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·贵州·阶段练习）与重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应： 反应I：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   回答下列问题： (1)反应过程中存在反应，其 ，若该反应熵变为kJ/(mol·K)，则在温度 (填“大于”“小于”或“等于”)下，该反应自发。 (2)一定条件下，向VL密闭容器中通入物质的量相等的、发生反应I，下列说法能说明反应体系达到平衡状态的是_______(填序号)。 A．气体平均密度不再变化 B．气体平均摩尔质量不再变化 C．CO与气体体积相等 D．与CO的物质的量之比不再发生变化 (3)一定条件下，向体积为1L的密闭容器中通入、各1.0mol及少量，发生反应I、Ⅱ、Ⅲ测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。 ①图中曲线 (填“a”或”b“)表示的物质的量随温度的变化。 ②若想使平衡时的的产量随温度升高而增加，可采取的措施是 。 ③1100K时，与的平衡转化率分别为95%、90%，反应Ⅰ的平衡常数K= (写出数学计算式即可)，的平衡产量= mol。 (4)微生物燃料电池可以在常温下将甲烷代谢为甲醇并转化为电能，是一种有着广泛发展的甲烷催化途径，其工作原理如图所示，请写出负极的电极反应式： 。 2．（24-25高三上·江苏苏州·开学考试）甲醇是重要的化工基础原料，以为原料制甲醇具有重要的社会价值。 (1)电化学法制甲醇。工业上采用如图所示装置电解制备甲醇，反应前后浓度基本保持不变。生成的电极反应式为 。 (2)催化加氢制甲醇。催化加氢制甲醇过程中的主要反应为： 反应I：    反应I：    在恒压、投料比为时，平衡转化率和平衡选择性随温度的变化如题图所示。[选择性] ①范围内，平衡转化率随温度升高而下降的原因是 。 ②时，反应一段时间后，测得选择性为(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有 。 ③时，向密闭容器内投入和充分反应，则平衡时生成的物质的量为 (保留小数点后4位)。 (3)加氢制甲醇催化剂的研究。 ①用作催化剂，可得到含少量甲酸的甲醇。相同条件下，将催化剂循环使用，甲醇产量与催化剂循环次数的关系如图所示。甲醇产量随循环次数增加而减小的原因可能是 。 ②用作催化剂，在催化剂表面吸附活化是还原制甲醇的一个重要环节。在表面异裂使其产生氧空位(□)和(Ⅲ)的可能机理如图所示。根据元素电负性的变化规律，步骤②可描述为 。 3．（24-25高三上·湖北武汉·阶段练习）高铁酸钾()是一种易溶于水、高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠，然后在一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，从而使高铁酸钾析出。 (1)高铁酸钾中铁元素的化合价为价，推测其具有的化学性质是 。 (2)已知一定条件下，高铁酸钾与水反应生成、(胶体)和KOH。 ①写出该过程的离子反应方程式并用双线桥表示电子转移的数目 。 ②高铁酸钾作为水处理剂起到的作用是 、 。 (3)一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，原因是 。 (4)钼酸钠()也属新型绿色的水处理剂。工业上利用钼精矿(主要成分是难溶于水的)制备钼酸钠晶体()的两条途径如图所示： i．途径①制备钼酸钠溶液，同时有和生成，该反应的离子方程式为 。 ii．如果你是化学科研工作者，选择的制备途径及理由是 。 4．（2024高三下·江苏徐州·期中）NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间在一定条件下可发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。 Ⅰ．一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中，NO2 (红棕色)和N2O4 (无色)之间发生反应，如图所示： (1)曲线 (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。 (2)在0～3 min内，用NO2表示的反应速率为 。 (3)若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明2 mol NO2(g)的能量比1 mol N2O4(g)的能量 (填“高”或“低”)。 (4)恒温、恒容条件下，下列可以说明反应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡的是______(填字母)。 A．c(N2O4)：c(NO2)=1：2 B．v正(N2O4)=2v逆(NO2) C．容器内气体的颜色不再变化 D．混合气体的密度不再变化 Ⅱ．一定温度下，向该恒容密闭容器中充入0.04 mol/L N2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。 (5)1～4四个点中，v正=v逆的点有 。 (6)反应进行到16 min时，N2O4的转化率是 。 (7)下列措施能使该反应速率加快的是______。(填字母) A．升高温度 B．恒容条件下充入He，增大压强 C．增大容器体积 D．加入合适的催化剂 Ⅲ．NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。 (8)该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则负极的电极反应式为 。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处需消耗标准状况下O2的体积为 。 5．（24-25高三上·湖北·开学考试）研究与的反应使之转化为合成气(和CO)对减缓燃料危机、减少温室效应具有重大意义。 (1)若已知相关反应的能量变化如图所示： 则与转化为合成气(和CO)的热化学方程式为 。 (2)一定温度下，在容积恒为2L密闭容器中，充入等物质的量的与，加入催化剂使其发生反应制备合成气(CO、)： ①3min，减少了2.4g。则3min内的平均速率： 。 ②下列说法正确的是 (填字母)。 A．高温低压有利于提高的平衡转化率 B．使用催化剂可以提高反应速率和的平衡转化率 C．容器内的总压强不再变化，说明该反应已达到平衡状态 D．混合气体的密度不再变化，说明该反应已达到平衡状态 (3)若在、不同温度下加入催化剂，进行与生成CO和的反应： ①不同温度下，具有一定能量的分子百分数与分子能量的关系如图所示，E表示某温度下分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，阴影部分的面积反映活化分子的百分数，则图中 (填“”、“”或“”)。 ②若温度下使用催化剂，请在图中用黑色签字笔画出类似阴影以表示相应的活化分子百分数变化 。 (4)和反应制备“合成气”反应历程分两步： 步骤 反应 正反应速率方程 逆反应速率方程 反应ⅰ 反应ⅱ 上述反应中为吸附性活性炭，反应历程的能量图变化如下图所示： ①反应速率快慢比较：反应ⅰ 反应ⅱ(填“”“”或“”) ②一定温度下，反应的平衡常数 (用、、、表示)。 6．（2024高三下·浙江丽水·阶段练习）和等物质的转化和资源化利用是社会热点问题。若能合理吸收利用，则可以减少污染，变废为宝。 I．吸收和 (1)含和的尾气可以用碱溶液吸收，写出足量溶液吸收的离子方程式 。 Ⅱ．资源化 分离出的可用于生产硫酸，反应之一：。该反应过程的能量变化如图所示： (2)由图中曲线变化可知，该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)在恒容的密闭容器中投入和，下图是部分反应物与生成物随时间的变化曲线。 ①内， 。平衡时，的转化率为 。 ②下列情况能说明该反应达到化学平衡的是 。 A．        B．、、的物质的量之比达到 C．混合气体的密度保持不变      D．混合气体的总物质的量不再改变 Ⅲ．资源化 (4)、和熔融可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成酸性氧化物Y，其电极反应式为 。 7．（2024高三下·湖北武汉·阶段练习）运用化学平衡的相关知识解决下列问题： Ⅰ．2024年杭州亚运会开幕式主火炬燃烧的燃料甲醇就是通过工业废气捕集后再利用得到的，该方法成为环境科学的研究热点。 作为重要碳源可用于合成甲醇等有机燃料。在某催化剂下加氢合成的反应：   (1)上述反应能自发进行，则 (填“”、“”或“”)0。 (2)某温度下，向一定体积的恒容密闭容器中通入2mol和5mol，体系达到平衡时的转化率为50%。 ①以下能说明该反应已达到平衡状态的是 。 A．混合气体的平均相对分子质量不变    B． C．混合气体的密度保持不变    D．反应体系的热效应为零 ②该温度下，反应的平衡常数 (用物质的量分数代替浓度计算)。 Ⅱ．在密闭容器中充入4mol和5mol，发生反应：  ，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。 (3)由图像分析可知， (填写“大于、等于或小于”)。 (4)下列物理量中，图中d点大于b点的是_______(填字母)。 A．正反应速率 B．逆反应速率 C．的浓度 D．对应温度的平衡常数 (5)a点NO的平衡转化率为 。 (6)保持温度与容积不变，再向容器中充入2mol和2.5mol，重新达平衡后的NO的体积分数将 (填写“增大、减小或不变”)。 8．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试）二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展，有关反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   (1)已知：在一定温度下，由稳定态单质生成1 mol化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。下表为几种物质在298K的标准摩尔生成焓： 物质 标准摩尔生成焓/() 0 则 。 (2)已知反应Ⅰ：的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量)。 ①结合反应历程，写出反应中生成甲醇的决速步骤的反应方程式 ； ② (计算结果保留两位有效数字，已知，)； ③从热力学角度 有利于反应Ⅰ甲醇的合成。 A．低温低压            B．低温高压            C．高温低压            D．高温高压 (3)其他条件相同时，反应温度对[的选择性]的影响如图所示。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其原因是 。 (4)温度T时，在恒容的密闭容器中充入1 mol 和2 mol ，起始压强为p kPa，达平衡时生成0.8 mol ，测得压强为。则反应Ⅰ的平衡常数 。(列出计算式，无需化简) (5)我国科学家研制催化剂，可实现在酸性条件下电催化制备。 ①a电极与电源的 (填“正极”或“负极”)连接。 ②b极的电极反应式为 。 9．（24-25高三上·辽宁·阶段练习）化学反应都会伴随能量变化，化学能可以与热能、电能、光能等各种形式的能量之间相互转化，回答下列问题： (1)下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是___________(填字母)。 A．锌与稀硫酸 B．食物的腐烂 C．碳酸钙分解 D．红热的木炭与水蒸气 (2)利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下： I．用量筒量取盐酸倒入内筒中，测出盐酸温度； Ⅱ．用另一量筒量取溶液，并用同一温度计测出其温度； Ⅲ．将溶液倒入内筒中，使之与盐酸混合均匀，测得混合液最高温度。 ①溶液稍过量的原因是 。 ②倒入溶液的正确操作是 (填字母)。 A．沿玻璃棒缓慢倒入         B．分三次少量倒入       C．一次迅速倒入 ③假设盐酸和溶液的密度都是，中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和反应的反应热，某学生实验记录如表数据。则生成水的反应热 (保留三位有效数字)。 实验序号 起始温度 终止温度 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 (3)以为原料合成依然是“碳达峰”环境下的科研热点，相关反应如下： i．   