2020年高考化学考前难点突破提分训练(十一) 化学反应原理综合题

2020年高考化学考前难点突破提分训练（十一） 化学反应原理

综合题

1.利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。 (1) 甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下： 反应Ⅰ. CH3OH(g)＋H2O(g) 反应Ⅱ. H2(g)＋CO2(g) 反应Ⅲ. CH3OH(g) 反应Ⅳ. 2CH3OH(g)

3H2(g)＋CO2(g)；H1 H2O(g)＋CO(g)；H2＝a kJ·mol1 2H2(g)＋CO(g)；H3＝b kJ·mol1 2H2O(g)＋C2H4(g)；H4＝c kJ·mol1

－

－

－

－

①H1＝________ kJ·mol1。

② 工业上采用CaO吸附增强制氢的方法，可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率，如图1，加入CaO提高氢气产率的原因是________。

③ 在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气，原料气中

n(O2)对反应的选择性影响如

n(CH3OH)n(O2)＝________；

n(CH3OH)图2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制当

n(O2)＝0.25时，CH3OH和O2发生的主要反应方程式为________。

n(CH3OH)(2) 以V2O5为原料，采用微波辅热－甲醇还原法可制备VO2，在微波功率1 000 kW下，取相同质量的反应物放入反应釜中，改变反应温度，保持反应时间为90 min，反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图3所示，温度高于250 ℃时，VO2的质量分数下降的原因是____________________________________________。

(3) 以甲醇为原料，可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯CH3O2CO，工作原理如图4所示。

① 电源的负极为________(填“A”或“B”)。

② 阳极的电极反应式为______________________________。

2.SO2是大气主要污染物之一。大气中和硫酸生成中均涉及反应2SO2(g)O2(g)ƒ2SO3(g),研究该反应对提高硫酸生产效率和大气污染治理具有重要意义。回答下列问题:

(1)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现炭黑可以活化氧分子,生成活化氧,活化氧可以快速氧化SO2。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。

①下列说法错误的是_____(填标号)。 A.活化过程中有化学键的断裂和生成 C.水可催化炭黑活化氧分子的反应 ②若C(s,炭黑)+O2(g)ƒ中间体sH1

B.炭黑活化氧分子的反应是吸热反应 D.是否有水不影响氧分子活化反应的H

中间体sƒ活化氧sH2 C(s,炭黑)+O2(g)ƒ活化氧sH3

活化氧(s)+2SO2(g)ƒ2SO3(g)+C(s,炭黑)ΔH4

则2SO2(g)O2(g)ƒ2SO3(g)的H________(用H1、H2等表示);已

知:leV1. 61022 kJ。根据图中模拟计算结果的数值,H3________kJmol1。 (2)将含有c0 molL1 SO2的烟气和氧气以相同的气流速度通过装有SCR催化剂(一个多组分盐和氧化物的混合体系)的反应管,分别在不同温度下反应t min,SO3的收率(与SO2的转化率相等)随温度变化的关系如图。

①随着温度升高,反应速率增大,SO3的收率也增大,但330~460℃SO3的收率突跃增大,可能的原因是________________________。

②450℃时,t min内氧气的平均反应速率vO2________。

(3)向恒压密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应SO2(g)1/2O2(g)ƒSO3(g)。压强的关系如图所示,则p1、p2、p3、p4由大到小顺序为________;SO2的平衡转化率与温度、

已知该反应的Kp(用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)与绝

5005对温度T 的关系式为lgKp1055 K,SO2的平衡4.743(Kp的单位1为atm2)。1atm、T1转化率_______50%(填“大于”“小于”或“等于”),其判断理由是_____________________。

3.氮的化合物在生产、生活中广泛存在，许多含氮物质是农作物生长的营养物质。 1（1）已知：N2(g)O2(g)N2O(g)H11.0 kJmol12K13.41018

