从巩固到提高高考化学二轮微专题27 化学反应与能量

更新时间：2023-02-13 浏览次数：17 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2022·诸暨模拟) 在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ B . 1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量 $\text{[math]}$ 反应全部转化为 $\text{[math]}$ (g)，前者放热多 C . $\text{[math]}$ D . 化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

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2. (2022·浙江模拟) 一定温度下，向容器中加入A可发生反应如下：①A→B，②A→C，③ $\text{[math]}$ 。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（）

A . 反应①的活化能大于反应② B . 该温度下，反应③的平衡常数大于1 C . $\text{[math]}$ 时，B的消耗速率小于生成速率 D . 升高温度， $\text{[math]}$ 时体系中B的含量增大

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3. (2022·云南模拟) CO与 $\text{[math]}$ 气体均会造成环境污染，研究表明二者可在 $\text{[math]}$ 表面转化为无害气体，其反应进程及能量变化过程如图所示。下列说法正确的是（）

A . 使用催化剂可降低反应活化能，但不改变反应历程 B . 有催化剂条件下，E₁时的反应速率比E₂快 C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 为中间体、 $\text{[math]}$ 为催化剂

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4. (2022·浙江模拟) 一定温度下， $\text{[math]}$ 的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述错误的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 升高温度，体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大 C . 以丙烷为原料合成丙醇时，“先溴代再水解”有利于提高2-丙醇的含量 D . 由图可知，丙烷中碳氢键的键能不完全相同

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5. (2022·浙江模拟) 环己烷有多种不同构象，其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构型的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是（）

A . 扭船型最稳定 B . $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ =+39.3kJ/mol C . $\text{[math]}$ 的标准燃烧热 $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ D . 相同条件下 $\text{[math]}$ 生成扭船型的速率大于生成船型

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6. (2021·长春模拟) 下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ＜0 B . 生成HX(g)的反应热与途径有关，所以 $\text{[math]}$ C . 若X分别表示Cl、Br、I，则过程Ⅲ吸收的热量依次增多 D . Cl₂(g)、I₂(g)分别发生反应Ⅰ，同一温度下的平衡常数分别为K₁、K₃ ，则K₁＞K₃

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7. (2022·徐汇模拟) ICl与 $\text{[math]}$ 发生的总反应为 $\text{[math]}$ 。该反应分两步完成，第一步： $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 为总反应的氧化产物 B . ICl水解产物是HI和HClO C . 已知键能：H-H>I-I，可推知键能：1-Cl>H-Cl D . 第二步反应为 $\text{[math]}$

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二、综合题

8. (2022·攀枝花模拟) C₂H₄是现代工业的重要原料，工业上用CO₂氧化C₂H₆制C₂H₄具有重要意义。

已知：CO₂氧化C₂H₆制C₂H₄的主反应热化学方程式为：C₂H₆(g) + CO₂(g)=C₂H₄(g) + CO(g) + H₂O(g) ΔH=+177kJ·mol^-1

（1）若主反应的反应历程分为如下两步：
I. C₂H₆(g)=C₂H₄(g) + H₂(g) (快) ΔH₁

II. CO₂(g) + H₂(g)= CO(g) + H₂O(g) (慢) ΔH₂=+42kJ·mol^-1

则：①反应I的ΔH₁ = kJ ·mol^-1。

②已知：ΔG=ΔH- T·ΔS。当ΔG＞0，反应非自发；当ΔG<0，反应自发。若反应I的ΔS=+120J·K^-1·mol^-1 ，反应I自发进行的最低温度T=K。

③相比于提高c(C₂H₆) ，提高c(CO₂)对主反应总速率影响更大，其原因是。
（2）某催化剂催化主反应的过程中，在催化剂表面发生了一系列反应：
①CH₃- CH₃→CH₃- CH₂·+ H⁺+e^- ，

