專兼12化號次成原理除合

——^5年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練夕----°

1.（2025?重慶?高考真題）水是化學(xué)反應(yīng)的良好介質(zhì)，探索水溶液中的酸堿平衡具有重要意義c

+

⑴天然水中可以分離出重水（DzO）。D2O溶液中存在電離平衡：D2O^D+OD-,c（D+）和c（OD）的關(guān)系如圖

所示。

G

-oJ

F

b

-

s

.

a

)。

。

①圖中3個狀態(tài)點(diǎn)對應(yīng)的溶液呈中性的是

②Ti丁2（填">或者"<"）。

（2）用如圖所示電化學(xué)裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

①用電實(shí)驗(yàn)：在左側(cè)通入出，產(chǎn)物為電0,鹽橋中K+移向裝置的（填"左側(cè)〃或者“右側(cè)〃），電池的總

反應(yīng)為。

②用。2實(shí)驗(yàn)：在一側(cè)通入。2，電池的總反應(yīng)仍保持不變，該側(cè)的電極反應(yīng)為。

（3）利用馳豫法可研究快速反應(yīng)的速率常數(shù)（億在一定溫度下為常數(shù)）。其原理是通過微擾（如瞬時升溫）使化學(xué)

平衡發(fā)生偏離，觀測體系微擾后從不平衡態(tài)趨向新平衡態(tài)所需的馳豫時間⑴,從而獲得〃的信息。對「出0=

H++0H-,若將純水瞬時升溫到25℃,測得T=4.0Xl（p5s。已知：25℃時，c（H20）=55.6mol/L,v（正）=

k1C（H20）,v（逆）=k2C（H+）c（OH-）,K=k]+；k,x-（%為H+的平衡濃度）。

①25℃時，H20=H++OFT的平衡常數(shù)K=mol/L（保留2位有效數(shù)字）。

②下列能正確表示瞬時升溫后反應(yīng)建立新平衡的過程示意圖為.

③25c時.，計算得k2為L/(mols)o

【答案】⑴B＞

(2)右側(cè)2H2+。2=2出002+4e-+2H2O=40H-

11

(3)K=1.8x10-16口k2=1.25x10

【詳解】(1)①重水中存在電離平衡D20=D-+0D-,中性溶液中，c(D-)=c(OD-),只有B點(diǎn)符合，所

以《、B、C”三點(diǎn)中呈中性的是B點(diǎn)，故答案為：B；

②水的電離平衡為吸熱過程，溫度升高，電離程度增大，c(Dp,c(ODQ均增大，Kw也增大，由圖可知，

Ti時離子濃度更高，Kw更大，所以「＞12，故答案為：＞;

(2)①用電進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，左側(cè)通入出，產(chǎn)物為“。，電極方程式為：H2-2e+2OH=2H2O,左側(cè)為負(fù)極，右

側(cè)為正極，電極方程式為。2+4。?+2電0=40方，在原電池中，正電荷向正極移動，所以鹽橋中K+移向

正極，即右側(cè)，該電池為燃料電池，原料為氫氣和氧氣，總反應(yīng)方程式為2H2+。2=2出0,故答案為：右

側(cè)；2H2+O2=2H2O;

②用。2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一側(cè)通入。2,電池總反應(yīng)方程式不變，則該電池為氫氣和氧氣組成的燃料電池，該側(cè)的

電極反應(yīng)方程式為。2+4底+2HW=40H-,故答案為：O2+4e-+2H2O=4OH-：

(3)①對于反應(yīng)H20=H++0H-,平衡常數(shù)K的定義為："：咪"在25℃的純水中，水的離子積常

++7

數(shù)為Kw=c(H)c(OH")=1xIO-1*,而且平衡時c(H)=c(OH")=1x10-,已知c(H2O)=55.6mol/L,帶

入公式：K==2121?1.798x10-16,保留兩位小數(shù)K=1.8x10-16,故答案為：K=1.8xl0-16；

55.655.6

②瞬時升溫后，逆反應(yīng)速率增大，但水的濃度是恒定的，正反應(yīng)速率不變，所以建立新平衡的過程示意圖

為D,

③馳豫時間公式為T=I1,其中T=4.0x10-5s,x=c(H+)=1x10-7,帶入得:ki+2k2x(1xIO7)=

kj+2k2X^e

4-1+

-=A\n.s=2.5x10s,在平衡時，v(正)=v(逆)，可推出島式出。)=k2c(H)c(OH-)=k2x2,帶入已

Tqxiu

7

知值：k]x55.6=k2x(1x10-7)2,即k]=空/，將ki帶入馳豫時間公式為：絲"+2k2x1x10-=

55.655.6

2.5x104,整理可得，kz(宴+2x10-7)=2.5x103計算括號內(nèi)：譬?1.80x10-16,2x10-7=2.00x

55.655.6

10-7,由于180x10-16《2.00x10-7,可忽略不計，所以k2x2x10-7=2.5x104,得出k2=1.25xIO11

u

L/(mols),故答案為：k2=1.25x10o

2.（2024?重慶?高考真題）高辛烷值的汽油可提升發(fā)動機(jī)的抗爆震性能，異構(gòu)烷煌具有較高的辛烷值。

⑴在密閉容器中，n-C5H12（正戊烷）發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，可同時生成i-C5HM異戊烷）和t-C$Hi2（新戊烷），其平衡