N2O4(g)2NO2(g)H257.0 kJmol1K24.6103

K34.1109

1N2(g)O2(g)NO2(g)H333.8 kJmol12则2N2O(g)3O2(g)2N2O4(g)的H_____kJmol1，平衡常数K _____（填“>”“=”或“<”）1106。

（2）一定温度下，向密闭容器中通入6 mol CO和3 mol NO2气体，发生反应

测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压2NO2(g)4CO(g)ƒN2(g)4CO2(g)，的关系如图所示。

①代表NO2的曲线是_____（填“M”或“N”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率由高到低的顺序是_____；C点时该反应的压强平衡常数Kp_____（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（3）科学家深入研究了催化剂CuZSM5、CuMordenite和CuBeta分子筛上氨气的催化氧化反应机理。氨的催化氧化遵循六个反应步骤（Ⅰ-Ⅵ）。（Ⅰ）氨气和活性氧原子生成OHNH2；（Ⅱ）OHNH2和气态氨分子生成N2H4；（Ⅲ）N2H4和活性氧原子脱掉一个氢，生成ON2H3；（Ⅳ）ON2H3脱掉一个氢，生成ON2H2；（Ⅴ）ON2H2和O反应，活性氧原子带走一个氢原子，生成ON2H；（Ⅵ）最后ON2H进一步转化，生成N2。氨气催化氧化活化能垒图如下所示，其中Ⅰ-1至Ⅰ-2为速控步骤，图中数值为Ⅰ-1至Ⅰ-2的活化能。

①观察氨气催化氧化活化能垒图可知催化剂__________催化氧化氨气的效率最高。 ②该氨气催化氧化反应的化学方程式为____________________。

③在容积为1 L的密闭容器中（400 ℃，恒温）加入0.4 mol NH3、0.3 mol O2和催化剂CuZSM5，实验测得NH3的转化率随时间的变化如图所示。实验测得该反应的反应速

率

v正k正c4NH3c3O2，v逆k逆c2N2c6H2O，k正、k逆分别是正、逆反应速率常数， c 为物质的量浓度。M 处的

v正_______。 v逆

4.科学家们致力于消除氮氧化物对大气的污染。回答下列问题： （1）NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)第一步反应为2NO(g)

2NO2(g) H，该反应共有两步，

N2O2(g) H1< 0；请写出第二步反应的热化学方程式

（H2用含H、H1的式子来表示）： 。 （2）温度为T1时，在两个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2 (g) ，容器I中5min达到平衡。相关数据如表所示：

容器编号 I II 物质的起始浓度（mol/L） 物质的平衡浓度（mol/L） cNO2 0.6 0.3 cNO 0 0.5 cO2 0 0.2 cO2 0.2 ①容器II在反应的起始阶段向 （“正反应”、“逆反应”、“达平衡”）方向进行。 ②达到平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为

a. ＞1 b. ＝1 c. ＜1 （3）NO2存在如下平衡：2NO2(g)

N2O4(g) H<0，

在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压 (分压=总压×物质的量分数)有如下关系：

vNO2k1P2NO2，vN2O4k2PN2O4，相应的速率

与其分压关系如图所示。一定温度下，k1、k2与平衡

常数kp(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=______；

在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的点是_____，理由是______________。 （4）可用NH3去除 NO，其反应原理4NH3+6NO=5N2+6H2O。不同温度条件下，

nNH3:nNO的物质的量之比分别为 4:1、3:1、1:3 时，

得到NO 脱除率曲线如图所示：

①曲线 a 中，NO 的起始浓度为6×10-4mg·m-3， 从A点到 B 点经过0.8s，该时间段内 NO 的 脱除速率为_______mg·m-3·s-1。

②曲线b对应NH3与NO的物质的量之比是_____。 （5）还可用间接电解法除 NO。其原理如图所示：

①从A口中出来的物质的是_____________________。 ②写出电解池阴极的电极反应式__________________。 ③用离子方程式表示吸收池中除去 NO 的原理 ____________________________________________

5.氢气是一种清洁能源，科学家探索利用石油工业中的废气H2S制取H2。 I．热分解制氢：H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。

