2019年高考化學(xué)沖刺逐題過關(guān)專題09第27題化學(xué)反應(yīng)原理（知識(shí)講解）（含解析）.docx

第27題 化學(xué)反應(yīng)原理一、試題解讀化學(xué)反應(yīng)原理主要考查熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液等主干理論知識(shí)，主要命題點(diǎn)有蓋斯定律的應(yīng)用，反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的分析，化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫與計(jì)算，反應(yīng)條件的分析選擇、生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用等，試題常以填空、讀圖、作圖、計(jì)算等形式呈現(xiàn)。高考一般以與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的物質(zhì)為背景材料命制組合題，各小題之間又有一定的獨(dú)立性。主要考查學(xué)生的信息處理能力、學(xué)科內(nèi)綜合分析能力，應(yīng)用反應(yīng)原理解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體問題，體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。二、試題考向 三、必備知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1 求反應(yīng)熱的幾種方法(1)從宏觀角度分析HH1(生成物的總能量)H2(反應(yīng)物的總能量)(2)從微觀角度分析HE1(反應(yīng)物的鍵能總和)E2(生成物的鍵能總和)(3)從活化能角度分析HE1(正反應(yīng)活化能)E2(逆反應(yīng)活化能)(4)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算計(jì)算步驟計(jì)算方法知識(shí)點(diǎn)2 化學(xué)平衡移動(dòng)思維導(dǎo)圖知識(shí)點(diǎn)3 化學(xué)平衡的計(jì)算解題思維路徑 1.化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫方法對(duì)反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g), K=。(1)由于固體或純液體的濃度是一常數(shù),如果反應(yīng)中有固體或純液體參加或生成,則表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體;稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加反應(yīng),由于水的濃度是常數(shù)而不必出現(xiàn)在表達(dá)式中;非水溶液中進(jìn)行的反應(yīng),若有水參加或生成,則應(yīng)出現(xiàn)在表達(dá)式中。例如:CH3COOH(l)+HOCH2CH3(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=(2)表達(dá)式與化學(xué)計(jì)量數(shù)一一對(duì)應(yīng),化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,表達(dá)式就不同;可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)的表達(dá)式與逆反應(yīng)的表達(dá)式互為倒數(shù)。例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K1=2NH3(g)N2(g)+3H2(g) K2=N2(g)+H2(g)NH3(g) K3=同一溫度下,K1、K2、K3的數(shù)值都固定但相互之間不相等,顯然K1=,K3=。2.轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式轉(zhuǎn)化率=100%。3.“三段式”模式進(jìn)行化學(xué)平衡計(jì)算根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行(或平衡移動(dòng))的方向,設(shè)某反應(yīng)物消耗的量,然后列式求解。例:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)起始量:ab00變化量:mxnxpxqx平衡量:a-mxb-nxpxqx注意:變化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例。這里a、b可指:物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體體積等。弄清起始量、平衡量、平衡轉(zhuǎn)化率三者之間的互換關(guān)系。在利用平衡常數(shù)時(shí),要注意反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。知識(shí)點(diǎn)4 化學(xué)平衡圖像題的解題技巧1.緊扣特征。弄清可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱還是放熱,體積增大、減小還是不變,有無固體、純液體物質(zhì)參與反應(yīng)等。2.先拐先平。在含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間曲線中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡,說明該曲線反應(yīng)速率快,表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。3.定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí),先確定一個(gè)量不變,再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系,有時(shí)還需要作輔助線。4.三步分析法。