ii．   iii．   ① 。 ②部分键能的数据如下表所示，则 。 共价键 键能/() 436 803 414 464 (4)和是两种比较稳定的温室气体，科学家利用原电池装置，实现了两种分子的耦合转化，装置如图所示。 ①催化电极2是原电池的 (填“正”或“负”)极。 ②催化电极1的电极反应式为 。 10．（2024高三下·江苏·开学考试）工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。 (1)已知相关反应的热力学数据如下：   ；   ； 。 脱硝反应的 。 (2)模拟工业尾气脱硝：一定条件下，将的气体与混合，匀速通过催化脱硝反应器，测得去除率和转化率随反应温度的变化如下图.当温度低于时，的去除率随温度升高而升高，可能原因是 ；高于时，的去除率随温度升高而降低，可能原因是 。 (3)催化电解吸收液可将还原为，其催化机理如下左图所示。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如下右图所示。已知，，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；表示电解过程中通过的总电量。 ①当电解电压为时，催化电解生成的电极反应式为 。若电路中有1mol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 mol。 ②电解电压大于后，随着电解电压的不断增大，的法拉第效率迅速增大，可能原因是 (吸附在催化剂上的物种可加“*”表示，如、等)。 11．（24-25高三上·四川成都·开学考试）(四羰基合镍，沸点为43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题： (1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为 。 (2)1mol含有σ键的数目为 ，的晶体类型为 。 (3)已知： ①在恒温恒容条件下，将一定量的和加入密闭容器中，发生上述反应。下列能说明反应已达平衡状态的有： 。 A．    B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变    D． ②在总压分别为0.1、0.5、1.0、2.0MPa下发生该反应，平衡时的体积分数与温度的关系如图乙所示，则△H 0(填>或<)。压强为、温度为100℃时，CO的平衡转化率α= ， 。 (4)已知：，20℃时反应物浓度随时间的变化关系为：(k为反应速率常数)，则，反应一半所需时间 (用k表示)。 12．（2024高三下·湖北武汉·阶段练习）先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇，反应原理如下： 主反应：    副反应：    回答下列问题： (1)一定温度下，将不同量的原料通入到恒压密闭容器中，副反应热效应小，可忽略。则该温度下主反应的 kJ/mol。 实验编号 反应物投入量 平衡时，热量变化 (g) (g) (g) (g) Ⅰ 0.5mol 1mol 0 0 放热x kJ Ⅱ 0 0 1mol 1mol 吸热y kJ (2)250℃下，恒压密闭容器中充入一定量(g)和(g)，下列条件能判断反应达到平衡状态的是___________。 A．混合气体的密度保持不变 B．的体积分数不变 C． D．反应体系的热效应为0 (3)在时，2MPa下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示： 已知： ①250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是 。 ②曲线b变化的原因是 。 ③150℃时，在催化剂作用下(g)和(g)反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点，不改变反应时间和温度，一定能提高乙醇选择性的措施 (填一条)。 (4)一定温度和压强下，向初始体积为1L的密闭容器中通入2mol (g)和1mol (g)，同时发生主反应和副反应，测得平衡时，体积减小20%，则平衡时， ，主反应的平衡常数K= 。 13．（2024高三上·湖北荆门·期末）氨气是化肥工业和有机化工的重要原料，在合成氨的理论可行性、工业化及机理等方面的研究上产生过三位诺贝尔奖得主。回答下列问题： (1)科学家提出了合成氨反应吸附解离的机理，通过实验测得合成氨反应势能如图所示： 在合成氨吸附解离的过程中，状态最稳定的是 ；与制备的热化学方程式为 。 (2)合成氨反应中，正反应速率，逆反应速率，、为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示： ①表示正反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为 (填“”或“”)，理由为 。 ②时， 的关系是(填“>”、“<”和“=”)。 (3)以氨、丙烯、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈()和副产物丙烯醛()的热化学方程式如下： 主反应：  ； 副反应：  。 已知：丙烯腈的产率，丙烯腈的选择性，某气体分压=总压强×该气体物质的量分数。 ①一定条件下，平衡时丙烯腈的选择性与温度、压强的关系如图所示，则、、由大到小的顺序为 。原因是 。 ②某温度下，向压强恒为100 kPa的密闭容器中通入1 mol 、1 mol 、1.5 mol 和0.1 mol Ar发生上述反应。平衡时测得转化率为90%，的物质的量为2.5 mol，此温度下副反应的 (为平衡气体组分分压表示的平衡常数)。 (4)我国科学家实现了在室温下电催化制取和，装置如图所示，其中双极膜复合层之间的水能解离成和，双极膜能实现、的定向移动。 ①电解时，双极膜产生的向 (填“A”或“B”)极移动。 ②电解的阴极反应式为： 。 14．（2024高三上·贵州安顺·期末）二氧化碳的资源化利用有利于碳中和目标实现。请回答下列问题： (1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下： ，  ，则的 。该反应 (填“自发进行”或“非自发进行”或“高温自发”或“低温自发”) (2)向一容积为的恒容密闭容器中通入和，一定温度下发生反应。时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为。 ①达到化学平衡状态的标志是 (填标号)。 A． B．容器内混合气体的密度不再改变 C．容器内混合气体压强下再发生改变 D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变 E．键断裂的同时生成键 ②内，用表示的平均反应速率 ，平衡时的转化率为 。该温度下，反应的平衡常数K为 。 (3)可以被捕获。若所得溶液中，，则溶液的pH为 。若所得溶液主要转化为 (填离子符号)。(已知：室温下的) 15．（2024高三上·江西吉安·期末）我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气中CO2的含量，以CO2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。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生主反应I，同时伴有副反应II发生。 主反应I：   副反应II：   回答下列问题： (1)几种化学键的键能如表所示： 化学键 键能/() 413 436 a 745 则 。 (2)为了进一步研究上述两个反应，某小组在三个容积相同的刚性容器中，分别充入1 mol CO2和4 mol H2，在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应，反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示： 实验编号 a b c 温度/K 催化剂的比表面积/() 80 120 120 ① (填“>”“<”或“=”)，曲线II对应的实验编号是 。 ②若在曲线Ⅱ的条件下，20 min时达到平衡生成1.2 mol H2O，则20 min内反应的平均速率 ，反应II的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)，平衡时CH4选择性= (CH4选择性，计算结果保留三位有效数字)。 (3)对于反应I，在一定条件下存在：或，相应的速率与温度关系如图所示。 反应I的平衡常数 (用含、的代数式表示)；图中A、B、C、D四个点中，能表示反应已达到平衡状态的是 点。 16．（2024高三上·江西赣州·期末）苯基丙炔()是一种活性有机合成的中间体。在氧化铝催化作用下，1-莱基丙炔可与发生如下反应(已知)。 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. (1)反应的 (用含a、b的式子表示)。 (2)在一定温度下，在体积为的刚性密闭容器中充入1-苯基丙炔和发生上述反应，时达到平衡。反应过程中有机物的占比(%)随时间的变化关系如下图1所示。 已知：有机物的占比 ①活化能：反应Ⅰ 反应Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)。 ②稳定性：产物a 产物b(填“>”、“=”或“<”)。 ③反应Ⅲ的平衡常数 。 ④若增大的起始浓度，平衡时，将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)1889年，瑞典物理化学家阿伦尼乌斯总结的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式：，其中为反应的活化能，T为反应温度，R、A和e均为常数。与之间为线性关系。图2中表示反应Ⅰ和反应Ⅱ对应的与关系的曲线分别为 、 (填选项字母)。 17．（2024高三上·安徽亳州·期末）氮元素能形成多种氧化物，它们对环境存在许多不良影响，如会导致酸雨、光化学烟雾。是一种强温室气体，氮氧化物的综合治理有助于改善空气质量。 回答下列问题： (1)已知：① ② 则 。 (2)在总压为150kPa的恒压密闭容器中，按投料比为X[]的比例充入一定量的和仅发生上述反应②，反应达到平衡时的转化率为，测得某温度下与投料比X以及时与温度(T)的变化关系如图所示： ①图中对应等温过程的曲线是 (填“I”或“Ⅱ”)，判断的理由是 。 ②若反应从开始到点时，所用时间为，则反应从开始到达到平衡时用表示的平均反应速率 ，该温度下反应的平衡常数 (结果保留3位有效数字)。 (3)、单质金均可催化的分解：。 ①碘蒸气催化的分解反应机理可表示如下： 第一步：快反应 第二步：___________慢反应 第三步：快反应 则第二步与第三步反应中活化分子百分数较多的是第 步，第二步反应的化学方程式为 。 ②某温度下，在金表面发生反应：，其速率方程为(为速率常数)。反应过程中，与催化剂表面积[S(催化剂)]及时间的变化关系如图所示。 则(催化剂时的速率常数 。值大小与催化剂)的大小关系是 。 18．（2024高三上·山东潍坊·期末）1-苯基丙炔(，Ph表示苯环)与发生催化反应，涉及到的反应如下： 反应Ⅰ：Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g)；； 反应Ⅱ：Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g)；； 反应Ⅲ：(g) (g)；时，向密闭容器中加入和，平衡时测得的转化率为。反应过程中有机物的物质的量分数随时间变化曲线如图。 回答下列问题： (1)相同条件下A和B中相对稳定的是 (填“A”或“B”)；活化能 (填“>”“=”或“<”)；的数值范围 (填标号)。 a． <-1    b．-1~0    c．0~1    d． >1 (2)相同条件下，若换成对产物A选择性更高催化效果更好的催化剂，则图示点a、b、c、d中，产物A的浓度峰值点可能是 (填标号)。 (3)已知该温度下反应Ⅲ的平衡常数。平衡时，产物B的物质的量为 mol，反应Ⅰ的平衡常数 (用含有的代数式表示)。若保持温度和压强不变，再向容器中通入惰性溶剂稀释，反应Ⅱ的化学平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。 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) 大于 (2)BD (3) a 选用其它催化剂，提高反应Ⅱ的选择性 0.35 (4) 【详解】（1）根据盖斯定律可知，目标方程式=，则； 当时，反应能自发进行，因此，即在温度大于下，该反应自发。 （2）A．由于混合气体总质量不变，也为恒容密闭容器，根据可知，混合气体的平均密度一直保持不变，当气体平均密度不再变化时，不能说明达到化学平衡状态，故A不符合题意； B．