届高考化学主观题定点突破08陌生图像的分析与解释原卷版.docx

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届高考化学主观题定点突破08陌生图像的分析与解释原卷版

突破08陌生图像的分析与解释

1．汽车尾气净化的主要原理为：

2NO（g）+2CO（g）

2CO2（g）+N2（g）

①200K、pPa时，在一个容积为2L的恒温密闭容器中充入1.5molNO和2.0molCO，开始反应至2min时测得CO转化率为30%，则用N2表示的平均反应速率为υ（N2）=______________；反应达到平衡状态时，测得二氧化碳为0.8mol，则平衡时的压强为起始压强的_________________倍（保留两位小数）。

②该反应在低温下能自发进行，该反应的ΔH__________0（填“>”、“<”）

③在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应，测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示（已知：

t2−t1=t3−t2）则下列说法不正确的是_________（填编号）

A．反应在c点未达到平衡状态B．反应速率a点小于b点

C．反应物浓度a点大于b点D．NO的转化率：

t1~t2>t2~t3

2．工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO（NH2）2]，反应实际为两步进行：

I：

2NH3（g）+CO2（g）

H2NCOONH4（s）△H1=−272kJ·mol−1

II：

H2NCOONH4（s）

CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2=+138kJ·mol−1

已知：

H2O（l）==H2O（g）△H3=+44kJ·mol−1

①请写出以NH3、CO2为原料，合成尿素和液态水的热化学方程式__________________。

②T1℃时，在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产，n（NH3）/n（CO2）=x，如图是CO2平衡转化率（

）与x的关系。

求图中A点NH3的平衡转化率

=________%。

③当x=1.0时，若起始的压强为p0kPa，水为液态，平衡时压强变为起始的1/2。

则该反应的平衡常数Kp=______________（kPa）−3（KP为以分压表示的平衡常数）。

3．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO（g）＋O2（g）

2NO2（g）的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：

2NO（g）＋O2（g）

2NO2（g）的反应历程分两步：

i：

2NO（g）

N2O2（g）（快），v1正＝k1正c2（NO）　v1逆＝k1逆c（N2O2）　ΔH1＜0

ii：

N2O2（g）＋O2（g）

2NO2（g）（慢），v2正＝k2正c（N2O2）c（O2）　v2逆＝k2逆c2（NO2）　ΔH2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO（g）＋O2（g）

2NO2（g）达到衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝_______________

②由实验数据得到v2正～c（O2）的关系可用如图表示。

当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为__________________（填字母）。

4．三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。

反应2SiHCl3（g）

SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）为歧化制甲硅烷过程的关键步骤，此反应采用一定量的PA100催化剂，在不同反应温度下测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。

① 353.15 K时，平衡转化率为_________，反应的平衡常数K＝________（保留3位小数）。

该反应是________反应（填“放热”“吸热”）。

②323.15 K时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_________、__________。

③ 比较a、b处反应速率的大小：

va_____vb（填“＞”“＜”或“＝”）。

已知反应速率v正＝

，v逆＝

，k1、k2分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x为物质的量分数，则在353.15 K时

＝________（保留3位小数）。

5．

（1）下图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：

3时，平衡混合物中氨的体积分数[

（NH3）]。

①若分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA（NH3）____vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在250℃、1.0×104kPa下，H2的转化率为_____________%（计算结果保留小数点后1位）。

（2）N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，随着温度上升，单位时间内NH3产率增大，但温度高于900℃后，单位时间内NH3产率逐渐下降的原因_____________________________。

6．已知：

CO2与CH4经催化重整制得合成气：

CH4（g）＋CO2（g）

2CO（g）＋2H2（g）△H

（1）T1℃时，在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2分压均为20kPa，加入催化剂Ni/α-Al2O3并分别在T1℃和T2℃进行反应，测得CH4转化率随时间变化如图Ⅰ所示。

①A点处v正_______B点处（填“＜”、“＞”或“=”）

②研究表明CO的生成速率v生成（CO）=1.3×10-2·p（CH4）·p（CO2）mol·g-1·s-1，A点处v生成（CO）=__________mol·g-1·s-1。

