所示。
①该反应的ΔH ____0(填“>”“<”或“＝”)。 ②下列说法正确的是________(填字母)。
A．当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态 B．投料比：m1＞m2＞m3
C．当投料比m＝2时，NO转化率是CO转化率的2倍 D．汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率
③随着温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为________。 （2）若反应2NO(g)＋2CO(g) = N2(g)＋2CO2(g)的正、逆反应速率可表示为：v正=k
正
·c2(NO) ·c2(CO)；v逆=k逆·c (N2) ·c2(CO2), k正、k逆分别为正、逆反应速率常数， 仅与温
度有关。一定温度下，在体积为1L的容器中加入2molNO和2molCO发生上述反应，测得CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图2所示，则a点时v正∶v逆＝________。 （3）工业生产排放的烟气中同时存在SO2、NOx和CO，利用它们的相互作用可将SO2、NOx还原成无害物质，一定条件下得到以下实验结果。图3为298K各气体分压(气体的物质的量分数与总压的乘积)与CO物质的量分数的关系，图4为CO物质的量分数为2.0%时，各气体分压与温度的关系。
下列说法不正确的是________(填字母)。
A．不同温度下脱硝的产物为N2，脱硫的产物可能有多种 B．温度越高脱硫脱硝的效果越好 C．NOx比SO2更易被CO还原
D．体系中可能发生反应：2COS = S2＋2CO；4CO2＋S2 = 4CO＋2SO2
（4）NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图5所示，则总反应方程式为________。
（5）用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图6所示，则阴极的电极反应式为____。 【答案】＜ AB 温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响 160：1 B 4NH3+4NO+O2【解析】 【分析】
(1)①由图象可知，起始投料比m一定时，CO的平衡转化率随温度的升高而降低；
V2O5 4N2+6H2O 2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O
②A.起始投料比m一定时，而反应中NO、CO的变化量相同，体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变，即体系中CO2、CO物质的量浓度不变，据此判断； B.由图象可知，温度一定时，增大NO浓度，CO转化率增大；
C.根据转化率α=变化量与起始量的比值和反应中NO、CO的变化量相同分析判断； D.催化剂不能改变反应进程，只改变反应速率；
③由图象可知，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近，主要原因是温度的影响起主导作用，投料比不同的影响为次要因素；
(2)反应达到平衡时v正=k正?c2（NO）c2（CO）=v逆=k逆?c（N2）c2（CO2），则平衡常数K=
K正，结合反应三段式计算平衡常数K和a点时各物质的浓度，代入v正、v逆计算v正：vK逆逆
；
(3)A．由图可知，NOx还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关； B．温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大，说明温度越高不利于脱硫；
C．根据图3，随CO物质的量分数增大，还原NOx生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原SO2需要CO物质的量分数较大时才能将SO2从烟气中分离；
D．根据图4，COS分压曲线随温度升高减小，S2、CO分压增大，继续升高温度，S2、CO2分压减小，CO分压增大；
(4)用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO 还原成N2，同时生成水，原子守恒配平书写化学方程式；
(5) 阴极通入的SO32-发生得电子的还原反应生成S2O42-。 【详解】
(1)①由图象可知，起始投料比m一定时，温度越高，CO的平衡转化率越低，即升高温度
平衡逆向移动，所以正反应放热，即△H＜0；
②A．反应正向进行时CO2增多而CO减少，说明未达到平衡时二者比值会变，所以体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B．由图象可知，温度一定时，增大NO浓度，CO转化率增大，即起始投料比m越大时，CO转化率越大，所以投料比：m1＞m2＞m3，故B正确；
C．由反应计量关系可知，反应中NO、CO的变化量相同，平衡转化率α=
消耗量×100%，
起始量所以平衡转化率与起始量成反比，即投料比m=2时CO转化率是NO转化率的2倍，故C错误；
D．催化剂不能改变反应进程，只改变反应速率，所以NO的平衡转化率不变，故D错误；
故答案为：AB；
③由图象可知，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近，随温度逐渐升高，温度的影响起主导作用，即温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响；
(2)平衡时三段式为：
2NO?g?+2CO?g??N2?g?+2CO2?g?起始(molgL-1)2200
转化(molgL-1)1.61.60.81.6平衡(molgL-1)0.40.40.81.6平衡时正逆反应速率相等即k正?c2(NO)c2(CO)= k逆?c(N2)c2(CO2)，所以
c?N2?c2?CO2?1.62?0.8k正=K?2==80； k逆c?NO?c2?CO?0.42?0.42a点时反应三段式为：
2NO?g?+2CO?g??N2?g?+2CO2?g?起始(molgL-1)2200
转化(molgL-1)2x2xx2x平衡(molgL-1)2-2x2-2xx2xa点时c(CO)=c(CO2)，则2-2x=2x，解得x=0.5，所以a点时c(CO)=c(CO2)=c(NO)=1mol/L，
v正k正12?12k=?2=2?正=2K=160，即v正：v逆=160：1； c(N2)=0.5mol/L，所以
v逆k逆1?0.5k逆(3)A．由图可知，NOx还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关，故A正确；
