專題06化學反應速率和化學平衡綜合練習1．硫化氫氣體在資源利用和環境保護等方面均有重要應用。（1）工業采用高溫分解H2S制取氫氣，2H2S(g)2H2(g)+S2(g)，在膜反應器中分離出H2。在容積為2L的恒容密閉容器中，控制不同溫度進行此反應。H2S的起始物質的量均為1mol，實驗過程中測得H2S的轉化率如圖所示。曲線a表示H2S的平衡轉化率與溫度的關系，曲線b表示不同溫度下反應經過相同時間時H2S的轉化率。①反應2H2S(g)2H2(g)+S2(g)的ΔH_________（填“>”“<”或“=”）0。②985℃時，反應經過5s達到平衡狀態，此時H2S的轉化率為40%，則用H2表示的反應速率為v(H2)=___________。③隨著H2S分解溫度的升高，曲線b向曲線a逐漸靠近，其原因是___________。（2）將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如下圖所示。①在圖示的轉化中，化合價不變的元素是____________。②在溫度一定和不補加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分攪拌。欲使生成的硫單質中不含CuS，可采取的措施有____________。（3）工業上常采用上圖電解裝置電解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液，電解一段時間后，通入H2S加以處理。利用生成的鐵的化合物K3[Fe(CN)6]將氣態廢棄物中的H2S轉化為可利用的S，自身轉化為K4[Fe(CN)6]。①電解時，陽極的電極反應式為___________。②當有16gS析出時，陰極產生的氣體在標準狀況下的體積為___________。③通入H2S時發生如下反應，補全離子方程式：_________________【答案】>0.04mol/(L·s)溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需時間縮短Cu、Cl、H增加氧氣的通入量或增加起始時c(Fe3+)Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-11.2L2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓【解析】（1）由圖象可知，溫度升高，轉化率增大，則平衡正移，所以正方向為吸熱方向，即△H>0，H2S的物質的量為1mol，體積2L，起始濃度為0.5mol?L?1若985℃時，反應經5s達到平衡，此時H2S的轉化率為40%，則參加反應的硫化氫為0.5mol?L?1×40%=0.2mol?L?1，v=△c/△t=0.04mol?L?1?s?1;隨著溫度升高，反應速率逐漸加快，達到平衡所需時間縮短，所以曲線b向曲線a逼近；故答案為：>；0.04mol/(L·s)；溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需時間縮短。（2）通過圖示可以看出來Fe的化學價由+3變為+2，S的化合價由-2變0價，化合價沒有變的元素由Cu、Cl和H三種元素；在溫度一定和不補加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分攪拌。欲使生成的硫單質中不含CuS，可采取的措施有：增加氧氣的通入量或增加起始時c(Fe3+)。故答案為：Cu、Cl、H；增加氧氣的通入量或增加起始時c(Fe3+)。（3）①電解時陽極發生失電子的氧化反應，先將[Fe（CN）6]4-轉化為Fe（CN）6]3-，化合價升高，所以反應為：Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-；②根據2Fe（CN）63-+2CO32-+H2S=2Fe（CN）64-+2HCO3-+S和陰極反應式為2HCO3-+2

e-═H2↑+2CO32-，得到關系式為：H2↑～2CO32-～S，所以析出16gS的時候，生成標況下的氫氣體積是11.2L；③根據化合價升降法及元素守可知方程式為2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓。2．乙二酸(H2C2O4（1）在恒溫、恒容密閉容器中發生反應：H2C2O4(s)H2O(g)+CO(g)+CO2(g)，下列描述能說明反應已經達到平衡狀態的是____________(填標號)。A．壓強不再變化

B．

CO2(g)的體積分數保持不變C．

混合氣體密度不再變化

D．混合氣體平均摩爾質量保持不變（2）草酸溶液中各離子濃度分數δ(X)隨溶液pH變化的關系如圖所示：①當溶液中含碳粒子的主要存在形態為C2O42-時，溶液的酸堿性為____________(填標號)。A．強酸性

B．弱酸性

C．中性

D．堿性②25℃時,反應C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常數的對數值1gK=____________。（3）向10

mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液，當溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-（4）草酸晶體(H2C2O4·2H2O)為無色，某同學設計實驗測定其純度。實驗過程如下：稱取m

g草酸晶體于試管中,加水完全溶解用cmol·L-1酸性KMnO4標準溶液進行滴定，則達到滴定終點時的現象是____________;

該過程中發生反應的離子方程式為____________；滴定過程中消耗V

mL

KMnO4【答案】ACBCD3>當滴入最后一滴標準液時，溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內溶液顏色不再改變2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2【解析】（1）在溫度、體積不變時，壓強和氣體的總量成正比，由于反應物為固體，所以當反應向左進行時，氣體總量減小，壓強變小，當壓強不再變化時，說明反應已經達到平衡狀態，A正確；由于反應物為固體，生成物為氣體，三種氣體為固定組成，所以CO2(g)的體積分數保持不變時，不能說明反應已經達到平衡狀態，B錯誤；反應向左進行時，氣體總質量減小，容器的體積不變，所以混合氣體密度不再發生變化時，說明反應已經達到平衡狀態，C正確；由于反應物為固體，生成物為氣體，三種氣體為固定組成，所以三種氣體的平均摩爾質量始終保持不變，不能說明反應已經達到平衡狀態，D錯誤；正確選項AC。（2）①根據圖示可知，第一條曲線代表草酸，第二條曲線代表草酸氫根離子，第三條曲線代表草酸根離子，所以當溶液中含碳粒子的主要存在形態為C2O42-時，溶液可能為弱酸性、中性

