一、填空題
1．氯氣是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于含氯化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。硫酰氯及1，4-二（氯甲基）苯等可通過氯化反應(yīng)制備。
（1）硫酰氯常用作氯化劑和氯磺化劑，工業(yè)上制備原理如下：
①若正反應(yīng)的活化能為，則逆反應(yīng)的活化能___________（用含的代數(shù)式表示）。
②恒容密閉容器中按不同進(jìn)料比充入和，測定溫度下體系達(dá)平衡時的（為體系初始壓強(qiáng)，，p為體系平衡壓強(qiáng)），結(jié)果如圖1。
圖1中溫度由高到低的順序?yàn)開__________，判斷依據(jù)為_________________________________。
M點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為___________，溫度下用分壓表示的平衡常數(shù)___________。
③圖2曲線中能準(zhǔn)確表示溫度下隨進(jìn)料比變化的是___________（填序號）。
（2）1，4-二（氯甲基）苯（D）是有機(jī)合成中的重要中間體，可由對二甲苯（X）的氯化反應(yīng)合成。對二甲苯淺度氯化時反應(yīng)過程為
以上各反應(yīng)的速率方程均可表示為，其中分別為各反應(yīng)中對應(yīng)反應(yīng)物的濃度，k為速率常數(shù)（分別對應(yīng)反應(yīng)①~⑤）。
某溫度下，反應(yīng)器中加入一定量的X，保持體系中氯氣濃度恒定（反應(yīng)體系體積變化忽略不計(jì)），測定不同時刻相關(guān)物質(zhì)的濃度。
已知該溫度下，。
①30 min時，，且30~60 min內(nèi)，反應(yīng)進(jìn)行到60 min時，___________。
②60 min時，，若0~60 min產(chǎn)物T的含量可忽略不計(jì)，則此時___________；60 min后，隨T的含量增加，___________（填“增大”“減小”或“不變”）。
2．酸在多種反應(yīng)中具有廣泛應(yīng)用，其性能通常與酸的強(qiáng)度密切相關(guān)。
（1）酸催化下與混合溶液的反應(yīng)（反應(yīng)a），可用于石油開采中油路解堵。
①基態(tài)N原子價層電子的軌道表示式為____。
②反應(yīng)a：
已知：
則反應(yīng)a的____。
③某小組研究了3種酸對反應(yīng)a的催化作用。在相同條件下，向反應(yīng)體系中滴加等物質(zhì)的量的少量酸，測得體系的溫度T隨時間t的變化如圖。
據(jù)圖可知，在該過程中____。
A.催化劑酸性增強(qiáng)，可增大反應(yīng)焓變
B.催化劑酸性增強(qiáng)，有利于提高反應(yīng)速率
C.催化劑分子中含H越多，越有利于加速反應(yīng)
D.反應(yīng)速率并不始終隨著反應(yīng)物濃度下降而誠小
（2）在非水溶劑中，將轉(zhuǎn)化為化合物ⅱ（一種重要的電子化學(xué)品）的催化機(jī)理示意圖如圖，其中的催化劑有____和____。
（3）在非水溶劑中研究弱酸的電離平衡具有重要科學(xué)價值。一定溫度下，某研究組通過分光光度法測定了兩種一元弱酸（X為A或B）在某非水溶劑中的。
a.選擇合適的指示劑其鉀鹽為，；其鉀鹽為。
b.向溶液中加入，發(fā)生反應(yīng)：。起始的物質(zhì)的量為，加入的物質(zhì)的量為，平衡時，測得隨的變化曲線如圖。
已知：該溶劑本身不電離，鉀鹽在該溶劑中完全電離。
①計(jì)算____。（寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
②在該溶劑中，____；____。（填“>”“0”或“”“1.0時，隨著進(jìn)料比增大，減小，排除A、B；結(jié)合②中計(jì)算可知，當(dāng)，體系達(dá)到平衡時，體系中生成的的分壓也應(yīng)為60 kPa，即，對照圖像可知，表示溫度下隨進(jìn)料比變化的是D。
（2）①30~60 min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化濃度為，因此60 min時。②0~60 min產(chǎn)物T的含量可忽略不計(jì)，說明在此階段D、G的消耗速率可忽略不計(jì)。D、G均由M生成，任意時刻兩者的生成速率之比。D、G的初始濃度均為0，任意時刻生成的濃度之比等于其速率之比，因此60 min時。60 min后，D、G開始生成T，兩者的消耗速率之比為。結(jié)合兩者的生成速率知，D生成得快而消耗得慢，G生成得慢而消耗得快，因此會增大。
2．答案：（1）；；BD
（2）AcOH；KI
（3）；>；>
解析：（1）①N的原子序數(shù)為7，位于第二周期第ⅤA族，基態(tài)N原子價層電子的軌道表示式為；②由已知可得：Ⅰ.，；Ⅱ.，；Ⅲ.，；
Ⅳ.，；由蓋斯定律可知，目標(biāo)方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ＋Ⅳ得到，故反應(yīng)；③A.催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，A項(xiàng)錯誤；B.由圖示可知，酸性：硫酸>磷酸>乙酸，催化劑酸性增強(qiáng)，反應(yīng)速率提高，B項(xiàng)正確；C.一個硫酸分子中含有2個H，一個磷酸分子中含有3個H，一個乙酸分子中含有4個H，但含H最少的硫酸催化時，最有利于加速反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；D.由圖示可知，反應(yīng)開始一段時間，反應(yīng)物濃度減小，但反應(yīng)速率加快，反應(yīng)速率并不始終隨著反應(yīng)物濃度下降而減小，D項(xiàng)正確；故選BD。
（2）催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)并未改變，由催化機(jī)理示意圖可知，催化劑有AcOH和KI；
