2022届高考化学二轮专题模拟——化学反应原理综合题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2022届高考化学二轮专题模拟——化学反应原理综合题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-18 14:15:15 | ||
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文档简介
2022届高考化学二轮专题模拟——化学反应原理综合题
1．（2022·安徽宣城·二模）碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(CO和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应：
Ⅰ：
Ⅱ：
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热 0.0 0.0
(1)反应Ⅰ的焓变_______，、分别表示该反应正、逆反应的活化能，则－_______0(填“>”或“<”或“=”)。
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______。A．容器内气体的压强不变 B．容器内温度不变
C．容器内气体的密度不再改变 D．容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率，逆反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，(k表示或)与温度的关系如图所示，其中直线a、b分别表示、随温度的变化。升高温度，反应Ⅱ的平衡常数K_______(填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)在上图A点对应的温度下，向某刚性密闭容器中加入足量焦炭和一定量水蒸气，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，已知起始时容器内压强为80kPa，10分钟后体系达到平衡状态，容器内压强变为100kPa。
①平衡时CO的分压_______kPa，平衡时水蒸气的转化率为_______%。
②进一步提高水蒸气平衡转化率的方法有_______、_______(写两种不同的方法)。
2．（2021·湖南·岳阳市教育科学技术研究院一模）许多有氯气参与的工业生产中，消耗氯气的同时，通常会产生大量的副产物氯化氢。工业上可采用氯化氢催化氧化法制取氯气，实现氯资源循环利用，既可提高经济效益，又能减少HCl污染问题。有关反应原理为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ·mol-1，该过程具有能耗低、操作简单等优点，目前是最容易实现工业化的方法。回答下列问题：
(1)Deacon过程是最早也是最具有代表性的催化氧化法，由Deacon在1875年首先提出。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+83kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3
其中，△H3=____kJ·mol-1。
(2)关于氯化氢催化氧化法制氯气的反应，下列说法正确的是____(填字母)。
A．催化氧化反应(Deacon制氯法)中，所使用的催化剂是CuCl
B．容器内气体的颜色不再变化时，说明该反应达到平衡状态
C．反应达到平衡后，降低温度，能加快正反应速率，减小逆反应速率，使平衡正向移动
D．其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡时Cl2的体积分数越大
(3)如图为容积一定的容器中，不同进料浓度比()时HCl平衡转化率随温度变化的关系，其中进料浓度比最大的是____曲线(用“X、Y或Z”表示)。在温度一定、进料浓度比一定的条件下，能进一步提高HCl转化率的方法是：____(写出2种方法)。
(4)一定温度下，当进料比n(HCl)：n(O2)=8：3时，若平衡时HCl的转化率为50%，体系的总压为PkPa。计算该温度下反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的压强平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(5)350℃时，若某密闭容器中氯化氢催化氧化制氯气的反应的平衡常数K=25.0(mol·L-1)-1(以平衡浓度表示的平衡常数)，正反应速率v正=k正c4(HCl) c(O2)，逆反应速率v逆=k逆c2(Cl2) c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=____(用含K和k正的式子表示)；若k正=0.45(mol·L-1)-4·min-1，40min时反应达到平衡状态，c(Cl2)=c(H2O)=0.5mol·L-1，v逆=___mol·L-1·min-1。
3．（2022·河北·模拟预测）Ⅰ.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的相互转化及脱除具有重要意义。氮氧化物间的相互转化：
(1)已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应历程分两步：
第一步：2NO(g)N2O2(g)(快反应) 平衡常数为K
第二步：N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢反应)
其中k正、k逆是用O2浓度变化表示的正、逆反应的速率常数。
①已知一次碰撞就能发生的反应叫基元反应，在基元反应中反应速率与反应物浓度的系数次幂成正比，这叫质量作用定律。如用O2表示的速率方程为v正(O2)=k正 c(N2O2) c(O2)。由于中间体N2O2(g)的浓度难以测定，O2表示的速率方程要用NO和O2浓度表示，请用“平衡假设法”(即假设快反应快速达到平衡)，推出O2表示的速率方程为v正(O2)=____。
②下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是____(填序号)。
A．增大压强，反应速率常数一定增大
B．第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能
C．反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)2NO2(g)N2O4(g) △H<0，用分压表示的平衡常数Kp与的关系如图。
①能正确表示lgKp与关系的曲线是___(填“a”或“b”)。
②298K时，在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2，平衡时NO2的分压为100kPa。已知Kp=2.5×10-3(kPa)-1，则NO2的转化率为___(保留三位有效数字)。
Ⅱ.烟气中氮氧化物的脱除是以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。
主反应：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H1
副反应：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1267.1kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-907.3kJ·mol-1
(3)△H1=___。
(4)将烟气按一定的流速通过脱硝装置，测得出口NO的残留浓度与温度的关系如图，试分析脱硝的适宜温度是____(填序号)。温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是____。
a.<850℃ b.900~1000℃ c.>1050℃
4．（2022·河北·模拟预测）研究的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的合成，主要有以下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
(1)已知某些化学键的键能数据如下：
化学键
键能 750 343 465
氢气中的键比甲醇中的键_______(填“强”或“弱”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的_______。
(2)同一温度下，反应Ⅱ的平衡常数_______(用含、的代数式表示)。
(3)在T℃时，甲、乙、丙三个2L的恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物发生反应Ⅰ，测得平衡时有关数据如下：
容器 甲 乙 丙
起始反应物投入量 、 、 、
平衡数据
反应的能量变化/kJ x y z
体系压强/Pa
反应物转化率
①甲容器10s达到平衡时测得，则0～10s时间段内甲中的平均反应速率为_______。
②下列说法正确的是_______ (填标号)。
A． B． C． D．
(4)在℃下，将和充入3L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，5min后反应达到平衡状态，此时的物质的量为2mol，的物质的量为0.5mol；则℃时反应Ⅰ的平衡常数_______(保留三位有效数字)。
(5)在恒容、℃下，发生反应，下列物理量不再发生变化时，能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。A．二氧化碳的浓度 B．容器中的压强
C．气体的密度 D．与的物质的量之比
(6)一种碱性“二甲醚燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率高等优点；其电池负极反应式为_______。
5．（2022·河北·模拟预测）《科学》杂志报道，中国科学家利用低温强磁场扫描隧道显微镜在体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。回答下列问题：
(1)Bi与P位于同主族，基态Bi原子的价层电子排布式为_______(用n表示能层数)。Se、Te与O位于同主族，基态Se原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上共有_______个电子。
(2)二氯二茂铌的组成为。环戊二烯阴离子(，所有原子共平面)的结构简式如图所示。
①C、H、Cl的电负性由大到小排序为_______。
②环戊二烯()中C原子杂化类型是_______。
③已知大键可以用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表大键中的电子数，则中大键可以表示为_______。
(3)的空间构型为_______。写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式_______。
(4)五氟化铌()的熔点为72℃，它的晶体类型为_______。
(5)硒化锌晶胞如图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标。在ZnSe晶胞坐标系中，a点锌原子分数坐标为(0，0，0)，b点锌原子分数坐标为，则c点硒原子分数坐标为_______。
6．（2022·河北·模拟预测）的排放主要来自汽车尾气，包含和NO等，消除对环境的改善具有重要意义。
(1)用催化还原的反应过程及能量变化如图甲：
①在相同条件下， ___________。
②相同条件下，反应b比反应a更容易发生的主要原因是___________。
(2)在2L恒容密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO，发生反应 ，如图乙为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。
①由图像得出___________(填“＞”或“＜”)。
②该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO的转化率，可采取的措施有___________(填序号)。
a．增大CO的浓度
b．缩小容器的容积
c．改用高效催化剂
d．升高温度
③若在D点对反应容器降温的同时缩小容器容积至体系压强增大，达到的平衡状态可能是图乙中A~G点中的___________点。
(3)容积均为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器、乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2 mol的，发生反应： ，甲中的相关量随时间变化如图丙所示。
①0~3s内，甲容器中的反应速率增大的原因是___________。
②甲达到平衡时，温度若为T℃，此温度下的平衡常数K=___________。
③平衡时，___________(填“＞”“＜”或”=”，下同)，___________。
7．（2022·上海·复旦附中二模）我国高含硫天然气资源丰富，天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义。
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应：
① 2H2S(g)+3O2(g)→2SO2(g)+2H2O(g) H =+ a kJ/mol
② 4H2S(g)+2SO2(g)→3S2(g)+4H2O(g) H= + b kJ/mol
③ 2H2S(g)+O2(g)→2S(g)+2H2O(g) H=+ c kJ/mol
若 2S(g)→S2(g) H=+Q/mol.。
为了研究甲烷对H2S制氢的影响，原料初始组成n(CH4)：n(H2S)=1：2。保持体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示：
图中表示H2S、H2变化的曲线分别是：_______、_______
(2)反应达平衡的标志是_______(填标号)。
A．2v正(H2S)=4v逆(H2)
B．CH4的体积分数不再变化
C．c(CH4)/c(H2S)不再变化
D．混合气体的密度不再改变
(3)由图可知该反应的 H_______0(填”>”、”<”或“=”)，判断的理由是_______。
(4)M点对应温度下，CH4的转化率为_______。
(5)H2S燃料电池的原理如图所示，则电池的正极是_______极(填a或b)，负极的电极反应式为_______。
8．（2022·河北秦皇岛·模拟预测）氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。
已知：H—H键、O=O键、H—O键的键能依次为436kJ·mol-1、495kJ·mol-1、463kJ·mol-1。则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=____kJ·mol-1。
(2)T1℃时，向5L恒容密闭容器中充人0.5molCH4，只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)=2c(CH4)，CH4的转化率为____；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c(CH4)=2c(C2H4)，则0~25s内v(C2H4)=____mol·L-1·s-1。
