万考题-全国中小学题库

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1． “绿水青山就是金山银山”，研究NO₂、NO、CO、NO₂^-、碳氢化合物大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。

已知：汽车尾气中的CO、NO_x、碳氮化合物是大气污染物。使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成无毒物质。

已知： N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) △H₁=+180.5kJ/mol K₁(该反应的平衡常数)

2C(s) +O₂(g) =2CO(g) △H₂=-221kJ/mol K₂ (同上)

C(s) +O₂(g) =CO₂(g) △H₃=-393.5kJ/mol K₃(同上)

写出NO(g) 与CO(g)催化转化成N₂(g)和CO₂(g)的热化学方程式，以及该热化学方程式的平衡常数K=(用K₁、K₂、K₃表示)

污染性气体NO₂与CO在一定条件下的反应为：2NO₂+4CO $\text{[math]}$ 4CO₂+N₂ △H=-1200kJ/mol。

①某温度下，在2L 密闭容器中充入0.lmol NO和02m1CO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的29/30，则反应开始到平衡时NO₂的平均反应速率v(NO₂)=mol/(L·s)。

②若此温度下，某时刻测得NO₂、CO、CO₂、 N₂的浓度分别为1mol/L、0.4mol/L、0.lmol/L、a mol/L，要使反应向逆反应方向进行，a 的取值范围。

③能使该反应的反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动的是。

A.及时分离出CO₂

B.适当升高温度

C.减小容器体积使体系压强增大

D.选择高效催化剂

电化学降解NO₂^-的原理如下图：

①电源的正极是 (填A或B)，阴极反应式为。

②若电解过程中转移了3mol 电子，则膜两侧电解液的质量变化差 $\text{[math]}$ 为g。

难度：困难题型:模拟题来源：江西省新余市2017-2018学年高考理综-化学二模考试试卷

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2．二氧化硫和硫化氢都是有毒物质，但它们在工业上都有着重要的用途。请回答下列有关问题：

燃煤脱疏是科研工作者研究的重要课题之一，已知有两种脱硫方法，一是活性炭作化氧化法脱流；二是CO还原法脱硫。

①活性炭在反应过程中作为催化剂，改变了(填选项字母)。

a. 反应限度 b. 反应速率 c. 反应活化能 d. 反应焓变 e.反应路径

②CO还原法的原理是： 2CO(g) +SO₂(g) $\text{[math]}$ S(g) +2CO₂(g)，△H。

已知：S(g) +O2(g) =SO2(g)，△H1= -574.0kJ/mol，CO的燃烧热为283. 0kJ/mol，则△H=。

③在两个容积为10L的恒容绝热密闭容器中发生反应：

2CO(g) +SO₂(g) $\text{[math]}$ S(g) +2CO₂(g)，各起始反应物的物质的量如右表所示，起始温度均为T℃。两容器中平衡常数K甲K乙(填“>”“=”或“<”)，理由是。

H₂S受热发生分解反应： 2H₂S(g)= 2H₂(g) +S₂(g)，在密闭容器中，充入0.20mol H₂S(g)，压强为p时，控制不同的温度进行实验，H₂S的平衡转化率如图所示。

①出强为p，温度为T6℃时，反应经tmin达到平衡，则平均反应速率v(S₂)=mol/min.

②若压强p=aMPa，温度为T4℃时，该反应的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

H₂S废气可用足量烧碱溶液吸收，将吸收后的溶液加入由惰性电极组成的电解池中进行电解，阳极区可生成S_x^2-。请写出生成S_x^2-的电极反应式。

难度：中等题型:模拟题来源：重庆市2017-2018学年高考理综-化学三模考试试卷

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3．氮是生产硝酸、尿素等物质的重要原料。

氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。已知：

2NO(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)+0₂(g) △H₁=-272.9kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2H₂O(g) △H₂=-483.6kJ/mol

则4NH₃(g)+5O₂(g) $\text{[math]}$ 4NO(g)+6H₂O(g) △H₃=

恒容密闭容器中进行合成知反应：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H₄=-92.4kJ/mol，其化学平衡常数(K)与温度的关系如下表：

