2025届高三化学一轮复习----化学反应原理综合题

2025届高三化学复习----化学反应原理综合题 1．（24-25高三上·安徽合肥·开学考试）人类生产、生活中产生的氨氧化物是大气主要污染物之一，研究它们的结构和性质对生产、生活意义重大。回答下列问题： (1)硝酸工业生产过程中，某温度下，氨催化氧化的产物既有又有副产物，其分子数之比为，写出总反应的化学方程式 。 (2)与叠氮离子()互为等电子体(具有相似的化学键特征)，分子的空间构型为 ，其中心原子是 (填原子符号)。 (3)在催化剂X表面发生热分解反应：，反应的速率方程为()(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。 ①已知：、。则 (用含、的代数式表示) ②实验测得，在催化剂X表面反应的变化数据如下： 0 10 20 30 40 50 60 0.200 0.160 0.080 0.040 0 则时， ；其他条件不变，增加的浓度，反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是 。 (4)在保持、条件下，向密闭容器中充入气体，存在如下反应：。该反应的正、逆反应速率与、的分压关系为：，(、分别是正、逆反应的速率常数)。与的关系如图所示： 则的平衡转化率为 ，欲使其平衡转化率变为，需要向反应器中充入 molAr作为稀释气。 2．（2024·湖南娄底·模拟预测）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的综合利用成为研究的重点。 (1)目前和已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 请问与之间的关系是： 。 (2)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是_______。 A． B． C． D． (3)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比 。 (4)理论计算表明，原料初始组成，在体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。 图中，表示变化的曲线分别是 、 。 (5)根据图中点，计算该温度时反应的平衡常数 (列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数) 3．（2025·四川·一模）利用太阳能光催化分解水制，再用制备的还原生成化工原料，可实现化工生产的节能减排。回答下列问题： Ⅰ．某种过渡金属硫化物光催化分解水制的原理如图。 已知：可见光在催化剂表面可产生电子和带正电荷的空穴。 (1)光催化分解水时，能量的转化形式为 。 (2)发生的电极反应式为 。在反应过程中体现了 (填“氧化性”或“还原性”)。 Ⅱ．工业上用和制备的原理如下： ①   ②   (3)反应的 。 (4)其他条件相同时，测得不同压强下，的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。 、、的大小顺序为 。时，发生的反应以 (填“反应①”或“反应②”)为主，分析图，判断的依据是 。 (5)其他条件相同时，转化率或选择性(生成的物质的量与转化的物质的量的比值)随温度的变化关系如图所示。220℃时，的产率为 。工业生产中制备的温度为200～280℃，原因是 。 4．（23-24高三下·内蒙古鄂尔多斯·期末）研究氮的氧化物的性质对环境保护有重要意义。回答下列问题： (1)用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中，HClO氧化NO生成和的离子方程式为 。 (2)如图为和充分反应生成的能量变化图。若断裂分子中的化学键，需要 能量。该反应中反应物所具有的总能量 (填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。 (3)消除的反应原理为。在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的和进行上述反应。下列情况能用来判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．和浓度相同 B．容器中混合气体的平均密度不再变化 C．容器内的物质的量浓度不再变化 D．单位时间内，消耗同时生成 (4)一定条件下，在2L密闭容器内，发生反应，随时间变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.040 0.014 0.008 0.005 0.005 0.005 用表示内该反应的平均速率 ，在第5s时，的转化率为 %。 (5)、和熔融可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物可循环使用。已知该电池总反应式为。负极为 (填“石墨I”或“石墨II”)，正极电极反应式为 。 5．（24-25高三上·安徽阜阳·开学考试）Ⅰ.回答下列问题： (1)在25℃，101kPa时，已知①H2(g)+O2(g)=H2O(l)    △H1=-285.8kJ•mol-1 ②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)    △H2=-726.5kJ•mol-1 则由H2(g)和CO2(g)生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为 。 Ⅱ.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题： (2)当电极a为Fe，电极b为石墨电极，电解质溶液为氯化钠溶液时，正极的电极反应式为 ，阳离子移向 极(填“a”或“b”)。 (3)利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个双液化学原电池，请画出该电池装置示意图，并标出电极材料和电解质溶液： 。 Ⅲ.一种将废水中的氯乙烯(C2H3Cl)转化成对环境无害的物质的微生物电池装置如图，同时利用此装置在铁上镀铜。 (4)Ⅰ极为 (填“正极”、“负极”、“阳极”成“阴极”)；镀铜时， (填“X”或“Y”)与铁电极相连。 (5)若I极消耗0.1mol氯乙烯(反应中生成CO2、H+、Cl-)，则铁电极增重 g，写出Ⅱ电极的电极反应式： ，硫酸铜溶液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 6．（23-24高三上·四川眉山·期末）2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下合成。 (1)已知： ① 。 ②下列有利于提高平衡产率的条件是 (填编号)。 A．高温、高压　　　　B．高温、低压　　　　C．低温、高压　　　　D．低温、低压 (2)时，条件下，向刚性容器中充入和，发生反应：，测得不同时刻容器内压强变化如下表： 时间 1 2 3 4 5 6 压强 80 75 72 71 70 70 反应前2小时内的平均反应速率为 ，该温度下平衡常数为 (可以只列出计算式)。 (3)在催化条件下，密闭容器内通入一定量的和发生下列反应： 反应I： 反应Ⅱ： ①实验测得反应Ⅱ的平衡常数(记作)与温度()的关系如下图所示，则 0(填“>”或“<”)。 ②实验测得温度(T)对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如下图所示，在范围内，甲醇的含量逐渐增大而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是 。 (4)使用惰性电极电解制取甲醇的反应装置如图所示： 电极a接电源极 (填“正”或“负”)，生成甲醇的电极反应式为 。 7．（23-24高三下·广东·期末）近年来，科学家致力于将二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)的技术研究。某温度下CO2加氢制甲醇的总反应为：。在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2，测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如下图。 请回答下列问题： (1)在25℃、101 kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。已知1g CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时，放热22.68 kJ。请写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式 。 (2)下列说法正确的是_______。 A．反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量 B．往容器中充入一定量的N2，反应速率不变 C．分离出CH3OH后，正反应速率不变，逆反应速率一直在减小 D．2min时混合气体的密度等于9min时混合气体的密度 (3)2min内CH3OH的反应速率为 ；该反应平衡时H2的转化率为 。 (4)恒温恒容条件下，能说明反应已达平衡状态的是 。 A．CO2(g)体积分数保持不变 B．容器中气体压强保持不变 C．容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为 D．混合气体的密度保持不变 E．H2的生成速率是H2O生成速率的3倍 (5)甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，其工作原理如下图所示。 电池总反应方程式为：，则电极A的电极反应式为 。当消耗甲醇的质量为1.6g时，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为 mol。 8．（23-24高三上·广东深圳·期末）利用二氧化碳可合成低碳烯烃的新技术，实现碳中和成为研究热点。 已知：①　 ②　 ③　 (1)则 (用、表示)。 (2)在密闭容器中发生上述反应①，若，下列说法不正确的是______。 A．当气体平均摩尔质量保持不变时，反应已达平衡 B．加入催化剂，可提高的平衡转化率 C．平衡后缩小体积增大体系压强，有利于提高产率 D．平衡后升高温度，正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡逆移 (3)反应③的反应温度、投料比对平衡转化率的影响如图所示。 ①下，向恒温恒容的密闭容器中加入、，反应达到平衡。计算内的平均反应速率为 ，M点乙烯体积分数为 (保留2位有效数字)。 ② 3(填“>”“<”或“=”，下同)。 ③推断M、N两点反应的平衡常数 ，推断的理由是 。 (4)某研究所用催化加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含、、等副产物，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得转化率和各产物的物质的量分数如表。 助剂 转化率% 各产物在总产物中的占比/% 其他 42.5 35.9 39.6 24.5 27.2 75.6 22.8 1.6 9.8 80.7 12.5 6.8 欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂添加上表中 助剂的效果最好。 9．（24-25高三上·山东泰安·开学考试）一种将甲烷漠化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： (1)已知：        计算反应的 。 (2)与反应生成，部分会进一步溴化。将和，通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见图(假设反应后的含碳物质只有、和)。 (i)图中的曲线是 (填“a”或“b”)； (ii)560℃时，的转化率 ， ； (iii)560℃时，反应的平衡常数K= 。 (3)少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见图。 (i)从图中找出提高了选择性的证据： ； (ii)研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因： 。 10．（24-25高三上·四川凉山·开学考试）研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。回答下列问题： (1)化学反应中伴随着能量变化，下列变化属于吸热反应的是 a．镁条与稀硫酸反应b．盐酸与碳酸氢钠c．碳酸钙分解d．固体与固体e．硝酸铵溶于水 (2)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同引起的，气缸中1molN2和1molO2反应生成2molNO的能量变化如图所示。 该条件下，N2和O2反应生成NO的热化学方程式为 。 (3)合成氨工业中，合成塔中N2与H2反应，每产生2mol，放出92kJ热量，已知断开1mol键、1mol键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ；则1mol键断裂吸收的能量等于 kJ。 (4)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-890.3kJ・mol-1 C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)　ΔH2=-393.5kJ・mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH3=-285.8kJkJ・mol-1 则C(s，石墨)+2H2(g)=CH4(g)　ΔH= 。 (5)某甲醇燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。 ①b为原电池 (填“正”或“负”)极。 ②a极的电极反应式为 。 ③溶液中K+移向 (填“a”或“b”)极。 11．