2021 年新高考復(fù)習(xí)化學(xué)階段性新題精選專項(xiàng)特訓(xùn)（山東專用 ·2 月期）專項(xiàng)十二化學(xué)反應(yīng)原理綜合題1（2021· 山東高三月考）乙烷裂解制乙烯具有成本低。收率高、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前裂解方法有電催化、光催化裂解、直接裂解、氧氣或二氧化碳氧化乙烷裂解等。回答下列問(wèn)題：(1)乙烷直接裂解時(shí)溫度、壓強(qiáng)及平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示：(2)已知乙烷直接裂解、 CO   氧化裂解和 O  氧化裂解反應(yīng)如下：反應(yīng)的 H _(填“ > ”或“ < ”，下同)0， p1 _ p 2 。T時(shí)，將乙烷與氦氣的混合氣體(乙烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 m% )通入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)C H (g)C H (g) + H (g) 。平衡時(shí)容器壓強(qiáng)為 p Pa ，此時(shí)乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為 ，則乙烯的平衡分26242壓為_(kāi)，反應(yīng)的平衡常數(shù) K p= _(用分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。22() C H (g)C H (g) + H (g) H262421() CO (g) + C H (g)226C H (g) + CO(g) + H O(g) H2 4 22() 2C H (g) + O (g)=2C H (g) + 2H O(g) H2622423反應(yīng) 2CO(g) + O2 (g)=2CO 2 (g) 的 H = _(用含 H 2 和 H 3 的代數(shù)式表示)。反應(yīng)()、()的平衡常數(shù)分別為 K1 、 K 2 ，則反應(yīng) CO2 (g) + H 2 (g)CO(g) + H 2O(g) 的平衡常數(shù)為K = _(用含 K 、 K 的代數(shù)式表示)。12在 800°C 時(shí)發(fā)生反應(yīng)()，乙烷的轉(zhuǎn)化率、乙烯的選擇性和收率隨投料比  n (C Hn (O )    的變化關(guān)系如圖所示：)262控制  n (C Hn (O )   =2 ，而不采用選擇性更高的n (O )   =3.5 ，除可防止積碳外，另一原因是_；262)n (C H )2 62n (O )   <2 時(shí)，n (O)n (C H )262n (C H2 62)越小，乙烷的轉(zhuǎn)化率越大，乙烯的選擇性和收率越小的原因是_。H  -2Hn (O )>【答案】m100+mpm2p(1-)(100+m)K23        2       K1n (C H2 62)為 23.5 時(shí)，乙烯的收率幾乎不變氧氣過(guò)量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成 CO 等其他物質(zhì)【詳解】(1)由圖示可知在同壓下，溫度升高乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)， H > 0 ；由反應(yīng)C H (g)C H (g) + H (g) 可知，該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，所以當(dāng)溫度相同時(shí)增大壓強(qiáng)26242平衡逆向移動(dòng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率減小，由圖示可知 p1p2，故答案為：；設(shè)總物質(zhì)的量為100mol ，則乙烷為 m mol ：由三段式起變C H (g )2 6mmaC H (g ) + H (g )2 4 20 0ma ma可得平終 m-mamama衡時(shí)乙烷、乙烯以及氫氣的 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為：   m - mamama、；乙烯的分壓為100 + ma100 + ma100 + ma100 + ma                    p  (C H )p ÷100 + ma   ø=              =m - mamap (C H )× p (H )´ p ；平衡常數(shù) K =242p26æ   ma   ö2çèp100 + mama 2p(1 -  )(100 + ma ) ，故答案為：ma100 + ma´ p ；ma 2p(1 -  )(100 + ma ) ；(2)由蓋斯定律有： H = H -2H ，故答案為： H -2H ；3232由題意有：目標(biāo)方程 CO2 (g) + H 2 (g)CO(g) + H O(g) 等于方程()-()，所以有 K = K2 ，故答案2 K1乙烷高溫氧化除生成乙烯外，還會(huì)生成 CO  、CO 2、C 及 CH等。由圖知，在投料比 2 £  n (COH) ) < 3.5n為： K2 ；K12642(O )   = 2 也剛好符合反應(yīng)的化學(xué)時(shí)，隨著投料比增大，轉(zhuǎn)化率減小，選擇性增大，但收率幾乎不變；n (C H )2 6n2計(jì)量數(shù)之比，  n (C2H6 )n (O ) 減小，氧氣增多，生成的乙烯還可能進(jìn)一步被氧化，生成 CO 等其他物質(zhì)；故答案2n  (O )   為 23.5 時(shí)，乙烯的收率幾乎不變；氧氣過(guò)量，乙烷發(fā)生了深度氧化，生成CO 等其他物質(zhì)。為：n (C H )2 622（2021· 山東省濟(jì)南市萊蕪第一中學(xué)高三月考）NH3、NOx、SO2 處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染，如果對(duì)這些氣體加以利用就可以變廢為寶，既減少了對(duì)環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問(wèn)題。