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(ρPa)的对数值lgρ与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H2(g)和H2(g)，只发生反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H，△H____(填“>”或“<”)0，此时的平衡常数Kp=____(用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是____(填标号)。
A．减小C2H2的浓度 B．升高温度 C．增大压强 D．加入合适的催化剂
(4)工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为____，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为____。
9．（2022·安徽·芜湖一中一模）“十三五”期间，中国应对气候变化工作取得显著成效，并向国际社会承诺2030年前“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。CO2的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视，故有效开发利用CO2成为科研热点。回答下列问题：
(1)CO2合成淀粉。2021年9月23日，中国科学院召开新闻发布会，介绍我国科学家历时6年多科研攻关，世界上首次在实验室中实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。提纯含有氯化钠杂质的淀粉溶液的方法为_______。
(2)CO2合成二甲醚
存在反应：
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
II.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2
①在一定条件下，仅发生反应II。在该条件下，向5L恒容密闭容器中充人物质的量之比为1:3的CO2和H2混合气体，在不同催化剂作用下合成二甲醚，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。
其中在催化剂_______(填“A”“B”或“C”)作用下，可使该反应的活化能最小。若忽略温度对催化剂的影响，则ΔH2_______0(填“>”或“＜”)，理由是_______。
②一定温度下，向填充有催化剂的恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2和H2，同时发生反应I和反应II，15min末反应达到平衡。测得反应前容器内压强为Po，平衡时二甲醚气体的分压为P1，氢气的分压为P2。
(I)下列事实能说明容器内反应均达到平衡状态的是_______。
A．氢氢键不再断裂 B．CO2与H2的个数之比不再改变
C．容器内气体的压强不再改变 D．容器内气体的密度不再改变
(II)二氧化碳的平衡转化率为_______(用含Po、P1、P2的代数式表示)。
(III)该温度下，反应II的平衡常数KP=_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，用含P0、P1、P2的代数式表示)。
③二甲醚常用作燃料电池的燃料，若使用了1kg二甲醚，则理论上电路中通过的电量为_______库仑(保留两位有效数字，已知e=1.60×10-19C)。
(3)CO2制甲醇(MT)和二甲醚(DME)我国科研团队研究发现使用GaZrOx 双金属氧化物催化剂实现CO2加氢制甲醇(MT)和二甲醚(DME)的活性明显优于纯Ga2O3和ZrO2催化剂，其反应机理如图所示。下列有关叙述正确的是_______。
A．步骤a→b有化学键的断裂和形成
B．中间体c可通过氢化等步骤得到甲醇(MT)和二甲醚(DME)
C．反应过程中Ga的成键数目保持不变
D．氧空位用于捕获CO2，氧空位个数越多，速率越快
10．（2022·福建泉州·三模）加氢制化工原料对实现“碳中和”有重大意义。部分加氢反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
反应Ⅳ：
回答下列问题：
(1)已知：
___________。
(2)催化加氢体系中，部分反应的与温度(T)关系如图1所示：
①300K时，反应进行趋势最大的是___________(填“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
②图1中Q点时，反应的___________。
③实验测得平衡转化率(曲线Y)和平衡时的选择性(曲线X)随温度变化如图2所示。加氢制时，温度选择510~550K的原因为___________。(已知：的选择性)
④510K时，往刚性容器中通入和一定量，tmin达到平衡，tmin内的平均生成速率为___________。
(3)我国科学家以Bi为电极在酸性水溶液中可实现电催化还原，两种途径的反应机理如下图所示，其中，TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。
①途径一，电还原经两步反应生成HCOOH：第一步为(*表示微粒与Bi的接触位点)；第二步为___________。
②电还原的选择性以途径一为主，理由是___________。
11．（2022·福建福州·二模）二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一，同时也是实现碳中和的重要途径。该过程总反应为： 。在特定催化剂条件下，其反应机理为：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答以下问题：
(1)_______
(2)压下，按进行合成甲醇的实验，该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示(分子筛能选择性分离出)。
①根据图中信息，压强不变，采用有分子筛膜时的最佳反应温度为_______℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是_______。
③某温度下，反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据，则达到平衡时水蒸气的体积分数为_______；若该体系的总压强为，则反应Ⅱ的平衡常数_______(以平衡分压代替平衡浓度进行计算，分压=总压×物质的量分数)。
反应前 1mol 3mol 0mol
平衡时
(3)如果在不同压强下，和的起始物质的量比仍为1∶3，测定的平衡转化率随温度升高的变化关系，如图所示。
。
①压强_______(填“>”或“<”)。
②图中温度时，两条曲线几乎交于一点，试分析原因：_______。
(4)光电催化转化制备的装置如图，写出右侧的电极反应式_______。
12．（2022·上海崇明·一模）保护生态环境，实现可持续发展。试回答下列有关NO无害化处理的问题。
Ⅰ.在汽车排气系统中安装三元催化转化器，可发生反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)。在某恒容密闭容器中，通入等物质的量的CO和NO，在不同温度(T)下发生上述反应时，c(CO)随时间(t)的变化曲线如下图所示：
(1)该反应的平衡常数表达式为K=_______，由右图分析，该反应的正反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。若要使K值增大，可采取的措施为_______(填字母序号)。
a.增大c(NO) b.增加压强 c.降低温度 d.使用催化剂 e.升高温度
(2)温度为T1时，反应达到平衡时NO的转化率为_______，温度为T2时，从起始到建立平衡，υ(N2)=_______。
Ⅱ.目前烟气脱硝采用的技术有无催化剂的选择性还原法(SNCR)和使用催化剂的选择性还原法(SCR)。若用NH3作还原剂，则主要反应均可表示为：4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(l) + Q (Q>0)，其中体系温度对SNCR技术脱硝效率的影响如下图所示：
(3)当有标准状况下的3.36L氧气参加反应时，被氧气氧化的NH3为_______mol。
(4)①当体系温度过高时，SNCR技术脱硝效率会降低，其原因是_______；
②SNCR与SCR技术相比，SCR技术的反应温度不能太高，其原因是_______。
13．（2022·新疆昌吉·一模）化学反应原理与生产、生活密切相关。请回答以下问题。
(1)山西老陈醋是中国四大名醋之首，食醋的主要成分为醋酸。已知：25℃时的电离常数，的、。请回答：25℃时，浓度均为的和的缓冲溶液，，该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________，等浓度的、两种溶液的碱性较强的是___________。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸。已知25℃时，，，属于______(填“酸式盐”或“正盐”)；溶液显______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)在25℃下，将的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合，充分反应后溶液的pH=________。
(4)现有浓度均为的几种溶液：① ② ③④⑤⑥，以上溶液中由大到小的顺序______(填序号)。
14．（2022·山西吕梁·一模）丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其热化学方程式为：。
请回答下列相关问题。
(1)相关物质的相对能量如下表所示：
物质 丙烷 氢气
相对能量(kJ/mol) b 0
则丙烯的相对能量为___________。
(2)一定温度下，向的密闭容器中充入发生脱氢反应，经过达到平衡状态，测得平衡时气体压强是开始的1.6倍。
①内氢气的生成速率___________，的平衡转化率为___________。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________。
A．混合气体的密度保持不变 B．的消耗速率与的消耗速率相等
C．混合气体的平均分子量保持不变 D．与的物质的量之比保持不变
(3)脱氢反应分别在压强为和时发生，丙烷及丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。
①同时提高反应速率和反应物的平衡转化率，可采取的措施是___________，理由是___________
②压强：___________ (选填“＞”或“＜”)。若，起始时充入丙烷发生反应，则Q点对应温度下，反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始n(氩气)/(丙烷)越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是___________。
15．（2022·上海嘉定·一模）碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见。2021年9月，习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量，在某一时间点达到历史最高点，即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉(C6H10O5)n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》，实现 “从0到1”的突破。
(1)减少碳排放的方法有很多，CO2转化成有机物的以下4例可有效实现碳循环。
a. 6CO2+6H2OC6H12O6 b.CO2+3H2CH3OH十H2O
c.CO2+CH4C6H12COOH d.2CO2+6H2CH2=CH2+ 4H2O
以上反应中，最节能的是___________，原子利用率最高的是___________。(填编号)
(2)虽然光合作用合成淀粉的表达式看起来很简单，但如果仔细探索其中的过程，会发现其反应非常复杂，需要60多个步骤。而我国科学家，不用生物细胞，单纯用工业的方式实现了二氧化碳到淀粉的合成。并且，大大缩短了自然光合作用的步骤，设计出一条只有11个步骤的“捷径”。请你设计简单实验证明第十一个步骤已经成功完成___________。
第一个步骤是把二氧化碳还原为甲醇(CH3OH)，该方法的化学方程式是： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) H=-49.0 kJ；某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：
(3)该反应平衡常数表达式K=_____，该反应在0～3 min内H2的平均反应速率是_____molL-1 min-1)(保留3位有效数字)；a点、b点、c点反应速率最大的是______ (选“a” “b” 或“c”)并解释原因_____。
(4)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是___________，曲线Ⅱ改变的条件可能是_______。
(5)金属钠既可以与水反应又可以与甲醇反应， _____(填“水”、或“甲醇”)与钠反应速率更剧烈。在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1，c(OH-)=10-b mol·L-1，已知a+b=12，t_____25℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。向该溶液中逐滴加入pH=x的盐酸(t℃)，测得混合溶液的部分pH如表所示。
序号 NaOH溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 20.00 0.00 8
② 20.00 20.00 6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则x为___________
16．（2022·全国·模拟预测）2021年10月27日，以“探索与展望第五次工业革命中时尚产业的方向和绿色共识”为主题的2021气候创新·时尚峰会在柯桥举行。大会倡导绿色、低碳、循环、可持续的发展方式，共同构建新型世界纺织产业命运共同体。
(1)已知下列热化学方程式：
ⅰ．
ⅱ．
已知在某种催化剂的作用下，的正反应的活化能Ea(正)为，则该反应逆反应的活化能Ea(逆)为___________kJ/mol。
(2)将的混合气体充入反应器中，气体总压强为，平衡时、正(CO2)与温度的关系如图所示。℃时，的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是___________。
(3)在使用某种催化剂催化CO2加氢合成乙烯的反应时，所得产物含、、等副产物。若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
助剂 CO2转化率/% 各产物在所有产物中的占比/%
其他
Na 42.5 35.9 39.6 24.5
K 27.2 75.6 22.8 1.6
Cu 9.8 80.7 12.5 6.8
欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂中添加___________助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是___________。
(4)在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应：。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：
①起始时容器内气体总压强为，若5min时反应到达c点，则___________。
②b点时反应的化学平衡常数___________(保留三位有效数字)。
③c点时，再加入和，使二者分压均增大，则的转化率___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．(1) +131.3 >
(2)AB
(3)变小
(4) 8 40 增大容器体积 及时分离出或
【解析】
(1)
=+131.3；、分别表示该反应正、逆反应的活化能，该反应为吸热反应，＞，则－＞0；
(2)
Ⅱ：
A.该反应中气体体积不变，气体总物质的量为定值，且在绝热条件下，结合PV=nRT可知，混合气体的压强为变量，当混合气体的压强不变，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，A正确；
B.在绝热容器内，容器内温度为变量，当容器内温度不变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确
C.混合气体的质量为定变量、容器容积不变，则混合气体的密度为定量，当混合气体的密度不变时，不能表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，C错误；
D.混合气体的质量为定量，混合气体的物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量为定量，当混合气体的平均分子质量不变时，不能表明达到平衡状态，D错误；
故选AB；
(3)
直线a、b分别表示、随温度的变化，随着温度的降低增大，正逆反应速率均减小，则降低相同温度时lg减小更快，降低温度平衡正向移动，升高温度平衡逆向移动，反应Ⅱ的平衡常数K变小；
(4)
①，，则有x-y+80-x-y+y++x+y=100，解得x=20 kPa，A点时=，=，，由以上可知，(20-y)·(60-y)=(y)·(20+y)解得y=12 kPa，平衡时CO的分压20 kPa -12 kPa =8kPa，平衡时水蒸气的转化率为；
②进一步提高水蒸气平衡转化率的方法有1.增大容器体积， 2. 及时分离出或，促进平衡正向移动。
2．(1)-121
(2)B
(3) Z 增大反应体系压强或及时除去产物
(4)
(5) 1.125×10-3
【解析】
(1)
对反应进行标号：①CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+83kJ·mol-1；②CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20kJ·mol-1；③4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ·mol-1，反应③-②-①得到CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)，根据盖斯定律，△H3==-121kJ/mol；
(2)
A．由催化过程可知，CuCl是中间产物，A项错误；
B．反应中有Cl2生成，当容器内气体的颜色不再变化时，氯气浓度不再变化，说明达到平衡状态，B项正确；
C．降低温度，正、逆反应速率均降低，C项错误；
D．其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡正向移动，生成Cl2的物质的量增大，但氧气的投料较大，平衡时Cl2的体积分数不一定增大，D项错误；
答案选B；
(3)
当氧气一定是，HCl的量越大，HCl平衡转化率越低，故投料比最大的曲线是Z；在温度一定、进料浓度比一定的条件下，能进一步提高HCl转化率，即促进平衡正向移动的方法有：增大反应体系压强、及时除去产物；
(4)
一定温度下，当进料比n(HCl):n(O2)=8:3时，若平衡时HCl的转化率为50%，设起始时，HCl的物质的量为8mol，O2的物质的量为3mol，列出三段式：
达平衡时，气体的总物质的量为10mol，HCl的分压为，O2、Cl2、H2O的分压为，则Kp==；
(5)
反应达到平衡状态时，v正=v逆，即k正c4(HCl) c(O2)=k逆c2(Cl2) c2(H2O)，==K，则k逆=；k正=0.45(mol·L-1)-4·min-1，则k逆==(mol·L-1)-5·min-1=0.018(mol·L-1)-5·min-1，则v逆=0.018(mol·L-1)-5·min-1(0.5mol·L-1)2(0.5mol·L-1)2=1.125×10-3mol·L-1·min-1。
3．(1) k正Kc2(NO)c(O2) B
(2) a 33.3%
(3)-1626.9kJ·mol-1
(4) b 温度过高，NH3容易与氧气发生反应产生NO，使NO浓度升高(或反应温度过高副反应发生程度变大，产生更多的NO)
【解析】
(1)
①由题意可知，第一步反应为快反应，假设其快速达到平衡，则，即，所以。
②速率常数只受温度影响，不受浓度和压强影响，A错误；慢反应是决速步骤，活化能比快反应大，B正确；总反应的活化能决定于慢反应的活化能，不能将各个分步反应的活化能相加求总反应的活化能，C错误；故选B。
(2)
①由题意可知，反应的，为放热反应，增大时，即T降低，平衡正向移动，增大，增大，所以a正确.②反应达到平衡后，的平衡分压为100kPa，已知，可到出算式，解得，则的转化率为。
(3)
①
②
③
由盖斯定律得②×2－①，整理可得，解得。
(4)
根据图示可知在温度为900~1000℃时，出口的NO的残留浓度小，脱硝效率高，故合适选项是b；温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是在高温下会发生反应，反应产生了NO，因此会出现NO的出口浓度升高的现象，且该反应的主反应，升高温度，化学平衡逆向移动，也会导致NO的浓度增大。
4．(1) 强
(2)
(3) AB
(4)
(5)ABC
(6)
【解析】
(1)
反应物的总键能-生成物的总键能，根据反应Ⅰ，，代入题表数据可得，故氢气中的键比甲醇中的键强。根据盖斯定律可知，反应Ⅱ=反应Ⅰ×2-反应Ⅲ，故；
(2)
因为反应Ⅱ=反应Ⅰ×2-反应Ⅲ，故；
(3)
①根据题意可知，反应的，故；
②甲、乙为反应方向相反的等效平衡，丙相当于2倍的乙压缩；、，故，A正确；丙在2倍的乙的基础上继续进行反应，故、，B正确，C错误；
，而，故，D错误，故选：AB；
(4)
依据反应过程，列“三段式”如下：、，即平衡时，、、、，故反应Ⅰ的平衡常数；
(5)
A．温度和体积一定，浓度不变，说明反应已达到平衡，A项正确；
B．化学反应前后气体分子数变化，则容器压强是变量，当压强不变时说明反应已达到平衡，B项正确；
C．该反应中为液态，故反应中气体物质的总质量是变量，故气体的密度也是变量，当密度不变时说明反应已达到平衡，C项正确；
D．与的物质的量之比也可能是定值，不能说明反应达到平衡，D项错误；
故选；ABC；
(6)
中碳元素的化合价可看作，碱性条件下，转化为，碳元素的化合价变化6即反应失去，电极反应式为。
5．(1) 16
(2) Cl>C>H 、
(3) 正四面体形
(4)分子晶体
(5)
【解析】
(1)
(1)基态P原子价层电子排布式为，类推基态Bi原子价层电子排布式为。基态Se原子的电子排布式为，2p、3p、4p能级的电子云轮廓图为哑铃形，共填充16个电子。
故正确答案：；16
(2)
①中氯显负化合价，中碳显负化合价，故Cl、C、H的电负性依次减小，则C、H、Cl的电负性由大到小排序为Cl>C>H。
②环戊二烯的结构简式为，碳碳双键上4个碳原子采用杂化，另一个碳原子采用杂化。
③环戊二烯阴离子含5个碳原子，4个双键碳原子各提供1个未杂化的2p电子，剩下1个碳原子提供2个孤电子形成大键，所以5个碳原子形成6个电子的大键，则中大键可以表示为。
故正确答案：Cl>C>H；、；
(3)
中碲原子上的孤电子对数为，价层电子对数为4，空间构型为正四面体形。与、、互为等电子体，空间构型相同。
故正确答案：正四面体形；
(4)
五氟化铌()的熔点为72℃，的熔点低，所以它是分子晶体。
故正确答案：分子晶体
(5)
在ZnSe晶胞坐标系中，a点锌原子分数坐标为(0，0，0)，b点锌原子分数坐标为，根据坐标系，由a、b点位置推知c点位置，，，。
故正确答案：
6．(1) -867 反应b的活化能低于反应a的活化能
(2) ＜ ab C
(3) 反应放热，体系的温度升高，反应速率加快 225 ＜ ＞
【解析】
(1)
①已知反应a： ；反应b： ，根据盖斯定律，由得 。
②由题图可知，反应b的活化能低于反应a的活化能，故在相同条件下，反应b比反应a更容易发生。
(2)
①由题图可知，相同压强下，升高温度，该反应平衡左移，的体积分数减小，因此。
②a．增大CO的浓度可使反应速率增大，平衡正向移动，NO转化率提高，a正确；
b．缩小容器的容积相当于增大压强，反应速率增大，平衡正向移动，NO转化率提高，b正确；
c．改用高效催化剂，只改变化学反应速率不影响平衡，所以NO转化率不变，c错误；
d．该反应焓变小于零，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO转化率降低，d错误；
选ab。
③降低温度、增大压强均使平衡正向移动，平衡时体积分数增大，则D点应向右上方移动，所以符合条件的为C点。
(3)
①甲为绝热容器，由题意可知，该反应的正反应为放热反应，放出的热量使体系温度升高，反应速率加快，的量减少，使减小，0~3s内，甲容器中的反应速率增大说明该时段内温度升高对反应速率的影响大于浓度降低的影响。
②T℃时，甲容器中反应达到平衡状态，二氧化氮的浓度为，列三段式：，则平衡常数。
③由题意可知，甲、乙容器中初始温度相同，甲容器随着反应进行温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，乙容器中恒温，则；平衡逆向移动，气体的物质的量增大，气体压强增大，则。
7．(1) c a
(2)BD
(3) > 温度升高，反应物物质的量分数不断减小，生成物物质的量分数不断增大，反应不断朝正向进行
(4)33.3%
(5) b 2H2S-4e-=4H++S2↑
【解析】
甲烷与硫化氢重整制氢的反应方程式：。
(1)
原料初始组成n(CH4)：n(H2S)=1:2，从图像分析，d曲线是CH4，c曲线是H2S；随反应进行，产物H2的增大量大幅大于另一产物，则a曲线是H2，b曲线是CS2，故图中表示H2S、H2变化的曲线分别是：c、a。
(2)
当反应过程中发生改变的量不变时，该可逆反应即达到平衡状态。据分析，A．H2S与H2化学计量数之比是1:2，则2v正(H2S)=4v逆(H2)时，这两种物质表达的速率之比不等于化学计量数之比， A项不是该反应达到平衡的标志；
B．随反应正向进行，CH4的体积分数减小，其不再变化时，反应达到平衡；
C．c(CH4)与c(H2S)初始组成比值与系数比值一致，则c(CH4)/c(H2S)始终不变化，C项不是该反应达到平衡的标志；
D．该体系压强保持不变，气体分子数发生改变则体系体积发生改变，而反应过程气体物质总质量不变，说明混合气体的密度随反应改变，其不再改变时，反应达到平衡；
故选BD。
(3)
由图可知，随着温度的升高，反应物物质的量分数不断减小，生成物物质的量分数不断增大，即反应不断朝正向进行，没有出现达到峰值后逆向移动的情况，故该反应是正向吸热过程，则 H>0。
(4)
M点时H2与H2S的物质的量分数相等，设此时CH4转化了xmol，有：
则4x=2-2x，解得x=，该应温度下CH4的转化率为33.3%。
(5)
燃料电池的燃料投入负极发生氧化反应，从H2S燃料电池的原理图可知，H2S进入电极a生成S2，O2进入电极b生成H2O，则电池的正极是b极，负极的电极反应式为：2H2S-4e-=4H++S2↑。
8．(1)+485
(2) 80% 0.001
(3) > 105 B
(4) 6NH-6e-=N2↑+4NH3(l) 3:14
【解析】
(1)
△H=反应物总键能-生成物总键能=(4463-2436-495)kJ/mol=+485kJ/mol。
(2)
设平衡时c(C2H4)为xmol/L，依据方程式可知，消耗c(CH4)为2xmol/L，平衡时c(H2)为2xmol/L，平衡时c(CH4)为(0.1-2x)mol/L，而达到平衡时，测得c(C2H4)=2c(CH4)，则有x=2(0.1-2x)，解得x=0.04，CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c(CH4)=2c(C2H4)，则有0.1-2x=2x，解得x=0.025，v(C2H4)==0.001mol·L-1·s-1。
(3)
①题中图从右向左观察，随着温度升高，lgp(CH4)减小，则甲烷平衡分压减小，甲烷平衡转化率增大，说明温度升高，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，焓变△H>0，此时的平衡常数==。
②平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，因此若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是升高温度，答案选B。
(4)
电解液氨的总反应为2NH33H2↑+N2↑，阳极氨气失电子得到氮气和氢离子，生成的氢离子又与NH结合生成氨气，因此阳极电极反应式为：6NH-6e-=N2↑+4NH3(l)；阳极收集到氮气、阴极收集到氢气，依据总反应可知，一段时间后阴、阳两极收集到的气体物质的量之比为3:1，则质量之比为6:28=3:14。
9．(1)渗析法
(2) A < a点为平衡点，温度升高，CO2的转化率降低，平衡逆向移动，说明是放热反应 BC 2.5×107
(3)AB
【解析】
(1)
含NaCl杂质的淀粉溶液，淀粉可以形成胶体，胶体颗粒不能透过半透膜，可选渗析法分离。
(2)
①由图可知，相同温度、相同时间，在催化剂A作用下，CO2的转化率最高，即催化剂A加快反应速率的效果最好，故催化剂A使该反应的活化能最小；
a点为平衡点，温度升高，CO2的转化率降低，平衡逆向移动，说明是放热反应，ΔH2<0；
②(I) A．反应为可逆反应，正逆反应同时存在，平衡时正反应速率等于逆反应速率，氢氢键不会不再断裂，A错误；
B．两个反应中，CO2与H2的系数的最简比不一样，故CO2与H2的个数之比保持不变，则物质的量之比保持不变，可说明反应达到平衡状态，B正确；
C．反应前后气体分子数不相等，容器内气体的压强不再改变，可说明反应达到平衡状态，C正确；
D．恒容密闭容器中体积不变，混合气体的总质量不变，则容器内气体的密度一直不变，不能说明反应达到平衡状态，D错误；
故选BC；
(II)恒容恒温压强比等于物质的量比；容器中充入等物质的量的CO2和H2，反应前容器内压强为P0，则起始时CO2和H2的分压均为，平衡时反应Ⅱ中，平衡时二甲醚气体的分压为P1，则CO2分压减小2P1，H2分压减小6P1，H2O分压增加3P1，已知平衡时氢气的分压为P2，则反应I中H2分压减小(-6P1- P2)，因此反应I中CO2分压减小(-6P1- P2)，整个反应共减少分压为(-6P1- P2)+2P1=(-4P1- P2)，二氧化碳的平衡转化率为；