、堿性；正確答案：BCD。②根據圖示可知：當pH=1.2時，c(HC2O4-)=c(H2C2O4)，K1=c(HC2O4-)×c(H+)/c(H2C2O4)=10-1.2；當pH=4.2時，c(HC2O4-)=c(C2O42-)，K2=c(C2O42-)×c(H+)/c(HC2O4-)=10-4.2；反應C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常數K=c2(HC2O4-)/c(C2O42-)×c(HC2O4-)=K1/K2=10-1.2/10-4.2=103，平衡常數的對數值1gK=1g10（3）根據電荷守恒：c(H+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)可知，當溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)時,c(H+)=c(OH-)，如果V(NaOH)=10mL，和10mL0.1mol·L-1H2C2O4（4）草酸晶體(H2C2O4·2H2O)具有還原性，被酸性KMnO4溶液氧化為二氧化碳，導致KMnO4溶液褪色，當草酸反應完后，KMnO4溶液顏色不再褪色，達到滴定終點，現象為當滴入最后一滴標準液時，溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內溶液顏色不再改變；反應的離子方程式為2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O；根據反應關系可知：2KMnO4--5H2C2O4，反應消耗KMnO4的量為c×V×10-3mol，則H2C2O4的量為2.5c×V×10-3mol，草酸晶體的質量為2.5c×V×10-3×126g=0.315cVg；草酸晶體純度為0.315cV/m；正確答案：當滴入最后一滴標準液時，溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內溶液顏色不再改變；2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2+3．硫是生物必須的營養元素之一，含硫化合物在自然界中廣泛存在，循環關系如下圖所示:（1）自然界地表層原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透遇到難溶的ZnS，慢慢轉變為銅藍（CuS），請用化學用語表示ZnS轉變為CuS的過程__________。（2）火山噴發產生H2S在大氣當中發生如下反應：①2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=﹣442.38kJ/mol②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣297.04kJ/mol。H2S(g)與O2(g)反應產生SO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式是__________。（3）降低SO2的排放量已經寫入2023年政府工作報告，化石燃料燃燒時會產生含SO2的廢氣進入大氣，污染環境，有多種方法可用于SO2的脫除。①NaClO堿性溶液吸收法。工業上可用NaClO堿性溶液吸收SO2。i.反應離子方程式是__________。為了提高吸收效率，常用Ni2O3作為催化劑。在反應過程中產生的四價鎳和原子氧具有極強的氧化能力,可加快對SO2的吸收。該催化過程的示意圖如下圖所示：ii.過程1的離子方程式是__________。iii.Ca(ClO)2也可用于脫硫，且脫硫效果比NaClO更好，原因是__________。②電化學脫硫法。某種電化學脫硫法裝置如下圖所示，不僅可脫除煙氣中的SO2還可以制得H2SO4。i.在陰極放電的物質是______。ii.在陽極生成SO3的電極反應式是______。【答案】2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)△H=﹣1036.46kJ/molZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuSClO-+SO2+2OH-===Cl-+SO42-+H2ONi2O3+ClO-===2NiO2+Cl-Ca2+與SO42-結合生成微溶的CaSO4有利于反應的進行O2SO2-2e-+SO42-=2SO3【解析】（1）自然界地表層原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透遇到難溶的ZnS，慢慢轉變為銅藍（CuS），ZnS轉變為CuS的化學方程式為ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS。（2）已知：①2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=﹣442.38kJ/mol；②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣297.04kJ/mol。根據蓋斯定律，由①+②2可得2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)，故△H=(﹣442.38kJ/mol)+(﹣297.04kJ/mol)2=﹣1036.46kJ/mol，所以，H2S(g)與O2(g)反應產生SO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式是2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)△H=﹣1036.46kJ/mol。（3）①NaClO堿性溶液吸收法。工業上可用NaClO堿性溶液吸收SO2.NaClO堿性具有強氧化性，可以把SO2氧化為SO42-。i.反應離子方程式是ClO-+SO2+2OH-===Cl-+SO42-+H2O。由催化過程的示意圖可知，過程1中，Ni2O3與ClO-反應生成具有強氧化性的NiO2，過程2中，NiO2與ClO-反應生成具有強氧化性的O原子。ii.過程1的離子方程式是Ni2O3+ClO-===2NiO2+Cl-。iii.Ca(ClO)2也可用于脫硫，且脫硫效果比NaClO更好，原因是Ca2+與SO42-結合生成微溶的CaSO4有利于反應的進行。②由電化學脫硫法裝置示意圖可知，該裝置為電解池，煙氣經催化氧化后，部分二氧化硫被氧化為三氧化硫，所得氣體通入該裝置，在陰極上，氧氣得到電子被還原為硫酸根離子，電極反應式為O2+4e-+2SO3=2SO42-；在陽極上，二氧化硫失去電子被氧化為三氧化硫，電極反應式為2SO2-4e-+2SO42-=4SO3，三氧化硫經氮氣導出與水反應生成硫酸，這樣，不僅可脫除煙氣中的SO2還可以制得H2SO4。i.在陰極放電的物質是O2。ii.在陽極生成SO3的電極反應式是SO2-2e-+SO42-=2SO3。4．含磷化合物在生產生活中有著重要的應用。（1）磷與氨是同主族元素，下列能說明者非金屬性強弱的是_______(填字母)。a.NH3比PH3穩定性強b.常溫下，氮氣為氣體，磷單質為固體c.氮氣與氫氣化合比磷與氫氣化合更困難d.HNO3的酸性比HPO3酸性強（2）工業常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應制各磷酸。己知25℃CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+

H2O(l)△H=-271kJ/mol5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)F(s)+5H2O(l)△H=-937kJ/mol則Ca5(PO4)F和硫酸反應制備磷酸的熱化學方程式為________________。（3）已知PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

△H>0。溫度為T時，把一定量的PCl5氣體引入一真空瓶內，反應達平衡后PCl5與PCl3的分壓之比為1:3(分壓一總壓×物質的量分數)。①PCl5的分解率a1=_____%。若達到興衡后體系總壓為1.4MPa，用平衡分壓代替平衡濃度表示反應的平衡常數Kp=_________。②溫度為T2時，新的平衡體系中PCl5與Cl2分壓相同，則PCl5的分解率a1________a2，溫度T1___

T2(填“>”“<”或“=”)。③達到平衡后，下列情況使PCl5分解率增大的是___________(填字母)。a.溫度、體積不變，充入氬氣b.體積不變，對體系加熱C.溫度、體積不變，充入氯氣d.溫度不變，增大容器體積（4）氧化水解法產三氯氧磷的廢水中主要含有H3PO4、H3PO3等，可先加入適量漂白粉，再加入生石灰調節pH

將磷元素轉化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。①在沉淀前先加入適量漂白粉的作用是__________________。②下圖是不同條件對磷的沉淀回收率的影響圖像。處理該廠廢水需控制的工藝條件為______。【答案】aCa5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)△H=﹣418kJ·mol-1751.8MPa＞＞bd將廢水中的H3PO3氧化成H3PO4【解析】（1）同主族元素從上到下原子序數逐漸增大，元素金屬性逐漸增大，非金屬性逐漸減小，單質與氫氣的化合越來越難，氣態氫化物穩定性逐漸減小，最高價氧化物對應的水化物的酸性逐漸減弱，所以NH3比PH3穩定性強可以說明非金屬性N＞P，a可以；常溫下，氮氣為氣體，磷單質為固體是它們的物理性質，不能說明非金屬性N＞P，b不可以；氮氣與氫氣化合比磷與氫氣化合更困難可以說明非金屬性P＞N，與元素周期律矛盾，c不可以；HPO3不是磷元素的最高價氧化物對應的水化物，所以HNO3與HPO3酸性強弱不能說明N與P非金屬性強弱，d不可以；正確答案是a；（2）根據蓋斯定律:將CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+

H2O(l)△H=-271kJ/mol乘以5倍減去5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)F(s)+5H2O(l)△H=-937kJ/mol得到：Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)△H=﹣418kJ·mol-1，所以Ca5(PO4)F和硫酸反應制備磷酸的熱化學方程式為：Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)△H=﹣418kJ·mol（3）假設一定量的PCl5為amol，壓強是P0PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

