2025年广西高考化学一轮复习专练——反应原理综合题24道解析版

2025年广西高考一轮专练——反应原理综合题24道解析版 一、解答题 1．（2024·广西柳州·模拟预测）研究合成氨工业对生产、生活、科研等方面具有重要的意义，回答下列问题： (1)合成氨反应原理为：，能量变化如图。加入铁触媒作催化剂会使图中 (填“变大”“变小”或“不变”。下同)，图中 。 (2)实验测定不同条件下，平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如图所示。 ① (填“>”“<”或“=”)。 ②b、c、d三点对应平衡常数最小的点是 。 ③，条件下，时平衡转化率为，合成氨反应的 (用含的式子表示，为以气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) (3)转化为是工业制取硝酸的重要一步。 已知：      则反应：的 。 (4)研究数据表明，特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度关系为：，下列措施能提高反应速率的是___________。 A．适度增加氢气的浓度 B．适度降低反应温度 C．在低压下进行反应 D．及时将产物氨气分离出反应体系 (5)科学家研究发现可采用电解法合成氨，在质子导体作用下，将和分别通入电解池两极，阴极的电极反应式为 。 2．（2024·广西南宁·二模）研究碳、氮、硫元素化合物的性质及其相互转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。请回答下列问题： (1)已知I-可以催化二氧化硫在水溶液中发生歧化反应：3SO2(g) +2H2O(l)=2H2SO4(aq) +S(s)  H<0。催化原理分为两步： 第一步：SO2+4I- +4H+ =2H2O+ S↓ +2I2  H>0  慢反应 第二步：2H2O + I2 + ___________=___________+___________+ 2I-  H<0  快反应 ①请完整写出第二步反应的离子方程式 。 ②能正确表示I-催化SO2歧化反应原理的能量变化示意图为 。 (2)一种以CO2为碳源，在催化剂作用下催化加氢制备可再生能源甲醇的反应如下： 反应i：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  H1= - 49.1kJ•mol-1 反应ii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  H2= + 41.1kJ•mol-1 ①往恒容密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶3充入4mol反应物，在合适催化剂作用下，CO2的平衡转化率和甲醇的选择性[]如图所示。在513K达平衡时，甲醇的物质的量为 mol。随着温度的升高，ABC所在曲线逐减升高的原因是 。 ②现向恒温恒压(0.1MPa)的密闭容器中充入1molCO2、3molH2和6molHe，选择合适的催化剂使其仅发生反应i，反应10min后达平衡CO2的转化率为20%，该反应的Kp= MPa-2(分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 (3)一种电解氧化法吸收NO的原理如图所示：从A口中出来的物质是较浓的硫酸和 ；写出电解池阴极的电极反应式 。 3．（2024·广西贺州·一模）为了实现“碳达峰”和“碳中和”的。目标，将转化成可利用的化学能源的负碳技术是世界各国关注的焦点。 方法一：捕集合成。 Ⅰ． Ⅱ． (1)相关物质相对能量大小如图所示，则= ，升高温度， (填“增大”或“减小”)。 (2)起始物，时，反应在不同条件下达到平衡，240℃时甲烷的物质的量分数与压强p的变化关系、时与温度T的变化关系如图所示，图中A、B两点对应的速率： (填“大于”、“小于”或“等于”)；若C点与的分压相同，则= 。 方法二：催化加氢制甲醇。 以、为原料合成涉及的反应如下： i． ii． iii． (3)一定温度和催化剂条件下，、和(已知不参与反应)在总压强为的密闭容器中进行上述反应，平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化曲线如图所示。 ①图中曲线b表示物质 (填“”、“”或“”)的变化。 ②某温度下，反应达到平衡，测得容器中的体积分数为12.5%。此时用的分压表示0~t1时间内的反应速率= ；设此时，该温度下反应ii的平衡常数 。(用含a的代数式表示)。【已知：分压=总压×该组分的物质的量分数；对于反应，，x为物质的量分数】 4．（2024·广西贵港·模拟预测）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： 反应1：   反应2：   请回答下列问题： (1)  ，该反应正反应的活化能 (填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)恒压、时，和按物质的量之比投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现的高效转化。 ①该流程的总反应中还原需吸收的能量为 。 ②过程平衡后通入，一段时间内的物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)将与在恒容密闭容器中反应制取和时，发生反应1和反应，和的平衡转化率随温度变化的关系如图所示。 ①曲线 (填“”或“”)代表的平衡转化率。 ②计算时反应1的化学平衡常数 (计算结果保留两位小数)。 ③还原能力可衡量的转化效率，(同一时段内与的物质的量变化量之比)，从平衡移动的角度分析，随着温度升高，值逐渐减小直至近似等于1的可能原因是 。 ④催化剂可提高值，常压下和按物质的量之比投料，某一段时间内的转化率、值随温度变化如下表： 温度 480 500 520 550 转化率 7.9 11.5 20.2 34.8 2.6 2.4 2.1 1.8 下列说法正确的是 (填标号)。 A．值提高是由于催化剂选择性地提高反应2的速率 B．温度越低，含氢产物中占比越低 C．温度升高，的转化率增加，的转化率降低，值减小 D．改变催化剂可提高平衡时的值 5．（2024·广西·三模）氢能是一种重要的绿色能源，工业上用乙醇与水催化重整制氢气，发生以下反应： 反应Ⅰ：C2H5OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g)ΔH1=+255.7kJ/mol，K1 反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=−41.2 kJ/mol，K2 反应Ⅲ：C2H5OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g)ΔH3，K3 回答下列问题： (1)反应Ⅲ的 ，K3= (用表示)，该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)压强为100kPa，H2的平衡产率与温度平衡产率与温度、起始时的关系如图所示： ①反应Ⅱ的平衡常数： (填“>”“=”或“<”)，判断理由是 。 ②平衡体系中乙醇的物质的量分数：C点 (填“>”“=”或“<”)B点。 (3)维持压强在不变情况下，和发生上述反应，平衡时乙醇的转化率、的选择性、的选择性随温度升高的变化曲线如图所示： [已知：的选择性] ①图中表示选择性的曲线是 (填标号)。 ②时，反应达到平衡，则平衡时乙醇的物质的量为 。 ③时，反应Ⅱ的 (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)。 6．（2024·广西南宁·二模）CO、(主要指NO和)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的CO、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 ，反应3自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。 (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过程 。 ③为了提高该反应的速率和NO平衡转化率，可采取的措施有 (填一条)。 (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NO的平衡转化率随温度T以及 K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．NO的浓度不变 C．                             D．保持不变 ②表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是 (填“Ⅰ”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)。 7．（2024·广西贵港·模拟预测）研究的资源综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。 (1)在加氢合成的体系中，同时发生以下反应： 反应．   反应．   反应．   反应的 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 (2)向体积为1L的密闭容器中，投入和，平衡时CO或在含碳产物中物质的量分数及转化率随温度的变化如图： 已知反应的反应速率，，、为速率常数，c为物质的量浓度。 ①图中m代表的物质是 。 ②150~400℃范围内，随着温度升高，的平衡产量的变化趋势是 。 ③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数；若p点时体系总压强为，反应的 (保留2位有效数字)。 ④由实验测得，随着温度逐渐升高，混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态，原因是 。 (3)将通入一定浓度的溶液至饱和，通电后在电极上反应生成，原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。生成尿素的电极反应式为 。 8．（2024·广西河池·二模）以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取氢气是一种低耗能、高效率的制氢方法。该方法由气化炉制造和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应如下： Ⅰ．     Ⅱ．     Ⅲ．     Ⅳ．     回答下列问题： (1)反应的 。 (2)绝热条件下，将CO(g)、(g)以体积比1∶2充入恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅱ，下列叙述不能说明反应Ⅱ达到平衡的是_______(填标号)。 A．与比值不变 B．不变 C．容器内气体压强不变 D．容器内气体密度不变 (3)反应Ⅱ的速率方程为，(、为速率常数)。净反应速率()等于正、逆反应速率之差。平衡时，(温度为500K) (温度为600K)(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)在恒温恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅲ，达到平衡时再充入，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，将一定量和充入密闭容器中发生如下反应： 主反应Ⅰ：     副反应Ⅱ：     实验测得平衡时的转化率及HCOOH和CO的选择性(产物的选择性：生成的HCOOH或CO的物质的量与转化的的物质的量的比值)随温度变化如图所示。 曲线b表示 ，200～360℃，升高温度，曲线b对应的纵坐标值减小，原因是 ，240℃时，平衡体系中氢气的分压为 kPa，主反应Ⅰ的 。(用x、y、表示) 9．（2024·广西桂林·三模）2023年第19届杭州亚运会上，主火炬塔的燃料首次使用废碳再生的绿色甲醇，实现循环内的零排放，这也是首次在大型体育赛事上使用这种绿色燃料。回答下列问题： (1)已知：①   ②   ③   则的反应热 (用含、、的代数表示)。 (2)在恒容的密闭体系中进行反应。下列示意图正确且能说明该反应进行到时刻达到平衡状态的是___________ (填标号)。 A． B． C． D． (3)的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*表示吸附在催化剂表面；图中*H已省略) ①上述合成甲醇的反应历程中，最大能垒(活化能) eV。 ②下列措施有利于提高平衡时转化率的有 (填标号)。 a．使用更高效的催化剂    b．加压    c．增大的初始投入量 (4)恒压下，将和按体积比混合，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ：  和反应Ⅱ：  ，在相同时间段内的选择性和产率随温度的变化如图(其中，的选择性=)。 ①温度高于230℃时，的产率随温度升高而降低的原因可能是 。 ②恒压下，通过上述过程合成甲醇的适宜条件是 (填标号)。 A．210℃          B．230℃      C．催化剂CZT       D．催化剂 (5)一定条件下，将2mol 和4mol 充入密闭容器中，发生反应：，的平衡转化率与温度、平衡总压强的关系如图所示。 ①、、由大到小的顺序为 。 ②在条件下255℃时，该反应的压强平衡常数 (为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 10．（2024·湖北·模拟预测）环己烯()是一种重要的化学试剂，主要用于有机合成和油类萃取。利用环己烷脱氢制备环己烯的反应原理如下。 直接脱氢：1.   氧化脱氢：   回答下列问题： (1)已知几种化学键的键能数据如下表所示。 化学键 H-H C-H C-C 键能／(kJ 436 413 348 615 则△H1= kJ·mol-1；从热力学角度分析，反应1能自发进行的条件是 (选填“低温”或“高温”)。 (2)科技工作者结合实验与计算机模拟结果，研究环己烷直接脱氢制环己烯的反应历程(如上图所示)，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 ①的焓变小于零的原是 。 ② 脱氢的速率 (选填“大于”“小于”或“等于*脱氢的速率。 ③环己烷脱氢制备环己烯的副产物可能有 、 (填结构简式)。 ④在恒容密闭容器中充入一定量的环己烷，其初始压强为p，发生直接脱氢反应达到平衡时，环己烷的转化率为x，则反应I的标准平衡常数Kθ= [已知：分压=总压×物质的量分数，对于反应，Kθ=，其中pθ=100kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。 (3)在压强恒为的密闭容器中充入不同投料比的环己烷和CO2，在不同温度下达到平衡时，环己烷的转化率如下图所示，则a、b、c的大小关系为 ，判断的理由是 。 11．（2024·广西·二模）乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，是合成纤维、合成橡胶基本化工原料。二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯为生产乙烯提供了新途径。一定温度下，与在催化剂表面发生如下反应： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. 已知部分共价键的键能如下表所示： 共价键 C-H H-H H-O C=O 键能 413 436 464 799 回答下列问题： (1)反应Ⅱ： ，该反应的反应物和生成物中，属于杂化的原子种类有 种。 (2)用惰性气体与混合作为反应气体时只发生反应Ⅰ：，在923K、100kpa恒温恒压条件下，将的混合气体进行脱氢反应，平衡时的转化率为b，则该反应平衡常数 kpa（用含a、b的代数式表示）。 (3)在一定条件下 反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。 A．正反应速率先增大后减小 B．混合气体密度增大 C．反应物的体积百分数增大 D．化学平衡常数K值增大 (4)反应Ⅱ： 是提高乙烯产率的关键，但同时发生副反应Ⅲ。 ①为提高反应Ⅱ的平衡转化率，应选择的反应条件为 。 A．低温、高压    B．高温、低压    C．低温、低压    D．高温、高压 ②基于上述反应，在催化剂表面与发生脱氢制乙烯的总反应为：，该反应温度常控制在600℃左右，其原因是 。 (5)乙烯氯化反应合成1,2-二氯乙烷电化学装置如图所示，A、B为多孔铂电极分别通入乙烯和氯气。A电极的电极反应式为 ，离子交换膜为 （填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。 12．（2024·广西·二模）氢能是最具用前景的绿色能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一：  △H 已知：①   ②   ③   (1)△H = ，反应②在 (填“高温”或“低温”)条件下有利于自发。 (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CaO可以提高H2的百分含量。做对比实验，结果如图所示，分析无CaO、投入微米CaO、投入纳米CaO，H2百分含量不同的原因是 。 (3)在T1℃时，将0.10 mol CO与0.40 mol H2O(g)充入5 L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，H2的物质的量分数x(H2)=0.08。 ①CO的平衡转化率a= ；T1℃时，反应平衡常数k= (保留2位有效数字)。 ②由T1℃时上述实验数据计算得到v正～x(CO)和v逆～x(H2)的关系如图1所示。若升高温度，反应重新达到平衡，则v正～x(CO)相应的点变为 、v逆～x(H2)相应的点变为 。 (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Ea为活化能，k为速率常数，RE和C为常数)。该反应的活化能Ea= kJ/mol。 13．（2024·广西南宁·一模）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。 甲烷水蒸气催化重整发生如下反应： 反应i．   反应ⅱ．   (1)已知反应ⅱ中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H―H H―O C―H C=O E/（） 436 465 413 745 由此计算 。 (2)为了提高反应中甲烷的平衡转化率，理论上可采取的措施是______。 A．恒容时通入氮气 B．升高温度 C．及时分离氢气 D．选择合适的催化剂 (3)把甲烷和水蒸气按物质的量之比1∶3通入反应器中，其他条件不变，在不同温度下探究CaO对平衡时干燥出口气中物质的量分数的影响，结果如下： ①反应ⅱ平衡常数：K（500℃） K（700℃）（填“大于”、“等于”或“小于”）。 ②在400~600℃范围内，反应器中有CaO能大幅提高物质的量分数，原因是 （用化学方程式表示）。 (4)某温度下，在体积为1L的容器中加入1mol、3mol水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时的总转化率为80%，CO的浓度为。的平衡浓度为 ，反应i的平衡常数为 （保留一位小数）。 (5)一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示。