1、2020屆高考化學二輪復習常考題型大通關（全國卷）（16）化學反應原理綜合應用1、氮及其化合物如 NH3及俊鹽、N2H4、N2O4等在中學化學、化工工業、國防等領域占有重要地位。1.發射航天火箭常用腫（N2H4）與N2O4作燃料與助燃劑。腫（N2H4）與N2O4反應的熱化學方程式為 2N2H4 l +N2O4 g =3N2 g +4H2O g H=-1077kJ mol-1已知相關反應的化學鍵鍵能數據如下化學鍵N-HN-NNNO-H_-1E/(kJ mol )390190946460則使1mol N2O4（g）分子中化學鍵完全斷裂時需要吸收的能量是2. N2O4（g）與NO2之間存在反應 N2

2、O4 g幡3 NO2 g。將一定量的 N2O4放入恒容密閉容器中，測得其平衡轉化率XN2O4）隨溫度的變化如圖甲所示。”蹲由為在圖甲中a點對應溫度下，已知N2O4的起始壓強Po為108kPa,則該溫度下反應的平衡常數Kp=（用平衡分壓代替平衡濃度計算 ，分壓=總壓XW質的量分數，取四位有效數字）。在一定條件下，該反應中N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強存在一定關系：v（N2O4）=k1 P（N2O4）, v（NO2）=k2 P2（NO2）,其中k1、k2是與反應溫度有關的常數。相應的速率-壓強關系如圖乙所示，一定溫度下,ki、k2與平衡常數Kp的關系是ki=在圖乙標出的各點中，能表示反應達到

3、平衡狀態的點為 。3.電解NO2制備NH4NO3淇工作原理如圖丙所示。枷質A簫液, IINH;NH產與稀部瓶陽極的電極反應式為 。為使電解產物全部轉化為 NH4NO3,需補充物質A,則A的化學式為 。2、航天員呼吸產生的 CO2用下列反應處理，可實現空間站中。2的循環利用。Sabatier 反應：CO2 g +4H2 g 癖 3 CH4 g +2H2O g水電解反應：2H2O l峰3 2H2 g O2 g(1)將原料氣按n CO2 : n H2 = 1 : 4置于恒容密閉容器中發生 Sabatier反應，測得H2O g的物質的量分數 6 H2O與溫度的關系如圖所示(虛線表示平衡曲線)。20Q3

4、00500 W）Mt，七已知：H2 g、CH4 g的燃燒熱（AH）分別為A kJ/mol、B kJ/mol ;H2O lH2O g H = C kJ/mol。計算 Sabatier 反應的 AH =kJ/mol。溫度過高或過低均不利于該反應的進行，原因是 。200 c達到平衡時體系的總壓強為p,該反應的平衡常數 Kp的計算式為 （用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓 =總壓x物質的量分數，不必化簡）。（2） Sabatier反應在空間站運行，將氣體以一定的流速通過有催化劑的反應器時，其他條件相同。下列措施能提高 CO2轉化效率的是 （填字母代號）。A.適當減壓B.增大催化劑的比表面積C.反應器前段

5、加熱，后段冷卻D.提高原料氣中CO2所占比例E.合理控制反應器中氣體的流速（3）一種新的循環利用方案是用Bosch反應：CO2 g +2H2 g幅？ C s +2H2O g代替Sabatier反應。在250 C時，向體積為 2 L且帶氣壓計的恒容密閉容器中通人0.08mol H2 和 0.04 mol CO2 發生 Bosch 反應：CO2 g +2H2 g 解？ C g +2H2O g AH。若反應起始和平衡時溫度相同（均為250c ）測得反應過程中壓強（p）隨時間（t）的變化如圖I中曲線a所示，則4H0（填“>” “<”或“不確定”）；若其他條件相同，僅改變某一條件時，測得其壓

6、強（p）隨時間（t）的變化如圖I中曲線b所示，則改變的條件圖n是甲、乙兩同學描繪的上述反應平衡常數的對數值（igK）與溫度的變化關系圖，其 中正確的曲線是 （填“甲”或“乙”）； m的值為Bosch反應必須在高溫下才能啟動，原因是250 300 350 400 450 500 771c圖n反應機理，對于消除環境污染3、氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質。研究氮氧化物的8Q604020員費率a 05%b3M3g6亂陳11L2D0X 3OOX 400 七 500七 600T有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知：2NO2 g =M。4 g AH 55.3kJ mol-1八八1八-iN2O52NO2