②CH₃-CH₂·→CH₂=CH₂+H⁺+e^- ，

③CO₂+e^-→ $\text{[math]}$ ，

④ $\text{[math]}$ + H⁺→·COOH，

⑤ ，

则：自由基CH₃-CH₂·的电子式为，⑤的反应式为。

（3）在C₂H₆与CO₂反应制C₂H₄的过程中，还会发生副反应：C₂H₆(g)+ 2CO₂(g) = 4CO(g)+ 3H₂(g) ΔH＞ 0

①其他条件相同时，1mol C₂H₆与1mol CO₂经相同反应时间测得如表实验数据：

实验	温度/K	催化剂	C₂H₄的产率%
实验1	400	催化剂1	55.0
实验1	400	催化剂2	62.3
实验2	500	催化剂1	68.5
实验2	500	催化剂2	80.1

在催化剂相同时，温度越高C₂H₄产率更高的原因是；相同温度时，催化剂2催化下C₂H₄产率更高的原因是。

②在容器体积为1.0L，充入2 mol C₂H₆和3 mol CO₂同时发生主、副反应，乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度、压强的关系如图所示。则：判断P₁＞P₂的理由是；M点主反应的平衡常数为(结果保留2 位有效数字)。

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9. (2022·宝山模拟) 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为： $\text{[math]}$ 。C(s)、CO(g)和 $\text{[math]}$ 完全燃烧的热化学方程式分别为：
① $\text{[math]}$                $\text{[math]}$ ；
② $\text{[math]}$                 $\text{[math]}$ ；
③ $\text{[math]}$                 $\text{[math]}$ 。
试回答：
1. （1）请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和 $\text{[math]}$ 的热化学方程式：。
2. （2）比较反应热数据可知， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 完全燃烧放出的热量之和，比 $\text{[math]}$ 完全燃烧放出的热量(填“多”或“少”)。
  甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。
  乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图
3. （3）请你写出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间存在的关系式。
4. （4）乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学的观点正确的是(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现不正确观点的原因是。
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10. (2022·宝山模拟) CH₄-CO₂重整反应[CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g) △H=+247kJ/mol]在大力推进生态文明建设、“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下，受到更为广泛的关注。
1. （1） I．该反应以两种温室气体为原料，可以生成合成气。如何减少反应过程中的催化剂积炭，是研究的热点之一、某条件下，发生主反应的同时，还发生了积炭反应：
  CO歧化：2CO(g)=CO₂(g)+C(s) △H=-172kJ/mol
  CH₄裂解：CH₄(g)=C(s)+2H₂(g) △H=+75kJ/mol
  对积炭反应进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对CH₄裂解反应中平衡炭量影响的是(选填序号)，理由是。
2. （2）实验表明，在重整反应中，低温、高压时会有显著积炭产生，由此可推断，对于该重整反应而言，其积炭主要由反应产生。
  综合以上分析，为抑制积炭产生，应选用高温、低压条件。
3. （3） II．该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存，储能研究是另一研究热点。
  该反应可以储能的原因是。
  某条件下，除发生主反应外，主要副反应为CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) △H=+41kJ/mol。研究者研究反应物气体流量、CH₄/CO₂物质的量比对CH₄转化率(X_CH4)、储能效率的影响，部分数据如下所示。
4. （4）【资料】储能效率：热能转化为化学能的效率，用η_chem表示。η_chem=Q_chem/Q。其中，Q_chem是通过化学反应吸收的热量，Q是设备的加热功率。
  序号
  加热温度/℃
  反应物气体流量/L·min^-1
  CH₄/CO₂
  XCH₄/%
  η_chem/%
  ①
  800
  4
  2：2
  79.6
  52.2
  ②
  800
  6
  3：3
  64.2
  61.9
  ③
  800
  6
  2：4
  81.1
  41.6
  气体流量越大，CH₄转化率越低，原因是：随着流量的提高，反应物预热吸热量增多，体系温度明显降低，。
5. （5）对比实验(填序号)，可得出结论：CH₄/CO₂越低，CH₄转化率越高。
6. （6）对比②、③发现，混合气中CO₂占比越低，储能效率越高，原因可能是(该条件下设备的加热功率视为不变)。
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11. (2022·渭南模拟) 将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料可有效减少碳排放。二氧化碳催化加氢制甲醇[CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)]引起了科学界和工业界的极大兴趣。回答下列问题：
1. （1）相关的化学键键能数据如表所示。
  化学键
  H—H
  C=O
  H—O
  C—H
  C—O
  E(kJ/mol)
  436
  745
  465
  413
  351
  写出二氧化碳催化加氢制甲醇的热化学方程式。
2. （2）采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，成功的实现了高选择性电催化还原CO₂制备甲醇，该反应历程如图所示。
  ①该过程容易产生副产物。
  ②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，需要降低某步骤的能量变化，写出该基元反应的化学方程式：。
3. （3） Ⅱ.工业中，CO₂和H₂在催化剂作用下可发生两个平行反应，分别生成CH₃OH和CO。
  反应a：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁；
  反应b：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H₂>0。
  在传统的催化固定反应床(CFBR)中，CO₂转化率和甲醇选择性通常都比较低，科学团队发展了一种具有反应分离双功能的分子筛膜催化反应器(MR)用于CO₂催化加氢制备甲醇，极大地改善了该问题，原理如图所示。
  保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量CO₂和H₂ ，不同反应模式下CO₂的平衡转化率和甲醇选择性的相关实验数据如表所示。
  实验组
  反应模式
  $\text{[math]}$
  压强/MPa
  温度/℃
  CO₂转化率
  CH₃OH选择性
  ①
  CFBR
  3
  5
  250
  25.6
  61.3
  ②
  CFBR
  3
  5
  230
  20.0
  70.0
  ③
  CMR
  3
  3
  260
  36.1
  100
  已知CH₃OH选择性：转化的CO₂中生成CH₃OH的百分比。
  CFBR模式时，投料比 $\text{[math]}$ =3一定温度下发生反应，下列说法能作为反应a达到平衡状态的判据是____(填选项字母)。
  