（23-24高三上·福建宁德·期末）氮氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的反应对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题： (1)已知： 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 则反应Ⅲ：　 。 (2)利用催化剂处理汽车尾气中的和的技术已投入实际使用。某一恒容容器中充入2mol和2mol发生反应Ⅲ，平衡时测得混合气体中的物质的量分数与温度、压强之间的关系如图所示。 ①在恒温恒容条件下，下列条件能够证明该反应已经达到平衡的是 (填标号)。 A．混合气体密度不再改变 B．混合气体中不变 C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 D． ②图中平衡时混合气体中的物质的量分数随压强增大而增大的理由是 。 ③若恒温恒容条件下，测得平衡时混合气体的压强为，则时的转化率为 ，该反应的平衡常数 。(以分压表示，分压=总压×物质的量分数。) (3)某燃料电池可实现和的无害转化，其示意图如下。 ①石墨Ⅰ的电极名称为 极。 ②石墨Ⅱ的电极反应式为 。 ③当外电路通过电子时，消耗标准状况下的体积为 L。 12．（24-25高三上·江苏南京·开学考试）甲烷不只是燃料，也是重要的化工原料。 (1)与重整制氢的流程为： 已知：I．  ； II．  。 研究表明，反应II在催化下进行，反应分两步进行如下： 第一步：   ①写出第二步的热化学方程式 。 ②一定压强下，将混合气体通入反应体系。平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。分析750℃以后曲线a下降的原因是 。 (2)氧载体具有良好的储氧放氧能力，在甲烷催化重整中有良好的应用前景，甲烷化学链重整部分原理如下图所示。 ①中 。 ②800℃时，以恒定气体流速通入反应气与氧载体反应，反应步骤及结果如下(其中表示组分气体的物质的量分数)。 步骤1：氧化 步骤2：还原 反应气组成 和， 和， 实验结果 氧载体中有表面氧()和晶格氧()。与氧载体可能发生的反应如下： i ； ii ； iii 。 a．步骤1中，600s后的原因为 。 b．步骤2中被还原，若全部转化为CO，理论上 ；实测最大值大于理论值的原因是 。 (3)小分子与金属表面之间的作用与它们在低氧化态金属配合物中的相互作用类似。利用铜-铈氧化物选择性催化氧化除去中少量CO的可能机理如下图所示。 ①金属吸附位优先吸附CO而非，可能的原因是 。 ②如果用代替参加反应，则CO去除产物分子的结构式是 。 13．（23-24高三上·四川成都·阶段练习）含氮污染物的有效去除和资源的充分利用是重要研究课题，回答下列问题： (1)消除氮氧化物有多种方法，可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知： CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H=-574kJ/mol CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H=-1160kJ/mol 则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式是 。 (2)NH3与O2作用分别生成N2、NO和N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去，将一定比例的NH3和N2的混合气体以一定的流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如图所示。 ①其他条件不变，在175～300℃范围内升高温度，出口处氮氧化合物的含量 (填“增大”或“减小“)。 ②综合上述信息，需研发 (填“高温“或“低温“)下N2选择性和催化效果更高的催化剂，能更有效除去尾气中的NH3. (3)在催化剂条件下发生反应：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO对环境的污染。为探究温度对该反应的影响，实验初始体系中气体分压p(CO)=p(NO)且p(CO2)=2p(N2)，测得反应体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。 时间/min 0 30 60 120 180 200℃ CO的分压/kPa 4 8.8 13 20 20 N2的分压/kPa 48 45.6 43.5 40 40 300℃ CO的分压/kPa 100 69.0 48 48 48 N2的分压/kPa 10 25.5 36 36 36 200℃时，该反应的化学平衡常数Kp= (kPa)-1(Kp表示平衡常数计算表达式中用分压代替浓度计算所得的值)，该反应的△H 0(填“>“或“<“)。 14．（23-24高三下·四川成都·期末）近年来，碳中和、碳达峰成为热点。 Ⅰ.以CO2、H2为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。涉及的反应如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： (1)表中数据是该反应中相关物质的标准摩尔生成焓(标准摩尔生成焓是指在、100kPa下由稳定态单质生成化合物时的焓变)。则 物质 H2(g) CO2(g) H2O(g) CH3OH(g) 0 -394 -242 -201 (2)在CO2加氢合成甲醇的体系中，下列说法不正确的是_______(填序号)。 A．若在绝热恒容容器中，反应ⅰ的平衡常数K保持不变，说明反应ⅰ、ⅱ都已达平衡 B．若气体的平均相对分子质量不变，说明反应ⅰ、ⅱ都已达平衡 C．体系达平衡后，若压缩体积，反应ⅱ平衡不移动 D．选用合适的催化剂可以提高甲醇的平衡产量 (3)探究影响CH3OH合成反应化学平衡的因素，有利于提高CH3OH的产率。CO2的平衡转化率X和CH3OH的选择性S随温度、压强变化如下图： 已知：。 ①请判断p1、p2的大小关系：p1 p2(填“>”或“<”)。 ②400℃左右，表示CO2平衡转化率的两条曲线几乎交于一点的原因是 (4)在下，恒压反应器中，按初始投料发生反应ⅰ：，初始总压为，反应平衡后，的平衡转化率为，则该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 II.近年，科学家发现，可用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示： 其中，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 (5)当电解电压为ulV时，阴极生成HCOOH的电极反应式为 。 (6)当电解电压为u2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为5：4，则图中生成HCHO的法拉第效率为 。 15．（2024·安徽蚌埠·模拟预测）在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题： (1)利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现： I． Ⅱ． 