一看反應(yīng)速率是增大還是減小;二看v(正)、v(逆)的相對(duì)大小;三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。知識(shí)點(diǎn)5 電極反應(yīng)式的書寫1.“三步”突破原電池電極反應(yīng)式的書寫:2.電解池電極反應(yīng)式的書寫模式:四、高考回顧1（2018年全國1卷）采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}（1）1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為_。（2）FDaniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng)：其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示（t=時(shí)，N2O5(g)完全分解）：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1 已知：2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g) H 2=55.3 kJmol1則反應(yīng)N2O5(g)2NO2(g)+ 1/2O2(g)的H=_ kJmol1。研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時(shí)，測得體系中pO2=2.9 kPa，則此時(shí)的=_kPa，v=_kPamin1。若提高反應(yīng)溫度至35，則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35)_63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是_。25時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_kPa（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）。（3）對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.AOgg提出如下反應(yīng)歷程：第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反應(yīng)第三步 NO+NO32NO2 快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_（填標(biāo)號(hào))。Av(第一步的逆反應(yīng))v(第二步反應(yīng))B反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D第三步反應(yīng)活化能較高【答案】O2 53.1 30.0 6.0102 大于 溫度提高，體積不變，總壓強(qiáng)提高；NO2二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強(qiáng)提高 13.4 AC 【解析】（1）氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑，硝酸銀中只有氧元素化合價(jià)會(huì)升高，所以氧化產(chǎn)物是氧氣，分子式為O2；（2）已知：、2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H14.4kJ/mol、2NO2(g)N2O4(g) H255.3kJ/mol根據(jù)蓋斯定律可知2即得到N2O5(g)2NO2(g)+1/2O2(g) H153.1kJ/mol；根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2，又因?yàn)閴簭?qiáng)之比是物質(zhì)的量之比，所以消耗五氧化二氮減少的壓強(qiáng)是2.9kPa25.8kPa，則此時(shí)五氧化二氮的壓強(qiáng)是35.8kPa5.8kPa30.0kPa，因此此時(shí)反應(yīng)速率v2.0103306.0102（kPamin1）；由于溫度升高，容器容積不變，總壓強(qiáng)提高，且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強(qiáng)提高，所以若提高反應(yīng)溫度至35，則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35)大于63.1 kPa。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時(shí)的壓強(qiáng)是63.1kPa，根據(jù)方程式可知完全分解時(shí)最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPa271.6 kPa，氧氣是35.8kPa217.9 kPa，總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa，平衡后壓強(qiáng)減少了89.5 kPa63.1kPa26.4kPa，所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時(shí)四氧化二氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是26.4kPa，二氧化氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6 kPa26.4kPa218.8kPa，則反應(yīng)的平衡常數(shù)。（3）A、第一步反應(yīng)快，所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率，A正確；B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效，C正確；D、第三步反應(yīng)快，所以第三步反應(yīng)的活化能較低，D錯(cuò)誤。答案選AC。點(diǎn)睛：本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)原理，側(cè)重于化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的有關(guān)分析與計(jì)算，題目難度較大。試題設(shè)計(jì)新穎，陌生感強(qiáng)，計(jì)算量較大，對(duì)學(xué)生的要求較高。