  A . 气体压强不再变化 B . CO的体积分数不再变化 C . 气体平均相对分子质量不再变化 D . $\text{[math]}$ 不再变化 E . CO₂、H₂、CH₃OH、H₂O的物质的量之比为1：3：1：1
4. （4）由表中数据可知CMR模式下，CO₂的转化率显著提高，结合具体反应分析可能的原因：。
5. （5）压力平衡常数K_p是指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，平衡分压=p_总×物质的量分数。根据表中数据计算温度为230℃时，反应a的K_p值为(无需计算，写表达式)。
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12. (2021·长春模拟) 根据题意回答有关氮的化合物的问题：
1. （1）随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列问题。NO₂形成硝酸型酸雨的化学方程式为。
  一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NO_x)的污染。
  已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ =。
2. （2）肼(N₂H₄)可以用作燃料电池的原料。肼的电子式为；一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。a电极是电极的极(填“正”或“负”)，a电极的电极反应式为。
3. （3）可逆反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  ①一定温度下，向体积为0.5L的密闭容器中通入2molNO和1.5molO₂反应，平衡时NO的转化率为50%，求该温度下反应的平衡常数K=L/mol。
  ②在某体积恒定的密闭容器中，通入2mol NO和1molO₂ ，反应经历相同时间，测得不同温度下NO的转化率如图，则150℃时，v(正)v(逆)(填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。
  ③判断在恒温恒容条件下该反应已达到平衡状态的是(填字母)。
  A． $\text{[math]}$ B．反应容器中压强不随时间变化而变化
  C．混合气体颜色深浅保持不变 D．混合气体质量保持不变
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13. (2022·来宾模拟) 二氧化碳的排放越来越受到能源和环境领域的关注，其综合利用是目前研究的重要课题之一、回答下列问题：
1. （1）已知下列反应的正反应活化能(E₁)逆反应活化能(E₂)如表所示：
  序号
  化学反应
  E₁/(kJ·mol^-1)
  E₂/(kJ·mol^-1)
  ①
  H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(1)
  685
  970
  ②
  2CH₃OH(1) + 3O₂(g)=2CO₂ (g) +4H₂O (1)
  3526
  4978
  CO₂与H₂合成液态甲醇的热化学方程式为。
2. （2）一定温度下，在2L密闭容器中充入3 mol CO₂和 6 mol H₂ ，发生反应：CO₂(g)+ 3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) + H₂O(g)，测定H₂的转化率[α(H₂) ]随时间的变化如图所示：
  ①0~ 20 min内，用CH₃OH的浓度变化表示的平均反应速率：v(CH₃OH)= mol·L^-1·min^-1。
  ②该温度下，反应的平衡常数K= (结果保留两位小数)。
  ③若在上述平衡状态下，再向容器中充入1mol CO₂和1molH₂O(g)，则反应速率 v_(正)v_(逆) (填“＞”“＜ “或“= “)。
3. （3）科学家提出利用CO₂与CH₄制备合成气： CO₂(g) +CH₄(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+ 2H₂(g)。在体积均为2L的密闭容器甲和乙中，分别充入1 molCO₂和1 mol CH₄、2 mol CO₂和2 mol CH₄ ，在相同温度下达到平衡状态时，CO₂的转化率：α(甲)α(乙)(填“＞”“＜“或“=” ，下同)，达到平衡所需的时间： t(甲) t(乙)。
4. （4）如图是利用太阳能电池电解C₂H₆分别转化成其它含碳化合物的原理示意图，碳电极上生成CO的电极反应式。若起始投入0.3mol C₂H₆全部反应完全，生成三种产物中C₂H₄的物质的量为0.1mol，则电路中转移的电子数目为。
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14. (2021·柳州模拟) 工业合成氨反应具有非常重要的意义。
1. （1）已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  则合成氨反应的热化学方程式为。
2. （2）在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
  
