2025届湖南高三化学高考一轮专项练习——反应原理综合题66道

2025年湖南高考一轮专项练习——反应原理综合题66道 一、解答题 1．（2024·湖南长沙·三模）我国海洋资源丰富，其蕴藏的可燃冰(主要成分为甲烷)储量巨大，如何将可燃冰资源化成为我国科学家的研究课题。回答下列问题： Ⅰ．制备合成气。反应原理为。 (1)在一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1 mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。相关物质在298 K的标准生成焓如下表所示   kJ·mol-1. 物质 CO2(g) CO(g) H2(g) CH4(g) /(kJ·mol-1) -393.5 -110.5 0 -74.8 (2)一定温度下，向密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2，在发生上述反应的同时伴随副反应。测得CO2的平衡转化率(α)与温度(K)、压强(MPa)的关系如图1所示： ①图中m表示的是 (填“温度”或“压强”)，n1 (填“>”“=”或“<”)n2。 ②测得B点条件下，容器内CO的物质的量为1 mol，计算B点对应条件下的Kp= (MPa)2(列出计算式即可。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ．催化合成CH3COOH．中科大曾杰教授等人通过铅、铋、铟单原子修饰改变铜基催化剂在二氧化碳选择性高效制备乙酸研究获得突破。反应原理为。 (3)利用计算机手持技术测得该反应的历程和相对能量的变化如图2所示(﹡指微粒吸附在催化剂表面)。 ①基态Cu原子核外有 个未成对电子；铋元素位于元素周期表中 区；乙酸中C原子的杂化方式为 。 ②写出该反应历程决速步骤的方程式： 。 ③恒温恒容条件下加入等物质的量的反应物进行上述反应，下列说法正确的有 (填选项字母)。 a．增大催化剂表面积加快化学反应速率 b．物质被催化剂吸附一般会导致能量降低 c．当甲烷和二氧化碳体积分数相等时，反应达到平衡状态 d．加压和升温，有利于乙酸的合成 2．（2024·湖南长沙·三模）习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。 (1)用还原可以合成。恒压下，和的起始物质的量之比为时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。点甲醇产率高于点的原因为 。 (2)反应，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。 该反应历程中决速步骤的化学方程式为 ，有催化剂时决速步骤的活化能为 eV。 (3)一定条件下使混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。 已知：反应器内发生的反应有： a． b． 选择性 ①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为，则该温度下转化率 (列出计算式，不必化简)。 ②其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图2、图3所示： i．温度高于时，平衡转化率变化的原因是 。 ii．由图3可知，温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因 。 (4)按熔点由高到低的顺序排列为 ，熔点差异的原因是 。 3．（2024·湖南·三模）丁二烯是生产丁苯橡胶、聚二烯橡胶等的基本原料。丁烯氧化脱氢制丁二烯的生产工艺涉及反应如下： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 回答下列问题： (1)判断反应Ⅱ的自发性并说明理由 。 (2)在常压、催化剂作用下，投料按，并用水蒸气稀释；不同温度下反应相同时间后，测得丁烯的转化率与丁二烯、二氧化碳的选择性随温度变化情况如图所示(选择性：转化的中生成或的所占的百分比)。 根据图及相关信息，下列说法正确的是___________。 A．随温度的升高，平衡转化率逐渐增大 B．加入水蒸气可降低一定温度下反应物与产物的分压，提高丁烯的平衡转化率 C．较低温度条件下，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ的速率 D．320～400℃范围内，升温，、产率均升高 (3)文献显示，丁烯与反应也可制丁二烯，可分两步实现： 反应Ⅲ 反应Ⅳ 600℃时，恒定总压0.10MPa，以起始物质的量均为1mol的、投料，达平衡时，测得和的转化率分别为80％、10％。 600℃时，反应Ⅳ的平衡常数 。 (4)一定条件下，2，3—二甲基—1，3—丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2—加成和1，4—加成)。现体系中同时存在如下反应： ① +Br2 →   ΔH1 ② +Br2 → ΔH2 ③      ΔH3 已知①、②反应均先生成中间产物，该中间产物再转化为①或②的最终产物，反应历程及能量变化如图所示： 由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下：(其中R为常数)。 其他条件不变的情况下，升高一定温度，对反应 (填①或②)的速率提高更有利。 在一定温度下，向某反应容器中加入1.0mol和一定量的发生上述反应。测得的平衡转化率为α，平衡时为bmol，若以物质的量分数表示的平衡常数，反应③的平衡常数(以物质的量分数表示的平衡常数)，则产物的选择性为： 。 (5)有人设计一种电解装置，用乙炔合成丁二烯的装置如图，电解质溶液为溶液。 ①请写出生成的电极的电极反应式： 。 ②用溶液吸收阳极逸出的气体再生电解质溶液。不考虑气体溶解残留，当电路中转移时，计算再生液的c(H+)≈ 。(已知的电离常数，) 4．（2024·湖南岳阳·模拟预测）Ⅰ.工业合成氨对粮食增产、增加人口具有重要价值。1913年，Haber-Bosch发明的催化合成氨技术实现了工业化生产：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，298K时该反应的ΔH=-92.2kJ·mol-1   ΔS=-198.2J·K-1·mol-1。 已知：化学反应吉布斯自由能变化量ΔG=ΔH -TΔS (通常温度区间，ΔH和ΔS可视为常量)。 (1)298K时，合成氨反应 (选填“能”或“不能”)自发进行，理由是 。 (2)T℃下，设反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数为K，反应NH3(g)N2(g)+ H2(g)的平衡常数为K＇，则K与K＇之间的关系是 。 (3)298K时，向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1：1的N2和H2混合气体，初始压强为30MPa，在不同催化剂作用下反应，相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示，b点v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75，a点对应温度(T4)下反应的平衡常数Kp= (保留两位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ.工业上通常采用乙烯()直接氧化法制取环氧乙烷，体系中发生的反应如下： 主反应：   副反应：   (4)主反应与副反应的吉布斯自由能变()与温度T的关系如下图所示，则副反应的 (填“>”“<”或“=”)0； (填“>”“<”或“=”)。 5．（2024·湖南·模拟预测）“碳达峰、碳中和”是应对全球气候变化的重要措施，对于保护生态环境、推动绿色发展具有重要意义，科学家通过多种途径实现了CO2合成转化为有机物。 Ⅰ.一种CO2合成转化为甲醛的总反应为。转化步骤如下图所示： (1)关于以上转化步骤中的相关物质和反应，下列说法正确的是________（填字母）。 A．甲醛常温下为无色有强烈刺激性气味的液体，易溶于水 B．甲醇与甲醛分子中∠OCH键角较大的是甲醛分子 C．H2O2分子结构与C2H2分子类似，属于直线形分子 D．若反应②正向为自发反应，可推知 (2)已知，则总反应的 （用上图中焓变以及表示）。 Ⅱ.CO2催化加氢合成甲醇的反应经常伴随有副反应发生。 主反应： 副反应： (3)研究者在CO2催化加氢合成甲醇的催化剂研究中获得如图所示结果，由此可确定在实际工业生产中的最佳催化剂为 ；甲醇的生成速率首先随反应温度的升高而增加，但当温度升高到330℃以上时开始降低，试分析造成甲醇生成速率下降可能的原因是 。 (4)T℃，在容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量H2，一定条件下只发生主反应。若起始时容器内气体压强为3.0kPa，达到平衡时，水蒸气的分压与起始投料比的变化关系如图所示。如果反应从开始到达c点所用时间为10min，则10min内该反应的平均反应速率= 。已知：该反应的标准平衡常数 ，其中为标准压强100kPa，、、和为各组分的平衡分压，则T℃时，该反应的标准平衡常数 （列出计算式）。 Ⅲ.科学家近年发明了一种将二氧化碳电化学还原为甲醇的方法，装置示意图如下，电解质溶液1为由KHCO3、吡啶和HCl组成的CO2饱和水溶液，电极为Cu2O/CuO薄膜材料和Pt电极。 (5)该电解池阴极的电极材料为 ，其电极反应式为 。 6．（2024·青海西宁·三模）为实现“碳中和”“碳达峰”，碳的循环利用是重要措施。利用氢气和CO反应生成甲烷，涉及的反应如下： i．   ii．   iii．   回答下列问题： (1)在25℃和101kPa下，转变为时放出44.0kJ热量，的燃烧热为，CO的燃烧热为，的燃烧热为，则 。 (2)一定温度下，在恒容的密闭容器中进行上述反应，平衡时CO的转化率及的选择性随变化的情况如图所示[已知的选择性]。 ①图中表示选择性变化的曲线是 （填“甲”或“乙”），保持不变，曲线甲由B点达到A点需要的条件为 。 ②相同温度下，向恒容容器内加入和1molCO，初始压强为10MPa，平衡时的物质的量为 mol，反应ii的 （保留小数点后一位）。 (3)催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图所示。催化循环中产生的中间体微粒共 种，催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为 。 7．（2024·湖南·二模）工业上，可以用处理烟气中、，总反应式为．已知：有关反应的能量变化曲线如图所示。 (1)写出和反应的热化学方程式： 。上述总反应中 。 (2)其他条件不变，增大，对总反应速率几乎没有影响，其原因可能是 。 (3)一定条件下，速率方程为（k为速率常数，只与温度有关）。阿仑尼乌斯经验公式：（R为常数，为活化能，不随温度改变；T为温度）。和反应在不同催化剂Cat1、Cat2作用下，与的关系如图所示。 其他条件相同，催化效率较高的是 （填“Cat1”或“Cat2”），判断依据是 。 (4)在恒容密闭容器中保持总物质的量不变，充入NO和。NO平衡转化率与温度（T）、投料比关系如图所示。 ① （填“”“”或“”）；平衡常数、和由大到小排序为 。 ②已知：，温度下该反应的平衡常数 。（为用分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数） (5)在恒容密闭容器中充入和，发生反应，测得部分物质的平衡浓度变化如图所示。M点对应的反应体系中体积分数为 。 8．（2024·湖南·模拟预测）甲烷和水蒸气倠化制氢主要有如下两个反应： 反应Ⅰ.    ； 反应Ⅱ.    。 恒定压强为时，将的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。 回答下列问题。 (1)①基催化剂以其优异的催化性能和低廉成本而被广泛应用于甲烷和水蒸气催化制氢反应研究中。基态的价电子中自旋方向相反的两种电子个数比为 。水的沸点高于沸点，其原因是 。 (2)已知在、密闭容器中充入和，若只发生反应Ⅱ，吸收的能量；若在、密闭容器中充入和，放出能量，则在该温度下，反应Ⅱ的反应热 。写出与生成和的热化学方程式： 。 (3)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是______（填字母）。 A．恒温、恒容条件下，充入稀有气体，压强增大，反应速率增大 B．恒温、恒容条件下，充入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率增大 C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率增大 D．加入合适的催化剂，降低反应温度也能实现单位时间转化率不变 (4)系统中的含量在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因： ①低于700℃， ； ②高于700℃， 。 ③已知投料比为的混合气体，。600℃时，的平衡转化率为 （保留4位有效数字），反应的平衡常数的计算式为 是以分压表示的平衡常数，分压=总压物质的望分数）。 9．（2024·湖南·二模）生物质(，其中包含常见糖类、甘油等)的利用不会增加大气中的含量，被视为符合“碳中和”理念的能源。利用CuO作为氧载体，可提供氧原子，促使生物质转化为具有重要应用价值的合成气(CO、)。其主要反应为。在时，向2L刚性容器中加入足量的和，发生上述反应，达到平衡时，测得容器中、CO的物质的量浓度分别为、。请回答下列问题： (1)下列有关该反应说法正确的是_______(填标号)。 A．CuO中铜元素的化合价一定降低 B．随着CuO的量增多，CO的含量可能降低 C．当容器中和CO的物质的量浓度保持恒定不变时，该反应一定达到化学平衡 D．反应达到平衡后，向容器中投入mmol和nmolCO，达到新平衡时，CO的物质的量浓度大于 (2)光电催化甘油生产合成气的工作原理如图所示。已知光电阳极在光照下可产生空穴()和光电子()，空穴具有很强的得电子能力。 请写出上述原理图中甘油转化为CO的方程式： 。 (3)经研究发现，甘油转化为合成气的一种反应机理如图所示(部分物质未标出)。 与甘油相比，该反应机理过程图中碳原子新增的杂化方式有 。为实现生物质()的原子利用率达到100%，有机物的n、m、z应满足关系 (用n、m、z表达)。 (4)将甘油所得合成气分离出3mol和1molCO通入某恒压容器中，在，pkPa条件下发生如下反应： ⅰ.   ⅱ.   ⅲ.   则反应在 (填“高温”或“低温”)下能自发进行。 随着温度的变化，各气态微粒的平衡体积分数(水蒸气忽略不计)与温度的变化关系如图所示。 ①试分析随着温度升高，的体积分数先缓慢增大后迅速增大的原因是 。 ②930℃下，平衡时的分压为 kPa，反应ⅲ的压强平衡常数 (列出计算表达式)。 10．（2024·湖南衡阳·模拟预测）丙烯是一种重要的化工原料。关于丙烯的制备方法有如下几种： I．丙烷氧化脱氢： (1)下列操作有利于提高丙烷的平衡转化率和加快反应速率的有___________(填序号)。 A．升温 B．减压 C．加催化剂 D．通 (2)某温度下，向刚性密闭容器中充入和的混合气体发生氧化脱氢反应，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 A． B．反应混合物中各组分浓度之比等于化学计量数之比 C．容器内混合气体平均摩尔质量不再变化 D．容器内混合气体密度不再变化 (3)丙烷氧化脱氢反应的正反应瞬时速率为，逆反应瞬时速率为，和代表速率常数，某一时刻升高温度，的值将 。(填“增大”、“减小”或“不变”)。 Ⅱ．丙烷无氧脱氢：  。使用该方法制备丙烯时，体系中还存在副反应：。 (4)已知几种共价键键能如下表所示： 共价键 键能 413 348 615 436 丙烷无氧脱氢反应在 (填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。 (5)一定温度下，将和的混合气体通过催化剂(负载于)的表面。反应过程中，催化剂会与反应生成另一催化剂。使用不同催化剂时，和的关系如图甲所示(其中为，为)。反应过程中丙烷平衡转化率、丙烯选择性以及丙烯生成速率随变化如图乙所示。 ①已知Arrhenius经验公式为(为活化能，为速率常数，和为常数)。在其他条件相同时，催化效果较差的是 (填“”或“”)。 ②恒温恒压条件下，向密闭容器中通入和混合气体使丙烯生成速率最大，丙烷无氧脱氢反应 (已知压强为，保留两位有效数字)。 Ⅲ．电化学合成丙烯，其装置如图所示： (6)生成丙烯的电极反应式为 。 11．（2024·湖南·模拟预测）低碳烯烃是指乙烯、丙烯、丁烯，它们是有机合成的重要原料。 (1)我国学者用催化加氢合成低碳烯烃，反应过程如图所示。 ①在存在下，加氢反应中，RWGS反应的活化能与FTS反应的活化能的关系是 （填字母）。 a．前者大于后者    b．前者小于后者    ．无法判断 ②已知：Ⅰ．  。 Ⅱ．  。 向某密闭容器中加入1mol 和3mol ，在一定条件下发生上述反应。研究发现，乙烯的平衡产率随温度变化曲线如图所示，请解释550K以后曲线变化的原因： 。 ③在催化剂存在下，400kPa、500℃条件下，将1mol 和3mol 加入某密闭容器中合成低碳烯烃：n，40min时反应达到平衡，此时测得的转化率和各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数如表。 的转化率/% 各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数/% 其他 60.0 60.0 40.0 0 反应达到平衡后，的分压是 kPa（结果保留三位有效数字，下同），从反应开始到平衡时，的反应速率是 kPa·min-1。 (2)正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯，其转化关系如下。 若用，表示反应的体积分数平衡常数（即浓度平衡常数中的浓度用体积分数代替）。上述三个反应的体积分数平衡常数的对数，与温度的变化关系如图所示。 ①图中 （用含a、c的代数式表示）。 ②在 K时，向某密闭容器中加入2mol正丁烷，测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol，则平衡体系中为 mol。保持恒温、恒压下，再向该容器中充入一定量稀有气体He，则反-2-丁烯的体积分数将会 （填“增大”“减小”或“不变”）。 12．（2024·湖南·模拟预测）杭州第19届亚运会主火炬首次使用甲醇作燃料。已知： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： (1) ，反应Ⅱ自发进行的条件是 。 (2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入和只发生反应I。下列叙述正确的是______（填标号）。 A．达到平衡时最多生成 B．体积分数不变时达到平衡状态 C．平衡后再充入平衡转化率增大 D．升温，反应速䆥增大，平衡常数减小 (3)科学家对反应Ⅱ机理进行计算模拟，反应过程中能量变化如图所示。 总反应经历 步反应，总反应的最大能垒是 。催化剂主要降低第 步能垒。 (4)一定温度下，在甲、乙两个体积相同的反应容器中分别充入和，发生反应和Ⅲ，其中一个容器使用水分子膜分离技术。实验测得平得转化率与压强关系如图所示（已知：点选择性为）。 ①其他条件不变，增大压强，平衡转化率增大的原因是 。采用水分子膜分离技术的是 （填“甲”或“乙”）。 ②该温度下，点对应的反应Ⅲ平衡常数 （结果保留两位有效数字）。提示：用气体分压计算的平衡常数为压强平衡常数，气体分压总压气体物质的量分数；的选择性。 13．（2024·湖南·模拟预测）氮及其化合物的研究对生态环境保护和工农业发展非常重要。氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。 (1)根据下图数据计算反应   。 (2)下列关于合成氨工艺的理解中，正确的有 (填标号)。 A．控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 B．易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 C．原料气中由分离空气得到，由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生 D．通过更换不同种类的催化剂，可以调节平衡时原料的转化率 E．实际生产中，适度过量有利于提高的转化率同时有利于提高整体反应速率 (3)LiH-3d过渡金属复合催化剂也可用于催化合成氨，已知先被吸附发生反应，紧接着被吸附发生的反应方程式 。 (4)电解法在常温常压下实现合成氨：工作时，电极生成的微观示意图如图所示，其中电解液为溶有三氟甲硝酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。电极上生成的电极反应式为 。 (5)压强为20MPa下，以、(x代表物质的量分数)进料，若保持压强不变，当平衡时，则该温度下，反应平衡常数 (化为最简式)。[对于气相反应，用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数，记作，如，p为平衡总压强，为平衡系统中B的物质的量分数。] (6)中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝。通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及转化步骤的活化能分别如下(*表示催化剂表面吸附位，如NOH*表示吸附于催化剂表面的NOH)。 Ⅰ． Ⅱ．   Ⅲ．   Ⅳ．   Ⅴ．   上述反应机理中，Ⅱ~Ⅴ中速率最快的步骤是 。若电路中有2mmol电子流过，其中生成的选择性为95%，电解池阴极生成的的物质的量为 mmol。 14．（2024·湖南长沙·三模）氢能是最具有前景的绿色能源，反应是目前大规模制取氢气的方法之一、已知：① ② ③ (1) 。 (2)实验发现，一定温度下(其他条件相同)，向上述平衡体系中投入一定量的可以提高的百分含量。请分析无，投入微米投入纳米时，百分含量不同的原因： 。 (3)在时，将与充入的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，的物质的量分数。 ①时，反应平衡常数 。(保留2位有效数字)。 ②由时上述实验数据计算得到和的关系如图所示。若升高温度，反应重新达到平衡，则相应的点变为 点(填图中标号，下同)、相应的点变为 点。 (4)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。 ①阳极的电极反应式为 。 ②同温同压下，相同时间内，若进口I处n(CO)：n(H2O)=a：b，出口I处气体体积为进口I处的y倍，则CO的转化率为 (用a、b、y表示)。 15．（2024·湖南长沙·二模）乙醇水蒸气重整制氢是生物质制氢的重要方法，有关反应如下： ⅰ.    （主反应） ⅱ.     ⅲ.     ⅳ.     (1)反应ⅳ的 。 (2)A．Akande等研究了以Ni/为催化剂的乙醇水蒸气重整反应。下列说法正确的是 （填标号）。 A．Ni/能改变重整反应的历程，增大活化分子百分数 B．使用适宜的催化剂提高的选择性，从而提高的平衡产率 C．Ni/能降低重整反应的活化能，大幅增大反应的速率常数 (3)在2L刚性容器中，充入1mol （g）和若干（g），平衡时产生物质的量与温度、水－乙醇比（水与乙醇物质的量比）的关系如图1所示（曲线上标注的数字为物质的量/mol）。900K时，与的关系如图2所示。 ①温度一定，乙醇的转化率随水－乙醇比的增大而增大，原因是 。水－乙醇比＝7：1时，产生氢气的量随温度升高的变化趋势是 。 ②降低温度，图2中Q点不可能变为点 （填“A”或“B”）。 ③900K，在2L刚性容器中，充入1mo (g)和7mol (g)，以Ni/为催化剂，40min达到平衡，测得，且在含碳产物中的体积分数为b%，则反应ⅱ平衡常数＝ ，0～40min用(g)表示的反应速率为 （用含a、b的式子表示，下同）， 。 16．（2024·湖南长沙·三模）二甲醚具有巨大的潜在市场，目前采用的二氧化碳有效转化法，既是生成二甲醚的简便方法，又是实现“碳中和”的重要途径。 I.CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2的转化方法，其过程中发生的反应如下： 反应①：  △H1=+41.2kJ·mol-1        K1 反应②：  △H2=-204.9kJ·mol-1     K2 (1)CO2催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为 ，该反应的平衡常数为 （用K1、K2表示）。 (2)在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，发生反应①和(1)中反应，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。当温度低于300℃时，CO2的平衡转化率随温度的上升而下降的原因是 。 Ⅱ.由CO2制备二甲醚的另一种方法为先合成甲醇，再脱水，主要分为以下步骤： 反应③：  △H3<0 反应④：  △H4>0 (3)在不同的压强下，按照投料比n(CO2)：n(H2)=1：3只进行反应③，CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图甲所示，p1压强下，CO2的转化率随温度变化如图乙所示。 图甲中压强从大到小的顺序是 ，图乙中处于平衡状态的点有 （填字母），CO2的转化率呈图乙所示变化的原因是 。 (4)更换高效的催化剂，体系中CH3OCH3平衡时的物质的量将 （填“增加”“不变”或“减少”）。 (5)在280℃、3.4MPa条件下，通入1molCO2和3molH2的混合气体，用该方法制备二甲醚。充分反应后，测得CO2的平衡转化率为30%，体系中CH3OCH3的物质的量为0.1mol，则反应③的压强平衡常数Kp= MPa-2（列出计算式即可）。 17．（2024·湖南·模拟预测）砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题。 (1)砷的价层电子排布式 。 (2)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s)  ΔH1=a kJ·mol-1 H2(g)＋O2(g)= H2O(l)  ΔH2=b kJ·mol-1 2As(s)＋O2(g)=As2O5(s)  ΔH3=c kJ·mol-1 则反应As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH= 。 (3)298 K时，将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：..。溶液中与反应时间(t)的关系如图所示。 ①下列可判断反应达到平衡的是 (填标号)。 a．溶液的pH不再变化              b．v(I-)=2v() c．c()/c()不再变化       d．c(I-)=y mol·L-1 ②tm时v逆 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。 ③若平衡时溶液的pH=13，则该反应的平衡常数K为 。 (4)砷化镓是第三代半导体，熔点为1238 ℃，其晶胞结构如图所示。 ①砷化镓属于 晶体。 ②砷化镓晶体中最近的砷和镓原子核间距为a cm，砷化镓的摩尔质量为b g·mol-1，阿伏加德罗常数的值为NA，则砷化镓晶体的密度表达式是 g·cm-3。 18．（2024·湖南邵阳·三模）丙烯是一种重要的化工原料，但丙烯的产是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，有如下方法制备丙烯： Ⅰ．丙烷脱氢法制丙烯： ①丙烷无氧脱氢法： ②丙烷氧化脱氢法： (1)反应②的正反应活化能 逆反应活化能（填“＞”或“＜”）。 (2)不同压强下，向密闭容器中充入气体发生反应①，丙烷平衡转化率随温度变化关系如图：在、条件下，若向密闭容器中充入和的混合气体，则平衡时丙烷转化率 （填“＞”或“＝”或“＜”）。 (3)如图为采用羰基催化剂催化氧化丙烷：的机理，下列说法正确的是______（填字母）。 A．该机理中，有键、键的断裂与形成 B．若有参与反应，最终存在于羰基催化剂和中 C．若和充分反应，则可制得 D．为了提高反应的速率和反应物转化率，温度越高越好 (4)丙烯是一种燃料，以熔融碳酸盐（用表示）为电解质，丙烯——空气燃料电池的负极的电极反应式 。 Ⅱ．丁烯和乙烯的催化反应制丙烯： 主反应： 副反应： (5)乙烯的电子式为 。 (6)某温度下，保持体系总压强为，按投料，达平衡状态时，、的转化率分别为、，则平衡时 ；主反应的压强平衡常数 （保留一位小数）。 19．（2024·湖南·模拟预测）乙酸钙是一种很好的食品钙强化剂，乙酸钙晶体受热会发生一系列的分解反应。回答下列问题： 向容器中加入1mol乙酸钙晶体，通入一定量的Ar，加热容器开始反应。反应过程中始终保持气体总压强为p。 I．加热体系至160℃时，乙酸钙晶体先完全脱水，吸收akJ热量，再发生反应(i)：，吸收bkJ热量。 (1)写出将乙酸钙晶体加热至160℃时发生总反应的热化学方程式： 。 Ⅱ．继续加热体系至500℃，发生反应(ii)：  反应(iii)：  。 (2)平衡时丙酮的分解率随起始时通入Ar的物质的量、反应温度T的变化如图所示： ①图中充入较大的曲线为 (填“I”或“Ⅱ”)。 ②反应(ii)可在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)下自发进行。 (3)此条件下，若，平衡时丙酮的分解率为90%、的体积分数为，则的体积分数为 (用分数表示)；500℃时，反应(ii)的压强平衡常数 (用含p的代数式表示)。 Ⅲ．继续加热体系至900℃，丙酮完全分解，体系中发生如下反应(不考虑其他副反应)： (iv) (v) (vi) (4)工业生产中常在镍基催化剂表面发生反应(ⅵ)，其机理如图所示。步骤(d)中间体的氧化和分解涉及的主要反应有，以及 。生成主要副产物的步骤为 。 (5)再次平衡时，体系中水蒸气的含量比500℃时大，请解释可能的原因 (答出两点)。 20．（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，) 21．（2024·湖南·模拟预测）羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害，工业上用于合成除草剂、杀草丹、燕麦敌、杀虫剂巴丹等。其结构与类似。工业上一般通过或者CO与反应制取COS，发生的相关反应如下： i．　 ii．　 iii．　 (1) 。 (2)COS的中心原子的杂化方式为 。 (3)在一定温度下，将4molCO和通入一固定容积的密闭容器中发生上述反应i。 ①能证明上述反应达到平衡的标志是 (填字母)。 A．CO和的转化率相等　　　B．的体积分数不再变化 C．混合气体的密度不再变化　　　D．CO、、COS、浓度之比为1：1：1：1 ②上述反应达到平衡后，所占的体积分数为12.5%，则该反应的平衡常数为 (保留两位有效数字)。若此时再向体系中加入0.5molCO和，平衡将 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动；理由是 。 (4)将4molCO和通入一固定容积的密闭容器中发生上述反应i，反应5分钟，CO的转化率随温度的变化关系如图所示。a点 (填“是”或“不是”)平衡状态，判断的理由是 。 (5)将、1molCO和通入一固定容积的密闭容器中发生上述反应i、ii和iii，CO、和平衡时的转化率如图所示，转化率先减小后增大的原因是 。 22．（2024·湖南长沙·二模）深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应： i．　， ii．　， iii．　， 回答下列问题： (1)上述反应的的线性关系如图所示()。 (填“>”或“<”)0，反应的 (用、表示)。 (2)一定温度下，在1L密闭容器中充入2molCO、2molNO和1mol，初始总压强为，仅发生以上反应ⅰ、ⅱ，且反应ⅰ的，，，分别为正、逆反应速率常数。充分反应达平衡时总压强为，的物质的量为1.25mol，则 。 (3)CO和NO发生上述三个反应，在不同条件下达到平衡时，在K时NO的转化率与的变化曲线及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。 表示时NO的转化率与T的变化曲线为 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，A点后NO的平衡转化率增大的原因是 。 (4)CO、NO均能够与血红蛋白(Hb)中形成稳定的配合物使血红蛋白失去携氧能力，因而具有毒性。已知：CO进入血液后有如下平衡：。 ①从化学平衡角度简述CO的中毒原理： 。 ②已知反应实验表明，人体内HbCO与的浓度之比为1∶50已足以使人智力受损，则抽烟时吸入肺部的空气中CO与的体积比大于 即达到智力受损的程度。 23．（2024·湖南·模拟预测）是工业废气中的常见物质，为了实现碳达峰、碳中和的战略目标，某兴趣小组设计利用和或合成甲醇，提出了如下两个方案： 方案一：     方案二：   相关物质的化学键键能(E)数据如表所示： 化学键 803 436 343 465 413 回答下列问题： (1)方案一中反应的 。甲醇的工业生产应选择方案 (填“一”或“二”)。 (2)在恒容密闭容器中充入一定量和，分别在、温度下(已知，且其他条件相同)进行反应I：，反应过程中随时间的变化关系如图所示。图中表示温度下的曲线是 (填“a”或“b”)。 (3)经研究发现，当以和为原料合成甲醇时，通常伴随着以下副反应：  ，反应Ⅱ在恒压密闭容器中，以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂，按照的投料比投入和发生反应I、反应Ⅱ。经过相同的时间，测得不同温度下和CO的产率变化如图所示： 当温度高于520K时，甲醇产率降低的原因可能为 (写出两条)。 (4)一定温度下，在压强恒为的密闭容器中充入和，发生反应I和反应Ⅱ，20min达到平衡后，测得反应前后容器中气体的物质的量之比是，且的物质的量为1.6mol，在此温度下，0~20min内用压强变化表示的反应速率 ，反应I的平衡常数 (为以压强表示的平衡常数，分压总压物质的量分数)。 (5)我国科研人员发明了基于混合离子导体膜反应器，通过选择合适的混合离子导体作为电解质及电极材料，利用和作为原料合成甲醇，该类混合离子导体能够同时传导及质子，装置如图所示。已知参与电极反应需要，则a离子为 (填离子符号)，参与的电极反应式为 。 24．（2024·湖南衡阳·三模）近日，厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室教授王野、傅钢和中国科学技术大学教授姜政等，创制出超高稳定性In/Rh@S－1催化剂，高选择性催化丙烷等低碳烷烃直接脱氢制取对应烯烃：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)    △H。 回答下列问题： (1)已知：几种可燃物的燃烧热如表所示。 可燃物 C3H8(g) C3H6(g) H2(g) 燃烧热△H/(kJ•mol-1) -2220 -2051 -285.8 上述反应中，△H= kJ•mol-1。 (2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol丙烷发生上述反应。下列叙述中，正确的是 (填标号)。 A．混合气体中H2体积分数最大值为50% B．升高温度，丙烷脱氢反应的平衡常数增大 C．混合气体密度不变时，反应一定达到平衡状态 D．平衡时再充C3H8，丙烷平衡转化率减小 (3)单位时间内，丙烷在不同催化剂Cat1、Cat2作用下的转化率与温度关系如图所示。 催化效能较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”)；b点 (填“是”或“不是”)平衡点；b→c变化的原因可能是 。 (4)保持总压强恒定为pkPa，向反应器充入丙烷和氩气(Ar)混合气体，仅发生上述反应，丙烷的平衡转化率与温度、起始投料比[η=]关系如图所示。 正反应速率：m n(填“＞”“＜”或“=”)；T1温度下，压强平衡常数Kp= kPa(用含p的代数式表示)。[提示：用分压计算的平衡常数叫做压强平衡常数(Kp)，分压=总压×物质的量分数。] (5)以熔融K2CO3(不含O2-和HCO)为电解质的丙烷－空气燃料电池的放电效率高，该电池放电时，负极反应式为 。为了使电池长时间稳定运行，必须确保电解质组成稳定，即在通入的空气中添加 (填化学式)。 25．（2024·湖南邵阳·三模）丙烯是重要的有机原料之一，可通过多种途径制备。回答下列问题： Ⅰ.由丙烷直接脱氢法制备：　 (1)已知键能：；生成碳碳键放出的能量为271 kJ，则 。 (2)在一定温度下，保持总压为，将和的混合气体分别按为和向密闭容器中投料，发生脱氢反应，测得的转化率与时间的关系如图1所示(已知时反应处于平衡状态)。 点对应的投料方式为 ，原因是 。内，曲线 (填“”“”)对应的平均反应速率最快。点对应的平衡常数 (以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。 Ⅱ.由丙烷氧化脱氢法制备。主要涉及反应：； (3)在一定条件下，将物质的量之比为的和匀速通入体积可变的反应容器中发生上述反应，使总压强恒定为。在不同温度下反应相同时间，测得丙烷和氧气的转化率与温度倒数的关系如图2所示。 时，容器内两种气体的物质的量之比 (填“>”“<”或“=”)；若对应的点均处于平衡状态，保持其他条件不变，仅将容器更换为恒容的刚性容器，则图示点中，与新的转化率点可能依次是 (填代号)。 (4)以惰性电极电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液可制取氢气，装置如图所示。该装置阳极的电极反应方程式为 。 26．（2024·湖南永州·三模）乙酸俗称醋酸，是一种重要的化工原料。 (1)1968年，Monsanto以[Rh(CO)2I2]-为催化剂、以碘甲烷为助催化剂合成乙酸，反应历程如下图所示： ①化合物A中铑(Rh)的化合价为 。 ②已知B为六配位离子，画出B的结构示意图 。 ③根据反应④，写出E生成CH3COOH的化学方程式 。 (2)乙酸在催化剂的作用下和氢气反应可生成乙醇，反应体系主要发生如下反应： Ⅰ．CH3COOH(g)＋2H2(g)C2H5OH(g)＋H2O(g)　ΔH1=-44.2kJ·mol-1 Ⅱ．CH3COOH(g)＋C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)＋H2O(g)　ΔH2=-18.4kJ·mol-1 Ⅲ．CH3COOH(g)＋H2(g)CH3CHO(g)＋H2O(g)　ΔH3=＋24.5kJ·mol-1 在200kPa反应条件下，将n(H2)∶n(CH3COOH)=10∶1的混合气进行上述反应。平衡时乙酸的转化率、产物的选择性S随温度变化如下图所示。 已知： ①CH3CHO(g)＋H2(g)C2H5OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。 ②图中表示乙酸的转化率随温度变化的曲线是 。当温度低于340℃时，随着温度的升高，CH3COOC2H5选择性变大的原因是 。 ③H2和CH3COOH反应一段时间后，不改变反应时间和温度，能提高S(C2H5OH)的可能措施是 (任写一条)。 ④恒温恒压条件下，向初始体积为1L的体积可变密闭容器中通入2molH2和1molCH3COOH，发生上述反应，达到平衡时容器的体积变为0.8L，S(CH3COOC2H5)=S(CH3CHO)，n(H2)=0.7mol。反应Ⅱ的平衡常数K= (保留2位小数)。 27．（2024·湖南衡阳·模拟预测）我国提出力争2060年前实现碳中和，以为原料催化加氢制备甲醇具有较好的发展前景。已知： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： (1)反成I在 （填“高温”“低温”或“任何温度”）条件下能够自发进行，反应Ⅲ的 。 (2)将和按通入密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得不同温度下的平衡转化率以及选择性的变化如图所示（选择性为目标产物的物质的量在转化的的总物质的量中的比率）。 ①根据图像指出的选择性曲线为 （填“a”或“b”）。 ②不同压强下，的平衡转化率如图所示，则由大到小的顺序 。 ③时，三条曲线接近重合的原因是 。 ④时，在某催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为；保持投料比、反应时间和温度不变，一定能提高选择性的措施有 （写出一种即可）。 (3)已知：对于反应，为各组分的平衡分压，，其中，分压=总压×该组分物质的量分数。 ①则图为反应 （填“Ⅱ”或“Ⅲ”）的随的变化关系。 ②在图中n点对应温度下、原料组成为，初始总压为的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时的分压为的分压为的平衡转化率为 。 28．（2024·山东·模拟预测）草酸二甲酯的热催化加氢是生产乙二醇、乙醇酸甲酯的重要工艺，主要反应如下： ． ． ． 回答下列问题： (1)草酸二甲酯热催化加氢生成乙二醇反应的。 (2)计算表明，反应在研究的温度范围内平衡常数大于，可以认为反应Ⅲ几乎不可逆，为了限制反应对乙二醇产率的影响，可采取的最佳措施是___________(填标号)。 A．升高反应体系的温度 B．适当增大反应投料中氢气的比例 C．增大反应体系的压强 D．选择合适的催化剂进行反应 (3)在选定催化剂后研究投料比和压强对反应平衡的影响。测得在、的等温等压条件下，原料草酸二甲酯的转化率及产物的选择性投料比的变化关系如图甲所示()。 当投料比大于80时，乙醇酸甲酯的选择性降低，原因是 ；当投料比为60时，若草酸二甲酯的转化率为，且该条件下不发生反应，则最终收集的流出气中甲醇蒸气的分压为 (保留小数点后两位)。 (4)在等压、投料比为50的条件下，及各产物的选择性随温度变化关系如图乙所示。当反应温度高于时，乙二醇的选择性降低，原因是 ；根据图乙数据，画出乙醇酸甲酯的产率随温度的变化图像 (标出产率最高时的数据)。 29．（2024·湖南·二模）Ⅰ．氨的用途十分广泛，如其可作为制备硝酸和氮肥的重要化工原料．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔化学奖，反应为．请回答下列问题： (1)实验室中模拟合成氨过程，在一定温度下，将和充入一个体积为的刚性密闭容器中反应，达平衡时，的转化率为；如果在相同条件下充入，反应达平衡时，的转化率为，则的值________（填标号）． A．大于1 B．等于1 C．小于1 D．无法确定 (2)在容积为的恒容容器中，充入，其压强随温度变化规律如图1曲线b所示．如改为充入和，其对应平衡曲线为 ；在温度下，的平衡常数 （列出计算式即可，为以分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数）． (3)工厂废气的处理是环境保护的重要环节之一，工业上可利用电解法除尾气NO，并通入一定量，制得产品，其工作原理如图2所示． ①电极M应该连接电源的 极． ②电极N的电极反应式为 ． ③当通入充分反应后，溶液中只有一种溶质，此时M极消耗的NO物质的量为 ． Ⅱ．元素周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛，砷可以用于制备新型半导体材料GaAs，其晶胞结构如图所示． (4)中配位键的数目是 ． (5)晶胞中与As距离最近且相等的As有 个． 30．（2024·湖南长沙·一模）一种利用太阳能催化甲烷、水蒸气重整制氢反应原理及各步反应以气体分压(单位为)表示的平衡常数与温度T的变化关系如图所示： 回答下列问题： (1)铁酸镍中铁显价，写出基态价层电子排布式： 。 (2)若第I步反应生成，吸收热量，则第I步反应的热化学方程式为 。 (3)根据图2可知斜率更大，受温度影响更大。则甲烷、水蒸气重整制氢反应：的 (填“>”“<”或“=”)0。 (4)已知上述制氢过程中存在副反应：。将的混合气体投入温度为T的恒温恒容密闭容器中，初始压强为，若只发生甲烷、水蒸气重整反应和上述副反应两个过程，达平衡时容器内的压强为，分压为，则的平衡转化率为 ，此时温度T (填“>”“<”或“=”)。 (5)在一定条件下，密闭容器中加入一定量的、和催化剂发生反应：。，其中分别为正、逆反应速率，分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压。已知降低温度时，增大。调整和初始投料比，测得的平衡转化率如图。A、B、C、D四点温度由高到低的顺序是 ，在C点所示投料比下，当转化率达到40%时， 。 31．（2024·湖南长沙·一模）燃油汽车尾气中含有NO、、CO等有毒气体造成大气污染，可在汽车尾气排放装置中加催化转化装置，将有毒气体转化为无毒气体。反应原理如下： 反应①：   反应②：   回答下列问题： (1)已知：1 mol物质中化学键断裂时所需能量如下表。 物质 能量/kJ 945 498 631 CO燃烧热，则反应①的 。 (2)恒温恒压密闭容器中充入一定量NO(g)和CO(g)(不考虑反应②)，下列条件不能判断反应①达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．混合气体的颜色保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．的体积分数不变 D．和的比值一定 (3)瑞典化学家阿伦尼乌斯根据实验结果，提出了温度与反应速率常数关系的经验公式：[k为反应速率常数，A为比例常数，e为自然对数的底数，R为摩尔气体常数，T为开尔文温度，为活化能()]。 ①反应达到平衡后，升高温度，正反应速率常数增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率常数增大的倍数。 ②由此判断下列说法正确的是 (填标号，、为正、逆反应速率常数)。 A．其他条件不变，升高温度，增大，变小 B．其他条件不变，使用催化剂，、同倍数增大 C．其他条件不变，增大反应物浓度增大，不变 D．其他条件不变，减小压强，、都变小 (4)探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，测量相同时间内逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示。曲线上a点的脱氮率 (填“”“”或“”)对应温度下的平衡脱氮率。催化剂条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因可能是 。 (5)用催化还原NO，也可以消除氮氧化物的污染。在适当催化剂的作用下，用脱氮过程中存在主反应和副反应： 主反应：   副反应：   在TK下，向恒容密闭容器中充入2 mol和3 mol NO，发生上述反应；若初始压强为20MPa，反应达到平衡时，压强仍为20 MPa且的分压为4MPa。 ①该温度下主反应的压强平衡常数 (保留1位小数)。 ②若反应10min达到上述平衡状态，则用表示的平均速率 。 32．（2024·河北邢台·一模）、(主要指和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的、是环境保护的重要课题。 已知： 反应1：　 反应2：　 反应3：　 反应4：　 回答下列问题： (1)计算 ，已知反应3的，则该反应自发进行的最高温度为 (取整数)K。 (2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。 ① (填“”或“”)0. ②该反应历程的决速步骤为 。 ③可提高该反应中平衡转化率的措施有 (填两条)。 (3)向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4.当时的平衡转化率随温度以及下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图： ①能表示此反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。 A．气体的密度保持不变 B．的浓度不变 C． ②表示时的平衡转化率随温度的变化关系曲线是 (填“＂或“II")，理由是 。 ③a、d两点对应的平衡常数大小比较为 (填“>”“<”或“=”)。 ④b点对应条件下的压强平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 33．（2024·湖南·模拟预测）空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。回答下列问题： Ⅰ．利用制备甲醇 (1)利用铟氧化物催化制取甲醇：。将固定比例的混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管，选择性、转化率随气体流速变化曲线如图示。 制取甲醇时，同时发生反应，气体流速分别为和，相同时间内生成的质量，前者 后者（填“大于”“小于”或“等于”）。保持气体流速不变，反应管内温度从升高到，测得出口处和的物质的量均减小，可能的原因是 ； (2)催化加氢制甲醇过程中的主要反应有： 反应i： 反应ii： 反应iii： ①反应iii的 ，反应iii 正向自发进行（填标号）； A．任何温度下都能    B．任何温度下都不能    C．高温下能    D．低温下能 ②已知反应i的速率方程为均为速率常数且只与温度有关，x为物质的量分数。则反应i用物质的量分数表示的平衡常数 （用表示）； ③反应iii在下，将按一定比例投料，恒压下平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。曲线c代表的物质为 （填化学式）。温度为时，反应ii的平衡常数 （结果用分数表示）； Ⅱ．萨巴蒂尔反应合成甲烷 (3)空间站必须给航天员提供基本的生存条件，涉及氧气供给、二氧化碳清除、水处理等．电解水技术除用于供氧外，生成的氢气通过萨巴蒂尔反应，实现了二氧化碳的清除，同时将氢气转化为更安全的甲烷，反应原理为。在恒容密闭容器中加入等物质的量的和，分压均为，一定温度下发生萨巴蒂尔反应，随着反应的进行，的物质的量分数 （填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）．某时刻测得的分压为，若的反应速率，则同时刻 （保留2位小数）。 34．（2024·湖南长沙·一模）2023年12月具有完全知识产权、全球首套己内酰胺的绿色生产线正式在中国石化岳阳巴陵石化子公司投产。其生产流程如下： 中国石化己内酰胺绿色生产技术路线示意图 (1)已知：①   ②   ③   则：   kJ/mol。 Ⅰ.气相法(苯汽化再和氢气加成)先生成环己烷，是我国从国外引进的生产技术路线。其主要反应为： ①、 ②。 (2)若在某恒温体系的刚性反应釜中起始时通入的苯和的物质的量之比为1∶4，初始压强为5MPa的条件下，达平衡时，苯的转化率为20%，环己烷的选择性达90%，则反应②的 。(填写计算式) Ⅱ.苯选择加氢制环己烯是实现环己酮绿色合成新途径的关键，从热力学的角度来看极为不利，可选择更高效的催化剂，加快环己烯从催化剂的表面脱附，从而提高环己烯的选择性。采用的新型催化剂为：Ru-Zn纳米粒子@BZSS碱式复盐，通过调控BZSS滞水膜厚度进一步提高了环己烯选择性，使用该催化剂使苯的转化率达到70%以上，环己烯的选择性达到80%。已知：苯在水中的溶解度大于环己烯在水中的溶解度，新型负载型催化剂具有亲水性。 (3)请解释Ru-Zn纳米粒子@BZSS碱式复盐能提高环己烯选择性的原因(请从溶解性的角度解释)： 。 Ⅲ.中国石化环己酮氨肟化技术以微米级空心TS-1分子筛原粉为催化剂，并成功开发浆态床/膜分离组合新工艺，从而实现微米级催化剂的分离与连续循环使用。该环节中用蒽醌法生产过氧化氢的反应进程如下： 已知：的分解温度为60℃，AQ的沸点377℃，AHQ的沸点390℃。 (4)有关该反应过程，说法不正确的是___________(填标号)。 A．从AQ到AHQ的反应中，发生变化的碳原子的杂化类型由到 B．由THAHQ制备的反应方程式为 C．在AHQ的氧化过程中，生成的和有机物AQ、AHQ的分离方法为蒸馏 D．我国采用的浆态蒽醌氢化法，使用更高效的Pd基细颗粒催化剂，有利于提高催化的效率 (5)已知环己烯与羧酸发生加成反应的机理如下： 烯烃分子在酸性条件下易形成碳正离子。杂多酸离子杂化体(8S3SIH)是催化环己烯与羧酸反应的催化剂，其加成结果如下： 8S3SiIH催化的环烯烃与羧酸加成酯化反应结果 序号 羧酸 环烯烃 温度/℃ 产物 产率/% 1 HCOOH 95 90 2 110 82 3 120 62 4 130 51 5 HCOOH 95 93 从表格中得出，环己烯与不同羧酸加成，其中与HCOOH反应的产率最高，最有可能的原因是 (从分子结构的角度解释)。而环己烯与环戊烯相比，在同样的催化剂条件下，相同温度下，环戊烯加成的产率更高的原因可能是 。 (6)已知在标准状况下，AgCl的，的，若把足量AgCl溶于10mol/L的氨水中，则形成的的浓度为 mol/L(已知：，结果保留两位有效数字)。 35．（2024·湖南·二模）研究硫及其化合物的性质具有重要意义。 Ⅰ．已知可以催化二氧化硫在水溶液中发生的歧化反应：   ，催化原理分为两步， 第一步反应为吸热的慢反应： 第二步反应为放热的快反应：____________+______ (1)请补充第二步反应： 。 (2)能正确表示催化歧化反应原理的能量变化示意图为______（填标号）。 A． B． C． D． Ⅱ．工业制硫酸，在接触室发生反应：，在1L的恒容密闭容器中充入2mol和1mol，在不同温度下测得与时间的关系如图A： (3)该反应正向的 0（填“＞”“＜”或“＝”）。 (4)能证明反应已经达到平衡状态的是 （填序号）。 ① ②单位时间内生成n mol的同时消耗n mol ③反应速率 ④温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑤温度和体积一定时，混合气体的密度不再变化 (5)反应开始到10min时的平均反应速率 mol/（L·min）；时该反应的平衡常数 L/mol。 (6)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入和，平衡时的体积分数随的变化如图B，则A、B、C三状态中，的转化率最小的是 点，当时，达到平衡状态的体积分数可能是D、E、F三点中的 点。 36．（2024·湖南长沙·二模）我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气中的含量，以为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应： Ⅰ.主反应：   Ⅱ.副反应：   (1)已知：Ⅲ.   Ⅳ.   。 (2)加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃左右，其可能的原因为___________。 