(l)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4 在催化條件下可以將 NO2 還原為 N2，已知：CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(l)H =-890.3kJ × mol -1 42221N (g)+2O (g)=2NO (g)H =+67.7kJ × mol -1 2222則反應(yīng) CH 4 (g) + 2NO 2 (g) = CO 2 (g) + N 2 (g) + 2H 2OH=_(2)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為：CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) H>0在一定溫度條件下，向 2L 恒容密閉容器中加入 2mol CH4 和 2mol NH3，初始?jí)簭?qiáng)為 4×105Pa，平衡時(shí) NH3體積分?jǐn)?shù)為 30%，所用時(shí)間為 10min，則該時(shí)間段內(nèi)用 CH4 的濃度變化表示的反應(yīng)速率為_(kāi)mol·Ll·min1，該溫度下平衡常數(shù) Kp=_(用平衡分壓代替平衡濃度表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，若保持溫度不變，再向容器中加入 CH4 和 H2 各 1mol，則再次平衡時(shí) HCN 的體積分?jǐn)?shù)_(填“增大”“不變”或“減小”)。其他條件一定，達(dá)到平衡時(shí) NH3 轉(zhuǎn)化率隨外界條件 X 變化的關(guān)系如圖 1 所示，X 代表_(填字母代號(hào))。A溫度B壓強(qiáng)C原料中 CH4 與 NH3 的體積比(3)某研究小組用 NaOH 溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將得到的Na2SO3 進(jìn)行電解生產(chǎn)硫酸，其中陰、陽(yáng)膜組合電解裝置如圖 2 所示，電極材料為石墨，AE 分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，b 表示_(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。【答案】-958.0kJ·mol1340.025   7.5×109 Pa2   減小   B   陰   SO 2- -2e+H2O=2H+SO 2-【分析】(l) 根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變；(2) 利用“三段式”計(jì)算反應(yīng)速率、平衡常數(shù)；根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析；(3) 電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；【詳解】(l) CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(l)4222H =-890.3kJ × mol -11 N (g)+2O (g)=2NO (g)222H =+67.7kJ × mol -12根據(jù)蓋斯定律-得 CH 4 (g) + 2NO 2 (g) = CO 2 (g) + N 2 (g) + 2H 2OH= -890.3kJ × mol-1 -67.7kJ × mol-1 = -958.0kJ·mol1；(2) 初始(mol)轉(zhuǎn)化(mol)CH (g ) + NH (g )4 32 2x xHCN (g ) + 3H (g )20 0x 3x平衡(mol)2 - x2 - xx3x平衡時(shí) NH3 體積分?jǐn)?shù)為 30%，則    2-x    = 0.3  ，x=0.5mol，用 CH4 的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.5        æ 1.5      ö3溫度下平衡常數(shù) Kp=   5ø  = 7.5×109 Pa2；若保持溫度不變，再向容器中加入 CH1.5        1.54 + 2 x0.5mol5= 0.025 mol· Ll·min1；初始?jí)簭?qiáng)為 4×105Pa，則平衡后的壓強(qiáng)為 ´ 4 ´105 Pa= 5×105Pa，該2L ´10min4´ 5 ´10 5 ´ ç´ 5 ´105 ÷è 54´ 5 ´105 ´´ 5 ´10555和 H2 各 1mol，相當(dāng)于加壓，則再次平衡時(shí) HCN 的體積分?jǐn)?shù)減小；ACH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)正反應(yīng)吸熱，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，甲烷轉(zhuǎn)化率增大，所以 X 不代表溫度，故不選 A；BCH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，甲烷轉(zhuǎn)化率減小，所以 X 可以代表3 2021· 山東濰坊市· 壽光現(xiàn)代中學(xué)高三月考）CO2 和 CH4 是兩種主要的溫室氣體，以 CO2 和 CH4 為原料制壓強(qiáng)，故選 B；34C原料中 CH4 與 NH3 的體積比越大，甲烷轉(zhuǎn)化率越小，所以 X 不代表 CH4 與 NH3 的體積比，故不選 C；(3) 電解 Na2SO3 溶液生產(chǎn)硫酸，SO32-在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成 SO42-，所以 SO32-應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，b 表示陰離子交換膜。