壓強(qiáng)和平衡常數(shù)的計(jì)算是解答的難點(diǎn)，注意從阿伏加德羅定律的角度去理解壓強(qiáng)與氣體物質(zhì)的量之間的關(guān)系，注意結(jié)合反應(yīng)的方程式和表中數(shù)據(jù)的靈活應(yīng)用。也可以直接把壓強(qiáng)看作是物質(zhì)的量利用三段式計(jì)算。2（2018年全國2卷）CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：（1）CH4-CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol1該催化重整反應(yīng)的H=_ kJmol1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_（填標(biāo)號(hào)）。A高溫低壓 B低溫高壓 C高溫高壓 D低溫低壓某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，其平衡常數(shù)為_mol2L2。（2）反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：積碳反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化劑X3391催化劑Y4372 由上表判斷，催化劑X_Y（填“優(yōu)于”或“劣于”），理由是_。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時(shí)，下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）和速率（v）的敘述正確的是_填標(biāo)號(hào)）。AK積、K消均增加 Bv積減小，v消增加 CK積減小，K消增加 Dv消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)p(CO2)-0.5（k為速率常數(shù)）。在p(CH4)一定時(shí)，不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢如圖所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)開?！敬鸢浮?47A劣于相對(duì)于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)活化能相對(duì)小，消碳反應(yīng)速率大ADpc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)【解析】（1）已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol1根據(jù)蓋斯定律可知2即得到該催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的H=247 kJmol1。正反應(yīng)是體積增大的吸熱反應(yīng)，所以有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓，答案選A；某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，根據(jù)方程式可知CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)起始濃度（mol/L） 1 0.5 0 0轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.25 0.25 0.5 0.5平衡濃度（mol/L） 0.75 0.25 0.5 0.5所以其平衡常數(shù)為mol2L2。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知相對(duì)于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率??；而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)小，消碳反應(yīng)速率大，所以催化劑X劣于Y。A正反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此K積、K消均增加，A正確；B升高溫度反應(yīng)速率均增大，B錯(cuò)誤；C根據(jù)A中分析可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D積碳量達(dá)到最大值以后再升高溫度積碳量降低，這說明v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大，D正確。答案選AD。根據(jù)反應(yīng)速率方程式可知在p(CH4)一定時(shí)，生成速率隨p(CO2)的升高而降低，所以根據(jù)圖像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)閜c(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。點(diǎn)睛：本題主要是考查影響化學(xué)平衡的因素，化學(xué)圖像的分析與判斷，化學(xué)計(jì)算等知識(shí)。圖像分析是解答的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)，注意化學(xué)平衡圖像分析的答題技巧，看圖像時(shí)：一看面：縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義；二看線：線的走向和變化趨勢；三看點(diǎn)：起點(diǎn)，拐點(diǎn)，終點(diǎn)，然后根據(jù)圖象中呈現(xiàn)的關(guān)系、題給信息和所學(xué)知識(shí)相結(jié)合，做出符合題目要求的解答。3（2018年全國3卷）三氯氫硅（SiHCl3）是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題：（1）SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成(HSiO)2O等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（2）SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1則反應(yīng)4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。