常數(shù)Kp隨溫度的變化如卜.表所示。

5

異構(gòu)化反應(yīng)

456K486K512K

反應(yīng)1n-C5Hi2(g)#i-CsH12(g)2.802.502.31

n-C5H12(g)

反應(yīng)21.401.000.77

=t-C5H12(g)

①體系平衡后，增加壓強(qiáng)，反應(yīng)1的平衡（填"正向移動""逆向移動”或〃不移動〃）。

②456K平衡時，LC5H12和"5也2的體積比值為。

③根據(jù)上表數(shù)據(jù)推斷t-CsH12=LC5H12為吸熱反應(yīng)，其推斷過程是。

⑵加入出后，n-C5H12在雙功能催化劑Pt/分子篩上發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)且選擇性高，主要產(chǎn)物為i-C5H12,其反

晚◎表示分子篩固體酸催化劑卜

應(yīng)機(jī)理如下（

對于八S--人/反應(yīng)，下列說法正確的是。

A.Pt只能催化脫氧反應(yīng)，不能催化加氫反應(yīng)

B.電的加入增大了平衡常數(shù)，有利于反應(yīng)的進(jìn)行

C.分子篩固體酸催化劑酸性越強(qiáng)，越有利于十的形成

D.%的加入促進(jìn)了/的加氫反應(yīng)，減少了副反應(yīng)的發(fā)生

（3）Pb（CH2cH3）4（四乙基鉛）能提高汽油的辛烷值，可電解合成。目解池的陽極為Pb,陰極為碳鋼，電解液為

浴有格氏試劑（CH3cH2Mge1=CH3cH5+MgCl+）的有機(jī)體系。

①陽極上生成Pb（CH2cH3）4的電極反應(yīng)式為o

②為了實(shí)現(xiàn)陰極產(chǎn)物的循環(huán)利用，電解?段時間后，需在陰極區(qū)不斷加入適量的CH3cH2。，其原理

是。

③為減少鉛污染，Pb（CH2cH3）4被限制使用。（CH3O）2（X）是一種潛在替代品，其電解合成的原理如圖所示

（Pt/C為催化劑）?？偡磻?yīng)化學(xué)方程式為:外電路轉(zhuǎn)移lmol電子時，理論上可生成（CH3O）2CO的物

質(zhì)的量為moL

3.(2023?重慶?高考真題)銀及其化合物在催化與電化學(xué)等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。

⑴在銀催化下，乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根據(jù)圖所示，回答下列問題:

0

6

(

O

W

3

)

、

唱

器

/

要

①中間體OMC生成吸附態(tài)EO(adsj的活化能為kj/mol。

②由EO(g)生成AA(g)的熱化學(xué)方程式為。

⑵一定條件下，銀催化劑表面上存在反應(yīng)：Ag2O(s)=2Ag(s)+:()2(g)，該反應(yīng)平衡壓強(qiáng)氏與溫度T的關(guān)系

如下：

T/K401443463

Pc/kPa1051100

①463K時的平衡常數(shù)％=(kPa)L

②起始狀態(tài)I中有Ag2。、Ag和。2,經(jīng)下列過程達(dá)到各平衡狀態(tài):

已知狀態(tài)I和川的固體質(zhì)量相等，下列敘述正確的是(填字母)。

A.從I到II的過程AS>0

B.pc(II)>pc(III)

C.平衡常數(shù)：K(U)>K(IV)

D.若體積V(III)=2V(I),則Q(I)=V2K(III)

E.逆反應(yīng)的速率：v(I)>v(II)=v(III)>v(IV)

③某溫度下，向恒容容器中加入Ag2。，分解過程中反應(yīng)速率v(02)與壓強(qiáng)P的關(guān)系為v(O2)=k(l—\),k

為速率常數(shù)(定溫下為常數(shù))。當(dāng)固體質(zhì)量減少4%時，逆反應(yīng)速率最大。若轉(zhuǎn)化率為14.5%,則v(()2)=一

(用k表示)。

(3)a-Agl可用作固體離子導(dǎo)體，能通過加熱丫-Agl制得。上述兩種晶體的晶胞示意圖如圖所示(為了簡化,

只畫出了碘離子在晶胞中的位置)。

7-Agl晶胞a-Agl晶胞

p=7.0g/cm?p=6.0g/cm?

