高考化学一轮训练题-化学反应原理综合题

高考化学一轮训练题——化学反应原理综合题

1.(2022•河南安阳•高三期末)丙烯是重要的化工原料，可用于生产丙醇、卤代经和塑料。

(1)工业上用丙烯加成法制备1,2—二氯丙烷，主要副产物为3—氯丙烯。反应原理为：

①CH3=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2cleHCICH3(g)AH=』34kJ/mol

②CH3=CHCH3(g)+C12(g)=CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)AH=-102kJ/mol

已知：CHz=CHCH2cl(g)+HCl(g)=CH℃HClCH3(g)的活化能Ea(逆)为164kJ/moL则该反应的活化能

Ea(正)为kJ/moL

(2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g),在催化剂作用下发生反应

①②，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。

时间/min060120180240300360

压强/kPa8074.269.465.261.657.657.6

用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即丫=孚，则反应①前180min内平均反应速率

At

V(CH2C1CHC1CH3)=_______kPa/min(保留2位小数)。

⑶C3H8(g)/C3H6(g)+H?(g)在不同温度下达到平衡，在总压强分别为pi和P2时，测得丙烷及丙烯的物

质的量分数如图1所示。

35

%

龄30

余80%

£<、25

*70

260K20

50原

眼4015

树

霹30

20理10

te后

10

详5

500510520530540550560570580590540550560570

温度FC反应温度/℃

图1图2

则a、d代表,piP2(填“大于”“小于”或“等于")；若pi=0.2MPa,起始时充入一定量的丙

烷，在恒压条件下发生反应，Q点对应温度下丙烷的转化率为(保留1位小数)，该反应的平衡常

数Kp=MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)。

(4)丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、CO2等副产物，制备丙烯的反应:

C3H8(g)+1o2(g)/C3H6(g)+H2O(g)AH=-118kJ/mol,在催化剂作用下，C3H的转化率和C3H6的产率

随温度变化关系如图2所示。C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是o

2.(2022•北京・清华附中高三期末)CO2相关转化的研究，对解决环境、能源问题意义重大。

(1)CO2催化加氢制取汽油，CO2转化过程示意图如图:

-甲

一乙

。C

。H

下列说法不正确的是o

a.反应①的产物中含有水

b.图中甲与乙互为同系物

c.反应②中只有碳碳键形成

d.汽油主要是C5-C11的煌类混合物

(2)CO2与CH4经催化重整可制得合成气：

CH4(g)+CO2(g)<?>2CO(g)+2H2(g)AH

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)AHi=-75kJ-mol-1

1

C(s)+O2(g)=CO2g)AH2=-394kJmor

2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH3=-222kJ-mol-1

该催化重整反应的AH=kJ-mol-1

(3)CC)2与H2反应制取甲醇(CH3OH)。

已知lgH2与CO2反应生成CH3OH气体和水蒸气放出9.7kJ的热量。

①写出CCh(g)与H2(g)制取CH30H(g)的热化学方程式___。

②已知：Imol液态甲醇完全气化需吸热37.4kJ,Imol液态水完全气化需吸热44.0kJ,由CO2合成Imol

液态甲醇和Imol液态水放出____kJ热量。

(4)制取化工原料草酸铝［A12(C2O4)3］。

利用AI-CO2电池，能有效地将CO2转化成草酸铝，工作原理如图所示。

①电池的负极反应式是：—。

②电池的正极反应式：2coz+2e—=C2。；-（草酸根）

正极反应过程中，02起催化作用，催化过程可表示为：

I.2O2+2e—=207

II...........