理论上当正极消耗气体的体积为44.8L（标准状况）时，电路中转移的电子数为 。 14．（2024·广西河池·一模）乙酸水蒸气重整制氢气是一项极具前景的制氢工艺，该过程中可能发生下列反应： I．水蒸气重整：   Ⅱ．热裂解：   Ⅲ．脱羧基：   Ⅳ．水煤气变换：   回答下列问题： (1)反应I的 ，该反应在 中(填“高温”“低温”或“任意温度”)下具有自发性。 (2)若反应I在恒温恒容的密闭容器中发生，下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内的压强不再变化 B． C．容器内气体的质量不再变化 D．单位时间内，每断裂4mol O-H键的同时断裂4mol H-H键 (3)已知：水碳比(S/C)是指转化进料中水蒸气分子总数与碳原子总数的比值。下图是水碳比(S/C)分别为2和4时，反应温度对(g)平衡产率影响的示意图： ①表示水碳比(S/C)=4的曲线是 (填“a”或“b”)，该水碳比下制氢的最佳温度是 。 ②水碳比(S/C)=2时，(g)平衡产率随温度升高先增大后逐渐减小。(g)平衡产率逐渐减小的原因可能是 。 (4)一定温度下，若按水碳比(S/C)=0向1L恒容密闭容器中充入2mol (g)，达到平衡状态时(g)的物质的量为0.4mol，容器内的压强为初始时的1.4倍。 ①体系中的物质的量为 。 ②反应Ⅱ的化学平衡常数K= 。 15．（2024·广西柳州·三模）将二氧化碳资源化是实现“碳中和”目标的重要手段。回答下列问题： (1)利用和重整技术可获得合成气(主要成分为CO和)，反应如下： I：   Ⅱ：   反应的 ，该反应活化能(正) (逆)(填“>”“<”或“=”)。 (2)二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为： ，该反应的平衡常数与温度的关系如表。 温度/K 400 500 平衡常数/K 9 5.3 ①该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，在 时可自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 ②恒容绝热容器中发生上述反应，下列说法正确的是 。 A．加入合适的催化剂可以提高的平衡转化率 B．反应达平衡后容器内温度保持不变 C．反应达平衡时一定成立 D．容器内气体密度不变时说明达到了平衡状态 ③设m为起始时的投料比，即。通过实验得到图像如下： 图甲中控制其他条件，只调节反应温度，反应速率最快的是 (填、或)，理由是 。图乙表示在，起始压强为4 MPa的恒容条件下，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系，温度时，该反应的压强平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。 16．（2024·广西·二模）我国科学家成功利用光伏发电，将电解水获得的与反应合成甲醇，再由甲醇经若干酶促反应合成淀粉。该研究成果已在国际学术期刊《科学》上发表。回答下列问题： (1)人工合成转化为淀粉只需要11步，其中前两步涉及的反应如图所示。 反应的 （用含、、、的代数式表示）。 (2)有学者结合实验和计算机模拟结果，得出的一种反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注，TS1、TS2、TS3、TS4均为过渡态。决速步骤对应的化学方程式为 ；TS3对应的步骤适合在 （填“高温”或“低温”）条件下进行。 (3)在密闭容器中充入一定量的和，发生反应  ，在催化剂作用下单位时间内的转化率与温度、催化剂的关系如图所示。 ①a点时，的生成速率 （填“>”“<”或“=”，下同）的消耗速率；催化效率：Cat2 Cat1。 ②b点之后的转化率降低，可能的原因是 。 (4)已知催化加氢的主要反应如下： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． ①230℃时，将和按物质的量之比为1：3混合通入恒温刚性密闭容器中，在催化剂作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，容器内压强随时间的变化如下表所示。 时间/min 0 20 40 60 80 压强/MPa 平衡时，则该温度下反应Ⅰ的化学平衡常数 （用含的代数式表示）。 ②二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和甲醇选择性，应当 。 17．（2024·广西柳州·一模）二氧化碳催化加氢制甲醇，能助力“碳达峰”，涉及反应有： 反应①     反应②     反应③     (1)反应②自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)，反应③ 。 (2)反应③在热力学上趋势大于反应①，其原因是 。 (3)反应③有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种，TS为过渡态)，催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低 eV(eV为能量单位)。 (4)在下，和按物质的量之比为进行投料，只发生反应①和反应③，平衡时CO和在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。 ①图中a代表的物质是 。 ②q曲线在250℃之后随温度升高而增大的原因是 。 ③250℃时，反应①的平衡常数 (为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 (5)向一定浓度的溶液通入至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应式为 。 18．（23-24高三上·黑龙江大庆·期末）晶体硅材料是最主要的光伏材料，随当前信息工程的发展，硅主要用于微电子技术。工业上将粗硅氯化、精馏后得到和的混合物然后用还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为： i． ii． 回答下列问题： (1)已知： ，还原生成的热化学方程式为 。 (2)在、温度下，将、和分别加入体积固定的密闭容器中，在催化条件下发生反应i、ii．测得的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。 ①温度下，反应达到平衡时的转化率 。 ②温度下，反应i的标准平衡常数的计算式为 。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应的，其中，、、、为各组分的平衡分压)。 ③ 0(填“>”或“<”)，写出推理过程 。 (3)研究发现，反应的活化能。反应的活化能、速率常数k、温度T满足关系：。 已知：；ln10=2.3 ①若，通过升高温度到595K，才能满足以加快反应速率； ②若T=300K，使用催化剂使活化能降低，满足以加快反应速率，应减小。 上述②中应减小 kJ/mol(保留1位小数)；对比①和②你得到的结论是 。 19．（2024·广西·模拟预测）工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。回答下列问题： (1)已知相关反应的热力学数据如下。 反应 ①脱硝反应的 。时，为了提高该反应中NO的平衡转化率，理论上可采取的措施是 。 A．恒容时增大的压强         B．减小反应容器的容积 C．移去部分                D．选择合适的催化剂 ②另一脱硝反应的 。 (2)模拟工业尾气脱硝：一定条件下，将的气体与Ar混合，匀速通过催化脱硝反应器，测得NO去除率和转化率随反应温度的变化如图。 当温度低于时，NO的去除率随温度升高而升高，可能原因是 ；高于时，NO的去除率随温度升高而降低，结合(1)的信息分析其可能原因是 。 (3)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中速率最慢的步骤是 。若电路中有电子流过，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。 20．（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． 21．（23-24高三上·湖北武汉·阶段练习）氨是重要的化工原料，我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题： (1)下图为在某催化剂表面合成氨反应机理。 NH3的 VSEPR模型为 ， 反应的△H＝ kJ∙mol−1。 (2)近年来，电化学催化氮气还原合成氨的催化剂研究取得了较大发展。 ①图 1所示过程中，总反应方程式为 。 ②TiO2通过氮掺杂反应生成TiO2−aNb，如图所示，图中1 TiO2−aNb晶体中 = 。 (3)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成Ⅰ：进料组成Ⅱ：(物质i的物质的量分数：) ①P₁ 16MPa(填“>”、 “=”或“<”)。 ②进料组成中不含惰性气体 Ar的图是 。(图3或图4) ③图3中， 当时， 氮气的转化率a= 。 该温度时， 反应的平衡常数Kp= 。 22．（22-23高三上·辽宁锦州·期末）催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为：。回答下列问题： (1)已知相关物质的燃烧热( )： 物质 燃烧热 则催化重整反应的 。 (2)将原料按初始组成 充入密闭容器中，保持体系压强为 发生反应。达到平衡时， 体积分数与温度的关系如图所示。 ①下，n(平衡时气体)：n(初始气体)= 。该温度下，此反应的平衡常数 (以分压表示，分压=总压强×气体成分的物质的量分数。