1.（15分）环境问题正引起全社会的关注，用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染，对构建生态文明有着极为重要的意义。 (1) 已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0，当反应器中
按n(N2)：n(H2)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃ 下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的 变化曲线如右上图。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件 C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N) D．M点对应的H2转化率是75%
E．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L1，N点的化学平衡常数K≈0.93
－
(2) 用NH3催化还原NxOy时包含以下反应。 已知：反应I： 4NH3(g)+6NO(g) 反应II： 2NO(g)+O2(g)
反应III：4NH3(g)+6NO2(g)
5N2(g)＋6H2O(l) △H1 < 0 2NO2(g) △H2 < 0 5N2(g)＋3O2(g)＋6H2O(l) △H3 > 0
相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的 量随时间变化如图所示。
①计算0～4分钟在A催化剂作用下， 反应速率v（NO）= 。 ②下列说法正确的是 。 A．该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
C．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡 D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡 (3)一定温度下，反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3 L，c(N2)与反应时间t变化曲线X如下图所示，若在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。则：
①曲线X变为曲线 Z改变的条件是 。
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②若t2降低温度，t3达到平衡，请在下图中画出曲线X在t2- t4内 c(N2)的变化曲线。
2.（15分）甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一，通过下列反应可以制备甲醇： CO ( g )
+ 2H2 ( g ) （1）已知：
化学式 标准燃烧热（25℃） △H / kJ·mol 计算上述反应的△H＝ kJ·mol1。
－
－1CH3OH ( l ) △H
H2(g) -285.8 CO(g) -283.0 CH3OH(l) -726.5
（2）在容积可变的密闭容器中充入1 mol CO ( g ) 和2 molH2 ( g )生成CH3OH( g )，H2的平
衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示。
① 该反应的△S 0，图中的T1 T2（填“<”、“>”或“=”）。
② 当达到平衡状态A 时，容器的体积为2 L，此时该反应的平衡常数为 ，若
达到平衡状态B 时，则容器的体积V（B）= L。
③ 在该容器中，下列措施可增加甲醇产率的是 。 A．升高温度 B．从平衡体系中及时分离CH3OH C．充入He D．再充入0.5 mol CO和1 mol H2
（3）在容积固定为2 L的密闭容器中充入2 molCO( g )和6 molH2( g )
生成CH3OH( g )，反应时间与物质的量浓度的关系如下图所示，则前10分钟内，氢气的平均反应速率为 ；若15分钟时
升高体系温度，在20分钟时达到新平衡，此时氢气的转化率为33.3%，请在图中画出15-25分钟c (CO)的变化曲线。
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3.（15分）碳是一种生命元素，碳元素的循环对地球环境，从中衍生出来的CO2可以有许多用途。回答下面问题： Ⅰ（1）已知温度为T时：
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ•mol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ•mol
电解得到的CO、H2在合适催化剂的作用下可以合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_____ 。
（2）在固态金属氧化物电解池中，高温电解H2O~CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。请问：X是电源的（填正极或负极） ；写出生成H2的电极反应式： 。
Ⅱ以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应（均自发进行）可表示： 反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g) 反应Ⅱ：NH2CO2NH4(s) 反应Ⅲ：2NH3(g)＋CO2(g) 已知：H2O(g)
NH2CO2NH4(s)； ΔH1 CO(NH2)2(s)＋H2O(l)； ΔH2 CO(NH2)2(s)＋H2O(g)； ΔH3
H2O(l) ； ΔH4 请回答下列问题:
（1）反应Ⅰ的ΔH1=__________(用其他ΔH表示)。 （2）反应Ⅱ的ΔS______0 (填“＞”、“=”或“＜”) 。
