2020屆高三《新題速遞_化學(xué)》1月第02期(考點(diǎn)11-13)

1、2020屆高三新題速遞化學(xué)55考點(diǎn)ii化學(xué)反應(yīng)原理綜合考點(diǎn)11-13考點(diǎn)12工藝流程題考點(diǎn)13化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題141012 pH考點(diǎn)11化學(xué)反應(yīng)原理綜合1.(湖南省永州市2020屆高三一模)中科院大連化學(xué)物理研究所設(shè)計(jì)了一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑，成功實(shí)現(xiàn)了 CO2直接加氫制取高辛烷值汽油，該研究成果被評(píng)價(jià)為“CO催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展”。(1)已知：2H 2(g)+O 2(g)=2H 20(1) A H=- 571.6kJ mol -1C8H18(1)+ 25 O2(g)=8CO 2(g)+9H 20(1) A H=- 5518kJ mol-1 2則 8CO2(g

2、)+25H 2(g尸C8H18(l)+16H 2O(l) A H=kJ mol-1。(2)氨硼烷(NH3BH3)是儲(chǔ)氫量最高的材料之一，氨硼烷還可作燃料電池，其工作原理如圖1所示。氨硼烷電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式為 。負(fù)載卜nh4bo2 ;： 稀溶液質(zhì)子交換膜圖1(3)常見含硼的化合物有 NaBH4、NaBO2,已知NaBH4溶于水生成NaBO2、H2,寫出其化學(xué)方程式 .”為NaBH4反應(yīng)的半衰期(反應(yīng)一半所需要的時(shí)間，單位為min)。lgt1/2隨pH和溫度的變化如圖 2所示,2則 T1 T2 (填“或 Y。(4)燃油汽車尾氣含有大量的NO,在活化后的V2O5催化作用下，氨氣將 NO還原成

3、N2的一種反應(yīng)歷程如圖3所示。+NH.、,快速, 反應(yīng)】）（反應(yīng)2）十NO4應(yīng) HI 反二 H O.-N2(反 03)根據(jù)圖寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式 【答案】（1） -1627(2) 2H+H2O2+2e-=2H2O(3) NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2 T(4) 4NO+4NH 3+O2520，4N2+6H2O【解析】【分析】（1）根據(jù)蓋斯定律，將已知的熱化學(xué)方程式疊加，可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，即得反應(yīng)熱；（2）氨硼烷（NH3?BH3）電池工作時(shí)的總反應(yīng)為： NH3?BH3+3H2O2 NHBO2+4H2O,左側(cè)NH3?BH3為負(fù)極、 失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 NH3?

4、BH3+2H2O-6e-=NH4+BO2-+6H + ,右側(cè)H2O2得到電子、發(fā)生 還原反應(yīng)，所在電極為正極，電極反應(yīng)式為 3H2O2+6H+6e-=6H2O,據(jù)此解答；（3） NaBH4溶于水生成NaBO2、出，結(jié)合溶液的pH與半衰期的關(guān)系判斷溫度的高低；（4）用V2O5作催化劑，NH3可將NO還原成N2,結(jié)合反應(yīng)歷程圖可知反應(yīng)物還有氧氣，生成物為N2和H2O,配平即得反應(yīng)方程式?！驹斀狻浚?） 2H2（g）+O 2（g）=2H 20（1） A H=- 571.6kJ molC8H 18(1)+ 25o2(g)=8CO 2(g)+9H 20(1)A H=- 5518kJ mol-125根據(jù)蓋

5、斯定律 X一-，整理可得：8CO2(g)+25H2(g尸C8H18(l)+16H 2O(l) AH=(-571.6 kJ/mol )225x-(-5518kJ/mol)=-1627kJ/mol ;（2）氨硼烷（NH3?BH3）電池工作時(shí)的總反應(yīng)為：NH3?BH3+3H2O2 NH4BO2+4H2O,右側(cè)H2O2得到電子、發(fā)生還原反應(yīng)，所在電極為正極，電極反應(yīng)式為3H2O2+6H+6e=6H2O;（3） NaBH4可水解放出氫氣，反應(yīng)方程式為： NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2T,在酸性條件下，NaBH4不能 穩(wěn)定性存在，NaBH4和酸反應(yīng)生成硼酸和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：BH4+H+

