2025届高三化学一轮复习 专项练习——反应原理综合题32道

2025年重庆高考一轮专项练习——反应原理综合题32道解析版 一、解答题 1．（2024·重庆·模拟预测）我国的二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。 CO2的资源化利用有利于实现我国提出的“碳达峰”与“碳中和”目标。 Ⅰ.早在二十世纪初，工业上以 CO2和 NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：① CO2和NH3生成 ；②分解生成尿素。反应过程能量变化如下图所示： (1)合成尿素的决速步为反应 (填“①”或“②”)；合成尿素总反应的热化学方程式为 (△H用含E₁、E₂、E₃、E₄的式子表示)。 Ⅱ.利用 CO2生产甲醇是资源化利用 CO2的另一种有效途径。涉及的反应如下： 反应i： 反应ii： 反应iii：   ΔH=-90.6 kJ·mo (2)不同压强下，按照 投料，发生上述三个可逆反应，实验测定 CO2的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示，下列说法正确的是_______。 A．压强大小： B．图甲的纵坐标表示的平衡产率 C．图乙中 时以反应ii为主，压强改变对平衡无影响 D．选择低温低压的反应条件可同时提高平衡时的转化率和的产率 (3)在一容积可变的密闭容器中，充有1mol CO和 ，用于合成甲醇。只发生上述反应iii，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如下图所示，请回答下列问题： ①平衡常数KA、KB、Kc的大小关系为 ，并解释判断理由 。 ②若达到平衡状态B时容器的体积为2L，则达到平衡状态A时容器的体积为 L。 Ⅲ.用光电化学法将CO2还原为有机物可实现碳资源的再生利用，其装置如图丙所示，其他条件一定时，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图丁所示： 已知FE%=100%，其中电量Qx=nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 (4)当电解电压为U1Ⅴ时，阴极生成HCOOH的电极反应式为 。 (5)当电解电压为U2V时，电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为7：5，则生成HCHO的法拉第效率m为 。 2．（2024·重庆·模拟预测）甲烷是一种重要的化工原料，研究其相关反应并合理利用具有重要意义。 (1)化学链燃烧是一种新型的燃烧技术，该技术可将甲烷转化反应借助于载氧体完成，下图是表面逐步脱氢反应的势能图(TS表示过渡态)。 ①最稳定的中间体是 。 ②决速步骤需要克服的相对能量为 。 (2)沼气的主要成分为，为祛除沼气中的杂质气体，可用热分解法实现。该过程涉及的主要反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 保持压强100kPa不变，按投料比进行反应，不同温度下反应相同时间后，、与体积分数随温度的变化如图所示： ①的反应热 。 ②曲线Y代表的是 ，平衡体积分数随温度的变化，发生该变化的原因是 。 (3)固体氧化物燃料电池SOFC可在600℃～800℃工作，工作原理如图a所示，1mol与不同量的在800℃的反应平衡气体产物如图b所示。 ①含量在0～0.2mol范围时，主要发生的反应的化学方程式为 。 ②CO在 (填“正极”或“负极”)上生成，其电极反应式为 。 3．（2024·重庆·二模）“液态阳光”即“清洁甲醇”，是指生产过程中碳排放极低或为零时制得的甲醇。 Ⅰ.利用太阳能光解水制备的与反应，即可制备清洁燃料甲醇，以助力“碳中和”。 加氢制备甲醇的体系中发生以下化学反应： ①合成甲醇反应：   ②逆水煤气变换反应：   ③CO合成甲醇反应：   (1)科学家研究表明，使用催化剂可以显著提高合成甲醇的效率。基态Cu核外电子的运动状态有 种，Zn元素位于元素周期表 区。 (2)由与合成甲醇的反应热 。 (3)在不同压强下，按照与的物质的量比为进行投料，在容器中发生上述三个反应，平衡时，和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图。 ①压强、、由小到大的顺序为 ，曲线 (填“m”或“n”)代表在含碳产物中物质的量分数。 ②为同时提高转化率和甲醇的选择性，请写出一条可以采取的措施： 。 (4)在温度为250℃，体积为2L的密闭容器中，通入和，只发生反应①和②，达到平衡时，容器中转化率为60%，CO浓度为，则逆水煤气变换反应的压强平衡常数 ，产物的选择性 。[注：]。 (5)光催化也可以制备清洁燃料甲醇。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示，光照时低能价带发生：。JLAN光催化原理与电解原理类似，请写出高能导带的电极反应式： 。 4．（2024·重庆·模拟预测）硫酰氯(SO2Cl2)在有机合成上可用作磺化剂和氯化剂。无水条件下合成SO2Cl2的反应为：SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(g)　△H=-67kJ/mol。 (1)关于上述反应，下列描述错误的是 (填字母)。 (2)已知Cl-Cl和S-Cl的键能分别为243kJ/mol和255kJ/mol。二氧化硫和硫酰氯分子中硫氧键的键能差值为 kJ/mol。 (3)等温下，将等物质的量的反应物加入恒容容器中，起始压强为mkPa，发生上述反应，平衡后压强为nkPa，平衡常数Kp= (kPa)-1(列出表达式)。 (4)硫酰氯对甲苯进行气相催化氯化，某反应机理如图所示(图中为催化剂表面的催化活性位点)。 ①甲苯氯化的化学方程式为 。 ②根据反应机理，当催化剂表面活性位点不足时，分别增大硫酰氯和甲苯的浓度，反应速率的变化情况分别为 。 (5)锂—硫酰氯电池是一种高能锂电池。该电池采用非编织玻璃隔膜，以金属Li为负极，多孔碳为正极(硫酰氯为正极活性物质)，溶解有Li[AlCl4]的液态硫酰氯作为电解液。 ①电解液中迁移向正极的离子为 。 ②负极的电极反应式为 。 ③放电时，若正极生成LiCl、Li2S2O4和SO2三种产物，其物质的量分别为a、b和cmol，则c= (用a和b表示)。 5．（2024·重庆·模拟预测）和在生产生活中均有广泛的应用，其相互转化如下：反应ⅰ：。 (1)下，向反应器中加入和发生反应ⅰ，充分反应后的平衡转化率和该反应的吉布斯自由能变(，忽略随温度的变化)随温度的变化如图所示： ①反应ⅰ的 0(填“>”或“＜”)。 ②反应ⅰ可正向自发的温度条件为 K(保留整数)。 ③温度为时，反应ⅰ的压强平衡常数 。 (2)、温度为时，将和的混合气流通过，实验发现当的体积分数在之间时可避免分解，试解释原因 。 (3)100℃时，将、和共同置于真空刚性密闭容器中，同时发生反应ⅰ和反应ⅱ，达平衡时三种固体仍大量共存。已知：100℃时，反应ⅰ和反应ⅱ的平衡常数分别为、，平衡时体系的总压强为 的质量 (填“>”“＜”)或“=”)，此时若从容器中移走部分，重新到达平衡后，和原平衡比，的质量 (填“增加”“减小”或“不变”)。 (4)通过电解法也可实现和的相互转化，其中一种转化的电化学装置如下图所示(A、B代表或)。 ①石墨电极2是 极(填“阳”或“阴”)。 ②实现A转化为B的电极方程式为 。 6．（2024·重庆荣昌·模拟预测）甲醇水蒸气重整制氢反应流程简单，但氢气中含有的CO会降低氢燃料电池性能，如何降低一氧化碳含量、提升氢气纯度成为研究的热点。甲醇水蒸气重整制氢过程发生的反应如下： 主反应：   副反应：   (1)制氢过程中存在逆水气变换反应， 。 (2)副反应部分机理如图所示(其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，其中决速步骤的反应为 。 (3)当水醇比为时，在催化剂作用下，温度对甲醇平衡转化率及选择性[]的影响如图所示。 ①升高温度平衡转化率增大的原因是 。 ②主反应的适宜温度在 (填“210℃”“240℃”或“280℃”)左右。 (4)在一定温度、压强和催化剂作用下，甲醇水蒸气重整反应中，CO、的选择性及单位甲醇的产氢率随水醇比的变化如图所示。 ①一般水醇比选择1.6左右，原因是 。 ②若点甲醇的平衡转化率为96%，此时的物质的量分数 (保留两位有效数字)，以物质的量分数表示的主反应的平衡常数 (列出计算式即可)。 7．（2024·河北石家庄·三模）短链烃是重要的化工原料，也是衡量国家化工水平的重要指标之一． I．丙烷制烯烃的反应有 ⅰ．     ⅱ．   已知：共价键的键能如表所示． 共价键 C-H C-C 键能 413 347 613 436 回答下列问题： (1) ； (2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入发生反应ⅰ和ⅱ，下列事实能说明该反应达到平衡状态的是________（填字母）； A．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化 B．的值保持不变 C． D．和的物质的量之比保持不变 (3)在温度为、起始压强为的恒温恒容密闭容器中充入发生反应ⅰ和ⅱ，达到平衡后、的体积分数均为； ①反应ⅰ的分压平衡常数为 ； ②若其他条件不变，该反应在恒容绝热容器中进行，测得平衡时的体积分数大于，则此时反应ⅰ和ⅱ的分压平衡常数： （填“”“”或“”）； (4)在催化剂表面制的部分反应机理如图所示．从元素电负性角度解释步骤1能发生反应的原因为 ； Ⅱ．丙烷、甲醇共进料时，除发生反应ⅰ和ⅱ外，还发生反应： ⅲ． (5)平衡体系中、、和在含碳微粒中的物质的量分数随不同投料比的变化关系如图所示，其中代表的变化曲线为 （填字母）． (6)在恒容密闭容器中充入和发生反应，平衡体系中随温度的升高先减小后增大，解释其原因为 。 8．（2024·重庆·三模）CO可将部分氮的氧化物还原为。 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   (1)写出CO将还原为NO的热化学方程式： 。 (2)在一绝热恒容的容器中充入CO和发生上述反应Ⅰ，下列一定能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．容器内的总压强不再变化 B．容器内CO和物质的量之比不变 C．容器内气体密度不变 D．容器内气体温度不变 (3)保持其他初始条件相同，分别使用催化剂a和b进行反应Ⅱ，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。 ①图中M点 (填“达到了”或“未达到”)平衡状态。 ②使用催化剂b，温度高于400℃，NO转化率降低的原因是 。 (4)在恒容密闭容器中，1800℃无催化条件下NO和CO按1：1投料进行上述反应Ⅱ，实际测得反应体系中NO，CO，和分压随时间变化如图所示。但研究人员发现各气体的分压变化不符合反应Ⅱ的化学反应计量比，研究后确认，该反应条件下还存在另一反应。 ①图中气体B代表 。 ②该温度下，反应的 。 (5)铁基钙钛矿型载氧体能够减少生物质氮气化过程中氮氧化物的释放，其晶体结构如图甲所示。 ①该材料中的A位离子为 。 ②该材料中的B位离子通常被认为是催化反应的活性位点，历程如图乙所示。则方框中的物质应为 。 9．（2024·重庆·三模）氨的用途十分广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料。 (1)工业合成氨中，合成塔中每产生，放出热量。 则键断裂吸收的能量约等于 。 (2)合成氨工业中，原料气及少量的混合气)在进入合成塔前要经过铜氨溶液处理以除去，反应为：。从平衡移动的角度看，则铜氨溶液吸收的适宜生产条件是___________(填序号)。 A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压 (3)合成氨热力学研究表明，反应在不同压强和氮氢比下，平衡体系中氨的体积分数随温度的变化曲线如图1所示。 ① (填“>“<”或=”)；b点对应的转化率： (填“>”“<”或“=”)。 ②c点对应的小于a点对应的，原因为 。 ③a点对应的压强平衡常数 (列出计算式即可) (4)以纳米作催化剂，在常压下电化学合成氨，和为原料制备。其工作原理如图2所示： ①阴极的电极反应式为 。 ②电解过程中，由于发生副反应，使得阴极制得的中混有单质，则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是 。 10．（2024·重庆·模拟预测）为了实现“碳达峰、碳中和”的目标，可以用为碳源制取多种化学物质。 (1)与在固载金属催化剂上发生反应：，下列叙述正确的是___________(填字母)。 A．恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速率加快 B．恒温、恒容条件下，加入氢气，活化分子百分数增大，反应速率加快 C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快 D．加入合适的催化剂，能实现单位时间内转化率增大 (2)与合成尿素的反应为，下图是合成尿素的历程及能量变化，TS表示过渡态。 图示历程包含了 个基元反应，其中决速步骤的方程式是 。 (3)以、为原料合成的主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. ①不同条件下，按照投料，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，的平衡转化率如图甲所示。 温度不变时，增大该反应体系的压强后(缩小体积)，则反应Ⅱ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动；压强为时，温度高于300℃后，的平衡转化率随温度升高而增大的主要原因是 。 ②在温度为T℃下，将amol和bmol充入容积为VL的恒容密闭容器中，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，体系中各组分分压(各组分分压=总压×各组分物质的量分数)随时间的变化情况如图乙所示。