（3）某研究小组为探究反应Ⅲ影响CO2转化率的因素，在其它条件一定时,图1为CO2转化率受温度变化影响的曲线，图2是按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]投料时CO2平衡转化率的变化曲线。
图1 图2
当温度高于T℃后，CO2转化率变化趋势如图1所示，其原因是____ ______。 （4）在某恒定温度下，将NH3和CO2物质的量之比按2:1充入一体积为10 L的密闭容器中（假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计且只发生反应Ⅰ），经15 min达到平衡，各物
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质浓度的变化曲线如上图所示。
①在上述条件下，反应Ⅰ的平衡常数的值为______________。
②若保持平衡的温度和体积不变，25 min时再向该容器中充入2 mol NH3和1 mol CO2，在40 min时重新达到平衡，请在上图中画出25~50 min内CO2的浓度变化趋势曲线。
4.（15分）工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、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的热值为142.9KJ·g-1
N2（g）+2O2（g）＝2NO2（g）△H＝+133kJ•mol-1
H2O（g）＝ H2O（l) △H＝-44kJ•mol-1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。 Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a、混合气体的平均式量保持不变 b、CO2和H2的体积分数保持不变 c、CO2和H2的转化率相等 d、混合气体的密度保持不变 e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
③ CO2的浓度随时间（0～t2）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t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都
为气态。起始温度体积相同（T1℃、2 L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：
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反应时间 0 min CO2（mol） H2（mol） 2 1 0 6 4.5 0 CH3OH（mol） 0 1 2 H2O（mol） 0 2 反应I 恒温恒容 10min 20min 30min 反应II 0 min 绝热恒容 ① 达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K（I) K(II)（填“＞”、“＜”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
② 对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝ ，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1 T2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
15.（15分）Ⅰ．施莱辛（Schlesinger）等人提出可用NaBH4与水反应制氢气：BH4-＋2H2O
＝BO2-＋4H2↑（反应实质为水电离出来的H+被还原）。研究表明，该反应生成H2的速率受外界条件影响。下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响（半衰期是指反应过程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间）。
体系 pH 8 10 12 14 0℃ 4.32 ×100 4.32 ×102 4.32 ×104 4.32 ×106 不同温度下NaBH4的半衰期（min） 25℃ 6.19 ×10-1 6.19 ×101 6.19 ×103 6.19 ×105 50℃ 8.64 ×10-2 8.64 ×100 8.64 ×102 8. 64 ×104 75℃ 1.22 ×10-2 1.22 ×100 1.22 ×102 1.22 ×104 （1）已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因
，溶液中各离子浓度大小关系为 。 （2）从上表可知，温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响？ 。 （3）反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响？ 。
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Ⅱ．肼（N2H4）又称联氨，常温下是一种无色油状液体，沸点为113.5℃。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图）： 温度较低时主要发生反应①：N2H4＋O2温度较高时主要发生反应②：N2H4＋2O2不考虑其他反应，完成下列填空：
（4）若反应①在250℃时的平衡常数K1，350℃时的平衡常数为K2，
则K1 K2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）反应②在1100℃时达到平衡后，下列措施中能使容器中
（填字母序号）。
A．恒容条件下，充入He气 B．增大容器体积 C．恒容条件下，充入N2H4 D．使用催化剂