6、3H2O=H3BO3+4H2T。水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫促進(jìn)水解，使半衰期縮短，故丁2；（4）用V2O5作催化劑，NH3可將NO還原成N2,結(jié)合反應(yīng)歷程圖可知反應(yīng)物還有氧氣，生成物為N2和H2O,配平即得反應(yīng)方程式為 4NO+4NH 3+O24N2+6H2O。2.（荊門市2020屆高三元月調(diào)研）研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理，對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義。（1）升高溫度絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)速率增大，但是2NO（g） + 02（g）2NO2（g）的速率卻隨溫度的升高而減小，某化學(xué)小組為研究特殊現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)原因，查閱資料知：2N0（g） + 02（g）一 2NO2（g）的反應(yīng)歷程分兩步：1） 2N0（g） =

7、N2O2（g）（快）,vi 正=匕正 c2（N0） vi 逆=匕逆 c（N2O2） AHi0ii ： N2O2（g）+ 02（g） -2NO2（g）（慢）皿正=k2 正 C（N2O2）C（O2） V2 逆=卜2 逆 c2（N02） AH20請(qǐng)回答下列問題：一定溫度下，反應(yīng) 2N0（g）+02（g）=2NO2（g）達(dá)到衡狀態(tài)，請(qǐng)寫出用ki正、ki逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式 K =由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到 V2正C（02）的關(guān)系可用如圖表示。當(dāng) X點(diǎn)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為 （填字母）。（。2）N204（g）=2N02（g）A：# + 24.42） ） 100c時(shí)，若

8、將0.i00 mol N204氣體放入i L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)kJ mol。c（N2O4）隨時(shí)間的變化如表所示?；卮鹣铝袉栴}:時(shí)間公020406080100molf 10,1000.0700.0500.0400.0400.040在040 s時(shí)段，化學(xué)反應(yīng)速率 v（N02）為 mol L- 1 s1下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填選項(xiàng)字母)。A. 2v(N2O4)=v(NO2)B.體系的顏色不再改變C.混合氣體的密度不再改變D.混合氣體的壓強(qiáng)不再改變?cè)摲磻?yīng)達(dá)到平衡后，若只改變一個(gè)條件，達(dá)到新平衡時(shí)，下列能使NO2的體積分?jǐn)?shù)增大的是(填選項(xiàng)字母)。A.充入一定量的 NO2B.增大容器的容積C

9、.分離出一定量的 NO2D.充入一定量的 N2100c時(shí)，若將9.2 g NO2和N2O4氣體放入1 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)o某時(shí)刻測得容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為50,則此時(shí)v正(N2O4)V逆(N2O4)(填4建“或之”。)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v正=k正p(N 2O4),逆反應(yīng)速率 v逆=卜逆p2(NO2),其中k正、k逆為速率常數(shù)，若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度298 K、壓弓雖100 kPa),已知該條件下k正= 4.8X04s-1,當(dāng) N2O4分解 10%時(shí)，丫正=kPa s 1。 , 、 k1正笈正6【答案】(1)卜 * a(2)

10、 0.0025 BD BC 0.00125mol/ (Ls產(chǎn)2=0.0025mol/(L5 ),故答案為：0.0025;A.未體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，A錯(cuò)誤；B.體系的顏色不再改變，說明二氧化氮的濃度不變，B正確；C.無論是否反應(yīng)，體系的混合氣體的總質(zhì)量不變，體積不變，故密度不變，C錯(cuò)誤；D.該反應(yīng)正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)，混合氣體的壓強(qiáng)不再改變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確；故答案為：BD；A.充入一定量的NO2,相當(dāng)于加壓，達(dá)新平衡時(shí)，則NO2的體積分?jǐn)?shù)減小，故 A錯(cuò)誤；B.增大容器的容積，減壓，平衡向體積增大的方向移動(dòng)，即正向移動(dòng)，NO2的體積分?jǐn)?shù)增大，故 B正確；C.分離

11、出一定量的NO2,相當(dāng)于減壓，使 NO 2的體積分?jǐn)?shù)增大，故 C正確；D.充入一定量的N2,總壓增大，氣體分壓不變，不會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，二氧化氮濃度不變，故D錯(cuò)誤；故答案為：BC; 100c 時(shí)，將 0.100mol N2O4氣體放入 1L 密閉容器中，平衡時(shí)，n(N2O4 )=0.040mol , n(NO2 )=0.12mol ,平均分子量=氣體總質(zhì)量氣體總的物質(zhì)的量=0.1molx92g/mo1 =57.5g/moi將9.2g NO2和N2O4氣體放0.04mo1 0.12mo1入1L密閉容器中，某時(shí)刻測得容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為50,說明反應(yīng)需向體積縮小的方向進(jìn)行，即v正(N

