2024年江西高考一轮专项——反应原理综合题43道

2024年江西高考复习专项训练——反应原理综合题43道 一、解答题 1．（2024·江西鹰潭·模拟预测）大量排放会严重污染环境，其无害化处理的途径有还原法、还原法、氧化法等。回答下列问题： (1)还原法：将含有和含有的两种工业尾气相互混合，可以同时降低它们的污染性。 已知： i. ⅱ. ⅲ.   ① ②反应ⅲ的平衡常数表达式为 。 (2)还原法：以为催化剂，反应历程如图1所示。在反应过程中，过量时可发生副反应：，的转化率或的选择性随和体积比的变化情况如图2所示（的选择性：还原产物中所占的体积百分比）。 ①转化为，总反应的化学方程式为 ，与CO还原法相比，氢气还原法的优点是 。 ②曲线 （填“”或“”）代表的平衡转化率，理由是 。 (3)氧化法：在催化剂的作用下，将氧化为。在恒压密闭容器中按为2：1、1：1、1：2投料，的平衡转化率与投料比、温度的关系如图3所示。 ①其他条件不变，既提高反应速率，又提高的平衡转化率，可采取的措施是 （填一条）。 ②点对应的总压强为，M点对应的温度下，该反应的平衡常数 （用各组分的分压计算，分压总压该组分物质的量分数）。 ③在时，向恒容密闭容器中充入、、三种气体，它们的分压依次为、、，此时反应速率 （填“>”“<”或“=”）。 2．（2024·江西上饶·模拟预测）丙烷的价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： 直接脱氢 反应①： 反应②： 计算氧化丙烷脱氢反应③：的 。 (2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算的键能是 。 化学键 键能 347.7 413.4 436.0 (3)一定温度下，向密闭容器中充入，发生反应①。 ①若该反应在恒压环境中进行，常通过向体系中通入稀有气体Ar的方式来提高CH3CH2CH3的平衡转化率，原因是 。 ②若该反应在恒容环境中进行，用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示，计算该温度下反应①的平衡常数Kp= kPa(KP为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。若保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是 和 ，随着温度继续升高，丙烷可能分解为其他产物。 (4)研究人员利用作催化剂，对反应③的机理展开研究。以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的为和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是 (填标号)。 A．V2O5先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应 B．V2O5直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充V2O5中反应掉的氧 C．V2O5催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的 3．（2024·江西宜春·模拟预测）碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段称为“碳达峰”，与“碳中和”一起，简称“双碳”。以CO2为原料合成CH3OH依然是“双碳”环境下的科研热点，相关反应如下： 主反应：  ； 副反应1：  ； 副反应2：  。 回答下列问题： (1)部分键能的数据如下表所示，则主反应的 ； (填“>”或“<”)0，原因为 。 共价键 H-H C=O C-H C-O O-H 键能/() 436 803 414 326 464 (2)化合物M[，，Ph代表苯基]可作为CO2合成甲醇的催化剂。化合物M使反应的速率大大提高，对其逆反应活化能的影响为 。 (3)某工厂控制条件，建立了存在上述主反应和副反应1的体系，保持其他条件不变，测定温度对合成甲醇过程的影响所得曲线如图1、图2所示(甲醇选择性，CO2转化率在指定时间段内测得)，结合图1曲线变化趋势分析图2中温度对甲醇产率的影响： ，242℃时甲醇产率为 %(保留三位有效数字)。 (4)一定条件下，在2L恒容密闭容器内主反应和两个副反应均有发生，测得初始时，，，达到平衡时CH3OH产率为50%，总压强为p kPa，，主反应的平衡常数 (保留两位有效数字)；达到平衡用时5 min，则0~5 min内，用CH3OH分压表示的平均反应速率为 。 4．（2024·江西·模拟预测）γ-丁内酯(BL)广泛应用于医药、染料等领域。 Ⅰ．γ-羟基丁酸发生酯化反应合成BL。 ① ΔH1。 (1)BL分子中s-sp3 σ键、π键数目之比为 。 (2)已知：② 。平衡常数K与ΔG关系为(R为气体常数，T为温度)，ΔH1和ΔH2近似相等，但是在相同条件下，反应①的限度显著大于反应②，其原因是 。 (3)298K下，水溶液中物质浓度随时间变化如图所示。 ①a点γ-羟基丁酸的转化率为 ，为了提高平衡转化率，除改变温度外，还可以采取的措施有 。 ②298K时，该反应的平衡常数K为 。 Ⅱ．1，4-丁二醇(BD)脱氢法合成BL。有关反应如下： ⅰ．； ⅱ．； ⅲ．。 (4)在493K，3.0×103kPa的高压H2氛围下，分别以0.01mol BD或BL为初始原料，在密闭容器中进行反应。达到平衡时，以BD为原料，体系从环境吸收a kJ热量；以BL为原料，体系向环境放出b kJ热量。忽略ⅱ、ⅲ反应的热效应。在此条件下，ⅰ反应的ΔH(493K，3.0×103kPa)= kJ·mol-1。 (5)在标准大气压下，选择CuO/ZnO/Al2O3作催化剂，氢醇比为5，分别探究温度和流速(BD和H2通过催化剂表面的速率)对三种产物选择性的影响，所得关系曲线如图2和图3所示。 下列叙述错误的是_______(填字母)。 A．题给条件下，制备BL反应的最优温度为320℃，最优流速为1.6 L·min-1 B．流速较小时，发生副反应导致BL选择性不高 C．280℃后，温度升高，BL的选择性降低的原因可能是催化剂活性降低 D．实际工业生产时流速选择2.0 L·min-1的原因是所得BL产品杂质含量少 (6)在体积固定的刚性容器中充入5.0×10-3mol BL，在493K、3.0×103kPa条件下，在高压H2氛围中反应生成BD(伴随反应ⅱ和ⅲ)。已知：物质的量分数(xa)表示体系中物质a的物质的量与除H2外所有物质的物质的量总和之比。该条件下达到平衡时，，，则 。 5．（2024·江西吉安·模拟预测）单团簇催化剂（SCCs）是指由多个金属原子组成的亚纳米小颗粒，对其结构、性能、应用的研究具有广阔的前景。 (1)某SCCs的结构如下： Cys的结构简式为，其组成元素中电负性从大到小依次是 ，基态氮原子价层电子轨道表示式为 。 (2)南京理工大学某课题组基于单团簇催化剂，提出了一种NO还原反应（NORR）的新型结构~活性关系，经研究发现主要反应如下： 反应i.2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)　 kJ·mol-1； 反应ii.2NO(g)+5H2(g)2NH3(g)+2H2O(g)  kJ·mol-1。 则NH3(g)N2(g)+H2(g)  = kJ·mol-1。 (3)在℃、100 kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol H2发生上述反应i和ii，测得含氮元素物质占比[例如×100%]与时间的关系如图所示。已知：反应ii为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应i的影响，即可认为反应ⅱ建立平衡后始终处于平衡状态。 ①表示N2和NH3占比的曲线分别是 、 。（填“”“”或“”） ②若选择对反应ii催化效果更好的催化剂，则A点可能移向 （填“E”“E点上方”或“E点下方”）。 ③已知C点、D点均为平衡点，则反应i的平衡常数= kPa-1（列出计算式即可，平衡时分压代替平衡浓度）。 6．（2024·江西·三模）乙醇被广泛应用于能源、化工、食品等领域，工业上可用以下两种方法制备乙醇。 I．。一定条件下，在一密闭容器中充入和发生该反应，如图表示不同压强下的平衡转化率与温度的关系。回答下列问题。 (1)活化能(正) (逆)（填“>”或“<”）。 (2)若在恒容绝热的容器中发生该反应，下列情况下反应一定达到平衡状态的是__________（填序号）。 A．容器内和体积比不再改变 B．容器内气体密度不再改变 C．容器内温度不再发生改变 D．断开键与断开键的数目之比为 Ⅱ．乙酸甲酯（）催化加氢制取乙醇。包括以下主要反应： ①    ②   (3)已知的燃烧热分别为，，，， 。 (4)其他条件相同，将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过固体催化剂表面，乙酸甲酯的转化率随氢酯比（）的关系如图所示。已知固体催化剂作用下的反应速率与催化剂表面各反应物的吸附率有关。氢酯比为8附近，乙酸甲酯的转化率存在最大值的原因是 。 (5)时在密闭容器内通入和，初始压强为，发生反应①和②，达到平衡时体系压强变成且的分压为分压的5倍，反应①的平衡常数 。 (6)研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，工作原理如图。 ①负极的电极反应式为 。 ②当向正极通入且全部被消耗时，理论上正负极溶液质量变化的绝对值之差为 g（保留两位小数）。 7．（2024·湖南岳阳·三模）2024年上海国际碳中和技术博览会以“中和科技、碳素未来”为主题，重点聚焦二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。回答下列问题： Ⅰ.是典型的温室气体，Sabatier反应可实现转化为甲烷，实现的资源化利用。合成过程中涉及如下反应： 甲烷化反应(主反应)：①   逆变换反应(副反应)：②    (1)反应③   ，该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 (2)下列叙述中能说明反应①达到平衡状态的是 (填字母)。 A．断裂4mol 的同时断裂1mol          B．恒温恒容条件下，体系压强不再变化 C．恒温恒容条件下，气体的密度不再变化             D． E．绝热恒容条件下，不再变化 (3)科研小组按进行投料，下面探究影响选择性的一些因素。 ①若在恒容容器中进行反应(初始压强为0.1MPa)，平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。图中表示的物质的量分数随温度变化的曲线是 (填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压为 MPa(该空忽略副反应逆变换反应)。 ②积碳会使催化剂的活性降低，从而影响甲烷的选择性，各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示： 温度℃ 800 21.60 0.136 0.133 850 33.94 0.058 0.067 900 51.38 0.027 0.036 反应a：   反应b：   反应c：   由表中数据可知，积碳反应主要由反应 引起(填“a”“b”或“c”)。 Ⅱ.完成下列问题 (4)一定条件下，向4L恒容密闭容器中充入2mol 和6mol ，发生反应。已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，该温度下反应的标准平衡常数 。(该反应标准平衡常数的表达式为，其中p为分压，分压=总压×物质的量分数，) 8．（2024·江西赣州·二模）近年，甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。 ．在催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下： 反应a： 反应b： 反应c： (1)已知反应b中相关化学键键能数据如下表： 化学键 H-H C=O C≡O H-O x 803 1076 465 计算：x= ， 。 (2)恒温恒容时，下列能说明反应a一定达到平衡状态的是___________(填标号)。 A． B． C．混合气体的密度不再发生变化 D．混合气体中的百分含量保持不变 (3)在催化剂作用下，将物质的量之比为1：2的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应a、b，已知反应b的反应速率，，、为速率常数，x为物质的量分数。 ①平衡时，转化率为60%，和的物质的量之比为1：1，若反应b的，则平衡 。 ②Arrhenius经验公式为，其中为活化能，T为热力学温度，k为速率常数，R和C为常数，则 (用含、、T、R的代数式表示)。 (4)其他条件相同时，反应温度对选择性的影响如下图所示。由图可知，温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，可能的原因是 。(已知的选择性) ．利用甲醇分解制取烯烃，涉及如下反应： a． b． c． (5)恒压条件下，平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示。已知650K时，，平衡体系总压强为p，则650K反应c的平衡常数 。 9．（2024·江西·模拟预测）丙烷脱氢制备丙烯已成为制备丙烯的重要方法之一。 已知：一定温度下，由元素的最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。 气态物质 (丙烯) 摩尔生成焓 20.4 0 回答下列问题： (1)的 ，该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发。 (2)维持体系总压强恒定为0.1MPa，加入1mol时，再加入nmol水蒸气作为稀释剂，测得丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示，已知：水烃比是指投料中水蒸气和丙烷的物质的量之比。 ①温度为800K，反应经tmin后达到平衡，0~tmin内，的分压平均变化率为 。 ②800K下反应的平衡常数 MPa。(用气体分压计算平衡常数，气体分压气体总压气体的物质的量分数) ③0.1MPa下，在图中画出水烃比为时的曲线 。 ④若其他条件不变，将nmol水蒸气改为nmol[此时有副反应]，则丙烷的平衡转化率将大大增加，请解释原因： 。 (3)恒温、体积可变的密闭容器中投入丙烷发生反应，某压强下反应一定时间，测量丙烷的转化率。然后保持其他初始实验条件不变，分别在不同压强下，重复上述实验，经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化的趋势图不可能是___________(填标号)。 A． B． C． D． 10．（2024·江西宜春·三模）、等是地球大气中主要的温室气体，高效处理过剩的温室气体已成为当前世界研究的重要课题。 Ⅰ.偶联重整，其核心反应如下： 如主反应：     副反应1：     副反应2：     (1)(g)和(g)转化为(g)的热化学方程式为 。 (2)将1mol 、1.2mol 通入起始容积为1L的恒温、恒压(p=100kPa)密闭容器中发生上述反应，400℃时容器内的转化率和的物质的量随时间的变化如表所示： 时间/min 1 3 9 10 11 12 /% 10.1 40.3 65.6 70.1 80.0 80.0 /mol 0.05 0.09 0.15 0.26 0.3 0.3 ①0～11min内，消耗的平均反应速率为 (保留3位有效数字)。 ②能说明体系已达到平衡状态的是 (填序号)。 A．                    B． C．混合气体的平均摩尔质量保持不变                D．反应容器的容积恒定为V L ③实验中，缓慢升高温度时发现平衡时甲醇的选择性[]逐步降低，请简述原因： 。 Ⅱ.直接合成燃料 主反应：                 副反应1：             副反应2：         在不同压强下，平衡转化率随温度变化如图所示： (3)当温度高于600℃后，不同压强下的平衡转化率趋于相等，原因是 。 (4)假设在600℃时反应容器中只进行副反应1，该温度下、，若起始时以投料比进行该反应，则副反应1的平衡常数 ，反应达到平衡时，的转化率 。 11．（2024·江西南昌·三模）甲醛释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。 (1)电催化释氢 催化电解含较低浓度的混合溶液，可获得与(如图所示)、其中电极b表面覆盖一种与P形成的化合物(晶胞结构如图所示)作催化剂。 ①催化剂可由与混合物与高温灼烧制得(反应中N元素化合价不变)，该反应的化学方程式为 。 ②电解时，电极b上同时产生与的物质的量之比为、则电极b上的电极反应式为 ，此种情况下，电解过程中每产生，通过阴离子交换膜的为 。 (2)水化释氧 45℃时，碱性条件下作催化剂可将甲醛转化为，反应的机理如图所示： 使用时将纳米颗粒负载在表面以防止纳米团聚，其他条件不变，反应相同时间，浓度对氢气产生快慢的影响如图所示： ①若将甲醛中的氢用D原子标记为，得到的氢气产物为 (填化学式)。 ②若浓度过大，的产生迅速减慢的原因可能是 。 (3)氢气在化学工业中应用广泛，一定条件下，在某恒容密闭容器中，按投料比发生如下反应： ①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．        B．混合气体的密度不再变化 C．容器内总压强不再变化        D．混合气体的平均相对分子质量不再变化 ②研究表明该反应速率方程式为，其中k为速率常数。与温度、活化能有关，若投料比时的初始速率为，当转化率为时，反应速率为，由此可知 ；设此时反应的活化能为，不同温度条件下对应的速率常数分别为，存在关系：(R为常数)，据此推测：升高一定温度，活化能越大，速率常数增大倍数 (填“越大”“越小”或“不变”)。 12．（2024·江西·模拟预测）碘单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： (1)已知几种共价键键能数据如图所示。    。 (2)NH4I分解温度为235℃，HI分解温度为300℃。 ①卤化铵分解与产物稳定性有关，产物越稳定，卤化铵（NH4X）越容易分解。NH4I、NH4Br、NH4Cl、NH4F的热分解温度由高到低排序为 。 ②某温度下，在恒容密闭容器中加入适量的NH4I(s)，仅发生下列反应：反应Ⅰ：；反应Ⅱ：。随着反应的进行，产物物质的量随时间的变化曲线如图所示。 ⅰ．曲线 （填“甲”“乙”或“丙”）代表物质的量随时间变化曲线；该温度下，反应Ⅱ的平衡常数 。 ⅱ．进一步研究发现，其他条件不变，升高温度时甲曲线平台下移，其可能的原因是 （写出化学方程式）。 (3)1925年VanArkn和DeBoer发明了碘化钛热分解法制备高纯钛。装置如图所示： 主反应：  ； 副反应：，。 ①主反应中 0（填“>”“<”或“=”），简述提纯钛的原理： 。 ②钛沉积速率与钛丝温度关系如图所示。温度高1500℃时，钛沉积速率降低的主要原因可能是 。 13．（2024·江西·模拟预测）以CO、为原料进行资源化利用，对于环境、能源均具有重要意义。已知存在如下反应： Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   Ⅳ.   回答下列问题： (1)已知某反应的平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为 。 (2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入1mol和3mol，一定温度下发生反应Ⅰ.起始总压为pPa，20min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。 ①平衡时总压为 Pa。 ②0~20min内，用表示的平均反应速率 ，的平衡浓度 (3)在一定条件下发生反应Ⅰ、Ⅲ（过量），若反应Ⅰ中的转化率为90%，Ⅲ中的转化率为40%，则的产率为 . (4)工业上，以一定比例混合的与的混合气体以一定流速分别通过填充有催化剂a、催化剂b的反应器，发生反应Ⅰ.转化率与温度的关系如图1所示.在催化剂b作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是 。 (5)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时CO、分别为1mol、2mol时，发生反应Ⅳ，平衡后混合物中的体积分数（）如图2所示。 ①其中，、和由大到小的顺序是 。 ②若在250℃、的条件下，反应达到平衡，则该反应的平衡常数 （分压总压物质的量分数）。 14．（2024·江西九江·三模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用倍受关注。 (1)以和为原料合成尿素：         △H=-87kJ/mol ①该反应在 (填“高温”、“低温”、“任意温度”)下可自发进行。 ②如图是合成尿素的历程及能量变化，TS表示过渡态。 其中决速步骤的化学方程式为 。 (2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下： Ⅰ.             Ⅱ.         Ⅲ.         ① kJ/mol。 ②在T℃、50MPa反应条件下，向某容器中加入3mol C(s)和4mol (g)，发生上述三个反应，达到平衡时，测得容器中C(s)的物质的量为1mol，CO(g)和(g)的物质的量都为0.5mol，则平衡时的物质的量为 mol，用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数()，则反应Ⅰ的化学平衡常数     MPa(已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数，计算结果保留两位小数)。 ③保持总压不变，随着温度的变化，平衡常数发生变化，上述三个反应的平衡常数关系如下图所示，表示、的曲线分别是 、 。 15．（2024·江西·模拟预测）硫化锶(SrS)可用作发光材料、光谱纯试剂和燃料添加剂。工业上可用碳热还原法制备SrS，相关反应及信息如下表所示： 反应 焓变/kJ·mol 熵变/kJ·mol·K Ⅰ. +189.1 0.37 Ⅱ. +534.0 0.72 Ⅲ. -155.8 0.015 回答下列问题： (1)Sr与Ca同族且相邻。基态Sr原子的电子排布式为 。 (2)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，自发进行所需温度最高的是 (填反应序号)。 (3)将1 mol 和3 mol加入10 L恒容密闭容器中制备SrS，实验测得平衡体系中各成分的物质的量分数与温度的关系如图所示： ①从反应原理角度解释，温度低于℃时容器内几乎不发生反应Ⅲ的原因为 。 ②若℃时，从反应开始到恰好达到平衡的时间为t min，则0~t min内，反应的平均速率 (用含t的代数式表示)。 ③温度高于℃时，容器内发生主要反应的热化学方程式为 。 ④℃时，反应Ⅰ的平衡常数 (是用平衡浓度表示的平衡常数)。 ⑤M、N点对应状态下继续反应一段时间，其平均反应速率：M N(填“>”“<”或“=”)，理由为 。 (4)若起始以物质的量之比为1∶1向密闭容器中加入和发生反应，达到平衡后，其他条件不变，改变下列条件，有利于提高平衡产量的是 (填选项字母)。 A．适当升高温度    B．适当增大压强    C．使用更高效的催化剂 16．（2024·江西·二模）二氧化碳与氢气在一定条件下可制备甲醛(HCHO)、甲酸(HCOOH)和甲醇()等有机物。回答下列问题： (1)制备甲醛：反应机理如下图所示 ①   (用、、、表示)。 ②将等物质的量的与充入恒温恒容密闭容器中发生反应，下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 a．的物质的量保持不变 b．单位时间内，断裂2molH—H键的同时断裂2molC—H键 C．不再发生变化 d．容器内混合气体的密度保持不变 (2)制备甲酸：反应原理为  。已知：，，、为速率常数，与温度的关系如下图所示。 ①若温度升高，则 (填“增大”“减小”或“不变”)；该反应的 (填“”“”或“”)0。 ②向某恒容密闭容器中加入物质的量均为1mol的和发生该反应，时平衡常数为20、平衡压强为，若温度为时，，则时的平衡压强 (填“”“”或“”)。 (3)近年来，有研究人员用通过电催化生成，实现的回收利用，其工作原理如下图所示。写出Cu电极上的电极反应式： 。 (4)用于制备苯乙烯有助于实现“碳中和”。 ①在催化剂X作用下，参与反应的机理如上图所示(、表示乙苯分子中C或H原子的位置；AB为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，、位点带部分负电荷)。根据元素电负性的变化规律，上图所示的反应机理中步骤Ⅰ和步骤Ⅱ可描述为乙苯带部分正电荷，被带部分负电荷的位点吸引，随后解离出并吸附在位点上； 。 ②保持混合气体总压(p)等其他条件不变，的分压与乙苯转化率的关系如下图所示。时，乙苯转化率下降的原因是 。 17．（2024·江西·二模）我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。其中的关键技术是运用催化转化法实现二氧化碳的综合利用。资源化利用受到越来越多的关注，它能有效减少碳排放，有效应对全球的气候变化，并且能充分利用碳资源。二氧化碳催化加氢制甲醇有利于减少温室气体排放，涉及的反应如下： Ⅰ.   kJ⋅mol-1 Ⅱ.   kJ⋅mol-1 回答下列问题： (1)CO加生成气态甲醇的热化学方程式为 。 (2)在恒温恒容的容器中发生上述反应，下列说法正确的有 。 a．加入催化剂，可提高的平衡转化率 b．气体密度保持不变，反应体系已达平衡 c．气体平均摩尔质量保持不变，反应体系已达平衡 d．平衡后缩小体积增大体系压强，有利于提高产率 e．平衡后升高温度，反应Ⅱ的正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡正移 (3)不同压强下，按照投料，发生反应I，实验测得的平衡转化率随温度的变化关系如图1所示。 ①压强、由大到小的顺序为 。 ②图中A点对应的甲醇的体积分数是 (计算结果保留1位小数) ③该温度下反应Ⅰ的平衡常数 (用表示)。 (4)0.5 MPa下，将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，测得的转化率、或CO的选择性以及(的收率(的收率的转化率的选择性)随温度的变化如图2所示 曲线a表示 (填“”或“CO”)的选择性随温度的变化，270℃时，对应CO的吸收率为 ；在210~250℃之间，的吸收率增大的原因是 。 18．（2024·江西·二模）CO2的充分利用和转化为其他化学品，对于环境和能源等意义重大。回答下列问题： (1)CO2可制备二甲醚(CH3OCH3)，涉及热化学方程式如下： Ⅰ.； Ⅱ.； Ⅲ.。 ①反应Ⅰ的 ，该反应的活化能(正) (填“大于”或“小于”)(逆)。 ②对于反应Ⅱ、Ⅲ，在一定条件下，若反应Ⅱ中，CO2的转化率为98%、反应Ⅲ的转化率为40%，则CH3CH2OH的产率为 。 (2)利用CO2与CH4反应可制备合成气。在恒容密闭容器中通入物质的量均为nmol的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CO2的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示。 ①据图可知，、、、由大到小的顺序为 ，理由是 。 ②在压强为、1100℃的条件下，X点平衡常数 (用含的代数式表示，其中用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (3)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图2所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应相对能量(活化能)如图3所示。 ①X为 。 ②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是 。 19．（2024·江西上饶·二模）研究氮的氧化物的反应对于减少大气污染有重要意义。回答下列问题： I．汽车尾气中的NO对人体健康有严重危害，一种新技术用H₂还原NO的反应原理为：    △H＜0.该反应的能量变化过程如图： (1)△H= (用图中字母a、b、c、d表示，a、b、c、d均为正值)。该反应在(填“高温”、“低温”或“任意温度”) 条件下有利于自发进行。 Ⅱ．汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使CO和NO两种尾气反应生成，可有效降低汽车尾气污染。已知反应：    。在密闭容器中充入8molNO和10molCO发生反应，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示： (2)反应平衡后，改变以下条件能使速率和两种污染气体转化率都增大的是 (填标号)。 a．升高温度　　　　b．压缩容器体积　　　　c．恒压充入氦气　　　　d．加入催化剂 (3)反应在D点达到平衡后，若此时升高温度，并保持容器体积不变，在重新达到平衡过程中，D点会向A～G点中的 点方向移动。 (4)E点的压强平衡常数 (保留两位有效数字；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×该组分物质的量分数)。 (5)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速通过催化剂(Cat-1)进行反应，一段时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示：催化剂Cat-1条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是 。 Ⅲ. (6)采用“联合脱硫脱氮技术”处理烟气(、NO)可获得石膏()、的副产品，为了测定烟气脱硫所得石膏()中的x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。x= 。 20．（2024·江西鹰潭·二模）天然气在实现“双碳”目标进程中发挥着重要的作用，成为能源低碳转型的首选能源之一。 (1)开采出的天然气中含有，会直接影响化工合成，并产生污染。T∙F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图1所示。 ①该脱硫过程的总反应为 。 ②根据反应机理图可知、S、三种物质在酸性条件下氧化性强弱顺序为 。 (2)甲烷重整制氢工艺与太阳能相结合可有效降低碳排放，一种利用太阳能催化甲烷蒸气重整制氢的反应原理如图2所示。 ①第Ⅰ步反应生成1mol CO的焓变为，第Ⅱ步反应生成1mol 的焓变为，利用太阳能催化甲烷蒸气重整制氢反应的热化学方程式为 (用、表示)。 ②第Ⅰ、Ⅱ步反应的随温度的变化如图3所示，升高温度，第Ⅱ步反应平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动。 ③在1000℃时，太阳能催化甲烷蒸气重整制氢反应的压强平衡常数 。 (3)超干重整可催化生产合成气：  。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入2mol 和3mol ，加入催化剂并加热至发生反应，容器内的总压强随时间t的变化如图4所示。 ①实验测得，，其中、为仅与温度有关的速率常数，平衡后若将温度由升高到，则速率常数增大的倍数： (填“<”“>”或“=”)。 ②0~10min用表示的平均反应速率为 。 21．（2024·江西景德镇·二模）丙醛是一种重要的有机原料，在许多领域都有广泛的应用。在铑催化剂作用下，乙烯羰基合成丙醛涉及的反应如下： 主反应Ⅰ．      副反应Ⅱ．      回答下列问题： (1) 0 (填：“>”或“<)。 (2)保持温度不变，在恒容反应器中，按照投料，发生反应Ⅰ和Ⅱ，初始压强为4p kPa，反应t min达到平衡，平衡时的转化率为80%，的选择性为25%，则的转化率为 %， kPa/min，反应Ⅰ的 。(用含p的代数式表示，的选择性=)。 (3)在装有相同催化剂的。相同恒压容器中，按照投料，发生反应Ⅰ和Ⅱ，相同时间内，测得不同温度下的转化率()如图所示。则B、D两点的平均反应速率v(B) v(D)(填“>”、“=”、“<”)，产生这一结果的原因可能是 。 (4)T℃时，向恒温恒容的甲容器中，通入1mol 、1mol CO和2mol ；向绝热恒容的乙容器中通入1mol 、1mol CO、2mol ，若只发生上述反应Ⅰ。则甲乙容器中的平衡转化率 (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。 22．（2024·江西南昌·二模）硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。 (1)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 键能 356 413 226 318 硅与碳同族，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。 (2)锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。还原的反应如下： 反应1：， 反应2： 反应3： ①对于上述三个反应，下列说法合理的是 。 a.升高温度会提高的转化率　　　b.还原过程需在无氧的气氛中进行 c.      　　　　　　　d.Na、Mg可以代替还原 ②实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是 。 (3)工业上也可用制备高纯硅。时，相关反应的热化学方程式和平衡常数如表： 热化学方程式 平衡常数 K1 K2 K3 ①则该温度下，= ；K3= (用K1和K2表示)。 ②对于反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在和时的转化率随时间变化的结果如图所示。则T1 T2(填“大于”“小于”或“等于”)，时平衡常数K= (保留2位小数)。 ③在下，要提高转化率，可采取的措施是 。 23．（2024·江西萍乡·二模）二氧化碳催化加氢制甲醇，能助力“碳达峰”，发生以下反应： 反应①   反应②   资料：催化剂上吸附或沉积太多的水，碳等，易使催化剂中毒。 (1)反应②在热力学上自发进行的趋势大于反应①，其原因是 。 (2)已知反应①的速率方程，，(、分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关)。温度下反应达到平衡时，温度下反应达到平衡时。由此推知， (填“>”“<”或“=”)。 (3)压强为100kPa下，将1mol 和2mol 通过装有催化剂的反应器充分反应，平衡时和CO的选择性、的转化率随温度的升高曲线如图所示 ①图中曲线a代表的是 。 ②在上述条件下合成甲醇的适宜工业条件是 。 A．100～300K            B．500～600K            C．900～1000K            D．1000K以上 ③573K时，反应②平衡常数 (写计算式，为以气体的物质的量分数表示的平衡常数)。 (4)催化加氢制低碳烯烃(2～4个C的烯烃) 某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了直接合成低碳烯烃，并给出了其可能的反应历程(如图所示)。Zn-Ca-O无催化活性，形成氧空位后具有较强催化活性，首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到的还原过程；SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。 注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。 ①理论上、反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为 。 ②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是 。 24．（2024·江西九江·二模）对的资源化利用是人类常期研究的课题。 (1)1902年，首次报道了的甲烷化。 ①已知：I． Ⅱ. 甲烷化反应Ⅲ.的 ，平衡常数 (用表示)。 ②加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃左右，其原因不可能为 。 A．反应速率快    B．平衡转化率高    C．催化剂活性高    D．主反应催化剂选择性好 (2)负载金属催化甲烷化可能存在的两种反应机理如图所示。 ①上述两种不同机理发生机制的关键为：和在催化剂表面不同活性位点吸附、活化形成中间体。若发生机理①，则吸附在 上。 ②机理①和②都会产生中间体。其产生的原因可能是 或吸附在载体的原子表面的(衍生物中间体)甲酸盐解离产生。 ③中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可用反应式表示为 。 (3)利用介孔限域催化温室气体加氢制甲醇，是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一，主反应如下：。 ①此反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 ②我国学者研究发现，在单原子催化时，该反应的历程为： 第一步 第二步 第三步 中间体与物质的量之比随时间变化如下图： 回答下列问题： i．基态铜原子价层电子轨道表达式： 。 ii．反应历程中，第 步反应的活化能最高，是反应的决速步聚，判断的理由是 。 25．（2024·江西新余·一模）绿色能源是当今重要的研究热点，2022年3月12日，中科院大连化物所的制汽油科研项目成功了，这是一项重大成功，直接影响的是国计民生。寻找新的能源成为了科学研究的热点。 Ⅰ．甲烷化反应为：，该反应又称Sabatier反应。 (1)相关的化学键键能数据如下表所示： 化学键 H—H H—O C—H C＝O 436 463 413 803 Sabatier反应的 。 (2)若要同时提高反应的速率和甲烷的平衡转化率，可以采取的措施有： （写一点即可）。 (3)在体积为的恒温密闭容器中，投入、进行上述反应，达到平衡后，若的转化率为20％，则该反应的平衡常数为 （写计算式）。 (4)转化为也可通过电化学反应实现，其原理如图所示： 电解过程中，阴极室和阳极室的溶液浓度基本保持不变，阴极的电极反应式为 ；若生成理论上阳极室生成混合气体的体积为 L（标准状况，忽略气体的溶解）。 (5)是共价化合物，分子中所有的原子都达到稳定结构，此分子中含有 mol共用电子对，试写出其分子的结构式： 。 26．（2024·全国·二模）、常用于制造农药等。磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。请回答下列问题： (1)的VSEPR模型是 。已知中P原子的d能级参与杂化，分子呈三角双锥形（如图甲），由此推知中P的杂化类型为 （填标号）。 A．    B．    C．    D． (2)已知，①   kJ⋅mol， ②   kJ⋅mol（）。 则   （用含a、b、c的式子表示）kJ⋅mol。 (3)实验测得的速率方程为（k为速率常数，只与温度、催化剂有关），速率常数k与活化能的经验关系式为（R为常数，为活化能，T为绝对温度）。 ①一定温度下，向密闭容器中充入适量和，实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与的关系如图乙所示。催化效能较高的是 （填“Cat1”或“Cat2”），判断依据是 。 ②将2n mol和n mol充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，为a mol，如果此时移走n mol和0.5n mol ，在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x，则x为 （填标号）。 A．mol    B．mol    C．mol    D．0.5a molmol (4)向恒容密闭容器中投入0.2 mol 和0.2 mol ，发生反应：，在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图丙所示。 ①相对曲线b，曲线a改变的条件可能是 ；曲线c改变的条件可能是 。 ②曲线b条件下，该反应平衡常数（）为 。[提示：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。] 27．（2024·黑龙江·二模）丙烯是一种重要的化工原料，但丙烯的产量仅通过石油的催化裂解反应无法满足工业生产需求。工业上以WO3/SiO2为催化剂，利用丁烯和乙烯的催化歧化反应制丙烯：  。请回答下列问题： (1)相关物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 燃烧热 -1411 -2049 -2539 催化歧化反应的 ； (2)利用丁烯和乙烯的催化歧化反应制备丙烯时，仅发生如下反应： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 一定条件下，经相同反应时间，丙烯的产率、丁烯的转化率随温度变化的关系如图所示： ①丁烯的转化率随温度升高而增大可能的原因是 ，500~550℃丙烯产率下降的原因为 。 ②某温度下，保持体系总压强为1.0 MPa，按投料，达平衡状态时，C4H8、C2H4的转化率分别为96%、32%，则平衡时 ；反应ⅰ的压强平衡常数 (保留三位有效数字)。 (3)反应ⅱ中，WO3/SiO2催化机理如图，关于该过程中的说法错误的是___________(填字母)。 A．有加成反应发生 B．能将2-丁烯转化为1-丁烯 C．W元素的成键数目一直未发生变化 D．存在碳碳单键的断裂和形成 (4)为了增强WO3/SiO2催化剂的活性和吸附能力，其他条件一定时，可向WO3/SiO2催化剂中添加催化剂助剂。下图为不同催化剂助剂的加入对丁烯的转化率、丙烯的选择性(产率转化率选择性)的影响，选择 作催化剂助剂为优选方案(填化学式)。 28．（2024·江西九江·二模）与反应合成HCOOH，是实现“碳中和”的有效途径。回答下列问题： (1)HCOOH中碳原子的杂化类型为 。 (2)已知： 。 (3)在催化作用下，温度为时，将一定量和充入密闭容器中发生如下反应： 主反应Ⅰ：   副反应Ⅱ：  。 ①下图是不同催化剂电化学还原生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图所示（带“*”表示物质处于吸附态）。 电化学还原生产HCOOH，使用 作催化剂较优。 ②实验测得反应Ⅰ：，，、为速率常数。温度为时，，则 （填“大于”“小于”“等于”），判断依据是 。 ③实验测得平衡时的转化率及HCOOH和CO的选择性（产物的选择性：生成的HCOOH或CO与转化的的比值）随温度变化如图所示。 曲线b表示 ，200℃~360℃，升高温度曲线b对应纵坐标值减小的原因是 。240℃时，平衡体系中氢气的分压为kPa，主反应Ⅰ的 （用x、y、表示）。 29．（2024·河南周口·二模）通过不同方式转化为高附加值化学品有利于实现“双碳目标”，其中加氢转化为二甲醚()是常见的一种方式，其反应过程如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： (1)加氢制反应的热化学方程式为 。 (2)进料比时，不同压强下平衡转化率随温度的变化关系如图所示。 ①四条曲线对应压强、、和由大到小的顺序为 ，判断依据是 。 ②压强为时，平衡转化率随温度升高先减小后增大，原因是 。 (3)上图中，当反应温度高于350℃时几条曲线重合，说明此时的转化率不受压强影响，原因是 。 (4)反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡常数()随温度变化关系如图2所示，表示反应Ⅱ的曲线为 (填“a”或“b”)。恒温恒压条件下，向体系中通入和，达到平衡时转化率为50％，为0.07mol，该条件下生成的CO可以忽略不计，则的物质的量为 mol，加氢制的反应用摩尔分数表示的平衡常数 (列出计算式)。(已知反应的，物质i的摩尔分数。) 30．（2024·江西·一模）减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。 (1)某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由： 。 (2)工业上用（和反应合成二甲醚，） ①恒温恒容下，充入等物质的量的和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的 （填序号）。 A．的物质的量分数保持不变 B．容器中混合气体的密度保持不变 C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．断裂键的同时断裂键 ②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示，则 （填“>”或“<”）。 ③温度下，将和充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率 。 (3)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知 ①     ②    a．若③正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 （用含Ea的式子表示） b．某一刚性容器中充入和，起始压强为，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性。240℃平衡时，反应③的压强平衡常数为 （用含p的式子列出计算式，不用化简） (4)以为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为： ． 31．（2024·江西鹰潭·一模）Ⅰ．等烟道气对环境有污染，需经处理后才能排放，处理含烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质 。回答下列问题： (1)已知CO的燃烧热为，。则上述反应的 。 (2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。的转化率随反应温度的变化如图所示。和NiO作催化剂均能使的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择的主要优点是 。 (3)在密闭容器中，充入和，发生上述反应，的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。 ①B点对应条件下， [对于反应，x为物质的量分数]。 ②A点和C点的压强平衡常数之比 1(填“>”、“<”或“=”)。[用分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数]。 Ⅱ．烟气中常含有大量和等大气污染物，需经过净化处理后才能排放。除去燃煤产生的废气中的的过程如图所示。 (4)过程Ⅰ是发生催化氧化反应，若参加反应和的体积比为4∶3，则反应的化学方程式为 。 (5)过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分，使Cu再生，该过程中阳极的电极反应式为 。 若此过程中除去体积分数为0.5%的废气2240L(标准状况)，可使 Cu再生。 32．（2024·江西南昌·一模）一氧化二氮是一种强大的温室气体，也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。 (1)等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则其空间构型是 ，为 分子（填“极性”或“非极性”）。 (2)一定温度下，将足量NH4NO3（s）加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中，发生下面两个反应： 反应1：     反应2:; 测得平衡时容器中气体总压为33.0KPa，且P(O2)为2.4KPa。则平衡时，P(H2O)为 kPa。 (3)分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体，进行反应。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示： 容器 物质的量/mol 编号 体积/L N2O N2 O2 Ⅰ 0.2 0 0 Ⅱ 0.2 0 0 Ⅲ 0.2 0 0 ①、、由大到小的顺序为 。 ②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，N2O的分压p(N2O)将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 ③370℃时该反应的平衡常数为 。（结果保留2位有效数字） (4)在Co*的催化作用下，用CO（g）还原N2O（g）以除去污染，反应的化学方程式为：，其反应历程和能量变化如图所示（逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去）。 该反应分两步进行： 第一步：; 第二步： （填写第二步反应的热化学方程式）。 (5)若将CO（g）还原N2O（g）的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为 。 33．（23-24高三下·江西赣州·阶段练习）利用和焦炉煤气(主要成分为CO和)制备甲醇已经实现工业化生产。回答下列问题： (1)下列是有关物质焓变的示意图： 则反应的反应热 。 (2)在密闭容器中按物质的量之比1比2充入CO和，发生反应，测得混合物中的平衡转化率与压强、温度的变化曲线如图所示。、X代表温度或压强。 ①图中X代表 (填“温度”或“压强”)，判断的理由是 。 ②图中 (填“<”或“>”)，K(A) K(B)(填“<”或“>”)。 ③若A点的压强为pkPa，则甲醇产生的平衡分压为 kPa(平衡分压=总压×物质的量分数)。 ④一定温度下，向密闭刚性的容器中充入CO和，发生上述反应。下列能表明反应达到平衡状态的依据是 (填字母)。 A．        B．混合气体的总压强不再变化 C．混合气体的平均相对分子质量不再变化    D．和之和保持不变 (3)研究证明，可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在 (填“阳”或“阴”)极，电极反应式为 。 34．（2024·江西·一模）回答下列问题 (1)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。迄今为止，人类仍然在追求低成本、高产率的合成氨技术。，，那么常温下，合成氨反应 (填“能”或“不能”)自发进行 (2)若将1.0molN2(g)和3.0molH2(g)通入体积为2L的密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(H2)的变化，曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化，T2温度下反应到a点恰好达到平衡。 ①温度T1 (填“>”、“<”或“=”，下同)T2.T1温度下恰好平衡时，曲线B上的点为b(m，n)，则m 14，n 1。 ②T2温度下，若某时刻容器内气体的压强为起始时的70%，则此时v(正) (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。计算T2温度下，Kc= 。 (3)常温下，Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡：，含Hg微粒的分布系数δ与lgc(Cl-)的关系如下图所示： 已知： 图中能代表HgCl和HgCl+曲线分别是 和 (填字母)，曲线A和曲线C交点的横坐标为 。 (4)羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置，以实现发电、环保二位一体。 请写出b极的电极反应方程式 。 35．（2024·山东日照·一模）“氢能源”的开发利用意义重大，乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： (1)反应Ⅰ的 。 (2)反应Ⅱ的速率，其中、分别为正、逆反应速率常数。升高温度时 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)压强为100kPa下，和发生上述反应，平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图。 ［已知：CO的选择性］ ①表示CO选择性的曲线是 (填标号)； ②573K时，生成的物质的量为 ； ③573K时，反应Ⅱ的标准平衡常数，其中为100kPa，、、和为各组分的平衡分压，则反应Ⅲ的 (列出计算式即可)。 (4)压强为100kPa，的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示，每条曲线表示相同的平衡产率。 ①的平衡产率：Q点 N点(填“>”、“=”或“<”)； ②M、N两点的平衡产率相等的原因是 。 36．（2024·江西上饶·一模）Ⅰ、的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善，回答下列问题： (1)和都是主要的温室气体。发生催化重整反应   已知时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 燃烧热 反应的 (2)将原料按初始组成充入密闭容器中，保持体系压强为发生反应。达到平衡时，体积分数与温度的关系如图所示： 若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数，则 点对应的平衡常数最小，理由是 (3)在恒温恒容装置中通入等体积和，发生上述反应，起始压强为p，的平衡转化率为。达平衡时，容器内总压为 。该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压×物质的量分数，用、表达，并化为最简式)。 (4)其他条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，的产率随反应温度的变化如图所示： ①在催化剂A、B作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用、表示，则 (填“>”“<”或“=”下同)。 ②y点对应的 z点对应的。 Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用资源。 (5)火星大气由的二氧化碳气体组成，火星探测器采用电池供电，其反应机理如下图： 写出电极反应式： 。 37．（2024·江西宜春·模拟预测）CO、SO2等烟道气对环境有污染，需经处理后才能排放，处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质：  。回答下列问题： (1)已知CO的燃烧热1为任意常数283.0 kJ⋅mol-1，   kJ⋅mol-1。则上述反应的 kJ⋅mol-1。 (2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是 。某种铁镍合金的立方晶胞如图2所示，铁原子的配位数为 ，晶体中，铁与镍数目之比为 。 (3)在容积为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO2，在一定条件下发生上述反应，体系混合气体中CO2的物质的量分数随时间的变化如图3所示： ①0~2 min内的平均反应速率 mol⋅L-1⋅min-1。 ②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大，且平衡向正向移动的是 (填字母)。 