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2022届高三化学一轮复习化学反应原理22化学反应原理提高题含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理22化学反应原理提高题含解析，共37页。试卷主要包含了电池的种类繁多，应用广泛，为工业制硫酸的重要反应等内容，欢迎下载使用。
化学反应原理提高题
非选择题（共20题）
1．(1)向氨水中滴加入盐酸至溶液成中性时，c()_______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)25℃，两种未知酸的电离平衡常数如表。
Ka1
Ka2
H2XO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2YO3
4.2×10-7
5.6×10-11
①HXO的电离平衡常数表达式K=_______。
②H2XO3溶液和NaHYO3溶液反应的主要离子方程式为_______。
③根据H2XO3的电离常数数据，判断NaHXO3溶液显_______(选填“酸性”或“碱性”)，原因是_______。
(3)已知：重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ∆H=+571.2kJ·mol–1
BaS(s)=Ba(s)+S(s) ∆H=+460kJ·mol–1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=-221kJ·mol–1
则Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) ∆H=_______。
(4)在一密闭容器中一定量A、B的混合气体发生反应：aA(g)+bB(g) cC(s)+dD(g)，平衡时测得A的浓度为0.60mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，再达平衡时，测得A的浓度降为0.20mol/L。下列有关判断正确的是_______。
A．平衡向正反应方向移动 B．A的转化率增大
C．D的体积分数增大 D．a+b
已知：①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=-90.7kJ.mol-l
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ.mol-l
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l
(1)某温度下，在体积固定为2L的密闭容器中进行反应①，将1molCO和2molH2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：
时间(min)
5
10
15
20
25
30
压强比(P前/P后)
0.98
0.90
0.80
0.70
0.70
0.70
则达到平衡时CO的转化率为_________。
(2)已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时，CO2的转化率如图所示。从图中可得出三条主要规律：
①增大投料比，CO2的转化率增大；②_____________；③_______________。
(3)反应③的v-t图像如图1所示，若其他条件不变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，则其v-t图像如图2所示。
下列说法正确的是________。
①a1>a2 ②a1b2④b1t2⑥t1=t2⑦ t1
(4)由甲醇液相脱水法也可制二甲醚，首先将甲醇与浓硫酸反应生成硫酸氢甲酯(CH3OSO3H)：CH3OH +H2SO4→CH3OSO3H+H2O；生成的硫酸氢甲酯再和甲醇反应生成二甲醚，第二步的反应方程式为：____________。与CO2和H2反应制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是______________。
3．“绿水青山就是金山银山”，运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=-746kJ·mol-1.部分化学键的键能数据如下表(设CO以C≡O键构成)：
化学键
C≡O
N≡N
C=O
E/(kJ·mol-1)
1076
945
745
①由以上数据可求得NO的键能为___________kJ·mol-1。
②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施___________。
(2)一定条件下，向某恒容密闭容器中充入xmolCO2和ymolH2，发生的反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ·mol-1
①如图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为___________(填“a”或“b”)，其判断依据是___________。
②若x=2、y=3，测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如图所示，则在该时间段内，恰好达到化学平衡时，此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为___________。
4．氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。
(1)的结构式是_______。常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是_______。
(2)目前工业合成氨的原理是，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是_______(填标号)。
A．其他条件不变，适当增大的浓度
B．其他条件不变，降低反应体系的温度
C．其他条件不变，减小反应体系的压强
D．其他条件不变，使用更高效的催化剂
(3)三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物()三种污染物转化为无害物质，其工作原理如下图所示。反应过程中被氧化的元素名称是_______。若为，则写出和反应的化学方程式为_______。
(4)某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠()、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。
①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为_______。
②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为_______。
5．运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
(1)用CO可以合成甲醇。已知：
CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH 1 kJ·mol-1
CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2 kJ·mol-1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3 kJ·mol-1
则CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH =___________kJ·mol-1。
(2)一定压强下，在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO与2 mol H2，在催化剂作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH ，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
① 下列说法正确的是___________
A．若容器内气体的密度恒定，反应达到平衡状态
B．若容器内各气体浓度恒定，反应达到平衡状态
C．若容器内各气体压强恒定，反应达到平衡状态
D．反应中，催化剂能使平衡向正反应方向移动
② 上述反应中，ΔH ___________ 0 (填“>”、“<”或“=”)
③ p2 ___________p1 (填“大于”、“小于”或“等于”)；
④ 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=___________；
(3)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下。请写出阳极反应的电极反应式___________。
6．I.用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：
(1)实验过程如图1所示，分析判断：___________段化学反应速率最快。
(2)为了减缓上述反应的速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的___________
A．蒸馏水 B．氯化钠固体 C．氯化钠溶液 D．浓盐酸
Ⅱ．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图2所示。
(3)反应开始至2minZ的平均反应速率为___________。
(4)5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率___________(大、小、相等)。
Ⅲ．工业用硫铁矿制备硫酸的流程如下：
工业制备硫酸的第一阶段反应，
(5)粉碎矿石的目的___________。
(6)若尾气不经处理，直接排放空气中，会造成空气污染，产生___________。
7．化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。
(1)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a．生石灰溶于水 b．浓硫酸稀释 c．碳酸氢钠固体溶于盐酸
d铜溶于浓硝酸 e氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 f．过氧化钠溶于水
(2)分解时的能量变化关系如图所示，则分解反应为___________反应(选填：吸热、放热)。
查阅资料得知：将作为催化剂的溶液，加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：和___________。
(3)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置：
①电极a为镁，电极b为铝，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的负极为___________(填名称)。
②若a为Cu，b为石墨，电解质为溶液，工作时的总反应为。写出b电极反应式：___________。
③质量相同的铜棒和铁棒用导线连接后插人溶液中，一段时间后取出洗净、干燥、称量，二者质量差为12g，则导线中通过的电子的数目为___________。
8．电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，则负极材料为_______，正极反应式为_______。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时，_______mol Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为_______，当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______ g。
9．为工业制硫酸的重要反应。回答下列问题：
(1)已知该反应在反应过程中体系温度会升高，且每摩尔、、所含化学能分别为、、，则每有参与反应时，_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______。
(2)一定温度下，向体积为2L的刚性密闭容器中充入和，发生反应：。反应过程中容器内各物质的分压随时间变化关系如图所示：已知：分压等于各自物质的量分数乘以总压，例如。
①图中表示分压变化的曲线为_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；时，的转化率为_______。
②内，用表示该反应的速率为_______。
③能说明上述反应已达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
a.容器内、的物质的量浓度之比为
b.
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器内压强不随时间面变化
10．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。回答下列问题：
(1)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如下图所示，则由该反应生成1molNO时，应___________(填“释放”或“吸收”)___________kJ能量。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一，通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量，其工作原理如图所示：
①NiO电极为___________(填“正极”或“负极”)。
②Pt电极上发生的电极反应式为___________。
③当电路中有1mol电子发生转移时，消耗NO的体积为___________L(标准状况)。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积()
Ⅰ
280
82
Ⅱ
280
b
124
Ⅲ
350
a
82
①a=___________，b=___________。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是___________(填实验编号)。
③恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．容器内混合气体颜色不再变化
B．容器内的压强保持不变
C．
D．容器内混合气体密度
11．I.种新型催化剂能使和发生反应：。为研究化学反应速率的影响因素，在恒容条件下，某同学设计了三组实验，如表所示。
实验编号
t/℃
初始浓度
初始浓度
催化剂的比表面积
I
280
82
II
280
124
III
350
82
(1)末，为，则____，___。
(2)下列选项中，能说明反应达到平衡的标志是_____。
A．单位时间消耗时，同时生成
B．
C．容器内压强不再发生改变
D．容器内气体的密度不再发生改变
(3)对比实验编号I和III，能验证_______对化学反应速率影响。下图是实验____和___(填实验编号)的对比。
II.知，为了提高甲烷的能量利用率，可以把设计成燃料电池使用，如图所示，为质子交换膜，只允许通过，回答下列问题。
(1)该燃料电池外电路的电流方向由_______到_______(填“a“b)。
(2)在电池内部电解质溶液中向_______(填“左”或“右”)移动。
(3)a极反应方程式：_______。
(4)在标准状况下，若每分钟通过质子交换膜的为，消耗甲烷的体积为_______L
12．研究化学反应的快慢和限度，能使化学反应更好的服务于人类的需要。
(1)高炉炼铁中常发生副反应：。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的，反应过程中和的浓度与时间的关系如图所示。
①时，正、逆反应速率的大小关系为v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②0~4min时间段内，的平均反应速率_______。
③下列条件的改变能减慢其反应速率的是_______(填标号，下同)。
