2021年高考化學(xué)掃描考點(diǎn)微49 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題（解析版）

49化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

【基礎(chǔ)拿分練】

i.對(duì)下列實(shí)驗(yàn)的描述正確的是（）

CuZn

ChS。博液

A.圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：根據(jù)溶液顏色變化可比較Zn、Cu的金屬活潑性

B.圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：根據(jù)小試管中液面的變化判斷鐵釘發(fā)生析氫腐蝕

C.圖丙所示的實(shí)驗(yàn)：根據(jù)溫度計(jì)讀數(shù)的變化用濃硫酸和NaOH反應(yīng)測(cè)定中和熱

D.圖丁所示的實(shí)驗(yàn)：根據(jù)兩燒瓶中氣體顏色的變化判斷2NO2（g）=N2O4（g）是吸熱反應(yīng)

【答案】A

【解析】A項(xiàng)，CuS04溶液中的Ci?+在Cu極（正極）上析出，說明Zn在反應(yīng)中失去電子，說明Zn比Cu

活潑；B項(xiàng)，應(yīng)該發(fā)生吸氧腐蝕；C項(xiàng)，不能用濃硫酸測(cè)定中和熱；D項(xiàng)，2NO2（g）=N2O4（g）是放熱反應(yīng)。

2.由以下各圖能得出的正確的結(jié)論是（）

沉

淀

的

量

0V(NaOH)/mL

反應(yīng)過程

甲乙T

1

A.由甲圖能量變化可知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；>-483.6kJ-mol

B.乙表示"（O2）=lmol時(shí)，高溫下C和02在密閉容器中的反應(yīng)產(chǎn)物

C.丙表示電解精煉銅時(shí)溶液中Cu2+濃度隨時(shí)間的變化情況

D.T表示NaOH溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中

【答案】B

【解析】甲圖的水為氣態(tài),A項(xiàng)中的水為液態(tài)，由于液態(tài)水的能量小于氣態(tài)水，放出的熱量大于483.6kJ,

1

AH<-483.6kJ-mol,A錯(cuò)誤；n(C)：n(O2)=l：1,生成CCh,"(C)：n(O2)=2：1,生成CO,B正確；

電解精煉銅時(shí)溶液中Cu2+的濃度減小，C錯(cuò)誤；Ca(HCO3)2溶液中加入NaOH溶液，立即就有CaCCh沉淀

生成，D不正確。

3.化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列圖像描述正確的是()

S

70.10

導(dǎo)電性(/)\Fe(OH)3jCij(OH)2

20.05

S

0

1234567TH

新加入物質(zhì)的量難溶金展，氫氧化物的s-pH圖

③④

A.根據(jù)圖①可判斷可逆反應(yīng)"A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的AH>0

B.圖②表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D⑸的影響，乙的壓強(qiáng)大

C.圖③可表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導(dǎo)電性的變化

D.根據(jù)圖④，若除去CuSO4溶液中的Fe3+可采用向溶液中加入適量CuO,至pH在4左右

【答案】D

【解析】根據(jù)圖①溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可判斷可逆反應(yīng)"A2(g)+3B2(g)^^2AB3(g)”的AH

<0；圖②表示催化劑對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)—03c(g)+D(s)的影響，乙使用了催化劑；圖③不能可表示

乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導(dǎo)電性的變化，最關(guān)鍵一點(diǎn)錯(cuò)誤曲線不可能與橫軸相交；根據(jù)圖④，

若除去CuSO4溶液中的Fe3+可采用向溶液中加入適量CuO,降低溶液中的氫離子濃度，至pH在4左右，F(xiàn)e3+

能以Fe(OH)3沉淀完全。

4.下列化學(xué)用語書寫正確的是()

A.固體酒精是餐桌上常用的燃料，已知酒精的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是一1366.8口皿0尸，則表示酒精標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱

-1

的熱化學(xué)方程式為：C2H50H(s)+3C)2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)1366.8kJ-mol

++

B.CH3coONH4水解的離子反應(yīng)方程式為：NH4+H2O-NH3H2O+H

C.電解MgCb水溶液的離子方程式：2C「+2H2?；虷2T+CI2T+2OH-

D.CO2(g)+C(s)2co(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：KS

c(CQ)

【答案】D

【解析】酒精的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱表示的是液態(tài)酒精而不是固體酒精，A錯(cuò)；CH3coONH4中陰陽離子均能水

解，應(yīng)為CH3cOOMN+HzOCH3coOH+NH3H2O,B錯(cuò)；電解MgCb水溶液的反應(yīng)為：Mg2++2C1

-+2H2O^^=Mg(OH)21+H2T+CI2T,C錯(cuò)；化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中沒有固體濃度，D正確。

