重庆市乌江新高考协作体2023-2024学年高三上学期12月期中联考化学试题含解析

2023-2024学年(上)期中学业质量联合调研抽测
高三化学试题（答案在最后）
(分数：100分，时间：75分钟)
一、单选题
1.下列物质用途不正确
．．．的是
A.小苏打在纺织、造纸、制皂、制玻璃等方面有重要应用
B.ClO2具有强氧化性，可用于自来水消毒
C.日常生活中为了增加漂白粉的漂白性，可以在使用时加入醋酸
D.Al(OH)3可用作抗酸药
【答案】A
【解析】
【详解】A．小苏打为NaHCO3，常用于治疗胃酸过多、面团发酵时的泡打粉等，而纯碱(Na2CO3)在纺织、造纸、制皂、制玻璃等方面有重要应用，故A项错误；
B．ClO2中Cl元素化合价为+4，Cl元素处于较高价态，因此ClO2具有强氧化性，能使蛋白质变性，因此可用于自来水消毒，故B项正确；
C．漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，因酸性：CH3COOH>HClO，因此醋酸与Ca(ClO)2反应能生成具有强漂白性的HClO，故C项正确；
D．Al(OH)3具有两性，能与胃酸中盐酸发生中和反应生成无毒物质，故D项正确；
综上所述，不正确的是A项。

2.下列化合物中，只有在水溶液中才能导电的电解质是（）
A.氯化钠
B.酒精
C.硫酸
D.二氧化碳
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化钠是离子化合物，属于电解质，溶于水或在熔融状态下电离成钠离子和氯离子，所以能导电，故A不符合题意；
B.酒精属于非电解质，在水溶液和熔化状态下都不导电，故B不符合题意；
C.硫酸溶于水电离成氢离子和硫酸根离子，能导电，但在或熔融状态下不能电离出自由移动的电子，所以不能导电，故C符合题意；
D.二氧化碳属于非电解质，故D不符合题意；
【点睛】根据电解质是在水溶液或融化状态下能导电的化合物进行分析，注意点是共价化合物在融熔状态下不能电离出离子。

3.下列交叉分类法正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A选项Mg(NO3)2是镁盐，MgSO4是硫酸盐，故A错误；
B选项CaSO4是硫酸盐，不是碳酸盐；Ag2CO3是不溶性盐，故B错误；
C选项NaHCO3是盐不是酸，CH3COOH是酸不是氧化物，故C错误；
D.符合物质的分类，故D正确；
答案选D。

4.下列变化是因原电池反应而引起的是
A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护膜
B.常温下，铁被浓硫酸“钝化”形成保护膜
C.在潮湿的空气中钢铁易生锈
D.在潮湿的空气中过氧化钠易变质
【答案】C
【解析】
【详解】A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护膜，是铝和氧气发生反应生成氧化铝，属于化学反应引起的腐蚀，故A错误；
B．铁能和浓硫酸发生反应在表面形成致密的氧化膜而阻止反应的发生，即发生钝化现象，属于化学腐蚀，故B错误；
C．在潮湿的空气中钢铁易生锈，是钢铁发生吸氧腐蚀的结果，属于电化学腐蚀，故C正确；
D．过氧化钠易和空气中的二氧化碳以及水发生反应而变质，属于化学腐蚀，故D错误。

5.约翰-芬恩（John fenn）等三位科学家因在蛋白质等大分子研究领域的杰出贡献而获得了2002年诺贝尔化学奖。

下列有关认识正确的是
A.蚕丝、羊毛、棉花的主要成分都是蛋白质
B.蛋白质溶液不属于胶体
C.蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象
D.蛋白质在紫外线照射下将会失去生理活性
【答案】D
【解析】
【详解】A．棉花的主要成分是纤维素，故A错误；
B．蛋白质溶液属于胶体，可产生丁达尔效应，故B错误；
C．蛋白质溶液中加入重金属盐CuSO4溶液产生变性，故C错误；
D．蛋白质在紫外线的照射下发生变性，使蛋白质失去生理活性，故D正确；
故答案为：D。