A．降低温度
B．减少铁粉的质量
C．保持压强不变，充入使容器的体积增大
D．保持体积不变，充入使体系压强增大
④下列描述不能说明上述反应已达平衡的是_______。
A．单位时间内生成的同时消耗
B．容器中固体质量不随时间而变化
C．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
D．的比值保持不变
(2)利用的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去的主要反应如下：，某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中，在催化剂()表面发生上述反应，生成的转化率随温度变化的情况如图所示。(转化率)
①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内生成的平均反应速率_______。
②在有氧条件下温度580K之后生成的转化率降低的原因可能是_______。
13．Ⅰ.(1)已知t℃时，，将的NaOH溶液aL与的溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的，则___________。
(2)已知，向 溶液中加入相同体积的盐酸，充分反应后，溶液中___________mol/L(忽略混合后溶液体积变化)。
(3)常温下，用 NaOH溶液分别滴定 HCl溶液和 溶液，滴定曲线如图所示：
①滴定HCl溶液的曲线是___________(填“图甲”或“图乙”)。
②的点是___________。
③E点对应离子浓度由大到小的顺序为___________。
Ⅱ．我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示：
(4)金属锂在电极___________(填“A”或“B”)上生成。
(5)阳极能产生两种气体单质，电极反应是和___________。
(6)某种锂离子二次电池的总反应为，装置如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，下列说法错误的有___________。
A．图中及移动方向说明该电池处于放电状态
B．该电池可选择含的水溶液作离子导体
C．充电时，a极连接外接电源的正极
D．充电时，b极电板反应为
14．碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题：
(1)如图是将碳棒和锌片通过导线相连，置于稀硫酸中。
①该装置工作时，溶液中的向_______极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入______极(填“C”或“Zn”)
②写出该电池的总反应式：___________。
③若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生___________L气体(标准状况下)。
(2)可通过反应转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间变化如图所示。
①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.气体密度不再改变 b.气体压强不再改变
c.的浓度不再改变 d.单位时间消耗的同时，消耗
②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是______(填一项即可)。
③从0min到3min内，_______mol(L·min)。
④平衡时混合气体中的体积分数是_______。
15．工业生产硫酸中，的催化氧化是关键步骤，排放处理未达标的尾气会产生严重的空气污染。回答下列问题：
(1)是形成酸雨的污染物之一，酸雨的pH范围是___________。
(2)已知：①
②
③
写出和反应生成和的热化学方程式___________。
(3)硫酸工业中涉及反应： 。一定条件下，在恒压密闭容器中，通入和发生上述反应，的平衡转化率和压强、温度的关系如图所示。a点时该反应的压强平衡常数Kp=___________(保留三位有效数字，已知：分压=气体总压强×该气体的物质的量分数，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数)。
恒压条件下，关于该反应的下列说法中正确的是___________。
A．Q大于0
B．相同时间内生成，同时消耗，反应达到平衡
C．相同温度下压强越大，的转化率就越大，该反应的平衡常数就越大
D．反应达到平衡后，保持温度不变，再充入和，的平衡转化率不变
(4)已知：25℃时，，，该温度下与沉淀共存的悬浊液中，___________。
(5)用如图装置回收，可制得硫酸，电极均为惰性电极，a、b膜分别为阳离子、阴离子交换膜，写出阴极的电极反应式___________。当阴极收集到标准状况下的时，理论上在阳极能得到___________。
16．是大气污染物，它的转化研究对资源综合利用和环境保护有重要意义。
I．水煤气还原法
已知：①
②
(1)写出与反应生成和的热化学方程式___________。
(2)温度为T℃时，将1.4mol和1mol通入2L恒容密闭容器中发生上述反应①，反应体系中气体的总压强(p)随时间(t)的变化如图1所示。0～10min内，该反应的平均速率___________，的平衡转化率为___________。
(3)某密闭容器中发生上述反应②，平衡时CO的体积分数(%)与压强(p)、温度(T)的关系如图2所示。则T1、T2、T3由小到大的关系顺序是___________，判断的理由是___________。
II．除去燃煤产生废气中的的过程如图所示：
(4)过程i是的部分催化氧化反应，若参加反应的和的体积比为4∶3，则反应的化学方程式为___________。
17．研究、的消除对改善生态环境、构建生态文明具有重要的意义。
Ⅰ.汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。
(1)在标准压强和指定温度下，由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。已知、、的标准摩尔生成焓分别为、、。和两种尾气在催化剂作用下反应生成的热化学方程式是_______。
(2)研究CO和NO反应，测得在某温度下一定体积的密闭容器中，NO和CO浓度随时间变化如表：
时间(s)
浓度()
0
2
4
6
c(NO)
1.00
0.25
0.10
0.10
c(CO)
3.60
2.85
2.70
2.70
前4s内的速率_______。
(3)实验测得，，(、为速率常数)。在一定温度下，向2L的密闭容器中充入NO和CO气体各1mol，NO的转化率为40%时达到化学平衡，则_______(保留两位小数)。
Ⅱ.工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO。沥青混凝土可作为反应的催化剂。图中表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(型、型)催化时，的转化率与温度的关系。
(4)在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是_______(填序号)。
(5)下列关于图示的说法正确的是_______(填序号)。
A．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性
B．b点时CO与分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高
C．在均未达到平衡状态时，同温下型沥青混凝土中CO转化速率比型的要大
D．CO转化反应的平衡常数
18．(1)习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”，因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。SO2的排放主要来自煤的燃烧，工业上常用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
① ；
② ；
③ ；
则反应的_______kJ/mol。
(2)甲醇在工业上利用水煤气合成，反应为 。在一定条件下，将2molCO和4molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，反应达到平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图1所示。
①M点CO的转化率为_______。
②X轴上a点的数值比b点_______(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是_______。
(3)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为 。m代表起始时的投料比，即。m=3时，该反应达到平衡状态后MPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图2所示。温度时，反应达到平衡时的Kp=_______。(保留两位有效数字)
(4)科学家利用图3所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸)，该装置工作时，导线中通过2mol电子后，假定体积不变，M极电解质溶液的pH____(填“增大”“减小”或“不变”)，M、N两极电解质溶液变化的质量差|Δ(M)|-|Δ(N)|=___g。
19．某空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如图所示。
Sabatier系统中发生反应为：
反应I：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H1
反应II：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.2kJ/mol
(1)常温常压下，已知：
①H2和CH4的燃烧热(∆H)分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1；
②H2O(l)=H2O(g) ∆H3=+44.0kJ·mol-1。则∆H1=_______kJ·mol-1。
(2)按=4的混合气体充入Sabatier系统，当气体总压强为0.1MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图所示；不同压强时，CO2的平衡转化率如图所示：
①Sabatier系统中应选择适宜的温度是_______。
②200～550℃时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______。
③当温度一定时，随压强升高，CO2的平衡转化率增大，其原因是_______。
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应[CO2(g)+2H2(g)⇌C(s)+2H2O(g)∆H<0]代替Sabatier系统。
①分析Bosch反应的熵值变化为：∆S_______0(选填“>”或“<”)。
②温度一定时，在2L密闭容器中按=2投料进行Bosch反应，达到平衡时体系的压强为原来压强p0的0.7倍，该温度下反应平衡常数Kp为_______(用含p0的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③下列措施能提高Bosch反应中CO2平衡转化率的是_______(填标号)。
A．提高原料气中CO2所占比例 B．加快反应器中气体的流速
C．增大催化剂的表面积 D．反应器中加压降温处理
20．碳单质及其化合物在生产生活中用途广泛。
I．单质碳经常应用于化学反应中。回答以下问题：
(1)炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O*)，活化氧可以快速氧化SO2，从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示，则生成活化氧的△H___0(填“>”、“＜”或“=”)，活化过程中有水时的活化能降低了___eV。
(2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下：
a．C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)ΔH1
b．C(s)+2H2O(g) ⇌ CO2(g)+2H2(g)ΔH2=+90.3kJ·mol-1
c．CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.0kJ·mol-1
①ΔH1=___kJ·mol-1。
②对于反应a，测得在不同温度下H2O(g)的转化率如图所示，图中T1、T2、T3的大小关系为___。用物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应的平衡常数(Kp)，在T2℃、50MPa时，反应a的平衡常数Kp=___MPa(已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数，结果保留两位小数)。
Ⅱ．甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)。原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。实验数据见表：
CO2%－CO%－H2%
(体积分数)
0—30—70
4—26—70
8—22—70
20—10—70
反应温度/℃
225
235
250
225
235
250
225
235
250
225
235
250
碳转化率(%)
CH3OH
4.9
8.8
11.0
19.0
33.1
56.5
17.7
33.4
55.4
8.0
12.0
22.6
CH4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.8
2.8
2.8
(3)在一定条件下，反应温度越高，碳转化率___。(填“越高”、“越低”、“不变”)
(4)CO2对甲醇合成的影响是___。
Ⅲ．甲醇可以制备二甲醚：2CH3OH(g) ⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。经查阅资料：该反应压强平衡常数的计算式为：lnKp=-2.205+(T为热力学温度：热力学温度=摄氏度+273)。
(5)在一定温度范围内，随温度升高，甲醇生成二甲醚的倾向___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案
1．= H2XO3+HYO=H2YO3+HXO(或H2XO3+HYO=H2O+YO2↑+HXO) 酸性 HXO既要电离又要水解，HXO+H2O=H2XO3+OH-，设水解常数Kh2，则，，故NaHXO3溶液显酸性。 -1473.2kJ/mol D
【详解】
(1)向氨水中滴加入盐酸至溶液成中性时，根据电荷守恒可得，所以，故答案为：=；
(2) ①HXO的电离平衡常数表达式，故答案为：；
②根据表格数据可知Ka1(H2XO3)> Ka1(H2YO3)> Ka2(H2XO3)> Ka2(H2YO3), H2XO3溶液和NaHYO3溶液反应的主要离子方程式为H2XO3+HYO=H2YO3+HXO(或H2XO3+HYO=H2O+YO2↑+HXO)；
③根据表中数据可知Ka2(H2XO3)= 6.3×10-8，NaHXO3既要电离又要水解，水解常数为：，由计算可知电离大于水解，溶液显酸性，故答案为：酸性；HXO既要电离又要水解，HXO+H2O=H2XO3+OH-，设水解常数Kh2，则，，故NaHXO3溶液显酸性；
(3)设①BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ∆H=+571.2kJ·mol–1
②BaS(s)=Ba(s)+S(s) ∆H=+460kJ·mol–1，③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=-221kJ·mol–1
④Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)
根据盖斯定律得，
