2022-2023学年上海市控江中学高二上学期9月阶段测化学试题含解析

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上海市控江中学2022-2023学年高二上学期9月阶段测化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．在C(s)+CO2(g)2CO(g)反应中可使化学反应速率增大的措施是
①增大压强　②增加碳的量 ③恒容通入CO2④恒压充入N2⑤恒容充入N2
A．①⑤ B．②④ C．①③ D．③⑤
【答案】C
【详解】①增大压强，相当于增加反应物的浓度，化学反应速率加快，正确；②碳为固体，增加碳的量对化学反应速率几乎无影响，错误；③恒容通入CO2，增加了CO2浓度，化学反应速率加快，正确；④恒压充入N2，相当于增加容器体积，气体的浓度将减小，化学反应速率将减小，错误；⑤恒容充入N2，N2对于该反应相当于“惰性气体”，恒容充入N2，参加反应的各物质的浓度不变，化学反应速率不变，错误；故答案为C。
2．下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是
A．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率
B．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
C．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品
D．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益
【答案】A
【详解】A、化学反应速率是表示物质反应的快慢，不能改变原料的转化率，A项错误；
B、根据影响化学反应速率的因素，可指导怎样在一定时间内快出产品，B项正确；
C、结合影响化学平衡的因素，采用合适的外界条件，是平衡向正反应方向移动，可提高产率，C项正确；
D、在一定的反应速率的前提下，尽可能使平衡向正反应方向移动，可提高化工生产的综合经济效益，D项正确；
答案选A。
3．比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是
A．都使用了合适的催化剂
B．都选择了较高的温度
C．都按化学方程式中的系数进行投料
D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件
【答案】C
【详解】A．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都使用了合适的催化剂，A正确；
B．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都选择了较高的温度，B正确；
C．为了提高转化率，一般会使较廉价的原料稍过量，C错误；
D．合成氨反应在常压下平衡转化率过低，需采用高压条件；的催化氧化在常压下平衡转化率已足够高，所以采用常压条件，D正确；故选C。
4．在2L密闭容器中加入4mol A和6mol B，发生以下反应：4A(g)+6B(g)4C(g)+5D(g)。若经5s后，剩下的A是2.5mol，则B的反应速率是（   ）
A．0.45mol/(L·s) B．0.15mol/(L·s) C．0.225mol/(L·s) D．0.9mol/(L·s)
【答案】C
【详解】5s内A的物质的量变化量为4mol-2.5mol=1.5mol，故A的浓度变化量为1.5mol÷2L=0.75mol/L，所以υ（A）=0.75mol/L÷5s=0.15mol/（L•s），化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以υ（B）=6×0.15mol/（L•s）÷4=0.225mol/（L•s），
故选C。
5．下列反应的速率，前者一定大于后者的是
A．相同温度下，颗粒大小相同的锌粒分别与pH相同的稀硫酸和稀盐酸反应
B．相同温度下，相同浓度的稀盐酸分别与锌粒和铁粉反应
C．200℃时反应，100℃时反应
D．相同温度下，颗粒大小相同的碳酸钙分别与相同浓度的盐酸和醋酸反应
【答案】D
【详解】A．温度相同，锌粒的颗粒大小相同，pH相同（H+浓度相同），二者反应速率相同，A不符合题意；
B．温度相同，盐酸浓度相同，锌更活泼，但为粒状（颗粒较大），铁相对不活泼，但为粉末状（颗粒较小），无法判断二者的速率哪个更大，B不符合题意；
C．这是两个不同的反应，反应物本身的性质不同，且压强、浓度大小也未知，无法通过温度判断哪个速率更大，C不符合题意；
D．温度相同，碳酸钙的颗粒大小相同，盐酸是强酸，相同浓度时，盐酸中H+浓度比醋酸中大，前者反应速率大于后者，D符合题意；
故选D。
【点睛】比较反应速率时，一定要有控制变量的思想，一般只有一个变量时能够清楚地比较速率大小；有两个或两个以上变量，若这些变量影响一致，也可以比较，不一致则无法比较。
6．接触法制硫酸中能提高SO2转化率的条件是（    ）
A．400~500℃ B．常压 C．催化剂 D．过量的空气
【答案】D
【分析】2SO2＋O22SO3是气体体积减小的放热反应，使平衡正向移动，提高SO2转化率。
【详解】2SO2＋O22SO3是气体体积减小的放热反应，使平衡正向移动，提高SO2转化率。
A、400~500℃时催化剂活性最大，故A不符；
B. 对气体体积减小的反应加压，平衡正向移动，但本反应常压下反应转化率已经很高，故B不符；
C. 催化剂对平衡没有影响，故C不符；
D. 过量的空气，提高氧气的浓度，提高SO2转化率，平衡正向移动，故D正确；
故选D。
7．下列事实中，不能用勒沙特列原理解释的是
A．开启啤酒后，瓶中马上泛起大量泡沫
B．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C．对于达到平衡后，给体系加压，气体颜色加深
D．工业合成氨过程中采用高压
【答案】C
【详解】A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫，是压强对其影响导致的，且属于可逆反应，能用勒沙特列原理解释，故A不符合；
B．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在溶解平衡，饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子，饱和食盐水抑制了氯气的溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒沙特列原理解释，故B不符合；
C．H2、I2、HI三者的平衡，增大压强平衡不移动，但浓度增大，则颜色加深，不能用勒沙特列原理解释，故C符合；
D．根据平衡： N2+3H22NH3，增压平衡向气体体积减小的方向移动，提高氨气产出，能用勒沙特列原理解释，故D不符合。
故选C。
8．为探究铁与稀硫酸的反应速率，向反应混合液中加入某些物质，下列关于v(H2)变化判断正确的是
A．加入Na2SO4 溶液，v(H2)减小
B．加入 NaHSO4固体，v(H2)不变
C．加入 NaNO3 固体，v(H2)不变
D．加入 CuSO4固体，v(H2)减小
【答案】A
【详解】A. 加入Na2SO4 溶液会稀释原溶液，氢离子浓度减小，故v(H2)减小，故A正确；
B. 加入 NaHSO4固体，使溶液中的氢离子浓度增大，故v(H2)增大，故B错误；
C. 加入 NaNO3 固体会引入硝酸根，硝酸根的氧化性大于氢离子的氧化性，会先于氢离子与铁反应，故v(H2)减小；
D．加入CuSO4固体，铁会置换出铜单质附着在铁表面形成原电池，加快反应速率，故故v(H2)增大，故D错误；
故答案为A。
【点睛】本题中A项加入的物质对反应本身没什么影响，但是会稀释原溶液。
9．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是
A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动
C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化
【答案】D
【详解】A、平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；
B、K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；
C、平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；
D、平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D不正确，
答案选D。
10．可逆反应aX+bYcZ在一定温度下的密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v)～时间(t)图像如图所示。则下列说法中正确的是（    ）

