高三化学一轮复习考点特训-化学反应原理综合题1含解析

PAGE化学反应原理综合题大题训练（共10题）1.氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl、NHCl2和NCl3)，副产物少于其它水消毒剂。回答下列问题：(1)①一氯胺(NH2Cl)的电子式为________________。②工业上可利用反应Cl2(g)+NH3(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备一氯胺，已知部分化学键的键能如下表所示（假设不同物质中同种化学键的键能相同），则该反应的△H=________。化学键N-HCl-ClN-ClH-Cl键能(kJ/mol)391243191431③一氯胺是重要的水消毒剂，其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解，生成具有强烈杀菌消毒作用的物质，该反应的化学方程式为_________________________。(2)用Cl2和NH3反应制备二氯胺的方程式为2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)，向容积均为1L的甲、乙两个恒温（反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3，测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示：t/min04080120160n(Cl2)(甲容器)/mol2.001.501.100.800.80n(Cl2)(乙容器）/mol2.001.451.001.001.00①甲容器中，0～40min内用NH3的浓度变化表示的平均反应速率v(NH3)=___________。②该反应的△H________0(填“>”或“<”)。③对该反应，下列说法正确的是______________(填选项字母）。A．若容器内气体密度不变，则表明反应达到平衡状态B．若容器内Cl2和NH3物质的量之比不变，则表明反应达到平衡状态C．反应达到平衡后，其他条件不变，在原容器中充入一定量氦气，Cl2的转化率增大D．反应达到平衡后，其他条件不变，加入一定量的NHCl2，平衡向逆反应方向移动(3)在恒温条件下，2molCl2和1molNH3发生反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)，测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：①A、B、C三点中Cl2转化率最高的是______点(填“A”“B”或“C”)。(提示：C点时HCl和Cl2的浓度相等)②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_________(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)2.一氧化碳是一种重要的化工原料。结合所学知识回答下列问题：(1)工业上可通过CO和H2化合制取CH3OH：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1已知：①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.1kJ·mol-1②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.0kJ·mol-1则△H1=___。(2)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为___。(3)工业上还可通过CO和Cl2化合制取光气(COCl2)：Cl2(g)+CO(g)=COCl2(g)△H。向密闭容器中充入1molCl2(g)和1molCO(g)，反应速率随温度的变化如图所示。①图中Q点的含义是___，△H___0(填“＞”或“＜”）。②某温度下，该反应达到平衡时c(COCl2)=0.80mol•L-1，c(Cl2)=0.20mol•L-1，则平衡体系中CO的体积分数为___(保留2位小数）。在该温度下，反应的平衡常数K=___。(4)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理如图：①b电极的名称是___。②生成丙烯(C3H6)的电极反应式为___。3.空气中有丰富的氮气，科学家展开了向空气要氨气的系列研究。（1）已知：2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l）ΔH＝akJ·mol－1N2（g）＋O2（g）=2NO（g）ΔH＝bkJ·mol－14NH3（g）＋5O2（g）=4NO（g）＋6H2O（l）ΔH＝ckJ·mol－1工业上合成氨反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝_______kJ·mol－1（2）以悬浮的纳米Fe2O3作催化剂，H2O和N2为原料直接常压电化学合成氨方面取得了突破性进展。其工作原理如图所示：①Ni电极处发生的总反应为：N2＋6e－＋6H2O=2NH3＋6OH－已知该反应分为两步，其中第二步的反应为2Fe＋3H2O＋N2=2NH3＋Fe2O3，则第一步反应为_______。②蒙乃尔筛网处发生的电极反应为：_______。（3）NH3可以合成尿素，反应为2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（g）＋H2O（g）。向一体积可变的恒压容器中充入一定量的NH3和CO2，保持容器的温度不变，NH3和CO2的转化率随时间的变化如图所示。