① 101kPa时，按H2S与Ar物质的量之比1∶19充入容器甲。保持压强不变，反应在不同温度下达到平衡时，反应物和生成物的气体体积分数如图1，H2S体积分数如图2； ② 1100 ℃，101kPa时，改变H2S与Ar的体积比，将气体充入容器。保持压强不变，H2S的转化率随停留时间变化如图3；

③ Kp：对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表 示平衡常数，记作Kp，如p(B)＝p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中 B的物质的量分数；

④ 停留时间：停留时间也称接触时间，指原料在反应区或在催化剂层的停留时间。

（1）下列有关热分解硫化氢制氢的说法正确的是 。 A．b曲线对应物质的分子式为S2 B．随温度升高，容器甲内气体密度减小 C．H2 S热分解的活化能大于其逆反应的活化能

D．由图3可知H2 S的浓度越低，热分解反应的速率越大

（2）T℃时H2S分解反应的Kp=1.26×103 Pa，据图2判断T℃约为 。 A．800 ℃ B．975℃ C．1050 ℃

（3）保持甲容器的其它初始实验条件不变，仅改变温度，进行多次重复实验。在图2中画出当停留时间为0.6s时，800 ℃～1050℃范围内H2S体积分数趋势图。

（4）图3中，当停留时间为1.6s时， H2 S的转化率由（1）到（5）变化的原因 。

II．光解制氢：复合型 CdS/ZnO光催化剂能催化分解H2S生成H2。

（5）分别在200℃，400℃，600℃的空气中焙烧按一定工艺流程制得的CdS/ZnO光催化剂，考察焙烧温度对催化剂分解制氢效果影响（控制其它条件相同），实验结果见图4。600℃焙烧制得的催化剂催化效率较低的可能原因

是 。

6.近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长.因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点.

(1)下图表示在CuO存在下HCl催化氧化的反应过程,则总反应的热化学方程式为________________.

m催化剂n(HCl)(2)研究HCl催化氧化反应中温度、和等因素对HCl转化率的影响,得到如

q(HCl)n(O2)下实验结果:

① 利用Na2S2O3溶液和KI溶液测定反应生成Cl2的物质的量,若消耗V1 mL c1 molL1的

22I2S4O62I). Na2S2O3溶液,则生成Cl2____mol(已知:2S2O3②

m催化剂q(HCl)表示催化剂的质量与HClg流速的比,是衡量反应气体与催化剂接触情况的

物理量.当

m催化剂n(HCl)4、=50 gminmol-1时,每分钟流经1 g催化剂的气体体积为n(O2)q(HCl)_____ L (折算为标准状况下).

③ 在420℃、

m催化剂n(HCl)3、=200 gminmol-1条件下,HCl为33.3%,则O2的反n(O2)q(HCl)应速率vO2为_____molg-1min-1.

④ 比较在下列两种反应条件下O2的反应速率vⅠ____vⅡ(填“>”、“<”或“=”). Ⅰ．410℃、

m催化剂n(HCl)3、=350 gminmol-1; n(O2)q(HCl)m催化剂n(HCl)4、=350 gminmol-1. n(O2)q(HCl)Ⅱ．390℃、

(3)在101325 kPa时,以含N2的HCl和O2的混合气体测定不同温度下HCl催化氧化反应中.HCl的平衡转化率,得到如图结果:

① 360℃ 时反应的平衡常数K360与400℃ 时反应的平衡常数K400之间的关系是

K360_____K400(填“>”、“<”或“=”).