12、2O4戶逆心2。4 ),故答案為：；當(dāng)N2O4分解10%時(shí)，設(shè)投入的N2O4為1mo1,轉(zhuǎn)化的N2O4為0.1mo1,則:N204 g L10.12NOz(g)物質(zhì)的量增大Ln2-10.1,故此時(shí)p N2O4 =1mo1 -0.1mo11mo1 0.1mo19100kPa = - 100kPa 則1196v正=4.8 M104s工M M100kPa =3.9M106kPa s ,故答案為：3.9X0。 113.(綿陽市2020屆高三第二次診斷性考試)甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅( SiHCl 3)是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiH

13、Cl 3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：Si(s) + 4HC1(g尸 SiCl 4(g) + 2H2(g)?H = -241 kJ/molSiHCl 3(g) + HC1(g)=SiC1 4(g) + H2(g) ?H = -31 kJ/mol以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl 3的熱化學(xué)方程式是 。(2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰( LiAlH 4)制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方 程式為。(J 1002(103004(w)t /min5 o 5 o 5 7j 2 1 It用一般與其己HI5（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng) 2SiHCl3（g） 口口:SiH2cl2（g）+SiC

14、l4（g）為歧化制甲硅烷過程的 關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的 PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得 SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。353.15 K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為 ,反應(yīng)的平衡常數(shù) K= （保留3位小數(shù)）。該反應(yīng)是 由圖可知：溫度升高，該平衡轉(zhuǎn)化率增大，升溫平衡正向移動(dòng)，則正向是吸熱反應(yīng)。反應(yīng)（填放熱“吸熱”）。323.15 K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有 2比較a、b處反應(yīng)速率的大?。篤a vb （填 4T或 =）。已知反應(yīng)速率 v正=k1x SiHCl3 , v逆=k2XsiH2cl2Xsici4 , ki、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，

15、x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15 K,kii c 時(shí)= （保留3位小數(shù)）。k2【答案】(1) Si(s)+3HCl(g尸SiHCl 3(g)+H2(g) ?H = -210 kJ/mol(2) SiCU+LiAlH 4=SiH4+LiCl + AlCl 3(3)24%0.025 吸熱 改進(jìn)催化劑增大壓強(qiáng)或提高反應(yīng)物濃度0.025【解析】（1）由蓋斯定律，-得硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl 3的熱化學(xué)方程式：Si（s） + 3HCl（g）=SiHCl 3（g）+ H 2（g） ?H = -210 kJ/mol ;（2）題目信息：四氯化硅和氫化鋁鋰 （LiAlH 4）反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽，氫化

16、鋁鋰中有兩種金屬元素,剛好成兩種鹽 LiCl、AlCl 3 ,方程式為：SiCl4 +LiAlH 4=SiH4+LiCl + AlCl 3；（3） 由圖可知353.15K時(shí)，最大轉(zhuǎn)化率 24%,則平衡轉(zhuǎn)化率為 24%;反應(yīng)的平衡常數(shù)計(jì)算：設(shè)起始 SiHCl 3濃度為1mol/L,根據(jù)三段式找到達(dá)到平衡各物質(zhì)濃度,2SiHCL g LLL SiH2c% g +肛 g起始濃度（mol/L）1轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）0.24平衡濃度（mol/L）0.76000.240.240.240.24K=0.025；323.15 K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間即加快反應(yīng)速率，可采取的措施有改進(jìn)催化劑、增大壓強(qiáng)或提

17、高反應(yīng)物濃度；(4) a、b兩處轉(zhuǎn)化率相同，說明消耗的SiHCl3等量的，但a的時(shí)間比b的短，a的反應(yīng)速率快，故vavb；22已知反應(yīng)速率 v 正=k1x SiHCl3 ,v 逆=k2XsiH2cl2XSiCl4，達(dá)到平衡時(shí) v 正=v 逆，即 k1XS3 = k2 xSiH 2Cl2 XSiCl4 ,k1 XSiH2Cl2XSiCl4k1變形得 =2= K ,由圖可知353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為24%,則在353.15K時(shí)=K = 24%。k2 X SiHCi3k2【點(diǎn)睛】(2)此題圖像題：橫軸是時(shí)間，縱軸是不同反應(yīng)溫度下測得不同時(shí)間的SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，圖形體現(xiàn)白是SiHCl 3的轉(zhuǎn)化