保留1位小数)。 ②若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数，则 点对应的平衡常数最小，理由是 。 (3)其他条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，反应 进行相同时间后， 的产率随反应温度的变化如图所示。 ①在催化剂A、B作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用表示，则 (填“>”“<”或“=”，下同)。 ②y点对应的 z点对应的。 (4)和 都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示： ①阴极的电极反应式为 。 ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和的体积比为 。 23．（2024·广西·一模）绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，可以用以下方法制备氢气。 I．甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下： i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)     △H=+206.2kJ•mol-1 ii．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)     △H=-41.2kJ•mol-1 (1)反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H= kJ•mol-1。 (2)在容积不变的绝热密闭容器中发生反应i，下列能说明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A．气体混合物的密度不再变化 B．CH4消耗速率和H2的生成速率相等 C．CO的浓度保持不变 D．气体平均相对分子质量不再变化 E．体系的温度不再发生变化 (3)恒定压强为P0MPa时，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入反应器中发生反应i和ii，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。    ①图中表示CO2的物质的量分数与温度的变化曲线是 (填字母)。 ②结合图中数据，其他条件不变，若要H2的产量最大，最适宜的反应温度是 (填标号)。 A．550~600℃      B．650~700℃      C．750~800℃ 在其他条件不变的情况下，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量，原因是 。 ③600℃时，反应ii的平衡常数的计算式为Kp= (Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ．电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池，利用CO2和H2O在碱性电解液中制备水煤气(H2、CO)，产物中H2和CO的物质的量之比为1∶1。 (4)电极B是 极，生成水煤气的电极反应式为 。 24．（2023·河北衡水·模拟预测）能源的合理开发和利用，低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日，中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖，以表彰他在全球生态保护中做出的贡献。 (1)在298K、100kPa时，已知： C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ•mol-1； H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ•mol-1； 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599.0kJ•mol-1。 298K时，写出1molC(s，石墨)和H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式： 。 (2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应： 主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9kJ•mol-1 副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ•mol-1 工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右，其主要原因为 。 (3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持总压为100kPa，发生反应：CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H＜0。当=1时，NO的平衡转化率～；T2时NO平衡转化率～的关系如图：    ①能表示此反应已经达到平衡的是 (填字母)。 A．气体总体积保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．不再变化 ②表示T2时NO平衡转化率～的关系是 (填“I”或“Ⅱ”)，T1 T2(填“＞”或“＜”)。 ③当=1、T3时，CH4的平衡分压为 。已知：该反应的标准平衡常数Kθ=，其中pθ=100kPa，p(CH4)、p(NO)、p(CO2)、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压，则该温度下Kθ= (分压＝总压×物质的量分数)。 (4)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的电解装置使用了阳离子交换膜。    B中发生的总反应离子方程式为 。 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) 变小 不变 (2) ＞ d (3) (4)AD (5) 【详解】（1）催化剂改变反应历程，降低了反应的活化能，加快可反应速率，但是不改变反应的焓变，故图中变小，图中不变； （2）①正反应放热，升高温度平衡逆向进行，氨气的含量降低，则根据图象可判断＞； ②平衡常数只与温度有关系，升高温度平衡逆向进行，平衡常数减小，则a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=Kc＞Ka＞Kd； b、c、d三点对应平衡常数最小的点是d； ③，条件下，时，假设氢气、氮气投料分别为2mol、1mol，平衡转化率为，则反应氮气0.5mol； 平衡时总的物质的量为2mol，合成氨反应的。 （3）已知： ①   ②   由盖斯定律可知，①-2×②得反应：的； （4）A．由速率公式可知，适度增加氢气的浓度，反应速率增大，A正确； B．适度降低反应温度，k值减小，反应速率减小，B错误； C．在低压下进行反应，物质浓度较小，反应速率较低，C错误； D．由速率公式可知，及时将产物氨气分离出反应体系，氨气浓度减小，则反应速率加快，D正确； 故选AD。 （5）采用电解法合成氨，在质子导体作用下，将和分别通入电解池两极，则阴极的氮气得到电子发生还原反应生成氨气，电极反应式为：。 2．(1) 2H2O + I2 +SO2=+4H+ + 2I- B (2) 0.117 升高温度，反应ii正向移动的程度大于反应i逆向移动的程度 (3) O2 2＋2H＋＋2e-=＋2H2O 【详解】（1）第二步反应的离子方程式可由总反应的离子方程式减去第一步反应的离子方程式得出，即反应为2H2O + I2 +SO2=+4H+ + 2I-。总反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；第一步为吸热的慢反应，反应所需的活化能较大；第二步为放热的快反应，反应所需的活化能较小，比较图像只有B合适，答案选B。 （2）根据题意可知投料为1 molCO2和3 molH2，据图可知513K达平衡时CO2的平衡转化率为15%，甲醇的选择率为78%，结合反应i可知生成的甲醇为1×15%×78% mol；反应i为放热反应，反应ii为吸热反应，升高温度反应ii平衡正向移动，反应i平衡逆向移动，且反应ii正向移动的程度大于反应i逆向移动的程度，所以CO2的平衡转化率升高，甲醇的选择率降低。平衡时CO2的转化率为20%，列化学平衡三段式， He不参与反应，仍为6mol，混合气体总物质的量为(0.8+2.4+0.2+0.2+6)mol=9.6mol，Kp= (≈33.3 MPa-2)。 （3）从电解氧化法吸收的原理图可知，和A口相连的电极是阳极室，通入的是稀硫酸，而阴极室通入的是溶液，出来的是。则根据电极放电顺序，可知阳极是OH-失去电子发生氧化反应，生成水和氧气，而H+通过阳离子交换膜进入到阴极室，和反应生成和水，所以整个电解过程中阳极室中的水减少，则阳极室的硫酸浓度会变大，故从A口中出来的物质是氧气和浓度变大的硫酸。H+通过阳离子交换膜进入到阴极室，和反应生成和水，从 到是化合价降低的过程，得到电子发生了还原反应，则电解池的阴极的电极反应式为2＋2H＋＋2e-=＋2H2O。 3．