2025-2026學(xué)年高考二輪精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

化學(xué)反應(yīng)原理專項(xiàng)訓(xùn)練

典例一工業(yè)制硝酸與制硫酸的反應(yīng)原理及調(diào)控

1.I.在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使SC)2氧化成SC)3：

2SO2(g)+O2(g)2S03(g)AH=-196.6kJmor'0(已知：反應(yīng)條件為催化劑、加

熱；催化劑是丫2°5,在400?500℃時(shí)催化劑效果最好)表中列出了在不同溫度和壓

強(qiáng)下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率。

平衡時(shí))的轉(zhuǎn)化率/%

溫度SC2

/℃

O.IMPa0.5MPaIMPa5MPalOMPa

45097.598.999.299.699.7

55085.692.994.997.798.3

(1)從理論上分析，為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)選擇的條件是

(2)在實(shí)際生產(chǎn)中，選定的溫度為400?500℃,原因是0

(3)在實(shí)際生產(chǎn)中，采用的壓強(qiáng)為常壓，原因是.o

(4)在實(shí)際生產(chǎn)中，通入過量的空氣，原因是o

(5)尾氣中SO?必須回收，原因是o

ILBodenstein研究了反應(yīng)：2Hl(g)H2(g)+I2(g)AH>0o在716K時(shí)，氣體混合物

中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如表所示：

t/min020406080120

x(HI)10.910.850.8150.7950.784

x(HI)00.60.730.7730.780.784

(6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為o

(7)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率曝=上正%2(HI),逆反應(yīng)速率丫逆=上逆子(凡)，％。?)，其

中冷、女逆為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，則與為(用含K和女正的代數(shù)式表示)。

III.在剛性容器壓強(qiáng)為L(zhǎng)OIMPa時(shí)，乙酸甲酯與氫氣制備乙醇主要發(fā)生如下反應(yīng):

CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH30H(g)+CH3cH20H(g)一定溫度下，以

“(CH3COOCH3):“(H2)=1:10的投料比進(jìn)行反應(yīng)，乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率與氣體總壓強(qiáng)的關(guān)

系如圖所不：

(8)A點(diǎn)時(shí)，CH3COOCH3(g)的平衡分壓為,CH3cH20H(g)的體積

分?jǐn)?shù)為%(保留一位小數(shù))。

(9)此溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)MPa1(5為以分壓表示的平衡常

數(shù)，列出計(jì)算式，不要求計(jì)算結(jié)果)。

2.I.100C時(shí)，在1L恒溫恒容的密閉容器中，通入發(fā)生反應(yīng)：

N2O4(g)<?>2NO2(g)AH=+57.0kLmo「，NO?和N?。4的濃度隨時(shí)間變化情況如圖

⑴在0~60s內(nèi)，以N2O4表示的平均反應(yīng)速率為mol-L'.s'o

(2)根據(jù)圖中有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K]=—。若其他條件不變，

升高溫度至120℃,達(dá)到新平衡時(shí)的平衡常數(shù)是(，則K]—((填或"=")。

(3)反應(yīng)進(jìn)行到100s時(shí)，若只有一項(xiàng)條件發(fā)生變化，則變化的條件可能是。

A.降低溫度B.通入氫氣

C.又往容器中充入N2O4D.增大容器容積

)

(4)已知：N2(g)+2O2(g)—2NO2(g)AH=+67.2kJ-mor

1

N2H4(g)+O2(g)—N2(g)+2H2O(g)AH=-534.7kJ.mof

1

N2O4(g)—2NO2(g)AH=+57.0kJ-mol

1

則2N2H4(g)+N2()4(g)=3N2(g)+4H2O(g)AH=kJ.mor0

H.向容積為2L的密閉容器中通入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)<?>H2(g)+CO2(g)o

(5)下列說法能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是—(填字母序號(hào))。

A容器內(nèi)CO、H20>C02>也的濃度之比為1:1:1:1

B.CO的消耗速率與達(dá)的消耗速率相等

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

D.混合氣體的密度保持不變

(6)保持其他條件不變：若向平衡體系中再通入0.20molH2(3(g),平衡將(填“向

右”、“向左”或“不”)移動(dòng)。

3.在一定條件下，向容積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH30H(g)和

2molH2O(g)-CH3OH(g)+H2O(g).CO2(g)+3H2(g)AH=+49.4kJ/mol0實(shí)驗(yàn)

測(cè)得：5min達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，吸收熱量24.7kJ。貝U

(1)用CH30H(g)表示5min內(nèi)的反應(yīng)速率。

(2)該條件下反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，CH30H的轉(zhuǎn)化率為，混合氣體的壓強(qiáng)是反

應(yīng)前的倍。

(3)該條件下判斷該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號(hào))。

a.曦(CH30H戶叫(CO?)

