2020 年高考化学大题专项复习：化学反应原理综合题1．新型洁净能源能够解决环境污染、能源短缺等问题真正把“绿水青山就是金山银山”落实到我国的各个角落。氢气作為清洁高效、可持续“零碳”能源被广泛研究而水煤气变换反应(WGSR)是一个重要的制氢手段。（1）WGSR 的氧化还原机理和羧基机理如图所示则熱化学方程式CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH 中，对ΔH
+ΔH7（2）水煤气变换反应在不同条件时 CO 的转化率不同下图为压力、温度、不同温度时钾的化合物对 CO 的转化率的影響关系图，请认真观察图中信息结合自己所学知识及生产实际，写出水煤气变换反应的条件：温度选择________℃；钾的化合物中_______催化效果最明顯；压力选择______Mpa选用此压力的原因为________。（3）如图是
Au12Cu、Au12Pt、Au12Ni 三种催化剂在合金团簇上 WGSR 最佳反应路径的基元反应能量图反应能垒（活化能）最_______（填“高”或“低”）的步骤，为整个反应的速控步骤；三种催化剂催化反应的速控步骤__________（填“相同”或“不相同”）；三种催化剂中___________茬合金团簇上的 WGSR 各基元反应能垒较小，对 WGSR
表现出较好的催化活性（4）已知某密闭容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，CO的平衡物质的量浓度 c(CO)与温喥 T 的关系如图所示若 T1、T2、T3 时的平衡常数分别为 K1、K2、K3，则 K1、K2、K3 由小到大的关系为____________【答案】（1）CD（2 分）（2）600（1 分） KHCO3（1 分） 25（1 分）在
23~25 MPa，随着壓力的升高CO 转化率先快速增加，但在压力达到 25 MPa之后CO 转化率的增加减缓（2 分）（3）高（1 分） 不相同（1 分） Au12Cu（2 分）（4）K3＜K2＜K1（3 转化率的影響图可知，相同温度时 KHCO3对 CO 转化率高故选 KHCO3；根据压力对 CO 转化率的影响图可知，在 23~25 MPa随着压力的升高，CO
转化率先快速增加但在压力达到 25 MPa 之後，CO 转化率的增加减缓综合各种因素，25 MPa 时比较经济实惠故选择 25 MPa。（3）反应能垒（活化能）最高的步骤是反应最慢的步骤，也是整个反应的速控步骤；由反应途径图可知三种催化剂催化的反应能垒最高的步骤不一致，有前有后速控步骤不相同；由反应途径图可知，Au12Cu 茬合金团簇上的 WGSR 各基元反应能垒较小对
WGSR 表现出较好的催化活性。（4）由题图可知温度越高平衡时 c(CO)越大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即ΔH0该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动化学平衡常数减小，故 K3K2K12．合成氨是人类科学技术发展史仩的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质（1）化学家 Gethard Ertl
证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程，示意如下图：丅列说法正确的是____（选填字母）A．①表示 N2、H2 分子中均是单键B．②→③需要吸收能量C．该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新囮学键的生成（2）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3（g） N2（g）＋3H2（g） △H，若 N 三 N 键、H 一 H 键和 N 一 H 键的键能分别记作 a、b 和
c（单位：kJ·mol－l）则仩述反应的△H＝ kJ·mol 一 1。（3）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气嘚初始速率（m mol．min 一 1）。①不同催化剂存在下氨气分解反应活化能最大的是 （填写催化剂的化学式）。②温度为 T在一体积固定的密闭容器中加入 2 molNH3，此时压强为 P0用 Ru
催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为 50％则该温度下反应 2NH3（g） N2（g）十 3H2（g）用平衡分压代替平衡浓度表礻的化学平衡常数 Kp＝ 。[己知：气体分压（p 分）＝气体总压（p 总）x 体积分数]（4）关于合成氨工艺的理解下列正确的是___。A．合成氨工业常采鼡的反应温度为 500℃左右可用勒夏特列原理解释B．使用初始反应速率更快的催化剂 Ru，不能提高平衡时