温度/K	298	398	498	…
平衡常数(K)	4.1×10⁶	K₁	K₂	…

K₁K₂(填“>”或“<”)，其判断理由是。

向氨合成塔中充入10molN₂和40molH₂合成氨，一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示。

①下列说法正确的是(填字母)。

A．由图1可知增大体系压强(p)有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

B.若图1中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b

C.工业上采用500℃温度的主要目的是提高氮气的转化率

D.当3v_正(H₂)=2v_逆(NH₃)时，反应达到平衡状态

②当温度为T、氨气的体积分数为25%时，N₂的转化率为。

工业上用NH₃生产硝酸时，将NH₃和O₂按体积比1：2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，最后得到溶液中溶质的质量分数为。

氮碳比[ $\text{[math]}$ ]对合成尿素的反应：2NH₃(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ CO(NH₂)₂(g)+H₂O(g)有影响。T℃时，在2L的恒容密闭容器中，将物质的量之和为3mol的NH₃和CO₂以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示，a、b分别表示CO₂成NH₃的转化率，c表示平衡体系中尿素的体积分数，当 $\text{[math]}$ =时，尿素的产量最大，该条件下反应的平衡常数K=。

难度：中等题型:模拟题来源：青海省西宁市2017-2018学年高考理综-化学一模考试试卷

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4． “低碳生活，绿色出行”已经成为很多人的生活理念。CO₂的捕捉和利用也成为了科学家们积极探索的热门领域。回答下列问题：

用CO₂催化加氢可制取乙烯，其能量关系如图1，写出该反应的热化学方程式。

以硫酸作电解质溶液，利用太阳能电池将CO₂转化为乙烯的工作原理如图2。则A为电池的极，N极的电极反应式为。

用CO₂催化加氢制取二甲醚的反应为：2CO₂(g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)

在恒容密闭容器中，均充入2mol.CO₂和6molH₂ ，分别以Ir和Ce作催化剂，反应进行相同的时间后测得的CO₂的转化率a(CO₂)随反应温度的变化情况如图3。

①用Ir和Ce作催化剂时，反应的活化能更低的是。

②a、b、c、d和e五种状态，反应一定达到平衡状态的是，反应的△H 0(填“>”、“=”或“<”)。

③从状态a到c，CO₂转化率不断增大的原因是。

④状态e时，a(CO₂)= 50%，若保持容器容积为10L，则此时的平衡常数K=。

难度：中等题型:模拟题来源：河北省唐山市2017-2018学年高考理综-化学二模考试试卷

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5． Cu₂O是重要的催化剂和化工原料，工业上制备Cu₂O的主要反应如下：

Ⅰ.C(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g) ΔH=+172.5kJ/mol

Ⅱ.CO(g)+2CuO(s) $\text{[math]}$ Cu₂O(s)+CO₂(g)ΔH=-138.0KJ/mol

请回答：

C与CuO反应生成Cu₂O和CO的热化学方程式为，一定温度下，该反应在密闭容器中达到平衡后，只增大容器的容积，再次达到平衡时，CO的平衡浓度(填“增大”、“减小”或“不变”)。

一定温度下，向5L恒容密闭容器中加入1molCO和2molCuO，发生反应Ⅱ.5min时达到平衡，测得容器中CuO的物质的量为0.8mol。

①0-5min内，用CO₂表示的反应速率v(CO₂)=.

②CO的平衡转化率a=.