(1) -165 减小 (2) 大于 1.5×105Pa (3) 【详解】（1）由图可知，反应I的焓变△H1=(-75)+2×(-242)-(-394)=-165； 由盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅱ得反应：，反应的焓变为(-75)+(-242)-(-111)=-206，升高温度，平衡逆向移动，则其平衡常数减小，故减小； （2）反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲烷的物质的量分数减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲烷的物质的量分数增大，则A点所在曲线为5×105Pa时甲烷的物质的量分数与温度的变化关系，B点所在曲线为240℃时甲烷的物质的量分数与压强的变化关系，由图可知，A点温度高于B点、压强大于B点，则平衡时A点的正逆反应速率更快，则反应速率大于； 设氢气、二氧化碳投料分别为3mol、1mol，平衡时甲烷和一氧化碳的物质的量为a mol，由题意可建立如下三段式： 总的物质的量为4-2a，由图可知，甲烷的物质的量分数为0.1、压强为5×105Pa，则，解得a=mol，则总的物质的量为，水的分压为×5×105Pa=1.5×105Pa； （3）①生成甲醇的反应均为放热反应、生成CO的反应为吸热反应，则升高温度，甲醇选择性下降、CO选择性升高，故c、a分别为和的选择性随温度的变化曲线，则曲线b表示物质的变化。 ②某温度下，反应达到平衡，测得容器中的体积分数为12.5%，此时的分压为×12.5%，0~t1时间内的反应速率=； 设此时，由三段式可知： 反应达到平衡，总的物质的量为(0.73+0.24+0.03-2n)mol，测得容器中的体积分数为12.5%，则，n=0.1mol，则平衡时水、二氧化碳、氢气分别为(a+0.1)mol、(0.24-a-0.1)mol=(0.14-a)mol、(0.73-a-0.3)mol=(0.43-a)mol，该温度下反应ii为气体分子数不变的反应，则平衡常数。 4．(1)大于 (2) 增大 (3) 4.26 随着温度升高，反应1平衡正向移动的程度大于反应2平衡正向移动的程度，值逐渐减小，以上反应1进行的程度远大于反应2，而反应1中、相等，所以值近似等于1 A 【详解】（1）由盖斯定律得  ，正反应逆反应，正反应逆反应，逆反应，则正反应； （2）①流程总反应为  ，则还原需吸收能量。②通入，分解平衡正移，导致增大，促进还原平衡正移，故过程ii平衡后通入，测得一段时间内的物质的量增大； （3）①若只发生反应1，则和的平衡转化率相等，现同时发生反应1和反应2，则，故同一温度下平衡转化率较大的为，曲线a代表CO2的平衡转化率。 ②时，甲烷的平衡转化率为，说明甲烷减少了，二氧化碳的平衡转化率为，说明二氧化碳减少了，参与反应1的二氧化碳为，参与反应2的二氧化碳为，则反应1中生成，生成，二氧化碳参与反应2消耗，生成水蒸气，生成，平衡时，整个体系中为，为，为，为，为，故时反应1的化学平衡常数。 ③随着温度升高，反应1平衡正向移动的程度大于反应2平衡正向移动的程度，值逐渐减小，以上反应1进行的程度远大于反应2，而反应1中、相等，所以值近似等于1。 ④催化剂可提高值，说明催化剂选择性地提高反应2的速率，A项正确；温度越低，值越大，说明反应2进行的程度越大，含氢产物中占比越高，B项错误；温度升高，反应1和反应2平衡正移，转化率增加，转化率增大，值减小，C项错误；催化剂对化学平衡无影响，改变催化剂不能提高平衡时的值，D项错误。 5．(1) +173.3kJ/mol K1K 高温 (2) = 平衡常数只与温度有关，A、D两点的温度相同，则平衡常数相等 < (3) a 0.4 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ得到反应Ⅲ，则反应△H=ΔH1+ΔH2= =(+255.7kJ/mol)+( −41.2 kJ/mol)= +173.3kJ/mol，反应的平衡常数K= K1K；该反应是熵增的吸热反应，高温条件下，反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故答案为：+173.3kJ/mol；K1K；高温； （2）①平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，由图可知，A、D两点的反应温度相同，则A、D两点平衡常数相等，故答案为：平衡常数只与温度有关，A、D两点的温度相同，则平衡常数相等； ②由图可知，B、C两点的值相等，B点反应温度低于C点，反应Ⅰ、Ⅲ都为气体体积增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，乙醇的物质的量减小、气体总物质的量增大，反应Ⅱ为气体体积不变的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，但气体总物质的量不变，则C点平衡体系中乙醇的物质的量分数小于B点，故答案为：<； （3）①反应Ⅰ、Ⅲ都为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，升高温度，反应Ⅰ、Ⅲ的平衡向正反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，则乙醇的转化率增大、二氧化碳的选择性减小、一氧化碳的选择性增大，则曲线a表示二氧化碳的选择性，故答案为：a； ②由题意可知，573K反应达到平衡时二氧化碳的选择性和一氧化碳选择性之和为1，则曲线b表示乙醇的转化率，由图可知，平衡时乙醇的转化率为60%，则平衡时乙醇的物质的量为1mol—1mol×60%=0.4mol，故答案为：0.4； ③由图可知，573K反应达到平衡时二氧化碳的选择性为85%、一氧化碳选择性为15%、乙醇的转化率为60%，则平衡时二氧化碳的物质的量为1mol×60%×85%=1.02mol、一氧化碳的物质的量为1mol×60%×15%=0.18mol，设反应Ⅰ生成一氧化碳的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 由反应前后氢原子个数守恒可得：12=2.4+2.4+2a+6.84，解得a=0.18，则平衡时一氧化碳、水蒸气、二氧化碳、氢气、混合气体的物质的量分别为0.18mol、1.38 mol、1.02 mol、3.42 mol、6.4mol，则反应Ⅱ的Kp=，故答案为：。 6．(1) -746.0 低温 (2) < 4 增大压强或缩小容器体积 (3) AB I 该反应为放热反应,温度越高,NO(g)的平衡转化率越小 > 【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应3=2×反应1-反应2，则；该反应为气体分子数减小的放热反应，ΔS<0，根据ΔG=ΔH-TΔS<0，可知，反应3自发进行的条件是低温； （2）①由图可知，反应4为放热反应，则； ②由图可知，该反应过程4的活化能最大，则该反应历程的决速步骤为过程4； ③反应4为气体分子数减小的放热反应，则为了提高该反应的速率和NO平衡转化率，可采取的措施有增大压强或缩小容器体积； （3）①反应4为气体分子数减小的放热反应，且为恒压容器，以此解题。， A．随着反应进行，容器体积发生变化，容器中物质的质量不变，则密度是变量，当密度不变时，反应平衡，A正确； B．随着反应进行，一氧化氮逐渐被消耗，当其浓度不变时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确； C．根据方程式可知，当，反应平衡，而，不能证明反应平衡，C错误； D．氮气和水都是产物，反应正向开始，则始终不变，故当不变时，不能证明反应达到平衡，D错误； 故选AB； ②反应4为气体分子数减小的放热反应，当温度升高时，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率减小，则表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是I；理由是：该反应为放热反应,温度越高,NO(g)的平衡转化率越小； ③反应4为气体分子数减小的放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，则a、d两点对应的平衡常数大小比较为>； ④b点对应的，NO的平衡转化率为80%，设起始时H2(g)和NO(g)的物质的量分别为4 mol、1 mol，列三段式 平衡时,容器中的气体的总物质的量为4. 6 mol，H2 (g)、NO(g)、N2 (g)、H2O(g)的分压分别为：、、、，b点对应条件下的压强平衡常数。 7．(1) 低温 (2) CO 先减小后增大 反应I、III为放热反应，反应II为吸热反应，高温时主要发生反应II，反应II反应前后气体分子数相等，所以气体平均相对分子质量基本不变 (3) 【详解】（1）根据盖斯定律，则，；该反应正向放热，正向体积减小熵减，当时T较小，则该反应低温自发； （2）反应I、III正向放热，反应II正向吸热，升高温度反应I、III逆向移动、反应II正向移动，则CO的物质的量分数增大、甲醇的物质的量分数减小，m代表CO；升高温度反应I、III逆向移动、反应II正向移动，根据二氧化碳的变化趋势可以推知水的平衡产量变化趋势为先减小后增大；p点二氧化碳的转化率为20%，则二氧化碳变化物质的量为0.2mol，CO和的总物质的量为0.2mol；此时CO的体积分数为20%，则CO和的物质的量分别为0.04mol、0.16mol；在1L容器中有：，， ， 则、，有，则，，则，，，，p点为平衡点则；反应I、III为放热反应，反应II为吸热反应，高温时主要发生反应II，反应II反应前后气体分子数相等，所以气体平均相对分子质量基本不变； （3）电解过程中，和在电极X上反应生成尿素，N元素化合价由+5降低至-3价，根据电荷守恒、原子守恒，可得到对应的电极反应式：。 8．(1)＋90.3 (2)AD (3)等于 (4) 向左移动 不变 (5) 的转化率 升高温度主反应Ⅰ平衡逆向移动程度大于副反应Ⅱ平衡正向移动程度 【详解】（1）反应Ⅰ＋反应Ⅱ，可得出反应的，故答案为：＋90.3。 （2）A．只要反应一发生，与比值始终为1，该比值是常量，常量不变，不能说明反应Ⅱ达到平衡，A符合题意； B．反应过程中，一直在发生变化，该比值是变量，变量不变，能说明反应Ⅱ达到平衡，B不符合题意； C．