（6）若将n mol肼和2n mol O2充入某容积n L的刚性容器中，在800℃和一定压强、合
适催化剂的作用下，反应①和②同时达到平衡，实验测得N2的产率为x，NO的产率为y，则该条件下反应②的平衡常数
K＝ （用x、y的代数式表示，不必化简）。
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N2＋2H2O 2NO＋2H2O
增大的有
6．（15分）工业上利用CO2和H2催化氢化可以制取甲烷。
（1）已知 ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O（l） ΔH= -890 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572 kJ·mol-1 ③H2O(g)=H2O(l) ΔH= -44 kJ·mol-1 CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
据此，a= ，利于该反应自发进行的条件是 （选填“高温”或“低温”）。 （2）在一定压强、不同温度下，两种催化剂分别催化CO2加氢甲烷化反应2h的结果如图1所示（一定温度下仅改变催化剂，其他条件不变）：a、b-催化剂I； c、d-催化剂II。甲烷化选择性：指含碳产物中甲烷的物质的量分数。请据图1分析：
①催化剂I实验， 400 ℃~450℃时CO2转化率下降的原因可能为 。
②催化剂II实验，检测密闭容器中产物发现，温度升高甲烷的选择性下降是发生了： CO2(g)+ H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH＞0 。
若不再改变温度，提高甲烷化选择性可以采取的一个措施： 。 （3）下列与甲烷化反应有关的描述中，正确的是 。
A. 单位时间内断裂2molC=O键的同时断裂4molC-H，说明该反应已达平衡 B. 催化剂Ⅰ作用下的活化能比催化剂Ⅱ的大
C. 甲烷化反应在绝热的密闭容器中进行时，当容器中温度不变时说明达到平衡
D. 催化剂Ⅰ下，300-450℃内，选择性保持不变主要原因是其它副反应的速率很慢 （4）催化剂I实验， 400℃时，向2L固定体积的密闭容器中通入1mol CO2和4mol H2，
CH4物质的量随时间的变化趋势如图2时所示，则2h内CO2平均反应速率为 。
若其他条件不变，反应在恒压条件下进行，请在图2中画出反应体系中n(CH4)随
时间t变化的趋势图。
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2016年浙江省高考理综化学部分第28题练习(2)
参考答案
1.（15分）
(1) ①200℃（2分）
②ACDE（2分）（选对2个以上得1分，错选不得分） (2) ①0.375mol·Lmin（2分）
② C D（2分）（漏选得1分，错选不得分）
(3)①加入催化剂（2分）；将容器的体积快速压缩至2L（2分，只写出加压或缩小容器体积得1分）。 ②画图（2分） 2.（15分） （1）-128.1（2分）
（2） ①<（1分） <（1分）
② 4（2分），0.4（2分） ③B（2分，多选不给分） （3）0.16mol·L·min（2分，单位没写或错不给分）
－1
－1
-1
-1
（3分，起点1分，平衡点1分，20～25分钟平衡线1分；曲线变化趋势错，不给分。 3．（15分）
Ⅰ（1）CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ∆H=-206kJ•mol‾…………………（2分） （2）X是电源的负极…………（1分）；电极反应式是： CO2＋2eˉ＝CO＋Oˉ（2分） Ⅱ（1）△H3+△H4-△H2…………………（2分） （2）＞…………（1分）
（3）温度高于T℃时，因为反应Ⅲ为自发反应，△S<0,则反应ΔH3＜0,是放热反应，温度升高平衡向逆方向进行，CO2的平衡转化率降低…………（2分）
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2
1
（4）①250…………（2分） ②如下图（3分）
4（16分）
Ⅰ． 4H2（g）+2NO2（g）＝N2（g）+4H2O（g）△H＝-1100.2kJ·mol（共3分，方程式2
分，但分子式错或无配平或无状态，不给分，数据1分） Ⅱ．（1）① 低温（1分）
② d e（2分）
③ 图像（共3分）t2起点1分，t3 到t4终点1分，t4以后符合变化趋势即可1分
-1
（图中t3 到t4终点平衡线在0.5的线上，偏离大不给分，t4以后在0.5线以下，但不能到横坐标线上且有平衡线段，否则不给分） （2）① ＜（1分） ＜（1分）
② 0.025mol ·L·min（1分） ＜（2分） 不（2分） 5. （15分）（1）BO2+2H2O
+
----1
-1
H3BO3+OH（2分）
+
-
c(Na)> c(BO2)> c(OH)> c(H)（2分） （2）温度越大，反应速率越大（2分）
（3）体系碱性越强，水电离出来的H浓度越低，反应速率越慢（2分，合理答案均给分） （4）K1＞K2 （2分） （5）BC（2分） （6）
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+
（3分）
6．（15分）
（1）－166、低温 （各2分）
（2）①原因一：温度太高催化剂活性下降反应速率减小2h反应的CO2减少转化率下降。 原因二：温度高速率快2h已达平衡，反应放热升温平衡逆移，所以反应的CO2减
少转化率下降。（2分，各1分，或其它合理解释）
②改用催化剂I或加压（2分，同倍数增加CO2、H2浓度。或其它合理答案） （3）A、C、D（2分，选2个且正确给1分，只选1个或有错，都0分） （4）0.125mol·L·h（2分）
-1
-1
（3分，起点、趋势、终点各1分）
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