图中缺少一种组分(CO)的分压变化，T℃时，反应Ⅰ的平衡常数 (用分压代替浓度，计算结果保留两位有效数字)。 (4)利用一种钾盐的酸性溶液作电解质，电催化还原为乙烯，如下图所示，写出阴极的电极反应式： ；若电解前两极区溶液的质量相等，电解一段时间后，阴阳两极共收集气体(标准状况下)8.96L(假设气体全部逸出)，两极区溶液的质量差为 g。 11．（2024·重庆·模拟预测）工业上常用合成气(主要成分为CO、)制备二甲醚，其主要反应如下： 反应①：     反应②：     反应③：     回答下列问题： (1)写出CO与反应生成二甲醚和的热化学方程式： 。 (2)科学家发现与也能生成二甲醚，则与生成二甲醚的平衡常数 (用含、、的代数式表示)。 (3)在一定温度和催化剂条件下，将0.6mol CO和1.08mol 充入容积为3L的密闭容器中(此时容器内CO分压为200kPa)，只发生反应，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器容积不变，时反应达到平衡，用的浓度变化表示时间内的反应速率 (用含的代数式表示)；时的转化率为 (保留两位有效数字)。 ②时将容器容积迅速缩小至原来的一半并保持不变，在图中画出表示体积缩小后二甲醚的分压变化趋势的曲线 ，理由是 。 ③在该温度下，反应的标准平衡常数 (写出最简分数)[已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，、、、为各组分的平衡分压]。 ④降低温度，该反应的标准平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。 12．（2024·重庆九龙坡·二模）为助力实现碳达峰碳中和目标，资源化利用是重要研究方向。 Ⅰ.催化加氢制烯烃是资源化利用的重要途径之一。该转化过程中涉及的主要反应如下： ⅰ. ⅱ.时， ⅲ. 回答下列问题： (1) 。 (2)对于上述(1)的反应，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．低温条件有利于反应自发进行 B．时，反应达平衡 C．恒温恒压下混合气体密度保持不变，则反应达到平衡 D．在该反应中增大投料比可提高的平衡转化率 (3)投料比为，压强为2MPa时，无烷烃产物的平衡体系中转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如图所示。(已知：含碳物质选择性=n(生成含碳物质所用的)/n(转化的) ①不同温度范围内产物不同，373~573K间，产生的烯烃主要是 (填化学式)。 ②计算1083K时，发生反应的 。 ③373~1173K范围内，773K以后的转化率升高的原因是 。 Ⅱ.一种以甲醇和二氧化碳为原料，利用和CuO纳米片作催化电极，电化学法制备甲酸(甲酸盐)的工作原理如图所示。 (4)①阴极表面发生的电极反应式为 。 ②若有通过质子交换膜时，生成和HCOOH共 mol。 13．（2024·重庆荣昌·模拟预测）研究汽车尾气中，的处理方法对环境的治理有重要意义。回答下列问题： (1)研究发现与转化为无害气体经历了Ⅰ、Ⅱ两个反应，反应历程如图所示。 相对于曲线a，曲线b改变的反应条件为 ；从图中分析、在该反应条件下和之间的反应分为两个过程，其中决速步骤为第 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)步反应；第Ⅱ步反应的热化学方程式为 (和X为固体)。 (2)在、(且)条件下，向两个容积为的刚性容器中充入和。发生反应。平衡后，测得两容器压强分别为，。实验测得两容器中或的物质的量随时间的变化关系如图所示。 ①曲线M为在温度 (填“”或“”)℃条件下的反应，则b，c两点的转化率：b (填“>”“<”或“=”)c。 ②ab段用浓度变化表示的平均反应速率为 。时反应的压强平衡常数 。 ④实验测定该反应的反应速率，，，分别是正、逆反应速率常数，则c点对应的为 。 14．（2024·重庆·模拟预测）环氧乙烷是重要的杀菌剂和工业合成原料。 Ⅰ.乙烯氧化法制环氧乙烷 主反应： 副反应： (1)主反应的各基元反应活化能如下： 慢 慢 快 快 (用含的代数式表示)，增大乙烯浓度 (填“能”或“不能”)显著提高的生成速率 (2)一定温度下，密闭容器中充入和，达到平衡时的转化率为，的选择性为，则平衡时用各组分的物质的量分数表示主反应的化学平衡常数 (保留2位有效数字)。已知：环氧乙烷选择性 Ⅱ.电化学合成环氧乙烷 某电化学合成环氧乙烷同时处理酸性含铬废水的原理如图。 (3)膜为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)，电极反应为 。 (4)酸性废水质量每增大，制得环氧乙烷 。 Ⅲ.环氧乙烷制乙二醇 水与环氧乙烷分别在酸性和碱性介质中制乙二醇的反应机理如图，同时生成副产物。 酸性条件： 碱性条件： (5)酸性条件下的作用是 ，中间体1结构简式 ，结构简式 。 15．（2024·重庆涪陵·模拟预测）坐落于涪陵区白涛镇的建峰集团以合成氨为基础，拥有年产75万吨合成氨/132万吨尿素和其他含氮化合物生产线。 (1)合成尿素的主要反应如下： ①   ②   请写出工业上由液氨和二氧化碳气体为原料，得到液态的尿素和水的热化学方程式 ，工业上合成尿素时，选择较高温度的原因是 。 (2)我国科学家确认了长期存在争议的固态氨Ⅰ相和Ⅳ相的晶体结构，相关成果发表在Nature上。其中固态氨Ⅰ相晶体晶胞如图所示： 该晶胞中一共有 个分子，这些分子一共有 种取向。 (3)电化学合成尿素为实现碳、氨中和与减轻环境污染提供了一种很有前景的解决方案。NO和在电极上共还原合成尿素的机理如下图所示，请写出对应电极反应式 。 (4)在℃和℃时，向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物，发生反应：  。 ①下图为在不同催化剂下，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线，则在℃，催化效率最好的是催化剂 (填序号)。温度大于℃时，下降的原因可能是 (答出一点即可，不考虑物质的稳定性)。 ②平衡时与的关系如下图所示，p为物质的分压(单位为kPa)。 则℃时此反应的标准平衡常数 。{已知对于反应：，，其中，、、为各组分的平衡分压} 16．（2024·重庆·三模）一氧化碳和氮的氧化物都是大气污染物，如何有效处理它们是科学家长期研究的课题． (1)CO还原的反应为：  ． ①研究者发现在气相中催化CO与反应的历程有两步： 第一步：   则第二步的热化学方程式为 ； ②在恒温恒容密闭容器中，反应一段时间后，以下能说明反应达到平衡状态的是 （填字母）； A．    B．混合气体的密度保持不变 C．的体积分数保持不变    D．容器的压强保持不变 (2)在密闭容器中发生反应：  ．一段时间后达到平衡； ①恒温恒压下，再向该容器中注入氩气，NO的平衡转化率煘小，其原因是 ； ②一定温度下，在恒容密闭容器中，加入和各，反应过程中部分物质的体积分数（）随时间（t）的变化如图1所示．曲线b代表的是 （填化学式）体积分数随时间的变化：内，用表示的平均反应速率为 ；该温度下的平衡常数为 ；    (3)用电化学方法处理NO的装置如图2所示（酸性电解质）； ①a电极的电极反应式为 ； ②电池工作一段时间，反应消耗了标准状况下，理论上负极区溶液增加的质量为 g。 17．（2024·重庆·模拟预测）回收、处理NO2是环境科学研究的重要课题，常用的处理方式有多孔材料吸附法和CH4还原法等。 (1)利用金属有机骨架多孔材料可将N2O4“固定”，能高效吸附NO2，经处理可得到HNO3，其原理如图所示。 ①当MOFs多孔材料吸附NO2到质量不再发生变化时， (填序号)也能说明吸附反应已达到极限。 A．废气颜色不再发生变化 B． C． D．混合气体的平均分子质量不再发生变化 ②升温不利于NO2的吸附，原因是 。 (2)CH4也可以用来除去NO2。一定条件下，CH4可与NO2反应生成无污染的气态物质与液态水。 已知：反应1：    反应2：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)   ∆H2=-115kJ/mol ①已知CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，则∆H= kJ/mol。 ②向恒容密闭容器中充入气体发生反应初始压强为192kPa，测得的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。温度为时，反应从开始到达平衡所用的时间为10min，则该段时间内的平均反应速率 。该温度下，用平衡分压代替浓度计算的平衡常数， (3)C元素与N元素形成的一种超硬晶体的晶胞结构如图所示(碳原子位于顶点、面心)。 ①2号原子的坐标为测定该原子坐标的方法为 。 ②C、N原子的配位数之比为 。 (4)下图是CH4燃料电池电解制备的示意图，同时可以得到H2、Cl2、NaOH。 ①负极的电极反应式为 。 ②理论上，相同时间内NaOH的产量是的2倍，原因是 。 18．（2024·重庆万州·模拟预测）氮的化合物在生产、生活中有广泛应用。 (1)已知几种共价键的键能数据如表所示： 共价键 H-N N-N N≡N O=O H-O 键能/kJ•mol-1 391 160 945 498 467 根据表格数据，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = kJ•mol-1。 (2)H2O可与H+结合生成H3O+，H2O中H-O-H的键角比H3O+中的 (填“大”或“小”)。H2O2是常用的氧化剂，其分子结构如图甲所示。H2O2能与水混溶，却不溶于CCl4的原因是 。 (3)工业上，采用NH3还原NO法消除NO污染。一定条件下，向一恒容密闭容器中充入NH3和NO，在不同催化剂Catl、Cat2、Cat3作用下发生反应：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)  H＜0。测得相同时间内NO的转化率随温度的变化如图乙所示。 ①a点时：v正(NO) (填“＞”、“＜”或“=”) v逆(NO)。 ②bc段NO的转化率随温度升高而降低，可能的原因是 。(任答一点) (4)工业上用天然气处理NO2，消除NO2发生的反应为CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)。在一定温度下，充入1molCH4和2molNO2，发生上述反应，起始时测得总压强为90kPa．N2的分压与时间的关系如图丙所示。 ①0～10min内NO2的分压变化速率为 kPa•min－１ ②该温度下，平衡常数Kp= kPa。(提示：用气体分压计算的平衡常数为Kp，气体分压=总压×物质的量分数) (5)工业上制备HCN的反应为CH4(g)+NH3(g)⇌HCN(g)+3H2(g)  ∆H＞0。速率方程为v正=k正c(CH4)•c(NH3)，v逆=k逆c(HCN)•c3(H2)(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关)。 ①其他条件不变，反应达到平衡后，NH3的转化率随着条件X的增大而增大，则X可能是 。(答一种即可) ②升高温度，k逆增大的倍数 k正增大的倍数(填“＞”、“＜”或“=”)。 19．（2024·重庆·模拟预测）甲醇(CH3OH)在化学工业、农业生产等领域有着广泛应用。回答下列问题： (1)CH3OH的电子式为 。 (2)工业上可将煤先转化为CO(g)和H2(g)，然后在催化剂作用下合成CH3OH(l)，该过程称为煤的 。已知相关物质的燃烧热数值如下表，则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)的∆H= 。 物质 CO(g) H2(g) CH3OH(l) 燃烧热/kJ·mol-1 -283.0 -285.8 -726.5 (3)常温下，将一定量CH3OH(1)放入真空的恒容密闭中，发生CH3OH(l)CH3OH(g)   ∆H=+1109.0kJ·mol-1。 ①某温度下，甲醇达到液气平衡状态时的压强称为甲醇在该温度下的饱和蒸气压，记为p*。p*与温度T的关系如图所示，B点蒸气压大于A点蒸气压的原因是 。 ②拉乌尔定律表明，一定温度下的稀溶液中，溶剂的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数。 i．如图所示，甲烧杯中盛有甲醇，乙烧杯盛有NaOH的甲醇溶液，常温下将两烧杯置于真空密闭容器中，足够长的时间后，可能会观察到 (填字母)所示的现象。 ii．已知甲醇的沸点为64.7℃，该温度下甲醇和纯水的饱和蒸气压见下表。现欲用蒸馏法分离含CH3OH物质的量分数为40%的甲醇水溶液，当控制蒸馏温度为64.7℃时，则蒸馏烧瓶中溶液上方的蒸汽总压p总= kPa，馏分中甲醇的物质的量分数为 。 物质 CH3OH(l) H2O(1) p*(64.7℃)/kPa 101.30 23.90 (4)CH3OH可用于制备甲醇燃料电池。 ①单位质量燃料所输出电能的多少称为燃料电池的比能量，若某甲醇燃料电池的输出电压为3.60V，其比能量为 kW⋅h⋅kg-1(结果保留一位小数)。已知：3.6×10⁶J，1mol电子的电量为96500C。 ②在实验室中用甲醇燃料电池模拟铝制品在稀硫酸溶液中进行的表面钝化处理，Al电极应与甲醇燃料电池的 极相连，Al电极上发生的电极反应方程式为 。 20．（2024·重庆·一模）乙醇是一种重要的化工产品，有关乙醇的研究是化工生产中重要的课题。 (1)乙醇部分氧化制氢涉及以下几个反应： ① ② ③ 存在反应乙醇中氢原子全部转化为目标产物：，则该反应的反应热 (用含和的式子表示)。 (2)用乙醇制乙烯，其他条件相同，乙醇转化率和乙烯选择性[]随温度、乙醇进料量(mL·min-1)的关系如图甲所示。在温度范围内，下列说法正确的是___________。 A．一定温度下，增大乙醇进料量，乙醇转化率增大 B．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大 C．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高 D．