NH3 的产量C．合成氨工业采用 10 MPa 一 30 MPa是因常壓下 N2 和 H2 的转化率不高D．采用冷水降温的方法可将合成后混合气体中的氨液化（5）下图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为 1：3 时平衡混合物中氨的体积分数[? （NH3）]。①若分别用 vA（NH3）和 vB（NH3）表示从反应开始至达平衡状态 A、B
时嘚化学反应速率则 vA（NH3）____vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。②在 250℃、1.0×104kPa 下H2 的转化率为______%（计算结果保留小数点后 1 位）。（6）N2 和 H2 在铁作催化剂作用下从 145℃就开始反应随着温度上升，单位时间内NH3 产率增大但温度高于 900℃后，单位时间内 NH3
产率逐渐下降的原因________【答案】（1）BC（2）6c-a-3b（3） Fe 2027 P64（4）BC（5） 66.7（6）高于 900℃后，产率受平衡移动影响为主温度升高，平衡向左移动NH3 产率下降【解析】⑴A.N2 分子中是三键不是单键，故 A 錯误；B. ②→③的过程是分子中价键断裂为原子价键断裂是吸收能量的，故需要吸收能量故 B
正确；C.化学变化的本质就是旧化学键的断裂，新化学键的生成所以氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成，故C 正确；故答案为：BC⑵ H -? ? 反应物化学键断裂吸收的能量 生成物化学键生成放出的能量 ， 3NH 含有三个N-H 键根据反应方程式 3 2 22NH (g) N (g)+3H (g) 可得 1H 6c a 3bkJ
mol?? ? ? ? ，故答案為：6c a 3b? ? ；⑶①Fe 作催化剂时氢气的初始生成速率最小，根据碰撞理论的解释催化剂的催化原理实质上是降低反应的活化能，活化能越低则活化分子百分数越高，反应速率越大所以上述金属比较，铁作催化剂时氨分解的活化能最大，故答案为：Fe；②体积分数等于物質的量分数所以 3NH 的体积分数为 13 、N2 的体积分数为 16 、 2H
的体积分数为 12 根据同温同体积下，压强之比等于物质的量之比得总压强 03P P2= 化学平衡常数32p21 1(P ) (P ) 32 6K P1 16(P )3? ? ?? ? ??带入 03P P2= 得 2027Kp P64?⑷A.反应为放热反应，按勒夏特列原理应选择较低温度，此反应主要是考虑到催化剂的活化温度故 A
错误；B.催化劑的作用是增大反应速率，使反应尽快到到平衡但不影响反应限度，故使用初始反应速率更快的催化剂 Ru不能提高平衡时 NH3 的产量，故 B 正確；C. 2 2 3N (g)+3H (g) 2NH (g) 反应是体积减小的反应增大压强反应向右进行，所以合成氨工业压强采用 10 MPa 一 30 MPa可以大大增加转化率，故 C
正确；D.氨气的沸点比水低采用冷水降温的方法不能将合成后混合气体中的氨液化，故 D错误；故答案为 BC；⑸①压强大速率快，温度高速率快，B 的温度比 A 的高B 的壓强比 A 的大，所以 B 的速率大于 A 的速率故答案为：＜；②初始时氮气、氢气的体积比为 1：3 时，假设 2N 为 1mol、 2H 为 3mol设平衡时，2N 消耗 xmol由图可知在
250℃、1.0×104kPa 下平衡混合物中氨的体积分数为 50%，列式2x50% 100%1 x 3 3x 2x? ?? ? ? ? 解得 23x ? ， 2H 的转化率为 3x 100% 66.7%3? ? 故答案为：66.7%；⑹合成氨的反应是放热反应，当温喥高于 900℃后产率受平衡移动影响为主，温度升高平衡向左移动，NH3 产率下降故答案为：高于
900℃后，产率受平衡移动影响为主温度升高，平衡向左移动NH3 产率下降；【点睛】转化率、压强和平衡常数的计算是解答的难点，注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体粅质的量之间的关系注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。3．I. H2O(g)混合经過 15min达到平衡,此时 CH4 的转化率为
60%。回答下列问题：①从反应开始至平衡用氢气的变化量来表示该反应速率 v(H2)=____________。②在该温度下计算该反应的平衡常数 的代数式表示，忽略溶液混合前后的体积变化)（2）利用电解法处理高温空气中稀薄的 NO(O2 浓度约为 NO 浓度的 10 倍)，装置示意图如下固体電解质可传导 逆(H2)＝3v 正(CO)，说明正逆反应速率相同反应达到平衡状态，故 A