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 (3)500℃时，向1L恒容密闭容器中充入4mol和12mol，初始压强为p，20min时主、副反应都达到平衡状态，测得，体系压强为，则0~20min内 ，平衡时选择性= (选择性，计算保留三位有效数字，下同)，副反应的 。 (4)以催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arhenius经验公式，(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 。 (5)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 。 37．（2024·湖南·二模）水煤气是一种优质燃料和重要的化工原料，其制备方法是将水蒸气与焦炭在高温下混合反应，然后投入固体进行处理。 I．在温度下将高温水蒸气通入炽热的焦炭中，其中可能发生的一些反应如下： 反应方程式 焓变 压强平衡常数 ① ② (1)已知反应的焓变，近似认为反应焓变不随温度变化，则焦炭的燃烧热 。 (2)在温度下体系达到化学平衡，将这一时刻记为，然后将可压缩的恒温反应容器突然压缩至原来体积的一半。将压缩之后这一瞬间的时刻记为，重新达到平衡时的时刻记为，则______（填标号）。 A．时，反应①的正反应速率比时增大 B．时，反应②的逆反应速率比时减小 C．时，反应①的压强平衡常数比时增大 D．时，水蒸气的转化率比时减小 (3)反应②的平衡常数很小，若近似忽略生成的反应，在一个体积固定的恒温容器内投入足量焦炭与一定量的水蒸气，在温度下达到平衡时水蒸气的转化率为，下图的三条曲线分别代表了达到平衡时不同的转化率对应的水蒸气分压、分压、体系的总压，则代表分压的曲线是 （填标号）。欲使平衡转化率为，则初始充入水蒸气的压强应为 （结果保留两位有效数字）。 Ⅱ．投入固体可吸收反应产生的，生成。除了以外，钙还有多种氧化物。 (4)在大约的高压条件下还可以进一步与反应得到由和构成的另一种钙的氧化物，预测的VSEPR模型名称是 . (5)反应生成的在自然界中会被溶解有的雨水溶蚀，该过程的离子方程式为 。已知，碳酸的（碳酸浓度以形式计算）、某雨水恰好能够溶解，此时该雨水中的浓度为，忽略固体溶解产生的体积变化，则此时该雨水的为 。 38．（2024·湖北·三模）氙及其化合物在工业生产中有重要用途。 (1)1962年，化学家巴特利特合成了氙的第一个化合物，其在熔化时电离出和。Xe和混合制得的反应可以表示如下： 已知：①在标准状态下将1mol离子型晶体(如NaCl)拆散为1mol气态阳离子()和1mol气态阴离子()所需要的能量叫做晶格能，的晶格能为。 ②Xe的第一电离能为。 ③  。 根据以上信息，计算反应   。 (2)不久，在三个不同实验室里又分别合成了、、三种简单化合物。其中一种化合物的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，表示阿伏伽德罗常数的值。则该化合物的化学式为 ，中心原子的价层电子对数为 ，晶体密度为 。 (3)一定条件下，向恒容密闭容器中充入Xe和混合气体，反应体系中存在的平衡及相应部分数据如下表所示。 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。 标准压强平衡常数 反应平衡 反应I：   360 反应II：   反应III：   ① 0(填“>”或“<”)。为提高平衡混合物中的含量，应 投料比(填“增大”或“减小”)。 ②673K时充入23.77molXe和，达平衡时容器内总压强，各产物的物质的量如下表所示： 化学式 物质的量/mol 3.60 19.80 0.36 则平衡转化率 (保留三位有效数字)， 。 39．（2024·湖南益阳·三模）煤的间接液化是煤的综合利用的一种重要方法。首先是煤燃烧生成，再在钼系催化剂的催化作用下与反应，最终生成。过程中主要发生如下反应： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： (1)钼的基态原子中未成对电子数为 。 (2)已知的燃烧热 。 (3)为更好地研究煤的液化过程，某学习小组对反应Ⅱ进行了系统的研究。在一个的刚性容器中加入气体及水蒸气，在及钼系催化剂(固体)存在条件下只发生反应Ⅱ。 ①下列能说明该反应已达到平衡状态的有 (填标号) 。 A．的体积分数不再改变        B．不再改变 C．容器的总压不再改变            D．容器中气体的密度不再改变 ②下图为四种组分的平衡时物质的量分数随温度的变化曲线。图中曲线b表示的物质是 ，原因是 。 ③时该反应的平衡常数为 。 ④时，某同学在该容器中加入和，同时加入了和，达到平衡后的体积分数仍与N点相同，则 (用含m的代数式表示)。 40．（2024·湖南岳阳·二模）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能，高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应如下： Ⅰ．　 Ⅱ．　 Ⅲ．　 Ⅳ．　 (1)已知反应Ⅱ的，、、的键能分别为803kJ/mol、464kJ/mol、436kJ/mol，则中碳氧键的键能为 kJ/mol (2)绝热条件下，将、以体积比2：1充入恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅱ，下列可作为反应Ⅱ达到平衡的判据是_____。 A．与比值不变 B．容器内气体密度不变 C．容器内气体压强不变 D．不变 (3)反应Ⅱ：的速率方程为，。(、为速率常数，与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。净反应速率()等于正、逆反应速率之差。平衡时， (填“>”“<”或“=”)。 (4)对于反应Ⅲ，若平衡时保持温度不变，再充入，使其浓度增大到原来的2倍，则平衡移动方向为 (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)；当重新平衡后，浓度 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (5)一定条件下，与反应可合成，，该反应分两步进行： ⅰ．　 ⅱ．　 T℃，压强恒定为100kPa时，将的混合气体和催化剂投入反应器中，达平衡时，部分组分的物质的量分数如表所示。 组分 物质的量分数(%) 的平衡转化率为 ，反应ⅰ的平衡常数 (是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 41．（2024·湖南怀化·二模）I．回答下列问题 (1)其他条件相同、催化剂不同时发生反应2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示，由图分析，选择 做催化剂最好。某种铁镍合金的立方晶胞如图2所示，镍原子的配位数为 ；该合金的化学式为 。    (2)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3所示。压强p1 、p2 、p3由小到大的顺序为 ；A点对应条件下 ［对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，，x为物质的量分数]。 Ⅱ.CO2催化加氢制取甲醇，反应如下： 主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49.01kJ/mol 副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H=+41.17kJ/mol 在一定条件下，向某1L恒容密闭容器中充入1mol CO2和a molH2发生反应。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图所示。 已知：CH3OH的选择性。 (3)图中表示平衡时的选择性的曲线为 (填“X”或“Y”)；温度低于280℃时，曲线Y随温度升高而下降的原因是 。 (4)240℃时，容器内达到平衡状态时副反应的K=1，则初始充入H2的物质的量a= mol(保留三位有效数字)。 42．（2024·安徽·二模）异丁烯是一种重要的化工原料，主要用于生产橡胶、催化剂、汽油添加剂和润滑油等。工业上常用异丁烷为原料制备异丁烯。回答下列问题： (1)异丁烷直接脱氢制备异丁烯，反应为  。根据下列键能数据，计算该反应的 。 化学键 键能/() 348 615 413 436 (2)异丁烷的转化率和异丁烯的选择性［］随温度的变化如图所示。当温度升高，异丁烯的选择性变化的原因是___________(填标号)。 A．催化剂的活性增大 B．异丁烷裂解发生副反应 C．异丁烯容易发生聚合反应 D．平衡向逆反应方向移动 (3)在温度853K、压强100kPa下，初始反应气体组成或与平衡时异丁烷摩尔分数x的关系如图所示。 ①表示的曲线为 (填“M”或“N”)。 ②a点反应的平衡常数 kPa(列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。 (4)有人提出加入适量空气，采用异丁烷氧化脱氢制备异丁烯，反应为  ，与异丁烷直接脱氢制备异丁烯相比，该方法的优缺点有 。 (5)一种基催化剂可高效催化异丁烷直接脱氢制备异丁烯。四方晶胞如图所示，晶胞参数为a pm、a pm、c pm。离子在晶胞中的配位数是 ，该晶体的密度为 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 43．（2024·湖南长沙·一模）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1mol ，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 kPa(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 、 ，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(D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．先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应 B．直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧 C．催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的 (5)基于电化学原理，我国科学家利用固体氧化物电解池实现高选择性电化学脱氢制的工艺，装置如图c，则生成的电极反应式为 。            44．（2024·湖南·一模）科研工作者持续进行“碳达峰”“碳中和”的相关研究。根据要求回答下列问题。 Ⅰ.石灰生产工业利用开采的碳酸钙进行分解，并产生大量，主要反应如下：    ① (1)已知ΔG=0时的临界温度称为热力学分解温度，反应①的分解温度为 ℃。(保留整数位) (2)恒温恒压体系内进行反应①，达到平衡后，分别进行如下操作，请填空： 操作1：加入，平衡 (填“正向”“逆向”或“不”，下同)移动； 操作2：缓慢加入，平衡 移动。 Ⅱ.和占温室气体排放的98%以上。甲烷二氧化碳重整反应可在低温条件下将和这两种温室气体转化为合成气(CO和)。 主反应为② 副反应主要有③ ④ Co基活性中心在甲烷二氧化碳重整过程有较好的反应活性，其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。催化反应机理如下图： (3)写出催化过程中步骤B的反应方程式： ，该过程为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (4)路径1和路径2同时进行，容易发生碳耦合过程最终导致积碳，使催化剂失活。根据反应机理推测可能发生的积碳反应除反应③外，还有可能的积碳反应为有 (填反应方程式)。 (5)相同条件下按甲烷、二氧化碳、氮气体积比为45%、45%、10%的量进行催化重整反应，若发生②③④三个反应，已知甲烷的转化率为70%，的转化率为80%，附着在催化剂表面的积碳占总碳元素的24%，则CO的选择性S= [，生成的C理论上都附着在催化剂表面]。 45．（2024·湖南常德·一模）含铁物质在工业生产中具有重要的应用。以作为载氧体实现甲烷部分氧化，发生的主要反应有： i．   ii． iii．   回答下列问题： (1)反应i可在 (“高温”或“低温”)条件下自发进行，反应ii的正反应活化能 (“>”或“<”)逆反应活化能。 (2)在刚性容器、绝热体系下，仅发生反应i，则下列说法能够表明该反应已经达到化学平衡的是___________。 A．相同时间内，气态反应物8mol键断裂的同时气态产物有3mol键断裂 B．容器中气体的密度不再变化 C．固体中所含氧元素的质量分数不再变化 D．平衡常数不再变化 (3)载氧体为CH₄转化为氧化物提供氧原子，与物质的量之比是影响转化为合成气(、)的重要因素。在900℃、0.1MPa下，向密闭容器投入1mol发生上述反应，不同，对部分物种的平衡量的影响如图所示，、的选择性()公式如下：    ①若要生成更多的合成气，最适宜的值为 (填标号)。 A．0.3        B．0.34        C．0.45        D．1.5 ②随着越来越大，试分析物质的量下降的原因 。 ③当平衡转化率为98%时，测得体系中，则= (保留三位有效数字)，反应iii的压强平衡常数 (填“大于”、“小于”或“等于”)19MPa。 46．（2024·湖南衡阳·二模）低碳烯烃是重要的化工原料，广泛用于生产塑料、溶剂、药物、化妆品等。低碳烯烃主要是指乙烯、丙烯、丁烯。回答下列问题： Ⅰ．我国科学家研究出新型催化剂/ZMS—5，能使加氢生成乙烯，反应过程如图所示： (1)催化加氢的反应由反应①和反应②两步完成，反应①的活化能＞反应②的活化能，则催化加氢反应的决速步骤是 （填“反应①”或“反应②”）。反应③为解聚、烯烃异构化反应，烯烃异构化是指改变烯烃结构而相对分子质量不变的反应过程，化工生产中的下列烯烃能发生异构化反应的是 （填字母）。 A．乙烯                    B．2-甲基丙烯            C．2，3-二甲基-1-丁烯 Ⅱ．丙烯作为化工原料，其用量仅次于乙烯，应用丙烷脱氢制丙烯成为丙烯的重要来源，涉及的主要反应如下： ⅰ．     ⅱ．     (2)         。 (3)按起始投料比将气体匀速通入到恒压（100kPa）密闭容器中，发生反应ⅰ和反应ⅱ。在相同时间不同温度（T）下，测得反应过程中、的转化率变化曲线如图所示： M表示 （填“”或“”）的转化率随温度变化的曲线；C点后，随着温度升高，主要进行的反应是 （填“ⅰ”或“ⅱ”），该反应在温度为K时的压强平衡常数 kPa（保留一位小数）。 Ⅲ．中国科学院大连化学物理研究所利用金属氧化物和分子筛的复合催化剂（OXZEO）实现了合成气（CO、）转化为低碳烯烃，反应过程如图所示： (4)该图显示，CO吸附到金属氧化物表面，碳氧键被“剪断”变成O原子和C原子，与C原子反应形成烃类中间体，该烃类中间体的电子式为 。该中间体通过碳原子的链式增长，生成各种烯烃。该反应机理中，碳原子的链式增长的位置为 （填字母）。 A．金属氧化物表面                                B．金属氧化物与分子筛之间的气体氛围中 C．分子筛表面                                    D．分子筛的孔道中 47．（2024·湖南·二模）2023年杭州亚运会主火炬塔首次使用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了循环内的零排放。 Ⅰ．将工业废气中的加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向。在催化剂作用下主要发生以下反应： ①   ②   ③   已知：甲醇的选择性 (1)反应③自发进行的条件是 。 (2)恒温恒容条件下，原料气、以物质的量浓度之比为投料时，控制合适条件（不考虑反应③），甲醇的选择性为60％。已知初始压强为4MPa，，平衡转化率为50％，则该条件下反应②的 （保留三位小数）。 Ⅱ．恒压时，将3mol和1mol充入密闭容器中进行上述反应。 (3)平衡时，转化率、选择性、CO选择性随温度T变化如图甲所示： 图中表示的是曲线 ，曲线c随温度升高而升高的原因是 。 (4)为探究原料气中混入CO气体对反应的影响，测得平衡时、平衡时物质的量与初始物质的量之比随原料气中的变化如图乙所示。图中随着增大，降低而升高的原因是 ；当时，若平衡时，，则 。 Ⅲ．新能源的利用对实现“碳中和”也有重要意义。搭载钠离子电池的新能源汽车，动力充足、冬天也无需频繁充电。第二代钠离子电池是以硬碳为基底材料的嵌钠硬碳和锰基高锰普鲁士白为电极的一种新型二次电池，在充放电过程中，在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。其工作原理如图所示。 (5)若用该钠离子电池给铅酸蓄电池充电，普鲁士白电极连接 （填“Pb”或“”）极，钠离子电池负极的电极反应式为 。 48．（2024·湖南娄底·一模）氢能源是一种清洁能源，而使用甲烷催化重整制氢在我国是一种比较成熟的工艺。 其涉及的主要反应如下： ①甲烷水蒸气重整反应： ； ②水气变换反应： 。 请回答下列问题： (1)甲烷水蒸气重整-水气变换耦合反应为：，从热力学的角度看，该反应自发进行的条件是 。 (2)一定温度下，向起始压强为4MPa的恒容反应容器中注入初始浓度均为2mol/L的原料气、，进行反应①和②，达到平衡时，测得，，此时的转化率为 ，则反应②在该温度下的 。 (3)反应②常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。 从图示分析，Pd膜能提高该反应转化率的原因是 。 通过分析反应①和②，下列说法不正确的是 (填标号)。 A．恒压条件比恒容条件利于提高平衡转化率 B．一定温度下，恒容反应器中，若不再变化，则说明反应达到平衡状态 C．升高温度，水气变换反应速率降低，产率降低 D．吹扫有助于分子脱离Pd膜 (4)某温度下，在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：(即图中过程2)，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能，则说明该反应的 0。 (5)在催化重整中，还存在甲烷部分氧化反应③： 。实验室模拟工业生产，在进气量为100mL／min下，、、以恒定比例通入催化反应器，研究温度对反应的影响，结果如图所示。根据图示分析，温度与甲烷转化率的关系为 。 49．（2024·湖南长沙·一模）氟化学在现代无机化学中占有相当重要的地位。 (1)1670年，德国人斯瓦恩哈德无意中将萤石()与浓硫酸1∶1混合在一起，产生了一种刺激性气体，这种气体能腐蚀玻璃。该气体腐蚀玻璃的化学反应方程式为 。 (2)单质氟的制备是化学史上一段悲壮的历史，直到1886年法国化学家莫瓦桑电解熔融的氟化氢钾()才制得单质氟。电解过程中，两极均有气体产生，阴极的电极反应式为 。 (3)氟单质的反应性非常强，可与稀有气体氙发生反应。已知： 反应方程式 标准平衡常数 523K 673K 36.0 分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应  ，其中kPa，、、、为各组分的平衡分压)。 下图是以0.125 mol/L Xe和1.225 mol/L 为起始量，得到的生成物在平衡体系中的分压与反应温度的关系。 ①制备的适宜温度约为 K。 ②523K时，以Xe和制取。反应达到平衡时，欲使产物中，至少应保持在 kPa。 ③反应的 0，(填“大于”“等于”或“小于”)，简述理由为 。 (4)法国科学家盖•吕萨克也曾试图制备氢氟酸。1809年，他把氟化钙与硼酸混和加热，却意外地制成了一种所谓的“氟酸气”()。已知：，其中为含多个卤素原子的阳离子，为一个正四面体结构的阴离子，则的VSEPR模型名称为 。 (5)已知：，若向1 L 0.1 mol/L的溶液中加入NaF固体，充分反应后，测得溶液中浓度为mol/L，则加入的NaF固体的质量为 g。(忽略加入固体后溶液体积的变化，计算结果保留2位小数) 50．（2024·湖南邵阳·一模）合成气(CO、)可用于合成低碳烯烃和甲醇等化工产品。回答下列问题： (1)用天然气制备合成气的原理如下：    该反应的压强平衡常数(Kp)随温度的变化如下表： 温度/℃ 700 750 800 850 900 1.00 5.23 根据热力学状态函数自由能(∆G)的数学表达式：(R为大于0的常数，T为热力学温度)，可以推知当温度超过 ℃时，该反应才有可能发生。 (2)用转炉熔渣(未冷却)制备合成气时，涉及反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   反应温度与的关系如图所示。 ① 0(填“>”“<”或“=”)。 ②反应：的 (用、表示)。 ③用转炉熔渣制取合成气的优点是 。 (3)在三个密闭容器中，按起始物质的量之比，将CO和充入容器中，在不同的温度和压强下，发生反应：。CO的转化率与温度的关系如图所示： ① (填“>”“<”或“=”)；反应速率 (填“>”“<”或“=”)。 ②X点处，该反应的平衡常数为 (用平衡分压表示，分压等于总压乘以物质的量分数)。 ③提高CO的转化率除改变温度和压强外还可采取的措施是 (任写一条)。 51．（2024·湖南衡阳·一模）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。 Ⅰ．可利用热分解制备 (1)已知下列反应的热化学方程式： ①   ②   ③   计算热分解反应④   ． Ⅱ．可利用与反应制备 (2)根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解，发生反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 总反应： 投料按体积之比，并用稀释；甲烷和硫化氢的混合气体以一定流速通过石英管；常压、不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表： 温度/℃ 950 1000 1050 1100 1150 /V(%) 0.5 1.5 3.6 5.5 8.5 /V(%) 0.0 0.0 0.1 0.4 1.8 在1000℃、常压下，保持通入体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，其原因是 。 (3)实验测定，在950~1150℃范围内（其他条件不变），的体积分数随温度升高先增大而后减小，其原因可能是 。 (4)理论计算表明，在压强为1.1MPa，原料初始组成，只发生反应：，达到平衡时四种组分的物质的量分数随温度T的变化如下图所示。 ①图中表示、变化的曲线分别是 、 。 ②800℃时，反应的 。 Ⅲ．可利用间接制备单质硫 (5)先用足量溶液吸收气体，再将吸收后的溶液用如下图所示的装置电解，碱性条件下，被氧化生成。取阳极区电解后的溶液，加入硫酸可得到单质硫。 ①图中隔膜应使用 （填“阳”或“阴”）离子交换膜。 ②阳极电极反应式为 。 52．（2024·湖南邵阳·二模）碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。低碳烃类（甲烷、乙烯、丙烯等）作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。 Ⅰ．小分子烃类（如丙烯）作为还原剂可以在催化剂上选择性还原。 已知： (1)反应 ； Ⅱ．甲烷的制备，该反应的与温度的关系如图所示。 (2)要使该反应能自发进行，理论上温度不高于 ℃； (3)在恒温、恒容容器中按充入反应物进行该反应，下列有关该反应的说法正确的是 ； a．升高温度会使的平衡转化率降低 b．和的转化率之比不再变化，说明反应达到平衡状态 c．若反应达到平衡后，再向容器中充入的反应物，则甲烷的体积分数仍保持不变 Ⅲ．一定条件下，碘甲烷热裂解制低碳烯烃的主要反应有： 反应①： 反应②： 反应①和②在不同温度下的分压平衡常数如下表，回答下列问题： 反应① 2.80 反应② (4)根据表中数据推出反应①的活化能（正） （填“”或“”）（逆）； (5)反应②的正、逆反应速率表达式有：，（、为反应速率常数，只与温度有关)。1889年，瑞典物理化学家阿仑尼乌斯根据实验结果，提出了速率常数与温度关系的经验公式：[k为速率常数；A为常数；e为自然对数的底数]。在相同温度下，活化能越大，速率常数越 （填“大”或“小”）。当该反应达到平衡后，升高温度，的值 （填“增大”“减小”或“不变”）； Ⅳ．微生物燃料电池的一种重要应用是废水处理中实现碳氮联合转化为和，如图所示，其中1，2为厌氧微生物电极，3为阳离子交换膜，4为好氧微生物反应器。 (6)正极的电极反应式是 ； (7)协同转化总反应中当有标准状况下生成时转移电子的个数是 。 53．（2024·湖南长沙·一模）研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义．回答下列问题： (1)已知：； ； ． 与反应生成和的热化学方程式为 。 (2)的排放主要来自于汽车尾气，包含和,有人提出用活性炭对进行吸收．对于反应：时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下： 0 10 20 30 40 50 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 ①内，的平均反应速率 ，当升高反应温度，该反应的平衡常数K （选填“增大”“减小”或“不变”）。 ②后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是 （填字母）。 A．加入一定量的活性炭B．通入一定量的C．适当缩小容器的体积D．加入合适的催化剂 (3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置．在净化装置中和发生反应．实验测得：,其中分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关；p为气体分压（分压=物质的量分数×总压）． ①达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 (选填“大于”、“小于”或“等于”）增大的倍数。 ②一定温度下在刚性密闭容器中充入和物质的量之比为，压强为．达平衡时压强为,此时 。 (4)某研究小组在实验室以耐高温催化剂催化转化为,测得转化为的转化率随温度变化情况如图所示．结合（1）中的反应，用平衡移动原理解释加入后，转化为的转化率增大的原因： 。 54．（2024·湖南岳阳·一模）氢能是最具应用前景的绿色能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一： 回答下列问题： 已知：①； ②； ③。 (1) 。 (2)实验发现，830℃时(其他条件相同)，相同时间内，向上述体系中投入一定量的可以提高的百分含量。做对比实验，结果如图所示： 分析无、投入微米、投入纳米，百分含量不同的原因是 。 (3)在时，将与充入的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，的物质的量分数。 ①的平衡转化率 %；时，反应平衡常数 (保留2位有效数字)。 ②由时上述实验数据计算得到和的关系如图1所示。若升高温度，反应重新达到平衡，则相应的点变为 、相应的点变为 (填图中字母)。 (4)反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图2中曲线所示，已知经验公式为(其中为活化能，为速率常数，和为常数)。该反应的活化能 。 55．（2024·湖南长沙·一模）硫酸工业存在的催化氧化反应： 。几种物质的相对能量如图所示。 回答下列问题： (1)1740年英国人沃德发现了硝化法制硫酸，随之，探究出了NO参与的催化氧化反应的两步基元反应历程： ①   ②   其中， 。能否用与的大小判断决定的催化氧化反应速率的基元反应?并阐释原因 。 (2)某化学学习小组在下列条件下，在起始体积相同的甲、乙两个密闭容器中发生反应。 容器 甲 乙 反应条件 500℃、恒容（1L） 500℃、恒压（kPa） 起始量 2.0mol 和2.0mol 当反应达到平衡时，甲容器气体压强较起始时减小了20%。 ①甲、乙容器中的反应先达到平衡的是 （填“甲容器”或“乙容器”）。 ②500℃时，甲容器中该反应的平衡常数是 （保留一位小数）。 ③反应均达到平衡后乙容器比甲容器中数值大的是 （填标号）。 a．的转化率            b．平衡常数                c．的浓度            d．的体积分数 (3)某科研团队对的催化氧化反应进行探究，在三个恒容密闭容器中起始投料量如表。测得的平衡转化率与投料、温度的关系如图。 容器 /mol /mol A 2 1 B 1.5 1.5 C 1 2 ①曲线Ⅰ代表的是 （填“A”“B”或“C”）容器。 ②随着温度升高，不同投料对应的的平衡转化率趋向相同，其主要原因可能是 。 56．（2024·湖南长沙·一模）催化还原是实现“碳中和”的重要途径之一、研究表明，在催化剂作用下，和发生反应： I．   Ⅱ．   (1)已知和的燃烧热分别为和的汽化热分别为。则 。 (2)下列关于反应I和反应Ⅱ的说法错误的是 (填标号)。 A．增大与的投料比有利于提高的转化率 B．若的浓度保持不变，则说明反应体系已达平衡状态 C．体系达到平衡后，若升高温度，两个反应重新建立平衡的时间相同 D．体系达到平衡后，若压缩体积，则反应I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡不移动 E．及时将液化分离，有利于提高反应I的正反应速率 (3)一般认为反应I通过如下步骤实现： 第一步：   (慢) 第二步：   (快) 下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (4)研究发现表面脱除原子形成的(氧空穴)决定了的催化效果，氧空穴越多，催化效果越好，催化合成甲醇的机理如图。已知增大气体流速可带走多余的，从而提高的选择性，请结合催化机理解释其原因 。 (5)一定温度下，向恒容的密闭容器中充入和。在催化剂作用下发生反应I、II，容器内气体的压强随反应时间的变化如表所示。 0 5 10 15 20 25 6.0 5.55 5.2 4.95 4.8 4.8 平衡时测得在体系中的体积分数为。则0～20min内平均反应速率 ；该条件下，的选择性(甲醇的物质的量占消耗的的物质的量的百分比)为 (结果保留三位有效数字)；该温度下反应I的平衡常数 (为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，列出计算式即可)。 57．（2024·陕西安康·一模）达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用CO、和可以合成生物质能源甲醇： 反应1： 反应2： 反应3： 回答下列问题： (1)反应1在 (填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”)下能自发进行。 (2) 。 (3)T℃时，向一恒容密闭容器中仅充入1molCO(g)和，仅发生反应2。下列叙述错误的是___________(填标号)。 A．加入催化剂，反应速率增大 B．CO体积分数不变时，反应达到平衡状态 C．平衡后，充入氩气，平衡正向移动 D．平衡后，充入，CO平衡转化率增大 (4)在某催化剂作用下，反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量，*表示吸附在催化剂表面上)。 控速反应方程式为 。 (5)在某催化剂作用下，只发生反应：。该反应的速率方程式为，(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。830℃时该反应的平衡常数K=1，达到平衡后， (填“>”“<”或“=”，下同)，900℃时 。 (6)时，在密闭容器甲、乙中，分别充入和，它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1.测得平衡转化率与压强关系如图所示。 ①使用了水分子筛的容器是 (填“甲”或“乙”)。 ②平衡常数 (填“>”“<”或“=”)，M点 kPa。 (7)时，向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO、和，在一定条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到和，此时平衡转化率为50%。该温度下，反应1的平衡常数K= 。(列出计算式) 58．（23-24高三上·湖南长沙·阶段练习）2023年9月23日，杭州亚运会开幕式上，数字火炬手和线下火炬手共同点燃的主火炬塔首次使用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，为实现“碳中和”亚运理念展现了中国技术。目前主流的技术路线为二氧化碳加氢制甲醇，过程一般含有以下三个反应： ①   ②   ③   (1)已知几种化学键的键能如下表所示，则a= 。 化学键 键能 413 436 463 803 (2)反应①在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。 (3)一定温度下，向盛有催化剂的恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物，发生反应②。下列能够说明该反应一定达到平衡状态的是 (填标号)。 a．容器内气体的压强不再发生改变 b．的体积分数不再变化 c．1molH—H断裂的同时2molO—H断裂 d．混合气体的平均密度不再变化 e．混合气体的平均摩尔质量不再变化 (4)向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物，只发生反应①和②。在不同温度下达到平衡，体系中、CO的选择性和的平衡转化率与温度的关系如图所示： 已知：的选择性。 ①图中表示选择性变化趋势的曲线是 (填“a”或“b”)，判断的理由是 。 ②的转化率在270℃后随温度的升高而增大的原因是 。 ③温度为270℃达到平衡时，反应②的 (用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×各组分的物质的量分数)。 (5)已知温度为350℃时，，，则 。 59．（2024·湖南株洲·一模）2021年8月，我国第一套利用自主研发的乙烷裂解制乙烯技术建成的大型乙烯生产装置成功投料开车。其反应原理为（a）。 (1)已知和的燃烧热（）分别为、、、，则 。 (2)在密闭容器充入一定量的，发生反应（a），一段时间后，下列说法正确的是___________。 A．恒温恒容下，若气体密度保持不变，说明达到平衡状态 B．恒温恒压下，若气体平均摩尔质量保持不变，说明达到平衡状态 C．将平衡混合气体通过足量溴水中，剩余气体的气体可能为原体积的一半（相同状态） D．将平衡混合气体充分燃烧，消耗氧气的量与原乙烷完全燃烧消耗氧气的量相同 (3)若其他条件相同，分别在总压强为、时，发生反应（a），平衡体系中、的体积分数随温度变化的关系如图所示，则代表压强为时的体积分数随温度变化的曲线是 。 (4)在实际生产中，常采用在恒温恒压下加入一定量水蒸气的方法来提高乙烯的产率，试用平衡移动原理加以解释 。 (5)乙烷裂解时易发生副反应：（b） ①某温度和下，在一密闭容器中充入一定量，发生反应（a）和（b）， 反应达到平衡时，的转化率为，与体积之比为，则该温度下反应（a）的平衡常数 （以分压表示，分压=总压×物质的量分数，结果保留一位小数）。 ②在实际生产中，常在恒温恒压恒流下进行，能提高选择性的一条可靠措施 。 (6)我国化学工作者最新发明用电解法制乙烯，原理如左下图所示。该电解池中用到了多孔单晶，其在氧化过程可以促进晶格氧向活性氧的转变。 ①阳极的电极反应式为 ； ②右下图为的晶胞（●、O分别表示或O），该晶胞中的配位数为 ，若晶胞边长为，则该晶体的密度为 （设阿伏加德罗常数的值为，用含的代数式表示）。 60．（23-24高三上·河北石家庄·阶段练习）神舟十五号顺利发射升空，标志着我国航天事业的飞速发展。 Ⅰ．火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题，常见推进剂的燃料包括汽油液肼(N2H4)、液氢等，具有不同的推进效能。回答下列问题： (1)火箭推进剂可用N2H4作燃料，N2O4作氧化剂，反应的热化学方程式可表示为2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)   ∆H1。相关物质的摩尔生成焓∆HfHm如下表所示。 物质 N2O4(g) N2H4(l) H2O(g) 摩尔生成焓∆HfHm(kJ/mol) +10.8 +165.8. -242.0 注：一定温度下，由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，用∆HfHm表示。如N2H4(1)的摩尔生成焓：N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)   ∆HfHm =+165.8kJ/mol ①∆H1= kJ/mol。 ②结合化学反应原理分析，N2H4(l)作推近剂燃料可与N2O4(g)自发进行反应的原因是 。 (2)火箭推进器内氨氧燃烧的简化反应历程如下图所示，分析其反应机理。 该历程分 步进行，其中氢氧燃烧决速步对应的反应方程式为 。 Ⅱ．利用“一碳化学”技术可有效实现工业制氢，为推进剂提供了丰富的氢燃料，该工业制氢方法主要涉及以下两个反应： a：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)  ∆H1=+247 kJ/mol b：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  ∆H2=-41kJ/mol 已知为反应的标准压强平衡常数，其表达方法为：在浓度平衡常数表达式中，用各组分气体平衡时的相对分压代替浓度；气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以标准压力pΦ(pΦ=100kPa)。反应a、b的ln随(T为温度)的变化如图所示。 (3)①能表示反应b的曲线为 ，反应a的标准压强平衡常数表达式= 。 ②维持T1温度下，往恒容密闭容器中通入等量CH4、CO2、H2O混合气体发生反应a、b，初始压强为120kPa，达平衡时体系压强为140kPa．该温度下CH4的平衡转化率为 ，H2的平衡分压为 (结果保留3位有效数字)kPa。 Ⅲ．电解法在物质制备中具有巨大的研究价值，可广泛用于化工生产。 (4)我国科学家报道了一种在500℃下电解甲烷制氢的方法，反应原理如下图所示，请写出Ni电极上的电极反应式： 。 61．（23-24高三上·江西南昌·阶段练习）丙烯腈()是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，副产物有乙腈()、氢氰酸、丙烯醛()等，以丙烯、氨气和氧气为原料，在催化剂存在下合成丙烯腈的主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   回答下列问题： (1)   kJ/mol。 (2)反应Ⅰ在 (填“高温”“低温”或“任意”)条件下可自发进行；恒温恒容条件下，若容器内只发生反应Ⅰ，下列选项表明反应一定已经达平衡状态的是 。 A．容器内混合气体的密度不再变化 B．断裂1molN—H的同时断裂3molO—H C．容器内压强不再变化     D．3v正(NH3)=2v逆(O2) (3)恒温下，充入丙烯、氨气和氧气发生反应Ⅰ和Ⅱ，体系达到平衡后，若压缩容器体积，则反应Ⅱ的平衡移动方向为 (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。 (4)已知对于反应：，T℃，压强为p的恒压密闭容器中，通入1mol丙烯、1mol氨气和3mol氧气发生反应Ⅰ、Ⅱ，达到平衡时，容器内有amolC3H3N(g)，bmolC3H4O(g)，此时C3H6(g)的分压p(C3H6)= (分压=总压×物质的量分数，用含a，b的代数式表示，下同)；反应Ⅱ的Kp为 。 (5)以丙烯腈为原料，利用电解原理合成已二腈可减少氮氧化物的排放，其装置如图所示，pb电极为 极，电解时Pb电极发生的电极反应式为 。 62．（2024·广西·模拟预测）为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，从空气中捕集并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点，如甲醇的的制备。回答下列问题： I．制备合成气：反应在工业上有重要应用。 (1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。 温度/℃ 700 800 830 1000 平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59 ①反应的ΔH 0(填“＞”“＜”或“=”)。 ②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是 。 (2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图1所示。 ①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是 。 ②某温度下，在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是 (填标号)。 A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性 B．过程2的ΔH＞0 C．加快Pd膜内H原子迁移有利于的解离 D．H原子在Pd膜表面上结合为的过程为放热反应 Ⅱ．合成甲醇：在体积不变的密闭容器中投入 0.5mol CO 和 1mol H2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验测得平衡时H2的转化率随温度、压强的变化如图 2 所示。 (3)图2中X代表 (填“温度”或“压强”)。若图2中M 点对应的容器体积为5 L，则N点的平衡常数K为 。 (4)图3中正确表示该反应的平衡常数的负对数pK(pK=−lgK)与X 的关系的曲线 (填“AC”或“AB”)。 (5)通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇(CH3OH)，发生的主要反应是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。若二氧化碳加氢制甲醇的反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到 t1时刻达到平衡状态的是 (填标号)。 a．     b．     c．     d． 63．（2023·安徽芜湖·模拟预测）氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重，如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一 Ⅰ．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下： 反应①； 4NH3(g)+ 6NO(g) 5N2(g)+ 6H2O(l) ΔH1 已知： 4NH3(g)+ 5O2(g) 4NO(g)+ 6H2O(1) ΔH2= -902kJ/mol N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) ΔH3= +182.4kJ/mol (1)ΔH1= kJ/mol，已知反应①的ΔS= -0.5 kJ·mol-1 ·K-1，则常温下(298K)，该反应 (填“能”或“不能”)自发。 (2)温度为400K时，在恒容密闭容器中按照n(NH3)：n(NO)=1：3充入反应物，发生上述反应①，下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．c(H2O)保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．有3molN-H键断裂的同时，有6mol O-H键生成 (3)某研究小组将4molNH3、6mol NO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在催化剂表面发生反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：    从图像可以看到，在有氧条件下，温度升高到580K之后，NO生成N2的转化率开始降低，可能的原因是 。 Ⅱ．在一定条件下，用H2还原NO的反应为2H2(g)+ 2NO(g)= N2(g)+ 2H2O(g)ΔH<0，为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为2L的刚性密闭容器中通入amol H2和3mol NO发生反应，实验结果如图所示：    (4)①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为 。 ②T1温度下，充入H2、NO分别为3mol、3mol，容器内的起始压强为pkPa，反应进行到10min时达到平衡，0~10min 内N2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1，该反应的平衡常数Kp= kPa-1。 64．（2023·辽宁沈阳·一模）氢气作为一种清洁能源，一直是能源研究的热点，水煤气变换反应可用于大规模制，反应原理如下：   (1)根据下表中提供的数据，计算 。 化学键 键能 803 x 463 436 (2)实验发现其他条件不变，在体系中投入一定量可以增大的体积分数，从化学平衡的角度解释原因 。 (3)某温度下，在一恒容密闭容器中充入和，加入催化剂使其发生上述反应(忽略其他副反应)，测得该反应中初始压强为，分压如图甲所示(t时刻前，的分压未给出)，则A点坐标为(t， )、平衡常数 。 (4)反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图乙中曲线所示，已知经验公式为(其中为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。该反应的活化能 。当使用更高效催化剂时，请绘制关系示意图 。(假定实验条件下，催化剂对C值无影响) (5)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输问题。某储氢合金的结构属六方晶系，晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示。已知a、b两点的分数坐标分别为、，则c点坐标为 。X射线衍射测定两晶面间距为(见图b)，高为，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的摩尔质量为，则密度为 。(列出表达式) 65．（2022·湖南·高考真题）2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： (1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ. Ⅱ. ①下列说法正确的是 ； A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．平衡时的体积分数可能大于 D．将炭块粉碎，可加快反应速率 ②反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ，反应Ⅰ的平衡常数 (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 (2)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下： ①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的 (该温度下的)； ②再生塔中产生的离子方程式为 ； ③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为 。 66．（21-22高三上·广东广州·期末）甲醇是重要的化工原料，研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。 (1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H 已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1=-40.9kJ·mol-1 ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.4kJ·mol-1 试计算制备反应的△H= 。 (2)对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，v正=k正p(CO2)p3(H2)，v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。 在540K下，按初始投料比n(CO2)：n(H2)=3：1、n(CO2)：n(H2)=1：1、n(CO2)：n(H2)=1：3，得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图： ①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为 (用字母表示)。 ②点N在线b上，计算540K的压强平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算)。 ③540K条件下，某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa，p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa，p(H2)=0.4MPa，此时v正：v逆= 。 (3)甲醇催化可制取丙烯，反应为：3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)，反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。 ①该反应的活化能Ea= kJ·mol-1。 ②当使用更高效催化剂时，在图中画出Rlnk与关系的示意图 。 (4)在饱和KHCO3电解液中，电解活化的CO2也可以制备CH3OH。其原理如图所示，则阴极的电极反应式为 。 试卷第20页，共103页 试卷第1页，共103页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)＋247.3 (2) 温度 < (3) 1 p sp2、sp3 (或) abd 【详解】（1）焓变等于生成物的总生成焓减去反应物的总生成焓，，故答案为：； （2）①该反应是气体分子数增大的吸热反应，相同压强下，温度升高，二氧化碳转化率增大，相同温度下，压强越大，平衡逆向移动，二氧化碳的平衡转化率越小，故m表示温度，压强n1<n2，故答案为：温度； ② 依题意，，，解得、，平衡时各物质的物质的量分别为0.6 mol CH4(g)、0.4 mol CO2(g)、1.0 mol CO(g)、0.6 mol H2(g)、0.2 mol H2O(g)，总物质的量为2.8 mol，则，故答案为：； （3）①铜为29号元素，基态Cu原子价电子排布式为3d104s1，故未成对电子数为1，故答案为：1； ②铋为第Ⅴ A族元素，位于元素周期表的p区，故答案为：p； ③乙酸中C原子杂化方式为sp2、sp3，故答案为：sp2、sp3； ④由图可知，该反应历程决速步骤的方程式为：或，故答案为：或； ⑤a．增大催化剂表面积，可提高CO2在催化剂表面的接触面积，从而提高二氧化碳在催化剂表面的吸附速率，提高反应速率，a项正确； b．物质被催化剂吸附一般会导致能量降低，b项正确； c．起始加入量相同，反应消耗量相同，所以甲烷和二氧化碳体积分数一直相等，无法判断反应是否达到平衡状态，c项错误； d．为气体分子数减小的反应，由图可知，该反应为吸热反应，故加压和升温，有利于乙酸的合成，d项正确； 故答案为：abd。 2．(1)分子筛膜能不断分离出H2O(g)，有利于反应正向进行 (2) H2COO*＋2H2(g)=H2CO*＋OH*＋H2(g)[或H2COO*＋H2(g)=H2CO*＋OH*] 1.40 (3) 温度升高，反应a平衡逆向移动，反应b平衡正向移动；温度高于260℃时，反应b平衡正向移动的程度大于反应a平衡逆向移动的程度 在该条件下反应a和反应b的速率之比大于相同条件下平衡时甲醇和CO的物质的量之比 (4) KH>CH3OH>CO2 KH为离子晶体，CH3OH、CO2均为分子晶体，H2O分子间存在氢键。 【详解】（1）P点甲醇产率高于T点的原因为：分子筛膜能不断分离出H2O(g)，有利于反应正向进行，产率提高； （2）活化能越大，化学反应速率越慢，反应历程中决速步骤为化学反应最慢的一步，即H2COO*与2H2(g)反应这一步，所以决速步骤的化学方程式为：H2COO*＋2H2(g)=H2CO*＋OH*＋32H2(g)[或H2COO*＋12H2(g)=H2CO*＋OH*]；由图可知，有催化剂时决速步骤的活化能为0.40-（-1.00）=1.40eV； （3）①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)=1∶7.20∶0.11，则根据碳元素守恒可知，该温度下CO2转化率=； ②i．温度高于260∘C时，CO2平衡转化率变化的原因是温度升高，反应a平衡逆向移动，反应b平衡正向移动；温度高于260℃时，反应b平衡正向移动的程度大于反应a平衡逆向移动的程度，ii．由图3可知，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，因为：在该条件下反应a和反应b的速率之比大于相同条件下平衡时甲醇和CO的物质的量之比； （4）因为KH为离子晶体，CH3OH、CO2均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，所以CH3OH、CO2、KH按熔点由高到低的顺序排列为：KH>CH3OH>CO2。 3．(1)反应Ⅱ 、，，任意温度条件下自发 (2)BCD (3) (4) ② 75% (5) 【详解】（1）反应Ⅱ为熵增的放热反应，反应、，任意温度条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故答案为：反应Ⅱ 、，，任意温度条件下自发； （2）A．反应I反应Ⅱ均为放热反应，升高温度，平衡均向逆反应方向移动，丁烯的平衡转化率降低，故错误； B．在常压、催化剂作用下，加入的水蒸气可调节一定温度下反应物与产物的分压，使平衡向正反应方向移动，提高丁烯的平衡转化率，故正确； C．