② 试解释在一定温度下随着

m催化剂q(HCl)增大,HCl的平衡转化率减小的原因:

_______________________________________________. 7.铁及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。

（1）中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，反应过程如图。

催化剂中添加助剂Na、K、Cu（也起催化作用）后可改变反应的选择性。

下列说法正确的是______ a.第ⅰ步所发生的反应为：CO2+H2

CO+H2O b.第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步

c. Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的H减小 d. 添加不同助剂后，各反应的平衡常数不变

加入助剂K能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是 （2）纳米铁是重要的储氢材料，可用反应Fe(s)+5CO(g)

Fe(CO)5(g)制得。在1L恒容密

闭容器中加入足量铁粉和0.48molCO，在T1、T2不同温度下进行反应，测得cCO与温度、时间的关系如图所示。

①T1 T2，H 0（填“＞”或“＜”）

②T2温度下，平衡时体系的压强为p，反应的标准平衡常数 p[Fe(CO)5]

pθθ

K＝ （已知：标准平衡常数K=，

p(CO)5[]p其中pθ为标准压强（1×105Pa），p［Fe(CO)5］、p(CO)为各组分的平衡分压。） （3）高铁酸钾（K2FeO4）被称为“绿色化学”净水剂，在酸性至弱碱性条件下不稳定。

①电解法可制得K2FeO4，装置如图，阳极电极反应式为

②K2FeO4在水解过程中铁元素形成的微粒分布分数与pH的关系如图所示，向pH=6的溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为 。

（4）复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解制氢气，原理如下：

①MnFe2O4(s)＝MnFe2O(4-x)(s)+

O2(g) H1

②MnFe2O(4-x)(s)+xH2O(g)＝MnFe2O4(s)+xH2(g) H2 ③2H2O(g)＝2H2(g)+O2(g) H3 则：H3与H1、H2的关系为H3

8.双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。它在NCP疫情控制中发挥重要作用。 （1）工业生产双氧水常采用催化剂-乙基蒽醌法，其反应过程如图所示:

写出工业制备H2O2(l)反应的热化学方程式__________________________。

（2）过氧化氢还可以通过电解-水解法制得。工业上用Pt作电极材料，电解硫酸氢铵饱和溶液得到过二硫酸铵[NH42S2O8，然后加入适量硫酸以水解过二硫酸铵即得到过氧化氢。写出阳极的电极反应式___________________；整个过程的总化学方程式是______________________。

（3）某课题组在298 K时研究H2O22HI2H2OI2反应速率的影响因素，实验结果如下表:

实验编号 1 0.100 0.100 2 0.200 0.100 3 0.300 0.100 4 0.100 0.200 5 0.100 0.300 c(HI)/molL1 c(H2O2)/molL1 v/molL1s1 0.00760 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228 分析上述数据，写出反应速率与物质浓度的关系式______；该反应的速率常数(k)的值为________。

（4）过氧化氢是强氧化剂，在许多反应中有重要的应用。在一定温度下，将0.4 mol N2H4(g)和0.6 mol H2O2(g)装入2 L固定容积的容器中，发生反应

垐?N2H4(g)2H2O2(g)噲?N2(g)4H2O(g) H0，当N2H4(g)的转化率为50%时反应达到

平衡，该反应的化学平衡常数的值为________。实验测得反应中N2H4(g)的转化率()与温度(T)的关系如图所示，分析说明温度高于T0时，N2H4(g)的转化率下降的原因是__________________________。

9.处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。回答下列问题: Ⅰ.处理大气污染物

CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:

垐?CO(g)N2O(g)噲?CO2(g)N2(g) H224.0 kJ/mol

有人提出上述反应可以用“Fe”作催化剂。其总反应分两步进行:

(1)第一步:FeN2OFeON2;第二步:_______________________(写反应方程式)。 (2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率第一步反应速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)。 Ⅱ.合成天然气(SNG) 涉及的主要反应原理如下:

CO甲烷化:CO(g)3H2(g)ƒCH4(g)H2O(g) H1206.2 kJ/mol

水煤气变换:CO(g)H2O(g)ƒCO2(g)H2(g) H241.2 kJ/mol (3)反应CO2(g)4H2(g)ƒCH4(g)2H2O(g)的H_______kJ/mol。

(4)在一恒容容器中,按照n mol CO和3n mol H2投料发生CO甲烷化反应测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示下列说法正确的是_____(填标号)。