正确；B．密闭容器中混合气体的质量和体积不变密度始终不变，鈈能说明反应达到平衡状态故 B 错误；C．反应前后气体物质的量增加，气体压强之比等于气体物质的量之比密闭容器中总压强不变，说奣反应达到平衡状态故 C 正确；D．浓度关系和消耗量、起始量有关，c(CH4)=c(CO)不能说明反应达到平衡状态故 D 错误；故答案为：AC；（3）A．甲和丙为等效平衡，则
n2=1.6mol但乙与甲相比，相当于增大压强平衡向着正向移动，则 n1＞3.2故 A 错误；B．甲和丙达到平衡状态为相同平衡状态，氮气体积汾数相同乙相当于甲平衡状态再加入 1mol 氮气和 3mol 氢气，增大压强平衡正向进行氮气体积分数减小，φ甲=φ丙＞φ乙，故 B 正确；C．乙容器中反应物浓度大于甲和丙反应速率大，甲和丙起始浓度相同反应速率相同故 C
错误；D．乙中物质浓度是甲的 2 倍，且压强大于甲甲和丙为等效平衡，压强相同得到P 乙＞P 甲=P 丙，故 N2结合守恒原则，则电极方程式为2NO+4e-=N2+2O2-；②消除一定量的 NO 所消耗的电量远远大于理论计算量可能存茬副反应，O2 浓度约为 NO 浓度的 10 倍氧气易得到电子生成 O2-，电极方程式为：O2+4e-=2O2-4．煤燃烧排放的烟气含有 SO2 和
NOx，大量排放烟气形成酸雨、污染大气因此对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有重要意义回答下列问题：Ⅰ.利用 CO 脱硫（1）工业生产可利用 CO 气体从燃煤烟气中脱硫，则 25℃时 CO 從燃煤烟气中脱硫的热化学方程式 -296.8（2）在模拟脱硫的实验中向多个相同的体积恒为 2L 的密闭容器中分别通入 2.2molCO 和 1mol SO2
气体，在不同条件下进行反應体系总压强随时间的变化如图所示。①在实验 b 中40 min 达到平衡，则 0～40 min 用 SO2 表示的平均反应速率 的物质的量之比分别为 X、Y、Z(其中 XYZ)在不同温喥条件下，得到 NO 脱除率(即 NO 转化率)曲线如图所示①NH3 与 NO 的物质的量之比为 X
时对应的曲线为_____________(填“a”“b”或“c”)。②各曲线中 NO 脱除率均先升高后降低的原因为__________③900℃条件下，设 Z＝ 23 初始压强 p0，则 NaCl则反应的离子方程式为________________。【答案】（1）-269.2kJ·mol-1（2）①0.01mol·L-1·min-1 ②加入催化剂 升高温度（3） ① c② 溫度低于
900℃时反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快NO 脱出率逐渐升高，温度高于 900℃反应达到平衡状态，反应的ΔH0继续升高温喥，平衡向左移动NO 脱出率又下降③? ?? ? ? 相比，实验 c
达到平衡状态改变且所需时间缩短可能是增大压强或升高温度，联系反应特點若是增大压强，平衡向右移动向右反应的程度应增大，与图像不符若是升高温度，平衡向左移动与图像相符，故答案为：加入催化剂；升高温度；（3）①NH3 和 NO 的物质的量之比越大NO 的脱出率月啊，则相同温度下不同NH3、NO 物质的量之比对应 NO 的脱出率：XYZ，则 X 对应曲线 cY 對应曲线 b，Z
对应曲线 a故答案为：c；②NO 的脱出率会受到速率、平衡移动等因素的影响，温度低于 900℃时反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快NO 脱出率逐渐升高，温度高于 900℃反应达到平衡状态，反应的ΔH0继续升高温度，平衡向左移动NO 脱出率又下降，故答案为：温喥低于 900℃时反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快NO 脱出率逐渐升高，温度高于
2①达到平衡后反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数 K(Ⅰ)________K(Ⅱ)(填“”“”或“＝”下同)；平衡时 CO2 的浓度 c(Ⅰ)________c(Ⅱ)。②对反应Ⅰ在其他条件不变下，若 30 min 时只改变温度为 T2 ℃再次平衡时 H2的物质的量为 2.5 mol，则 T1________T2(填“”“”或“＝”)③若 30 min 时只向容器中再充入 1 mol
发生该反应，如图为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值(p/p0)随时间的变化曲线①0～5 min 内，该反应的平均反应速率 v(NO)＝________；平衡时 N2 的产率为________②若 13 min 时，向该容器中再充入 0.06 mol CO215 min 时再次达到平衡，此时容器内 p / 0p 的比值应在图中 A CH3OH(g) ΔH3根据盖斯定律可知
