化学反应原理综合题--2024年高考真题和模拟题化学好题汇编含答案.pdf

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1、水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢化学反应原理综合题化学反应原理综合题考点化学反应原理综合题考点化学反应原理综合题1(2024(2024浙江6 6月卷)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为25，101kPa)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g)H0请回答：(1)该反应能自发进行的条件是。A.高温B.低温C.任意温度D.无法判断(2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是。A.升高溶液温度B.加入少量异丙胺CH32CHNH2C.加

2、入少量固体硼酸 B(OH)3D.增大体系压强(3)为加速NaBH4水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比 n NaBH4/n H2O之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因。(4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所示，正极上的电极反应式是。该电池以3.2A恒定电流工作14分钟，消耗H2体积为0.49L，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为。已知：该条件下H2的摩尔体积为24.5L/mol；电荷量q(C)=电流I(A)时间(s)；NA=6.0102

3、3mol-1；e=1.6010-19C。1化学反应原理综合题-2024年高考真题和模拟题化学好题汇编水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢(5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知：G是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比H计算方法；当G”“0CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)()H208水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)()H3”或“”)；T3=。(2)结合以下信

4、息，可知H2的燃烧热H=kJmol-1。H2O(l)=H2O(g)H2=+44.0kJmol-1H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H3=-184.6kJmol-1(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是(填标号)A.增大HCl的流速B.将温度升高40C.增大n(HCl):n O2D.使用更高效的催化剂(4)图中较高流速时，T3小于 T2和 T1，原因是。(5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K=(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)(6)负载在TiO2上的RuO2催化活性高，稳定性强，TiO2和RuO2的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞体积近似相等，RuO2与TiO2

5、的密度比为1.66，则Ru的相对原子质量为(精确至1)。10(20242024 全国甲卷)甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯(C3H6)的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：(1)已知如下热化学方程式：CH4(g)+Br2(g)=CH3Br(g)+HBr(g)H1=-29kJmol-13CH3Br(g)=C3H6(g)+3HBr(g)H2=+20kJmol-1计算反应3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的H=kJmol-1。(2)CH4与Br2反应生成CH3Br，部分CH3Br会进一步溴化。将8mmolCH4和8mmolBr2。通入密闭容

6、器，平衡时，n CH4、n CH3Br与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有CH4、CH3Br和CH2Br2)。11水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢(i)图中CH3Br的曲线是(填“a”或“b”)。(ii)560C时，CH4的转化=，n(HBr)=mmol。(iii)560C时，反应CH3Br(g)+Br2(g)=CH2Br2(g)+HBr(g)的平衡常数K=。(3)少量I2可提高生成CH3Br的选择性。500C时，分别在有I2和无I2的条件下，将8mmolCH4和8mmolBr2，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。(i)在111

7、9s之间，有I2和无I2时CH3Br的生成速率之比v 有I2v 无I2=。(ii)从图中找出I2提高了CH3Br选择性的证据：。()研究表明，I2参与反应的可能机理如下：I2(g)=I(g)+I(g)I(g)+CH2Br2(g)=IBr(g)+CH2Br(g)CH2Br(g)+HBr(g)=CH3Br(g)+Br(g)Br(g)+CH4(g)=HBr(g)+CH3(g)12水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢CH3(g)+IBr(g)=CH3Br(g)+I(g)I(g)+I(g)=I2(g)根据上述机理，分析I2提高CH3Br选择性的原因：。11(20242024 新课标卷

8、)Ni CO4(四羰合镍，沸点43)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题：(1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为a3，镍原子半径为。(2)Ni CO4结构如图甲所示，其中含有键的数目为，Ni CO4晶体的类型为。(3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，Ni CO4体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应Ni s+4CO g=Ni CO4g的H0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑，有利于Ni CO4的生成(写出两点)。p3、100时CO的平衡转化率=，该温度下平衡常

