2020高考化学押题及答案 (五)

押课标卷理综第28题化学反应原理

高考频度：★★★★★难易程度：★★★★☆

考情分析与预测

一、考题分析

化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主

要命题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析•，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件

的分析选择、生产生活中的实际应用等，试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。

二、近四年考点分布分析

全试题载体类型考点分布

大

反

五平

气相

国题速率因平衡标

应

常

衡

数

年份团应

卷瘫(溶转化率图像分电化学原理

号素及计志及移

热

的

计

算

体系液)体系计算析及应用

算动原理

qI

201928qq7

1

201828VKp表

I

q

201728K

201627YqKsp7

201927ylylqVqKpyl7

Jq

201827qTVK7

IIqqq

201727TK7

201627TqqT

201928ylKTT

201828TNq7

IIIq

20172844K7

201627T77表达式7

丁真题再现

[2019新课标II卷】环戊二烯(O)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：0(g)O(g)+H2(g)AHi=100.3kJmoi①

H2(g)+I2(g)^^2HI(g)△Ho-11.0kJmoi②

1

对于反应：O(g)+I2(g)C#(g)-2HI(g)③A”3二kJmoro

(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯(\办在刚性容器内发生反应③，起始总压为105pa,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%=Pao达到平衡

后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有(填标号)。

A.通入性性气体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)。

(.

□.1^46

•

O1^2

E

。

、

超7\

炭,}8

袈

U.J46

22

氐

JX。

.2

反应时间/h

A.TI>72

B.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

D.b点时二聚体的浓度为0.45moLLT

环戊二烯可用于制备二茂铁3aHM结构简式为勺)，后者广泛应用于航天、化工等领

(4)

域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有湿化钠(电解质)和环戊二烯

的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。

该电解池的阳极为，总反应为。电解制备需要在无水条件下进

行，原因为

【答案】（1）89.3

(2)40%3.56X104BD

(3)CD

(4)Fe电极+H2f(Fe+2c5H6=^Fe(CsHs)2+H2T)

水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH,进一步与Fe?+反应生成Fe（OH）2

【解析】（1）根据盖斯定律①•②，可得反应③的AH=89.3kJ/mol：

（2）假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol,平衡时环戊烯反应了xmol,根据题意可知;

O（g）+h（g）=。（g）+2HI（g）增加的物质的量

1mol1mol1mol2mol1mol

xmol2nx20%

得x=0.4nmol,转化率为0.4n/nxl00%=40%：

o©+I2o

2HI(g)P

（初）0.5x1050.5X10500

APOSxlC^xW%0.5x105x40%0.5x105X4O%1x105x40%

P（平）0.3xl050.3x1050.2xl050.4x105

(0.4X105)2X0.2X105

-------------------=3.56x104；

O.3xlO5xO.3xlO5

A.T、V一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故A错误；

B.升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故B正确；C.增加环戊烯的浓度平衡正向移动，

但环戊烯转化率降低，故C错误；D,增加L的浓度，平衡正向移动，环戊烯转化率升高，故D正确；

（3）A.温度越高，反应速率越快，其浓度下降的也越快。因此TI<T2,故A错误；

B.a点比b点温度低，但是浓度大。此选项讨论的是瞬时反应速率，其表现是曲线上某时刻点，对应的曲线切

线的斜率大小。从图中的两条切线不难看出，a处斜率较c要更负一些。也就是a处的反应速率更大，故B

错误；

C.a点、b点温度相同，反应一直在正向行，故v（正）>v（逆），a点反应物浓度大于b点，故a点正反应

速率大于b点，因此v（正a）>v（逆b）,故C正确；

D.b点时环戊二烯浓度由1.5mol/L减小到0.6mol/L,减少了0.9mol/L,因此生成二聚体0.45mol/L,故D正

确；答案：CD

(4)根据阳极升失氧可知Fe为阳极；根据题干信息Fe-2e-Fe2+,电解液中钠离子起到催化剂的作用使得

环戊二烯得电子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁，故电极反应式为Fe+2匚〉=£+H2T；电解

必须在无水条件下进行，因为中间产物Na会与水反应生成氢氧化钠和氢气，亚铁离子会和氢氧根离子结合

生成沉淀。

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：

(.)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)o下图为刚性容器中，进料浓度比

c(HCl)：cQ)分别等于1：1、乙：1、7：1时HC1平衡转化率随温度变化的关系：

%

/

呼

^

湾

躯

展

.O

H

可知反应平衡常数K(300℃)K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HC1初始浓度

为3,根据进料浓度比c(HCl)：c(O2)=l:1的数据计算K(400℃)=L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。进料浓度比以HC1)：c(O2)

过低、过高的不利影响分别是o

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

1

d

CuCl2(s)=CuCl(s)+-Cl2(g)Aa=83kJmol

11.