(III)根据II分析可知，平衡时CO2分压为-[(-6P1- P2)+2P1]=4P1+P2，H2分压为P2，二甲醚气体的分压为P1，H2O分压为(-6P1- P2)+3P1=(-3P1- P2)，该温度下，反应II的平衡常数；
③二甲醚完全燃烧生成二氧化碳，碳元素从-2价升到+4价，1mol CH3OCH3反应转移12mol e-，1kg CH3OCH3的物质的量为，理论上电路中通过的电量为21.74mol×12×6.02×1023mol-1 ×1.60×10-19C=2.5×107C。
(3)
A．步骤a→b氢气参与反应，H-H键断裂，形成O-H键，有化学键的断裂和形成，A正确；
B．由图可知，中间体c可通过氢化等步骤得到甲醇(MT)和二甲醚(DME)，B正确；
C．a物质中Ga成键数目是4，d物质中Ga成键数目是3，反应过程中Ga的成键数目有变化，C错误；
D．氧空位用于捕获CO2，同时也捕捉了氢气，氧空位个数越多，捕获的二氧化碳不一定越多，速率不一定越快，D错误；
故选AB。
10．(1)-423.7
(2) Ⅳ 1 温度过低合成甲醇的速率较慢，温度过高甲醇的选择性急剧降低
(3) 途径一的活化能(能垒)更低(其它合理答案也可如“途径一的过渡态的相对总能量更低”)
【解析】
(1)
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知：
根据盖斯定律，由反应已知+Ⅰ-Ⅱ，可得-483.6kJ/mol+35.2kJ/mol-(-24.7kJ/mol)=-423.7kJ/mol。
(2)
①越大表示反应进行的趋势越大，故300K时，趋势最大的为Ⅳ。
②反应可由Ⅳ×2-Ⅱ×2得到，而Q刚好是Ⅳ和Ⅱ的相等的点，即=，该反应的可由Ⅳ和Ⅱ的得到，=/=1。
③温度过低合成甲醇的速率较慢，温度过高甲醇的选择性急剧降低。
④510K时，CO2转化率为40%，且CH3OH选择性为80%，故转化为CH3OH的物质的量为40%×80%×nmol=0.32nmol，tmin内的平均生成速率为。
(3)
①根据图示可知，第二步为。
②途径一的活化能(能垒)更低(其它合理答案也可如“途径一的过渡态的相对总能量更低”)，故电还原的选择性以途径一为主。
11．(1)—90.3
(2) 210 分子筛膜从反应体系中不断分离出，减少了生成物，平衡向正向移动，甲醇产率升高 20%
(3) > 反应I为吸热反应，反应II为放热反应，时温度高，体系中以反应I为主，反应I前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响
(4)
【解析】
(1)
由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ得到二氧化碳加氢合成甲醇的反应，则△H2=△H—△H1=(—49.4kJ/mol)—(+40.9kJ/mol)=—90.3kJ/mol，故答案为：—90.3；
(2)
①由图可知，压强不变，采用有分子筛膜时，210℃条件下甲醇的产率最高，则最佳反应温度为210℃，故答案为：210；
②由信息可知，有分子筛膜时，分子筛能选择性分离出生成物水，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，甲醇产率升高，故答案为：分子筛膜从反应体系中不断分离出，减少了生成物，平衡向正向移动，甲醇产率升高；
③设平衡时甲醇的物质的量为amol，由题给数据可建立如下三段式：
由二氧化碳的物质的量可得：(—a)=，解得a=，则平衡时甲醇的物质的量为mol、水蒸气的物质的量为(+)mol=mol，平衡时混合气体的总物质的量为mol，平衡时水蒸气的体积分数为×100%=20%、一氧化碳的体积分数为×100%=10%、氢气的体积分数为×100%=50%、甲醇的体积分数为×100%=10%，反应Ⅱ的平衡常数=，故答案为：；
(3)
①总反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，压强p1条件下二氧化碳的转化率大于p2，则p1大于p2，故答案为：>；
②反应I为吸热反应，反应II为放热反应，温度为T1少言寡语，体系中的反应以反应I为主，反应I为气体体积不变的反应，压强改变对平衡没有影响，所以两条曲线几乎交于一点，故答案为：反应I为吸热反应，反应II为放热反应，时温度高，体系中以反应I为主，反应I前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响；
(4)
由电子移动的方向可知，右侧电极为原电池的正极，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲醇和水，电极反应式为，故答案为：。
12．(1) 放热 c
(2) 75% 0.05
(3)0.20
(4) 温度过高，SNCR脱硝技术主要反应的平衡逆向移动 温度太高，降低了催化剂的活性
【解析】
(1)
发生反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)，反应的平衡常数表达式为；由右图分析，温度T1先平衡，故T1＞T2，升高温度反应转化率降低，该反应的正反应是放热反应；由于K值只与温度有关，该反应的正反应是放热反应，若要使K值增大，需要降温，故选c；
(2)
温度为T1时，CO的浓度变化量为2.0mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，根据反应式可知，反应达到平衡时NO的转化率与CO的转化率相同，，温度为T2时，从起始到建立平衡，CO的浓度变化量为2.0mol/L-0.2mol/L=1.8mol/L，根据反应式可知N2的变化量为0.9mol/L，υ(N2)= 0.9mol/L÷18s=0.05；
(3)
当有标准状况下的3.36L(0.15mol)氧气参加反应时，4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(l)，NH3中N的化合价为-3，O元素由0价变为-2价，转移电子为0.6mol，被氧气氧化的NH3为0.6mol÷3=0.2mol；
(4)
①此反应为放热反应，当体系温度过高时，SNCR技术脱硝效率会降低，其原因是温度过高，SNCR脱硝技术主要反应的平衡逆向移动；
②SNCR与SCR技术相比，SCR技术的反应温度不能太高，如图可知，其原因是温度太高，降低了催化剂的活性。
13．(1)
(2) 正盐 酸性
(3)13
(4)⑥>⑤>④>②>③>①
【解析】
(1)
25℃时，浓度均为的和的缓冲溶液，，呈酸性，即c(H+)＞c(OH-)，电荷关系为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，所以该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是；5℃时的电离常数，的，硫离子的水解能力更强，等浓度的、两种溶液的碱性较强的是。故答案为：；；
(2)
亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸。已知25℃时，，，属于正盐(填“酸式盐”或“正盐”)；H2PO水解平衡常数Kh==10-12＜Ka2，说明H2PO水解程度小于电离程度，所以溶液显酸性(填“酸性”“碱性”或“中性”)。故答案为：正盐；酸性；
(3)
在25℃下，将的硫酸氢钠c(H+)=0.2mol/L，等浓度的氢氧化钡溶液中c(OH-)=0.4mol/L，两者混合后碱过量，溶液显碱性，故混合后溶液中的c(OH-)=mol/L=0.1mol/L，故溶液中的c(H+)=mol/L=10-13mol/L，故溶液的pH=-lgc(H+)=13，充分反应后溶液的pH=13。故答案为：13；
(4)
现有浓度均为的几种溶液：① ② ③④⑤⑥，①为弱电解质的水溶液，NH离子浓度最小，⑥中H+浓度最大，NH的水解程度最小，NH浓度最大，④碳酸铵为弱酸弱碱盐，碳酸根离子与NH发生互促水解，浓度最小，④⑤⑥中浓度大于②、③，醋酸铵为弱酸弱碱盐，CH3COO-与NH发生互促水解，铵根离子浓度小，则以上溶液中由大到小的顺序⑥>⑤>④>②>③>①(填序号)。故答案为：⑥>⑤>④>②>③>①。
14．(1)(a+b)
(2) 0.06 mol·L 1·min 1 60% BC
(3) 升高温度 正反应是吸热升高温度提高反应速率且平衡正向移动平衡转化率增大 ＞ 0.025 MPa 该反应是气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压平衡正向移动丙烷平衡转化率增大
【解析】
(1)
ΔH=生成物总能量－反应物总能量，则丙烯的相对能量－a=b，故丙烯的相对能量=b+a；故答案为b+a；
(2)
①令达到平衡时，消耗C3H8的物质的量为amol，则n(C3H6)=n(H2)=amol，n(C3H8)=(2－a)mol，根据压强之比等于物质的量之比，因此=1.6，a=1.2，则0 ~10min内氢气的生成速率v(H2)== 0.06mol L-1 min-1；C3H8 的平衡转化率为α=×100%=60%，故答案为：0.06mol L-1 min-1；60%；
②A．气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此当混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；
B．C3H8的消耗，正向进行，C3H6的消耗，逆向进行，两者速率比等于计量系数比，因此能作为判断平衡标志，故B符合题意；
C．平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量减小，气体摩尔质增大， 因此当混合气体的平均分子量保持不变，则可以作为判断平衡标志，故C符合题意；
D．C3H6与H2的物质的量之比始终按照1：1增加，因此两者比值始终保持不变，因此不能作为判断平衡的标志，故D不符合题意；
故答案为BC；
(3)
①根据图像，升高温度，平衡正向移动，即正向是吸热反应；提高反应速率，可以是加压、升温、加催化剂、增加浓度，但要提髙反应物的平衡转化率，只能是升髙温度；故答案为：升髙温度；正反应是吸热升高温度提高反应速率且平衡正向移动平衡转化率增大；
②以Q点纵看，从下到上看，丙烯物质的量增加，说明平衡正向移动，正向是体积增大的反应，即减小压强，因此压强：P1＞P2；若P1=0.2MPa，起始时充入丙烷发生反应，假设丙烷加入了1mol，则Q点对应温度达到平衡时，消耗C3H8的物质的量为bmol，则n(C3H6)=n(H2)=bmol，n(C3H8)=(1－b)mol，有，则，反应的平衡常数，故答案为＞；0.025MPa；
③在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始n(氩气)/n(丙烷)越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大；故答案为：该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大。
15．(1) a c
(2)取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉
(3) 0.833 a 其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大
(4) 升高温度 增大压强
(5) 水 大于 4
【解析】
(1)
反应a的反应条件是光合作用，需要能量是光能，最节能；化合反应的原子利用率最高，a、CO2转化为C6H12O6之外还有氧气产生，故a错误；b、CO2转化为CH3OH有水产生，故b错误；c、CO2和CH4反应全部转化为CH3COOH，故c正确；d、CO2和H2反应生成乙烯之外还有水的生成，故d错误；故选c；
(2)
若第十一个步骤已经成功完成则会生成淀粉，设计简单实验方案为：取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉；
(3)
该反应平衡常数表达式，反应在0～3 min内 n(H2)=8-3=5mol，H2的平均反应速率是 molL-1 min-1，其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大；
(4)
曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线I是升高温度；曲线II反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强；
(5)
电离出来的氢离子浓度越大，与钠反应速率越大，水的电离程度大于甲醇，则水中氢离子浓度大，所以钠与水的反应更剧烈；由c(H+) c(OH-)=10-(a+b)= 10-12> 10-14，升高温度水的离子积常数增大，则t大于25℃；当盐酸的体积为0时，测定溶液的PH是氢氧化钠溶液的pH，则溶液中；当两种溶液等体积混合时，溶液的pH=6，结合水的离子积常数知，该溶液呈中性，则酸和碱的物质的量相等，两溶液的体积相等，则c(HCl)=c(NaOH)=10-4mol/L，所以盐酸的pH=4。
16．(1)105.9
(2)，温度升高时，反应ⅰ平衡向左移动使增加的量比反应ⅱ平衡向右移动使减少的量多
(3) K 降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响
(4) 0.12 3.52 增大
【解析】
(1)
由题干已知：ⅰ．
ⅱ．则可知目标反应可由反应ii-i得到，根据盖斯定律可知，该反应的反应热，又知反应热，结合的正反应的活化能Ea(正)为，则该反应逆反应的活化能Ea(逆)为312kJ/mol-(+206.1kJ/mol)=105.9kJ/mol，故答案为：105.9；
(2)
由题干信息可知，反应i是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2的物质的量浓度增大，而反应ii是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO2的物质的量浓度减小，由图可知，温度低于220℃时，随着温度升高CO2的物质的量浓度减小，说明此温度段，温度对反应ii的影响大于对反应i的影响，而220~400℃时，温度对反应i的影响大于对反应ii的影响，故导致温度升高CO2的物质的量浓度增大，故答案为：，温度升高时，反应ⅰ平衡向左移动使增加的量比反应ⅱ平衡向右移动使减少的量多；
(3)
根据题干表中数据可知，添加Na时虽然CO2的转化率比K、Cu都高，但C2H4的选择性太差，Cu是虽然C2H4的选择性最好，但CO2的转化率太低，故欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂中添加K助剂效果最好，加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响，故答案为：K；降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响；
(4)
根据c点的三段式分析：，则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=，故有：p(HCHO)==0.24pkPa，解得：x=0.6mol，故p(平衡)=0.96pkPa，据此分析解题：
①起始时容器内气体总压强为，若5min时反应到达c点，由分析可知，则=0.12，故答案为：0.12；
②温度不变，化学平衡常数不变，故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=，同理：p(H2)=0.32pkPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.24pkPa，故=≈3.52 ，故答案为：3.52；