反应Ⅱ气体的物质的量虽然始终保持不变，容器的容积保持不变，但为绝热容器，反应为放热反应，故反应过程中容器的温度一直在上升，即容器内气体压强一直在增大，容器内气体压强是变量，变量不变，能说明反应Ⅱ达到平衡，C不符合题意； D．已知反应Ⅱ气体的质量保持不变，容器为恒容密闭容器，则反应过程中容器内气体密度保持不变，容器内气体密度是常量，常量不变，不能说明反应Ⅱ达到平衡，D符合题意; 故答案选AD。 （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，且均为0，故平衡时，(温度为500K)等于(温度为600K)，且等于0，故答案为：等于。 （4）在恒温恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅲ，达到平衡时再充入，使其浓度增大到原来的2倍，则增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动，即向左移动。根据平衡常数仅和温度有关可知，当恒温条件下重新达到平衡后，K不变，即浓度不变，故答案为：向左移动；不变。 （5）温度相同时，CO和HCOOH的选择性相加为1，同时主反应Ⅰ为放热反应，升高温度，主反应Ⅰ平衡逆向移动，HCOOH的选择性下降，即曲线a为HCOOH的选择性，曲线c为CO的选择性，曲线b为的转化率。200～360℃，升高温度，曲线b对应的纵坐标值减小，原因是主反应Ⅰ平衡逆向移动程度大于副反应Ⅱ平衡正向移动程度。由图可知240℃时，转化率为y，CO的选择性为x，则HCOOH的选择性为1-x，设投入的的物质的量为a mol，可得出如下各物质的转化量： ，。设平衡时密闭容器中气体总物质的量为，气体总压强为。已知240℃时，平衡体系中的分压为Kpa．则240℃时主反应Ⅰ的； 故答案为：的转化率；升高温度主反应Ⅰ平衡逆向移动程度大于副反应Ⅱ平衡正向移动程度；。 9．(1) (2)BC (3) 1.36 b (4) 反应Ⅰ的，温度升高，平衡逆向移动，使转化为的平衡转化率降低 BD (5) 3.645(或) 【详解】（1）根据盖斯定律，目标反应=，故 （2）A．当c(CH3OH)不变时反应达到平衡状态，t1时刻之后c(CH3OH)还在改变，故t1时刻未达到平衡，A错误； B．当CO2的质量分数不变时，反应达到平衡，B正确； C．反应过程中不断增大，当不变时，反应达到平衡，C正确； D．t1时甲醇和CO2的物质的量相等，不能说明反应达到平衡，D错误； 故选BC； （3）①合成甲醇的反应历程中，最大能垒(活化能)[-0.2-(-1.56) ]eV=1.36eV； ②a．催化剂不能改变转化率，a错误； b．该反应正向气体分子数减少，加压平衡正向移动，CO2的转化率增大，b正确； c．增大的初始投入量，CO2的转化率减小，c错误； 故选b； （4）①温度高于230℃时，的产率随温度升高而降低的原因可能是：反应Ⅰ的，温度升高，平衡逆向移动，使转化为的平衡转化率降低； ②由图可知，选用催化剂时CH3OH的选择性高，在230oC时，CH3OH的产率高，故制备甲醇的条件为：230oC，催化剂，选BD； （5）①该反应正向气体分子数减少，加压平衡正向移动，CO2的转化率增大，故：； ②，气体的总物质的量为3.6mol，CO2的体积分数为：，H2的体积分数为：， CH3OH和H2O的体积分数为：，故Kp=。 10．(1) +123 高温 (2) 环己烷吸附在催化剂表面时会释放能量 小于 (3) a>b>c>d 一定温度和压强下，在C6H12的量不变的情况下增大CO2的量，平衡向正反应方向移动，环己烷的平衡转化率增大 【详解】（1）；，，，当时反应自发进行，即该反应高温下可自发进行； （2）①环己烷吸附在催化剂表面时会释放能量，使得的焓变小于零； ②脱氢的速率小于*，因为脱氢过程中到TS1这步的活化能很大，活化能越大，反应速率越慢，导致脱氢的速率整体小于*； ③环己烷脱氢制备环己烯可能脱去过多的H，得到的副产物可能有、； ④设初始时，充入环己烷的物质的量为amol，可得三段式，总物质的量为（a+ax）mol，总压强为：，、、物质的量分数分别为、、， ； （3）一定温度和压强下，在C6H12的量不变的情况下增大CO2的量，平衡向正反应方向移动，环己烷的平衡转化率增大，因此a>b>c>d。 11．(1) -166 2 (2) (3)AD (4) B 600℃左右催化剂活性最大 (5) 阴离子 【详解】（1）焓变=反应物总键能-生成物总键能， 799×2+436×4-413×4-464×4=-166；该反应的反应物和生成物中，属于杂化的原子有甲烷中的C和水中的O，共2种。 （2）在923K、100kpa恒温恒压条件下，将的混合气体进行脱氢反应，平衡时的转化率为b，设乙烷的投料为1mol。 混合气体的总物质的量为(1+a+b)mol,则该反应平衡常数kpa。 （3）A．正反应速率先增大后减小，说明改变的条件为增大反应物浓度，平衡正向移动，选A； B．混合气体密度增大，说明分子数减少，平衡逆向移动，故不选B； C．反应物的体积百分数增大，说明平衡逆向移动，故不选C； D．正反应吸热，化学平衡常数K值增大，说明升高温度，平衡正向移动，选D； 选AD。 （4）①A．反应Ⅱ正反应吸热，降低温度，平衡逆向移动；增大压强，反应Ⅲ正向移动，不利于提高乙烯产率，故不选A；    B．反应Ⅱ正反应吸热，升高温度，平衡正向移动；减小压强，反应Ⅲ逆向移动，有利于提高乙烯产率，故选B； C．反应Ⅱ正反应吸热，降低温度，平衡逆向移动；低温不利于提高乙烯产率，故不选C；     D．增大压强，反应Ⅲ正向移动，不利于提高乙烯产率，故不选D； 选B； ②在催化剂表面与发生脱氢制乙烯，600℃左右催化剂活性最大，为加快反应速率，该反应温度常控制在600℃左右。 （5）根据图示，A电极乙烯失电子发生氧化反应生成1,2-二氯乙烷，A为负极，A电极的电极反应式为，乙烯生成1,2-二氯乙烷，消耗氯离子，所以使用阴离子交换膜。 12．(1) -41.2 kJ/mol 低温 (2)CaO能吸收CO2，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)30.0 【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； 反应②的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，根据反应自发进行的条件：△G=△H -T△S＜0，则反应应该在低温条件下有利于自发； （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； （3）CO(g)与H2O(g)在一定条件下发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，假设反应消耗的H2O的物质的量是x，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； 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； （4）已知Arrhenius经验公式为，根据图像可得①，②，联立方程解得Ea=30.0 kJ/mol，则反应的活化能为30.0 kJ/mol。 13．(1)+278 (2)BC (3) 小于 (4) 1.6 16.9 (5)8 【分析】根据公式反应物总键能-生成物总键能，将相关数据代入计算反应ii的焓变值；一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示：CO和H2失去电子发生氧化反应分别产生CO2和H2O，电解质为O2-，正极区发生的电极反应O2 +4e-= 2O2-。 【详解】（1）根据公式反应物总键能-生成物总键能，将相关数据代入计算反应ii，故答案为：+278； （2）A．恒容时通入氮气，容器内压强增大了，但体系各组分浓度不变，平衡不移动，甲烷转化率不变，A不符合题意； B．反应i、反应ii均为吸热反应，升高温度反应正向进行，甲烷转化率提高，B符合题意； C．反应i、反应ii中氢气均为生成物，及时分离氢气，降低生成物浓度平衡正向进行，提高了甲烷转化率，C 符合题意； D．选择合适的催化剂只能加快反应的速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，甲烷的转化率不变，D不符合题意； 故答案为：BC； （3）①反应ii正反应是吸热反应，升温平衡向吸热的正反应方向移动，平衡常数增大， 故K(500℃)<K(700°C)，故答案为：小于； ②在400~600°C范围内，反应器中有CaO能大幅提高H2物质的量分数，原因是生成的二氧化碳与CaO发生CO2+CaO=CaCO3，使反应 ii 向正反应方向移动，因此有 CaO时 能大幅提高 H2物质的量分数，即CaO+CO2= CaCO3 ， 故答案为：CaO+CO2= CaCO3； （4）某温度下，在体积为1 L的容器中加入1 mol CH4、3 mol水蒸气进行催化重整反应，达到平衡时CH4 的总转化率为80%， CO 的浓度为0.2 mol/L，；列三段式进行计算， ， H2O的平衡浓度为1.6mol/L；反应i的平衡常数K= ， 故答案为：1.6mol/L；16.9； （5）一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示:CO和H2失去电子发生氧化反应分别产生CO2和H2O，电解质为O2-，正极区发生的电极反应O2 +4e-= 2O2-；因为O2～4e-，所以， ， 故答案为：8。 14．(1) ＋131.5 高温 (2)A (3) b 600℃ 此时体系内主要发生反应Ⅳ，升高温度，反应Ⅳ放热，平衡逆向移动，消耗 (4) 0.2mol 0.016 【详解】（1）由盖斯定律可知反应I= 反应Ⅱ +2×反应 Ⅳ，因此==+213.7kJ/mol+2×(-41.1kJ/mol)=+131.5kJ/mol；反应Ⅰ为吸热的熵增反应，在高温下可自发进行。 （2）A．