5.下列判斷中，正確的是()

A.已知25□時(shí)NH4CN顯堿性，則25口時(shí)的電離常數(shù)K(NH3-H2O)>K(HCN)

1

B.25℃時(shí)，Mg(OH)2固體在20ml0.01mol-L氨水中的Ksp比在20mL0.01mol-L」NH4cl溶液中的Ksp

小

C.pH試紙測(cè)得新制氯水的pH為4

D.FeCb溶液和Fe2(SO4)3溶液加熱蒸干、灼燒都得到FezCh

【答案】A

-+

【解析】NH4CN顯堿性說明水解程度CN>NH4,從而說明NH3H2O比HCN易電離，故A正確；“

僅與溫度有關(guān)，故B錯(cuò)；pH試紙只能測(cè)量出溶液pH的范圍，且氯水能是pH試紙褪色，故C錯(cuò)；H2s04

不揮發(fā)，F(xiàn)e2(SO4)3不能水解徹底，故D錯(cuò)。

6.下列說法中正確的是()

A.在化學(xué)反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)不一定發(fā)生能量變化

B.破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反

應(yīng)

C.生成物的總焰大于反應(yīng)物的總焰時(shí)，反應(yīng)吸熱，AH>0

D.的大小與熱化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)無關(guān)

【答案】C

【解析】化學(xué)反應(yīng)中一定有能量變化，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，A〃=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和，

得AHO,故為放熱反應(yīng)。

7.化學(xué)原理是中學(xué)重要基本理論之一，在日常生活和化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。下列分析正確的是()

A.我們使用的快餐杯表面有一層搪瓷，若搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用

B.粗銅需要在電解槽中進(jìn)行電解精煉得到精銅，硫酸銅溶液作為電解液濃度不變，不需要更換

C.用石墨作陽極，鐵作陰極，電解含有CnC^一的酸性工業(yè)廢水，從而生成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,

除Cr的污染

D.用電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀水溶液的氫氧燃料電池電解飽和碳酸鈉溶液一段時(shí)間，假設(shè)電解時(shí)溫度不

變且用惰性電極，電解后c(Na2c。3)不變，且溶液中有晶體析出

【答案】D

【解析】涂層破損后金屬鐵直接暴露在空氣中，因而搪瓷層不能對(duì)破損部位形成有效的保護(hù)，A選項(xiàng)錯(cuò)

誤；粗銅中含有少量鋅、鐵等雜質(zhì)，比銅活潑而先失電子，但陰極上只是C/+得電子，所以電解過程中硫

酸銅溶液的濃度減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤。鐵作陰極，鐵不會(huì)被氧化，最終不會(huì)生成Fe(OH)3沉淀，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；

電解飽和碳酸鈉溶液，電解的本質(zhì)是電解水，所以電解前后碳酸鈉溶液濃度不變，但是因?yàn)樗疁p少，所以

有晶體析出，D項(xiàng)正確

8.下列說法正確的是()

A.AH<0,AS>0的反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)；AH>0,AS>0的反應(yīng)任何條件都是非自發(fā)反應(yīng)

B.在密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CC)2(g)

A^=-113.0kJ/mol,達(dá)到平衡后，保持溫度不變，縮小容器體積，重新達(dá)到平衡后，△”變小

C.已知：Ksp(AgCl)=1.8x10-。，Ksp(Ag2CrO4)=2.0xl0-i2,將等體積的濃度為L(zhǎng)Oxlcnmoi/L的AgNCh

溶液滴入到濃度均為1.0xl(T4moim的KC1和K2CrO4的混合溶液中產(chǎn)生兩種不同沉淀，且Ag2Cr()4沉淀先

產(chǎn)生

D.反應(yīng)3H2(g)+N2(g)=^2NH3(g)AH<()在其它條件不變時(shí)，降低體系溫度達(dá)到新的平衡時(shí)，反

應(yīng)速率減慢，H2的轉(zhuǎn)化率減小

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，AH>0,AS>0在較高溫度下能自發(fā)；B項(xiàng)，與反應(yīng)程度無關(guān)，不變；C項(xiàng)，等體

41

積溶液混合時(shí)，溶液體積增大，濃度減小，即c(Ag+尸0.5x10-4mol.L-i,c(cr)=0.5xl0-mol-L,

41+92+13

c(Ag2CrO4)=0.5xl0-molL,c(Ag)-c(Cl)=2.5xlO_>Ksp(AgCl),c(Ag)xc(Ag2CrO4)=1.25x10<

Ksp(Ag2CrO4),無Ag2CrO4沉淀產(chǎn)生；D項(xiàng)，合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低體系溫度，平衡正向移動(dòng)，反