写出II的离子方程式：—。

3.（2022•河南新乡•高三期末）研究氮氧化物对人类社会的发展意义重大。

⑴\O4可用于“嫦娥五号”运载火箭的推动剂，能与脱（N2H-反应放出巨大的能量，则与N2H4反应的产

物的物质的量之比11（2）：11（旦0）=；NR臭氧氧化法可制备新型硝化剂N?C）5,已知在298K,

lOlkPa时发生以下反应：

①N2O4（g）U2NC）2（g）AWj=+57kJ-mor'

-1

②2O3（g）寺。2（g）AH2=-242.6kJ-mol

-1

③2N2O5（s）=4NO。（g）+O,（g）A£?3=+56.8kJ-mol

1

则反应④N2O4（g）+O3（g）=N2C）5（s）+O2（g）AH4=kJ.moro

在恒温恒容条件下，下列说法能够说明反应④已经达到平衡的是（填标号）。

a.N2O4和O3的反应速率之比为1：1

b.O2的体积分数不再改变

c.容器的压强不再改变

d.消耗lmolN0的同时，生成了1m°1。2

（2）在某密闭容器中，以原料初始组成为n（NO）:n（C>2）=2:l充入容器中，发生反应：

2NO（g）+O2（g）-2NO2（g）,分别测得NO的平衡转化率在不同温度和压强下变化的曲线如图所示。

ANO的平衡转化率/%

100-

80-

200400600800

①该反应的AH（填“〉”或"v”）0。

②图中a、b、c三个平衡点中反应速率最快的是(填“a"、"b”或“c”)

③点c对应条件下的勺=(MPa尸(用含必的代数式表示，物质分压=总压x物质的量分数)。

⑶已知：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)AH<0,N2(g)+O2(g)^2NO(g)AH>0。将

一定比例NHS，含和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，出口处N2的含量与温度的

关系如图所示。

至

密

175200225250275300

温度/℃

①若容器中只通入NK和升高温度，NH3的平衡转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②其他条件不变，在175~300℃范围内，随着温度的升高，出口处N?的含量降低的原因可能为。

4.(2022•内蒙古赤峰•高三期末)铁及其化合物在生产和生活中具有广泛的用途。请回答下列问题。

(1)铁制品暴露在潮湿空气中容易发生腐蚀，通过图甲所示装置可验证铁钉是否发生电化学腐蚀，正极反

应式是O

(2)利用图乙装置可模拟工业生产高铁酸盐，阳极反应为,阴极区的溶液pH(填

“增大”“减小”或“不变”)。利用高铁酸盐可制作新型可充电电池，该电池的总反应为

3Zn+2K2Fe04+8H20.3Zn(0H)2+2Fe(0H)3+4K0H,充电时阳极反应为,放电时每转移

0.6mol电子，正极有gK2FeO4被还原。

5.(2022•广东韶关•高三期末)Cl2,SO2,CO、NO、NO?等物质不能直接排放到大气中，需要经过处理

进行回收利用，从而达到减排的自的。请回答下列问题:

(1)NO2的分子空间构型是。

(2)已知S(s)和CO(g)的燃烧热分别是296.0kJ/moh283.0kJ/mol,则反应

2co伍)+502偿)=56)+282修)的.o

(3)向体积为20L的恒容密闭容器中充入一定量的HC1和。2,发生反应:

4HCl(g)+O2(g)^2C12(g)+2H2O(g)AH»反应物的转化率与温度(T)的关系如图所示［己知起始时

n(HCl)

W=l,a'和b为平衡转化率］。

n(02)

①该反应的AH(填“>”或“<")0。

②下列关于该反应的说法正确的是(填字母)。

A.曲线a表示HC1的转化率

B.温度越高化学平衡常数越大

C.容器中压强不再改变时反应达到最大限度

D.该反应只有高温下才能自发进行

③温度低于450℃时，温度升高，HC1和O?的转化率增大的原因为

④若初始时向容器中充入的HC1和5均为1mol,5min时反应达到平衡，该温度下的转化率为

20%,则0~5min内HC1的平均反应速率为,该反应的平衡常数K「=［己知：气体分压

3分)=气体总压"总)、体积分数，J为以分压表示的平衡常数；平衡时容器内的总压为p。］。

6.(2022・广东汕头•高三期末)近年碳中和理念成为热门，通过“CO?一合成气—高附加值产品”的工艺路

线，可有效实现CO?的资源化利用。请回答下列问题：

(1)CC)2加复制合成气(CO、凡)时发生下列反应:

已知:①CH4(g)+H2O(g)UCO(g)+3H2(g)AH=+206.2kJ/mol

②CO2(g)+4H2(g)0CH4(g)+2H2O(g)AH=-165.0kJ/mol

则CH4(g)+CO?(g)B2CO(g)+2H2(g)AH=kJ/mol

(2)CO2经催化加氢可合成烯烧：2CO2(g)+6H2(g)^C2H4(g)+4H2O(g)AHo在(MMPa时，按

n(CO?)：11(凡)=1:3投料，如下图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

①在一个恒温恒容的密闭容器中，该可逆反应达到平衡的标志是（填字母）

A.容器内各物质的浓度不随时间变化B.2V正（COj=3v逆（耳）

C.容器内压强不随时间变化D.混合气体的密度不再改变

②该反应的AH0（填“〉”或，<"）。

③曲线b表示的物质为（用化学式表示）。

⑶由CO?与H?反应合成甲醇：CO2+3H2CH,OH+H,OAH<0»某温度下，将ImolCO?和3moiH?

充入体积不变的2L密闭容器中，初始总压为8MPa,发生上述反应，测得不同时刻反应后与反应前的压

强关系如下表：

时间/h12345

P后

0.920.850.790.750.75

P前

该条件下的分压平衡常数为Kp=（MPa尸（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的

量分数）。

(4)电催化CO?制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时，阳极的电极反应式为

质子膜

7.(2022•广东揭阳•高三期末)工业上将石灰石和含硫煤混合使用，称之为“固硫”，其反应原理:

1

2CaCO3(s)+2so2(g)+。2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)NHX=xkJ-moFo

已知：CaO(s)+CO2(g)UCaCC>3(s)AH,=ykJ.mol，

1

2SO2(g)+O2(g)U2so3(g)△&=zkJ-moP0

回答下列问题：

(1)CaSO4(s)^：CaO(s)+SO3(g)A/f=kJ.moL(用含x、y、z的式子表示)。

⑵工℃时，向某恒容密闭容器中通入一定量的co2和足量CaO发生反应：

则0〜8min,用CO?表示该反应速率为v(C。?)=。

(3)心℃时，向2L的恒容密闭容器中通入2moiSO?和ImolO?发生反应：2SO2(g)+O2(g)^2SO3(g),达

平衡时SC)3的体积分数为40%,则的转化率为，时该反应的平衡常数K=。

(4)已知：常温下，亚硫酸(HA。?)在水中的电离平衡常数降=1.54x10-2,(2=2.00x101用离子方程

式解释亚硫酸钠溶液呈碱性的原因：,通过计算得出亚硫酸根第一步水解的平衡常数K.=

8.(2022・山西大同.高三期末)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。

I、以CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g)^CO(NH2)2(s)+H2O(g)AH=-87kJ/mol„

研究发现，合成尿素的反应分两步完成，其能量变化如图甲所示：

第一步：2NH3(g)+CO2(g)^NH2COONH4(S)AHI

第二步：NH2COONH4(S)F^CO(NH2)2(g)+H2O(g)AH2

(1)图中AE=kJ/moh

(2)反应速率较快的是反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是=

图甲反应过程

II、以CO2和CH4催化重整制备合成气：CO2(g)+CH4(g)U2co(g)+2H2(g)。在密闭容器中通入物质的量

均为0.2mol的CH4和CO2在一定条件下发生反应，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所

zj\O

(3)由图乙可知，压强P1P2(填“〉或"=")。

(4)已知气体分压=气体总压x气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则X

点对应温度下的Kp=(用含P2的代数式表示)。

IIL以C02和H2催化合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)^CH2=CH2(g)+4H2O(g)AH<0。

(5)在一定压强下，将ImolCCh和3mO1H2加入1L容积不变的密闭容器中，已知温度对CO2的平衡转化

率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图丙所示，结合图像分析该反应实际反应温度定于250%：的