18、率隨時(shí)間的變化關(guān)系圖。任選一條圖像從圖形走勢(shì)來看，轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化即反應(yīng)的進(jìn)行不斷增大，直至最大值即達(dá)平衡。故 353.15K時(shí)，最大轉(zhuǎn)化率 24%,即平衡轉(zhuǎn)化率為 24%,然 后設(shè)起始SiHCl 3濃度為1mol/L,根據(jù)三段式找到達(dá)到平衡各物質(zhì)濃度。(4)題關(guān)鍵在于對(duì)ab兩點(diǎn)縱坐標(biāo)的值相等的理解，說明轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物濃度即 奉相等，反應(yīng)速率v=由， 及時(shí)間長則速率小。4.(南充市2020屆第一次高考適應(yīng)性考試)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大突破，研究表明液氨是一種良好的儲(chǔ)氫物質(zhì)。(1)化學(xué)家Gethard Ertl證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的過程，示意如下圖:下列說法正確的

19、是 (選填字母)。A.表示N2、H2分子中均是單鍵B.一需要吸收能量C.該過程表示了化學(xué)變化中包含舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成(2)氨氣分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：2NH3 (g) k=N2 (g) +3H2 (g) AH,若N三N鍵、H一 H鍵和N H鍵的鍵能分別記作 a、b和c (單位：kJ mol l),則上述反應(yīng)的 AH =kJ mol 1 o(3)研究表明金屬催化劑可加速氨氣的分解。下表為某溫度下等質(zhì)量的不同金屬分別催化等濃度氨氣分解生成氫氣的初始速率(m mol. min -1)。1催化劑RuRhNjPtPdFe初始速率7.94013.09 7LS0.5(填寫催化劑的化學(xué)式)不同

20、催化劑存在下，氨氣分解反應(yīng)活化能最大的是溫度為T,在一體積固定的密閉容器中加入 2 molNH3,此時(shí)壓強(qiáng)為P。,用Ru催化氨氣分解，若平衡 時(shí)氨氣分解的轉(zhuǎn)化率為 50%,則該溫度下反應(yīng) 2NH3 (g) 一 N2 (g)十3H2 (g)用平衡分壓代替平 衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù) Kp=。己知：氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)x體積分?jǐn)?shù)(4)關(guān)于合成氨工藝的理解，下列正確的是A .合成氨工業(yè)常采用的反應(yīng)溫度為500 C左右，可用勒夏特列原理解釋B.使用初始反應(yīng)速率更快的催化劑Ru,不能提高平衡時(shí) NH3的產(chǎn)量C.合成氨工業(yè)采用 10 MPa - 30 MPa,是因常壓下 N2和H2的轉(zhuǎn)化率不

21、高D.采用冷水降溫的方法可將合成后混合氣體中的氨液化(5)下圖為合成氨反應(yīng)在不同溫度和壓強(qiáng)、使用相同催化劑條件下，初始時(shí)氮?dú)?、氫氣的體積比為1：q聚hn蘇3時(shí)，平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù) 中(NH3)。若分別用Va ( NH 3)和Vb ( NH 3)表示從反應(yīng)開始至達(dá)平衡狀態(tài)A、B時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率， 則Va ( NH 3)vb(NH3)(填多、之”或)。在250 C、1.0M04kPa下，H2的轉(zhuǎn)化率為 % (計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)。(6) N2和H2在鐵作催化劑作用下從 145c就開始反應(yīng)，隨著溫度上升，單位時(shí)間內(nèi)NH3產(chǎn)率增大，但溫度高于900c后，單位時(shí)間內(nèi)NH3產(chǎn)率逐漸下降的原因

22、?！敬鸢浮?1) BC(2) 6c-a-3b(3) Fe27Po(4) BC64(5) 1.872(4) C(5) 一定未催化劑不會(huì)改變平衡轉(zhuǎn)化率，乙催化劑c點(diǎn)未與甲催化劑同樣溫度的點(diǎn)相交，轉(zhuǎn)化率不相等，說明c點(diǎn)不是平衡轉(zhuǎn)化率 b和a兩點(diǎn)反應(yīng)都未達(dá)平衡，b點(diǎn)溫度高，反應(yīng)速率快，相同時(shí)間內(nèi) 轉(zhuǎn)化率高(或其它合理答案)【解析】(1)降低溫度，降低反應(yīng)混合物中分子所具有的能量，該反應(yīng)速率會(huì)減??；CH 4 (g)與 CO 2 (g)反應(yīng)生成 CO (g)和 H 2 (g)的方程式：CH4 (g) +CO2 (g) 2CO (g) +2大 (g), CO2 (g)、CH4 (g)、CO (g)的摩爾生成