A．若a+b=c，则t0时只能是增大了容器的压强
B．若a+b=c，则t0时只能是加入了催化剂
C．若a+b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强
D．若a+b≠c，则t0时只能是加入了催化剂
【答案】D
【详解】由图可知，可逆反应到达平衡后，在t0时改变条件，正、逆速率都同等程度增大，平衡不移动，故改变条件可能是加入催化剂，或是增大压强，且反应前后气体的物质的量不变。
A．若a+b=c，t0时增大反应体系的压强，速率增大，化学平衡不移动；但加入催化剂，反应速率同样增大，化学平衡也不发生移动，A错误；
B．若a+b=c，t0时加入催化剂，反应速率增大，化学平衡不发生移动；但增大反应体系的压强，速率增大，平衡也不发生移动，B错误；
C．若a+b≠c，增大压强，化学平衡向体积减小的方向移动，与图像不符，C错误；
D．若a+b≠c，增大压强，平衡向体积减小的方向移动；改变温度与某一物质浓度，平衡一定移动；由于使用催化剂可同等倍数的增大反应速率，改变后的正、逆反应速率仍然相同，化学平衡不移动，故t0时只能是加入催化剂，D正确；
故合理选项是D。
11．在密闭容器内发生吸热反应：，和物质的量随时间的变化如图所示。2min时仅改变一个条件，该改变的条件是

