2025届高三化学一轮复习专题训练——化学反应原理综合题

2025届高三化学专题训练----化学反应原理综合题 1．（2024·广东江门·三模）使用废炭再生的“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如下反应： ①   ②   ③   已知甲醇的选择性。 (1) kJ/mol，反应③的自发进行的条件是 (填“低温”或“高温”)。 (2)恒温恒容条件下，原料气、与物质的量浓度之比1：3投料时，已知初始压强为4MPa，，控制合适的条件(不考虑反应③)。 i．下列有关说法正确的是 。 A．反应过程中 B．容器的压强不再变化时，两反应都达到平衡 C．加入反应①的催化剂，可提高平衡时甲醇的选择性 D．降低反应温度，反应①②的正、逆反应的速率都减小 ii．若平衡时甲醇的选择性为60%，平衡转化率为50%，该条件下反应②的 (保留三位小数)。 II．恒压时，将3mol和1mol充入密闭溶器中进行上述反应。 (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 。 (4)为了探究原料气中混入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γ随原料气中的变化如图乙所示。 图中随着的增大，降低而γ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。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“”)。钠离子电池负极的电极反应式为 。 2．（2024·广西柳州·模拟预测）合成氨及氮氧化物的有效去除、资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。 (1)已知合成氨反应中每生成，放出热量，请写出合成氨的热化学方程式 ，已知合成氨反应的逆反应活化能为，则其正反应活化能为 (用含的代数式表示)。 (2)已知：① ② ③ 若向恒容密闭容器中加和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 ，反应①的平衡常数为 。 (3)某化工厂排出的尾气(含、)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：，、在表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示： 则在表面上的反应可用化学方程式为 。 (4)已知  ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中点对应的速率(对应温度400℃) (填“>”“<”或“=”)，温度高于400℃，产率降低的原因可能是 。 (5)一种以熔融(添加)为电解质，以多孔镍为电极材料，在常压下电化学合成氨的原理如图所示。写出阳极发生的电极反应式： 。 3．（2024·广东·三模）CO2减排能有效降低温室效应，同时，CO2也是一种重要的资源，因此研究CO2捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。 (1)CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向，生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中，该重整体系发生反应Ⅰ～Ⅳ。 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. ①反应Ⅰ的 ，该反应在 (填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。 ②t℃时，刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应，下列说法正确的是 (填标号)。 A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ逆向移动 B．根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态 C．增大进料比，K(Ⅰ)与K(Ⅱ)比值不变 D．催化剂能降低反应的活化能，增大平衡后CO的产率 (2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚，2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  △H=-387.7kJ·mol-1 。                                                                                       ①在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示，则 (填“>”或“<”)。 ②T1温度下，将4molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率 。 (3)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，主要涉及以下两个反应。 反应I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.4kJ∙mol-1 反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2kJ·mol-1 将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是 (填“m”、“n”或“p”)，A点时H2的转化率为 ，CH3OH的平衡分压为 MPa(列计算式，写出计算过程)。 4．（2024·安徽合肥·模拟预测）乙醇是一种清洁的替代能源，催化加氢制备乙醇技术是当前的研究热点。 (1)催化加氢制备乙醇的反应为。 ①若要计算上述反应的△H，须查阅的两个数据是(l)的燃烧热和 。 ②在恒容、绝热密闭容器中，对催化加氢制乙醇反应体系说法不正确的是 。(填序号) A．增大原料气中的比例，有利于提高的转化率 B．若反应体系的温度保持不变，说明反应体系已达平衡 C．