CuCl(s)+_O2(g)=CuO(s)+_Ch(g)A〃2=-20kJmol

CuO(s)+2HCl(g)=CuCh(s)+H2O(g)A//3=-121kJmol"

M4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)^A/7=kJ-molL

<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氯气技术的某础上，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，如下图所示：

负极区发生的反应有(写反应方程式)。电路中转移1mol电子，需消耗氧

气L(标准状况)。

【答案】(1)大于一卜。42)2—02和Cb分离能耗较高、HC1转化率较低

(1-OS/X(1-0.21)G

(2)-116

(3)增加反应体系压强、及时除去产物

3+2+2++3+

(4)Fe+e-=Fe,4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O5.6

【解析】(1)根据反应方程式知，HC1平御转化率越大，平衡常数K越大，结合图像知升高温度平衡转化

率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，则K(300C)>K(400C)；

由图像知，40(TC时，HCI平衡转化率为84%,用三段式法对数据进行处理得：

4HCl(g)+02(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)

起始：浓度)coco00

变化：浓度)O.84co0.21co0.42co0.42co

平衡：浓度)(l・0.84)co(l-0.21)coO.42coO.42co

(0.42)2x(042)2

则K=“er”：根据题干信息知，进料浓度比过低，氧气大量剩余，导致分离产物氯气和氧

(1-X(1—U篦.Z1〜)C.

气的能耗较高；进料浓度比过高，HC1不能充分反应，导致HC1转化率较低：

(2)根据盖斯定律知，(反应1+反应11+反应HI)x2得4HCI(g)+O2(g)=2C"g)+2H2O(g)

(A//1+A//2+AH3)x2=-lIdkJmol1；

(3)若想提高HC1的转化率，应该促使平衡正向移动，该反应为气体体积减小的反应，根据勒夏特列原理，可

以增大压强，使平衡正向移动；也可以及时除去产物，减小产物浓度，使平衡正向移动；

(4)电解过程中，负极区即阴极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，属于还原反应，则图中左侧为

负极反应，根据图示信息知电极反应为：Fe3++c=Fc2+和4Fe2+q4H+=4Fe3++2HQ»中转移,

电子，根据电子得失守恒可知需消耗氧气的物质的量是lmol-4=0.25mol,在标准状况下的体积为

0.25molx22.4L/mol=5.6Lo

一、求反应热的几种方法

，2反应物的悭能耳量T-M\X...

总咻&

修生成物的1...T...XL

总能量I.