應(yīng)速率減慢，比的轉(zhuǎn)化率增大。

9.下列說法正確的是()

A.其他條件不變加水稀釋，醋酸的電離平衡向右移動(dòng)，醋酸的電離平衡常數(shù)增大

B.向明磯溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至A13+剛好沉淀完全的離子方程式為：

3+2-2+

Al+SO4+Ba+30H^=BaSO4i+Al(OH)3；

C.0.2moH?的某一元弱酸HA溶液和0.1moH/NaOH溶液等體積混合后的溶液：

2c(OH-)+c(A-)=2c(H+)+c(HA)

11

D.已知后=2.2。在25°C時(shí)，Ka(CH3coOH)=1.8x10-5,Ksp[Mg(OH)2]=1.8xlO-,

Ksp[Cd(OH)2]=2.5xl0」4,在該溫度下，某含有Mg2+、cd2+兩種離子濃度均為0.01molL」的溶液中，

加入固體醋酸鈉，使其濃度為0.9mokL",則溶液中Mg2+、Cd2+均能生成沉淀。

【答案】C

【解析】A中電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，只要溫度不變其他條件改變電離平衡常數(shù)不變，A不正確；

B正確的離子方程式為：24戶++3SO4,+3&2++6O/f===2Al。切3J+3&SO4LB不正確；C中正確關(guān)系式為

鼻C(Cff3COOZO

2d011一)+06一)=2￡<11+)+(：(1拉)，(3正確；癡=c(Cff/30tr)，所以cRMT)

=2.2xlO-5mobL,根據(jù)Ksp可以求算鎂離子不沉淀，D不正確

10.用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列敘述正確的是()

A.5.3gNa2c。3溶于水，配成100mL溶液，溶液中COf的數(shù)目為0.05NA

B.密封保存的46gNO2氣體含有的分子數(shù)為必

C.50□時(shí)，pH=l的1.OLH2s。4溶液中含有的H+數(shù)目為0.1NA

1

D.500口、30Mpa下：N2(g)+3H2(g)：2NH3(g)△//=-38.6kJ-moP；將1.52VA的H2和過量N?

在此條件下充分反應(yīng)，放出熱量19.3kJ

【答案】C

【解析】5.3gNa2c。3溶于水后COF水解,則數(shù)目小于0.05NA；密,封容器NO2氣體存在平衡2NO2

+1

N2O4,故46gNC>2氣體含有的分子數(shù)為小于NA，B項(xiàng)錯(cuò)誤；pH=l,c(H)=0.1mol-L,1.OLH2sO4溶

液中含有的H+的物質(zhì)的量為：0.Imol-L-'xl.0L=0.1mol,數(shù)目為0.INA,C項(xiàng)正確；可逆反應(yīng)中的反

應(yīng)熱表示該反應(yīng)完全進(jìn)行到底時(shí)的熱效應(yīng)，由于1.5moi的H2在合成氨反應(yīng)中不可能完全完全轉(zhuǎn)化，因此

放出的熱量必小于19.3kJ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【易錯(cuò)得分練】

1.臭氧可用于凈化空氣、飲用水的消毒、處理工業(yè)廢物和作氧化劑.

(1)臭氧幾乎可與除鉗、金、鉞、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：

6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)AH=-235.8kJ/moL

已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+C)2(g)AH=+62,2kJ/mol,

則常溫下反應(yīng)：2O3(g)=3C>2(g)的AH=.

(2)科學(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,

+

電極反應(yīng)式為3H2O-6e=O3t+6H,陰極附近溶解在水中的氧氣生成過氧化氫，其電極反應(yīng)式

(3)03在堿性條件下可將Na2sO4氧化成Na2s2O8。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

g

富

空

3/(32,514)\

(0.78,34.2)\(6.24.23.1)

(4)所得的Na2s2。8溶液可降解有機(jī)污染物4-CP。原因是Na2s2。8溶液在一定條件下可產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由

基由0廣)。通過測(cè)定4-CP降解率可判斷Na2s2。8溶液產(chǎn)生SO4一?的量。某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究了溶液酸堿