①測定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是(填字母)。

A.質(zhì)譜儀B.紅外光譜儀C.核磁共振儀D.X射線衍射儀

②y-Agl與a-Agl晶胞的體積之比為。

③測定a-Agl中導(dǎo)電離子類型的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)測得支管a中Agl質(zhì)量不變，可判定導(dǎo)電離子是

Ag+而不是「，依據(jù)是o

支管a支管b

【答案】(1)83EO(g)=AA(g)△H=-102kJ/mol

⑵10CDE3k

4

(3)D12:7a中銀電極質(zhì)量減小，b中銀電極質(zhì)量噌大

【詳解】(1)①過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能，中間體OMC生成吸附態(tài)EO(ads)的活

化能為(-93kJ/mol)—(―176kJ/mol)=83kJ/molo

②由圖可知，EO(g)生成AA(g)放出熱量(—117kJ/mol)—(-219kJ/mol)=102kJ/moL放熱焰變?yōu)樨?fù)值，故

熱化學(xué)方程式為EO(g)=AA(g)AH=-102kJ/mol：

(2)①反應(yīng)中只有氧氣為氣體，結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，463K時的平衡常數(shù)Kp=p；(O2)=10(kPa京

②結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，升高溫度，壓強(qiáng)變大，平?衡正向移動，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

A.從II到IH為體積增大，反應(yīng)正向移動的過程，導(dǎo)致固體質(zhì)量減小，己知狀態(tài)I和III的固體質(zhì)量相等，則

從I到H的過程為固體質(zhì)量增大的過程，平衡逆向移動，為燃減過程，故從I到II的過程AS＜0,A錯誤;

B.平衡常數(shù)Kp=p3（O2）只受溫度的影響，則Pc（n）=Pc（in）,B錯誤；

C.反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故平衡常數(shù)：K（II）＞K（IV）,C正確；

D.已知狀態(tài)I和in的固體質(zhì)量相等，則氧氣的物質(zhì)的量相等，若體積V（川）=2V（I）,根據(jù)阿伏伽德羅定

律可知,p（O2,I）=2p（O2JII）,Q（I）=pl（o2,I）,K（III）=pl（O2,III）,則Q⑴='（m）,D正確;

E.結(jié)合A分析可知，逆反應(yīng)的速率：v（I）＞v（II）；固體不影響反應(yīng)速率，溫度越低反應(yīng)速率越低，逆反

應(yīng)的速率：v（n）=v（m）＞v（i\'）,故有逆反應(yīng)的速率：v（i）＞v（ii）=v（in）＞v（iv）,E正確；

故選CDE：

③某溫度下，設(shè)向恒容容器中加入mgAg2。，當(dāng)固體質(zhì)量減少4%時，逆反應(yīng)速率最大，此時達(dá)到平衡狀態(tài),

減小質(zhì)量為生成氧氣的質(zhì)量，則生成鰲mol02,若轉(zhuǎn)化率為14.5%,則此時生成3x型詈mol02,根

1mxl4.5%

據(jù)阿伏伽德羅定律，此時艮=二嬴二二:,故vQ）=會

1c32

（3）①晶體與非晶體的最可靠的科學(xué)方法是X射線衍射法；故測定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是D.X射線衍

射儀；

4M

②據(jù)“均攤法”,Y-Agl晶胞中含8x（+6x（=4個I,則晶體密度為v（；\］）g?cm-3=7.0g?cm-3：,a-Agl

4M

空即

晶胞中含8x^+1=2個I,則晶體密度為ng?cm-3=6.0g?cm-；故兇牌則丫一Agl與a-Agl

OAglJyj-o

V（a-Agl）

晶胞的體積之比為12:7。

③由圖可知，a極為陽析，銀氧化為銀離子，根據(jù)a中Agl質(zhì)量不變，可判斷「沒有進(jìn)入a極（否則Agl質(zhì)

量會增加），從而推斷導(dǎo)電的是Ag+從a極移向b極。

【點(diǎn)睛】

一定條件

4.（2022?重慶?高考真題）反應(yīng)C0（g）+H20（g）=CCh（g）+H2（g）在工業(yè)上有重要應(yīng)用。

⑴該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如表所示。

溫度/℃7008008301000

平衡常數(shù)1.671.111.000.59

①反應(yīng)的4〃0（填，"＜〃或"=〃）.

②反應(yīng)常在較高溫度下進(jìn)行，該措施的優(yōu)缺點(diǎn)是.

（2）該反應(yīng)常在Pd膜反應(yīng)器中進(jìn)行，其工作原理如圖所示。

①利用平衡移動原理解釋反應(yīng)器存在Pd膜時

具有更高轉(zhuǎn)化率的原因是。

②某溫度下，H2在Pd膜表面上的解離過程存在如下平衡：H2=2H,其正反應(yīng)的活化能遠(yuǎn)小于逆反應(yīng)的活化

能。下列說法錯誤的是o

A.Pd膜對氣體分子的透過具有選擇性

B.過程2的△〃>()

C.加快Pd膜內(nèi)H原子遷移有利于H2的解離

D.H原子在Pd膜表面上結(jié)合為H2的過程為放熱反應(yīng)

③同溫同壓下，等物質(zhì)的量的C。和出0通入無Pd膜反應(yīng)器，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%；若換成Pd膜反應(yīng)

器，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為90%,則相同時間內(nèi)出口a和出口b中出的質(zhì)量比為o

(3)該反應(yīng)也可采用電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)裝置如圖所示。

進(jìn)口I進(jìn)口H

CO+H2O------f曲—電吹掃

9固體電解質(zhì)