b.混合氣體的密度不變

C.C(CH3OH)=C(H2O)

d.混合氣體的總物質(zhì)的量不變

(4)將體積壓縮為原來(lái)的一半，下列描述正確的是。

a.正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大

b.正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率增大

c.正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率

d.c(CC)2)減小

(5)達(dá)到平衡后，在相同條件下，再向容器中充入ImolHQ(g)和lmolCC)2(g)，化

學(xué)平衡移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”)。

(6)脫可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成風(fēng)和水蒸氣。

已知：①N2(g)+2C)2(g)^N2O4(g)A”i=-195.0kJ/mol

②N2H4(1)+02(g)^=N2(g)+2H2O(g)AH2=-534.2kJ/mol

寫出肺和耳。4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

4.I.700C時(shí)，若向2L恒容的密閉容器中充入一定量N2和CO2發(fā)生反應(yīng)：

N2(g)+CO2(g)<?>C(s)+2NO(g)；其中N2、NO物質(zhì)的量隨時(shí)間

變化的曲線如圖所示。

?—?_

040J"*.....??*??jyi

(1)0?lOmin內(nèi)的CO2平均反應(yīng)速率V(CO2)=

"[次(2)圖中A點(diǎn)與曝(填“或“=")。

]◎)下列敘述中能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是0

))；A.反應(yīng)中CO?與N2的物質(zhì)的量之比為1：1

B.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化

C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗amolN2,同時(shí)消耗2?molNO

D.此的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變

E.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化

II.氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池總反應(yīng)為2H2+。2-2凡。o

回答下列問題：

(1)該電池的負(fù)極反應(yīng)式為。

(2)電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的p”(填“增大”“減小”或“不變”)。

典例二有機(jī)反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng)原理

5.利用向制取生物柴油的副產(chǎn)物甘油(C3H8。3)中通入一定量的水蒸氣，可實(shí)現(xiàn)重

整制氫。經(jīng)一系列反應(yīng)可獲得％、CO、C02>C%等組成氣體，通過調(diào)整反應(yīng)的組成

和條件可提高達(dá)產(chǎn)率。請(qǐng)回答：

(1)制氫的幾個(gè)主要反應(yīng)如下

1

反應(yīng)1：C3H8O3(g)=3CO(g)+^2(§)^=+340kJ-mor

1

反應(yīng)2：CO(g)+H2O(g)—C02(g)+H2(g)AH2=-4IkJ.mol

1

反應(yīng)3：CH4(g)+2H2O(g)—CO2(g)+4H2(g)AH3=+165kJmor

1

反應(yīng)4：CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)A^4=-206kJ.mof

①反應(yīng)1的反應(yīng)的AS0(填“>”、"=”、“<"),(填“高溫”或“低溫”)自發(fā)。

②溫度控制不當(dāng)，氣相產(chǎn)物之間會(huì)發(fā)生積碳副反應(yīng)從而影響氫氣產(chǎn)率，反應(yīng)如下：

CO(g)+H2(g)-C(s)+H2O(g)/

CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)%

若僅考慮積碳副反應(yīng)，一定溫度下，測(cè)得在LOMPa恒壓反應(yīng)體系中達(dá)到平衡時(shí)組分

的分壓(即組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x總壓)，/?(H2O)=p(CO2)=/?(CO)=0.3MPa,則平

衡常數(shù)Kp產(chǎn)。

③生產(chǎn)過程中，為減小積碳對(duì)氫氣產(chǎn)率及催化劑的影響，下列措施合適的是

（填序號(hào)）。

A.減小壓強(qiáng)

B.通入過量的氧氣

C.通入適量的水蒸氣

D.選擇合適的催化劑

④上述各反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)受溫度的影響如圖：

溫度/K

900K后，比的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化主要受反應(yīng)________（填“1”、“2”、“3”、“4”）影

響。

（2）反應(yīng)2的一種催化機(jī)理是生成中間體甲酸，此時(shí)甲酸在金屬氧化物催化劑表面的

催化機(jī)理如圖:

路徑1,g+與脫氫

M—O—M—O—M路徑2^CO+H,O脫水

下面關(guān)于脫氫的反應(yīng)歷程表示正確的是（*表示在催化劑表面吸附態(tài)）（填序

號(hào)）。

A.HCOOH*=HCOO*+H*

B.HCOO*=CO*+H2O*

C.H*+H*=H2*

6.二氧化碳催化加氫制甲醇，不僅有利于減少溫室氣體二氧化碳，而且還可以獲得大

量的重要有機(jī)化工原料甲醇?；卮鹣铝袉栴}：

(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：

CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2(D(g)平衡常數(shù)K該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來(lái)

實(shí)現(xiàn)：

i.co2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH=+4IkJ/mol平衡常數(shù)K1

ii.CO(g)+2H2(g)CH30H(g)AH=-90kJ/mol平衡常數(shù)K2

則總反應(yīng)的AH=____kJ/mol；平衡常數(shù)炸(用&、5表示)。

(2)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化廣泛存在于自然界及人類的生產(chǎn)和生活中。

已知25℃,lOOkPa時(shí)：I.lmol葡萄糖［C6Hl2()6(s)］完全燃燒生成CO2(g)和凡0

(1),放出2804kJ熱量。II.CO(g)+jo2(g)=CO2(g)AH=-283^^01-'o回答問

題：

①25℃時(shí)，C02(g)與H2O(1)經(jīng)光合作用生成葡萄糖CGHPCVS)和O2(g)的熱化

學(xué)方程式為。

②25℃,lOOkPa時(shí)，氣態(tài)分子斷開Imol化學(xué)鍵的所需的能量稱為鍵能。已知0=0、

1

C三0鍵的鍵能分別為495kJ.mo尸、799kJ-mol,C02(g)分子中碳氧鍵的鍵能為

kJ-mol-1o

(3)高爐煉鐵的一個(gè)反應(yīng)如下：CO(g)+FeO(s)CO2(g)+Fe(s)AH>0,已知

1100℃時(shí)K=0.263。

①溫度升高，化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，高爐內(nèi)co2和CO的體積比值_____.

