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1第1步高考真题试水1．(2015·安徽卷)汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝c0－c12c21B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH0解析：A选项正确，达平衡时，c(N2)＝c(O2)＝c1mol·L－1，c(NO)＝2(c0－c1)mol·L－1；B选项错误，因反应前后容器体积不变，且反应中无固态(或液态)物质参加或生成，故混合气体的密度始终不变；C选项错误，催化剂只能改变到达平衡的时间，不会破坏平衡，即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变；D选项错误，对比曲线a和b到达平衡所需时间，可知曲线b对应的条件改变是升高温度，达新平衡时c(N2)减小，则平衡正向移动，故该反应为吸热反应，即ΔH0。答案：A2．(2015·四川卷)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是()2A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总解析：因容器体积可变，故充入惰性气体，体积增大，与反应有关的气体浓度减小，平衡正向移动，A项错误；C(s)＋CO2平衡6040反应2040故CO2的转化率为20÷(60＋20)×100%＝25.0%，B项正确；由图象可知T℃时，CO和CO2的体积分数相等，故充入等体积的这两种气体，平衡不移动，C项错误；Kp＝p2(CO)/p(CO2)＝(0.96p总)2/(0.04p总)＝23.04p总，D项错误。答案：B3．(2014·安徽卷)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)＋O32O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是()ABCD升高温度，平衡常数减小0～3s内，反应速率为：v(NO2)＝0.2mol·L－1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)解析：由图象可知，该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；B中v(NO2)单位错误；催化剂只影响反应速率，不影响平衡，C错误；由图象可知，增大O2浓度，NO2转化率降低，D错误。答案：A4．(2014·天津卷)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)＋3H23(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1一种工业合成氨的简易流程图如下：3(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：__________________________________。(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________。a．升高温度b．增大水蒸气浓度c．加入催化剂d．降低压强利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为______________。(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为：________。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始．．．．．．．．，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：____________________________。解析：(1)NH4HS中－2价的S具有还原性，易被空气中的氧气氧化为S，该反应的方程4式为：2NH4HS＋O2=====一定条件2NH3·H2O＋2S↓。(2)对于CH4(g)＋H2＋3H2(g)ΔH＝＋206.4kJ·mol－1，升高温度，平衡向右移动，H2的百分含量增加，速率加快，a项正确；增大水蒸气浓度，平衡向右移动，但H2百分含量减小，反应速率加快，b项错误；加入催化剂，H2百分含量不变，c错误；降低压强，平衡向右移动，但反应速率减小，d项错误。CO(g)＋H22(g)＋H2(g)开始(mol)0.200.8变化(mol)xxx一段时间(mol)0.2－xx0.8＋x则：0.2－x＋x＋0.8＋x＝1.18，x＝0.18，CO的转化率＝0.18mol0.2mol×100%＝90%。(3)a点时平衡体系中N2与H2的体积比为1∶3，且两者体积分数和为1－42%＝58%，故N2的体积分数为：58%4＝14.5%。(4)N2(g)＋3H23(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，反应为放热反应，开始一段时间NH3的含量增加，但达平衡后再升高温度，平衡向左移动，NH3的物质的量减小。(5)由流程图看出Ⅳ处进行热交换，故Ⅳ为热量得到充分利用的主要步骤。为提高工业合成氨原料利用率，工业上常采用对原料进行加压、及时分离出液氨、未反应的N2、H2循环利用等措施。答案：(1)2NH4HS＋O2=====一定条件2NH3·H2O＋2S↓(2)a90%(3)14.5%(4)(5)Ⅳ对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用5．(2013·浙江卷)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO24)2CO3(aq)ΔH15反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO24HCO3(aq)ΔH2反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO24HCO3(aq)ΔH3请回答下列问题：(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3＝________。(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：①ΔH3________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。②在T1－T2及T4－T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是_____________________________。③反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。(3)利用反应Ⅲ捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有________(写出2个)。(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是________。A．NH4ClB．Na2CO3C．HOCH2CH2OHD．HOCH2CH2NH2解析：(1)根据盖斯定律，反应Ⅱ×2—反应Ⅰ得(NH4)2CO3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l4HCO3(aq)ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。(2)①由图1知T3时可逆反应达平衡，平衡后再升温，CO2浓度增大，说明反应Ⅲ向逆反应方向进行，ΔH30。②T1～T2段，反应消耗CO2，CO2浓度下降；T4～T5段，平衡后，升温可逆反应向逆反应方向移动，CO2浓度增大。③温度迅速升高，平衡左移，部分CO2选出，溶液pH升高，酸性减弱，最终在T2温度下平衡。(3)根据反应Ⅲ的特点，可知提高CO2吸收量的措施有增压、降温。(4)CO2为酸性气体，可用碱性物质作捕获剂。答案：(1)2ΔH2－ΔH1(2)①6②T1～T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4～T5区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2捕获③(3)降低温度；增加CO2浓度(或分压)(4)BD