開始（mol）a

0

0

轉化（mol）x

x

x平衡（mol）a-x

x

x根據：分壓=總壓×物質的量分數，達平衡后P（總）=（a+x）P0/a，P（PCl5）=（a-x）P（總）/(a+x),P（Cl2）=P（PCl3）=xP（總）/(a+x),根據反應達平衡后PCl5與PCl3的分壓之比為1:3得出：x=3a/4；①PCl5的分解率a1=x/a=75%,平衡分壓代替平衡濃度表示反應的平衡常數表達式是：Kp=P(Cl2)P(PCl3)/P(PCl5)，將P（總）=1.4MPa代入得：Kp=1.8MPa②根據①的計算數據可知，在原平衡中，P（PCl5）＜P（Cl2）,新平衡中兩者相同，說明平衡逆向移動，根據反應方程式：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

△H>0，該反應正反應是吸熱反應，平衡逆向移動，說明溫度降低，即T2＜T1，新平衡與原平衡相比，PCl5分解率降低了，所以正確答案是：a1＞a2，溫度T1＞T2；③PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

△H>0達到平衡后，溫度、體積不變，充入氬氣，反應物、生成物的濃度都沒有改變，平衡不移動，a不能使PCl5分解率增大，a選項錯誤；體積不變，對體系加熱，相當于升高溫度，該反應的正反應是吸熱反應，平衡正向移動，能使PCl5分解率增大，所以b選項正確；溫度、體積不變，充入氯氣，平衡逆向移動，PCl5分解率減小，c選項錯誤；溫度不變，增大容器體積，平衡正向移動，能使PCl5分解率增大，d選項正確；所以達到平衡后，使PCl5分解率增大的選項是bd；（4）①氯化水解法生產三氯氧磷會產生含磷（主要為H3PO4、H3PO3等）廢水，在廢水中先加入適量漂白粉，使廢水中的H3PO3氧化為PO43-，加入生石灰后能完全轉化為磷酸的鈣鹽，達到較高的回收率；②根據題干中的圖可確定pH≥10，磷的沉淀回收率較高(90%左右)，反應時間超過30min時磷的沉淀回收率較高（(90%左右），所以處理該廠廢水最合適的工藝條件為溶液pH>10，反應時間>30min。5．二氧化碳的捕捉和利用是我國能源領域的一個重要戰略方向。（1）工業上用CO2和H2反應合成二甲醚。已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－181.6kJ·mol－1；2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－24.5kJ·mol－1。寫出CO2(g)和H2(g)轉化為CH3OCH3(g)和H2O(g)的熱化學方程式：________________________________________________________________________。（2）在某壓強下，合成二甲醚的反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的平衡轉化率如圖所示。T1溫度下，將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，5min后反應達到平衡狀態，則0～5min內的平均反應速率v(CH3OCH3)＝______________________________；KA、KB、KC三者之間的大小關系為______________________________。（3）若2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1在恒溫恒壓下進行，以下敘述能說明該反應達到平衡狀態的是________(填序號)。A．CO和H2的物質的量濃度之比是1∶2B．CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍C．容器中混合氣體的體積保持不變D．容器中混合氣體的平均摩爾質量保持不變E．容器中混合氣體的密度保持不變（4）如圖P是可自由平行滑動的活塞，關閉K，在相同溫度時，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)，兩容器分別發生反應CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)。已知起始時容器A和B的體積均為aL，反應達到平衡時容器B的體積為1.5aL，容器B中CH3OH轉化率為________；維持其他條件不變，若打開K一段時間后重新達到平衡，容器B的體積為________L(連通管中氣體體積忽略不計，且不考慮溫度的影響)。（5）CO2溶于水形成H2CO3。已知常溫下H2CO3的電離平衡常數為K1＝4.4×10－7、K2＝4.7×10－11，NH3·H2O的電離平衡常數為K＝1.75×10－5。常溫下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液顯________(填“酸性”“中性”或“堿性”)；請計算反應NH＋HCO＋H2ONH3·H2O＋H2CO3的平衡常數K＝________________________________________________________________________。（6）工業上采用電化學還原CO2是一種使CO2資源化利用的方法，如圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應)，下列說法正確的是____________。A．Zn與電源的負極相連B．ZnC2O4在交換膜右側生成C．電解的總反應式為2CO2＋ZnZnC2O4D．通入11.2LCO2，轉移0.5mol電子【答案】2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－387.7kJ·mol－10.18mol·L－1·min－1KA＝KC>KBCDE75%1.75a堿性1.3×10－3C【解析】(1)設①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-181.6kJ·mol-1，②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-24.5kJ·mol-1。根據蓋斯定律①×2+②可得到CO2(g)和H2(g)反應轉化為CH3OCH3(g)和H2O(g)的熱化學方程式為2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-387.7kJ·mol-1。答案為：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－387.7kJ·mol－1(2)T1溫度下，將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，由圖象可知，5min后反應達到平衡狀態時，二氧化碳轉化率為60%，則生成CH3OCH3為6mol×60%×1/2=1.8mol，所以平均反應速率v(CH3OCH3)=Δc/t=(1.8mol/2L)/5min=0.18mol·L-1·min-1；平衡常數僅與溫度有關，所以KA=KC，根據圖象知，在投料比相同時，T1溫度下二氧化碳轉化率大于T2溫度下的，則KA=KC>KB。答案為：0.18mol·L－1·min－1、KA＝KC>KB(3)選項A，一氧化碳和氫氣的物質的量濃度比與反應物的初始量及轉化率有關，A錯誤；選項B，一氧化碳的消耗速率與甲醚的生成速率都屬于正反應速率，正反應速率之比等于計量數之比，不能說明反應達到平衡狀態，B錯誤；選項C，隨著反應進行混合氣體總物質的量減少，由于壓強不變，則氣體的體積減小，容器中混合氣體的體積保持不變，說明反應達到平衡狀態，C正確；選項D，氣體的總質量保持不變，氣體總物質的量減少，則氣體的平均摩爾質量逐漸增大，當容器中混合氣體的平均摩爾質量保持不變時，說明反應達到平衡狀態，D正確；選項E，氣體的總質量保持不變，氣體的體積減小，則密度增大，當容器中的混合氣體的密度保持不變時，說明反應達到平衡狀態，E正確。答案為：CDE(4)B容器的體積變為原來的1.5倍，增加的氣體的物質的量為3.6mol×0.5=1.8mol，依據化學方程式可知，當氣體的物質的量增加2mol時，反應消耗甲醇1mol，故該反應消耗的甲醇的物質的量為0.9mol，CH3OH的轉化率=×100%=75%。打開K時，A、B組成一個等溫等壓體系，設打開K重新達到平衡后總的體積為xL，根據等效平衡原理得x∶(3+3.6)=1.5a∶3.6，求得x=2.75a，所以B的體積為2.75aL-aL=1.75aL。答案為：75%、1.75a(5)根據鹽類水解規律，已知NH3·H2O的電離平衡常數K=1.75×10-5，H2CO3的電離平衡常數K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11，碳酸氫根離子的水解程度大于NH4+的水解程度，故NH4HCO3溶液顯堿性；反應NH4+＋HCO3-＋H2ONH3·H2O＋H2CO3的平衡常數K===10-14/(1.75×10-5×4.4×10-7)=1.3×10-3。答案為：堿性、1.3×10－3(6)A.該裝置是電解池，還原反應發生在陰極，則Pb極是陰極，與電源的負極相連，Zn與電源的正極相連，A錯誤；B.題圖中用的是陽離子交換膜，故生成的Zn2+可以移動到左側，故在左側生成ZnC2O4，B錯誤；C.陽極Zn失去電子生成Zn2+，陰極CO2得電子變為C2O42-,所以電解的總反應式為2CO2＋ZnZnC2O4，C正確；D.未指明氣體是在標準狀況下，D錯誤。答案選C。6．鐵的化合物在生產生活和科學實驗中應用廣泛：（1）一定條件下Fe2O3與甲烷反應制取納米級鐵,同時生成CO