（3）對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。343 K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率=_%。平衡常數(shù)K343 K=_（保留2位小數(shù)）。在343 K下：要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_；要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有_、_。比較a、b處反應(yīng)速率大?。篴_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反應(yīng)速率=正逆=，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算a處=_（保留1位小數(shù)）?！敬鸢浮?SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl114220.02及時(shí)移去產(chǎn)物改進(jìn)催化劑提高反應(yīng)物壓強(qiáng)（濃度）大于1.3【解析】（1）根據(jù)題目表述，三氯氫硅和水蒸氣反應(yīng)得到(HSiO)2O，方程式為：2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。（2）將第一個(gè)方程式擴(kuò)大3倍，再與第二個(gè)方程式相加就可以得到第三個(gè)反應(yīng)的焓變，所以焓變?yōu)?83+(30)=114kJmol-1。（3）由圖示，溫度越高反應(yīng)越快，達(dá)到平衡用得時(shí)間就越少，所以曲線a代表343K的反應(yīng)。從圖中讀出，平衡以后反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為22%。設(shè)初始加入的三氯氫硅的濃度為1mol/L，得到：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反應(yīng)： 0.22 0.11 0.11 （轉(zhuǎn)化率為22%）平衡： 0.78 0.11 0.11所以平衡常數(shù)K=0.1120.782=0.02。溫度不變，提高三氯氫硅轉(zhuǎn)化率的方法可以是將產(chǎn)物從體系分離（兩邊物質(zhì)的量相等，壓強(qiáng)不影響平衡）?？s短達(dá)到平衡的時(shí)間，就是加快反應(yīng)速率，所以可以采取的措施是增大壓強(qiáng)（增大反應(yīng)物濃度）、加入更高效的催化劑（改進(jìn)催化劑）。a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率相等，可以認(rèn)為各物質(zhì)的濃度對(duì)應(yīng)相等，而a點(diǎn)的溫度更高，所以速率更快，即VaVb。根據(jù)題目表述得到，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，所以，實(shí)際就是平衡常數(shù)K值，所以0.02。a點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)化率為20%，所以計(jì)算出：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反應(yīng)： 0.2 0.1 0.1 （轉(zhuǎn)化率為20%）平衡： 0.8 0.1 0.1所以=0.8；=0.1；所以點(diǎn)睛：題目的最后一問的計(jì)算過程比較繁瑣，實(shí)際題目希望學(xué)生能理解化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)應(yīng)該等于正逆反應(yīng)的速率常數(shù)的比值。要考慮到速率常數(shù)也是常數(shù)，應(yīng)該與溫度相關(guān)，所以不能利用b點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算或判斷。 4（2017年全國1卷）近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列事實(shí)中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是_（填標(biāo)號(hào)）。A氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，而亞硫酸可以B氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸C0.10 molL1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1D氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸（2）下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計(jì)算，可知系統(tǒng)（）和系統(tǒng)（）制氫的熱化學(xué)方程式分別為_、_，制得等量H2所需能量較少的是_。（3）H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時(shí)，將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。H2S的平衡轉(zhuǎn)化率=_%，反應(yīng)平衡常數(shù)K=_。在620 K重復(fù)試驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率_，該反應(yīng)的H_0。（填“”“ B【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，把系統(tǒng)()的三個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得：H2O(l)H2(g)+1/2 O2(g) H286 kJmol-1；把系統(tǒng)()的三個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得：H2S(g)H2(g)+S(s) H20 kJmol-1；由上述兩個(gè)熱化學(xué)方程式可得，制得1mol H2，系統(tǒng)()需要吸收286kJ能量，系統(tǒng)() 需要吸收20kJ能量，所以制得等量H2所需能量較少的是系統(tǒng)()。