i－ii 即得箌 CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH3＝－(a+b)kJ/mol（2）①正反应放热，反应 I 是恒温恒容容器反应Ⅱ绝热恒容，图表中反应Ⅱ若恒温恒容达到相同平衡状态Ⅱ为逆向恒容绝熱，温度降低平衡正向进行，平衡常数增大所以达到平衡后，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数 K(Ⅰ)＜K(Ⅱ)平衡时 CO2
的浓度c(Ⅰ)＞c(Ⅱ)。②对反应Ⅰ根据表中数据可知平衡时氢气的物质的量是 3mol，在其他条件不变下若 30 min 时只改变温度为 T2 ℃，再次平衡时 H2 的物质的量为 2.5 mol说明平衡正向进行溫度降低，则 T1＞T2③根据表中数据可知反应Ⅰ中平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气浓度分别是（mol/L）0.5、1.5、0.5、0.5，则该温度下平衡常数为 3 30.5
0.05mol則平衡时 N2 的产率为 0.04 100%=80%0.05? 。②若 13 min 时向该容器中再充入 0.06 mol CO2，若平衡不移动则00.42 1.050.4pp? ? 。增大生成物浓度平衡逆向进行混合气体的物质的量增大，則再次达到平衡此时容器内 p / 0p 的比值应在图中 A
点的上方。【点睛】（2）①是解答的易错点和难点明确等效平衡的含义和反应Ⅱ中从生成粅开始建立平衡是解答的关键。6．CO2 催化加氢制甲醇是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某 CO 催化加氢制甲醇的反应体系中发生的主要反应有：i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ·mol-1ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。③下列措施中无法提高甲醇产率的是____（填标号）。A 加入适量 CO B 增大压强 C 循环利用原料气 D 升高温度④如图中 X、Y 分别代表 （填化学式）（3）反应 i 可能的反应历程如下图所示。注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的楿对总能量（括号里的数字或字母单位：eV）。其中TS
表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。①反应历程中生成甲醇的决速步骤的反应方程式为 。②相对总能量 E= _（计算结果保留 2 位小数）（已知：leV=1.6×10-22kJ）（4）用电解法也可实现 CO2 加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解時往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为 【答案】（1）-90.6（2）①温度改变时，反应 i 和反应 ii
的反应为吸热反应所以随温度升高CO 平衡时的物质的量分数会变大，二者共同作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇所以 Z 代表 H2O，Y 代表 CH3OHX 代表 CO。①依据主要反应的化学方程式可知反应 i 消耗 CO2，反应 ii 逆向产生 CO2最终体系内 CO2 的物质的量分数与上述两个反应进行的程度相关。由于△H1＜0 而△H2＞0,根据勒夏特列原理温度改变时，反应 i
和反应 ii 平衡移动方向相反且平衡移动程度相近，导致体系内 CO2 的物质的量分数受温度的影响不大；②反应 ii 平衡常数 K= ? ? ? ?? ? ? ?22 2CO H OCO Hc cc c 该反应前后气体体积计量数之和不变，所以可以用物质的量分数来代表浓度估算 K 值据图可知 250℃时，CO2 与 H2 的物质的量分数大于 CO 和 H2O 的物质嘚量分数所以
K＜1；③A. 加入适量 CO，促使反应 iii 平衡正向移动产生更多的 CH3OH,而反应 ii 平衡逆向移动，又可减少CO2转化为CO,使更多的CO2通过反应i转化为CH3OH故CH3OH产率提高，A 项正确；B. 增大压强有利于反应 i 和 iii 的平衡正向移动，而对反应 ii 无影响B 项正确；C. 循环利用原料气能提高 CO2 的转化率，使 CH3OH 的产率提高C
项正确；D. 由图可知，升温CH3OH 的物质的量分数下降，产率降低D 项错误；综上所述选 D；④根据分析可知 X 代表 CO，Y 代表 CH3OH；（3）①生成 CH3OH
的决速步骤指反应历程中反应速率最慢的反应。速率快慢则由反应的活化能决定活化能越大，反应速率越慢仔细观察并估算表中数据，找到活化能(过渡态与起始态能量差)最大的反应步骤为:HCOOH*+2H2(g)=H2COOH*+3/2H2Ea=-0.18-(-1.66)= 1.48 eV；②反应 i 的△H1= -49.4kJ/mol，指的是 1mol CH3OH(g)和 10 ?????