由图可知，在较低温度下，相同时间内丁二烯的选择性高、二氧化碳的选择性低说明较低温度条件下，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ的速率，故正确； D．由图可知，320～400℃范围内，升高温度，丁烯的转化率增加比丁二烯选择性下降快，所以丁二烯、二氧化碳产率均升高，故正确； 故选BCD； （3）由题给数据可建立如下三段式： 由三段式数据可知，600℃时，反应Ⅳ的平衡常数Kp==，故答案为：； （4） 由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数k增大的越多，活化能Ea2<Ea3，所以升高温度，对1，4加成产物的生成速率提高更有利，则其他条件不变的情况下，升高反应温度，对反应②的速率提高更有利；设反应平衡时的物质的量为xmol，由反应③的平衡常数Kx3=3可知， 的物质的量为3xmol，则由方程式可知，的转化率α=4x，的选择性百分比为×100%=75%，故答案为：②；75%； （5）①由图可知，生成丁二烯的电极为电解池的阴极，碳酸氢根离子作用下乙炔在阴极得到电子发生还原反应生成丁二烯和碳酸根离子，电极反应式为，故答案为：； ②由图可知，左侧电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，放电生成的氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为+H+= CO2↑+H2O，由方程式可知，电路中转移0.75mol电子时，反应生成二氧化碳的物质的量为0.75mol，氢氧化钾溶液中氢氧化钾的物质的量为1.0mol/L×1L=1mol，则由方程式2KOH+CO2=K2CO3+H2O、K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3可知，二氧化碳与氢氧化钾溶液反应得到碳酸钾和碳酸氢钾的混合溶液，设溶液中碳酸钾、碳酸氢钾的物质的量分别为amol、bmol，由钾原子个数守恒可得：2a+b=1，由碳原子个数守恒可得：a+b=0.75，解联立方程可得a=0.25、b=0.5，由碳酸的二级电离常数Ka2==4.7×10−11，解得c(H+)=9.4×10−11mol/L，故答案为：9.4×10−11mol/L。 4．(1) 能 ，得到，所以该反应能自发进行 (2)K＇=或K=()2 (3) > 0.014(MPa)-2 (4) < > 【详解】（1）①根据 ，所以该反应能自发进行，故答案为：能； ②根据 ，所以该反应能自发进行，故答案为：根据 ，所以该反应能自发进行； （2）T℃下，设反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)的平衡常数为K，反应NH3(g)⇌N2(g)+ H2(g)的平衡常数为K＇，则K与K＇之间的关系为或，故答案为：或； （3）①T3的b点时，反应未达到平衡，说明v正>v逆； ②设起始氮气和氢气的物质的量为amol，设氮气转化物质的量为xmol，列三段式：，a点混合气体平均相对分子质量为18.75=，解得x=0.2a，平衡时总物质的量为1.6a，则平衡后压强为=24MPa，p(N2)=×24MPa=12MPa，p(H2)=×24MPa=6Mpa，p(NH3)=×24MPa=6Mpa，Kp=，故答案为：； （4）①由图可知，主反应与副反应的吉布斯自由能变()均随温度升高而增大，则主副反应的、均小于0，故答案为：； ②副反应×2-主反应得：，则>，故答案为：>。 5．(1)BD (2) (3) 10％ZrO2/In2O3 副反应的，温度升高利于副反应更多地正向进行，副反应的选择性提高，主反应选择性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速率下降 (4) 0.012 (5) Cu2O/CuO薄膜材料 【详解】（1）A．甲醛常温下为气体，A错误； B．甲醇分子中碳原子采取杂化，是四面体结构，甲醛分子中的碳采取杂化，是平面三角形结构，所以甲醇分子的∠OCH键角小于甲醛分子的∠OCH键角，B正确； C．过氧化氢分子中两个氢原子如在半展开的书的两面上，非直线形分子，C错误； D．②反应的化学方程式为，根据自由能判据，只有时，反应正向自发进行，D正确，故答案为：BD。 （2）根据图及盖斯定律，总反应是得到的，则反应热，故答案为：。 （3）据图1所示，其他条件相同时使用10％ZrO2/In2O3作催化剂，甲醇的生成速率最大，所以选择10％ZrO2/In2O3作催化剂。根据题中信息，甲醇生成速率在温度高于330℃时下降，可分析得到的原因可能有两个：一是副反应的，温度升高利于副反应更多的正向进行，副反应的选择性提高，主反应选择性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；二是催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速率下降，故答案为：10％ZrO2/In2O3；副反应的，温度升高利于副反应更多地正向进行，副反应的选择性提高，主反应选择性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速率下降。 （4）反应①为，初始投入CO2为1mol，H2则为2mol，初始物质的量共3mol，起始时容器内气体的总压强为3.0kPa，若10min时反应到达c点，c点的物质的量为，，则反应生成的CH3OH物质的量也为0.24mol， ；平衡时各物质的物质的量分别为 ，，，则分压分别为，，，代入得的计算式为， 故答案为：0.012；。 （5）根据图中信息可知，Cu2O/CuO薄膜材料的电极上发生的反应为，则此电极为阴极，故答案为：Cu2O/CuO薄膜材料；。 6．(1)-206.1 (2) 甲 降低温度或增大压强 0.32 0.4 (3) 6 【详解】（1）根据燃烧热定义，求得反应的焓变，根据转变为放热44.0kJ，求得反应  ； （2）①随增大，CO的转化率一直变大，即曲线乙表示CO转化率；当增大时，根据反应i、iii分析，选择性变大，当足够大时，选择性基本不变，故曲线甲代表选择性；选择性曲线甲由B点到A点，即选择性变大，依据燃烧热可求，，温度对反应i、、iii影响更大，降温利于生成；加压对生成的无影响，而有利于生成，故条件为降温或加压；②根据图像，时，平衡时CO转化率为40%，选择性为90%，则平衡时：，，，根据氧原子守恒可得；根据氢原子守恒可得，气体总物质的量为；恒温恒容下，气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强为；反应ii的； （3）根据循环图易判断中间体为6种；根据循环图，催化加氢制甲醇，产物有，故总反应的化学方程式为。 7．(1) -442.5 (2)和反应的活化能远大于NO与O2反应的活化能，即SO2和O3的反应为控速反应，总反应的速率主要取决于和反应 (3) Cat1 由图可知，当温度变化量一定时，Cat1作用下的RlnK变化值较小，对应的活化能较小，催化效率较高 (4) ＜ ＞= 16 (5)50% 【详解】（1）由图可知，和反应的，热化学方程式为：；，总反应等于与相加，其； （2）和反应的活化能远大于NO与O2反应的活化能，即SO2和O3的反应为控速反应，总反应的速率主要取决于和反应，因此，当其他条件不变，增大，对总反应速率几乎没有影响； （3）由图可知，当温度变化量一定时，Cat1作用下的RlnK变化值较小，对应的活化能较小，催化效率较高； （4）①其他条件相同时，投料比越大，NO的平衡转化率越小，即＜（填“”“”或“”）；平衡常数只与温度有关，反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即＞=； ②当时，NO的平衡转化率为80%，设投入NO的物质的量为amol，即转化的NO物质的量为0.8amol，可得三段式：，平衡时总物质的量为2amol，NO、O3、NO2、O2物质的量分数分别为0.1、0.1、0.4、0.4，设总压强为P，即平衡常数； （5）在恒容密闭容器中充入和，设M点时，转化的NO物质的量为x，可得三段式：，，由图可知，虚线为NO2或O2的浓度，M点，即，1-x=x，解得x=0.5mol，总物质的量为0.5+1.5+0.5+0.5=3mol，此时O3体积分数等于物质的量分数为：。 8．(1) 5：4（或4：5） 可以形成分子间氢键，不能形成分子间氢键 (2) -44.2 (3)C (4) 由于反应Ⅰ正反应吸热，随温度升高，反应向正反应方向进行的程度较大，同时发生反应Ⅱ，使氢气的物质的量逐渐增大； 随着反应的进行，升高温度，反应Ⅱ正反应放热，平衡向逆反应方向移动，使氢气的物质的量减小 【详解】（1） ①基态的价电子排布图为，两种不同自旋方向的电子数分别是4和5；可以形成分子间氢键，不能形成分子间氢键，所以水的沸点高，故答案为：4：5或5：4；H2O可以形成分子间氢键，CO2不能形成分子间氢键。 （2）在、2L密闭容器中充入和，若只发生反应Ⅱ，吸收的能量，反应Ⅱ的特点是反应前后气体的分子数相等，因此在恒容时，同等倍数地改变投料，反应程度相同，所以若在、2L密闭容器中充入和，放出能量，由此，在该温度下，反应Ⅱ的反应热；根据盖斯定律，i—ii可得，故答案为：-44.2；。 （3）A．恒温、恒容条件下，充入稀有气体，尽管压强增大，但各气体的浓度未变，化学反应速率不变，A错误； B．恒温、恒容条件下，充入水蒸气，单位体积活化分子数增加，但活化分子百分数不变，反应速率增大，B错误； C．升高温度，增大了活化分子百分数，有效碰撞次数增大，反应速率增大，C正确； D．催化剂不影响平衡转化率，降低反应温度，反应平衡逆向移动，平衡转化率减小，“单位时间转化率”变与不变，还要看在单位时间内是否达到了化学平衡状态，D错误； 故答案为：C。 （4）①温度低于700℃时，反应Ⅰ正反应吸热，随温度升高，反应向正反应方向进行的程度大，随反应Ⅰ中的生成，反应Ⅱ也会生成，因此在低于700℃时，系统中的含量会随温度升高而增大，故答案为：由于反应Ⅰ正反应吸热，随温度升高，反应向正反应方向进行的程度较大，同时发生反应Ⅱ，使氢气的物质的量逐渐增大； ②温度高于700℃时，由于反应Ⅱ正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，会使系统中的含量在出现峰值后减小，故答案为：随着反应的进行，升高温度，反应Ⅱ正反应放热，平衡向逆反应方向移动，使氢气的物质的量减小； ③已知投料比，可设初始时甲烷的物质的量为，水蒸气的物质的量为，设转化的甲烷为，转化的为，则 由于600℃时，物质的量分数为0.04，各气体的总物质的量为，则，，的平衡转化率为。由图可知，600℃时，、、的物质的量分数分别为0.04、0.32、0.50，它们的物质的量分别为、、，可求得的物质的量为，的物质的量分数为0.06，即反应的，故答案为：；。 9．(1)B (2) (3) 、sp 且 (4) 低温 升高温度，反应ⅰ和ⅱ的平衡逆向移动，且反应ⅰ的程度略大于反应ⅱ，的体积分数先缓慢增大；930℃以后，焦炭的反应活性增大，反应ⅲ的逆向移动阻碍反应ⅱ的逆向移动，导致的体积分数迅速增大 5.4%p 【详解】（1）A．根据反应可知当z=n时，CuO中铜元素的化合价不变，故A错误； B．过量的氧化铜在一定温度下可以与一氧化碳发生氧化还原反应，故B正确； C．根据反应可知当m=n时，容器中氢气和一氧化碳的物质的量浓度保持1：1不变时，不一定达到化学平衡，故C错误； D．该反应的平衡常数，温度不变，化学平衡常数不变，此条件下达到新平衡时，CO的物质的量浓度不变，为，故D错误； 故答案为：B。 （2）该装置为电解池的装置，产生氢气的电极是阴极，另外一极是阳极，甘油转化为CO的方程式：，故答案为：。 （3）甘油中C原子均为饱和碳原子，连接的是4根单键，因此为sp3杂化，与甘油相比，该反应机理过程图中碳原子的连接的碳碳双键的方式为sp2杂化，而产生的co中碳原子是sp杂化，新增的杂化方式有sp2、sp；根据反应原子守恒可知，当n=z并且m>0时原子利用率达到100%，故答案为：sp2、sp；n=z且m>0。 （4）根据盖斯定律可知，观察该反应可知为气体分子数减少的反应，因此，根据可知，该反应是低温有利于进行，故答案为：低温； ①随着温度升高，的体积分数先缓慢增大后迅速增大的原因是：升高温度，反应ⅰ和ⅱ的平衡逆向移动，且反应ⅰ的程度略大于反应ⅱ，的体积分数先缓慢增大；930℃以后，焦炭的反应活性增大，反应ⅲ的逆向移动阻碍反应ⅱ的逆向移动，导致的体积分数迅速增大，故答案为：升高温度，反应ⅰ和ⅱ的平衡逆向移动，且反应ⅰ的程度略大于反应ⅱ，的体积分数先缓慢增大；930℃以后，焦炭的反应活性增大，反应ⅲ的逆向移动阻碍反应ⅱ的逆向移动，导致的体积分数迅速增大； ②根据图像可知，二氧化碳的体积分数为48%，一氧化碳的体积分数为46%,甲烷的体积分数为0.6%，水蒸气忽略不计，则氢气的体积分数为1-48%-46%-0.6%=5.4%，可知氢气的分压为5.4%p；反应ⅲ的压强平衡常数； 故答案为：5.4%；。 10．(1)D (2)C (3)减小 (4)较高 (5) Ga2O3 0.051 (6)3CO2+18H++18e-=CH2=CH-CH3+6H2O 【详解】（1）丙烷氧化脱氢：正向反应为气体分子数增多的放热反应； A．升温反应速率加快，但是丙烷的平衡转化率降低，A错误； B．减压丙烷的平衡转化率增大，但是反应速率减慢，B错误； C．加入催化剂不改变平衡转化率，C错误； D．通反应物浓度增大，反应速率增大，丙烷的平衡转化率增大，D正确； 故选D。 （2）A．时代表正逆反应速率相等，达到平衡状态，A错误； B．某一时刻反应混合物中各组分浓度之比等于化学计量数之比不代表不再变化，不能说明反应达到平衡状态，B错误； C．该反应为全气体参与的非等体积反应，容器内混合气体平均摩尔质量不再变化，能说明反应达到平衡状态，C正确； D．气体的总质量恒定，容器体积恒定，密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故选C。 （3）丙烷氧化脱氢反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，故某一时刻升高温度，的值将减小； （4）丙烷无氧脱氢反应=，反应，时反应自发进行，则需要在较高温度下反应才可自发进行； （5）①根据Arrhenius经验公式，斜率越小，活化能越小，催化剂催化效果越好，因此在其他条件相同时，催化效果较差的是； ②根据题意，随着氢气的增加，可以生成更多催化效果更好的催化剂，因此反应速率逐渐增加。而氢气的增加，会促使主反应平衡逆向移动，因此转化率降低。根据以上分析，可以判断随着氢气增多，逐渐上升的曲线为丙烯生成速率，逐渐下降的曲线为丙烷平衡转化率。图中，当为2时，丙烯生成速率最大，此时丙烷平衡转化率为45%，丙烯选择性为90%。设氢气和丙烷的起始量分别为2mol、1mol，依据图中数据列三段式。 平衡时、、、、，，，因此MPa≈； （6）电解质溶液为酸性，二氧化碳得到电子结合氢离子生成丙烯，则生成丙烯电极反应式为3CO2+18H++18e-=CH2=CH-CH3+6H2O。 11．(1) a ，，温度升高，反应Ⅰ平衡右移，反应Ⅱ平衡左移，温度高于550K以后，以反应Ⅰ为主，CO的量增多，导致反应Ⅱ平衡右移，乙烯产率缓慢增加 19.7 1.19 (2) 1.65 减小 【详解】（1）①活化能大的反应速率慢，在存在下，加氢反应中RWGS反应为慢反应，而FTS反应为快反应，故前者的活化能大； ②550K以后，产率增加的原因是：，，温度升高，反应Ⅰ平衡右移，反应Ⅱ平衡左移，温度高于550K以后，以反应Ⅰ为主，CO的量增多，导致反应Ⅱ平衡右移，乙烯产率缓慢增加； ③在400kPa、500℃时，因加入1mol 和3mol ，故起始时，，平衡时的转化率为60%，根据反应，平衡时，，；由转化的碳元素质量守恒可得、，解得、、，故平衡体系中气体的总物质的量是3.05mol；反应达到平衡后，的分压是，的分压是，从反应开始到平衡时，的反应速率是。 （2）①由盖斯定律可知，反应Ⅰ＋反应Ⅲ＝反应Ⅱ，则， 则，，所以； ②由图可知，在 K时，反应Ⅲ的，则，测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol，则生成反-2-丁烯为1.5mol，由化学方程式可知，平衡体系中的物质的量为0.15mol＋1.5mol＝1.65mol；保持恒温、恒压，再向该容器中充入一定量稀有气体He，容器容积会增大，、正丁烷、反-2-丁烯、顺-2-丁烯的体积分数减小，由于反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体体积增大的反应，平衡正向移动，而反应Ⅲ是气体体积不变的反应，平衡不移动，且，由勒夏特列原理可知，再次平衡时反-2-丁烯的体积分数相比充入He之前减小。 12．(1) 在较低温度下可以自发 (2)ABD (3) 四 430.2 一 (4) 反应Ι的正反应是气体体积减小的反应，反应Ⅲ是气体体积不变的反应，其他条件不变，增大压强，平衡向正方向移动 甲 0.08 【详解】（1）①根据盖斯定律，，故答案为：； ②反应Ⅱ自发进行的条件：，＜0，，故在较低温度下可以自发，故答案为：在较低温度下可以自发； （2）A．一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO2和1molH2只发生反应I时，氢气完全转化，最多生成molCH3OH，故A项正确； B．仅发生反应Ι，投料比为1:1，但是反应按1:3进行，故体积分数不变时，表示其物质的量不再发生变化，反应达到平衡状态，故可以用来判断平衡状态，故B项正确； C．平衡后再充入CO2，平衡正向移动，H2平衡转化率增大，但CO2平衡转化率减小，故C项错误； D．升温，反应速率增大，平衡逆向移动，但平衡常数减小，故D项正确； 故本题选ABD； （3）反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应取决于慢反应，由图可知，第一步反应的活化能最大，最大能垒为430.2kJ/mol，则催化剂主要降低控制第四步反应的能垒，故答案为：四；430.2；一； （4）①由热化学方程式可知，反应Ι为气体体积减小的反应，反应Ⅲ是气体体积不变的反应，其他条件相同，增大压强，反应Ι平衡向正反应方向移动，反应Ⅲ形成的平衡不移动，则二氧化碳的平衡转化率增大；故答案为：反应Ι的正反应是气体体积减小的反应，反应Ⅲ是气体体积不变的反应，其他条件不变，增大压强，平衡向正方向移动； ②由图可知，相同压强时，甲的二氧化碳的转化率大于乙，则采用水分子膜分离技术的容器是甲；其他条件相同，分离出水蒸气，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，故甲容器使用了水分子膜分离技术，故答案为：甲； ③CO2转化率为50%，则n(转化)=1mol×50%=0.5mol根据，求得生成的甲醇的物质的量=0.4mol，列三段式： 根据三段式可知，则平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳、水蒸气的物质的量分别为0.5mol、1.7mol、0.4mol、0.1mol、0.7mol，则混合气体的总物质的量为3.4mol，反应Ⅲ的平衡常数：，故答案为：0.08。 13．(1)-45 (2)BCE (3) (4) (5) (6) Ⅲ 0.38 【分析】本题重点考查学生对于化学能与热能之间的关系即焓变=反应物键能-生成物键能，（2）化学反应速率影响因素即减小产物浓度、增大反应物浓度促使平衡正向移动，（3）知道催化剂只出现在过程中，利用盖斯定律可得到分步反应方程式，（4）电极方程式的书写，结合反应物产物及电解质溶液，（5）气体压强平衡常数，（6）知道活化能最小，速率最快的步骤。 【详解】（1）根据图像可知，吸收473+654=1127，放出339+397+436=1172，最终会放出1172-1127=45，-45，答案：-45； （2）A．合成氨是放热反应，控制温度远高于室温，是为了提高反应速率，高温平衡逆向移动，转化率降低，故A错误；B. 不断将液氨移去，利于反应正向进行，故B正确；C. 合成氨需要氢气，防止氢气爆炸，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故C正确；D．通过更换不同种类的催化剂，可以调节反应速率，但不可以调节平衡时原料的转化率，故D错误；E．实际生产中，N2适度过量有利于提高的转化率同时有利于提高整体反应速率，故E正确；答案：BCE； （3）催化剂只参与中间过程，可以利用盖斯定律，总反应减去，得到，答案：； （4）电极上生成，电解液为溶有三氟甲硝酸锂和乙醇的惰性有机溶剂，故电极反应式为，答案：； （5）压强不变，设充入反应物总量为1mol，物质的量分数、，(x代表物质的量分数)进料，平衡时，根据三段式得，得，解得a=，总物质的量mol，N2、H2、NH3的物质的量分数分别为：、、，故平衡常数，答案：； （6）上述反应机理中，Ⅱ~Ⅴ中速率最快的步骤，看活化能最小，可知Ⅲ最快，由基元反应相加可得，，电路中有2mmol电子流过，生成0.4mmol，其中生成的选择性为95%，故生成的的物质的量为0.4mmol×95%=0.38 mmol，答案：0.38。 14．(1)-41.2kJ/mol (2)CaO能吸收CO2，纳米CaO表面积更大，吸收效果更好，更有利于平衡正向移动 (3) 0.074 E B (4) 【详解】（1）根据盖斯定律，可得热化学方程式：③-(①+②)，整理可得的反应热△H=-41.2 kJ/mol，故答案为：-41.2kJ/mol。 （2）CaO能够吸收反应产生的CO2，根据图示可知：H2的含量：纳米CaO＞微米CaO＞无CaO，可见由于纳米CaO表面积大，吸收CO2效果好，更有利于平衡正向移动，使H2的百分含量增加，故答案为：CaO能吸收CO2，纳米CaO表面积更大，吸收效果更好，更有利于平衡正向移动。 （3）①CO(g)与H2O(g)在一定条件下发生反应：，假设反应消耗的H2O的物质的量是xmol，利用三段式进行求解：，，解得x=0.04 mol，故CO的平衡转化率×100%=40%；根据化学平衡常数的含义，可知在T1℃时，该反应平衡常数，故答案为：0.074； ②对于反应，平衡时CO的体积分数为：，升高温度时，v(正)、v(逆)均加快，因此排除F点；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO的含量增大，因此再次平衡时CO的物质的量分数要大于0.12，因此排除D点，故应该选E点； 对于反应，由已知条件可知平衡时H2的体积分数为0.08，升高温度时v(正)、v(逆)均加快，因此排除A点；由于该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致H2的含量降低，故反应再次平衡时H2的物质的量分数减小，结合再次平衡时CO的物质的量分数为E点，因此排除C点，应该选B点； 故答案为：E；B。 （4）①电解时，一氧化碳和水均从阳极口进入，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，因此电解时，阳极发生氧化反应，生成二氧化碳，电极反应为； ②若进口I处n(CO)：n(H2O)=a：b，进口Ⅰ处的气体体积为(a+b)，假设出口Ⅰ处二氧化碳体积为x，根据三段式：，出口I处气体体积为进口I处的y倍，则有，可得x=，CO的转化率为：，故答案为：；。 15．(1)－48 (2)AC (3) 乙醇的用量不变，增大水蒸气的浓度使反应ⅰ平衡正向移动，所以乙醇的转化率增大 先变大后变小 B 【详解】（1）反应ⅳ=反应ⅰ-反应ⅱ-反应ⅲ，由盖斯定律得反应ⅳ的ΔH=，故答案为-48； （2）A．Ni/Al2O3催化剂能够降低反应活化能，从而改变重整反应的历程，增大单位体积内活化分子数，增大活化分子百分数，A选项正确； B．催化剂能提高化学反应速率而不能影响平衡的移动和产率，B选项错误 C．Ni/Al2O3催化剂能降低重整反应的活化能，增大活化分子百分数，大幅增大反应的速率常数，C选项正确； 故答案为AC； （3）①温度一定，水-乙醇比增大，乙醇的用量不变，增大水蒸气的浓度使反应ⅰ平衡正向移动，所以乙醇的转化率增大，故答案为：乙醇的用量不变，增大水蒸气的浓度使反应ⅰ平衡正向移动，所以乙醇的转化率增大； 水-乙醇比7:1时，产生氢气的量随温度升高，反应ⅰ正向移动，CO2与H2量增大，随着继续温度升高，反应ⅳ逆向进行，H2量变小；故答案为先增大后减小； ②反应ⅱ，降低温度，K=减小，则值会减小，Q点不可能变为B，故答案为B； ③由图2可知，900K时，纵坐标为0时，=9.6，K=，lgK==9.6+0=9.6，K=109.6，故答案为109.6； ，在含碳产物中的体积分数为b%，则含碳产物物质的量浓度为mol/L，折算成消耗的乙醇物质的量浓度为mol/L，；故答案为； 根据图1，c平(H2)=5mol/L，c平(C2H5OH)= mol/L，,K=，得，故答案为。 16．(1) △H=-122.5kJ·mo1-1 K21·K2 (2)反应①的△H1>0，CO2转化为CH3OCH3的反应的△H<0，温度升高，使CO2转化为CO的平衡转化率上升，而CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且温度低于300℃时，下降幅度超过上升幅度 (3) p1>p2>p3 CDE C点前反应③未达到平衡，随着温度的升高，化学反应速率加快，CO2的转化率升高，因为反应③的△H3<0，C点时反应③达到平衡，随着温度的升高，反应③平衡逆向移动，CO2的转化率降低 (4)不变 (5)（或） 【详解】（1）目标方程式=2①+②，故，故热化学方程式为：△H=-122.5kJ·mo1-1；该反应的平衡常数为：K21·K2； （2）当温度低于300℃时，CO2的平衡转化率随温度的上升而下降的原因是：反应①的△H1>0，CO2转化为CH3OCH3的反应的△H<0，温度升高，使CO2转化为CO的平衡转化率上升，而CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且温度低于300℃时，下降幅度超过上升幅度； （3）反应③正向气体分子数减少，加压平衡正向移动，CH3OH的平衡产率增大，故：p1>p2>p3；该反应为放热反应，未达平衡时，升高温度，反应速率加快，CO2的转化率升高，达到平衡时，随着温度的升高，平衡逆向移动，C点CO2的转化率最大，继续升高温度，CO2的转化率降低，平衡逆向移动，故达到平衡的点为：CDE；CO2的转化率呈图乙所示变化的原因：C点前反应③未达到平衡，随着温度的升高，化学反应速率加快，CO2的转化率升高，因为反应③的△H3<0，C点时反应③达到平衡，随着温度的升高，反应③平衡逆向移动，CO2的转化率降低； （4）催化剂不影响平衡，故更换高效的催化剂，体系中CH3OCH3平衡时的物质的量将不变； （5） 充分反应后，测得CO2的平衡转化率为30%，即转化了0.3mol，可列出三段式：； 体系中CH3OCH3的物质的量为0.1mol， 可列出三段式：，故平衡时各物质的物质的量为：，物质的量之和为3.4mol，反应③的压强平衡常数Kp==。 17．(1)4s24p3 (2)(2a-3b-c) kJ/mol (3) a、c 小于 由于tn时的>tm时的，故tm时的v逆＜tn时的v逆 (mol·L-1)-1 (4) 共价 【详解】（1）砷的价层电子排布式为：4s24p3，故答案为：4s24p3； （2）依次设题中的热化学方程式为①②③，由盖斯定律可知，①×2-②×3-③可得反应，则该反应的△H=(2a-3b-c)kJ/mol，故答案为：(2a-3b-c)kJ/mol； （3）①a．溶液的pH不再变化，说明c(OH)不变，可判断反应达到平衡，故a项正确； b．在任何反应阶段都成立，与平衡无关，故b项错误； c．不再变化，说明反应物和生成物的浓度保持不变，说明反应达到平衡，故c项正确； d．根据反应的化学计量数可知，当c(I－)=y mol·L-1时，一定不等于y mol/L，说明反应未达平衡，故d项错误； 故选ac。 ②由于tn时的>tm时的，故tm时的ν逆<tn时的ν逆，故答案为：<；tn时的>tm时的； ③ ，故答案为：； （4）①根据砷化镓是第三代半导体，熔点为1238 ℃，可以推知砷化镓属于共价晶体，故答案为：共价； ②砷化镓晶体中最近的砷和镓原子的核间距为晶胞体对角线长的，则晶胞的棱长为，每个晶胞中含有4个砷原子和4个镓原子，所以密度表达式为：，故答案为：。 18．(1)< (2)> (3)A (4)CH2=CH-CH3-18e-+9=12CO2+3H2O (5) (6) 8.5 16.5 【详解】（1）反应②的=-<0，则正反应活化能<逆反应活化能。 （2）不同压强下，向密闭容器中充入气体发生反应①，在、条件下，丙烷的平衡转化率为40%，若在此温度和压强不变的条件下，向密闭容器中充入和的混合气体，容器的体积增大，相当于减小压强，反应①是气体体积增大的反应，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大，平衡时丙烷转化率＞。 （3）A．由图可知，该机理中，存在单键、双键的断裂与形成，有键、键的断裂与形成，A正确； B．由图可知，O2参与反应④和⑤，O进入生成的中，若有参与反应，最终存在于中，B错误； C．该反应是可逆反应，若和充分反应，制得的小于，C错误； D．该反应是放热反应，升高温度不能提高反应物转化率，D错误； 故选A。 （4）丙烯是一种燃料，以熔融碳酸盐（用表示）为电解质，丙烯在负极失去电子生成CO2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：CH2=CH-CH3-18e-+9=12CO2+3H2O。 （5） 乙烯是共价化合物，电子式为。 （6）根据已知条件列出“三段式” 达平衡状态时，、的转化率分别为、，则，，解得x=0.6，y=0.16，则平衡时，主反应的压强平衡常数16.5。 19．(1) (2) I 高温 (3) (4) (b)、(d) (5)此条件下反应(vi)正向进行的程度大于反应(iv)；温度升高，反应(iii)平衡逆向移动 【详解】（1）(1)根据题意可知，加热至160℃时先发生反应  ；再发生反应  。根据盖斯定律，将两个热化学方程式相加可得加热至160℃时总反应的热化学方程式： ； （2）①由于反应(ii)产生的是反应(iii)的反应物，在反应(iii)中部分反应，反应(iii)中消耗的这一部分可以认为发生反应(ii)+反应(iii)，则体系加热到500℃时，可以认为发生的反应有反应(ii)、反应(iii)+反应(iii)，反应(ii)+反应(iii)的反应(※)为。反应体系总压强不变，通入Ar，相当于减小压强，而反应(※)为气体分子数不变的反应，压强变化，平衡不移动，反应(ii)是气体分子数增大的反应，减小压强平衡正向移动，平衡时丙酮的分解率增大，所以越大，平衡时丙酮的分解率越大，即曲线I表示充入的更大； ②由题图可知，温度升高，平衡时丙酮的分解率增大，而，即温度升高，反应(iii)平衡逆向移动，抑制丙酮分解，因此反应(ii)平衡肯定正向移动，则，又反应(ii)是气体分子数增大的反应，则，因此根据可知，反应(ii)在高温下可自发进行； （3）起始时，体系中有、2molAr，首先发生反应，反应完成后气体组成为1mol、、2molAr。然后发生反应(ii)和反应(iii)，设反应(iii)中生成的物质的量为xmol，根据题意列“三段式”，有： 则此时气体的组成为0.1mol、、、、、2molAr，平衡时的体积分数为，则，则，气体的总物质的量为5.3mol，的体积分数为，反应(ii)的压强平衡常数=。 （4）步骤(a)发生和的解离和吸附，根据图示可知解离为和H并吸附在保化剂表面，解离成CO和O并吸附在催化剂表面。步骤(b)发生的形成及CO和的脱附，根据图示可知吸附态的CO脱附产生游离态的CO分子，同时吸附态的H原子结合为分子并脱离催化剂表面。步骤(c)形成表面羟基，即步骤(a)解离产生的O与未脱离体系的H原子结合形成羟基。步骤(d)发生中间体的氧化和分解，步骤(c)产生的OH是一种具有强氧化性的活性中间体，会将步骤(a)形成的氧化为，发生反应：，同时把剩余的H原子氧化为，发生反应：，这是中间体的氧化；分解为和CO的过程是中间体的分解，发生反应：。由题图可知，步骤(b)、(d)中生成的是本反应的主要副产物； （5）反应(iv)消耗，反应(vi)生成，平衡时体系中水蒸气的含量增大，可能是因为反应(vi)正向进行的程度大于反应(iv)。另外反应(iii)是消耗水的放热反应，温度从500℃升高到900℃时平衡逆向移动，使平衡时体系中的水蒸气含量增大。 20．(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。 21．(1)+60.8kJ/mol (2)sp (3) B 0.11 向逆反应方向 加入0.5molCO和后，，故平衡向逆反应方向移动 (4) 不是 a点升高温度，CO转化率提高，若为平衡状态，反应为放热反应，升高温度后，平衡逆移，CO转化率会减小 (5)低温下主要发生反应i，为放热反应，因此温度升高，平衡逆移，H2S转化率减小；高温下主要发生反应ii和iii，都是吸热反应，随着温度升高，平衡正移，H2S转化率增大 【详解】（1）根据盖斯定律，反应ii-反应i得反应iii，故； （2）COS和结构相似，中心原子为sp杂化，COS中心原碳原子也为sp杂化； （3）①A．因通入的CO和物质的量相等，因此二者的转化率始终相等，不能作为判断平衡的依据； B．随着反应进行，的体积分数下降，因此当体积分数不变时，表明反应达到平衡状态； C．，反应前后，气体的体积和质量均不变，因此气体的密度也不变，因此不能作为判断的依据； D．CO、、COS、浓度之比为1：1：1：1时，不一定达到变量不变的状态，无法判断是否处于平衡状态； 故选B； ②根据三段式：（设转化生成的COS的物质的量为a mol） 则有：，即。平衡常数； 加入0.5molCO和后，，故平衡向逆反应方向移动； （4）反应相同时间后的图像，a→b，随着温度的升高，反应速率增大，在相同时间内消耗CO的物质的量增加，b点为平衡状态。过b点后，继续升高温度，由于反应为放热反应，此时平衡逆移，CO转化率下降。因此a点不是反应的平衡状态； （5）同时存在、CO和时，低温下和高温下的反应不同，低温下主要发生反应i，为放热反应，因此温度升高，平衡逆移，转化率减小；高温下主要发生反应ii和iii，都是吸热反应，随着温度升高，平衡正移，转化率增大； 22．(1) > (2)0.15 (3) I 温度高于T6K时，随温度升高，反应iii正向反应程度变大，促进了反应i正向进行 (4) CO会与血红蛋白结合形成HbCO，导致平衡逆向移动，血红蛋白失去携氧能力[或CO会与血红蛋白结合形成HbCO，导致平衡正向移动，血红蛋白失去携氧能力] 1∶11500 【详解】（1）图像显示温度升高，减小，即温度升高，增大，所以升高温度，反应ⅲ正向移动，故；根据盖斯定律，反应ⅲ-反应ⅱ×2得反应，所以； 故答案为： ①＞ ② （2）该温度下忽略反应ⅲ，反应ⅱ．左右两边气体化学计量数之和相等，充分反应达平衡时总压强为，所以平衡时molmol，即反应ⅰ．的发生使得容器内气体物质的量减少mol，由于反应ⅰ左边的气体化学计量数之和比右边大1，所以反应ⅰ转化的mol，转化的mol，列三段式表示： 平衡时，又，，所以，即 故答案为： 0.15 （3）越大，NO转化率越小，所以曲线Ⅱ表示NO的转化率与的变化曲线，则曲线Ⅰ表示时NO的转化率与T的变化曲线；A点对应的温度为K，A点后NO的平衡转化率增大的原因是反应ⅲ为吸热反应，温度高于K时，随温度升高，反应ⅲ正向反应程度变大，引起消耗，而为反应ⅰ的生成物，所以反应ⅲ正向反应程度变大后促进了反应ⅰ正向进行，从而使NO的平衡转化率增大； 故答案为： ①I ②温度高于T6K时，随温度升高，反应iii正向反应程度变大，促进了反应i正向进行 （4）①CO会与血红蛋白结合形成HbCO，导致平衡正向移动，平衡逆向移动，血红蛋白失去携氧能力，使得人体缺氧中毒。 ②已知反应  ，人体内HbCO与的浓度之比为1∶50已足以使人智力受损，则， 故答案为： ①CO会与血红蛋白结合形成HbCO，导致平衡逆向移动，血红蛋白失去携氧能力[或CO会与血红蛋白结合形成HbCO，导致平衡正向移动，血红蛋白失去携氧能力 ②1∶11500 23．(1) 一 (2)b (3)在催化剂存在下，反应Ⅱ的选择性增大；升温时反应I的平衡逆向移动 (4) (5) 【详解】（1）反应物中化学键的总键能生成物中化学键的总键能，根据物质的成键情况可知，方案一中反应的：因为时反应可正向自发进行，通过两个反应的焓变和熵变可知，方案一中反应为放热熵减小的反应，低温下能正向自发进行，而方案二中反应为吸热，熵减小的反应，，任何温度下都不能正向自发进行，所以甲醇的工业生产应选择方案一，故答案为①-63kJ·mol-1、②一。 （2）容器为恒容容器，由原子守恒知，为定值，随着反应的正向进行，逐渐减小，温度越高，反应速率越快，反应相同时间越大，越小，越大，故曲线b表示温度下的曲线。 （3）当温度高于520K时，甲醇的产率降低，原因可能为在Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维催化剂存在条件下反应Ⅱ的选择性增大，或者升温时反应I的平衡逆向移动，故答案为：在Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维催化剂存在条件下反应Ⅱ的选择性增大、升温时反应I的平衡逆向移动。 （4）设平衡时反应I中消耗，反应Ⅱ中消耗，则注意：如果某物质是两个平行反应的反应物，则题目中所给初始量是该物质在这两个反应中的初始量之和 根据反应前后容器中气体的物质的量之比是可得，反应后容器中气体的总物质的量为3.2mol。根据反应后体系内的物质的量和气体总物质的量可列方程组：，解得，。由此可得平衡时反应I中各组分的物质的量和压强，即 起始时的分压为，则0~20min内用压强变化表示的反应速率，反应I的平衡常数，故答案为①、②。 （5）由题干可知通过电解法合成甲醇的原理为，中碳元素化合价降低，得电子发生还原反应，则镍－锆酸钡基为电解池阴极，钴锶掺杂铁酸镧基电极为阳极，电解质中的向阳极移动，则a离子为，b离子为，阴极的电极反应式为，H2O参与的电极反应式为，故答案为①、②。 【点睛】根据键能计算反应热的关键是物质中所含化学键的类别和数目，如中含有2个键、中含有2个键；对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应，必须用各物质的浓度或分压计算或，而对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，可直接利用各物盾的物质的量计算或。 24．(1)+116.8 (2)BD (3) Cat2 不是 催化剂活性降低 (4) ＞ p (5) C3H8+10CO-20e-=13CO2+4H2O CO2 【详解】（1）三种可燃物燃烧热的热化学方程式如下： ① ② ③ 根据盖斯定律，①－②－③得目标反应，故。 （2）A．可逆反应只部分转化，体积分数小于50％，A项错误； B．正反应是吸热反应，升高温度，平衡向右移动，平衡常数增大，B项正确； C．气体总质量不变，容器容积不变，密度始终不变，C项错误； D．平衡后，再充入少量丙烷，相当于对原平衡加压，平衡向左移动，丙烷平衡转化率减小，D项正确； 故选BD。 （3）相同温度下，单位时间内Cat2催化下转化率较高，说明反应速率较大，即活化能降低较大，催化效能较高。温度相同，平衡常数与催化剂无关，而b、a点转化率不同，故b点不是平衡点。温度升高，在催化剂Cat1作用下转化率降低，说明催化剂活性降低。 （4）其他条件相同，升高温度，平衡向右移动，平衡转化率增大，高于。m、n点转化率相同，温度高，平衡时速率较大，即。设起始取丙烷为、Ar为，达到Q点时平衡体系中有、、、，总物质的量为。， 故。 （5）丙烷在负极发生氧化反应，结合碳酸根离子生成， 负极反应式为， 正极反应式为， 空气中体积分数为0.03％，体积分数为21％，由正极反应式可知，空气中含量不满足电极反应，故通入的空气中应充入，可以从负极区分离，循环用于正极区。 25．(1)+125 (2) 2：3 反应是体积增大的反应，充入Ar，反应体系各组分气体分压下降，平衡朝体积增大的方向，平衡正向移动，有利于丙烷转化率增大 16.7 (3) > d、c (4)CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2↑+CO+6H2O 【详解】（1）反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，则，焓变； （2）反应是体积增大的反应，充入Ar，体系中各组分的分压减小，相当于减小平衡体系的压强，平衡正向移动，有利于丙烷转化率增大，则m点对应的投料方式为=2:3，投料比越大，则丙烷的转化率越小，则曲线是为3:2投料，丙烷分压越大，反应速率越快，因此0~6s内，曲线对应的平均反应速率最快；m点和n点温度相同，平衡常数相等，根据m点丙烷转化率为50%，则列出“三段式： 平衡时气体总物质的量为1mol+1mol+1 mol +3 mol =6mol，平衡常数。 （3）在一定条件下，将物质的量之比为的和匀速通入体积可变的反应容器中发生、，则反应过程中>2：1，两个反应都是气体体积增大的反应，在恒压条件下发生反应，容器的体积增大，仅将容器更换为恒容的刚性容器，需要压缩容器的体积增大压强，平衡逆向移动，和的转化率下降，且的转化率要大于，则和新的转化率点可能依次是d、c； （4）由图可知，阳极反应为在碱性条件下，尿素失去电子发生氧化反应生成氮气，结合质量守恒可知，同时生成碳酸根离子和水，反应为：CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2↑+CO+6H2O。 26．(1) +1 (2) 经分析，、分别代表、的选择性随温度变化的曲线；随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡均逆向移动，反应Ⅲ的平衡正向移动程度不大，所以340℃之前，随着温度的升高，的选择性变大 增大压强或选择合适的催化剂 0.27 【详解】（1）①化合物A中I为-1价，CO整体为0价，化合物A带1个负电荷，即Rh为+1价； ②A与CH3I发生加成反应生成B，B甲基转移生成C，结合C的结构，且B为六配位离子，即B与A相比多了-CH3和-I，B的结构为； ③D生成A和E，结合A的结构可知，E为CH3COI，E与水反应生成CH3COOH和HI，化学方程式为：； （2）①反应Ⅰ-反应Ⅲ得到目标反应CH3CHO(g)＋H2(g)C2H5OH(g)，ΔH=； ②反应Ⅰ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C2H5OH的转化率下降，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3CHO的转化率上升，即L1为的选择性，由于、、CH3COOC2H5的选择性相加为1，即L2为的选择性，综上L3为乙酸的转化率随温度变化的曲线；随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡均逆向移动，反应Ⅲ的平衡正向移动程度不大，所以340℃之前，随着温度的升高，的选择性变大； ③反应Ⅱ、Ⅲ均为气体分子数相等的反应，即压强的变化对平衡移动无影响，Ⅰ为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，S(C2H5OH)增大，选择合适的催化剂也能增大S(C2H5OH)； ④达到平衡时容器的体积变为0.8L，反应Ⅱ、Ⅲ均为气体分子数相等的反应，Ⅰ为气体分子数减小的反应，即参与反应Ⅰ的H2的体积为（1L-0.8L）×2=0.4L，初始时3mol气体对应体积为1L，即0.4L气体，对应物质的量为1.2mol，即参与反应Ⅰ的H2的物质的量为1.2mol，可得，即反应Ⅲ参加反应的H2物质的量为2mol-1.2mol-0.7mol=0.1mol，可得，S(CH3COOC2H5)=S(CH3CHO)，，，即，即、、、，反应Ⅱ的平衡常数K= 。 【点睛】，。 27．(1) 低温 -90.4 (2) a p1＞p2＞p3 随着反应温度的升高，CO的选择性极高，反应Ⅱ占主导因素，且反应Ⅱ前后气体体积不变，压强不改变CO2的转化率 加压或者寻找甲醇选择性更高的催化剂 (3) Ⅲ 66.7% 【详解】（1）反应Ⅰ是放热的熵减反应，在低温条件下可以自发，反应Ⅰ-反应Ⅲ得：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3=ΔH1-ΔH2=−49.5-40.9=-90.4kJ⋅mol−1； （2）①反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的选择性减小，则CH3OH的选择性曲线为a； ②反应Ⅰ正向为气体体积减小的方向，加压平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，反应Ⅱ反应前后气体的体积不变，加压平衡不移动，所以加压的情况下，二氧化碳的转化率最终为增大，由图可知，转化率为p1＞p2＞p3； ③T>300°C时，p1、p2、p3三条曲线接近重合的原因是：随着反应温度的升高，CO的选择性极高，反应Ⅱ占主导因素，且反应Ⅱ前后气体体积不变，压强不改变CO2的转化率； ④能提高CH3OH选择性的措施有：加压或者寻找甲醇选择性更高的催化剂； （3）①由图可知，随着温度的减小，在增大，lgKθ在增大，说明升温，平衡常数在减小，是放热反应，所以图为反应Ⅲ的lgKθ随的变化关系； ②由图可知，n点对应温度下反应Ⅲ的平衡常数=10，此时CO的分压为10kPa，CH3OH的分压为6.25kPa，带入，p(H2)=25kPa，由题意可知起始时氢气的分压为：，则氢气的转化率为。 28．(1) (2)D (3) 增大投料比，反应平衡正向移动，乙醇酸甲酯的选择性降低 0.03 (4) 温度升高，副反应发生，乙醇选择性提高，导致乙二醇选择性降低 【详解】（1）草酸二甲酯热催化加氢生成乙二醇反应可由题方程式Ⅰ+Ⅱ可得，即 （2）该反应为放热反应，增加反应体系温度会让平衡逆向移动和加快反应速率，但是根据题意该平衡几乎不可逆，且加快乙二醇的反应速率会加快，A不符合题意，故错误；增加反应投料中氢气的的比例会使平衡正向移动和加快反应速率，同时乙二醇转化率也会提高，B不符合题意，故错误；该反应，所以增大体系压强平衡不会发生移动，但是会加快反应速率，乙二醇消耗加快，C不符合题意，故错误；选择合适催化剂降低该反应速率，降低乙二醇消耗，可以有效提高乙二醇产率，D符合题意，故正确。 （3）增大投料比，反应Ⅰ反应平衡正向移动，乙醇酸甲酯产量升高，所以反应Ⅱ平衡也正向移动，乙醇酸甲酯的选择性降低；投料比为60时，草酸二甲酯的转化率为90%，且该条件下反应Ⅲ不参与反应，由图可知=50%，设初始时，，可得以下三段式： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 结合反应Ⅰ和反应Ⅱ，最终可得、、、、，即，所以 （4）温度大于478K时，反应Ⅲ发生，乙二醇发生反应生成乙醇，乙醇选择性升高，导致乙二醇选择性降低；由反应Ⅰ可知与的系数比为1：1，理论产量等于初始时，可得公式：，当%时，%，，此时产率为33.6%；同理，由图%时产率为47.5%；%时产率为19.2%；%，%时产率为4.0%；%，%时产率为0%。图像如下： 29．(1)A (2) c (3) 负 3mol (4)NA (5)8 【详解】（1）由题意得，将和充入一个体积为的刚性密闭容器中反应，假设正反应100%进行，可生成2molNH3，与相同条件下，充入进行反应的情况互为等效平衡，设充入进行反应，NH3的转化率为，，如果在相同条件下充入，相当于减压，平衡逆向移动，可得，即，故选A； （2）为气体分子数减小的反应，因此其对应平衡曲线在b下方为曲线c；在温度下，总压强为3.8MPa，此时气体总物质的量为，设N2转化的物质的量为amol，可得，1-a+3-3a+2a=3.8，即a=0.1ml，平衡常数为； （3）①NO在电极M处得到电子变为，即电极M为阴极，与电源负极相连； ②最后可获得硝酸铵，即NO在电极N处失去电子变为，电极反应式为：； ③总反应式为：，当8份NO被电解，生成3份铵根离子和5份硝酸根离子，由氮原子守恒可知，当溶液中只有一种溶质硝酸铵，还需通入2份NH3，当通入2molNH3充分反应后，此时转移电子的物质的量为15mol，M极电极反应式为：，即消耗NO物质的量为3mol； （4）GaAs中Ga最外层有3个电子，As最外层有5个电子，Ga、As各出3个电子，形成3个共用电子对，As提供孤电子对，Ga提供空轨道形成1个配位键，使得Ga和As均达到最外层8电子稳定结构，因此1molGaAs中配位键的数目是NA； （5）由图可知，晶胞中与As距离最近且相等的As有8个。 30．(1)3d5 (2) (3)> (4) 40% > (5) B>A>C>D 【详解】（1）铁原子序数为26，则基态价层电子排布式：3d5。 （2）第I步反应为甲烷和铁酸镍反应生成FeO、NiO、一氧化碳和氢气，若第I步反应生成，吸收热量，则第I步反应的热化学方程式为：。 （3）由图可知，第Ⅱ步反应为,反应Ⅰ+反应Ⅱ得：,则甲烷、水蒸气重整制氢反应的，由图可知，斜率更大，受温度影响更大，且随温度升高而变大，故也随温度升高而变大，升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，焓变＞0。 （4）将的混合气体投入温度为T的恒温恒容密闭容器中，初始压强为,则水、甲烷的初始压强分别为；副反应为气体分子数不变的反应，不会改变压强，重整反应为气体分子数增加2的反应，达平衡时容器内的压强为,容器内增大的压强为消耗甲烷压强的2倍，则反应中甲烷消耗的分压为,有： 分压为，则副反应中转化的分压均为， 则的平衡转化率为；由三段式可知，此时重整反应的，由图2可知，时，,重整反应为吸热反应，变大，则温度升高，故温度T＞。 （5）已知降低温度时，均减小，增大，的减小速率小于，则正反应速率减小程度小于逆反应速率，反应正向进行，正反应为放热反应；增加的投料会降低的平衡转化率，降低温度平衡正向移动会提高的平衡转化率，所以温度：;投料比相同，温度越高，的平衡转化率越低，所以温度：;故温度排序； 据图信息计算平衡常数：设C点初始投料,则,达到平衡时的转化率为50%，消耗,有三段式：，平衡时正逆反应速率相等，,反应前后气体的物质的量之和不变，压强平衡常数等于其物质的量平衡常数，；在C点所示投料比下，当转化率为40%时，消耗,剩余,剩余,生成,生成,浓度商。 31．(1) (2)AD (3) 小于 B (4) 反应达平衡，温度升高，平衡逆向移动，脱氮率下降(或温度升高，催化剂活性降低，脱氮率下降) (5) 45.6MPa 0.2 【详解】（1）CO的燃烧热=-283kJ/mol，则热化学方程式为③-283kJ/mol，根据盖斯定律，反应①-2×③可得，，则∆H4=反应物的总键能-生成物总键能，∆H4=2×631-（498+945）=∆H1-2∆H，解得∆H1=-747kJ⋅mol−1； （2）A．混合气体没有颜色，颜色保持不变，不能说明达到平衡，A错误； B．反应前后为气体，气体的质量不可变，气体的物质的量可变，平均相对分子质量为可变的量，保持不变可以说明达到了平衡状态，B正确； C．N2的体积分数不变可以说明达到平衡，C正确； D．N2与CO2任何时刻都按1:2生成，所以n(N2)和n(CO2)的比值一定不能说明达到平衡，D错误； 故选AD。 （3）①该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，说明逆反应速率大于正反应速率，所以升高温度，正反应速率常数增大的倍数小于逆反应速率常数增大的倍数； ②A．其他条件不变，升高温度，k正增大，k逆增大，A错误； B．其他条件不变，使用催化剂，k正、k逆同倍数增大，B正确； C．其他条件不变，增大反应物浓度，根据k=可知，速率常数与浓度无关，故k正不变，k逆不变，C错误； D．其他条件不变，减小压强，根据k=可知，速率常数与压强无关，k正、k逆都不变，D错误； 故选B。 （4）曲线上a点的脱氮率小于对应温度下的平衡脱氮率，因为该反应为放热反应，根据曲线Ⅱ可知，a点对应下的平衡脱氮率应该更高；在催化剂Ⅱ条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因可能是：反应达平衡，温度升高，平衡逆向移动，脱氮率下降(或温度升高，催化剂活性降低，脱氮率下降)； （5）①反应前后压强不变，则反应后气体的总物质的量仍为5mol，因为p(N2)=4MPa，则n(N2)=1.0mol ，则主反应消耗0.8molNH3，消耗1.2molNO，生成1.2molH2O，根据主反应的体积差可知，主反应气体物质的量增加0.2mol，则副反应气体的物质的量减小0.2mol，根据体积差可知副反应中消耗0.2molNH3，消耗0.8molNO，生成0.5molN2O，生成0.3molH2O，平衡时容器中NH3的物质的量为1.0mol，NO为1.0mol，N2O为0.5mol，H2O为1.5mol，NH3、NO、H2O的分压分别为4MPa、4MPa、6MPa，则主反应的压强平衡常数Kp=; ②反应后N2O的分压为2MPa，MPa⋅min-1。 32．(1) -746.0 3729 (2) 过程4 降温、加压(或其他合理答案) (3) I 该反应为放热反应，温度越高，的平衡转化率越小 【详解】（1）根据盖斯定律，（2×反应1）减反应2可得：　；反应自发进行需要满足，，则该反应自发进行的最高温度为3729K。 （2）①因为反应物的能量高于生成物的能量，所以是放热反应，<0；②活化能越大，反应速率越慢，则是决速步骤，所以答案是过程4；③可提高该反应中平衡转化率的措施有降温、加压(或其他合理答案)。 （3）①A．因为压强不变，该反应是气体分子数减小的反应，则混合气体的体积减小，由质量守恒知，混合气体的质量不变，所以混合气体的密度是变量，当密度保持不变时达平衡，A正确；B．平衡之前，的浓度是变量，当浓度不变时达平衡，B正确；C．当正逆反应速率之比等于化学计量数之比时，反应达平衡，即达平衡，C错误。故选AB。②该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，所以的平衡转化率随温度的变化关系曲线是I。③该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，并且平衡常数只与温度有关，所以温度越高，平衡常数越小，a点温度低，d点温度高，所以 >。④b点，的平衡转化率是80%，设开始投入氢气4mol，则为1mol，转化了0.8mol，，平衡时气体总物质的量为，。 33．(1) 小于 升高温度，生成的平衡逆向移动，生成的平衡正向移动，且反应以生成的反应为主 (2) D (3) 保持不变 0.84 【详解】（1）设固定比例的混合气体中的体积分数为x，由图可知，气体流速分别为和时，转化率分别为5%和4%，则转化的二氧化碳分别为，而选择性增大，所以相同时间内气体流速为时生成的质量小于气体流速为时生成的质量； 与合成的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成的物质的量减小；与作用生成的反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，消耗的物质的量增大，反应管内温度从升高到时，出口处和的物质的量均减小，说明反应以生成的反应为主； （2）①反应iii=反应i-反应ii，，反应的，根据反应正向自发进行的条件，可知反应iii低温下能正向自发进行，D正确； ②反应i达到平衡时，，即，反应i用物质的量分数表示的平衡常数； ③根据图像，温度由升高到，b、c的物质的量分别增加，a的物质的量减少，而反应iii为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，转化的物质的量之比为，故曲线b代表的物质为，曲线c代表的物质为，曲线a代表的物质为；温度为时，的物质的量分别为，其分压分别为，反应iii的平衡常数； （3）依题意列出三段式如下： 起始时，的物质的放的分数为，平衡时，的物质的放的分数为，则的物质的量的分数保持不变； 某时刻测得的分压为，列出三段式如下： ，则。 