23、始分別為 -395 kJ/mol、-74.9 kJ/mol、-110.4 kJ/mol。根 據(jù)此定義，穩(wěn)定單質(zhì)的摩爾生成始為0,反應(yīng)始變AH=2X (-110.4KJ mol 1)-(-395KJ mol 1)-+ (-74.9KJ mol1) =+249.1kJ mol1,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH4(g) +CO2(g)2CO (g) +2(g) AH=+249.1kJ mol-1 o(2)根據(jù)圖I , T1的溫度高于T2, A點(diǎn)處v AB點(diǎn)處；由圖，A點(diǎn)甲烷的轉(zhuǎn)化率為 40%,結(jié)合方程式 CH4 (g) +CO2 (g) 2CO (g) +2H2 (g), p (CH4) =20KPaX

24、 (1-40%) =12kPa=p (CO2), CO 的生成速率 v 生成(CO) =1.3M0-2p(CH4) p (CO2) mol g-1 s-1, A 點(diǎn)處 v生成(CO) =1.3 M0-2X12 M2mol g-1 s-1=1.872mol g-1 s-1。(3) A.正反應(yīng)速率增大，如逆速率同等程度地增加，平衡不移動(dòng)，故 A不符；B不符;B.向反應(yīng)體系中投入某生成物，生成物的百分含量增大，但平衡逆向移動(dòng)，故C.平衡常數(shù)K增大，平衡正向進(jìn)行的程度增大，故 C符合；故選Co(4)其他條件相同，在甲、乙兩種不同催化劑作用下，相同時(shí)間內(nèi)測得CH4轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖n , C點(diǎn)一定

25、未達(dá)到平衡狀態(tài)，理由是催化劑不會(huì)改變平衡轉(zhuǎn)化率，乙催化劑c點(diǎn)未與甲催化劑同樣溫度的點(diǎn)相交，轉(zhuǎn)化率不相等，說明c點(diǎn)不是平衡轉(zhuǎn)化率；CH4的轉(zhuǎn)化率b點(diǎn)高于a點(diǎn)的可能原因是：b和a兩點(diǎn)反應(yīng)都未達(dá)平衡，b點(diǎn)溫度高，反應(yīng)速率快，相同 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高(或其它合理答案)。6.(四省八校2020屆高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測)氫氣既是一種優(yōu)質(zhì)的能源，又是一種重要化工原料，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。(1)甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：1CH2(g)+2H2O(g)、. 、CO2(g) + 4H2(g) AH = +165.0kJ mol已知反應(yīng)器中存在如下反應(yīng)過程：L

26、 .L 1I .CH4(g)+H2O(g) . CO(g) + 3H2(g)AH1=+206.4kJ molII .CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)AH2化學(xué)鏈HH0HCHC = 0鍵能- mol-)436465a1076根據(jù)上述信息計(jì)算：a=、AH2=。(2)某溫度下，4molH 20和ImolCH 4在體積為2L的剛性容器內(nèi)同時(shí)發(fā)生 I、II反應(yīng)，達(dá)平衡時(shí)，體系中n(CO) = bmol、n(CO2) = dmol,則該溫度下反應(yīng) I的平衡常數(shù) K值為(用字母表示)。(3)欲增大CH4轉(zhuǎn)化為H2的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有(填標(biāo)號(hào))。A.適當(dāng)增大反應(yīng)物投料比武n(H

27、 2O) ： n(CH4)B.提高壓強(qiáng)C.分離出CO2q叱甄(4) H2用于工業(yè)合成氨：N2+ 3H2=2NH30將n(Nz)： n(H2)=1： 3的混合氣體，勻速通過裝有催化劑的反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)器溫度變化與從反應(yīng)器排出氣體中NH 3的體積分?jǐn)?shù)4 (NR)關(guān)系如圖，反應(yīng)器溫度升高NH 3的體積分?jǐn)?shù)4 (NR)先增大后減小的原因是。混合 氣體某溫度下，n（N2）： n（H2）=1： 3的混合氣體在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，起始?xì)怏w總壓為2M07Pa,平衡時(shí)總壓為開始的90%,則H2的轉(zhuǎn)化率為，氣體分壓（p七9 =氣體總壓（P總）加積分?jǐn)?shù)，用某物質(zhì)的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)（記作

28、Kp）,此溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=（分壓列計(jì)算式、不化簡）?！敬鸢浮浚?） 415.1-41.4kJmol 1b 3b 4d 4 1 -b -d4 -b -2d(3) AC(4)溫度低于To時(shí)未達(dá)平衡，溫度升高、反應(yīng)速率加快，NH3的體積分?jǐn)?shù)增大；高于To時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡常數(shù)減小，NH 3的體積分?jǐn)?shù)減小 20%6 2210口 -27 Pa一 6 ，一 一 7 34 101.2 10【解析】(1)反應(yīng) CH4(g)+H2O(g)匚 CO(g) + 3H2(g) AH = =4a kJ mol 1+2 465 kJ mol 1-(1076 kJ mol 1