a．选用更高效的催化剂    b．升高温度 c．及时分离出CO2        d．增加CO的浓度的平衡转化率 (4)在密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO2，发生上述反应，SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图4所示。 ①压强、、由大到小的关系是 。 ②B点对应条件下 [对于反应，，x为物质的量分数]。 ③A点和C点压强平衡常数之比为 (用分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数)。 38．（2024·江西·模拟预测）江西稀土资源丰富。硫酸铵作为一种重要的化工原料，可用于稀土的提取。初始投料比的混合物，其热分解过程如图所示： 已知该过程主要分为三个阶段，其中： 阶段Ⅱ反应： 阶段Ⅲ反应： 回答下列问题： (1)中，的空间结构为 ，中心原子的杂化类型为 。 (2)阶段Ⅰ不发生氧化还原反应，对应的化学方程式为 ；图中阶段Ⅰ多次重复实验的实际失重均比理论值偏大，此误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)。 (3)阶段Ⅱ和Ⅲ都是吸热过程，且Ⅱ反应速率更快，下列示意图中能体现上述两反应能量变化的是 (填标号)，判断的理由是 。 A．   B． C．    D． (4)该热分解过程中，的作用为 。 (5)一定温度下，在真空刚性容器中，的分解过程会发生下列反应： 主反应 副反应 两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而 (填“增大”，“减小”或“不变”)；若平衡时总压为的体积分数为0.4，主反应的平衡常数 。 (6)在高温下可以自发分解，原因是 。 39．（2023·广东·三模）汞及其化合物在催化、科学研究等方面具有重要应用。 (1)HgO可作为光催化剂降解有机染料污染物(如罗丹明B，以下简称B)。受热分解可生成HgO，同时按物质的量之比为4：1产生两种气体。 ①完成化学方程式： 。 ②在三组的B溶液中分别加入0.075g HgO，在不同波长的可见光照射下做光催化活性测试，溶液中某时刻B的浓度c与初始浓度的比值随光照时间t的变化如下图所示，三条曲线产生差异的原因可能是 。 ③0～15min内，470nm可见光照射下B的降解速率为 。 (2)乙炔(HC≡CH)能在汞盐溶液催化下与水反应生成，反应历程及相对能垒如下图所示。 ①从上图可知， 。 ②下列说法正确的是 。 A．本反应历程涉及的物质中，最不稳定 B．过程①中，的空轨道接受水分子中氧原子的孤对电子 C．该反应历程中，存在非极性键的断裂和形成 D．增大压强和乙炔的浓度均能加快反应速率，并且增大乙炔的平衡转化率 (3)常温下，与的配合物存在如下平衡：，含Hg微粒的分布系数与的关系如下图所示： 已知：平均配位数 ①图中能代表曲线是 (填字母)，平衡常数 。 ②在P点，溶液中 。 40．（2023·湖南郴州·一模）2022年4月16日，中国空间站的3名航天员乘神舟十三号载人飞船平安返回地球。空间站处理CO2的一种重要方法是对CO2进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步： Ⅰ.固态胺吸收与浓缩CO2 在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出CO2的简单方法是加热。 Ⅱ.CO2的加氢甲烷化 H2还原CO2制CH4的部分反应如下： i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1 ii.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H2=-246kJ•mol-1 (1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H= kJ•mol-1。 (2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与2amolH2(g)，进行反应ii，下列能判断反应已达化学平衡状态的是 a.容器中混合气体密度不变       b.混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比不变 c.v正(H2)=3v逆(H2O) d.容器内温度不变 Ⅲ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H，催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示：    (3)高于320℃后，以Ni为催化剂，CO2转化率仍在上升，其原因是 。 (4)对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是 ，使用的合适温度为 。 (5)控制起始时=4，p=1atm，恒容条件下，若只发生反应i、ii，平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示：    ①图中代表CH4的曲线是 (填“a”、“b”或“c”)；温度低于500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明此条件下，反应 (填“i”或“ii”)化学平衡常数大，反应完全。 ②M点(T＜500℃)时，平衡分压p(CO2)= atm，反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp= atm-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。 41．（2023·河南·模拟预测）硫化氢是一种有害气体，它的转化利用和环境保护是很重要的研究方向，请回答下列问题： (1)已知：I．S(g) +O2(g)= SO2(g) ΔH1=－a kJ·mol －1 II．2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g) ΔH2=－b kJ·mol －1 III．2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=－c kJ·mol －1 ①若反应III中正反应的活化能为E 正，逆反应的活化能为E逆，则E逆－E正= (用含a和b的代数式表示)。 ②若一种脱除H2S回收硫黄工艺的两个阶段为反应II、III，理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为 ，若n(H2S)：n(O2)过小，会导致 。 (2)若某种废气中含有H2S，将废气与空气混合通入 FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中，其转化过程如图所示。转化过程中参与循环的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+。    ①过程i中发生反应的离子方程式为 。 ②一般认为K> 105时反应进行得较完全。已知：25 °C时Ksp(CuS) =1.25 ×10－36，H2S的Ka1=1 ×10－7，Ka2=1 ×10－15，则25 °C时过程ii中的反应 (填“能”或“不能”)进行完全。 (3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在某密闭容器中充入2 mol H2S气体，发生反应：2H2S(g)2H2(g) +S2(g) ，H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①在975° C和p1的条件下，其他条件不变，n点的v正与v逆中较大的是 ，图中m、n点对应温度下的平衡常数：m点 ( 填“大于”“等于”或“小于”)n点。 ②若温度为975 °C时，p2为2 MPa，该反应的平衡常数Kp= MPa( 用分数表示，Kp是用平衡分压代替平衡浓度得到的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 42．（2023·辽宁·模拟预测）尿素是一种重要的化工产品和常用氮肥。回答下列问题： (1)尿素中C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序是 (用元素符号表示)。 (2)工业上，用和制备尿素，总反应分两个基元反应(反应历程与相对能量关系如图1)：    ① ② 写出总反应的热化学方程式： 。该历程中决速步骤的反应是 (填“①”或“②”)。 (3)有人设想直接利用反应进行人工固氮制备尿素，从热力学角度判断该反应 (填“可行”或“不可行”')，理由为 。 (4)碳酸丙烯酯(PC)是锂离子电池的常用溶剂。工业上常用尿素合成碳酸丙烯酯。已知：碳酸丙烯酯的结构简式为  ，沸点为238.14℃；1，2-丙二醇(PG)的沸点为162℃。1，2-丙二醇和尿素(160℃以上会分解)合成PC的反应如下：    在烧瓶中加入物质的量之比为2：1的PG和尿素，加入催化剂充分反应，测定不同温度下PC的平衡收率变化如图2所示。PC的收率。    ①160℃以上，PC的收率下降的主要原因可能是 。 ②150℃时，PG的平衡转化率为 。以液相中各物质的量分数代替浓度表示平衡常数 (保留2位小数)。 43．（2021·山东济南·一模）环戊烯()常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂作用下，可通过环戊二烯()选择性氧化制得，体系中同时存在如下反应： 反应I：(g)+H2(g) (g)       ΔH1=-100.3 kJ·mol-1 反应Ⅱ：(g)+H2(g)= (g)      ΔH2= -109.4 kJ·mol-1 反应Ⅲ：(g)+ (g)2      ΔH3 已知选择性指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。回答下列问题， (1)反应Ⅲ的ΔH3= kJ·mol-1。 (2)为研究上述反应的平衡关系，在T°C下，向某密闭容器中加入a mol的环戊二烯和4 mol H2，测得平衡时，容器中环戊二烯和环戊烷( )的物质的量相等，环戊烯的选择性为 80%，此时H2的转化率为 %，反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx3= 。 (3)为研究不同温度下催化剂的反应活性，保持其他条件不变，测得在相同时间内，上述反应的转化率和选择性与温度的关系如图所示。 该氢化体系制环戊烯的最佳温度为 ；30°C以上时，环戊烯的选择性降低的可能原因是 (填标号)。 A．催化剂活性降低       B．平衡常数变大         C．反应活化能减小 (4)实际生产中采用双环戊二烯( )解聚成环戊二烯：(g) 2      ΔH> 0。若将3 mol双环戊二烯通入恒容密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(双环戊二烯)的变化，曲线B表示T1温度下n(环戊二烯)的变化，T2温度下反应到a点恰好达到平衡。 ①曲线B在T1温度下恰好达到平衡时的点的坐标为(m，n)，则m 2(填“>” “<”或“=”)，由图象计算n的取值范围是 。 ②T2温度下，若某时刻，容器内气体的压强为起始时的1.5倍，则此时v(正) v(逆) (填“>” “<”或“=”)。 试卷第20页，共64页 试卷第1页，共64页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) (2) 产物无污染 L1 因为随着的增大，相当于氢气的量增大，二氧化碳的量不变，此时平衡正向移动，二氧化硫的平衡转化率增大 (3) 增大氧气的浓度或加压 88 ＞ 【详解】（1）已知i.；ⅲ.  ；根据盖斯定律可知，由i+ⅲ可得，反应ⅱ. ②反应ⅲ的平衡常数表达式为。 （2）①转化为，总反应的化学方程式为，与CO还原法相比，氢气还原法的优点是产物为水，产物无污染； ②因为随着的增大，相当于氢气的量增大，二氧化碳的量不变，此时平衡正向移动，二氧化硫的平衡转化率增大，故曲线代表的平衡转化率。 （3）①其他条件不变，既提高反应速率，又提高的平衡转化率，可采取的措施是增大氧气的浓度或加压； ②因为随着的增大，相当于氧气的量增大，二氧化硫的量不变，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，故x1表示的比值为1∶2，设氧气为1mol，二氧化硫为2mol，M点二氧化硫的转化率为80%，则平衡时，二氧化硫为0.4mol，氧气为0.2mol，三氧化硫为1.6mol，则总物质的量为2.2mol，点对应的总压强为，M点对应的温度下，该反应的平衡常数； ③在时，向恒容密闭容器中充入、、三种气体，它们的分压依次为、、，此时，则反应向正反应进行，反应速率＞。 2．(1)-118 (2)614.7 (3) 恒压时通入稀有气体Ar，体积增大，平衡向气体分子数增加的方向移动，即正向移动，提高CH3CH2CH3(g)的转化率 50 反应速率加快 升高温度有利于反应向吸热方向进行 (4)B 【详解】（1）根据盖斯定律可知：反应③=反应①+反应②，则ΔH3=ΔH1+ΔH2=(123.8-×483.6)kJ•mol-1=-118kJ•mol-1，故答案为：-118； （2）反应①CH3CH2CH3(g)⇌CH2=CHCH3(g)+H2(g)ΔH1=+1238kJ/mol,设C=C的键能是x,根据ΔH=反应物键能之和-生成物的键能之和，可得ΔH1=[2×347.7+8×413.4-(x+347.7+6×413.4+436)]kJ/mol=123.8kJ/mol,解得x=614.7，故答案为：614.7； （3）①反应①正向气体分子数增加，恒压环境下通入稀有气体Ar，导致容器体积增大，原体系内各物质的分压减小，平衡正向移动，从而提高CH3CH2CH3的平衡转化率，故答案为：恒压环境下通入稀有气体Ar，导致容器体积增大，平衡向气体分子数增加的方向移动，即正向移动，提高CH3CH2CH3的平衡转化率； ②由图可知起始时压强为100kPa，平衡时压强为150kPa，设平衡时CH3CH2CH3(g)的消耗量为xmol，列三段式得：，根据压强之比等于气体物质的量之比得：=，解得：x=0.5，则平衡时各气体均为0.5mol，总气体为1.5mol，Kp===50，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物，故答案为：50；反应速率加快；升高温度有利于反应向吸热方向进行； （4）A．以C3H8和18O2为原料，初期产物中没有检测到18O，可知V2O5直接氧化吸附的丙烷，A错误； B．由A项分析可知，导致初期产物中没有检测到18O，V2O5直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充V2O5中反应掉的氧，B正确； C．以含有的C3H8和18O2为原料，反应过程中没有检测到C3H8-nDn(0＜n＜8)，即碳氢键的断裂不可逆，C错误； 故答案为：B。 3．(1) -46kJ/mol < 根据盖斯定律，，由于，，所以(其他合理答案也可) (2)降低逆反应活化能 (3) 温度低于242℃时，反应速率慢，甲醇的选择性低，随着温度升高，甲醇选择性升高，故甲醇产率增加，超过242℃时，温度对甲醇的选择性影响不大，但主反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，导致CO2转化率下降，从而使甲醇产率下降(其他合理答案也可) 9.02 (4) 0.53 【详解】（1）化学反应中断裂化学键吸热，形成化学键放热，根据表中所给数据列式计算主反应的；根据盖斯定律，，由于，，所以； （2）催化剂可使正、逆反应活化能同等程度的降低； （3）温度低于242℃时，反应速率慢，甲醇的选择性低，随着温度升高，甲醇选择性升高，故甲醇产率增加，超过242℃时，温度对甲醇的选择性影响不大，但主反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，CO2转化率下降，从而使甲醇产率下降。242℃时甲醇产率为 （4）初始时，，，达到平衡时甲醇产率为50%，。设副反应2中CO反应了，则有 根据甲醇的产率为50%，可知平衡时，则有 又因为平衡时，则有 达到平衡时，，，，，。则；平衡时气体压强为p kPa，CH3OH分压为，则0~5 min内，用CH3OH分压表示的平均反应速率为。 4．(1)6:1 (2)，，温度相同时，反应①、②焓变近似相等，熵变①大于②，故①的平衡常数大于② (3) 50% 及时分离产物 2.75 (4) (5)AD (6)0.08 【详解】（1）BL分子结构简式中只有H—C键是s-sp3型σ键，1个BL分子含6个H—C键，1个π键； 故答案为：6:1； （2）根据反应方程式中物质种类变化可知，反应①的熵变大于反应②的，由自由能计算K可知，，，焓变近似相等，温度相同时，熵变越大，平衡常数(限度)越大，反应①的平衡常数大于②； 故答案为：，，温度相同时，反应①、②焓变近似相等，熵变①大于②，故①的平衡常数大于②； （3）从图中可看出，γ-羟基丁酸初始浓度为0.18mol/L，a点时γ-羟基丁酸浓度为0.09mol/L，γ-羟基丁酸转化率为； 由于反应物、生成物无气体物质，压强改变对平衡无影响，故可以及时分离产物促进平衡正向移动，能提高反应物平衡转化率； 反应350min后，γ-羟基丁酸保持不变，反应处于平衡状态，平衡时γ-丁内酯浓度为0.132mol/L，根据三段式分析，，γ-羟基丁酸浓度m=0.048mol/L，平衡常数； 故答案为：50%；及时分离产物；2.75； （4）BD分解生成BL和H2，与BL和H2反应生成BD，互为等效平衡，，该过程吸热akJ，，该过程放热bkJ，即相当于0.01mol BD完全转化成0.01mol BL时吸收热量为，故反应的焓变为； 故答案为：； （5）A．根据图2知，制备BL的最优温度为260℃，A错误； B．由图3知，流速较小时，THF选择性增大，发生了副反应，导致BL选择性降低，B正确； C．由图2知，温度高于280℃时，BL选择性降低，可能是催化剂活性降低，C正确； D．流速为2.0L·min-1时，副产物含量并不低，选择该流速的原因是BL选择性降低程度小，但是流速增大，单位时间内生成BL量增大，D错误； 故答案为：AD； （6）以BL为原料，有关反应有：，，，根据物质的量分数定义，结合反应ⅱ和ⅲ特点有：，，则，平衡时BL、BD的物质的量分数分别为0.48、0.36，； 故答案为：0.08。 5．(1) O>N>S>C>H (2)+46.2 (3) E点上方 或 【详解】（1） 的组成元素中电负性大小顺序是O>N>S>C>H；基态氮原子价层电子轨道表示式为。 （2）根据盖斯定律，反应ii-反应i可得N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  kJ·mol-1，即NH3(g)N2(g)+H2(g)  kJ·mol-1。 （3）①反应ii为快反应，曲线表示物质快速减少，故表示NO，NH3快速增加，故曲线表示氨气，曲线表示氮气； ②若选择对反应ii催化效果更好的催化剂，反应ii会更快，生成NH3达到最高点所用时间短，NH3的占比更大，因此A点可能移向E点上方的某个点； ③达到平衡，氮气的物质的量为86%÷2×2mol=0.86 mol，NO的物质的量为6%×2 mol=0.12 mol，根据氮原子守恒，氨气的物质的量为(2-0.86×2-0.12) mol=0.16 mol，根据氧原子守恒，水的物质的量为(2-0.12) mol=1.88 mol，根据氢原子守恒，氢气的物质的量为(6-1.88-0.16×3÷2) mol=3.88 mol，总物质的量为6.9 mol。则反应i的平衡常数。 6．(1)< (2)AC (3)−72.4kJ/mol (4)氢酯比小于8，乙酸甲酯及H2均有较大的吸附率，增大氢酯比，H2的吸附率增大，使乙酸甲酯转化率增大（或增大氢酯比，平衡正向移动，乙酸甲酯转化率增大）；氢酯比大于8，大量的H2吸附在催化剂的表面，阻碍了催化剂吸附乙酸甲酯，导致乙酸甲酯的转化率减小 (5)0.006 (6) C2H5OH+3H2O−12e-=2CO2↑+12H+ 2.67 【详解】（1）根据图表可知，温度升高二氧化碳平衡转化率下降，平衡逆向移动，故逆反应放热，正反应吸热，ΔH=(正)-(逆)<0，活化能(正) <(逆)。 （2）A．密闭容器中充入4mol CO2和14mol H2发生该反应，容器内CO2和 H2体积比不再改变时，可以判断达到平衡，故A正确； B．恒容容器中，气体的密度不会改变，故B错误； C．绝热容器内，未达到平衡前，温度一直在变，当温度不变时达到了平衡，故C正确； D．断开C=O键与断开O—H键的数目之比为4∶7才说明反应速率相等，故D错误； 故选AC。 （3）燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定产物的放热，通过盖斯定律，反应①可以由CH3COOCH3燃烧反应+H2燃烧反应×2-C2H5OH燃烧反应-CH3OH燃烧反应得到，故可以算出ΔH1=-1593.4 kJ/mol +(−285.8 kJ/mol)×2−(−1366.8 kJ/mol)−725.8 kJ/mol =−72.4kJ/mol。 （4）由题目提示，固体催化剂作用下的反应速率与催化剂表面各反应物的吸附率有关，故氢酯比小于8，乙酸甲酯及H2均有较大的吸附率，增大氢酯比，H2的吸附率增大，使乙酸甲酯转化率增大(或增大氢酯比，平衡正向移动，乙酸甲酯转化率增大)；氢酯比大于8，大量的H2吸附在催化剂的表面，阻碍了催化剂吸附乙酸甲酯，导致乙酸甲酯的转化率减小，故氢酯比为8附近，乙酸甲酯的转化率最大。 （5）由反应①和反应②知，压强减小是反应①造成，设反应①中CH3COOCH3反应a mol，列出三段式： ，解得a=0.4，设反应②中CH3COOCH3反应bmol，根据反应②的方式化学计量数，反应②中H2也反应b mol，根据达到平衡时H2的分压为CH3COOCH3分压的5倍，，解得b=0.2，则平衡时CH3OH、C2H5OH、H2、CH3COOCH3物质的量分别为0.4mol、2mol、0.4mol、0.6mol，气体总物质的量为3.6mol，反应①的平衡常数Kp=。 （6）①燃料电池，燃料通负极，故通入甲醇的一级为负极，失电子转化为CO2，负极反应为C2H5OH+3H2O−12e-=2CO2↑+12H+； ②1mol O2被消耗，转移电子4mol，根据正极电极反应式O2+4H++4e-=2H2O，正极溶液增加1mol O2和4mol H+，质量为32+4=36g；根据负极电极反应，转移12mol电子生成2mol CO2和12mol H+，氢离子通过质子交换膜进入正极区，减少质量88+12=100g，故转移4mol电子减少质量33.33g，理论上正负极溶液质量变化的绝对值之差为36g-33.33g=2.67g。 7．(1) 低温 (2)BE (3) 曲线2 0.004 a (4)或14.8 【详解】（1）由盖斯定律可知，①-2×②可得反应③  =，该反应是气体体积减小的反应，，当时反应能自发进行，则该反应在低温下能自发进行。 （2）A．断裂4mol 的同时断裂1mol ，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，A不选； B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体压强减小，恒温恒容条件下，体系压强不再变化时，说明反应达到平衡，B选； C．恒温恒容条件下，该反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体的密度是定值，当气体密度不再变化时，不能说明反应达到平衡，C不选； D．不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D不选； E．绝热恒容条件下，该反应是放热反应，反应过程中温度上升，K=减小，当不再变化时，反应达到平衡，E选； 故选BE。 （3）①结合图中CO2的变化曲线可知，温度较低时（大约在600℃以下），甲烷化反应的逆反应占主导地位，且随着温度的升高，甲烷化反应的化学平衡逆向移动，CO2的含量逐渐增大，则H2的含量也逐渐增大，CH4和H2O(g)的含量逐渐减小[此阶段]，故曲线1是CH4的变化曲线：曲线2是H2O(g)的变化曲线；曲线3是H2的变化曲线，温度较高时（大约在650℃以上），逆变换反应的正反应占主导地位，且随着温度的升高，H2的含量逐渐减小。 设起始时n(H2)=4mol，n(CO2)=1mol，达到平衡时消耗的CO2为x mol， 曲线1和曲线3交叉点处，n(H2)=n(CH4)，4-4x=x，解得x=0.8。平衡后混合气体的总物质的量=0.2mol+0.8mol+0.8mol+1.6mol=3.4mol，在温度和容器的体积一定时，，则，解得p(平衡)=0.068MPa，故曲线1和曲线3交叉点处CO2的平衡分压：p(CO2)=0.068MPa×=0.004MPa； ②相同温度下，反应的平衡常数最大。平衡常数越大，反应进行的程度越大，故积碳反应主要由该反应造成。 （4）根据已知条件列出“三段式” 已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，则，x=1.5mol，则、、、，=或14.8。 8．(1) 436 +99 (2)D (3) 0.8 (4)在该条件下反应a的速率大于反应b，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多 (5) 【详解】（1） 反应物的总键能-生成物的总键能=2×803+x-1076-2×465=+36，解得x=436；由盖斯定律可知，反应b-反应a可得反应c，==+36+63=+99。 （2）A．当时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，A不选； B．当时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，B不选； C．当反应在恒容条件下进行时，由于反应物和生成物均为气体，混合气体的密度一直保持不变，则混合气体的密度不再发生变化，反应不一定达到平衡，C不选； D．混合气体中的百分含量保持不变，说明水的浓度不再变化，反应达到平衡，D选； 故选D。 （3）①在催化剂作用下，将物质的量之比为1：2的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应a、b，反应a消耗CO2xmol，反应b消耗CO2ymol，则有 当CO2转化率达到60%时，反应达到平衡状态，则=60%，这时和的物质的量之比为1：1，则1-x-y=2-3x-y，解得x=0.5，y=0.1，则CH3OH、H2O、CO2、H2、CO的物质的量分别为0.5mol、0.6mol、0.4mol、0.4mol、0.1mol，=20×0.2×0.2=0.8mol·L-1·s-1，故v逆=v正=0.8 mol·L-1·s-1； ②，Ea=TC-RTlnk，ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=Ea正-Ea逆=-RTlnk正+RTlnk逆=。 （4）由图可知，温度相同时，CH3OH选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：在该条件下反应a的速率大于反应b，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。 （5）已知650K时，，设在650K时，向容器中加入5molCH3OH(g)使之发生反应a、b，得到n0(C2H4)=1mol，n0(C3H6)=1mol，n0(H2O)=5mol，反应式c可如下列式： 因为，，所以2(1-3n)=1+2n，解得n=，所以最终平衡体系中含有1-3n=molC2H4，1+2n=molC3H6，以及5molH2O，则x(C3H6)= ，x(C2H4)= ，代入Kp=。 9．(1) 高温 (2) 能和生成的反应，使得反应Ⅰ的氢气浓度减小，平衡正向移动 (3)B 【详解】（1）由标准摩尔生成焓可得①，②，由盖斯定律=②-①，则，该反应，，由，故该反应在高温下自发进行； （2） ①温度为800K时，丙烷得平衡转化率为60%，可列三段式，则混合气体得总物质得量为；氢气的分压为，；丙烷的分压为，②；③增大水烃比，相当于减小压强，该反应是气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大，则0.1MPa下，水烃比为时的曲线如图（画图只要画出曲线在原有曲线的上方即可）；④若其他条件不变，将nmol水蒸气改为nmol[此时有副反应]，由于能和生成的反应，使得反应Ⅰ的氢气浓度减小，平衡正向移动，则丙烷的平衡转化率将大大增加； （3）增大压强，反应物的浓度增大，反应速率加快。该反应的正反应是气体体物质的量增大的反应，在没有达到平衡之前，反应正向进行，反应物转化率增大。达到平衡状态后增大压强，化学平衡逆向移动，使丙烷的转化率又降低，所以符合的图形有ACD，经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化的趋势图不可能是B。 10．(1)     (2) 0.0784 CD 温度升高，由于主反应和副反应1均为吸热反应，则平衡正向移动，且移动程度较大，使得消耗的增多；副反应2为放热反应，温度升高平衡逆向移动，使得的生成量减少，故的选择性会降低 (3)温度高于600℃后，混合体系以吸热反应副反应1为主，而该反应为气体总分子数不变的反应，压强不影响该反应的平衡，故不同压强下的平衡转化率趋于相等 (4) 1 80% 【详解】（1）目标反应的化学方程式：，结合盖斯定律可知目标反应=主反应-副反应1＋副反应2，目标反应的，故答案为：。 （2）①由表中数据判断11min时体系已经达到平衡状态。由题给化学方程式中各物质的关键点化学计量数关系和反应在恒压下进行可知，容器容积随着反应的进行会发生变化。设主反应、副反应1、副反应2中的转化量分别为xmol、ymol、zmol，列式分析： 可得=[(1-x)+(1.2-x-y-z)+(2x+y)+z+(2x-y-3z)+(y+z)]mol=(2.2+2x-2z)mol，已知平衡时，，故x=0.8，z=0.3，则，恒温恒压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，则平衡时的容器容为积，故，=，故答案为：0.0784。 ②A．为某一时刻的状态，不能说明浓度不再变化，不能说明体系达到平衡状态，A错误； B．若只发生主反应，可说明反应达到平衡，但CO还参与副反应1，故该等式无法说明体系达到平衡状态，B错误； C．气体总质量固定，混合气体总质量合气体的平均摩尔质量=，由于气体的总物质的量在改变，故混合气体的平均摩尔质量随反应的进行而改变，不变时可说明体系已达到平衡状态，C正确； D．该反应体系恒温恒压，主反应、副反应2为反应前后气体总分子数变化的反应，故容器容积为变量，当容积恒定不变时证明体系达到平衡状态，D正确； 故答案选CD； ③实验中，缓慢升高温度时发现平衡时甲醇的选择性逐步降低，原因：温度升高，由于主反应和副反应1均为吸热反应，则平衡正向移动，且移动程度较大，使得消耗的增多；副反应2为放热反应，温度升高平衡逆向移动，使得的生成量减少，故的选择性会降低，故答案为：温度升高，由于主反应和副反应1均为吸热反应，则平衡正向移动，且移动程度较大，使得消耗的增多；副反应2为放热反应，温度升高平衡逆向移动，使得的生成量减少，故的选择性会降低。 （3）当温度高于600℃后，不同压强下的平衡转化率趋于相等，原因是：温度高于600℃后，混合体系以吸热反应副反应1为主，而该反应为气体总分子数不变的反应，压强不影响该反应的平衡，故不同压强下的平衡转化率趋于相等，故答案为：温度高于600℃后，混合体系以吸热反应副反应1为主，而该反应为气体总分子数不变的反应，压强不影响该反应的平衡，故不同压强下的平衡转化率趋于相等。 （4）由盖斯定律可知，副反应1=主反应-×副反应2，故设起始时充入1mol、4mol，平衡时反应消耗了amol，可列三段式： 设平衡时容器的容积为VL，，解得a=0.8，故的转化率，故答案为：1；80%。 11．(1) 1 (2) HD 溶解载体，使纳米颗粒发生团聚，催化活性下降 (3) CD 1 越大 【详解】（1）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的磷原子个数为8×+6×=4，位于体内的钼原子个数为4，催化剂的化学式为MoP，则制备催化剂的反应为二氧化钼与硫酸氢铵混合物与氢气高温下反应生成磷化钼、氨气和水，反应的化学方程式为，故答案为：； ②由题意可知，电解时，与电源正极相连电极b是电解池的阳极，碱性条件下甲醛在阳极失去电子发生氧化反应生成甲酸根离子、氢气和水，电极反应式为，电极a是阴极，水分子自由基得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，由得失电子数目守恒可知，电解过程中生成1mol氢气时，阴、阳两极生成氢气的物质的量都为0.5mol，则通过阴离子交换膜由阴极区进入阳极区的氢氧根离子物质的量为0.5mol×2=1mol，故答案为：；1； （2）①由反应的机理可知，氢分子中的两个氢原子一个来自水分子，一个来自甲醛分子，若将甲醛中的氢用D原子标记为DCDO，得到的氢气产物为HD，故答案为：HD； ②氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，若氢氧化钠溶液浓度过大，氢氧化钠溶液溶解载体氧化铝，使纳米银颗粒发生团聚，催化活性下降，导致氢气的产生迅速减慢，故答案为：溶解载体，使纳米颗粒发生团聚，催化活性下降； （3）①A．由方程式可知，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； C．该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 故选CD； ②设起始氢气和一氧化氮的浓度都为1mol/L，由题意可知，起始反应速率v0=k×1m×12=k，氢气转化率为50%时，氢气和一氧化氮的浓度都为1mol/L—1mol/L×50%=0.5mol/L，则反应速率v=k×0.5m×0.52=0.125v0=0.125k，解得m=1；由可知，活化能越大，升高温度时，的值增大，则的值增大，速率常数k2大于k1，所以速率常数增大的倍数越大，故答案为：1；越大。 12．(1)-7 (2) NH4I＞NH4Br＞NH4Cl＞NH4F 丙 4 2NH3(g)N2(g)+3H2(g) (3) ＜ 向将粗Ti混合物与I2蒸气混合加热到1100~1500℃充分进行后，将反应后的气体通入另一容器冷却至160~200℃即可得到高纯Ti，分离出的I2蒸气还能循环利用 温度对副反应的影响大于对主反应的影响，导致Ti的消耗速率增大程度大于Ti的生成速率，从而导致钛沉积速率降低 【详解】（1）根据反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和可知，  E(H-H)+E(I-I)-2E(H-I)=436kJ/mol+151 kJ/mol -2×297 kJ/mol =-7 kJ/mol，故答案为：-7； （2）①卤化铵分解与产物稳定性有关，产物越稳定，卤化铵（NH4X）越容易分解，结合HX的热稳定性与X的非金属性一致，即稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI，故NH4I、NH4Br、NH4Cl、NH4F的热分解温度由高到低排序为NH4I＞NH4Br＞NH4Cl＞NH4F，故答案为：NH4I＞NH4Br＞NH4Cl＞NH4F； ②ⅰ．反应Ⅰ：；反应Ⅱ：，NH4I分解温度为235℃，HI分解温度为300℃，随着反应的进行，一开始NH3和HI的物质的量增大，而后由于HI分解，导致HI的物质的量先增大后减小，故图中曲线丙代表HI(g)物质的量随时间变化曲线；由题干图示信息可知，平衡时NH3的物质的量为0.5mol，HI的物质的量为0.1mol，I2和H2的物质的量为：0.2mol，则HI的平衡分压为：0.1p总，H2和I2的平衡分压为0.2p总，该温度下，反应Ⅱ的平衡常数==4，故答案为：丙；4； ⅱ．进一步研究发现，其他条件不变，升高温度时甲曲线平台下移，说明NH3的物质的量减少，说明高温下NH3开始分解为N2和H2，即其可能的原因是2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，故答案为：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)； （3）①由题干信息可知，主反应：，高温平衡向正反应进行，说明主反应为吸热反应，即主反应中＜0，提纯钛的原理为：向将粗Ti混合物与I2蒸气混合加热到1100~1500℃充分进行后，将反应后的气体通入另一容器冷却至160~200℃即可得到高纯Ti，分离出的I2蒸气还能循环利用，故答案为：＜；向将粗Ti混合物与I2蒸气混合加热到1100~1500℃充分进行后，将反应后的气体通入另一容器冷却至160~200℃即可得到高纯Ti，分离出的I2蒸气还能循环利用； ②钛沉积速率与钛丝温度关系如图所示。温度高于1500℃时，钛沉积速率降低的主要原因可能是温度对副反应的影响大于对主反应的影响，导致Ti的消耗速率增大程度大于Ti的生成速率，从而导致钛沉积速率降低，故答案为：温度对副反应的影响大于对主反应的影响，导致Ti的消耗速率增大程度大于Ti的生成速率，从而导致钛沉积速率降低。 13．(1) (2) 0.8p 0.01 0.9 (3)54% (4)催化剂的活性降低 (5) 【详解】（1）某反应的平衡常数表达式为，可得方程式，根据盖斯定律Ⅰ×2+Ⅲ可得该反应，则该反应的热化学方程式为 。 （2）向一容积为2L的恒容密闭容器中通入1mol和3mol，一定温度下发生反应，起始总压为pPa，20min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%，列出三段式： ①，得n=0.4，平衡时总压为。 ②0~20min内，用表示的平均反应速率，的平衡浓度 （3）在一定条件下发生反应Ⅰ、Ⅲ（过量），若反应Ⅰ中的转化率为90%，Ⅲ中的转化率为40%，列出三段式： 则的产率为。 （4）催化剂在特定温度下催化能力最强，在催化剂b作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是催化剂的活性降低。 （5）①该反应为体积减小的反应，压强增大，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，结合图像，、和由大到小的顺序是。 ②若在250℃、的条件下，反应达到平衡，列出三段式： ，解得m=，CO、H2、CH3OH分压分别为，则该反应的平衡常数。 14．(1) 低温 或 (2) ＋131.3 3.5 29.17 b d 【详解】（1）①，当时，反应能自发进行，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) 的，，故低温有利于自发进行，故答案为：低温； ②由图可知，合成尿素的历程分为3步，其中第二步的活化能最高，为决速步，化学方程式为：HOOC−NH2=H2O+HN=C=O或NH3+HOOC−NH2=H2O+HN=C=O+NH3；故答案为HOOC−NH2=H2O+HN=C=O或NH3+HOOC−NH2=H2O+HN=C=O+NH3； （2）①反应Ⅰ=反应Ⅱ-反应Ⅲ，根据盖斯定律，，故答案为：+131.3； ②在T℃、50MPa反应条件下，向某容器中加入3mol C(s)和4mol H2O(g)，发生上述三个反应，达到平衡时，测得容器中C(s)的物质的量为1mol，CO(g)和H2O(g)的物质的量都为0.5mol，列三段式如下： 由题意得：4-x-2y-z=0.5mol，n(H2)=x+2y+z=3.5mol，故答案为3.5； n(CO2)=y+z，由题意知，平衡时，n(C)=3-x-y=1mol，n(CO)=x-z=0.5mol，故n(CO2)=y+z =1.5mol，n(H2O)=0.5mol，n(H2)= 3.5mol，体系内气体总的物质的量n总=0.5+0.5+1.5+3.5=6mol，此时气体压强p(CO)=，p(H2O)= ，p(H2)= ，，故答案为29.17； ③反应Ⅰ=反应Ⅱ-反应Ⅲ，故Kp1=，代入数据可知，曲线b、d、e符合此关系，曲线e为反应Ⅰ图像，又由于，Kp2随温度的升高而增大，，Kp3随温度的升高而减小，故得出曲线b为反应Ⅱ图像，曲线d为反应Ⅲ曲线；故答案为b、d； 15．(1)1s22s22p63s23p63d104s24p65s2或[Kr]5s2 (2)Ⅱ (3) 发生反应Ⅱ生成CO后才能发生反应Ⅲ，而反应Ⅱ需在较高温度下自发进行 = M、N点对应状态均为平衡状态，CO的浓度变化为0 (4)A 【详解】（1）Sr与Ca同族且相邻，则Sr位于第五周期第ⅡA族，基态Sr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p65s2或[Kr]5s2； （2）∆G=∆H-T∆S<0时，反应能自发进行，反应I、Ⅱ自发进行的温度分别大于511.1K、741.7K，反应Ⅲ在任何温度下都能自发进行，则三个反应自发进行所需温度最高的是Ⅱ； （3）①由反应原理和起始投料组成知，先发生反应Ⅱ生成CO后才能发生反应Ⅲ，而反应Ⅱ需在较高温度下自发进行，故温度低于T1时容器内几乎不发生反应Ⅲ； ②由图知，T1时发生反应I，1molSrSO4(s)完全反应生成2molCO2(g)，则0~tmin内，反应的平均速率； ③由图知，温度高于T1时SrSO4(s)和SrS (s)的物质的量分数不变，CO2(g)和C(s)的物质的量分数减小，CO(g)的物质的量分数增大，结合反应I、Ⅱ并应用盖斯定律推知(反应Ⅱ-反应I)，容器内发生主要反应的热化学方程式为； ④℃时，相当于2mol CO2(g)和1molC(s)在10L恒容密闭容器中发生反应，达到平衡时CO2(g)和CO(g)的物质的量相等，假设生成2xmolCO(g)，列式计算2-x=2x，则x=mol，平衡时CO2(g)和CO(g)的物质的量均为mol，则反应I的平衡常数c2(CO2)= ； ⑤M、N点对应状态均为平衡状态，CO的浓度变化为0，则平均反应速率：M=N； （4）A．反应I、Ⅱ为吸热反应，适当升高温度平衡正向移动，可增大S人S（s）的平衡产量，A正确； B．增大压强，反应I和Ⅱ的平衡逆向移动，反应Ⅲ平衡不移动，SrS(s)平衡产量减小，B错误； C．催化剂不影响平衡移动，C错误； 故选A。 16．(1) d (2) 增大 ＜ ＜ (3) (4) (位点上的)与位点上中带部分负电荷的O作用生成，带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的位点上 过多的占据了带部分负电荷的位点，使得乙苯的脱除速率降低，乙苯转化率下降 【详解】（1）①根据反应机理可得，反应①；反应②；反应③；已知反应④；根据盖斯定律可知，由①+②+③-④可得反应，，故。 ②a．的物质的量保持不变，能说明该反应达到平衡状态； b．单位时间内，断裂2molH—H键的同时断裂2molC—H键，说明正逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态； C．与等物质的量充入，按照1：2反应，因此随反应进行始终在变化，故当不再发生变化，能说明该反应达到平衡状态； d．混合气体总质量不变，容器容积不变，因此气体密度始终不变，故容器内混合气体的密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态； 故选d。 （2）①由图可知，若温度升高，则增大，也增大，且温度改变对的影响更大，故逆反应方向为吸热反应，则该反应的＜0。 ②当反应平衡时，，则，则若温度为时，，平衡常数比大，故，降温平衡正向移动，气体总物质的量减少，且温度降低，则时的平衡压强＜。 （3）Cu电极上转化生成，故Cu电极为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式为：。 （4） ①上图所示的反应机理中步骤Ⅰ和步骤Ⅱ可描述为乙苯带部分正电荷，被带部分负电荷的位点吸引，随后解离出并吸附在位点上；(位点上的)与位点上中带部分负电荷的O作用生成，带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的位点上。 ②保持混合气体总压(p)等其他条件不变，的分压与乙苯转化率的关系如下图所示。时，乙苯转化率下降的原因是过多的占据了带部分负电荷的位点，使得乙苯的脱除速率降低，乙苯转化率下降。 17．(1)  kJ·mol-1 (2)cd (3) 16.7% (4) CO 14.7% 温度升高，生成的反应速率增大(合理即可) 【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得  kJ·mol-1 （2）A．催化剂不影响平衡移动，的平衡转化率不变，A错误； B．恒温恒容的容器，气体体积不变，质量不变，气体密度保持不变，无法确定体系已达平衡，B错误；C．恒温恒容的容器，气体体积不变，气体的物质的量为可变量，气体平均摩尔质量保持不变，反应体系已达平衡，C正确；D．反应Ⅰ正向是气体体积减小的反应，平衡后缩小体积增大体系压强，有利于提高产率，压强对反应Ⅱ的平衡无影响，D正确；E．平衡后升高温度，反应Ⅱ的正反应速率增大、逆反应速率也增大，但增大程度小于正反应，平衡正移，E错误；故选cd； （3）投料，发生反应I，，压强增大，平衡正向移动，的平衡转化率增大，得出；投料,设物质的量分别为xmol和3xmol根据方程式在平衡状态列三段式 A点对应的甲醇的体积分数=16.7%； 平衡常数 （4）温度升高，反应Ⅱ正向进行，所以曲线a为CO； 的选择性为30%，的吸收率为6.3，CO的选择性为70%，CO的吸收率为：14.7%； 210~250℃之间，温度升高，生成的反应速率增大(合理即可)。 18．(1) -123.9 小于 58.8% (2) 正反应为气体分子数增加的反应，相同温度下，压强增大，CO2转化率降低 (3) 活化能降低，生成乙醇与甲醛的速率大，提高了生成乙醇的选择性 【详解】（1）①由盖斯定律可知，Ⅱ×2+Ⅲ可得反应Ⅰ，则反应Ⅰ的；该反应为放热反应，则活化能(正) 小于(逆)； ②对于反应Ⅱ、Ⅲ，在一定条件下，若反应Ⅱ中，CO2的转化率为98%、反应Ⅲ的转化率为40%，假设有1mol二氧化碳参与反应，则理论生成0.5molCH3CH2OH，实际生成0.5mol×98%=0.49molCH3CH2OH，其中40%参与反应Ⅲ，故CH3CH2OH的产率为； （2）①该反应的正反应为气体分子数增大的反应，相同温度下，压强增大，平衡逆向移动，CO2转化率降低，故； ②在压强为、1100℃的条件下，X点二氧化碳转化率为80%，则平衡后甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气分别为0.2nmol、0.2nmol、1.6nmol、1.6nmol，总的物质的量为3.6nmol，平衡常数=； （3） ①由图可知，酸性条件下转化为，结合质量守恒可知，X为； ②过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；结合图3可知，与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是活化能降低，生成乙醇与甲醛的速率大，提高了生成乙醇的选择性。 19．(1) (a+b-c-d) 低温 (2)b (3)C (4)0.089 (5)超过450℃，催化剂活性降低(或失活)，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降 (6)2 【详解】（1）提取图中数据，反应物的总键能-生成物的总键能=(a+b)kJ/mol-(c+d)kJ/mol；由于该反应是放热的熵减反应，若，反应可自发进行，所以该反应在低温下能自发进行。 （2）能使速率和两种污染气体转化率都增大，即既加快反应速率，平衡又向正向移动； a．升高温度，反应向吸热方向进行，转化率降低，a项不选； b．压缩容器体积，相当于增大压强，反应速率加快，平衡向气体分子数减少的方向进行，即正向进行，b项正确； c．恒压充入氦气，体积变大，浓度变小，反应速率减慢，c项不选； d．加入催化剂，加快反应速率，但不影响平衡移动，转化率不变，d项不选； 故选b。 （3）该反应是一个气体体积减小的放热反应，升高温度，向逆反应方向移动，一氧化氮体积分数增大，容器体积不变，混合气体总压强增大，故D点会向C点移动，故答案为：C。 （4）E点时NO的体积分数为25%，根据已知在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应，列三段式：，气体总物质的量为(18-2x)mol，则，解得x=2，故平衡时n(NO)=4mol、n(CO)=6mol、n(N2)=2mol、n(CO2)=4mol；物质的量分数分别为25%、37.5%、12.5%、25%，故。 （5）由图示可知，催化剂Cat-1条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是超过450℃，催化剂活性降低(或失活)，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降。 （6）将石膏加热使之脱水，当固体的质量为2.72g后不再改变时，，，，x=2。 20．(1) (2)    向左 (3) > 0.05 【详解】（1）①该脱硫过程为反应物，在催化剂的作用下生成，总反应为； ②根据反应机理图可知氧化为，氧化性＞，S还原为，氧化性大于S，、S、三种物质在酸性条件下氧化性强弱顺序为； （2）①第Ⅰ步热化学反应方程式为：CH4(g)+NiFe2O4(s)=CO(g)+2H2(g)+2FeO(s)+NiO(s) △H1； 第Ⅱ步热化学反应方程式为：H2O(g)+NiO(s)+2FeO(s)=NiFe2O4(s)+H2(g) △H2；根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ可得  ； ②反应Ⅱ的随温度增大而减小，说明该反应为放热反应，升高温度，第Ⅱ步反应平衡向左移动； ③  ，在1000℃时，太阳能催化甲烷蒸气重整制氢反应的压强平衡常数； （3）T1温度平衡时，=，由于该反应吸热，升高温度平衡正向移动，K值增大，故KT1＜KT2，故值增大，则有＞；，平衡时总的物质的量为(5+2x)mol，起始P总为10 KPa，P总增加了4KPa，故x=1mol，0~10min用表示的平均反应速率为。 21．(1)< (2) 80 (3) > 温度升高，催化剂活性降低，且催化剂对化学反应速率的影响大于温度对化学反应速率的影响 (4) > 反应Ⅰ为放热反应，由甲到乙，相当于升高温度，平衡逆向移动，C2H4的转化率降低 【详解】（1）反应I为化合反应，绝大多数化合反应为放热反应，所以； （2）设物质的量分别为，达到平衡时C2H4的转化率为80%，即反应消耗C2H4物质的量为0.8mol，C2H6的选择性为25%，则生成的C2H6有0.8mol×25%=0.2mol，则反应Ⅱ消耗的H2有0.2mol，消耗的C2H4有0.2mol，反应Ⅰ消耗的C2H4为0.6mol，消耗的H2为0.6mol，共消耗H2物质的量为0.8mol，H2的转化率为80%；反应初始气体总物质的量为4mol，初始总压强为4pkPa，CO初始分压pkPa，反应I消耗CO为0.6mol，即压强变化0.6pkPa，反应速率：；，平衡时，n(C2H4)=0.2mol，n(H2)=0.2mol，n(CO)=1.4mol，n(C2H6)=0.2mol，n(CH3CH2CHO)=0.6mol，气体总物质的量为2.6mol，初始时气体总物质的量为4mol，总压为4pkPa，则平衡时各物质分压为p(C2H4)=0.2pkPa，n(H2)=0.2pkPa，n(CO)=1.4pkPa，n(C2H6)=0.2pkPa，n(CH3CH2CHO)=0.6pkPa，； （3）从图中可知B点乙烯的转化率大于D点，但都小于该温度下的平衡转化率，说明开始时随着温度的升高，反应速率增大，乙烯的转化率不断增大，但是随着温度进一步升高，催化剂活性降低，催化剂降低对反应速率降低的影响强于温度升高对反应速率加快的影响，所以； （4）反应Ⅰ为放热反应，由甲到乙，相当于升高温度，平衡逆向移动，C2H4的转化率降低，所以。 22．(1)键的键能比键的键能低，难以形成较长的硅链；键的键能比键的键能低，使得短链硅烷也不稳定 (2) bd 温度高，反应速率快；更易于硅的分离 (3) +114 大于 0.11 及时分离出产物 【详解】（1）硅原子半径大于碳，形成硅硅键键长大于碳碳键键长，使得键的键能比键的键能低，难以形成较长的硅链；键的键能比键的键能低，也使得短链硅烷也不稳定，故硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多； （2）①a.反应均为放热反应，升高温度反应逆向移动，导致的转化率降低，错误；　　　 b.锌、硅都会和氧气反应，故还原过程需在无氧的气氛中进行，正确； c.液态氯化锌变为气体、液态锌单质变为气体，均为吸热过程，导致反应放热减少，放热的焓变为负值，故，错误；      　　　　　　　 d.Na、Mg均为活泼金属，可以代替作为还原剂，还原，正确； 故选bd； ②反应3温度高，反应速率快，且生成硅为固态而氯化锌为气体，更易于硅的分离，所以实际制备过程选择“反应3”； （3）①已知： Ⅰ： Ⅱ： 由盖斯定律可知，3×Ⅰ+Ⅱ得反应：，则该温度下，=；K3=。 ②反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动且反应速率加快，的转化率增大，结合图可知，T1大于T2； 平衡时，的转化率为50%，假设投料1mol，则： 反应为气体分子数不变的反应，可以用物质的量代替其浓度，则平衡常数K=。 ③下，及时分离出产物，可以促使反应正向进行，使得转化率提高。 23．(1)反应②是放热反应，而反应①是吸热反应 (2)< (3) 或甲醇的选择性 B (4) 6∶1 太少，形成的氧原子空位少，催化能力较弱；太多，生成的过多，使催化剂中毒 【详解】（1）根据反应反应自发进行，反应②在热力学上自发进行的趋势大于反应①，其原因是反应②是放热反应，而反应①是吸热反应。 （2）已知反应①的速率方程，，(、分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关)。温度下反应达到平衡时，，温度下反应达到平衡时，，，则此时平衡正向移动。由此推知，。 （3）①反应①正向吸热，升高温度，平衡正向移动，反应②正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化碳选择性增大，CH3OH的选择性降低，故曲线a表示或甲醇的选择性，故曲线c表示CO的选择性，曲线b表示CO2的转化率。 ②根据曲线，温度过高，甲醇选择性降低，温度过低，反应速率太慢，在上述条件下合成甲醇的适宜工业条件是500～600K，故选B。 ③573K时，甲醇选择性85%，二氧化碳转化率为60%，列出三段式为： 可得，，解得x=0.09，y=0.51，平衡时总物质的量为1.98mol，反应②平衡常数 。 （4）①H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程，即由得失电子守恒有3H2~CH3OH~ 6H*，所以消耗6mol H*产生1molCH3OH；理论上、反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为6∶1。 ②结合反应过程，若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是太少，形成的氧原子空位少，催化能力较弱；太多，生成的过多，使催化剂中毒。 24．(1) -156.9 B (2) 活性金属Rh 吸附在活性金属Rh表面的CO2直接解离产生 HCO+2HHCOO-+H2O (3) 低温 二 HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间的延长逐渐增大，则第一步生成HCOO*的速率比第二步消耗HCOO*的速率快，第二步生成CH3O*的速率比第三步消耗CH3O*的速率慢，故第二步反应速率最慢，故反应历程中，第二步反应的活化能最高，是反应的决速步骤 【详解】（1）①根据盖斯定律，反应Ⅲ可由反应Ⅰ×2-反应Ⅱ得到，则△H3=2△H1-△H2=-395.6 ×2-(-634.3 =-156.9。反应Ⅲ的平衡常数K3= 。 ②CO2加氢合成甲烷时，也有副产物发生，主反应是放热反应，副反应是吸热反应， 通常控制温度为500℃左右，此时催化剂的活性高，反应速率快，由于有副反应发生，因此应是主反应催化剂选择性好，而温度高，对副反应平衡正向移动，对主反应平衡逆向移动，平衡转化率减小，故选B。 （2）①从图可以看出，CO2和H2在催化剂表面不同活性位点的吸附、活化形成中间体不同，故上述两种机理不同的关键在于CO2的吸附、活化位置(是在载体ZrO2上，还是在活性金属Rh上，以及活化形成的中间体)，由图可知，若发生机理①，则二氧化碳吸附在活性金属Rh上； ②由图可知，吸附在活性金属Rh表面的中间体CO，除了可能是吸附在活性金属Rh表面的CO2直接解离产生，也有可能是机理②中出吸附在载体ZrO2的Zr原子表面的(CO2衍生物中问体)甲酸盐解离产生； ③中间体Ⅱ脱去H2O生成中问体Ⅲ，吸附在Zr原子表面的H原子与碳酸氢盐中的C原子相作用，吸附在O原子表面的H原子与碳酸氨盐羟基上的O原子相互作用，生成的甲酸盐吸附在Zr原子表面、H2O分子直接离去，可用反应式表示为HCO+2HHCOO-+H2O。 （3）①反应的△H<0，△S<0，△G=△H-T△S<0，反应可以自发进行，故反应在低温下可以自发进行； ②Cu为29号元素，基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1 ，价层电子轨道表示式为；HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间的延长逐渐增大，则第一步生成HCOO*的速率比第二步消耗HCOO*的速率快，第二步生成CH3O*的速率比第三步消耗CH3O*的速率慢，故第二步反应速率最慢，故反应历程中，第二步反应的活化能最高，是反应的决速步骤。 25．(1) (2)加压（或增加H2浓度） (3) (4) 224 (5) 7 【详解】（1）由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得：Sabatier反应的△H=(803kJ/mol×2+436 kJ/mol×4)—(413 kJ/mol×4+463 kJ/mol×4)=—154kJ/mol，故答案为：—154； （2）Sabatier反应是气体体积增大的放热反应，增大压强或增大氢气浓度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，甲烷的平衡转化率增大，故答案为：加压（或增加H2浓度）； （3）由题给数据可建立如下三段式： 由三段式数据可知，反应的平衡常数K=，故答案为：； （4）由图可知，与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，多晶铜电极为阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲烷和碳酸氢根离子，电极反应式为，由得失电子数目守恒可知，生成1mol甲烷时，阳极生成2mol氧气和8mol二氧化碳，标准状况下，混合气体的体积为10mol×22.4L/mol=224L，故答案为：；224； （5）由AlNH6是共价化合物，分子中所有的原子都达到稳定结构可知，AlNH6的结构式为，则1mol分子中含有共用电子对的物质的量为7mol，故答案为：7；。 26．(1) 四面体形 D (2) (3) Cat1 改变相同温度，变化值较小，较小 C (4) 升高温度 加催化剂 【详解】（1）分子中P原子价层电子对数为4，其中孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形。分子含5个单键，需要5个杂化轨道。基态P原子电子排布式为，3s、3p、3d能量相近，可以参与杂化，杂化类型为。 （2）根据盖斯定律可知，（②-①）÷4得目标热化学方程式，则 kJ⋅mol，由于b>a，则，三氯化磷与氯气反应生成五氯化磷是放热反应。 （3）①根据表达式可知，温度变化相同时，值越小，变化值(绝对值)越小，直线斜率越小，催化剂催化效能越大。由图乙可知，Cat1对应直线的斜率较小。 ②移走一半反应物，压强减小，减压平衡逆向移动，即平衡时的物质的量小于原平衡的一半，故选C。 （4）①曲线a、b起始状态时，容器体积相同，反应物的物质的量相同，温度越高，压强越大，即温度：a>b。曲线c和b达到相同的平衡状态，只是前者先达到平衡，c反应速率较大，该反应是气体分子数不相等的反应，故c改变条件是加入催化剂，或加入效率更高的催化剂。 ②同温同容条件下，压强之比等于物质的量之比。 ，，kPa，。 27．(1)+148 (2) 温度升高、催化剂活性增强共同使化学反应速率加快，丁烯转化率增大 随温度升高，反应ⅱ速率增大的幅度大于反应ⅰ 9 38.1 (3)BC (4)MgO 【详解】（1）由表格中燃烧热的数据可得热化学方程式： ①； ②； ③； 根据盖斯定律，③+①-2×②得目标方程式； 故答案为：+148； （2）①温度升高、催化剂的活性增强共同使反应速率加快，单位时间内消耗丁烯的量增加，使丁烯的转化率增大；500~550℃反应ii速率增大的幅度大于反应ⅰⅰ。 ②设初始时、，C4H8、C2H4的转化率分别为96%、32%，可得三段式：，，平衡时、、、，总物质的量为：(1.36a+0.04a+1.44a+0.16a)mol=3amol，则；； （3） A．过程中有加成反应发生，如：与CH2=CHCH2CH3生成，故A正确； B．根据反应机理图可知，可将2-丁烯转化为1-丙烯或2-戊烯，但不能转化为1-丁烯，故B错误； C．W元素的成键数目有3和5两种，发生了变化，故C错误； D．由图可知，存在碳碳单键的断裂和形成，故D正确； 故选BC。 （4）丁烯的转化率、丙烯的选择性要尽可能高，由图可知，选择MgO作催化剂助剂为优选方案。 28．(1) (2) (3) BiIn 大于 ，该反应，温度越高，K越小 的转化率 升高温度，反应Ⅰ逆向移动程度大于反应Ⅱ正向移动程度 【详解】（1）HCOOH中碳原子的价层电子对数为3，属于sp2杂化； （2）由盖斯定律得； （3）①由图可知BiIn作催化剂较优，它对应的反应历程活化能最小，化学反应速率最快； ②，该反应，温度越高，K越小，因此T2＞T1； ③温度相同时，CO和HCOOH的选择性相加为1，同时主反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，HCOOH选择性下降，即曲线a为HCOOH的选择性，曲线c为CO的选择性，曲线b为CO2转化率；200℃~360℃，升高温度曲线b对应纵坐标值减小，是因为反应Ⅰ逆向移动程度大于反应Ⅱ正向移动程度；由图可知240℃时，CO2转化率为y，CO的选择性为x，则HCOOH的选择性为1-x，设投入的CO2物质的量为amol，可得平衡时，，，设总物质的量为n总，总压强为p总，可得。 29．(1) (2) p1＞p2＞p3＞p4 反应Ⅱ和反应Ⅲ是气体体积不变的反应，压强增大，平衡不发生移动，反应I是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的转化率变大，说明平衡正向移动，压强不断增大 温度较低时，CO2平衡转化率主要取决于反应I，温度较高时，CO2平衡转化率主要取决于反应Ⅱ (3)温度高于350℃时总反应以反应Ⅱ为主 (4) b 0.215 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应I×2+反应Ⅲ可得 。 （2）①反应Ⅱ和反应Ⅲ是气体体积不变的反应，压强增大，平衡不发生移动，反应I是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的转化率变大，说明平衡正向移动，压强不断增大，因此压强p1、p2、p3由大到小的顺序是p1＞p2＞p3＞p4； ②压强为p1时，CO2平衡转化率为反应I和反应Ⅱ的CO2平衡转化率之和，反应I为放热反应，随温度升高CO2平衡转化率降低，反应Ⅱ为吸热反应，随着温度升高，CO2的平衡转化率先减小后增大，原因是：温度较低时，CO2平衡转化率主要取决于反应I，温度较高时，CO2平衡转化率主要取决于反应Ⅱ。 （3）反应Ⅱ是气体体积不变的吸热反应，当反应温度高于350℃时几条曲线重合，说明此时的转化率不受压强影响，且温度升高，CO2的平衡转化率增大，原因是：温度高于350℃时总反应以反应Ⅱ为主。 （4）反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值增大，lnK增大，则表示反应Ⅱ的曲线为b。根据已知条件列出“三段式”： 达到平衡时转化率为50％，则x=0.5mol，为0.07mol，则0.5-2y=0.07，y=0.215mol，则的物质的量为0.215mol，加氢制的反应方程式为：，用摩尔分数表示的平衡常数。 30．(1)相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性 (2) CD < (3) (4) 【详解】（1）由图可知，相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性； （2）①A．假设初始时充入的CO2和H2均为6mol， CO2初始时的物质的量分数为50%，假设反应生成二甲醚物质的量为amol，则消耗二氧化碳、氢气物质的量依次为2amol、6amol，生成水蒸气物质的量为3amol，二氧化碳的物质的量分数为：，即CO2的物质的量分数不随反应的进行发生变化，当其不变时，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，体系为恒容体系，V不变，因此密度不随反应的进行发生变化，当密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，反应是气体分子数减少的反应，随着反应的进行，总物质的量会发生变化，因此容器中混合气体的平均摩尔质量也会随反应的进行发生变化，当容器中混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态，C符合题意； D．体系中只有CO2中含有π键，1molCO2中含有2molπ键，断裂1molπ键即有0.5molCO2被消耗，体系中只有H2O有O-H键，1mol水中含有2molO-H键，断裂1.5molO−H键即有0.75mol水被消耗，此时正逆反应速率相等，D符合题意； 故选CD。 ②该反应为放热反应，温度越高，CO2的平衡转化率越低，由图知投料比相同时，T2的二氧化碳平衡转化率更低，即T2温度更高； ③和充入2L的容器中，此时n（H2）∶n（CO2）=3∶1，如图，当投料比为3∶1时，T1温度下，二氧化碳平衡转化率为70%，生成二甲醚的物质的量为：，0~5min内的平均反应速率； （3）a．①     ②    反应①+反应②=反应③其，正反应的活化能为，其逆反应的活化能为：()kJ/mol； b．初始时加入和，总物质的量为4mol，起始压强为，240℃平衡时，由图可知CO2的平衡转化率为10%，甲醇的选择性为80% 即平衡时，n（CO2）=0.9mol、n（H2）=3mol-0.24mol-0.02mol=2.74mol，n（CH3OH）=0.08mol，n（H2O）=0.08mol+0.02mol=0.1mol， 反应③的； （4）由图可知二氧化碳得到电子，生成乙烯，其电极反应式为：。 31．(1)-269.2 (2)Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源 (3) 176 > (4)4SO2+3O2+2H2O+2Cu2CuSO4+2H2SO4 (5) SO2-2e-+2H2O=+4H+ 32 【详解】（1）CO的燃烧热为，则有： ①， ②，①2-②，得到，根据盖斯定律得到，=-269.2； （2）由图可知，Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源； （3）①密闭容器中，充入和，发生上述反应，B点对应条件下，SO2的平衡转化率为80%，则反应消耗的SO2的物质的量为0.8mol，则有： 平衡后气体总物质的量为2.2mol，则=176； ②该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正向移动，SO2的平衡转化率增大，则压强：p1＞p2＞p3，A点和C点SO2的平衡转化率均为60%，所以平衡时各物质的物质的量及其物质的量分数相等，又因为右边气体化学计量数比左边小1，所以压强平衡常数之比为其压强反比，压强平衡常数之比为，＞1； （4）过程Ⅰ是发生催化氧化反应，被氧气氧化为H2SO4，Cu被氧化为CuSO4，参加反应和的体积比为4∶3，根据得失电子守恒，得到反应方程式4SO2+3O2+2H2O+2Cu2CuSO4+2H2SO4； （5）过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分，使Cu再生，阳极上，SO2发生氧化反应转化为H2SO4，电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+；阴极上，Cu2++2e-=Cu，体积分数为0.5%的废气2240L中，的体积为，标准状况下，其物质的量为，由电极反应式：SO2-2e-+2H2O=+4H+、Cu2++2e-=Cu可知，消耗0.5mol ，转移1mol电子，生成0.5mol Cu，则生成Cu的质量为。 32．(1) 直线形 极性 (2)20.4 (3) 不变 0.018 (4) (5) 【详解】（1）CO2分子的结构式为O=C=O，空间结构为直线形，属于非极性分子，等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则N2O的空间构型也是直线形，由于其中一个N为中心原子，其分子的正负电荷中心不重合，属于极性分子。 （2）设平衡时P(H2O)=x kPa，则平衡时容器中气体总压为P(H2O)+ P(N2O) +P(N2) +P(O2)=x+()+4.8+2.4=33.0，解得x=20.4，则P(H2O)=20.4kPa。 （3）①该反应是一个正向气体体积增大的反应，由图知，相同温度下，容器Ⅰ中的N2O的平衡转化率最高，说明其中的压强最小，则对应的最大，故。 ②容器Ⅰ的体积恒定，保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，N2O的浓度不变，其分压p(N2O)也不变。 ③由图知，370℃时容器Ⅰ（体积为1L）中N2O的平衡转化率为40%，则反应达到平衡的过程中N2O转化了，平衡时N2O、N2、O2的物质的量分别为0.12mol、0.08mol、0.04mol，故该反应的平衡常数。 （4） 用总反应减去第一步反应式可得到第二步反应式：，由图知，其，则第二步反应的热化学方程式：。 （5） 由图知，N2O在正极被还原为N2，根据电荷守恒及原子守恒，正极的电极反应式：。 33．(1)-90.8kJ/mol (2) 温度 该反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，的平衡转化率降低 < > BC (3) 阴 【详解】（1）由焓变示意图，并注意箭头的指向和∆H的正负，可知①2CO(g)＋2H2O(g)⇌2CO2(g)＋2H2(g)△H1＝-82.4 kJ•mol−1②2CO2(g)＋6H2(g)⇌2CH3OH(g)＋2H2O(g)△H2＝−99.2kJ•mol−1结合盖斯定律可知得到CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)，则△H3＝=−90.8kJ/mol； 故答案为：-90.8kJ/mol； （2）①该反应ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，H2的平衡转化率降低，而反应后气体体积变小，压强增大平衡正向移动，H2的平衡转化率升高，图中随X增大，H2的平衡转化率降低，故X代表温度，判断的理由是该反应ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，H2的平衡转化率降低； ②X代表温度，L代表压强，该反应反应后气体体积变小，压强增大平衡正向移动，H2的平衡转化率升高，图中相同温度下，L2转化率更高，故L2压强更大，L1<L2，A点温度低于B点，放热反应温度升高平衡逆向移动，K减小，故K(A)>K(B)； ③A点H2转化率为80%，列出三段式，则甲醇产生的平衡分压为=； ④A．H2和CO的计量数之比为2:1，达到平衡正逆反应速率相等，v正(H2)=2v逆(CO) ，A错误； B．反应是气体体积减小的反应，混合气体的总压强不再变化说明气体总体积不变，反应到达平衡，B正确； C．由质量守恒，反应前后气体质量不变，体积数改变，反应后气体平均相对分子质量会变大，故反应前后混合气体的平均相对分子质量不再变化，说明反应到达平衡，C正确； D．CO和CH3OH计量数之比为1:1，CO消耗的物质的量和CH3OH生成的物质的量一定相等，CO和CH3OH之和一定不变，故n(CO)和n(CH3OH)之和保持不变无法判断到达平衡，D错误； 选BC； （3）CO2生成甲醇，碳元素化合价降低，得电子，生成甲醇的反应发生在阴极，电极反应式为CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O。 34．(1)能 (2) < > > < 或2.37 (3) D B -6.63 (4) 【详解】（1），，常温下，，所以常温下，合成氨反应能自发进行。 （2）①6min时，温度T2时消耗H2的物质的量为0.8mol，此时生成氨气，温度T1时生成氨气0.4mol，温度T2反应快，所以温度T1<T2；温度T2时，达到平衡生成氨气的物质的量为1mol；温度越低，反应速率越慢，达到平衡用的时间越多，正反应放热，降低温度平衡正向移动，生成的氨气物质的量多，所以T1温度下恰好平衡时，曲线B上的点为b(m，n)，则m>14，n>1。 ②正反应气体物质的量减小，压强减小，T2温度下，达到平衡时，氮气的物质的量为0.5mol、氢气的物质的量为1.5mol，氨气的物质的量为1mol，则平衡时气体总压为起始压强的，若某时刻容器内气体的压强为起始时的70%，平衡逆向进行，则此时v(正<<v(逆)。T2温度下，Kc=。 （3）随氯离子浓度增大，平衡逆向移动，所以图中能代表HgCl和HgCl+曲线分别是D和B，曲线A代表Hg2+、曲线C代表HgCl2，K4=，则，曲线A和曲线C交点，横坐标为-6.63。 （4）将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置，由图示可知，发生还原反应生成Cr(OH)3，a是正极、b是负极。B电极苯酚失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为。 35．