催化加氢制乙醇，可以资源化转化二氧化碳，有助于碳中和 ③一定条件下，向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容积均为1L的恒容密闭容器中均充入1mol (g)和3mol (g)，在不同温度下发生反应。反应5min，测得各容器内的物质的量如图所示，图中 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)一定是平衡状态点；5min后，向容器Ⅲ中再充入1mol (g)和1mol (g)，此时 (填“>”“＜”或“=”)。 (2)乙酸甲酯催化加氢制备乙醇主要涉及如下反应： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：   反应Ⅲ：     在其他条件不变时，将的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂的反应管，测得转化率、选择性[]、选择性[]随温度的变化如图所示。 ①若某温度下，在体积为2L的密闭容器中，控制流速为22.4(已换算为标准状况)，的转化率为80.0%，则的反应速率为 (保留三位有效数字)；流速过大时乙酸甲酯的转化率下降，原因是 。 ②180～200℃范围内，转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是 。 (3)T℃时，在刚性密闭容器内通入1mol 和2mol ，初始压强为MPa，发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时的转化率为50.0%，且选择性也为50.0%，反应Ⅰ的平衡常数 。 5．（2024·湖北·三模）甲醇是重要的化工原料，甲醇的制备与应用也是国际研究的热点。 I．某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应。 反应1.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　； 反应2.CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g)　； (1)反应1自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 (2)升高温度，的值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)向绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2(g)和H2(g)发生上述反应，下列可说明反应已达平衡状态的是___________(填编号)。 A．容器内温度不变 B．混合气体平均密度保持不变 C．CH3OH的体积分数保持不变 D．v正(CO2)=v逆(CO) (4)在恒温密闭容器中，发生反应1和反应2，CO2的平衡转化率[α(CO2)%]和甲醇选择性[CH3OH%=]随着温度变化关系如图所示。 ①写出一种增大平衡时CH3OH选择性的方法 。 ②分析温度高于236°C后CO2转化率下降的原因 。 ③在244°C，向容积为V的容器内投入1molCO2(g)和3molH2(g)充分反应，计算平衡时生成CH3OH的物质的量为 mol(计算结果保留两位有效数字)。 II.工业上也可用电化学法制备甲醇。 (5)采用如图原电池制备甲醇。通入CO的一端发生的电极反应为 。 6．（2024·湖北荆州·三模）血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中，都能与氧气结合，与氧气的结合度α(吸附的Hb或Mb的量占总Hb或Mb的量的比值)和氧气分压密切相关。请回答下列问题： (1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附、，相关反应的热化学方程式及平衡常数如下： Ⅰ．         Ⅱ．             Ⅲ．         = (用、表示)，= (用、表示)。 (2)Hb与氧气的结合能力受到的影响，相关反应如下：。37℃，pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压与达到平衡时Hb与氧气的结合度α的关系如图所示，pH=7.6时对应的曲线为 (填“A”或“B”)。 (3)Mb与氧气结合的反应如下：，37℃，氧气分压与达平衡时Mb与氧气的结合度α的关系如图所示。 ①已知Mb与氧气结合的反应的平衡常数表达式，计算37℃时K= 。 ②人正常呼吸时，体温约为37℃，氧气分压约为20.00kPa，计算此时Mb与氧气的最大结合度为 (结果精确到0.1%)。 ③经测定，体温升高，Mb与氧气的结合度降低，则该反应的 (填“>”或“<”)0。 (4)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图： ①当人体摄入酸过多时，肺通过呼吸排出的会 (选填“增加”或“减少”)。 ②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法 。(选填字母) A．口服0.9%KCl溶液    　　　　　　　B．口服5%葡萄糖溶液 C．静脉注射5%溶液　　　D．静脉注射0.9%NaCl 7．（2024·安徽安庆·模拟预测）氮氧化物（）是大气污染物的主要成分，对人体健康和环境危害极大。利用催化消除NO，生成及副产物的热化学方程式如下： I： Ⅱ： 回答下列问题： (1)写出与反应生成两种无毒物质的热化学方程式 。 (2)催化剂a（Pt/）和催化剂b（Pt/）在不同温度下催化效果如图所示，选用催化剂 （填“a”或“b”）的效果更好，理由是 。 (3)通过传感器可监测的含量，其工作原理示意图为：Pt电极上发生的是 （填“氧化”或“还原”）反应。写出NiO电极的电极反应式 。 (4)在VL恒容密闭容器中充入lmolNO、2mol、1mol，此时起始压强为，反应达到平衡时，测得容器内的物质的量分别为0.1mol、1.5mol。（）则NO的平衡转化率= ；的选择性= ；反应Ⅱ的平衡常数 。 8．（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 。 9．（2024·黑龙江双鸭山·模拟预测）硅酸盐锆矿的主要成分为，还含有的氧化物，以该矿石为原料生产的工艺流程如图所示： 已知：“加热转化”后得到的成分有。 回答下列问题： (1)“加热转化”时发生反应的化学方程式为 。 (2)易水解可生成硅酸，溶于水，试剂X为 。 (3)常温下，，测得“除铜”后溶液中，通过计算判断溶液中是否除尽： （写出计算过程，溶液中离子浓度低于即可认为该离子已被除尽）。 (4)难溶于有机溶剂；易溶于有机溶剂（密度小于水），微溶于水。若可选试剂为和有机溶剂，则从除铜后的溶液中“除铁”的具体操作为 ，再用硫酸将含有的有机层反萃取，得到含的溶液进入下一步流程（补全操作）。 (5)常温下，，“沉锆”后的溶液中， （填“>”“<”或“=”）。 (6)的立方晶胞结构如图所示，是阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为。 ①锆原子在晶胞中的位置： 。 ②与O配位的围成的立体结构为 。 ③该晶体密度为 （用含a、的代数式表示，不用化简）。 10．（2024·江苏泰州·模拟预测）某电镀厂的酸性废液中含、、、等离子，须处理后排放。 (1)除、。向废液中加入熟石灰调节，再加入溶液，可将氧化为和，其离子方程式为 。加入可以促进元素转化为沉淀除去，原因是 。 (2)沉淀法回收(Ⅵ)。已知：和微溶于水，，。 ①向除去和元素的废液中加入一定量的，可将(Ⅵ)转化为沉淀。相同时间内，元素沉淀率与溶液初始的关系如图所示。与相比，初始时(Ⅵ)去除率较高的原因是 。 ②沉淀中混有等杂质，可加入足量硫酸充分反应后过滤，实现(Ⅵ)的分离回收，反应的离子方程式为 。 (3)电解法除(VI)的一种装置如图所示。利用阳极生成的，还原(VI)生成，最终转化为和沉淀除去。 ①随着电解的进行，阳极表面形成的钝化膜，电解效率降低。将电源正负极反接一段时间，钝化膜消失。钝化膜消失的原因为 。 ②电解时，若维持电流强度为5A，电流效率为，除去废水中的，至少需要电解 小时(写出计算过程)。 (已知：电流效率()；。) 11．（2024·辽宁朝阳·三模）氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。 Ⅰ．甲醇-水催化重整可获得氢气。 (1)表中数据是该反应中相关物质的标准摩尔生成焓数据(标准摩尔生成焓是指在298.15K、100kPa下由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变)。 物质 0 -393.5 -241.8 -200.7 则 ，该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 Ⅱ．乙醇-水催化重整亦可获得，主要反应如下： 反应①：   反应②：   (2)向恒容密闭容器中充入1mol 和3mol 发生上述反应①和②，初始时体系压强为100kPa．平衡时的分布分数、的产率随温度的变化曲线如图所示。 ①为提高氢气的平衡产率，可采取的措施为 (写出2条)。 ②200℃以后，解释曲线a随温度变化趋势的原因： 。 ③温度为500℃时，反应经10min达到平衡，此时乙醇的转化率为60%，则0~10min内 ，该温度下，反应②的 (保留小数点后两位)。 (3)乙醇燃料电池(电极材料a和b均为惰性电极)广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域，工作原理如图所示，写出负极的电极反应式： ，当转移1.2mol电子时，正极消耗的氧气的体积为 L(标准状况下)。 12．（2024·安徽·模拟预测）“卤水提碘”是工业上获取碘单质的一种重要方法，经氧化后的卤水可用有机萃取剂()进行萃取。提取过程涉及反应如下： ①； ②； ③。 回答下列问题： (1) 。 (2)已知不同温度下达到平衡时碘的萃取率不同。当温度从升高到，萃取率显著下降。结合平衡移动原理，分析其原因是 (不考虑温度过高双氧水的分解因素)。 (3)已知，微溶于水。使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经过水蒸气蒸馏可制得高纯度的，反应中需过量的原因是 。 (4)如图1，为直线形结构，中心原子价层电子对数为 对。 (5)如图2是钌()基催化剂()催化和反应的示意图，该总反应的离子方程式为 。 (6)是一种有毒气体，工业上处理该气体有多种方法。一种新型太阳能光电催化电池装置利用、处理废气中的，装置如图3所示。下列说法正确的是___________(填选项字母)。 A．a极区发生的反应：， B．每分解消耗 C．反应一段时间后，b极区溶液增大 D．该装置至少涉及两种能量转化方式 (7)已知未加萃取剂时，总碘元素浓度为，平衡时、、中碘元素物质的量分数与初始双氧水浓度关系如图4，则的平衡常数 。 13．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）、常用于制造农药等。磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。请回答下列问题： (1)已知中P原子的d能级参与杂化，分子呈三角双锥形(如图)，由此推知中P的杂化类型为___________(填标号)。 A． B． C． D． (2)已知，①， ②。 则 (用含a、b的式子表示)。 (3)实验测得的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)，速率常数k与活化能的经验关系式为(R、C为常数，为活化能，T为绝对温度)。 ①一定温度下，向密闭容器中充入适量和，实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与的关系如图所示。催化效能较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”)，判断依据是 。 ②将和充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，为amol，如果此时移走和，在相同温度下再达到平衡时，的物质的量为x，则x为 (填标号)。 A．    B．    C．    D． (4)向恒容密闭容器中投入和，发生反应：，在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ①相对曲线b，曲线a改变的条件可能是 。 ②曲线b条件下，该反应平衡常数()为 。[提示：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。] 14．（2024·山西·模拟预测）氮氧化物的污染治理是环境科学家研究的热点之一。回答下列问题： Ⅰ.