名校
1 . 
是生产金属钛及其化合物的重要中间体。工业上以高钛渣(主要成分是
)为原料生产的反应原理为：
。回答下列问题：
(1)已知：
，
的燃烧热为
，则表示
燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)
时，将足量的和C加入一恒容密闭容器中，并通入一定量的
和
的混合气体，不参与化学反应。容器中只发生反应：
，测得容器中的总压强(p总压)与的转化率(
)随时间的变化关系如图所示：
①时，该反应的平衡常数
_______ 
(分压=总压×物质的量分数)。
②保持温度和起始总压相同，若向恒容密闭容器中通入的不含，与含相比，的平衡转化率将_______ (填“>”“=”或“<”)
，其原因是_______ 。
(3)利用制得
，焙烧可得纳米。书写用溶液制备反应的化学方程式：_______ 。
(4)电解法生产钛的原理如图所示，电解过程中，被还原的
进一步还原得到钛。其中，直流电源a为_______ (填“正”或“负”)极，用化学用语表示制钛的过程：_______ 、_______ 。石墨电极需要定期更换的原因是_______ 。
是生产金属钛及其化合物的重要中间体。工业上以高钛渣(主要成分是)为原料生产的反应原理为：。回答下列问题：(1)已知：
，的燃烧热为，则表示燃烧热的热化学方程式为(2)
时，将足量的和C加入一恒容密闭容器中，并通入一定量的和的混合气体，不参与化学反应。容器中只发生反应：，测得容器中的总压强(p总压)与的转化率()随时间的变化关系如图所示：①
时，该反应的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)。②保持温度和起始总压相同，若向恒容密闭容器中通入的
不含，与含相比，的平衡转化率将，其原因是(3)利用
制得，焙烧可得纳米。书写用溶液制备反应的化学方程式：(4)电解法生产钛的原理如图所示，电解过程中，被还原的
进一步还原得到钛。其中，直流电源a为
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解题方法
2 . 我国的能源以煤炭为主，燃煤烟气中
、等有害气体的排放会污染环境，用还原脱除将其转化为单质硫，对工业生产具有重要的意义。
(1)与
的反应为
已知：
则
________
(2)在某温度时，进行还原脱除：
。
①若在刚性容器中进行，下列说法一定能确定反应达到平衡状态的是________ 。
A．
B．与的浓度之比不再改变
C．容器内的压强不再改变 D．
的值不再改变
②若控制
进料比(物质的量)为
，反应达平衡时，混合气体中的体积分数为
，则该反应在此温度下的平衡常数为___________ 。
(3)在600℃时，发生如下系列反应(
、
、
为平衡常数)，测得不同进料比(物质的量)下平衡体系各物质分布如图所示(图中SO2起始投料固定为
)。
反应I：
反应II：
反应III：
①该条件下，为减少有毒物质
的产生，同时脱除SO2，实际生产中应控制进料比为___________ 。
②根据图中曲线，可判断___________ (填“>”“=”或“<”)。
(4)SO2—空气质子交换膜燃料电池也可用于处理SO2，其原理如下图。
①写出a极的电极反应式___________ 。
②若用该电池处理标准状况下SO2含量为20％的燃煤烟气3.36L，则理论上电路中转移电子数为_______ (
表示阿伏伽德罗常数的值)。
、等有害气体的排放会污染环境，用还原脱除将其转化为单质硫，对工业生产具有重要的意义。(1)
与的反应为已知：
则
(2)在某温度时，进行
还原脱除：。①若在刚性容器中进行，下列说法一定能确定反应达到平衡状态的是
A．
B．与的浓度之比不再改变C．容器内的压强不再改变 D．
的值不再改变②若控制
进料比(物质的量)为，反应达平衡时，混合气体中的体积分数为，则该反应在此温度下的平衡常数为(3)在600℃时，发生如下系列反应(
、、为平衡常数)，测得不同进料比(物质的量)下平衡体系各物质分布如图所示(图中SO2起始投料固定为)。反应I：
反应II：
反应III：
①该条件下，为减少有毒物质
的产生，同时脱除SO2，实际生产中应控制进料比为②根据图中曲线，可判断
(填“>”“=”或“<”)。(4)SO2—空气质子交换膜燃料电池也可用于处理SO2，其原理如下图。
①写出a极的电极反应式
②若用该电池处理标准状况下SO2含量为20％的燃煤烟气3.36L，则理论上电路中转移电子数为
表示阿伏伽德罗常数的值)。
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解题方法
3 . 汽车尾气中含有
、，排气管内的催化转化器可实现将污染性气体转化为
和
。
(1)已知：①
②
③
则
与
反应生成
和
的热化学方程式为___________ 。该反应在___________ (填“高温”或“低温”)下可自发进行。
(2)
的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。
该反应的决速步骤是反应___________ (填对应序号)；总反应的中间产物的化学式为___________ 。
(3)一定温度下，起始时向2L的恒容密闭容器中充入
、，仅发生反应，起始气体总压强为180kPa，20min时反应达到平衡，此时气体总压强为起始压强的
，
①0～20min内，
___________ ，NO转化率为___________ (保留三位有效数字)。
②此温度下，该反应的平衡常数
___________ 。
、，排气管内的催化转化器可实现将污染性气体转化为和。(1)已知：①
②
③
则
与反应生成和的热化学方程式为(2)
的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。该反应的决速步骤是反应
(3)一定温度下，起始时向2L的恒容密闭容器中充入
、，仅发生反应，起始气体总压强为180kPa，20min时反应达到平衡，此时气体总压强为起始压强的，①0～20min内，
②此温度下，该反应的平衡常数
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4 . Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)已知C、CO的燃烧热分别为393.5kJ/mol和283.0kJ/mol，写出碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式___________ 。