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 SO 2- -2e+H2O=2H+SO 2- 。【點(diǎn)睛】“本題考查反應(yīng)熱計(jì)算、化學(xué)平衡計(jì)算、電解原理應(yīng)用，明確蓋斯定律、電解原理是解題關(guān)鍵，會(huì)利用 三段式”計(jì)算平衡常數(shù)，注意理解 Kp 的定義。（造更高價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品是用來(lái)緩解溫室效應(yīng)的研究方向，回答下列問(wèn)題：(1)工業(yè)上 CH4-H2O 催化重整是目前大規(guī)模制取合成氣(CO 和 H2 的混合氣)的重要方法，其原理為：反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  H1=+206.4kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)  H2=-41kJ·mol-1CH4(g)和 H2O(g)反應(yīng)生成 CO2(g)和 H2(g)的熱化學(xué)方程式是_，反應(yīng)逆反應(yīng)活化能 Ea(逆)為124kJ·mol-1，則該反應(yīng)的 Ea(正)活化能為_(kāi)kJ·mol-1。(2)將等物質(zhì)的量 CH4(g)和 H2O(g)加入恒溫恒容的密閉容器中(壓強(qiáng) 100kPa)，發(fā)生反應(yīng)和反應(yīng)，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下表所示。時(shí)間/min0    60     120180240300360壓強(qiáng)/kPa100  118132144154162162用單位時(shí)間內(nèi)氣體分壓的變化來(lái)表示反應(yīng)速率，即 v= pt，則反應(yīng)前 180min 內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CH4)=_kPa·min-1(保留小數(shù)點(diǎn)后 2 位，下同)，300min 時(shí)，測(cè)得氫氣壓強(qiáng)p(H2)為 105kPa，KP為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則反應(yīng)平衡常數(shù) KP=_。(3)若反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率分別可表示為 v 正=k 正 c(CO)·c(H2O)；v 逆=k 逆 c(CO2)·c(H2)，k 正、k 逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，c 為物質(zhì)的量濃度。一定溫度下，在體積為 1L 的恒容密閉容器中加入 4molH2O(g)和4molCO(g)發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得 CO 和 CO2 的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。下列說(shuō)法中，說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_。a、容器中的壓強(qiáng)不再變化時(shí)b、v(H2O)=v(H2)c、c(CO)：c(H2O)：c(CO2)：c(H2)=1：1：4：4 d、n(CO)：n(H2O)=1：1，保持不變a 點(diǎn)時(shí)，v 逆：v 正=_。CO2(g)+4H2(g)   H=+165.4kJ·mol-1   83   0.12   9.47   c   1【答案】CH4(g)+2H2O(g)0.0625【詳解】(1)反應(yīng) CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)可由反應(yīng) I+反應(yīng) II 得到，根據(jù)蓋斯定律，16或CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)，  H=  H1+  H2=+206.4kJ·mol-1+(-41kJ·mol-1)=+165.4kJ·mol-1；根據(jù) H2=Ea(正)-Ea(逆)可得，Ea(正)=  H2+Ea(逆)=-41kJ·mol-1+124kJ·mol-1=83kJ·mol-1；(2)設(shè) CH4 的壓強(qiáng)變化為 x，根據(jù)題意得：，故  1CH (g ) +H O (g )4211xCO (g ) + 3H (g )21         3V4-2=2144kPa-100kPa=44kPa2=      ，解得x  44kPa» 0.12 kPa·min-1；將等物質(zhì)的量 CH (g)和 H O(g)加入恒溫恒容的密閉容器中(壓x=22KPa，v=p  22kPa=t  180min4 2強(qiáng) 100kPa)，則 CH4(g)和 H2O(g)起始?jí)簭?qiáng)均為 50kPa，設(shè)反應(yīng) I 中 CH4 的壓強(qiáng)變化為 x，反應(yīng) II 中 CO 壓強(qiáng)的變化為 y，根據(jù)題意得：CH (g) +H O(g)CO(g) + 3H (g)起始(kPa)變化(kPa)終止(kPa)450x50-x250x50-x0xx203x3xCO(g) +H O(g)CO (g) + H (g)222起始(kPa)變化(kPa)終止(kPa)xyx-y50-xy50-x-y0yy3xy3x+y，根據(jù) 300min 時(shí)，氫氣壓強(qiáng) p(H2)為 105kPa，í，解得 í        ，則 300min 時(shí) H2O、CO、H2、CO2 的壓強(qiáng)3x + y = 105kPa                y=12kPa分別為 7kPa、9kPa、105kPa、12kPa，Kp=  p(CO  )p(H  )=        » 9.47 ；總壓強(qiáng)為 162kPa 可得：ì50kPa - x + 50kPa - x + x + 3x = 162kPaìx = 31kPaîî12 ´10522p(CO)p(H O)19 ´ 72(3)根據(jù)圖像可知，平衡時(shí) CO 濃度為 0.8mol/L，CO2 濃度為 3.2mol/L，可得：CO(g) +H O(g)CO (g) + H (g)222起始(mol/L)變化(mol/L)終止(mol/L)43.20.843.20.803.23.203.23.2。