原因：O

百分比/%

9.(2022・广东汕尾.高三期末)I.能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃

料。

(1)已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)LHi=一393.5kJ-mol-1

1

H2(g)+102(g)=H2O(g)△H2=—241.SkJ-mol

C0(g)+102(g)=C02(g)283.0kJmol-'

则煤气化主要反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△”=»

IL为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醛(DME),反应为

4H2(g)+2CO(g)^^CH3OCH3(g)+H2O(g)198kJ-moH。

(2)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为一(填曲线标记字母)。

(3)在一定温度下，向2.0L固定容积的密闭容器中充入2m0m2和ImolCO,经过一段时间后，反应

4H2(g)+2CO(g)一^CH30cH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见表：

时间/min0204080100

n(H2)/mol2.01.40.850.4一

n(CO)/mol1.0一0.4250.20.2

〃(CH30cH3)/mol00.15一一0.4

n(H2O)/mol00.150.28750.40.4

①0~20min的平均反应速率v(CO)=mol-L^min^o

②达到平衡时，仇的转化率为—=

③在上述温度下，该反应的平衡常数K=—。

④能表明该反应达到平衡状态的是―(填字母)。

A.CO的转化率等于HzO的产率B.混合气体的平均相对分子质量不变

C.v(CO)与v(H2)的比值不变D.混合气体的密度不变

⑤在上述温度下，向平衡后的2L容器中再充入0.4molH2和0.4molCH30cH3(g),则化学平衡(填“向

左”“向右”或“不”)移动。

10.(2022.湖南郴州.高三期末)碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，许多

科学家都在大力研究利用CO2和co以减少碳的排放。

⑴“神十三”中航天员们呼吸产生的CC>2用一种循环方案处理，即CC>2(g)+2H2(g)-C(s)+2H2O(g)AH,

然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T,向一恒容密闭容器中，按物质的量之比2：1通入H汴DCO?

z,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其

压强(p)随时间(t)的变化如图中b所示。

kP

°5//min

①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是一____O

A.容器内气体的平均相对分子质量不变B.CO?和H?的转化率相等

C.H?(g)与C(s)的物质的量之比保持不变D.V(H2)=V(H2O)

②根据反应过程中压强(p)和时间⑴的关系图可知，AH0(填“>”“<”或“不确定”)。

③改变的条件是o

(2)CO?经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：

-1

反应I：CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H2O(g)AH=-49.6kJ-mol

反应II：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH=-122,6kJ-mor'

①反应II的活化能Ea(正)Ea(逆)(填“>”“〈”或“=”)。

②在T温度下，将3moiC0?和7moi凡充入2L的恒容密闭容器中发生反应I和H,达到平衡状态时

CH3OH(g)和CH30cH3(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。则(温度时反应I的平衡常数K=