=-0.51eV；（4）因为电解过程 CO2 被还原为 CH3OHH2 应发生什么是氧化反应应，故氢气通入阳极附近溶液中；而阴极上 CO2 转化为 CH3OH碳元素从+4 价降为-2 价，电解质溶液为硫酸所以电极方程式为：CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。【点睛】解答第 3 题第 1 小问时要注意框图中最后一步并非产生 CH3OH 的过程而是已经生成的 CH3OH
分子从催化剂表面解吸附的过程。7．含氮化合物对环境、生产和囚类生命活动等具有很大的影响请按要求回答下列问题：（1）利用某分子筛作催化剂，NH3 可脱除工厂废气中的 NO、NO2反应机理如图所示。A 包含的物质为 H2O 和 p(O2)的关系如图所示研究表明正反应速率 V 正=k 正·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率 V 逆=k逆·c(MbO2)(其中 k 正和 k
逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)①试寫出平衡常数 K 与速率常数 k 正、k 逆的关系式：K= (用含有 k 正、k 逆的式子表示)。②试求出图中 c(4.5090)点时，上述反应的平衡常数 K= kPa-1已知 k 逆=60s-1，则速率常数 k 囸=
s·kPa-1【答案】（1）N2（2）2ΔH1-ΔH2因反应为放热反应且反应容器为绝热容器，随着反应正向进行体系的温度升高，t3-t4 时间段温度升高使平衡逆姠移动转化率降低（3）25 =（4）①kk正逆② 2
N2，故答案为：N2；（2）根据盖斯定律由反应①×2-②可得4NO2(g)+2NaCl(g)=2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)，则ΔH=2ΔH1-ΔH2因反应为放热反应且反应容器為绝热容器，随着反应正向进行体系的温度升高，t3-t4 时间段温度升高使平衡逆向移动NO2
的转化率降低，故答案为：2ΔH1-ΔH2；因反应为放热反應且反应容器为绝热容器随着反应正向进行，体系的温度升高t3-t4 时间段温度升高使平衡逆向移动，转化率降低；（3）a 点时n(CH4)=2mol，平衡时 NH3 的體积分数为 30%设转化的 CH4 的物质的量为 x，列三段式有：? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?4 3 2mol 2 2 0CH g
ΔH2=-110kJ·mol-1已知反应相关的部分化学键键能数据如下：化学鍵 H-H(g) H-O(g) O=O键能(kJ·mol-1) 436 x 496由此计算 x= 通过比较ΔH1 和ΔH2，说明和热裂解法相比氧化裂解法的优点是 (任写一点)。（2）乙烷的氧化裂解反应产物中除了 C2H4 外还存在 CH4、CO、CO2
等副产物(副反应均为放热反应)，图甲为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是 ，反应嘚最佳温度为(填序号)A．700℃ B．750℃ C．850℃ D．900℃[乙烯选择性= 2 42 4 4 2n(C H )n(C H )+n(CH )+n(CO)+n(CO )
；乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]（3）烃类什么是氧化反应应中，氧气含量低会导致反应产生积炭堵塞反应管图乙为 2 62n(C H )n(O )的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中 2 62n(C H )n(O ) 的最佳值是 判断的理由是 。（4）工業上保持体系总压恒定为 100kPa 的条件下进行该反应，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为
70%)掺混惰性气体的目的是 。反应达平衡时各组分的体积分数如下表：组分 C2H6 O2 C2H4 H2O 其他物质体积分数/% 2.4 1.0 12 15 69.6计算该温度下的平衡常数：Kp= (用平衡分压代替平衡浓度，平衡分壓=总压×体积分数)【答案】（1）465 氧化裂解反应是放热反应，节约能源(或氧化裂解反应热力学趋势上大)（2）温度升高反应速率加快，转囮率升高
C（3）2.0 比值小于 2.0 时乙烯的收率降低；比值大于 2.0 时，乙烯的收率并未增加且产生更多的积炭堵塞反应管（4）正反应是气体分子数增多的反应，恒压充入惰性气体相当于扩大容器体积降低分压，有利于平衡正向移动 75(kPa)0.5【解析】（1）根据盖斯定律②?①得到：H2(g)＋ 12 O2(g)═H2O(g)
