

(24.8×103)2

（3）①结合图可知，温度越高，L越小，IgKpz越大，即卬2越大，说明升高温度平衡

T

2NOCl（g）02NO（g）+CU（g）正向移动，则NoCI分解为NO和Cl?反应的大J-o：

②I.2NO(g)+2ICI(g尸2NOCl(g)+I2(g)Kpl

∏.2NOCI(g)□2NO(g)+Cl2(g)Km

1+H得21Cl(g)=CI2(g)+I2(g),则21Cl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=Kpl∙Kp2；该反应的

△H大于0：推理过程如下：设T'>T∙即L<L,由图可知：

TT

*1

lgKp2(T')-lgKp2(T)>∣lgKp,(T)-IgKp1(T)I=IgKpl(T)-IgKpl(T')!⅛J；

lg[Kp2(T')∙Kp,(Γ)]>IgfKp2(T)-Kpl(T)],即k(T')>k(T),因此该反应正反应为吸热反

应，即AH大于0：

(4)ɪ.NOCl+hv——>NOCΓ

II.NOCl+NOCf——>2NO+C1,

1+∏得总反应为2NOCI+hv=2NO+C∣2,因此2molNOCI分解需要吸收ImOl光子能量，则分解

Imol的NOCI需要吸收OSmoI光子。

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5.(2021•全国甲卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答卜,列

问题：

(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：

CO2(g)+3H2(g)=CH1OH(g)+H2O(g)

该反应一般认为通过如下步骤来实现：

①CC½(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AHI=+4IkJQnOrl

l

②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2=-90kJ⅛oΓ

总反应的AH=kJ∙moll:若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量

变化的是(填标号)，判断的理由是。

体

体

系

系

能

能

量⅛

体

体

系

系

能

能

量

量

AU.

反应进程反应进程

(2)合成总反应在起始物n(H2)∕n(COJ=3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X(CHjOH),在t=250C下的X(CHQH)~p、在p=5xlθ*a下的

X(CHQH)〜t如图所示。

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p∕105Pa

(

H

O

C

H

U

)

X

200210220230240250260270280

t/℃

①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式KP=

②图中对应等压过程的曲线是，判断的理由是；

③当X(CH3OH)=O.10时，Co2的平衡转化率α=,反应条件可能为一或

【参考答案】(1)-49AA/为正值，A4为和AH为负值，反应①的活化能大于反

应②的

p(HQ)∙p(CHQH)

b总反应AH<0,升高温度时平衡向逆反应方向移动,

√(H2).jp(CO2)

甲醉的物质的量分数变小33.3%5×10sPa,210℃9×105Pa,250℃

【答案解析】

二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：

(1)CO2(g)+3H2(g)=CH,OH(g)+H2O(g).

该反应一般认为通过如下步骤来实现：①

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH,=+41kJ⅛oΓ',②

,根据盖斯定律可知，①+②可得二氧化

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2=-90kJ⅛oΓ,

碳加氢制甲醇的总反应为：

CO2(g)+3H,(g)=CH,OH(g)+H2O(g)

ΔH=(+41kJ⅛ol-')+(-90kJ⅛oΓ')=-49kJQnol-'；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①为慢反应，因此反应①的活化能高于反应②，同时反

应①的反应物总能量低于生成物总能量，反应②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，故参考答案为：-49：A；A修为正值，△比为和AH

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基础(精讲)+冲刺(仿真)+督学(测评)+口诀(速记)+经典(资料)

为负值，反应①的活化能大于反应②的。

(2)①二氧化碳加氢制甲醇的总反应为Co2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),因此

p(Hq)∙p(CHQH)

利用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，友达式,故参考

KP=3

P(H2)p(CO2)

p(HQ)∙p(CHQH)

答案为:

3

P(H2)-P(CO2)

②该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中X(CH3OH)将减小，闪此图

中对应等压过程的曲线是b,故参考答案为：b：总反应AH<0,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。

③设起始C(CO2)=ImOI,n(H2)=3mol,则

3H2(g)+CO2(g)□CH3OH(g)+H2O(g)

起始(mol)3100,、

城<1、，当平衡时X(CH3OH)=O.10时,

转化(mol)3xXXX

平衡(mol)3-3χl-χXX

X1—mol

∕ʌ∕~~ʌ=0.1.解得x=;mol,平衡时CO的转化率α=3Inn0/=33.3%；

(3ɑ-ɑ3x)+(l1-x)+x+x321——-×ɪ00%

由图可知，满足平衡时X(CH3OH)=O.10的条件有：5×10sPa,210℃或9乂10/，250"C,

ss

故参考答案为：33.3%：5×10Pa,210°Ci9×10Pa,250℃.