34．(1)-(a-b+2c) (2) (3)由于苯在水中的溶解度大于环己烯，Ru-Zn纳米粒子@BZSS碱式复盐催化剂有亲水性，使得苯和氢气在催化剂表面生成的环己烯能及时在催化剂的表面脱附，从而提高了环己烯的选择性 (4)C (5) 甲酸分子的空间位阻更小，更有利于甲酸与环己烯的加成反应 环戊烯更易形成烯烃质子化的碳正离子 (6)0.41 【详解】（1）根据盖斯定律可知，目标方程式=， ，故答案为：-(a-b+2c)。 （2）起始时通入的苯和H2的物质的量之比为1∶4，假设参加反应的苯为1mol、H2为4mol，达平衡时，苯的转化率为20%，则说明反应的苯为0.2mol，环己烷的选择性达90%，则说明生成的环己烷为0.18mol，反应①中消耗的苯为0.2mol，消耗的H2为0.4mol，生成环己烯0.2mol，反应②中生成的环己烷为0.18mol时，消耗的苯、H2均为0.18mol，达到平衡时，苯为0.8mol，H2为4mol-0.4mol-0.18mol=3.42mol，环己烷为0.18mol，环己烯为0.2mol-0.18mol=0.02mol，气体总物质的量为4.42mol，初始压强为5MPa，根据可得此时压强变为4.42MPa，则反应②的，故答案为：。 （3）Ru-Zn纳米粒子@BZSS碱式复盐能提高环己烯选择性的原因：由于苯在水中的溶解度大于环己烯，Ru-Zn纳米粒子@BZSS碱式复盐催化剂有亲水性，使得苯和氢气在催化剂表面生成的环己烯能及时在催化剂的表面脱附，从而提高了环己烯的选择性，故答案为：由于苯在水中的溶解度大于环己烯，Ru-Zn纳米粒子@BZSS碱式复盐催化剂有亲水性，使得苯和氢气在催化剂表面生成的环己烯能及时在催化剂的表面脱附，从而提高了环己烯的选择性。 （4）A．AQ中的羰基发生加成反应生成AHQ中羟基，羰基中的碳原子为杂化，与羟基直连的碳原子为杂化，因此发生变化的碳原子的杂化类型由到，故A正确； B．根据图中所给信息可知，由THAHQ制备H2O2的反应方程式为 ：，故B正确； C．为无机物， AQ、AHQ为有机物，分离方法为分液，故C错误； D．催化剂可以降低反应所需活化能，加快反应速率，因此使用更高效的Pd基细颗粒催化剂，有利于提高催化的效率，故D正确； 故答案为：C。 （5）根据表格所给信息分析，与HCOOH反应的产率最高，最有可能的原因是：甲酸分子的空间位阻更小，更有利于甲酸与环己烯的加成反应；烯烃分子在酸性条件下易形成碳正离子，碳正离子越易产生，对应的产率更高，因此环戊烯加成的产率更高的原因可能是：环戊烯更易形成烯烃质子化的碳正离子，故答案为：甲酸分子的空间位阻更小，更有利于甲酸与环己烯的加成反应；环戊烯更易形成烯烃质子化的碳正离子。 （6）发生的反应为：，，假设平衡时的浓度为xmol/L，则有： ，有 ， 可得x=0.41mol，故答案为：0.41。 35．(1) (2)B (3)＜ (4)④ (5) 0.05 2 (6) C F 【详解】（1）反应的总方程式为，第一步反应为吸热的慢反应：，说明、在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，同时第二步中还生成，根据元素守恒知，反应物还有，所以第二步反应的方程式应该为。 （2）根据总反应为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，由于第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应，所以第一步反应的活化能大于第二步，比较图像只有B合适，故答案选B。 （3）根据图像可知，温度下首先达到平衡状态，说明温度，温度越高，三氧化硫的浓度越小，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，所以正反应为放热反应，即。 （4）①不同温度下，平衡时三者浓度比不同，所以当不一定达到平衡，故①不符合题意；②由可知任何状态下生成，一定消耗，不能据此说明反应达到平衡状态，故②不符合题意；③反应过程中始终存在，当，此时反应逆向进行，故③不符合题意；④正反应方向进行使体系压强减小，逆反应方向进行使体系压强增大，压强不变，可以说明反应已达到平衡状态，故④符合题意；⑤温度和体积一定时，混合气体的密度始终不变，故⑤不符合题意。 故选④。 （5）根据图A可知，10min时，，反应前，，列三段式： 反应开始到10min时的平均反应速率；由图A可知，条件下该反应在10min时达到平衡，平衡常数。 （6）的比值越小，越充足，则的转化率越高，反之的转化率低，故C点的的转化率最小；可以把看成3份和1份反应，由于2份和1份恰好按比例进行，再加1份进去，变得不充足，那么后面加进去的1份转化率比之前的低，故比时的转化率要低，故选F点。 36．(1) (2)ACD (3) 66.7% 1.67 (4)使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积 (5) Fe 【详解】（1）根据盖斯定律反应Ⅲ×2―反应Ⅰ=Ⅳ，则，故答案为：； （2）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，故答案为：ACD； （3）500℃时，向1L恒容密闭容器中充入4mol和12mol，初始压强为p，20min时主、副反应都达到平衡状态，测得，体系压强为，设参加反应Ⅰ的二氧化碳为xmol，参加反应Ⅱ的二氧化碳为ymol，建立三段式： 则有，根据物质的量之比等于压强之比得到，解得，，则0~20min内，平衡时选择性，，，，副反应，故答案为：；66.7%；1.67； （4）当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，斜率降低，说明活化能降低，则实验可能改变的外界条件是使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积，故答案为：使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积； （5）由图可知，黑球代表，位于顶点和面心，个数为，白球代表，位于体内，个数为8，则黑球：白球，则化学式为，摩尔质量为，则M的摩尔质量为，则M元素为Fe；中，为分子，不带电荷，带1个单位负电荷，则Fe为+2价，其价电子排布式为，故答案为：Fe；。 37．(1)-400.1 (2)AD (3) (4)四面体形 (5) 6.2 【详解】（1）已知①；②；③；由盖斯定律可知①+②+③可得焦炭燃烧热：。 （2）A．从到，其余条件不变，压强增大，故对于反应①②正、逆反应速率都增大，正确； B．将压缩之后这一瞬间的时刻记为，反应物和生成物的浓度都增大，反应②的逆反应速率和正反应速率都增大，B错误； C．时重新达到平衡，因为反应容器恒温，平衡常数不变，错误； D．压缩容器后，容器内压强增大，根据勒夏特列原理，反应朝压强减小的方向进行，故反应①平衡逆向移动，反应②平衡移动方向与压强变化无关，最终重新达到平衡时水蒸气转化率比时减小，D正确； 故选AD。 （3）设初始压强为kPa ，可得，p(H2O)= ，p(H2)= ,体系总压应大于各组分分压，故代表的是总压曲线，对于两曲线：，即时，，即0.5时，，观察图可知代表的是分压曲线；时，。 （4） 结构：，中心原子有2对成键电子，2个孤电子对，故VSEPR模型名称为四面体形。 （5）与水和反应：，。 38．(1)-59.7 (2) 5 (3) < 减小 97.8% 36 【详解】（1）的晶格能为，则形成晶体的热化学方程式：；Xe的第一电离能为，则；根据盖斯定律， （2）图中大球的个数为8×+1=2，小球的个数为8×+2=4，根据粒子半径的大小判断大球应为Xe原子、小球应为F原子，大球与小球个数比是1：2，则晶胞的化学式为；中心原子的价层电子对数为2+=5；该晶胞中含有2个XeF2分子，故晶胞的质量为m=，晶胞的体积为V=a2b×10-30cm3，则密度为 g/cm3； （3）①根据表格数据，第一个反应的温度升高，平衡常数K减小，说明平衡往逆向移动，该反应为放热反应，故<0；根据表格中的三个方程式，F2比例越大，越容易转化为XeF4或XeF6，所以应该减小投料中F2/Xe的比值； ②根据反应i、ii、iii，达到平衡时，反应的F2物质的量为：，则平衡转化率； 已知，达到平衡时，各物质总物质的量n总=[3.60+19.80+0.36+(45.28-44.28)+(23.77-23.76)]mol=24.77mol，反应III的平衡常数。 39．(1)6 (2)-1366.8 (3) AB 随着反应的进行，反应物物质的量分数减小，生成物物质的量分数增大，随温度升高，平衡正向移动，的含量增大，且O2系数是的3倍 2m+2 【详解】（1）钼元素的原子序数为42，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1，未成对电子数为6； （2）反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 根据盖斯定律-（反应Ⅱ+反应Ⅲ+3×反应Ⅳ）得的燃烧热。 （3）①A．的体积分数不再改变，浓度不变，反应达到平衡，A选； B．充入的反应物不是按系数比充入，不再改变，反应达到平衡，B选； C．该反应前后气体总物质的量不变，容器的总压不再改变，不能判断反应达到平衡，C不选； D．该反应前后气体总物质的量不变，容器的体积改变，密度为定值，容器中气体的密度不再改变，不能判断反应达到平衡，D不选； 故选AB。 ②，原料初始组成n(CO2)：n(H₂O)=1：2，根据，结合反应物和生成物的系数关系，可知a表示O2、b表示、c表示H2O、d表示CO2，这是因为随着反应的进行，反应物物质的量分数减小，生成物物质的量分数增大，随温度升高，平衡正向移动，的含量增大，且O2系数是的3倍； ③列出三段式： 平衡时2-2x=x，解得x=， 时反应的平衡常数K=； ④时，某同学在该容器中加入和，同时加入了和，达到平衡后的体积分数仍与N点相同，根据等效平衡原则，加入了和，等效于加入2molCO2和2molH2O，可得，解得n=2m+2。 40．(1)1073.0 (2)CD (3)= (4) 向左移动 不变 (5) 90% 3.4 【详解】（1）反应Ⅱ．的，、、的键能分别为803kJ/mol、464kJ/mol、436kJ/mol，则有：2E(C=O)+E(H-H)-E(C≡O)-2E(H-O)=2×803+436- E(C≡O)-2×464=+41，解得：E(C≡O)=1073kJ/mol，即中碳氧键的键能为1073kJ/mol，故答案为：1073； （2）A. 化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，而不是相对或成比例，故与比值不变，不能说明反应达到化学平衡，A不合题意； B. 已知反应Ⅱ前后气体的质量不变，容器为恒容密闭容器，即反应过程中容器内气体的密度一直不变，故容器内气体密度不变不能说明反应达到化学平衡，B不合题意； C. 反应Ⅱ前后气体的物质的量虽然保持不变，容器的体积保持不变，但为绝热容器，故反应过程中容器的温度一直在改变，即容器的压强一直在改变，即容器内气体压强不变说明反应达到化学平衡，C符合题意； D. 即为浓度熵或平衡常数，反应过程中一直在改变，且平衡常数仅仅是温度的函数，温度一直在改变，也一直在变，保持不变可以说明反应达到化学平衡，D符合题意； 故答案为：CD； （3）已知化学平衡的本质特征为正、逆反应速率相等，即任何平衡状态下，净反应速率()等于正、逆反应速率之差均为0，故有平衡时，=，故答案为：=； （4）对于反应Ⅲ．，若平衡时保持温度不变，再充入，使其浓度增大到原来的2倍，则增大生成物浓度，化学平衡移动方向为向逆反应方向即向左移动；根据平衡常数K=c(CO2)仅仅是温度的函数可知，当重新平衡后，CO2浓度不变，故答案为：向左移动；不变； （5）令CO2的初始物质的量为1mol，H2的初始物质的量为3mol，设平衡气中CO2为xmol，CO为ymol，H2O（g）为zmol，则平衡时气体的总物质的量为y÷%=%ymol，平衡时H2的物质的量为%ymol×%=5ymol，平衡时CH2=CH2的物质的量为%ymol×%=4ymol，由碳原子守恒：x+y+8y=1；由氧原子守恒：2x+y+z=2；由氢原子守恒：2x+10y+16y=6；联合解得x=0.1，y=0.1，z=1.7；CO2的平衡转化率为×100%=90%，CO2、H2O的物质量分数为、，反应ⅰ的平衡常数Kp===3.4，故答案为：90%；3.4。 41．(1) Fe2O3 4 FeNi2 (2) p3＜p2＜p1 13.5 (3) X 温度低于280℃时主反应竞争力更大，主反应正向放热，升高温度主反应逆向移动二氧化碳的转化率随温度升高而降低 (4)1.09 【详解】（1）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；Ni原子在晶胞内部，每个Ni原子周围有4个Fe原子与之距离想等且最近，因此镍原子的配位数为4；根据图示可知、则该合金的化学式为FeNi2； （2）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由小到大的关系是p3＜p2＜p1；设平衡时SO2消耗了xmol，三段式为A点二氧化硫的转化率为60%，则则x=0.6，B点对应条件下； （3）主反应为放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致生成物甲醇的量减少；而副反应为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，导致反应物二氧化碳转化率增大，甲醇的选择性降低，结合题图可知，曲线X示平衡时CH3OH的选择性随温度的变化，曲线Y表示二氧化碳的平衡转化率随温度的变化；温度低于280℃时主反应竞争力更大，主反应正向放热，升高温度主反应逆向移动二氧化碳的转化率随温度升高而降低； （4）由题图可知，240℃时，二氧化碳的平衡转化率为40%，甲醇的选择性为80%，列三段式、，有、，求得x=0.32、y=0.08；副反应的化学平衡常数，解得a=1.09即初始充入H2的物质的量a=1.09mol。 42．(1)+123 (2)BC (3) M (4)优点：该反应为熵增的放热反应，可以在较低温度下自发进行，节约能源。缺点：异丁烷和异丁烯容易被氧气氧化，导致原料浪费和目标产物的选择性降低 (5) 8 【详解】（1）反应物键能之和-生成物键能之和，除去异丁烷和异丁烯中相同的化学键，则反应的； （2）A．由图可知，当温度升高时，异丁烯的选择性降低，有可能是催化剂失活，A项错误； B．也可能是异丁烷在温度较高时，发生了裂解反应，B项正确； C．异丁烯中存在碳碳双键，可以发生聚会反应，也会导致异丁烯的选择性降低，C项正确； D．异丁烷直接脱氢生成异丁烯的反应为吸热反应，升高温度，平衡向反应方向移动，D项错误； 答案选BC； （3）①对于一定量的异丁烷，起始加入等物质的量的与Ar时，由于为生成物，故平衡左移，气体总物质的量减小且异丁烷的物质的量增加；Ar为稀有气体，不参与反应，相当于减小压强，平衡右移，气体总物质的量增加且异丁烷物质的量减小，故投入时对应的x值更大，曲线M为； ②根据题意可列三段式： 平衡时异丁烷摩尔分数，解得，； （4）异丁烷氧化脱氢法的优点：该反应为熵增的放热反应，可以在较低温度下自发进行，节约能源。缺点：异丁烷和异丁烯容易被氧气氧化，导致原料浪费和目标产物的选择性降低； （5）由图可知，与离子距离最近且等距的数目为8，故离子在晶胞中的配位数是8，该晶体的密度为。 43．(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 (5)+O2--2e-=+H2O 【详解】（1）根据盖斯定律可知：反应③=反应①+反应②，则； （2）反应①  ，设C=C的键能是x，根据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和，可得，解得x=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，； 丙烯产率在425°C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°C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。 （4）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，吸附的氧气补充V2O5中反应掉的氧，导致初期产物中没有检测到18O，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，故选B； （5）生成的电极反应为：+O2--2e-=+H2O。 44．(1)778 (2) 不 不 (3) 吸热 (4)或或 (5)68% 【详解】（1）已知，当时，则，即778℃； （2）加入为固体，不影响平衡的移动；反应①的平衡常数，该装置为恒温恒压，通入气体，浓度没有改变，故平衡不移动； （3）从图中的信息可以看出，步骤B是活化的通过进一步断键生成、，故反应方程式为，该过程为吸热反应； （4）由反应机理，除了产生积碳，可能的产物还有CO2、H2O，结合反应物和中间可能的产物，可能的积碳反应有2CO⇌C+CO2或CO2+2H2⇌C+2H2O或H2+CO⇌C+H2O； （5）已知主反应为② 副反应主要有③④ 相同条件下按甲烷、二氧化碳、氮气体积比为45%、45%、10%的量进行催化重整，可以看成甲烷0.45mol， 0.45mol，甲烷的转化率为70%，的转化率为80%，则参加反应的甲烷有0.45mol×70%=0.315mol，有0.45mol×80%=0.36mol。积碳占总碳元素的24%，即积碳有0.9mol×24%=0.216mol。根据碳元素守恒，CO的物质的量为0.315mol＋0.36mol-0.216mol=0.459mol。故CO的选择性。 45．(1) 高温 > (2)BCD (3) B 增大， 过量，致使载氧量过大，将CO继续氧化为CO2 99.5% 大于 【详解】（1）由方程式可知，反应i是熵增的吸热反应，高温条件下ΔH-TΔS<0，反应能自发进行；反应ii是正反应活化能大于逆反应活化能的吸热反应，故答案为：高温；>； （2）A．甲烷分子中含有4个σ键，一氧化碳和氢气分子中都含有1个σ键，则由反应速率之比等于化学计量数之比可知，相同时间内，气态反应物8molσ键断裂的同时气态产物有3molσ键断裂说明正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故A错误； B．由质量守恒定律可知，该反应是气体质量增大的反应，刚性容器中反应时气体的密度增大，则容器中气体的密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确； C．由方程式可知，反应中固体中氧元素的质量分数减小，则固体中所含氧元素的质量分数不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C正确； D．该反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，在刚性容器、绝热体系下反应时，反应温度降低，平衡常数减小，则平衡常数不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D正确； 故选BCD； （3）①由图可知，的值在0.34时，氢气和一氧化碳的物质的量最大，则生成更多的合成气，最适宜的值为0.34，故选B； ②的值增大，硅酸铁过量致使载氧量过大，将反应生成的一氧化碳继续氧化为二氧化碳，所以随着的值越来越大，一氧化碳的物质的量下降，故答案为：增大， 过量，致使载氧量过大，将CO继续氧化为CO2； ③甲烷平衡转化率为98%时，平衡体系中甲烷的物质的量为1mol-1mol×98%=0.02mol，测得体系中水的物质的量为0.01mol，由氢原子个数守恒可知， 平衡体系中氢气的物质的量为=1.95mol，则氢气的选择性为≈99.5%；设平衡时混合气体的总物质的量为nmol，由气体的物质的量之比等于压强之比可得平衡时气体的压强为0.1nMPa，则反应iii的压强平衡常数Kp==19.0125MPa>19MPa，故答案为：99.5%；大于。 46．(1) 反应① BC (2)＋548.5 (3) i 57.1 (4) D 【详解】（1）活化能大的反应速率慢，慢反应是决速步骤，则催化加氢反应的决速步骤是反应①。烯烃异构化是指改变烯烃结构而相对分子质量不变的反应过程，化工生产中的下列烯烃能发生异构化反应的是2-甲基丙烯、2，3-二甲基-1-丁烯，而乙烯中只含有2个碳拆分后不会成为烯烃，故选BC。 （2）ⅰ．     ⅱ．     根据盖斯定律ⅰ×-ⅱ×可得： +548.5。 （3）起始投料比，根据反应式可知的最大转化率会更高，M表示转化率随温度变化的曲线；ⅰ、ⅱ均为放热反应，C点后，随着温度升高平衡会发生逆向移动，主要进行的反应是ⅰ反应，因为；该反应在温度为K时与的转化率均为50%，假设与投入量起始为1mol、2mol，根据三段式： ，， ，则此时整体物质的量总和为：++2y+=3.5mol，则有压强平衡常数kPa。 （4）与C原子反应形成烃类中间体-CH2，该烃类中间体的电子式为；由原理图可知，中间体通过分子筛孔道后生成低碳烯烃，故碳原子的链式增长的位置为分子筛孔道，故选D。 47．(1)低温 (2)0.105 (3) b 线c表示的是，反应①、③均为放热反应，反应②为吸热反应，温度升高，反应①、③逆向移动，反应②正向移动，CO的选择性变大 (4) 增大，与CO反应的变多，与反应的变少，所以降低，增大，更有利于反应③的正向进行，产生变多，所以升高 0.35 (5) 【详解】（1）由盖斯定律可知，；反应③是气体体积减小的放热反应，当时反应能自发进行，则该反应自发进行的条件是低温； （2）根据已知条件列出“三段式” 甲醇的选择性为，平衡转化率为，解得，，则平衡压强为，该条件下反应②； （3）由于，而随着温度的升高，降低，所以表示的是曲线b。表示的是曲线c，反应①、③均为放热反应，反应②为吸热反应，温度升高，反应①、③逆向移动，反应②正向移动，CO的选择性变大，故曲线c随温度的升高而升高； （4）增大，与CO反应的变多，与反应的变少，所以降低；增大，更有利于反应③的正向进行，产生变多，所以升高。初始3mol 和1mol ，，。平衡状态时，所以，，根据碳元素守恒，，所以； （5）给铅酸蓄电池充电时，普鲁士白为正极，连接铅酸蓄电池的电极，负极为嵌钠硬碳，电极反应式为。 48．(1)高温 (2) 50% 7 (3) Pd膜能选择性地解离，降低的浓度，促使平衡正向移动 C (4)＜ (5)650℃以前，、CO的收率低，的收率高，说明反应①和③速率较慢，反应②速率较快，甲烷的转化率较小；650℃以上时，温度升高，的收率降低，和CO的收率都增大，说明反应②逆向移动，反应①和③速率加快，甲烷的转化率增大 【详解】（1）反应①和反应②相加即可得反应，则该反应的，该反应是吸热的熵增反应，根据ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0时反应自发，所以该反应自发进行的条件是高温，故答案为：高温。 （2）一定温度下，初始浓度均为2mol/L的原料气、，进行反应①和②，列出三段式： ①； ② 达到平衡时，，即2-x-y=0.5，，即x-y=0.5，x=1mol/L，y=0.5mol/L，此时的转化率为； 起始压强为4MPa，根据上述计算可知平衡时CH4、H2O(g)、CO、CO2、H2的平衡物质的量分别为1mol/L、0.5mol/L、0.5mol/L、0.5mol/L、3.5mol/L，根据PV=nRT，在恒容条件下，可知，，此时压强为6MPa，反应②在该温度下的； 故答案为：50%；7。 （3）Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大； ①甲烷水蒸气重整反应：； ②水气变换反应： A．恒压条件对于反应①为正反应是气体计量数增大的反应，因此为了恒压，体积增大，而体积增大平衡正向移动提高平衡转化率，A正确； B．恒温恒容的条件下，若不再变化，则说明反应达到平衡状态，B正确； C．反应②为放热反应，升高温度，水气变换反应速率加快，但由于平衡逆向移动， 产率降低，C错误； D．N2吹扫更有利于带走H2，有助于H2分子脱离Pd膜，D正确； 答案为C； 故答案为：Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大；C。 （4）过程2正反应的活化能远小于逆反应的活化能，可知ΔH＜0，故答案为：＜。 （5）从图可以看出，温度较低时，H2和CO的收率都没有明显变化，而CO2的收率在增加，说明反应①和③速率较慢，反应②速率较快，甲烷的转化率较小；温度达到650℃以上时，温度升高，CO2的收率降低，H2和CO的收率都增大，说明反应②逆向移动，反应①和③速率加快，甲烷的转化率增大，三个反应都达到平衡后，甲烷的转化率不再明显变化，故答案为：650℃以前，、CO的收率低，的收率高，说明反应①和③速率较慢，反应②速率较快，甲烷的转化率较小；650℃以上时，温度升高，的收率降低，和CO的收率都增大，说明反应②逆向移动，反应①和③速率加快，甲烷的转化率增大。 49．(1) (2) (3) 800K~840K之间均可 1000 小于 由图可知，升高温度，有利于生成，说明上述平衡逆向移动，则逆向反应吸热，所以小于0(或由表格中的平衡常数可知：目标反应在523K时为1，673K时为0.018，升高温度，平衡常数减小，小于0) (4)四面体形 (5)8.82 【详解】（1）萤石(CaF2)与浓硫酸反应生成氟化氢，氟化氢能和二氧化硅生成四氟化硅和水，SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O； （2）低温下电解熔融的氟化氢钾(KHF2)制得单质氟，同时得到另一种气体单质，根据质量守恒可知，该单质为氢气，反应为：2HF2−+2e−=H2↑+4F−； （3）①根据图示，温度在800～840℃时，XeF4的平衡分压基本最大，故该范围为最适宜温度； ②已知523K时，Xe(g)＋2F2(g)XeF4(g) K＝1.0108；Xe(g)＋3F2(g)XeF6(g) K＝1.0108；所以XeF4(g)＋F2gXeF6(g) K＝1；已知K＝，当＞10时，＞10，且＝100Kpa，所以＞1000Kpa。 ③和④由图可知，升高温度，有利于XeF4生成，说明上述平衡逆向移动，则逆向反应吸热，所以ΔH小于0(或由表格中的平衡常数可知：目标反应在523K时为1，673K时为0.018，升高温度，平衡常数减小，ΔH小于0) （4）通过分析得A＋为[Cl2F]＋, 中心原子为F＋, σ键电子对为2，中心原子上的孤电子对为2，价层电子对为4，中心原子为sp3杂化，VSEPR模型为四面体形。 （5）根据Ca2＋(aq) ＋2F－(aq)CaF2(s)可知，沉淀0.1molCa2＋需要0.2molF－, 有根据ksp＝c(Ca2＋)c2(F－),得到反应后溶液=0.01mol/L,需要再加入0.01molNaF,一共需要加入0.21molNaF,质量为8.82g。 50．