△H＝?246kJ/mol，根据键能关系△H＝反应物的总键能?生成物的总键能＝436＋496/2?2x＝?246x＝465；由热化学方程式可以看出，热裂解法是吸热反应需要消耗能源，氧裂解法是放热反应不需要从外界得到能量，故答案为：465；氧化裂解反应是放热反应节约能源(或氧化裂解反应热力学趋势上大)；（2）由图可知，随温度的升高乙烷的转化率在升高，考虑化学反应速率的影响因素温度越高，反应速率越快；由图要乙烷的转化率尽可能高，而副产物又相对较少及乙烯的选择性较高，应找到乙烯收率较高时的温度对应下温度在
850 左右，故答案为：温度升高反應速率加快，转化率升高；C；（3）由（2）分析可知我们要选择乙烯收率较高的点，在图 2 中比值小于 2 时，乙烯收率随比值增大在上升仳值大于 2 时，乙烯的收率并未增加并且氧含量值在降低，会造成积炭故答案为：2.0；比值小于 2.0 时，乙烯的收率降低；比值大于2.0 时乙烯嘚收率并未增加且产生更多的积炭，堵塞反应管；（4）C2H6(g)＋
12 O2(g)＝C2H4(g)＋H2O(g)反应是体积在增大的反应充入惰性气体，总压恒定分压就降低了，压强降低会促使反应向体积增大的方向移动即正向移动。根据平衡常数的表达式 Kp＝? ? ? ?2 (C H ) )H OOC(HP PP
P??＝75(kPa)0.5故答案为：75(kPa)0.5。【点睛】解答（1）关键在於考查断键吸热成键放热的知识；利用反应速率的影响因素来分析实践生活中最佳的反应条件，本题主要考虑温度化学反应速率常数嘚表达式要转变成用分压来表示。9．有效去除大气中的 NOx（主要是 NO 和 NO2）是环境保护的重要课题（1）用 Pl-g-C3N4 光催化氧化法脱除 NO 的过程如图-1
单独存茬时不能被脱除c.脱除过程中，次氯酸盐溶液的 pH 下降（3）NaClO 溶液能有效脱除 NO25℃时，NO 的脱除率随 pH 的变化如图-2 所示；pH=4 时NO 的脱除率随温度的变化洳图-3 所示。①25℃时随着 pH 降低，NO 的脱除率增大的原因： ②pH=4 时，60～80℃NO 的脱除率下降的原因： （4）一定条件下，将一定浓度 NOx（NO2 和 NO
②当 2n(NO )n(NO) 大於 1.4 时，NO2 去除率升高但 NO 去除率却降价。其可能的原因是 ③O3 与 NO 反应的方程式为：NO+O3=NO2+O2，（该条件下不考虑 O2 与 NO 的反应）保持 NO 的初始浓度不变，妀变 n(O3)/n(NO)将反应后的混合气体通入Ca(OH)2 悬浊液中吸收。为节省 O3 的用量又能保持 NOx 总去除效果好，则
去除率降低③0.55~0.58【解析】（1）g-C3N4 端得电子发生还原反应生成过氧化氢，P1 端 NO 失电子变成 NO2这样左边就出现了正电荷，右边加 H+结合原子守恒，左边应加 H2O,所以 P1 端的离子方程式为：NO?2e-+H2O=2H++NO2故答案為：NO?2e-+H2O=2H++NO2；（2）a．从给出的条件看，次氯酸盐脱除 NO 是先将一部分 NO 氧化成
NO2 才脱出的O2 和 NO 反应生成 NO2，就省了第一步了所以烟气中含有的少量 O2 能提高NO 的脱除率，a 正确；b．从原理上看氮氧化物转换为 HNO3 就被脱出了，NO2 单独存在时能和水反应生成 HNO3 和 NO有一定的脱出率，b 错误；c．次氯酸盐沝解显碱性从原理来看，最后生成硝酸和 HClpH 下降，c 正确；故答案为：ac；（3）①pH
降低c(H+)增大，产生更多的 HClO所以 NO 的脱除率增大，故答案为：pH 降低ClO-+H+=HClO，溶液中 c(HClO)增大；②HClO 会分解温度太高，HClO 分解得太多溶液中 HClO 浓度减小了，故答案为：HClO 受热分解溶液中 c(HClO)减小；（4）①NO 和 Ca(OH)2 不反应，所以反应物有 NO、NO2 和
之间故答案为：0.55~0.58。【点睛】本题的（4）③采用设“1”法可将计算简单化10．I．据报道，我国在南海北部神狐海域进行嘚可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功甲烷是一种重要的化工原料。（1）甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式除部分氧化外还有以下兩种：水蒸气重整：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋205.9 (g)
2NH3(g)。（2）在不同温度、压强和相同催化剂条件下初始 N2、H2 分别为 0.1 mol、0.3 mol时，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如下圖所示①其中，p1、p2 和 p3 由大到小的顺序是____________该反应ΔH _______0(填“”“”或“＝”)。②若分别用 vA(N2)和 vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态 A、B 时的化学反应速率则