A．减少 B．增加 C．增大压强 D．升高温度
【答案】D
【分析】由图可知，2min时，曲线斜率变大，则反应速率增大，且水的物质的量减小，氢气的物质的量增大，平衡正向移动，以此解答该题。
【详解】
A．减少n(H2O)，平衡逆向移动，反应速率减小，氢气的物质的量应该减小，A错误；
B．增加n(H2)，平衡逆向移动，水的物质的量应增大，B错误；
C．反应前后气体的气体不变，增大压强，平衡不移动，气体的物质的量不变，C错误；
D．正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，与图像相符合，D正确；
故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的影响因素的知识，注意把握图像的分析，把握影响平衡移动的影响因素，侧重考查学生的分析能力。
12．向一容积为5L的恒容密闭容器中充入5mol A与8mol B，在一定条件下反应：(x、y为正整数)反应进行2min后达到平衡，这2min内平均反应速率，D的平衡浓度为，又知，则下列说法中一定不正确的是
A． B．
C．A的平衡浓度为 D．A与B的平衡浓度之比为2∶3
【答案】D
【详解】A．达到平衡时C的浓度变化为0.6mol/L，D的平衡浓度为0.3mol/L，对于可逆反应计量系数之比等于浓度变化量之比，则，，A项正确；
B．计量系数之比等于反应速率之比，，可求出，，则，B项正确；
C．由，，参加反应的A浓度为0.6mol/L，则A的平衡浓度为，C项正确；
D．计量系数之比等于浓度变化量之比，，则参加反应的B的浓度为0.9mol/L，B的平衡浓度为，A与B的平衡浓度比等于，D项错误；
答案选D。
13．一定温度下，恒容密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应，反应速率与反应时间的关系如图所示。对两种平衡状态下各物理量的比较错误的是

A．平衡状态Ⅱ时的c(H2)一定小 B．平衡状态Ⅱ时的c(NH3)一定大
C．平衡常数K一样大 D．平衡状态Ⅱ时的v(正)一定大
【答案】A
【详解】A. 若通入氢气,平衡向着正向移动,但平衡时c(H2)增大，故A错误；
B. 由于平衡向着正向移动,且逆反应速率逐渐增大，则平衡状态Ⅱ时的c(NH3)一定大，故B正确；
C. 平衡常数与温度有关，温度不变，则两个平衡状态下的平衡常数K不变，故C正确；
D. 根据图像可知,平衡状态Ⅱ时的v(正)、V(逆)都一定增大，故D正确；
故选A。
【点睛】根据图像可知，在平衡状态Ⅰ的基础上改变条件的瞬间，逆反应速率不变、正反应速率增大，平衡向着正向移动，说明是增大了反应物浓度，可以通入N2或H2，也可以是N2和H2的混合物，据此进行解答。
14．在一定温度不同压强(P1＜P2)下，可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系如图示，正确的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】一定温度下，增大压强，反应速率增大，到达平衡的时间缩短，该反应正反应是体积增大的反应，平衡向逆反应移动，平衡时Z的物质的量减小，据此结合选项解答。
【详解】A．图像中压强p1到达平衡时间短，故图像中p1＞p2，与题意不符，故A错误；
B．图像中压强p2到达平衡时间短，图像中p1＜p2，增大压强，平衡时生成物Z的物质的量减小，与实际相符，故B正确；
C．图像中压强p1到达平衡时间短，故图像中p1＞p2，与题意不符，故C错误；
D．图像中压强p2到达平衡时间短，图像中p1＜p2，增大压强，平衡时生成物Z的物质的量增大，与实际不相符，故D错误；
故选B。
15．研究电化学的装置如图所示，虚线框中可接a (电流计）或b (直流电源）。下列说法错误的是