性、Fe2+的濃度對(duì)產(chǎn)生SOr?的影響。

①溶液酸堿性的影響：其他條件相同，將4-CP加入到不同pH的Na2s2。8溶液中，結(jié)果如圖a所示。由

此可知：溶液酸性增強(qiáng)，(填“有利于”或“不利于")Na2s2。8產(chǎn)生SO4'。

②Fe2+濃度的影響：相同條件下，將不同濃度的FeSO4溶液分別加入c(4-CP)=1.56xl(y4moi.L

22+

c(Na2s2。8尸3.12xlO-3moi.Lr的混合溶液中。反應(yīng)240min后測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖b所示。已知S2O8-+Fe=

23+

SO4-+SO4-+Fe?則由圖示可知下列說法正確的是(填序號(hào))

A.反應(yīng)開始一段時(shí)間內(nèi)，4-CP降解率隨Fe2+濃度的增大而增大，其原因是Fe2+能使Na2s2。8產(chǎn)生更

多的SO4-o

B.Fe2+是4-CP降解反應(yīng)的催化劑

C.當(dāng)c(Fe2+)過大時(shí)，4-CP降解率反而下降，原因可能是Fe2+會(huì)與SOL.發(fā)生反應(yīng)，消耗部分SO4一

D.4-CP降解率反而下降，原因可能是生成的Fe3+水解使溶液的酸性增強(qiáng)，不利于降解反應(yīng)的進(jìn)行。

③當(dāng)c(Fe2+)=3.2xlO-3mol.Li時(shí)，4-CP降解的平均反應(yīng)速率的計(jì)算表達(dá)式為=

【答案】⑴-285.0kJ?mol"

+

⑵302+6H++6e-=3H2O2(或O2+2H+2e=H2O2)

(3)2Na2s。4+。3+H2O=Na2s2。8+2NaOH+O2

(4)①有利于②AC③生區(qū)加迎21moi力/

240

【解析】(1)①6Ag(s)+C)3(g)=3Ag2O(s),△H=-235.8kJ?mol",②2Ag2O(s)=4Ag(s)+C)2(g)，△H=+62.2kJ?mol",

根據(jù)蓋斯定律可知①x2+②x3可得到，2O3(g)=3O2(g),則反應(yīng)熱

△H=(-235.8kJ?mol1)x2+(+62.2kJ?mor1)x3=-285kJ.mol^lo(2)酸性條件下電解水的方法制得臭氧，臭氧在陽

極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為3H2O-6e=O3T+6H+,陰極附近的氧氣得電子生成過氧化氫，其電極反

應(yīng)式為3O2+6H++6e-=3H2C>2。(3)。3在堿性條件下可將Na2sO4氧化成Na2s2。8是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，因03

具有強(qiáng)氧化性，且不穩(wěn)定，容易轉(zhuǎn)變成02,故在該反應(yīng)中，。3中的氧原子不是全部做氧化劑，部分化合價(jià)

不變；而Na2s04中的硫元素由+6升至+7價(jià)，所以找出相應(yīng)的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物后，

用缺項(xiàng)配平法得化學(xué)方程式為：2Na2s04+O3+H2O=Na2s2O8+2NaOH+。2。(4)①右圖a中明顯可以看出，

隨著橫坐標(biāo)pH的增大，4-CP降解率逐漸減小，而起到降解作用的是具有強(qiáng)氧化性的自由基母0廣)，所以

講解率降低說明強(qiáng)氧化自由基減少，所以酸性增強(qiáng)才有利于Na2s2。8產(chǎn)生SOr。②根據(jù)圖b可以看出，開

始的一段時(shí)間內(nèi)隨著橫坐標(biāo)Fe2+濃度增大，4-CP降解率在增大，所以說明在這段時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)e2+能使Na2s2。8

產(chǎn)生更多的SOr，A正確。強(qiáng)氧化性自由基是通過S2O82-+Fe2+=SO「+SO42-+Fe3+反應(yīng)產(chǎn)生的，所以Fe?+

不是講解反應(yīng)的催化劑，B錯(cuò)誤;因?yàn)樽杂苫鵖04一?有強(qiáng)氧化性，所以若Fe2+濃度過大，則來不及反應(yīng)的

Fe2+會(huì)被生成的自由基氧化，導(dǎo)致自由基減少，降解率下降，C正確，D錯(cuò)誤；故選AC；③當(dāng)c(Fe2+)=3.2

xlOTmoli/i時(shí),從圖像b中可以找到此時(shí)的降解率52.4%,而初始濃度為c(4-CP尸1.56'10-4moR/i,所以

在240min內(nèi)的反應(yīng)速率v=AC/At=52-4%xl-56x10-4mol-L1-mm1o

240

2.過量排放含氮物質(zhì)會(huì)污染大氣或水體，研究氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，對(duì)降低含氮物質(zhì)的污染有

