二轮压轴大题特训试题基本概念基本理论综合型专题卷全国通用

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1、第10页共9页高考压轴大题特训题型一基本概念、基本理论综合型1. (2017孝义市高三下 期考前热身训练)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物 (NOx)、2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、 废物利用。I .脱硝：已知：H2的燃烧热为 285.8 kJo1N2(g) + 2O2(g)=2NO2(g)AH = + 133 kJ oL1H2O(g)=H 2O(l)AH = 44 kJ ol催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化方程式为。n.脱碳：(1) 向2 L密闭容器中加入2 ol 2和6 ol H2,在适当的催化剂作用下，

2、发生反应：2(g) + 3H2(g)?CH3OH(l) + H2O(l)AH v 0 该反应自发进行的条件是 (填“低温” “高温”或“任意温度”) 下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是(填字母)。a. 混合气体的平均相对分子质量保持不变b. 2和H2的体积分数保持不变c. 2和H2的转化率相等d. 混合气体的密度保持不变e. 1 ol 2生成的同时有3 ol H H键断裂 2的浓度随时间(0t2)变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2t6时间段2浓度随时间的变化。Uh 人氐 /min改变温度，使反应 2(g) + 3H2(g)?

3、CH3OH(g) + H2O(g)AH0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(TC、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表：反应时间2(ol)H2(ol)CH 3OH(ol)H2O(ol)反应I:恒0 in2600温恒容10 in4.520 in130 in1反应n：绝热恒容0 in0022 达到平衡时，反应i、n对比：平衡常数k（i ）K（n）（填“”“”或“=”，下同）；平衡时 CH3OH 的浓度 c（ I ）c（ n ）o 对反应I,前10 in内的平均反应速率 v（CH3OH）=。在其他条件不变的情况下，若 30 in 时只改变温度至 T2 C，此时H2的物质的量为3.2 ol

4、，贝U（填“”“ ”或“ =” ）T2。若 30 in时只向容器中再充入 1 ol 2（g）和1 ol H2O（g），则平衡（填 “正向”“逆向”或“不”）移动。（3）利用人工光合作用可将 2转化为甲酸，反应原理为22 + 2H2O=2HOH + O2,装置如图所示：二二 太阳光电极1光触媒光触媒丄 U电极2一-三- -till一hTt 质子膜 电极2的电极反应式是； 在标准状况下，当电极2室有11.2 L 2反应。理论上电极1室液体质量（填“增加”或“减 少”）go答案 I .4H2（g） + 2NO2（g）=N2（g） + 4H2O（g） AH = - 1 100.2 kJ o1 n 低温

5、 de濟 丘 珀 AM i/niin1 1+ 0.025 ol L - in 不 2+ 2H + 2e =HOH 减少 9解析 I 根据氢气的热值可书写氢气的热化方程式是2H2(g)+ O2(g)=2H20(1)AH =285.8 X 2 kJ ol= 571.6 kJ 根据盖斯定律，将已知热化方程式中的氧气与液态水消去得到 H2还原NO?生成水蒸气和氮气的热化方程式，为4H2(g) + 2NO2(g)=N2(g) +14H2O(g) AH = 1 100.2 kJ ol -；n .(1)该反应的AS0,所以若反应自发进行，则AH0,因此反应自发进行的条件是低温； a项，该体系中的气体只有二氧

6、化碳和氢气，且二者的起始物质的量之比等于化方程式中的化 计量数之比，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能判断为平衡状态， 错误；b项，二氧化碳与氢气始终是1 : 3的关系，所以2和H2的体积分数保持不变的状态不是平衡状态，错误；c项，二氧化碳与氢气的起始物质的量之比等于化方程式中的化 计量数之比，所以二者的转化率一定相等，与是否达到平衡状态无关，错误；d项，因为该体系中有液体生成，所以气体的质量在逐渐减少，则气体的密度减小，达平衡时，密度保持不 变，正确；e项，1 ol 2生成的同时有3 ol H H键断裂，符合正、逆反应速率相等，是平衡 状态，答案选d、e；在t2时将容器容积缩小一倍