6.化学与生产、生活、社会密切相关。

下列有关说法中不正确的是
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.SiO2制成的玻璃纤维，可用于制造通讯光缆
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒
D.闻名世界的中国陶瓷、酿酒、造纸技术都充分应用了化学工艺
【答案】C
【解析】
【详解】A．侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中，发生以下反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中NaHCO3溶解度最小，故有NaHCO3的晶体析出，故A正确；B．SiO2是制造光缆的主要材料，故B正确；
C．明矾水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，但不能用于饮用水的杀菌消毒，故C错误；
D．烧制陶瓷的原理：瓷器是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品，有新物质生成，属于化学工艺．酿酒的过程中有新物质酒精生成，属于我国古代化学工艺．造纸，应用了将打碎的纤维浆漂白这一环节，有新物质生成，中国陶瓷、酿酒、造纸技术是我国古代在世界上享有盛名的三大化学工艺，故D正确；
故选C。

7.下列实验设计不合理的是（）选
项
目的操作
A 证明某红棕色气体
是溴蒸气还是NO2
用湿润的淀粉KI试纸检验，观察试纸颜色变化
B 证明Na2CO3溶液
中存在水解平衡
在滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液，观察溶液颜色
变化
C 证明FeCl3溶液和
KI溶液的反应有限
度
取5mL0.1mol/L的KI溶液于试管中，滴入1mL0.1mol/L
的FeCl3溶液充分反应，再将反应后溶液均分在两支试管中，
分别滴入淀粉溶液和KSCN溶液
D 除去CO2中混有的
少量SO2气体
将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液洗气
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴蒸气和NO2都具有强氧化性，都能把I-氧化成I2，所以用湿润的淀粉KI试纸不能证明某红棕
色气体是溴蒸气还是NO2，故A错误；
B.在滴有酚酞的Na2CO3溶液显红色，说明溶液显碱性，加入BaCl2溶液后会发生反应：Ba2-+CO32-=BaCO3 ，溶液颜色逐渐消失，证明Na2CO3溶液中存在水解平衡，故B正确；
C.由2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知：5mL0.1mol/L的KI溶液于试管中，滴入1mL0.1mol/L的FeCl3溶液充分反应，KI溶液有剩余，再将反应后溶液均分在两支试管中，向一试管中滴入淀粉溶液变蓝，说明有I2生成；向另一试管中滴KSCN溶液后，溶液呈红色，说明有Fe3+存在，由此证明FeCl3溶液和KI溶液的反应有一定限度，故C正确；
D.将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液,SO2能和碳酸氢钠反应放出CO2，故可以用此法除去CO2中混有的少量SO2气体，故D正确；
故答案：A。

8.短周期元素Z、W、X、Y的原子半径逐渐减小且分占两个周期，Z有两个电子层，这四种元素组成的某
阴离子的结构如图所示，图中各原子均满足稳定结构。

下列叙述错误
．．的是
A.非金属性：X>Z>Y
B.X 和Y 形成的化合物只含极性键
C.W 的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D.Z 、W 、X 、Y 四种元素可以形成多种化合物
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素Z 、W 、X 、Y 的原子半径逐渐减小且分占两个周期，根据它们形成的阴离子的结构，Z 形成4个共价键，有两个电子层，Z 为C 元素，W 形成3个共价键，且W 的原子半径小于C ，故为N ，X 形成两个共价键，原子半径小于N ，故为O ；Y 形成1个共价键，原子半径最小，故为H ；以此解答该题。

【详解】由上述分析，Z 为C 元素，W 为N 元素，X 为O 元素，Y 为H 元素；
A ．元素的非金属性应为O>C>H ，即X>Z>Y ，故A 正确；
B ．H 和O 可以形成H 2O 2，既有极性键又有非极性键，故B 错误；
C ．W 为N 元素，最高价氧化物对应的水化物硝酸是强酸，故C 正确；
D ．C 、N 、O 、H 元素可以形成多种化合物，故D 正确。

答案选B 。

【点睛】考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握化学键、电荷数来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用。