上述反应中为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示。 ①反应Ⅱ是 (填“慢反应”或“快反应”)，干重整反应的热化学方程式为 。(选取图中表示反应热) ②在恒压条件下，等物质的量的和发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整反应中还发生了副反应： ，则表示平衡转化率的是曲线 (填“A”或“B”)，判断的依据是 。 ③在恒压条件下，在密闭容器中充入等物质的量的和，若曲线A对应物质的平衡转化率为，曲线B对应物质的平衡转化率为，则以上反应平衡体系中 ，干重整反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。 (2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同催化剂表面的某个基元反应的能量变化如图所示(表示始态，表示过渡态，表示终态，*表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳可以提高乙醇的选择性，其原因可能是 。 16．（2024·福建泉州·模拟预测）资源化利用已广泛用于各种领域，以为碳源可制取多种化学物质。 Ⅰ．与合成尿素 (1)已知：，从热力学角度分析该反应不能自发进行，原因是 。 (2)下图是一种合成尿素的历程及能量变化，表示过渡态。 ①图示历程包含了 个基元反应。 ②决速步骤的化学方程式是 。 (3)哈伯-博施工艺合成的主反应为    ①已知： ⅰ．   ⅱ．   则 ②在恒定总压下，分别按氨碳比(与的起始物质的量比)1：1、2：1、3：1投料[]，平衡时的产率随温度变化如图。 曲线 (填“a”、“b”或“c”)代表氨碳比为1：1的投料，理由是 。 Ⅱ．和合成，主要反应有 ⅲ．   ⅳ．   (4)与按一定比值投料，同时发生反应ⅲ和反应ⅳ，温度不变时，增大体系压强，反应ⅳ的 (填“>”、“<”或“=”)。 (5)温度为T°C时，将1mol和3mol充入恒容密闭容器中，体系中部分组分分压随时间的变化如图，(各组分分压=总压×各组分物质的量分数) ①图中曲线f代表的物质是 (填化学式)。 ②平衡时的选择性 。() 17．（24-25高三上·吉林长春·开学考试）回答下列问题。 (1)在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为： 。 (2)把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1<0 ① 途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ② 再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3<0 ③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4<0 ④ 则途径I放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。 (3)已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键、键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3(g)的热化学方程式为： 。 (4)①已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2 则ΔH1 ΔH2 (填“>”、“<”或“=”)。 ②若 ΔH=-56.9kJ/mol 则1molNO2(g)置于密闭容器中充分反应放出的热量 28.45kJ(填“>”、“<”或“=”)。 (5)为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。 ①电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“几乎无变化”)。(不考虑消耗或生成的水对浓度的影响) ②电极B反应式为 。 18．（24-25高三上·江西宜春·阶段练习）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)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“=”)。 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) (2) 直线型 N (3) 不变 由表中数据可推知，该反应速率方程中，反应速率等于速率常数k，与浓度无关。（或催化剂X吸附已达饱和等)（合理答案均可) (4) 5.25 【详解】（1）氨催化氧化的产物既有又有副产物，其分子数之比为，根据得失电子守恒和原子守恒，可知总反应的化学方程式：。 （2）分子与CO2，原子数目都为3个，电子数分别为：7×2+8=22，6+8×2=22，属于等电子体，CO2的空间构型为直线型，等电子体具有相似的化学键特征，因此分子为直线形，其中心原子是N原子。 （3）①根据盖斯定律可知，； ②根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，的消耗是匀速的，说明反应速率与无关，故速率方程中n=0，与浓度无关，为匀速反应，每10min一氧化二氮浓度减小，则、，t=20min时瞬时速率等于平均速率=； 速率方程中n=0，反应速率与的浓度无关，因此其他条件不变，增加的浓度，反应速率不变，原因是：由表中数据可推知，该反应速率方程中，反应速率等于速率常数k，与浓度无关。（或催化剂X吸附已达饱和等)。 （4）根据，即，，即，由图可知，起点为（0，a）的曲线斜率更大，因此经过（0，a）的曲线为的关系，经过（0，a+2）的曲线为的关系，当时，，，同理计算出，当达到化学平衡时，，即，，根据题中所给信息，在保持、条件下，向密闭容器中充入气体，假设的平衡转化率为x，列出三段式： 有，可得x=0.8，即转化率为80%； 欲使其平衡转化率变为，则平衡时，、，假设需要向反应器中充入ymolAr作为稀释气，有： ，可得y=5.25mol，即需要向反应器中充入5.25molAr作为稀释气。 2．(1) (2)BD (3)1∶4 (4) d c (5)或等 【详解】（1）根据盖斯可知，，因此。 （2）具有碱性的物质均能与反应，因此可以捕获， A．氯化铵溶液为酸性，不能与二氧化碳反应，因此无法捕获二氧化碳，故A不符合题意； B．碳酸钠与二氧化碳能发生：，因此可以捕获二氧化碳，故B符合题意； C．乙二醇不能与二氧化碳反应，因此无法捕获二氧化碳，故C不符合题意； D．中含有氨基，因此具有碱性，可以与二氧化碳发生：，因此可以捕获二氧化碳，故D符合题意； 故答案选BD。 （3）催化加氢生成乙烯和水，该反应的化学方程式可表示为：，因此，该反应中产物的物质的量之比。 （4）由题中信息可知，两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，和所表示的物质的物质的量分数之比为1∶3，d和b表示的物质的物质的量分数之比为1∶4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是，表示二氧化碳变化曲线的是c。 （5）原料初始组成，在体系压强为建立平衡，由点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，则乙烯的物质的量分数为水的四分之一，即，二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一，即，因此，该温度下反应的平衡常数。 3．(1)光的能量转化为电能，最后以化学能储存起来 (2) 氧化性 (3) (4) 随温度升高归于一条，证明压强对平衡无影响 只有反应②为化学计量数不变的反应，压强对平衡无影响，故以反应②为主 (5) 4.3％ 温度过低转化率较小，温度过高选择性较小；或者在200～280℃时，转化率较大，选择性较高 【详解】（1）依据图中信息，可见光的能量转化为电能，最后以化学能储存起来； （2）观察图中信息，可得出，图中乙醇生成乙醛体现还原性，故h+体现氧化性； （3）根据盖斯定律，①-②可得目标方程式，则； （4）根据方程式可知，压强越大，CO2的平衡转化率越大，故；由图像可知，三条曲线随温度升高归于一条，证明压强对平衡无影响，只有反应②为化学计量数不变的反应，压强对平衡无影响，故以反应②为主； （5）观察图3，220℃时，设投入CO2的物质的量为x mol，CO2转化率为10%，则转化CO2的物质的量为0.1x mol，生成CH3OH的量为43%×0.1x mol=0.043x mol，理论上若x mol CO2完全反应会生成x mol CH3OH，实际上生成0.043x mol CH3OH，则CH3OH的产率是，观察图3可得出，温度过低CO2转化率较小，温度过高CH3OH选择性较小，或者在200～280℃时，CO2转化率较大，CH3OH选择性较高。 4．(1) (2) 吸收498kJ 低于 (3)C (4) 0.004 87.5 (5) 石墨I 【详解】（1）HClO氧化NO的离子方程式为； （2）根据能量变化图可知，断裂1 mol O2(g)分子中的化学键，需要吸收498 kJ能量，该反应中ΔH=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1，则该反应为吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量； （3）A．CH4和N2浓度相同不一定达到平衡，浓度不再改变才能说明平衡，A错误； B．气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，当容器中混合气体的平均密度不再变化，不能作为判断平衡的标志，B错误； C．正向反应，二氧化氮物质的量浓度不断减小，当容器内NO2的物质的量浓度不再变化，说明已达到平衡，C正确； D．单位时间内，消耗2 mol CH4，正向反应，同时生成2 mol CO2，都是正向反应，同一个方向，不能说明达到平衡，D错误； 故选C； （4）根据表格数据可知，0~2s内，v(NO2)=，根据反应速率之比等于化学计量数之比可得，v(N2O4)=，在第5s时，NO2的转化率为； （5）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，NO2作燃料、O2作氧化剂，所以石墨I为负极，石墨II为正极，则正极电极反应式为。 5．(1)3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)    △H2=-130.9kJ•mol-1 (2) O2+2H2O+4e-=4OH- b (3) (4) 负极 X (5) 32 O2+4H++4e-=2H2O 不变 【分析】Ⅱ.Fe、石墨在NaCl溶液中与空气中的氧气形成原电池，发生吸氧腐蚀，负极为铁发生氧化反应； Ⅲ.该装置可以实现在铁上镀铜，则为原电池，由电极Ⅱ上氧气转化为水，则电极Ⅱ为正极，则Ⅰ极为负极，据此分析解题。 【详解】（1）①H2(g)+O2(g)=H2O(l)    △H1=-285.8kJ•mol-1 ②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)    △H2=-726.5kJ•mol-1 根据盖斯定律3×①-②可得3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+2H2O(l)    △H=3×(-285.8) kJ•mol-1-(-726.5) kJ•mol-1=-130.9kJ•mol-1； （2）该装置为原电池，铁为负极，石墨为正极，电解质溶液为氯化钠溶液时，发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，阳离子移向正极b； （3） Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，若为双液化学原电池则需要盐桥，铜失电子为负极，铜极插入的电解质溶液为硫酸铜溶液，银离子在正极得电子还原成Ag，Ag为正极，银极插入的电解质溶液为硝酸银，该电池装置示意图为：； （4）微生物电池为原电池，Ⅱ电极上O的化合价由0→-2，化合价降低发生还原反应，则为正极，I极为负极；镀铜时，则为电解池，铁上镀铜说明在铁极上铜离子→铜，Cu的化合价降低发生还原反应，则铁极为阴极，故与X极相连； （5）氯乙烯中C的化合价为-1价，若I极消耗0.1mol氯乙烯(反应中生成CO2、H+、Cl-)，C化合价的变化值为5，氯乙烯失去电子物质的量为0.2mol×5=1mol，铁电极发生反应，则铁电极发生反应为：，则析出0.5mol铜，故增重0.5mol ×64g/mol=32g；Ⅱ电极上氧气得电子转化为水，电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O；铁上镀铜时阳极反应为：，硫酸铜溶液的浓度不变。 6．(1) -1192.6 C (2) 0.375 或 (3) < 反应Ⅱ是放热反应，温度从升高到，平衡逆向移动，导致甲醇含量升高，甲醚含量降低。 (4) 负 【详解】（1）①根据盖斯定律ΔH3=ΔH1+ΔH2，即； ②该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，甲醇产量提高，该反应是体积减小的反应，增大压强，有利于平衡正向移动，因此有利于提高平衡产率的是条件是低温、高压；故答案为：C。 （2）反应前2小时内压强为75MPa，根据，则此时气体物质的量为，列出三段式： 有，解得x=0.5mol，则反应前2小时内的平均反应速率； 平衡时，则此时气体物质的量为， 有，解得y=0.6mol，则，即。 （3）①由图可知，对反应Ⅱ来说，随着温度的升高，lnK值在减小，即K值在减小，故该反应为放热反应，ΔH4<0； ②甲醇的含量逐渐增大而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是：对于反应Ⅱ是放热反应，温度从300K升高到600K，平衡逆向移动，导致甲醇含量升高，甲醚含量降低。 （4）由图可知，CO2生成甲醇，碳元素原子的化合价在降低，得到电子，发生还原反应，所以电极a为阴极，阴极与电源负极相连；根据碳原子的化合价变化，结合硫酸做电解质溶液，即可写出相应的电极方程：。 7．