7、g-O2 g AH 53.1kJ mol2 1 _-1則：N205 gN204 g -O2 g AH kJ mol2（2）以乙烯（C2H4）作為還原劑脫硝（NO）,脫硝機理如圖1。若反應中n NO :n O2 =2:1,則總反應的化學方程式為 ;脫硝率與溫度、負載率（分子篩中催化劑的質量分數）的關系如圖2,為達到最佳脫硝效果，應采用的條件（3） T1溫度時，在容積為2 L的恒容密閉容器中發生反應：2NO g 02 g 峰?> NO2 g AH 0。實驗測得:v正=v NO 消耗=2 v。2消耗=kFC2NO cO2, v逆=v NO 2 消耗=k逆c2 NO2；k正、k逆為速率常數，只受

8、溫度影響。不同時刻測彳#容器中 n NO、n 02如表：時間/s012345n( NO)/mol0.200.100.080.070.060.06n O2 /mol0.100.050.040.0350.030.030? 2 s內該反應的平均速率 v（NO） =mol L-1 s 1工溫度時，化學平衡常數 K =L mol-1 （結果保留3位有效數字）。化學平衡常數 K與速率常數 %、k逆的數學關 系是K=。若將容器的溫度改變為T2時其卜正=k逆，則T2T1慎“>”“<”或“=”）。已知2NO g02 g峰? 2NO2 g的反應歷程為：第一步NO NO解3 N2O2快速平衡第二步N2O

9、2 O2 2NO2慢反應下列敘述正確的是（填序號）A.v（第一步的正反應）<v（第二步的反應）B.總反應快慢由第二步決定C.第二步的活化能比第一步的高D.第二步中N2O2與。2的碰撞100%有效4、氫是人們公認的清潔能源，作為低碳和零碳能源正在脫穎而出，氫的獲得及以氫為原料的工業生產工藝成為科技工作者研究的重要課題。（1）工業生產中可利用也還原CO?制備清潔能源甲醇。-1-1已知 CO g 和 H2 g 的燃燒熱（4H）分別為-283.0 kJ mol、-285.8 kJ mol。CO 與 H2合成甲醇的能量變化如圖1所示，則用CO2 g和H2 g制備甲醇的熱化學方程式為。反應過程將一定

10、量的CO2和H2充入到某恒容密閉容 器中，測得在不同催化劑作用下， 相同時間內CO2的轉化率與溫度的變化如圖 2所示，催化效果最好的是催化劑（選填“ I ” “n或“ m ”），該反應在a點達到平衡狀態，a點的 轉化率比b點的高，其原因催化劑I 催化刑R 催化劑DI r2 r3 t4 t、溫度（弋）圖2（2）利用CO和水蒸氣可生產H2,反應的化學方程式:CO g H20 g踞令CO2 g H2 g。將不同量的CO g和H2O g分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進行如下反應，得到兩組數據如下表所示：溫度/C 起始量達到平衡CO/molH 2O /molH2/molCO轉化率時間/min650

11、421.6690032133該反應的正反應為反應（選填“放熱”或“吸熱”）。900 c時，達到平衡前的平均反應速率v乩0 =,達到平衡時c心=（保留2位小數）。（3）利用廢棄的H2s的熱分解可產生 H2：2H£g幡3 2H2 g S2 g。現將0.02mol H2S g通入到某恒壓（壓強=a MPa）密閉容器中，在不同溫度下測得 H2s的平衡轉化率如圖3所示：季釜3£笄吟H已知：對于氣相反應，用某組分（B）的平衡壓強（Pb）代替物質的量濃度（/）也可表示 平衡 常數。溫度為T4 C時，該反應的平衡常數Kp=MPa（用a的代數式表示）5、CO2是造成全球氣候變暖的主要氣體，同

12、時也是一種來源豐富、價格低廉的潛在碳資源。利用CO2、H2O和電能生產燃料和高值化學品，實現碳資源循環利用，研 究思路如下:可再生電箕有值化學品（甲的.甲鹿、乙慘.SR,桿境、»E¥）合成飛電001看3傳統的工里茨本落槽 ft性 &幡（1）已知能量隨反應過程變化的曲線如圖所示:A. 2CO g02 g C. 2CO2 gEa1 I954kj/mol Ea2 2519.14kJ/molH2 gA:2O2 gC： %0 l Eai685kJ/molEa2 970kJ/mola2A : 2CH3OH l +302 gC: 2CO2 g4H2O lEa1 3526kJ/mo

13、lEa2 4978kJ/molaia2請寫出由CO、H2合成甲醇液體的熱化學方程式： CO g2H2 g 峰?CH30Hg AH0 + “八"”"對p方 c（2）*2 * 骨. 3*。在 3ooc、10MPa 條件下，將 0.40 mol CO和1.16 mol H2充入4 L密閉容器中發生反應，反應過程中甲醇的物質的量濃度隨時間的變化如圖所示，已知：氣體分壓（P分）=氣體總壓（P總） 體積分數。0.02MPa 2。的密閉容器中，此時反應將（填“正向移動”“逆向移動” “達到平衡”300 c時，用平衡分壓代替濃度表示的化學平衡常數 400 C、5 MPa 條件下，將 0.1