和H2。已知：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-27.6

kJ/molCH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(

g)△H=+206.4

kJ/molCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.0

kJ/mol①反應Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)的△H=________。②若該反應在5

L的密閉容器中進行,5

min后達到平衡,測得體系中固體質量減少0.96g，則該段時間內CO

的平均反應速率為________。③若該反應在恒溫恒壓容器中進行,能表明該反應達到平衡狀態的是________(

選填序號)。a．c(CH2)=c(CO)

b．固體的總質量不變c．v(CO)與v(H2)的比值不變

d．混合氣體的平均相對分子質量不變④該反應的化學平衡常數的負對數pK

隨反應溫度T的變化曲線如下圖。試用平衡移動原理解釋該曲線的變化規律________________。若700℃時測得平衡時,H2

濃度為1.0mol·L-1,則CH4的平衡轉化率為_________。（2）菱鐵礦的主要成分是FeCO3,實驗室中可以通過FeSO4與足量NaHCO3

溶液混合制得FeCO3,有關反應的離子方程式為________________________。已知Ksp[FeCO3]=3.2×10-11,H2CO3

的Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11。試通過以上數據簡要計算說明該反應能進行的原因_________________。（3）Na2FeO4是一種高效凈水劑,工業上以Fe

為陽極,NaOH

為電解質溶液進行電解制備,寫出陽極的電極反應式___________________________。【答案】+714.6kJ/mol0.0024

mol/(L·min)bd該反應為吸熱反應,溫度越高反應進行的程度越大,K越大,則pK越小50%Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

(或Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2CO3)K=c(H2CO3)/[c(

Fe2+)·c2(

HCO3-)]=Ka2/(Ksp[FeCO3]·Ka1)=4.08×106>105,所以該反應易發生Fe-6e-+8OH-=

FeO42-+4

H2O【解析】(1)①已知：①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-27.6

kJ/mol，②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(

g)△H=+206.4

kJ/mol，③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ/mol，根據蓋斯定律可知①+3×②-3×③即得Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H=+714.6

kJ/mol；②根據反應方程式可知，固體質量減少量即Fe2O3中氧元素的質量，即n(O)=0.06mol，則生成n(CO)=0.06mol，所以υ(CO)==0.0024

mol/(L·min)；③若該反應在恒溫恒壓容器中進行，a、當c(CH4)=c(CO)

時，只是說明生成的CO濃度等于剩余CH4的濃度，但它們的速率關系如何不確定，故a

不能表明反應已達平衡；b、固體的總質量不變，說明正逆反應速率相等，故b表明反應已達平衡；c、v(CO)與v(H2)的比值始終都不變，但沒有指明速率的正逆方向，所以c不能表明反應已達平衡；d、由于反應前后氣體的物質的量不相等，氣體的質量也在變化，所以氣體的質量和物質的量都不再變化時，即平均相對分子質量不變時，表明反應已達平衡，故d正確。因此本題答案是bd；④由于該反應為吸熱反應，溫度越高反應進行的程度越大，K越大，則pK越小；若700℃時測得平衡時，c平衡(H2)=1.0mol·L-1，則c平衡(CO)=0.5mol·L-1，已知pK=0，即K=1，則有=1，代入即得c平衡(CH4)=0.5mol·L-1，則c起始(CH4)=1.0mol·L-1，所以CH4的平衡轉化率為50%。(2)根據敘述可知，要生成FeCO3，HCO3-就要電離出H+，則H+與另一個HCO3-反應生成CO2和H2O，所以反應的離子方程式為Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

(或Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2CO3)；根據反應方程式可得K=c(H2CO3)/[c(

Fe2+)·c2(

HCO3-)]=Ka2/[Ksp(FeCO3)·Ka1)]=4.08×106>105，所以該反應容易發生。(3)陽極為鐵，失去電子被氧化，生成

FeO42-，電解質溶液中的OH-移向陽極，所以陽極反應式為Fe-6e-+8OH-=

FeO42-+4

H2O。7．乙烯是合成食品外包裝材料聚乙烯的單體，可以由丁烷裂解制備。裂解的副反應為C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g)請回答下列問題（1）化學上，將穩定單質的能量定為0，由元素的單質化合成單一化合物時的反應熱叫該化合物的生成熱，生成熱可表示該物質相對能量。25℃、101kPa

幾種有機物的生成熱如下表所示:物質甲烷乙烷乙烯丙烯正丁烷異丁烷生成熱/kJ·mol-1-75-855220-125-132由正丁烷裂解生成乙烯的熱化學方程式為_______________________________。（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中投入一定量正丁烷發生反應生成乙烯。①下列情況能說明該反應達到平衡狀態的是__________(填標號)A.氣體密度保持不變B.c(C2H4)·c(C2H6)/c(C4H10)保持不變C.反應熱保持不變D.正丁烷分解速率利乙烷消耗速率相等②為了提高反應速率和反應物的轉化率，可采收的措施是______________________________。（3）向密閉容器中充入正丁烷，在一定條件(濃度、催化劑及壓強等)

下發生反應，測得乙烯產率與溫度關系如圖所示。溫度高于600℃時，隨著溫度升高，乙烯產率降低，可能的原因是_______________________。（4）在一定溫度下向10L

恒容密閉容器中充入2mol

正丁烷，反應生成乙烯和乙烷，經過10min

達到平衡狀態，測得平衡時氣體壓強是原來的1.75

倍。①0~10min

內乙烷的生成速率v(C2H6)=__________mol·L-1·min-1②上述條件下，正丁烷的平衡轉化率為______________，該反應的平衡常數K

為____________。(5)