a反應(yīng)前后系數(shù)不變，故壓強(qiáng)是定值，不能判定平衡，a 錯(cuò)誤；bv(H2O)=v(H2)沒(méi)有說(shuō)明反應(yīng)方向，不能判定平衡，b 錯(cuò)誤；c根據(jù)上述分析可知，平衡時(shí) c(CO)：c(H2O)：c(CO2)：c(H2)=1：1：4：4，c 正確；dCO 和 H2O 投入比例為 1：1，反應(yīng)比例為 1：1，因此剩余比例也為 1：1，是定值，不能判定平衡，d 錯(cuò)誤；故選 c；該反應(yīng)的平衡常數(shù) K=  c(CO  )c(H  )=        =16，平衡時(shí) v   = v   ，v   =k   c(CO)·c(H2O)；v   =kc(CO)c(H  O)  0.8 ´ 0.82223.2 ´ 3.2正 逆 正 正 逆逆c(CO2)·c(H2)，故 k 正 c(CO)·c(H2O)=k 逆 c(CO2)·c(H2)，所以kk正 =逆c(CO )c(H )2 2c(CO)c(H O)2=16，a 點(diǎn)處 n(CO)=n(CO2)，由于 CO 起始量為 4mol，故此時(shí) n(CO)=n(CO2)=2mol，所以此時(shí) n(H2O)=n(H2)=2mol，體積為 1L，故k  c(CO)gc(H O)  =c(CO)=c(CO2)=c(H2O)=c(H2)=2mol/L，vv逆= k逆c(CO2 )gc(H2 )kk逆= 116或 0.625。正正2正4（2021· 山東高三月考）氮有多種的氧化物可以通過(guò)反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題(1)298K，101 kPa 條件下，已知如下反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)1=-57 kJ/molN2(g)O2(g)2NO(g) 2=180.5 kJ/molNO(g) 12O2(g)NO2(g) H3=-58.2 kJ/mol反應(yīng) N2O4(g)有關(guān) N2O4(g)N2(g)2O2(g)的 =_。N2(g)2O2(g)反應(yīng)過(guò)程，下列敘述正確的是_A改變催化劑可以減少反應(yīng)HB在體積不變的容器中發(fā)生反應(yīng)，密度不變說(shuō)明達(dá)到平衡C恒壓條件下充入稀有氣體，反應(yīng)速率減小D恒溫恒容條件下反應(yīng)平衡后，再充入 N2O4，N2O4 轉(zhuǎn)化率降低(2)在 4 L 固定容積的密閉容器中只充入 0.80 mol 的 N2O4，發(fā)生 N2O4(無(wú)色)2NO2(紅棕色)反應(yīng)，80s 時(shí)容器內(nèi)顏色不再變化，此時(shí) n(N2O4)=0.20 mol，求此過(guò)程中用 NO2 表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)，平衡時(shí)壓強(qiáng)為 P1，Kp=_(用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù))若使密閉容器內(nèi)顏色變深，可采取的措施_。A縮小體積B充入稀有氣體C加熱D體積不變加入 N2O4(3)利用 CH4(g)2NO2(g)CO2(g)N2(g)2H2O(g)=-868.74 kJ/mol，可以進(jìn)行無(wú)害化處理，相同條件下，選用 a、b、c 三種催化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量與時(shí)間變化如圖 1，活化能最小的是_用 E(a)、E(b)、E(c)表示三種催化劑下該反應(yīng)的活化能。在催化劑 a 作用下測(cè)得相同時(shí)間處理 NO2 的量與溫度關(guān)系如圖 2.試說(shuō)明圖中曲線先增大后減小的原因_(假設(shè)該溫度范圍內(nèi)催化劑的催化效率相同)?！敬鸢浮?7.1 kJ/molCD3.75×10-3 mol/(L·s)36P1    ACD   E(a)   低于 300，反應(yīng)未達(dá)7平衡，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，故 NO2 處理量增大，高于 300，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致 NO2 處理量減小【詳解】(1)運(yùn)用蓋斯定律，利用已知方程式 +×2)，可得目標(biāo)方程式，故 =-( 1 H2 H3×2)= -7.1kJ/mol；A催化劑改變活化能，但不影響反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，故不影響焓變，A 錯(cuò)誤；B由質(zhì)量守恒，知反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，又體積不變，故密度始終不變，不能用于判斷平衡，B 錯(cuò)誤；C恒壓沖入稀有氣體，由于容器體積增大，氣體濃度減小，故反應(yīng)速率減小，C 正確；D再充入 N2O4，相當(dāng)于等比例增加投料，壓強(qiáng)增大，相對(duì)于舊平衡，平衡逆向移動(dòng)，故 N2O4 轉(zhuǎn)化率降低，D 正確；故答案選 CD；(2)根據(jù)題意列三段式如下：N O2 4起始 0.80 mol轉(zhuǎn)化 0.60 mol平衡 0.20 mol2NO201.20 mol1.20 mol (NO )=       =4 L   =3.75?10 -3 mol/(L?s) ，即過(guò)程中 NO2 的平均反應(yīng)速率為 3.75×10-3    