9、数Kp=(MPa)-3。(4)对于同位素交换反应Ni C16O4+C18ONi C16O3C18O+C16O，20时反应物浓度随时间的变化关系为ctNi C16O4=c0Ni C16O4e-kt(k为反应速率常数)，则Ni C16O4反应一半所需时间t12=(用k表示)。12(20242024 浙江1 1月卷)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答：(1)某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH，装置如图。电极B上的电极反应式是。13水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢(2)该研究小组改用热化学方法，相关热化

10、学方程式如下：I：C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5kJmol-1：C(s)+H2(g)+O2(g)=HCOOH(g)H2=-378.7kJmol-1：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)H3H3=kJmol-1。反应在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为1.0molL-1，平衡常数K=2.410-8，则CO2的平衡转化率为。用氨水吸收HCOOH，得到1.00molL-1氨水和0.18molL-1甲酸铵的混合溶液，298K时该混合溶液的pH=。已知：298K时，电离常数KbNH3H2O=1.810-5、Ka(HCOOH)=1.810-4(3)为提高效率，

11、该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持CO2(g)和H2(g)的压强不变，总反应CO2+H2HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E2E1c0时，v不再显著增大。请解释原因。考点考点化学反应原理综合题化学反应原理综合题1(20242024 湖北宜荆一模)为实现碳达峰，利用CO2与CH4催化重整制CO和H2是CO2资源化利用的重要研究方向。在某刚性容器中，该重整体系发生如下反应。CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1=+247.0kJmol

12、-1CH4(g)C(s)+2H2(g)H2=+75.0kJmol-1CO2(g)+C(s)2CO(g)H3=+172.0kJmol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H4=+41.0kJmol-1用X表示进料比n CH4n CO2。回答下列问题：(1)根据下表中化学键的键能：计算CO2中C=O的键能为kJmol-1化学键COH-HO-H键能/kJmol-11067436463(2)T时，若该刚性容器中只发生反应，下列说法正确的是(填标号)。A.其它条件不变，增大压强，平衡不移动B.当2v正CO2=v逆(CO)时，反应达到平衡状态C.若混和气体的密度不再变化，说明反应已达到平衡状

13、态D.升高温度，平衡右移，正反应速率加快，逆反应速率减慢(3)固体的量对反应速率的影响很小，但该体系中因积炭生成量增加导致反应速率显著降低，你认为可能的原因是。(4)101kPa的密闭容器中，进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应，测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。15水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢x=2的曲线是(填“甲”“乙”或“丙”)。在温度低于800，随着温度的升高，曲线变化趋势逐渐减小的原因是。(5)恒温恒容，进料比x=1，压强为pkPa时，若催化重整只发生反应和反应，达到平衡时气体总物质的量增加了60%，混合气中n H2O:n C

14、O2=3:1。CH4的平衡转化率为。反应平衡常数Kp=。2(20242024 湖北武汉汉阳部分学校一模)降低空气中二氧化碳的含量是当前研究热点，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一，二氧化碳和氢气在一定条件下可转化为甲烷，转化过程中发生的反应如下：反应(主反应)：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H1=-164.7kJmol-1反应(副反应)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2kJmol-1(1)甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，该反应的H3=。有利于反应自发进行的条件是(填“高

15、温”或“低温”)。(2)在实际化工生产过程中，下列措施能提高CO2的转化效率的是。a在一定温度下，适当增大压强b总体积一定时，增大反应物CO2g与H2g的体积比c采用双温控制，前段加热，后段冷却d选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积(3)CO2催化加氢合成CH4的过程中，CO2活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，CO是CO2活化的优势中间体，原因是。16水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢(4)在恒容条件下，按V CO2:V H2=1:1的投料比进行题干反应，平衡时CO2、CH4和CO在含碳物质中的体积分数 CO2=n CO2n CO2+n CO2+n

16、CH4100%随温度T的变化如图所示。曲线表示的含碳物质的名称为。N点时反应的Kp=(以分压表示，物质的分压=总压该物质的物质的量分数，结果保留至小数点后两位)。(5)甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=EaT+C(Ea为活化能，k是温度为T时反应的速率常数，R和C都为常数)，则该反应的活化能为kJmol-1(用含x1、y1、x2、y2的式子表示)。17水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢3(20242024 重庆十八中两江实验学校一诊)环氧乙烷(，简称EO)是在有机合成中常用的试剂。EO常温下易