反应是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，A正确； B．时反应达到平衡，B错误； C．该反应中反应物、生成物都是气体，根据质量守恒，容器内气体的质量不变，C错误； D．反应物CH3COOH和H2O中都含有O-H键，因此断裂4molO—H键不代表消耗2molH2O，而断裂4molH—H键代表消耗4molH2，此时正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，D错误； 故选A。 （3）水的量越大生成氢气的产率越高，即水碳比越大氢气的产率越高，因此水碳比(S/C)=4的曲线是b，由图像可知该水碳比下制氢的最佳温度是600℃；乙酸的裂解是吸热反应，升高温度有利于H2的生成，约600℃时达到最大，但升高温度有利于水煤气变换反应向逆反应方向进行，此时体系内主要发生反应Ⅳ，升高温度，反应Ⅳ放热，平衡逆向移动，消耗，因此H2的产率会出现先增大后逐渐减小。 （4）根据题意列式： 有反应关系可知x=0.2； 1.8-a+2a+0.8=2mol×1.4=2.8mol，a=0.2mol； 反应Ⅱ的化学平衡常数K=。 15．(1) +329 > (2) 放热 低温 B T1 由于该反应放热，所以温度越高反应物转化率越低，所以T1>T2>T3，温度越高反应速率越快，反应速率最快的是T1 3 【详解】（1）根据盖斯定律，反应I+2×反应Ⅱ可得反应的247+2×41=+329，由(正)- (逆)>0，则(正)>(逆)； （2）①由表可知，温度升高平衡常数减小，且升高温度平衡向吸热方向移动，说明该反应为放热反应，∆H<0，该反应是气体体积减小的反应则∆S<0，由自发反应的判据∆G=∆H-T∆S <0，在低温时可自发进行； ②A．加入合适的催化剂只改变反应速率，平衡不移动，不能提高的平衡转化率，故A错误； B．该反应是放热反应，绝热容器中反应体系温度发生变化，当反应达平衡后容器内温度保持不变，故B正确； C．反应达平衡时与起始投入量和转化率有关，不一定成立，故C错误； D．恒容气体总质量不变，则容器内气体密度一直不变，不能说明达到了平衡状态，故D错误； 故选B； ③该合成反应正向放热，其他条件不变时升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，即温度越低，CO2的平衡转化率越大，所以T1>T2>T3，温度越高反应速率越快，控制其他条件，只调节反应温度，反应速率最快的是T1；由于投料按照化学计量系数比进行，，所以反应任意时刻，n(H2):n(CO2)=3:1，且n(乙醇)：n(水)=1:3；所以图中a线为H2，b线为CO2，c线为水，d线为C2H5OH；结合数据可知，T4时，H2和H2O的物质的量分数相等，CO2和C2H5OH的物质的量分数相等，m=3，设起始氢气为3mol，二氧化碳为1mol，列三段式：，3-6x=3x，x=，平衡时气体总物质的量为mol，恒温恒容条件下压强之比等于物质的量之比，平衡时总压强为 MPa，平衡时CO2和C2H5OH的分压均为MPa，H2和H2O的分压均为1MPa， 得该反应的压强平衡常数=3MPa−4。 16．(1) (2) （或） 低温 (3) > > 温度升高，平衡向逆反应方向移动（或催化剂活性降低；或温度升高反应左移与催化剂活性降低共同作用） (4) 选择适宜的催化剂 【详解】（1）目标反应由I+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ而来，故； （2）由图示反应历程信息可知，TS4对应的步骤，生成的反应活化能最大，是整个化学反应的决速步骤，化学方程式为（或）；TS3对应的步骤的反应为，该反应的，，若要自发进行，需要，则适合在低温条件下进行。 （3）①a点在平衡之前，正反应速率大于逆反应速率；相同温度下单位时间内转化率较大的催化效率高，故催化效率：Cat2>Cat1； ②催化剂的选择性受温度影响，b点之后温度升高，平衡向逆反应方向移动（或催化剂活性降低；或温度升高反应左移与催化剂活性降低共同作用）。 （4）①设起始的物质的量为1mol，则H2的物质的量为3mol，生成为CH3OH的物质的量为xmol，生成CO的物质的量为ymol，列出三段式： 起始时气体总物质的量为4mol，平衡时生成CH3OH为 xmol，生成CO为ymol，生成H2O为(x+y)mol，剩余CO2为(1-x-y)mol，剩余H2为(3-3x-y)mol，气体总物质的量为(4-2x)mol，相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比，则，解得x=0.2，再根据平衡时，平衡时总压强为，有，解得y=0.4，则反应Ⅰ平衡时各气体的物质的量为n(CO2)=0.4mol，n(H2)=2mol，n(CH3OH)=0.2mol，n(H2O)=0.6mol，各气体的平衡分压分别为p(CO2)= ，p(H2)= ，p(CH3OH)= ， p(H2O)= ，反应Ⅰ的化学平衡常数==； ②二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和甲醇选择性，应当选择适宜的催化剂。 17．(1) 低温 (2)反应③是放热反应，反应①为吸热反应 (3)0.20 (4) 250℃之后反应①为主反应 (5) 【详解】（1）反应②的△H<0，△S<0，若△G=△H-T△S<0，需满足低温，因此需要低温自发；反应③=反应①+反应②，则△H3=△H1+△H2=+41kJ/mol+(-90kJ/mol)=-49 kJ/mol； （2）反应③在热力学上趋势大于反应①，其原因是反应③是放热反应，反应①为吸热反应； （3）由图知TS3步活化能最大，为该反应的决速步，未使用催化剂时的活化能为1.8eV-0.2eV=1.6eV，使用催化剂时的活化能为0.4eV-(-1.0eV)=1.4eV，故使用催化剂使该步骤的活化能降低了0.2eV； （4）反应①为吸热反应，反应③为放热反应，平衡后升高温度，甲醇的物质的量减少，CO的物质的量增加，a曲线代表甲醇，b曲线代表CO，q曲线代表CO2的转化率随温度的变化；250°C之前以反应③为主，升高温度，反应③逆向移动，CO2的转化率降低，250°C之后以反应①为主，升高温度，反应①正向移动，CO2的转化率增大；250°C时，二氧化碳的转化率为20%，CO和CH3OH的物质的量分数相等，发生反应①和③： 由二氧化碳的转化率为20%得出5×20%=2x，x=0.5mol，平衡后各物质的物质的量为：n(CO2)=4mol，n(H2)=17-4x=15mol，n(CO)=0.5mol，n(H2O)=2x=1mol，n(CH3OH)=0.5mol，n(总)=4+15+0.5+0.5+1=21mol，Kp==； （5）电解过程中生成尿素的电极为阴极，发生还原反应，由硝酸根离子和二氧化碳在酸性条件下生成尿素，电极反应式为：。 18．(1)   (2) 80% < ，时的转化率为80%，温度下的转化率是90%，降低温度，转化率升高，反应ⅱ是放热反应， (3) 45.8 生产中提高反应速率，研制催化剂比提高反应温度更有意义 【详解】（1）H2(g)还原SiCl4(g)生成SiH2Cl2(g)的化学方程式为，已知① ；② ③ ，由盖斯定律可知(反应①-反应②)+反应③可得反应，则反应的△H=2(△H1-△H2)+△H3=(2a-2b+48)kJ·mol-1，因此H2(g)还原SiCl4(g)生成SiH2Cl2(g)的热化学方程式为  。 （2）①由图象可知，T2温度下，反应达到平衡时H2的转化率为80%，则消耗H2的物质的量为2.4mol，设消耗SiCl4(g)的物质的量为x，消耗SiHCl3的物质的量为y，则列三段式有： 则有2x+y=2.4，又T2温度下，达到平衡时的压强为1.32×106Pa，起始压强为1.0×106Pa，则，化简为3x+2y=4，解得x=0.8，y=0.8，因此达到平衡时SiHCl3的转化率为=80%； ②由①可知，T2温度下，达到平衡时n(SiCl4)=n(SiHCl3)=0.2mol，n(H2)=0.6mol，n(HCl)=(3.2+2.4)=5.6mol，则反应i的标准平衡常数=； ③结合①计算可得，T1温度下，SiHCl3的转化率为90%，而T2温度下SiHCl3(g)的转化率为80%，根据图象，T2温度下反应先达到平衡，因此T2＞T1，则T2→T1为降低温度，SiHCl3(g)转化率升高，因此反应ⅱ是放热反应，即△H2＜0。 （3）上述②中，若T=300K，使用催化剂使活化能降低，满足=108以加快反应速率，此时ln108=-，则，因此Ea应减小45.8kJ/mol，上述①中，升高温度到595K，满=108以加快反应速率，此时ln108=，则=，Ea增大，因此生产中提高反应速率，研制催化剂比提高反应温度更有意义。 19．(1) -985.2 AC 5.9×1064 (2) 当温度低于780K时,反应未达到平衡，升高温度，向正反应方向移动，NO的去除率升高。 高于780K时，反应放热，随温度升高平衡向逆向移动，NO的去除率随温度升高而降低 (3) Ⅱ 0.19 【分析】把方程式分别编号如下： ①     ②    ③   ④ ⑤ 【详解】（1）①：根据盖斯定律，①-②=③，△H3=△H1-△H2=（-802.6-182.6）=-985.2； 时，为了提高该反应中NO的平衡转化率， A．恒容时增大的压强 ，增加氧气，平衡右移，NO的平衡转化率增大，A正确； B．减小反应容器的容积，相当于增大压强，前后系数相等，平衡不移，B错误； C．移去部分 ，平衡右移，NO的平衡转化率增大，C正确；               D．选择合适的催化剂, 平衡不移，D错误； 故选AC。 ②：根据盖斯定律，③-④=⑤，故 ==5.9×1064。 （2）①当温度低于780K时,反应未达到平衡，升高温度，向正反应方向移动，NO的去除率升高； ②高于780K时，反应放热，随温度升高平衡向逆向移动，NO的去除率随温度升高而降低。 （3）①活化能越大速率越慢，Ⅱ～V中速率最慢的步骤是Ⅱ； ②由NO的转化机理可知方程式为：NO+5H++5e-=NH3+H2O，生成1molNH3转移5mol电子，若电路中有电子流过，其中生成的选择性为95%，电解池阴极生成的的物质的量为。 