①下列情况能说明反应达到平衡状态的是_______。ANH3和CO2的物质的量之比为2∶1B容器内气体的密度保持不变C2v正（NH3）＝v逆（CO2）D各气体的体积分数保持不变②起始时NH3和CO2的物质的量之比为_______。③维持容器的温度和压强不变，向上述平衡后的容器中充入NH3（g）、CO（NH2）2（g）和H2O（g）各1mol，则达到新平衡时NH3的体积分数为_______。4.MoS2(s)(辉钼矿的主要成分可用于制取钼的化合物、润滑添加剂、氢化反应和异构化反应的催化剂等，回答下列问题：(1)已知：MoS2(s)=Mo(s)+S2(g)△H1；S2(g)+2O2(g)=2SO2(g)△H2；2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)△H3；；反应2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的△H=______用含△H1、△H2、△H3的代数式表示(2)利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4和Na2SO4溶液装置如图所示。①阴极的电极反应式为__________。②MoO42-在电极______(填A或B)附近生成。③实际生产中，惰性电极A一般不选用石墨，而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2，涂层为RuO2+IrO2)，理由是_______________。(3)用辉钼矿冶炼Mo的反应为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H。该反应的△H______0(填“＞”或“＜”)；p1、p2、p3按从小到大的顺序为______________。(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，若充入氦气，平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不移动”)。(5)在2L的恒温恒容密闭容器中加入0.1molMoS2、0.2molNa2CO3、0.4molH2，在1100K时发生反应，达到平衡时恰好处于图中A点，则此温度下该反应的平衡常数为______。5.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。（1）用生物质热解气（主要成分为CO、CH4、H2）将SO2在一定条件下还原为单质硫进行烟气脱硫。已知：①C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH1=-393.5kJ·mol-1②CO2（g）+C（s）=2CO（g）ΔH2=+172.5kJ·mol-1③S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH3=-296.0kJ·mol-1CO将SO2还原为单质硫的热化学方程式为_______。（2）CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），达到平衡后测得各组分的浓度如下：①反应达到平衡时，CO的转化率为_______。②该反应的平衡常数值K=_______。③恒温恒容条件下，可以说明反应已达到平衡状态的是_______（填标号）。Av正（CO）=2v逆（H2）B混合气体的密度不变C混合气体的平均相对分子质量不变DCH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化④若保持容器体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH，此时v正_______v逆（填“>”、<”或“=”）。（3）在常温下，亚硝酸HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1，NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5mol·L-1。0.1mol·L-1NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________，常温下NO2-水解反应的平衡常数Kh=_______（保留两位有效数字）。6．运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。I.氨为重要的化工原料，有广泛用途。(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取：a.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H1=+216.4kJ/molb.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)∆H2=-41.2kJ/mol则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)