向5L密闭容器中加入1molC和1molCO₂ ，发生反应Ⅰ。 CO₂、CO的平衡体积分数(φ)与温度(T)的关系如图所示。

①能表示CO₂的平衡体积分数与温度关系的曲线为(填"L₁”或“L₂”)，理由为。

②温度为T₁时，该反应的平衡常数K=。

其他条件不变时，若水的分解反应用Cu₂O作催化剂，则该反应的活化能(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，反应热(ΔH)。

难度：中等题型:模拟题来源：河北省石家庄市2017-2018学年高考理综-化学一模考试试卷

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6．请根据化学动力学和化学热力学回答下列问题：

I.过氧化氢是一种重要的物质，在科学研究和生产生活中应用广泛。

利用H₂O₂和KbrO₃反应研究瞬时反应速率(r)，原理为在酸催化下，KBrO₃+3H₂O₂=KBr+3O₂↑+3H₂O。资料显示：r=k·c^x(KbrO₃)·c^y(H₂O₂)，其中k为速率常数。在290K测得实验数据如下：

实验编号	1	2	3	4
c(H₂O₂)/(mol/L)	1	1	2	4
c(KBrO₃)/(mol/L)	0.003	0.006	0.001	0.001
R/(mol·L^-1·s^-1)	3×10^-4	6×10^-4	8×10^-4	6.4×10^-3

写出H₂O₂的电子式，H₂O₂ 可以看成二元弱酸，写出其第二步电离方程式。

根据表格数据信息，写出瞬时反应速率表达式r=(k保留两位有效数字)；如果减缓反应速率，可采用的方法有 (任写两点)。

II. 25℃，101kpa时乙烯酮CH₂CO(g)和甲烷CH₄的燃烧热分别为：ΔH=-1025.1kJ/mol，ΔH=-890. 3kJ/mol，则反应2CH₄(g)+2O₂(g) $\text{[math]}$ CH₂CO(g) +3H₂O(l)的热化学方程式为。

在恒容容器中。通入2molCH₄和2molO₂ ，不能判断反应2CH₄(g)+2O₂(g) $\text{[math]}$ CH₂CO(g) +3H₂O(l)处于平衡状态的是_________。

对于反应2CH₄(g)+2O₂(g) $\text{[math]}$ CH₂CO(g) +3H₂O(g)，在恒容条件下，向容器内加入0.1molCH₄和0.1molO₂ ，反应达到平衡时CH₂CO的物质的量百分含量为15%，则平衡时n(CH₄)= mol。

难度：中等题型:模拟题来源：河北省保定市2017-2018学年高考理综-化学一模考试试卷

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7．乙烯是一种重要的化工原料，可由乙烷为原料制取，回答下列问题。

传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下：

①C₂H₆(g)=C₂H₄(g) +H₂(g) ΔH₁=+136 kJ/mol

②C₂H₆(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)= C₂H₄(g)+H₂O(g) ΔH₂=-110 kJ/mol

已知反应相关的部分化学键键能数据如下：

化学键	H-H(g)	H-O(g)	O=O(g)
键能( kJ/mol)	436	X	496

由此计算x=，通过比较△H₁和△H₂ ，说明和热裂解法相比，氧化裂解法的优点是（任写一点）。

乙烷的氧化裂解反应产物中除了C₂H₄外，还存在CH₄、CO、CO₂等副产物（副反应均为放热反应），图1为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是，反应的最佳温度为（填选项序号）。

A.700℃

B.750℃

C.850℃

D.900℃

[乙烯选择性= $\text{[math]}$ ；乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]

烃类氧化反应中，氧气含量低会导致反应产生积炭，堵塞反应管。图2为n(C₂H₆)/n(O₂)的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中n(C₂H₆)/n(O₂)的最佳值是，判断的理由是。

工业上，保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体（惰性气体的体积分数为70%），掺混惰性气体的目的是。

反应达平衡时，各组分的体积分数如下表：

C₂H₆	O₂	C₂H₄	H₂O	其他物质
2.4%	1.0%	12%	15%	69.6%

计算该温度下的平衡常数Kp=（用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×体积分数）

难度：中等题型:模拟题来源：东北三省三校（哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学）2017-2018学年高考理综-化学二模考试试卷

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8．中国学者在水煤气变换[CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化实现的。反应过程示意图如下：