A．接a，该装置将化学能转化为电能
B．接a，石墨是正极
C．接b，铁片连正极时被保护
D．接b，石墨连正极时石墨上产生气泡
【答案】C
【详解】接a，构成原电池，将化学能转化为电能，故A正确；接a，构成原电池，石墨是正极，铁是负极，故B正确；接b，构成电解池，铁片连正极时被腐蚀，故C错误；接b，构成电解池，石墨连正极时石墨上的电极反应为 ，故D正确。
16．据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池。锌电池具有容量大、污染少等优点。电池反应为2Zn＋O2＝2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。下列叙述正确的是
A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O
C．正极发生氧化反应 D．电解液可以是乙醇
【答案】B
【详解】A、在原电池中化合价升高的做负极，从总反应式中可以判断锌化合价升高，所以锌做负极，空气进入正极反应，A错误；
B、锌做负极，负极反应为Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O，B正确；
C、正极发生的是还原反应，C错误；
D、乙醇是非电解质，不能导电，因此电解液不能是乙醇，D错误；
答案选B。
17．密闭真空容器中放入BaO2固体，发生反应2BaO2(s)2BaO(s)＋O2(g) △H＜0，并达到平衡状态Ⅰ；保持温度不变，缩小容器体积，达到平衡状态Ⅱ；平衡状态Ⅰ与Ⅱ不同的是
A．平衡常数 B．反应速率 C．氧气浓度 D．BaO的量
【答案】D
【详解】该反应是气体体积增大的反应，保持温度不变，缩小容器体积，平衡向逆反应方向移动，氧化钡的量减小，由方程式可知，反应的平衡常数K=c(O2)，温度不变，温度函数化学平衡常数不变，则平衡状态Ⅱ和平衡状态Ⅰ的平衡常数相同、氧气的浓度相同、反应速率相同，故选D。
18．T℃，体积均为1L的甲、乙、丙容器中发生反应：，。t1时刻容器中X、Y与Z的物质的量如下表，下列说法正确的是

X
Y
Z
甲



乙



丙




A．甲容器中
B．乙容器若降低温度，达到平衡时可能为
C．乙、丙容器达到平衡后，X的浓度不相等
D．若丙容器中X的体积分数不变，则该反应已达平衡
【答案】B
【详解】A．由题给数据可知，甲容器中的浓度熵Qc==K=0.2，反应达到平衡，则反应速率，故A错误；
B．该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，由题给数据可知，乙容器中的浓度熵Qc==0.25＞0.2，若降低温度，Qc可能等于平衡常数K，则达到平衡时X的浓度可能等于2mol/L，故B正确；
C．Z为固态，则平衡常数K==0.2，设达到平衡后，乙容器中Y改变了amol，由题意可建立如下三段式：

由平衡常数为0.2可得： =0.2，
设达到平衡后，丙容器中Y改变了bmol，由题意可建立如下三段式：

由平衡常数为0.2可得：=0.2，由=可得b = a+1，则2-2a=4-2b，故乙、丙容器达到平衡后，X的浓度相等，C错误；
D．丙容器中X和Y的物质的量之比与化学计量数之比相等，则X的体积分数无论是否达到平衡均为66.7%，不会发生改变，故D错误；
故选B。
19．在恒压、NO和的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