_______O

H.(2022.安徽.高三期末)到目前为止，约90%的工业产品是借助催化剂(工业上也称为触媒)生产出来

的，催化剂解决了现代人类衣食住行中的许多问题。催化剂的研发具有重大的科学意义。

13

I.铁触媒催化合成氨的反应可表示为]N2(g)+/H2(g)UNH3(g),该反应历程如下图所示，其中吸附在

催化剂表面的物质用“ad”表示。

(

。I

日

反应历程

(1)下列有关叙述正确的有(填代号)。

A.Nz分子中的兀键强度比。键高

B.反应物分子被吸附到催化剂表面是一个吸热过程

C.反应N,d+Had=NHad在历程中速率最慢

D.反应N2(g)+3H2(g)/2NH3(g)wAH=-46kJ/mol

II.基元反应的过渡态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，称为

过渡态，示意如下：

AB+Cf[A…B…C]fA+BC

反应物过渡态生成物

⑵一澳甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为：

CH3Br+OHffCH30H+Br

反应物过渡态生成物

ni.降低co?浓度，维持地球大气中cc）2平衡，是当前的一项重要科研工程。我国力争于2030年前做到碳

达峰，2060年前实现碳中和。有科学家提出以C0?与H?为原料，在催化剂作用下生成化工原料乙烯，反

应原理如下：

2c。2（g）+6H2（g）^CH2=CH2（g）+4H2O（g）Ni、=-367kJ.moL

4

（3）已知上述反应中，丫正=维/（CO2）.C6（H2）,V&=k^-c（CH2=CH2）.c（H2O）（,髓为速率常数，

只与温度有关），反应在工℃时达到平衡，已知⑥=0.7蝙，则该反应的平衡常数K.=；下该

反应达平衡时，若七=。.4%造，则4T?（填“〉”或，

1

（4）已知（4）中反应可能伴随有以下副反应：CO2（g）+H2（g）^CO（g）+H2O（g）AH2=41.2kJmoro在

恒压密闭容器中，CO?与H?的起始浓度一定的条件下，催化反应在相同时间内，测得不同温度下乙烯的

产率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下乙烯的平衡产率随温度的变化）：

#

/

K骷

S

畿

Z

①一定温度下，乙烯的产率达到X点时，v（正）v（逆）（选填“<”、">"或"="）。

②X点后乙烯的产率变小的原因可能是、（写出两条即可）。

③工业生产中通常采用在一定条件下增大压强的方法来提高CO?的平衡转化率，从而提高乙烯的平衡产

率，却意外发现的CO的平衡产率也显著提高了，请根据平衡移动原理解释其原因_______o

12.（2022•山西・长治市上党区第一中学校高三期末）化学能与热能的转化是当今化学研究的热点。回答

下列问题：

⑴卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。

€

01Mg(s)+^(g)

600

.日

/2

*4001Mg(s)+1ci2(g)

温22ii

5Mg(s)+,Bw(g)

200

^Mg(s)+1l2(g)

0

反应进程

①写出该温度下MgF2（s）分解的热化学方程式:

②比较热稳定性：MgBr2（填“>”或“<"）MgCL。

③反应Mgl2（s）+Br2（g）=MgBr2（s）+l2（g）AH=kJ-mol1。

⑵氢氟酸是一种弱酸，已知25℃时：

HF(aq)H+(aq)+F(aq)△H=-10.4kJmol1

+

H（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ-mol-'

则表示稀HF溶液与稀NaOH溶液的热化学方程式为一，氢氟酸的中和反应反应热的绝对值大于

57.3kJ-molT的原因可能是。

（3灿与F2在黑暗中混合也会发生剧烈反应，反应的热化学方程式为H2（g）+F2（g）=2HF（g）AH=-

546.6kJmol1,查阅文献，两种化学键键能数据如表：

化学键H—HF—H

E/CkJmol1)436565

贝F2（g）=2F（g）AH=kJ-mol1。

13.（2022•云南.弥勒市一中高三阶段练习）当今世界多国相继规划了碳达烽、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。

（DCH,CO2催化重整不仅对温室气体的减排有重要意义，还可以得到合成气（CO和H2）O

已知：①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H1=+206.2kJ.mo「

-1

②CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）AH2=+165.OkJ-mol

写出该催化重整反应的热化学方程式：。

⑵在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2并发生反应CC）2（g）+4H2（g）UCH4（g）+2H2O（g）,

300℃下，CO2物质的量浓度c（CO2）随时间t变化的曲线如图所示:

此条件下反应前20的平均速率V（H2）=（用含a、b的代数式表示）。当混合气体的某项物理量

保持不变时，可认为反应达到了平衡状态，该物理量可能是（填序号）。

a.压强b.密度c.平均摩尔质量d.颜色

（3）电催化合成甲酸因活化容易且能在常温常压下反应，因此具有广阔前景。某CO2电催化反应器示意图

如图所示：

①阴极的电极反应式是

②该电解反应得到的副产品除H2外，还可能有（任写一个）。

14.（2022•湖北武汉.高三期末）在一定条件下，CO?可与H?发生反应生成甲醇，反应的化学方程式为

CO2（g）+3H2（g）^iCH3OH（g）+H2O（g）o根据所学知识，回答下列问题：

（DC。?和H?在某催化剂表面合成甲醇的反应历程如图所示，由此判断

CO2（g）+3H2（g）^^CH3OH（g）+H2O（g）是（填“吸热”或“放热”）反应。

0.20-CO2(g)+3H2(g)