（2）上述反应达到平衡后，若改变某一条件，下列变化能说明平衡一定正向移动的是________________（填代号）。

A．正反应速率增大B．生成物的百分含量增大C．平衡常数K增大

（3）其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图Ⅱ，C点___________________（填“可能”、“一定”或“一定未”）达到平衡状态，理由是_____________；CH4的转化率b点高于a点的可能原因是_________________________________。

7．H2用于工业合成氨：

N2＋3H2

2NH3。

将n（N2）：

n（H2）＝1：

3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ（NH3）关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ（NH3）先增大后减小的原因是_____________________________________________。

某温度下，n（N2）：

n（H2）＝1：

3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为__________，气体分压（p分）＝气体总压（p总）×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp），此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝__________（分压列计算式、不化简）。

8．C-CuS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO2资源化，产生经济效益。

CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：

反应I：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）△H1=－49.8kJ·mol－1

反应II：

CH3OCH3（g）＋H2O（g）

2CH3OH（g）△H2=＋23.4kJ·mol－1

反应III：

2CO2（g）＋6H2（g）

CH3OCH3（g）＋3H2O（g）△H3=-123.0kJ·mol－1

恒压下将CO2和H2按体积比1：

3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。

其中：

CH3OH的选择性=

×100%

①温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是____________________________________。

②在上述条件下合成甲醇的工业条件是_____________________________________。

A．230℃B．210℃C．催化剂CZTD．催化剂CZ（Zr-1）T

9．为研究CO2与CO之间的转化，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：

C（s）+CO2（g）

2CO（g）∆H，测得压强、温度对CO的体积分数[φ（CO）%]的影响如图所示，回答下列问题：

①图中p1、p2、p3的大小关系是_____________，图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是_____________。

②900℃、1.013MPa时，1molCO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为VL，CO2的转化率为__________（保留一位小数），该反应的平衡常数K＝_______________________________。

③将②中平衡体系温度降至640℃，压强降至0.1013MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。

条件改变时，正反应速率___________________________逆反应速率（填“>”、“<”或“=”）。

10．

（1）利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气（主要成分为CO、H2），还可减少温室气体的排放

（1）已知重整过程中部分反应的热化方程式为：

①CH4（g）=C（s）+2H2（g）ΔH>0

②CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）ΔH>0

③CO（g）+H2（g）=C（s）+H2O（g）ΔH<0

固定n（CO2）=n（CH4），改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图甲。

同温度下CO2的平衡转化率________（填“大于”“小于”或“等于”）CH4的平衡转化率。

（2）在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CO2（g）+CH4（g）

2CO（g）+2H2（g），CH4的平衡转化率与温度及压强（单位Pa）的关系如图乙所示。

y点：

v（正）_____v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。

已知气体分压（p分）=气体总压（p总）×气体的物质的量分数。

用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________。

11．研究表明，CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇。

反应方程式为CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）△H<0。

一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下合成甲醇，相同时间内CO2的转化率随温度变化关系如图2所示。

①该反应自发进行的条件是__________（填“高温”“低温”或“任意温度”）

②催化效果最佳的催化剂是__________（填“A”“B”或“C”）；b点时，

________

（填“＞”“＜”或“＝”）。

③若容器容积保持不变，则不能说明该反应达到化学平衡状态的是________。

a.c（CO2）与c（H2）的比值保持不变b.v（CO2）正＝v（H2O）逆

c.体系的压强不再发生变化d.混合气体的密度不变

e.有lmolCO2生成的同时有断开3mol的H-H键f.气体的平均相对分子质量不变

④已知容器内的起始压强为100kPa，若图2中c点已达到平衡状态，则该温度下反应的平衡常数Kp=____________________（只列出计算式，不要求化简，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。

12．Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：

4NH3（g）+6NO（g）

5N2（g）+6H2O（l）△H＜0

某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：

（1）①在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v（NO）=_________________;

②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是__________________________。

Ⅱ.用尿素[（NH2）2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。

NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如图。

（2） 用尿素[（NH2）2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。

写出该反应的化学方程式____________________________________________。

（3）随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是____________________________________。