还原法： 已知有关化学键的键能如下表： 化学键 键能() 247 392 632 946 463 (1)写出和反应生成和的热化学方程式 。 Ⅱ.还原法： 已知反应；在一容积不变的密闭容器中充入和，的平衡转化率随温度的变化如下图： (2)能提高平衡转化率的措施是_______。 A．平衡后再充入一定量的 B．平衡后再充入一定量的 C．升高反应温度 D．起始时充入和 (3)若不使用催化剂，判断在400℃时，NO的平衡转化率是否能从M点降至P点，并说明理由 。 (4)已知M点时容器的压强为3.5kPa，计算400℃时，该反应的平衡常数 。 Ⅲ.还原法： 已知反应  ，相同时间内测得选用不同催化剂时的相关实验数据如下图： (5)图1中a点是否达到平衡状态并说明理由 。 (6)反应合适的催化剂和温度分别是 。 (7)分析两图中100~250℃时NO转化率随温度升高而增大的原因为 。 15．（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）。 16．（2024·辽宁葫芦岛·二模）三氯甲硅烷()是生产多晶硅的原料，工业合成体系中同时存在如下反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   部分化学键的键能数据如表所示： 化学键 键能/() 318 431 360 436 回答下列问题： (1) 。 (2)压强与进料比都会影响的产率。下图甲为573K及不同压强下随的变化情况，由图甲可知最合适的进料比为 ，，上述反应达到平衡时在 (填、或)压强下最大，时，接近于零的原因是 。 (3)在一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中加入一定量的和a，发生上述反应，达到平衡时，容器中为b，为c，此时的浓度为 (用含V、a、b、c的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为 。 (4)忽略副反应，反应Ⅰ在不同催化剂作用下反应相同时间、的转化率随温度的变化如上图乙，下列说法正确的是_______(填序号)。 A．催化剂Ⅰ效果最佳，对应的平衡转化率最大 B．若，可以适当延长反应时间提高的转化率 C．c点转化率降低可能是因为温度过高，催化剂失去活性 D．平衡常数： 17．（2024·宁夏银川·模拟预测）人类利用二氧化碳合成淀粉对社会的发展起着重要作用，合成过程首先是利用二氧化碳制备甲醇，合成甲醇的反应为 。回答下列问题： (1)已知：① 。 ② 。 ③a、b均为大于零的数，且a>b。 (用含a、b的式子表示)。某研究小组设计合成的路线及的部分应用如图所示，图中熔融碳酸盐燃料电池的正极电极反应式为 。 (2)研究合成甲醇的催化剂时，在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下，对反应器出口产品进行成分分析，结果如图所示。在以上催化剂中，该反应应选择的最佳催化剂为 。 (3)在研究该反应历程时发现：反应气中水蒸气含量会影响的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响，我国学者利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响(如图所示，吸附在催化剂表面的物种用*标注)。 ①依反应历程图所示，写出有水参与时反应的化学方程式： 。 ②结合图3及学过的知识推测，有水参与的历程，反应速率加快的原因是 。 (4)在T℃时，将6mol (g)和8mol(g)充入容积为10L的恒容容器中，只发生，测得体系中剩余(g)的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ所示。 ①T℃时，0～1min内甲醇的反应速率 ，反应在该状态下达到平衡时的转化率为 ，若保持投料量不变，反应在状态Ⅱ下达到平衡后容器内的压强为P kPa，则该条件下反应的平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，列出计算式) ②保持投料量不变，仅改变某一个条件后，测得随时间变化如图中状态Ⅲ所示，与状态Ⅰ相比，状态Ⅲ改变的条件可能是 。 18．（2024·广东·二模）苯乙烯是用来制备重要高分子聚苯乙烯的原料。以水蒸气作稀释剂、在催化剂存在的条件下，乙苯催化脱氢可生成苯乙烯，可能发生如下两个反应： 主反应：   副反应：   回答下列问题： (1)已知：在、条件下，某些物质的相对能量变化关系如图所示。则上述反应中的 。 (2)在不同的温度条件下，以水烃比投料，在膜反应器中发生乙苯脱氢反应。膜反应器可以通过多孔膜移去，提高乙苯的平衡转化率，其原理如图所示。已知：移出率。 ①若忽略副反应，维持体系总压强恒定，在温度为时，乙苯的平衡转化率为，的移出率为，则在该温度下主反应的平衡常数 (用含、、的代数式表示)。[对于气相反应，用某组分的平衡压强代替物质的量浓度，也可表示平衡常数，记作，如，为平衡总压强，为平衡系统中的物质的量分数] ②乙苯的平衡转化率增长百分数与的移出率在不同温度条件下的关系如下表：           温度/℃ 增长百分数/% 移出率/% 700 950 1000 60 8.43 4.38 2.77 80 16.8 6.1 3.8 90 27 7.1 4.39 高温下副反应程度极小。当温度高于时 ，乙苯的平衡转化率随的移出率的变化改变程度不大，原因是 。 ③下列说法正确的是 (填字母)。 A．生成的总物质的量与苯乙烯相等 B．因为被分离至隔离区，故反应器中不发生副反应 C．在恒容的膜反应器中，其他条件不变，增大水烃比，可提高乙苯的转化率 D．膜反应器可降低主反应的活化能，提高主反应的选择性 (3)一种将电氧化法和电还原法联合处理含甲醛的废水的装置如图所示。 ①阴极的电极反应为 ，阳极的电极反应为 。 ②当外电路通过电子时，理论上能处理的甲醛的质量为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) -90.4 低温 (2) BD 0.105 (3)b (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）i．A．原料气、与物质的量浓度之比1：3投料时，已知初始，则初始，根据H元素守恒，反应过程中，故A错误； B．反应①是气体体积变化的反应，容器的压强不再变化时，①达到平衡，则H2O的浓度不再变化，说明反应②也达到平衡，故B正确； C．