相-0.20-

对

CH30H(g)

能-0.60-

+HO(g)

量2

-1.00-

e、

V

-1.40-

-1.80J

反应历程

(2)若以CO?表示的该反应的化学反应速率为O.2mol•L，mini,则以H?表示的该反应的化学反应速率为

mol-L1-min-1

(3)恒温条件下，在2L的恒容密闭容器中，充入2moic。2和3m0IH2,在一定条件下发生反应。

①3s末测得CO2的物质的最为L6mol,此时容器内CH30H的物质的量浓度为mol•U1,

C(CO2):C(H2)=

②一段时间后，能说明该反应己达到平衡状态的是.(填标号)。

a.C(CO2)=C(H2O)b.容器内压强保持不变

c.3V逆(CH30Hx正(国)d.容器内混合气体的密度保持不变

③若反应在ts后达到平衡，测得H?转化了50%,则平衡时CO?的体积分数为

④CH30H是一种重要的化工产品。通过上述反应获得CH30H是一种重要的途径，下列有关说法中正确

的是.(填标号)。

a.该反应为可逆反应，故在一定条件下CO?和H?不可能全部转化为CH30H

b.达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0

c.在利用上述反应生产CHqH时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题

(4)甲醇可用作燃料电池。CH30H空气燃料电池是一种酸性(稀硫酸溶液)燃料电池，电池工作时，溶液中

趋向正极移动的离子是,负极的电极反应式为

15.(2022・湖南岳阳•高三开学考试)“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题，CO、

NO、SO2等都是重要的大气污染气体。

(1)已知:

J

®CO(g)+H2O(g)F^CO2(g)+H2(g)A/f1=-41.0kJ-mol

②CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H2O(g)△氏=-49.0kJ-molJ

③CH30cH3(g)+H20(g)U2cH30H(g)AH3=+23.5kJ・mo。

则反应2co(g)+4H2(g)UCH30cH3(g)+H20(g)的△层。

(2)在某压强下，合成二甲醛的反应在不同温度、不同投料比时，CO的转化率如图所示，KA、KB、Kc三

者的大小关系是

01234

投料比[〃32)/〃(8)]

(3)上述合成二甲醛的过程中，提高CO的转化率可采取的措施(任写两种)。

(4)在汽车尾气排气管口将NO和CO转化成无污染气体。FC时，分别将等物质的量的NO和CO充入两

个容积均为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，分别历经途径I、II反应。反应过程中NO的物质

的量随时间变化如图所示。

①写出该反应的化学方程式___________。

②lOmin内途径II的反应速率V(N2)=;下图反映了尾气处理的不同途径中反应体系能量变化

与反应进程的关系，则途径I对应图中的(填“A”或"B”)。汽车尾气排气管口使用催化剂可以

提高污染物转化率，其原因是。

(5)氨催化氧化时会发生两个竞争反应I、IL为分析温度对催化剂选择性的影响，在1L密闭容器中充入I

molNH3和2moi02,测得有关物质的量关系如图，520℃时，4NH3+3O2U2N2+6H2O的平衡常数K的计

算表达式为___________

(6)烟气中的S02可以用“亚硫酸镂吸收法”处理，发生的反应为(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4Hs03,测得

25℃时溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图所示。

各

组

分

物

质

的

量

分

数

b点时溶液pH=7,则“(NH：)：〃(HSO；)=

(7)催化剂的制备：金属铜是有机合成催化剂，其纯度影响催化效果。现有铜的提纯利用如图装置，则阴

极反应的电极反应式为;在4.825A的电流作用下通电半小时，若电解效率(通过一定电量时阴极上

实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比)为85%,可以获得纯铜

___________g(已知F=96500C/mol)„

电源

16.(2022•云南・昆明一中高三期末)苯乙烯(C8H8)是一种重要的有机化工原料，工业上常用乙苯(C8HIO)催

化脱氢制备。回答下列问题：

(1)25℃、lOlkPa下，由元素最稳定的单质生成Imol纯化合物时的反应焰变，称为该化合物的标准摩尔

生成熔。乙苯、苯乙烯、氢气的标准摩尔生成焰如表。

物质

C8Hio(g)C8H8(g)H2(g)