9.227K Cr O 溶液中存在平衡：222724Cr O H O 2CrO 2H --+++ ，现在用227K Cr O 溶液进行下列实验：
结合实验下列说法不正确．．．
的是A.①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B.②中227Cr O
被25C H OH 还原
C.对比②和④可知227K Cr O 酸性溶液氧化性弱
D.若向④中加入2470%H SO 溶液至过量，溶液变为绿色
【答案】C
【解析】
【详解】A ．①中滴加硫酸，溶液中氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，溶液中重铬酸根离子浓度增大，溶液橙色加深，③中滴入氢氧化钠溶液，氢氧根离子中和溶液中的氢离子，溶液中氢离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，铬酸根离子浓度增大，溶液变黄色，故A 正确；
B ．②中溶液由橙色变为绿色说明酸性条件下重铬酸根离子与乙醇发生氧化还原反应生成乙酸和铬离子，反应中铬元素的化合价降低被还原，故B 正确；
C ．对比②和④可知，酸性条件下，重铬酸根离子能与乙醇发生氧化还原反应，碱性条件下，不能与乙醇发生氧化还原反应，则重铬酸钾酸性溶液的氧化性强于碱性溶液，故C 错误；
D ．若向④中加入70%硫酸溶液至过量，溶液中氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，溶液中重铬酸根离子浓度增大，酸性条件下重铬酸根离子与乙醇发生氧化还原反应生成乙酸和铬离子，使溶液由橙色变为绿色，故D 正确；
故选C 。

10.菜谱中记载：河虾不宜与西红柿同食。

主要原因是河虾中含有+5价砷，西红柿中含有比较多的Vc ，两者同食时会生成有毒的+3价砷。

下列说法正确的是
A.在该反应中维生素C 作催化剂
B.上述反应中维生素C 作氧化剂
C.砒霜是砷的氧化物，由上述信息可推知砒霜中含有的砷可能是+3价砷
D.因为河虾中含有砷元素，所以不能食用
【答案】C
【解析】
【分析】根据河虾中含有五价砷与维生素C 反应生成有毒的3价砷，则河虾中的含砷物质为氧化剂，维生素C 为还原剂，含有3价砷的物质有毒，五价砷的物质无毒。

【详解】A ．由信息可知，反应中砷元素的化合价降低，则维生素C 中某元素的化合价升高，则维生素C 在反应中作还原剂，A 错误；
B ．反应中砷元素的化合价降低，则维生素
C 中某元素的化合价升高，则维生素C 在反应中作还原剂，B 错误；
C．由信息可知，含有3价砷的物质有毒，砒霜是砷的氧化物，且有毒，则砒霜中含有的砷可能是3价砷，C正确；
D．河虾中含有+5价砷，无毒，因此能够食用，D错误；
故合理选项是C。

11.2021年6月17日我国的“神舟十二号”载人飞船搭载3名宇航员顺利升空，此次神舟飞船的主要任务是运载航天员进入天和核心舱开启空间站运转，开启空间站长期有人照料情况下的在轨运行。

火箭和飞船升空所需的巨大能量可由下列化学反应提供：C2H8N2+2N2O4═2CO2↑+3N2↑+4H2O，有关该反应的说法正确的是
A.该反应是复分解反应
B.反应中碳元素的化合价升高
C.该反应是置换反应
D.该反应不是氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．复分解反应的定义是：两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应，该反应中生成物中有氮气，不是化合物，故A错误；
B．反应物C2H8N2中H元素为+1价，N元素为-3价，故C元素的化合价为-1价，生成物CO2中，碳元素为+4价，故反应中碳元素的化合价升高，故B正确；
C．置换反应的定义是：一种单质和一种化合物反应生成新的单质和新的化合物，该反应的反应物没有单质，故C错误；
D．该反应中有元素化合价的变化，故该反应是氧化还原反应，故D错误；
答案选B。