  前20min内 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，放出的热量为，25min时采取的措施是。
3. （3）对可逆反应 $\text{[math]}$ ，若起始投料 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，达到平衡后，增大压强， $\text{[math]}$ 的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)
4. （4） T℃，以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料可合成化肥尿素： $\text{[math]}$ ；在2L的密闭容器中，通入1.2mol $\text{[math]}$ 和0.6mol $\text{[math]}$ ， 2min时反应刚好达到平衡。此时， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
  ①该反应的平衡常数是。
  
  ②若2min时保持T℃和平衡时容器的压强不变，再向体积可变的容器中充入0.6mol $\text{[math]}$ ，则此时平衡(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
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15. (2022·浙江模拟) 硫酸是化学工业当中最基本也是最重要的化工原料之一，硫酸的产量是衡量一个国家化工水平的标志。请回答：
1. （1）工业上大规模制备浓硫酸一般采用硫铁矿或硫磺粉为原料。
  ①298K，101kPa下，下列反应
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  则反应 $\text{[math]}$ 能自发进行的条件是。
  ②两种方法在制备工艺上各有其优缺点，下列选项正确的是(可多选)。
  A．在制备 $\text{[math]}$ 阶段，硫铁矿法产生较多的矿渣，且生成的气体净化处理比硫磺粉法复杂得多
  B．两种方法产生的气体都不需要干燥
  C．在 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 阶段，控制温度在500℃左右的主要原因是为了提高反应速率和平衡转化率
  D．将原料粉碎后送入沸腾炉中，可以提高原料的利用率
2. （2）对于反应 $\text{[math]}$
  ①某温度下，假设进入接触室内 $\text{[math]}$ 的物质的量恒定。当 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量比为1∶1，反应达到平衡时压强减少1/5；保持温度不变欲使 $\text{[math]}$ 的平衡转化率提高到90%，则 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量比为应为(计算结果保留1位小数)。
  ② $\text{[math]}$ 催化氧化 $\text{[math]}$ 的反应过程可分为三步，请写出步骤Ⅱ的化学方程式：
  步骤Ⅰ： $\text{[math]}$
  步骤Ⅱ：。
  步骤Ⅲ： $\text{[math]}$
3. （3） $\text{[math]}$ 能溶于液态 $\text{[math]}$ 中，并存在如下两个平衡(未配平)
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  当稀释 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的值(增大、减小或不变)，理由是。
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16. (2022·四川模拟) 羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H₂S和CO反应可以合成COS，回答下列问题：
1. （1）已知：
  ①2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(g) ΔH₁= -484 kJ· mol^-1
  ②COS(g)+ H₂O(g)⇌H₂S(g)+CO₂(g) ΔH₂= -36kJ·mol^-1
  ③CO的燃烧热为283 kJ·mol^-1
  反应CO(g)+ H₂S(g)⇌COS(g)+ H₂(g)的 ΔH= kJ·mol^-1。
2. （2）以FeOOH作催化剂，由H₂S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是(填“甲”或“乙”)。
  ＋
  关于该反应的下列叙述正确的是(填标号)。