当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大 (3)利用二甲醚催化羰化制备乙醇主要涉及以下两个反应： 反应I：CO(g)+CH3OCH3(g) CH3COOCH3(g)    反应Ⅱ：CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) 在固定CO、CH3OCH3、H2的原料比及体系压强不变的条件下，同时发生反应I、Ⅱ，平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图乙所示。 ①曲线X表示 。 ②时，物质的量分数随温度升高而降低的原因是 。 ③一定温度和压强下，向初始体积为1L的密闭容器中通入和与，发生以上两反应，测得平衡时，体积减小，则平衡时， ，反应Ⅱ的平衡常数 (保留2位有效数字)。 (4)用KOH溶液吸收工业废气中的CO2，电解得到的K2CO3溶液可生产乙醇等有机物。相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如图所示： 选择性 写出当电解电压为U1时阴极主要发生的电极反应式 。当电解电压为U2时，生成CH3CH2OH和HCOO-的选择性之比为 。 21．（2024·重庆·模拟预测）氢能是一种绿色能源，氢能产业是我国战略性新兴产业的重点发展方向。 (1)甲烷和水蒸气催化制氢气主要反应如下： I.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)     ΔH1=+206.2kJ/mol II.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)     ΔH2 已知：几种共价键的键能如下表。 共价键 CO O-H C=O H-H 键能/(kJ·mol-¹) 1075 463 803 436 ①ΔH2= kJ/mol ②在恒容密闭容器中发生反应II，下列能说明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A．气体混合物的密度不再变化 B．CO消耗速率和H₂的生成速率相等 C．CO的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化 (2)CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2的反应机理如图1所示。若HCOOD在该条件下催化释氢，反应生成CO2和 (填化学式)。 (3)的速率公式为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。已知经验公式(其中Eₐ、k分别为活化能、速率常数，R、C为常数，T为温度)。在催化剂作用下，测得Rlnk与的关系如图2所示，则活化能，Ea= kJ∙mol-1。 (4)一定温度下，分别按CO2、H2起始物质的量之比为1∶1、1∶2、1∶3发生反应保持总压强为140kPa，测得CO2的平衡转化率与温度之间的关系如图3所示。曲线a代表的投料比为 。X点条件下，用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数Kp= kPa-1(分压=总压×物质的量分数)。 (5)将CO2在碱性液中电解制备水煤气(H2、CO)的原理如下图所示，若产物中H2和CO的物质的量之比为1∶1，则生成水煤气的电极反应式为 ；当电路中转移4mole-时，理论上该装置能收集到标准状况下气体的体积为 L。 22．（2024·重庆·二模）丙烯是三大合成材料的基本原料之一。可以用丙烷直接脱氢、丙烷氧化脱氢和电解法制丙烯。已知下列反应的热化学方程式： 直接脱氢ⅰ：   kJ⋅mol 氧化脱氢ⅱ： ⅲ：   kJ⋅mol (1) kJ⋅mol。 (2)一定条件下，在装有锌基催化剂（ZnO）的恒压密闭容器中，发生直接脱氢反应，丙烯的平衡产率x与平衡常数的关系可表示为：，式中p为系统总压。p分别为a MPa和b MPa时（），丙烯平衡产率与温度的关系如图1所示。 ①其中表示b MPa下的关系曲线是 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”），℃时， MPa。 ②实验证明，系统总压不变，在丙烷中混入一些水蒸气，丙烷的平衡转化率增大，其原因是 。 ③立方ZnO的晶胞如下图2所示，则该晶体中的配位数为 ；晶胞参数为cpm，与间的最小距离为 pm。 (3)以惰性材料作电极，电解法制取丙烯的原理如图3所示。 ①X极为 极（填“阳”或“阴”）。 ②若电解生成1mol丙烯，理论上阳极区溶液减少的质量为 g。 23．（2024·重庆·模拟预测）二氧化碳的排放受到环境和能源领域的关注，其综合利用是研究的重要课题。 I.第19届亚洲运动会使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内零碳排放。 (1)已知：反应①：   反应②： 反应③：△H3。 △H3= kJ·mol-1，下列叙述中能说明反应③达到平衡状态的是 （填字母）。 A．断裂3molC-H的同时生成1molC=O B．恒容条件下，体系压强不再变化 C．恒容条件下，气体的密度不再变化 D．v正（CO2）= v正（H2O） (2)压强为0.1MPa时，在密闭容器中按n（CO2）：n（H2）=1:3投料，通过反应③合成甲醇，还发生副反应，得CO2的平衡转化率如图所示。 ①温度高于570℃后，CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。 ②图中M点CO2的平衡转化率为60%，若CH3OH的选择性为（转化的CO2中生成CH3OH的百分比，则该温度下容器中H2O（g）的平衡分压为 MPa。 Ⅱ.以甲醇和二氧化碳为原料，利用活性催化电极电解制备甲酸（甲酸盐）的原理如图。 (3)该装置中电子流动方向是 ：_____→_____，_____→_____。（用“A”“B”“a”“b”表示） (4)电解过程中阴极的电极反应式为 。 (5)若有1molH+通过质子交换膜时，装置内生成HCOOˉ和HCOOH的物质的量的差为 mol。 24．（2024·重庆·一模）综合利用二氧化碳可以缓解温室效应。 (1)利用二氧化碳催化氢化获得甲酸的部分反应历程如图，该反应历程的决速步骤是 (填序号)，由中间产物T2到产物的 。 (2)二氧化碳与氢气反应过程涉及的主要反应如下： ① ② 向恒容密闭容器中通入和发生上述反应①和②，起始总压强为，实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的百分比)随温度变化如图。表示选择性的曲线是 (填“”或“”)，a、c两点中的产率最高的是 点，时反应①的压强平衡常数 ，曲线如此变化的原因是 。 (3)二氧化碳与氢气反应生成的水在温度低于时可形成多种冰的晶体，其中两种冰晶体的晶胞如图，冰晶体中微粒间的作用力有 ，晶胞和晶胞的体积比为 。 (4)工业上采用以熔融碳酸盐作为电解质的氢氧燃料电池可综合利用二氧化碳，工作原理如图，则通入氢气的电极反应式为 。 25．（23-24高三上·湖北武汉·期中）环氧乙烷(，简称EO)是在有机合成中常用的试剂。EO常温下易燃易爆，其爆炸极限为3~100%。近年来，常用以乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备EO。部分涉及反应为： 主反应：      副反应：      (1)已知     ，则EO的燃烧热为 。 (2)在温度为T，压强为的环境下，欲提高乙烯的平衡转化率，需 体系中氮气分压(填“增大”或“减小”)。但在实际生产中并非如此，其可能原因是 。 (3)向温度为T，体积为V的容器中加入投料比为2：3：2.8的乙烯、氧气、氮气。已知平衡后：，(其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。忽略其他反应，乙烯的平衡转化率为 ，副反应的平衡常数为 。 (4)以Ag为催化剂的反应机理如下： 反应Ⅰ：        慢 反应Ⅱ：        快 反应Ⅲ：        快 ①定能够提高主反应反应速率的措施有 (填标号)。 A．降低温度                             B．通入惰性气体 C．增大浓度                     D．增大浓度 ②加入1，2-二氯乙烷会发生。一定条件下，反应经过一定时间后，EO产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图。1，2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是 。 26．（2023·广西·二模）我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标，研究碳的化合物对减少CO2在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。 (1)已知CO2和H2在一定条件下能发生反应，反应物与生成物的能量与活化能的关系如图所示，该反应的ΔH= kJ/mol(用含Ea1和Ea2的代数式表示)。 (2)恒温恒容条件下，为了提高反应中CO2的平衡转化率，可采取的措施为 (任写一项)。下列不能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 A．v(CO2)正=v(H2)逆 B．HCOOH的体积分数不再变化 C．混合气体的密度不再变化 D．c(CO2)：c(H2)：c(HCOOH)=1：1：1 (3)一定温度下，在一刚性密闭容器中，充入等物质的量的CO2和H2此时容器的压强为48kPa，发生反应，6min时达到平衡，此时容器压强为36kPa，则0~6min内用H2分压表示的化学反应速率为 kPa/min。相同温度下，该反应的逆反应平衡常数Kp= kPa(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数)。 (4)除合成甲酸(HCOOH)外，有科学家以CO2、H2为原料合成CH3OH达到有效降低空气中二氧化碳含量的目的，其中涉及的主要反应如下： I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol-1 II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.5kJ·mol-1 不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如图所示： 压强P1、P2、P3由小到大的顺序是 。压强为P1时，温度高于300°C后，CO2的平衡转化率随温度升高而升高的原因是 。 (5)近年来，有研究人员用CO2通过电催化生成多种燃料，实现CO2的回收利用，其工作原理如图所示： 请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式 。 27．（2023·黑龙江哈尔滨·一模）氢能是极具发展潜力的清洁能源，2021年我国制氢量位居世界第一。请回答： (1)298K时，1 g 燃烧生成放热121 kJ，1 mol 蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为 。 (2)工业上，常用与重整制备。500℃时，主要发生下列反应： I． II． ①已知：  。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是 。 ②下列操作中，能提高平衡转化率的是 (填标号)。 A．加催化剂        B．增加用量     C．移除        D．恒温恒压，通入惰性气体 ③500℃、恒压()条件下，1 mol 和1 mol 反应达平衡时，的转化率为0.5，的物质的量为0.25 mol，则反应II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)。 (3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇：。 恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的 0，甲醇的产率P点高于T点的原因为 。 (4)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为配体：四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为，则M元素为 (填元素符号)：在该化合物中，M离子的价电子排布式为 。 28．（2022·山东日照·一模）I.氢气是一种清洁能源，水煤气变换反应的制氢原理为：，回答下列问题： (1)水煤气变换部分基元反应如下： 基元反应 活化能Ea(eV) 反应热△H(eV) ① 0 -1.73 ② 0.81 -0.41 第②步基元反应逆反应的活化能为 eV。 (2)某研究所探究CuO/的系列催化剂(包括C/Z-120、C/Z-250、C/Z-350、C/Z-450)在水煤气变换反应中的催化活性。常压下，原料气在不同温度下相同时间内CO的转化率如图： ①工业生产中应选择的最佳反应条件为 。 ②C/Z-120曲线先上升后下降的原因 。 II.长征运载火箭推进剂为和。 (3)在t℃、pMPa下，将(g)和物质的量分数为m%的(g)通入反应器：①，②，一段时间后完全反应，反应②达平衡，与的体积比为1：2，则反应②的平衡常数 MPa。 (4)T℃时，，该反应正、逆反应速率与浓度的关系为：，(、这是速率常数)。 ①图中表示的线是 (填“m”或“n”) ②T℃时，向刚性容器中充入一定量气体，平衡后测得为1.0，则平衡时，= (用含a的表达式表示)。 ③T℃时，向2L的容器中充入5mol气体和1mol气体，此时 (填“>”、“＜”或“=”)。 29．（2018·重庆綦江·一模）氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H (1)已知破坏1mol共价键需要的能量如表所示 H-H N-H N-N N≡N 435.5kJ 390.8kJ 163kJ 945.8kJ 则△H= 。 (2)在恒温、恒压容器中，按体积比1:3加入N2和H2进行合成氨反应，达到平衡后，再向容器中充入适量氨气，达到新平衡时，c(H2)将 （填“增大”、“减小”、或“不变”，后同）；若在恒温、恒容条件下c(N2)/c(NH3)将 。 (3)在不同温度、压强和使用相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol 时，平衡混合物中氨的体积分数（φ）如图所示。 ①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是 ，原因是 。 ②若在250℃、p1条件下，反应达到平衡时的容器体积为1L，则该条件下合成氨的平衡常数K= (结果保留两位小数)。 (4)H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是 （填序号） ①每生成34g NH3的同时消耗44g CO2 ②混合气体的密度保持不变 ③NH3的体积分数保持不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤c(NH3):c(CO2)=2:1 (5)科学家发现，N2和H2组成的原电池合成氨与工业合成氨相比具有效率高，条件易达到等优点。其装置如图所示、写出该原电池的电极反应： 、 ，若N2来自于空气，当电极B到A间通过2molH+时理论上需要标况下空气的体积为 （结果保留两位小数）。 30．（2018·上海虹口·二模）肼是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气：，再进一步制备肼。完成下列填空： （1）合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图所示（其他条件相同）：    则生产中适宜选择的催化剂是 （填“A”或“B”或“C”），理由是： 。 （2）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“无法确定”）。    反应速率 平衡常数K 氨的体积分数 变化情况 （3）肼可作为火箭燃料，在气体中燃烧生成氮气和气态水，放出71kJ的热量。写出该反应的化学方程式： 。上述反应中，氧化剂是 （写化学式），每1mol参加反应，转移的电子是 mol。 31．（2017·江西上饶·二模）硫元素的单质及其化合物在科学研究、工农业生产、农药的制备与使用等方面具有广泛用途。请 根据以下应用回答有关问题： (1)已知单质硫有S2、S4、S6、S8、Sn等多种形式，在Sn分子内S原子以S—S单键形成“锯齿形”的n 元环。试画出S8的八元环结构式 。 (2)绿色农药“石硫合剂”的有效成分为五硫化钙(CaS5)和硫代硫酸钙(CaS2O3),可由单质硫和熟石灰在加热条件下制得，该反应的化学方程式为(反应中单质硫要求用S4表示)； 。 已知多硫化钙为离子化合物，其中S原子以S—S单键连接成多硫链而形成—2价的原子团，试画出五硫化钙的电子式 。 (3)科学家探测出火星大气中含有一种称为硫化羰的物成，其化学式为COS，结构与二氧化碳分子相似。硫化羰可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫的危害。请你利用下表中相关共价键的键能数据： 共价键 C=O C=S H—O H—S 键能/kJ.mol-1 745 536 464 339 根据有关反应原理写出硫化羰气体与水蒸气反应生成CO2和H2S的热化学方程式： . (4)S4广泛用于杀菌剂和抗真菌剂中，可由H2S2的燃料电池获得,其装置如下图所示。 ①H2S2的名称是 。 ②电极b为 (选填“正极”、 “负极”)。 ③电极a上发生的电极反应为： 。 (5)一氧化二硫(S2O)常温下是一种无色、不稳定的气体，实验室可由S8和氧化铜共热制得，同时生成硫化铜和SO2（注：生成物中气体产物等物质的量：升价与降价的硫也是等物质的量）。 该制备反应的化学方程式为 ； 已知S2O常温时分解生成两种含硫的常见物质，请依据S2O中硫元素的价态分析并写出该分解反应的化学方程式 。 32．（2015·山东临沂·一模）二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。 (1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。 ①若“重整系统”发生的反应中=6，则FexOy的化学式为 。 ②“热分解系统”中每分解l mol FexOy，转移电子的物质的量为 。 (2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：                 则    。 ①一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 (填代号)。 a．逆反应速率先增大后减小 b．H2的转化率增大 c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的值变小 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，CO2的转化率如图所示。 T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0～5 min内的平均反应速率= ；KA、KB、KC三者之间的大小关系为 。 (3)常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c() c()(填“>”、“<”或“=”)；反应+ +H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K= 。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5mol·L-1，H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7mol·L-1，K2=4×10-11mol·L-1) 试卷第20页，共48页 试卷第1页，共48页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) ② ∆H= E1-E2+E3-E4 (2)BC (3) KA=KB>Kc 反应iii为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小 (4) (5)42 【详解】（1）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，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；据图可知,合成尿素的决速步为反应②；总反应为CO2和NH3生成是水和尿素：，由盖斯定律可知，反应的焓变为：（E1-E2）+(E3-E4)= E1-E2+E3-E4，故合成尿素总反应的热化学方程式为∆H= E1-E2+E3-E4； （2）生成甲醇的2个反应均为放热反应，升高温度，生成甲醇反应逆向移动，甲醇产率下降，则图甲为的平衡产率随温度的变化关系图；反应i为放热反应、反应ii为吸热反应，初始以反应i为主，升高温度，二氧化碳平衡转化率下降，温度超过一定程度，以反应ii为主，升高温度，二氧化碳平衡转化率上升，故图乙为CO2的平衡转化率随温度的变化关系图； A．生成甲醇的反应均为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，甲醇平衡产率增大，则压强大小： ，错误； B．由分析可知，图甲为的平衡产率随温度的变化关系图，正确； C．由分析可知，图乙中 时以反应ii为主，反应为气体分子数不变的反应，压强改变对平衡无影响，正确； D．由分析可知，高压利于的产率的提高，错误； 故选BC； （3）①反应iii为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故平衡常数KA、KB、Kc的大小关系为KA=KB>Kc。 ②达到平衡状态B时容器的体积为2L，B点反应CO1mol×0.8=0.8mol，反应为气体分数减小2的反应，则平衡时总的物质的量为1mol+2mol-0.8mol×2=1.4mol；达到平衡状态A时，反应CO1mol×0.5=0.5mol，反应为气体分数减小2的反应，则平衡时总的物质的量为1mol+2mol-0.5mol×2=2mol；则容器的体积为。 （4）当电解电压为U1Ⅴ时，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成HCOOH，电极反应式为； （5）当电解电压为U2V时，转移2e-，转移4e-，当电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为7：5时，可建立等式，m=42。 2．(1) CH 2.5eV (2) +233.5kJ/mol S2 温度在950℃～1000℃时，以反应Ⅰ为主，随着温度升高，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，所以S2体积分数增大，温度在1050℃～1150℃时，温度升高，反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，所以S2体积分数减小 (3) CH4C+2H2 负极 CH4—6e﹣+3O2﹣=CO+2H2O 【详解】（1）①物质的能量越低越稳定，由图可知，由图可知，中间产物中CH的能量最低，则CH是最稳定的中间体，故答案为：CH； ②反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的决速步骤为慢反应，由图可知，活化能最大的反应为CHCH+ H，需要克服的相对能量为1.42eV—(—0.08 eV)= 2.5eV，故答案为：2.5eV； （2）①由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ得到反应，则反应△H= (+169.8kJ/mol)+ (+63.7kJ/mol)= +233.5kJ/mol故答案为：+233.5kJ/mol； ②由方程式可知，S2是反应Ⅰ的生成物同时又是反应Ⅱ的反应物，由图可知，温度在950℃～1000℃时，只发生反应Ⅰ，温度升高，S2体积分数增大，温度在1050℃～1150℃时，温度升高，反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2体积分数减小以反应Ⅰ为主，随着温度升高，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，所以S2体积分数增大，温度在1050℃～1150℃时，温度升高，反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，所以S2体积分数减小，故答案为：S2；温度在950℃～1000℃时，以反应Ⅰ为主，随着温度升高，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，所以S2体积分数增大，温度在1050℃～1150℃时，温度升高，反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，所以S2体积分数减小； （3）①由图可知，氧气含量在0～0.2mol范围时，反应平衡产物中氢气和碳的物质的量最大，说明甲烷发生的主要反应为高温条件下甲烷发生分解反应生成碳和氢气，反应的化学方程式为CH4C+2H2，故答案为：CH4C+2H2； ②由化合价变化可知，生成一氧化碳的电极为原电池的负极，氧离子作用下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成一氧化碳和水，电极反应式为CH4—6e﹣+3O2﹣=CO+2H2O，故答案为：负极；CH4—6e﹣+3O2﹣=CO+2H2O。 3．(1) 29 ds (2)-49.01kJ/mol (3) m 适当降低温度，增大压强(写出一种即可) (4) 0.25 50% (5) 【详解】（1）Cu原子核外有29个电子，核外每个电子运动状态均不同，则核外电子的运动状态有29种；基态Zn原子核外30个电子，位于第四周期第ⅡB族，为元素周期表ds区，故答案为：29；ds； （2）反应②+反应③得反应①，则由盖斯定律得，故答案为：-49.01kJ/mol； （3）①反应①为气体分子数减少的反应，反应②为气体分子数不变的反应，同一温度下，增大压强，反应①平衡正向移动，反应②平衡不移动，导致CO2转化率增大，则由图可知压强p1、p2、p3由小到大的顺序为；反应①、③是放热反应，反应②是吸热反应，随温度升高，反应①、③平衡逆向移动而反应②平衡正向移动，故在含碳产物中物质的量分数减小，故m代表在含碳产物中物质的量分数； ②反应①为放热反应，反应过程中气体分子数减少，故同时提高CO2转化率和甲醇的选择性，可以采取的措施为：适当降低温度或者增大压强； 故答案为：；m；适当降低温度，增大压强(写出一种即可) （4）已知平衡时容器中转化率为60%，CO浓度为，设平衡时浓度为x，反应①和反应②分别列三段式： ， 由题干可知：解得：，由此可知平衡时、、、、混合气体总物质的量浓度(0.15+0.2+0.3+0.9+0.15)mol/L=1.7mol/L，逆水煤气变换反应②，产物的选择，故答案为：0.25；50%； （5）由图可知，CO2得电子，发生还原反应得到甲醇，反应过程中结合来自低能价带的H+，故电极反应式为：，故答案为：。 4．(1)D (2)100 (3) (4) +SO2Cl2+HCl+SO2 增大硫酰氯的浓度，反应速率不变，增大甲苯的浓度，反应速率增大 (5) Li+ Li-e-=Li+ 【详解】（1）反应SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)　△H=-67kJ/mol为放热的、气体分子数减小的可逆反应。 A．增大压强，平衡正向移动，反应物的转化率增大，且达平衡的时间缩短，与图象相符，A正确； B．温度越高，速率越快，达平衡的时间越短，与图象相符，B正确； C．加入催化剂，使得反应速率增大，达平衡的时间缩短，但转化率不变，与图象相符，C正确； D．升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率减小，与图象不符，D不正确； 故选D。 （2）设二氧化硫和硫酰氯分子中硫氧键的键能分别为EA和EB，根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能可得，(2EA+243)kJ/mol-(2EB+255×2)kJ/mol=-67kJ/mol，EA-EB=100kJ/mol。 （3）等温下，将等物质的量(设为1mol)的反应物加入恒容容器中，起始压强为mkPa，发生反应，平衡后压强为nkPa，此时参加反应SO2物质的量设为x，则可建立如下三段式： ，x=mol，n(SO2)=n(Cl2)=mol，n(SO2Cl2)=mol，n(总)=2-x=mol，平衡常数Kp=(kPa)-1=(kPa)-1。 （4） ①从图中可以看出，硫酰氯与甲苯在催化剂作用下发生反应，生成对氯甲苯、氯化氢和二氧化硫，则甲苯氯化的化学方程式为+SO2Cl2+HCl+SO2。 ②根据反应机理，当催化剂表面活性位点不足时，增大硫酰氯浓度，浓度不变，则反应速率不变；而增大甲苯的浓度，会消耗，从而产生更多的催化剂表面活性位点，化学反应速率加快。 （5）①电解液中阳离子向正极迁移，则迁移向正极的离子为Li+。 ②Li在负极失电子生成Li+，则负极的电极反应式为Li-e-=Li+。 ③放电时，若正极生成LiCl、Li2S2O4和SO2三种产物，其物质的量分别为a、b和cmol，在SO2Cl2中，S元素显+6价，依据得失电子守恒可得a+2b=6b+2c，则c=。 【点睛】对于放热的可逆反应，升高温度，虽然平衡逆向移动，但反应速率仍加快。 5．(1) > 大于386 1600 (2)的体积分数控制在20%～80%之间，可使，避免反应正向进行，避免分解 (3) 3100 > 不变 (4) 阴 【详解】（1）①由图可知，升高温度，碳酸氢钠的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为焓变大于0的吸热反应，故答案为：>； ②由图可得如下方程式：ΔH—300ΔS=28.8、ΔH—400ΔS=—4.6，解联立方程可得：ΔH=+129kJ/mol、ΔS=0.334kJ l/(L·K)，由题意可知，反应ΔG=ΔH—TΔS＜0时，反应能自发进行，则反应温度T＞=≈386K，故答案为：386； ③由图可知，温度为T1时，碳酸氢钠的转化率为80%，由方程式可知，二氧化碳和水蒸气的物质的量都为1mol×80%×=0.4mol，则反应ⅰ的压强平衡常数Kp=p(CO2)p(H2O)=(×100kPa)×(×100kPa)=1600(kPa)2，故答案为：1600； （2）混合气体中二氧化碳体积分数为80%时，反应的浓度熵Qc= p(CO2)p(H2O)= (80%×100kPa)×(20%×100kPa)= 1600(kPa)2=Kp，则二氧化碳的体积分数在20%~80%之间时，反应的浓度熵Qc大于Kp，反应不能向正反应方向进行，碳酸氢钠不能分解，故答案为：的体积分数控制在20%～80%之间，可使，避免反应正向进行，避免分解； （3）由方程式可知，反应ⅰ和反应ⅱ生成二氧化碳和水蒸气的物质的量相等，则平衡体系中二氧化碳和水蒸气的平衡分压相等，由反应ⅰ的分压常数为2.5×103(kPa)2可知，二氧化碳和水蒸气的分压为=50kPa，由反应ⅱ的分压常数为7.5×106(kPa)3可知，氨气的分压为=3000kPa，则平衡时体系的总压强为3100kPa；二氧化碳和水蒸气的分压小于氨气的分压说明反应ⅱ的二氧化碳和水蒸气使反应ⅰ的平衡向逆反应方向移动，导致二氧化碳和水蒸气的分压减小、碳酸氢钠的质量增大，所以碳酸氢钠的质量大于m1g；温度不变，反应的平衡常数不变，则平衡时从容器中移走部分水蒸气，重新到达平衡后，氨气的分压依然是3000kPa，所以和原平衡比，碳酸氢铵的质量不变，故答案为：3100；>；不变； （4）①由图可知，石墨电极2是电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，故答案为：阴； ②由图可知，石墨电极1是电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，放电生成的氢离子与溶液中的碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，则实现A转化为B的电极方程式为，故答案为：。 6．(1)+41.1 (2) (3) 主、副反应均为吸热反应，升高温度平衡正向移动，的平衡转化率增大 240℃ (4) 水醇比过小，CO含量高，产氢率低；水醇比过大，产氢率提高不大，但能耗增大，浪费能源(答案合理即可) 61% 【详解】（1）根据盖斯定律，。 （2）活化能最大的步骤即为决速步骤，反应①的活化能最大，其反应式为。 （3）①由于主、副反应均为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，的平衡转化率增大。②既要考虑的平衡转化率高，还要考虑CO选择性低，主反应的适宜温度为240℃左右。 （4）①水醇比过小，CO含量高，产氢率低；水醇比过大，产氢率提高不大，但能耗增大，浪费能源。②假设投入水为，甲醇为，结合a点二氧化碳的选择性，列三段式： ，，，主反应的平衡常数。 7．(1)+124kJ/mol (2)AB (3) 56.25或 ＜ (4)C的电负性大于H，O的电负性大于Cr，显负电的C与显正电的Cr成键，显正电的H与显负电的O成键 (5)c (6)反应ⅱ为吸热反应，反应ⅲ为放热反应，升高温度反应ⅱ正向移动，反应ⅲ逆向移动，开始时反应ⅲ占主导，温度升高到一定程度后反应ⅱ占主导 【详解】（1）ΔH1=反应物的总键能-生成物的总键能=347×2+8×413-613-347-6×413-436=+124kJ/mol； （2）A．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化，无论反应ⅰ还是ⅱ，气体质量不变，n可变，说明平均相对分子质量是一个可变的值，不再发生变化，说明达到平衡状态，A正确； B．，当Q不变时，说明Q=K，达到了平衡状态，B正确； C．C3H8参加了两个反应，而C3H6只存在于一个反应，不能说明达到平衡状态，C错误； D．C2H4(g)和CH4(g)在任何时刻物质的量都是按1:1生成，不能说明达到了平衡状态，D错误； 故选AB。 （3）①体积分数=物质的量分数，甲烷的体积分数等于乙烯的体积分数，丙烯的体积分数等于氢气的体积分数，则C3H8的体积分数为100%-15%-15%-15%-15%=40%，则平衡时的压强=，则p(CH4)=p(C2H4)=1000×40%=400kpa，p(C3H6）=p(H2)=15%×1000=150kpa，Kp1=kpa； ②恒容绝热容器中，ΔH1＞ΔH2＞0，反应吸热，温度降低，K′p1减小更多，所以K′p1＜K′p2； （4）C3H8(g)在催化剂Cr2O3/Al2O3表面制C3H6(g)的部分反应机理如图所示，从元素电负性角度解释步骤1能发生反应的原因为：C的电负性大于H，O的电负性大于Cr，显负电的C与显正电的Cr成键，显正电的H与显负电的O成键； （5）随着的增大，C3H8的投料增大，CH3OH的投料减小，反应ⅰ和ⅱ正向移动，反应ⅲ逆向移动，CH4与CO物质的量分数减小，C2H4与C3H6物质的量分数增大，由于反应ⅲ逆向移动消耗CH4，使得反应ⅱ正向移动趋势更大，C2H4变化量更大，则代表C2H4(g)的变化曲线为c； （6）反应ⅱ为吸热反应，反应ⅲ为放热反应，升高温度反应ⅱ正向移动，反应ⅲ逆向移动，开始时反应ⅲ占主导，温度升高到一定程度后反应ⅱ占主导。 8．(1)CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-227kJ/mol (2)AD (3) 未达到 温度过高，催化剂活性降低，反应速率降低 (4) N2 102 (5) La3+ 【详解】（1）CO将NO2还原为NO的反应为CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)，该反应可以由(反应I-反应II)×得到，故由盖斯定律，该反应ΔH=[(-1200)-(-746)])×=-227kJ/mol，故CO将NO2还原为NO的热化学方程式为CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-227kJ/mol； （2）在一绝热恒容的容器中充入CO和NO2发生上述反应Ⅰ： A．反应I是气体体积减小的反应，故容器内的总压强不再变化说明反应到达平衡，A正确； B．CO和NO2的起始物质的量之比未知，如果它们起始物质的量之比为1:1，由于反应消耗CO和NO2的比也是1:1，则容器内CO和NO2物质的量之比一直不变，故容器内CO和NO2物质的量之比不变不能说明反应到达平衡状态，B错误； C．化学反应前后质量守恒，反应I中无固体物质参与，气体质量始终不变，容器体积不变，则容器内气体密度始终不变，故容器内气体密度不变不能说明反应到达平衡状态，C错误； D．反应伴随放热，容器绝热，故容器内气体温度不变说明反应到达平衡，D正确； 故选AD； （3）①由图，M点相同温度下，若使用催化剂a，NO转化率更高，说明M点未达到平衡状态； ②使用催化剂b，由图可知，反应一直没有达到平衡，温度高于400℃，NO转化率降低的原因是温度过高，催化剂活性降低，反应速率降低； （4）①反应起始时按NO和CO的比为1：1投料，反应II中CO和NO等量消耗，但由于存在另一反应2NO⇌N2+O2，NO消耗更多，故A表示CO，D表示NO，虽然反应II产CO2是N2两倍，但由于另一反应产生N2，且根据图中A、D平衡时的差值发现另一反应消耗NO很多，故最终N2多于CO2，故C表示CO2，B表示N2； ②由图知，CO2分压为14.0kPa，N2分压为24.0kPa，N2比CO2的一半多的即为2NO⇌N2+O2反应产生的，即该反应产生N2 17kPa，该反应产生N2和O2等量，故平衡体系中O2分压为17kPa，且消耗NO分压为34kPa，由CO2分压为14.0kPa可知反应II消耗NO 14.0kPa，故两反应共消耗NO 48kPa，则平衡时NO剩余分压为2kPa，反应2NO⇌N2+O2的Kp=； （5）①结合钙钛矿的晶胞，由该晶胞结构，白球位于O形成的正八面体空隙中，则白球为Ni(Ⅲ)或Fe(Ⅲ)，形成（M为Ni或Fe，每个正八面体对顶点O的占有率为），故A离子为La3+； ②由第2步和第3步反应，结合电子得失和原子守恒，方框中的物质为。 9．(1)391 (2)B (3) > < 合成氨反应是气体分子数减小的放热反应，减压或升温，平衡逆移，减小。与a点相比，c点的温度高、压强大，温度对的影响起主导作用 或 (4)   [或] 【详解】（1），反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量减去生成物形成化学键方程的能量=，键断裂吸收的能量约等于391； （2）铜氨溶液处理以除去的反应为：，该反应，，则铜氨溶液吸收的适宜生产条件是低温高压； （3）①a点时，投料比为，则对应氮气和氢气的转化率相等，有图像可知，同一温度下，Ⅱ的投料比为，其等效于在Ⅲ的投料比的基础上减少氢气的浓度，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，可实际上Ⅱ对应的氨气的体积分数大于Ⅲ，说明压强>，b点时，投料比为，像但由于氮气过量，故b点对应的转化率：<；②合成氨反应是气体分子数减小的放热反应，减压或升温，平衡逆移，减小。与a点相比，c点的温度高、压强大，温度对的影响起主导作用，从而导致c点对应的小于a点对应的；③a点时，，，，达到平衡时氮气的物质的量分数为，同理可得，氢气和氨气的物质的量分数分别为和，则a点对应的压强平衡常数；（或） （4）①由图知，阴极为氮气与水反应得到电子生成氨气的反应，电极反应式为；②若无副反应产生的气体，由于阳极的电极反应式为，阴极的电极反应式为，理论上氧气和阴极产生的气体的物质的量之比为，若阴极有副反应产生的气体，该气体应为氢气，电极反应式为，理论上氧气和阴极产生的气体的物质的量之比为，理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是  [或]。 10．(1)CD (2) 3 (3) 逆向反应Ⅰ正向放热，反应Ⅱ正向吸热，温度高于300℃之后，反应的转化率主要由反应Ⅱ决定 0.59 (4) 2CO2+12e-+12H+=CH2=CH2+4H2O 18 【详解】（1）A．恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，A错误； B．恒温、恒容条件下，加入氢气，氢气的浓度增大，活化分子百分数不变，反应速率加快，B错误； C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快，C正确； D．加入合适的催化剂，反应速率增大，能实现单位时间内转化率增大，D正确； 故选CD。 （2）根据图示，历程包含了3个基元反应，能垒最大的即为决速步骤，故该步骤的方程式为：。 （3）①反应Ⅰ的正反应为气体分子数减小的反应，反应Ⅱ气体分子数不变，相同温度下，增大压强后（缩小体积），反应Ⅰ平衡正向移动，c(H2O)增大，导致反应Ⅱ逆向移动；反应Ⅰ的正反应为放热反应，反应Ⅱ的正反应为吸热反应，温度高于300℃之后，反应转化率主要由反应Ⅱ决定； ②根据图乙中曲线变化的趋势和斜率的大小，可以确定的起始分压为1.5MPa，的起始分压为0.5MPa。根据阿伏加德罗定律的推论可知，恒容密闭的容器中，温度不变，气体压强之比等于物质的量之比，则a∶b=0.5∶1.5，若设a=0.5mol，b=1.5mol，平衡时，p(H2)=0.8MPa，p(CO2)=0.2MPa，则n(H2)=0.8mol，n(CO2)=0.2mol，设平衡时CH3OH、CO、H2O物质的量分别为x、y、z，再根据C、H、O原子个数守恒，可得0.8×2+4x+2z=1.5×2，0.2+x+y=0.5，0.2×2+x+y+z=0.5×2，则x=0.2mol，y=0.1mol，z=0.3mol，则平衡时p(CO)：p(CH3OH)：p(H2O)=0.1:0.2:0.3，所以平衡时p(CO)=0.1Mpa，p(CH3OH)=0.2Mpa，p(H2O)=0.3MPa，则反应Ⅰ的Kp= 。 （4）电解池的阴极发生得到电子的还原反应，即CO2得到电子转化为乙烯，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=CH2=CH2+4H2O，H2O在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：6H2O-12e-=3O2+12H+，则生成n(CH2=CH2): n(O2)=1:3，总物质的量为，则n(O2)=0.3mol，n(CH2=CH2)=0.1mol，阴极消耗0.2mol CO2，生成0.1mol CH2=CH2，同时有1.2molH+进入阴极，则阴极质量增大0.2mol×44g/mol-0.1mol×28g/mol+1.2g=7.2g，阳极生成0.3molO2，同时有1.2molH+进入阴极，则阳极质量减少0.3mol×32g/mol+1.2g=10.8g，两极区溶液的质量差为7.2g+10.8g=18g。 11．(1)   (2) (3) 44% 体积减半，二甲醚的分压变为原来的2倍，由于加压平衡正向移动，二甲醚的分压比原来的2倍要大 增大 【详解】（1）CO与反应生成二甲醚和的化学方程式为，由2×反应①＋反应②＋反应③得到，故其热化学方程式为  。 （2）与生成二甲醚的化学方程式为  ，可由2×反应①＋反应②-2×反应③得到，故。 （3）①由图可知，曲线M代表CO分压随时间变化，曲线N代表或二甲醚的分压随时间变化，起始时，0.6mol CO分压为200kPa，时，，则，，，。时的转化率为。 ②时将容器迅速缩小至原来的一半并保持不变，此时二甲醚的分压由迅速变为，压强增大，由于该正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，二甲醚的分压增大，故画出的曲线如图所示。 ③时，，，，，。 ④由题干可知，  ，降低温度，平衡正向移动，增大。 12．(1)-128.2kJ/mol (2)AC (3) C4H8、C3H6 1 温度高于773K时，反应i为吸热反应占主导地位，温度升高反应i平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大 (4) 2CO2+2e-+H2O=HCOO-+ 0.75 【详解】（1）目标反应=反应ii中n值取2+反应i×2，则ΔH=(-210.2+41.0×2)kJ/mol=-128.2kJ/mol。 （2）A．该反应ΔH<0，ΔS<0，根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行可知，低温条件有利于反应自发进行，A正确； B．n(H2)=3n(CO2)，这与反应进行程度和初始投料比有关，无法说明反应达到平衡，B错误； C．该反应不是等体积反应，恒温恒压条件下随着反应进行，气体体积不断变化，气体的密度也不断变化，气体密度不变，说明体积不再变化，则反应达到平衡，C正确； D．该反应中增大n(CO2)：n(H2)投料比，CO2浓度增大，CO2的平衡转化率减小，D错误； 故答案选AC。 （3）①从图中可知，当温度在373~573K间，C4H8和C3H6的选择性较大，则产生的烯烃主要是C3H6和C4H8。 ②从图中可知，当温度为1083K时，CO的选择性为100%，烯烃的选择性为0，所以只发生反应i，CO2的转化率为75%，设初始投料为1molCO2、3molH2，列三段式计算得到，所以p(CO2)=×2MPa=，同理p(H2)=，p(CO)=，p(H2O)=，Kp=。 ③温度高于773K时，反应i为吸热反应占主导地位，温度升高反应i平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大。 （4）①甲醇发生反应生成甲酸，碳原子化合价升高，发生氧化反应，则右侧为阳极，阳极反应式为CH3OH-4e-+H2O=HCOOH+4H+，则左侧为阴极，阴极上CO2得电子转化为HCOO-和碳酸氢根离子，电极反应为2CO2+2e-+H2O=HCOO-+。 ②由第一小问可知，阳极反应为CH3OH-4e-+H2O=HCOOH+4H+，阴极反应为2CO2+2e-+H2O=HCOO-+，由此可知若有1mol氢离子通过质子交换膜，则转移电子数1mol，此时生成HCOO-0.5mol，生成HCOOH0.25mol，共生成HCOO-和HCOOH0.75mol。 13．(1) 加入催化剂 Ⅰ ；[或  ] (2) < 2.25 9 【详解】（1）根据图像分析可得，相对于曲线a，曲线b加入了合适的催化剂；从图中分析，和CO之间的反应分为两个过程，第Ⅰ步反应活化能大、反应速率慢，则其中决速步骤为第Ⅰ步反应；根据图像分析可得，与CO在催化剂X表面转化为无害气体和，第Ⅱ步反应的热化学方程式为  或  。 （2）①根据反应，随着反应的进行，的物质的量增大，CO的物质的量减小，故曲线M表示的物质的量随时间的变化，曲线N表示的物质的量随时间的变化，由图像可知，M先达到平衡，说明M对应的温度更高，为；据分析可知，b点对应的温度更高，该反应，温度升高，平衡逆向移动，的转化率。②段用的浓度变化表示平均反应速率为。③时，根据反应列三段式： 体积分数，， 则。④实验测定该反应的反应速率，，则平衡时，则c点为温度时的平衡状态，根据反应列三段式： 则。 14．(1) ； 不能 (2)39 (3) 阴 C2H4 + 2OH- - 2e- = +H2O (4)132 (5) 作催化剂 【详解】（1） 已知，① ；② ；③ ；④ ；根据盖斯定律可知主反应可由2×(①+③-②-④)得到，；由信息可知乙烯参与的反应是快反应，而整个反应的反应速率取决于慢反应速率，因此增大乙烯浓度不能显著提高环氧乙烷的生成速率。 （2）充入，转化率为，则剩余的物质的量为2×25%=0.5mol；环氧乙烷选择性为，则生成环氧乙烷的物质的量为2×75%×80%=1.2mol，转化为二氧化碳的乙烯为2×75%×20%=0.3mol，n(CO2)= n(H2O)=0.6mol；则两反应消耗的氧气的n(O2)消耗=，平衡时剩余氧气的n(O2)余=(2-1.5)mol=0.5mol；平衡后总气体的物质的量：0.5+1.2+0.6+0.6+0.5=3.4mol，主反应的化学平衡常数。 （3） 电极M上发生反应：C2H4 + 2OH- - 2e- = +H2O，电极M为阳极，则双极膜中的水应向电极M区迁移OH-，故膜q为阴离子交换膜。 （4）酸性废水质量每增大，则有6mol H+移入，可知电路中转移6mol电子，结合M电极反应可知生成的环氧乙烷为3mol，质量为：132g。 （5） 酸性条件下开始时消耗，最终又生成，作反应的催化剂；对比结构，可知中间体1为；DEG结构简式为。 15．(1) 升高温度，反应速率加快，单位时间内尿素的产率增大 (2) 4 4 (3) (4) ③ 温度升高，平衡逆移，使下降（或温度大于℃时，催化剂活性降低，反应速率降低，使单位时间生成降低可能有副反应发生） 1000 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①+反应②=目标反应，该反应的反应热； 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，原理利用率降低，但反应速率加快，单位时间内尿素的产率增大，故选择较高温度的原因是有利于速率增大，单位时间内产品产率提高； 故答案为：；升高温度，反应速率加快，单位时间内尿素的产率增大； （2）根据固态氨Ⅰ相晶体晶胞图分析，分子位于棱及体心，有个；晶胞结构中有3组4条平行棱，位于同一组的平行棱上的分子取向相同，体心位置的分子取向与3组都不同，故分子取向有4种； 故答案为：4；4； （3）从反应机理可看出，电极反应物为NO和，发生还原反应、得电子，生成，同时有生成，电解质溶液显酸性，故电极反应式为； 故答案为：； （4）从图中可看出，相同时间内，在℃，与催化剂①、②比较，催化剂③作用下得到较多，故催化效果最好的是催化剂③； 该合成尿素的反应为放热反应，下降的原因可能是温度升高，平衡逆移，使减小，也可能是温度大于℃时，催化剂活性降低，反应速率降低，使单位时间生成降低或可能有副反应发生； 由，温度升高，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆移，故在图中下方线是对应的曲线，则℃时，、，即、kPa，由于初始投入的与等物质的量，反应化学计量系数相同，故平衡时二者仍等物质的量，分压相同，此反应的标准平衡常数； 故答案为：③；温度升高，平衡逆移，使下降，增加，或温度大于℃时，催化剂活性降低，反应速率降低，使单位时间生成降低或可能有副反应发生；1000。 16．(1) FeO+(g)+CO(g)=Fe+(g)+CO2(g) ΔH2=-200.8kJ/mol AC (2) 恒温恒压下充入氩气，容器体积增大，气体分压减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动 N2 160 (3) NO-3e-+2H2O=4H++ 54 【详解】（1）①总反应式减去第一步反应得第二步反应，故第二步反应的热化学方程式：FeO+(g)+CO(g)=Fe+(g)+CO2(g) ΔH2=ΔH-ΔH1=-362.8-(-162)=-200.8kJ/mol； ②A．反应方程式中CO和CO2化学计量数之比为1:1，故v正(CO)=v逆(CO2)说明正逆反应速率相等，反应到达平衡，A正确； B．反应前后质量守恒，气体体积数不变，无论反应是否平衡，混合气体密度都不变，故混合气体的密度保持不变无法判断是否平衡，B错误； C．N2的体积分数保持不变，说明N2浓度不变，反应到达平衡，C正确； D．反应前后气体体积数不变，无论反应是否平衡，容器的压强都保持不变，故容器的压强保持不变无法判断是否平衡，D错误； 故选AC； （2）①恒温恒压下充入氩气，容器体积增大，气体分压减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，NO的平衡转化率煘小； ②由图可知，曲线a为反应物NO或CO的体积分数，平衡时NO、CO体积分数都为0.125，故CO2和N2体积分数之和为0.75，根据反应式可知，反应产生CO2的体积是N2的两倍，故平衡时CO2体积分数为0.5，N2体积分数为0.25，故b代表N2，列出三段式如下 由NO或CO体积分数，，x=0.8， v(CO2)=mol⋅L−1⋅min−1，该温度下的平衡常数为K==160L⋅mol−1； （3）①a电极NO失电子转化为硝酸根，为负极，电解质溶液为酸性，电极方程式为NO-3e-+2H2O=4H++； ②标准状况下33.6L O2物质的量为1.5mol，消耗1.5mol O2转移电子6mol，由负极反应式，转移6mol电子负极有2mol NO参与反应，生成8mol H+，其中有6mol H+迁移到正极区，剩余2mol H+与硝酸根使溶液显电中性，故负极区质量增加30×2-6=54g。 17．(1) A、D    ﹤0,该反应是放热反应，升温，平衡逆向移动，不利于NO2的吸附。 (2) -958.3 1.28 0.2 (3) 以1号原子的坐标为（0,0,0） 4:3 (4) CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O 当电路中转移2nmol的电子，Y室生成2nmol的NaOH，同时nmolCa2+从X室移动到产品室，2nmol的从原料室进入产品室，生成nmol的Ca（H2PO4）2。 【详解】（1）①当MOFs多孔材料吸附NO2到质量不再发生变化时，即反应达到平衡状态。 A．因为NO2为红棕色气体，因此反应达到平衡状态时，废气颜色不再发生变化，A正确； B．当反应达到平衡状态时，各物质物质的量不再发生改变，n（NO2）、n（N2O4）不变，B错误； C．当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，即，C错误； D．该反应体系反应前后气体系数和不相等，混合气体的平均分子质量不再发生变化可作为反应达到平衡状态的标志，D正确。 ①故答案为：A、D ②   ﹤0,该反应是放热反应，升温，平衡逆向移动，不利于NO2的吸附； ②故答案为：   ﹤0,该反应是放热反应，升温，平衡逆向移动，不利于NO2的吸附。 （2）①CH4(g)+2O2(g)=CO2（g）+2H2O(l)ΔH3=-890.3kJ/mol，由盖斯定律可知，ΔH=ΔH3-ΔH1-ΔH2，即ΔH=-958.3 kJ/mol； ①故答案为：-958.3 ②已知向恒容密闭容器中充入气体发生反应初始压强为192kPa，温度为时，由图1可知，的平衡转化率为20%。 设充入n（CH4）为nmol，则n（NO2）为2nmol                P平衡=204.8kPa 则10min内平均反应速率 用平衡分压代替浓度计算的平衡常数， ②故答案为：1.28,0.2 （3）①2号原子位于体对角线的1/4位置，且坐标为，可知测定该原子坐标的方法是以1号原子坐标为（0,0,0）； ①故答案为：以1号原子的坐标为（0,0,0） ②根据晶胞结构可知，1个C周围等距且最近的N有4个，故C的配位数为4，同理1个N周围等距且最近的C有3个，故N的配位数为3，因此C、N原子的配位数之比为4：3； ②故答案为：4：3 （4）①燃料电池的a电极通入甲烷为负极，则负极的电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O； ①故答案为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O ②当电路中转移2nmol的电子，Y室生成2nmol的NaOH，同时nmolCa2+从X室移动到产品室，2nmol的从原料室进入产品室，生成nmol的Ca（H2PO4）2。因此相同时间内NaOH的产量是的2倍。 ②故答案为：当电路中转移2nmol的电子，Y室生成2nmol的NaOH，同时nmolCa2+从X室移动到产品室，2nmol的从原料室进入产品室，生成nmol的Ca（H2PO4）2 18．(1)-591 (2) 小 由图示可知，H2O2为极性分子，根据相似相溶原理，H2O为极性分子，且二者能形成分子间的氢键，所以H2O2能与水混溶，CCl4为非极性分子，H2O2不溶于CCl4 (3) ＞ 该反应的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向吸热方向移动(或升高温度，催化剂活性降低) (4) 2 1.25 (5) 甲烷的物质的量(或温度) ＜ 【详解】（1）N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H3O(g)  △H =反应物总键能-生成物总键能=(4×391+160+498-945-4×467)kJ/mol=﹣591kJ/mol。 （2）H2O中O原子有2个孤电子对，H3O+中O原子有1个孤电子对，排斥力较小，则水中H-O-H的键角比H3O+中的小；由图示可知，H2O2为极性分子，根据相似相溶原理，H2O为极性分子，且二者能形成分子间的氢键，所以H2O2能与水混溶，CCl4为非极性分子，H2O2不溶于CCl4。 （3）①根据图知，a点后NO的转化率继续增大，则表明反应未达平衡，所以v正(NO)＞v逆(NO)。 ②在曲线的最高点时，反应达平衡。继续升高温度，NO的转化率下降，可能是平衡逆向移动，也可能是催化剂的活性不断降低。则可能原因是：该反应的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向吸热方向移动(或升高温度，催化剂活性降低)。 （4）①5～10min内N2的分压变化速率为=1kPa•min-1，相同时间内NO2的分压变化速率是N2的分压变化速率的2倍，所以0～10min内NO2的分压变化速率为2kPa•min-1。 ②恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，在一定温度下，充入1molCH4和2molNO2，起始时测得总压强为90kPa，CH4为30kPa，NO2为60kPa。则可建立如下三段式： 该温度下，平衡常数Kp==1.25kPa。 （5）①其他条件不变，反应达到平衡后，NH3的转化率随着条件X的增大而增大，则X可能是：甲烷的物质的量(或温度)； ②温度一定时，平衡常数K=，升高温度，平衡正向移动，K增大，则k正＞K逆，所以k逆增大的倍数＜k正增大的倍数。 【点睛】温度一定时，平衡常数K不随浓度、压强的改变而改变。 19．(1) (2) 液化 -128.1 kJ•mol-1 (3) 甲醇气化吸热，温度升高，平衡右移，气体分子数增多，压强增大 B 115.64 (4) 正 【详解】（1） 甲醇为共价化合物，电子式为：； （2）煤的液化，是将煤先与高温水蒸气作用生成水煤气，再合成液体有机物的过程，故该过程称为煤的液化； 燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；则： ①CO (g)+O2(g)= CO2 (g) △H= -283.0 kJ•mol-1； ② H2 (g)+O2 (g)= H2O(g) △H= -285.8 kJ•mol-1 ③CH3OH(l)+O2 (g)= CO2 (g)+2H2O(l) △H= -726.5 kJ•mol-1 由盖斯定律可知，①+2×②-③得 CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) △H= -128.1 kJ•mol-1； （3）①甲醇气化吸热，温度升高，平衡右移，气体分子数增多，压强增大，使得B点蒸气压大于A点蒸气压； ②在溶剂中加入非挥发性溶质后，溶剂的蒸气压比纯溶液的蒸气压低，则开始时甲中蒸气压更高，乙中更低，最终两个烧杯中蒸气压相同，即甲中蒸气压会减小，转化为液体至乙中，故选B； 由题干及表数据可知，控制蒸馏温度为64.7℃时，此时蒸馏烧瓶中溶液上方甲醇蒸气压为饱和蒸气压：101.30kPa、水蒸气压为：23.90×60%kPa=14.34 kPa，则蒸汽总压p总=(101.30+14.34)kPa=115.64 kPa，馏分中甲醇的物质的量分数； （4）①甲醇燃料电池中甲醇失去电子发生氧化反应，-2价碳转化为+4价碳，电子转移为，则其比能量为； ②在实验室中用甲醇燃料电池模拟铝制品在稀硫酸溶液中进行的表面钝化处理，甲醇燃料电池为电源，电解池中铝制品为阳极，铝失去电子发生氧化反应生成氧化膜，故Al电极应与甲醇燃料电池的正极相连，Al电极上发生的电极反应方程式为。 20．(1) (2)BD (3) 两者均为放热反应，温度升高均逆移，而反应I平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度 (4) 【详解】（1）由题干已知信息可知，反应①，②，③，则①+(②+2③)可得反应，根据盖斯定律可知，该反应的反应热，故答案为：； （2）A．根据图中曲线可知，当温度为410℃时乙醇进料量为0.4ml•min-1时转化率为0.9，乙醇进料量为1.2ml•min-1时转化率为0.7，即随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小，A错误； B．根据图中曲线可知，当温度为410℃时乙醇进料量为0.4ml•min-1时乙烯选择性0.96，乙醇进料量为1.2ml•min-1时0.99，所以温度一定时，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大，B正确； C．根据图象，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430℃后，乙烯选择性逐渐降低，C错误； D．由图可知，乙醇进料量一定时，随温度的升高，乙烯选择性先增大后减小，而不是一直升高，D正确； 故答案为：BD； （3）①由题干图示信息可知，温度高于800℃时，乙醇和甲醇的物质的量分数几乎为零，说明高于800℃以反应Ⅰ为主，则随着温度升高，反应Ⅰ化学平衡逆向移动，CO和二甲醚物质的量分数增大，故Y表示二甲醚或者CO的物质的量分数随温度的变化情况，故X表示H2，故答案为：H2； ②600～700K时，根据分析两个反应都是放热反应，再根据图3中各物质的曲线变化得到CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低的原因是温度升高，反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度，故答案为：两者均为放热反应，温度升高均逆移，而反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度； ③一定温度和压强下，向初始体积为1L的密闭容器中通入和与，发生以上两反应，则有三段式分析：,,测得平衡时，体积减小20%，则平衡时，=0.8，x-y=0.4，解得：x=0.6mol，y=0.2mol，=2.0mol/L，反应Ⅱ的平衡常数==0.031L/mol，故答案为：2.0mol/L；0.031L/mol； （4）由题干图示信息可知，U1下主要产物为HCHO，故当电解电压为U1时阴极主要发生的电极反应式为：+4e-+4H2O=HCHO+6OH-，当电解电压为U2时，生成CH3CH2OH和HCOO-的法拉利效率相等，即生成CH3CH2OH和HCOO-转化的电子相等，则生成的CH3CH2OH与HCOO-的物质的量之比为：1:6，故其的选择性之比为2:6=1:3，故答案为：+4e-+4H2O=HCHO+6OH-；1:3。 21．(1) -41 C (2)HD (3)30 (4) 1:3 0.01 (5) 67.2 【详解】（1）方程式的反应热等于反应物的键能和与生成物的键能和之差，所以ΔH2=1075+2×463-2×803-436=-41kJ/mol； A．由题干信息可知反应II反应体系均为气体 ，恒容容器，反应前后质量不变，气体混合物的密度始终不变，A错误； B．CO消耗速率和H₂的生成速率均表达正反应速率，B错误； C．化学平衡特征 之一为各组分的浓度保持不变，故CO的浓度保持不变即平衡，C正确； D．反应II反应体系均为气体，气体平均相对分子质量始终不变，D错误； 故选C； （2） 反应历程如图标记，HCOOD在该条件下催化释氢，反应生成CO2和HD； （3）根据经验公式代入a、b点数据可得： 93= -2×Ea×10-3+C、33= - 4×Ea×10-3+C；Ea=30kJ∙mol-1 ； （4）相同温度下，增大H2、CO2的投料比，CO2转化率增大，曲线a代表的投料比为1∶3 X点条件下，设CO2投料量为Xmol， 由X点CO2的平衡转化率列三段式如下， 平衡时，CO2（g）分压：140kPa×=20 kPa；H2（g）分压：140kPa×=100 kPa；HCOOH（g）分压：140kPa×=20 kPa；Kp=kPa-1=0.01 kPa-1； （5）由题干电解池装置图可知，电极A产生H2、CO)，为阴极，电极B产生氧气，为阳极；A极电极反应式为；B极电极反应式为：；电路中转移4mole-时，产生3mol气体，理论上该装置能收集到标准状况下气体的体积为67.2 L； 22．(1)-118 (2) Ⅰ 1.78b（或） 该反应气体分子数增加，充入水蒸气，可降低反应体系中各组分的分压，有利于平衡正向移动 4 (3) 阴 162 【详解】（1）ⅰ：   kJ⋅mol ⅲ：   kJ⋅mol 根据盖斯定律ⅰ+ⅲ 得+123.8 kJ⋅mol-483.6 =-118 kJ⋅mol。 （2）①正反应气体系数和增大，相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，丙烯的平衡转化率减小，所以表示b MPa下的关系曲线是Ⅰ；℃时，丙烯的平衡转化率为0.8，即，所以MPa。 ②该反应气体分子数增加，充入水蒸气，可降低反应体系中各组分的分压，有利于平衡正向移动，所以在丙烷中混入一些水蒸气，丙烷的平衡转化率增大。 ③根据图示，则该晶体中的配位数为4；与间的最小距离为体对角线，晶胞参数为cpm，则与间的最小距离为pm。 （3）①X极CO2发生还原反应生成丙烯，则X为阴极。 ②生成1 mol丙烯转移的电子为18 mol，阳极生成4.5mol氧气，同时有18molH+由阳极移入阴极，阳极区溶液减少的质量为产生的与转移的即为电解水的质量，故为。 23．(1) -49.5 B (2) 反应③是放热反应，副反应是吸热反应，温度高于570℃之后，温度对副反应的影响大于对反应③的影响，反应转化率主要由副反应决定 0.01875 (3)BbaA(或aABb) (4) (5)0.25mol 【详解】（1）合成甲醇的反应③的。 A．断裂3molC-H的同时生成1molC=O表述的是同一个方向，故不能判断反应达到平衡； B．各反应前后气体分子数不等，故随反应进行体系内气体分子数发生变化，容器内压强变化，当压强不变时反应达到平衡状态； C．恒容时反应前后密度始终保持不变，故不能判断反应达到平衡； D．v正(CO2)=v正(H2O)表示的是同一个方向，不能判断反应达到平衡。 （2）②设起始二氧化碳为1mol、氢气为3mol，平衡时CO2转化60%，即转化了0.6mol又CH3OH的选择性为，依题意可建立如下三段式： 平衡分压为； （3）电解池中电子由电源负极流向阴极，由电解池阳极沿导线流向正极，故电子流向为：BbaA(或aABb)； （4）阴极电极反应式； （5）若有1molH+通过质子交换膜时转移电子1mol，该装置内生成HCOO-为0.5mol，阳极的电极反应为：，则生成的HCOOH为0.25mol，故两者的差为0.25mol。 24．(1) ③ (2) X a 4.2(或) 前以反应①为主，随温度升高二氧化碳转化率下降，后以反应②为主，随温度升高二氧化碳转化率升高 (3) 氢键、分子间作用力(或范德华力) (4) 【详解】（1）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；③的活化能最大，反应速率最慢，因此为决速步。由中间产物到产物的。 （2） 反应①放热，随温度升高，反应逆向移动，而反应②吸热，随温度升高，反应正向移动，故甲醇的选择性随温度升高而降低，与这个变化一致的是曲线；两点转化率相等，但点甲醇选择性更高，故甲醇产率更高。 恒容密闭容器中通入和，起始总压强为，则起始时物质的分压，点时转化率为，变化压强为4MPa，甲醇选择性为，生成甲醇压强3.2MPa，故反应①、②有如下转化： 达到平衡时反应①各物质的分压为：，，，，故时反应①的平衡常数； 前以反应①为主，随温度升高二氧化碳转化率下降，后以反应②为主，随温度升高二氧化碳转化率升高，导致曲线先下降后上升； （3）水分子间存在氢键，在冰晶体中微粒间的作用力有分子间作用力和氢键；由图可知，根据均摊法可知，晶胞中含2个分子，而B晶胞中含4个分子，根据晶体密度公式有，可计算。 （4）通氢气一极，氢气失去电子发生氧化反应，为原电池的负极，结合电解质为熔融碳酸盐可知负极反应为。 25．(1)1222kJ/mol (2) 减小 防止环氧乙烷浓度高而爆炸 (3) 60% (4) D 浓度低时抑制副反应增加主反应选择性，浓度较高时则会使催化剂失活降低催化效果 【详解】（1）EO的燃烧反应方程为，根据盖斯定律该反应的反应热为，EO的燃烧为； （2）在恒压体系中，减小氮气分压，相当于给反应体系增压，乙烯转化的正反应气体分子数减小，故增压平衡正向进行，乙烯平衡转化率增大，故应减小体系中氮气分压；但在实际生产中并非如此，其可能原因是，已知EO常温下易燃易爆，其爆炸极限为3~100%，需加入氮气稀释气体，防止环氧乙烷浓度高而爆炸； （3）设起始时，乙烯、氧气、氮气分别为2mol、3mol、2.8mol，氮气不参与反应，设乙烯在主反应中的的平衡转化量为，在副反应中的平衡转化量为，列出三段式，，，根据题目， ，则，，则，，，则平衡时的物质的量，氧气的物质的量，二氧化碳的物质的量，水的物质的量为0.8mol，乙烯的平衡转化率，副反应的平衡常数为； （4）A．降低温度，活化分子百分数增加，反应速率减慢，A不符合题意；B．通入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，不影响反应速率，B不符合题意；C．反应Ⅱ、Ⅲ是快反应，不能决定该反应的总速率，故增大浓度，反应速率不会明显增大，C不符合题意；D．反应Ⅰ是慢反应，决定反应速率，增大浓度，加快主反应速率，D符合题意；故选CD；加入少量1，2-二氯乙烷会消耗，减少与乙烯的副反应，即减少反应Ⅲ发生，但1，2-二氯乙烷过量，会使催化剂转化为氯化银，使不能再生，催化循环受阻，降低EO产量，故1，2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是，1，2-二氯乙烷浓度低时抑制副反应增加主反应选择性，1，2-二氯乙烷浓度较高时则会使催化剂失活降低催化效果。 26．