80 sc(NO )1.2 mol22(0.20+1.20) mol    7          (0.20+1.20) mol     7mol/(L·s)；平衡時(shí) P(N2O4)=P0.20 mol                     1.20 mol 6P×P = 1 ，P(NO )=            ×P = 1 ，故1 2 1P2 (NO )( 6P1 )236P36PP(N O )         7            7P12K =7=1 ，故此處填1 ；p247A縮小體積，可使 NO2 濃度增大，A 符合題意；B由于體積固定，稀有氣體與反應(yīng)無(wú)關(guān)，故 NO2 濃度不變，顏色也不變，B 不符合題意；C該反應(yīng) N2O4(g)2NO2(g)為吸熱反應(yīng)，加熱升溫平衡正向移動(dòng)，NO2 濃度增大，體系顏色加深，C 符合題意；D后充入的 N2O4 部分轉(zhuǎn)化為 NO2，加上之前的 NO2，NO2濃度增大，顏色加深，D 符合題意；故此處填 ACD；(3)根據(jù)圖 1 可知，在催化劑 a 作用下，反應(yīng)達(dá)平衡所用時(shí)間最短，故反應(yīng)速率最快，所以催化劑a 使反應(yīng)活化能降低的最多，即活化能最小的是 E(a)；該溫度范圍內(nèi)催化劑活性效率相同，故縱坐標(biāo)的變化考慮是溫度變化引起，曲線為相同時(shí)間內(nèi)處理NO2的量，則曲線上的點(diǎn)不一定代表平衡態(tài)。溫度低，反應(yīng)速率慢，不能達(dá)到平衡，溫度升高，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)逐漸達(dá)平衡，平衡后再升溫，由于平衡逆向移動(dòng)，NO2 處理量減少，所以圖中 300為第一個(gè)平衡點(diǎn)，300之前未達(dá)平衡，300后發(fā)生平衡移動(dòng)，故此處填：低于 300，反應(yīng)未達(dá)平衡，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，故 NO2 處理量增大，高于 300，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致 NO2 處理量減小。5（2020· 濟(jì)南市· 山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考）血紅蛋白(Hb)與肌紅蛋白(Mb)是由肽鏈和血紅素輔基組成的可結(jié)合氧的蛋白，廣泛存在于人體組織中。回答下列問(wèn)題：(1)血紅蛋白能結(jié)合 O2 形成動(dòng)脈血，存在如下反應(yīng)：Hb(aq)+H+(aq)HbH+(aq)+O2(g)Hb(aq)+O2(g)HbH+(aq)   H1HbO2(aq)+H+(aq)  H2HbO2(aq)  H3H3=_(用 H1、H2 表示)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，則其 _0(填“”或“”)。血液中還同時(shí)存在反應(yīng)：CO2+H2OH+HCO 3 ，旅客常因?yàn)榍嗖馗咴难醴謮狠^低，體內(nèi)CO2 不能及時(shí)排出體外而產(chǎn)生高原反應(yīng)，從化學(xué)平衡角度解釋產(chǎn)生高原反應(yīng)的原因_?？蒲腥藛T僅對(duì)于反應(yīng)進(jìn)行模擬研究發(fā)現(xiàn)，37，pH 分別為 7.2、7.4、7.6 時(shí)氧氣分壓 p(O2)與達(dá)到平衡時(shí)HbH+與氧氣的結(jié)合度 (轉(zhuǎn)化率)的關(guān)系如圖 1 所示，當(dāng) pH=7.6 時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線應(yīng)為_(kāi)(填“A”或“B”)。(2)肌肉中肌紅蛋白 Mb 也可結(jié)合 O2 形成 MbO2 的反應(yīng)為 Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，其平衡常數(shù)c(Mb)p(O ) ，正反應(yīng)速率 v 正=k 正· c(Mb)·p(O2)，逆反應(yīng)速率 v 逆=k 逆· c(MbO2)。其它條件不變，隨著氧K=c(MbO )22分壓 p(O2)增大，正 的值_(填“增大”、“減小”或“不變”)；在氧分壓 p(O2)=2.00 kPa 的平衡體系中，2  =4.0。若吸入的空氣中 p(O )=21 kPa，計(jì)算此時(shí) Mb 與氧氣的最大結(jié)合度 (轉(zhuǎn)化率)約為_(kāi)(保留c(Mb)vkk逆c(MbO )2v兩位有效數(shù)字)；圖 2 中 C 點(diǎn)時(shí)，正 =_。逆【答案】H1+H2氧分壓較低，促進(jìn)反應(yīng)逆向進(jìn)行，體內(nèi)H+濃度降低，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，CO2 被消耗，不能及時(shí)排出體外A不變98%1.0【詳解】(1)根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)+，整理可得 Hb(aq)+O2(g) HbO2(aq)H3=H1+H2；若氧分壓降低，促進(jìn)反應(yīng)逆向進(jìn)行，導(dǎo)致體內(nèi) H+濃度降低，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，CO2 被消耗，因此不能及時(shí)排出體外；在溫度不變時(shí)，溶液 pH 越大，溶液中 c(H+)就越小，反應(yīng)正向移動(dòng)，導(dǎo)致血液中c(HbO2)越大。