著重大的意義。

(1)合成氨反應(yīng)。

己知，氨的分解反應(yīng)：2NH3(g)N2(g)+3H2(g),活化能Ea=600kJ?moH,合成氨有關(guān)化學(xué)鍵的鍵

能如下表：

化學(xué)鍵H—HN三NN—H

E/kJ*mol-1436946391

13

則合成氨反應(yīng)：yN2(g)+yH2(g)--NH3(g)的活化能Ea=

(2)已知2NO+O2=2NC)2反應(yīng)歷程分兩步

方程式活化能焙變

總反應(yīng)總△

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)E//<0

第一步(快速平衡)Eal

2NO(g)N2O2(g)△7/i

第二步(慢反應(yīng))N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)Ea2△〃2

①平衡常數(shù)K可用氣體分壓來表示，即K的表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓=總壓x物質(zhì)的量

分?jǐn)?shù)(例如：p(NO)=P^xx(NO)),某一時(shí)刻第一步達(dá)到平衡，寫出第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

(用P總和各氣體的物質(zhì)的分?jǐn)?shù)來表示)。

②用NO表示總反應(yīng)的速率方程為v(NO)=&-c(NO)-c(O2)；NO2表示的總反應(yīng)速率方程為

1

v(NO2)=k2C(NO)C(O2),匕與左2是速率常數(shù)，貝Jkjk2=。

③下列關(guān)于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的說法正確的是。

A.2Ee.=Eal+Ea2B.增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率常數(shù)增大

C.溫度升高，正逆反應(yīng)速率都增大D.總反應(yīng)快慢由第二步?jīng)Q定

(3)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。

①用活化后的V2O5作催化劑，氨氣將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖1所示，請(qǐng)寫出圖1中所示

的總反應(yīng)方程式,該反應(yīng)的含氮?dú)怏w組分隨溫度變化如圖2所示，當(dāng)溫度大于600K時(shí)，可能發(fā)生

副反應(yīng)的化學(xué)方程式。

圖1氨氣選擇性還原NO反應(yīng)歷程圖2氣體中含氨組分濃度隨溫度變化

②在有催化劑的作用下，經(jīng)過相同時(shí)間,測(cè)得脫氮率隨反應(yīng)溫度的變化情況如下圖所示，其他條件相

同時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充在無催化劑作用下脫氮率隨溫度變化的曲線

(4)電解法處理氮氧化合物是目前大氣污染治理的一個(gè)新思路，原理是將NOx在電解池中分解成無污染

的N2和02除去，如下圖示，兩電極間是新型固體氧化物陶瓷，在一定條件下可自由傳導(dǎo)O'電解池陰極

反應(yīng)為.1?1?

-dUD

v

【答案】(l)254kJ*mol1⑵①②1③CD

P總,(NO)

(3)①4NHJ+4N0+O2=4N2+6H2O

4NH3+5C)2=4NO+6H2。(或N2+O2=2NO)

R&K%

-2-

(4)2NOx+4xe=N2+2xO

131

【解析】(1)AH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，-x(N=N)+-X(H-H)-3X(N-H)=-x946kJ/mol

31

H—x436kJ/mol-3><39IkJ/mol=-46kJ/mol,AH=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能，貝卜46=Ea-—x600,Ea

22

=254kJ/mol；

PIN?。?)X(N0)

(2)①根據(jù)平衡常數(shù)KP=；②平衡時(shí)，根據(jù)反應(yīng)速率與計(jì)量系數(shù)成正比,V(NO)

P(NO)2P“X2(NO)

=V(NC)2),即ki?c(NO)?c(O2)=k2?c(NO)?c(C)2),則ki=k2,j=1；③A項(xiàng)，總反應(yīng)的活化能由決速步驟決

定，即由慢反應(yīng)決定，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，溫度升高，正逆反應(yīng)

速率都增大，故C正確；D項(xiàng)，總反應(yīng)快慢由慢反應(yīng)決定，故D正確；故選CD；(3)①根據(jù)圖示1可知NH3、

NO、Ch反應(yīng)生成N2和H2O,方程式為：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O；根據(jù)圖2,發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生NO,

方程式為：4NH3+5O2=4NO+6H20(或N2+C)2=2NO)；②催化劑可加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，平衡

不移動(dòng)。相同時(shí)間內(nèi)，沒有催化劑時(shí)單位時(shí)間內(nèi)脫氮率將下降，由此作圖：

;(4)由題意可知NOx經(jīng)電解形成N2,結(jié)合電子轉(zhuǎn)移、電荷守恒，陰極

反應(yīng)為：2N0x+4xe-=N2+2x02-o

3.氮氧化物是目前造成大氣污染的主要?dú)怏w。NO在空氣中存在如下反應(yīng):