(1) (2)BD (3) 75% (4)ABE (5) 0.24 【详解】（1）1g CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，则1mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时放热725.76 kJ，表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为。 （2）A. ，正反应放热，反应物的化学键断裂要吸收的能量小于生成物的化学键形成要放出的能量，故A错误； B. 往容器中充入一定量的N2，反应物浓度不变，反应速率不变，故B正确； C. 分离出CH3OH后，正反应速率逐渐减小，逆反应速先减小后增大，故C错误； D. 反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，2min时混合气体的密度等于9min时混合气体的密度，故D正确； 选BD。 （3）2min内CH3OH的物质的量增大0.4mol，反应速率为；该反应平衡时，CO2的物质的量减少0.6mol，氢气的物质的量减少1.8mol，H2的转化率为。 （4）A．CO2(g)体积分数保持不变，说明二氧化碳浓度不变，反应一定达到平衡状态，故A正确； B．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器中气体压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故选B； C．容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为，不能判断浓度是否还发生改变，反应不一定平衡，故不选C； D．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选D； E．H2的生成速率是H2O生成速率的3倍，可知正逆反应速率相等，反应一定平衡，故选E； 选ABE。 （5）电池总反应方程式为，则电极A甲醇失电子生成碳酸根离子，电极反应式为。当消耗甲醇的质量为1.6g时，甲醇失电子的物质的量为0.3mol，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为0.24mol。 8．(1) (2)BD (3) 9.7% > > 的平衡转化率随温度升高而降低，说明反应是放热的，升温，平衡常数减小，而点的温度高于点，故点的平衡常数小 (4)K 【详解】（1）由已知方程可知， （2）A．，反应①是气体质量不变，气体体积变小的反应，所以气体平均摩尔质量保持不变时，反应已达平衡，A正确； B．催化剂可以降低反应活化能，不能改变反应焓变和影响平衡移动，所以不可提高的平衡转化率，B错误； C．平衡后缩小体积增大体系压强，会使平衡正向移动，所以有利于提高产率，C正确； D．平衡后升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆移，D错误； 故选BD。 （3）① 反应达到平衡时，平衡转化率为60%，即，则，； ，所以M点乙烯体积分数为9.7% ②增大投料比即增大H2的浓度，会使平衡正向移动，则平衡转化率会增大，所以>3。 ③由图可知，升温会使平衡转化率减小，即平衡逆向移动，则反应③是一个放热反应，降温会使平衡正向移动，使平衡转化率增大，平衡常数增大，而点的温度高于点， 所以>。 （4）欲提高单位时间内乙烯的产量，催化剂添加上表中K助剂的效果最好，因为转化率较高，且乙烯产物在总产物中的占比较高。 9．(1)﹣67.6 (2) b 84% 11.8 mmol 40.12 (3) 5s后，有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，CH3Br的含量陡然升高 I2的投入消耗了部分CH2Br2，且CH2Br2转化为CH3Br 【分析】根据盖斯定律计算化学反应热；根据影响化学反应速率的因素判断还行反应进行的方向从而判断曲线归属；根据反应前后的变化量计算转化率；根据平衡时各物质的物质的量计算平衡常数；根据一段时间内物质的含量变化计算速率并计算速率比；根据图示信息和反应机理判断合适的原因。 【详解】（1）根据盖斯定律，计算反应的； （2）①甲烷与溴单质反应生成一溴甲烷，反应放热，温度升高反应平衡向逆方向移动，即甲烷的曲线是b； ②根据反应列出三段式，，则甲烷的转化率； ③由于一溴甲烷会与溴单质进一步溴化生成二溴甲烷，最终平衡时一溴甲烷只有5mmol，则； ④560℃反应最终平衡时，设容器体积为V，各物质的平衡浓度分别为、、、，则平衡常数； （3）①从图中可以看出，大约5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升，因此，可以利用此变化判断I2提高了CH3Br的选择性； ②根据反应机理，I2的投入消耗了部分CH2Br2，同时也消耗了部分HBr，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br，提高了CH3Br的选择性; 10．(1)bcd (2)N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180kJ・mol-1 (3)391 (4)-74.8kJ・mol-1 (5) 正 CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O b 【详解】（1）a．金属与酸反应为放热反应； b．盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应； c．绝大多数分解反应为吸热反应，碳酸钙分解反应为吸热反应； d．固体与固体反应为吸热反应； e．硝酸铵溶于水是物理变化； （2）物质键能如图示，根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，N2和O2反应生成NO的热化学方程式：N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180kJ・mol-1； （3）设键键能为x，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即，解得； （4）①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-890.3kJ・mol-1； ②C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)　ΔH2=-393.5kJ・mol-1； ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH3=-285.8kJkJ・mol-1；根据盖斯定律：②+③×2－①得C(s，石墨)+2H2(g)=CH4(g)　ΔH=-74.8kJ・mol-1； （5）①根据电子转移方向可知，a电极为该原电池负极，b电极为原电池正极； ②a电极为原电池负极，电极反应式：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O； ③原电池中阳离子向着正极移动，K+移向b极移动。 