（3）由變化曲線圖可知，當(dāng)時，，設(shè)初始，則初始，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為，可列出三段式如下：
由，即，解得，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
解得；
②根據(jù)圖像可知，當(dāng)時，設(shè)此時轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為，可列出三段式如下：
此時，即，則，則平衡常數(shù)，則；
由于，則，。
3．答案：（1）①；②
（2）①；②AB
（3）①0.36；②3:4
（4）;，由L守恒可知；則；M的平衡轉(zhuǎn)化率為
解析：（1）①基態(tài)由Fe原子（價層電子排布式為）失去2個電子得到，所以其3d電子軌道表示式為。②根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知離子方程式中需要補(bǔ)充的物質(zhì)為。
（2）①由圖可知，三組實(shí)驗(yàn)起始時相同，則濃度越大，單位時間內(nèi)反應(yīng)的越多，則三組實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的曲線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，時，在0~1 min內(nèi)，由圖中曲線Ⅲ可知的平均消耗速率為。②對于反應(yīng)，加水稀釋，平衡往粒子數(shù)增加的方向移動，即逆向移動，含量增加，含量減小，所以增大，A正確；濃度增加，平衡轉(zhuǎn)化率增加，故，B正確；圖中曲線斜率的絕對值表示反應(yīng)速率的值，觀察圖像可知，三組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率都是先增加，后減小，到平衡時保持不變，C錯誤；硝酸濃度越高，反應(yīng)速率越快，體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{(lán)色所需時間越短，故，D錯誤。
（3）①由題可知，時，，且，，所以。②中含有兩個L，則與ML的濃度之比應(yīng)為與之比，即。
4．答案：（1）①181；②CD；③；
（2）
（3）①陰；②；③bac
解析：（1）①由題給鍵能數(shù)據(jù)可計(jì)算出=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=。②反應(yīng)ⅰ為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，反應(yīng)ⅱ正向?yàn)闅怏w物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，縮小體積即增大壓強(qiáng)，反應(yīng)ⅰ平衡不移動，反應(yīng)ⅱ平衡正向移動，但達(dá)平衡時體系中所有物質(zhì)的濃度均增大，A項(xiàng)錯誤；反應(yīng)ⅰ是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)ⅱ是放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)ⅰ平衡正向移動，反應(yīng)ⅱ平衡逆向移動，即兩個平衡均朝著NO濃度增大的方向移動，B項(xiàng)錯誤；移除，反應(yīng)ⅱ平衡正向移動，達(dá)平衡時NO濃度降低，C項(xiàng)正確；降低濃度，反應(yīng)評衡逆向移動，達(dá)平衡時NO濃度降低，D項(xiàng)正確。③初始時體系中和的濃度分別為和，平衡體系中，NO在反應(yīng)ⅰ中生成，在反應(yīng)ⅱ中消耗，NO在反應(yīng)ⅰ中的生成濃度=平衡濃度+在反應(yīng)ⅱ中的消耗濃度，故反應(yīng)ⅰ中的消耗濃度為，反應(yīng)ⅱ中的消耗濃度為，則平衡體系中的濃度為；只在反應(yīng)ⅰ中發(fā)生反應(yīng)，消耗的濃度為，平衡體系中的濃度為，則。
（2）由題給速率方程的表達(dá)式可知，將1、2組數(shù)據(jù)代入速率方程，解得，將1、3組數(shù)據(jù)代入速率方程，解得，故速率方程為，將1、4組數(shù)據(jù)代入并相除，可得第4組的反應(yīng)速率為。
（3）①由題意電解合成，N元素化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)，故應(yīng)在電解池的陰極發(fā)生反應(yīng)（電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng)）。②由題給條件“氨燃料電池和氫燃料電池產(chǎn)生相同電量時，理論上消耗和的質(zhì)量比為”可得消耗和的物質(zhì)的量之比為，即3 ml氫氣失去的電子數(shù)與失去的電子數(shù)相等，則反應(yīng)中失電子生成，該反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行，則電極反應(yīng)式為。③由題中信息可知，三種催化劑上都存在一對競爭反應(yīng)：電還原為和電還原為，這兩個電還原反應(yīng)均為多個基元反應(yīng)構(gòu)成的連續(xù)反應(yīng)，其中所需能量最高的一步是整個反應(yīng)的決速步驟，由圖1可知，對于三種催化劑上發(fā)生的電還原為的反應(yīng)，催化劑b對應(yīng)決速步驟所需能量最小，反應(yīng)最容易發(fā)生，其次為催化劑a，所需能量最大者為催化劑c。由圖2可知，在三種催化劑上發(fā)生電還原為的反應(yīng)時，反應(yīng)的決速步驟所需能量由小到大依次為cab，即在三種催化劑上電還原為由易到難依次為cab。綜合以上分析可知，三種催化劑中，催化劑b最有利于電還原為反應(yīng)的發(fā)生，其次為催化劑a，催化劑c的催化效果最差，即三種催化劑對電還原為反應(yīng)的催化活性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閎ac。
5．答案：（1）；相同質(zhì)量的LiOH吸收的量比KOH的多
（2）①

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