故答案为：-1473.2kJ/mol；
(4)平衡时测得A的浓度为0.60mol/L，将容器的容积扩大到原来的3倍，再达平衡时，测得A的浓度降为0.20mol/L，说明平衡没有移动，说明该反应aA(g)+bB(g) cC(s)+dD(g)前后气体分子数相等，即a+b=d，a+b
【详解】
(1)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=-90.7kJ.mol-l
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ.mol-l
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l
由盖斯定律可以知道，通过①×2+②+2×③可得所求反应方程式，则=2×(-90.7kJ.mol-l) -23.5kJ.mol-l+2×41.2kJ.mol-l=-122.5 kJ.mol-l， 因此，本题正确答案是：-122.5。
(2)温度、体积不变的可逆反应中，气体的压强之比等于其物质的量之比，15min，压强比，则反应后气体的物质的量=3mol×0.80=2.40mol，气体减少的物质的量=3mol-2.4mol=0.6mol，根据气体减少的物质的量与CO之间的关系式知参加反应的CO的物质的量，则CO的转化率=， 因此，本题正确答案是：45%；
(3)根据图象可以知道，越大，CO2的转化率越大，温度越高， CO2的转化率小，且图中不同温度线的斜率不同，温度越低，增大投料比使CO2的转化率增大的越显著， 因此，本题正确答案是：升高温度， CO2的转化率降低；温度越低，增大投料比使CO2的转化率增大的越显著。
反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l的v-t图象如(4)图1所示，反应前后气体体积不变，若其他条件不变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，物质浓度减小，反应速率减小，达到平衡所需时间变长，阴影部分为反应物浓度变化量，图2中浓度变化比图1中浓度变化小，则分析选项得到：a1>a2，b1>b2，t1
3．513.5 增大压强、降低温度、增大CO与NO的投料比 a 该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小 17∶25
【详解】
(1)①设NO的键能为x，反应，∆H=(1076×2+2x)-(745×2×2+945)=-746，解得x=513.5，NO的键能为513.5；
②该反应为气体体积缩小的放热反应，若提高NO的平衡转化率，需要使平衡正向移动，采取的措施有：增大压强、降低温度、增大与的投料比等；
(2)①该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小，曲线a符合此特点；
②由图可知，当温度在T2时，的转化率最高。温度越高反应速率越大，在相同时间内达到平衡状态前，H2的转化率最高，但达到平衡状态后继续升温，反应会向逆反应方向移动，导致H2的转化率降低，由图知b点为平衡状态；列三段式：
同温同体积时压强比等于物质的量比，故b点时对应的压强与反应开始时的压强比为(1.2+0.6+0.8+0.8)∶(2+3)=17∶25。
4． 性质稳定，不与粮食水果发生反应 AD 碳 2 用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
【详解】
(1)的结构式是。性质稳定，不与粮食水果发生反应，常用作粮食、瓜果的保护气。故答案为：，性质稳定，不与粮食水果发生反应
(2) A．对于合成氨的反应，其他条件不变，适当增大的浓度，化学反应速率加快，A项正确；
B．其他条件不变，降低反应体系的温度，化学反应速率减慢，B项错误；
C．其他条件不变，减小反应体系的压强，化学反应速率减慢，C项错误；
D．其他条件不变，使用更高效的催化剂，化学反应速率加快，D项正确。
故答案为：AD
(3)由图可知，碳氢化合物中碳失电子，反应过程中被氧化的元素名称是碳；和反应的化学方程式为。故答案为：碳，
(4)①根据题中信息可知，反应的化学方程式为。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为。故答案为：2
②鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰。
5．2ΔH3＋ΔH2-ΔH 1 BC < 大于 4 (mol/L) – 2 HSO＋H2O-2e-=SO＋3H＋
【详解】
(1)已知：①CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1 kJ·mol-1，②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2 kJ·mol-1，③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3 kJ·mol-1，根据盖斯定律：②+③×2-①得CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，则ΔH＝2ΔH3＋ΔH2-ΔH1 kJ·mol-1；
(2)①A．随着反应的进行，容器内气体的质量保持不变，容器的容积保持不变，密度不随反应的进行而变化，若容器内气体密度恒定，不能说明反应达到平衡状态，A项错误；
B．若容器内各气体浓度恒定，反应达到平衡状态，B项正确；
C．CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)该反应是气体分子数减小的反应，当容器内各气体压强恒定时，反应达到平衡状态，C项正确；
D．反应中，加入催化剂，平衡不移动，D项错误；
答案选BC；
②分析图像可知，升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH<0；
③由图像可知，温度相同时，在压强为P2时平衡时CO的转化率高，由反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)可知，压强越大，越有利于平衡向正反应进行，故压强p2大于p1；
④由图可知，100 ℃时，CO的转化率为0.5，由此列出三段式：
则该反应的化学平衡常数为；
(3)阳极上，HSO转化为SO，故阳极反应的电极反应式为HSO＋H2O-2e-=SO＋3H＋。
6．EF AC 0.05mol•L -1•min -1 相等 增大反应物接触面积，加快反应速率 酸雨
【分析】
本题以图像为载体，通过对图像分析，得出化学反应速率与图像的关系，计算出反应速率。以化工流程图为载体，得出尾气成份，结合SO2的性质，分析出其直接排空的影响。
【详解】
(1)单位时间内，产生的气体越多，即曲线的斜率越大，反应速率越快。故答案为：EF；
(2)反应物浓度越大，反应速率越快。A．加入蒸馏水，反应物浓度减小，反应速率减慢；B．加入氯化钠固体，与反应物不反应且对反应物浓度无影响，反应速率无变化；C．加入氯化钠溶液，相当于加入蒸馏水，反应物浓度减小，反应速率减慢；D．加入浓盐酸，反应物浓度增大，反应速率加快；故答案为：AC；
(3)由图可知，反应开始至2min，Z的物质的量浓度的变化量，反应速率为：，故答案为：0.05mol•L -1•min -1；
(4)由图可知，5min时，Z的物质的量达到最大值且保持不变，此时，反应达到化学平衡，即Z的生成速率达最大值且不变，故答案为：相等；
(5)反应物接触面积越大，反应速率越快，粉碎矿石可以增大反应物间的接触面积。故答案为：增大反应物接触面积，加快反应速率；
(6)尾气中含有SO2，若不经处理，直接排放空气中，经过氧化、溶解，最终可生成硫酸，形成酸雨，故答案为：酸雨。
7．adf 放热 铝 (或)
【详解】
(1)a．生石灰溶于水，与水反应产生Ca(OH)2，该反应发生放出热量，为放热反应，a符合题意；
b．浓硫酸稀释会放出热量，但该变化没有新物质生成，不是化学变化，b不符合题意；c．碳酸氢钠固体溶于盐酸，反应发生吸收热量，故该反应是吸热反应，c不符合题意；
d．铜溶于浓硝酸，发生反应放出热量，因此该反应是放热反应，d符合题意；
e．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌，发生反应吸收热量，因此该反应是吸热反应，e不符合题意；
f．过氧化钠溶于水，发生反应产生NaOH和O2，发生反应放出热量，因此该反应为放热反应，f符合题意；
故答案为：adf；
(2)根据图示可知：反应物的能量比生成物的能量高，发生反应放出热量，因此该反应为放热反应；将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，第一个是2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，第二个是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，H2O2被还原产生H2O，该反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；故答案为：放热；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
(3)①当电极a为镁，电极b为铝，电解质溶液为NaOH溶液时，由于Al能够与NaOH溶液发生反应，而Mg不能发生反应，故该电池的负极材料为铝，正极材料为镁；故答案为：铝；
②燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。要设计一个燃料电池，电极a通入氢气燃料，通入燃料H2的电极为负极，采用氢氧化钠溶液为电解液，通入O2的b电极为正极，O2得到电子变为O2-，然后与H2O结合生成OH-，则b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；故答案为：；
③铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液，形成原电池, Fe作负极，失去电子变为Fe2+进入溶液，所以负极质量减小；Cu作正极，Cu2+在正极得电子生成Cu单质，正极质量增大，总反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，反应过程转移2 mol电子，两极质量相差(56+64)g=120 g，当两极相差12 g时，转移电子物质的量为n(e-)=12g120g×2mol12g120g×2mol=0.2 mol，则转移的电子数目N(e-)=0.2 mol×6.02×1023/mol=1.204×1023。故答案为：(或)；
8．Mg AgCl+e-=Ag+Cl- 0.2 X 阴 CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+ 11.7
【详解】
(1)MgAgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，镁为还原剂，则负极材料为Mg，氧化剂为氯化银，参与正极电极反应，则正极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，答案为：Mg；AgCl+e-=Ag+Cl-；
(2)氢气与转移电子和离子的关系为： ，X电极生成了氯化锂溶液，所以当X极生成0.1 mol H2时，会有2 mol Li+ 移向X极，答案为：0.2；X；
(3)a极为原电池的负极，醋酸跟变为二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，同时可实现海水淡化，所以隔膜一为阴离子交换膜，海水中氯离子透过离子交换膜，实现海水淡化；转移电子和离子的关系为：，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上除盐0.2mol，为11.7g，答案为：阴；CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，11.7。
9．放出 a+0.5b-c III 75% 0.0375 d
【详解】
(1)根据，该反应在反应过程中体系温度会升高，说明该反应是放热反应。每摩尔、、所含化学能分别为、、，则每有参与反应时，放出的能量== a+0.5b-c 。故答案：放出；a+0.5b-c。
(2)①一定温度下，向体积为2L的刚性密闭容器中充入和，发生反应，由图可知中表示分压变化的曲线为Ⅲ。时达到平衡，设此时物质的量为n2，根据阿佛加德罗定律： ,解得n2=0.225mol。设此反应过程中的变化量为xmol，则有0.2-2x+0.1-x+2x=0.225，解得x= 0.075 mol, 所以的转化率=%=75%。故答案：III；75%。
②由上述分析可知：内的变化量=0.075 mol2= 0.15mol，所以的反应的速率==0.0375，故答案：0.0375。
③a．容器内、的物质的量浓度之比为，不能说明容器内、的物质的量浓度不变，所以不能作为判断达到平衡状态的依据，故a不符合题意；
ｂ．化学反应方程式中的各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以不能作为判断达到平衡状态的依据，故b不符合题意；
ｃ．容器的体积不变，反应物和生成物又都是气体，所以气体的密度不随时间而变化，故c不能作为判断达到平衡状态的依据，故c不符合题意；
ｄ．由反应可知，反应前后气体体积不等，所以当容器内压强不随时间面变化，说明此反应达到平衡状态，故d符合题意；
故答案：d。
10．吸收 90 负极 11.2 Ⅰ和Ⅲ AD
【详解】
(1)依据反应方程式：N2+O2=2NO，生成2molNO，需要断裂1molN≡N三键，1molO=O键，需要吸收能量为：946kJ+498kJ=1444kJ，生成2molNO，形成2molN-O键，放出热量 1264kJ，断键吸收的热量高于成键释放的热量，所以应吸收热量，数值为：1444kJ-1264kJ=180kJ，则生成1molNO吸收90kJ能量；
(2)①由图可知该传感器是原电池，NO在NiO电极失电子变为NO2，NiO电极为负极；
②由图可知，O2在Pt电极得电子变为O2-，电极反应式为：O2+4e-=2O2-；
③负极反应式为：2NO+2O2--4e-=2NO2，则当电路中有1mol电子发生转移时，NO被消耗0.5mol，体积为V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
(3)①验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件相同，所以a=1.20×10-3；验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，要催化剂的比表面积不同，其他条件相同，b=5.80×10-3；
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验应控制其它条件相同，温度不同，符合条件的是实验Ⅰ和实验Ⅲ；
③A．容器内混合气体都是无色气体，没有颜色变化，不能判断反应达到平衡，A选；
B．反应前后气体分子数不相等，则压强保持不变时，反应达到平衡，B不选；
C．说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；
D．恒容则体积不变，反应前后都是气体，则混合气体的质量不变，容器内混合气体密度一直不变，，不能判断反应达到平衡，D选；
故选：AD。
11．3.00×10-4 1.50×10-4 BC 温度 I II b a 右 1.12
【详解】
I．(1)初始浓度为，末，为，则；化学速率之比等于化学计量数之比，则；
(2)A．单位时间消耗时，一定生成，不能说明反应达到化学平衡，A项不选；
B．，正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡， B项选；
C．该反应为气体分子数减小的反应，当容器内压强不再发生改变，反应达到平衡状态，C项选；
D．恒容条件下，气体体积不变，气体总质量不变，则气体密度始终不变，故容器内气体的密度不再发生改变，不能说明反应达到平衡状态，D项不选；
答案选BC；
(3)对比实验编号I和III，反应温度不同，能验证温度对化学反应速率影响；由图可知，两个实验达到平衡时的时间不同，该图是验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响，则此图是实验I和II的对比；
II．(1)燃料电池，甲烷(a)作负极，氧气(b)作正极，则该燃料电池外电路的电流方向由b到a；