（2）設(shè)反應(yīng)的H2S物質(zhì)的量為x，由題意列三段式得：因?yàn)榉磻?yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02，所以=0.02，解得x=0.01；H2S的平衡轉(zhuǎn)化率10.010.40100%=2.5%；反應(yīng)平衡常數(shù)K=2.84910-3(或2.8103或2.85103)。由已知，升溫，水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，所以升溫時(shí)平衡正向移動(dòng)，故21，H0。A項(xiàng)，再充入H2S，平衡正向移動(dòng)，使CO2轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，再充入CO2，平衡正向移動(dòng)，在不改變H2S初始量的前提下，使H2S轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；C項(xiàng)，再充入COS，平衡逆向移動(dòng)，使H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，再充入N2，與該反應(yīng)無關(guān)，平衡不移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤。綜上選B。點(diǎn)睛：本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)，側(cè)重?zé)峄瘜W(xué)方程式書寫和化學(xué)平衡的考查，題目難度不大，由已知幾個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式求未知熱化學(xué)方程式，要注意運(yùn)用蓋斯定律；化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算，如求化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率等，要注意三段式的運(yùn)用。5（2017年全國2卷）丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題：（1）正丁烷（C4H10）脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學(xué)方程式如下：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知：C4H10(g)+ 1/2O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=-119 kJmol-1H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(g) H3=-242 kJmol-1反應(yīng)的H1為_ kJmol-1。圖（a）是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x_0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是_（填標(biāo)號(hào)）。A升高溫度 B降低溫度 C增大壓強(qiáng) D降低壓強(qiáng)（2）丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器（氫氣的作用是活化催化劑），出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖（b）為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n（氫氣）/n（丁烷）的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_。（3）圖（c）為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_?！敬鸢浮?+123kJmol1 AD 氫氣是產(chǎn)物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應(yīng)速率增大 升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行 溫度升高反應(yīng)速率加快 丁烯高溫裂解生成短鏈烴類【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，用式-式可得式，因此H1=H2-H3=-119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123kJ/mol。由a圖可以看出，溫度相同時(shí)，由0.1MPa變化到xMPa，丁烷的轉(zhuǎn)化率增大，即平衡正向移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和，反應(yīng)前氣體系數(shù)小于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和，因此減小壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即xv逆。正確答案：大于。tm時(shí)比tn時(shí)AsO43-濃度更小，所以逆反應(yīng)速率也更小，正確答案：小于、tm時(shí)AsO43濃度更小，反應(yīng)速率更慢。反應(yīng)前，三種溶液混合后，Na3ASO3濃度為，同理I2濃度為xmol/L，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成c（AsO43-）為ymol/L，則反應(yīng)生成I-濃度c（I-）=2ymol/L，消耗AsO33-、I2濃度均為ymol/L，平衡時(shí)c(AsO33-)為 (x-y) mol/L，c（I2）為（x-y）mol/L，溶液中c(OH-)=1mol/L，K=。五、預(yù)測20191水是“生命之基質(zhì)”，是“永遠(yuǎn)值得探究的物質(zhì)”。