14、0 mol CO、2.00 mol H2 2.00 mol CH30H 充入容積為 2 L0.1 mVI. fljSO,B.電解前應先向陰極電解液中通入僦氣，除去溶解的O2,然后通入CO2或“無法判斷”（3）利用電解方法使 CO2和H2O生成合成氣CO和H2,電解裝置示意圖如下（已知：PC 為碳酸 丙烯酯，TBAP為四丁基高氯酸俊，Au為電極，H+和CO2都在Au電極上放電） I W.T1JP下列有關說法正確的是A.合成氣中的H2是陰極產物，電極反應式為2H 2eH2C.PC/TBAP能導電且能吸收CO2CO2 2e H 2O=CO+2OHD.陰極的電極反應式為22不同電勢下的 CO、H2電流

15、效率如圖所示：008060401-£務弟崔N-*2.7也 4-2J-L8-L5電勢/V由上圖可知，生成CO的反應對析氫反應有(填“促進”或“抑制”)作用。如 果運 用此電解方法制取的 CO、H2來合成CH3OH ,應選擇的電勢 為。(4) H2OXCO2電還原反應的作用機理如圖所示：“電盤由上圖可知，H2O在CO2電還原反應中起 作用。6、一定條件下,1 mol CH3OH與一定量02發生反應生成 CO、CO2或HCHO的能量變化曲 線如下圖所示反應物02( g)和生成物H20( g)已略去。CQ.R回答下列問題在催化劑作用下，CH3OH與O2反應主要生成(填“ CO2 ”“ CO

16、”或“HCHO ");計算:2HCHO( g) +O 2( g) = 2c0( g) + 2H 2O(g) H =。(2)已知：C0( g) +2H 2(g) I CH3OH(g) H經測定不同溫度下該反應的平衡常數如下：溫度(C)250300350K2.0410.2700.012該反應為 (填“放熱”或“吸熱”)反應;250 C時，某時刻測得c(CO)=0.4 mol/L、c( H2)= 0.4 mol/L、c( CH 3OH) = 0.8 mol/L,則此時 v(正)v(逆)(填“>” “二”或“ <”)。某 溫度下，在體積固定的2 L密閉容器中將 1 mol CO和

17、2 mol H 2混合，使反應達到平衡，實驗測 得平衡時與起始時的氣體壓強比值為0.7,則該溫度下反應的平衡常數為 (保留1位小數)。(3)利用鈉堿循環法可除去 SO2。常溫下，若吸收液吸收一定量 SO2后,n(SO2 ) :n( HSO3) =3:2, 則此時溶液呈 (填“酸性” “中性”或“堿性” )。(已知:H2SO3的電離常數為 Ka1 = 1.54X10-2、Ka2 = 1.02 X 10-7)(4)利用電化學法處理工業尾氣SO2的裝置如圖所示，寫出Pt(2)的電極反應式：;當電路中轉移0.02 mol e-時(較濃H2SO4尚未排出工陽離子交換膜左側溶液中約增加 mol離子mII子

18、交換事7、水煤氣變換CO g +H2O g =CO2 g +H2 g 是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業領域中?；卮鹣铝袉栴}：1.Shibata曾做過下列實驗：使純H2緩慢地通過處于 721 C下的過量氧化鉆 CoO(s),氧化 鉆部分被還原為金屬鉆(Co),平衡后氣體中H2的物質的量分數為 0.0250。在同一溫度下用 CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質的量分數為 0.0192。根據上述實驗結果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO H2(填 大于"或 小于”)。CO和H2O（g）混合，采用適當的催化劑進行反應,2.721 C時，在密閉容器

19、中將等物質的量的則平衡時體系中 H2的物質的量分數為（）A.<0.25B.0.25C.0.250.50D.0.50E.>0.503.我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程, 如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。2 1G >*£理費年sail3，HH0*c:q門/HOC 口«一-苫b=+3=&Gq可知水煤氣變換的 AH 0 （填大于“等于“或小于"），該歷程中最大能壘（活化能）E=eV,寫出該步驟的化學方程式 。4.Shoichi研究了 467 C、489 C時水煤氣變換中 CO和H2分壓

20、隨時間變化關系（如下圖所示），催化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的Ph2o和Pco相等、Pco2和Ph2相等。.(30,4.08)2圖364)3,221).戶取1叫3.660 120 1B0 240 300 3M計算曲線a的反應在3090 min內的平均速率v a =k Pa min 1。467 C時pH2和Pco隨時間變化關系的曲線分別是 、。489c時p”和Pco隨時間變化關系的曲線分別是 、。8、綠水青山就是金山銀山”近年來，綠色發展、生態保護成為中國展示給世界的一張新名片”。汽車尾氣是造成大氣污染的重要原因之一，減少氮氧化物在大氣中的排放是環境保護的重要內容之一。請回答下列問題：1.已知