  A．步骤①是慢反应，活化能较大
  B．总反应的速率由步骤②决定
  C．反应进程中S₂属于中间产物
  D．更换催化剂可改变E和ΔH
3. （3） 240℃时，反应CO(g)+H₂S(g)⇌COS(g)+H₂(g)的平衡常数K=1。在密闭容器中充入等物质的量的CO和H₂S发生上述反应，达平衡时测得CO的物质的量为4 mol，则H₂S的转化率为，COS 的体积分数为。在240℃下，要同时提高CO和H₂S的转化率，可采取的措施是。
4. （4）在两个密闭容器中都加入CO、H₂S、COS、H₂四种气体，起始时气体体积分数φ(CO)= φ(H₂S)，φ(COS)=p(H₂)，分别在300℃和320℃时反应，容器中H₂S(g)和COS(g)的体积分数(φ)随时间(t) 的变化关系如图所示。
  ＋
  300℃和320℃时，φ(H₂S)随时间变化关系的曲线分别是、，判断的理由是。
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17. (2022·乐山模拟) 研究CO与H₂反应制备二甲醚(CH₃OCH₃)，既可减少碳排放，又可变废为宝。回答下列问题：
1. （1）已知CO与H₂反应制备二甲醚的总反应为：2CO (g) +4H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g) +H₂O (g)，该反应经历以下两个中间反应：
  i：CO (g) + 2H₂(g)⇌CH₃OH (g) ΔH₁=- 90. 1KJ/ mol
  ii：2CH₃OH (g)⇌CH₃OCH₃(g)+ H₂O(g) ΔH₂=- 24.5KJ/mol
  则总反应的ΔH= ；若反应过程中能量变化如图所示，则总反应速率主要由反应 (选填“i ”或“ii”)决定。
2. （2）下列措施既能加快总反应速率，又能提高CO转化率的是。
  a.升高温度 b.增大压强 c.使用合适催化剂 d.及时分离二甲醚
3. （3）当起始物 $\text{[math]}$ =2时，在100℃、200℃、300℃时，总反应中CO的平衡转化率(α)随压强变化关系如图所示，则：
  ①反应在100℃，5. 0 ×10⁵Pa时，CO的平衡转化率α= ，判断依据是，该条件下的平衡体系中二甲醚的体积分数约为 %(保留小数点后一位)。
  ②一定温度下，同一反应用平衡浓度表示的平衡常数Kc和用平衡分压表示的平衡常数Kp间存在定量关系，可以借助公式pV= nRT进行推导(其中T为体系温度；p为气体压强；V为气体体积；n为气体物质的量；R为常数)。则当体系温度为T时，总反应Kc与Kp的关系为Kc=Kp(用含 R、T的式子表示)。
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18. (2022·吉林模拟) 碳排放问题是第26届联合国气候变化大会讨论的焦点。我国向国际社会承诺2030年“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。为了实现这个目标，加强了对CO₂转化的研究。下面是CO₂转化为高附加值化学品的反应。相关反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ H₂O(g)+CO(g) △H₁
反应Ⅱ：CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) △H₂=-90.0kJ·mol^-1
反应Ⅲ：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₃=-49.0kJ·mol^-1
反应Ⅳ：CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g) △H₄=-165.0kJ·mol^-1
反应Ⅴ：2CO₂g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+4H₂O(g) △H₅=-122.7kJ·mol^-1
回答下列问题：
1. （1）反应Ⅲ一般认为通过反应Ⅰ、Ⅱ来实现，则反应Ⅰ的△H₁=kJ·mol^-1；已知：由实验测得反应Ⅰ的v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆·c(H₂O)·c(CO)(k_正、k_逆为速率常数，与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度，则 $\text{[math]}$ =(填“增大”、“不变”或“减小”)。
2. （2）在2L恒容密闭容器中充入总物质的量为8mol的CO₂和H₂发生反应Ⅲ，改变氢碳比 $\text{[math]}$ ，在不同温度下反应达到平衡状态，测得的实验数据如表：
  温度/K
  CO₂转化率
  $\text{[math]}$
  500
  600
  700
  800
  1
  45
  33
  20
  12
  2
  60