12.室温下，某浓度的H2C2O4，溶液在不同pH下，测得pc(H2C2O4)、pc(HC2O4-)、pc(C2O24-)的变化如图所示。

下列说法正确的是
已知：pc(H 2C 2O 4)=-lgc(H 2C 2O 4)，其它类似。

A.曲线①表示pc(C 2O 24-)随pH 的变化
B.H 2C 2O 4的pK a1=3.82
C.b 点对应的pH 约为2.54
D.1.25<pH<3.82，c(H 2C 2O 4)+c(HC 2O 4-)+c(C 2O 24-
)先减小后增大
【答案】C
【解析】【分析】根据H 2C 2O 4 H ++24HC O -、24422HC O H +C O +--
，pH 变化时，pc 先减小后增大的是pc(HC 2O 4-)；pH 越大，c(H +)越小，则电离平衡正向移动程度越大，pc 增大的曲线是pc(H 2C 2O 4)，pc 减小的曲线是pc(C 2O 24-)，即曲线①、②、③分别表示pc(H 2C 2O 4)、pc(HC 2O 4-)、pc(C 2O 24-)；pH=1.25时，c(H 2C 2O 4)=c(HC 2O 4-)，可求得K a1=(
)()()24224HC O H H C O c c c -+⋅=c(H +)=10-1.25，同理，pH=3.82时，c(HC 2O 4-)=c(C 2O 24-
)，可求得K a2=10-3.82，据此分析解答。

【详解】A ．根据分析，曲线①表示pc(H 2C 2O 4)随pH 的变化，故A 错误；
B ．根据图象，室温下，pH=1.25
时，c(H 2C 2O 4)=c(HC 2O 4-)，则pK a1=-lg ()()()24224HC O H H C O c c c -+⋅=-lg 1.2510-=1.25，故B 错误；
C ．根据图象，b 点时，c(H 2C 2O 4)=c(C 2O 24-)，
K a1(H 2C 2O 4)⋅K a2(H 2C 2O 4)=()()()()()()
2242422424HC O H C O H H C O HC O c c c c c c -+-+
-⋅⋅⨯=c 2(H +)，则c(H +
≈10-2.54，则对应的pH 约为2.54，故C 正确；
D ．如果pH 变化是因为溶液逐渐稀释的缘故，则溶液体积逐渐增大，c(H 2C 2O 4)+c(HC 2O 4-)+c(C 2O 24-
)的值逐渐减小，故D 错误；
答案选C 。

13.我国明崇祯年间《徐光启手迹》记载了《造强水法》：“绿钒(FeSO 4•7H 2O)五斤，硝五斤，将矾炒去，约折五分之一，将二味同研细，次用铁作锅，……锅下起火，取气冷定，开坛则药化为水……。

用水入五金皆成水，惟黄金不化水中，加盐则化。

……强水用过无力……”。

下列有关解释错误的是
A.“将矾炒去，约折五分之一”后生成FeSO 4•4H 2O
B.该方法所造“强水”为硝酸
C.“惟黄金不化水中，加盐则化”的原因是加入NaCl 溶液后氧化性增强
D.“强水用过无力”的原因是“强水”用过以后，生成了硝酸盐溶液，其氧化性减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.假设有421molFeSO 7H O ⋅即其质量为1mol 278g/mol=278g ⨯，“将矾炒去，约折五分之一”失去质量的15即1278g=55.6g 5
⨯，换算成水的物质的量为55.6g 3mol 18g/mol ≈，所以脱水后产物为FeSO 4•4H 2O ，A 正确；
B.根据题目中描述“惟黄金不化水中，加盐则化”，可知该方法所造“强水”为硝酸，B 正确；
C.Au 的金属活动性很弱，硝酸均不能将其氧化，加盐后，“强水”中含王水成分，Au 可溶于王水，主要是由于配位作用，而不是因为氧化性，C 错误；
D.“强水用过无力”的原因是“强水”用过以后，生成了硝酸盐溶液，其氧化性减弱，D 正确；
故答案选C 。