29、+3X436 kJ mol 1)= +206.4kJ mol 1,解得 a=415.1 kJ mol 1;m CH2(g) + 2H2O(g)CO2(g)+ 4H2(g)H = +165.0kJ mol 1, I.CH4(g) + H2O(g) 口 CO(g) + 3H2(g)AH1=+206.4kJ mol 1,根據(jù)蓋斯定律可知II= m- I,所以 AH2=AH-AH1=+165.0kJ mol 1-206.4kJ mol 1=-41.4kJ mol 1, 故答案為:415.1; -41.4kJ mol 1;(2)由 n(COz)= dmol 可知反應(yīng) II 生成的 n(H2)= dmol

30、 ,同時(shí)消耗的 n(CO)=dmol ,消耗的 n(H2O)=dmol , 則在反應(yīng)I中生成的n(CO)=(b+d)mol ,消耗的n(CH 4)= (b+d)mol ,消耗的n(H2O)= (b+d)mol ,生成的 n(H2)=(3b+3d)mol ,則平衡時(shí)體系內(nèi)：n(CH4)=(1-b-d)mol、n(H2O)=(4-b-2d)mol、n(CO)=bmol、n(H2)=(3b+4d)mol ,容器體積為2L,故平衡常數(shù)3b 2 r Ii3b 4d 2b 3b 4dK =-;4= ,1 -b -d 2 r u4-b -2d 24 1 -b -d 4 -b -2d故答案為:b 3b 4d4

31、 1 -b-d4 -b -2d(3)A.適當(dāng)增大反應(yīng)物投料比武 n(H2O)： n(CH4),增大水的量促進(jìn)甲烷轉(zhuǎn)化成CO,促進(jìn)CO轉(zhuǎn)化成CO2,故A正確;B.提高壓強(qiáng)，反應(yīng)I平衡左移，故B錯(cuò)誤;C.分離出CO2可使平衡右移，故 C正確； 故答案為：AC ;(4)溫度低于To時(shí)未達(dá)平衡，溫度升高、反應(yīng)速率加快，NH3的體積分?jǐn)?shù)增大；高于To時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡常數(shù)減小，NH 3的體積分?jǐn)?shù)減??；設(shè)初始加入的N2為1 mol、H2為3 mol ,溫度、體積一定時(shí)氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，氣體物質(zhì)的量減少4M0 % =0.4 mol;N2 + 3H2 LI起始13反應(yīng)0

32、.20.6平衡0.82.4平衡分壓048 Po與P02NH3 An （氣）=200.40.40.4*P0其中 P0=2M07Pa ；H2的轉(zhuǎn)化率為0.6/3=20%；26 2Kp2 NH32 10平衡常數(shù)Kp= p3=3KP N2 Kp H24 1061.2 107Pa2故答案為：溫度低于 T。時(shí)未達(dá)平衡，溫度升高、反應(yīng)速率加快,NH 3的體積分?jǐn)?shù)增大；高于T0時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡常數(shù)減小，NH3的體積分?jǐn)?shù)減?。?0%;6 2 210c -23-Pa 。 4 106 1.2 107【點(diǎn)睛】本題重點(diǎn)考察了平衡常數(shù)的計(jì)算，第(2)題為難點(diǎn)，對(duì)于一個(gè)體系有多個(gè)連續(xù)能與，表

33、示謀一反應(yīng)平衡常數(shù)是，可用逆推法求得平衡體系中各物質(zhì)的濃度。7.(湖南省郴州市 2020屆高三第一次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)CCuS是一種二氧化碳的捕獲、利用與封存的技術(shù)，這種技術(shù)可將CO2資源化，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物，主要有以下反應(yīng)：反應(yīng) I: CO2(g) + 3H2(g) CH30H(g) + H2O(g) AHi= 49.8kJmol 1反應(yīng) II: CH30CH3(g)+H2O(g) 2CH30H(g)AH2= + 23.4kJmol 1反應(yīng) III : 2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) AH3 1(1) AH3=kJ mol(