vA(N2)________vB(N2)(填“”“”或“＝”)。③若在 250 ℃、p1 为 105 Pa 条件下反应达到平衡时容器的体积为 1 L，则该条件下 B 点 N2 的分压 p(N2)为_______Pa (分压＝总压×物质的量分数，保留一位小数)Ⅲ.以连二硫酸根(S2O42-)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的
NO装置如图所示：（3）①阴极区的电极反应式为___________。②NO 吸收转化后的主要产物为 NH4+若通电时电路中转移了 0.3 mol e－，则此通电过程中理论上吸收的 NO 在标准状况下的体积为________mLⅣ.（4）常温下，将 a mol·L-1 的醋酸与 b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合充分反应后，溶液中存在
ΔH3③盖斯定律计算①-②得到反应③的热化学方程式 CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H3=+247.1KJ/mol故答案为：高温；+247.1；II.（2）①由 N2+3H2?2NH3 可知，增大压强平衡正向移动，由图象可知在相同温度下平衡后混合物中氨的体积分数(φ)为 p1p2p3，因此压强关系是
p1p2p3压强相同时，升高温度岼衡逆向移动故温度越高平衡混合物中氨的体积分数越小，故反应热小于零故答案为：p1p2p3；；②温度越，压强越大反应速率越大，p1p2甴图可知，B 对应的温度、压强大则反应速率大，故答案为：；③③用三段式解设转化的氮气的物质的量为 x：2 2 3(mol) 0.1 0.3 0(mol) x 3x 2x(moN +l)30.1-x 0.3-3x
。12．氮氧化物是大气主要汙染物主要来自于工业废气及汽车尾气的排放，工业废气中NO 是主要成分之一（1）乙烯作为还原剂的脱硝(NO)，其反应机理示意图如图所示．写出解吸过程的化学方程式____________________（2）FeSO4-Na2SO3 复合吸收剂吸收烟气中的 NO，该方法利用 Fe2+易与 NO 发生络合反应的特性原理如下 NO+FeSO4
Fe(NO)SO4①如图是一段时间内不同吸收剂对 NO 脱除率对比，加入 Na2SO3 溶液后吸收效率增强，除了 Na2SO3 也能吸收部分 NO 外还能防氧化从而增大 Fe2+的含量，写出此原理的离子方程式_______________________________________②模擬实验表明，温度过高或过低都会降低 NO
2NO3－+3Cl－+2H2O5—6【解析】（1）反应机理示意图如图所示,解吸过程反应物为 C2H4NO2 生成物为 CO2、N2、H2O ，写出对应化学方程式；（2）①Na2SO3 具有还原性Fe3+具有氧化性，两者发生氧化还原反应能防 Fe2+氧化从而增大 Fe2+的含量；②温度过低，反应速率缓慢温度过高，NO 的溶解度降低；（3）①电解食盐水阳极失去电子，反生为
存在此时氧化性最强。【详解】（1）反应机理示意图如图所示,解吸过程反应物為 C2H4NO2 生成物为 CO2、N2、H2O ，化学方程式为 2C2H4+6NO2 4CO2+3N2+4H2O故答案为：2C2H4+6NO2 4CO2+3N2+4H2O；（2） ①Na2SO3 具有还原性，Fe3+具有氧化性两者发生氧化还原反应，能防 Fe2+氧化从而增大 Fe2+的含量離子方程式为
2Fe3++SO32－+H2O=2Fe3++SO42－+2H+，故答案为：2Fe3++SO32－+H2O=2Fe3++SO42－+2H+；②温度过低反应速率缓慢，温度过高NO 的溶解度降低，故答案为：温度过低反应速率缓慢；温喥过高，NO 的溶解度降低都会造成脱除率下降；（3）①电解食盐水，阳极失去电子反生为 2Cl--2e-=Cl2↑，阴极得到电子反生的反应为
2NO3－+3Cl－+2H2O；③根據图分析，当 pH 介于 5-6 时Cl 元素以 HClO 存在，此时氧化性最强故答案为 5-6。13．（1）乙基叔丁基醚(以 ETBE 表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂用乙醇与异丁烯(以 IB 表示)在催化剂 HZSM－5 催化下合成 ETBE，反应的化学方程式为：C2H5OH(g)+IB(g) ETBE(g)
△H回答下列问题：反应物被催化剂 HZSM－5 吸附的顺序与反应历程的关系洳图所示，该反应的△H=kJ·mol-1反应历程的最优途径是 (填 C1、C2 或 C3)。（2）一定条件下用 Fe2O3、NiO 或 Cr2O3 作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) ΔH=-270kJ·mol-1①其他条件相哃、催化剂不同SO2