(2)Na、Mg、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为___________ 。
(3)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种___________ (填字母)。
A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱
(4)钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式为：___________ 。为防止钢铁输水管的腐蚀，可用导线将其与镁块连接，这种防护方法为___________ 。(电化学保护法中的一种)
(5)基态
原子最高能层的原子轨道形状为___________ ，其价电子轨道表示式为___________ 。
(6)用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成
，从结构角度来看，
易被氧化成的原因是___________ 。
(1)已知C、CO的燃烧热分别为393.5kJ/mol和283.0kJ/mol，写出碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式
(2)Na、Mg、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为
(3)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种
A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱
(4)钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式为：
(5)基态
原子最高能层的原子轨道形状为(6)用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成
，从结构角度来看，易被氧化成的原因是
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5 . 选择性还原是有效利用二氧化碳资源的途径之一，是减少二氧化碳的一种比较有效实际的方法。
(1)和
在催化剂作用下能选择性合成甲烷，已知：
ⅰ．
ⅱ．
则ⅲ．
__________ 
。
(2)在一定温度下，将
和
充入容积为2L的恒容密闭容器中，仅发生反应ⅱ，10min时达到平衡，此时测得混合气体中
的物质的量分数为30%，则10min内的平均反应速率
__________ 
，CO的平衡转化率为__________ 。
(3)以
的比例向恒容密闭容器中通入、的混合气体使之仅发生反应ⅲ，起始压强为101kPa。相同时间内测得容器中的转化率与温度的关系如图所示。
__________ （填“>”“<”或“=”，下同）
；平衡常数：
__________ 
。
②试分析从A点至C点
的转化率增大的可能原因：__________ 。
③平衡时，若保持温度和压强不变，向容器中充入一定量的（不参与化学反应），此时的转化率__________ （填“增大”“减小”或“不变”）。
选择性还原是有效利用二氧化碳资源的途径之一，是减少二氧化碳的一种比较有效实际的方法。(1)
和在催化剂作用下能选择性合成甲烷，已知：ⅰ．
ⅱ．
则ⅲ．
。(2)在一定温度下，将
和充入容积为2L的恒容密闭容器中，仅发生反应ⅱ，10min时达到平衡，此时测得混合气体中的物质的量分数为30%，则10min内的平均反应速率，CO的平衡转化率为(3)以
的比例向恒容密闭容器中通入、的混合气体使之仅发生反应ⅲ，起始压强为101kPa。相同时间内测得容器中的转化率与温度的关系如图所示。
；平衡常数：。②试分析从A点至C点
的转化率增大的可能原因：③平衡时，若保持温度和压强不变，向容器中充入一定量的
（不参与化学反应），此时的转化率
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2024-02-01更新
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56次组卷
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2卷引用：湖北省十堰市2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题
6 . 氮氧化物
排放到大气中会严重危害人体健康。
技术是去除NOx最为有效的技术之一，在催化剂条件下，以
将尾气中NOx还原为从而降低污染。
(1)反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
则：ΔH3=_______ kJ/mol
(2)用去除尾气中的NOx，当
时，可发生“快速
反应”，其有利于增大NOx脱除率。该反应的化学方程式为___________ 。
(3)研究发现加入臭氧会发生反应：
，对技术去除NOx有一定的辅助作用。
时，脱除率较高，原因是___________ 。
(4)一定温度下，向
恒容密闭容器中充入
和
，仅发生反应Ⅱ，起始压强为
，反应过程中的物质的量如下表所示：
内，该反应的平均反应速率
___________ 。该反应的平衡常数___________ (列出计算式)。
(5)利用隔膜电解法脱除废气中的的装置如图所示。
电解池中阴极的电极反应式为___________ 。当处理的物质的量为时，阳极区电解质溶液的质量减少___________ 
。
排放到大气中会严重危害人体健康。技术是去除NOx最为有效的技术之一，在催化剂条件下，以将尾气中NOx还原为从而降低污染。(1)反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
则：ΔH3=
(2)用
去除尾气中的NOx，当时，可发生“快速反应”，其有利于增大NOx脱除率。该反应的化学方程式为(3)研究发现加入臭氧会发生反应：
，对技术去除NOx有一定的辅助作用。时，脱除率较高，原因是(4)一定温度下，向
恒容密闭容器中充入和，仅发生反应Ⅱ，起始压强为，反应过程中的物质的量如下表所示： | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 |
 | 1 | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
内，该反应的平均反应速率(5)利用隔膜电解法脱除废气中的
的装置如图所示。电解池中阴极的电极反应式为