34、2)恒溫恒容條件下，在密閉容器中通人等物質(zhì)的量的CO2和H2,發(fā)生反應(yīng)I。下列描述能說明反應(yīng) I達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填序號(hào))。A.容器內(nèi)的混合氣體的密度保持不變B.反應(yīng)體系總壓強(qiáng)保持不變C. CH3OH和CO2的濃度之比保持不變D.斷裂3Na個(gè)H-O鍵同時(shí)斷裂2Na個(gè)C=O鍵(3)反應(yīng)II在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25,此溫度下，在密閉容器中加人等物質(zhì)的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分濃度如下：物質(zhì)CH 3OCH 3(g)H2O(g)CH30H(g)濃度/mol L 11.61.60.8此時(shí) 生 龍(填7 或=),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體中CH30H體積分?jǐn)?shù)V

35、(CH 3OH)%=%。(4)在某壓強(qiáng)下，反應(yīng)III在不同溫度、不同投料比時(shí)，C02的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。Ti溫度下，將6 molCO2和12 mol H2充入3 L的密閉容器中，10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則 0-10 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V(CH 3OCH 3)=20投“比詢HeXCSEy 平佬HftF(5)恒壓下將CO2和氏按體積比1 ： 3混合，在 不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)III,在相同的時(shí)間段內(nèi)CH30H的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如下圖。CH3OH的物質(zhì)的量其中：CH3OH的選擇性=反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量M00%CHjOHilWft C%J溫度高于230 C, CH3O

36、H產(chǎn)率隨溫度升高而下降的原因是 在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是 。A. 230c B. 210c C.催化劑 CZT D.催化劑 CZ(Zr-1)T【答案】(1)-123.0(2) BCD(3) =20(4) 0.06moLL-1min-1(5)反應(yīng)H2-II ,所以H3= 49.8kJ mol 1 X2-23.4kJ mol 1=-123.0 kJ mol 1；(2) A,容器內(nèi)的氣體體積不變，質(zhì)量不變，故密度一直不變，故 A錯(cuò)誤；B.平衡正向移動(dòng)時(shí)氣體體積減小，壓強(qiáng)減小，所以壓強(qiáng)不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；C,平衡移動(dòng)時(shí) CH30H和CO2的濃度變化不一致，所以當(dāng)比值不變時(shí)，說明反

37、應(yīng)平衡，故 C正確；D,斷裂3Na個(gè)H-O鍵，有1molCH 30H和1mol H2O參加反應(yīng)，同時(shí)斷裂 2Na個(gè)C=O鍵，有1mol CO 2參加反應(yīng)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故 D正確；(3)濃度商Q二c2 CH3OH_ 0.82c H2O c CH3OCH3 - 1.6 1.6=0.25=K,故此時(shí)達(dá)到平衡,ue = % ；體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，同一容器中可用濃度代替，故V(CH 3OH)%=0.8+(0.8+1.6+1.6)=20% ,(4)根據(jù)圖表可知 Ti溫度下投料比為2時(shí)，CO2轉(zhuǎn)化率為60%,容器體積為3L,初始濃度c(CO2)=6mol -3L=2mol/L , c(H

38、2)=12mol 3_=4 mol/L , CO2轉(zhuǎn)化率為 60%,即反應(yīng)了 1.2 mol/L ,則生成0.6 mol/L CH30cH ,反應(yīng)速率 7=絲二.6mol/L =0.06moll_L-1l_min -1, t 10min(5)生成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡左移，故答案為：反應(yīng)IAH0,溫度升高，使 C02轉(zhuǎn)化為甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率下降;溫度不能太低，溫度太低反應(yīng)速率慢，溫度也不能過高，過高產(chǎn)率降低，合適溫度為分析催化劑 CZ(Zr-1)T的效果更好，故答案為 AD。230c ；從圖表【點(diǎn)睛】可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)有兩個(gè)核心的判斷依據(jù)：正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。反應(yīng)混合物中各

39、組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個(gè)特征就可確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，對(duì)于隨反應(yīng)的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，關(guān)鍵是看給定的條件能否推出參與反應(yīng)的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，即變量不再發(fā)生變化。8.(云南省大理、麗江、怒江2020屆高三統(tǒng)一檢測)綠色”和生態(tài)文明”是未來的發(fā)展主題，而 CO2的有效利用可以緩解溫室效應(yīng)，解決能源短缺問題。(1) CO2 與 CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)+CO 2(g)2CO(g)+2H 2(g) AH已知：反應(yīng) 1 CH4(g) C(s)+2域g) AHi= +75kJ/m