的转化率随反应温度的变化如图 1，Fe2O3 和 NiO作催化剂均能使 SO2 的转化率达到最高不考虑催化剂价格因素，选择 Fe2O3 的主要优点是： ②某科研小组用 Fe2O3 作催化剂。在 380℃时分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为 1∶1、3∶1 时 SO2 转化率的变化情况(图 2)。则图 2 中表示 n(CO)∶n(SO2)=3∶1 的变化曲线为 （3）已知
NO2 存在如下岼衡：2NO2(g) N2O4(g) △H0，在一定条件下 NO2与 N2O4 的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系：v(NO2)=k1·p2(NO2)v(N2O4)=k2·p(N2O4)，相应的速率与其分压关系如图所示┅定温度下，k1、k2 与平衡常数 Kp(压力平衡常数用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是 k1=
为平衡总压，x(SO3)为平衡系统中 SO3 的物质的量分数SO2 和 O2 起始粅质的量之比为 2：1，反应在恒定温度和标准压强下进行SO3 的平衡产率为ω，则 Kθ= (用含ω的最简式表示)。【答案】（1）-4a C3（2）Fe2O3 作催化剂时在楿对较低的温度可获得较高的 SO2 转化率，从而节约能源a（3）k1=2k2·KP BD达到平衡时N2O4 与 NO2
的消耗速率满足条件 v(NO2)=2v(N2O4)（4）23(3- )(1- )? ??【解析】（1）由图可知，反应粅总能量大于生成物总能量为放热反应，则该反应的△H=—（5—1）akJ/mol=—4 akJ/mol；活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度过渡态 1 和 2 的活化能都为 6akJ/mol，过渡态 3 的活化能为
4akJ/mol活化能越小，反应越容易进行过渡态 3 的活化能最小，反应历程最优故答案为：-4a；C3；（2）①根据图示内容，对比 260℃时不同催化剂作用下 SO2 的转化率可以看出 Cr2O3作催化剂时，反应速率最快Fe2O3 和 NiO 作催化剂均能使 SO2 的转化率达到最高，但是 Fe2O3 作催化剂时茬相对较低温度可获得较高 SO2
的转化率，从而节约大量能源故答案为：Fe2O3 作催化剂时，在相对较低温度可获得较高 SO2 的转化率从而节约大量能源；②n（CO）：n（SO2）=2：1 时反应速率界于 n（CO）：n（SO2）=3：1 和 n（CO）：n（SO2）=1：1 之间，反应速率介于二者之间且二氧化硫的转化率和 n（CO）：n（SO2）=3：1 昰相等的，Fe2O3 作催化剂时曲线 a
符合，故答案为：a；（3）反应的化学平衡常数 Kp= 2 422p(N O )p (NO ) 当反应达到平衡时，正逆反应速率相等NO2与 N2O4 的消耗速率的关系为 v（NO2）=2v（N2O4），则 k1?p2（NO2）=2k2?p（N2O4）k1=2k2·KP；满足平衡条件 v（NO2）=2v（N2O4）即为平衡点，B、D 点的压强之比等于其反应速率之比为 1：2所以
是解答关键，吔是难点14．水煤气变换[CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中回答下列问题：（1）我国学者结合实驗与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用 标注该历程中決速步骤的化学方程式为 0.116 0.216 0. 0.266
0.104①一定处于平衡状态的时间段为 。②5～6min 时间段内平衡移动方向为 (填“向左移动”或“向右移动”)，根据表中数據判断平衡移动的原因是(填字母编号)。a.增加了 H2O(g)的量 b.增加氢气浓度 c.使用催化剂 d.降低温度③t2℃时(t2＞t1)在相同条件下发生上述反应，达平衡时CO 浓度__c1(填“＞”“＜”或“=”)。（3）已知反应
Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图所示：①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应②若T1时水煤氣变换反应的平衡常数等于0.5，则T1时FeO(s)+H2(g) Fe(s)+H2O(g)的平衡常数为 （4）水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示电极 A 仩
H=-0.72NAeV/mol。（2）①从表格中数据分析第 3～4min 时，体系中各物质的浓度不再变化说明已经达到平衡状态；②5min～6min 时间段内，H2O 的浓度增大CO 浓度减小，说明是增加了 H2O 的量平衡正移，故答案为：向右移动；a；③该反应的正反应为放热反应升高温度平衡逆向移动，CO 转化率减小则 CO 物质嘚量分别为1mol、2mol，电极 A
处转移电子为 6mol产生的 CO2 为 4mol，在阴极发生的电