14.向含有FeBr 2溶液中通入一定量的Cl 2(还原性：Fe 2＋＞Br -)，
表示该反应的离子方程式肯定错误的是（）
A.2Fe 2＋＋Cl 2=2Fe 3＋＋2Cl -
B.10Fe 2＋
+2Br -＋6Cl 2=10Fe 3++Br 2＋12Cl -C.2Br -＋Cl 2=Br 2＋2Cl -
D.2Fe 2＋＋4Br -＋3Cl 2=2Br 2＋2Fe 3＋＋6Cl -
【答案】C
【解析】
【分析】还原性：Fe 2＋＞Br -，则向含有FeBr 2溶液中通入一定量的Cl 2时，氯气先与Fe 2＋反应，后与Br -反应。

【详解】A .当通入少量的氯气时，氯气只与亚铁离子反应，
其反应的离子方程式为2Fe 2＋＋Cl 2=2Fe 3＋＋2Cl -，故A 正确；
B .当溴化亚铁与氯气5:3反应时，
其反应的离子方程式为10Fe 2＋+2Br -＋6Cl 2=10Fe 3++Br 2＋12Cl -，故B 正确；C .由分析可知，氯气先与亚铁离子反应，所以离子方程式中一定有亚铁离子参与，故C 错误；
D .当通入过量氯气时，氯气能将亚铁离子和溴离子都氧化，反应的离子方程式为2Fe 2＋＋4Br -＋3Cl 2=2Br 2
＋2Fe 3＋＋6Cl -，故D 正确；
综上所述，答案为C 。

二、非选择题
15.环己烷可制备1，4-环己二醇。

下列七步有关反应（其中无机产物都已经略去）中，其中有两步属于取代反应，两步属于消去反应，三步属于加成反应（提示：⑤属于1，4-加成反应）
试回答：
(1)写出下列化合物的结构简式：B__________，C________。

(2)反应________和________(填写序号)属于取代反应
(3)反应④所用的试剂和条件分别为：___________。

(4)写出下列反应的化学方程式：
①____________________________；④____________________________。

【答案】①.②.③.①④.⑥⑤.NaOH醇溶液、
加热⑥.+Cl2+HCl⑦.+2NaOH
+2NaCl+2H2O
【解析】
【分析】环己烷和氯气发生取代反应生成，在氢氧化钠的醇溶液、加热条件下发生消去反
应生成环己烯A，则A的结构简式为：，A和氯气反应生成B，B发生消去反
应生成，和溴发生1，4-加成反应生成，在
氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应生成C为，
和氢气发生加成反应生成。

【详解】(1)由上述分析可知，B结构简式是；C结构简式是；
(2)在上述反应中①是取代反应，②是消去反应，③是加成反应；④是消去反应；⑤是加成反应，⑥是取代反应；⑦是加成反应，所以属于取代反应的为①⑥；
(3)反应④是1，2-二氯环己烷与NaOH 的乙醇溶液在加热时发生消去反应，产生环己二烯
和NaCl 、H 2O ，故所用的试剂和条件为NaOH 醇溶液、加热；
(4)①反应是环己烷与Cl 2在光照时发生取代反应，产生一氯环己烷和HCl ，反应的化学方程式：
；
反应④1，2-二氯环己烷与NaOH 的乙醇溶液在加热时发生消去反应，产生环己二烯
和NaCl 、H 2O ，反应的化学方程式：。

【点睛】本题考查有机物的合成，关键要熟练掌握有机物官能团的性质，结合反应条件判断反应类型和有机物的结构简式。

16.铬是用途广泛的金属元素，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。

还原沉淀法是处理含2-27Cr O 和2-
4CrO 工业废水的一种常用方法，其工艺流程为：+2+-H Fe OH 2-2-3+4273CrO Cr O Cr Cr(OH)−−−→−−−→−−−→↓
Ⅰ转化Ⅱ还原Ⅲ沉淀
其中第I 步存在平衡：22-4CrO (黄色)+2H + 2-27Cr O (橙色)+H 2O （1）①若平衡体系的pH=2，该溶液显________色。

②根据2CrO 42—+2H + 2-27Cr O +H 2O ，设计下图装置（均为惰性电极）电解Na 2CrO 4溶液制取Na 2Cr 2O 7。

Na 2Cr 2O 7中铬元素的化合价为___，图中右侧电极连接电源的______极，其电极反应式为____________。

③第Ⅱ步反应的离子方程式：____________________________，向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH ，若溶液中c(Fe 3+)=2.0×10—12mol·L —1，则溶液中c(Cr 3+)=______mol·L —1。