反应过程

放热反应A”vO

⑴从宏观角度分析

△”=M（生成物的总能量）一〃2（反应物的总能量）

⑵从微观角度分析

△〃=Ei（反应物的键能总和）一反（生成物的键能总和）

（3）从活化能角度分析

A”=E（正反应活化能）一反（逆反应活化能）

⑷根据盖斯定律计算

①计算步骤

对比分析目标方程式和已知方程式，调整已知方程

_:式的化学计量数与目标方程式的化学计量数一致：

U二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二

的J恭养后标三用氐吊ME应而疝至欣砺而海而蕨片•

侬尸、程式j

妥二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二、

司」按照叠加步骤中的调整方法，反应热也随之做相：

篁］7、应变化：

②计算方法

Qi为了将热化学方程式相加减得到目标热化学方程式，

囱口可将热化学方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但

巴J:符号相反

a

目T可为把了热将化热学化方学程方式程和式反相应加热减同得时到乘目以标某热个化化学学方计程量式数,

ELf工而而而不加而板麻7；又黄落热在摹苏瓦氐庙加菠

忸中、即可得到目标热化学方程式，反应热也相加减

二、化学平衡移动思维导图

速率不变（如容积不变时

平

充人不参与反应的气体）衡

改

不

变

移

条

动

件

速

率

改

变

d浓度变化卜平式正）”（逆）

衡平衡正向移动

改变程度不同

-T压强变化卜移

。（正）小逆）动

。（正）e（逆）

-I温度变化卜平衡逆向移动

反应物、生成物的状态

正确分析反应特点-------气体体积变化（增大、减小、不变）

反应吸热还是放热

恒温恒容

明确反应的外界条件------恒温恒压

温度变化

正向移动

逆向移动

不移动

物质的量、物质的量浓度、

质量分数、转化率、密度、

平均相对分子质量等

三、化学平衡的计算解题思维路径

1.化学平衡常数表达式的书写方法

平衡•/(")平衡

对反应:，〃A(g)+〃B(g)==pC(g)+qD(g),

产(4)平衡.(B)平衡

⑴由于固体或纯液体的浓度是一常数，如果反应中有固体或纯液体参加或生成，则表达式中不能出现固

体或纯液体;稀溶液中进行的反应，如有水参加反应，由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中;非水溶液中

进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。例如:

CH3coOH(1)+HOCH2cH3coOCH2cH3。)+口2。(1)的平衡常数表达式为

C(CHCOOCHCH)C(HO)

K=----3-----2---3---2--

C(CHRC00H)C(CHRCH?0H)

⑵表达式与化学计量数一一对应，化学方程式中化学计量数不同，表达式就不同;可逆反应中，正反应的表

达式与逆反应的表达式互为倒数。例如：

C\NH3)

①N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)K\=-------

c(N2yc\H2)

3

C(N2)C(H2)

②2NH3(g)一N2(g)+3H2(g)K2=--------

CHNH3)

C(NH3)

13-------------------

(3>-N2(g)+-H(g)^NH3(g)K3=13

2229n

1「

同一温度下,K、代、代的数值都固定但相互之间不相等，显然K产焉,％=跖。

2.转化率计算公式

反应物转化的物质的量(或质量、浓度)

转化率=-----------------------------------------xlOO%

反应物起始的物质的量(或质量、浓度)o

3“三段式”模式进行化学平衡计算

根据反应进行(或平衡移动)的方向，设某反应物消耗的量，然后列式求解。

例：w?A(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g)

起始量：。h00

变化量:/nrnxpxqx

平衡量:。-如b-nxpxqx

注意:①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。

②这里。、b可指:物质的量、物质的量浓度、气体体积等。

③弄清起始量、平衡量、平衡转化率三者之间的互换关系。

④在利用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。

知识点4化学平衡图像题的解题技巧

1.紧扣特征。弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质

参与反应等。

2.先拐先平。在含量(转化率)一时间由线中,先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快,表示温

度较高、有催化剂、压强较大等。

3.定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。

4.三步分析法。一看反应速率是增大还是减小;二看v(正)、v(逆)的相对大小;三看化学平衡移动的方向。

避战演练,/

1.中科院大连化学物理研究所设计了一种新型Na-Fe3CMHZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了C02

直接加氢制取高辛烷值汽油，该研究成果被评价为“C02催化转化领域的突破性进展

(1)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mol

C8HI8(1)+3102(g)=8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJmol-'

2

则8CO2(g)+25H2(g)=C8Hi8(l)+16H2O(l)AH=_kJmol'o

(2)氨硼烷(NH3BH3)是储氢量最高的材料之一，氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图1所示。氨

硼烷电池工作时正极的电极反应式为O

（3）常见含硼的化合物有NaBH4、NaBCh,已知NaBHi溶于水生成NaBO2、H2,写出其化学方程式.

1为NaBH」反应的半衰期（反应一半所需要的时间，单位为min）oIgl⑺随pH和温度的变化如图2所示,

2

则TiT2(填“>”或"v”)。

（4）燃油汽车尾气含有大量的NO,在活化后的V2O5催化作用下，氨气将NO还原成Nz的一种反应历

程如图3所示。

+NH“快速

（反应1）

（反应2）

（反应4）

-H.O.-N.

(反应3)

图3

根据图写出总反应的化学方程式.