A.温度:T1T2T3

B.正反应速率:v(e)v(c)v(b) D.平均摩尔质量:M(a)M(b)M(e)

C.平衡常数:K(a)K(d)K(c)

(5)在恒压管道反应器中,按nH2:n(CO)3:1通入原料气发生CO甲烷化反应,400℃、P总为100 kPa时反应体系平衡组成如下表所示。

组分 H2 CO CH4 H2O CO2 体积分数/% 8.50 1.50 45.0 44.0 1.00 则该条件下CO的总转化率_____。(保留一位小数) (6)将制备的CH4用来组成下图所示燃料电池电解制备N2O5

①阳极的电极反应为______________。

②理论上制备1 mol N2O5,石墨2电极消耗气体的体积为______ L(标准状况)。

10.研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：

反应Ⅰ：CO2g＋3H2g反应Ⅱ：CH3OCH3g＋H2Og反应Ⅲ：2CO2g＋6H2g（1）H3＝________kJ/mol。

（2）恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是________（填序号）。 A．容器内的混合气体的密度保持不变 B．反应体系总压强保持不变

C．断裂3NA个H－O键同时断裂2NA个C=O键 D．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变

（3）反应II在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下：

CH3OHg＋H2Og H1＝－49.6 kJ/mol

2CH3OHgH2＝＋23.4 kJ/mol CH3OCH3g＋3H2Og H3

物质 浓度/mol．L

－1 CH3OCH3(g) H2O(g) 1.8 1.8 CH3OH(g) 0.4 此时v正________v逆（填“＞”、“＜”或“＝”），当反应达到平衡状态时，混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)%＝________%。

（4）在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6mol CO2和12mol H2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率vCH3OCH3＝______________。

（5）恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图 。

CH3OH的物质的量其中：CH3OH的选择性＝反应的CO2的物质的量×100%

①温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是___________________。

②在上述条件下合成甲醇的工业条件是______________________。 A．210℃ B． 230℃ C．催化剂CZT D．催化剂CZ(Zr－1)T

答案以及解析

1.答案：(1) ① b－a

② CaO消耗CO2，降低CO2的浓度，促衡正向移动，提高H2的产率

催化剂③ 0.5 2CH3OH＋O22HCHO＋2H2O (2) 甲醇继续还原VO2为V2O3

(3) ① B ② 2CH3OH＋CO－2e－=CH3O2CO＋2H＋ 解析：

2.答案：（1）①B;②∆H1+∆H2+∆H4（答∆H3+∆H4也给分）;－27.9 （2）①催化剂活性增强;②0.04c0/t mol·L-1·min-1

（3）p1>p2>p3>p4;小于;该条件下Kp=1atm-1/2，而SO2转化50%时的Qp>Kp（合理即可） 解析：

3.答案：（1）-306.8；> （2）①N；②B>C>A；

1 256催化剂（3）①CuZSM5；②4NH33O22N26H2O；③160 解析：（1）根据盖斯定律，得

H4H32H12H2(433.821.0257.0) kJmol1306.8 kJmol1；

KK1.21061106。 2222K1K23.410184.6103434.11094cCO2（2）①由反应2NO2(g)4CO(g)ƒN2(g)4CO2(g)可知，压强增大平衡正向移动，

比cNO2增大得多，故M曲线代表CO2，N曲线代表NO2。

②压强增大，平衡正向移动，NO2的转化率增大，故NO2的转化率由高到低的顺序是B>C>A；由题图可知C点时NO2和CO2的浓度均为4 molL1，

2NO2(g)4CO(g)ƒN2(g)4CO2(g)

c/molL1 2 4 1 4

c/molL1 4 8 1 4

pCO2pNO217 MPa44 MPa， 17p(CO)17 MPapN217 MPaKp88 MPa， 1711 MPa， 171。 256p4CO2pN2p2NO2p4(CO)（3）①由题图可知，在速控步骤（Ⅰ-1到Ⅰ-2）中，三种分子筛所需的活化能大小顺序为Cu-ZSM-5催化剂③平衡时，列三段式：