21、：N2(g)+O2(g)=2NO(g)A=+180.5kJ mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g) &桂393.5kJ mol-12c(s)+O2(g)=2CO(g)A=-221kJ mol-12若某反應的平衡常數表達式Kc( 2) c 尸2)，則此反應的熱化學方程式為c2(NO) c2(CO) o2.N2O5在一定條件下可發生分解反應：2N2O5(s)4NO2(g)+O2(g),某溫度下向恒容密閉容器中加入一定量 N2O5，測得濃度隨時間的變在如表所示： k 1 i J 31t/min012345c(N2O5)/(mol L-1)1.000.710.500.350.250.17

22、反應開始時體系壓強為p0,第2min時體系壓強為p1,則p1:p0=。2? 5min內用NO2表示的該反應的平均反應速率為 。一定溫度下，在恒容密閉容器中充入一定量N2O5進行該反應，能判斷反應已達到化學平衡狀態的是 (填標號)。a.NO2和O2的濃度比保持不變b.容器中壓強不再變化c.2V正(NO2)=v逆(N2O5)d.氣體的密度保持不變3 .Kp是用反應體系中氣體物質的分壓來表示的平衡常數，即將K表達式中平衡濃度用平衡分壓代替。已知反應：NO2(g)+CO(g)三二NO(g)+CO 2(g),該反應中正反應速率 v e=k正p(NO2) p(CO),逆反應速率 v逆=k逆p(NO) p(

23、CO2)淇中k正、k逆為速率常數，則Kp為 (用k正、k逆表木)。4 .如圖，在密閉反應器中按 n(N2) : n(H2)=1 ： 3投料后，在200C、400C、600c下，合成NH 3 反應達到平衡時，混合物中NH3的物質的量分數隨壓強的變化曲線，已知該反應為放熱反應。壓強/MPa曲線a對應的溫度是。M點對應的H2的轉化率是 。5.利用工業生產中產生的SO2廢氣，用如圖方法可獲得 H2SO4。寫出電解的陽極反應式:。MnSO（aq）犯T曦司I電kHMM嗎9、合理利用和轉化 NO2、SO2、CO、NO等污染性氣體是環保領域的重要課題。1.用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：C

24、H4（g）+4NO 2（g）=4NO（g）+CO 2（g）+2H2O（g） H=-574.0 kJ/molCH4（g）+4NO（g）=2N 2（g）+CO 2（g）+2H 2O（g）H=-1160.0 kJ/mol H2O（g=H2O（1）H=-44.0 kJ/molCH4（g）與NO2（g）反應生成N2（g）、CO2（g）和H2O的熱化學方程式是 。2 .用活性炭還原法處理氮氧化物的有關反應為：C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g）o向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫（T C）時，各物質的濃度隨時間的變化如100.0580.0210.021200.0400.0300.0

25、30300.0400.0300.030400.0320.0340.017500.0320.0340.017T C時該反應的平衡常數為 (保留兩位有效數字)。在31 min時，若只改變某一條件使平衡發生移動，40 min、50 min時各物質的濃度如上表所示，則改變的條件是。在51 min時，保持溫度和容器體積不變再充入NO和沖使二者的濃度均增加至原來的兩倍，則化學平衡 (填“正向移動” “逆向移動”或“不移動”)。3 .反應N2O4(g)=二2NO2(g)H>0,在一定條件下 N2O4與NO2的消耗速率與各自的分壓(分壓=總壓X物質的量分數)有如下關系：v(N2O4)=ki?p(N2O4

26、),v(NO2)=k2?p2(NO2),其中ki、k2 是與溫度有關的常數，相應的速率與N2O4或NO2的分壓關系如圖所示。在T C時，圖中M、N點能表示該反應達到平衡狀態 ，理由是。改變溫度，(NO2) 會由M點變為A、B或C,v(N2O4)會由N點變為D、E或F,當升高到某一溫度時，反應重新 達到平衡，相應的點分別為 (填字母)。10、鐵及其化合物在日常生活、生產中應用廣泛，研究鐵及其化合物的應用意義重大。試回答下列問題：1 .高爐煉鐵過程中會發生如下反應：FeO(s)+CO(g尸Fe(s)+CO 2(g)A H13Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe 3O4(s)+CO2(g)A H2F