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)AH

(1)上述反應(yīng)分兩步完成，其中第一步反應(yīng)①如下，寫出第二步反應(yīng)②的熱化學(xué)方程式(其反應(yīng)的焰變AH2

用含AH、4Hi的式子來表示)：

①2NO(g)2N2O2(g)AHi<0

(2)在某溫度下的一密閉容器中充人一定量的N02發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得NO2的濃度隨時(shí)間的變化曲線如

下圖所示，前5秒內(nèi)。2的平均生成速率為mol.L-1.S4,該條件下反應(yīng)：2NO+O22NO2的化學(xué)

平衡常數(shù)數(shù)值為，平衡后某時(shí)刻，升高反應(yīng)體系的溫度，建立新平衡狀態(tài)后，測(cè)的混合氣體

的平均相對(duì)分子質(zhì)量小于原平衡狀態(tài)，則：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)AH(填"/或“<”)0。

5101$2025MlJ5?）4550

時(shí)Ws

(3)2NO(g)+O2(g)=^2NO2(g)的兩步反應(yīng)中，反應(yīng)①的反應(yīng)速率數(shù)值較大，是一個(gè)快反應(yīng)，會(huì)快速建

立平衡狀態(tài)，而反應(yīng)②是一個(gè)慢反應(yīng)，則決定反應(yīng)2NO(g)+C)2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是反應(yīng)

(填“①”或“②”)；對(duì)⑵中反應(yīng)體系升高溫度的過程中，發(fā)現(xiàn)2NO(g)+C)2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速

率變慢，結(jié)合該反應(yīng)的兩步反應(yīng)過程分析可能的原因：(反應(yīng)未使用催化劑)。

(4)若(2)中反應(yīng)體系，反應(yīng)開始時(shí)使用催化劑，請(qǐng)?jiān)?2)的圖中畫出該反應(yīng)體系反應(yīng)進(jìn)程可能的曲線。

(5)電解法處理氮氧化物是目前大氣污染治理的一個(gè)新思路。其原理是將NO.在電解池中分解成無污染

的N2和02除去，如圖所示，，兩電極間是固體氧化物電解質(zhì)，在一定條件下可自由傳導(dǎo)O'則電解池陰極

的電極反應(yīng)式為

―中里電

A」源

NO,__

【答案】（l）N2O2（g）+O2（g）=2NO2（g）AH2=AH-AH1

(2)0.001100<

(3)決定總反應(yīng)速率的是反應(yīng)②，溫度升高后反應(yīng)①向左移動(dòng)，造成N2O2的濃度減小，溫度升高對(duì)于反

應(yīng)②的影響弱于N2O2濃度減小的影響，導(dǎo)致反應(yīng)②的速率變慢

0045

O(MO

OJO35

OOM>

0.025

0010

0.005

^0000

7OS101$202530354045

(5)2NOx+4xe=N2+2x0〉

【解析】(1)總式減去①，得出N2O2(g)+O2(g尸2NO2(g2H2=ZkH—△Hi；(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義，

V(N02)=(0.04-0.03)/5mol/(L-s)=0.002mol/(L-s),根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即

v(02)=v(N02)/2=0.001mol/(Ls),2NO2(g)-2NO(g)+O2(g),

2222

K=C(NO)XC(02)/C(N02)=0.02X0.01/0.02=0.01,2NO(g)+O2(g)2NO2(g),此時(shí)的平衡常數(shù)=1長(zhǎng)一i=100；

升高溫度，平均摩爾質(zhì)量減少，說明平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，根據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，

即△!!<()；(3)根據(jù)信息，反應(yīng)②是一個(gè)慢反應(yīng)，決定反應(yīng)速率是慢反應(yīng)，即反應(yīng)②溫度升高后反應(yīng)①向左移

動(dòng)，造成N2O2的濃度減小，溫度升高對(duì)于反應(yīng)②的影響弱于N2O2濃度減小的影響，導(dǎo)致反應(yīng)②的速率變

慢；(4)使用催化劑，加快反應(yīng)速率，對(duì)化學(xué)平衡無影響，因此圖像是：

(5)陰極上得到電子化合價(jià)降低，根據(jù)裝置圖，NOx在陰極上得電子，根據(jù)電解原理，陰離子向陽極移

動(dòng),即陰極上產(chǎn)生，因此陰極電極反應(yīng)式為2NOx+4xe-=N2+2xO2-。

4.硫單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用，而S02直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。