丁烷一空氣燃料電池以熔融的K2CO3(

其中不含O2-和HCO3-)為電解質，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池的正極反應式為26CO2+13O2+52e-=26CO32-，則負極反應式為____________。【答案】C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJ·mol-1BD升高溫度催化劑活性降低，副產物增多0.01575%0.45C4H10+13CO32--26e-=17CO2+5H2O【解析】（1）反應熱=生成物的總能量-反應物的總能量=52-85+125=+92kJ·mol-1，所以正丁烷裂解生成乙烯的熱化學方程式為C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJ·mol-1；正確答案：C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJ·mol-1。（2）①反應前后氣體的總質量不變，在恒容密閉容器中，氣體的總體積不變，根據ρ=m/V可知，混合氣體的密度恒為定值，不能說明該反應達到平衡狀態，A錯誤；K=c(C2H4)·c(C2H6)/c(C4H10)，K不再發生變化，反應達到平衡狀態，B正確；反應熱與反應進行的程度有關，與反應是否達平衡無關，不能判斷反應達到平衡狀態，C錯誤；正丁烷分解速率與乙烷消耗速率相等時，說明正逆反應速率相等，能夠判斷反應達到平衡狀態，D正確；正確選項DB。②為了提高反應速率可以采用增大濃度、升高溫度、增大壓強、使用催化劑等；提高反應物的轉化率，使平衡右移，可以采用升高溫度，減少生成物濃度等，因此同時滿足上述要求是升高溫度；正確答案：升高溫度。（3）正丁烷制備乙烯的反應為吸熱反應，升高溫度，平衡右移，乙烯的轉化率增大，但是溫度高于600℃時，隨著溫度升高，乙烯產率降低，可能是溫度過高，催化劑活性降低，副產物增多；正確答案：催化劑活性降低，副產物增多。（4）①在一定溫度下向10L恒容密閉容器中充入2mol正丁烷，反應生成乙烯和乙烷，經過10min達到平衡狀態，測得平衡時氣體壓強是原來的1.75倍，平衡時氣體總物質的量=2×1.75=3.5mol，設生成乙烯的量xmol，2-x+x+x=3.5，x=1.5mol，生成的乙烯為1.5mol，生成乙烷的量為1.5mol；0~10min內的生成乙烷速率v(C2H6)=1.5/10÷10=0.015mol·L-1·min-1；正確答案：0.015。②根據以上分析可知：正丁烷的變化量1.5mol，平衡轉化率為1.5/2×100%=75%；上述條件下，反應達到平衡后，c(C4H10)=0.5/10=0.05mol·L-1,c(C2H4)=c(C2H6)=1.5/10=0.15mol·L-1,該反應的平衡常數K為=c(C2H4)×c(C2H6)/c(C4H10)=(0.15)2/0.05=0.45；正確答案：75%；0.45。(5)丁烷一空氣燃料電池，在熔融K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)為電解質情況下，丁烷在負極上失電子發生氧化反應，極反應為C4H10+13CO32--26e-=17CO2+5H2O；正確答案：C4H10+13CO32--26e-=17CO2+5H2O。8．氫能是一種高效清潔、極具發展潛力的能源。利用生物質發酵得到的乙醇制取氫氣，具有良好的應用前景。已知下列反應：反應I：CH3CH2OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)△H1反應Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2反應Ⅲ：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H3反應Ⅳ：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H4（1）反應I和反應II的平衡常數隨溫度變化曲線如圖所示。則△H1_________△H2（填“>”、“<”或“=”）；△H3=_________（用△H1、△H2表示）。（2）向2L密閉容器中充入H2和CO2共6mol，改變氫碳比[n（H2）/n（CO2）]在不同溫度下發生反應III達到平衡狀態，測得的實驗數據如下表。分析表中數據回答下列問題：①溫度升高，K值__________（填“增大”、“減小”、或“不變”）。②提高氫碳比，K值____（填“增大”、“減小”、或“不變”），對生成乙醇______（填“有利”或“不利”）。③在700K、氫碳比為1.5，若5min反應達到平衡狀態，則0～5min用H2表示的速率為__________。（3）反應III在經CO2飽和處理的KHCO3電解液中，電解活化CO2制備乙醇的原理如圖所示。①陰極的電極反應式為________。②從電解后溶液中分離出乙醇的操作方法為________。（4）在一定條件下發生反應Ⅳ，測得不同溫度對CO2的平衡轉化率及催化劑的效率影響如圖所示，下列有關說法正確的為________（填序號）。①不同條件下反應，N點的速率最大②M點平衡常數比N點平衡常數大③溫度低于250℃時，隨溫度升高乙烯的產率增大④實際反應應盡可能在較低的溫度下進行，以提高CO2的平衡轉化率。【答案】>-(2△H2+△H1)減小不變有利0.144mol·L-1·min-114CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12HCO3-蒸餾②【解析】試題分析：由反應ICH3CH2OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)△H1；反應ⅡCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2；反應Ⅲ2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H3；反應Ⅳ6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H4可知，根據蓋斯定律，由(Ⅱ+Ⅰ)可得反應Ⅲ，所以，H3=-(2△H2+△H1)。（1）由反應I和反應II的平衡常數隨溫度變化曲線可知，反應I的平衡常數隨溫度升高而增大，反應II的平衡常數隨溫度升高而減小，所以，△H1＞0，△H2＜0，△H1＞△H2；△H3=-(2△H2+△H1)。（2）試題分析：由表中數據可知，在氫碳比一定的條件下，CO2的平衡轉化率隨溫度升高而減小，故該反應是放熱反應，其平衡常數隨溫度升高而減小，平衡常數只與溫度有關，溫度不變則其值不變。在溫度相同的條件下，CO2的平衡轉化率隨氫碳比的增大而增大。①溫度升高，K值減小。②提高氫碳比，K值不變，對生成乙醇有利。③由表中數據可知，在700K、氫碳比為1.5，即起始投入3.6molH2和2.4molCO2，CO2的平衡轉化率為20%，則CO2的變化量為0.48mol，H2的變化量為1.44mol，若5min反應達到平衡狀態，則0～5min用H2表示的速率為0.144mol·L-1·min-1。（3）由CO2制備乙醇的反應是一個還原反應，故該反應在陰極上發生。①陰極的電極反應式為14CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12HCO3-。②電解后溶液中含有碳酸氫鈉和乙醇，可以根據各組分的沸點相差較大分離出乙醇，故從其中分離出乙醇的操作方法為蒸餾。（4）由圖可知：①不同條件下反應，M點催化效率最高，故M點的速率最大；②CO2的平衡轉化率隨溫度升高而減小，故M點平衡常數比N點平衡常數大；③溫度低于250℃時，CO2的平衡轉化率隨溫度升高而減小，故隨溫度升高乙烯的產率減小；④實際反應應在250℃左右進行，在此溫度下催化劑的催化效率離高、化學反應速率最快、CO2的平衡轉化率較高，故生產效率較高。綜上所述，有關說法正確的為②。9．利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發生的主反應如下：

i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1ii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2iii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3回答下列問題：（1）已知反應ii中的相關的化學鍵鍵能（“CO”表示CO的化學鍵）數據見表：