11．(1)-747.0 (2) BC 该反应的正反应是气体分子数减小的反应，温度不变时，增大压强，平衡正向移动，的物质的量分数增大 80% (3) 正 11.2 【详解】（1）根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，； （2）①A．根据质量守恒，混合气体质量不变，恒容条件下，气体体积不变，气体密度一直保持不变，不能证明达到平衡状态，A错误； B．混合气体中随着反应进行变小，不变时，达到平衡状态，B正确； C．反应前后气体分子数减少，混合气体的平均相对分子质量变大，不变时达到平衡状态，C正确； D．反应速率未标明正向还是逆向，无法判断，D错误； 故选BC。 ②该反应正反应方向，气体分子数减少，温度不变时，增大压强，反应正向进行，的物质的量分数随压强增大而增大； ③设恒温恒容条件下，的转化率为x，由题给数据可建立如下三段式： 由图可知，的物质的量分数为50%，由三段式的数据可得，解得，则NO的转化率为。平衡时、NO、、的平衡分压分别为、、、，反应的平衡常数； （3）①石墨Ⅰ的电极，NO转化成，化合价降低，得电子，为正极； ②石墨Ⅱ的电极转化成，电极反应式为； ③正极的电极反应式为：，当外电路通过电子时，消耗NO的物质的量0.5mol，标准状况下的体积为11.2L。 12．(1) 以后，反应体系以反应II为主，反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应程度更大，H2的量减少 (2) 0.25 反应时间超过600s后，不仅发生反应ii，还发生反应iii 10% CO2与积炭反应也生成CO (3) 碳原子的电负性比氧小，CO中的C比O2中的O更易给出孤电子对，使得CO更易与金属离子配位，导致金属吸附位优先吸附CO 与 【详解】（1）①根据盖斯定律可知，4反应II-第一步反应可得第二步反应，则第二步的化学方程式为，反应热，故第二步的热化学方程式为。 ②H2是两个反应的生成物，CO是反应I的生成物，反应II的反应物，则H2的量比CO的量多，故曲线a表示的是H2，曲线b表示的是CO。以后，反应体系以反应II为主，反应II为放热反应，升高温度，平衡向逆反应程度更大，H2的量减少，故以后曲线a下降。 （2）①中Ce原子的个数为，O2-的个数为7，则，。 ②a．步骤1中，600 s后的原因为反应时间超过600s后，不仅发生反应ii，还发生反应iii； b．由题意可知，步骤2中发生反应，则，即生成的CO的物质的量等于原CO2的物质的量，故理论上10%，实测最大值大于理论值的原因是：CO2与积炭反应也生成CO。 （3）①金属吸附位优先吸附CO而非O2，可能的原因是碳原子的电负性比氧小，CO中的C比O2中的O更易给出孤电子对，使得CO更易与金属离子配位，导致金属吸附位优先吸附CO。 ②如果用代替参加反应，反应i中CO分子和催化剂铜-铈氧化物中的O结合生成CO2，反应ii中和催化剂铜-铈氧化物中的空位结合，反应后一个进入空位，故一段时间后，可能出现在中，则CO去除产物分子的结构式是与。 13．(1)CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H=-867kJ/mol (2) 增大 低温 (3) 1.6 < 【详解】（1）已知：①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－574kJ/mol ②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－1160kJ/mol，则根据盖斯定律可知（①+②）即得到CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式是CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－867kJ/mol。 （2）①其他条件不变，在175～300℃范围内升高温度，NH3的转化率升高，N2的选择性下降，则出口处氮氧化物的量增大； ②如图所示，低温下，N2的选择性较高，故研发低温下N2的选择性高的催化剂，能更有效除去尾气中的NH3； （3）200℃的温度下，p始(NO)=p始(CO)=4kPa，p始(N2)=48kPa，p始(CO2)=2p始(N2)=96kPa，由于Δn(NO)=Δn(CO)=2Δn(N2)=Δn(CO2)，所以Δp(NO)=Δp(CO)=2Δp(N2)=Δp(CO2)，即p平(NO)=p平(CO)=20kPa，p平(N2)=40kPa，p平(CO2)=80kPa，Kp(200℃)═=1.6，同理：300℃的温度下，p始(NO)=p始(CO)=100kPa，p始(N2)=10kPa，p始(CO2)=2 p始(N2)=20kPa，Δp(NO)=Δp(CO)=Δp(CO2)=52kPa，p平(NO)=p平(CO)=48kPa，p平(N2)=36kPa，p平(CO2)=72kPa，Kp(300℃)═，Kp(300℃)＜Kp(200℃)，即温度升高，Kp减小，则该反应为放热反应，ΔH＜0。 14．(1)- 49kJ/mol (2)CD (3) > 左右，以反应ii为主，反应ii前后气体分子数不变，压强改变对平衡没有影响 (4)0.5 (5)CO2+2e-+2H+=HCOOH (6)24% 【详解】（1）焓变=生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓=-201-242+394=-49kJ/mol； （2）A．若在绝热恒容容器中，反应ⅰ的平衡常数K保持不变，说明体系温度不变，可以说明反应ⅰ、ⅱ都已达平衡，A正确； B．反应ⅰ的质量不变，物质的量是一个可变的值，平均相对分子质量不变，说明反应ⅰ各物质的浓度不变，则反应ⅱ中各物质的浓度也不变，所以可以说明反应ⅰ、ⅱ都已达平衡，B正确； C．体系达平衡后，若压缩体积，增大压强，则反应ⅰ平衡正向移动，CO2和H2减小，使得反应ⅱ平衡逆向移动，C错误； D．催化剂可以改变化学反应速率，但是不能改变平衡的转化率，D错误； 故选CD。 （3）①增大压强，反应ⅰ平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，由图可知，p1CH3OH的选择性大于p2CH3OH的选择性，所以p1＞p2； ②400℃左右，表示CO2平衡转化率的两条曲线几乎交于一点的原因是：400℃左右，以反应ii为主，反应ii前后气体分子数不变，压强改变对平衡没有影响； （4）假设二氧化碳和氢气的物质的量各为1mol，转化的二氧化碳为x，则，反应平衡后，H2的平衡转化率为60%，解得x=0.2mol，则平衡时CO2的物质的量为0.8mol，H2的物质的量为0.4mol，CH3OH的物质的量为0.2mol，H2O的物质的量为0.2mol，恒压反应器中，总压不变，则平衡时p(CO2)=，p(H2)=，p(CH3OH)=p(H2O)=，； （5）由电解装置可知，阳极发生氧化反应生成氧气，阴极发生还原反应生成甲酸、甲醛、甲醇、乙醇，其中阴极生成HCOOH的电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH； （6）当电解电压为u2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为5：4，由图可知，HCOOH的法拉第效率为15%，则HCOOH的法拉第效率与HCHO的法拉第效率之比为：，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为5：4，1molCO2转化为1molHCOOH转移2mol电子，1molCO2转化为1molHCHO转移4mol电子，则，解得m=24%。 