13．NO2存在如下平衡：

2NO2（g）

N2O4（g）△H<0，在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压（分压=总压×物质的量分数）有如下关系：

v（NO2）=k1·p2（NO2），v（N2O4）=k2·p（N2O4），相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下，k1、k2与平衡常数kp（压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算）间的关系是k1=__________________；在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的点是_________，理由是_________________________。

14．乙酸和乙醇酯化反应在甲、乙两种催化剂的作用下，在相同时间内乙酸乙酯的产率随温度变化如图所示。

由图可知，产率为

时，应该选择催化剂和温度分别是________、________；使用催化剂乙时，当温度高于

，随温度升高，乙酸乙酯产率下降的原因________________________。

15．

（1）按投料比2:

1把SO2和O2加入到一密闭容器中发生反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g），测得平衡时SO2的转化率与温度T、压强p的关系如图甲所示：

①A、B两点对应的平衡常数大小关系为KA__________（填“＞”“＜”或“=”，下同）KB；温度为T,时D点vD正与vD逆的大小关系为vD正_____________vD逆；

②T1温度下平衡常数Kp=______________kPa-1（Kp为以分压表示的平衡常数，结果保留分数形式）。

（2）恒温恒容下，对于反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g），测得平衡时SO3的体积分数与起始

的关系如图乙所示，则当

=1.5达到平衡状态时，SO2的体积分数是图乙中D、E、F三点中的____________点。

A、B两点SO2转化率的大小关系为aA___（填“＞”“＜”或“=”）aB。

16．NO2存在如下平衡：

2NO2（g）

N2O4（g）△H<0，在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压（分压=总压×物质的量分数）有如下关系：

v（NO2）=k1·p2（NO2），v（N2O4）=k2·p（N2O4），相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp（压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算）间的关系是k1=____；在上图标出点中，指出能表示反应达到平衡状态的点是______。

17．利用甲醇脱水可制得二甲醚，反应方程式如下：

2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH1

300℃时，使CH3OH（g）以一定流速通过催化剂，V/F（按原料流率的催化剂量）、压强对甲醇转化率影响如图1所示。

请解释甲醇转化率随压强（压力）变化的规律和产生这种变化的原因，规律__________________________，原因_______________________。

18．在空间站中常利用CO2（g）+2H2（g）

C（s）+2H2O（g），再电解水实现O2的循环利用，350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生以上反应。

①若反应起始和平衡时温度相同（均为350℃），测得反应过程中压强（p）随时间（t）的变化如图中a所示，则上述反应的△H___________0（填“>”或“<”）；其他条件相同时，若仅改变某一条件，测得其压强（p）随时间（t）的变化如图中曲线b所示，则改变的条件是___________________________________。

②图是反应平衡常数的对数与温度的变化关系图，m的值为___________________。

19．工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料，其原理为：

①CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）ΔH<0

②CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）ΔH>0

当混合气体的组成固定时，CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。

图中的压强由大到小的顺序为________________，判断理由是_______________________；试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因是______________________________。

20．已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为：

2CO2（g）+6H2（g）

C2H5OH（g）+3H2O（g）∆H<0。

设m为起始时的投料比，即m=n（H2）/n（CO2）。

①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为______________。

②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为________________。

③图3表示在总压为5MPa的恒压条件下，且m=3时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。

则曲线d代表的物质化学名称为______________，T4温度时，该反应平衡常数KP的计算式为______________。

21．某科研小组向密闭容器中充入一定量的CO和H2合成气态甲醇，分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应，一段时间后测得CH3OH的产率与温度的关系如图2所示。

下列说法正确的是____________（填选项字母）。

a.使用催化剂A能加快相关化学反应速率，但催化剂A并未参与反应

b.在恒温恒压的平衡体系中充入氩气，CH3OH的产率降低

c.当2v（CO）正＝v（H2）逆时，反应达到平衡状态

22．分解HI曲线和液相法制备HI反应曲线分别如图1和图2所示：

①反应H2（g）＋I2（g）

2HI（g）的ΔH________（填大于或小于）0。

②将二氧化硫通入碘水中会发生反应：

SO2＋I2＋2H2O

3H+＋HSO4-＋2I－，I2＋I－

I3-，图2中曲线a、b分别代表的微粒是___________、___________（填微粒符号）；由图2知要提高碘的还原率，除控制温度外，还可以采取的措施是_________________。