7、，二氧化碳的浓度瞬间增大到1 ol L-1,则压强增大，平衡正向移动，t3时达到平衡，达到的平衡与原平衡相同，浓度仍是0.5 ol L该反应是放热反应，t4时降低温度，则平衡正向移动，t5时达到平衡，则二氧化碳的浓度将小于0.5 ol L1，对应的图像为(2) 因为生成甲醇的反应是放热反应，而反应n是从逆反应开始的，所以反应吸热，所以绝热容器的温度要低于恒温容器，即反应I温度高于反应n,温度升高，放热反应的平衡常数减小，则K(i )K( n)；二者都是恒容条件，若是恒温恒容，二者达到的平衡是等效平衡， 甲醇的浓度相同。而反应I温度高于反应n,温度降低，平衡正向移动，则甲醇的浓度增大,平衡时CH

8、3OH的浓度c( I )c( n )；对反应I,前 10 in内氢气的物质的量减少6 ol 4.5 ol = 1.5 ol，则甲醇的物质的 域；电极2通入二氧化碳，酸性条件下生成 HOH，电极反应：2+ 2H + 2e=HOH，酸性 减弱， 从总反应看，每消耗 1 ol 2,就会消耗1 ol H 2O，现有标准状况下 11.2 L即0.5 ol 2 反应，那就会消耗 0.5 ol H2O即9 g。量增加0.5 ol，所以前10 in内平均反应速率v(CH 3OH)=0.5 mol2 L X 10 min=0.025 ol2. (2017淄博市高三仿真模拟)(1)标准状况下，1 3的可燃冰可转化

9、为 160 L甲烷和0.8 3的水。 则可燃冰中n(CH4) : n(H 2O)=：(列出计算式即可)。(2)羰基硫(S)多产生于煤化工合成气中，能引起催化剂中毒，可通过水解反应：S(g) + H2O(g)?H2S(g) + 2(g)AH除去。相关的化 键键能数据如下表：化键C=O(2)C=O(S)C=S(S)H SH OE/kJ ol803742577339465则AH为。(3) 近期太阳能的利用又有新进展。利用太阳能由2制取C的原理如下图所示，若重整系统发生的反应中 FeO = 4,则重整系统中发生反应的化方程式为n (CO2)U.)- Td（填“”）Te。 与图中E点对应的反应温度相同的

10、为 （填字母）。5答案一35 kJ 0|1608X 10(3)4FeO + 2=2Fe2O3+ C (4)4.0 X 10 53解析(1)标准状况下，22418(5) AG1 3的可燃冰可转化为 160 L甲烷和0.8 3的水。则可燃冰中 n(CH4):0.8 m3x 103 L m 3X 103 g L 1160 8X 1051= 264 ： o (2)根据反应：S(g) +18 g mol22.418H2O (g)?H 2S(g) + 2(g)1 1H = (742 + 577 + 465X 2 803X 2 339X 2)kJ ol = 35 kJ ol 。（3）根据图中信息，二氧化碳和

11、氧化亚铁为反应物，而另一铁的氧化物和碳为生成物，且总=4,则 4FeO+ 2=7=FexOy+ C,根据质量守恒得：X= 4 , y= 6,故 Fe4。6 为牝。3,700 K2+22+24FeO + 2=2Fe2O3+ Co HgS(s) ?Hg (aq) + S (aq), Ksp(HgS) = c(Hg ) c(S+Hg2 + (aq) + HS (aq)?HgS(s) + H + (aq)的平衡常数 K = c Hgc+Hc HS-=2 152-=险 =1.75X 1038，则 Ksp(HgS) = 7 10 38 = 4.0X 10 53。c Hg2 cHSc S2Ksp HgSsp

12、(HgS) 1.75X 1038根据反应(g) + H2O(g)?2(g) + H2(g)AH= 42 kJ ol1，可知正反应为放热反应，图中D、E两点进气比n() : n(H2。)都为1, 升高温度平衡逆向移动，的转化率降低，故Tdp2p3解析 (1)由 2(g) + O2(g)?22(g) AH = _ 566.0 kJ ol _1 可知，2 ol 完全燃烧放出 566.0 kJ 的热量，所以1 ol完全燃烧放出283 kJ的热量，所以的燃烧热为 283 kJ ol。若1 ol N?)、 1 ol O2(g)分子中化 键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，设1 ol NO