（已知K sp [Fe(OH)3]=4.0×10—38，
K sp [Cr(OH)3]=6.0×10—31）。

（2）CrO 3具有强氧化性，遇到有机物（如酒精）时，猛烈反应以至着火。

若该过程中乙醇被氧化成乙酸，CrO 3被还原成绿色的Cr 2(SO 4)3。

完成该反应的化学方程式：____________。

325242433CrO +C H OH+H SO =Cr (SO )+CH COOH+
（3）CrO 3的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示。

B 点时剩余固体的成分是___（填化学式）。

【答案】（1）①.橙②.+6
③.正极④.4OH －－4e －＝O 2↑＋2H 2O ⑤.6Fe 2++2-27Cr O +14H +＝6Fe 3++2Cr 3++7H 2O
⑥.3×10－5（2）4CrO 3＋3C 2H 5OH ＋6H 2SO 4＝2Cr 2(SO 4)3＋3CH 3COOH ＋9H 2O
（3）Cr 2O 3
【解析】
【小问1详解】
①若PH=2时，即酸性条件下，体系中存在的是2-27
Cr O ，故溶液显橙色；②Na 2Cr 2O 7中Na 显+1价，O 显-2价，计算得到12(2)72(Cr)0+⨯+-⨯+⨯=，故Cr 的化合价为+6价；
根据22-
4CrO +2H + 2-27Cr O +H 2O 可知，Cr 的化合价不变，故电池中是电解水，右侧为阳极，阴离子（OH -）向阳极靠近，故离子方程式为：4OH －－4e －＝O 2↑＋2H 2O ；
③第二步是将2-27Cr O 还原成Cr 3+,故离子方程式为：6Fe 2++2-27Cr O +14H +＝6Fe 3++2Cr 3++7H 2
O ；已知K sp [Fe(OH)3]=4.0×10—38，c(Fe 3+)=2.0×10—12mol·L —1，故K sp =c(Fe 3+)·c 3
(OH -)=2.0×10—12mol·L —1×c 3(OH -)=4.0×10—38，可得到c(OH --8，又因为K sp [Cr(OH)3]=6.0x10—31=c(Cr 3+)×c 3(OH -)，可得到c(Cr 3+)=3×10－5mol/L ；
【小问2详解】
根据氧化还原反应配平，可得到4CrO 3＋3C 2H 5OH ＋6H 2SO 4＝2Cr 2(SO 4)3＋3CH 3COOH ＋9H 2O ；
【小问3详解】
由于CrO 3的热稳定性较差，B 点时温度过高，故B 点不能是CrO 3，而是热稳定性较稳定的Cr 2O 3。

17.保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要，研究NOx 、CO 等污染气体的处理具有重要意义。

I.目前，常利用催化技术将汽车尾气中的NO 和CO 转化成N 2和CO 2。

（1）已知；①N 2(g)+O 2(g) 2NO(g)ΔH 1=+180.5kJ·mol -1；
②CO 的摩尔燃烧焓ΔH 2=-283.0kJ·mol -1，则汽车尾气处理反应的热化学方程式为___________。

（2）某化学兴趣小组在三种不同实验条件下，向三个恒容密闭容器中，分别充入1molNO 和lmolCO ，发生上述反应，反应体系的总压强随时间变化情况如图所示：
实验编号
条件
a b c 温度/K
500500600催化剂的比表面积/m 2·g -180.0120120
①曲线I 对应的实验编号是___________。

②曲线III 条件下，该反应的平衡常数K p =___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

③若在曲线II 对应条件下，NO 、CO 、N 2、CO 2的分压依次是l0kPa 、10kPa 、20kPa 、10kPa ，则此时反应速率：v(正)___________v(逆)(填“＜”、“=”或“＞”)。