27、e3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO 2(g)AH3則反應 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g)的 A H=(用含 A Hi、A H2、AH3 的代數式表示)。2 .上述反應在高爐中大致分為三個階段，各階段主要成分與溫度的關系如下表：溫度/C25060010002000主要成分FezO3Fe3O4FeOFe1600 C時固體物質的主要成分為 (填化學式)；若該溫度下，測得固體混合物中 m(Fe) : m(O)=35 : 4,則FeO被CO還原為Fe的百分率為 (設其他固體雜質中不 含Fe、。元素)。3 .鐵的某些化合物可用作 CO與H2反應的催化劑。已知某

28、種鐵的化合物可用來催化反應：雕化劑CO(g)+3H 2 加熬 CH4(g)+H 2O(g) A H<0,在 TC、a MPa 時，將 2 mol CO 和 6 mol H 2充入某容積可變的密閉容器中，實驗測得CO的體積分數x(CO)如下表：t/min01020304050x(CO)0.250.230.210.200.180.18TC、a MPa時，達到平衡時 CO的轉化率為 co的平衡轉化率上圖表示該反應中 CO的平衡轉化率與溫度、壓強的關系。圖中溫度 Ti、T2、T3由低到 高的順序是，其理由是。4 .高鐵酸鉀(K2FeO4)具有極強的氧化性，是一種優良的水處理劑，其水溶液中FeO4

29、的存在形 態如下圖所示。下列說法正確的是«朱軍朱A.不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態B.向pH=2的溶液中加KOH溶液至pH=10, HFeO4的分布分數先增大后減小C.向pH=8的溶液中加 KOH溶液，發生反應的離子方程式為H2FeO4+OH-= HFeO4+H2O5.以一氧化碳和氫氣、空氣、氫氧化鈉溶液為原料，以石墨為電極可直接構成燃料電池，則該電池的正極反應式為 ;若以2.24 L/min（標準犬況）的速率向電池中通入一氧化碳 和氫氣的混合氣體 用該電池電解 400 mL 4 mol/L CusO 4溶液，通電1.5 min后,理論上可析出 氧氣的體積（標準犬況）

30、為。答案以及解析1答案及解析：答案：1.1941kJ;2.>溫度升高，KN2O4）增大，說明平衡正向移動，該反應為吸熱反應，出>0 115.2kPa1k2 Kp; B點與D點2 p3 . NO2-e-+H2ONO3+2H + NH 3解析:1根據AH與鍵能的關系：出=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，設1mol N2O4 (g)分子中化學鍵完全斷裂時需要吸收的能量是x kJ,則-1-1-1 一-1077 kJ mol =(390 kJ mol X8mol+190 kJ mol X2mol+x-1-1kJ)-(946 kJ mol X3mol+460 kJ mol X8mol),解得

31、x=1941。2 .由圖甲可知，隨著溫度的升高，N2O4的平衡轉化率增大，即升溫平衡正向移動，故正反應為吸熱反應，ZH>0o設平衡時壓強為 p,起始時投入x molNz。,，由圖甲知a點時N2O4的平衡轉化率為 0.4，則平 衡時N2O4為0.6mol,生成NO20.8x mol,根據壓強之比等于物質的量之比可得P0p= 0.6xmol+0.8xmol ,則平衡時體系的總壓強為1.4 108kPa=151.2kPa,則該溫度下的KP2p2 NO2p N2O420.8x mol151.2kPa1.4x mol=115.2kPa151.2kPa0.6x mol1.4x molxmol反應達平

32、衡時有消耗速率2p NO2Kp=p 2C2 ,結合上式可得p N2O4一 1 一 rr一 12 一 一v N2O4 =v NO2，即 k1 p N2O4 = k2 p NO2，而221k1 = -k2 Kp;由圖乙可得B點與D點的速率符合 2v NO2 =2v N2O4，故達到平衡狀態的點為 B點與D點。3 .由圖丙知陽極 NO 2失電子生成NO3 ,且電解質溶液顯酸性，故陽極的電極反應式為NO2-e-+H2ONO3+2H +陰極的電極反應式為 NO2+7e-+8H+=NH4+2H2O,陽極轉移1mol e-生成1mol NO3 ,而陰極轉移7mole才生成1mol NH；,故需要補充NH；,

33、使電解產物全部轉化為 NH4NO32答案及解析：答案：(1) 4A-B+2c溫度過低，反應速率?。粶囟冗^高，反應正向進行的程度小20.6p40.02p0.08p(2) BCE(3) <加入催化劑乙；2反應的活化能高解析:(1)根據H2、CH4的燃燒熱分別寫出對應的熱化學方程式：G1 H2 g -O2 gH2O l AH AkJ/mol CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l AH BkJ/mol又知 H2O l H2O g AH CkJ/mol根據蓋斯定律4-+2得CO2 g 4H2 g 脩? CH4 g 2H2O g AH 4A-B+2C kJ/mol 由圖像知溫度太低時,反