□.已知：重晶石(BaSO。高溫燃燒可發(fā)生一系列反應(yīng)，其中部分反應(yīng)如下:

1

BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)AH=+571.2kJ-moF

BaS(s)=Ba(s)+S(s)AH=+460kJ-moF1

已知：2c(s)+C)2(g)=2CO(g)AH=-221kJ-moF1

則：Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)AH=。

u.so2的尾氣處理通常有以下幾種方法：

(1)活性炭還原法

反應(yīng)原理：恒溫恒容時(shí)2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)o

反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度部分圖像如圖：

\I>------------

□1

□I

①0?20min反應(yīng)速率表示為v(SC>2)=；

②30min時(shí)，改變某一條件平衡發(fā)生移動(dòng)，則改變的條件最有可能是；

③40min時(shí)，平衡常數(shù)K=?

(2)亞硫酸鈉吸收法

①Na2s。3溶液吸收SO2的離子方程式為;

②常溫下，當(dāng)吸收至NaHSCh時(shí)，吸收液中相關(guān)離子濃度關(guān)系一定正確的是(填序號(hào))。

++2

a.c(Na)+C(H)>C(SO3)+c(HSO3)+c(OlT)

b.水電離出c(H+)=lxio-8moi/L

++2

c.c(Na)>c(HSO3-)>c(H)>c(SO3-)

(3)電化學(xué)處理法

陽離子交換膜

①如圖所示，Pt(口)電極的反應(yīng)式為；

②當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.02mol-時(shí)(較濃H2sCM尚未排出)，交換膜左側(cè)溶液中約增加mol離子。

【答案】1473.2kJ-moF1

口，⑴①0.03mol/(L-min)②減少CO2的濃度③0.675

2

(2)@SO3-+SO2+H2O=2HSO3-②ac

(3)①SO2—21+2H2O=SC>42—+4H+②0.03

【解析】□.已知：①BaSCU(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)AH=+571.2kJmol-1

②BaS(s)=Ba(s)+S(s)AH=+460kJ-moF1

③2c(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221kJ-mol-1,根據(jù)蓋斯定律分析，反應(yīng)③x2-反應(yīng)①-反應(yīng)②可得熱化學(xué)

方程式為Ba(s)+S(s)+2C)2(g)=BaSO4(s)AH=-221x2-460-571.2=-1473.2kJ-moF^

口⑴①由圖可知，0?20分鐘內(nèi)二氧化硫濃度變化量為1mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,故二氧化硫的反應(yīng)

速率=0.6mol/L+20min=0.03mol/(L-min)o②30分鐘時(shí)瞬間，二氧化碳的濃度降低，S2的濃度不變，而后二

氧化碳和S2的濃度均增大，應(yīng)是減小二氧化碳的濃度。③其平衡常數(shù)為生成物的濃度幕之積/反應(yīng)物濃度的

0.3x0.62

暴之積，由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，則K=c(S2)c2(CO2)/c2(SO2)=od=0.675。(2)①亞硫酸鈉溶液與

2

二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，反應(yīng)離子方程式為SO3+SO2+H2O=2HSO3-O②a項(xiàng)，根據(jù)電荷守恒，c(Na

++2--++2--

)+C(H)=2C(SO3)+C(HSO3)+c(OH-),所以c(Na)+c(H)>c(SO3)+c(HSO3)+c(OH-),a正確；b

項(xiàng)，水電離出的氫離子濃度等于水電離出的氫氧根離子濃度，由于亞硫酸氫鈉溶液的pH未知，所以不能計(jì)

算水電離出c(H+)濃度，b錯(cuò)誤；c項(xiàng)，在亞硫酸氫鈉溶液中亞硫酸氫根的電離大于水解，所以離子濃度關(guān)

系為c(Na+)>c(HSO3Ac(H+)>c(SO32-),c正確。所以選ac。(3)①由圖可知，Pt。)電極上也好了氧化成硫酸，

2+

電極反應(yīng)為SO2-2e+2H2O=SO42—+4H+。②左側(cè)電解反應(yīng)SCh—25+2H,0=SO4+4H,根據(jù)電子守恒，

生成硫酸根的物質(zhì)的量為0.02mol/2=0.01mol,生成氫離子物質(zhì)的量為0.04mol,為保持溶液電中性，O.Olmol

的硫酸根需要0.02mol+的氫離子，多余的氫離子通過陽離子交換膜移動(dòng)到右側(cè)，即有0.02mol氫離子移動(dòng)

到右側(cè)，故左側(cè)溶液中增加的離子為0.01mol+0.02mol=0.03molo

【難題高分練】

1.(202。新課標(biāo)口卷)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化

氧化：S02(g)+,02(g)鈿催化劑>S03(g)AH=-98kJ-molL回答下列問題：

(1)機(jī)催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2O5(S)與SO2(g)反應(yīng)生成V0S04(S)和V2O4(S)的熱化學(xué)方

程式為：?