∆H=_____________。(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是_____________(填序号)A．和的转化率相等B．反应体系密度保持不变C．保持不变D．②P1_____P2(填“>”“=”或“不确定”，下同)；反应的平衡常数：B点_______D点。③C点的转化率为________；在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率：υ(A)__________υ(B)。Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为_____________。反应过程中通过质子交换膜(ab)的为2mol时，吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为_____________L。7.十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。汽车的排气管上安装“催化转化器”，发生反应①：2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）△H＝－746.5kJ·mol－1。（1）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中（0～15min）NO的物质的量随时间变化如图。①图中a，b分别表示在相同温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n（NO）的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是__。（填“a”或“b”）②T℃时，该反应的化学平衡常数K＝__；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2mol，则平衡将__移动。（填“向左”、“向右”或“不”）③15min时，若改变外界反应条件，导致n（NO）发生图中所示变化，则改变的条件可能是___（任答一条即可）。④又已知：反应②N2（g）＋O2（g）2NO（g）△H2＝＋180.5kJ·mol－1，则CO的燃烧热△H＝__。（2）在密闭容器中充入5molCO和4molNO，发生上述反应①，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。①温度：T1__T2（填“<”或“>”）。②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的____点。（3）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理，其脱硝率（脱硝率即NO的转化率）与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图所示。为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是________。8.烟气脱硝技术是烟气治理的发展方向和研究热点。（1）用NH3选择性脱除氮氧化物，有如下反应：6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)已知化学键的键能数据如下表：化学键NO中的氮氧键N-HNNO-H键能（kJ·mol-1）abcd则该反应的ΔH=__kJ·mol-1。（2）在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO(g)ΔH=-746.8kJ·mol-1。实验测得：v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆为速率常数，只与温度有关）①达平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数__k逆增大的倍数（填“＞”或“＜”或“＝”）。②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡，CO的转化率为50%，则=__。（3）现利用反应除去汽车尾气中的NOx：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH=-34.0kJ·mol-1。在密闭容器中发生该反应，催化反应相同时间，测得不同温度下NO的转化率a（NO）随温度的变化如图所示。由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是__。（4）以连二硫酸根（S2O42-）为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：①阴极区的电极反应式为__。②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电时电路中转移了0.3mole-，则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为__mL。9.燃煤废气中的氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，常要采用不同方法处理，以实现节能减排、废物利用等。（1）下列为二氧化硫和氮的氧化物转化的部分环节：①已知：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）△H＝－196.6kJ・mol－12NO（g）＋O2（g）2NO2（g）△H＝－113.0kJ·mol－1则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式为_________。②一定条件下，工业上可通过下列反应实现燃煤烟气中液态硫的回收，其中Y是单质：SO2（g）＋2CO（g）2X（g）＋Y（l）。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，某化学兴趣小组在某温度下、固定容器中用超灵敏气体传感器测得不同时间的SO2和CO浓度如下表：时间/s01234c（SO2）/mol·L