(2)阳离子向正极移动，故在电池内部电解质溶液中向由移动；
(3)a极作负极，甲烷发生氧化反应生成二氧化碳和，电极反应式为；
(4)由可知，若每分钟通过质子交换膜的为，消耗0.05mol，在标准状况下，其体积为。
12．> 0.125 AC A 氨气被氧气氧化
【详解】
(1) ①时，反应未达到平衡，二氧化碳浓度随时间的推移而减小，反应向正向进行，则正反应速率大于逆反应速率，故答案为：＞；
②0~4min时间段内，的浓度的变化量为，则，故答案为：0.125；
③A．其他条件相同时，化学反应速率与温度成正相关，所以温度越低化学反应速率越慢，故A正确；
B．铁粉为固体，固体的浓度为常数，所以对化学反应速率无影响，故B错；
C．保持压强不变，充入氦气使容器体积增大，则二氧化碳、CO浓度降低，化学反应速率减小，故C正确；
D．保持体积不变，充入使体系压强增大，则浓度增大，化学反应速率增大，故D错；
答案选AC
④A．单位时间内生成的同时消耗，根据方程式可知，自反应开始时就会有这样的比例关系，故A错；
B．容器中固体质量不随时间而变化，则FeO的质量、、质量均不再随时间的变化而变化，则该反应处于平衡状态，故B正确；
C．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，则气体的质量不再改变，即处于平衡状态，故C正确；
D．的比值保持不变，则说明该反应处于平衡状态，故D正确；
答案选A
(2)①在420K时NO的转化量为，580K时NO的转化量为，在5min内NO的无质量的变化量-，此时段内NO的平均反应速率为，故答案为：；
②在有氧条件下温度580K之后生成的转化率降低的原因可能是氨气背氧气氧化，从而降低其转化率，故答案为：氨气被氧气氧化。
13．9：2 图甲 D A BC
【详解】
(1) ，的NaOH溶液aL与的溶液bL混合，所得混合溶液的，溶液呈酸性，此时溶液中氢离子浓度为：，解得：9：2，答案为：9：2；
(2) ，向 溶液中加入相同体积的盐酸，可知氯离子过量，剩余氯离子的浓度为：，此时溶液中银离子浓度为：，答案为：；
(3)①用 NaOH溶液分别滴定 HCl溶液和 溶液，当强酸和强碱相互滴定时，滴定终点时溶液呈中性，滴定突跃大，据此分析可知滴定HCl溶液的曲线是图甲，答案为：图甲；
②氢氧化钠滴定醋酸的溶液中存在下列电荷守恒：，因为，推知溶液呈中性，所以的点是：D，答案为：D；
③观察图甲可知，滴入amL氢氧化钠溶液时，溶液恰好呈中性，推至a=20mL，图乙E点恰好生成醋酸钠，醋酸钠为强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性，离子浓度大小关系为：，答案为：；
(4)生成锂的电解反应为：，金属锂应该在阴极生成，电极A为阴极，答案为：A；
(5) 氯离子和水均能在阳极放电，阳极能产生两种气体单质，水放电的反应方程式为：，答案为：；
(6)A．金属锂失电子，电子从负极流向正极，溶液中阳离子移向正极，说明该电池处于放电状态，A正确；
B．金属锂和水发生置换反应，不能选择含的水溶液作离子导体，B错误；
C．a极为负极，充电时，a极应该连接外接电源的负极，C错误；
D．b极为正极，充电时，b极电板连接外接电源的正极，反应为，D正确；
答案为：BC。
14．Zn C Zn+2H+＝H2↑+Zn2+ 11.2 bcd 升高温度、缩小容器容积增大压强或增大反应物浓度等 0.5 30%
【详解】
(1)①锌是活泼的金属，作负极，碳棒是正极，原电池中阴离子移向负极，则该装置工作时，溶液中的向Zn极移动；电子沿导线流入正极，即流向C极；
②锌是失去电子，氢离子得到电子，则该电池的总反应式为Zn+2H+＝H2↑+Zn2+。
③生成1mol氢气转移2mol电子，若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生0.5mol氢气，在标况下的体积为11.2L(标准状况下)。
(2)①a.反应前后容器容积和气体的质量始终不变，则密度始终不变，因此气体密度不再改变不能说明，a不符合；
b.正反应体积减小，则气体压强不再改变可以表明该反应达到化学平衡状态，b符合；
c.的浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，可以表明该反应达到化学平衡状态，c符合；
d.单位时间消耗的同时，消耗，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，d符合；
答案选bcd；
②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是升高温度、缩小容器容积增大压强或增大反应物浓度等。
③从0min到3min内，生成甲醇是0.5mol/L，依据方程式可知消耗氢气是1.5mol/L，则1.5mol/L÷3min＝0.5mol(L·min)。
④平衡时生成甲醇是0.75mol/L，则生成水蒸气是0.75mol/L，消耗氢气是2.25mol/L，剩余氢气是0.75mol/L，因此平衡时混合气体中的体积分数是×100%＝30%。
15．pH<5.6 0.0446(或)(写0.0445也送分) BD 26(26：1) 196
【详解】
(1)通常将pH小于5.6的雨水称为酸雨，故答案为：pH<5.6；
(2)根据盖斯定律：反应可由反应①-反应②+反应③得到，则该反应的反应热：，反应的热化学方程式为： ，故答案为： ；
(3)a点时二氧化硫的转化率为20%，根据题意列三段式：
Kp= =0.0446(或)
A．由图像可知在压强不变时，随温度的升高二氧化硫的转化率减小，说明升温平衡逆向移动，正向为放热反应，则Q小于0，故A错误；
B．相同时间内生成，同时消耗，可知正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，故B正确；
C．平衡常数只与温度有关，压强改变时K不变，故C错误；
D．在恒压条件下，反应达到平衡后，保持温度不变，再充入和，新平衡与原平衡等效，的平衡转化率不变，故D正确；
故答案为：BD；
(4) 该温度下与沉淀共存的悬浊液中，、均满足各自的Ksp，=26(26：1)，故答案为：26(26：1)；
(5)由装置图可知左侧电极生成氢气，发生的电极反应为：，左侧为阴极，则右侧为阳极，阳极生成硫酸，可知原料室中的亚硫酸根离子通过b膜进入右侧电极室中被氧化成硫酸根离子，每生成1mol 转移2mol电子，则阴极生成即2mol时，转移电子4mol，则生成的硫酸为4mol，质量为196g，故答案为：；196；
16． 0.06 60% T1
I．(1)由己知热化学方程式，利用盖斯定律得：
(2) 恒温恒容时，压强与气体物质的量成正比，，，解得
设达平衡时，SO2转化x mol，列三段式如下:
，解得x=0.6mol
0～10min内，该反应的平均速率
的平衡转化率为
故答案为： 、
(3) 压强增大，反应②平衡正向移动，CO的体积分数减小，升高温度，平衡逆向移动，CO的体积分数增大，而由图示知，压强增大，CO体积分数也越大，说明此时温度对平衡的影响占主导地位，故T1
17． 0.49 a AC
【详解】
(1)由标准摩尔生成焓定义可知：
①C(s)+O2(g)=CO(g) 1=
②C(s)+O2(g)=CO2(g) 2=
③N2(g)+O2(g)=NO(g) 3=
由盖斯定律可得2×(②-①-③)得： =2×(-393.5+110.5-90.25)=，即和两种尾气在催化剂作用下反应生成的热化学方程式为；
(2)前4s内NO的浓度变化量为1.00mol/L-0.10mol/L=9.00×10-4mol/L，则前4s内的速率=；
(3)由题意有三段式，平衡时=，即k正×0.32×0.32= k逆×0.1×0.22，解得0.49(保留两位小数)；
(4)型曲线，b点前反应未平衡，反应正向进行，CO转化率随温度升高增大，b点达到平衡，b点之后升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小；型曲线，c点前反应未平衡，反应正向进行，CO转化率随温度升高增大，c点达到平衡，c点之后升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小；因此在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是a点；
(5)A．催化剂在一定温度范围内才有活性，e点转化率出现突变，可能的原因是温度太高，催化剂失去活性，A正确；
B．其他条件相同时，温度越高，活化分子百分数越大，有效碰撞几率越大，因此b点时CO与分子之间发生有效碰撞的几率不是最高，B错误；
C．结合(4)可知在曲线的顶点之前反应未达到平衡，由图可知在均未达到平衡状态时，同温下型沥青混凝土中CO转化率比型的要大，因未平衡，则相同时间内CO转化速率型比型的大，C正确；
D．平衡常数K只与温度有关，温度不同，K不同，结合(4)可知温度升高，平衡逆向移动，K减小，则Ka>Kc，D错误；
选AC。
18．2a+2b+c 25% 小 该反应正反应是放热反应，温度降低，平衡正移，将增大 0.00095 不变 -18
【详解】
(1)由已知热化学方程式2①+2②+③，结合盖斯定律得：△H=2△H1+2△H2+△H3=(2a+2b+c) kJ/mol；
(2)①由已知条件列三段式如下：，，解得x=0.5，；
②由于该反应正反应是放热反应，温度越低，平衡正移，φ(CH3OH)将增大，故a点的值小于b点；
(3)温度升高，反应逆向进行，所以产物的物质的量是逐渐减少的，反应物的物质的量逐渐增大，由题图2可知，曲线a代表的物质为H2，b表示CO2，c为H2O，d为C2H5OH。m=3，设n(CO2)=3 mol，n(H2)=9 mol，生成的C2H5OH的物质的量为x mol，列三段式如下：，根据图示n(CO2)= n(C2H5OH)，即3-2x=x，解得x=1，则平衡时n(CO2)=1 mol ，n(H2)=3 mol，n(C2H5OH)=1 mol，n(H2O)=3 mol ，则Kp===0.00095；
(4)由图可知，电子由M极到N极，说明M极为负极；M极电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，N极电极反应为2CO2+4H++4e =2CO+2H2O，导线中通过2 mol电子后，则负极产生2 mol H+，通过质子交换膜的H+为2 mol，即M极电解质溶液中H+没有改变，M极电解质溶液的pH不变；M极加入的是H2O，产生了O2，转移到N级H+，M级溶液质量没有变化|Δ(M)|=0，N极增加的实际是O和H，增加O原子的物质的量为1 mol，转移过来的H+为2 mol，则N极电解质溶液|Δ(N)|=1×16+2×1=18g，故|Δ(M)|-|Δ(N)|= -18g。
19．-164.0 200℃ △H1＜0、△H2>0，温度升高时，反应I向左移动CO2增加的量比反应II向右移动CO2减少的量多 反应II增压平衡不移动，反应I增压平衡向右移动，故CO2的平衡转化率增大 ＜ D
【详解】
(1)已知：H2和CH4的燃烧热(∆H)分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1，可知热化学方程式：
a、 ∆H=-285.5kJ/mol；
b、 ∆H=--890.0kJ·mol-1；
c、H2O(l)=H2O(g) ∆H3=+44.0kJ·mol-1
根据盖斯定律可得：4a+2c-b
CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-164.0 kJ·mol-1
故答案为：-164.0
(2) ①产物的物质的量分数越大，反应物的转化率越高，Sabatier 系统中CO2和H2为反应物，H2O、 CH4、CO为产物，由图所示，200°C时 CO2转化率最高，H2O、CH4的物质的量分数最大，Sabatier 系统中应选择适宜的温度200°C；故答案为：200℃
②反应I∆H<0、反应II∆H>0，恒压条件下，升高温度时反应I的平衡向逆向移动使CO2的量增加，反应II的平衡正向移动使CO2的量减少，但反应I向左移动增加的CO2的量大于反应II向右移动减少的CO2的量，所以CO2的物质的量分数随温度升高而增大；故答案为：△H1＜0、△H2>0，温度升高时，反应I向左移动CO2增加的量比反应II向右移动CO2减少的量多
③相同温度下，反应II正向是前后气体分子数不变，反应I正向为气体分子数缩小的反应，压强改变不影响其平衡移动，反应I正向为气体分子数缩小的反应，增大压强，反应I的平衡向正反应方向移动、反应II的平衡，所以相同温度时，压强越大，CO2的平衡转化率越大；故答案为：反应II增压平衡不移动，反应I增压平衡向右移动，故CO2的平衡转化率增大
(3) ①Bosch反应为CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)，由反应可知正反应为气体分子数目减少的体系，平衡体系混乱度减小，则△S<0；故答案为：＜
②温度-定时，在2L密闭容器中按=2投料进行Bosch反应，设氢气与二氧化碳初始投料分为2mol和1mol，二氧化碳的转化物质的量为xmol，列三段式：
，解得x=0.9
则平衡时体系中CO2、H2、H2O(g)的物质 的量分别为0.1mol、0.2mol、 1.8mol， 混合气体的总物质的量=0.1+0.2+1.8=2. lmol,
该温度下反应平衡常数为：
③A．提高原料气中CO2所占比例，平衡正向移动，但二氧化碳转化率减小，故A不符合题意；
B．加快反应器中气体的流速，相当于减小浓度，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，故B不符合题意；
C．增大催化剂的表面积，反应速率加快，但平衡不移动，二氧化碳转化率不变，故C不符合题意；
D．反应器加压降温处理平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，故D符合题意；
故答案为：D
20．＜ 0.18 +131.3 T3＞T2＞T1 48.04 越高 少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲烷的碳转化率又降低 减小
【分析】
根据图象，没有水加入氧分子活化反应的活化能为0.75eV，有水加入氧分子活化的反应的活化能为0.57eV，据此分析解答；根据盖斯定律分析解答反应a的△H1，结合三段式分析计算；根据lnKp=-2.205+随温度的变化分析判断。
【详解】
(1)依据图示，生成物总能量低于反应物总能量，反应为放热反应，所以△H＜0；依据图示，有水时活化能为0.57eV，没有水时为0.75eV，所以活化过程中有水时的活化能降低了0.18 eV，故答案为：＜；0.18；
(2)①a．C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)ΔH1，b．C(s)+2H2O(g) ⇌ CO2(g)+2H2(g)ΔH2=+90.3kJ·mol-1，c．CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.0kJ·mol-1，根据盖斯定律，反应a=反应b-反应c，则ΔH1=ΔH2-ΔH3=+90.3kJ·mol-1+41.0kJ·mol-1=+131.3kJ·mol-1，故答案为：+131.3；
②a．C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)ΔH1=+131.3kJ·mol-1，为吸热反应，温度越高H2O(g)的平衡转化率越高，且温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，因此T3>T2>T1；由题图可知温度为T2℃时，H2O(g)的平衡转化率为70%，设起始时H2O(g)的物质的量为xmol，
平衡时气体的总物质的量为1.7xmol，此时H2O(g)、CO、H2的物质的量分数分别为，，，Kp==48.04 MPa，故答案为：T3>T2>T1；48.04；
(3)由表格中原料气各组分含量不同时反应生成甲醇的碳转化率的数据可知：反应温度越高，生成甲醇的碳转化率越高，故答案为：越高。
(4)二氧化碳的体积分数为4%时生成甲醇的碳转化率最高，二氧化碳的体积分数为20%生成甲醇的碳转化率较低，不含二氧化碳时生成甲醇的碳转化率最低，因此原料气含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲烷的碳转化率又降低，故答案为：少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲烷的碳转化率又降低；