的物质的量为时，阳极区电解质溶液的质量减少。
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名校
解题方法
7 . 探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知：
为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在
下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数
见下表。
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度，反应ⅰ_____ 反应 ⅱ(填“>”或“<”)。
(2)①从初始投料到达到平衡，反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：_____ 。
②平衡体系中检测不到，可认为存在反应：
，下列相关说法正确的是_____ (填标号)。
a．
b．
c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率
d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算：丙烯选择性
_____ (列出计算式)。
(3)丙烷甲醇共进料时，还发生反应：ⅳ.
，在下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷)：n(甲醇)
时，体系总反应：
______ 。
②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是______ 。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知：
为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。| 物质 | 丙烯 | 乙烯 | 甲烷 | 丙烷 | 氢气 |
| 体积分数(%) | 21 | 23.7 | 55.2 | 0.1 | 0 |
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度，反应ⅰ
(2)①从初始投料到达到平衡，反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：
②平衡体系中检测不到
，可认为存在反应：，下列相关说法正确的是a．
b．
c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率
d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算：丙烯选择性
(3)丙烷甲醇共进料时，还发生反应：ⅳ.
，在下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。①进料比n(丙烷)：n(甲醇)
时，体系总反应：。②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是
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8 . 肼(N2H4)作为火箭发射的燃料助力神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功。回答下列问题：
(1)以Fe2+配合物为催化中心，可实现NH2OH与NH3转化为N2H4，反应历程如下所示：___________ ，形成的化学键是___________ (填标号)。
a．N-H键 b．O-H键 c．N-O键 d．N-N键
②若将NH2OH替换为ND2OD，反应所得含氮物质是___________ 。
(2)键能是指气态分子中lmol化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知部分化学键的键能如下表所示：
则N2H4(g)和O2(g)反应的热化学方程式是___________ 。
若用F2(g)代替O2(g)作氧化剂，反应释放的能量更大。
已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g)
H =-538kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H =-484kJ/mol
则N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)的H =_______ kJ/mol。
(3)N2H4是二元弱碱，在水中的电离方式与NH3相似。N2H4第二步电离的方程式是________ ，N2H4与H2SO4形成正盐的化学式是___________ 。
(1)以Fe2+配合物为催化中心，可实现NH2OH与NH3转化为N2H4，反应历程如下所示：
a．N-H键 b．O-H键 c．N-O键 d．N-N键
②若将NH2OH替换为ND2OD，反应所得含氮物质是
(2)键能是指气态分子中lmol化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知部分化学键的键能如下表所示：
| 化学键 | N-H | O-H | O=O | N≡N | N-N |
| 键能/(kJ·mol-1) | 391 | 463 | 497 | 945 | 193 |
若用F2(g)代替O2(g)作氧化剂，反应释放的能量更大。
已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g)
H =-538kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
H =-484kJ/mol则N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)的
H =(3)N2H4是二元弱碱，在水中的电离方式与NH3相似。N2H4第二步电离的方程式是
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9 . CH3OH是重要的能源物质，CO2转化为甲醇是一种有效减少CO2排放的方法。
(1)加氢制甲醇过程中发生的主要反应为反应Ⅰ 
，
该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步实现。
反应Ⅱ 
反应Ⅲ