6.(2021•河北卷)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。C时，相关

物质的燃烧热数据如表：

物质C(石墨，s)CH(I)

H2(g)66

燃烧热4H(kJ∙moL)-285.8-393.5-3267.5

(1)则25C时d(g)和C(石墨，S)生成C6HK∣)的热化学方程式为

(2)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离:

①CO2(g)=CO2(aq)

②CO2(aq)+H2。(I)=H+(aq)+HC0;(aq)

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25C时，反应②的平衡常数为K2。

溶液中CO?的浓度与其在空气中的分压成正比（分压=总压X物质的量分数），比例系数为

ymo∣.L^1.kPa^1,当大气压强为PkPa,大气中CO2（g）的物质的量分数为X时,溶液中，浓度

为mol∙L（写出表达式，考虑水的电离，忽略HeO，的电离）

（3）105C时，将足量的某碳酸氢盐（MHCe）3）固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：

2MHCO3（S）%M2C03（s）+H20（g）+C02（g）o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Cθ2（g）,再加入足量MHCO3（s）,欲使平衡

时体系中水蒸气的分压小于SkPa,CCMg）的初始压强应大于kPa。

（4）我国科学家研究Li-COz电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：

①Li-CCh电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CCh在—（填"正"或"负"）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CCh电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按

以下4个步骤进行，写出步骤In的离子方程式。

I.2CO2+2e^=C2O4^II.C2O:=CO2+CO\

+

III.IV.C0j^+ZLi=Li2CO3

②研究表明，在电解质水溶液中，C02气体可被电化学还原。

I.C02在碱性介质中电还原为正丙醇（CH3CH2CH2OH）的电极反应方程式为O

∏∙在电解质水溶液中，三种不同催化剂（a、b、C）上CO2电还原为C。的反应进程中（H+被还

原为出的反应可同时发生），相对能量变化如图.由此判断，C02电还原为Co从易到难的顺

序为（用a、b、C字母排序）。

0.68

—

。6

>>

。

—

。5

。)

)

・

制

漆

褪

友

去Q22

ææ

6。

T06.O8

反应历程反应历程

（a）CO用还原为Co（b）H∙电还原为H：

1

【参考答案】(1)6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(I)ΔH=49.1kJ∙moΓ

(2)y∣K2pxy

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(3)100.8

-

(4)正2CO)+CO2=2Cθʒ'+Ci2CO2+l8e+4H2O=CH3CH2CH2OH+9CO,Cxb、a

【答案解析】

1

(1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)ΔHι=-393.5kJ-moΓ,

1

②H2(g)+ɪO2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ-moΓ,(SXl6H6(I)+yO2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)

1

ΔH3=-3267.5kJ∙moΓ,根据盖斯定律，[①X12@x6]XJ行反应：6C(石墨，s)+3h(g)=

2

111

C6H6(I).ΔH=((-393.5kJ∙moΓ)×12+(-285.8kJ'm。IT)X6]x'-(-3267.5kJ∙moΓ)=49.1kJ∙moΓ,

2

1

故参考答案为:6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(I)ΔH=49.1kJ∙moΓ;

(2)由题可知，①CO2⑸口CO2(aq),(g>CO2(aq)+H2O(l)□H，(aq)+HCO；(aq),

+

C(H)C(HCO;),1

,

K=-ʌ——U-------,又因为P(COz)=p(kPa)∙χ,则c(Cθ2)=y(mol∙L'kPa)p(CO2)=p∙χy

2C(Co2)

mol∕L,在忽略HCO；的电离时，C（H+）=C（HCOJ）,所以可得c（H，）=J勺pq，，故参考答案为:

•

□

（3）2MHCO3（S）□M2CO3⑸+H2O（g）+CO2（g）,等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比,

可用分压表示物质的Q浓度，平衡常数KP=PHq∙Pg]=Jx46xgx46=529kPa2。温度不变