化學鍵H-HC-OCOH-OC-HE/（kJ·mol-1）4363431076465413由此計算△H2=______________。（2）反應i、ii、iii對應的平衡常數K1、K2、K3之間的關系式為_______________（3）一定條件下，在2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和2molH2發生反應i。下圖是反應體系中CO2的平衡轉化率與溫度的關系曲線。①△H1_____0（填“大于”或“小于”）②當溫度為500K時，該反應10min達到平衡。0～10min時間內用CH3OH表示該反應的化學反應速率為_____________________。③若改充入1molCO2和3molH2，則圖中的曲線會_________（填“上移”或“下移”）。（4）在3L容積可變的密閉容器中發生反應iii，已知c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ和曲線Ⅲ。當曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ時，改變的條件是______；當曲線Ⅰ變為曲線Ⅲ時，改變的條件是_______。（5）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質溶液，可制成燃料電池。以此電池作電源，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理過程（裝置如圖所示）。其中物質b是__________，陽極電極反應為_______________。【答案】-99kJ·mol-1K1=K2·K3小于0.03mol/(L·min)上移加入催化劑將容器的體積（快速）壓縮至2L甲醇（或CH3OH）2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+【解析】試題分析：分析i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1、ii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2、iii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3等3個反應的關系可知，i=ii+iii。（1）反應熱等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，所以，△H2=1076+436-413-343-465=-99kJ·mol-1。（2）因為i=ii+iii，所以，由化學平衡常數的表達式可知，反應i、ii、iii對應的平衡常數K1、K2、K3之間的關系式為K1=K2·K3。

（3）由反應體系中CO2的平衡轉化率與溫度的關系曲線可知，CO2的平衡轉化率隨著溫度的升高而減小，所以該反應為放熱反應，故①△H1

小于0。②當溫度為500K時，該反應10min達到平衡。由圖中數據可知，500K時CO2的平衡轉化率為60%，則CO2的變化量為0.6mol，由該反應的化學方程式可知，CH3OH的變化量為0.6mol，所以，0～10min時間內用CH3OH表示該反應的化學反應速率為0.03mol/(L·min)。2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和2molH2發生反應iCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)③若改充入1molCO2和3molH2，由于增大了H2的濃度，CO2的平衡轉化率升高，則圖中的曲線會上移。（4）在3L容積可變的密閉容器中發生反應iiiCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，該反應是一個氣體分子數不變的反應。由圖可知，當曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ時，化學反應速率加快，CO的濃度逐漸增大，但是CO的平衡濃度沒有改變，故改變的條件是加入催化劑；當曲線Ⅰ變為曲線Ⅲ時，化學反應速率加快，CO的濃度由2mol/L突然增大到3mol/L，故改變的條件是將容器的體積（快速）壓縮至2L。（5）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質溶液，可制成燃料電池。以此電池作電源，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理過程。根據實驗目的，鋁應作陽極，故a是氧氣、b是甲醇，陽極上鋁被氧化為氧化鋁，電極反應為2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+。10．2023

年采用中國自主知識產權的全球首套煤基乙醇工業化項目投產成功。某地用煤制乙醇的過程表示如下。（1）Cu(NO3)2

是制備“催化劑X”的重要試劑。①氣體A

是_________。②實驗室中用Cu(

NO3)2

固體配制溶液，常加入少量稀HNO3。運用化學平衡原理簡述HNO3

的作用:________。③NaClO溶液吸收氣體A

的離子方程式是_________。（2）過程a包括以下3個主要反應:I.CH3COOCH3(g)

+2H2(g)C2H5OH(g)

+CH3OH(g)△H1II.CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+

CH3OH(g)△H2III.CH3COOCH3(g)

+

H2(g)CH3CHO(g)

+CH3OH(g)△H3相同時間內，測得CH3COOCH3轉化率、乙醇和乙酸乙酯的選擇性(

如乙醇的選擇性=)如下圖所示。①已知:△H1<

0。隨溫度降低，反應I化學平衡常數的變化趨勢是________。②下列說法不合理的是_______。A.溫度可影響反應的選擇性B.225℃~235℃，反應I處于平衡狀態C.增大H2

的濃度，可以提高CH3COOCH3

的轉化率③為防止“反應III”發生，反應溫度應控制的范圍是____________。④在185℃，上述反應中CH3COOCH3起始物質的量為5mol，生成乙醇的物質的量是____。【答案】NOCu2++2H2O

Cu(OH)2+2H+，加入硝酸，使c(H+)增大，平衡逆向移動，從而抑制Cu(NO3)2的水解2OH-+3C1O-+2NO=2NO3-+3Cl-+H2O增大B<

205℃0.2

mol【解析】（1）①銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，所以氣體A

是一氧化氮；正確答案：NO。②硝酸銅為強酸弱堿鹽，水解顯酸性，離子方程式：Cu2++2H2O

Cu(OH)2+2H+，加入硝酸，使c(H+)增大，平衡逆向移動，從而抑制Cu(NO3)2的水解；正確答案：Cu2++2H2O

Cu(OH)2+2H+，加入硝酸，使c(H+)增大，平衡逆向移動，從而抑制Cu(NO3)2的水解。③NaClO溶液具有強氧化性，能夠把一氧化氮氧化為硝酸根離子，NaClO中+1價的氯被還原為氯離子，離子方程式是2OH-+3C1O-+2NO=2NO3-+3Cl-+H2O；正確答案：2OH-+3C1O-+2NO=2NO3-+3Cl-+H2O。（2）①CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)△H1<0，平衡常數K=c(C2H5OH)×c(CH3OH)/c(CH3COOCH3)×c2(H2)，隨著溫度的降低，平衡右移，生成物濃度增大，反應物濃度減小，反應I化學平衡常數增大；正確答案：增大。②根據圖像2可知，不同溫度下，發生反應的不同，因此溫度可影響反應的選擇性，A正確；225℃~235℃，乙酸乙酯的選擇性逐漸降低，說明反應仍在進行，反應II仍在進行，反應I就不能處于平衡狀態，B錯誤；根據反應CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)和CH3COOCH3(g)+H2(g)CH3CHO(g)+CH3OH(g)可知，增大H2

的濃度，平衡右移，CH3COOCH3的轉化率均增大，C正確；正確選項B。③當反應溫度控制在205℃時，乙醇和乙酸乙酯的選擇性之和為100%.沒有反應III發生，溫度大于205℃時，乙醇和乙酸乙酯的選擇性之和小于100%，反應III已經發生；所以為防止反應III發生，反應溫度應控制<205℃范圍內；正確答案：<205℃

。④根據圖像1可知，在185℃，CH3COOCH3的轉化率為20%，CH3COOCH3起始物質的量為5mol，所以參加反應的CH3COOCH3的量為20%×5=1mol，生成的乙醇要有一部分進行反應II，所以根據圖像2可知，在185℃，乙醇的選擇性為20%，所以上述反應中最終生成乙醇的物質的量是1×20%=0.2mol；正確答案：0.2mol。11．氮元素能夠形成多種化合物。請回答下列問題：（1）聯氨(N2H4)常溫下為液態，在空氣中迅速完全燃燒生成N2，同時大量放熱，可作導彈、宇宙飛船、火箭的燃料。已知：H2