由于混合气体总质量不变，但反应前后气体分子数不相等，根据可知，混合气体的平均相对分子质量随着反应进行在发生改变，当气体平均摩尔质量不变时，说明达到化学平衡状态，故B符合题意； C．一氧化碳和H2均是产物，计量数相等，即产生的CO与气体体积一直相等，因此当CO与气体体积相等时，不能说明达到平衡状态，故C不符合题意； D．甲烷和一氧化碳分别为反应物和产物，因此两者的物质的量之比随着反应的进行会发生改变，当不再改变时，说明处于化学平衡状态，故D符合题意； 故答案选BD。 （3）①由反应I、Ⅱ、Ⅲ可知，反应产物有CO、H2和H2O，生成的H2会在反应Ⅱ中与CO2反应生成CO，CO的产量高于H2，故a曲线表示产物H2，b曲线表示CO； ②反应Ⅱ为吸热反应，若选用其它催化剂，提高反应Ⅱ的选择性，可能使平衡时H2O的产量随着温度升高而增加； ③1100K时，CH4与CO2的转化率分别为95%、90%，则此时CH4的物质的量为1mol×(1-95%)=0.05mol，CO2的物质的量为1mol×(1-90%)=0.1mol，根据图中信息得到CO物质的量为1.85mol，H2物质的量为1.55mol，容器体积为1L，所以反应Ⅰ的平衡常数K==； 根据氢元素守恒，，则水的物质的量为。 （4）根据题中信息可知，在常温下将甲烷代谢为甲醇并转化为电能，因此甲烷中碳元素化合价升高，即在负极发生氧化反应，装置中是质子交换膜，因此电极反应式为：。 2．(1)或 (2) 反应Ⅰ的△H＜0，升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应Ⅱ的△H＞0，升高温度平衡正向移动，CO2的平衡转化率升高，综合来看升高温度CO2的平衡转化率降低，说明升高温度对反应Ⅰ的影响大于反应Ⅱ； 增大压强或使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂 0.0612mol (3) 反应生成的甲酸将催化剂腐蚀，使催化剂活性降低 H2吸附于 CeO2后发生异裂，带部分正电荷的H与催化剂表面电负性大的O结合，带部分负电荷的H与催化剂表面电负性小的Ce(Ⅳ)结合 【详解】（1）该装置为电解池装置，右侧电极为阴极，CO2得电子发生还原反应生成CH3OH，电解质为溶液，则电极反应为或； （2）①反应Ⅰ的△H＜0，升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应Ⅱ的△H＞0，升高温度平衡正向移动，CO2的平衡转化率升高，综合来看升高温度CO2的平衡转化率降低，说明升高温度对反应Ⅰ的影响大于反应Ⅱ； ②提高选择性，可以选择的措施是增大压强或使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂； ③244℃时，甲醇的选择性为58.3%，二氧化碳的转化率为10.5%，则平衡时生成的物质的量为1mol×10.5%×58.3%=0.0612mol； （3）①甲醇产量随循环次数增加而减小的原因可能是反应生成的甲酸将催化剂腐蚀，使催化剂活性降低； ②根据元素电负性的变化规律，步骤②可描述为H2吸附于 CeO2后发生异裂，带部分正电荷的H与催化剂表面电负性大的O结合，带部分负电荷的H与催化剂表面电负性小的Ce(Ⅳ)结合。 3．(1)强氧化性 (2) 消毒杀菌 净水 (3)相同温度下，高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠 (4) 途径①，②中有污染性气体产生、②中步骤多操作复杂、②中“焙烧”能耗大 【详解】（1）K2FeO4中K元素＋1价，O元素−2价，则Fe元素为＋6价，元素最高价有强氧化性，故K2FeO4具有强氧化性 （2） ①高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3（胶体）和KOH，该反应离子方程式为：，双线桥； ②高铁酸钾具有强氧化性，可以杀菌消毒，生成的氢氧化铁胶体可以吸附水中悬浮物质，起净水作用； （3）在一定温度下，溶解度小溶质先形成沉淀析出，低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），说明该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小； （4）途径①用NaClO在碱性条件下氧化MoS2，有和Cl－生成，发生反应的离子方程式为： ；根据转化关系图可判断途径②中有污染性气体产生、②中步骤多操作复杂、②中“焙烧”能耗大，所以选择制备的途径是①。 4．(1)X (2)0.1 mol/(L·min) (3)高 (4)C (5)1、2 (6)75% (7)AD (8) 5.6 L 【详解】（1）根据图示可知：在0～3 min内，X的物质的量减小0.6 mol ，Y的物质的量增大了0.3 mol，X：Y=2：1，故图中曲线X表示NO2的物质的量随时间的变化曲线，曲线Y表示N2O4的物质的量随时间的变化曲线； （2）反应在2 L容器中进行，在0～3 min内，NO2的物质的量减小了0.6 mol，则用NO2的物质的量浓度表示的反应速率v(NO2)==0.1 mol/(L·min)； （3）若在一保温容器中加入一定量NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明该反应发生会放出热量，故2 mol NO2(g)的能量比1 mol N2O4(g)的能量高； （4）对于可逆反应：N2O4(g)2NO2(g)，当反应达到平衡时，反应混合物中任何物质的浓度不变，任何物质的含量不变。 A．c(N2O4)：c(NO2)=1：2只表示两种物质反应时物质的浓度改变的比，不能据此判断反应是否达到平衡状态，A错误； B．在任何时刻都存在2v正(N2O4)=v正(NO2)，若v正(N2O4)=2v逆(NO2)，则v正(NO2)=2v正(N2O4)=4v逆(NO2)，反应正向进行，反应未达到平衡，B错误； C．该反应在恒温恒容条件下进行，反应混合物中只有NO2是有色气体，当容器内气体的颜色不再变化时，反应达到了平衡状态，C正确； D．该反应在恒温恒容条件下进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则反应混合物的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误； 故合理选项是C； （5）若反应达到平衡状态，则c(NO2)的浓度不变，根据图示可知在1～4四个点中，v正=v逆的点有1、2两点； （6）根据图示可知：在反应进行到16 min时，产生NO2的浓度是0.06 mol/L，则反应消耗N2O4的浓度是0.03 mol/L，由于反应开始时c(N2O4)=0.04 mol/L，故N2O4的转化率为×100%=75%； （7）A．