(5)根据lnKp=-2.205+可知，随温度升高，Kp减小，平衡逆向移动，甲醇生成二甲醚的倾向减小，故答案为：减小。
化学反应原理提高题
非选择题（共20题）
1．(1)向氨水中滴加入盐酸至溶液成中性时，c()_______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)25℃，两种未知酸的电离平衡常数如表。
Ka1
Ka2
H2XO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2YO3
4.2×10-7
5.6×10-11
①HXO的电离平衡常数表达式K=_______。
②H2XO3溶液和NaHYO3溶液反应的主要离子方程式为_______。
③根据H2XO3的电离常数数据，判断NaHXO3溶液显_______(选填“酸性”或“碱性”)，原因是_______。
(3)已知：重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ∆H=+571.2kJ·mol–1
BaS(s)=Ba(s)+S(s) ∆H=+460kJ·mol–1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=-221kJ·mol–1
则Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) ∆H=_______。
(4)在一密闭容器中一定量A、B的混合气体发生反应：aA(g)+bB(g) cC(s)+dD(g)，平衡时测得A的浓度为0.60mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，再达平衡时，测得A的浓度降为0.20mol/L。下列有关判断正确的是_______。
A．平衡向正反应方向移动 B．A的转化率增大
C．D的体积分数增大 D．a+b
已知：①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=-90.7kJ.mol-l
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ.mol-l
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l
(1)某温度下，在体积固定为2L的密闭容器中进行反应①，将1molCO和2molH2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：
时间(min)
5
10
15
20
25
30
压强比(P前/P后)
0.98
0.90
0.80
0.70
0.70
0.70
则达到平衡时CO的转化率为_________。
(2)已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时，CO2的转化率如图所示。从图中可得出三条主要规律：
①增大投料比，CO2的转化率增大；②_____________；③_______________。
(3)反应③的v-t图像如图1所示，若其他条件不变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，则其v-t图像如图2所示。
下列说法正确的是________。
①a1>a2 ②a1
(4)由甲醇液相脱水法也可制二甲醚，首先将甲醇与浓硫酸反应生成硫酸氢甲酯(CH3OSO3H)：CH3OH +H2SO4→CH3OSO3H+H2O；生成的硫酸氢甲酯再和甲醇反应生成二甲醚，第二步的反应方程式为：____________。与CO2和H2反应制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是______________。
3．“绿水青山就是金山银山”，运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=-746kJ·mol-1.部分化学键的键能数据如下表(设CO以C≡O键构成)：
化学键
C≡O
N≡N
C=O
E/(kJ·mol-1)
1076
945
745
①由以上数据可求得NO的键能为___________kJ·mol-1。
②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施___________。
(2)一定条件下，向某恒容密闭容器中充入xmolCO2和ymolH2，发生的反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ·mol-1
①如图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为___________(填“a”或“b”)，其判断依据是___________。
②若x=2、y=3，测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如图所示，则在该时间段内，恰好达到化学平衡时，此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为___________。
4．氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。
(1)的结构式是_______。常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是_______。
(2)目前工业合成氨的原理是，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是_______(填标号)。
A．其他条件不变，适当增大的浓度
B．其他条件不变，降低反应体系的温度
C．其他条件不变，减小反应体系的压强
D．其他条件不变，使用更高效的催化剂
(3)三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物()三种污染物转化为无害物质，其工作原理如下图所示。反应过程中被氧化的元素名称是_______。若为，则写出和反应的化学方程式为_______。
(4)某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠()、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。
①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为_______。
②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为_______。
5．运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
(1)用CO可以合成甲醇。已知：
CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH 1 kJ·mol-1
CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2 kJ·mol-1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3 kJ·mol-1
则CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH =___________kJ·mol-1。
(2)一定压强下，在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO与2 mol H2，在催化剂作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH ，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
① 下列说法正确的是___________
A．若容器内气体的密度恒定，反应达到平衡状态
B．若容器内各气体浓度恒定，反应达到平衡状态
C．若容器内各气体压强恒定，反应达到平衡状态
D．反应中，催化剂能使平衡向正反应方向移动
② 上述反应中，ΔH ___________ 0 (填“>”、“<”或“=”)
③ p2 ___________p1 (填“大于”、“小于”或“等于”)；
④ 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=___________；
(3)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下。请写出阳极反应的电极反应式___________。
6．I.用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：
(1)实验过程如图1所示，分析判断：___________段化学反应速率最快。
(2)为了减缓上述反应的速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的___________
A．蒸馏水 B．氯化钠固体 C．氯化钠溶液 D．浓盐酸
Ⅱ．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图2所示。
(3)反应开始至2minZ的平均反应速率为___________。
(4)5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率___________(大、小、相等)。
Ⅲ．工业用硫铁矿制备硫酸的流程如下：
工业制备硫酸的第一阶段反应，
(5)粉碎矿石的目的___________。
(6)若尾气不经处理，直接排放空气中，会造成空气污染，产生___________。
7．化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。
(1)下列变化属于放热反应的是___________(填序号)。
a．生石灰溶于水 b．浓硫酸稀释 c．碳酸氢钠固体溶于盐酸
d铜溶于浓硝酸 e氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 f．过氧化钠溶于水
(2)分解时的能量变化关系如图所示，则分解反应为___________反应(选填：吸热、放热)。
查阅资料得知：将作为催化剂的溶液，加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：和___________。
(3)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置：
①电极a为镁，电极b为铝，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的负极为___________(填名称)。
②若a为Cu，b为石墨，电解质为溶液，工作时的总反应为。写出b电极反应式：___________。
③质量相同的铜棒和铁棒用导线连接后插人溶液中，一段时间后取出洗净、干燥、称量，二者质量差为12g，则导线中通过的电子的数目为___________。
8．电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，则负极材料为_______，正极反应式为_______。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时，_______mol Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为_______，当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______ g。
9．为工业制硫酸的重要反应。回答下列问题：
(1)已知该反应在反应过程中体系温度会升高，且每摩尔、、所含化学能分别为、、，则每有参与反应时，_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______。
(2)一定温度下，向体积为2L的刚性密闭容器中充入和，发生反应：。反应过程中容器内各物质的分压随时间变化关系如图所示：已知：分压等于各自物质的量分数乘以总压，例如。
①图中表示分压变化的曲线为_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；时，的转化率为_______。
②内，用表示该反应的速率为_______。
③能说明上述反应已达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
a.容器内、的物质的量浓度之比为
b.
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器内压强不随时间面变化
10．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。回答下列问题：
(1)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如下图所示，则由该反应生成1molNO时，应___________(填“释放”或“吸收”)___________kJ能量。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一，通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量，其工作原理如图所示：
①NiO电极为___________(填“正极”或“负极”)。
②Pt电极上发生的电极反应式为___________。
③当电路中有1mol电子发生转移时，消耗NO的体积为___________L(标准状况)。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了如下三组实验。
实验编号
T(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积()
Ⅰ
280
82
Ⅱ
280
b
124
Ⅲ
350
a
82
①a=___________，b=___________。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是___________(填实验编号)。
③恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．容器内混合气体颜色不再变化
B．容器内的压强保持不变
C．
D．容器内混合气体密度
11．I.种新型催化剂能使和发生反应：。为研究化学反应速率的影响因素，在恒容条件下，某同学设计了三组实验，如表所示。
实验编号
t/℃
初始浓度
初始浓度
催化剂的比表面积
I
280
82
II
280
124
III
350
82
(1)末，为，则____，___。
(2)下列选项中，能说明反应达到平衡的标志是_____。
A．单位时间消耗时，同时生成
B．
C．容器内压强不再发生改变
D．容器内气体的密度不再发生改变
(3)对比实验编号I和III，能验证_______对化学反应速率影响。下图是实验____和___(填实验编号)的对比。
II.知，为了提高甲烷的能量利用率，可以把设计成燃料电池使用，如图所示，为质子交换膜，只允许通过，回答下列问题。
(1)该燃料电池外电路的电流方向由_______到_______(填“a“b)。
(2)在电池内部电解质溶液中向_______(填“左”或“右”)移动。
(3)a极反应方程式：_______。
(4)在标准状况下，若每分钟通过质子交换膜的为，消耗甲烷的体积为_______L
12．研究化学反应的快慢和限度，能使化学反应更好的服务于人类的需要。
(1)高炉炼铁中常发生副反应：。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的，反应过程中和的浓度与时间的关系如图所示。
①时，正、逆反应速率的大小关系为v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②0~4min时间段内，的平均反应速率_______。
③下列条件的改变能减慢其反应速率的是_______(填标号，下同)。
A．降低温度
B．减少铁粉的质量
C．保持压强不变，充入使容器的体积增大
D．保持体积不变，充入使体系压强增大
④下列描述不能说明上述反应已达平衡的是_______。
A．单位时间内生成的同时消耗