－11.000.500.233.00×10－373.00×10－37c（CO）/mol·L－14.003.002.462.002.00X的化学式为_____；当时间为第4s时，2v（SO2）正____（填“>”“＝”或“<”）v（X）逆。（2）有科学家经过研究发现，在210~290℃、催化剂条件下用H2可将CO2转化生成甲醇蒸气和水蒸气。一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：①催化剂效果最佳的是催化剂________（填“I”“II”或“III”）。②此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是___________。已知容器内的起始压强为100kPa，则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp＝______（保留两位有效数字）（Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数）。10.某同学查阅资料得知25℃时部分弱酸的电离常数如下表:酸HCOOHHClOH2CO3H2C2O4H2S电离常数(Ka)1.8×10-43×10-8K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11K1=5.4×10-2K2=5.4×10-5K1=1.3×10-7K2=7.1×10-15据此回答以下几个问题:(1)四位同学根据表中数据写出以下几个反应方程式甲：乙：丙：丁：上述反应可以成功进行的是______(填同学代号)。(2)甲同学为证明HCOOH为弱酸，采用以下方法一定能证明的是_______(填序号)。①常温下测得HCOONa溶液的pH大于7②用HCOOH溶液做导电实验，灯泡很暗③HCOOH与Na2S能发生反应产生臭鸡蛋气味的气体④采用pH计测得常温下0.1mol/LHCOOH溶液的pH=1.37⑤HCOONa和H3PO4反应，生成HCOOH⑥pH=2的HCOOH溶液稀释至100倍后，测得pH约为3.4(3)乙同学取10.00mL0.1mol/LH2C2O4在室温下用0.1mol/LNaOH溶液进行滴定，并使用氢离子浓度监测仪进行实时监控，当电脑显示pH=7并稳定时停止滴定，此时测得消耗NaOH溶液体积为VmL。①该实验可使用________量取10.00mL0.1mol/LH2C2O4(填仪器名称)。②V____10.00mL(填“>”“="或“<”)。③滴定结束后溶液中所含离子浓度由大到小为：_________(书写离子浓度符号并用“>”连接)。④丙同学与甲同学做同样实验。但他将0.1mol/LH2C2O4换成0.1mol/LH2S溶液，丙同学实验结束后溶液c(HS-)___c(S2-)(填">""<"或“=”)。(4)已知酸性高锰酸钾可将甲酸氧化成二氧化碳，丁采用HCOOH溶液对某KMnO4样品进行纯度测定(杂质不参导反应)，取0.200gKMnO4样品(M=158g/mol)在锥形瓶中溶解并酸化后，用0.100mol/L的标准HCOOH溶液进行滴定，滴定至终点时消耗HCOOH溶液20.00mL。①对KMnO4溶液进行酸化时，通常选用的酸是__________。②确定达到滴定终点的判断方法是_________。③该样品中KMnO4的纯度为_______(用百分数表示)。【参考答案及解析】1.【答案】(1)+12kJ/molNH2Cl+H2OHClO+NH3(2)6.25×10-3mol/(L.min)＜AB(3)B0.5（MPa）－1【解析】【分析】(1)①一氯胺是共价化合物，N原子与H原子、Cl原子之间形成1对共用电子对；②一氯胺为共价化合物，发生反应Cl2(g)+NH3(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)，根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能进行计算；③一氯胺是重要的水消毒剂，在中性、酸性环境中发生水解反应生成NH3和HClO；(2)①根据v=进行计算；②根据数据可知，甲容器达到平衡时，用时120min，乙容器达到平衡时，用时80min，说明乙容器的反应速率大于甲容器的反应速率，说明乙容器的温度高于甲容器中的温度，且甲容器中剩余的Cl2多余乙容器中剩余的Cl2，Cl2增多，说明升高温度，平衡逆向进行；③可逆反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，各组分的浓度、含量等保持不变，由此衍生出的其它的一些量不变；(3)①反应前后气体的体积减小，生成HCl越多，Cl2转化率越大；②C点HCl和Cl2浓度相同，结合三段法列式可计算得到平衡状态下各物质的物质的量，再计算物质的量分数，最后根据Kp=进行计算。【详解】(1)①一氯胺是共价化合物，N原子与H原子、Cl原子之间形成1对共用电子对，其电子式为：；②△H=反应物的总键能-生成物的总键能=(3×391+243)-(2×391+191+431)=+12kJ/mol；③一氯胺是重要的水消毒剂，在中性、酸性环境中发生水解反应生成NH3和HClO，反应方程式为：NH2Cl+H2OHClO+NH3；(2)①甲容器中，0～40min内氯气的物质的量的变化量为2.00mik-1.50mol=0.50mol，变化量之比等于化学计量数之比，因此氨气的物质的量的变化量为=0.25mol，浓度的变化量为=0.25mol/L，因此v===0.00625mol/(L•min)；②根据数据可知，甲容器达到平衡时，用时120min，乙容器达到平衡时，用时80min，说明乙容器的反应速率大于甲容器的反应速率，说明一容器的温度高于甲容器中的温度，且甲容器中剩余的Cl2多余乙容器中剩余的Cl2，Cl2增多，说明升高温度，平衡逆向进行，进一步说明该反应正向为放热反应，即△H<0；③A.