SiHCl3(g)+H2(g) ?H=-225kJ·mol；SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键，由此可写
-1
出其电子式为：，注意别漏标3个氯原子的孤电子对；
Ⅱ．（1）电解KOH溶液，阳极发生氧化反应而产生O2、阴极发生还原反应才产生H2；阴极的电极反应式可以直接写成2H++2e-=H2↑，或写成由水得电子也可以：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（2）由题目所给的图1可以看出，反应①（最上面那条线）当?G=0时，对应的横坐标温度是1000℃；从反应前后气体分子数的变化来看，反应①的熵变化不大，而反应②中熵是减小的，可见熵变对反应②的自发更不利，而结果反应②的?G更负，说明显然是焓变产生了较大的影响，即?H2
（3）图2给的是不同温度下的转化率，注意依据控制变量法思想，此时所用的时间一定是相同的，所以图示中A、B、C点反应均正向进行，D点刚好达到平衡，D点到E点才涉及平衡的移动。在到达平衡状态以前，正反应速率大于逆反应速率，a项正确，B点反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；b点错误，温度越高，反应速率越快，所以E点的正（或逆）反应速率均大于A点；c项正确，C到D点，SiHCl3的转化率较高，选择此温度范围比较合适，在实际工业生产中还要综合考虑催化剂的活性温度。
（4）将反应①反向，并与反应②直接相加可得反应③，所以?H3=?H2-?H1，因?H2<0、?H1>0，所以?H3必小于0，即反应③正反应为放热反应，而放热反应的化学平衡常数随着温度的升高而减小；
（5）反应①生成的HCl可用于流程中粗硅提纯的第1步，三个可逆反应中剩余的H2也可循环使用。 【点睛】①对于反应的吉布斯自由能大小比较及变化的分析，要紧紧抓住焓判据和熵判据进行分析。②判断图2中时间是一个不变的量，是看清此图的关键。明白了自变量只有温度，因变量是SiCl4的转化率，才能落实好平衡的相关知识的应用，如平衡的建立，平衡的移动以及平衡常数随温度变化的规律等。 7．[2019浙江4月选考] 水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。 （1）关于反应H2(g)＋1/2O2(g) H2O(l)，下列说法不正确的是________。 ．．．
A．焓变ΔH＜0，熵变ΔS＜0
B．可以把反应设计成原电池，实现能量的转化
C．一定条件下，若观察不到水的生成，说明该条件下反应不能自发进行 D．选用合适的催化剂，有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行
（2）①根据H2O的成键特点，画出与图中H2O分子直接相连的所有氢键(O－H…O)________。
②将一定量水放入抽空的恒容密闭容器中，测定不同温度(T)下气态、液态水平衡共存[H2O(l)H2O(g)]时的压强(p)。在图中画出从20℃开始经过100℃的p随T变化关系示意图(20℃时的平衡压
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强用p1表示)________。
（3）水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)、临界压强
(22.1 MPa)时的水称为超临界水。
①与常温常压的水相比，高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因________。 ②如果水的离子积Kw从1.0×10增大到1.0×10，则相应的电离度是原来的________倍。 ③超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。一定实验条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图所示，其中x为以碳元素计的物质的量分数，t为反应时间。
?14
?10
下列说法合理的是________。
A．乙醇的超临界水氧化过程中，一氧化碳是中间产物，二氧化碳是最终产物 B．在550℃条件下，反应时间大于15 s时，乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全
C．乙醇的超临界水氧化过程中，乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用来表示反应的速率，而且两者数值相等
D．随温度升高，xCO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大
（4）以铂阳极和石墨阴极设计电解池，通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8，再与水反应得到H2O2，其
中生成的NH4HSO4可以循环使用。 ①阳极的电极反应式是________。 ②制备H2O2的总反应方程式是________。
【答案】（1）C
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（2）①
②
（3）①水的电离为吸热过裎，升高温度有利于电离(压强对电离平衡影响不大) ②100 ③ABD
（4）①2HSO4-－2e?S2O82-＋2H+或2SO42-－2e?S2O82- ②2H2O【解析】
【分析】本题以水为载体考查了化学反应原理的相关知识，如电化学，化学平衡等。
【详解】（1）A．氢气燃烧是放热反应，ΔH＜0，该反应中气体变为液体，为熵减过程，故ΔS＜0，A项正确；