(g)+1/2

O2(g)=H2O(l)△H1=—285.8kJ/molN2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H2=+50.6kJ/mol則N2H4(l)在空氣燃燒生成液態水的熱化學方程式為_______________________。（2）利用氨氣生產氫氰酸(HCN)的反應CH4(g)+NH3

(g)=HCN(g)+3H2(g)

△H>0①一定溫度下，向2L恒容容器中充入1mol

CH4(g)和2mol

NH3(g)發生上述反應，4min達到平衡時，測得CH4平衡轉化率為66.67%，

0~4min內，用H2表示的該反應速率v

(H2)

=___________。保持溫度和容積不變，再向平衡后的容器中充入2mol

NH3和2molH2，此時v正___v逆(選填“>”“<”或“=”)。②平衡體系中HCN的物質的量(n)

隨某物理量變化曲線如圖所示(圖中x、L分別表示溫度或壓強)。若x為溫度，則曲線，____

(選填“L1”或“L2”)能正確表示n

(HCN)

與溫度的關系；若x為壓強，則曲線____

(選填“L1”或“L2”)能正確表示n

(

HCN)與壓強的關系。（3）NH3

能夠形成Ag(NH3)2+。已知溶液中存在Ag+

(aq)+2NH3

(aq)==Ag(

NH3)2+(aq

)，常溫下該反應平衡常數K1=1.10×107，反應AgCl

(s)+2NH3

(aq)Ag(

NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化學平衡常數K2=1.936×10-3，則Ksp(AgCl)=____________。（4）硫氧化物和氮氧化物是常見的大氣污染物，利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2。①電極A的電極反應式為__________________________________。②在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO2，使其轉化為無害氣體，同時有SO32-生成。該反應離子方程式為________________________________。【答案】N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.2kJ/mol0.25mol/(L·min)<L1L21.76×10-10SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+2NO2+8OH—+4S2O42—=N2+8SO32—+4H2【解析】（1）已知：①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H2=+50.6kJ/mol，根據蓋斯定律，①×2-②得N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.2kJ/mol。答案為：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.2kJ/mol（2）①4min達到平衡時，消耗CH4的物質的量為n(CH4)=1mol×66.7%，由反應方程式可知，生成H2的物質的量為n(H2)=3n(CH4)=1mol×66.7%×3=2mol。0-4min內，用H2表示的該反應速率v(H2)==0.25mol/(L·min)，根據反應方程式及上述計算結果可知，達到平衡時c(CH4)=mol/L、c(NH3)=mol/L、c(HCN)=mol/L、c(H2)=1mol/L，則平衡常數，再向平衡后的容器中充入2mol

NH3和2molH2，，說明v正<v逆，平衡逆向移動。②

該反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，HCN的物質的量增大，則L1能正確表示n(HCN)與溫度的關系；該反應為氣體分子總數增大的反應，增大壓強平衡逆向移動，HCN的物質的量減小，則L2能正確表示n(HCN)與壓強的關系。答案為：①0.25mol/(L·min)，<②L1，L2（3）Ksp(AgCl)===1.76×10-10答案為：1.76×10-10（4）①由裝置圖中信息可知電極A為陽極，電極反應式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。②陰極排出的溶液中含有S2O42-，被NO2氧化為SO32-，根據得失電子守恒和原子守恒，該反應的離子方程式為2NO2+8OH-+4S2O42-=N2+8SO32-+4H2O。答案為：①SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+②2NO2+8OH-+4S2O42-=N2+8SO32-+4H2O12．納米級Cu2O既是航母艦艇底部的防腐蝕涂料，也是優良的催化劑。（1）已知：1克碳粉燃燒全部生成CO氣體時放出9.2kJ熱量，2Cu2O（s）+O2（g）＝4CuO（s）ΔH＝–292kJ?mol-1

，則工業上用碳粉與CuO粉末混合在一定條件下反應制取Cu2O(s)，同時生成CO氣體的熱化學方程式為________________________________________。（2）用納米級Cu2O作催化劑可實現甲醇脫氫可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉化率隨溫度變化曲線如下圖所示。①該反應的ΔH___0（填“>”或“<”）；600K時，Y點甲醇的υ(正)____υ(逆)（填“>”或“<”）。②從Y點到X點可采取的措施是___________________________________。③在t1K時，向固定體積為2L的密閉容器中充入1molCH3OH(g)，溫度保持不變，9分鐘時達到平衡,則0～9min內用CH3OH(g)表示的反應速率v(CH3OH)＝_____________,t1K時，該反應的平衡常數K＝____________。（3）研究表明，納米級的Cu2O也可作為太陽光分解水的催化劑。①其他條件不變時,若水的分解反應使用Cu2O催化劑與不使用催化劑相比，使用催化劑會使該反應的活化能___________(填“增大”、“減小”或“不變”)，反應熱(ΔH)______(填“增大”、“減小”或“不變”)。②如圖所示，當關閉K時，向容器A、B中分別充入0.04molH2O(g)，起始時V(A)=V(B)=2L。在一定條件下使水分解(反應過程中溫度保持不變，B中活塞可以自由滑動)，達到平衡時，V(B)=2.4L。平衡時，兩容器中H2O(g)的分解率A_____________B(填“<”、“=”或“>”)。打開K，過一段時間重新達平衡時，B的體積為____________L。(連通管中氣體體積不計)。【答案】2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），ΔH=+35.6kJ?mol-1><縮小體積增大壓強0.05mol·L－1·min－14.05mol·L－1減小不變＜2.8【解析】(1)1g

C(s)燃燒全部生成CO時放出熱量9.2kJ；24gC燃燒生成一氧化碳放熱220.8KJ，熱化學方程式為：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220.8kJ?mol-1；②2Cu2O(s)+O2(g)＝4CuO(s)ΔH＝–292kJ?mol-1