【答案】（1）-1627

+

(2)2H+H2O2+2e=2H2O

(3)NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2f<

(4)4NO+4NH3+O24N2+6H2O

(Wfl(1)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-57L6kJmol

25

②C8Hl8(1)+_O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-55I8kJmol-'

2

根据盖斯定律①X-②，整理可得：8co2（g）+25H2（g）=C8HMD+l6H2。⑴AH^-571.6kJ/mol）

2

25

X-（-5518kJ/mol）=-l627kJ/mol；

2

⑵氨硼烷（NH3・BH3）电池工作时的总反应为：NH3*BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O,右侧H2O2得到电子、

+Ql

发生还原反应，所在电极为正极，电极反应式为3H2O2+6H+6^

（3）NaBE可水解放出氢气，反应方程式为：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2t.在酸性条件下，NaBHi不能

稳定性存在，NaBH4和酸反应生成硼酸和氢气，反应的离子方程式为：BHj+H++3HQ=HjBO、+4町.水

解反应为吸热反应，升温促进水解，使半衰期缩短，故「＜12；

(4)用V?Os作催化剂，NHa可将NO还原成N),结合反应历程图可知反应物还有氧气，生成物为N,

和H2O,配平即得反应方程式为4NO+4NH3+O2V2O54N2+6H2O。

2.CO、NO、NO?、SO2都是大气污染物，减少这些氧化物排放对于环境保护具有重要的意义。

已知下列热化学方程式

C(s)+O2(g)=COz(g)△M=・393.5kJmol"

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)AH2=+68kJmol'1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)A//3=-221.0kJ.mol-'

(1)2NO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+N2(g)A//=_kJmor1«

①某温度下，在2L密闭容器中充入0.4molCO和OSmolNCh,此时容器的压强为2.0xlOsPa,5s时，容

器的压强变为原来的0.95倍，则从反应开始到5秒末NO2的平均反应速率v(N02)=mol/(Ls)0

②下列能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是一

A.适当升高温度

B.减小容器体积使体系压强增大

C及时分离出CO2

D.向密闭容器中再充入0.4molNO2

(2)某温度下，下列反应的平衡常数如下：

16

a.2NO2(g)#N2(g)+2O2(g)/Ci=7.0xl0

30

b.2NO(g)^N2(g)+O2(g)&=2.1xIO

反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的平衡常数a-

(3)在催化剂作用下用CO还原NO?进行尾气处理。

①相同条件下，选用A、B、C三种催化剂进行反应，生成N2的物质的量与时间变化如图a。活化能最

小的是_(用&A)、E(B)、E©表示三种催化剂下该反应活化能)。

②在催化剂B作用下，测得相同时间内，处理NO?的量与温度的关系如图b。图中曲线先增大后减小,

请说明后减小的原因—(假设该温度范围内催化效率相同)。

（4）煤燃烧产生的SO?用NaOH溶液吸收，将所得的Na2so3溶液进行电解，可以制备H2so4,其原

理如图c所示（电极材料为石墨）。a电极反应式为。1）为_（阴、阳）极，d离子交换膜为_（阴、阳）离子交换

膜。

Wc

【答案】(1)-1200①0.01②BD

(2)3.0x10”

：3)①E©②因正反应为放热反应，300C已平衡，温度升高平衡逆向移动

22+

：4)SO3--2e+H2O=SO4+2H阴阳

,

【解析】⑴己知:®C(s)+O2(g)=CO2(g)AH,=-393.5kJmor,

@N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)A//2=+68kJ-mor1,

③2c(s)+O2®=2co(g)A〃3=-22LOkJ-mol-1,

根据盖斯定律：①x4-③x2-②可得：2NO2(g)+4CO(g)-4CO2(g)+N2(g)A77-l200kJiiiur'；

①结合题意，设5s末二氧化氮的物质的量变化量为x,歹V三段式”,

2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)

始(mol)0.60.400

X

变(mol)X2x2x

2

X

5s末(mol)0.6-x0.4-2x2x

2

0.4+0.6_2.0xl（）5pa

相同条件下物质的量之比等于压强之比，则二八。c一~二一2.0x城pax0.95,解得

U.0—X+U.4—ZX+ZX+一

2

0.1mol

x=0.1mol,因此5秒末NO：的平均反应速率V(NO2)=2L-001mol/(L-s)；

5s

②结合(1)计算，正反应放热且气体体积减小的反应，

A.适当升高温度，反应速率增大，但平衡逆向移动，故A不符合题意；

B.减小容器体积使体系压强增大，反应速率加快，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正向移动，