③c点时，再加入和，使二者分压均增大，则此时Qp==≈3.24＜Kp，平衡正向移动，故的转化率增大，故答案为：增大。
答案第1页，共2页
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1．（2022·安徽宣城·二模）碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(CO和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应：
Ⅰ：
Ⅱ：
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热 0.0 0.0
(1)反应Ⅰ的焓变_______，、分别表示该反应正、逆反应的活化能，则－_______0(填“>”或“<”或“=”)。
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______。A．容器内气体的压强不变 B．容器内温度不变
C．容器内气体的密度不再改变 D．容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率，逆反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，(k表示或)与温度的关系如图所示，其中直线a、b分别表示、随温度的变化。升高温度，反应Ⅱ的平衡常数K_______(填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)在上图A点对应的温度下，向某刚性密闭容器中加入足量焦炭和一定量水蒸气，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，已知起始时容器内压强为80kPa，10分钟后体系达到平衡状态，容器内压强变为100kPa。
①平衡时CO的分压_______kPa，平衡时水蒸气的转化率为_______%。
②进一步提高水蒸气平衡转化率的方法有_______、_______(写两种不同的方法)。
2．（2021·湖南·岳阳市教育科学技术研究院一模）许多有氯气参与的工业生产中，消耗氯气的同时，通常会产生大量的副产物氯化氢。工业上可采用氯化氢催化氧化法制取氯气，实现氯资源循环利用，既可提高经济效益，又能减少HCl污染问题。有关反应原理为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ·mol-1，该过程具有能耗低、操作简单等优点，目前是最容易实现工业化的方法。回答下列问题：
(1)Deacon过程是最早也是最具有代表性的催化氧化法，由Deacon在1875年首先提出。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+83kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3
其中，△H3=____kJ·mol-1。
(2)关于氯化氢催化氧化法制氯气的反应，下列说法正确的是____(填字母)。
A．催化氧化反应(Deacon制氯法)中，所使用的催化剂是CuCl
B．容器内气体的颜色不再变化时，说明该反应达到平衡状态
C．反应达到平衡后，降低温度，能加快正反应速率，减小逆反应速率，使平衡正向移动
D．其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡时Cl2的体积分数越大
(3)如图为容积一定的容器中，不同进料浓度比()时HCl平衡转化率随温度变化的关系，其中进料浓度比最大的是____曲线(用“X、Y或Z”表示)。在温度一定、进料浓度比一定的条件下，能进一步提高HCl转化率的方法是：____(写出2种方法)。
(4)一定温度下，当进料比n(HCl)：n(O2)=8：3时，若平衡时HCl的转化率为50%，体系的总压为PkPa。计算该温度下反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的压强平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(5)350℃时，若某密闭容器中氯化氢催化氧化制氯气的反应的平衡常数K=25.0(mol·L-1)-1(以平衡浓度表示的平衡常数)，正反应速率v正=k正c4(HCl) c(O2)，逆反应速率v逆=k逆c2(Cl2) c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=____(用含K和k正的式子表示)；若k正=0.45(mol·L-1)-4·min-1，40min时反应达到平衡状态，c(Cl2)=c(H2O)=0.5mol·L-1，v逆=___mol·L-1·min-1。
3．（2022·河北·模拟预测）Ⅰ.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的相互转化及脱除具有重要意义。氮氧化物间的相互转化：
(1)已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应历程分两步：
第一步：2NO(g)N2O2(g)(快反应) 平衡常数为K
第二步：N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢反应)
其中k正、k逆是用O2浓度变化表示的正、逆反应的速率常数。
①已知一次碰撞就能发生的反应叫基元反应，在基元反应中反应速率与反应物浓度的系数次幂成正比，这叫质量作用定律。如用O2表示的速率方程为v正(O2)=k正 c(N2O2) c(O2)。由于中间体N2O2(g)的浓度难以测定，O2表示的速率方程要用NO和O2浓度表示，请用“平衡假设法”(即假设快反应快速达到平衡)，推出O2表示的速率方程为v正(O2)=____。
②下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是____(填序号)。
A．增大压强，反应速率常数一定增大
B．第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能
C．反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和
(2)2NO2(g)N2O4(g) △H<0，用分压表示的平衡常数Kp与的关系如图。
①能正确表示lgKp与关系的曲线是___(填“a”或“b”)。
②298K时，在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2，平衡时NO2的分压为100kPa。已知Kp=2.5×10-3(kPa)-1，则NO2的转化率为___(保留三位有效数字)。
Ⅱ.烟气中氮氧化物的脱除是以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。
主反应：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H1
副反应：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1267.1kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-907.3kJ·mol-1
(3)△H1=___。
(4)将烟气按一定的流速通过脱硝装置，测得出口NO的残留浓度与温度的关系如图，试分析脱硝的适宜温度是____(填序号)。温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是____。
a.<850℃ b.900~1000℃ c.>1050℃
4．（2022·河北·模拟预测）研究的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的合成，主要有以下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
(1)已知某些化学键的键能数据如下：
化学键
键能 750 343 465
氢气中的键比甲醇中的键_______(填“强”或“弱”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的_______。
(2)同一温度下，反应Ⅱ的平衡常数_______(用含、的代数式表示)。
(3)在T℃时，甲、乙、丙三个2L的恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物发生反应Ⅰ，测得平衡时有关数据如下：
容器 甲 乙 丙
起始反应物投入量 、 、 、
平衡数据
反应的能量变化/kJ x y z
体系压强/Pa
反应物转化率
①甲容器10s达到平衡时测得，则0～10s时间段内甲中的平均反应速率为_______。
②下列说法正确的是_______ (填标号)。
A． B． C． D．
(4)在℃下，将和充入3L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，5min后反应达到平衡状态，此时的物质的量为2mol，的物质的量为0.5mol；则℃时反应Ⅰ的平衡常数_______(保留三位有效数字)。
(5)在恒容、℃下，发生反应，下列物理量不再发生变化时，能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。A．二氧化碳的浓度 B．容器中的压强
C．气体的密度 D．与的物质的量之比
(6)一种碱性“二甲醚燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率高等优点；其电池负极反应式为_______。
5．（2022·河北·模拟预测）《科学》杂志报道，中国科学家利用低温强磁场扫描隧道显微镜在体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。回答下列问题：
(1)Bi与P位于同主族，基态Bi原子的价层电子排布式为_______(用n表示能层数)。Se、Te与O位于同主族，基态Se原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上共有_______个电子。
(2)二氯二茂铌的组成为。环戊二烯阴离子(，所有原子共平面)的结构简式如图所示。
①C、H、Cl的电负性由大到小排序为_______。
②环戊二烯()中C原子杂化类型是_______。
③已知大键可以用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表大键中的电子数，则中大键可以表示为_______。
(3)的空间构型为_______。写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式_______。
(4)五氟化铌()的熔点为72℃，它的晶体类型为_______。
(5)硒化锌晶胞如图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标。在ZnSe晶胞坐标系中，a点锌原子分数坐标为(0，0，0)，b点锌原子分数坐标为，则c点硒原子分数坐标为_______。
6．（2022·河北·模拟预测）的排放主要来自汽车尾气，包含和NO等，消除对环境的改善具有重要意义。
(1)用催化还原的反应过程及能量变化如图甲：
①在相同条件下， ___________。
②相同条件下，反应b比反应a更容易发生的主要原因是___________。
(2)在2L恒容密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO，发生反应 ，如图乙为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。
①由图像得出___________(填“＞”或“＜”)。
②该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO的转化率，可采取的措施有___________(填序号)。
a．增大CO的浓度
b．缩小容器的容积
c．改用高效催化剂
d．升高温度
③若在D点对反应容器降温的同时缩小容器容积至体系压强增大，达到的平衡状态可能是图乙中A~G点中的___________点。
(3)容积均为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器、乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2 mol的，发生反应： ，甲中的相关量随时间变化如图丙所示。
①0~3s内，甲容器中的反应速率增大的原因是___________。
②甲达到平衡时，温度若为T℃，此温度下的平衡常数K=___________。
③平衡时，___________(填“＞”“＜”或”=”，下同)，___________。
7．（2022·上海·复旦附中二模）我国高含硫天然气资源丰富，天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义。
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应：
① 2H2S(g)+3O2(g)→2SO2(g)+2H2O(g) H =+ a kJ/mol
② 4H2S(g)+2SO2(g)→3S2(g)+4H2O(g) H= + b kJ/mol
③ 2H2S(g)+O2(g)→2S(g)+2H2O(g) H=+ c kJ/mol
若 2S(g)→S2(g) H=+Q/mol.。
为了研究甲烷对H2S制氢的影响，原料初始组成n(CH4)：n(H2S)=1：2。保持体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示：
图中表示H2S、H2变化的曲线分别是：_______、_______
(2)反应达平衡的标志是_______(填标号)。
A．2v正(H2S)=4v逆(H2)
B．CH4的体积分数不再变化
C．c(CH4)/c(H2S)不再变化
D．混合气体的密度不再改变
(3)由图可知该反应的 H_______0(填”>”、”<”或“=”)，判断的理由是_______。
(4)M点对应温度下，CH4的转化率为_______。
(5)H2S燃料电池的原理如图所示，则电池的正极是_______极(填a或b)，负极的电极反应式为_______。
8．（2022·河北秦皇岛·模拟预测）氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。
已知：H—H键、O=O键、H—O键的键能依次为436kJ·mol-1、495kJ·mol-1、463kJ·mol-1。则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=____kJ·mol-1。
(2)T1℃时，向5L恒容密闭容器中充人0.5molCH4，只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)=2c(CH4)，CH4的转化率为____；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c(CH4)=2c(C2H4)，则0~25s内v(C2H4)=____mol·L-1·s-1。