(填“增大”“減小”或“不變”下同)，平衡常數(shù)K的變化是o如果溫度不變，在原

平衡體系中繼續(xù)加入一定量co,達(dá)新平衡時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)和原平衡相比o

②1100C時(shí)，若測(cè)得高爐中c(co2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在這種情

況下，該反應(yīng)_____(填“已經(jīng)”或“沒有”)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是v

(正)(填“大于”“小于”或“等于")v(逆)。

7.甲烷是一種重要的化工原料和清潔能源，研究其再生及合理利用有重要意義。回答

下列問題：

⑴已知：CH4、8、%的燃燒熱分別為890kJ-mo「、283kJ-mo「、

1

285kJ-mol，貝lj2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g).=o

(2)在剛性容器中充入imolCHjlmolC()2,分別在催化劑M、N作用下發(fā)生反應(yīng)

CO2(g)+CH4(g).-2CO(g)+2H2(g),氫氣體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時(shí)間和溫度變化的關(guān)系

如圖所示。

蒙

東

咫

r扭

解

，催化劑催化效

果：M.(填“強(qiáng)于”或“弱于”)N,理由為

②下列措施能增大CH4平衡轉(zhuǎn)化率的是(填字母)。

A.升高溫度

B.在剛性容器中再充入〔mNCH/ImolCO2

C.改進(jìn)催化劑

D.擴(kuò)大容積

③在彳℃下，若反應(yīng)開始剛性容器總壓為70kPa,則該溫度下

CO2(g)+CH4(g)?28(g)+2凡1)化學(xué)平衡常數(shù)Kp=—2(用平衡分壓

代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

典例三化學(xué)平衡的判定與三段式計(jì)算

8.我國(guó)長(zhǎng)征火箭常用偏二甲肺和四氧化二氮作燃料?；卮鹣铝袉栴}:

HC

(l)偏二甲肺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為3'N—NHZIHIOI該物質(zhì)中共價(jià)鍵的物質(zhì)的量為

H3C/

____________molo

(2)在容積為2L的恒容容器中，通入一定量的NC)2，發(fā)生反應(yīng)2NC)2(g).,N2O4(g)

正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，溫度恒定為100℃時(shí)體系中NO2和N2O4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖

①在0?10s時(shí)段，反應(yīng)速率V(NC)2)=mol-L-'-s-1,§時(shí)刻N(yùn)2O4的濃度

10

C(N2O4)=--------------------------------mol-LT

②能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號(hào))。

a.2y正(NO2)=y逆(N2O4)b.容器內(nèi)總壓強(qiáng)保持不變

c.C(NO2):C(N2O4)=2:1d.容器內(nèi)氣體顏色不再變化

③下列條件的改變能減慢其反應(yīng)速率的是(填標(biāo)號(hào))

A.降低溫度

B.保持壓強(qiáng)不變，充入He使容器的體積增大

C.保持體積不變，充入NO?使體系壓強(qiáng)增大

④對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aA+bB.-cC+dD,反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為：a(A)=

邂時(shí)A的物質(zhì)的量-平衡時(shí)A的物質(zhì)的量Xi。。％,試計(jì)算此溫度下該反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)

初始時(shí)A的物質(zhì)的量

NO2的平衡轉(zhuǎn)化率O(NC)2)=(保留小數(shù)點(diǎn)后1位)；升高溫度重新平衡后，

混合氣體顏色(填“變深”、“變淺”或“不變”)。

9.比、CH3OH,CO都是重要的能源物質(zhì)，也是重要的化工原料。

(1)用一定質(zhì)量的Zn跟足量的稀硫酸反應(yīng)制氫氣，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。

①OE、EF、FG三段中，段化學(xué)反應(yīng)最快，段收集的氫氣最多。

②為了降低反應(yīng)的速率且不影響氫氣的量，可向溶液中加入的物質(zhì)有(填標(biāo)

號(hào))。

a蒸儲(chǔ)水b.NazSOd溶液c.NaNOs固體d.CuSC)4固體

(2)已知：斷裂ImolH-H、lmolO=O,lmolH-0鍵吸收的能量依次為436kJ、

498kJ、467kJ。在2H2(g)+C)2(g)-2H2(3(g)反應(yīng)中，44.81^2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全反應(yīng)