(只允許尚子通過)

出口I出口【I

------------f電源)--------

①固體電解質(zhì)采用(填“氯離子導(dǎo)體〃

或“質(zhì)子導(dǎo)體”)。

②陰極的電極反應(yīng)式為O

③同溫同壓下，相同時間內(nèi)，若進(jìn)口I處〃(CO):〃(H2O)=a:b,出口I處氣體體積為進(jìn)口I處的丫倍，則CO

的轉(zhuǎn)化率為(用a,b,y表示)。

【答案】⑴<優(yōu)點(diǎn)是升高溫度，反應(yīng)速率較快；缺點(diǎn)是正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向

移動，產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率較低

(2)Pd膜能選擇性分離出d，平衡正向移動，平衡轉(zhuǎn)化率增大BD1:8

(3)質(zhì)子導(dǎo)體2H++2e，=H2個(a4~b)(1"y)X100%

a

【詳解】(1)①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，溫度越高，平衡常數(shù)越小，所以止反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△〃<();

②優(yōu)點(diǎn)是升高溫度，反應(yīng)速率較快；缺點(diǎn)是正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率

較低；

(2)①Pd膜能選擇性分離出出，平衡正向移動，平衡轉(zhuǎn)化率增大；

@A.Pd膜只允許出通過，不允許CO?通過，對氣體分子的透過具有選擇性，A項(xiàng)正確；

B.過程2正反應(yīng)的活化能遠(yuǎn)小于逆反應(yīng)的活化能，△〃V0,B項(xiàng)錯誤；

C.加快Pd膜內(nèi)H原子遷移，平衡Hz=2H正向移動，有利于H?的解離，C項(xiàng)正確；

D.H2=2H為放熱過程，H原子在Pd膜表面上結(jié)合為d的過程為吸熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤；

故選BD；

一定條件

③艱據(jù)反應(yīng)C0(g)+H20(g)=CO2(g)+H2(g),設(shè)通入的CO為Imol,無膜情況下一氧化碳的*衡轉(zhuǎn)化率為

75%,則平衡時CO、出0值)、82、H2的平衡物質(zhì)的量分別為0.25mol、0.25mok0.75moL0.75mol,可計

算出此溫度下平衡常數(shù)K=9；有膜情況下一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為90%,則平衡時CO、匕0值)、CO2、出的

平衡物質(zhì)的量分別為O.lmol、O.lmoL0.9mok0.9mol(a口和b口的總量，其中只有a口的處于平衡體系)，

三X”

設(shè)a口產(chǎn)生的Hz的物質(zhì)的量為xmol,則9=斤％,解得戈=0.1,則出口a產(chǎn)生的d為O.lmol,出口b的

H2為0.9mol-0.1mol=0.8mol,質(zhì)量比為1:8；

(3)①電解時，一氧化碳和水均從陽極口進(jìn)入，陽極一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，則氫氣要在陰極產(chǎn)生，故

陽極產(chǎn)生二氧化碳的同時產(chǎn)生氫離子，氫離子通過固體電解質(zhì)進(jìn)入陰極附近，然后得電子產(chǎn)生氫氣，故固

體電解質(zhì)應(yīng)采用質(zhì)子導(dǎo)體；

②電解時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H++2e=Hz個；

③艱據(jù)阿伏伽德羅定律的推論可知，同溫同壓下，出口【處氣體物質(zhì)的量為進(jìn)"I處的y倍，設(shè)反應(yīng)中CO

轉(zhuǎn)化了xmol,則根據(jù)三段式：

,、一定條件,

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

noab00

xxxx

九平a-xb-xxx

出口I處氣體物質(zhì)的量為(a+b-x),進(jìn)口I處的氣體物質(zhì)的量為(a+b),則(a+b-x)=y(a+b),則x=(a+b)(l-y),CO

的轉(zhuǎn)化率為：(a+b)(1-y)x100%o

a

5.(2021?重慶?高考真題)含結(jié)晶水的無機(jī)物可應(yīng)用在吸波材料、電極材料和相變儲能材料等領(lǐng)域。膽帆

(CuSdrSWO)是一種重要的結(jié)晶水合物。

⑴流酸銅參比電極具有電位穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，可用「土壤環(huán)境中鋼質(zhì)管道的電位監(jiān)測。測量的電化學(xué)原理如圖

所示。回答下列問題：

參比電極

CuSO,溶液

放大

CUSO；5H2Oy

〈多孔木塞//

//

①負(fù)極的電極反應(yīng)式為.