(1) 關(guān)于反應(yīng)H2(g)1/2O2(g)H2O(l)，下列說法不正確的是_。A焓變H0，熵變S0B可以把反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化C一定條件下，若觀察不到水的生成，說明該條件下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行D選用合適的催化劑，有可能使反應(yīng)在常溫常壓下以較快的速率進(jìn)行(2) 根據(jù)H2O的成鍵特點(diǎn)，畫出與圖中H2O分子直接相連的所有氫鍵(OHO)_。將一定量水放入抽空的恒容密閉容器中，測定不同溫度(T)下氣態(tài)、液態(tài)水平衡共存H2O(l)H2O(g)時(shí)的壓強(qiáng)(p)。在圖中畫出從20開始經(jīng)過100的p隨T變化關(guān)系示意圖(20時(shí)的平衡壓強(qiáng)用p1表示)_。(3) 水在高溫高壓狀態(tài)下呈現(xiàn)許多特殊的性質(zhì)。當(dāng)溫度、壓強(qiáng)分別超過臨界溫度(374.2)、臨界壓強(qiáng)(22.1 MPa)時(shí)的水稱為超臨界水。與常溫常壓的水相比，高溫高壓液態(tài)水的離子積會(huì)顯著增大。解釋其原因_。如果水的離子積Kw從1.01014增大到1.01010，則相應(yīng)的電離度是原來的_倍。超臨界水能夠與氧氣等氧化劑以任意比例互溶，由此發(fā)展了超臨界水氧化技術(shù)。一定實(shí)驗(yàn)條件下，測得乙醇的超臨界水氧化結(jié)果如圖所示，其中x為以碳元素計(jì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，t為反應(yīng)時(shí)間。下列說法合理的是_。A乙醇的超臨界水氧化過程中，一氧化碳是中間產(chǎn)物，二氧化碳是最終產(chǎn)物B在550條件下，反應(yīng)時(shí)間大于15 s時(shí)，乙醇氧化為二氧化碳已趨于完全C乙醇的超臨界水氧化過程中，乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用來表示反應(yīng)的速率，而且兩者數(shù)值相等D隨溫度升高，xCO峰值出現(xiàn)的時(shí)間提前，且峰值更高，說明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長幅度更大(4) 以鉑陽極和石墨陰極設(shè)計(jì)電解池，通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8，再與水反應(yīng)得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。陽極的電極反應(yīng)式是_。制備H2O2的總反應(yīng)方程式是_?！敬鸢浮緾 水的電離為吸熱過裎，升高溫度有利于電離(壓強(qiáng)對(duì)電離平衡影響不大) 100 ABD 2HSO4-2eS2O82-2H+或2SO42-2eS2O82- 2H2OH2O2H2 【解析】（1）A.氫氣燃燒是放熱反應(yīng)，H0，該反應(yīng)中氣體變?yōu)橐后w，為熵減過程，故S0，A項(xiàng)正確；B.該反應(yīng)可設(shè)計(jì)為氫氧燃料電池，其化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能，B項(xiàng)正確；C.某條件下自發(fā)反應(yīng)是一種傾向，不代表真實(shí)發(fā)生，自發(fā)反應(yīng)往往也需要一定的反應(yīng)條件才能發(fā)生，如點(diǎn)燃?xì)錃?，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.催化劑降低活化能，加快反應(yīng)速率，D項(xiàng)正確。故答案選C。（2）H2O電子式為，存在兩對(duì)孤電子對(duì)，因而O原子可形成兩組氫鍵，每個(gè)H原子形成一個(gè)氫鍵，圖為：100，101kPa為水的氣液分界點(diǎn)，20和p1為另一個(gè)氣液分界點(diǎn)，同時(shí)升高溫度和增加壓強(qiáng)利于水從液體變?yōu)闅怏w，因而曲線為增曲線，可做圖為：（3）水的電離為吸熱過裎，升高溫度有利于電離，壓強(qiáng)對(duì)固液體影響不大，可忽略。c(H+)=，當(dāng)Kw=1.010-14，c1(H+)=10-7mol/L，當(dāng)Kw=1.010-10，c2(H+)=10-5mol/L，易知后者是前者的100倍，所以相應(yīng)的電離度是原來的100倍。A.觀察左側(cè)x-t圖像可知，CO先增加后減少，CO2一直在增加，所以CO為中間產(chǎn)物，CO2為最終產(chǎn)物，A項(xiàng)正確；B.觀察左側(cè)x-t圖像，乙醇減少為0和CO最終減少為0的時(shí)間一致，而右圖xCO-t圖像中550，CO在15s減為0，說明乙醇氧化為CO2趨于完全，B項(xiàng)正確；C.乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用來表示反應(yīng)的速率，但兩者數(shù)值不相等，比值為化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，等于1：2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.隨著溫度的升高，乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增大，但CO是中間產(chǎn)物，為乙醇不完全氧化的結(jié)果，CO峰值出現(xiàn)的時(shí)間提前，且峰值更高，說明乙醇氧化為CO和CO2速率必須加快，且大于CO的氧化速率，D項(xiàng)正確。故答案選ABD。（4）電解池使用惰性電極，陽極本身不參與反應(yīng)，陽極吸引HSO4-（或SO42-）離子，并放電生成S2O82-，因而電極反應(yīng)式為2HSO4-2e=S2O82-2H+或2SO42-2e=S2O82- 。通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8和H2。由題中信息可知，生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用，說明(NH4)2S2O8與水反應(yīng)除了生成H2O2，還有NH4HSO4生成，因而總反應(yīng)中只有水作反應(yīng)物，產(chǎn)物為H2O2和H2,故總反應(yīng)方程式為2H2OH2O2H2。