13、(g)分子中化键断裂时需吸收的能量为x kJ,由 N2(g) + 02(g) ?2NO(g)AH = 946 kJ ok_1+ 498 kJ ol_12x kJ ol_ 1=+ 180.5 kJ ol_1，解之得x= 631.75，所以1 ol NO(g)分子中化 键断裂时需吸 收的能量为631.75 kJ。1 X 2一可得：2NO2(g) + 4(g)=N2(g) + 42(g) AH= ( 566.0 kJ ol - ) X 2 (+ 180.5_ 1 _ 1 _ 1kJ ol ) ( 116.5 kJ ol ) = _ 1 196 kJ ol ，所以将 NO：还原为单质的热化方程式为12

14、NO2(g) + 4(g)=N 2(g) + 42(g)AH = _ 1 196 kJ ol -。._4_ 1_ 4由表中数据可知，前2 s内，NO的变化量为(10.0 2.50) X 10 ol L - = 7.50X 10 ol L -，由N原子守恒可得N2的变化量为3.75X 10 ol L，所以前4=3.75 ；10 ol L 1.875 X 10 4ol L1 S1,此温度下，反应在第2 s内平均反应速率v(N2)4 s达平衡状态，各组分的平衡浓度分别为 c(NO) = 1.00X 104 o| l-1、c() = 2.70 X 103。|t10.0 1.00L、轨)=2 X10 4

15、 ol L1 = 4.5X 10 4 ol L 1 c(2)= (3.60 2.7) X 10 3 ol L1 = 9.0X 104 ol L 二所以该反2 4 4 2应的平衡常数K =裂亠尘=45X 104：腭；貯103 2 = 5 000。c(Nf(CO)(1.00X 10)X(2.70X 10)B项，虽A项，在反应过程中关系式nQ) = 2n(N2)恒成立，所以不能说明是平衡状态；然反应过程中气体的总质量恒不变，但是气体的总物质的量变小，所以混合气体的平均摩尔质量在反应过程中变大，平均相对分子质量也变大， 因此当气体的平均相对分子质量不变时， 能说明是平衡状态；C项，反应过程中气体的总体

16、积和总质量都不变，所以气体密度不变， 因此该说法也不能说明是平衡状态；D项，正反应是气体体积减小的反应，所以反应过程中气体的压强是变量，当容器内气体压强不变时，说明反应达平衡状态。综上所述，能说明上述反应达到平衡状态的是B、D。当NO与浓度相等时，体系中 NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是该反应的正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，NO的转化率减小(或正反应放热，温度越高，越不利于反应正向进行，NO的平衡转化率越小);由反应方程式可知，在相同温度下压强越大，越有利于反应正向进行，则NO的转化率越大，所以图中压强(P1、P2、P3)的大小顺序为

17、P1P2P3 。4. (2017湖南省高考冲刺预测卷)页岩气是从页岩层中开采出的一种非常重要的天然气资， 页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能。(1)页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g) + H20(g)=(g) + 3H2(g) AH1已知： CH4、H2、 的燃烧热(AH)分别为a kJ ol I b kJ ol1 c kJ ol 1;1 出0 (l)=H 20(g) AH = + d kJ ol则AH1 =(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJ ol1。用合成气生成甲醇的反应：(g) + 2H2(g)?