②測量后參比電極中CUSO4溶液的濃度（填"變大"，"變小"或"不變”）。

（2）把膽研放到密閉容器內(nèi)，緩緩抽去其中的水氣，膽砒分三次依次脫水，各步脫水過程為一系列的動態(tài)平

衡，反應(yīng)式如下（脫水過程為吸熱反應(yīng)）。

反應(yīng)I：CUSO4-5H2O(s)=CUSO4TH2O⑸+2%0他)

反應(yīng)II：CUSO4-3H2O(s)=CUSO4-H2O(S)+2H2O(g)

反應(yīng)川：CUSO4H2O（S）#CuSO4（s）+H2O（g）

如圖為5（rc時水合物中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w與壓強(qiáng)p（H2。）的關(guān)系圖，回答下列問題:

40

30-

20-

10-

0

8000600040002000

壓強(qiáng)夕（凡0）/?@

①用無水CuSCU檢驗(yàn)乙醇中含有微量水的現(xiàn)象是o

②反應(yīng)I對應(yīng)的線段為（填"ab〃、"ed〃或"ef〃）。

2

③反應(yīng)II的平衡常數(shù)Kp=Pao

④反應(yīng)III在6（TC和50℃的平衡壓強(qiáng)p（H2O）分別為pi和P2，則Pi_______P2（填*>〃、〃<"或"=。

⑤當(dāng)樣品狀態(tài)c點(diǎn)下網(wǎng)到M點(diǎn)，體系存在的固體有；轉(zhuǎn)化率為%（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

⑥25P時為了保持CUSO4H2O晶體純度，可將其存在盛有大量Na2CO3-H20晶體(平衡壓強(qiáng)p(H2O)=706Pa)的

密閉容器中，簡述其理由。

已知：25c時反應(yīng)I、II、川的平衡壓強(qiáng)p(H20)分別為1040、747和107Pa.

【答案】⑴Fe-2e-=Fe2+不變

(2)乙醇呈現(xiàn)出藍(lán)色ab1.6xlO7>CUSOJ?3H2。和CuSO4H2。38.89%25℃

時Na2CO3-H2O的平衡壓強(qiáng)為p(H20)=706Pa,低于反應(yīng)II中平衡玉強(qiáng)為p(H2O)=747Pa,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過反應(yīng)III

中平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=107Pa,此時反應(yīng)II的平衡正向移動得比較充分，而反應(yīng)III的平衡會大幅度逆向移動,

從而抑制CUSO4-H2O的脫水，有利于其保持純度

【詳解】(1)①鋼制管道、參比電極、潮濕土壤構(gòu)成原電池，參比電極為Cu電極，鋼制管道為鐵電極，金

屬性Fe>Cu,則Fe做負(fù)極材料，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+；

②Cu電極為正極，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e-=Cu,CUSO/5H2O溶解與電解質(zhì)溶液中，此時硫酸銅溶液

的濃度不變；

(2)①無水CuSCU遇水變?yōu)樗{(lán)色，則用無水CuSO”檢臉乙靜中含有微量水的現(xiàn)象是；乙醉變?yōu)樗{(lán)色；

②反應(yīng)1中水合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，符合條件的線段為ab；

③反應(yīng)H中p(H20)=4000Pa,反應(yīng)II：CUSO4-3H2O(S)=CuSO4H2O(s)+2H2O(g)

272

列出平衡常數(shù)Kp=p(H2O),KP=1.6x10Pa；

④脫水過程為吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)HI溫度升高平衡正向移動，且正反應(yīng)的總體積增大的反應(yīng)，則溫度越高，

壓強(qiáng)越大,則P1>P2；

⑤c點(diǎn)時固體為CUSO4-3H2O,d點(diǎn)時固體為CUSO4H2O,則M點(diǎn)時固體為CuSO4-3H2O和CuSO4-H2O；

M點(diǎn)時水合物中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,c點(diǎn)到M點(diǎn)發(fā)生的反應(yīng)為反應(yīng)II,列出三段式如下：

M-EN、CuSO4.3H2O(s)=CuSO4?H2O(s)+2H2O(g)

起始(mol)]00

轉(zhuǎn)化(mol)xx2x

平衡(mol)I"x2x

計算可得轉(zhuǎn)化率為38.89%；

⑥25℃時Na2COrH2O的平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=706Pa,低于反應(yīng)II中平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=747Pa,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過

反應(yīng)III中平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=107Pa,此時反應(yīng)II的平衡正向移動得比較充分，而反應(yīng)III的平衡會大幅度逆

向移動，從而抑制CuSOihO的脫水，有利于其保持純度。

.——年模擬?精選?？碱}少—,

1.(2025?重慶?二模)CH30H可用作大型船舶的綠色燃料，可由CO或CO?制備。工業(yè)上用8?制備CHsOH

的原理如下：

反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)AH1=-49.5kJ/mol(主反應(yīng))

反應(yīng)II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ/mol(副反應(yīng))

⑴反應(yīng)CO(g)+2H式g)=CH30H[g)AH=kj/mo】，該反應(yīng)在(填"低溫""局溫''或

“任意溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。

(2)T]℃時，向恒壓密閉容器中充入lmolCO2(g)和3m01出色)，若在該條件下只發(fā)生反應(yīng)I,達(dá)平衡時，放出

20kJ能量；若在相同條件下向相同容器中充入amolCH30H(g)和bmolH2O(g),達(dá)到平衡時，吸收29.5kJ的

能量，則a=,b=。

(3)某溫度下，將CO2和出按物質(zhì)的量之比1：3通入恒容密閉容器中同時發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II,下列情況下