17、燃易爆，其爆炸极限为3100%。近年来，常用以乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备EO。部分涉及反应为：主反应：C2H4(g)+12O2(g)EO(g)H=-105kJ/mol副反应：C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)H=-1239kJ/mol(1)已知H2O(l)=H2O(g)H=+44kJ/mol，则EO的燃烧热为。(2)在温度为T，压强为P0的环境下，欲提高乙烯的平衡转化率，需体系中氮气分压(填“增大”或“减小”)。但在实际生产中并非如此，其可能原因是。(3)向温度为T，体积为V的容器中加入投料比为2：3：2.8的乙烯、氧气、氮气。已知平衡后：n CO2n(

18、二碳化合物)=12，n O2n N2=12(其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。忽略其他反应，乙烯的平衡转化率为，副反应的平衡常数为。(4)以Ag为催化剂的反应机理如下：反应：Ag(s)+O2(g)=Ag+O-2(s)慢反应：C2H4(g)+Ag+O-2(s)EO(g)+Ag+O-(s)快反应：C2H4(g)+6Ag+O-(s)2CO2(g)+6Ag(s)+2H2O(g)快定能够提高主反应反应速率的措施有(填标号)。A.降低温度B.通入惰性气体C.增大C2H4浓度D.增大O2浓度加入1，2-二氯乙烷会发生2Cl(g)+2Ag+O-(s)=2AgCl(s)+O2(g)。一定条件下，反应

19、经过一定时间后，EO产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图。1，2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是。18水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢4(20242024 湖北襄阳四中一模)氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应：反应：C2H5OH g+H2O g2CO g+4H2gH1=+255.7kJmol-1反应：CO g+H2O gCO2g+H2gH2回答下列问题：(1)已知反应:C2H5OH g+3H2O g2CO2g+6H2g，H=+173.3kJmol-1，则H2=。反应能自发进行的条件为

20、。(2)压强为100kPa，H2的平衡产率与温度、起始时n H2On C2H5OH的关系如图所示，每条曲线表示H2相同的平衡产率。反应的平衡常数：KAKD(填“”、“=”或“”、“=”或“”“a0)。则PCl31+Cl2g=PCl5sH=(用含a、b、c的式子表示)kJmol-1。(3)实验测得PCl3g+Cl2gPCl5g的速率方程为v=kcnPCl3cmCl2(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)，速率常数k与活化能的经验关系式为Rlnk=-EaT(R为常数，Ea为活化能，T为绝对温度)。一定温度下，向密闭容器中充入适量PCl3g和Cl2g，实验测得在催化剂Cat1、Cat2下Rlnk与1

21、T的关系如图乙所示。催化效能较高的是(填“Cat1”或“Cat2”)，判断依据是。将2n molPCl3g和n molCl2g充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，PCl5g为a mol，如果此时移走n molPCl3g和0.5n mol Cl2g，在相同温度下再达到平衡时PCl5g的物质的量为x，则x为(填标号)。A.x=amolB.x=0.5amolC.x0.5amolD.0.5a molxamol(4)向恒容密闭容器中投入0.2mol Cl2和0.2mol PCl3g，发生反应：PCl3g+Cl2gPCl5g，在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图丙所示

22、。22水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢相对曲线b，曲线a改变的条件可能是；曲线c改变的条件可能是。曲线b条件下，该反应平衡常数(Kp)为。提示：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数Kp，分压=总压物质的量分数。7(20242024 广东惠州一模)对氮氧化物NOx的资源化利用，运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。(1)已知a：N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+182.6kJmol-1b：C的燃烧热为393kJmol-1；c：CO2(g)+C(s)=2CO(g)H=+172.4kJmol-1请写出NO(g)与CO(g)反应生成两种无污染性气体的热化学方程