根據(jù)圖示可知：在 p(O2)移動(dòng)，pH=7.6 時(shí) Hb 與 O2 結(jié)合程度最大，說(shuō)明 pH=7.6 對(duì)應(yīng)的曲線是 A，pH=7.2 時(shí)對(duì)應(yīng)曲線是 B；c  (Mb)·p (O ) =K， k等于該溫(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v 正= v 逆，則 k 正· c(Mb)·p(O2)=k 逆· c(MbO2)，kk正 =逆c (MbO )    k2 正2 逆度下的化學(xué)平衡常數(shù)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與其它外界條件無(wú)關(guān)，所以隨著 O2 分壓 p(O2)增大 ，  正kk逆不變；=        =2.0 (kPa)-1。在氧分壓 p(O2)=2.00 kPa 時(shí)，K=c(MbO )      4.02c(Mb) × p(O )  2.00kPa2假設(shè)吸入的空氣中 p(O2)=21kPa 時(shí)，Mb 與氧氣的最大結(jié)合度為 ，則 K= c(MbO  )2c(Mb) × p(O )2=2.0(kPa)-1，p(O2)=21c(Mb)                                        42.0+1.0kPa，則c(MbO )                                         42.02 =2.0×21 k Pa=42.0，所以 Mb 與 O 的最大結(jié)合度 =2×100% =98%；圖 2 中 C 點(diǎn)時(shí)，p(O2)=2.00 kPa，結(jié)合度 =80%，則    c(Mb）1-20.0%=       =，所以1c(MbO )80.0%42×p(O2)=2.0 (kPa)-1× ×2.00 kPa=1.0。vv正 =K×逆c(Mb）              1c(MbO ) 426（2021· 山東煙臺(tái)市· 高三期末） CH4 既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料。以 CO2、H2 為原料合成 CH4 涉及的主要反應(yīng)如下：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) H1： CO (g )+ H22(g )CO (g )+ H O (g )2H2=+41.2 kJ/mol常溫常壓下，H2(g)和 CH4(g)的摩爾燃燒焓分別為-285.8 kJ/mol 和-890.3 kJ/mol； H2O (1) = H2O (g )DH = +44.0kJ × mol -13(1)H1_ kJ/mol。(2)一定條件下，向恒容密閉容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol H2 發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中 CH4(g)為 a mol，H2O(g)為 b mol，則反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)(用含 a、b 的代數(shù)式表示)。(3)n(H2)：n(CO2)=4：1 的混合氣體充入反應(yīng)器中，當(dāng)氣體總壓強(qiáng)為 0.1 MPa，平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖所示：200550時(shí)，CO2 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大的原因是_。反應(yīng)器中應(yīng)選擇適宜的溫度是_。(4)為探究 CO2(g )+ 4H (g )  CH (g )+ 2H O (g )的反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系，起始時(shí)，向恒容密閉容器2 4 2中通入濃度均為 1.0 mol/L CO2 與 H2。平衡時(shí)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出兩條反應(yīng)速率濃度關(guān)系曲線：v - c (CO ) 和 v -c (H O)。正2逆2則與曲線 v - c (CO正2) 相對(duì)應(yīng)的是上圖中曲線_(填“甲”或“乙”)；該反應(yīng)達(dá)到平衡后，某一時(shí)刻降低溫度，重新達(dá)到平衡，平衡常數(shù)_(填“增大”或“減小”)，則此時(shí)曲線甲對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為_(kāi)(填字母，下同)，曲線乙對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為_(kāi)。【答案】-164.9b(b-2a)(1+a-b)(3-2a-b)10 H20，溫度升高時(shí)，反應(yīng)向左移動(dòng)使CO2 增加的量(1)由題目已知信息可知：熱化學(xué)方程式：H2(g)+  1 O (g)=H2O(l)=-285.8 kJ/mol；×V  V1+a-b   3-2a-b(1+a-b)(3-2a-b) ；比反應(yīng)向右移動(dòng)使 CO2 減少的量多200乙增大DM【詳解】22CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJ/mol；H2O(l)=H2O(g)=+44 kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，將 4×-+2×，整理可得：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)=-164.9 kJ/mol；(2)一定條件下，向恒容密閉容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol H2 發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中 CH4(g)為 a mol，H2O(g)為 b mol，由反應(yīng)方程式 I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，反應(yīng)產(chǎn)生 a mol CH4(g)，同時(shí)產(chǎn)生 2a mol H2O(g)，消耗 