A．反应为吸热反应
B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO转化率
C．图中Y点所示条件下，增加的浓度不能提高NO转化率
D．380℃下，c起始，NO平衡转化率为50％，则平衡常数
【答案】D
【详解】A．由图可知300℃后温度升高，NO的转化率在降低，平衡逆向移动，则反应为放热反应，A项错误；
B．图中实线的最高点为恰好平衡点，X点未达到平衡，延长时间反应继续向右移动，NO的转化率增大，B项错误；
C．Y点为平衡的点，增大O2的浓度，平衡正向移动，可以提高NO的转化率，C项错误；
D．该反应的平衡常数表达式为：，该温度下NO的平衡转化率为50%，则，D项正确；
答案选D。
20．一定条件下，，平衡转化率随温度变化如图所示。对a、b、c三点对应情况的分析，合理的是

反应物起始物质的量之比：
曲线I：
曲线II：
A．物质的量分数：a>b B．物质的量分数：a＜c
C．平衡常数： D．反应速率：
【答案】D
【详解】A．a中二氧化碳的平衡转化率大于b，则a中二氧化碳的物质的量分数小，A错误；
B．a中二氧化碳的转化率大，则生成的乙醇的物质的量多，分数比c大，B错误；
C．随着温度升高，二氧化碳的转化率降低，说明平衡逆向移动，则平衡常数变小，相同温度下平衡常数相同，则，C错误；
D．温度升高，速率加快，故反应速率：　，D正确；
故选D。

二、原理综合题
21．氨是化肥工业和纯碱工业的主要原料。
(1)工业合成氨反应，压强一般控制在20～50MPa，选择这一条件的原因是_______；温度一般控制在500℃左右，原因是_______。
(2)在2L密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气，进行合成氨反应，若2分钟后，容器内压强为原来的0.8倍，则0到2分钟，_______。
(3)恒容条件下，下列说法能表明合成氨反应达到平衡的是_______(填序号)。
A．气体的平均分子量不再变化 B．气体的密度不再变化
C． D．的浓度不再变化
(4)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是_______(填序号)。
A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大
B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大
C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大
D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大
起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。

(5)_______(选填“>”、“＜”、“=”或“不确定”，下同)；理由是_______。
(6)在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氨气的平均速率：_______；反应的平衡常数：B点_______D点。(选填“>”、“＜”或“=”)
(7)C点的转化率为_______。
(8)近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为(一氯氨)，较HClO稳定，试从化学平衡的观点分析液氨能延长液氯杀菌时间的原因：_______。
(9)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是。

A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应
C．正极区，固氮酶为催化剂，发生还原反应生成
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
(10)2012年RongLan等人利用电解原理，以Nafion薄膜为电解质，在常温常压条件下以空气和水为原料高效的完成了合成氨反应。根据反应原理图，分析错误的是。

A．总反应为
B．A极与电源负极相连
C．发生氧化反应，生成和
D．标况时生成恰好消耗空气22.4L
【答案】(1)     反应正向气体分子数减小，加压有利于平衡正向移动，提高反应物转化率，但压强过大，生产成本提高，故工业合成氨压强通常控制在20～50MPa     500℃的温度反应速率较快，催化剂活性最高
(2)0.2
(3)AD
(4)B
(5)     ＜     由图像可知，在相同温度下，压强变化至，平衡混合物中的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动，故
(6)    
(7)66.7%
(8)加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的；当HClO开始消耗后，化学平衡向左移动，又产生HClO起杀菌作用
(9)B
(10)D

【解析】（1）
实际工业生产中要考虑设备、原料成本、反应速率、原料转化率、催化剂活性温度等因素；该反应反应正向气体分子数减小，加压有利于平衡正向移动，提高反应物转化率，但压强过大，生产成本提高，故工业合成氨压强通常控制在20～50MPa；500℃的温度反应速率较快，催化剂活性最高，故温度一般控制在500℃左右；
（2）
根据阿伏伽德罗定律可知，若2分钟后，容器内压强为原来的0.8倍，则反应后总的物质的量为（1mol+3mol）×0.8=3.2mol，减少0.8mol气体，根据可知反应前后气体物质的量变化∆n=2，则生成氨气的物质的量为0.8mol，0.2；
（3）
A．混合气体的平均相对分子质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，A正确；
B．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；B错误；
C．则此时正逆反应速率不相等，没有达到平衡，C错误；    
D．的浓度不再变化，则正逆反应速率相等，达到平衡，C正确；
故选AD；
（4）
A．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故对逆反应的反应速率影响更大，A错误；
B．该反应反应正向气体分子数减小，加压有利于平衡正向移动，故增大压强对正反应的反应速率影响更大，B正确；
C．减小反应物浓度瞬间，生成物浓度不变，逆反应的反应速率不变，C错误；
D．加入催化剂不改变平衡移动，对正逆反应的反应速率影响相同，D错误；
故选B；
（5）
该反应反应正向气体分子数减小，温度相同时，加压有利于平衡正向移动，提高氨气含量，结合图像可知，；反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故反应的平衡常数：B点>D点。
（7）
起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，C点氨气含量为50%