23、式：。将等物质的量的NO与CO混合气体分别通入体积均为1L的恒温密闭容器和绝热密闭容器中，反应一段时间后两容器内达到平衡状态，下列说法正确的是。A.两容器内混合气体密度相等B.NO转化率K(2)可利用钴氨配合物吸收NO,Co NH362+对NO的配合能力很强，而 Co NH363+对NO的配合能力极低。已知 Co NH363+的结构如图所示，1mol Co NH363+中含有键的数目是。有氧和无氧条件下，Co NH362+溶液脱除NO的效率如图1所示，有氧环境下，发生总反应：23水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢4 Co NH362+2NO+2O2+H2O4 Co NH3

24、63+2OH-+NO-3+NO-2，在50的有氧环境下，往1L0.01mol/L Co NH362+溶液中持续通入试样气体5h,NO脱除率为60%(假设溶液体积不发生改变)，结合图1信息，计算此时钴氨溶液中 Co NH362+有效含钴率为。(有效含钴率=可吸收NO的Co(NH3)62+Co(NH3)62+的总量100%)钴氨溶液经过多次循环吸收NO后，其吸收NO的能力变化如图2所示，前16h内钴氨溶液吸收NO的能力不断下降的原因是。(3)催化电解NO吸收液可将NO还原为NH3，其催化机理如图3所示，在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率 FE%随电解电压的变化如图

25、4所示。已知FE%=QxQ总,Qx=nF,n表示电解生还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；Q总表示电解过程中通过的总电量。当电解电压为U2时，催化电解NO生成NH3的电极反应式为。当电解电压为U1时，电解生成的H2和NH3的物质的量之比为。8(20242024 河北邢台一模)CO、NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的CO、NOx是环境保护的重要课题。已知：反应1：CO g+12O2g=CO2gH1=-283.0kJmol-124水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢反应2：N2g+O2g=2NO gH2=+180.0kJmol-1反

26、应3：2CO g+2NO g=N2g+2CO2gH3反应4：2H2g+2NO gN2g+2H2O gH4回答下列问题：(1)计算H3=kJmol-1，已知反应3的S=-200Jmol-1K-1，则该反应自发进行的最高温度为(取整数)K。(2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。H4(填“”或“”“”或“=”)Kd。b点对应条件下的压强平衡常数Kp=kPa-1(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压物质的量分数，列出计算式即可)。9(20242024 北京海淀期中)黄铁矿主要成分为二硫化亚铁(FeS2)、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应：i3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2

27、CO(1)反应i生成1molS2时，转移电子的物质的量为mol。(2)反应i所得气体经冷凝回收S2后，尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理，发生反应ii，同时发生副反应iii。ii2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g)H0iiiSO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g)H0理论分析及实验结果表明，6001000K范围内，SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同，不同温度下，S2、COS平衡产率和10min时S2实际产率如图。从资源和能源利用的角度说明用反应ii处理尾气的好处：。随温度升高，S2平衡产率上升，推测其原因是。900K，在10min后继续反

28、应足够长时间，推测S2实际产率的变化趋势可能为。(3)处理后的尾气仍含少量SO2，经Na2CO3溶液洗脱处理后，所得洗脱液主要成分为Na2CO3、NaHCO3和Na2SO3.利用生物电池技术，可将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(以S表示)回收。26水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢该装置中，正极的电极反应式为。一段时间后，若洗脱液中SO2-3的物质的量减小了1mol，则理论上HCO-3减小了mol。10(20242024 北京东城一模)利用零价铁(Fe)耦合过硫酸盐(S2O2-8)和过氧化氢产生自由基去除污水中的有机化合物是目前研究的热点。其中自由基 SO4-和HO产

29、生的机理如图所示。(1)SO4-的结构式是，则S2O2-8的结构式是。(2)过程中反应的离子方程式是。(3)过程会导致溶液酸性增强，其中硫元素在反应前后均为+6价。该过程参与反应的物质还有(填化学式)。(4)探究零价铁和S2O2-8-H2O2混合氧化剂体系降解水样中有机化合物M的能力。.通过加入甲醇或叔丁醇探究不同自由基降解M的能力。测得M的残留百分含量随时间变化如图所示。27水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢已知：该实验条件下，甲醇同时消耗HO和 SO4-，叔丁醇只消耗HOaX中加入的是(填“甲醇”或“叔丁醇)。b020min，Z中降解M的自由基主要是HO，判断依据是。