a mol CO2(g)和 4a mol H2(g)，則反應(yīng)方程式 II：CO2 (g )+ H2 (g )CO (g )+ H2O (g ) 產(chǎn)生(b-2a) mol H2O(g)，產(chǎn)生(b-2a) mol CO(g)，消耗 CO2(g)、H2(g)的物質(zhì)的量都是(b-2a) mol，因此此時(shí)容器中 n(CO2)=(1-a)-(b-2a)=(1+a-b)mol，n(H2)=(3-4a)-(b-2a)=(3-2a-b)mol，n(CO)= (b-2a) mol，n(H2O)=b mol，假設(shè)反應(yīng)容器的容積是 V L，反應(yīng) II 的化學(xué)平衡常數(shù)bb-2ab(b-2a)K=×VV(3)200550時(shí)，CO2 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大是由于 10 H20，溫度升高時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)平衡逆向移動(dòng)使 CO2 增加的量比反應(yīng)的化學(xué)平衡正向移動(dòng)使 CO2 減少的量多，因此 CO2 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大；反應(yīng)器中應(yīng)選擇的溫度應(yīng)該有利于合成 CH4，由于反應(yīng) I  H10，故適宜的溫度是較低溫度為 200；(4)在反應(yīng)開(kāi)始時(shí) CO2 與 H2 的濃度都是 1.0 mol/L，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CO2 的濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率越來(lái)越小，故與曲線 v - c (CO正2) 相對(duì)應(yīng)的是上圖中曲線中的乙；7（2021· 山東濱州市· 高三期末）熱化學(xué)碘硫循環(huán)可用于大規(guī)模制氫氣，SO   水溶液還原 I  和 HI 分解均是該反應(yīng)達(dá)到平衡后，某一時(shí)刻降低溫度，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，重新達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)增大；根據(jù)圖象可知：反應(yīng)平衡時(shí)圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)應(yīng)為 E 和 F，降低溫度后，反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)，CH4 的濃度會(huì)增大，CO2 的濃度減小，則此時(shí)曲線甲對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為 D 點(diǎn)，曲線乙對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為 M 點(diǎn)。22其中的主要反應(yīng).回答下列問(wèn)題：(1)碘硫熱化學(xué)循環(huán)中， SO 2水溶液還原 I2的反應(yīng)包括： SO 2 + I 2 + 2H 2O3H + + HSO - + 2I - 、4I - ，若起始時(shí) n (I )=n (SO )=1mol ，I -、I - 、H+ 、HSO- 的物質(zhì)的量隨起始投料  n (H 2O )I - + I22 2 34 n (SO )2的變化如圖所示：(2)反應(yīng) HI(g)     12       22圖中曲線 a 表示的微粒為 H+ ，b 為_(kāi)，c 為_(kāi).1H (g) +I (g) ，起始時(shí) HI 的物質(zhì)的量為1mol ，起始?jí)簭?qiáng)為 0.1MPa ，平衡時(shí) HI(g)2和 H 2(g) 的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示：該反應(yīng)的 H _(填>”或“<”)0.600時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù) K p= _( K p 為分壓表示的平衡常數(shù)).(3)只需一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，基元反應(yīng)aA+dD=gG+hH的速率方程為 v=kca (A) × cd (D) ，其中 k.為速率常數(shù)；非基元反應(yīng)由多個(gè)基元反應(yīng)組成，其速率方程可由反應(yīng)機(jī)理推定 反應(yīng)H (g) + I (g)2HI(g) 的反應(yīng)機(jī)理如下：222    k1第一步： Ik-12I (快速平衡)第二步： I+H2k2k-2H I (快速平衡)2k3第三步： H I+I ¾¾® 2HI (慢反應(yīng))2第一步反應(yīng)_(填“放出”或“吸收”)能量. H 2(g) 與 I2 (g) 反應(yīng)生成 HI(g) 的速率方程為 v= _(用含 k1 、 k -1 、 k 2 的代數(shù)式表示).4      >3 c (H )× c (I )k  k【答案】 I -HSO -16(或 0.167)   吸收k k k1 2-1 -22 2【詳解】(1)隨著圖示橫坐標(biāo)的增大，意味水的增加，即加水稀釋，引發(fā)SO + I + 2H O2223H + + HSO - + 2I - 平4衡正向移動(dòng)， I- + I2I- 平衡逆向移動(dòng)，結(jié)合生成物的比例關(guān)系確定 a 曲線為 H+，b 曲線為 I-，c 曲線為3HSO- （稀釋后 HSO- 電離程度增大，故其濃度基本不變），曲線 d 為 I - ；443(2)由圖像知，隨著溫度升高，HI 量逐漸減少，故平衡正向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理知該反應(yīng) 0；HI(g)結(jié)合圖像列三段式如下： 起始1 mol轉(zhuǎn)化 0.25 mol平衡 0.75 mol1            12H (g)  +     I (g)2            2 20            0    ，故平衡時(shí) HI 的物質(zhì)0.125 mol    0.125 mol0.125 mol    0.125 mol=， x (H )=x (I )=           =，故0.75+0.125+0.125  4               0.75+0.125+0.1258的量分?jǐn)?shù) x (HI )=0.75       3                    0.125       12 2p 12 (H )?p 12 (I )( 1 ?0.1MPa) 1 ?