下列说法正确的是（）

A: 过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程

B: 过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H₂、CO₂

C: 使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH

D: 图示过程中的H₂O均参与了反应过程

难度：中等题型:模拟题来源：北京市朝阳区2017-2018学年高考理综-化学二模考试试卷

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9． 2017年采用中国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。某地煤制乙醇的过程表示如下。

Cu(NO₃)₂是制备“催化剂X”的重要试剂。

① 气体A是。

② 实验室用Cu(NO₃)₂固体配制溶液，常加入少量稀HNO₃。运用化学平衡原理简述HNO₃的作用。

③ NaClO溶液吸收气体A的离子方程式是。

过程a包括以下3个主要反应：

Ⅰ．CH₃COOCH₃(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₅OH(g)＋CH₃OH(g) ΔH₁

Ⅱ．CH₃COOCH₃(g)＋C₂H₅OH(g) $\text{[math]}$ CH₃COOC₂H₅ (g)＋CH₃OH(g) ΔH₂

Ⅲ．CH₃COOCH₃(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃CHO(g)＋CH₃OH(g) ΔH₃

相同时间内，测得CH₃COOCH₃转化率、乙醇和乙酸乙酯的选择性（如乙醇选择性= $\text{[math]}$ ）如下图所示。

① 已知：ΔH₁< 0。随温度降低，反应Ⅰ化学平衡常数的变化趋势是。

② 下列说法不合理的是。

A．温度可影响反应的选择性

B.225℃～235℃，反应Ⅰ处于平衡状态

C.增大H₂的浓度，可以提高CH₃COOCH₃的转化率

③ 为防止“反应Ⅲ”发生，反应温度应控制的范围是。

④ 在185℃下，CH₃COOCH₃起始物质的量为5 mol，生成乙醇的物质的量是。

难度：中等题型:模拟题来源：北京市朝阳区2017-2018学年高考理综-化学二模考试试卷

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10．氮氧化物是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。如何消除大气污染物中氮氧化物已成为人们关注的主要问题之一。

I.NH₃-SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法。该法是利用氨的还原性，在一定条件下，将烟气中的NO_x直接还原为N₂。

主要反应原理为：4NH₃+4NO+O₂ $\text{[math]}$ 4N₂+6H₂O

已知有下列热化学方程式：

①4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 4N₂(g)+6H₂O(1) △H =-1891.5kJ•mol^-1

②N₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g) △H =+180.5kJ•mol^-1

③H₂O(1)=H₂O(g) △H =+44.0kJ•mol^-1

则氨气与氧气反应生成NO和气态水的热化学方程式为。

其他条件相同，某2 L密闭容器中分别投入2 mol NH₃、2 mol NO、1 mol O₂ ，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图所示。

①工业上选择催化剂乙的原因是。

②在催化剂甲作用下，高于210℃时，NO转化率降低的原因可能是。

Ⅱ.CH₄可以消除氮氧化物的污染。主要反应原理为：CH₄(g)+2NO₂(g)= CO₂(g)+2H₂O(g)+ N₂(g) △H=-868.7kJ•mol^-1

在3.00L密闭容器中，通入0.100mol CH₄和0.200mol NO₂ ，在一定温度下进行上述反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(P) 的数据见下表：

反应时间t/min	0	2	4	6	8	10
总压强p/100kPa	4.80	5.44	5.76	5.92	6.00	6.00

由表中数据，计算0-4min内v(NO₂)=，该温度下的平衡常数K=。

在一恒容装置中，通入一定量CH₄和NO₂ ，测得在相同时间内和不同温度下，NO₂的转化率α(NO₂)如下图，则下列叙述正确的是_____________

Ⅲ.工业上也常采用电解的方法消除氮氧化物的污染。

清华大学曹天宇等人研究的基于固体氧化物电解池(SOEC)的NO_x电化学还原技术，为大气污染物治理开拓了新颖的思路。SOEC反应器的工作原理如图所示。电源的a 是极。写出阴极的电极反应式：。

难度：中等题型:模拟题来源：福建省漳州市2017-2018学年高考理综-化学三模考试试卷

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