2（一）合成氨工藝（流程如圖所示）是人工固氮最重要的途徑。2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯（PHaber）獲得諾貝爾獎(jiǎng)100周年。N2和H2生成NH3的反應(yīng)為：1/2N2（g）+3/2H2（g） NH3（g） H(298K)= - 46.2KJmol-1,在Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程為（*表示吸附態(tài)）化學(xué)吸附：N2（g）2N*；H2（g）2H*；表面反應(yīng)：N*+ H* NH*；NH*+ H* NH2*；NH2* + H*NH3*脫附：NH3* NH3（g）其中， N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。 請回答：（1）利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有_。A低溫 B.高溫 C.低壓 D.高壓 E.催化劑（2）標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K=，其中p為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)（1X105Pa），p NH3、 p N2和p H2為各組分的平衡分壓，如p NH3=x NH3 p，p為平衡總壓，x NH3為平衡系統(tǒng)中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1：3，反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行，NH3的平衡產(chǎn)率為w，則K=_（用含w的最簡式表示）下圖中可以示意標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K隨溫度T變化趨勢的是_。（3）實(shí)際生產(chǎn)中，常用工藝條件，F(xiàn)e作催化劑，控制溫度773K，壓強(qiáng)3.0X105Pa，原料中N2和H2物質(zhì)的量之比為1：2.8。分析說明原料氣中N2過量的理由_。關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是_。A.合成氨反應(yīng)在不同溫度下的H和S都小于零B.控制溫度（773K）遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率C.當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，在原料氣（N2和H2的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率D.基于NH3有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行E.分離空氣可得N2，通過天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H2，原料氣須經(jīng)過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生。（二）高鐵酸鉀（K2FeO4）可用作水處理劑。某同學(xué)通過“化學(xué)-電解法”探究的合成，其原理如圖所示。接通電源，調(diào)節(jié)電壓，將一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含F(xiàn)e3+的溶液，控制溫度，可制得K2FeO4。（1）請寫出“化學(xué)法”得到FeO42-的離子方程式_。（2）請寫出陽極的電極反應(yīng)式（含F(xiàn)eO42-）_?！敬鸢浮緼D A 原料氣中N2相對(duì)易得，適度過量有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過量有利于提高整體反應(yīng)速率。 ADE 2Fe3+3C1O-10OH-2FeO42-3Cl-5H2O或2Fe(OH)3+3C1O-4OH-2FeO42-3Cl-5H2O Fe3+8OH3e-=FeO42-4H2O或Fe(OH)3+5OH-3e-=FeO42-4H2O 【解析】 (一)（1）由勒夏特列原理可知，根據(jù)反應(yīng)N2（g）H2（g）NH3（g）H（298K）46.2kJ/mol，為了提高合成氨平衡產(chǎn)率，即平衡正向移動(dòng)，低溫和高壓符合條件，答案選AD；（2） N2（g）H2（g）NH3（g）起始量： 1 3 0轉(zhuǎn)化量： 3 2平衡量： 1- 3-3 2x(NH3)%=；x(N2)%=；x(H2)%=，化簡得；反應(yīng)1/2N2（g）3/2H2（g）NH3（g）H（298K）46.2kJ/mol為放熱反應(yīng)，溫度T升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，K0減小，InK0也減小，InK0與溫度不成正比，故答案選A；（3）由反應(yīng)1/2N2（g）3/2H2（g）NH3（g）可知，加過量氮?dú)?，有利于平衡正向移?dòng)，提高H2的轉(zhuǎn)化率以及氨氣的產(chǎn)率，同時(shí)根據(jù)題干“N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。”可知，N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過量有利于提高整體反應(yīng)速率。易知A選項(xiàng)正確；控制溫度遠(yuǎn)高于室溫是為了保證催化劑的活性，提高反應(yīng)速率，并非為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；恒壓條件充入少量惰性氣體，相當(dāng)于減壓，平衡逆向移動(dòng)，不利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤；不斷將氨氣液化，生成物濃度降低，有利于平衡正向移動(dòng)，D正確，當(dāng)選；通過天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化制得的H2，由于含有CH4，CO等易燃易爆氣體，容易出現(xiàn)安全隱患，此外CH4，CO可能會(huì)與催化劑反應(yīng)，造成催化劑活性降低，所以必須經(jīng)過凈化處理，E正確。