B．容器中固体质量不随时间而变化
C．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
D．的比值保持不变
(2)利用的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去的主要反应如下：，某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中，在催化剂()表面发生上述反应，生成的转化率随温度变化的情况如图所示。(转化率)
①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内生成的平均反应速率_______。
②在有氧条件下温度580K之后生成的转化率降低的原因可能是_______。
13．Ⅰ.(1)已知t℃时，，将的NaOH溶液aL与的溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的，则___________。
(2)已知，向 溶液中加入相同体积的盐酸，充分反应后，溶液中___________mol/L(忽略混合后溶液体积变化)。
(3)常温下，用 NaOH溶液分别滴定 HCl溶液和 溶液，滴定曲线如图所示：
①滴定HCl溶液的曲线是___________(填“图甲”或“图乙”)。
②的点是___________。
③E点对应离子浓度由大到小的顺序为___________。
Ⅱ．我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示：
(4)金属锂在电极___________(填“A”或“B”)上生成。
(5)阳极能产生两种气体单质，电极反应是和___________。
(6)某种锂离子二次电池的总反应为，装置如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，下列说法错误的有___________。
A．图中及移动方向说明该电池处于放电状态
B．该电池可选择含的水溶液作离子导体
C．充电时，a极连接外接电源的正极
D．充电时，b极电板反应为
14．碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题：
(1)如图是将碳棒和锌片通过导线相连，置于稀硫酸中。
①该装置工作时，溶液中的向_______极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入______极(填“C”或“Zn”)
②写出该电池的总反应式：___________。
③若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生___________L气体(标准状况下)。
(2)可通过反应转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间变化如图所示。
①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.气体密度不再改变 b.气体压强不再改变
c.的浓度不再改变 d.单位时间消耗的同时，消耗
②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是______(填一项即可)。
③从0min到3min内，_______mol(L·min)。
④平衡时混合气体中的体积分数是_______。
15．工业生产硫酸中，的催化氧化是关键步骤，排放处理未达标的尾气会产生严重的空气污染。回答下列问题：
(1)是形成酸雨的污染物之一，酸雨的pH范围是___________。
(2)已知：①
②
③
写出和反应生成和的热化学方程式___________。
(3)硫酸工业中涉及反应： 。一定条件下，在恒压密闭容器中，通入和发生上述反应，的平衡转化率和压强、温度的关系如图所示。a点时该反应的压强平衡常数Kp=___________(保留三位有效数字，已知：分压=气体总压强×该气体的物质的量分数，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数)。
恒压条件下，关于该反应的下列说法中正确的是___________。
A．Q大于0
B．相同时间内生成，同时消耗，反应达到平衡
C．相同温度下压强越大，的转化率就越大，该反应的平衡常数就越大
D．反应达到平衡后，保持温度不变，再充入和，的平衡转化率不变
(4)已知：25℃时，，，该温度下与沉淀共存的悬浊液中，___________。
(5)用如图装置回收，可制得硫酸，电极均为惰性电极，a、b膜分别为阳离子、阴离子交换膜，写出阴极的电极反应式___________。当阴极收集到标准状况下的时，理论上在阳极能得到___________。
16．是大气污染物，它的转化研究对资源综合利用和环境保护有重要意义。
I．水煤气还原法
已知：①
②
(1)写出与反应生成和的热化学方程式___________。
(2)温度为T℃时，将1.4mol和1mol通入2L恒容密闭容器中发生上述反应①，反应体系中气体的总压强(p)随时间(t)的变化如图1所示。0～10min内，该反应的平均速率___________，的平衡转化率为___________。
(3)某密闭容器中发生上述反应②，平衡时CO的体积分数(%)与压强(p)、温度(T)的关系如图2所示。则T1、T2、T3由小到大的关系顺序是___________，判断的理由是___________。
II．除去燃煤产生废气中的的过程如图所示：
(4)过程i是的部分催化氧化反应，若参加反应的和的体积比为4∶3，则反应的化学方程式为___________。
17．研究、的消除对改善生态环境、构建生态文明具有重要的意义。
Ⅰ.汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。
(1)在标准压强和指定温度下，由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。已知、、的标准摩尔生成焓分别为、、。和两种尾气在催化剂作用下反应生成的热化学方程式是_______。
(2)研究CO和NO反应，测得在某温度下一定体积的密闭容器中，NO和CO浓度随时间变化如表：
时间(s)
浓度()
0
2
4
6
c(NO)
1.00
0.25
0.10
0.10
c(CO)
3.60
2.85
2.70
2.70
前4s内的速率_______。
(3)实验测得，，(、为速率常数)。在一定温度下，向2L的密闭容器中充入NO和CO气体各1mol，NO的转化率为40%时达到化学平衡，则_______(保留两位小数)。
Ⅱ.工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO。沥青混凝土可作为反应的催化剂。图中表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(型、型)催化时，的转化率与温度的关系。
(4)在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是_______(填序号)。
(5)下列关于图示的说法正确的是_______(填序号)。
A．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性
B．b点时CO与分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高
C．在均未达到平衡状态时，同温下型沥青混凝土中CO转化速率比型的要大
D．CO转化反应的平衡常数
18．(1)习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”，因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。SO2的排放主要来自煤的燃烧，工业上常用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
① ；
② ；
③ ；
则反应的_______kJ/mol。
(2)甲醇在工业上利用水煤气合成，反应为 。在一定条件下，将2molCO和4molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，反应达到平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图1所示。
①M点CO的转化率为_______。
②X轴上a点的数值比b点_______(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是_______。
(3)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为 。m代表起始时的投料比，即。m=3时，该反应达到平衡状态后MPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图2所示。温度时，反应达到平衡时的Kp=_______。(保留两位有效数字)
(4)科学家利用图3所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸)，该装置工作时，导线中通过2mol电子后，假定体积不变，M极电解质溶液的pH____(填“增大”“减小”或“不变”)，M、N两极电解质溶液变化的质量差|Δ(M)|-|Δ(N)|=___g。
19．某空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如图所示。
Sabatier系统中发生反应为：
反应I：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H1
反应II：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.2kJ/mol
(1)常温常压下，已知：
①H2和CH4的燃烧热(∆H)分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1；
②H2O(l)=H2O(g) ∆H3=+44.0kJ·mol-1。则∆H1=_______kJ·mol-1。
(2)按=4的混合气体充入Sabatier系统，当气体总压强为0.1MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图所示；不同压强时，CO2的平衡转化率如图所示：
①Sabatier系统中应选择适宜的温度是_______。
②200～550℃时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______。
③当温度一定时，随压强升高，CO2的平衡转化率增大，其原因是_______。
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应[CO2(g)+2H2(g)⇌C(s)+2H2O(g)∆H<0]代替Sabatier系统。
①分析Bosch反应的熵值变化为：∆S_______0(选填“>”或“<”)。
②温度一定时，在2L密闭容器中按=2投料进行Bosch反应，达到平衡时体系的压强为原来压强p0的0.7倍，该温度下反应平衡常数Kp为_______(用含p0的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③下列措施能提高Bosch反应中CO2平衡转化率的是_______(填标号)。
A．提高原料气中CO2所占比例 B．加快反应器中气体的流速
C．增大催化剂的表面积 D．反应器中加压降温处理
20．碳单质及其化合物在生产生活中用途广泛。
I．单质碳经常应用于化学反应中。回答以下问题：
(1)炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O*)，活化氧可以快速氧化SO2，从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示，则生成活化氧的△H___0(填“>”、“＜”或“=”)，活化过程中有水时的活化能降低了___eV。
(2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下：
a．C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)ΔH1
b．C(s)+2H2O(g) ⇌ CO2(g)+2H2(g)ΔH2=+90.3kJ·mol-1
c．CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.0kJ·mol-1
①ΔH1=___kJ·mol-1。
②对于反应a，测得在不同温度下H2O(g)的转化率如图所示，图中T1、T2、T3的大小关系为___。用物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应的平衡常数(Kp)，在T2℃、50MPa时，反应a的平衡常数Kp=___MPa(已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数，结果保留两位小数)。
Ⅱ．甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)。原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。实验数据见表：
CO2%－CO%－H2%
(体积分数)
0—30—70
4—26—70
8—22—70
20—10—70
反应温度/℃
225
235
250
225
235
250
225
235
250
225
235
250
碳转化率(%)
CH3OH
4.9
8.8
11.0
19.0
33.1
56.5
17.7
33.4
55.4
8.0
12.0
22.6
CH4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.8
2.8
2.8
(3)在一定条件下，反应温度越高，碳转化率___。(填“越高”、“越低”、“不变”)
(4)CO2对甲醇合成的影响是___。
Ⅲ．甲醇可以制备二甲醚：2CH3OH(g) ⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。经查阅资料：该反应压强平衡常数的计算式为：lnKp=-2.205+(T为热力学温度：热力学温度=摄氏度+273)。
(5)在一定温度范围内，随温度升高，甲醇生成二甲醚的倾向___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案
1．= H2XO3+HYO=H2YO3+HXO(或H2XO3+HYO=H2O+YO2↑+HXO) 酸性 HXO既要电离又要水解，HXO+H2O=H2XO3+OH-，设水解常数Kh2，则，，故NaHXO3溶液显酸性。 -1473.2kJ/mol D
【详解】
(1)向氨水中滴加入盐酸至溶液成中性时，根据电荷守恒可得，所以，故答案为：=；
(2) ①HXO的电离平衡常数表达式，故答案为：；
②根据表格数据可知Ka1(H2XO3)> Ka1(H2YO3)> Ka2(H2XO3)> Ka2(H2YO3), H2XO3溶液和NaHYO3溶液反应的主要离子方程式为H2XO3+HYO=H2YO3+HXO(或H2XO3+HYO=H2O+YO2↑+HXO)；
③根据表中数据可知Ka2(H2XO3)= 6.3×10-8，NaHXO3既要电离又要水解，水解常数为：，由计算可知电离大于水解，溶液显酸性，故答案为：酸性；HXO既要电离又要水解，HXO+H2O=H2XO3+OH-，设水解常数Kh2，则，，故NaHXO3溶液显酸性；
(3)设①BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ∆H=+571.2kJ·mol–1
②BaS(s)=Ba(s)+S(s) ∆H=+460kJ·mol–1，③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=-221kJ·mol–1
④Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)
根据盖斯定律得，
故答案为：-1473.2kJ/mol；
(4)平衡时测得A的浓度为0.60mol/L，将容器的容积扩大到原来的3倍，再达平衡时，测得A的浓度降为0.20mol/L，说明平衡没有移动，说明该反应aA(g)+bB(g) cC(s)+dD(g)前后气体分子数相等，即a+b=d，a+b