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(ρPa)的对数值lgρ与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H2(g)和H2(g)，只发生反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H，△H____(填“>”或“<”)0，此时的平衡常数Kp=____(用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是____(填标号)。
A．减小C2H2的浓度 B．升高温度 C．增大压强 D．加入合适的催化剂
(4)工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为____，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为____。
9．（2022·安徽·芜湖一中一模）“十三五”期间，中国应对气候变化工作取得显著成效，并向国际社会承诺2030年前“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。CO2的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视，故有效开发利用CO2成为科研热点。回答下列问题：
(1)CO2合成淀粉。2021年9月23日，中国科学院召开新闻发布会，介绍我国科学家历时6年多科研攻关，世界上首次在实验室中实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。提纯含有氯化钠杂质的淀粉溶液的方法为_______。
(2)CO2合成二甲醚
存在反应：
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
II.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2
①在一定条件下，仅发生反应II。在该条件下，向5L恒容密闭容器中充人物质的量之比为1:3的CO2和H2混合气体，在不同催化剂作用下合成二甲醚，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。
其中在催化剂_______(填“A”“B”或“C”)作用下，可使该反应的活化能最小。若忽略温度对催化剂的影响，则ΔH2_______0(填“>”或“＜”)，理由是_______。
②一定温度下，向填充有催化剂的恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2和H2，同时发生反应I和反应II，15min末反应达到平衡。测得反应前容器内压强为Po，平衡时二甲醚气体的分压为P1，氢气的分压为P2。
(I)下列事实能说明容器内反应均达到平衡状态的是_______。
A．氢氢键不再断裂 B．CO2与H2的个数之比不再改变
C．容器内气体的压强不再改变 D．容器内气体的密度不再改变
(II)二氧化碳的平衡转化率为_______(用含Po、P1、P2的代数式表示)。
(III)该温度下，反应II的平衡常数KP=_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，用含P0、P1、P2的代数式表示)。
③二甲醚常用作燃料电池的燃料，若使用了1kg二甲醚，则理论上电路中通过的电量为_______库仑(保留两位有效数字，已知e=1.60×10-19C)。
(3)CO2制甲醇(MT)和二甲醚(DME)我国科研团队研究发现使用GaZrOx 双金属氧化物催化剂实现CO2加氢制甲醇(MT)和二甲醚(DME)的活性明显优于纯Ga2O3和ZrO2催化剂，其反应机理如图所示。下列有关叙述正确的是_______。
A．步骤a→b有化学键的断裂和形成
B．中间体c可通过氢化等步骤得到甲醇(MT)和二甲醚(DME)
C．反应过程中Ga的成键数目保持不变
D．氧空位用于捕获CO2，氧空位个数越多，速率越快
10．（2022·福建泉州·三模）加氢制化工原料对实现“碳中和”有重大意义。部分加氢反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
反应Ⅳ：
回答下列问题：
(1)已知：
___________。
(2)催化加氢体系中，部分反应的与温度(T)关系如图1所示：
①300K时，反应进行趋势最大的是___________(填“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
②图1中Q点时，反应的___________。
③实验测得平衡转化率(曲线Y)和平衡时的选择性(曲线X)随温度变化如图2所示。加氢制时，温度选择510~550K的原因为___________。(已知：的选择性)
④510K时，往刚性容器中通入和一定量，tmin达到平衡，tmin内的平均生成速率为___________。
(3)我国科学家以Bi为电极在酸性水溶液中可实现电催化还原，两种途径的反应机理如下图所示，其中，TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。
①途径一，电还原经两步反应生成HCOOH：第一步为(*表示微粒与Bi的接触位点)；第二步为___________。
②电还原的选择性以途径一为主，理由是___________。
11．（2022·福建福州·二模）二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一，同时也是实现碳中和的重要途径。该过程总反应为： 。在特定催化剂条件下，其反应机理为：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答以下问题：
(1)_______
(2)压下，按进行合成甲醇的实验，该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示(分子筛能选择性分离出)。
①根据图中信息，压强不变，采用有分子筛膜时的最佳反应温度为_______℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是_______。
③某温度下，反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据，则达到平衡时水蒸气的体积分数为_______；若该体系的总压强为，则反应Ⅱ的平衡常数_______(以平衡分压代替平衡浓度进行计算，分压=总压×物质的量分数)。
反应前 1mol 3mol 0mol
平衡时
(3)如果在不同压强下，和的起始物质的量比仍为1∶3，测定的平衡转化率随温度升高的变化关系，如图所示。
。
①压强_______(填“>”或“<”)。
②图中温度时，两条曲线几乎交于一点，试分析原因：_______。
(4)光电催化转化制备的装置如图，写出右侧的电极反应式_______。
12．（2022·上海崇明·一模）保护生态环境，实现可持续发展。试回答下列有关NO无害化处理的问题。
Ⅰ.在汽车排气系统中安装三元催化转化器，可发生反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)。在某恒容密闭容器中，通入等物质的量的CO和NO，在不同温度(T)下发生上述反应时，c(CO)随时间(t)的变化曲线如下图所示：
(1)该反应的平衡常数表达式为K=_______，由右图分析，该反应的正反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。若要使K值增大，可采取的措施为_______(填字母序号)。
a.增大c(NO) b.增加压强 c.降低温度 d.使用催化剂 e.升高温度
(2)温度为T1时，反应达到平衡时NO的转化率为_______，温度为T2时，从起始到建立平衡，υ(N2)=_______。
Ⅱ.目前烟气脱硝采用的技术有无催化剂的选择性还原法(SNCR)和使用催化剂的选择性还原法(SCR)。若用NH3作还原剂，则主要反应均可表示为：4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(l) + Q (Q>0)，其中体系温度对SNCR技术脱硝效率的影响如下图所示：
(3)当有标准状况下的3.36L氧气参加反应时，被氧气氧化的NH3为_______mol。
(4)①当体系温度过高时，SNCR技术脱硝效率会降低，其原因是_______；
②SNCR与SCR技术相比，SCR技术的反应温度不能太高，其原因是_______。
13．（2022·新疆昌吉·一模）化学反应原理与生产、生活密切相关。请回答以下问题。
(1)山西老陈醋是中国四大名醋之首，食醋的主要成分为醋酸。已知：25℃时的电离常数，的、。请回答：25℃时，浓度均为的和的缓冲溶液，，该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________，等浓度的、两种溶液的碱性较强的是___________。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸。已知25℃时，，，属于______(填“酸式盐”或“正盐”)；溶液显______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)在25℃下，将的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合，充分反应后溶液的pH=________。
(4)现有浓度均为的几种溶液：① ② ③④⑤⑥，以上溶液中由大到小的顺序______(填序号)。
14．（2022·山西吕梁·一模）丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其热化学方程式为：。
请回答下列相关问题。
(1)相关物质的相对能量如下表所示：
物质 丙烷 氢气
相对能量(kJ/mol) b 0
则丙烯的相对能量为___________。
(2)一定温度下，向的密闭容器中充入发生脱氢反应，经过达到平衡状态，测得平衡时气体压强是开始的1.6倍。
①内氢气的生成速率___________，的平衡转化率为___________。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________。
A．混合气体的密度保持不变 B．的消耗速率与的消耗速率相等
C．混合气体的平均分子量保持不变 D．与的物质的量之比保持不变
(3)脱氢反应分别在压强为和时发生，丙烷及丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。
①同时提高反应速率和反应物的平衡转化率，可采取的措施是___________，理由是___________
②压强：___________ (选填“＞”或“＜”)。若，起始时充入丙烷发生反应，则Q点对应温度下，反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始n(氩气)/(丙烷)越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是___________。
15．（2022·上海嘉定·一模）碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见。2021年9月，习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量，在某一时间点达到历史最高点，即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉(C6H10O5)n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》，实现 “从0到1”的突破。
(1)减少碳排放的方法有很多，CO2转化成有机物的以下4例可有效实现碳循环。
a. 6CO2+6H2OC6H12O6 b.CO2+3H2CH3OH十H2O
c.CO2+CH4C6H12COOH d.2CO2+6H2CH2=CH2+ 4H2O
以上反应中，最节能的是___________，原子利用率最高的是___________。(填编号)
(2)虽然光合作用合成淀粉的表达式看起来很简单，但如果仔细探索其中的过程，会发现其反应非常复杂，需要60多个步骤。而我国科学家，不用生物细胞，单纯用工业的方式实现了二氧化碳到淀粉的合成。并且，大大缩短了自然光合作用的步骤，设计出一条只有11个步骤的“捷径”。请你设计简单实验证明第十一个步骤已经成功完成___________。
第一个步骤是把二氧化碳还原为甲醇(CH3OH)，该方法的化学方程式是： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) H=-49.0 kJ；某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：
(3)该反应平衡常数表达式K=_____，该反应在0～3 min内H2的平均反应速率是_____molL-1 min-1)(保留3位有效数字)；a点、b点、c点反应速率最大的是______ (选“a” “b” 或“c”)并解释原因_____。
(4)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是___________，曲线Ⅱ改变的条件可能是_______。
(5)金属钠既可以与水反应又可以与甲醇反应， _____(填“水”、或“甲醇”)与钠反应速率更剧烈。在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1，c(OH-)=10-b mol·L-1，已知a+b=12，t_____25℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。向该溶液中逐滴加入pH=x的盐酸(t℃)，测得混合溶液的部分pH如表所示。
序号 NaOH溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 20.00 0.00 8
② 20.00 20.00 6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则x为___________
16．（2022·全国·模拟预测）2021年10月27日，以“探索与展望第五次工业革命中时尚产业的方向和绿色共识”为主题的2021气候创新·时尚峰会在柯桥举行。大会倡导绿色、低碳、循环、可持续的发展方式，共同构建新型世界纺织产业命运共同体。
(1)已知下列热化学方程式：
ⅰ．
ⅱ．
已知在某种催化剂的作用下，的正反应的活化能Ea(正)为，则该反应逆反应的活化能Ea(逆)为___________kJ/mol。
(2)将的混合气体充入反应器中，气体总压强为，平衡时、正(CO2)与温度的关系如图所示。℃时，的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是___________。
(3)在使用某种催化剂催化CO2加氢合成乙烯的反应时，所得产物含、、等副产物。若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
助剂 CO2转化率/% 各产物在所有产物中的占比/%
其他
Na 42.5 35.9 39.6 24.5
K 27.2 75.6 22.8 1.6
Cu 9.8 80.7 12.5 6.8
欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂中添加___________助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是___________。