34、應速率小，一定時間內達不到平衡，溫度太高，由于反應放熱，反應進行程度減小。由圖像知200c時，平衡后，H2O的物質的量分數為 0.6。由方程式知CH4的物質的量分數為0.1(2)110.6 0.3, CO2的物質的雖分數為0.1 0.02, H2的物質的量分數為25所以平衡后的氣體的總物質的量為0.08 0.04 mol - 0.1mol ,根據差量法可進行如下計6算：CO2 g +2H2 g 幅？> C s +2H2O g An0.02 mol 0.04 mol0.04 mol (0.12-0.1 ) mol所以各物質平衡濃度 c CO20.01mol/L , c H20.02mol/

35、L , c H2O0.02mol/L ,K=c2 H2OTT2T-c CO2 c H2100 , m=lg K=lg100=23答案及解析：答案：(1) -2.2(2) 6NO 3O2 2c2H43N2 4CO2 4H2O350 c左右、負載率 3.0%(3)0.03363k正/k逆 > BC解析：(1) 2NO2 g =N 2O4 g AH 55.3kJ mol-1小1-1 N2O52NO2 g -O2 g AH 53.1kJ mol1根據蓋斯定律， +得：N2O5 gN2O4 g -O2 g AH 2.2kJ mol2(2)由題圖 1 可得：6NO 3O2 2c2H43N2 4CO2

36、 4H2O,由題圖2可知溫度在350 c左右，負載率為3.0% 時,脫硝效果最好。(3) v NO020mol 0.08mol2L 2s110.03mol L 1 s 1。K=c2 NO2c NO c O220.20 0.062mol L-1 363L mol0.060.0322平衡時：v正 v逆所以k正c2 NO c O2 =k逆c2 NO2.2 c2二K , T2時K= 1小于Ti時的平衡常數，又因為 /XH 0,所以k逆 c NO c O2k逆快反應速率大于慢反應速率，故A錯誤；總反應快慢取決于慢反 應，故B正確；快反應 活化能低，故 C正確；有效碰撞不可能 100%，故D錯誤。4答案及

37、解析：答案：(1) CO2 g +3H2 g =CH 30H 1 +H2O 1 AH 93.8kJ mol-1I;該反應為放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動(2)放熱 0.17mol L-1 min-1; 0.50mol L-1(3) 2a MPa 27解析：(1)根據CO(g)和H2 g的燃燒熱(AH),可列熱化學 方程式：(I) CO2 g 3H2 gCH3OH 1 H2O g AH 93.8kJ mol-1 ；1八八 -1(II ) H2 g O2 g H2O 1 AH 285.8kJ mol 1 2根據圖像曲線變化可寫出熱化學方程式(ni):CO g +2H2 g =CH 30H g A

38、H510 419 kJ mol-191kJ mol-1根據蓋斯定律，利用(n)+ (m) - (i),可得新的熱化學方程式：CO2 g +3H2 g =CH 30H 1 +H2O 1 AH 93.8kJ mol-1。由圖像可知催化劑 I 的催化效果最佳；該反應為放熱反應，達到平衡后，隨溫度升高，平衡逆向移動，CO2的轉化率1.6降低(2)CO gH2O g解?？CO2 gH2 g起始/mol4200650 c時.根據三段式進行有關數據處理：轉化mol1.61.61.6平衡/mol2.40.41.61.61.61.6故650c時，平衡常數 K=22 8 , 900c時，結合 CO的轉化率，根據三

39、段式進2.42.43"22行有關數據處理:CO gH20 g幡）CO? gH2 g起始 /mol3200轉化 /mol 1111平衡 /mol21111 1900c時，平衡常數K= -1 ,則溫度升高，平衡常數減小，故正反應為放熱反應。1122 2 v H 20 1mol /2L 3min-1.-1-10.17mol L min , c H2 1mol/2L 0.5mol L(3)發生2H2s g癖？ 2H2 g S2 g反應，由圖像可知，溫度為 T4時，H2s平衡轉化率為40%.故所消耗H2s的物質的量為0.2mol 40% 0.08mol L-1 ,剩余H2s的物質的量為0.2m

40、ol 0.08mol=0.12mol。生成 E的物質的量為 0.08 mol,生成多的物質的量為 0.04mol ,aaaH2S = MPa ， p H2 -MPa p S2 -MPa ,故平衡常數 236Kp2aaMPa MPa 362 a MPa 22aMPa 275答案及解析:答案：（1） CO g +2H2g 唯? CH30H l AH126.57kJ/mol3（2） 6.1 10逆向移動(3)ABC抑制；-1.8 V(與-1.8 V上下比較接近的也可)(4)催化112+2-5即可得目Kp0.35 0.0210MPa 0.39 0.350.350.080.350.2510MPa10MP