15．(1) 快反应 B 相同条件下，因为同时参与2个反应，故转化率更大，只参与1个反应，转化率小于 (2)在催化剂表面，反应的活化能较小，促进了键形成(或其他合理说法) 【详解】（1）①由图可知反应I的活化能大于反应Ⅱ，故反应Ⅱ为快反应，由图可知CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为CH4(g) +CO2 (g) =2CO(g) +2H2 (g) ΔH=+(E3-E1)kJ/mol； ②相同条件下，等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时，发生的反应为：CH4(g) +CO2 (g) =2CO(g) +2H2 (g)(主反应)，H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) (副反应)，相同条件下，因为CO2同时参与2个反应，故转化率更大，CH4只参与1个反应，转化率小于CO2，则表示CO2平衡转化率的是曲线A，表示CH4平衡转化率的是曲线B； ③设在密闭容器中充入1mol CH4(g)和1mol CO2(g)，因为CO2(g)的转化率为40%，消耗0.4mol，CH4(g)的的平衡转化率为20%，故共消耗0.2mol，列出三段式： 平衡时体系中，n(CH4)=0.8mol，n(CO2)=0.6mol，n(CO)=0.6mol， n(H2)=0.2mol，n(H2O)=0.2mol，n(CO)： n(H2O)=3:1，体系中各气体的物质的量之和为2.4mol，故； （2）催化剂可以降低反应的活化能，在N-C/Cu催化剂表面，反应2CO*=OCCO*的活化能较小，促进了C-C键形成； 16．(1)该反应为吸热反应，熵变小于零 (2) 3 (3) c 相同温度下，由1：1到3：1，相当于不断增大氨的浓度，平衡正向移动，的平衡产率增加，故相同温度下，的平衡产率最低的曲线c为1：1的投料曲线 (4)< (5) 66.7% 【详解】（1）该反应是熵减的吸热反应，任何条件下反应ΔH—TΔS恒大于0，不能自发进行，故答案为：该反应为吸热反应，熵变小于零； （2）①由图可知，图示历程包含了3个基元反应，故答案为：3； ②反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，第二步反应的活化能最大，所以第二步反应是反应的决速步骤，故答案为：； （3）①由盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅱ=主反应，则ΔH4=ΔH 2—ΔH3=(—101.5kJ/mol)—(—117 kJ/mol)= +15.5 kJ/mol，故答案为：+15.5； ②相同温度下，由1：1到3：1，相当于不断增大氨的浓度，平衡正向移动，尿素的平衡产率增加，由图可知，相同温度下，尿素的平衡产率最低的曲线是c，则曲线c为1：1的投料曲线，故答案为：c；相同温度下，由1：1到3：1，相当于不断增大氨的浓度，平衡正向移动，的平衡产率增加，故相同温度下，的平衡产率最低的曲线c为1：1的投料曲线； （4）由方程式可知，反应ⅲ为气体体积减小的反应，反应ⅳ为气体体积不变的反应，温度不变时，增大体系压强，反应ⅲ向正反应方向移动，二氧化碳和氢气的浓度减小，导致反应ⅳ的正反应速率小于逆反应速率，平衡向逆反应方向移动，故答案为：<； （5）由图可知，起始时氢气和二氧化碳的分压分别为1.5MPa和0.5MPa，平衡时的分压分别为0.8MPa和0.2MPa，设平衡时甲醇和一氧化碳的分压分别为aMPa和bMPa，由碳原子个数守恒可得：a+b=0.3，氢原子个数守恒可得：3a+b=0.7，解得a=0.2、b=0.1，则平衡时水蒸气的分压为0.3MPa； ①由分析可知，平衡时甲醇、一氧化碳、水蒸气的分压分别为0.2MPa、0.1MPa、0.3MPa，所以图中曲线f代表的物质是水蒸气，故答案为：； ②由分析可知，平衡时二氧化碳的消耗分压为0.3MPa，甲醇的分压为0.2MPa，则甲醇的选择性为×100%≈66.7%，故答案为：66.7%。 17．(1) (2) 等于 ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4) (3) (4) > < (5) 几乎无变化 【详解】（1）在25℃、101kPa下，1g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ；1g CH3OH的物质的量为，则在25℃、101kPa下，1mol液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为22.68kJ32=725.76kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ·mol-1。 （2）根据盖斯定律可知，反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关，故等质量的碳通过途径I放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量，已知反应①=②+③+④，故△H1=△H2+△H3+△H4，故答案为：等于；△H1=△H2+△H3+△H4； （3）N2与H2反应生成NH3的化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol；即N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol−1； （4）C不完全燃烧放出的热量少于完全燃烧放出的热量，且放热反的焓变为负值，则ΔH1>ΔH2； ②由于该反应为可逆反应，将置于密闭容器中充分反应，不能完全转化为，放出的热量小于28.45kJ，故答案为：<； （5）根据化学方程式可知，NO2和NH3发生归中反应，NO2中N得电子化合价降低故通入NO2的电极B为正极，正极反应式为，NH3中N失电子化合价升高，故通入NH3的电极A为负极，负极反应式为； ①负极反应式为，消耗氢氧根离子的同时生成水，因此电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性减弱，右侧氢氧根离子通过离子交换膜进入左室进行补充，故左侧电极室溶液的碱性几乎无变化； ②电极B反应式为。 18．(1) -746.0 低温 (2) < 4 (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）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>。 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 $$