放出的能量為。

(3)工業(yè)上可用CO和比為原料制備CH3OH,反應(yīng)方程式為：

CO(g)+2H2(g)CH30H(g)。在體積固定的密閉容器中充入一定量的CO和

下列敘述能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號(hào))。

A.CO與的物質(zhì)的量之比為：

CH3OH11

B.混合氣體的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化

C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗ImolCO,同時(shí)生成ImolCHsOH

D.CH30H在混合氣體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變

(4)為減少溫室效應(yīng)，有效利用CO2,工業(yè)上可用CO2生產(chǎn)甲醇。在體積為2L的密

閉容器中充入lmolCC>2和3m01凡，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CHOH和CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變

化如下圖所示。

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡，CO?的平均反應(yīng)速率y(C02)=0

②達(dá)到平衡時(shí)，此的濃度為mol-L-'o

10.硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要原因，一種比較常用的方法是用NB處理氮的

氧化物(N、Oy)。完成下列問題。

(1)已知：①2NO(g)=N2(g)+C)2(g)AH=-177kJ/mol

②4N4(g)+3C)2(g)-2Nz(g)+6H2O(g)AH=-1253.4kJ/mol

則用NH3處理NO生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式為0

(2)已知：N2(g)+3H2(g)0§?>2NH3(g)AH<0o不同溫度下,向三個(gè)一樣的容器

中投入相同的反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得不同壓強(qiáng)下平衡混合物中N&的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如

圖所示。

NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)/%

(X)

8O

6O

4O

2O

0.110203060100張強(qiáng)：‘MPa

①M(fèi)點(diǎn)的v正_______Q點(diǎn)的v正(填“>”“<”或"二")，原因是。

②維持lOMPa、T3c的條件不變，要提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是

(任寫一條)。

③圖中三條曲線對(duì)應(yīng)的溫度工、T2、T3由高到低的順序?yàn)閛

④恒溫恒容條件下，能說明反應(yīng)N2(g)+3H?(g)脩？2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

(填選項(xiàng)字母)

C2(NH)/口隹丁寸

AA.—~~y3保持不變

3

C(N2).C(H2)

B.3moiH-H鍵斷裂的同時(shí),有2molN-H鍵斷裂

C.2V(N2)=V(NH3)

D.反應(yīng)器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

⑤T3溫度下，將ImolN2和3m01H2充入2L的恒容密閉容器中反應(yīng)，一段時(shí)間后達(dá)到N

點(diǎn)的平衡狀態(tài)，則反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=(結(jié)果保留2位小數(shù))，M點(diǎn)與Q

典例四工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)原理

11.工業(yè)廢氣中的硫化氫是一種無(wú)色有毒的氣體。根據(jù)硫化氫的性質(zhì)，可采取不同的

處理方法。

(1)氧化法(克勞斯法)，其原理是：

H2S^^SO2^^?

已知：2H2s(g)+3C)2(g)^2so2(g)+2H2O(l)AH=—1172kJ-molT

1

S(s)+O2(g)^SO2(g)AH=-297kJ-moF

第②步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。

(2)熱分解法，其原理是：2H2s(g)，S2⑺+2凡《)。不同溫度和壓強(qiáng)下，H2s的

平衡轉(zhuǎn)化率變化如圖。P,P2(填“>"或“<”)，原因是。

9009501000

溫度

(3)直接電解法，可回收S和

怡性電極H,帶性電極

■

陽(yáng)離了?交換膜

資料：

i.H2s溶液中含硫微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化如圖。

ii.（x-l）S+S2-_s：（黃色溶液）；S；一與酸反應(yīng)生成s。

①直接電解H2s酸性溶液（pH=5）,容易出現(xiàn)電解反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行的情況，結(jié)合電極

反應(yīng)式分析其可能的原因_________。

②工業(yè)上，常用燒堿吸收H?S,將吸收后的溶液（pH=13.2）先進(jìn)行電解，再用電解后

的黃色溶液吸收H2s生成So反應(yīng)生成S的離子方程式是。

（4）間接電解法。先用FeCL溶液吸收含H2s的工業(yè)廢氣，所得溶液用惰性電極進(jìn)行

電解。

FeClj

溶液

反

應(yīng)

池

HjS-f4陽(yáng)離子

交換膜

S沉淀

①反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

②該裝置實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：a.H2s的原子利用率100%；b.0

（5）堿性溶液吸收法。

12

已知：25℃時(shí)，H2s的電離常數(shù)長(zhǎng)對(duì)=9.1x10-8、/fa2=i.ixl0-；H2cO3的電離常數(shù)

降=4.3x10-7、4=5.6x10-"。用Na2cO3溶液吸收含H2s的工業(yè)廢氣,反應(yīng)的離子

方程式是。

12.氟化學(xué)在現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)中占有相當(dāng)重要的地位。

（1）1670年，德國(guó)人斯瓦恩哈德無(wú)意中將螢石（Ca^）與濃硫酸混合在一起，產(chǎn)生

了一種刺激性氣體，這種氣體能腐蝕玻璃。該氣體腐蝕玻璃的化學(xué)方程式為

（2）單質(zhì)氟的制備是化學(xué)史上一段悲壯的歷史，直到1886年法國(guó)化學(xué)家莫瓦桑電解

熔融的氟化氫鉀(KHEj才制得單質(zhì)氟。電解過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，陰極的電

極反應(yīng)式為O

(3)氟單質(zhì)的反應(yīng)活性非常強(qiáng)，可與稀有氣體管發(fā)生反應(yīng)。已知:

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K：

化學(xué)方程式

823K673K

Xe(g)+2$g)簿/Xe^(g)l.OxlO82.0xlO3

Xe(g)+3耳(g)峰?XeR(g)l.OxlO836.0

分壓=總壓x該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對(duì)于反應(yīng)內(nèi)(團(tuán)+

(、g/\h

PG.PH

!"!

eE(g)一，gG(g)+/zH(g)K='二'，其中p，=100kPa，PG、PH、PD、PE

PD.PE_

JIPI

為各組分的平衡分壓。

1-1

如圖是以0.125molUXe和1.225mol-LF2為起始量，得至U的生成物在平衡體系中的

分壓與反應(yīng)溫度的關(guān)系。

4005006007008009001000

溫度/K

①制備XeH的適宜溫度約為Ko

②523K時(shí)，以Xe和F,制取XeR。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，欲使產(chǎn)物中沙四＞10,

26P(XeFj

ME)至少應(yīng)保持在_________kPa-

(3)反應(yīng)Xe且(g)+B(g)-XeR(g)的AH0(填“大于”“等于”或“小

于")，簡(jiǎn)述理由為o

(4)法國(guó)科學(xué)家蓋?呂薩克也曾試圖制備氫氟酸。1809年，他把氟化鈣與硼酸混合加

熱，卻意外地制成了一種所謂的“氟酸氣”（Bg）。已知：BB+2C1F■?

[A『+[C「，其中[A『為含多個(gè)鹵素原子的陽(yáng)離子，[C「為一個(gè)正四面體結(jié)構(gòu)的陰離

+

子，則[A]的VSEPR模型名稱為o

（5）已知：/（C嗎）=L50xlC）T°,若向ILO.lmol.lJ的CaCl?溶液中加入NaF固

體，充分反應(yīng)后，測(cè)得溶液中Ca?+濃度為1.5x10/mol.匚1，則加入的NaF固體的質(zhì)

量為________g（忽略加入固體后溶液體積的變化，計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù)）。

13.二氧化碳一甲烷重整反應(yīng)制備合成氣（Hz+CO）是一種生產(chǎn)高附加值化學(xué)品的

低碳過程。該過程存在如下化學(xué)反應(yīng)：

@CH4（g）+CO2（g）,2H2（g）+2CO（g）AH1

（g）CO2（g）+2H2（g）.C（s）+2H2O（g）A//2=-90.2kJ-mor'

③CHjg）.C（a）+2H2（g）AR；=+74.9kJ.mo「

@CO（g）+H2（g）H2O（g）+C（g）A//4=-1313kJmor'

回答下列問題：

（1）AH1=,反應(yīng)①______正向自發(fā)進(jìn)行（填標(biāo)號(hào)）。

A.低溫下能

B.高溫下能

C.任何溫度下都能

D.任何溫度下都不能

（2）反應(yīng)體系總壓強(qiáng)分別為5.00MPa、LOOMPa和0.50MPa時(shí)，CH,平衡轉(zhuǎn)化率隨反

應(yīng)溫度變化如圖所示，則代表反應(yīng)體系總壓強(qiáng)為5.00MPa的曲線是（填

，或“[[[,,）,判斷依據(jù)是。

10o

%9o

、

樹

7

y8o

理

題

中7o

三

。6O

50

600700800900100011001200

反應(yīng)溫度廣C

（3）當(dāng)反應(yīng)傳系總壓強(qiáng)為O.IMPa時(shí)，平衡時(shí)部分組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)溫度變化如

圖所示。隨反應(yīng)溫度的升高，CO,的物質(zhì)的量先增加后減少。主要原因是

020040060080010001200

反應(yīng)溫度/OC

（4）恒溫恒壓條件下，向容器中通入I1110ICH4和IniolCO2,達(dá)到平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化

率為80%,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，碳單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.8mol,CO2的物質(zhì)的量為

mob反應(yīng)①用摩爾分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Ka=（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

上述平衡時(shí)皿凡）］二。。向體系通入He氣，重新達(dá)到平衡時(shí)。卜（應(yīng)）］4，則

C（CH4）C（CH4）

ab（填“>”“<”或“="）。（已知反應(yīng)aA（g）+bB（g）-cC（g）+加（g）的

K上*,物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)玉=△）

武兄”總

基礎(chǔ)訓(xùn)練：

14.環(huán)境保護(hù)與治理對(duì)建設(shè)“美麗中國(guó)”，打造宜居環(huán)境有著重要的意義?；卮鹣铝袉?/p>

題：

I.以氨氣為脫硝劑，可將NOr還原為N?。

(1)已知：反應(yīng)i.N2(g)+C)2(g)2NO(g)^AH,=+180kJmol1

]

反應(yīng)ii.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)/r2AH2=-906kJ-moF

則反應(yīng)iii.4NH3(g)+6NO(g)5電4)+6區(qū)0⑴的K3=(用周、5表示)，

(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)有利于該反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。