由三段式式可得：，a=；C点的转化率为；
（8）
加入少量液氨，将不稳定的次氯酸转化为较为稳定的，使得次氯酸的分解反应平衡逆向进行，减少了次氯酸的分解，延长液氯杀菌时间；
（9）
A．生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，故相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能，A正确；
B．原电池没有阴极概念，负极区，失去电子发生氧化反应生成，在氢化酶作用下发生反应和氢气反应生成氢离子和， ，B错误；
C．正极区得到电子发生还原反应生成，在固氮酶作用下发生反应氮气和反应生成和氨气，C正确；
D．原电池中阳离子向正极运动；电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动，D正确；
故选B；
（10）
A．由图可知，空气中氮气和水反应生成氨气和氧气，总反应为，A正确；
B．A极氮气发生还原反应生成氨气，为阴极，与电源负极相连，B正确；
C．在阳极失去电子，发生氧化反应，生成和，C正确；
D．氮气发生还原反应生成氨气，，标况时生成需要氮气1mol，标况下氮气体积为22.4L，消耗空气22.4L×5=112L，D错误；
故选D。
22．工业上常采取以下方法除去和并回收利用。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为。其流程如下图：

碱法吸收的流程如下图。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。

已知：
试剂

NaOH
价格(元/kg)
0.36
2.9
吸收的成本(元/mol)
0.027
0.232

(1)写出碱法吸收原理的离子方程式_______。
(2)和碱法相比，石灰-石膏法的优点是_______，缺点是_______。
(3)在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案_______(用流程图表示)。可通过如下反应回收硫：。
(4)写出该反应平衡常数表达式K=_______。
(5)其他条件不变时，随着温度的升高，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示，请解释其可能的原因_______。

(已知硫的沸点约是445℃)
用溶液吸收生成。被氧化使再生，其原理为：
(6)硫杆菌存在时，被氧化的速率是无菌时的倍。由图1和图2判断，使用硫杆菌的最佳条件为_______；若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_______。

废气中的通过高温热分解可制取氢气：。现在3L密闭容器中，控制不同温度进行分解实验。
(7)某温度时，的转化率达到最大值的依据是_______(选填编号)。A．气体的压强不发生变化 B．气体的密度不发生变化
C．不发生变化 D．单位时间里分解的和生成的一样多
(8)实验结果如图。图中曲线a表示的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下、反应经过相同时间且未达到化学平衡时的转化率。曲线b随温度的升高，向曲线a逼近的原因是_______。

分别与CO、反应均能制得粮食熏蒸剂COS，反应如下：
反应I：
反应II：
已知：在相同条件下，v正(I，)>v正(II，)，向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(不参与反应)，分别发生上述反应。

反应I
反应II
起始投料
CO





起始物质的量(mol)
1
1
3
1
1
3

图中实线a、b表示在相同的时间内随温度的变化关系。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。

(9)W的坐标是，W点的转化率是_______。
(10)a是反应_______(填“I”或“II”)的随温度的变化关系，依据是：_______。
(11)反应I的正反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)，理由是：_______。
【答案】(1)
(2)     吸收快、效率高     成本较高
(3)
(4)
(5)该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率降低；当温度高于445℃后，硫变成气态，其过程需要吸热，使反应变为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，的平衡转化率升高
(6)     30℃、     蛋白质发生变性，催化剂失去生理活性
(7)AC
(8)随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短
(9)30％
(10)     II     在相同条件下，v正(I，)>v正(II，)，因此在相同时间内，I生成的COS较II多
(11)     放热     根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热