能說明反應(yīng)II達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號)。

A.CO2和出的物質(zhì)的量之比不再改變

B.混合氣體的密度不再變化

C.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化

D.形成lmol碳氧鍵的同時斷裂2moi氧氫鍵

⑷將CO2和電按物質(zhì)的量之比1：3通入密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)H,分別在IMPa、3MPa、5MPa下，

測得COz在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率(。)和生成CH3OH、CO選擇性(S)(選擇性為目標(biāo)產(chǎn)物在含碳產(chǎn)物中的比

率)的變化如圖。

春GHM)

介)80

)楙60

幸F50

造X4()

出20

登OZ

世U

233

50(H)50

①代表5MPa下a(C02)隨溫度變化趨勢的是曲線(填或"c〃)°

②P點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)II的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(保留兩位有效數(shù)字)。

③隨著溫度的升高，a,b,c三條曲線接近重合的原因是o

(5)另有科學(xué)工作者利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的原理如圖所示，寫出電極b上發(fā)生的電極反

應(yīng)：___________

【答案】(1)-90.7低溫

⑵11

⑶AC

(4)a0.0096溫度升高到一定程度時以反應(yīng)II為主，該反應(yīng)前后氣體體積不變，改變壓強(qiáng)對其

平衡沒有影響

(5)CO2+6HCO3+6e-=CH3OH+6CO|~+H2O或7CO2+6e-+5H2O=CH3OH4-6HCO3

【詳解】(1)由題干?已知信息，反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)=-49.5kJ/mol反應(yīng)

II：CO2(g)4-H2(g)=CO(g)4-H2O(g)AH2=+41.2kJ/moL反應(yīng)I-反應(yīng)II可得反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=

CH30H(g),根據(jù)蓋斯定律可知,AH=△H1-AH2=(-49.5)-41.2=-90.7kJ/mol,根據(jù)AG=AH-TAS，AGVO時反

應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)AS<0,故低溫下自發(fā)進(jìn)行，故答案為：-90.7；低溫；

(2)TJC時，向恒壓密閉容器中充入ImolCO式g)和3moiH2(g),若在該條件下只發(fā)生反應(yīng)I,達(dá)平衡時，

放出20kJ能量：若在相同條件下向相同容器中充入amolCH30H(g)和bmolH20(g),達(dá)到平衡時，吸收29.5kJ

的能量，說明兩條件下達(dá)到的平衡為等效平衡，恒溫恒壓相同容器下等效平衡的達(dá)到途徑為投料量相當(dāng)，

則a=l,b=l,故答案為：1；1；

(3)A.兩個反應(yīng)CO2和電的化學(xué)計量數(shù)之比不同，所以當(dāng)MCO2)：MH2)比值不變時，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),

A符合題意；

B.反應(yīng)容器容積不變，參與反應(yīng)的物質(zhì)均為氣體，總質(zhì)量不變，密度為一個定值，所以不能說明反應(yīng)是否

達(dá)到平衡狀態(tài)，B不符合題意；

C.主反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目改變，故壓強(qiáng)不變可以說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，C符合題意；

D.沒有考慮甲醇中的氫氧鍵的變化，所以不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D不合題意；

故答案為：AC；

(4)①反應(yīng)I是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)H是氣體體積不變的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)【正

向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，則壓強(qiáng)越大，a(C02)越大，即a符合反應(yīng)特點(diǎn)，故答案為：a：

②根據(jù)已知條件列出“三段式"：

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

起始(mol)1300

轉(zhuǎn)化(mol)X3xXX

平衡(mol)1-x3-3xXX

CO2(g)+H2(g)#CO(g)+H2O(g)

起始(mol)1-x3-3x0X

轉(zhuǎn)化(mol)yyyy

平衡(mol)l-x-y3-3x-yyx+y

P點(diǎn)時壓強(qiáng)為3MPa,CO的選擇性為50%,CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,則丘=0.5,芋=0.2,解得工=y=(M,

反應(yīng)II的壓強(qiáng)平衡常數(shù)/=嘿喘輯竺半隆駕x0.0096,故答案為：0.0096；

Pp(H2)piCO2)(||x3MPa)x(^x3MPa)

③反應(yīng)I是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，a(C02)減小，反應(yīng)II是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向

移動，Q(C02)增大，隨著溫度升高，a、b、c三條曲線先減小再增大接近重合的原因是：溫度升高到一定程

度時，整個過程以反應(yīng)n為主，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對平衡無影響，故答案為：溫

度升高到一定程度時以反應(yīng)II為主，該反應(yīng)前后氣體體積不變，改變壓強(qiáng)對其平衡沒有影響；

(5)該裝置利用電解法將C02轉(zhuǎn)化為甲醇，所以電極b上的反應(yīng)為C02得電子被還原為甲靜，電解質(zhì)溶液

為KHC03溶液，所以電極反應(yīng)為CO2+6HCO3+6e=CH3OH+6coM+電0^7CO2+6e+5H2O=CH3OH+6HCO3,

故答案為：CO2+6HCO3+6e=CH3OH4-6CO^+H2O?Jc7C02+6e-4-5H20=CH30H+6HC03o

2.(2025?重慶?二模)硫酸是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，被稱為“化學(xué)工業(yè)之母”。