加入反应①的催化剂，反应①的平衡不会发生移动，不可提高平衡时甲醇的选择性，故C错误； D．降低反应温度，正逆反应速率都要减小，即反应①②的正、逆反应的速率都减小，故D正确； 答案为BD； ii．根据已知条件列出“三段式” 甲醇的选择性为，平街转化率为，解得，，则平街压强为，该条件下反应②； （3）由于，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，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，产生定多。所以γ升高；初始3mol和1mol，，；平衡状态时，所以，，根据硕元素守恒，，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，电极及应式为。 2．(1) ； (2) 0.8 5 (3) (4) 低温 > 温度升高催化剂活性降低 (5) 【分析】（1）根据反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能计算分析； （2）根据平衡进行计算各物质的物质的量，并根据平衡常数公式计算平衡常数； （3）理解图中物质书写方程式； （4）根据催化剂能加快反应速率，但不影响平衡进行分析，M点氮气的转化率较低，说明在相同时间内反应速率较慢，反应还没有到平衡，正在向平衡进行，从而正反应速率大于逆反应速率，而温度对催化剂的活性的影响可能影响反应产率； （5）根据电解池原理分析可知阳极为氢气放电产生氨气，据此书写阳极反应方程式。 【详解】（1）已知合成氨反应中每生成，放出热量，故合成氨的热化学反应方程式为：；；该反应的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，即E正-E逆=-92.2 kJ•mol-1，则正反应的活化能为E正=（E逆-92.2）kJ•mol-1； （2）向1L恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，根据碘元素守恒：，根据氮元素守恒：，根据氯元素守恒：，已知达到平衡时，为，为,可计算出碘单质的物质的量为0.8mol，碘单质的浓度为0.8mol/L；氯气的浓度为0.3mol/L，氯化碘的浓度为0.4mol/L，可计算出； （3）N2O在Pt2O+表面上的反应为：； （4）已知 ，该反应为放热的，熵减的反应，根据能自发进行分析，故在低温下能自发进行；在催化剂乙作用下，图中M点氮气的产率较低，说明反应速率较慢，还没有达到平衡，即对应的速率(对应温度400℃) ＞；温度高于400℃，根据另一种催化剂催化下氮气的产率随温度的变化曲线可知，该反应仍未达到平衡状态，故N2产率降低的原因一定是因为反应速率减小，故可能是温度升高导致催化剂活性降低； （5）据分析可知该电池为电解池，阳极为氢气放电产生氨气，据此书写阳极反应方程式为：。 3．(1) + 247.5KJ/mol 较高温 BC (2) < (3) n 24% 或 0.088 【分析】建立如下三段式：，，A点时H2的转化率为=24%，CH3OH的平衡分压为≈0.088MPa； 【详解】（1） ①根据盖斯定律，=-=75kJ/mol-(-172.5kJ/mol)= + 247.5kJ/mol； 反应Ⅰ左边气体系数为2，右边气体系数为4，属于反应的熵增过程，所以△S>0，根据吉布斯自由能ΔG=△H-T△S，当△G<0时，反应能自发进行；△H<0，△S>0所以需要较高温度。 ②A．恒温恒容时，向其中充入惰性气体，气体的物质的量浓度不变，因此化学平衡不发生移动，A项错误； B．反应体系的体积不变，反应混合物不都是气体，反应Ⅲ、Ⅳ中有固体物质生成，气体的质量发生改变，当气体的质量不变时，则气体的密度就不变，因此可据此判断重整反应体系已达到平衡状态，B项正确； C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数就不变，C项正确； D．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡发生移动，因此不能增大CH4的平衡转化率，D项错误； 故选BC； （2）①该反应为放热反应，温度越高，CO2的平衡转化率越低，由图知投料比相同时，T2的二氧化碳平衡转化率更低，即T2温度更高； ②和充入2L的容器中，此时n(H2)∶n(CO2)=3∶1，如图，当投料比为3∶1时，T1温度下，二氧化碳平衡转化率为70%，生成二甲醚的物质的量为：，0~5min内的平均反应速率； （3）增大压强，反应Ⅰ的平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，此时H2的物质的量减小，H2O(g)的物质的量增大，反应Ⅱ的平衡逆向移动，CO的选择性减小，由于反应Ⅰ占主导地位，所以总的来说，CO2的平衡转化率增大，因此图中m表示CH3OH的选择性曲线，p表示H2的选择性曲线，表示CO2的平衡转化率的曲线是n； 采集图中数据，可得出压强为1.5MPa时，将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态，CO2的平衡转化率为30%，CO的选择性为30%，则CH3OH的选择性为70%，由此可建立如下三段式：，，A点时H2的转化率为=24%，CH3OH的平衡分压为≈0.088MPa。 4．(1) H2的燃烧热 A Ⅲ > (2) 6.67 若流速过快，乙酸甲酯不能与催化剂充分接触，导致反应不能充分进行，乙酸甲酯的转化率减小 温度升高与催化剂活性增强导致反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率加快 (3)P0 【详解】（1）①表示乙醇、氢气燃烧的燃烧热的热化学方程式为①、②，由盖斯定律可知，反应②×6—①得到反应，则计算反应的焓变需要查阅乙醇和氢气的燃烧热，故答案为：H2的燃烧热； ②A．增大原料气中的比例相当于增大二氧化碳的浓度，平衡向正反应方向移动，但二氧化碳的转化率减小，故错误； B．在恒容、绝热密闭容器中反应时，体系的温度会因为反应发生而发生变化，则反应体系的温度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； C．