B．该反应可设计为氢氧燃料电池，其化学能转为电能，B项正确；
C．某条件下自发反应是一种倾向，不代表真实发生，自发反应往往也需要一定的反应条件才能发生，如点燃氢气，C项错误；
D．催化剂降低活化能，加快反应速率，D项正确。 故答案选C。 （2）①H2O电子式为图为：
，存在两对孤电子对，因而O原子可形成两组氢键，每个H原子形成一个氢键，
H2O2＋H2↑
②100℃，101kPa为水的气液分界点，20℃和p1为另一个气液分界点，同时升高温度和增加压强利于水从液
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体变为气体，因而曲线为增曲线，可做图为：
（3）①水的电离为吸热过裎，升高温度有利于电离，压强对固液体影响不大，可忽略。 ②c(H)=
+
，当Kw=1.0×10，c1(H)=10mol/L，当Kw=1.0×10，c2(H)=10mol/L，易知后者是前者的
-14+-7-10+-5
100倍，所以相应的电离度是原来的100倍。
③A．观察左侧x-t图像可知，CO先增加后减少，CO2一直在增加，所以CO为中间产物，CO2为最终产物，A项正确；
B．观察左侧x-t图像，乙醇减少为0和CO最终减少为0的时间一致，而右图xCO-t图像中550℃，CO在15s减为0，说明乙醇氧化为CO2趋于完全，B项正确；
C．乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用来表示反应的速率，但两者数值不相等，比值为化学计量数之比，等于1：2，C项错误；
D．随着温度的升高，乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增大，但CO是中间产物，为乙醇不完全氧化的结果，CO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇氧化为CO和CO2速率必须加快，且大于CO的氧化速率，D项正确。 故答案选ABD。
（4）①电解池使用惰性电极，阳极本身不参与反应，阳极吸引HSO4（或SO4）离子，并放电生成S2O8，因而电极反应式为2HSO4－2e=S2O8＋2H或2SO4－2e=S2O8 。
②通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8和H2。由题中信息可知，生成的NH4HSO4可以循环使用，说明(NH4)2S2O8与水反应除了生成H2O2，还有NH4HSO4生成，因而总反应中只有水作反应物，产物为H2O2和H2,故总反应方程式为2H2O
H2O2＋H2↑。
-?
2-+
2-?
2--2-2-
8．[2018新课标Ⅰ卷] 采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广
泛应用。回答下列问题：
（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5，该反应的氧化产物是一种气体，其分
子式为___________。
（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5（g）分解反应：
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其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O5（g）完全分解）：
t/min p/kPa 0 35.8 40 40.3 80 42.5 160 45.9 260 49.2 1300 61.2 ?1
1700 62.3 ∞ 63.1 ①已知：2N2O5（g）
2NO2（g）
2N2O4（g）+O2（g） ΔH1=?4.4 kJ·mol N2O4（g） ΔH 2=?55.3 kJ·mol
?1
则反应N2O5（g）=2NO2（g）+
1?1
O2（g）的ΔH =_______ kJ·mol。 2?3?1
②研究表明，N2O5（g）分解的反应速率v=2×10×pN2O5（kPa·min）。t=62 min时，测得体系
?1
中pO2 =2.9 kPa，则此时的pN2O5=________ kPa，v=_______ kPa·min。
③若提高反应温度至35℃，则N2O5（g）完全分解后体系压强p∞（35℃）____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。 ④25℃时N2O4（g）
2NO2（g）反应的平衡常数Kp=_______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，
计算结果保留1位小数）。
（3）对于反应2N2O5（g）→4NO2（g）+O2（g），R.A.Ogg提出如下反应历程：
第一步 N2O5
NO3+NO2 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应 第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是__________（填标号）。 A．v（第一步的逆反应）>v（第二步反应） B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能较高
【答案】（1）O2
（2）53.1 30.0 6.0×10 大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4
－2
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三年高考(2017-2019)高考化学真题分项汇编专题15化学反应原理综合(含解析)