故B符合题意；

C.及时分离出CO2,生成物浓度减小，平衡正向移动，但反应速率减慢，故c不符合题意；

D.向密闭容器中再充入0.4molNO2,反应正向移动，NCh浓度增大，反应速率加快，故D符合题意；

答案选BD；

N2

(2)已知：a.2NO2(g)^N2(g)+2O2(g)<2)c(°2)=7.0x10'^

2

C(NO2)

C(N2)C(O2)

b.2NO(g)#N2(g)+O2(g)K?=---「/zc、—=2.1xlO30,

c~(NO)

反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的平衡常数

C2(NO)C2(NO)C(N)C(O)c2(NO)c(N卜(O)K2.1xl030

"C2(NO)C(O)=c^NOjc(Ojc^)c(O)=c(Njc2(C)xC2：(NO)2二黑名。x-1。3"3x

10%

⑶①催化剂可以降低活化能，从而使反应速率加快，根据图a分析可得，曲线C反应速率最快，则活

化能最低的为E©;

②300℃时反应达到平衡，该反应为放热反应，300C之前，随温度升高反应正向进行，处理NO2的量

逐渐增多，达到平衡后，处理NCh的量达到最大值，由于反应为放热，继续升高温度平衡逆向移动，处理

NO2的量逐渐减少；

(4)将所得的Na2s03溶液进行电解，可以制备H2s04,根据装置图，a电极所在的上口流出的应该是浓度

较大的硫酸，b电极所在的上口流出的是浓度较大的氢氧化钠，即SO2•通过c膜在电极a失去电子被氧化为

硫酸根离子，a为阳极，电极反应为：SO』--2e-+%o=s(v+2H+.c0为阴岗f交倏1之衲密fjfiiij除你近b电极，与b电极产上的机也根离r结合形或氧

利化钠，b为阴报•电极反应为2H2O+2C-=2OH-+HJ,为阳离子交换股•

3.消除氮氧化物和硫氯化物有多种方法。

(1)用活性炭还原法：某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,发生反应：C(s)+2NO(g)

±N2(g)+CO2(g)A/7=QkJmol在下，反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分数据如下：

时间(min)

01020304050

浓度mol/L

NO1.000.400.200.300.30

N200.400.600.60

CO200.600.60

①0〜lOmin内，N2的平均反应速率U(N2)=,TJC时，该反应的平衡常数K=。

②30min后，若只改变一个条件，反应重新达到平衡时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件可能

是(填字母)

a,加入一定量的活性炭b.改变反应体系的温度c.缩小容器的体积d.通入一定量的NO

③若30min后升高温度至T2℃,重新达到平衡时，容器中NO.N2.CO2的浓度之比为7：3：3,则

该反应的0(填“>”、"="、或"V”)

⑵N%催化还原法：原理如图所示

催化剂

①若烟气中C(NO2)：C(NO)=1：1,发生如图甲所示的脱氮反应时，反应过程中转移1.5mol电子时放

出的热量为113.8kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为o

②图乙是在一定时间内，使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的

最佳催化剂和相应温度分别为—;使用Mn作催化剂时，脱氮率b〜a段呈现如图变化的可能原因是_°

⑶直接电解吸收也是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解

槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图所示。

①图中b应连接电源的(填“正极”或“负极

②将石墨电极设置成颗粒状的目是

③阳极的电极反应式为O

【答案】(1)①0.03molL-Lmin“4

②cd③V

：2)①2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)「2用糖)+3比0延)A〃=455.2kJ/mol②Mn,200℃b~a段，温度较

低，催化剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡(反应限度)，随着温度升高反应速率变

大，一定时间参与反应的氮氧化物变多，导致脱氮率逐渐升高

⑶①负极②增大吸收液与电极的接触面积，提高电解反应的效率③H2O+HNO2-2e-=NOEH+

=NO2H+

(或NO2+H2O-2e-3)