二氧化碳催化加氢制乙醇可以资源化转化二氧化碳，有利于减少二氧化碳的排放，有助于碳中和的实现，故正确； 故选A； ③温度升高，反应速率加快，反应物二氧化碳的消耗物质的量减小越大，二氧化碳的物质的量越小，由图可知，Ⅲ点二氧化碳的物质的量大于Ⅰ、Ⅱ，说明该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的物质的量增大，所以图中Ⅲ点一定是平衡状态点；由图可知，Ⅲ点二氧化碳的物质的量为0.7mol，由题意可建立如下三段式： 由三段式数据可知，反应的平衡常数K=，5min后，向容器Ⅲ中再充入1mol二氧化碳和1mol水蒸气，反应的浓度熵Qc=＞K，则平衡向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，故答案为：Ⅲ；＞； （2）①设时间为1h，由图可知，乙酸甲酯的起始物质的量为=103mol，乙酸甲酯的转化率为80%，则乙酸甲酯的反应速率为≈6.67 mol/(L·min)，若流速过快，乙酸甲酯不能与催化剂充分接触，导致反应不能充分进行，乙酸甲酯的转化率减小，故答案为：6.67；若流速过快，乙酸甲酯不能与催化剂充分接触，导致反应不能充分进行，乙酸甲酯的转化率减小； ②催化剂的活性越大，反应速率越快，180～200℃范围内，乙酸甲酯转化率随温度升高而迅速增大说明温度升高，使得催化剂的活性增强，导致反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率加快，消耗乙酸甲酯的物质的量增大，故答案为：温度升高与催化剂活性增强导致反应Ⅰ、Ⅱ的反应速率加快； （3）由题给数据可建立如下三段式： 由物质的量之比等于压强之比可知，平衡时混合气体的压强为MPa，则反应Ⅰ的平衡常数Kp==P0MPa−1，故答案为：P0。 5．(1)低温 (2)减小 (3)AC (4) 适当降温，适当增大压强 升温，反应1平衡左移，生成CO2，反应2平衡右移，消耗CO2。温度高于 236°C 后，反应1生成的CO2大于反应2消耗的CO2 0.061 (5) 【详解】（1）根据 ΔG=ΔH-TΔS，反应I的ΔH<0，正反应气体体积数减小，ΔS<0，ΔG<0反应自发，自发进行的条件是低温； （2）反应1加上反应2所得的反应K=K1⋅K2，且所得新反应ΔH=ΔH1+ΔH2<0，是放热反应，升高温度平衡逆向移动，故所得的反应K减小，即K1⋅K2减小； （3）A．化学反应一定伴随能量变化，绝热密闭容器温度不变，说明反应平衡，A正确； B．反应前后无固体参与，气体质量不变，容器体积不变，根据ρ=m/V可知，密度一直不变，混合气体平均密度保持不变无法说明反应到达平衡，B错误； C．CH3OH的体积分数未平衡时会一直改变，保持不变时到达平衡，C正确； D．反应1也有二氧化碳参加反应，则v正(CO2)=v逆(CO) 不能说明反应已经平衡，D错误； 故选AC； （4）①反应I生成CH3OH，是气体体积减小的放热反应，要增大平衡时CH3OH的选择性，则可以适当降温，适当增大压强； ②根据反应I和反应II的ΔH，升温，反应1平衡左移，生成CO2，反应2平衡右移，消耗CO2，且反应I受温度影响更大，故温度高于 236°C 后，反应1生成的CO2大于反应2消耗的CO2； ③从图可知244°C二氧化碳转化率10.5%，甲醇选择性58.3%。则平衡甲醇物质的量为1×10.5% ×58.3%=0.061mol； （5）根据装置可知，CO在左侧电极得电子，转化为CH3OH，电解液为酸性，故电极反应为CO+4e-+4H+=CH3OH。 6．(1) (2)A (3) 2 97.6% < (4) 增加 C 【详解】（1）已知反应Ⅰ． ；反应Ⅱ． ；反应Ⅲ． ；反应Ⅲ可以由反应I+反应Ⅱ，根据盖斯定律可知，，； （2）根据反应可知，pH越小，H+浓度越大，平衡正向移动，Hb与氧气的结合度α减小，故37℃，pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压与达到平衡时Hb与氧气的结合度α的关系如图1所示，pH=7.6时对应的曲线为A； （3）①由图2可知，氧气分压=2.00kPa时，Mb与氧气的结合度α=80.0%，则，；②体温约为37℃，，氧气分压=20.00kPa时=40.00，所以Mb与氧气的最大结合度=；③体温升高，Mb与氧气的结合度降低，则的平衡逆向移动，逆反应吸热，正反应放热，即△H＜0； （4）①由图知，当人体摄入酸过多时，发生，肺通过呼吸排出的会增价；②对于重度代谢性酸中毒的病人可以采取静脉注射5%溶液的方法治疗。 7．(1) (2) b b在相对较低的温度下，催化效果较好；且在一定温度范围内，可达到较高的催化效率，便于控制温度 (3) 还原 (4) 80% 75% 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应I-反应Ⅱ得与反应生成两种无毒物质的反应，则其反应热为，所以反应的热化学方程式为； （2）由图可知，b在相对较低的温度下，即可达到较高的催化活性，且b在一定温度范围内，可达到较高的催化效率，便于控制温度，所以选用催化剂b效果更好； （3）O2-向负极移动，即Pt电极为正极，正极上发生还原反应，NiO电极为负极，负极上NO 发生氧化反应生成NO2，则负极反应式为； （4）三段式表示，n总=(0.2+0.5+0.6+0.1+0.3+1.5)mol=3.2mol，则NO的平衡转化率=；的选择性=；平衡时压强为，则反应Ⅱ的平衡常数。 8．(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；。 9．(1) (2)溶液 (3)，通过计算可知，已除尽 (4)向除铜后的溶液中加入发生反应生成和，再加入有机溶剂，振荡静置，分层，进入有机层，分液，弃去下层溶液 (5)> (6) 顶角 面心 正四面体 【分析】硅酸盐锆矿的主要成分为，还含有的氧化物，“加热转化”过程，“加热转化”后得到的成分有，水浸不溶，碱浸除铝、硅元素，加盐酸，溶液中存在Cu2+、Fe3+、Zr4+，加NaCN除铜，再除铁，加氨水沉锆，最终得； 【详解】（1）分析“加热转化”过程的反应物和生成物可知，化学方程式为 （2）结合流程图可知，元素和元素在“碱浸”过程中除去，因此试剂X最好为溶液，溶液也可。 （3）常温下，若“除铜”后溶液中，则，通过计算可知，已除尽。 （4）根据所给信息可知，“除铁”的过程为萃取和反萃取操作，具体操作为向除铜后的溶液中加入发生反应生成和，再加入有机溶剂，振荡静置，分层，进入有机层，分液，弃去下层溶液，再用硫酸将含有的有机层反萃取，所得溶液进入下一步流程。 （5）常温下，，则“沉锆”后的溶液中，故。 （6）由“均摊法”可计算出晶胞中含有的个数：，O有8个。 ①锆原子位于晶胞的顶角和面心。 ②与O配位的围成的立体结构为正四面体。 ③晶体密度。 10．(1) 氧化，使降低，平衡正向移动，增大，促进沉淀生成 (2) 时高，利于生成沉淀；初始，加入的石灰乳更多，沉淀了更多的和，可使更多的用于形成沉淀 (3) 电极交换后，阴极产生H2，使钝化膜还原 反应中铬化合价由+6变为+3，电子转移为，除去废水中的，转移电子0.015mol×6=0.09mol，若维持电流强度为5A，电流效率为，设至少需要电解t小时，则5×t×3.6×103×=0.09×，t=0.5h 【详解】（1）具有强氧化性，将氧化为和，反应中氮化合价由-3变为0、碳化合价由+2变为+4，氯化合价由+1降低为-1，结合电子守恒可知，反应为：；氧化，使降低，平衡正向移动，增大，促进沉淀生成，而除去镍； （2）①，酸性条件下浓度较大、接近中性条件下浓度较大，与相比，初始时(Ⅵ)去除率较高的原因是：时高，利于生成沉淀；初始，加入的石灰乳更多，沉淀了更多的和，可使更多的用于形成沉淀。 ②沉淀中混有等杂质，可加入足量硫酸充分反应后过滤，实现(Ⅵ)的分离回收，反应过程中转化为硫酸钡沉淀和，离子方程式为； （3）①电源正负极反接一段时间，，钝化膜消失的原因为电极交换后，阴极产生H2，氢气具有还原性，使钝化膜还原。 ②反应中铬化合价由+6变为+3，电子转移为，除去废水中的，结合电子守恒可知，转移电子0.015mol×6=0.09mol，若维持电流强度为5A，电流效率为，设至少需要电解t小时，则5×t×3.6×103×=0.09×，t=0.5h。 11．(1) +49 高温 (2) 减小体系的压强、分离出CO2 升高温度，反应②正向进行程度大于反应①正向进行程度，COx中CO2的含量降低 1.5 0.60 (3) 6.72 【详解】（1）①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH==；故答案为+49； ②,时反应能自发进行，CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH>0，ΔS>0，故高温有利于反应自发进行；故答案为高温； （2）①为提高氢气的平衡产率，反应①平衡需向正反应方向移动，反应②平衡向逆反应方向移动，可以减小体系压强或分离出CO2；故答案为减小体系压强 分离出CO2； ②曲线b对应平衡时氢气的产率，曲线a对应平衡时CO2的分布分数，曲线C对应平衡时CO的分布分数；由图知200℃以后a曲线随温度的升高呈现降低趋势，说明CO2的分布分数随温度升高而降低，其原因在于升高温度反应②正向进行程度大于反应①正向进行程度，COx中CO2的含量降低；故答案为：升高温度反应②正向进行程度大于反应①正向进行程度，COx中CO2的含量降低； ③温度为500℃时，反应经10min达到平衡，此时乙醇的转化率为60%，依据反应①列三段式如下： 500℃，由图知δ(CO2)= δ(CO)=50%，说明平衡时n(CO2)= n(CO)=0.6mol；依据反应②列三段式如下： 得出平衡时n(C2H5OH)=0.4mol，n(H2)=3mol，n(H2O)=1.8mol，n(CO2)= n(CO)=0.6mol；总物质的量n（平衡）=6.4mol。起始时总物质的量n（起始）=4mol，p（起始）=100kPa,,；恒温恒容时，压强比等于物质的量比，故p（平衡）=，平衡时分压分别为，，，，，故答案为：1.5； ④反应②的，故答案为：0.60； （3）①乙醇燃料电池中乙醇在负极反应，失电子，生成二氧化碳和水，电极反应式为：；故答案为：； ②乙醇燃料电池中氧气在正极反应，得电子，电极反应式为：，当转移1.2mol电子时，正极消耗的氧气0.3mol，标准状况下体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L；故答案为：6.72。 12．(1) (2)升高温度，③平衡向右移动，②平衡向左移动，导致碘萃取率下降 (3)防止单质碘析出造成损失 (4)5 (5) (6)AD (7)或 【详解】（1）①②③，。 （2）升高温度，③为吸热反应，平衡向右移动，②为放热反应，平衡向左移动，导致碘萃取率下降。 （3）由于微溶于水，使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经过水蒸气蒸馏可制得高纯度的，反应中需过量，可使该平衡往正向移动，防止单质碘析出造成损失。 （4）为直线形结构，中心原子价层电子对数=对。 （5） 根据图示，在催化下，在酸性条件下发生反应：； （6）循环使用，并不消耗，B错误； b极消耗的均来自a极迁移，因此不变，C错误；故选AD。 （7）根据题干，， ，，平衡常数 。 13．(1)D (2) (3) Cat1 温度变化相同时，值越小，变化值(绝对值)越小 C (4) 升高温度 【详解】（1）分子含5个单键，需要5个杂化轨道，基态P原子电子排布式为1s22s22p63s23p5，3s、3p、3d能量相近，可以参与杂化，杂化类型为，选D； （2）根据盖斯定律可知，(②-①)÷4得目标热化学方程式，则 kJ⋅mol，由于b>a，则，三氯化磷与氯气反应生成五氯化磷是放热反应； （3）①根据表达式可知，温度变化相同时，值越小，变化值(绝对值)越小，直线斜率越小，催化剂催化效能越大。由图乙可知，Cat1对应直线的斜率较小； ②移走一半反应物，压强减小，减压平衡逆向移动，即平衡时的物质的量小于原平衡的一半，故选C； （4）①曲线a、b起始状态时，容器体积相同，反应物的物质的量相同，温度越高，压强越大，即温度：a>b，故答案为升高温度； ②同温同容条件下，压强之比等于物质的量之比，设转化xmol,列三段式：，，x=0.1mol，p()=p()=p()=，。 14．(1) (2)D (3)否；使用催化剂不影响化学平衡的移动，所以平衡转化率不变 (4)0.5 (5)否；300℃时，图1中a点NO的转化率小于图2中b点NO的转化率 (6)酸化的；250∼300℃(或区间内任一温度) (7)100∼250℃反应未达到平衡状态，随温度升高，反应速率加快，NO转化率增大(或升高温度，催化剂的活性增大，反应速率加快) 【详解】（1）方程式为：N2H4(g)+2NO(g) =2N2(g)+2H2O(g)，ΔH=反应物的键能-生成物的键能=247 kJ·mol-1+4×392 kJ·mol-1+2×632 kJ·mol-1-2×946 kJ·mol-1-4×463 kJ·mol-1=-665kJ·mol-1，热化学方程式为：，故答案为：。 （2）A．