【详解】
(1)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=-90.7kJ.mol-l
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ.mol-l
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l
由盖斯定律可以知道，通过①×2+②+2×③可得所求反应方程式，则=2×(-90.7kJ.mol-l) -23.5kJ.mol-l+2×41.2kJ.mol-l=-122.5 kJ.mol-l， 因此，本题正确答案是：-122.5。
(2)温度、体积不变的可逆反应中，气体的压强之比等于其物质的量之比，15min，压强比，则反应后气体的物质的量=3mol×0.80=2.40mol，气体减少的物质的量=3mol-2.4mol=0.6mol，根据气体减少的物质的量与CO之间的关系式知参加反应的CO的物质的量，则CO的转化率=， 因此，本题正确答案是：45%；
(3)根据图象可以知道，越大，CO2的转化率越大，温度越高， CO2的转化率小，且图中不同温度线的斜率不同，温度越低，增大投料比使CO2的转化率增大的越显著， 因此，本题正确答案是：升高温度， CO2的转化率降低；温度越低，增大投料比使CO2的转化率增大的越显著。
反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l的v-t图象如(4)图1所示，反应前后气体体积不变，若其他条件不变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，物质浓度减小，反应速率减小，达到平衡所需时间变长，阴影部分为反应物浓度变化量，图2中浓度变化比图1中浓度变化小，则分析选项得到：a1>a2，b1>b2，t1
3．513.5 增大压强、降低温度、增大CO与NO的投料比 a 该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小 17∶25
【详解】
(1)①设NO的键能为x，反应，∆H=(1076×2+2x)-(745×2×2+945)=-746，解得x=513.5，NO的键能为513.5；
②该反应为气体体积缩小的放热反应，若提高NO的平衡转化率，需要使平衡正向移动，采取的措施有：增大压强、降低温度、增大与的投料比等；
(2)①该反应是放热反应，升高温度不利于反应向右进行，会使平衡常数减小，曲线a符合此特点；
②由图可知，当温度在T2时，的转化率最高。温度越高反应速率越大，在相同时间内达到平衡状态前，H2的转化率最高，但达到平衡状态后继续升温，反应会向逆反应方向移动，导致H2的转化率降低，由图知b点为平衡状态；列三段式：
同温同体积时压强比等于物质的量比，故b点时对应的压强与反应开始时的压强比为(1.2+0.6+0.8+0.8)∶(2+3)=17∶25。
4． 性质稳定，不与粮食水果发生反应 AD 碳 2 用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
【详解】
(1)的结构式是。性质稳定，不与粮食水果发生反应，常用作粮食、瓜果的保护气。故答案为：，性质稳定，不与粮食水果发生反应
(2) A．对于合成氨的反应，其他条件不变，适当增大的浓度，化学反应速率加快，A项正确；
B．其他条件不变，降低反应体系的温度，化学反应速率减慢，B项错误；
C．其他条件不变，减小反应体系的压强，化学反应速率减慢，C项错误；
D．其他条件不变，使用更高效的催化剂，化学反应速率加快，D项正确。
故答案为：AD
(3)由图可知，碳氢化合物中碳失电子，反应过程中被氧化的元素名称是碳；和反应的化学方程式为。故答案为：碳，
(4)①根据题中信息可知，反应的化学方程式为。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为。故答案为：2
②鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰。
5．2ΔH3＋ΔH2-ΔH 1 BC < 大于 4 (mol/L) – 2 HSO＋H2O-2e-=SO＋3H＋
【详解】
(1)已知：①CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1 kJ·mol-1，②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2 kJ·mol-1，③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3 kJ·mol-1，根据盖斯定律：②+③×2-①得CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，则ΔH＝2ΔH3＋ΔH2-ΔH1 kJ·mol-1；
(2)①A．随着反应的进行，容器内气体的质量保持不变，容器的容积保持不变，密度不随反应的进行而变化，若容器内气体密度恒定，不能说明反应达到平衡状态，A项错误；
B．若容器内各气体浓度恒定，反应达到平衡状态，B项正确；
C．CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)该反应是气体分子数减小的反应，当容器内各气体压强恒定时，反应达到平衡状态，C项正确；
D．反应中，加入催化剂，平衡不移动，D项错误；
答案选BC；
②分析图像可知，升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH<0；
③由图像可知，温度相同时，在压强为P2时平衡时CO的转化率高，由反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)可知，压强越大，越有利于平衡向正反应进行，故压强p2大于p1；
④由图可知，100 ℃时，CO的转化率为0.5，由此列出三段式：
则该反应的化学平衡常数为；
(3)阳极上，HSO转化为SO，故阳极反应的电极反应式为HSO＋H2O-2e-=SO＋3H＋。
6．EF AC 0.05mol•L -1•min -1 相等 增大反应物接触面积，加快反应速率 酸雨
【分析】
本题以图像为载体，通过对图像分析，得出化学反应速率与图像的关系，计算出反应速率。以化工流程图为载体，得出尾气成份，结合SO2的性质，分析出其直接排空的影响。
【详解】
(1)单位时间内，产生的气体越多，即曲线的斜率越大，反应速率越快。故答案为：EF；
(2)反应物浓度越大，反应速率越快。A．加入蒸馏水，反应物浓度减小，反应速率减慢；B．加入氯化钠固体，与反应物不反应且对反应物浓度无影响，反应速率无变化；C．加入氯化钠溶液，相当于加入蒸馏水，反应物浓度减小，反应速率减慢；D．加入浓盐酸，反应物浓度增大，反应速率加快；故答案为：AC；
(3)由图可知，反应开始至2min，Z的物质的量浓度的变化量，反应速率为：，故答案为：0.05mol•L -1•min -1；
(4)由图可知，5min时，Z的物质的量达到最大值且保持不变，此时，反应达到化学平衡，即Z的生成速率达最大值且不变，故答案为：相等；
(5)反应物接触面积越大，反应速率越快，粉碎矿石可以增大反应物间的接触面积。故答案为：增大反应物接触面积，加快反应速率；
(6)尾气中含有SO2，若不经处理，直接排放空气中，经过氧化、溶解，最终可生成硫酸，形成酸雨，故答案为：酸雨。
7．adf 放热 铝 (或)
【详解】
(1)a．生石灰溶于水，与水反应产生Ca(OH)2，该反应发生放出热量，为放热反应，a符合题意；
b．浓硫酸稀释会放出热量，但该变化没有新物质生成，不是化学变化，b不符合题意；c．碳酸氢钠固体溶于盐酸，反应发生吸收热量，故该反应是吸热反应，c不符合题意；
d．铜溶于浓硝酸，发生反应放出热量，因此该反应是放热反应，d符合题意；
e．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌，发生反应吸收热量，因此该反应是吸热反应，e不符合题意；
f．过氧化钠溶于水，发生反应产生NaOH和O2，发生反应放出热量，因此该反应为放热反应，f符合题意；
故答案为：adf；
(2)根据图示可知：反应物的能量比生成物的能量高，发生反应放出热量，因此该反应为放热反应；将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，第一个是2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，第二个是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，H2O2被还原产生H2O，该反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；故答案为：放热；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
(3)①当电极a为镁，电极b为铝，电解质溶液为NaOH溶液时，由于Al能够与NaOH溶液发生反应，而Mg不能发生反应，故该电池的负极材料为铝，正极材料为镁；故答案为：铝；
②燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。要设计一个燃料电池，电极a通入氢气燃料，通入燃料H2的电极为负极，采用氢氧化钠溶液为电解液，通入O2的b电极为正极，O2得到电子变为O2-，然后与H2O结合生成OH-，则b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；故答案为：；
③铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液，形成原电池, Fe作负极，失去电子变为Fe2+进入溶液，所以负极质量减小；Cu作正极，Cu2+在正极得电子生成Cu单质，正极质量增大，总反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，反应过程转移2 mol电子，两极质量相差(56+64)g=120 g，当两极相差12 g时，转移电子物质的量为n(e-)=12g120g×2mol12g120g×2mol=0.2 mol，则转移的电子数目N(e-)=0.2 mol×6.02×1023/mol=1.204×1023。故答案为：(或)；
8．Mg AgCl+e-=Ag+Cl- 0.2 X 阴 CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+ 11.7
【详解】
(1)MgAgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，镁为还原剂，则负极材料为Mg，氧化剂为氯化银，参与正极电极反应，则正极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，答案为：Mg；AgCl+e-=Ag+Cl-；
(2)氢气与转移电子和离子的关系为： ，X电极生成了氯化锂溶液，所以当X极生成0.1 mol H2时，会有2 mol Li+ 移向X极，答案为：0.2；X；
(3)a极为原电池的负极，醋酸跟变为二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，同时可实现海水淡化，所以隔膜一为阴离子交换膜，海水中氯离子透过离子交换膜，实现海水淡化；转移电子和离子的关系为：，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上除盐0.2mol，为11.7g，答案为：阴；CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，11.7。
9．放出 a+0.5b-c III 75% 0.0375 d
【详解】
(1)根据，该反应在反应过程中体系温度会升高，说明该反应是放热反应。每摩尔、、所含化学能分别为、、，则每有参与反应时，放出的能量== a+0.5b-c 。故答案：放出；a+0.5b-c。
(2)①一定温度下，向体积为2L的刚性密闭容器中充入和，发生反应，由图可知中表示分压变化的曲线为Ⅲ。时达到平衡，设此时物质的量为n2，根据阿佛加德罗定律： ,解得n2=0.225mol。设此反应过程中的变化量为xmol，则有0.2-2x+0.1-x+2x=0.225，解得x= 0.075 mol, 所以的转化率=%=75%。故答案：III；75%。
②由上述分析可知：内的变化量=0.075 mol2= 0.15mol，所以的反应的速率==0.0375，故答案：0.0375。
③a．容器内、的物质的量浓度之比为，不能说明容器内、的物质的量浓度不变，所以不能作为判断达到平衡状态的依据，故a不符合题意；
ｂ．化学反应方程式中的各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以不能作为判断达到平衡状态的依据，故b不符合题意；
ｃ．容器的体积不变，反应物和生成物又都是气体，所以气体的密度不随时间而变化，故c不能作为判断达到平衡状态的依据，故c不符合题意；
ｄ．由反应可知，反应前后气体体积不等，所以当容器内压强不随时间面变化，说明此反应达到平衡状态，故d符合题意；
故答案：d。
10．吸收 90 负极 11.2 Ⅰ和Ⅲ AD
【详解】
(1)依据反应方程式：N2+O2=2NO，生成2molNO，需要断裂1molN≡N三键，1molO=O键，需要吸收能量为：946kJ+498kJ=1444kJ，生成2molNO，形成2molN-O键，放出热量 1264kJ，断键吸收的热量高于成键释放的热量，所以应吸收热量，数值为：1444kJ-1264kJ=180kJ，则生成1molNO吸收90kJ能量；
(2)①由图可知该传感器是原电池，NO在NiO电极失电子变为NO2，NiO电极为负极；
②由图可知，O2在Pt电极得电子变为O2-，电极反应式为：O2+4e-=2O2-；
③负极反应式为：2NO+2O2--4e-=2NO2，则当电路中有1mol电子发生转移时，NO被消耗0.5mol，体积为V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
(3)①验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件相同，所以a=1.20×10-3；验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，要催化剂的比表面积不同，其他条件相同，b=5.80×10-3；
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验应控制其它条件相同，温度不同，符合条件的是实验Ⅰ和实验Ⅲ；
③A．容器内混合气体都是无色气体，没有颜色变化，不能判断反应达到平衡，A选；
B．反应前后气体分子数不相等，则压强保持不变时，反应达到平衡，B不选；
C．说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；
D．恒容则体积不变，反应前后都是气体，则混合气体的质量不变，容器内混合气体密度一直不变，，不能判断反应达到平衡，D选；
故选：AD。
11．3.00×10-4 1.50×10-4 BC 温度 I II b a 右 1.12
【详解】
I．(1)初始浓度为，末，为，则；化学速率之比等于化学计量数之比，则；
(2)A．单位时间消耗时，一定生成，不能说明反应达到化学平衡，A项不选；
B．，正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡， B项选；
C．该反应为气体分子数减小的反应，当容器内压强不再发生改变，反应达到平衡状态，C项选；
D．恒容条件下，气体体积不变，气体总质量不变，则气体密度始终不变，故容器内气体的密度不再发生改变，不能说明反应达到平衡状态，D项不选；
答案选BC；
(3)对比实验编号I和III，反应温度不同，能验证温度对化学反应速率影响；由图可知，两个实验达到平衡时的时间不同，该图是验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响，则此图是实验I和II的对比；
II．(1)燃料电池，甲烷(a)作负极，氧气(b)作正极，则该燃料电池外电路的电流方向由b到a；
(2)阳离子向正极移动，故在电池内部电解质溶液中向由移动；
(3)a极作负极，甲烷发生氧化反应生成二氧化碳和，电极反应式为；
(4)由可知，若每分钟通过质子交换膜的为，消耗0.05mol，在标准状况下，其体积为。