由反应的方程式可知，该反应气体的质量发生变化，气体体积不变，当容器内气体的密度不变时，证明达到了平衡状态，A项正确；B.若容器内Cl2和NH3物质的量之比不变，说明容器内物质的浓度不发生变化，说明反应达到了平衡状态，B项正确；C.反应达到平衡后，其他条件不变，在原容器中充入一定量氦气，各物质的浓度不发生变化，平衡不移动，Cl2的转化率不变，C项错误；D.反应达到平衡后，其他条件不变，加入一定量的NHCl2，因NHCl2为液态，增大液体的量，平衡不移动，D项错误；正确的选AB；(3)①反应前后气体的体积减小，由图象可知三点中B点HCl最多，因此B点Cl2转化率最高；②设反应掉的NH3的物质的量为xmol，那么2-2x=2x，解得x=0.5mol，总物质的量为3-3x+2x=3-x=3-0.5=2.5mol，总压强为10MPa，因此Kp(C)===0.5MPa。2.【答案】(1)-90.1kJ·mol-1(2)CO2C+O2(3)化学平衡状态＜16.67%20(4)正极3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O【解析】【分析】(1)根据盖斯定律计算；(2)根据图像可知，反应物为二氧化碳，生成物为炭黑和氧气；(3)根据图像可知，升高温度，正逆反应速率均增大，且逆反应速率增大的程度大于正反应速率，则升高温度，平衡逆向移动，逆向反应为吸热，则正反应为放热反应。(4)①根据图知，氧的化合价由-2变为0价，失电子，则生成氧气的电极是阳极，则连接阳极的电源电极为正极；②阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成丙烯和水。【详解】(1)根据盖斯定律可知，①+②可得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，则△H1=△H2+△H3=-90.1kJ·mol-1；(2)根据图像可知，反应物为二氧化碳，生成物为炭黑和氧气，则方程式为CO2C+O2；(3)根据图像可知，升高温度，正逆反应速率均增大，且逆反应速率增大的程度大于正反应速率，则升高温度，平衡逆向移动，逆向反应为吸热，则正反应为放热反应。①根据图像可知在Q点之前为建立平衡的过程，而Q点之后为平衡移动的过程，且随着温度的升高平衡逆向移动，Q点为化学平衡状态；正反应为放热反应，则△H＜0；②初始时，充入等物质的量的Cl2、CO，根据Cl2(g)+CO(g)=COCl2(g)，平衡时，c(Cl2)=c(CO)=0.20mol•L-1，平衡体系中CO的体积分数=×100%=16.67%；K==20；(4)①根据图知，氧的化合价由-2变为0价，失电子，则生成氧气的电极是阳极，则连接阳极的电源电极为正极，所以b为正极；②阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成丙烯和水，电极反应式为3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O。3.【答案】（1）（b＋－）（2）Fe2O3＋6e－＋3H2O=2Fe＋6OH－4OH－－4e－=2H2O＋O2↑（3）BD3∶152.94%【解析】【分析】(1)可根据盖斯定理由已知反应求得目标反应的焓变；(2)观察其工作原理图可知，Ni电极变化为N2→NH3，发生还原反应，是阴极，则蒙乃尔筛网处是阳极，发生氧化反应。(3)①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变及由此衍生的其他物理量进行分析；②设起始时NH3和CO2的物质的量分别为n(NH3)、n(CO2)，反应消耗的CO2的物质的量为x，结合方程式列三段式，结合氨气、二氧化碳的转化率进行分析计算，求出n（NH3）:n（CO2）；③维持容器的温度和压强不变，向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1mol，进行转化，通过把生成物全部转化为反应物后，可知转化后比值相等，与原平衡等效，则达到新平衡时NH3的体积分数与原平衡相同，所以，只需计算原平衡中NH3的体积分数即可。【详解】(1)由已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH＝ak·mol-1②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH＝bk·mol-1③4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH＝ck·mol-1根据盖斯定理，可由①×+②-③×得反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，则ΔH＝(b+-)k·mol-1。答案为：(b+-)(2)①用总反应减第二步的反应得：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-。答案为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-②蒙乃尔筛网处是阳极，OH-放电，发生氧化反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑。答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑(3)①A.NH3和CO2的物质的量之比为2∶1时不一定达到平衡，A选项错误；B.