  43
  28
  15
  3
  83
  62
  40
  22
  ①下列说法中正确的是(填英文字母)。
  A．增大氢碳比，平衡正向移动，平衡常数增大
  B．v(CH₃OH)=v(CO₂)时，反应达到平衡
  C．当混合气体平均摩尔质量不变时，达到平衡
  D．当混合气体密度不变时，达到平衡
  ②在700K、氢碳比为3.0的条件下，某时刻测得容器内CO₂、H₂、CH₃OH、H₂O的物质的量分别为2mol、2mol、1mol和1mol，则此时正反应速率和逆反应速率的关系是(填英文字母)。
  A．v(正)>v(逆) B．v(正)<v(逆) C．(正)=r(逆) D．无法判断
3. （3） CO₂在一定条件下催化加氢生成CH₃OH，主要发生三个竞争反应(即反应Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)，为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入2.0molCO₂和5.3molH₂ ，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示：
  ①该催化剂在较低温度时主要选择反应(“Ⅲ”或“Ⅳ”或“Ⅴ”)。研究发现，若温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，其主要原因可能是：。
  ②在一定温度下达到平衡，此时测得容器中部分物质的含量为：n(CH₄)=0.1mol，n(C₂H₄)=0.4mol，n(CH₃OH)=0.5mol。则该温度下反应Ⅲ的平衡常数K(Ⅲ)=L²/mol²(保留两位小数)。
4. （4）常温下，用NaOH溶液作CO₂捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃。欲用1LNa₂CO₃溶液将2.33gBaSO₄固体全都转化为BaCO₃ ，则所用的Na₂CO₃溶液的物质的量浓度至少为mol/L(已知：常温下K_sp(BaSO₄)=1×10^-11 ， K_sp(BaCO₃)=1×10^-10。忽略溶液体积的变化，保留两位有效数字)。
5. （5）研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如图所示。温度小于900℃时进行电解反应，碳酸钙先分解为CaO和CO₂ ，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应式为2CO $\text{[math]}$ -4e^-=2CO₂↑+O₂↑，则阴极的电极反应式为。
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19. (2022·云南模拟) 目前人工固氨和二氧化碳利用技术，对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。
1. （1） Ⅰ.目前研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳，其总反应可表示为 $\text{[math]}$ 。
  该反应能自发的条件是(填“低温”或“高温”)。
2. （2）二氧化碳催化加氢制甲醇合成总反应在起始物 $\text{[math]}$ 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH₃OH)，在t=250℃时x(CH₃OH)随压强(p)的变化及在 $\text{[math]}$ 时x(CH₃OH)随温度(t)的变化，如图所示。
  ①图中对应等温过程的曲线是(填“a”或“b”)，判断的理由是。
  ②t=250℃时，当x(CH₃OH)=0.10时， $\text{[math]}$ 的平衡转化率 $\text{[math]}$ ，(保留小数点后一位)此条件下该反应的Kp=。(保留小数点后两位)(对于气相反应，可以用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
3. （3）研究表明，在电解质水溶液中， $\text{[math]}$ 电池中的 $\text{[math]}$ 气体可被还原， $\text{[math]}$ 在(填“正”或“负”)极发生电化学反应，而 $\text{[math]}$ 在碱性介质中被还原为正丙醇(CH₃CH₂CH₂OH)，其电极反应方程式为。
4. （4） Ⅱ.目前工业上利用氮气和氢气催化合成氨是人工固氮的主要手段。合成氨的反应历程和能量变化如图所示。请回答下列问题：
  合成氨反应的热化学方程式为。
5. （5）对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)为kJ，该步骤的化学方程式为。
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三、实验探究题