，根據蓋斯定律，(①-②)得：2CuO(s)+C(s)=CO(g)+Cu2O(s)，ΔH=×[(-220.8kJ?mol-1)-(–292kJ?mol-1)]=+35.6kJ?mol-1，故答案為：2CuO(s)+C(s)=CO(g)+Cu2O(s)，ΔH=+35.6kJ?mol-1；(2)①根據圖像，升高溫度，甲醇的平衡轉化率增大，說明平衡正向移動，正反應為吸熱反應，ΔH＞0；600K時，甲醇的轉化率小于Y，則Y點反應逆向進行，υ(正)＜υ(逆)，故答案為：＞；＜；②要減小甲醇的轉化率，可以通過縮小體積增大壓強使平衡逆向移動，可以實現從Y點到X點，故答案為：縮小體積增大壓強；③在t1K時，甲醇的平衡轉化率為90%，向固定體積為2L的密閉容器中充入1molCH3OH(g)，溫度保持不變，9分鐘時達到平衡，平衡時，甲醇的物質的量為0.1mol，則甲醛為0.9mol，氫氣為0.9mol，三者濃度分別為0.05mol/L、0.45mol/L、0.45mol/L，則0～9min內用CH3OH(g)表示的反應速率v(CH3OH)＝=0.05mol·L－1·min－1，t1K時，該反應的平衡常數K＝=4.05mol/L，故答案為：0.05mol·L－1·min－1；4.05mol·L－1；(3)①使用催化劑會降低反應的活化能，但不能改變反應熱(ΔH)，故答案為：減小；不變；②A為恒溫恒容容器，B為恒溫恒壓容器，隨反應進行A容器中壓強增大，B容器中為維持恒壓，體積增大，平衡正向進行，所以A容器中水的分解率小于B中容器中水的分解率，打開K，過一段時間重新達平衡時，為恒壓容器，物質的量之比等于體積之比，平衡后體積為4.8L，B的體積為4.8L-2L=2.8L13．乙二醛(OHC-CHO

)化學性質活潑，是紡織工業中常用的一種有機原料，能增加棉花、尼龍等纖維的防縮性和防皺性。其工業生產方法主要是乙二醇(HOCH2CH2OH

)氣相催化氧化法和乙醛液相硝酸氧化法。請回答下列相關問題:(1)乙二醇氣相催化氧化法以乙二醇、氧氣為原料，在催化劑存在的條件下，250℃左右開始緩慢進行，生成乙二醛和副產物乙醇酸[CH2(OH)COOH]的反應方程式:I.HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)

△H1II.HOCH2CH2OH(g)+O2(g)CH2(OH)COOH(g)+H2O(g)

△H2已知反應I中相關化學鍵鍵能數據如下:化學鍵C-HC-OH-OO==OC==OC-CE/kJ·mol-1413343465498728332①△H1=_____kJ/mol，反應I的化學平衡常數表達式為K=________。②欲提高I的平衡產率，可以采取的措施是______

(填標號)。A.升高溫度

B.增大壓強

C.降低溫度

D.減小壓強③提高乙二醛反應選擇性的關鍵因素是_________________________。④保持溫度和容積不變，下列描述能說明反應I達到平衡狀態的是

________

(填標號)。A.v正(O2)

=2v逆(H2O)B.混合氣體的壓強不再隨時間變化而變化C.混合氣體的密度不再發生變化D.乙二醇與OHC-CHO

的物質的量之比為1:

1E.混合氣體中乙二醛的體積分數不再發生變化(2)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法11.0g40%的乙醛溶液和40%的硝酸，按一定比例投入氧化反應釜內，在Cu(NO3)2催化下，控制溫度在38～40℃時，反應10h，再通過萃取等操作除去乙醛、硝酸等，最后經減壓濃縮得4.35g40%乙二醛溶液。①用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛時，有N2O產生。其化學方程式為______________________。②利用上面數據，計算乙二醛的產率為___________________________。【答案】－376CD催化劑BE2CH3CHO＋2HNO32OHC—CHO＋N2O↑＋3H2O[Cu（NO3）2寫成催化劑也正確]30%【解析】(1)①△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，△H1=(2×465+4×413+2×343+332+498)kJ/mol-(2×728+332+2×413+4×465)kJ/mol=－376kJ/mol，反應I的化學平衡常數表達式為K=，故答案為：－376；；②反應I為放熱反應，欲提高I的平衡產率，需要使平衡正向移動。A.升高溫度，平衡逆向移動，錯誤；B.增大壓強，平衡逆向移動，錯誤；C.降低溫度，平衡正向移動，正確；D.減小壓強，平衡正向移動，正確；故選CD；③催化劑具有選擇性，提高乙二醛反應選擇性的關鍵因素是性質合適的催化劑，故答案為：催化劑；④反應I為HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)

，保持溫度和容積不變。A.v正(O2)

=2v逆(H2O)，表示逆反應速率小于正反應速率，不是平衡狀態，錯誤；B.反應前后氣體的物質的量發生變化，混合氣體的壓強不再隨時間變化而變化，能夠說明達到了平衡狀態，正確；C.容器的體積和氣體的質量均不變，混合氣體的密度始終不變，不是平衡狀態，錯誤；D.乙二醇與OHC-CHO

的物質的量之比為1:

1與平衡狀態無關，與反應起始的量和轉化率有關，不能表示平衡狀態，錯誤；E.混合氣體中乙二醛的體積分數不再發生變化，說明是平衡狀態，正確；故選BE；(2)①用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛時，有N2O產生，反應的化學方程式為2CH3CHO＋2HNO32OHC—CHO＋N2O↑＋3H2O，故答案為：2CH3CHO＋2HNO32OHC—CHO＋N2O↑＋3H2O；②4.35g40%乙二醛溶液中含有乙二醛的物質的量==0.03mol；11.0g40%的乙醛溶液中含有乙醛的物質的量==0.4mol，理論上生成0.1mol乙二醛，乙二醛的產率=×100%=30%，故答案為：30%。14．硫酸年產量的高低可衡量一個國家化工生產水平發展的高低，SO2轉化為SO3是制備硫酸中的關鍵性反應，也是一個可逆反應。（1）NO可作為SO2與O2間反應的催化劑，催化機理如下：①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

ΔH1=-113kJ/mol②SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH2總反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH3=-196.6kJ/molΔH2=__________（2）一定溫度下，向容積為2L的恒容密閉容器中充入2molSO2、2mo1O2測得容器中壓強的變化如下表所示(SO3為氣體)：反應時間/min024681012壓強/MPa16.0a14.7a13.7a13.0a12.5a12.4a12.4a①0~10min內，υ(SO2)=_________②該溫度下的平衡常數K=__(結果保留一位小數)。③反應達到平衡后，再向容器中同時充入均為0.2mol的三種氣體后，υ(正)、υ(逆)的關系是___（3）一定溫度下，向某密閉容器中通入一定量的二氧化硫和氧氣的混合氣體并使之反應，反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如下圖所示：①A、B、C三條曲線中表示SO2物質的量的變化的是__，若在15~20min、25~30min兩個時間段內容器容積不變，則在某一時刻SO3的分解速率較大的時間段是_______。②10~15min內反應速率發生了明顯變化，其可以的原因有__________(4)常溫下，用NaOH溶液吸收SO2既可消除SO2造成的大氣污染，也可獲得重要的化工產品，若某吸收液中c(HSO3-):c(SO32-)=1:100，則所得溶液的pH=______(常溫下K1(H2SO3)=1.5×10-2、K2(H2SO3)=1×10-7)【答案】-41.8kJ/mol0.09mol/(L·min)147.3υ(正)>υ(逆)A25~30min加壓、使用催化劑9【解析】試題分析：本題考查蓋斯定律的應用、化學反應速率和化學平衡常數的計算、化學平衡圖