℃垐400垐?4NH3(g)3O2(g)噲垐?2N2(g)6H2O(g) 催化剂c0/molL1 0.4 0.3

0 0.45 0.45

0

c/molL1 0.3 0.225 0.15 c平/molL1 0.1 0.075 0.15

平衡时v正v逆，则有k正c4NH3c3O2k逆c2N2c6H2O，据此可得

k正0.1520.456。根据M点数据，列三段式： k逆0.140.0753℃垐400垐?4NH3(g)3O2(g)噲垐?2N2(g)6H2O(g) 催化剂起始浓度0.4 0.3 0 0

molL

1转化浓度0.24 0.18 0.12 0.36

molL

1M处浓度0.16 0.12 0.12 0.36

molL

1

M处的

v正k正0.10.1230.1520.4560.10.1235885160。 v逆k逆0.1220.3660.140.07530.1220.3664554243.答案：（1）N2O2(g)+O2(g)（2）①正反应 ② c （3）2k2·Kp B、D

2NO2(g) H2＝H－H1

达到平衡时，N2O4与NO2的消耗速率满足条件vNO2＝2vN2O4 （4）①1.5×104 ② 3:1

（5）① O2（或：氧气）和较浓的硫酸

-2-＋3H＋＋2e－＝S2O4＋2H2O ② 2HSO3－

2--＋2H2O＝N2＋4HSO3 ③ 2NO＋2S2O4

解析：

5.答案：I．（1）A、B、C。 （2）C。

（3）说明：只要体现温度越高H2S体积分数越低给1分；起点只要不超过5.0，终点大于2.5

（4）停留时间为1.6s时， H2 S分解反应接*衡，总压不变时增加稀有气体的量，相当于起减压的效果，故H2 S的转化率由（1）到（5）增加。

II．（5）600℃温度较高CdS在空气中几乎完全转化为CdO，催化剂活性显著降低。

解析：（1）A．分析图1，c一定为H2S，若产物为氢气和S，则氢气和S的物质的量相同，现在a对应微粒的物质的量为b的2倍，则产物为氢气和S2，b曲线为S2，故正确。 B．由于反应过程中保持压强不变，根据PV=nRT，当温度升高时，容器体积增大，而反应

前后气体总质量不变，因此容器内气体密度减小，故正确

C．由图1可知H2 S热分解为吸热反应，所以正反应的活化能大于其逆反应的活化能，故正确。

D．图像3中纵坐标为H2 S的转化率，H2 S的转化率随浓度降低而升高，图中观察可知，反应物H2 S的浓度越高，热分解反应的速率越大。如图3中（1）线和（4）线为例，两者起始H2S浓度前者为后者的9倍，但转化率为后者的约1/2，即相同时间内（1）是（4）消耗H2S的约4.5倍。

（2）以800℃为例计算如下：起始取H2S 1mol，Ar19mol 2H2S

2H2+S2

始：1 0 0 转：-x +x +0.5x

平：1-x x 0.5x (1-x)/(20+0.5x)=4%，解得x=0.196mol

22∴KpPH2 PS2/PH2S=29.3Pa∴A错误。

当然由于Ar大量，选项中的温度只要求大致温度，近似计算时可忽略反应中气体物质的量增加，800℃时近似计算如下：

225KpPH PS/PHS=1%/4%1.0110Pa0.5%=31.56Pa同理 975 ℃时近2222似计算为：Kp=2/31.01105Pa1%=448.Pa， 1050 ℃时近似计算为： Kp=1.01×105Pa×1.25%=1.25×103 Pa 据图2可判断T℃约为1050 ℃，选C。