41、a0.390.350.390.3532=6.1 10 MPa1;H 。，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，平衡常數K減小，由中數據計算可得300 c解析：(1)先求出反應、的始變，再根據蓋斯定律 標方程式。01.00 CCQc =2 20K<4,而 0.05 1.002CO+H2O ；因為生成一氧化碳時平衡常數K=4,所以400C、5 MPa條件下的平衡常數 衡向逆反應方向移動。+(3)D項，陰極的電極反應式應為 CO2 2e 2H的時候消耗氫離子，對析氫反應有抑制作用。由圖可知，電勢為-1.8 V左右時，CO與H2的電流效率比約為1 : 2,恰好為CO和H2反應的物質的最之比。(4)由圖

42、可知，水參加反應，最后又生成等量的水，故水在CO2電還原反應中起催化作用 6答案及解析：答案:(1)HCHO ; -470 kJ ? mol-1(2)放熱；2.7堿性(4)2 HSO3+2e-+2H+= S2O4-+2H2O; 0.03解析：(1)由題圖可知，在催化劑作用下生成甲醛的反應活化能小，化學反應速率快，所以主要產物為 HCHO;由題圖知，1 mol HCHO(g)轉化為1 mol CO(g)放出的能量為 (676-283-158)kJ = 235 kJ,故 H =(-235 X 2)kJ ? mol-1=-470 kJ ? mol-1。(2)根據題表中數據可知，隨著溫度升高，平衡常數

43、減小.平衡逆 向移動，逆反應為吸熱反應，則 正反應為放熱反應；QcC(CH 3OH)一08j 12.5，大于250 Cc(CO)gD (H2)0.4 0.4時的平衡常數2.041,反應逆向進行，正反應速率小于逆反應速率。同溫同體積時，壓強之比等于物質的量之比，平衡時與起始時的氣體壓強比值為0.7,開始時氣體總物質的量為1mol+2 mol = 3 mol ,則平衡時氣體總物質的量為 3 mol x 0.7=2.1 mol。CO(g)+2H 2(g) 一 CH3OH(g)開始/mol2x轉化/mol平衡/mol1-x2-2xx0.451-x+2-2x+x=2.1,得x=0.45 ;容器體積為2L

44、 ,則Kc(CH 3OH)m 2c(CO)c (H2)20.551.1 2F (T)2.72-c(H )c(SO3)Ka2 c(HSO3)在同一溶液中，濃度之比等于物質的量之比，則1.02 10 7 ,得 c(H + ) = 6. 8 x 10-8mol?L-1<10-7 mol?L-1 溶液呈堿性。(4)根據題圖，Pt(2)電極上HSO3- SO2-的化合價從+ 4降低到+3,電解質溶液呈酸性，則電極反應式為2HSO3+2e-+2H+ = &。4-+2H2O;Pt( 2)為陰極，Pt(l)為陽極，陽極的電極反應式為SO2-2e-+2H2O=SO2-+4H + ,電路中轉移 0.

45、02 mole-時，左側生 成 0.01 mol SO2-和 0.04 molH+,為平衡電荷，有 0.02 mol的H+經陽離子交換膜轉移到右側，則左側的離子增加了0.03mol。7答案及解析：答案：1.大于；2 .C;3 .小于；2.02; COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH* (或 HzO*=H*+OH*)；4.0.0047; b; c； a； d解析：1.H2還原氧化鉆的方程式為：H2(g)+CoO(s尸Co(s) + H2O(g)； CO還原氧化鉆的方程式為：CO(g) + CoO(s)=Co(s) + CO2(g),平衡時H2還原體系中H2的物質的量分數n COn

46、 CO +n CO2n H2(nH2 +nH2O)高于CO還原體系中CO的物質的量分數( 原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO大于H2；2.利用土段式”解答。721c時，設氣體反應物開始濃度均為1 mol?L-1,則H2 (g) +CoO (s)Co (s) +H2O (g)起始(mol?L-1)10轉化(mol?L-1)xx平衡(mol?L-1)1-xxc HO x貝U有(1-x)/x=0.025 0 ,解得 x=0.975,故K產_c_2_ _x-=39;c H21 xCO (g) +CoO (s)起始(mol?L-1)0轉化(mol?L-1)y平衡(mol?L-1)-Co (s) +C

47、O2 (g)11-y貝U有(1-y)/1=0.0192,解得 y=0.9808 ,故K2二一 cc CO20.9808 yCO0.019251起始(mol?L-1)11轉化(mol?L-1)zz平衡(mol?L-1)1-z1-z則有2K3-2K2=51/39，解得 z=0.5327CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H 2(g)H2的物質的量分數為1O3.觀察計算機模擬結果，據AH=生成物總能量z/2=0.2664，故選 Co-反應物總能量，可知A H=-0.72-0<0 ；該歷程3中最大能壘(活化能) E正=1.86 eV- (-0.16 eV) =2.02 eV,該步驟的化學方程