II ．
（3）某温度下，实验测得反应NO 2+CO=NO+CO 2的速率方程为：v=kc 2(NO 2)，其反应机理有如下两种可能。

与其速率方程相符的反应机理是___________(填编号)。

反应机理
编号
第一步反应第二步反应
①
2NO 2=N 2O 4(快反应)N 2O 4+2CO=2NO+2CO 2(慢反应)②2NO 2=NO 3+NO (慢反应)NO 3+CO=NO 2+CO 2(快反应
)III ．
（4）若烟气中c (NO 2)：c(NO)=1：1，用NH 3催化还原法可以消除污染，
发生的脱氮反应为：2NH 3(g)+NO(g)+NO 2(g) 2N 2(g)+3H 2O(g)。

在不同温度下分别使用催化剂Mn 和Cr 时，一定时间内的脱氮率如下图所示，由此可知工业上使用的最佳催化剂和相应最佳温度分别为___________；使用Mn 作催化剂时，脱氮率a-b 段呈现如图所示变化的原因可能是___________。

【答案】（1）2NO(g)+2CO(g)⇌N 2(g)+2CO 2(g)△H=-746.5kJ /mol
（2）
①.c ②.1.6kPa -1③.＞（3）②（4）①.Mn 、200℃
②.脱氮反应为放热反应，a~b 段温度升高，催化剂活性降低，平衡常数减小，一定时间内脱氮率下降
【解析】
【小问1详解】
由CO 的摩尔燃烧焓ΔH 2=-283.0kJ·mol -1，可得热化学方程式②：CO(g)+12O 2(g) CO 2(g)ΔH 1=-283.0kJ·mol -1；汽车尾气中的NO 和CO 转化成N 2和CO 2的反应为③：2NO(g)+2CO(g)⇌N 2(g)+2CO 2(g)，由盖斯定律可知：反应③=2×②-①，则321ΔH =2ΔH -2ΔH =2×(-283.0kJ·mol -1)-2×(+180.5kJ·mol -1)=-746.5kJ /mol ，则该反应的热化学方程式为：2NO(g)+2CO(g)⇌N 2(g)+2CO 2(g)
△H=-746.5kJ /mol ；故答案为：
2NO(g)+2CO(g)⇌N 2(g)+2CO 2(g)
△H=-746.5kJ /mol ；【小问2详解】
①根据平衡常数只与温度有关，温度相同时K 常数保持不变，结合表格信息可知实验a 、b 温度相同，则两者K 相同，平衡曲线最终可以重合，由图可知实验II 和实验III 对应a 、b ，且因实验b 的催化剂比表面积大，反应速率更快，先达到平衡，因此III 对应实验b ，II 对应实验a ，I 对应实验c ，故答案为：c ；②结合题中信息列出三段式的：22起始量(mol)
11001转化量(mol)x x
x x 21平衡量(mol 2NO+2CO N )1-x 1-x C x
+2O x 2 根据压强之比等于物质的量之比可得：2002
=1160
(1-x)+(1-x)+x+x 2，解得x=0.8，则平衡时各气体的百分含量分别为：NO%=0.2100%12.5%1.6⨯=，CO%=12.5%，N 2%=10.82100%25%1.6
⨯⨯=，CO 2%=0.8100%50%1.6
⨯=；该反应的平衡常数K p =
2
总总22总总总25%p (50%p )256p (12.5%p )(12.5%p )⨯⨯⨯=⨯⨯⨯，此时p 总=160，则K p =1.6kPa -1，故答案为：1.6kPa -1；
③曲线II 与曲线III 平衡常数相同，若NO 、CO 、N 2、CO 2的分压依次是l0kPa 、10kPa 、20kPa 、10kPa ，
此时Q p=
2
22
2010
0.2
1010
⨯
=
⨯
<K p=1.6kPa-1，则此时反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>；
【小问3详解】
由速率方程为：v=kc2(NO2)，可知该反应的反应速率由二氧化氮的速率决定，而慢反应决定总反应速率的快慢，由此分析可知二氧化氮的反应为慢反应，反应机理②中的二氧化氮的反应为慢反应，故答案为：②；【小问4详解】。