(2)一定條件下，向恒容密閉容器中充入N4和NO,起始時(shí)按〃(NH3):〃(NO)為1：

2、2：3、3：1進(jìn)行投料，發(fā)生反應(yīng)iii,測(cè)得不同起始投料比條件下，反應(yīng)相同時(shí)間

內(nèi)NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖。

①曲線a中，NO的起始濃度為1.2x10-3moL匚1,900K時(shí)，NO的脫除率從0.55升至

0.75經(jīng)過10s,則該時(shí)間段內(nèi)NH3的平均反應(yīng)速率為mol-L'-s1。

②圖中表示起始投料N&與NO的物質(zhì)的量之比為3：1的曲線是(填%"*”或

%”)，其理由是o

③曲線6中，Z點(diǎn)NH3的轉(zhuǎn)化率為%o

n.臭氧也是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝的反應(yīng)之一為

2NO(g)+O3(g)-N2O5(g)+O2(g),在某體積可變的密閉容器中充入Imol03(g)和

2molNO2(g),達(dá)到平衡時(shí)N2C)5(g)的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示。

(3)反應(yīng)速率：N點(diǎn)酷但。?)(填“>”“<”或"=")般點(diǎn)唯(?402)；Ti，pi條件下該反

應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，p分="總x物質(zhì)的分?jǐn)?shù))。

15.CO2催化氫化是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑之一，其反應(yīng)原理如下:

1

I.CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)AH1=-49.5kJ-moF

1

II.CO2(g)+H2(g).?HCOOH(g)AH2=-11,2kJ-mol-

回答下列問題：

⑴反應(yīng)CH30H(g)+H2O(g)HCOOH(g)+2H2(g)的AH=。

(2)在恒溫恒容密閉容器中通入一定量的CO?和也發(fā)生反應(yīng)，下列事實(shí)能說明容器內(nèi)反

應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

a.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

b.反應(yīng)II的化學(xué)平衡常數(shù)不再變化

c.HCOOH(g)與CH30H(g)的濃度之比為1:1

d.CO2(g)的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化

(3)在某容器中進(jìn)行反應(yīng)I和反應(yīng)n,co2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所

示。其中X表示的物理量為(填“溫度’或"壓強(qiáng))L,(填“>”或“<”)

L2,理由是O

tco?平衡轉(zhuǎn)化率/%

(4)一定溫度下，向容積為1L的恒容密閉容器中充入O.OlmolCC^g)和0.03molH2(g)

發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)n,平衡時(shí)，HCOOH(g)和CH30H(g)的物質(zhì)的量分別為0.004mol

和0.002mol□

①能增大反應(yīng)I平衡常數(shù)的措施為;不影響平衡狀態(tài)，但可縮短達(dá)到平衡時(shí)

間的措施為。

②平衡時(shí)CO2(g)的轉(zhuǎn)化率磯CO2)=o

③該溫度下反應(yīng)II的平衡常數(shù)K(II)=。

16.當(dāng)今世界多國(guó)相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此，研發(fā)二氧化碳利用

技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。其中用CO2、%為原料合成甲醇

(CH3OH)過程主要涉及以下反應(yīng):

反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH1

1

反應(yīng)n：CO2(g)+H2(g).CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ-mor

-1

反應(yīng)in：1co(g)+H2(g)^^|cH3OH(g)AH3=-45.1kJ-mol

(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)I的AH】=o

(2)我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了CO?與用在TiC^/Cu催化劑表面生

成CH30H和H2。的部分反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)

注。

,L69”

忘L5:簪底野’一迦/

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態(tài)

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+態(tài)+

OOOOO

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。

O+*III。

H*O

OH

H

反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最快一步的能壘(活化能)的后正=eVo并寫出該歷程

的化學(xué)方程式。

(3)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有(填字母)。

A.升高溫度，反應(yīng)n正向移動(dòng)，反應(yīng)ni逆向移動(dòng)

B.加入反應(yīng)I的催化劑，可以降低反應(yīng)的活化能及反應(yīng)熱

C.增大比的濃度，有利于提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率

D.及時(shí)分離出CH30H,可以使得反應(yīng)I的正反應(yīng)速率增大

(4)加壓，甲醇產(chǎn)率將(填“升高”“不變”“降低”或“無(wú)法確定”)；若原料二

氧化碳中摻混一氧化碳，隨一氧化碳含量的增加，甲醇產(chǎn)率將(填“升

高，，，，不變，,“降低，，或，，無(wú)法確定，，)。

（5）加入新催化劑使ImolCO2和3^01%在1L密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)I、ILco2平

衡轉(zhuǎn)化率和甲醇選擇率（甲醇選擇率是指轉(zhuǎn)化生成甲醇的CO2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）與溫度

的變化趨勢(shì)如圖所示。

%4%

Z-

、

、2

樹

29o樹

72造

》

名

0姒

8o

避1S

8

黠

小

1

S67o

O&-

1

O4

16O

2

101-----1-----1-----1-----1----1_,50

460480500520540560溫度/K

一CO2的平衡轉(zhuǎn)化率一甲醇的選擇率

①由圖可知，達(dá)到平衡時(shí)，最適宜的反應(yīng)溫度是（填“473《，“513K，或

“553K”）。

②553K時(shí)，若反應(yīng)后體系的總壓為p,反應(yīng)I的4=（列出計(jì)算式）。（K,

為壓強(qiáng)平衡常數(shù)，其表達(dá)式寫法：在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中用氣體分壓代替濃度，氣