B．温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大，说明温度越高不利于脱硫，故B错误； C．根据图3，随CO物质的量分数增大，还原NOx生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原SO2需要CO物质的量分数较大时才能将SO2从烟气中分离，说明CO更易与NOx反应，则NOx比SO2更易被CO还原，故C正确；
D．根据图4，COS分压曲线随温度升高减小，S2、CO分压增大，继续升高温度，S2、CO2分压减小，CO分压增大，说明体系中可能发生反应：2COS?S2+2CO； 4CO2+S2?4CO+2SO2，
故D正确； 故答案为：B；
(4)活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2，还生成水，反应为4NH3+4NO+O2
V2O5 4N2+6H2O；
(5)阴极上亚硫酸根离子得到电子，阴极的电极反应式为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O。
8．元素锰（Mn）在溶液中主要以Mn2+（近无色）、MnO4-（紫红色）、MnO42（绿色）等形式存在，MnO2（棕黑色）、MnCO3（白色）为难溶于水的固体。回答下列问题： （1）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法推算。现根据下列3个热化学反应方程式： ①MnO2(s)+CO(g)=MnO(s)+CO2(g) ?H=﹣150.6kJ/mol ②Mn3O4(s)+CO(g)=3MnO(s)+CO2(g) ?H=﹣54.4kJ/mol ③3Mn2O3v+CO(g)=2Mn3O4(s)+CO2(g) ?H=﹣142.3kJ/mol
写出CO气体还原MnO2固体得到Mn2O3固体和CO2气体的热化学反应方程式：_________ （2）①一定温度下，在5L的密闭容器中放入足量碳酸锰（固体所占体积忽略不计）发生反应：MnCO3(s)
MnO(s)+CO2(g)，若前2min 内生成MnO的质量为7.1 g，则该段时间
L－1·min－1。 内v(CO2)=____________mol·
②保持温度不变，若t0时刻达到平衡时，CO2浓度为cmol/L；t1时刻，将容器体积缩小为原来的一半并固定不变，在t2时刻再次达到平衡，则下列图像正确的是_____（填字母）。
－
（3）已知Fe3+、Al3+、Mn2+的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表所示，当Al3+完全沉淀时，若要使Mn2+不沉淀，则Mn2+的最大浓度为_______________。（已知：Ksp[Mn(OH)2] = 1.9×10?13） 氢氧化物 开始沉淀pH 完全沉淀pH Fe(OH)3 1.8 3.2 Al(OH)3 4.1 5.0 Mn(OH)2 8.3 9.8 （4）高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下： MnO4－＋5e－＋8H＋==Mn2＋＋4H2O MnO4－＋3e－＋2H2O==MnO2↓＋4OH－； MnO4－＋e－==MnO42－
①从上述三个半反应中可以得出的结论是_______________。 ②将SO2通入高锰酸钾溶液中，观察到的现象是________。
（5）向酸性高锰酸钾溶液中加入草酸溶液，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是_______________，写出反应的离子方程式____________________。
【答案】2MnO2(s)+CO(g)=Mn2O3(s)+CO2(g) ?H=-217.5kJ/mol 0.01 B 1.9×105mol/L 溶液的酸性越强，高锰酸钾被还原的价态越低（或溶液的酸性越强，高锰酸钾的氧化性越强。） 高锰酸钾紫红色褪去 反应产生的Mn2+起到催化作用 2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O 【解析】 【分析】
（1）依据盖斯定律，①×2-②×
12-③×，可推出CO气体还原MnO2固体得到Mn2O3固体33和CO2气体的热化学反应方程式；
（2）①根据前2min 内生成MnO的质量，可以计算出前2min内生成CO2的物质的量，故可以计算出前2min内CO2的反应速率；
②将容器体积缩小为原来的一半的瞬间，二氧化碳浓度变为原来的2倍，之后平衡向左移动，二氧化碳浓度减小，由于温度不变，平衡常数不变，所以再次平衡时，二氧化碳浓度与第1次平衡时相等。
（3）当Al3+完全沉淀时，此时溶液中的pH=5，即c(OH－)=1×10－9 mol/L，若要使Mn2+不沉
－－
淀，根据Qc＜Ksp，即：c(Mn2+)×c2(OH)＜1.9×1013；
（4）①根据三个半反应可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响； ②SO2通入高锰酸钾溶液中，二氧化硫具有还原性，溶液的紫色褪去；
（5）开始反应缓慢，一段时间后反应速率迅速加快，这是由于反应生成的Mn2+的浓度增大了，Mn2+对反应起到催化作用，才使反应速率迅速加快。 【详解】
（1）?H = ①×2-②×2/3-③×1/3＝(-150.6×2)-(-54.4×
12)-(-142.3×)＝-217.5(kJ/mol)，所以热化33学方程式为：2MnO2(s)+CO(g)=Mn2O3(s)+CO2(g) ?H=-217.5kJ/mol；
7.1g0.1mol=0.1mol，则n(CO2)=0.1mol，c(CO2)= = （2）①n(MnO)=
71g/mol5L0.02mol/L， v(CO2)=
0.02mol/L=0.01mol·L-1·min－1。
2min②将容器体积缩小为原来的一半的瞬间，二氧化碳浓度变为原来的2倍，之后平衡向左移动，二氧化碳浓度减小，由于温度不变，平衡常数不变，所以再次平衡时，二氧化碳浓度与第1次平衡时相等。故答案选B；
（3）当Al3+完全沉淀时，此时溶液中的pH=5，即c(OH－)=1×10－9 mol/L，若要使Mn2+不沉淀，根据Qc＜Ksp，即：c(Mn2+)×c2(OH－)＜1.9×10－13，可得：c(Mn2+)＜1.9×105mol/L； （4）①根据三个半反应可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响，且酸性越强，被还原产物中锰元素的价态越低；
②SO2通入高锰酸钾溶液中，溶液显酸性，SO2作还原剂，KMnO4作氧化剂，被还原为
2020-2021全国高考化学氧化还原反应的综合高考模拟和真题汇总含答案