标准摩尔生成焰/kJ-moH+29.92+147.40

25℃、lOlkPa下，C8Hio(g)脱氢生成C8H8(g)的热化学方程式为。

(2)在恒温、恒容密闭容器中充入一定量的乙苯蒸气发生催化脱氢反应，下列说法正确的是(填标号)。

A.增大H2浓度有利于提高苯乙烯的产量

B.当气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应已达平衡

C.平衡时，向容器内通入少量氧气，则平衡向逆反应方向移动

D.选用合适的催化剂可以提高反应达到平衡前苯乙烯在单位时间内的产量

(3)在恒温、恒压密闭容器中充入一定量的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知总压为p,该温度下反应的

平衡常数为Kp(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压x物质的量分数)，则平衡转化率a=—(用含p、KP

的式子表示)。

⑷通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气，保持体系总压为lOlkPa的条件下进行乙苯脱氢反应。由于发生副反

应，常伴随C6H6、C2H4、C等副产物生成。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯

乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图：

温度/℃

①控制反应的温度约为600~650℃,不宜过低或过高，理由是一o

②副产物C沉积在催化剂表面，对催化作用的影响是一(填“增强”“减弱”或“无影响”)；在乙苯蒸气中掺

混水蒸气可提高乙苯的平衡转化率，原因是一。

17.(2022・广西・宾阳中学高三期末)在一体积为2L的密闭容器中充入1molN,、2molH2,在催化剂作用

下发生可逆反应：N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g),NH3的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:

(1)0-1min的反应速率VI与2~3min的反应速率V2相比较，vi(填或“<”)V2,l~2min

的反应速率(v(Hz)=o

(2)从图像可以看出，前3min内，l~2min反应速率最快，l~2min反应速率变快的原因是

(3)反应最大限度是在___________min时，此时密闭容器中总物质的量为moL

(4)研究发现降低温度有利于平衡向生成NH3的方向移动，而工业实际采用在较高温度下进行反应的原因

是。

(5)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图，则电池工作时负极的电极

KOH溶液

18.(2022.湖南.高三期末)丁二烯、异丁烯均是重要的有机化工原料，广泛用于有机合成和精细化工。

I.正丁烷催化氧化制1,3-丁二烯的一种反应途径如图所示。

CH3cH2cH2cH3®

H2O(g)

—2(g)

①明②叱

③Aft

CH2=CHCH2CH,(g)umCH3CH=CHCH3(g)