20. (2022·泸州模拟) 绿水青山和金山银山绝不是对立的，关键在人，关键在思路。消除NO_x、CO、SO₂等大气污染物对建设美丽环境具有重要意义。
1. （1）工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO₂ ，已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
  ①SO₂(g)+2NH₃·H₂O(aq)=(NH₄)₂SO₃(aq)+H₂O(l) △H₁
  
  ②(NH₄)₂SO₃(aq)+SO₂(g)+H₂O(l)=2NH₄HSO₃(aq) △H₂
  
  ③2NH₄HSO₃(aq)+2NH₃·H₂O+O₂(g)=2(NH₄)₂SO₄(aq)+2H₂O(l) △H₃
  
  则2SO₂(g)+4NH₃·H₂O(aq)+O₂(g)=2(NH₄)₂SO₄(aq)+2H₂O(l)的△H=。
2. （2）工业上可将SO₂和NO₂混合转化，反应为SO₂(g)+NO₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(g)+NO(g) △H＜0，进而制取硫酸。欲使该反应的速率增大且平衡逆向移动，改变的反应条件为。一定温度下，能判断该反应已达到化学平衡状态的是(填字母)。
  A．SO₃和NO的浓度比保持不变
  B．混合气体的颜色保持不变
  C．容器中压强不再变化
  D．恒容混合气体的密度保持不变
3. （3） NO和NO₂尾气可用碱液吸收，生成的 $\text{[math]}$ 可用电化学原理降解，原理如图所示，则阴极为(填a或b)，电极反应式为。
4. （4）利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO，发生反应：2CO(g)+2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) △H＜0。实验测得v_正=k_正·c²(NO)·c²(CO)，v_逆=k_逆·c(N₂)·c²(CO₂)，k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关。
  ①达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数(填“＞”“＜”或“=”)k_逆增大的倍数。
  
  ②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，总压为a，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为50%，则 $\text{[math]}$ =；在t₁min时再向容器内加入1molCO和1molNO，保持温度不变，则再次达平衡时NO的转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。整个过程中容器中的气压(P)与反应时间(t)的关系曲线如图所示，则用平衡分压代替平衡浓度表示的压强平衡常数K_p=。
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试卷信息

小学

初中

高中

从巩固到提高高考化学二轮微专题27 化学反应与能量

副标题：

*注意事项：

从巩固到提高高考化学二轮微专题27 化学反应与能量

化学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

序号	加热温度/℃	反应物气体流量/L·min^-1	CH₄/CO₂	XCH₄/%	η_chem/%
①	800	4	2：2	79.6	52.2
②	800	6	3：3	64.2	61.9
③	800	6	2：4	81.1	41.6

实验组	反应模式	$\text{[math]}$	压强/MPa	温度/℃	CO₂转化率	CH₃OH选择性
①	CFBR	3	5	250	25.6	61.3
②	CFBR	3	5	230	20.0	70.0
③	CMR	3	3	260	36.1	100

序号	化学反应	E₁/(kJ·mol^-1)	E₂/(kJ·mol^-1)
①	H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(1)	685	970
②	2CH₃OH(1) + 3O₂(g)=2CO₂ (g) +4H₂O (1)	3526	4978

温度/K CO₂转化率 $\text{[math]}$	500	600	700	800
1	45	33	20	12
2	60	43	28	15
3	83	62	40	22

化学键	H—H	C=O	H—O	C—H	C—O
E(kJ/mol)	436	745	465	413	351

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从巩固到提高 高考化学二轮微专题27 化学反应与能量

副标题：

*注意事项：

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