【解析】⑴①由图可得小0)=10°妨°-o//L=006molLmin由同•反应中，

10min

物质的速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比，可知

0.06mol-L-1min_1

-----------------=0.03molLmin：由题给表格可知，20min时N2的浓度为0.40mol/L,

V(N2)=

则NO的浓度为1.00mol/L-0.40moi/Lx2=0.20mol/L,30min时NO的浓度为0.20mol/L,则20~30min时反应

c(N,)xc(CO,)0.4x0.4

保持平衡状态，此时平衡常数K二I2/1-)=-------=4。故答案为：0.03molL」min」；4；

r(NO)—0.202

②分析表中数据，30min后若只改变一个条件，反应重新达到平衡时各物质的浓度均为原平衡的1.5倍，

据此进行分析：

a.活性炭为固体，加入一定量的活性炭，平衡不移动，a项不可能；

b.改变体系温度，平衡会移动，但不会导致NO、N2、CCh的浓度均增大，b项不可能；

c.缩小容器体积，反应前后是气体体积不变的反应，平衡不移动，但物质的浓度都变大，c项可能；

d.通入一定量的NO,平衡向正反应方向移动，由于反应前后是气体体积不变的反应，达平衡后NO、

N2、CO2的浓度均成比例增大，d项可能；

答案为：cd；

③设T2°C后重新达到平衡时，NO的浓度为7x,则此时的平衡常数

K='2/」==0.18<4,说明升高温度反应向逆反应方向移动，则反应的△”<(),故

2-Fp55)-(7x)2

答案为：V；

(2)①由图知NH3催化还原法中，NH3被NO、NO2氧化成N2,NO、NO2做氧化剂，故反应方程式为：

2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)M2N2(g)+3H2O(g),每2moiNH3反应过程中转移6moi电子，根据“反应过程中转移

1.5mol电子时放出热量为113.8kJ”可知，转移6mol电子，放出热量二xl13.80=455.2kJ,故该脱

氮反应的热化学方程式为：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)I2N2(g)+3H2O(g)AH=-455.2kJ/mol；答案为：

2NH3(g)+N0(g)+N6(g)I12N2(g)+3HiO(g)A7/=-455.2kJ/mol；

②由图乙可知，Mn作催化剂，在200C时的脱氮率最高。Cr作催化剂，在450C左右脱氮率最高，相

比Mn做催化剂更节约能源，由此可知工业使用的最佳催化剂和相应温度为Mn,200℃；脱氮率b〜a段呈

现如图变化的可能原因是开始温度较低，催化剂的活性较低，故脱氮反应速率较慢，随着温度升高，反应速

率变大，一定时间参与反应的氮氧化物变多，导致脱氮率逐渐升高，故答案为：Mn,200#C；b〜a段，温

度较低，催化剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡(反应限度)，随着温度升高反应速

率变大，一定时间参与反应的氮氧化物变多，导致脱氮率逐渐升高；

(3)①由题意可知，在电解槽中亚硝酸发生氧化反应转变为硝酸，则生成气体的反应为还原反应，即b

电极处发生还原反应，根据电解池原理，可知发生还原反应的为电解池的阴极，与电源的负极相连，故答案为:

负极：

②增大反应物的接触面积能加快反应速率，故石瞿电极为颗粒状，可增大接触面积，提高电解效率，

答案为：增大吸收液与电极的接触面积，提高电解反应的效率；

=N+3H+

③电极的阳极为氧化反应，即亚硝酸被氧化成硝酸，故电极反应方程式为：H2O+HNO2-2e0<

++

(figN02+H2O-2e=NO3+2H),答案为：H2O+HNO2-2e=N03+3H+NOM-H2O-2e=NOji-2H)o

4.工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO、NOo

方法1：氧化法。沥青混凝土可作为反应：2CO(g)+O2(g)=^2CO2(g)的催化剂。图甲表示在相同

的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土3型、P型)催化时，

co的转化率与温度的关系。

图甲

(1)在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是。

(2)已知c点时容器中02浓度为O.CMmolL-',则50℃时，在a型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数

K=(用含x的代数式表示)。

⑶下列关于图甲的说法正确的是o

A.CO转化反应的平衡常数K(a)<K(c)

B.在均未达到平衡状态时，同温下。型沥青混凝土中CO转化速率比。型要大

C.b点时CO与0)分子方间发牛有效碰撞的几率在整个实验过程中最高

D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性

方法2：还原法。某含钻催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和