甘肃省天水市一中2020届高三化学上学期第四次考试试题（含解析）

0.2【答案】 (1). (2). 0.40 (3). 放热 (4). > (5). 降温 (6). 增

t1大c(H2O)或减小c(H2) (7). ①②⑤ 【解析】 【分析】 （1）根据v=

Vc计算反应速率； t（2）根据反应时转化的物质的量计算n(CO2)； （3）根据温度变化对平衡常数的影响判断反应热； （4）据K和Qc的大小比较判断；

（5）据图可知，CO浓度继续减小和二氧化碳的浓度继续增大，在t2时刻平衡正向移动，可能是增加水蒸汽的量或减少氢气的量或降温；

（6）不传热的固定容积的容器中，反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各成分含量保持不变分析判断选项。

【详解】(1) CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g)，根据方程式，t1 min内消耗水0.4 mol，生

0.4mol0.2－1－1

成氢气0.4 mol，反应在t1 min内的平均速率v(H2)＝＝mol·L·min，

2L?t1mint10.2故答案为；

t1(2)由以上数据可知，t2时n(H2O)=0.2mol，转化H2O的物质的量为0.4mol，转化的H2也为0.4mol，t2时n(H2)=0.4mol，与t1时相同，说明t1时达到达到平衡状态，根据化学方程式可知，则生成的n(CO2)=0.4mol，故答案为0.4； (3)由题给数据建立如下三段式：

CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

起始：1.2mol 0.6mol 0 0 转化：0.4mol 0.4mol 0.4mol 0.4mol 平衡：0.8mol 0.2mol 0.4mol 0.4mol

0.40.4c?CO2?c?H2?2?20.2?0.2t1时达到达到平衡状态，平衡常数K==，则K＝＝1，

c?CO?c?H2O?0.80.20.4?0.1?22温度升至800 ℃，上述反应的平衡常数为0.64，平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反

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应方向移动，则正反应放热，即△H<0，故答案为放热；

(4) 700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)浓度熵

1.201.20?22＝0.6?0.6=0.6<1，平衡正向移动，v(正)>v(逆)，故答案为>； Qc=

1.202.001?0.6?22(5)该反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻c(CO2)逐渐增大，c(CO)逐渐减小，说明平衡正向移动，改变条件可能是降温、增大c(H2O)或减小c(H2)， 答案为：降温；增大c(H2O)或减小c(H2)；

(6)①CO是反应物，H2是生成物，c(CO)与c(H2)的比值保持不变，一定达到平衡状态，故①正确；

②v(CO2)正＝v(H2O)逆，正、逆反应速率相同，一定达到平衡状态，故②正确；

③由于反应前后气体的物质的量不变，则体系的压强是一恒量，压强不变反应不一定平衡状态，故③错误； ④根据ρ＝

m，密度为恒量，混合气体的密度不变不一定平衡状态，故④错误； V⑤该反应放热，体系的温度不再发生变化，一定达到平衡状态，故⑤正确； ⑥根据M＝

m总，平均相对分子质量为恒量，气体的平均相对分子质量不变，不一定平衡状n总态，故⑥错误；

①②⑤正确，故答案为①②⑤。

【点睛】本题作为化学反应速率与平衡的综合性题目，由于综合性强、计算量大导致难度上升，易错填空为(2)(4)两空。错因与纠错方法：K只与温度有关，温度不变则K值不变，无论初始反应物的物质的量如何；而v(正)与v(逆)的大小关系，可以通过Qc与K的大小比较进行判断。

20.近几年我国大面积发生雾霾天气，其主要原因是SO2、NOx等挥发性有机物等发生二次转化，研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。 （1）在一定条件下，CH4可与NOx反应除去NOx，已知有下列热化学方程式： ①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝-890.3 kJ·mol-1 ②N2(g)＋2O2(g)

2NO2(g) △H＝+67.0 kJ·mol-1

③H2O(g)＝H2O(l) △H＝-41.0 kJ·mol-1 则CH4(g)＋2NO2(g)

CO2(g)＋2H2O(g)＋N2 (g) △H＝____kJ·mol-1；该反应在

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________（高温，低温，任何温度）下可自发进行 （2）若

T1℃、0.1 MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2 [其中n(SO2)：n(O2)= 2:1]，

测得容器内总压强与反应时间如下图所示。

①图中A点时，SO2的转化率为________。

②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，则C点的正反应速率

0

(正)与A点的逆反应速率

A

(逆)的大小关系为

0

(正)_____ A(逆) (填“>\

“ = ”)。

③图中B点的平衡常数Kp=__________(MPa)－1。(Kp=压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

（3）利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为 90s 的情况下，测得不同条件下 NO 的脱氮率如图Ⅰ、Ⅱ所示。

①由图I知，当废气中的NO含量增加时，宜选用______________法提高脱氮效率。 ②图Ⅱ中，循环吸收液加入Fe、Mn提高了脱氮的效率，其可能原因为______________。 【答案】 (1). －875.3 (2). 任何温度下 (3). 45% (4). ＞ (5). 24300(MPa)－1 (6). 好氧硝化 (7). Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用 【解析】 【分析】

（1）根据盖斯定律求焓变；

2+

2+

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（2）列三段式求解转化率和平衡常数； （3）根据图像分析，得出结论。

【详解】（1）根据盖斯定律，①?②?③?2得到目标方程式：

CH4?g?+2NO2?g??CO2?g?+2H2O?g?+N2?g? ，故焓变为：

-890.3-67.0-???-41.0??2??=-875.3kJ/mol ，跟据方程式，反应气体增多，所以该反应为

熵增反应，?S?0，?H?0 ，故该反应任何温度下都能自发进行， 答案为：－875.3；任何温度下；

（2）①依据化学三段列式计算，设氧气消耗物质的量为x，

2SO2?g?+O2?g??2SO3?g?起始量?mol?2aa0变化量?mol?2x平衡量?mol?2a?2xxa?x2x2x 图中A点时，气体总压强0.085，则

2a-2x+a-x+2x0.0850.45a?2??100%?45%， ，得x=0.45a，故SO2的转化率

2a+a0.12a故答案为：45%；

②图象分析可知，先拐先平温度高则T1vA(逆) 故答案为：>；

③图中B点，依据化学三行列式计算，设氧气消耗物质的量为y，

2SO2?g?+O2?g??2SO3?g?起始量?mol?2aa0变化量?mol?2y平衡量?mol?2a?2yya?y2y2y，B点气体总压强为0.007，则

2a-2y+a-y+2y0.07? ，y=0.9a，平衡常数

2a+a0.11.8(0.007?)2?10.2a?0.1a?1.8aK??24300?MPa? ，故

0.2a1.8a(0.007?)2?(0.007?)0.2a?0.1a?1.8a0.2a?0.1a?1.8a答案为：24300(MPa)?1；

（3）①根据图I可知，当NO浓度大的时候，好氧硝化法脱氮率更高， 故答案为：好氧硝化；

②根据图Ⅱ，循环吸收液加入Fe2+、Mn2+提高了脱氮的效率，故Fe2+、Mn2+可能是起到

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了催化作用，

答案为：Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用。

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