⑴琉酸熱分解的反應(yīng)如下：

_1

I.H2so<1)=S03(g)+H20(g)A%=+177kJ-molKx

1

ll.2SO3(g)#2SO2(g)+02(g)AH2=+196kJ-morK2

①反應(yīng)2H2so4(1)=2SO2(g)+02(g)+2H20(g)=kJ?mo廠】。

②工業(yè)上常對煉油廠酸渣(含硫酸、瀝青質(zhì)等)進(jìn)行熱分解，以回收硫酸，瀝青質(zhì)在較高溫度下分解產(chǎn)生出、

CO.CO2、CH4等。恒壓下，對一定量的酸渣進(jìn)行熱分解，平衡體系中S02、S03的氣體體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變

化如下圖所示。由圖可知：勺<12，理由是。

V

(2)一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法中用N5把S5氧化成S5,反應(yīng)為：SO2(g)+NO2(g)=SU3(g)+NU(g)o7C

時，向?恒容密閉容器中，加入等物質(zhì)的量的NO2和SO?發(fā)生反應(yīng)，達(dá)平衡時NO和NO2的體積比為3：1，

則SO2的轉(zhuǎn)化率為，該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)/^=:若起始時，同時充入NO?、S02.SO3、

NO各lmoL此時反應(yīng)向(填"正反應(yīng)"或"逆反應(yīng)")方向進(jìn)行。

(3)我國科研工作者開發(fā)了一種如圖所示用硫酸作電解液處理含氯苯廢水的裝置。

OH

陽極區(qū)電極反應(yīng)為:OH+ci+3H+,

-2e+2H2O=OH-26e+10H2O=6CO2t+26H\

“生成B所用的電子數(shù))

已知：電解效率解B)=x100%。

n(通過電極的電子數(shù))

電解一段時間后，陰極得到氣體A44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，MA)=100%.

①陰極區(qū)溶液的pH保持不變，結(jié)合化學(xué)用語解釋其原因_______。

②若陽極區(qū)〃(。出)=78%,所自QH完全轉(zhuǎn)化為CCh，則加

【答案】⑴+550平衡時SO3的體積分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)小于SO2,說明大多數(shù)SO?已分解，故SV%

⑵75%9正反應(yīng)

+-

(3)電解過程中，陰極發(fā)生反應(yīng)為：2H+2e=H2T,陰極每減少2moiH+,電路中轉(zhuǎn)移2moic一，同

時有2molH+通過質(zhì)子交換膜從陽極區(qū)進(jìn)入陰極區(qū)，故陰極區(qū)溶液的pH保持不變6%

【分析】

?！?"OH

+

____________--2e+2H2。=+CX3H+,-26e+10H2O=6CO2T+26Ho

陰極區(qū)電極反應(yīng)為：2H++21=出個，則氣體A為Hz。

【詳解】(1)①反應(yīng)a以2+反應(yīng)11得到2%50式1)=2$02值)+。2值)+2出0?,根據(jù)蓋斯定律，

11

△H3=2AH1+AH2=2x(+177kJ-mo「i)+(+196kJ-mor)==+550kj-mor：

②由圖可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時，SO3的體積分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)小于SO?，說明大多數(shù)SO3已分解，故KI<K2：

(2)向一恒容密閉容器中，加入等物質(zhì)的量的NO2和S02發(fā)生反應(yīng)，設(shè)NO2和S5的物質(zhì)的量均為lmol,反

應(yīng)過程中消耗xmolN()2,列出三段式：

+NO(g)=SO(g)+NO(g)

so2(g)23

起始/mol1100

變化/molXXXX

平衡/mol1—X1—XXX

達(dá)平衡時NO和NO2的體積比為3：1,二者的物質(zhì)的量之比為3：1,則有：,=解得x=0.75：則SO2的

轉(zhuǎn)化率為與x100%=75%：該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)黑=9：若起始時，同時充入NO?、SO?、

S。；、NO各lmol,則Q==/=IVK,則此時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；

+

(3)①由分析可知，電解過程中，陰極發(fā)生反應(yīng)為：2H+2e-=H2T,陰極每減少2moiH+,電路中轉(zhuǎn)

移2moiel同時有2moiH+通過質(zhì)子交換膜從陽極區(qū)進(jìn)入陰極區(qū)，故陰極區(qū)溶液的pH保持不變：

Qr°HQr°HCC°H

②設(shè)該過程中生成Xmol,在反應(yīng).26e+10H2O=6CO2T+26H?中，所有

完全轉(zhuǎn)化為CO2,則轉(zhuǎn)移26xmol電子.陽極區(qū)"(CO2)=78%,則通過電極的電子的物質(zhì)的量為喘mol.