平衡后再充入一定量的，平衡正向移动，但物质自身的转化率是下降的，故A错误； B．平衡后再充入一定量的，容器压强增大，但是各组分的分压不变，由于容积不变因此浓度也不变，平衡不移动，无法提高H2转化率，故B错误； C．根据图象可知，升高温度，NO的平衡转化率降低说明此反应为放热反应，因此升高温度，平衡逆向移动，降低H2平衡转化率，故C错误； D．起始时充入和，相当于等倍增加反应物，若为恒压则平衡时转化率相等，但由于体积不变，因此相当于加压，正反应为气体分子数减小的反应，加压则平衡正向移动，提高H2平衡转化率，故D正确； 故答案为：D。 （3）催化剂是否使用都不会改变反应的平衡转化率，400℃后，催化效率降低，可能是催化剂催化效果变差，故答案为：否；使用催化剂不影响化学平衡的移动，所以平衡转化率不变。 （4）若在1L密闭容器中充入2mol和1molNO发生反应，则图中M点时NO的转化率为50%，列出三段式： 平衡时气体的总物质的量为3.5mol，则 故答案为：0.5。 （5）图1中a点未达到平衡状态，300℃时，图1中a点NO的转化率小于图2中b点NO的转化率，故答案为：否；300℃时，图1中a点NO的转化率小于图2中b点NO的转化率。 （6）图可知具有较高活性和选择性的催化剂为酸化的，250~300℃(或区间内任一温度)催化剂催化效果最好，NO转化率最高，故答案为：酸化的；250∼300℃(或区间内任一温度)。 （7）图1中100~250℃NO转化率升高的原因为图1中100℃至250℃，反应未达到平衡状态，温度越高，反应速率越大，NO转化率升高，故答案为：100∼250℃反应未达到平衡状态，随温度升高，反应速率加快，NO转化率增大(或升高温度，催化剂的活性增大，反应速率加快)。 15．(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==。 16．(1)-47 (2) 3 p3 过量的HCl与SiHCl3发生反应Ⅲ，使SiHCl3几乎全部转化为SiCl4；或当g≥4时主要发生反应Ⅱ，产物主要是SiCl4 (3) (4)BC 【详解】（1）化学反应焓变ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和，ΔH3=(318+3×360+431-4×360-436) kJ⋅mol-1=-47kJ⋅mol-1； （2）由图可知相同条件下，g=3时，η最大，因此最合适的进料比为3； 在g相同时，压强p3下最大； g≥4时，主要发生反应Ⅲ，SiHCl3几乎完全转化为SiCl4，η接近于零； （3）根据H原子守恒可知平衡后HCl的物质的量为：(a-b-2c)mol，此时HCl的浓度为；根据Cl原子守恒可得：(a-b-2c)+3b+4n(SiCl4)=a，n(SiCl4)=mol，反应Ⅲ的平衡常数K=； （4）A．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡，故不能改变HCl的平衡转化率，故A错误； B．v正>v逆说明反应未达到平衡，正向进行，因此，延长反应时间会继续消耗HCl，使其转化率增大，故B正确； C．该图表示的为相同时间内的转化率，未必是平衡转化率，故c点HCl转化率降低可能是因为温度过高，催化剂失去活性，反应速率减慢，故C正确； D．该反应为放热反应，温度升高K减小，则K(a)>K(b)，故D错误； 故选BC。 17．(1) -（a-b）或+（b-a） (2) (3) 有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快 (4) 升高温度 【详解】（1）根据方程式可知其等于已知反应①加上反应②，由盖斯定律可求得或+（b-a）；图中燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，氧气进入正极，正极电极反应式为，答案：或+（b-a）、； （2）根据据分析，催化剂为得到的甲醇最多且CO少，该反应应选择的最佳催化剂为，答案：； （3）依反应历程图所示，有水参与时反应的化学方程式为：有水参与的历程，反应速率加快的原因是有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快，答案：、有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快； （4）从图中可知，1min时H2的物质的量为6mol，起始的H2的物质的量为8mol，变化的H2的物质的量为2mol，故变化的甲醇的物质的量为2/3mol，0～1min内甲醇的反应速率v(CH3OH)=，平衡时变化的H2的物质的量为6mol，化学计量数之比等于物质的量之比得到变化的CO2的物质的量为2mol，转化率=，根据图示，4min后H2的物质的量保持不变，体系达到平衡状态，H2的物质的量为1mol，根据题意有，平衡时候总的物质的量，又知道平衡后压强为P， ，状态Ⅲ与状态Ⅰ相比，平衡时H2的物质的量增加，平衡逆向移动，同时从图中可知达到平衡的时间变短，综合可知改变的条件可能是升高温度，答案：、、、升高温度。 18．(1) (2) 主反应为吸热反应，高于时，乙苯的平衡转化率很大(或平衡常数很大)，的移出率对平衡转化率的影响很小(或主反应为吸热反应，高于时 ，温度对于主反应的影响大于的移出率对平衡转化率的影响) D (3) 【详解】（1）根据图像可知，①   ；②   ；③；根据盖斯定律，由③-②+①得。 （2）①设乙苯的起始量为1mol，可列出三段式：,由于的移出率为，剩余氢气的物质的量为，总压强为，将数据代入分压平衡常数，得。 ②当温度高于时 ，乙苯的平衡转化率随的移出率的变化改变程度不大，主要是因为主反应为吸热反应，高于时，乙苯的平衡转化率很大(或平衡常数很大)，的移出率对平衡转化率的影响很小(或主反应为吸热反应，高于时 ，温度对于主反应的影响大于的移出率对平衡转化率的影响)； ③A．该过程有副反应发生，生成的总物质的量与苯乙烯不相等，故A错误；B．主反应为可逆反应，始终有H2存在，故反应器中发生副反应，故B错误；C．在恒容的膜反应器中，其他条件不变，增大水烃比，乙苯的转化率降低，故C错误；D．膜反应器可降低主反应的活化能，提高主反应的选择性，故D正确；故选D。 （3）阴极上发生还原反应，阴极的电极反应为，；阳极上发生氧化反应，阳极的电极反应为，，当外电路通过电子时，理论上能处理甲醛，质量为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$