【分析】SO2为酸性气体与NaOH发生反应的化学方程式为：，则反应的离子方程式为：，和碱法相比，石灰-石膏法吸收的物质为CaO和Ca(OH)2，则此法具有吸收快、效率高等优点，缺点为成本较高，设计烟气脱硫的流程图如下，该可逆反应的平衡常数表达式为：，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率降低；当温度高于445℃后，硫变成气态，其过程需要吸热，使反应变为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，的平衡转化率升高，由图可知使用硫杆菌的最佳条件为30℃、，反应温度过高，反应速率下降的原因为硫杆菌蛋白质发生变性，催化剂失去生理活性，H2S的转化率达到最大值为达到平衡状态，该反应为总体积减小的反应，压强不变时达到平衡状态，平衡常数不变达到平衡状态，曲线b随温度的升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短，据此答题。
（1）
SO2为酸性气体与碱石灰发生反应的化学方程式为：，则反应的离子方程式为：；
（2）
①碱法吸收为NaOH吸收，石灰-石膏法吸收为CaO和Ca(OH)2，和碱法相比，石灰-石膏法的优点是吸收速率快且效率高；
②缺点为成本较高，相对碱法吸收投入较多；
（3）
可先用碱法吸收再用石灰吸收，设计烟气脱硫的流程图如下；
（4）
对于可逆反应，该可逆反应的平衡常数表达式为：；
（5）
该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率降低；硫的沸点约是445℃，当温度高于445℃后，硫变成气态，其过程需要吸热，使反应变为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，的平衡转化率升高；
（6）
①图为温度和氧化速率图，可知氧化速率最大时温度为30℃，图2为pH和氧化速率图像，可知氧化速率最大时pH为2.0，综上所述最佳的条件为30℃、；
②硫杆菌为催化剂，若反应温度过高使硫杆菌蛋白质发生变性，催化剂失去生理活性，反应速率下降；
（7）
对该可逆反应，H2S的转化率达到最大值为达到平衡状态，分析如下：
A．该可逆反应为总体积增大的反应，当压强不变时达到平衡状态，A项正确；
B．该反应为全气态反应，根据质量守恒定律可知，气体总质量不变，气体的密度为，气体的体积不变，则该气体的密度不变，无法判断是否达到平衡，B项错误；
C．该可逆反应的平衡常数表达式为，平衡常数至于温度有关，则平衡常数不变时达到平衡状态，C项正确；
D．正反应速率等于逆反应速率时达到平衡状态，则单位时间里分解的和分解的一样多时达到平衡状态，D项错误；
答案选AC；
（8）
曲线a为平衡时的转化率和温度图像，曲线b表示未达到平衡时的转化率和温度图像，随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短，则b曲线向a曲线靠近；
（9）
W点时n(COS)=0.3mol，则消耗H2S的物质的量为0.3mol，起始时n(H2S)=1mol，则H2S的转化率为30%；
（10）
①相同条件下，v正(I，)>v正(II，)，即反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ，结合图中c、d两反应的平衡曲线可知，I生成的COS较II多，则曲线a为Ⅱ；
②在相同条件下，v正(I，)>v正(II，)，因此在相同时间内，I生成的COS较II多；
（11）
①由图可知c、d为平衡时的曲线，c曲线为反应Ⅱ，d曲线为反应Ⅰ，随着温度上高d曲线下降可知，n(COS)减小，平衡逆向移动，则反应Ⅰ的正反应为放热反应；
②根据平衡曲线，温度越高，越小或根据曲线b，在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热。