18、CH3OH(g)AH2,在10 L恒容密闭容器中按物质的量之比1 : 2充入和H2,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200 C时n(H0随时间的变化如下表所示：t/in0135n(H 2)/ol8.05.44.04.0 少2（填“”“ ”或“=”）0。 写出两条可同时提高反应速率和转化率的措施: 下列说法正确的是（填字母）。a. 温度越高，该反应的平衡常数越大b. 达平衡后再充入稀有气体，的转化率提高c. 容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度d. 图中压强pip2 03 in内用CH3OH表示的反应速率 v（CH30H） = olL in 。 200 C时，该反应的平衡常数

19、K =。向上述200 C达到平衡的恒容密闭容器中再加入2ol、2 ol H2、2 ol CH 3OH，保持温度不变，则化平衡（填“正向” “逆向”或“不”）移动。（3）甲烷、氧气和 KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 ol电子，则甲烷的利用率为。1答案 a + 3b+ c d （2） 增大 出 浓度、增大压强cd 表（或0.067） I56.25 正向（3）601 1解析 （1）已知CH4、H2、的燃烧热（少）分别为a kJ ol 、 b kJ ol 、 c kJ olj则有 CH4 + 2O2（g）=2（g）+ 2出0（1）1AH = a kJ ol

20、 出 + 1/2O2（g）=H2O（l）1AH = b kJ ol （g） + 1/2O2（g）=2（g）1AH = c kJ ol1 H2O （l）=H 20（g） AH = + d kJ ol则根据盖斯定律可知x 3即得到反应 CH4（g） + H2O（g）=（g） + 3H2（g）的AH1=（a + 3b + c d） kJ ol 。（2）随温度的升高转化率降低，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，则正反应是放热 反应，因此AH20；由于正反应是体积减小的放热反应，则可同时提高反应速率和转化率的措施为增大 H2浓度，增大压强；升高温度平衡向逆反应方向进行，因此温度越高，该 反应的平衡常数

21、越小，a错误；达平衡后再充入稀有气体，反应物浓度不变，的转化率不变，b错误；正反应体积减小，则容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度，即达到平衡状态，c正确；正反应体积减小，增大压强平衡向正反应方向进行，转化率增大，所以图中 压强P1P2, d正确，答案选c、d :03 in内消耗氢气是4 ol，生成甲醇是2 ol，浓度是一 1一 11 一 1 一 10.2 ol L ，则用CH3OH表示的反应速率 v(CH3OH) = 0.2 ol L 七in = 15 ol L 祜；根据方程式可知起始浓度(ol L1)0.40.80转化浓度(ol L1)0.20.40.2平衡浓度(ol L1)0.20

22、.40.2(g) + 2H*g)?CH3OH(g)所以200 C时，该反应的平衡常数K =点着625。向上述200 C达到平衡的恒容密闭容器中再加入 2 ol、2 ol H2、2 ol CH 3OH，保持温度不变，此时0.40.4X 0.62.78V 6.25所以化平衡正向移动。标准状况下通入5.6 L甲烷，甲烷的物质的量是 0.25 ol，碳元素化合价从4价升高到+ 4价，则理论上转移 0.25 ol X 8= 2 ol电子，测得电路中转移 1.2 ol电子，则甲烷的利用率为1 2X100=60。21 in 1 * * 4； 30 in时是平衡状态，生成甲醇1 ol,则消耗氢气3 ol,平衡

23、时氢气的物质的量是3 ol,而改变温度后氢气的物质的量变为3.2 ol，物质的量增大，说明平衡逆向移动，因为该反应是放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，则TkT2；若30 in时只向容器中再充入 1 ol 2(g)44和1 ol H 2O(g)，根据表中数据计算该温度下的平衡常数为K =刃，此时Q= 27= K，所以平衡不移动。根据装置图中电子的流向判断1是负极、2是正极，负极上水失电子生成氢离子和氧气，判断电极1电极反应：2H2O 4e = O2 + 4H十，酸性增强，H +通过质子膜进入到电极 2区(4)NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知： 25 C时，H2S的电离常数Ka1= 1.0 X 104 5 * 7,心2=7.0 X 10 ，反应 Hg (aq) + HS (aq)?HgS(s) + H (aq)的平衡常数 K = 1.75 X 10，则 Ksp(HgS)=。(5)已知(g) + H2O(g)?2(g) + H2(g)AH = _ 42 kJ ol ，在进气比 n() : 出。)不同时，测得相应的的平衡转化率如下图，图中各点对应的反应温度可能相同，也可能不同。图中D、E两点对应的反应温度分别为Td和Te。判断：C(L75)4B(0.S,50) E(l,50) F 1.5,51)G(L5,4O)*