40、ol反應(yīng) 2 2CO(gLC(s)+CO2(g) AH2= 172kJ/mol則該催化重整反應(yīng)的 Hn kJ?mol-1。(2)有科學(xué)家提出可利用 FeO吸收CO2: 6FeO(s)+CO2(g)= 2Fe3O4(s)+C(s),對(duì)該反應(yīng)的描述正確的 是一A.增大FeO的投入量，利于平衡正向移動(dòng)B.壓縮容器體積，可增大CO2的轉(zhuǎn)化率，c(CO 2)減小C.恒溫恒容下，氣體的密度不變可作為平衡的標(biāo)志D.恒溫恒壓下，氣體摩爾質(zhì)量不變可作為平衡的標(biāo)志E.若該反應(yīng)的Z0,則達(dá)到化學(xué)平衡后升高溫度，CO2的物質(zhì)的量會(huì)增加(3)為研究CO2與CO之間的轉(zhuǎn)化，讓一定量的 CO2與足量碳在體積可變的密閉容器中

41、反應(yīng)：C(s)+CO2(g)=2CO(g) ?H,測得壓強(qiáng)、溫度對(duì) CO的體積分?jǐn)?shù)。(CO)%珀影響如圖所示，回答下列問題：圖中Pi、P2、P3的大小關(guān)系是 ，圖中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù) Ka、Kb、Kc的大小關(guān)系是 。 900C、1.013MPa時(shí)，1molCO2與足量碳反應(yīng)達(dá)平衡后容器的體積為VL , CO2的轉(zhuǎn)化率為(保留一位小數(shù))，該反應(yīng)的平衡常數(shù) K=。將中平衡體系溫度降至640C,壓強(qiáng)降至0.1013MPa,重新達(dá)到平衡后 CO2的體積分?jǐn)?shù)為50%。條件改變時(shí)，正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率(填乂 我“二”。)(4)在NaOH溶液中通入一定量的 CO2氣體，所得溶液中c(HCO3-)

42、： c(CO32-)=4 ： 1 ,此時(shí)溶液pH=。 (已知：室溫下， H2CO3的 k1=4X10-7, k2=5M0-11。lg2=0.3)【答案】(1) +247(2) CE(3) P1p2Vp3Ka=KbKc66.7% 也 3V(4) 9.7【解析】(1) CH4(g) C(s)+22(g) AH1= +75kJ/mol 2CO(gL C(s)+CO 2(g) AH2= 172kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式-，整理可得：CH4(g)+CO2粵普2CO(g)+2H 2(g)H=+(75+172)kJ/mol=+247kJ/mol ；(2) A.FeO是固體，增大FeO的投入量，

43、不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，壓縮容器體積，即增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng)，最終達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率增大，但平衡移動(dòng)的趨勢(shì)是微弱的，不能抵消。又由于壓縮體積導(dǎo)致的物質(zhì)的濃度增大，因此平衡時(shí)c(CO2)增大，B錯(cuò)誤；C.恒溫恒容時(shí)，氣體的質(zhì)量是變量，容器的容積不變，氣體的密度也為變量，若氣體密度不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，因此可作為平衡的標(biāo)志，C正確；D.反應(yīng)混合物中只有 CO2為氣體，恒溫恒壓下，氣體摩爾質(zhì)量始終不變，因此不可作為平衡的標(biāo)志，D錯(cuò)誤；E.若該反應(yīng)的Z0,則達(dá)到化學(xué)平衡后，若升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，最終達(dá)到平衡時(shí)

44、CO2的物質(zhì)的量會(huì)增加，E正確；故合理選項(xiàng)是 CE;(3)反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)是氣體體積增大的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系壓強(qiáng)增大。減小壓強(qiáng) 有助于化學(xué)平衡正向移動(dòng)，表明壓強(qiáng)低時(shí)對(duì)應(yīng)著的 CO體積分?jǐn)?shù)較高，則P1、P2、P3的大小關(guān)系是：P1p2Vp 3； 化學(xué)平衡常數(shù)只隨溫度的改變而改變，在壓強(qiáng)不變時(shí)，升高溫度，CO含量增大，說明升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大，因此a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系是：Ka=KbKc；900C、1.013MPa時(shí)，設(shè)反應(yīng)轉(zhuǎn)化的 CO2的物質(zhì)的量為xmol,則平衡時(shí)n(CO)=2x , n(CO2)=1-x,根據(jù)圖象可知平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為80%,則2x1 - x 2x9.立二 一mol率為：3X100%=66.7%;平衡時(shí)各種氣體的濃度，c(CO)= = , c(CO 2)= 1xV 3VV此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=2c CO 16c CO2 - 3V13V,所以根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義，可得反應(yīng)C（s）+CO2（g