(4)在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应：。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：
①起始时容器内气体总压强为，若5min时反应到达c点，则___________。
②b点时反应的化学平衡常数___________(保留三位有效数字)。
③c点时，再加入和，使二者分压均增大，则的转化率___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1) +131.3 >
(2)AB
(3)变小
(4) 8 40 增大容器体积 及时分离出或
【解析】
(1)
=+131.3；、分别表示该反应正、逆反应的活化能，该反应为吸热反应，＞，则－＞0；
(2)
Ⅱ：
A.该反应中气体体积不变，气体总物质的量为定值，且在绝热条件下，结合PV=nRT可知，混合气体的压强为变量，当混合气体的压强不变，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，A正确；
B.在绝热容器内，容器内温度为变量，当容器内温度不变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确
C.混合气体的质量为定变量、容器容积不变，则混合气体的密度为定量，当混合气体的密度不变时，不能表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，C错误；
D.混合气体的质量为定量，混合气体的物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量为定量，当混合气体的平均分子质量不变时，不能表明达到平衡状态，D错误；
故选AB；
(3)
直线a、b分别表示、随温度的变化，随着温度的降低增大，正逆反应速率均减小，则降低相同温度时lg减小更快，降低温度平衡正向移动，升高温度平衡逆向移动，反应Ⅱ的平衡常数K变小；
(4)
①，，则有x-y+80-x-y+y++x+y=100，解得x=20 kPa，A点时=，=，，由以上可知，(20-y)·(60-y)=(y)·(20+y)解得y=12 kPa，平衡时CO的分压20 kPa -12 kPa =8kPa，平衡时水蒸气的转化率为；
②进一步提高水蒸气平衡转化率的方法有1.增大容器体积， 2. 及时分离出或，促进平衡正向移动。
2．(1)-121
(2)B
(3) Z 增大反应体系压强或及时除去产物
(4)
(5) 1.125×10-3
【解析】
(1)
对反应进行标号：①CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+83kJ·mol-1；②CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20kJ·mol-1；③4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ·mol-1，反应③-②-①得到CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)，根据盖斯定律，△H3==-121kJ/mol；
(2)
A．由催化过程可知，CuCl是中间产物，A项错误；
B．反应中有Cl2生成，当容器内气体的颜色不再变化时，氯气浓度不再变化，说明达到平衡状态，B项正确；
C．降低温度，正、逆反应速率均降低，C项错误；
D．其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡正向移动，生成Cl2的物质的量增大，但氧气的投料较大，平衡时Cl2的体积分数不一定增大，D项错误；
答案选B；
(3)
当氧气一定是，HCl的量越大，HCl平衡转化率越低，故投料比最大的曲线是Z；在温度一定、进料浓度比一定的条件下，能进一步提高HCl转化率，即促进平衡正向移动的方法有：增大反应体系压强、及时除去产物；
(4)
一定温度下，当进料比n(HCl):n(O2)=8:3时，若平衡时HCl的转化率为50%，设起始时，HCl的物质的量为8mol，O2的物质的量为3mol，列出三段式：
达平衡时，气体的总物质的量为10mol，HCl的分压为，O2、Cl2、H2O的分压为，则Kp==；
(5)
反应达到平衡状态时，v正=v逆，即k正c4(HCl) c(O2)=k逆c2(Cl2) c2(H2O)，==K，则k逆=；k正=0.45(mol·L-1)-4·min-1，则k逆==(mol·L-1)-5·min-1=0.018(mol·L-1)-5·min-1，则v逆=0.018(mol·L-1)-5·min-1(0.5mol·L-1)2(0.5mol·L-1)2=1.125×10-3mol·L-1·min-1。
3．(1) k正Kc2(NO)c(O2) B
(2) a 33.3%
(3)-1626.9kJ·mol-1
(4) b 温度过高，NH3容易与氧气发生反应产生NO，使NO浓度升高(或反应温度过高副反应发生程度变大，产生更多的NO)
【解析】
(1)
①由题意可知，第一步反应为快反应，假设其快速达到平衡，则，即，所以。
②速率常数只受温度影响，不受浓度和压强影响，A错误；慢反应是决速步骤，活化能比快反应大，B正确；总反应的活化能决定于慢反应的活化能，不能将各个分步反应的活化能相加求总反应的活化能，C错误；故选B。
(2)
①由题意可知，反应的，为放热反应，增大时，即T降低，平衡正向移动，增大，增大，所以a正确.②反应达到平衡后，的平衡分压为100kPa，已知，可到出算式，解得，则的转化率为。
(3)
①
②
③
由盖斯定律得②×2－①，整理可得，解得。
(4)
根据图示可知在温度为900~1000℃时，出口的NO的残留浓度小，脱硝效率高，故合适选项是b；温度超过1000℃，NO浓度升高的原因是在高温下会发生反应，反应产生了NO，因此会出现NO的出口浓度升高的现象，且该反应的主反应，升高温度，化学平衡逆向移动，也会导致NO的浓度增大。
4．(1) 强
(2)
(3) AB
(4)
(5)ABC
(6)
【解析】
(1)
反应物的总键能-生成物的总键能，根据反应Ⅰ，，代入题表数据可得，故氢气中的键比甲醇中的键强。根据盖斯定律可知，反应Ⅱ=反应Ⅰ×2-反应Ⅲ，故；
(2)
因为反应Ⅱ=反应Ⅰ×2-反应Ⅲ，故；
(3)
①根据题意可知，反应的，故；
②甲、乙为反应方向相反的等效平衡，丙相当于2倍的乙压缩；、，故，A正确；丙在2倍的乙的基础上继续进行反应，故、，B正确，C错误；
，而，故，D错误，故选：AB；
(4)
依据反应过程，列“三段式”如下：、，即平衡时，、、、，故反应Ⅰ的平衡常数；
(5)
A．温度和体积一定，浓度不变，说明反应已达到平衡，A项正确；
B．化学反应前后气体分子数变化，则容器压强是变量，当压强不变时说明反应已达到平衡，B项正确；
C．该反应中为液态，故反应中气体物质的总质量是变量，故气体的密度也是变量，当密度不变时说明反应已达到平衡，C项正确；
D．与的物质的量之比也可能是定值，不能说明反应达到平衡，D项错误；
故选；ABC；
(6)
中碳元素的化合价可看作，碱性条件下，转化为，碳元素的化合价变化6即反应失去，电极反应式为。
5．(1) 16
(2) Cl>C>H 、
(3) 正四面体形
(4)分子晶体
(5)
【解析】
(1)
(1)基态P原子价层电子排布式为，类推基态Bi原子价层电子排布式为。基态Se原子的电子排布式为，2p、3p、4p能级的电子云轮廓图为哑铃形，共填充16个电子。
故正确答案：；16
(2)
①中氯显负化合价，中碳显负化合价，故Cl、C、H的电负性依次减小，则C、H、Cl的电负性由大到小排序为Cl>C>H。
②环戊二烯的结构简式为，碳碳双键上4个碳原子采用杂化，另一个碳原子采用杂化。
③环戊二烯阴离子含5个碳原子，4个双键碳原子各提供1个未杂化的2p电子，剩下1个碳原子提供2个孤电子形成大键，所以5个碳原子形成6个电子的大键，则中大键可以表示为。
故正确答案：Cl>C>H；、；
(3)
中碲原子上的孤电子对数为，价层电子对数为4，空间构型为正四面体形。与、、互为等电子体，空间构型相同。
故正确答案：正四面体形；
(4)
五氟化铌()的熔点为72℃，的熔点低，所以它是分子晶体。
故正确答案：分子晶体
(5)
在ZnSe晶胞坐标系中，a点锌原子分数坐标为(0，0，0)，b点锌原子分数坐标为，根据坐标系，由a、b点位置推知c点位置，，，。
故正确答案：
6．(1) -867 反应b的活化能低于反应a的活化能
(2) ＜ ab C
(3) 反应放热，体系的温度升高，反应速率加快 225 ＜ ＞
【解析】
(1)
①已知反应a： ；反应b： ，根据盖斯定律，由得 。
②由题图可知，反应b的活化能低于反应a的活化能，故在相同条件下，反应b比反应a更容易发生。
(2)
①由题图可知，相同压强下，升高温度，该反应平衡左移，的体积分数减小，因此。
②a．增大CO的浓度可使反应速率增大，平衡正向移动，NO转化率提高，a正确；
b．缩小容器的容积相当于增大压强，反应速率增大，平衡正向移动，NO转化率提高，b正确；
c．改用高效催化剂，只改变化学反应速率不影响平衡，所以NO转化率不变，c错误；
d．该反应焓变小于零，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO转化率降低，d错误；
选ab。
③降低温度、增大压强均使平衡正向移动，平衡时体积分数增大，则D点应向右上方移动，所以符合条件的为C点。
(3)
①甲为绝热容器，由题意可知，该反应的正反应为放热反应，放出的热量使体系温度升高，反应速率加快，的量减少，使减小，0~3s内，甲容器中的反应速率增大说明该时段内温度升高对反应速率的影响大于浓度降低的影响。
②T℃时，甲容器中反应达到平衡状态，二氧化氮的浓度为，列三段式：，则平衡常数。
③由题意可知，甲、乙容器中初始温度相同，甲容器随着反应进行温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，乙容器中恒温，则；平衡逆向移动，气体的物质的量增大，气体压强增大，则。
7．(1) c a
(2)BD
(3) > 温度升高，反应物物质的量分数不断减小，生成物物质的量分数不断增大，反应不断朝正向进行
(4)33.3%
(5) b 2H2S-4e-=4H++S2↑
【解析】
甲烷与硫化氢重整制氢的反应方程式：。
(1)
原料初始组成n(CH4)：n(H2S)=1:2，从图像分析，d曲线是CH4，c曲线是H2S；随反应进行，产物H2的增大量大幅大于另一产物，则a曲线是H2，b曲线是CS2，故图中表示H2S、H2变化的曲线分别是：c、a。
(2)
当反应过程中发生改变的量不变时，该可逆反应即达到平衡状态。据分析，A．H2S与H2化学计量数之比是1:2，则2v正(H2S)=4v逆(H2)时，这两种物质表达的速率之比不等于化学计量数之比， A项不是该反应达到平衡的标志；
B．随反应正向进行，CH4的体积分数减小，其不再变化时，反应达到平衡；
C．c(CH4)与c(H2S)初始组成比值与系数比值一致，则c(CH4)/c(H2S)始终不变化，C项不是该反应达到平衡的标志；
D．该体系压强保持不变，气体分子数发生改变则体系体积发生改变，而反应过程气体物质总质量不变，说明混合气体的密度随反应改变，其不再改变时，反应达到平衡；
故选BD。
(3)
由图可知，随着温度的升高，反应物物质的量分数不断减小，生成物物质的量分数不断增大，即反应不断朝正向进行，没有出现达到峰值后逆向移动的情况，故该反应是正向吸热过程，则 H>0。
(4)
M点时H2与H2S的物质的量分数相等，设此时CH4转化了xmol，有：
则4x=2-2x，解得x=，该应温度下CH4的转化率为33.3%。
(5)
燃料电池的燃料投入负极发生氧化反应，从H2S燃料电池的原理图可知，H2S进入电极a生成S2，O2进入电极b生成H2O，则电池的正极是b极，负极的电极反应式为：2H2S-4e-=4H++S2↑。
8．(1)+485
(2) 80% 0.001
(3) > 105 B
(4) 6NH-6e-=N2↑+4NH3(l) 3:14
【解析】
(1)
△H=反应物总键能-生成物总键能=(4463-2436-495)kJ/mol=+485kJ/mol。
(2)
设平衡时c(C2H4)为xmol/L，依据方程式可知，消耗c(CH4)为2xmol/L，平衡时c(H2)为2xmol/L，平衡时c(CH4)为(0.1-2x)mol/L，而达到平衡时，测得c(C2H4)=2c(CH4)，则有x=2(0.1-2x)，解得x=0.04，CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c(CH4)=2c(C2H4)，则有0.1-2x=2x，解得x=0.025，v(C2H4)==0.001mol·L-1·s-1。
(3)
①题中图从右向左观察，随着温度升高，lgp(CH4)减小，则甲烷平衡分压减小，甲烷平衡转化率增大，说明温度升高，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，焓变△H>0，此时的平衡常数==。
②平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，因此若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是升高温度，答案选B。
(4)
电解液氨的总反应为2NH33H2↑+N2↑，阳极氨气失电子得到氮气和氢离子，生成的氢离子又与NH结合生成氨气，因此阳极电极反应式为：6NH-6e-=N2↑+4NH3(l)；阳极收集到氮气、阴极收集到氢气，依据总反应可知，一段时间后阴、阳两极收集到的气体物质的量之比为3:1，则质量之比为6:28=3:14。
9．(1)渗析法
(2) A < a点为平衡点，温度升高，CO2的转化率降低，平衡逆向移动，说明是放热反应 BC 2.5×107
(3)AB
【解析】
(1)
含NaCl杂质的淀粉溶液，淀粉可以形成胶体，胶体颗粒不能透过半透膜，可选渗析法分离。
(2)
①由图可知，相同温度、相同时间，在催化剂A作用下，CO2的转化率最高，即催化剂A加快反应速率的效果最好，故催化剂A使该反应的活化能最小；
a点为平衡点，温度升高，CO2的转化率降低，平衡逆向移动，说明是放热反应，ΔH2<0；
②(I) A．反应为可逆反应，正逆反应同时存在，平衡时正反应速率等于逆反应速率，氢氢键不会不再断裂，A错误；
B．两个反应中，CO2与H2的系数的最简比不一样，故CO2与H2的个数之比保持不变，则物质的量之比保持不变，可说明反应达到平衡状态，B正确；
C．反应前后气体分子数不相等，容器内气体的压强不再改变，可说明反应达到平衡状态，C正确；
D．恒容密闭容器中体积不变，混合气体的总质量不变，则容器内气体的密度一直不变，不能说明反应达到平衡状态，D错误；
故选BC；
(II)恒容恒温压强比等于物质的量比；容器中充入等物质的量的CO2和H2，反应前容器内压强为P0，则起始时CO2和H2的分压均为，平衡时反应Ⅱ中，平衡时二甲醚气体的分压为P1，则CO2分压减小2P1，H2分压减小6P1，H2O分压增加3P1，已知平衡时氢气的分压为P2，则反应I中H2分压减小(-6P1- P2)，因此反应I中CO2分压减小(-6P1- P2)，整个反应共减少分压为(-6P1- P2)+2P1=(-4P1- P2)，二氧化碳的平衡转化率为；
(III)根据II分析可知，平衡时CO2分压为-[(-6P1- P2)+2P1]=4P1+P2，H2分压为P2，二甲醚气体的分压为P1，H2O分压为(-6P1- P2)+3P1=(-3P1- P2)，该温度下，反应II的平衡常数；