答案選ADE；（二）（1）將一定量C12通入KOH溶液，生成KCl和KClO，KClO具有強(qiáng)氧化性，將Fe3+氧化為FeO42-，然后根據(jù)堿性環(huán)境，配平即可，得到2Fe3+3C1O-10OH-2FeO42-3Cl-5H2O或2Fe(OH)3+3C1O-4OH-2FeO42-3Cl-5H2O；（2）陽極失電子，反應(yīng)物為Fe3+產(chǎn)物為FeO42-，然后根據(jù)堿性環(huán)境及守恒規(guī)則，易寫出Fe3+8OH- -3e-=FeO42-4H2O或Fe(OH)3+5OH-3e-=FeO42-4H2O。3清潔能源的開發(fā)、廢水的處理都能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值。. 工業(yè)上可利用CO2來制備清潔燃料甲醇，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：反應(yīng)A：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H149.6kJmol-1 反應(yīng)B：CO2(g)H2H2O(g)CO(g) H241kJmol-1 寫出用CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： _。 反應(yīng)A可自發(fā)進(jìn)行的溫度條件是_(填“低溫”或“高溫”) 。 寫出兩個(gè)有利于提高反應(yīng)A中甲醇平衡產(chǎn)率的條件_。 在CuZnOZrO2催化下，CO2和H2混和氣體，體積比13，總物質(zhì)的量amol進(jìn)行反應(yīng)，測得CO2轉(zhuǎn)化率、CH3OH和CO選擇性隨溫度、壓強(qiáng)變化情況分別如圖所示（選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比）。溫度對(duì)反應(yīng)的影響 壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響 由上圖可知，影響產(chǎn)物選擇性的外界條件是_。 A溫度 B壓強(qiáng) C催化劑 如圖中M點(diǎn)溫度為250，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%，該溫度下反應(yīng)B的平衡常數(shù)為_（用分?jǐn)?shù)表示）。.實(shí)驗(yàn)室模擬“間接電化學(xué)氧化法”處理氨氮廢水中NH4+的裝置如圖所示。以硫酸銨和去離子水配制成初始的模擬廢水，并以NaCl調(diào)節(jié)溶液中氯離子濃度，陽極產(chǎn)物將氨氮廢水中的NH4+氧化成空氣中的主要成分。 陽極反應(yīng)式為_。 除去NH4+的離子反應(yīng)方程式為_?！敬鸢浮緾O(g)+2H2(g)CH3OH(g) H90.6kJmol-1 低溫 增大壓強(qiáng)，適當(dāng)降溫，及時(shí)分離出產(chǎn)物（H2O或CH3OH） AB 1/60 2Cl2e Cl2 2NH4+3Cl2 8H+N2+6Cl 【解析】.(1)反應(yīng)A：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H149.6kJmol-1，反應(yīng)B：CO2(g)H2H2O(g)CO(g) H241kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律，將A-B得：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H(49.6kJmol-1)-(41kJmol-1)=90.6kJmol-1，故答案為：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H90.6kJmol-1；(2)對(duì)于反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.6kJmol-1，H0，S0，如反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)滿足H-TS0，低溫下即可進(jìn)行，故答案為：低溫；(3)反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.6kJmol-1，由化學(xué)計(jì)量數(shù)可知，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)；及時(shí)分離出產(chǎn)物(H2O或CH3OH)，平衡也正向移動(dòng)，這些措施均有利于提高甲醇的產(chǎn)率，故答案為：增大壓強(qiáng)，適當(dāng)降溫，及時(shí)分離出產(chǎn)物(H2O或CH3OH)；(4) 根據(jù)溫度和壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響曲線圖可知，反應(yīng)A為放熱反應(yīng)，反應(yīng)B為吸熱反應(yīng)，改變溫度，平衡一定移動(dòng)，說明溫度影響產(chǎn)物的選擇性；增大壓強(qiáng)，反應(yīng)A正向移動(dòng)，甲醇的產(chǎn)率增大，說明壓強(qiáng)影響產(chǎn)物的選擇性，因此溫度和壓強(qiáng)對(duì)產(chǎn)物的選擇性均有影響，加入催化劑，平衡不移動(dòng)，不會(huì)影響產(chǎn)物的選擇性，故答案為：AB；在Cu-ZnO/ZrO2催化下，CO2和H2混合氣體，體積比13，總物質(zhì)的量amol進(jìn)行反應(yīng)，250時(shí)，反應(yīng)A和B達(dá)到平衡，平衡時(shí)容器體積為VL，CO2轉(zhuǎn)化率為25%，根據(jù)溫度對(duì)反應(yīng)的影響曲線可知，CH3OH和CO選擇性均為50%，由方程式可知，消耗的二氧化碳的物質(zhì)的量n(CO2)=25%mol=mol，剩余二氧化碳的物質(zhì)的量為mol，生成CH3OH和CO共mol，分別為mol，生成n(H2O)=mol，兩個(gè)反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的量為mol3+m