升高温度，反应速率会加快，A符合题意； B．恒容条件下充入He，增大压强，但由于反应物的浓度不变，化学反应速率不变，B不符合题意； C．增大容器体积，反应物的浓度降低，反应速率减小，C不符合题意； D．加入合适的催化剂，能够使化学反应速率大大加快，D符合题意； 故合理选项是AD； （8）根据图示可知：在石墨电极Ⅰ上通入燃料NO2，则石墨电极Ⅰ为原电池的负极；在石墨电极Ⅱ上通入O2，则石墨电极Ⅱ为原电池的正极。在原电池的负极上，NO2失去电子被氧化产生N2O5，故负极Ⅰ的电极反应式为：NO2+-e-=N2O5；在原电池的正极反应上，O2得到电子，与N2O5反应产生，故正极Ⅱ电极反应式为：O2+4e-+2N2O5=4。根据正极的电极反应式可知：每反应转移4 mol电子，反应过程中消耗1 mol O2。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处消耗0.25 mol O2，则需消耗O2在标准状况下的体积V(O2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。 5．(1)   (2) 0.025 AC (3) (4) 【详解】（1）与转化为合成气(和CO)的化学反应为。由能量-反应进程曲线得热化学方程式：   (ⅰ)   (ⅱ) 根据盖斯定律(ⅰ)(ⅱ)得过程Ⅰ的热化学方程式：  ； （2）①减少的甲烷的物质的量，； ②A．该反应为气体分子数减小的反应，且为吸热反应，故高温低压有利于平衡正向移动，可以提高的平衡转化率，A正确，符合题意； B．使用催化剂，活化能降低，反应速率加快，但平衡不移动，不能提高的平衡转化率，B错误，不符合题意； C．该反应是在恒容密闭容器中进行的反应前后气体分子数增大的反应，若容器内的总压强不再变化，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C正确，符合题意； D．该反应在恒容密闭容器中进行，反应混合物都是气体，气体的质量不变，容器的容积不变，则反应混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，D错误，不符合题意； 故选AC； （3）①对应的阴影部分的面积更大，说明活化分子百分数更高，温度越高，活化分子百分数越大，故； ②温度下使用催化剂，反应物活化能减小，E．往左移动，活化分子数增多，因此图像为； （4）①由图象可知，反应ⅱ活化能低，反应速率快慢比较：反应ⅰ反应ⅱ； ②反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应①中，故，反应②中，故，一定温度下，反应的平衡常数。 6．(1) (2)放热 (3) 0.7或 AD (4) 【详解】（1）足量溶液吸收生成亚硫酸钠和水，离子方程式：； （2）生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应； （3）二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫：； ①内，；平衡时，的转化率为。 ②A．，则正逆反应速率相等，反应达到平衡；         B．、、的物质的量之比达到，不能说明正逆反应速率相等，不能判断反应达到平衡； C．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；      D．反应为气体分子数改变的反应，混合气体的总物质的量不再改变，反应达到平衡； 故选AD； （4）氧气得到电子发生还原反应为正极，则石墨I电极为负极，结合原子守恒，二氧化氮失去电子发生氧化反应生成酸性氧化物五氧化二氮，其电极反应式为。 7．(1) (2) AD 或3.125 (3)大于 (4)CD (5)12.5% (6)减小 【详解】（1）反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的∆S＜0，该反应能自发进行，根据∆G=∆H-T∆S＜0的反应能自发进行可知，该反应的∆H1＜0。 （2）①A．建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，混合气体的总物质的量是变量，混合气体的平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不变能说明反应达到平衡状态； B．3v正(H2)=v逆(CH3OH)时同一物质表示的正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态； C．建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变，在恒容容器中，混合气体的密度始终不变，混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态； D．该反应的正反应为放热反应，建立平衡的过程中热效应是变量，反应体系的热效应为零说明反应达到平衡状态； 能说明该反应已达到平衡状态的是AD。 ②根据题意，列三段式：，平衡时混合气体总物质的量为5mol，CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量分数依次为0.2、0.4、0.2、0.2，则该温度下反应的平衡常数Kx==3.125。 （3）反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的平衡体积分数增大；由图可知，相同压强下，T1时NO的平衡体积分数大于T2时，则T1大于T2。 （4）图中b、d点的压强相同，b点温度高于d点； A．温度越高，化学反应速率越快，故b点正反应速率大于d点，A项不符合题意； B．温度越高，化学反应速率越快，故b点逆反应速率大于d点，B项不符合题意； C．b点相对于d点，升高温度，平衡逆向移动，N2的浓度减小，故b点N2的浓度小于d点，C项符合题意； D．b点相对于d点，升高温度，平衡逆向移动，对应温度的平衡常数减小，故b点对应温度的平衡常数小于d点，D项符合题意； 答案选CD。 （5）a点NO的平衡体积分数为40%，设转化NO物质的量为xmol，列三段式：，则=40%，解得x=0.5，NO的平衡转化率为×100%=12.5%。 （6）保持温度与容积不变，再向容器中充入2molNO(g)和2.5molH2(g)，相当于增大压强，平衡正向移动，重新达到平衡后NO的体积分数将减小。 8．(1) (2) -0.52 B (3)在该条件下，反应Ⅰ和反应Ⅱ均未达到平衡，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ速率，单位时间内生成的量大于生成CO的量 (4) (5) 正极 【详解】（1）反应的焓变等于反应物焓变和减去生成物焓变和，由表数据可知，； （2）①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图知，反应中生成甲醇的决速步骤的反应方程式； ②  ，则，-0.52eV； ③反应为放热的气体分子减小的反应，则低温高压利于平衡正向进行，故选B； （3）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其原因是：在该条件下，反应Ⅰ和反应Ⅱ均未达到平衡，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ速率，单位时间内生成的量大于生成CO的量； （4）起始压强为p kPa，测得压强为，则平衡时物质的量共为，反应Ⅰ为气体分子数减小2的反应、反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，则反应Ⅰ中生成甲醇、水均为，达平衡时生成0.8 mol ，反应Ⅱ生成水0.3mol； 反应Ⅰ的平衡常数； （5）①由图可知，b电极二氧化碳得到电子发生还原反应为阴极，则a电极为阳极，a与电源的正极连接。 ②b极上酸性条件下，二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲醇，电极反应式为：。 9．(1)CD (2) 使盐酸充分反应 C (3) 328.6 (4) 正 【详解】（1）生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应，锌与稀硫酸反应放热，A项错误；食物腐烂是缓慢氧化，为放热反应，B项错误；碳酸钙分解为吸热反应，C项正确；红热的木炭与水蒸气反应为吸热反应，D项正确，故答案为：CD； （2）①溶液稍过量的目的是使盐酸充分反应，测得的数据更准确。 ②倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果。 ③根据表格数据分析可知，实验1反应前后温度变化量为，实验2反应前后温度变化量为，实验3反应前后温度变化量为，温度差平均值为，盐酸与溶液进行中和反应生成水的物质的量为，溶液的质量为，温度的变化值为，则生成水放出的热量为，即，所以实验测得的生成水的反应热。 （3）①根据盖斯定律，； ②反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，即，计算得。 （4）①催化电极2发生转化为的还原反应，因此催化电极2作正极。 ②催化电极1为负极，负极发生氧化反应，其电极反应式为。 10．(1) (2) 反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快(或反应正向进行的程度增大)，的去除率升高 升高温度，催化剂活性降低，部分被氧化，的去除率随温度升高而降低 (3) 0.19 随着电解电压的不断增大，结合与得到(或)的量增多；在催化剂表面失水转化成(或)的选择性增大，导致的量增多 【详解】（1）把方程式分别编号如下： ①；②；③；根据盖斯定律，目标方程式=①-②，。 （2）①当温度低于时，的去除率随温度升高而升高，可能原因是：反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快(或反应正向进行的程度增大)，的去除率升高； ②高于时，的去除率随温度升高而降低，可能原因是：升高温度，催化剂活性降低，部分被氧化，的去除率随温度升高而降低。 （3）①结合图中信息可知，当电解电压为U2时，催化电解NO生成NH3的电极反应式为：； 由NO的转化机理可知方程式为：，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。 ②电解电压大于U3后，随着电解电压的不断增大，结合与得到(或)的量增多；在催化剂表面失水转化成(或)的选择性增大，导致的量增多，使N2O的法拉第效率迅速增大。 11．(1) (2) 分子晶体 (3) BC < 97.3% 9000 (4) 【详解】（1） Ni为28号元素，其基态原子的价电子排布式为3d84s2，则其价电子轨道表示式为； （2）由Ni(CO)4的结构可知，4个配体CO与中心原子Ni形成的4个配位键均为σ键，而每个配体CO中含有1个σ键2个π键，即1个Ni(CO)4分子中含有8个σ键，则1molNi(CO)4含有σ键的数目为8NA；Ni(CO)4的沸点很低，结合其结构可知该物质由分子构成，因此其晶体类型为分子晶体； （3）①A．由反应式可得：，若，则，即同一物质正、逆反应速率不相等，不能说明反应已达平衡状态，A不符合题意； B．该反应中Ni为固体，反应后混合气体总质量增大，容器体积不变，则反应开始至达到平衡过程混合气体的密度不断增大，所以当混合气体密度不变时，能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．该反应中Ni为固体，反应后混合气体总质量增大，反应后混合气体的物质的量减小，则反应开始至达到平衡过程混合气体的平均相对分子质量不断增大，所以当混合气体的平均相对分子质量不变时，能说明反应达到平衡状态，C符合题意； D．n(CO)∶ n[Ni(CO)4]=4∶1，并未体现正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选BC； ②由图可知，同一压强下，随着温度升高，Ni(CO)4的体积分数不断减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故；温度相同时，增大压强平衡正向移动，对应的平衡体系中Ni(CO)4的体积分数增大，结合图象可知，压强关系：P4﹥P3﹥P2﹥P1，即P3对应的压强是1.0MPa．