反应体系条件为恒温恒压，平衡移动，气体物质的量变化，所以气体体积也变化，而体系气体质量不变，所以密度会随平衡的移动而变化，密度不变时反应达到平衡状态，B选项正确；C.由2v正(NH3)＝v逆(CO2)，得v正(NH3)：v逆(CO2)=1：2，不等于计量数之比，反应没有达到平衡状态，C选项错误；D.根据化学平衡状态的定义，平衡时各组分的百分含量保持不变，D选项正确；答案为：BD②设起始时NH3和CO2的物质的量分别为n(NH3)、n(CO2)，反应消耗的CO2的物质的量为x，则有：，解得：答案为：3∶1③维持容器的温度和压强不变，向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1mol，进行转化:转化后比值相等，与原平衡等效，则达到新平衡时NH3的体积分数与原平衡相同，所以，只需计算原平衡中NH3的体积分数即可。在②的计算中，n(NH3)=3n(CO2)，x=0.6n(CO2)，则平衡时总物质的量为n(NH3)-2x+n(CO2)-x+x+x=n(NH3)+n(CO2)-x=3.4n(CO2)，则达到新平衡时NH3的体积分数为：答案为：52.94%【点睛】1.判断可逆反应是否达到平衡的方法：v正＝v逆；各物质含量不变；其它表现：看该量是否随平衡移动而改变，是则可。2.恒温恒压时，同一种反应，按不同方式投料，如果转化后的投料比相等，则建立的平衡等效，平衡时各物质的百分含量对应相等。4.【答案】(1)△H3－2△H2－2△H1(2)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－=H2↑A阳极主要生成Cl2，还会生成O2，生成的O2会消耗石墨(3)＞p1＜p2＜p3(4)不移动(5)2.5×10－3【解析】【分析】（1）根据盖斯定律，将几个热化学反应方程式叠加，可得到相应反应的热化学反应方程式；（2）根据电解原理进行分析；（3）根据化学平衡移动的因素进行分析；（4）根据化学平衡移动的因素进行分析；（5）利用三段式进行化学平衡常数的计算；【详解】（1）MoS2(s)=Mo(s)+S2(g)①，S2(g)+2O2(g)=2SO2(g)②；2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)③；利用盖斯定律，以及目标反应方程式，得出③－2×②－2×①得出△H=△H3－2△H2－2△H1；答案为△H3－2△H2－2△H1；（2）①该装置为电解池，电极B连接电源负极，即电极B为阴极，根据电解原理，阴极上应是H2O电离出H＋放电，即电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－=H2↑；答案为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－=H2↑；②阳极电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，Cl2具有强氧化性，溶于水后产生的HClO也具有强氧化性，能将MoS2氧化成MoO42－，即MoO42－在阳极A附近生成；答案为A；③食盐水中含有的阴离子是Cl－、OH－，Cl－失去电子产生Cl2，OH－也可能失去电子变为O2，生成O2会与石墨在高温下反应生成CO2，不断消耗石墨，因此阳极一般不选用石墨，而采用DSA惰性阳极；答案为阳极主要生成Cl2，还会生成O2，生成的O2会消耗石墨；（3）根据图像，随着温度的升高，H2的转化率增大，根据勒夏特列原理，该反应的正反应方向为吸热反应，即△H＞0；在相同的温度下，压强越大，H2的转化率越小，因此根据图像，压强由小到大的顺序是p1＜p2＜p3；答案为＞；p1＜p2＜p3；（4）体积固定，达到平衡时，充入氦气，组分的浓度不变，平衡不移动；答案是不移动；（5）根据化学平衡常数的定义，K==2.5×10－3；答案为2.5×10－3。5.【答案】（1）2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s)ΔH=-270kJ·mol-1（2）40%CD=（3）c(NO2-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)1.4×10-11【解析】【分析】（1）根据盖斯定律分析，将几个热化学方程式即反应热进行计算即可；（2）列出反应的三段式进行分析；（3）由题知，HNO2的电离常数大于NH3·H2O，则NH4NO2溶液中，NH4+的水解程度大于NO2-的水解程度，则溶液中c(NO2-)>c(NH4+)；Kh=。【详解】（1）根据盖斯定律可得，该反应=反应①-反应②-反应③，ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3，即该反应的热化学方程式为：2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s)ΔH=-270kJ·mol-1；（2）该反应的三段式如下：①α(CO)==40%；②K===；③A、平衡时，2v正(CO)=v逆(H2)；v正(CO)=2v逆(H2)是某一个点时，体系中的速率关系，且一定不是平衡时的速率关系，故该说法不能说明反应达到平衡，A错误；B、根据质量守恒定律，反应体系的总质量始终不变，由于该反应是在恒容的容器中进行的，故反应体系的密度始终不变，故该说法不能说明反应达到平衡，B错误；C、根据质量守恒定律，反应体系的总质量始终不变，但是反应体系的总物质的量在减小，即在反应体系达到平衡之前，反应体系的平均相对分子质量在增大，故当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到平衡，C正确；D、反应体系的各组分的浓度不再变化时，反应达到平衡，D正确；故选CD；④保持容器体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH，c(CO)=1.5mol·L-1，c(H2)=1.0mol·L-1，c(CH3OH)=1.0mol·L-1，Qc====K，则平衡不移动，即v正=v逆；（3）由题知，HNO2的电离常数大于NH3·H2O，则NH4NO2溶液中，NH4+的水解程度大于NO2-的水解程度，故该溶液中各离子浓度由大到小为：c(NO2-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；NO2-的水解平衡常数Kh=====1.4×10-11。