反應(yīng)過程

(2)當(dāng)S02(g)、02(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí)，在0.5MPa、2.5MPa和

5.0MPa壓強(qiáng)下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率a隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)在5.0MPa、550□時(shí)的a=,判

斷的依據(jù)是。影響a的因素有。

1.00

z/r

(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%Ch(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度t、壓強(qiáng)p

條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)，若SO2轉(zhuǎn)化率為a,則SO3壓強(qiáng)為，平衡常數(shù)Kp=(以

分壓表示，分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(4)研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為：v=k(2-I)。%—n")。式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫

a

度t升高而增大；a為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，”為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在a=0.90時(shí)，將一系列溫度下

的k、a值代入上述速率方程，得到v-t曲線，如圖所示。

5

80

曲線上V最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該“下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t<tm時(shí)，V逐漸提高；t>tm后，V逐漸下

降。原因是?

1

［答案］(1)2V2O5(S)+2s02(g)2VOSO4(S)+V2O4(S)AH=-351kJ-mol-

(2)0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，a提高；所以，該反應(yīng)在550口、壓強(qiáng)為5.0MPa>2.5MPa

=02的，所以pi=5.0MPa

反應(yīng)物(N2和O2)的起始濃度(組成)、溫度、壓強(qiáng)

a

2map0.5

⑶---------\1.5mp

100-mcif-a)

100-ma

(4)升高溫度，發(fā)增大使v逐漸提高，但a降低使v逐漸下降。當(dāng)YRk增大對(duì)v的提高大于a引起的

降低；當(dāng)/>/m,左增大對(duì)v的提高小于a引起的降低

【解析】(1)由題中信息可知：

…1_,

?S02(g)+—02(g)-S03(g)A27=-98kJmol_|

@V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)AH2=-24kJmoH

@V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(S)AHI=-399kJ-moH

根據(jù)蓋斯定律可知，③-②x2得2V2C)5(s)+2so2(g)2VOSO4(S)+V2()4(S),則NH=

lI

A^i-2Aft=(-399kJ-mol)-(-24kJmol)x2=-351kJmoH,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2V2O5(s)+2SO2(g)

1

2VOSO4(S)+V2O4(S)AH=-351kJ-mol；

(2)SO2(g)+；O2(g)=SO3(g),該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，故增大壓強(qiáng)可以使化學(xué)

平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。因此，在相同溫度下，壓強(qiáng)越大，S02的平衡轉(zhuǎn)化率越大，所以，該反應(yīng)在550口、

壓強(qiáng)為5.0MPa條件下，S02的平衡轉(zhuǎn)化率一定高于相同溫度下、壓強(qiáng)為2.5MPa的，因此，〃=5.0MPa,由

圖中數(shù)據(jù)可知，a=0.975。影響a的因素就是影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素，主要有反應(yīng)物(N2和。2)的濃度、溫

度、壓強(qiáng)等。

(3)假設(shè)原氣體的物質(zhì)的量為lOOmol,則S02、02和N2的物質(zhì)的量分別為2mmoUmmol和qmol,

2m+m+q=3m+q=100,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為a,則有下列關(guān)系：

SO,+-0,=二

2so3

起始量("?。7)2mm0

變化量(〃?。，)2niama2nia

平衡量(〃?。7)2m(l-a)m(l-a)2ma

平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為n(總尸2m(1-a)+m(1-a)+2mamol+qmol,則SOs的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

史學(xué)xlOO%=------------------里則-----------xlOO%=2m.xlOO%。該反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行，因此,

n(總2m(l-a|+2monrlmol100-ma

-2mappm(l-a)p，在該條件下，SO(g)+10(g)

SO3的分壓,(SC)3)=--------------，p(SO2)=---------------，夕(。2)=22

100—ma100—ma100—ma

2map

P(SC)3)_________100-m。_____________________a

2SCh(g)的Kp-p(sc)2)xp"(。2)2m(l-6r)p-°a)J1np

100-ma100-ma)\100-ma

0.8

(4)由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高后a降低。由題中信息可知，尸k三-1I(1—〃優(yōu))，升高溫

度，發(fā)增大使V逐漸提高，但a降低使v逐漸下降。當(dāng)f<fm,k增大對(duì)v的提高大于a引起的降低；當(dāng)