(1) (2)减小 (3) c 1.02mol (4) < M点与N点具有相同的压强，相同；不同的是N点温度高于M点，升高温度，反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、Ⅲ正向移动产生H2的量相等 【详解】（1）观察知，反应Ⅰ=反应Ⅲ-2×反应Ⅱ，则； （2）达到平衡时，=升高温度，反应Ⅱ逆向移动，平衡常数减小，lgK减小； （3）①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO，故温度升高CO的选择性增大，CO2的选择性减小，由于CO的选择性+CO2的选择性=1，则表示CO2选择性的曲线为a，表示CO选择性的曲线是c，表示乙醇的转化率的曲线是b。②573K时，CO2的选择性为85%，CO的选择性为15%，乙醇的转化率为0.6，则平衡时n(CO2)+n(CO)=1mol×0.6×2=1.2mol，n(CO)= 1.2mol×15%= 0.18mol，n(CO2)= 1.2mol×85%= 1.02mol；③设反应Ⅰ中转化了xmol，反应Ⅱ中CO转化了ymol，反应Ⅲ中转化了zmol，则 ， ，那么x+z=0.6，2x-y=0.18，y+2z=1.02，平衡时n(H2O)=3-x-y-3z=3-(x+z)-(y+2z)=3-0.6-1.02=1.38mol，n(H2)=4x+y+6z=4(x+z)+(y+2z)=2.4+1.02=3.42mol，气体的总物质的量为0.4+1.38+1.02+0.18+3.42=6.4mol，故反应Ⅲ的= （4）①每条曲线表示氢气相同的平衡产率，则在Q点所在曲线上取一个点与N点温度相同，标为点E，E点与N点相比温度相同，但是E点的小于N点的，而增大时，三个反应均会正向移动，氢气的产率增大，因此的产率：Q点<N点； ②M点与N点具有相同的压强，相同；不同的是N点温度高于M点，升高温度，反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、Ⅲ正向移动产生H2的量相等。 36．(1)+247.3 (2) A 该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大；A、B、C三点中，A点温度最低 (3) (4) = < (5) 【分析】根据各物质的燃烧热可得： ①，②， ③根据盖斯定律，可得催化重整反应，计算焓变值。根据图示可知：左侧Li电极为负极，Li失去电子变为Li+进入电解质中，则负极Li电极的电极反应式为：Li-e-=Li+；在CO2电极上，CO2得到电子变为C单质同时产生，与电解质中的Li+结合形成Li2CO3，则正极的电极反应式为：。 【详解】（1）根据各物质的燃烧热可得：①，② ③根据盖斯定律，可得催化重整反应的，故答案为：+247.3； （2）该反应焓变大于0，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，温度越低，平衡常数越小，所以A点对应的平衡常数最小，故答案为：A；该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大；A、B、C三点中，A点温度最低； （3）在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，发生反应：CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) △H=+247.3 kJ/mol，起始压强为p，假设反应开始时CO2和CH4的物质的量分别是1 mol，CO2的平衡转化率为α，则根据物质反应转化关系可知反应产生达平衡时，H2、CO的物质的量分别是2α mol，CO2和CH4的物质的量分别是(1-α) mol，此时容器中气体的总物质的量为，在恒温恒容条件下气体的物质的量与压强呈正比，则，解得，即平衡时容器内总压为(1+α)p；平衡时各种气体所占的平衡分压分别是：p(CH4)=p(CO2)= = ；p(H2)=p(CO)= = αp，则该反应的平衡常数Kp=，故答案为：；； （4）①不同的催化剂，改变的只是反应的活化能。对于同一反应而言，正、逆反应活化能的差值即为该反应的反应热，而催化剂只改变反应的活化能，不能改变反应的反应热，所以正、逆反应活化能的差值相等，即。 ②由图可知，z点的温度高于y点，温度越高，反应速率越快，所以y点对应的点对应的，故答案为：=，<； （5）根据图示可知：左侧Li电极为负极，Li失去电子变为Li+进入电解质中，则负极Li电极的电极反应式为：Li-e-=Li+；在CO2电极上，CO2得到电子变为C单质同时产生，与电解质中的Li+结合形成Li2CO3，则正极的电极反应式为：， 故答案为：。 37．(1)-269.2 (2) Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源 8 1:2 (3) 0.3 d (4) 176 【详解】（1）由CO的燃烧热为283.0kJ/mol可得①，又已知②kJ/mol，由盖斯定律①2-②得； （2）从图中可知，Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；Fe原子在8个顶点和6个面心，以上底面面心的Fe原子为例，与之最近的Ni原子为该晶胞内上方4个、上层晶胞中下方4个Ni原子，所以铁原子的配位数为8；晶胞铁原子为，镍原子为8，铁与镍数目之比为1:2； （3）①设平衡时SO2消耗了xmol，三段式为，所以，解得x=0.6，0~2 min内的平均反应速率； ②a．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，所以a错误； b．升高温度能加快反应速率，但该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，故b错误； c．及时分离出CO2平衡正向移动，但反应速率不增大，故c错误； d．增加CO的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，故d正确； 故答案为：d； （4）①图像显示同温(T2)变压，SO2的平衡转化率增大，而加压平衡右移，SO2的平衡转化率增大，所以压强p1、p2、p3由大到小的关系是； ②三段式，n(总)=2.2mol，B点对应条件下； ③A点和C点SO2的平衡转化率均为60%，所以平衡时各物质的物质的量及其物质的量分数相等，又右边气体化学计量数比左边小1，所以压强平衡常数之比为其压强反比，即为。 38．(1) 正四面体 sp3 (2) 系统误差 (3) A 阶段Ⅱ和Ⅲ都是吸热过程，产物能量大于反应物，且Ⅱ反应速率更快，活化能越低，反应速率就越快， (4)催化剂 (5) 减小 (6)分解为吸热反应，同时还是气体体积分数增大的反应，高温下 【详解】（1）中，的空间结构为正四面体，的空间结构为正四面体，中心S原子的杂化类型为sp3杂化，故答案为正四面体；sp3。 （2）已知阶段Ⅱ反应：，可知阶段Ⅰ为，当多次重复实验的实际失重均比理论值偏大，此误差属于系统误差，故答案为；系统误差。 （3）阶段Ⅱ和Ⅲ都是吸热过程，产物能量大于反应物，且Ⅱ反应速率更快，活化能越低，反应速率就越快，所以A能代表上述两反应能量变化，故答案为A；阶段Ⅱ和Ⅲ都是吸热过程，产物能量大于反应物，且Ⅱ反应速率更快，活化能越低，反应速率就越快。 （4）由该热分解过程可知，先参与反应，最后又生成，没有发生变化，作用为催化剂，故答案为催化剂。 （5）主反应，为吸热反应，副反应，为放热反应，温度升高，主反应正向移动，增大，副反应逆向移动，减小，所以两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而减小；由主反应和副反应可知，主反应按照2：1生成SO2和O2，副反应按照2：1消耗SO2和O2，所以若平衡时总压为的体积分数为0.4，则的体积分数为0.2，的分压为，的分压为，主反应的平衡常数，故答案为减小；。 （6）分解是吸热反应，同时还是气体体积分数增大的反应，高温下，所以高温下可以自发分解，故答案为分解为吸热反应，同时还是气体体积分数增大的反应，高温下。 39．(1) 一定时，波长越短，HgO光催化效果越好，B的降解速率越快 0.48 (2) AB (3) C 【详解】（1）①由题意可知，硝酸汞受热分解生成氧化汞、二氧化氮和水，反应的化学方程式为，故答案为：； ②由图可知，溶液中某时刻B的浓度与初始浓度的比值一定时，波长越短，B的降解速率越快说明氧化汞的催化效果越好，故答案为：一定时，波长越短，HgO光催化效果越好，B的降解速率越快； ③由图可知，15min时，B的浓度与初始浓度的比值为0.4，则0～15min内，470nm可见光照射下B的降解速率为=0.48，故答案为：0.48； （2）①由图可知，乙烯醇转化为乙醛的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的焓变ΔH=—(E4—E5)kJ/mol，故答案为：—(E4—E5)kJ/mol； ②A．物质的能量越高越不稳定，由图可知，反应历程涉及的物质中乙烯醇的能量最高，则乙烯醇最不稳定，故A正确； B．由图可知，过程①中具有空轨道的汞离子与水分子中具有孤对电子的氧原子通过配位键形成配离子[Hg(H2O)]2+，故B正确； C．由图可知，在汞盐溶液催化下乙炔与水发生加成反应生成乙醛时存在非极性键的断裂，但不存在非极性键的形成，故C错误； D．由图可知，在汞盐溶液催化下乙炔与水发生加成反应生成乙醛时，增大乙炔的浓度可以使平衡向正反应方向移动，但乙炔的转化率减小，故D错误； 故选AB； （3）①由图可知，溶液中氯离子浓度越大，溶液中HgCl离子浓度越大，则曲线A表示汞离子与lgc(Cl−)的关系、曲线B表示HgCl+离子与lgc(Cl−)的关系、曲线C表示HgCl2与lgc(Cl−)的关系、曲线D表示HgCl离子与lgc(Cl−)的关系，故选C；由转化关系可知，HgCl+转化为汞离子和氯离子的反应为：HgCl+Hg2++Cl—，由图可知，溶液中HgCl+离子与汞离子浓度相等时，溶液中氯离子浓度为mol/L，则反应的平衡常数K4==c(Cl—)= ，故答案为：C；； ②由图可知，HgCl2转化为HgCl+离子和氯离子的反应为：HgCl2HgCl++Cl—，由图可知，溶液中HgCl2与HgCl+离子浓度时，溶液中氯离子浓度为mol/L，则反应的平衡常数K3==c(Cl—)= ，则P点时溶液中=×===，故答案为：。 40．(1)-205 (2)cd (3)以Ni为催化剂，CO2甲烷化速率较慢，升高温度加快反应速率，相同的时间内CO2转化率提高 (4) Ni－CeO2 320℃ (5) b ii 0.04 625 【详解】（1）根据盖斯定律反应I+II可得反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)，△H=△H1+△H2=41-246=-205kJ·mol-1；故答案为：-205； （2）达到平衡状态的判断方法是“正逆反应速率相等”，“变量不变”。 容器中混合气体密度是定值，密度不变不能说明达到平衡状态，混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比是定值，始终是1:1，不能说明达到平衡状态；v正(H2)=3v逆(H2O)符合正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态；恒容绝热的密闭容器中温度是变量，温度不变说明达到平衡状态；故选cd； （3）高于320℃后，以Ni为催化剂，CO2转化率仍在上升，其原因是以Ni为催化剂，CO2甲烷化速率较慢，升高温度加快反应速率，相同的时间内CO2转化率提高； （4）对比上述两种催化剂，Ni－CeO2作为催化剂时甲烷的选择性高，工业上应选择的催化剂是Ni－CeO2，320℃时转化率高选择性大，使用的合适温度为320℃； （5）对于反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H=-205kJ·mol-1，升高温度，反应逆向移动，H2的物质的量分数增大，CH4和H2O的物质的量分数减小，且CH4和H2O的物质的量分数之比为1：2，故图中a、b、c代表的物质分别为H2O、CH4、H2；温度低于500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明CO几乎完全反应，化学平衡常数越大，反应越完全，则反应ii的化学平衡常数大；故答案为：b；ii； 起始时设CO2的起始量为a mol，变化量为x mol，则H2的起始量为4amol，列三段式计算如下： M点时，n(CH4)=n(H2)，即4a-4x=x，整理得x=0.8a，则平衡时CO2、H2、CH4、H2O的物质的量分别为0.2amol、0.8amol、0.8amol、1.6amol，各气体的总物质的量为（0.2a+0.8a+0.8a+1.6a）mol=3.4amol，在恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，则，平衡时p=，平衡分压p(CO2)=×atm= 0.04atm，平衡常数Kp===625，故答案为：0.04；625。 41．(1) (b－3a) kJ/mol 2：1 SO2不能完全转化为S，多余的SO2排放到空气中会污染大气 (2) 4Fe2+ +4H+ +O2= 4Fe3+ +2H2O 能 (3) v正 小于 【详解】（1）I．S(g) +O2(g)= SO2(g)  ΔH1=－a kJ·mol －1 II．2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g)  ΔH2=－b kJ·mol －1 III．2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g)  ΔH3=－c kJ·mol －1 ①根据盖斯定律II- I×3得2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g)  ΔH3=－c kJ·mol －1=(3a-b) kJ·mol －1，若反应III中正反应的活化能为E 正，逆反应的活化能为E逆，焓变=正反应活化能-逆反应活化能，则E逆－E正=(b-3a) kJ/mol。 ②脱除H2S回收硫黄，H2S被氧化为S单质，S元素化合价升高2，氧气中氧元素化合价降低2，根据得失电子守恒，理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为2:1，若n(H2S)：n(O2)过小，氧气过量，会导致SO2不能完全转化为S，多余的SO2排放到空气中会污染大气。 （2）①根据图示，过程i中Fe2+被氧气氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为4Fe2+ +4H+ +O2= 4Fe3+ +2H2O。 ②根据图示，25 °C时过程ii中的反应为Cu2+(aq)+H2S(aq)=CuS(s)+2H+(aq)，K= ，所以反应能进行完全。 （3）①在975° C和p1的条件下，其他条件不变，n点H2S的转化率小于该条件下的平衡转化率，反应正向进行，v正大于v逆；根据图示，随温度升高，H2S的平衡转化率增大，可知正反应吸热，温度越高平衡常数越大，图中m、n点对应温度下的平衡常数：m点小于n点。 ②若温度为975 °C时，p2为2 MPa，H2S的平衡转化率为40%，则平衡体系中H2S的物质的量为1.2mol、氢气的物质的量为0.8mol、S2的物质的量为0.4mol，该反应的平衡常数Kp=MPa。 42．(1)C<N<O (2) H=-134kJ/mol ② (3) 不可行 正反应是焓增、熵减的反应，H-TS>0 (4) 尿素分解(或副产物增多) 42.5% 10.59 【详解】（1）元素原子的得电子能力越强，则电负性越大，C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序是：C<N<O。 （2）反应①+反应②即可得到总方程式为： H=生成物能量-反应物能量=-134kJ/mol-0kJ/mol=-134kJ/mol，反应②的活化能大于反应①，则反应②的速率小于反应①，反应慢的反应为决速反应，该历程中决速步骤的反应是②。 （3）反应是熵减的吸热反应，H>0，S<0，根据H- TS<0时可以自发进行判断，该反应任何温度下均不能自发进行。 （4）①尿素[CO(NH2)2]受热易分解，160℃以上，PC的收率下降的主要原因可能是：尿素分解(或副产物增多)； ②设起始投入的PG和CO(NH)2的物质的量分别为2 mol、1 mol，CO( NH2)2转化的物质的量为a mol。列三段式如下： 依题意，a=0.85mol，n(PG)=1.15mol，n[CO(NH2)2]=0.15mol，n(PC)=0.85mol，x(PG)= ，x[CO(NH2)2]= ，x(PC)= ，故PG的平衡转化率，。 43．(1)＋9.1 (2) 25a 16 (3) 30 A (4) ＜ 4.8＜n＜6 > 【详解】（1）反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，ΔH3=ΔH1-ΔH2=[-100.3-(-109.4)]kJ·mol-1=＋9.1kJ·mol-1；故答案为：＋9.1； （2）设平衡时容器中的环戊二烯和环戊烷的物质的量为xmol，则反应中消耗的环戊二烯的物质的量为(a-x)mol，因为环戊烯的选择性为80%，所以环戊烯的物质的量为，根据碳原子守恒可得，解得，所以H2的转化率为；平衡时容器内环戊二烯和环戊烷的物质的量均为，环戊烯的物质的量为，则环戊二烯、环戊烷、环戍烯的物质的量分数分别为、、，则；故答案为：25a；16； （3）根据图象可知，该体系温度为30℃左右时，环戊烯的选择性和环戊二烯的转化率都很高，因此最佳温度为30℃； A．催化剂的活性在一定温度范围内最大，高于或低于这个温度范围，催化剂的活性降低，导致选择性降低，故A符合题意； B．催化剂对化学平衡移动无影响，故B不符合题意； C．使用催化剂，降低反应活化能，催化剂的活性降低，活化能应增大，故C不符合题意； 故答案为：30；A； （4）①根据图象可知，相同时间段内，环戊二烯表示的反应速率大于双环戊二烯表示的反应速率，因此T1>T2，温度高，反应速率快，达到平衡时所用的时间短，即m＜2；在T2温度下，达到平衡，消耗双环戊二烯的物质的量为(3-0.6)mol=2.4mol，此时生成环戊二烯的物质的量为2.4×2mol=4.8mol，因为T1>T2，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则n>4.8mol，假设双环戊二烯全部反应，则生成环戊二烯的物质的量为6mol，但该反应为可逆反应，不能进行到底，因此n＜6mol，综上所述，得出n的范围为4.8＜n＜6；故答案为4.8＜n＜6； ②由①的分析可知，T2温度下，达到平衡时，生成环戊二烯的物质的量为4.8mol，容器内气体的总物质的量为0.6mol+4.8mol=5.4mol，相同条件下，压强之比等于气体物质的量的之比，则平衡时，容器内的气体压强为起始时容器内压强的1.8倍，该反应为气体体积增大的反应，由于1.8>1.5，当容器内气体的压强为起始时的1.5倍时，反应正向进行，即v(正)>v(逆)；故答案为：>。 答案第56页，共56页 答案第55页，共56页 学科网（北京）股份有限公司 $$