6．【答案】I.(1)+175.2kJ/mol(2)BC<>66.7%<Ⅱ.2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O11.2【解析】【分析】I.(1)则将a+b可得CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)△H；(2)①起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨，达到平衡时，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不变，气体的总物质的量不变，以此判断；②增大压强，平衡正向移动，平衡混合气体中氨气的百分含量增大；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；③起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol，反应的方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，C点氨气的含量为50%，结合方程式计算；压强越大、温度越高，反应速率越快；II.根据图示可知，阴极通入的SO32-发生得电子的还原反应生成S2O42-，结合溶液为酸性书写阴极反应式；写出电解池的总反应，根据通过的氢离子物质的量可知转移电子的物质的量，吸收柱中生成的气体为氮气，然后利用电子守恒计算氮气的物质的量，最后根据V=n·Vm计算标况下体积。【详解】I.(1)已知a.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H=+216.4kJ/molb.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol则将a+b，可得CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)△H=（+216.4-41.2）kJ/mol=+175.2kJ/mol；(2)①A.N2和H2的起始物料比为1：3，且按照1：3反应，则无论是否达到平衡状态，转化率都相等，N2和H2转化率相等不能用于判断是否达到平衡状态，A错误；B.气体的总质量不变，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，恒压条件下，当反应体系密度保持不变时，说明体积不变，则达到平衡状态，B正确；C.保持不变，说明氢气、氨气的浓度不变，反应达到平衡状态，C正确；D.达平衡时各物质的浓度保持不变，但不一定等于化学计量数之比，不能确定反应是否达到平衡状态，D错误；故合理选项是BC；②由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，平衡混合气体中氨气的百分含量增大，由图象可知P1<P2，该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则反应平衡常数：B点＞D点；③起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol，反应的方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，C点氨气的含量为50%，设转化N2物质的量为xmol，则N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)起始：1mol3mol0转化：xmol3xmol2xmol平衡：(1-x)mol(3-3x)mol2xmol则×100%=50%，解得x=，则C点H2的转化率为=66.7%，B点的压强、温度都比A点高，压强越大、温度越高，反应速率越大，所以υ(A)<υ(B)；II.根据图示可知，阴极通入的SO32-发生得电子的还原反应生成S2O42-，则阴极反应式为：2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；电解池的阳极水电离出的氢氧根离子放电生成氧气，发生反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，则电解池中总反应为：4SO32-+4H+2S2O42-+2H2O+O2↑，即转移4mol电子时有4mol氢离子通过质子交换膜，则反应过程中通过质子交换膜（ab）的H+为2mol时，转移电子的物质的量为2mol，生成1molS2O42-，图示NO吸收柱中S2O42-失去电子被氧化成SO32-，NO得到电子被还原成N2，根据得失电子守恒可知，吸收柱中生成N2的物质的量为：n(N2)==0.5mol，标况下0.5mol氮气的体积为：22.4L/mol×0.5mol=11.2L。【点睛】本题考查化学平衡、电解原理、反应热计算等知识，明确盖斯定律、电解原理，把握化学平衡三段法、转化率计算等为解答的关键，知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力、计算能力及综合应用能力。