(  1 ?0.1MPa) 11p(HI)                             622K =88=；p4(3)由 I2 分子到 I 原子為斷鍵過(guò)程，需要吸收能量，故此處填“吸收”；多步反應(yīng)中，整體反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定，故速率 =k3?c(H 2I)?c(I) ，第一步為快速平衡，故1 ?c(I ) ，同理由第二步得：k =k? c(I )= =k ? c2(I)，則 c2 (I)=正12逆-1k-12 =k?  c(H )? c(I)= =k ?  c(H I)，則 c(H I)=正                             逆22-222 ?c(H )?c(I)，故k2k-22=k ?c(H I)?c(I)=  k kkk  k32222kk k2 3 c(H )?c2 (I)= 1 2 3 c(H )?c(I )-2 -1 -2。將固定比例 NH3 和 O2 的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器， 應(yīng)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。8（2021· 山東德州市· 高三期末）研究 C、N、S 和 Cl 元素的單質(zhì)及化合物的有效利用對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有重要意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)氨氣是工業(yè)制硝酸的主要原料之一，催化氧化步驟中發(fā)生的主要反應(yīng)如下：I. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H=-906kJmol1II. 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) H=-126kJmol1反催化氧化步驟中，最適宜的溫度為_(kāi)(填“T1”或“T2”)低于 T1時(shí)，NO 的產(chǎn)率較低的原因?yàn)開(kāi)。高于 T2時(shí)，NO 的產(chǎn)率降低的可能原因?yàn)開(kāi)(填選項(xiàng)字母)A催化劑活性降低B平衡常數(shù)減小C反應(yīng)活化能增大D氨氣溶于水(2)N2O4 與 NO2 轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為 N2O4(g)2NO2(g) H=-akJmol1。此反應(yīng)中，正反應(yīng)速率 v 正=K正p(N2O4)，逆反應(yīng)速率 v 逆=K 逆p2(NO2)，其中 K 正、K 逆為速率常數(shù)，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) Kp 為_(kāi)(以K 正、K 逆表示)。若將一定量 N2O4 投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度 298K、壓強(qiáng) 110kPa)，已知該條件下 K逆=5×102kPa-1s-1，當(dāng) N2O4 分解 10%時(shí)，v 逆=_ kPas-1。(3)以連二亞硫酸鹽( S O 2- )為還原劑脫除煙氣中的 NO，并通過(guò)電解再生，裝置如圖所示。陰極的電極反應(yīng)24式為_(kāi)，電解槽中的隔膜為_(kāi)(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜。每處理 1mol NO，電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)。【答案】T2溫度較低時(shí)，反應(yīng)速率慢，同時(shí)部分反應(yīng)物生成 N2ABkk正       2×105逆342SO 2- +2e-+4H+=S2O 2- +2H2O陽(yáng)2mol【詳解】(1)工業(yè)制硝酸時(shí)，用氨氣合成 NO，根據(jù)圖像，T2 時(shí)，NO 的產(chǎn)率最大，為最適宜的溫度；低于 T1時(shí)，反應(yīng)速率慢，且氨氣生成 N2 的產(chǎn)率大于 NO，導(dǎo)致 NO 的產(chǎn)率較低；A升高溫度，催化劑活性降低，反應(yīng)速率減小，NO 的產(chǎn)率降低，A 符合題意；B該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，NO 的產(chǎn)率降低，B 符合題意；C催化劑能夠降低反應(yīng)活化能，對(duì)平衡的移動(dòng)無(wú)影響，C 與題意不符；D水為氣態(tài)，氨氣不溶于水，D 與題意不符；答案為 AB；(2)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，同一物種的正逆反應(yīng)速率相等，即 v 正=v 逆，即 K 正p(N2O4)= K 逆p2(NO2)，Kp=p2(NO2)/p(N2O4)= K 正/K 逆；N2O4 分解 10%時(shí)，若 N2O4(g)初始量為 1，初反剩N O (g )2 410.10.92NO (g )2