(1)Ea1-Ea2 (2) 增大H2的用量(或移出HCOOH) CD (3) 2 12 (4) P1<P2<P3 反应I正反应方向放热，反应II正反应方向吸热，温度高于300°C后，CO2的平衡转化率主要由反应II决定，平衡向正反应方向移动，CO2的平衡转化率增大 (5)CO2+2H++2e-= HCOOH 【详解】（1）根据如图所示， ； （2）恒温恒容条件下，为了提高反应中 的平衡转化率，要使平衡正向移动，可采取的措施为：增大的用量(或及时移出)；A．，可以判断反应达平衡状态； B．当的体积分数不再变化，反应达平衡状态； C．根据，不变，不变，不变，所以混合气体的密度不再变化，反应不一定达平衡； 故选C； （3）根据三段式： 恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，所以，解方程，，用的分压表示的反应速率为: ，逆反应的平衡常数为： ； （4）根据反应I，压强越大，平衡正向移动，转化率增大，反应II压强不影响平衡，综合上述，压强越大，转化率越大，所以；反应I正反应方向放热，反应II正反应方向吸热，温度高于300°C后，CO2的平衡转化率主要由反应II决定，平衡向正反应方向移动，CO2的平衡转化率增大，所以压强为P1时，温度高于300°C后，CO2的平衡转化率随温度升高而升高； （5）Cu电极上由产生和，反应产生的电极反应式为：。 27．(1) (2) 吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率 CD 7 (3) < P点有分子筛膜，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率 (4) Fe 【详解】（1）1 g 燃烧生成放热121 kJ，可得热化学方程式：； 1 mol 蒸发吸热44kJ，可得：； 燃烧热的热化学方程式 ，由该盖斯定律可知该反应可由：I-II得到，，燃烧热的热化学方程式 ，故答案为：； （2）①加入多孔CaO，可以吸收反应II生成的二氧化碳，从而降低CO的浓度，有利于反应I的平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率，故答案为：吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率； ②A．加催化剂只能加快反应速率，对平衡无影响，不能提高甲烷转化率，故不选； B．增加用量，使甲烷的转化率降低，故不选；     C．移除 ，可使反应正向移动，从而提高甲烷的转化率，故选； D．恒温恒压，通入惰性气体，容器体积增大，平衡向气体分子数增大的方向移动，有利于反应I正向进行，从而提高甲烷的转化率，故选； 故答案为：CD； ③500℃、恒压()条件下，1 mol 和1 mol 反应达平衡时，的转化率为0.5，结合反应列三段式： 平衡时体系中含有：0.5mol、0.25mol、0.25molCO、0.25molCO2、1.75molH2、气体总物质的量3mol， 则反应II的平衡常数，故答案为：7； （3）由图可知随温度升高，甲醇的产率降低，说明升高温度平衡逆向移动，则逆向为吸热方向，该反应为放热反应，小于0，P点有分子筛膜，能将水分离，水为生成物，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率，故答案为：<；P点有分子筛膜，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率； （4） 由晶胞结构可知黑球的个数为，白球的个数为：8，黑球代表：M(NH3)6，白球代表：BH4，则该晶胞的化学式为：M(NH3)6[BH4]2，其摩尔质量为，则M的相对原子质量为56，该元素为Fe，其在该化合物中的价态为+2价，价电子排布式为：，故答案为：Fe；。 28．(1)1.22 (2) C/Z-250，240℃ ②低于270°C，温度升高和催化剂活性增大都使速率加快；高于270°C,催化剂活性降低，反应速率减慢 (3) (4) n 10a ＞ 【详解】（1）根据△H=正反应的活化能-逆反应的活化能，可得第②步基元反应逆反应的活化能=正反应的活化能-△H=0.81eV-(-0.41eV)=1.22eV； （2）由图可知，工业生产中应选择的最佳反应条件是C/Z-250作催化剂，反应温度为240℃；低于270°C，温度升高和催化剂活性增大都使速率加快；高于270℃，催化剂活性降低，反应速率减慢 （3）设的物质的量为m mol，则的物质的量为(100-m) mol，完全反应则生成mmol的和mol的O2，设转化为NO2消耗的的物质的量为x mol，列出三段式： 达平衡，与的体积比为1：2，则有，解得x=m，则达平衡时，的物质的量为m mol，NO2的物质的量为m mol，混合气体的总物质的量为(m +m+m +100-m) mol=(100+m) mol，反应②的平衡常数==； （4）①，则，，则，的线斜率较小，则图中表示的线是n； ②由①可知，图中表示的线是n，则=a，=，=a+2，=，反应达平衡时，，即，，该反应的平衡常数K==，设T℃时，向刚性容器中充入x mol/L，平衡后测得为1.0，列出三段式： K==100，x=2.1，则平衡时，的浓度为0.1mol/L，==10a； ③T℃时，向2L的容器中充入5mol气体和1mol气体，，，，，。 29．(1)-92.5kJ/mol (2) 不变 减小 (3) p1>p2>p3 该反应的正反应为气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强平衡正向移动，氨气的体积分数增大，所以p1>p2>p3； 5.93×103(mol/L)-2或5925.93(mol/L)-2 (4)①② (5) 3H2-6e-=6H+ N2+6e-+6H+=2NH3 9.33L 【详解】（1）△H=反应物总键能-生成物总键能=(945.8+3×435.5-6×390.8) kJ/mol=-92.5 kJ/mol； （2）在恒温、恒压容器中，按体积比1:3加入N2和H2进行合成氨反应，达到平衡后，再向容器中充入适量氨气，相当于起始时仍按体积比1:3通入氮气和氢气，即达到的新平衡和原平衡为等效平衡，所以c(H2)将不变；若在恒温、恒容条件下充入适量氨气，则等同于加压，加压平衡相对正向移动，所以c(N2)/c(NH3)将减小； （3）①该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，NH3 的体积分数增大，由图可知p1>p2>p3；由图可知氨气的体积分数为0.667，设平衡时转化的N2的物质的量为x，三段式：则有，解得x=0.08mol，容器体积为1L，所以平衡时c(NH3)=0.16mol/L 、c(N2)=0.02mol/L 、c(H2)=0.06mol/L，则(mol/L)-2或5.93×103(mol/L)-2； （4）①34gNH3的物质的量为2mol、44gCO2的物质的量为1mol，每生成2molNH3同时消耗1mol CO2，说明正、逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故①正确； ②反应物为固体，容积体积恒定，混合气体的密度保持不变，说明混合气体的质量保持不变，即达到了平衡状态，故②正确； ③反应物为固体，容器中氨气与二氧化碳物质的量之比始终为2:1，NH3的体积分数始终保持不变，所以NH3的体积分数保持不变不能说明反应达到了平衡状态，故③错误； ④反应物为固体，容器中氨气与二氧化碳物质的量之比始终为2:1，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，即混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到了平衡状态，故④错误； ⑤容器中氨气与二氧化碳物质的量之比始终为2:1，所以c(NH3):c(CO2)=2:1不能说明反应达到了平衡状态，故⑤错误； 故答案为：①②； （5）N2和H2组成的原电池中H2被氧化、N2被还原，所以通H2的一极为负极、通N2的一极为正极，负极反应式为3H2-6e-=6H+，正极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3；由内外电路转移电荷相等可知，当转移6mol电子时，电极B到A间通过6molH+，此时理论上消耗氮气物质的量为1mol，所以当电极B到A间通过2molH+时理论上需要氮气物质的量为，标况下空气的体积为。 30． A 在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化 增大 减小 减小 2N2H4(g)+2NO2(g)→3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ NO2 4 【详解】肼是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气： ，再进一步制备肼。完成下列填空： （1）由图可知，A和B的催化效率在某个温度下都很高，但是A的催化活性最佳温度比B低，而且合成氨是放热反应，低温对氨的合成有利，所以，生产中适宜选择的催化剂是A，理由是：在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化。 （2）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，化学反应速率增大；温度升高化学平衡向逆反应方向移动，所以，平衡常数减小、氨的体积分数减小。 （3）在气体中燃烧生成氮气和气态水，放出71kJ的热量，所以2mol 在气体中燃烧生成氮气和气态水，放出1136kJ的热量，。该反应的化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)→3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ。上述反应中，NO2中氮元素的化合价降低，故氧化剂是NO2；每1mol参加反应，N由-2升高到0，转移的电子是4mol。 31． 或 3Ca(OH)2 +3S42CaS5 +CaS2O3 +3H2O COS(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2S(g)；ΔH＝+41 kJ·mol-1 过硫化氢 正极 4H2S2-8e-＝S8 +8H+ 3S8 +12CuO12CuS+4S2O↑+4SO2↑ 2S2O=SO2+3S 【详解】(1)在Sn分子内S原子以S—S单键形成“锯齿形”的n元环，因此S8的八元环结构式为 或 。(2)根据原子守恒和电子得失守恒可知该反应的化学方程式为3Ca(OH)2 +3S42CaS5 +CaS2O3 +3H2O。多硫化钙为离子化合物，其中S原子以S—S单键连接成多硫链而形成－2价的原子团，则五硫化钙的电子式为。(3)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出能量的差值，则反应COS(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2S(g)的ΔH＝(745+536+464×2-2×745-2×339)kJ/mol=+41 kJ·mol- 根据有关反应原理写出硫化羰气体与水蒸气反应生成CO2和H2S的热化学方程式为COS(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2S(g)；ΔH＝+41 kJ·mol-。(4)①根据H2O2是过氧化氢可判断H2S2的名称是过硫化氢。②电极b产生水，说明氧气得到电子，为正极。③电极a是负极，H2S2发生失去电子的氧化反应，由于是质子固体电解质，则发生的电极反应为4H2S2-8e-＝S8 +8H+。(5)一由于生成物中气体产物等物质的量，且升价与降价的硫也是等物质的量，所以根据原子守恒和电子得失守恒可知该制备反应的化学方程式为3S8 +12CuO12CuS+4S2O↑+4SO2↑；已知S2O常温时分解生成两种含硫的常见物质，S元素化合价从+1价部分降低到0价，部分升高到+4价，所以该分解反应的化学方程式为2S2O=SO2+3S。 32．(1) Fe3O4 2mol (2) -130.8KJ/mol b 0.18mol/(L·min) KA=KC>KB (3) > 1.25×10-3 【详解】（1）①根据流程知“重整系统”氧化亚铁和二氧化碳反应生成铁的氧化物和碳，当氧化亚铁和二氧化碳的物质的量之比为6时根据原子守恒确定FexOy的化学式为Fe3O4。 ②“热分解系统”中Fe3O4分解生成氧化亚铁和氧气，每分解l mol Fe3O4生成3molFeO和0.5molO2，转移电子的物质的量为2mol。 （2）根据盖斯定律：①×2-②得2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3=-130.8KJ/mol。 ①a．增大生成物的浓度，逆反应速率先增大后减小，平衡逆向移动，a错误； b．H2的转化率增大，平衡一定向正反应方向移动，b正确； c．减小反应物的浓度，反应物的体积百分含量减小，平衡逆向移动，c错误； d．减小二氧化碳的浓度，平衡逆向移动，容器中的值变小，d错误； 故选b。 ②分析图象知T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡，CO2的转化率为60%，则参加反应的二氧化碳的物质的量为3.6mol，生成二甲醚的物质的量为1.8mol，则0～5 min内的平均反应速率v (CH3OCH3) =1.8mol/(2L×5min)=0.18mol/(L·min)；化学平衡常数的影响因素为温度，合成二甲醚的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率降低，平衡常数减小，则温度：T1<T2，故KA、KB、KC三者之间的大小关系为KA=KC>KB。 （3）分析题给电离常数知一水合氨的电离程度大于碳酸的一级电离程度，则碳酸氢根的水解程度大于铵离子的水解程度，则NH4HCO3溶液中，c()>c()；反应++H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=Kw/KbK1=1.25×10-3。 答案第40页，共41页 答案第41页，共41页 学科网（北京）股份有限公司 $$