7.【答案】（1）b5L/mol不加压（或增加CO的物质的量浓度或减少生成物浓度或降温等）283.0kJ·mol-1（2）＞A（3）350℃左右、负载率3％【解析】【分析】（1）①使用催化剂缩短到平衡状态用时来判断；②根据三段法计算平衡常数，比较Qc与平衡常数K大小判断移动方向；③用n（NO）发生图中所示变化判断改变的条件；④用盖斯定律来计算CO的燃烧热；（2）①根据反应2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ•mol-1，升高温度，平衡逆向移动，所以NO的体积分数会增大；②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，则平衡会逆向移动；③从图中判断达到最佳脱硝效果应采取的条件。【详解】（1）①使用催化剂缩短到平衡状态用时，因此催化剂面积较大的曲线是b；②根据化学反应速率的数学表达式，v(CO)=(0.4－0.2)/(2×10)mol/(L·min)=0.01mol/(L·min)；2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)起始浓度：0.20.200变化浓度：0.10.10.10.05平衡浓度：0.10.10.10.05，根据平衡常数的表达式，=5；此时CO的浓度为0.2mol·L－1，CO2的浓度为0.2mol·L－1，代数上式，此时的浓度商为5，与化学平衡常数相等，即平衡不移动；③15min时，NO的物质的量减少，将N2移出减少生成物浓度、加压等，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，④用盖斯定律结合反应①与反应来②，计算CO的燃烧热283.0kJ·mol-1（3）①根据反应2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ•mol-1，升高温度，平衡逆向移动，所以NO的体积分数会增大，即T1＞T2。②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增加，重新达到的平衡状态可能是图中A点。③从图中判断达到最佳脱硝效果应采取的条件350℃左右、负载率3％。【点睛】利用盖斯定律的求算燃烧热，是高考热点；平衡常数的计算及Qc计算并比较是难点。8.【答案】（1）6a+12b-5c-12d（2）＜1（3）1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大（4）2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O1344【解析】【分析】（1）反应的ΔH等于反应物的总键能减去生成物的总键；（2）①根据升温对反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO(g)ΔH=-746.8kJ·mol-1的平衡移动及反应速率的影响幅度来判断；②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡，CO的转化率为50%，用三段式求出平衡时各物质的浓度，再按照平衡时正逆反应速率相等来计算；（3）假如已平衡，升温平衡应左移，转化率下降，之所以有矛盾，从假设不成立角度分析；（4）①阴极区发生还原反应，从图中找出阴极反应物，写它发生还原反应的电极反应式；②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，写出关系式，按电子数守恒，求出一氧化氮在标准状况下体积；【详解】（1）反应的ΔH等于反应物的总键能减去生成物的总键，ΔH=（6a+12b-5c-12d）kJ·mol-1；答案为：6a+12b-5c-12d；（2）①该反应的正反应是放热反应，达到平衡后，仅升高温度，平衡逆向移动，所以逆反应速率大于正反应速率，则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，所以k正增大的倍数<k逆增大的倍数；答案为：＜；②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡，CO的转化率为50%，平衡时正逆反应速率相等，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)，则k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2)，因为是1L的密闭容器，k正×0.52×0.52=k逆·×0.25×0.52，则=1；答案为：1；（3）假如已平衡，升温平衡应左移，转化率下降，而当反应在建立平衡的过程中时，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；答案为：1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；（4）①由图可知，阴极区通入液体主要含SO32-，流出主要含S2O42-，所以阴极区电极反应式为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；答案为：2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O；②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电一段时间后阴极区n(SO32-)减少了0.3mol，此过程转移0.3mole−；由于NO吸收转化后的主要产物为NH4+，NO～