(1)800 (2) > 转炉熔渣的余热以及反应III放出的热量都可以为反应I、II提供热量，有利于节约能源 (3) < > 1 增大H2与CO的投料比或者不断分离出甲醇 【详解】（1）(R为大于0的常数，T为热力学温度)，T也大于0，需要，则需要，Kp应大于1，由表格数据可知，温度超过800℃时Kp大于1，所以需要超过800℃，该反应才可能发生； （2）①由反应温度与的关系图像，可以看出反应I、II的平衡常数K随温度升高而增大，说明升高温度平衡正移，为吸热反应，而反应III则为放热反应； ②根据盖斯定律，方程式①-2②可得反应，则=； ③反应I、II都是吸热反应，转炉熔渣的余热以及反应III放出的热量都可以为反应I、II提供热量，有利于节约能源； （3）①是气体体积缩小的反应，温度相同时压强越大则CO的转化率越高，由图像可知，温度相同时P1压强下转化率大于P2压强时，<故压强，Y与X压强相同，Y点温度更高，反应速率更快，即反应速率Y>X； ②点时CO的转化率为50%，投料比为，设投料时CO为1mol，H2为2mol，列三段式如下： 容器压强为2MPa，根据平衡时数据可以计算出平衡时p(CO)==0.5 MPa，同理可算出p(H2)=1 MPa，p(CH3OH)= 0.5 MPa，Kp===1； ③还可以采取的措施有增大H2与CO的投料比或者不断分离出甲醇，都能提高CO的转化率。 51．(1)170 (2)时不参与反应，相同分压的经历相同的时间转化率相同 (3)在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗的速率大于反应Ⅰ生成的速率，的体积分数减小 (4) c b (5) 阳 【详解】（1）① ② ③ 根据盖斯定律可得，热分解反应④。故答案为：； （2）根据表中数据可知时不参与反应，相同分压的经历相同的时间转化率相同，所以在常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比时的转化率不变，即原因是时不参与反应，相同分压的经历相同的时间转化率相同。故答案为：时不参与反应，相同分压的经历相同的时间转化率相同； （3）实验测定，在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高先增大而后减小，其原因可能是在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗的速率大于反应Ⅰ生成的速率，的体积分数减小。故答案为：在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗的速率大于反应Ⅰ生成的速率，的体积分数减小； （4）①由方程式可知，与为反应物，投料比为，因此c为，d为，和为生成物，系数比为，因此为，a为，故变化的曲线分别是c、b；故答案为：c；b； ②设与的投料量为和，参加反应的的物质的量为，列出三段式， 点时与的物质的量分数相等，因此，解得，平衡时的物质的量分别为，分压分别为，则，时，该反应的，。故答案为：； （5）①阴极的电极反应为，一段时间后，阴极附近溶液的变大，若为阴离子交换膜，则阴离子会迁移到阳极进行干扰，并且会导致后面制备单质硫的时候，消耗更多的硫单质，图中隔膜应使用阳离子交换膜。故答案为：阳； ②由图可知，左侧为阳极，且碱性环境，被氧化生成，阳极电极反应式为。故答案为：。 52．(1) (2)597 (3)a (4)> (5) 小 减小 (6) (7)32NA 【详解】（1）已知： ① ② 由盖斯定律可知， (①-②)得反应：； （2）<0，反应能够自发进行，由图可知，要使该反应能自发进行，理论上温度不高于597℃； （3）a．，反应为气体分子减小的反应，为熵减反应，结合图像可知，焓变小于0，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，会使的平衡转化率降低，正确； b．和的投料比等于系数比，则其转化率之比为定值，不再变化不能说明反应达到平衡状态，错误； c．若反应达到平衡后，再向容器中充入的反应物，相当于在原平衡基础上增大压强，平衡正向移动，则甲烷的体积分数增大，错误； 故选a； （4）根据表中数据，可知升高温度，K值变大，平衡正向移动，则为吸热反应，则推出反应①的活化能（正）>（逆）； （5）在相同温度下，活化能越大，反应进行越困难，则速率常数越小。当该反应达到平衡后，正逆反应速率相等，则=，，结合图表可知，升高温度，的值变小； （6）由图可知，正极的硝酸根离子得到电子在酸性条件下发生还原反应生成氮气，电极反应式是； （7）左边原电池反应为5CH3COO-+8+13H+=10CO2↑+4N2↑+14H2O，右边反应为+2O2=+H2O+2H+，协同转化总反应为5CH3COO-+8+16O2=10CO2↑+4N2↑+22H2O+3H+，电子转移为16O2~64e-~4N2，标准状况下（为2mol）生成时转移电子32mol，个数是32NA。 53．(1) (2) 减小 BC (3) 小于 (4)加入的CO与NO分解生成的O2反应，使NO分解平衡向生成N2的方向移动，因此NO转化率升高 【详解】（1）①； ②； ③ 与反应生成和的反应为：。根据盖斯定律可知该反应可由2×②+③-①得到，则该反应=，反应热化学方程式为：； （2）①内，的平均反应速率；该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小； ②后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，新平衡时NO和的浓度均大于原平衡浓度，加入一定量的活性炭，碳是固体对反应速率和化学平衡均无影响，故A错误； 通入一定量的，可增大NO浓度，同时使平衡正向移动，从而使的浓度增大，故B正确； 适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故C正确； 加入合适催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故D错误； 故选BC； （3）①平衡时，则，可得，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，K减小，即减小，则增大的倍数小于增大的倍数。 ②设1L的刚性容器中分别充入和物质的量之比为2mol、2mol、1mol，则： 则反应后总物质的量为(5-x)mol，初始压强为，达平衡时压强为，则，x=0.5，平衡时、和CO2的物质的量分别为1mol、1mol、1.5mol、1mol，总物质的量为4.5mol，则。 （4）加入的CO与NO分解生成的O2反应，使NO分解平衡向生成N2的方向移动，因此NO转化率升高。，从而使转化为的转化率增大。 54．(1) (2)CaO能吸收，纳米CaO表面积大，吸收效果好，更有利于平衡正向移动 (3) 40% 0.074 E B (4) 【详解】（1）根据盖斯定律， ==； （2）由图可知，CaO能吸收，纳米CaO表面积大，吸收效果好，更有利于平衡正向移动； （3）① ，解得，CO的平衡转化率；时，反应平衡常数； ②对于反应 ，平衡时CO的体积分数为，升高温度时，正、逆反应速率均加快，因此排除F点。正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，再次平衡时CO的物质的量分数大于0.12，因此排除D点，故选E点； 对于反应 ，平衡时的体积分数为0.08，升高温度时，正、逆反应速率均加快，因此排除A点。正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，再次平衡时的物质的量分数减小，结合再次平衡时CO的物质的量分数为E点，因此排除C点，故选B点； （4）已知Arrhenius经验公式为，根据图像可得①，②，联立方程解得，则反应的活化能为。 55．(1) -112 不能，反应热的大小与反应的活化能无关，只能用反应的活化能来判断决定反应速率的基元反应 (2) 乙容器 ac (3) A 温度对平衡的影响远远大于投料分配对平衡的影响 【详解】（1），设O2(g)的相对能量为x，则由相对能量图可知，解得x=，1molNO2的相对能量为429kJ，1molNO的相对能量为486kJ，则反应①的ΔH1=[2×429-2×486-(-2)]=-112kJ/mol；反应热的大小与反应的活化能无关，只能用反应的活化能来判断决定反应速率的基元反应。 （2）容器甲中气体压强比起始时减小了20%，根据压强和物质的量成正比可知，气体的物质的量比起始时减小了20%，则平衡时气体的物质的量减小了4mol×20%=0.8mol，根据反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，减小的气体的物质的量即为消耗氧气的物质的量，所以消耗氧气0.8mol，则消耗SO2的物质的量为1.6mol，生成SO3的物质的量为1.6mol，平衡时 SO2的物质的量为0.4mol，氧气为1.2mol，SO3为1.6mol。 ①甲容器恒容，乙容器恒压，该反应是气体体积减小的反应，随着反应进行，恒压容器体积不断减小，气体的物质的量浓度比甲容器中的大，反应速率快，先达到平衡，故答案为：乙容器。 ②容器体积为1L，则平衡时各物质的量即为其平衡浓度，则500℃时，甲容器中该反应的平衡常数是=13.3L⋅mol−1。 ③甲乙两容器起始时体积相同，加入的气体的物质的量也相同，甲容器恒容，乙容器恒压，乙容器相当于在甲容器平衡后增大压强，平衡正向移动，则SO2的转化率乙容器比甲容器大，O2的体积分数乙容器比甲容器小；平衡常数只和温度有关，甲容器和乙容器平衡常数相等；平衡时乙容器体积比甲容器小，SO3的物质的量比甲容器多，则SO3的浓度乙容器比甲容器大；故选ac。 （3）①增加一种反应物的量，会使其他反应物的转化率增大，所以A容器中SO2的转化率最大，所以曲线Ⅰ代表的是A容器。 ②随着温度升高，不同投料对应的SO2的平衡转化率趋向相同，其主要原因可能是温度对平衡的影响远远大于投料分配对平衡的影响。 56．(1) (2)DE (3)A (4)增大气体流速可带走多余的，促进反应正向进行，从而增大氧空穴的量 (5) 0.036 55.6 【详解】（1）已知和的燃烧热分别为，则有：①、②。和的汽化热分别为，则有：③、④。根据盖斯定律，反应Ⅰ=-①+3×②+③+④，则。 （2）A．增大与的投料比，的转化率降低，的转化率升高，A正确； B．的浓度在反应过程中是变量，当其保持不变时说明反应体系已达到平衡状态，B正确； C．因为两个反应有共同的反应物和共同的产物，所以升高温度，两个反应重新建立平衡的时间相同，C正确： D．体系达到平衡后，若压缩体积反应I向气体分子数减小的方向移动，即平衡正向移动，则和的物质的量减少，的物质的量增大，根据勒夏特列原理，反应II会向逆反应方向移动，D错误； E．及时将液化分离，有利于反应I平衡正向移动，但不能提高正反应速率，E错误； 故选DE。 （3）根据题意，第一步为慢反应，慢反应决定总反应的反应速率，则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，第十步为吸热反应，第二步为放热反应，而总反应为放热反应，所以，最终生成物的相对能量低于反应物的相对能量。 （4）从催化机理图中能看出与中的结合生成，而使催化剂出现氧空穴，由题意可知，氧空穴越多，催化效果越好，所以增大气体流速可带走多余的，可以促进反应正向进行，可以增加氧空穴的量。 （5）由表格可知，时反应达到平衡状态，此时容器中总物质的量，已知平衡时的体积分数为，则平衡时的物质的量为。设平衡时的物质的量为，则根据碳原子守恒，平衡时，又因为产生的水的物质的量等于产生的和的物质的量之和，即平衡时，再根据氢原子守恒可得，平衡时，由，解得，则平衡时，则平衡时产生的的物质的量为。反应中消耗的物质的量为，生成甲醇的物质的量为的选择性为。根据平衡时各物质的物质的量可得，平衡时，，，，则反应I的平衡常数。 57．(1)较低温度 (2) (3)BC (4)CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g) (5) = > (6) 乙 = 75 (7) 【详解】（1）反应1的、，在较低温度下能自发进行。 （2）由盖斯定律可知，反应1-反应3可得反应2，则。 （3）A．催化剂能加快反应速率，加入催化剂，反应速率增大，故A正确； B．经三段式计算可知CO体积分数始终是50%，则CO体积分数不变时，不能说明反应达到平衡状态，故B错误； C．恒容密闭容器中，平衡后，充入氩气，反应物和生成物的浓度不变，平衡不发生移动，故C错误； D．平衡后，充入，平衡正向移动，CO平衡转化率增大，故D正确； 故选BC。 （4）由图可知，CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g)的活化能最大，反应速率最慢，为控速反应。 （5）达到平衡后，=，=1，=，该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，900℃时，>1，>。 （6）①使用了水分子隔离膜的反应器可以去除生成物H2O，平衡正向移动，CO2平衡转化率高，所以使用了水分子隔离膜的反应器是乙； ②平衡常数只受温度影响，a、b温度相同，平衡常数=，由已知条件列出“三段式” M点=75kPa。 （7）时，向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO、和，在一定条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到和，此时平衡转化率为50%，则平衡时CO的物质的量为1mol-0.5×1mol=0.5mol，根据H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为3mol-0.5mol-0.8mol×2=0.9mol，反应1的平衡常数K=。 58．(1)326 (2)低温 (3)bc (4) a 反应①放热，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的选择性降低 温度高于270℃时，温度升高，反应①平衡逆向移动，而反应②平衡正向移动且程度更大 (5)8 【详解】（1）观察可得C-O键存在于中，但反应③中CO分子中化学键的键能数据未给出，只能利用反应①进行计算，反应①由反应②和反应③构造而来，根据盖斯定律有，根据反应物的总键能-生成物的总键能可知，(2×803+3×436)-(3×413+a+463+2×463)= ，可解出a=； （2）反应①的熵变，由(1)可知焓变，根据吉布斯自由能判据可知，该反应在低温条件下自发； （3）a．反应②是一个气体分子数不变的反应，故反应前后混合气体的总物质的量不变，在恒温、恒容条件下，容器内气体的压强保持不变，当容器内气体的压强不再发生改变时，无法说明反应达到平衡，a错误； b．CO2的体积分数不再变化能够说明反应达到平衡，b正确； c．H-H键断裂是正反应，O-H键断裂是逆反应，1molH-H键断裂的同时2molO-H键断裂，说明正逆反应速率相等，能够说明反应达到平衡，c正确； d．在恒容容器中，混合气体总质量保持不变，混合气体的平均密度不变，故混合气体的平均密度不再变化无法说明反应达到平衡，d错误； e．在恒容容器中，混合气体总质量保持不变，混合气体平均摩尔质量均保持不变，故混合气体的平均摩尔质量不再变化无法说明反应达到平衡，e错误； （4）①反应①放热，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的选择性降低，故图中表示CH3OH选择性变化趋势的曲线是a； ②温度高于270℃时，反应①平衡逆向移动，a(CO2)减小，而反应②平衡正向移动，a(CO2)增大，总的结果是a(CO2)增大，说明当温度高于270℃时，发生的反应以反应②为主，反应②平衡正向移动的程度更大； ③温度为270℃时，由图可知a(CO2)=25%，CH3OH的选择性和CO的选择性相同，初始进料比n(CO2):n(H2)投入反应物，可得此时n(CH3OH)=n(CO)，设初始进料为n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，达平衡时体系总压强为pMPa，则CO2的总变化量为0.25mol，CH3OH的变化量为0.125mol，CO的变化量为0.125mol，可列出以下三段式 ，故对于体系中的所有物质而言，总的物质的量变化量三段式为 ， 平衡时：n(总)=3.75mol，；；；，故； （5）根据题意可知，反应③=反应①-反应②，故。 59．(1)+136 (2)BD (3)Z (4)恒温恒压下加入一定量水蒸气，相当于减小反应体系中各物质的分压，促使反应正向进行 (5) 33.3 选择合适的对反应（a）选择性高的催化剂 (6) 8 【详解】（1）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；已知和的燃烧热（）分别为、、、，则： ①   = ②    = ③   = 由盖斯定律可知，①-②-③得：=+136 （2）A．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，错误； B．混合气体的平均摩尔质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，正确； C．将平衡混合气体通过足量溴水中，生成的乙烯可以被溴完全吸收，促使反应完全进行，则剩余气体的气体可以为生成的氢气，与原体积相同，错误； D．将平衡混合气体充分燃烧，碳转化为二氧化碳、氢转化为水，根据碳氢守恒可知，消耗氧气的量与原乙烷完全燃烧消耗氧气的量相同，正确； 故选BD； （3）（1）分析可知，反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，量减小、量增大，则XZ为的体积分数随温度变化的曲线；反应为气体分子数增大的反应，相同条件下，减小压强，平衡正向移动，量减小、量增大，故Z为时的体积分数随温度变化的曲线； （4）恒温恒压下加入一定量水蒸气，相当于减小反应体系中各物质的分压，促使反应正向进行，能够提高乙烯的产率； （5）①假设投料为1mol，与生成量分别为2amol、amol，反应达到平衡时，的转化率为，则，a=0.2mol；由三段式可知： 、、、分别为0.4mol、0.5mol、0.4mol、0.2mol，总的物质的量为1.5mol，则该温度下反应（a）的平衡常数，保留一位小数位33.3； ②恒温恒压恒流下进行反应，能提高选择性的措施可以选择合适的对反应（a）选择性高的催化剂等； （6）①由图可知，阳极的乙烷失去电子发生氧化反应生成乙烯和水，电极反应式为； ②据“均摊法”，晶胞中含个黑●、8个白O，结合化学式可知，●、O分别表示、O，该晶胞中上下层各有4个O，故其配位数为8；晶体密度为。 60．(1) −1310.4 该反应是气体系数增大的反应，所以其ΔS＞0，又由于ΔH＜0，由于T＞0，所以ΔG=ΔH−TΔS＜0恒成立，在任何温度下均可自发进行。 (2) 4 (3) y 25% 21.8 (4) 【详解】（1）①根据摩尔生成焓的定义，可得到以下三种物质的摩尔生成焓的热化学方程式： Ⅰ．； Ⅱ．； Ⅲ．；根据盖斯定律4×Ⅲ-（2×Ⅰ+Ⅱ）可得热化学方程式：，其焓变。 ②根据热化学方程式可知该反应是气体系数增大的反应，所以其，又由于，由于，所以恒成立，在任何温度下均可自发进行。 （2）根据火箭推进器内氨氧燃烧的简化反应历程图可知，该历程分为以下四步： 步骤①：； 步骤②：； 步骤③：； 步骤④：； 由图可知，步骤①的活化能最高，是慢反应，为决速步骤，对应的反应方程式为。 （3）①由于反应b为放热反应，则温度越高，其平衡常数越小，即越小，其越小，则能表示反应b的曲线为y；根据标准压强平衡常数的表达方法，反应a的标准压强平衡常数表达式为； ②因为反应b的气体系数不发生变化，所以体系压强的改变是反应a造成的，设通入等量、、的物质的量为amol，设该温度下平衡时转化了xmol，根据以上数据，可列出反应a的三段式如下： 平衡时体系物质的量的增加量为，体系压强增加20kPa，则，可得，则该温度下的平衡转化率为25%；则转化后的物质的量为0.75amol，的物质的量为0.75amol，生成的CO的物质的量为，生成的的物质的量为0.5amol，反应b的曲线为y，则在温度下，反应b的，即，设反应b平衡时转化了ymol，根据以上数据，可列出反应b的三段式如下： 则，解得，则达到平衡状态，体系中CO的物质的量为，的物质的量为，的物质的量为，的物质的量为，的物质的量为，的平衡分压为。 （4）由图可知该装置为电解池，根据元素守恒可知Ni电极上得到电子生成C和，根据电子守恒和原子守恒可得Ni电极上的电极反应式为：。 61．(1)−162 (2) 任意 CD (3)正反应方向 (4) (5) 阴 2CH2=CHCN+2e－ +2H+=CN(CH2)4CN 【详解】（1）根据盖斯定律，该反应可由反应I-反应II得到，所以ΔH=ΔH1-ΔH2=-515kJ/mol-（-353kJ/mol）=-162 kJ/mol； （2）反应I的ΔH1＜0，ΔS＞0，属于熵增的放热反应，在任意条件下都能自发进行； 若容器内只发生反应Ⅰ，表明反应一定已经达平衡状态的是 A．根据知，反应物和生成物均为气体，混合气体质量不变，容器恒容，体积不变，则混合气体的密度是个定值，不能作为已达平衡的依据，A错误； B．当有1molN—H断裂的同时应有2molO-H键断裂，才是达到平衡状态，B错误 C．恒温恒容条件下，容器内压强与混合气体的总的物质的量成正比，当容器内压强不再变化，表明已达平衡状态，C正确； D．当达到平衡状态时，正逆反应速率相等且速率之比等于系数之比，因此，当3v正(NH3)=2v逆(O2)时，反应达到平衡状态，D正确； 故选CD； （3）恒温下，体系达到平衡后，若压缩容器体积，增大压强，反应I向逆反应方向移动，丙烯和氧气的转化率减小，则反应II中的反应物的浓度（分压）增大，导致反应II平衡向正反应方向移动； （4）T℃，压强为p的恒压密闭容器中，通入1mol丙烯、1mol氨气和3mol氧气发生反应Ⅰ、Ⅱ，达到平衡时，容器内有amolC3H3N(g)，bmolC3H4O(g)，由此，可列如下三段式： 则达到平衡时气体的总物质的量为，丙烯的物质的量为，则其分压p(C3H6)= ； 反应II的； （5）根据电解池的工作原理可知，CH2=CHCN在Pb电解酸性电解液下发生得电子的还原反应生成己二腈[CN(CH2)4CN]，为电解池的阴极，其电极反应式为：2CH2=CHCN+2e－ +2H+=CN(CH2)4CN。 62．(1) ＜ 优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低 (2) Pd膜能选择性分离出，平衡正向移动，平衡转化率增大 BD (3) 温度 100 (4)AC (5)bc 【详解】（1）①根据表中的数据，温度越高，平衡常数越小，反应的ΔH＜0。故答案为：＜； ②反应常在较高温度下进行，该措施的优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低。故答案为：优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低； （2）①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是Pd膜能选择性分离出，平衡正向移动，平衡转化率增大。故答案为：Pd膜能选择性分离出，平衡正向移动，平衡转化率增大； ②A．Pd膜只允许氢气通过，不允许二氧化碳通过，对气体分子的透过具有选择性，A项正确；B．过程正反应的活化能远小于逆反应的活化能，ΔH＜0，B项错误；C．加快Pd膜内H原子迁移，平衡正向移动，有利于氢气的解离，C项正确；D．为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为氢气的过程为吸热过程，D项错误；答案选BD； （3）该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，平衡时H2的转化率随压强增大而增大，说明Y代表压强，且Y1＞Y2，X代表温度，故图 2 中 X 代表温度；若图2中M 点对应的容器体积为5 L，化学平衡常数只与温度有关，由于M、N两点对应的温度相同，则N、M点的平衡常数K相同，M点氢气转化率为50%，则反应氢气0.5 mol； 则N点的压强平衡常数。故答案为：温度；100； （4）X代表温度，平衡时H2的转化率随温度升高而降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH＜0，随着温度升高，平衡逆向移动，K值减小，pK=−lgK，则pK随着K值的减小而增大，图3中曲线AC能正确表示该反应平衡常数的负对数pK(pK=−lgK )与X的关系，故答案为：AC； （5）a．反应达到平衡时，甲醇的浓度将会保持不变，图中t1时刻之后，甲醇的浓度仍在减小，则t1时刻反应未达到平衡状态，故a错误；b．总的物质质量不变，随着反应进行，二氧化碳含量减小，其质量分数减小，t1时刻二氧化碳含量不再改变，反应达到平衡，符合题意；c．随着反应进行，二氧化碳量减小、甲醇量增大，甲醇与二氧化碳比值增大，t1时刻比值不再改变，反应达到平衡，符合题意；d．随着反应进行，二氧化碳量减小、甲醇量增大，t1时刻之后两者的量仍然变化，则没有达到平衡，不符合题意；故答案为：bc。 63．(1) —1814 能 (2)AC (3)温度过高， 使催化剂失活(其它合理答案) (4) T1<T2<T3 0.03 【详解】（1）将已知反应依次编号为②③，由盖斯定律可知，反应②—③×5得到反应反应①，则ΔH1=ΔH2ΔH3×5=(—902kJ/mol)—(+182.4kJ/mol)×5=—1814kJ/mol，反应①的ΔS=—0.5 kJ/( mol⋅K)，则常温下反应ΔH—TΔS=(—1814kJ/mol)—298K×[—0.5 kJ/( mol⋅K)] ＜0，反应能自发进行，故答案为：—1814；能； （2）A．c(H2O)保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 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．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，反应中混合气体的平均摩尔质量减小，则混合气体的平均摩尔质量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．有3molN—H键断裂的同时，有6mol O—H键生成说明正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故错误； 故选AC； （3）由图可知，580K之后，升高温度，无氧条件下一氧化氮的转化率增大，说明反应未达到平衡，则有氧条件下，升高温度，一氧化氮转化率减小说明温度过高，使催化剂失活，故答案为：温度过高，使催化剂失活； （4）①该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的转化率减小，由图可知，氢气和一氧化氮的物质的量比一定时，反应温度T1、T2、T3条件下，一氧化氮的转化率依次减小，则反应温度的大小顺序为T1<T2<T3，故答案为：T1<T2<T3； ②由图可知，T1温度下，氢气和一氧化氮的物质的量都为3mol时，一氧化氮的转化率为0.4，则由题意可建立如下三段式： 由三段式数据可知，0~10min内氮气的反应速率为=0.03 mol/(L·min)，由物质的量之比等于压强之比可得，平衡时混合气体的压强为=0.9kPa，反应的平衡常数Kp==kPa-1，故答案为：0.03；。 64．(1)1074.8 (2)CaO与生成物CO2反应，生成物浓度减小，平衡正向移动，氢气的体积分数增大 (3) 0.5 (4) 30.0 (5) （） 【详解】（1）∆H=反应物的键能-生成物的键能==-42.1kJ/mol，解得x=1074.8。 （2）其他条件不变，在体系中投入一定量CaO，CaO与生成物CO2反应生成CaCO3，生成物浓度减小，平衡正向移动，氢气的体积分数增大，故答案为：CaO与生成物CO2反应，生成物浓度减小，平衡正向移动，氢气的体积分数增大。 （3）由反应可知，反应前后总压不变，所以平衡时总压为P0，H2O的分压为，A点的坐标为（t，）；由图可知，平衡时CO2、H2、CO、H2O的平衡分压分别为，平衡常数KP=。 （4）已知Arrhenius经验公式为，根据图像可得①63.0=-3.0Ea+C，②33.0=-4.0Ea+C，联立方程解得Ea=30.0，则反应的活化能为30.0k$$