體的分壓等于總壓乘以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)o）

綜合訓(xùn)練：

17.氮氧化物（N2。、NO等）的處理和資源化利用具有重要意義。

ci）N2。的處理。研究證明：u（g）能提高N2。的分解速率，N2。參與了第n步、

第ni步反應(yīng)。反應(yīng)歷程（區(qū)為反應(yīng)活化能）：

第I步：L（g）-2i（g）號(hào)

第n步:……E,

dZ

第III步：210（少220?f2N2（g）+2O2（g）+U（g）紇3

①第II步發(fā)生反應(yīng)的方程式為。

②總反應(yīng)的反應(yīng)速率取決于第n步，則紇2%（填“>”、“<”或“=”）。

（2）NO的應(yīng)用。NO分解IC1制取I,和C"的原理如下:

反應(yīng)I：2ICl(g)+2NO(g);2NOCl(g)+I2(g)&

反應(yīng)：（）（）（）

n2NOClg2NOg+Cl2gK2

反應(yīng)的-IgK?T（K值為平衡時(shí)用各氣體的分壓表示得出的值）的關(guān)系如圖-1所示。

410420430440450

溫度/K

圖-1

①430K時(shí)，反應(yīng)21cl（g）工信）+口2。）的K為-

②410K時(shí)，向容積不變的容器中充入ImolNO和ImolICl進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)過程中

容器內(nèi)壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系如圖-2所示（反應(yīng)開始和平衡后容器的溫度相同）。在0~%

時(shí)間段內(nèi)，容器中壓強(qiáng)增大的主要原因是o

H時(shí)間/min

圖-2

（3）催化電解NO吸收液可將NO還原為NH3,其催化機(jī)理如圖-3所示。在相同條件

下，恒定通過電解池的電量，電解得到部分還原產(chǎn)物的法拉第效率（FE%）隨電解電

壓的變化如圖-4所示。已知尸E%=今，么=疝，〃表示電解生成還原產(chǎn)物X所轉(zhuǎn)移

Q總

電子的物質(zhì)的量，R表示法拉第常數(shù)；表示電解過程中通過的總電量。

60

40

20

4為

壓

電

解電

圖4

-4

①當(dāng)電解電壓為U1時(shí)，電解生成的H2和NH3的物質(zhì)的量之比為o

②當(dāng)電解電壓為“時(shí)，催化電解NO生成NH3的電極反應(yīng)式為o

③電解電壓大于心后，隨著電解電壓的不斷增大，N2。的法拉第效率迅速增大，可能

原因是（吸附在催化劑上的物種加“*”表示，如*NO、*NOH等）。

18.工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的重大突破，其反應(yīng)為N2（g）+3Hz（g）-2NH3（g）

AH=-92.4kJ.mo「。合成氨原料中的N2一般由分儲(chǔ)液態(tài)空氣得到，也可來(lái)源于水煤

氣，相關(guān)反應(yīng)如下：

1

a.C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）=+131.3kJmol

1

b.CO（g）+H2O（g）;-----CO2（g）+H2（g）AH=-41.2kJ-mol-

回答下列問題：

（1）C（s）+2H2（3（g）；=^CO2（g）+2H2（g）的反應(yīng)物總能量生成物總能量（填“高于”

或“低于

（2）在密閉容器中同時(shí)發(fā)生反應(yīng)a、b-下列說法正確的是。

A.增大壓強(qiáng)，反應(yīng)b平衡不移動(dòng)

B.使用催化劑提高CO平衡轉(zhuǎn)化率

C.升高溫度，反應(yīng)a的蚱增大，v逆減小

D.反應(yīng)a有非極性鍵的斷裂與形成

（3）實(shí)驗(yàn)室模擬合成水煤氣，一定溫度下在2L的密閉容器中加入ZOmolC⑻與

8.0molH2（3（g）發(fā)生反應(yīng)a、b，在tmin達(dá)到平衡時(shí)，上0n）的轉(zhuǎn)化率是25%,CO的

物質(zhì)的量是0.4mol，反應(yīng)開始到平衡時(shí)生成CO2的平均反應(yīng)速率為，計(jì)算

反應(yīng)b的平衡常數(shù)K=（寫出計(jì)算過程）。

（4）合成氨總反應(yīng)在起始反應(yīng)物紳"=3時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中

NH3的體積分?jǐn)?shù)為X（NH3），在T=400°。下的X（NH3）~P,KRp總=30MPa下的

X（NH3）~T如圖所示，圖中對(duì)應(yīng)等壓過程的曲線是（填“I”或“II"），當(dāng)

X（NH3）=50%時(shí)氨氣的分壓p（NH3）=MPa（分壓=氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x

總壓)。

3035557595

p/MPa

(5)用氨合成尿素的反應(yīng)，在高壓條件下連續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)歷程如圖(QpQ2均大于

0）：

反應(yīng)進(jìn)程

①寫出合成尿素決速步驟的熱化學(xué)方程式:

②合成尿素過程中會(huì)積聚一定濃度的氨基甲酸鏤(H2NCOONH4),為減少氨基甲酸鏤

的積聚，提高尿素的產(chǎn)率，可控制NH3與C()2的通入比例2:1(填“或

“=”)。

高考真題：

19.C()2-CH4干氣重整反應(yīng)制合成氣(％、CO)是CO2資源化利用的重要研究方向。

其反應(yīng)主要包括：

-1

反應(yīng)lCH4(g)+CC)2(g).*2H2(g)+2CO(g)AH,=+247.34kJ-mol

反應(yīng)HH2(g)+CO,(g)H,O(g)+CO(g)AH,

(1)已知%(g)、CO(g)的燃燒熱分別為285.8kJ.mo「和283kJ.mo『，水的汽化

熱為44kJ-moH,則A%=kJ-mor1；能同時(shí)提高CH4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率和反

應(yīng)速率的措施為(寫一條即可)。

⑵向Toc、2.8MPa的恒壓密閉容器中，充入ImolC%(g)和1molCO?(g)發(fā)生反

應(yīng)I和H。達(dá)到平衡時(shí)，CO,的轉(zhuǎn)化率為80%,峪七=3,則平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的

量匕總=mol；反應(yīng)I的壓強(qiáng)平衡常數(shù)4=(MPa)2；若反應(yīng)在剛性容

器中達(dá)到平衡，則CO2(g)的轉(zhuǎn)化率(填”或“<”)80%o

(3)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在(2)條件下，催化劑表面產(chǎn)生積碳與下列2個(gè)反應(yīng)有關(guān)：

1

反應(yīng)HICH4(g),C(s)+2H2(g)AH3=+74.87kJ-moP

]

反應(yīng)IV2co(g).CO2(g)+C(s)AH4=-172.47kJmor

①已知AG=AH-TAS,AG的值只取決于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略AH、AS隨溫度

的變化，反應(yīng)HI和反應(yīng)IV的AG與T的關(guān)系如圖1所示，其中表示反應(yīng)HI的曲線為

(填“a”或"b”)；在200~400℃時(shí)，催化劑表面產(chǎn)生的積碳主要來(lái)自于反應(yīng)

(填“HI”或“IV”)o

￡

。

弓

工

)

弓

<

②實(shí)驗(yàn)表明,反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)和進(jìn)料比n卡(CH64%)催化劑表面積碳生成量的影響如圖

2、3所示。

60

.n(CH4)/n(C02)=2.0/1.0

5o-n(CH)/n(CO)=1.5/1.0+5.00MPa

C42-l.OOMPa

n(CH4)/n(CO2)=1.0/1.0

4o-n(CH)/n(CO)=1.0/1.5%-0.50MPa

BH42/

W,n(CH4)/n(CO2)=l.0/2.0*-O.lOMPa

?

玨3o-r-+0.05MPa

用

奮

港

需2o

需

1o

01??、I

600700800900100011001200600700800900100011001200

反應(yīng)溫度/℃

反應(yīng)溫度/℃

圖2圖3

據(jù)此判斷，有利于減少積碳量的措施為(填選項(xiàng)字母)。

A.壓強(qiáng)一定時(shí)，增大嬰Q且升高溫度

?(co2)

B?坐幺一定時(shí)，升高溫度且減小壓強(qiáng)

n(CO2)

c.溫度一定時(shí)，增大器累且增大壓強(qiáng)

n(CH4)

D.溫度一定時(shí)，降低且減小壓強(qiáng)

“(CO?)

20.二氧化碳催化加氫制甲醇，能助力“碳達(dá)峰”，涉及反應(yīng)有：

co

反應(yīng)①2<g)+時(shí)g)=CO(g)+H2O(g)AH；=+41kJ/mol

反應(yīng)②co(g)+2H2(g)=CH、OH(g)AH2=-90kJ/mol

反應(yīng)③CO?(g)+3H,(g)=CH.QH(g)+%O(g)闞

(1)反應(yīng)②自發(fā)進(jìn)行的條件是(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度)反應(yīng)③兇3=

__________kJ/molo

(2)反應(yīng)③在熱力學(xué)上趨勢(shì)大于反應(yīng)①，其原因是。

(3)向恒溫恒壓的密閉容器中通入lmolC()2和3moi也進(jìn)行上述反應(yīng)，能證明反應(yīng)達(dá)到

平衡狀態(tài)的是。

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變B.C(H2O)不變

C.容器內(nèi)密度不變D.v(CO):V(H2O)=1:1

⑷反應(yīng)③有催化劑(乙)和無(wú)催化劑(甲)作用下的反應(yīng)機(jī)理如圖所示(其中標(biāo)有*的為吸附

在催化劑表面上的物種，TS為過渡態(tài)），催化劑可使反應(yīng)歷程中決速步驟的活化能降

低eV（eV為能量單位）。

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1

1,50

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3

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-1.00

（5）在5MPa下，CO?和比按物質(zhì)的量之比為5:17進(jìn)行投料，只發(fā)生反應(yīng)①和反應(yīng)③，

平衡時(shí)CO和CH30H在含碳產(chǎn)物中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所

/K0

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溫度/OC

①圖中a