若反应Ⅱ为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
(2)向恒温2L容器中充入一定量和，发生反应
。图中过程Ⅰ、Ⅱ是在不同催化剂作用下的转化率
随时间(t)的变化曲线。
下列说法正确的是___________(填序号)。
(3)在25℃和
的条件下，发生反应，反应建立平衡后，再逐步增大体系的压强。表中列出了不同压强下平衡时物质CO的浓度。
①压强从
到
，平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动；
②压强从
到
，浓度从0.20变为
的原因是___________ 。
(4)在温度
、容积2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生如下反应：，平衡后的体积分数为50%。若在相同温度，相同体积的容器中加入2.4mol、4.2mol、1mol
、2mol
，平衡后，
___________ 
(填“>”“<”“=”或“不能确定”)
(5)温度为
时，在容积为2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生下列反应，平衡时的物质的量为0.5mol。反应开始时与平衡时压强之比为___________ 。
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
(1)
加氢制甲醇过程中发生的主要反应为反应Ⅰ ，该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步实现。
反应Ⅱ
反应Ⅲ
若反应Ⅱ为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A． | B． | C． | D． |
(2)向恒温2L容器中充入一定量
和，发生反应。图中过程Ⅰ、Ⅱ是在不同催化剂作用下的转化率随时间(t)的变化曲线。下列说法正确的是___________(填序号)。
A．m点： |
B． 时刻改变的反应条件可能是增大水蒸气的浓度 |
| C．活化能：过程Ⅱ<过程Ⅰ |
| D．时刻改变的反应条件可能是降低温度 |
(3)在25℃和
的条件下，发生反应，反应建立平衡后，再逐步增大体系的压强。表中列出了不同压强下平衡时物质CO的浓度。| 压强(Pa) | | |  |
浓度( ) | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
到，平衡②压强从
到，浓度从0.20变为的原因是(4)在温度
、容积2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生如下反应：，平衡后的体积分数为50%。若在相同温度，相同体积的容器中加入2.4mol、4.2mol、1mol、2mol，平衡后，(填“>”“<”“=”或“不能确定”)(5)温度为
时，在容积为2L的密闭容器中加入1mol和3mol发生下列反应，平衡时的物质的量为0.5mol。反应开始时与平衡时压强之比为反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
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10 . CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
I．利用CO2合成淀粉涉及的关键反应如下：
①
②
③
(1)反应③中ΔH3=___________ ，该反应的自发条件是___________ (填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)在催化剂作用下，按
的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为
，测得不同温度下，反应经过相同时间时，CO2的转化率、甲醇的选择性如图1所示：
已知：甲醇的选择性=
。
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的，判断的依据是___________ 。
②在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是___________ 。
③T1K时，若反应从开始到达到a点所用时间为
，则H2的分压=___________ MPa，反应②的
Kp=___________ (Kp指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，A的平衡分压=A的物质的量分数
，最终结果用分数表示)。
Ⅱ．Al-CO2电池电容量大，能有效捕获利用CO2，其工作原理如图2所示。其中，离子液体是具有导电性的优良溶剂，O2是电极反应的催化剂，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
(3)该电池的正极反应式为___________ 。
I．利用CO2合成淀粉涉及的关键反应如下：
①
②
③
(1)反应③中ΔH3=
(2)在催化剂作用下，按
的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为，测得不同温度下，反应经过相同时间时，CO2的转化率、甲醇的选择性如图1所示：已知：甲醇的选择性=
。①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的，判断的依据是
②在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是
③T1K时，若反应从开始到达到a点所用时间为
，则H2的分压=Kp=
，最终结果用分数表示)。Ⅱ．Al-CO2电池电容量大，能有效捕获利用CO2，其工作原理如图2所示。其中，离子液体是具有导电性的优良溶剂，O2是电极反应的催化剂，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
(3)该电池的正极反应式为
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2023-12-31更新
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119次组卷
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2卷引用：湖北省荆荆襄宜七校考试联盟2023-2024学年高二上学期期中联考化学试题