48、式為COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*或 H2O*=H*+OH*。一，、(4.08 - 3.80)kPa1v(a) 0.0047 kPagmin4.60 min；據“先拐先平數值大"，結合圖像可知，虛線(a、d)表示489 c時氣體分壓變化曲線，實線(b、c)表示467 c時氣體分壓變化曲線;當溫度由467 c升至489 C時，平衡逆向移動，則pH2減小，pCO增大，由圖像可知，b-a 氣體分壓減小，故曲線b表示467 c時pH2變化曲線，曲線ail示489 C時pH2變化曲線；c-d 氣體分壓增大，則曲線 cil示467 C時Pco變化曲線，曲線d表示489 C

49、時p”變化曲線。8答案及解析：答案：1.2NO(g)+2CO(g)=N 2(g)+2CO2(g) A H=746.5kJ mol-12.7:4;0.22mol L-1- min-1;b;4 . 200 C; 75%;5 .Mn2+2H2O-2e-=MnO2 J+4H +2/c解析：1.若某反應的平衡常數表達式KUN2) C (CO2) ,則其化學方程式為C2(NO) c2(CO)2NO(g)+2CO(g尸N 2(g)+2CO 2(g),將題中3個已知熱化學方程式依次編號為、，根據蓋斯定律，由 X2-，可得 2NO(g)+2CO(g尸N 2(g)+2CO2(g)AH=393.5kJ mol-1

50、X2-180.5kJ mol-1-(-221kJ mol-1)=-746.5kJ mol-1。2.根據題表中數據列三段式：2N2O5(g) -4NO2(g)+O2(g)開始(mol ?L-1)1.0000轉化(mol ?L-1)0.501.000.252 min 時(mol?L-1)0.501.000.25該反應在恒溫恒容條件下發生，反應前后氣體的壓強之比等于物質的量之比，也等于物質的量濃度之比，所以 Pi：po=(0.50+1.00+0.25) : 1.00=7 : 4.25 min,0.50 0.17 mol L 111內，v(N2O5) 0.11mol L min,v(NO2)=2v(N

51、 2O5)=0.225 2 minmol L-1 min-1。反應過程中NO2和O2的濃度比始終保持不變,a項不能說明反應已經達到化學平衡狀態；該反應在反應前后氣體分子數不相等，反應過程中容器中壓強為變量，容器中壓強不再變化可 以說明反應已經達到化學平衡狀態力項符合題意；v正(NO2)=2v逆(N2O5)時，正、逆反應速率相等,而2V正(NO2)=V逆(N2O5)時，正、逆反應速率不相等 £項不能說明反應已經達到化學平衡狀 態;反應物和生成物全為氣體，氣體總質量不變，而容器恒容，故反應過程中氣體密度始終不 變,d項不能說明反應已經達到化學平衡狀態。p(NO) p(CO2),、，一一一

52、3 . Kp 2-,v =k 正 p(NO2) p(CO),v 逆=k 逆 p(NO) p(CO2),平衡時正、逆反應速P(NO2) P(CO)率相等，即 k 正 P(NO2) p(CO)=k 逆 p(NO) p(CO2),則 p3°)p(C°2)，故 Kp 。 P(NO2) P(CO) k逆k逆4 .合成氨反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，NH3的產率降低，NH3的物質的 量分數減小，曲線a、b、c中，在相同條件下曲線 a對應NH3的物質的量分數最高，其反應溫度 最低，所以曲線a對應的溫度為200 CoM點對應的NH3的物質的量分數為 60%,設NH3為0.

53、6a mol,則N2、H2共為0.4a mol,因為 反應器中按 n(N2): n(H2)=1 ： 3投料，結合N2(g)+3H2(g)三二2NH3(g)；可知，M點時對應的H2為0.3a mol,轉化的H2的物質的量為0.9a mol,所以M點對應H2的轉化率0.9a 100% 75%。 0.9a 0.3a5 .由題圖可知在電解池的陽極發生Mn2+轉化為MnO2的反應，電極反應式為Mn2+2H2O-2e-=MnO 2 >4H +。9答案及解析：答案：CH4 (g) +2NO2 (g) =N2 (g) +CO2 (g) +2H2O (1) A H=-955.0 kJ/mol ;2 .0.56;減小CO2濃度(其他合理也可)；正向移動；3 .M點v (NO2)是N點(N2O4)的2倍，根據化學方程式 N2O4 (g)三二2NO2 (g)可以判斷出該反應的正反應速率等于逆反應速率(其他合理答案