30、.探究混合氧化剂中S2O2-8的物质的量分数对水样中总有机碳(TOC)去除率的影响。实验开始时，水样的pH=7且加入的 n S2O2-8+n H2O2相同，其他条件不变。在相同时间内测得的实验数据如图所示。注：TOC是以碳的含量表示水中有机化合物的总量。a从到，TOC去除率升高的原因是。b从到，TOC去除率下降的原因是。11(20242024 湖北圆创联盟一模)丙烯是有机化工中的重要原料，可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备，其主反应和有关物质的燃烧热数据如下。.丙烷直接脱氢工艺：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g).丙烷氧化脱氢工艺：2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2

31、H2O(g)28水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢物质C3H8C3H6H2燃烧热H/kJmol-2219.9-2058.0-285.8回答下列问题：(1)反应的H=kJmol，其自发进行的条件是。丙烷在不同温度下按照一定流速通过铬催化剂反应相同时间，所得混合物中部分物质的体积分数如下表所示，实际控制温度为580，原因是。510550580620丙烷(%)64.8257.8737.7631.91丙烯(%)12.3315.8522.7223.13乙烯(%)0.120.190.200.71甲烷(%)1.502.784.037.31氢气(%)20.4718.9925.4531.1

32、4(2)反应属于自由基反应，其反应历程如下，写出第iv步的反应方程式。i)C3H8+O2 C3H7+HO2ii)C3H7+HO2 C3H6+H2O2iii)H2O2 2HOiv)。(3)将3molC3H8、2molO2置于某恒温(高于100)、恒压(p)的密闭容器中进行反应时，发生了副反应：C3H8(g)+2O2(g)CH3CH2OH(g)+CO2(g)+H2O(g)。达平衡时的体积分数 C3H6=40%，CO2=4%，则C3H6的选择性为(C3H6的选择性=用于生成C3H6消耗的C3H8全部消耗的C3H8100%，计算结果保留3位有效数字)，反应的Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总

33、压物质的量分数)。(4)使用惰性电极电解CO2的酸性溶液制丙烯，其装置如下图所示。29水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢若以铅酸蓄电池作为直流电源，其工作时负极质量(填“增大”“减小”或“不变”)。X电极的电极反应式为。12(20242024 山东师范大学附属中学考前适应性测试)研究CO2、NOx的转化具有重要的意义。I脱除汽车尾气中NO和CO包括以下两个反应：反应i2NO+CO=N2O+CO2；反应iiN2O+CO=N2+CO2(1)反应过程中各物质相对能量如图(TS表示过渡态)：CO g和NO g反应生成N2g的热化学方程式为。(2)将恒定组成的NO和CO混合气体通入

34、不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如图。NO和CO的脱除应选择(填“高温”或者“低温”)。表示N2的浓度变化曲线的是。实验过程中，高于340后物质c浓度逐渐减小，试分析发生该变化的原因是。450时，该时间段内NO的脱除率=(保留2位有效数字，NO的脱除率=n 转化为N2的NOn 初始的NO100%)。II将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。已知：CO2g+H2gHCOOH gH=+14.8kJmol-1。(3)该反应在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为1.0molL-1，平衡常数K=2.430水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅

35、人不拼怎知输赢10-8，则CO2的平衡转化率约为。(4)为提高效率，某研究小组参考文献优化上述方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持CO2g和H2g的压强不变，总反应CO2+H2HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E4E3c0时，v不再显著增大。请解释原因。13(20242024 湖北宜荆荆第四次适应性考试)甲醇是重要的化工原料，甲醇的制备与应用也是国际研究的热点。I某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下反应。反应1.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=