12．> 0.125 AC A 氨气被氧气氧化
【详解】
(1) ①时，反应未达到平衡，二氧化碳浓度随时间的推移而减小，反应向正向进行，则正反应速率大于逆反应速率，故答案为：＞；
②0~4min时间段内，的浓度的变化量为，则，故答案为：0.125；
③A．其他条件相同时，化学反应速率与温度成正相关，所以温度越低化学反应速率越慢，故A正确；
B．铁粉为固体，固体的浓度为常数，所以对化学反应速率无影响，故B错；
C．保持压强不变，充入氦气使容器体积增大，则二氧化碳、CO浓度降低，化学反应速率减小，故C正确；
D．保持体积不变，充入使体系压强增大，则浓度增大，化学反应速率增大，故D错；
答案选AC
④A．单位时间内生成的同时消耗，根据方程式可知，自反应开始时就会有这样的比例关系，故A错；
B．容器中固体质量不随时间而变化，则FeO的质量、、质量均不再随时间的变化而变化，则该反应处于平衡状态，故B正确；
C．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，则气体的质量不再改变，即处于平衡状态，故C正确；
D．的比值保持不变，则说明该反应处于平衡状态，故D正确；
答案选A
(2)①在420K时NO的转化量为，580K时NO的转化量为，在5min内NO的无质量的变化量-，此时段内NO的平均反应速率为，故答案为：；
②在有氧条件下温度580K之后生成的转化率降低的原因可能是氨气背氧气氧化，从而降低其转化率，故答案为：氨气被氧气氧化。
13．9：2 图甲 D A BC
【详解】
(1) ，的NaOH溶液aL与的溶液bL混合，所得混合溶液的，溶液呈酸性，此时溶液中氢离子浓度为：，解得：9：2，答案为：9：2；
(2) ，向 溶液中加入相同体积的盐酸，可知氯离子过量，剩余氯离子的浓度为：，此时溶液中银离子浓度为：，答案为：；
(3)①用 NaOH溶液分别滴定 HCl溶液和 溶液，当强酸和强碱相互滴定时，滴定终点时溶液呈中性，滴定突跃大，据此分析可知滴定HCl溶液的曲线是图甲，答案为：图甲；
②氢氧化钠滴定醋酸的溶液中存在下列电荷守恒：，因为，推知溶液呈中性，所以的点是：D，答案为：D；
③观察图甲可知，滴入amL氢氧化钠溶液时，溶液恰好呈中性，推至a=20mL，图乙E点恰好生成醋酸钠，醋酸钠为强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性，离子浓度大小关系为：，答案为：；
(4)生成锂的电解反应为：，金属锂应该在阴极生成，电极A为阴极，答案为：A；
(5) 氯离子和水均能在阳极放电，阳极能产生两种气体单质，水放电的反应方程式为：，答案为：；
(6)A．金属锂失电子，电子从负极流向正极，溶液中阳离子移向正极，说明该电池处于放电状态，A正确；
B．金属锂和水发生置换反应，不能选择含的水溶液作离子导体，B错误；
C．a极为负极，充电时，a极应该连接外接电源的负极，C错误；
D．b极为正极，充电时，b极电板连接外接电源的正极，反应为，D正确；
答案为：BC。
14．Zn C Zn+2H+＝H2↑+Zn2+ 11.2 bcd 升高温度、缩小容器容积增大压强或增大反应物浓度等 0.5 30%
【详解】
(1)①锌是活泼的金属，作负极，碳棒是正极，原电池中阴离子移向负极，则该装置工作时，溶液中的向Zn极移动；电子沿导线流入正极，即流向C极；
②锌是失去电子，氢离子得到电子，则该电池的总反应式为Zn+2H+＝H2↑+Zn2+。
③生成1mol氢气转移2mol电子，若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生0.5mol氢气，在标况下的体积为11.2L(标准状况下)。
(2)①a.反应前后容器容积和气体的质量始终不变，则密度始终不变，因此气体密度不再改变不能说明，a不符合；
b.正反应体积减小，则气体压强不再改变可以表明该反应达到化学平衡状态，b符合；
c.的浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，可以表明该反应达到化学平衡状态，c符合；
d.单位时间消耗的同时，消耗，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，d符合；
答案选bcd；
②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是升高温度、缩小容器容积增大压强或增大反应物浓度等。
③从0min到3min内，生成甲醇是0.5mol/L，依据方程式可知消耗氢气是1.5mol/L，则1.5mol/L÷3min＝0.5mol(L·min)。
④平衡时生成甲醇是0.75mol/L，则生成水蒸气是0.75mol/L，消耗氢气是2.25mol/L，剩余氢气是0.75mol/L，因此平衡时混合气体中的体积分数是×100%＝30%。
15．pH<5.6 0.0446(或)(写0.0445也送分) BD 26(26：1) 196
【详解】
(1)通常将pH小于5.6的雨水称为酸雨，故答案为：pH<5.6；
(2)根据盖斯定律：反应可由反应①-反应②+反应③得到，则该反应的反应热：，反应的热化学方程式为： ，故答案为： ；
(3)a点时二氧化硫的转化率为20%，根据题意列三段式：
Kp= =0.0446(或)
A．由图像可知在压强不变时，随温度的升高二氧化硫的转化率减小，说明升温平衡逆向移动，正向为放热反应，则Q小于0，故A错误；
B．相同时间内生成，同时消耗，可知正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，故B正确；
C．平衡常数只与温度有关，压强改变时K不变，故C错误；
D．在恒压条件下，反应达到平衡后，保持温度不变，再充入和，新平衡与原平衡等效，的平衡转化率不变，故D正确；
故答案为：BD；
(4) 该温度下与沉淀共存的悬浊液中，、均满足各自的Ksp，=26(26：1)，故答案为：26(26：1)；
(5)由装置图可知左侧电极生成氢气，发生的电极反应为：，左侧为阴极，则右侧为阳极，阳极生成硫酸，可知原料室中的亚硫酸根离子通过b膜进入右侧电极室中被氧化成硫酸根离子，每生成1mol 转移2mol电子，则阴极生成即2mol时，转移电子4mol，则生成的硫酸为4mol，质量为196g，故答案为：；196；
16． 0.06 60% T1
I．(1)由己知热化学方程式，利用盖斯定律得：
(2) 恒温恒容时，压强与气体物质的量成正比，，，解得
设达平衡时，SO2转化x mol，列三段式如下:
，解得x=0.6mol
0～10min内，该反应的平均速率
的平衡转化率为
故答案为： 、
(3) 压强增大，反应②平衡正向移动，CO的体积分数减小，升高温度，平衡逆向移动，CO的体积分数增大，而由图示知，压强增大，CO体积分数也越大，说明此时温度对平衡的影响占主导地位，故T1
17． 0.49 a AC
【详解】
(1)由标准摩尔生成焓定义可知：
①C(s)+O2(g)=CO(g) 1=
②C(s)+O2(g)=CO2(g) 2=
③N2(g)+O2(g)=NO(g) 3=
由盖斯定律可得2×(②-①-③)得： =2×(-393.5+110.5-90.25)=，即和两种尾气在催化剂作用下反应生成的热化学方程式为；
(2)前4s内NO的浓度变化量为1.00mol/L-0.10mol/L=9.00×10-4mol/L，则前4s内的速率=；
(3)由题意有三段式，平衡时=，即k正×0.32×0.32= k逆×0.1×0.22，解得0.49(保留两位小数)；
(4)型曲线，b点前反应未平衡，反应正向进行，CO转化率随温度升高增大，b点达到平衡，b点之后升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小；型曲线，c点前反应未平衡，反应正向进行，CO转化率随温度升高增大，c点达到平衡，c点之后升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小；因此在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是a点；
(5)A．催化剂在一定温度范围内才有活性，e点转化率出现突变，可能的原因是温度太高，催化剂失去活性，A正确；
B．其他条件相同时，温度越高，活化分子百分数越大，有效碰撞几率越大，因此b点时CO与分子之间发生有效碰撞的几率不是最高，B错误；
C．结合(4)可知在曲线的顶点之前反应未达到平衡，由图可知在均未达到平衡状态时，同温下型沥青混凝土中CO转化率比型的要大，因未平衡，则相同时间内CO转化速率型比型的大，C正确；
D．平衡常数K只与温度有关，温度不同，K不同，结合(4)可知温度升高，平衡逆向移动，K减小，则Ka>Kc，D错误；
选AC。
18．2a+2b+c 25% 小 该反应正反应是放热反应，温度降低，平衡正移，将增大 0.00095 不变 -18
【详解】
(1)由已知热化学方程式2①+2②+③，结合盖斯定律得：△H=2△H1+2△H2+△H3=(2a+2b+c) kJ/mol；
(2)①由已知条件列三段式如下：，，解得x=0.5，；
②由于该反应正反应是放热反应，温度越低，平衡正移，φ(CH3OH)将增大，故a点的值小于b点；
(3)温度升高，反应逆向进行，所以产物的物质的量是逐渐减少的，反应物的物质的量逐渐增大，由题图2可知，曲线a代表的物质为H2，b表示CO2，c为H2O，d为C2H5OH。m=3，设n(CO2)=3 mol，n(H2)=9 mol，生成的C2H5OH的物质的量为x mol，列三段式如下：，根据图示n(CO2)= n(C2H5OH)，即3-2x=x，解得x=1，则平衡时n(CO2)=1 mol ，n(H2)=3 mol，n(C2H5OH)=1 mol，n(H2O)=3 mol ，则Kp===0.00095；
(4)由图可知，电子由M极到N极，说明M极为负极；M极电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，N极电极反应为2CO2+4H++4e =2CO+2H2O，导线中通过2 mol电子后，则负极产生2 mol H+，通过质子交换膜的H+为2 mol，即M极电解质溶液中H+没有改变，M极电解质溶液的pH不变；M极加入的是H2O，产生了O2，转移到N级H+，M级溶液质量没有变化|Δ(M)|=0，N极增加的实际是O和H，增加O原子的物质的量为1 mol，转移过来的H+为2 mol，则N极电解质溶液|Δ(N)|=1×16+2×1=18g，故|Δ(M)|-|Δ(N)|= -18g。
19．-164.0 200℃ △H1＜0、△H2>0，温度升高时，反应I向左移动CO2增加的量比反应II向右移动CO2减少的量多 反应II增压平衡不移动，反应I增压平衡向右移动，故CO2的平衡转化率增大 ＜ D
【详解】
(1)已知：H2和CH4的燃烧热(∆H)分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1，可知热化学方程式：
a、 ∆H=-285.5kJ/mol；
b、 ∆H=--890.0kJ·mol-1；
c、H2O(l)=H2O(g) ∆H3=+44.0kJ·mol-1
根据盖斯定律可得：4a+2c-b
CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-164.0 kJ·mol-1
故答案为：-164.0
(2) ①产物的物质的量分数越大，反应物的转化率越高，Sabatier 系统中CO2和H2为反应物，H2O、 CH4、CO为产物，由图所示，200°C时 CO2转化率最高，H2O、CH4的物质的量分数最大，Sabatier 系统中应选择适宜的温度200°C；故答案为：200℃
②反应I∆H<0、反应II∆H>0，恒压条件下，升高温度时反应I的平衡向逆向移动使CO2的量增加，反应II的平衡正向移动使CO2的量减少，但反应I向左移动增加的CO2的量大于反应II向右移动减少的CO2的量，所以CO2的物质的量分数随温度升高而增大；故答案为：△H1＜0、△H2>0，温度升高时，反应I向左移动CO2增加的量比反应II向右移动CO2减少的量多
③相同温度下，反应II正向是前后气体分子数不变，反应I正向为气体分子数缩小的反应，压强改变不影响其平衡移动，反应I正向为气体分子数缩小的反应，增大压强，反应I的平衡向正反应方向移动、反应II的平衡，所以相同温度时，压强越大，CO2的平衡转化率越大；故答案为：反应II增压平衡不移动，反应I增压平衡向右移动，故CO2的平衡转化率增大
(3) ①Bosch反应为CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)，由反应可知正反应为气体分子数目减少的体系，平衡体系混乱度减小，则△S<0；故答案为：＜
②温度-定时，在2L密闭容器中按=2投料进行Bosch反应，设氢气与二氧化碳初始投料分为2mol和1mol，二氧化碳的转化物质的量为xmol，列三段式：
，解得x=0.9
则平衡时体系中CO2、H2、H2O(g)的物质 的量分别为0.1mol、0.2mol、 1.8mol， 混合气体的总物质的量=0.1+0.2+1.8=2. lmol,
该温度下反应平衡常数为：
③A．提高原料气中CO2所占比例，平衡正向移动，但二氧化碳转化率减小，故A不符合题意；
B．加快反应器中气体的流速，相当于减小浓度，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，故B不符合题意；
C．增大催化剂的表面积，反应速率加快，但平衡不移动，二氧化碳转化率不变，故C不符合题意；
D．反应器加压降温处理平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，故D符合题意；
故答案为：D
20．＜ 0.18 +131.3 T3＞T2＞T1 48.04 越高 少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲烷的碳转化率又降低 减小
【分析】
根据图象，没有水加入氧分子活化反应的活化能为0.75eV，有水加入氧分子活化的反应的活化能为0.57eV，据此分析解答；根据盖斯定律分析解答反应a的△H1，结合三段式分析计算；根据lnKp=-2.205+随温度的变化分析判断。
【详解】
(1)依据图示，生成物总能量低于反应物总能量，反应为放热反应，所以△H＜0；依据图示，有水时活化能为0.57eV，没有水时为0.75eV，所以活化过程中有水时的活化能降低了0.18 eV，故答案为：＜；0.18；
(2)①a．C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)ΔH1，b．C(s)+2H2O(g) ⇌ CO2(g)+2H2(g)ΔH2=+90.3kJ·mol-1，c．CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.0kJ·mol-1，根据盖斯定律，反应a=反应b-反应c，则ΔH1=ΔH2-ΔH3=+90.3kJ·mol-1+41.0kJ·mol-1=+131.3kJ·mol-1，故答案为：+131.3；
②a．C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)ΔH1=+131.3kJ·mol-1，为吸热反应，温度越高H2O(g)的平衡转化率越高，且温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，因此T3>T2>T1；由题图可知温度为T2℃时，H2O(g)的平衡转化率为70%，设起始时H2O(g)的物质的量为xmol，
平衡时气体的总物质的量为1.7xmol，此时H2O(g)、CO、H2的物质的量分数分别为，，，Kp==48.04 MPa，故答案为：T3>T2>T1；48.04；
(3)由表格中原料气各组分含量不同时反应生成甲醇的碳转化率的数据可知：反应温度越高，生成甲醇的碳转化率越高，故答案为：越高。
(4)二氧化碳的体积分数为4%时生成甲醇的碳转化率最高，二氧化碳的体积分数为20%生成甲醇的碳转化率较低，不含二氧化碳时生成甲醇的碳转化率最低，因此原料气含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲烷的碳转化率又降低，故答案为：少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲烷的碳转化率又降低；
(5)根据lnKp=-2.205+可知，随温度升高，Kp减小，平衡逆向移动，甲醇生成二甲醚的倾向减小，故答案为：减小。
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