ClOHOH

OH+Q-+3H+可知,生成xmol°H,轉(zhuǎn)移2xmol電子,

-2e+2H2O=

)=^-x100%=6%o

78%

3.(2025?重慶?二模)隨著我國碳達(dá)峰、碳中和H標(biāo)的確定，二氧化碳資源化利用備受關(guān)注。一種綜合利用

甲烷、二氧化碳、水蒸氣制備水煤氣的方程式如卜.所示：

反應(yīng)lCH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AHi=-206.1kj/mol

反應(yīng)HCH4(g)+CO2(g)=2co(g)+2H2(g)A，2=-247.3kj/mol

反應(yīng)IHCO(g)+H2O(g)#CO2(g)+H2(g)=+41.2kj/mol

⑴反應(yīng)I在(填"高溫〃"低溫""任何溫度〃或“任何溫度都不”)能自發(fā)進(jìn)行。

(2)在初始壓強(qiáng)pu=100kPa的條件下，向某恒容密閉容器中按不同物質(zhì)的量之比投入CH4、C0?和出0，在

2n生成(電)

不同溫度下反應(yīng)相同時間后，提到出產(chǎn)率如圖所示(出產(chǎn)率=

4nSA(CH4)+2n^x(H2O)

%

、

爵

世

室

H

①四條曲線先升高后降低，降低的原因是

②由圖可知，當(dāng)ioo(rc,CH4：CO2：H2O=1：1：0時，電產(chǎn)率接近100%，隨著出0的投入峭加，H2

產(chǎn)率降低的原因是

③在CH4：C02：H20=1：1：3的條件下，已知溫度為T時，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,出的平衡產(chǎn)率為

26%,則此時容器中CO的分壓為kPa(保留兩位有效數(shù)字)，反應(yīng)川的分壓平衡常數(shù)(保

留兩位有效數(shù)字)。

(3)利用電催化法將CO2轉(zhuǎn)化為CH30H的一種方法如圖:

4)

①陰極發(fā)生的反應(yīng)方程式為0

②當(dāng)生成16g甲醇時，陽極區(qū)質(zhì)量減少go

【答案】⑴任何溫度

(2)反應(yīng)體系已達(dá)平衡，反應(yīng)I和II均為放熱反應(yīng)，溫度越高平衡逆向移動100(TC時，反應(yīng)I和H

處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)I的程度小于反應(yīng)II140.55

-

(3)C02+6e+6HCOJ=CH3OH+H20+6C0|-93

【詳解】(1)反應(yīng)I為放熱且是炳增的反應(yīng)，即其AH<0,AS<0,根據(jù)△G=AH-TAS<0,反應(yīng)可以發(fā)生，則該反

應(yīng)在任何溫度能自發(fā)進(jìn)行；

(2)①溫度越高反應(yīng)速率越快，則相同的時間內(nèi)，溫度較高時，反應(yīng)可以達(dá)到平衡，且可以發(fā)生移動，在

反應(yīng)I和II中氫氣是產(chǎn)物，平衡后平衡逆向移動，其產(chǎn)率會降低，故答案為：反應(yīng)體系已達(dá)平衡，反應(yīng)I

和II均為放熱反應(yīng)，溫度越高平衡逆向移動；

②由圖可知，當(dāng)lOOOP時，該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，當(dāng)水的投入量為0時，H2產(chǎn)率接近100%,說明此時

反應(yīng)1的程度小于反應(yīng)n,加入水后，反應(yīng)I開始反應(yīng)，但是程度較小，根據(jù)氫氣產(chǎn)率定義可知其產(chǎn)率降低,

故答案為：1000℃時，反應(yīng)1和II處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)I的程度小于反應(yīng)II；

③設(shè)CH4、CO2、H2。的物質(zhì)的量分別為X、x、3x,設(shè)參加反應(yīng)I的甲烷的物質(zhì)的量為amoLCH4的平衡轉(zhuǎn)

化率為50%,%的平衡產(chǎn)率為26%,可得以下三段式：

CH4(g)+H2O(g)=co(g)+3H2(g)

開始(mol)x3x00

轉(zhuǎn)化(mol)aaa3a

平衡(mol)x-a3x-aa3a

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H式g)

開始(mol)x-axa3a

轉(zhuǎn)化(mol)0.5x-aO.5x-ax-2ax-2a

平衡(mol)0.5x0.5x+ax-ax+a

26%二白線，解得n(H2)=L3x；

CO(g)+HO(g)=CO(g)+

22H2(g)

開始(mol)x-a3x-a0.5x+ax+a

轉(zhuǎn)化(mol)0.3x-a0.3x-a0.3x-a1.3x-(x+a)=0.3x-a

平衡(mol)0.7x2.7x0.8x1.3x

由于是恒容容器，則平衡時的壓強(qiáng)，P產(chǎn)絲業(yè)3日吧xlOOkPa=《xlOOkPa,

x+x+3x5

則此時容器中CO的分壓為不F匚著100kPa=14kPa：

0.7x+2.7x+0.8x+1.3x+0.5x5

由于反應(yīng)川是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，可以用物質(zhì)的量來計算分壓平衡常數(shù)%=警等=0.55；

(3)①二氧化碳在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，則電極反應(yīng)為：C02+6e-+6HCO3=CH3OH+H20+6C0^-：

②陽極區(qū)反應(yīng)為4OH-4e=2H2O+O2個，同時會有4個鈉離子向陰極移動，則