(1)已知：AH；＞Aft,则CH3cH2cH2cH3(g)+C)2(g)==CH2=CHCH=CH2(g)+2H2O(g)△居,相同条件

下，稳定性：1-丁烯(填“或“=")2-丁烯。

(2)在某恒温恒容密闭容器中通入等物质的量的CH2=CHCH2cH3(g)和02(g),仅发生反应④(该反应为可逆

反应)，下列描述能说明反应已经达到平衡状态的是(填标号)。

A.混合气体的密度不再改变

B.混合气体平均摩尔质量不再改变

C.丁二烯和H20(g)的物质的量之比不再改变

D.1-丁烯和O2(g)的物质的量之比不再改变

n.正丁烷脱氢异构制异丁烯。温度为rc,向体积不等的恒容密闭容器中均充入imoi正丁烷，发生反

应：CH3cH2cH2cH3(g)UCH2=C(CH3)2(g)+H2(g)AH,反应均进行lOmin。测得各容器中正丁烷的转化率

与容器体积的关系如图所示。

(3)A点时v止_______(填或“<"，下同)v逆；正反应速率：v(B)v(D)o

(4)若C点为平衡点且容器总压强为0.4MPa,则该条件下，反应的平衡常数&=MPa(以分压表示

的平衡常数为七,分压=总压x物质的量分数)。

(5)向A点对应的反应体系中再充入一定量的正丁烷，达到平衡时，正丁烷的转化率(填“增大”、

“减小”或“不变”)。

19.(2022.上海市晋元高级中学高三期末)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化

物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。回答以下问题：

图1是工业上生产HNO3的流程图：

图1

(1)与氮氧化物有关的全球性大气环境问题有

A.酸雨B.沙尘暴C.光化学烟雾D.白色污染

(2)下列有关NH3的说法，不正确的是(填字母序号)。

A.工业合成NH3属于人工固氮B.NH3易液化，液氨常用作制冷剂

C.NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥D.NH,制备NO体现了NH3的还原性

(3)NHs极易溶于水，在标准状况下，用充满NHJ的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物

质的量浓度为mol-L-'o(保留3位有效数字)

(4)工业上常用氨气与硝酸反应制备化肥硝酸镂，写出检验镂根离子的实验方法：o

化学兴趣小组的同学利用下图进行SO?的一些性质实验(加热装置略)：

浓硫段

Ba(l2112sNaOH

溶液溶液溶液

图2

(5)首先，验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性：亚硫酸＞碳酸)。

①连接仪器、检查装置气密性、加药品后，打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸，加热。

②装置A中试剂是。

③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是：o

(6)验证SO。的某些性质。

①打开b,关闭a。

②硫化氢溶液中看到有淡黄色沉淀，SO?体现o(选填“酸性氧化物”、“还原性”、“氧化性”)

③BaC"溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，都产生了白色沉淀，将产生的沉淀的化

学式填入下表相应位置。

滴加的溶液氯水氨水

沉淀的化学式—

写出其中SO。显示还原性生成沉淀的离子方程式：

20.(2022・河南开封•高三期末)近期中国科学院宣布在人工合成淀粉方面取得突破性进展，是国际上首

次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。

⑴CO?人工合成淀粉共需要11步，其中前两步涉及的反应如图所示。

2H2O(g)H2O2(1)

3H2(g)H2O(g)0HO2(g)H2O2(1)O

C02(g)H人H®7HAH(g)

已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH4

计算CO2(g)+2H,(g)=HCHO(g)+H2O(g)AH=。

(2)原料CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取，能作为CO?捕获剂的有(填字母序号)。

A.氨水B.Na2c。3溶液C.CH3cH20HD.NH4cl溶液

(3)在一定温度下的密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g)^iCH3OH(g)+H2O(g)o下列说法正确

的是(填字母序号)。

A.反应达平衡后，若压缩容器体积，则平衡正向移动

B.选用合适的催化剂可以提高CH30H的平衡产率

C.若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应已达平衡

增大原料气中叭M的值，有利于提高CC>2的转化率

D.

(4)在一定条件下，CO?催化加氢可以生成CH3OH,主要有以下三个竞争反应。

反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH5

反应H：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH6

反应III：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)AH7

为研究催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入2.0molC()2和5.3molH2,反应进行相同时间

后，测得有关物质的物质的量随温度的变化关系如图所示。

①该催化剂在较低温度时主要选择反应(填“i，，，，n”或“in”)。A点以后，升高温度，甲烷的物质的

量减小，其原因可能是

②在一定温度下，体系达到平衡，此时测得：n(CH4)=0.1mol,n(C2H4)=0.4mol,

n(CH3OH)=0.5mol,容器内总压强为p。此时，CO?的总转化率为；p(H2O)=；该温度

下反应I的平衡常数K(I)=I?保留一位小数)。

参考答案:

1.(l)132kJ/mol

(2)0.08KPa/min

(3)C3H8大于33.3%0.025MPa

(4)温度升高，反应速率增大(或温度升高，催化剂的活性增大)

2.(l)c

(2)+247

1

(3)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58.2kJ-mor139.6

(4)Al-3e-=A13+20：+2c02=Ch+CzOj

3.(1)3:4-92.7be

52

⑵<b9

(3)减小随着温度的升高，N2和02反应转化为NO的转化率增大

4.(l)2H2O+O2+4e=4