③二甲醚完全燃烧生成二氧化碳，碳元素从-2价升到+4价，1mol CH3OCH3反应转移12mol e-，1kg CH3OCH3的物质的量为，理论上电路中通过的电量为21.74mol×12×6.02×1023mol-1 ×1.60×10-19C=2.5×107C。
(3)
A．步骤a→b氢气参与反应，H-H键断裂，形成O-H键，有化学键的断裂和形成，A正确；
B．由图可知，中间体c可通过氢化等步骤得到甲醇(MT)和二甲醚(DME)，B正确；
C．a物质中Ga成键数目是4，d物质中Ga成键数目是3，反应过程中Ga的成键数目有变化，C错误；
D．氧空位用于捕获CO2，同时也捕捉了氢气，氧空位个数越多，捕获的二氧化碳不一定越多，速率不一定越快，D错误；
故选AB。
10．(1)-423.7
(2) Ⅳ 1 温度过低合成甲醇的速率较慢，温度过高甲醇的选择性急剧降低
(3) 途径一的活化能(能垒)更低(其它合理答案也可如“途径一的过渡态的相对总能量更低”)
【解析】
(1)
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知：
根据盖斯定律，由反应已知+Ⅰ-Ⅱ，可得-483.6kJ/mol+35.2kJ/mol-(-24.7kJ/mol)=-423.7kJ/mol。
(2)
①越大表示反应进行的趋势越大，故300K时，趋势最大的为Ⅳ。
②反应可由Ⅳ×2-Ⅱ×2得到，而Q刚好是Ⅳ和Ⅱ的相等的点，即=，该反应的可由Ⅳ和Ⅱ的得到，=/=1。
③温度过低合成甲醇的速率较慢，温度过高甲醇的选择性急剧降低。
④510K时，CO2转化率为40%，且CH3OH选择性为80%，故转化为CH3OH的物质的量为40%×80%×nmol=0.32nmol，tmin内的平均生成速率为。
(3)
①根据图示可知，第二步为。
②途径一的活化能(能垒)更低(其它合理答案也可如“途径一的过渡态的相对总能量更低”)，故电还原的选择性以途径一为主。
11．(1)—90.3
(2) 210 分子筛膜从反应体系中不断分离出，减少了生成物，平衡向正向移动，甲醇产率升高 20%
(3) > 反应I为吸热反应，反应II为放热反应，时温度高，体系中以反应I为主，反应I前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响
(4)
【解析】
(1)
由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ得到二氧化碳加氢合成甲醇的反应，则△H2=△H—△H1=(—49.4kJ/mol)—(+40.9kJ/mol)=—90.3kJ/mol，故答案为：—90.3；
(2)
①由图可知，压强不变，采用有分子筛膜时，210℃条件下甲醇的产率最高，则最佳反应温度为210℃，故答案为：210；
②由信息可知，有分子筛膜时，分子筛能选择性分离出生成物水，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，甲醇产率升高，故答案为：分子筛膜从反应体系中不断分离出，减少了生成物，平衡向正向移动，甲醇产率升高；
③设平衡时甲醇的物质的量为amol，由题给数据可建立如下三段式：
由二氧化碳的物质的量可得：(—a)=，解得a=，则平衡时甲醇的物质的量为mol、水蒸气的物质的量为(+)mol=mol，平衡时混合气体的总物质的量为mol，平衡时水蒸气的体积分数为×100%=20%、一氧化碳的体积分数为×100%=10%、氢气的体积分数为×100%=50%、甲醇的体积分数为×100%=10%，反应Ⅱ的平衡常数=，故答案为：；
(3)
①总反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，压强p1条件下二氧化碳的转化率大于p2，则p1大于p2，故答案为：>；
②反应I为吸热反应，反应II为放热反应，温度为T1少言寡语，体系中的反应以反应I为主，反应I为气体体积不变的反应，压强改变对平衡没有影响，所以两条曲线几乎交于一点，故答案为：反应I为吸热反应，反应II为放热反应，时温度高，体系中以反应I为主，反应I前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响；
(4)
由电子移动的方向可知，右侧电极为原电池的正极，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲醇和水，电极反应式为，故答案为：。
12．(1) 放热 c
(2) 75% 0.05
(3)0.20
(4) 温度过高，SNCR脱硝技术主要反应的平衡逆向移动 温度太高，降低了催化剂的活性
【解析】
(1)
发生反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)，反应的平衡常数表达式为；由右图分析，温度T1先平衡，故T1＞T2，升高温度反应转化率降低，该反应的正反应是放热反应；由于K值只与温度有关，该反应的正反应是放热反应，若要使K值增大，需要降温，故选c；
(2)
温度为T1时，CO的浓度变化量为2.0mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，根据反应式可知，反应达到平衡时NO的转化率与CO的转化率相同，，温度为T2时，从起始到建立平衡，CO的浓度变化量为2.0mol/L-0.2mol/L=1.8mol/L，根据反应式可知N2的变化量为0.9mol/L，υ(N2)= 0.9mol/L÷18s=0.05；
(3)
当有标准状况下的3.36L(0.15mol)氧气参加反应时，4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(l)，NH3中N的化合价为-3，O元素由0价变为-2价，转移电子为0.6mol，被氧气氧化的NH3为0.6mol÷3=0.2mol；
(4)
①此反应为放热反应，当体系温度过高时，SNCR技术脱硝效率会降低，其原因是温度过高，SNCR脱硝技术主要反应的平衡逆向移动；
②SNCR与SCR技术相比，SCR技术的反应温度不能太高，如图可知，其原因是温度太高，降低了催化剂的活性。
13．(1)
(2) 正盐 酸性
(3)13
(4)⑥>⑤>④>②>③>①
【解析】
(1)
25℃时，浓度均为的和的缓冲溶液，，呈酸性，即c(H+)＞c(OH-)，电荷关系为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，所以该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是；5℃时的电离常数，的，硫离子的水解能力更强，等浓度的、两种溶液的碱性较强的是。故答案为：；；
(2)
亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸。已知25℃时，，，属于正盐(填“酸式盐”或“正盐”)；H2PO水解平衡常数Kh==10-12＜Ka2，说明H2PO水解程度小于电离程度，所以溶液显酸性(填“酸性”“碱性”或“中性”)。故答案为：正盐；酸性；
(3)
在25℃下，将的硫酸氢钠c(H+)=0.2mol/L，等浓度的氢氧化钡溶液中c(OH-)=0.4mol/L，两者混合后碱过量，溶液显碱性，故混合后溶液中的c(OH-)=mol/L=0.1mol/L，故溶液中的c(H+)=mol/L=10-13mol/L，故溶液的pH=-lgc(H+)=13，充分反应后溶液的pH=13。故答案为：13；
(4)
现有浓度均为的几种溶液：① ② ③④⑤⑥，①为弱电解质的水溶液，NH离子浓度最小，⑥中H+浓度最大，NH的水解程度最小，NH浓度最大，④碳酸铵为弱酸弱碱盐，碳酸根离子与NH发生互促水解，浓度最小，④⑤⑥中浓度大于②、③，醋酸铵为弱酸弱碱盐，CH3COO-与NH发生互促水解，铵根离子浓度小，则以上溶液中由大到小的顺序⑥>⑤>④>②>③>①(填序号)。故答案为：⑥>⑤>④>②>③>①。
14．(1)(a+b)
(2) 0.06 mol·L 1·min 1 60% BC
(3) 升高温度 正反应是吸热升高温度提高反应速率且平衡正向移动平衡转化率增大 ＞ 0.025 MPa 该反应是气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压平衡正向移动丙烷平衡转化率增大
【解析】
(1)
ΔH=生成物总能量－反应物总能量，则丙烯的相对能量－a=b，故丙烯的相对能量=b+a；故答案为b+a；
(2)
①令达到平衡时，消耗C3H8的物质的量为amol，则n(C3H6)=n(H2)=amol，n(C3H8)=(2－a)mol，根据压强之比等于物质的量之比，因此=1.6，a=1.2，则0 ~10min内氢气的生成速率v(H2)== 0.06mol L-1 min-1；C3H8 的平衡转化率为α=×100%=60%，故答案为：0.06mol L-1 min-1；60%；
②A．气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此当混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；
B．C3H8的消耗，正向进行，C3H6的消耗，逆向进行，两者速率比等于计量系数比，因此能作为判断平衡标志，故B符合题意；
C．平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量减小，气体摩尔质增大， 因此当混合气体的平均分子量保持不变，则可以作为判断平衡标志，故C符合题意；
D．C3H6与H2的物质的量之比始终按照1：1增加，因此两者比值始终保持不变，因此不能作为判断平衡的标志，故D不符合题意；
故答案为BC；
(3)
①根据图像，升高温度，平衡正向移动，即正向是吸热反应；提高反应速率，可以是加压、升温、加催化剂、增加浓度，但要提髙反应物的平衡转化率，只能是升髙温度；故答案为：升髙温度；正反应是吸热升高温度提高反应速率且平衡正向移动平衡转化率增大；
②以Q点纵看，从下到上看，丙烯物质的量增加，说明平衡正向移动，正向是体积增大的反应，即减小压强，因此压强：P1＞P2；若P1=0.2MPa，起始时充入丙烷发生反应，假设丙烷加入了1mol，则Q点对应温度达到平衡时，消耗C3H8的物质的量为bmol，则n(C3H6)=n(H2)=bmol，n(C3H8)=(1－b)mol，有，则，反应的平衡常数，故答案为＞；0.025MPa；
③在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始n(氩气)/n(丙烷)越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大；故答案为：该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大。
15．(1) a c
(2)取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉
(3) 0.833 a 其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大
(4) 升高温度 增大压强
(5) 水 大于 4
【解析】
(1)
反应a的反应条件是光合作用，需要能量是光能，最节能；化合反应的原子利用率最高，a、CO2转化为C6H12O6之外还有氧气产生，故a错误；b、CO2转化为CH3OH有水产生，故b错误；c、CO2和CH4反应全部转化为CH3COOH，故c正确；d、CO2和H2反应生成乙烯之外还有水的生成，故d错误；故选c；
(2)
若第十一个步骤已经成功完成则会生成淀粉，设计简单实验方案为：取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉；
(3)
该反应平衡常数表达式，反应在0～3 min内 n(H2)=8-3=5mol，H2的平均反应速率是 molL-1 min-1，其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大；
(4)
曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线I是升高温度；曲线II反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强；
(5)
电离出来的氢离子浓度越大，与钠反应速率越大，水的电离程度大于甲醇，则水中氢离子浓度大，所以钠与水的反应更剧烈；由c(H+) c(OH-)=10-(a+b)= 10-12> 10-14，升高温度水的离子积常数增大，则t大于25℃；当盐酸的体积为0时，测定溶液的PH是氢氧化钠溶液的pH，则溶液中；当两种溶液等体积混合时，溶液的pH=6，结合水的离子积常数知，该溶液呈中性，则酸和碱的物质的量相等，两溶液的体积相等，则c(HCl)=c(NaOH)=10-4mol/L，所以盐酸的pH=4。
16．(1)105.9
(2)，温度升高时，反应ⅰ平衡向左移动使增加的量比反应ⅱ平衡向右移动使减少的量多
(3) K 降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响
(4) 0.12 3.52 增大
【解析】
(1)
由题干已知：ⅰ．
ⅱ．则可知目标反应可由反应ii-i得到，根据盖斯定律可知，该反应的反应热，又知反应热，结合的正反应的活化能Ea(正)为，则该反应逆反应的活化能Ea(逆)为312kJ/mol-(+206.1kJ/mol)=105.9kJ/mol，故答案为：105.9；
(2)
由题干信息可知，反应i是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2的物质的量浓度增大，而反应ii是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO2的物质的量浓度减小，由图可知，温度低于220℃时，随着温度升高CO2的物质的量浓度减小，说明此温度段，温度对反应ii的影响大于对反应i的影响，而220~400℃时，温度对反应i的影响大于对反应ii的影响，故导致温度升高CO2的物质的量浓度增大，故答案为：，温度升高时，反应ⅰ平衡向左移动使增加的量比反应ⅱ平衡向右移动使减少的量多；
(3)
根据题干表中数据可知，添加Na时虽然CO2的转化率比K、Cu都高，但C2H4的选择性太差，Cu是虽然C2H4的选择性最好，但CO2的转化率太低，故欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂中添加K助剂效果最好，加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响，故答案为：K；降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响；
(4)
根据c点的三段式分析：，则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=，故有：p(HCHO)==0.24pkPa，解得：x=0.6mol，故p(平衡)=0.96pkPa，据此分析解题：
①起始时容器内气体总压强为，若5min时反应到达c点，由分析可知，则=0.12，故答案为：0.12；
②温度不变，化学平衡常数不变，故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=，同理：p(H2)=0.32pkPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.24pkPa，故=≈3.52 ，故答案为：3.52；
③c点时，再加入和，使二者分压均增大，则此时Qp==≈3.24＜Kp，平衡正向移动，故的转化率增大，故答案为：增大。
答案第1页，共2页
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