（3）保持甲容器的其它初始实验条件不变，仅改变温度，进行多次重复实验。首先对照图3中（5）线，图3温度为1100 ℃，∴0.6s时800 ℃～1050℃范围内，所画曲线上各点应该均未平衡，温度越高，反应速率越快，H2S的体积分数越接近于平衡状态；但起始H2S体积分数为5%，∴起点应<5%，图2 1050 ℃，平衡时H2S体积分数为2.5%，∴终点大于2.5%。故答案如右图所示。

2

（4）观察图3，停留时间为1.6s时， H2 S分解反应接近于平衡，总压不变时增加稀 有气体的量，相当于起减压的效果，故H2 S的转化率由（1）到（5）增加。

II．（5）据图4可知600℃催化剂的活性显著降低，这应该是催化剂的结构发生了改变，因为题中描述在空气中焙烧按一定工艺流程制得的CdS/ZnO光催化剂，故可以得出温度较高时CdS在空气中几乎完全转化为CdO导致催化剂活性显著降低。

16.答案：（1）2HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g) HH1H2H3（条件写上CuO

2不扣分）

11（2）①c1V1103；②0.56；③；④>

22400（3）①>；②随着

m催化剂q(HCl)增大，N2含量增加，HCl(g)、O2(g)、H2O(g)和Cl2的浓度均c2H2Oc2Cl2c4(HCl)cO2减小，使反应体系的浓度商QK，平衡逆向移动，α（HCl）减小

解析：（1）根据盖斯定律，结合催化循环图中信息可以得出该过程的热化学方程式为12HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g) HH1H2H3。

222I2S4O62I可以得到如下关系式：（2）①根据题中提示的离子方程式2S2O3112232S2O3~I2~Cl2，所以nCl2nS2O3。 cV1110 mol22②

m(催化剂)n(HCl)150 gminmol1即HCl的流速为 molg1min1，而4即O2的流

v(HCl)nO250111速为v(HCl)气体总流速为 molg1min1，所以每分钟流经催化 molg1min1，

420040剂的气体体积为Vm111 molg1min11 min22.4 Lmol1 molg1min11 min0.56 Lg。当催4040化剂的质量为1 g时，每分钟流经的气体体积为0.56 L。 ③

1g(HCl)11vO2v(HCl)(HCl) molg1min133.3%4m(催化剂) 4200

11 molg1min1。 42400④由图中可以得出条件Ⅰ时的HCl转化率大于条件Ⅱ时的HCl转化率，HCl的流速是相同的，HCl转化率越大，反应速率越快，所以vⅠvⅡ。

m催化剂q(HCl)（3）①由图中数据可知，当相同时，温度越高HCl平衡转化率越小，可推出

HCl催化氧化反应的ΔΗ<0，所以K360K400。 ②在一定温度下随着

m催化剂q(HCl)增大，通过催化剂的混合气体中HCl和O2的量变少，N2的

量变多，相当于反应物和生成物的浓度同时变小相同倍数，根据浓度商（Q）的表达式c2H2Oc2Cl2c4(HCl)cO2，若各物质浓度变小相同倍数时，会使Q大于K，此时平衡会逆向移动，

HCl的平衡转化率变小。

7.答案：（1）ad 降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率

（2）＞ ＜

2+4H2O ②HFeO-4+OH-=FeO2-（3）①Fe-6e-+8OH-=FeO44+H2O

（4） 解析：

8.答案：(1)H2(g)O2(g)H2O2(1) H(ab) kJmol1

22(2)2SO242eS2O8或2HSO42eS2O82H;2H2OH2O2H2;

电解(3)vkcH2O2c(HI);0.76

(4)2.56;温度高于T0,化学平衡逆向移动;温度高,过氧化氢分解,浓度降低,平衡逆向移动。 解析：

9.答案：(1)FeOCOFeCO2 (2)大于

(3)-165 (4)AD (5)96.8%或

46100% 47.5(6)①N2O42HNO32e2N2O52H；②16.8 解析：

10.答案：（1）－122.6 （2）BC （3）＞; 20

（4）0.18mol·L−1·min−1

（5）①反应I的H＜0温度升高，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降 ②BD 解析：