36、-49.4kJmol-1；K1反应2.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2kJmol-1；K2(1)反应1自发进行的条件是(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。31水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢(2)升高温度，K1K2的值将(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)向绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2(g)和H2(g)发生上述反应，下列可说明反应已达平衡状态的是(填编号)。A.容器内温度不变B.混合气体平均密度保持不变C.CH3OH的体积分数保持不变D.v正(CO2)=v逆(CO)(4)在恒温密闭容器中，发生反应1和反应2，CO2的

37、平衡转化率(CO2)%和甲醇选择性CH3OH%=n(生成CH3OH)n(消耗CO2)100%随着温度变化关系如图所示。写出一种增大平衡时CH3OH选择性的方法。分析温度高于236C后CO2转化率下降的原因。在244C，向容积为V的容器内投入1molCO2(g)和3molH2(g)充分反应，计算平衡时生成CH3OH的物质的量为mol(计算结果保留两位有效数字)。II.工业上也可用电化学法制备甲醇。(5)采用如图原电池制备甲醇。通入CO的一端发生的电极反应为。14(20242024 山东淄博三模)H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应：反应：2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H1=+169.8k

38、Jmol-1反应：CH4(g)+S2(g)CS2(g)+2H2(g)H2=+63.7kJmol-1反应：2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)H3回答下列问题：(1)H3=kJmol-1，该反应能(填“高温”或“低温”)自发进行。32水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢(2)一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S发生反应，经过相同时间，测得各容器中H2S的转化率与容器容积的关系如图所示，下列说法正确的是。A.b、c点的Q=KB.正反应速率acC.a点所示条件下满足v正H2S=2v逆S2D.在a点再通入H2S，平衡后H2S的转化率将增大(3

39、)在恒压100kPa下按组成n H2S:n CH4:n(Ar)=1:1:4.7通入混合气体，反应相同时间后，H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示，测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。已知：H2的收率=n H2中的氧原子n(投料中的氢原子)100%，S2的收率=n S2中的硫原子n(投料中的硫原子)100%1050时，H2的体积分数为，在9501150范围内，其他条件不变，随着温度升高，S2(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是。计算T1，H2的收率=。保持恒压100kPa和投料比n H2S:n CH4=1:1不变，不通入Ar，则相同温度下

40、H2S转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。设Krp为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0p0=100kPa。计算T1时反应的相对压力平衡常数为Krp=(列式表示)。15(20242024 辽宁沈阳第二中学模拟)利用下列反应可减少CO2排放，是实现“双碳”目标的途径之一。ICO2g+3H2gCH3OH g+H2O gH1IICO2g+H2gH2O g+CO gH2=+41.1kJmol-133水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢IIICO g+2H2gCH3OH gH3=-90.0kJ

41、mol-1请回答：(1)反应I自发进行的条件是。(填“高温”、“低温”或“任何温度”)(2)一定压强下，往某密闭容器中按投料比n H2:n CO2=3:1充入H2和CO2反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是。A.图中X、Y分别代表CO、H2OB.增大n H2:n CO2的比值，H2的平衡转化率增大C.若容器内混合气体的密度不再随时间改变时，说明反应已达到平衡状态D.250时，反应II的平衡常数K1体系中的CO2物质的量分数受温度的影响不大，试分析原因。(3)在一定温度下，在一容积固定的密闭容器中充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)，仅发

42、生反应I。起始时容器内气体的总压强为16p kPa，平衡时CH3OH(g)的体积分数为30%，则该温度下反应I的平衡常数Kp=kpa-2(用含p的表达式表示)。(已知：用气体分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压物质的量分数)。(4)多相催化反应是在催化剂表面通过“扩散吸附反应脱附”四个基本过程进行的。CO2的平衡转化率随着H2浓度的增加先增大后减小，减小的原因是。如图，我国学者发现T时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应II为慢反应，请画出反应能量变化图像。34水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢化学反应原理综合题化学反应原理综合题考点考点化学反应原理综合题化