20．(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。 21．(1) 四面体形 +92 (2) 7:2 (3) < 图4 50% 【详解】（1）NH3含有3个σ键和1对孤电子对，中心原子为sp3杂化，VSEPR模型为四面体形；由题图可知，反应物总能量高于产物总能量，反应放热，且的ΔH=-46kJ·mol-1，则反应的ΔH=+92kJ·mol-1。 （2）①依据氮掺杂金红石表面氮气固定机理可知，反应物为氮气和氢离子，生成物为氨气，金红石为催化剂，总反应方程式为； ②由晶胞结构示意图可知，晶胞中N原子数为，O原子数为，Ti原子数为4，故；，解得，； （3）①合成氨的反应中，压强越大越利于氨的合成，则氨的物质的量分数越大，结合图像可知，在相同温度下，氨的物质的量分数：P3＞P2＞P1，所以压强：P3＞P2＞P1，所以P1<16MPa； ②对比图3和图4可知，相同温度和相同压强下，图3中平衡时氨的物质的量分数较小，在恒压下充入惰性气体Ar，导致反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡要向着气体分子数增大的方向进行，即不利于合成氨，所以氨的物质的量分数小，因此进料组成中含惰性气体Ar的图是图3，不含惰性气体Ar的图是图4； ③图3进料组成为，，，三者物质的量之比为3：1：1，假设进料中氢气、氮气和氩气物质的量分别为3mol、1mol和1mol，平衡时氮气变化量为x，列三段式： 当P2=16MPa、，解得，则氮气转化率；平衡时氮气、氢气、氨气物质的量分别是 、1.5mol、，还有1molAr，物质的量分数分别是、、，该温度下的平衡常数=。 22．(1) (2) 177.8 A 该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大；A、B、C三点中，A点温度最低 (3) = < (4) 【详解】（1）根据各物质的燃烧热可得： ① ② ③ 根据盖斯定律，可得催化重整反应的。 （2）①初始组成，设，初始气体总物质的量为。设下，平衡时转化的物质的量为x，列出三段式如下： 平衡时的体积分数是30%，所以有，解得，平衡时气体总物质的量为，则n(平衡时气体)：n(初始气体)。平衡时，所以。 ②该反应焓变大于0，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，温度越低，平衡常数越小，所以A点对应的平衡常数最小。 （3）①不同的催化剂，改变的只是反应的活化能。对于同一反应而言，正、逆反应活化能的差值即为该反应的反应热，而催化剂只改变反应的活化能，不能改变反应的反应热，所以正、逆反应活化能的差值相等，即。 ②由图可知，z点的温度高于y点，温度越高，反应速率越快，所以y点对应的点对应的。 （4）①由图可知，在阴极得电子，发生还原反应，固体电解质传导，据此写出电极反应为。 ②设生成的乙烯和乙烷分别为3体积和1体积，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，再根据得失电子守恒，得到发生的总反应为，则消耗的和的体积比为。 23．(1)+247.4 (2)CDE (3) n B CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动 (4) 阳 CO2+3H2O+4e-=H2+CO+4OH- 【详解】（1）由题干信息已知，反应i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H=+206.2kJ•mol-1，反应ii．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ•mol-1，反应i-反应ii可得反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)，根据盖斯定律可知，H=(+206.2kJ/mol)-(-41.2kJ/mol)=+247.4kJ•mol-1，故答案为：+247.4； （2）A．由题干信息可知，反应i反应体系均为气体，则反应过程中气体质量不变，容器体积不变，则气体混合物的密度始终不变，则气体混合物的密度不再变化，不能说明反应达到化学平衡，A不合题意； B．CH4消耗速率和H2的生成速率均表示正反应速率，且二者系数不相等，故CH4消耗速率和H2的生成速率相等，不能说明反应达到化学平衡，B不合题意； C．化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，故CO的浓度保持不变，说明反应达到化学平衡，C符合题意； D．由题干信息可知，反应i前后气体的物质的量发生改变，气体质量不变，则气体平均相对分子质量一直在改变，故气体平均相对分子质量不再变化，说明反应达到化学平衡，D符合题意； E．由于反应容器是一个绝热密闭容器，故体系的温度不再发生变化，说明反应达到化学平衡，E符合题意； 故答案为：CDE； （3）①随反应进行，二氧化碳和氢气的量增加，故甲烷和水蒸气的量减小，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入反应器中，故p为表示平衡时水蒸气的物质的量分数随温度的变化，随着温度升高反应i正向移动，反应ii逆向移动，故CO随温度升高而增大，即m表示平衡时CO的物质的量分数随温度的变化，则n表示CO2的物质的量分数随温度的变化，故答案为：n； ②结合图中数据，其他条件不变，当温度达到650℃时，CH4的转化率几乎为100%，H2的物质的量分数达到最大，再升高温度，H2的物质的量分数不再增大，CH4的转化率也增大不大，且增大能源投入，故若要H2的产量最大，最适宜的反应温度是650~700℃，CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动，故在其他条件不变的情况下，向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量，原因是故答案为：B；CaO为碱性氧化物，能吸收酸性氧化物CO2，导致CO2浓度减小，促使反应ii平衡正向移动，导致CO浓度减小，引起反应i平衡也正向移动； ③由题干图像信息可知，600℃平衡时，H2的物质的量分数为：50%，H2O(g)的物质的量分数为32%，CH4的物质的量分数为4%，设投入CH4为1mol、H2O为3mol，根据三段式分析：，，则有，解得x=0.78mol，，解得y=0.45mol，CO物质的量分数为：×100%=6%，CO2的物质的量分数为×100%=8%，600℃时，反应ii的平衡常数的计算式为Kp===，故答案为：； （4）由题干电解池装置图可知，电解B产生氧气，电解反应为：4OH- -4e-=O2↑+2H2O，发生氧化反应，故电极B是阳极，则A电极为阴极，发生还原反应，生成水煤气即CO和H2，该电极的电极反应式为CO2+3H2O+4e-=H2+CO+4OH-，故答案为：阳；CO2+3H2O+4e-=H2+CO+4OH-。 24．(1)C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)    △H=+113.35kJ•mol-1 (2)温度低于500℃，反应速率低；温度高于500℃，对副反应影响较大，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成 (3) C II ＞ 40kPa 4 (4)2H2O+2Cl-H2↑+2OH-+Cl2↑ 【详解】（1）①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ•mol-1； ②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ•mol-1； ③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599.0kJ•mol-1； 根据盖斯定律①+②×-③×得1molC(s，石墨)和H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=-393.5kJ•mol-1-285.8kJ•mol-1×+2599.0kJ•mol-1×=+113.35kJ•mol-1； （2）温度低于500℃，反应速率低； CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)正反应吸热，温度高于500℃，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成，所以工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右； （3）①A．反应前后气体系数和相等，气体总体积是恒量，气体总体积保持不变，反应不一定平衡，故不选A； B．气体总质量不变，气体总物质的量不变，平均相对分子质量是恒量，混合气体的平均相对分子质量保持不变，反应不一定平衡，故不选B； C．NO是反应物、N2是生成物，不再变化，说明各物质的物质的量不变，反应一定达到平衡状态，故选C； 选C； ②相同温度下，NO平衡转化率随的增大而降低，表示T2时NO平衡转化率～的关系是Ⅱ；正反应放热，升高温度，NO平衡转化率降低，所以T1>T2； ③当=1、T3时，因曲线I是表示当=1时，NO的平衡转化率～的图像，由曲线I可看出在T3时NO平衡转化率为80%， CH4的平衡分压为100kPakPa，该温度下Kθ=； （4）B装置电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，总反应离子方程式为2H2O+2Cl-H2↑+2OH-+Cl2↑。 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 $$