43、学反应原理综合题1(20242024 浙江6 6月卷)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为25，101kPa)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g)H0请回答：(1)该反应能自发进行的条件是。A.高温B.低温C.任意温度D.无法判断(2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是。A.升高溶液温度B.加入少量异丙胺CH32CHNH2C.加入少量固体硼酸 B(OH)3D.增大体系压强(3)为加速NaBH4水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量

44、、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比 n NaBH4/n H2O之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因。(4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所示，正极上的电极反应式是。该电池以3.2A恒定电流工作14分钟，消耗H2体积为0.49L，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为。已知：该条件下H2的摩尔体积为24.5L/mol；电荷量q(C)=电流I(A)时间(s)；NA=6.01023mol-1；e=1.6010-19C。1水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢(5)资源的再利用和再

45、循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知：G是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比H计算方法；当G0时，反应能自发进行。)INaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)G1=-320kJ/molIIH2(g)+12O2(g)=H2O(l)G2=-240kJ/molIIIMg(s)+12O2(g)=MgO(s)G3=-570kJ/mol请书写一个方程式表示NaBO2再生为NaBH4的一种制备方法，并注明G。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为100%。)【答

46、案】(1)C(2)A(3)随着投料比 n NaBH4/n H2O增大，NaBH4的水解转化率降低(4)O2+4e-+2CO2=2CO2-370%(5)NaBO2(s)+2H2(g)+2Mg(s)=NaBH4(s)+2MgO(s)G=-340kJ/mol【解析】(1)反应NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g)H0，由G=H-TS可知，任意温度下，该反应均能自发进行，故答案选C；(2)A升高温度，活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率加快，A符合题意；B加入少量异丙胺CH32CHNH2，H2O的量减少，化学反应速率降低，B不符合题意；C.加入少量固体硼酸 B(OH)

47、3，H2O的量减少，化学反应速率降低，C不符合题意；D增大体系压强，忽略体积变化，则气体浓度不变，化学反应速率不变，D不符合题意；答案选A。(3)随着投料比 n NaBH4/n H2O增大，NaBH4的水解转化率降低，因此生成氢气的速率不断减小。(4)根据题干信息，该燃料电池中H2为负极，O2为正极，熔融碳酸盐为电解质溶液，故正极的电极反应式为：O2+4e-+2CO2=2CO2-3，该条件下，0.49L H2的物质的量为n H2=0.49L24.5L/mol=0.02mol，工作时，H2失去电子：H2-2e-=2H+，所带电荷量为：20.02mol6.01023mol-11.6010-19=3

48、840C，工作电2水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢荷量为：3.21460=2688C，则该电池将化学能转化为电能的转化率为：2688C3840C100%=70%；(5)结合题干信息，要使得氢原子利用率为100%，可由(2反应3)-(2反应+反应)得NaBO2(s)+2H2(g)+2Mg(s)=NaBH4(s)+2MgO(s)，G=2G3-2G2+G1=2-570kJ/mol-2-240kJ/mol+-320kJ/mol=-340kJ/mol。2(20242024 安徽卷)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：【乙烷制乙烯】(1)C2

49、H6氧化脱氢反应：2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g)H1=-209.8kJmol-1C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)H2=178.1kJmol-1计算：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H3=kJmol-1(2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)H4，C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则H4=0(填“”“b(3)115 增大(4)4s空轨道 识别度高，能有效将C2H4和C2H6分离，分离出的产物中杂质少，纯度较高(5)BC【解析】(1)将两个反应依次标号为反应和反应，反应-反应2

50、可得目标反应，则H3=H1-2H2=(-209.8-178.12)kJ/mol=-566kJ/mol。(2)从图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反应，H40。a600，0.6MPa时，C2H6的平衡转化率约为20%，a错误；b700，0.7MPa时，C2H6的平衡转化率约为50%，最接近40%，b正确；c700，0.8MPa时，C2H6的平衡转化率接近50%，升高温度，该反应的化学平衡正向移动，C2H6转化率增大，因此800，0.8MPa时，C2H6的平衡转化率大于50%，c错误；故答案选b。(3)仅发生反应i，设初始时C2H6物质的量为1mo