由图可知，P3、100℃条件下达到平衡时，CO和Ni(CO)4的物质的量分数分别为0.1、0.9，设初始投入的CO为4mol，反应生成的Ni(CO)4为xmol，可得三段式：，反应后总物质的量为：(4-3x)mol，根据阿伏加德罗定律，其他条件相同时，气体的体积分数即为其物质的量分数，因此有，解得x=，因此达到平衡时：n转化(CO)=4× mol，则CO的平衡转化率为：；气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数，则该温度下的压强平衡常数为：； （4）由题给关系式可得：，当反应一半时，即，，，则。 12．(1)-(2x+y) (2)ABD (3) a 主反应与副反应均为放热反应，温度升高，主反应和副反应的平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或“增大压强”) (4) 1mol/L 2 【详解】（1）0.5mol与发生反应，达平衡时放热xkJ，与发生反应，达平衡时吸热ykJ，则与完全反应生成与，放热(2x+y)kJ，即； （2）A．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积发生改变，则怛容容器中混合气体的密度是变量，当混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态，A正确； B．体积分数不变，则各组分的体积分数也保持不变，反应达平衡状态，B正确； C．n(H2)：n(CH3CH2OH)=2：1，不能说明反应达平衡状态，C错误； D．反应体系的热效应为0是达到平衡状态，D正确； 故选ABD。 （3）①主反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，乙醇的选择性上升，则250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是a； ②主反应和副反应均为放热反应，升高温度，平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应，所以乙醇的选择性随着温度升高而减小； ③主反应为气体体积减小的反应，增大压强，反应正向移动，可以提高乙醇选择性； （4）平衡时n[H2O(g)]=0.8mol，体系中气体物质的量减小20%，列化学平衡三段式，则：， 体积减小20%，说明平衡时容器体积为0.8L，平衡时混合气体总物质的量为（1-x-y+x-y+y+0.8+2-2x）=3mol×80%，x+y=0.8，解得x=0.6，y=0.2，c(H2)=；平衡时c(CH3CH2OH))= ，c(CH3COOH))= ，c(H2O)= ，Kc==； 13．(1) N(ad)+3H(ad) (2) L1 正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，正反应平衡常数减小，则L1表示正反应的平衡常数与温度变化关系 (3) 生成丙烯腈的反应是气体分子总数增大的反应，而副反应为气体分子总数不变的反应，压强增大，生成丙烯腈的反应平衡逆向移动，丙烯腈选择性降低 12.5 (4) A 【分析】 为电解池，A电极氮气被还原为氨气是阴极发生，B电极氮气被氧化为硝酸是阳极发生。 【详解】（1）能量越低越温稳定，图像上显示N(ad)+3H(ad)能量最低最稳定；由图像可知0.5molN2和1.5molH2完全反应生成1molNH3放出46kJ能量，与制备的热化学方程式为； （2）合成氨为正向放热的反应，升高温度平衡逆向移动，正反应的平衡常数随温度升高减小，则表示正反应的平衡常数与温度关系的曲线为L1；时K(正)=K(逆)，有，则，此时K(正)=K(逆)=1，当反应达到平衡即时，则即。 （3）由反应可知，主反应生成丙烯腈，且该反应是气体分子总数增大的反应，压强越大，平衡逆向移动，丙烯腈选择性越低，结合图像可知，在温度一定时压强由过程中丙烯腈的选择性增大，则压强；某温度下，向压强恒为100 kPa的密闭容器中通入1 mol 、1 mol 、1.5 mol 和0.1 mol Ar发生上述反应，达到平衡时设主反应中C3H6变化xmol，副反应中C3H6变化ymol，则可列三段式     、，平衡时测得转化率为90%，的物质的量为2.5 mol则、3x+y=2.5，解得x=0.8、y=0.1，平衡时C3H6、O2、C3H4O、H2O、NH3、C3H3N、Ar的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.1mol、2.5mol、0.2mol、0.8mol、0.1mol，气体的总物质的量为4mol，副反应的平衡常数； （4）据分析A为阴极，H+为阳离子向阴极移动；阴极氮气被还原为氨气反应方程式为。 14．(1) 低温自发 (2) CD 0.2mol·L-1·min-1 或 3/16 (3) 10.3 【详解】（1）①   ②   根据盖斯定律，方程式2①+②可得，故2=；该反应的、，要自发进行，则需要，则需要低温的条件，即低温自发； （2）①A．，速率之比不等于计量数之比，正逆反应速率不等，反应未达平衡，故A不选； B．容器是恒容的，容器内混合气体的密度始终不改变，故不能说明反应达到平衡，故B不选； C．反应是气体体积缩小的反应，若未达平衡，向右进行时气体的压强要变小，现容器内混合气体压强下再发生改变能说明反应达到平衡，故C选； D．反应是气体体积缩小的反应，若未达平衡，向右进行时气体的平均相对分子质量要变大，现容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变能说明反应达到平衡，故D选； E．键断裂的同时生成键，都描述的是正反应方向，故不能说明达到平衡，故E不选； 答案为CD； ②由题干数据，列三段式如下： 时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为，即，解得x=，内，用表示的平均反应速率=0.2mol·L-1·min-1；平衡时的转化率为=；反应的平衡常数K===； （3），，，pH=-lgc(H+)=11-lg5=11-0.7=10.3；此时碳酸氢钠和碳酸钠浓度接近，所以当，碳酸氢钠进一步转化为碳酸钠，即CO2主要转化为。 15．(1)463 (2) < a 2.4 71.4% (3) C 【详解】（1）根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，，则； （2）①由图可知，曲线II、III为同一温度，不同的催化剂，温度为，曲线I为，曲线I先达到平衡，速率大，对应温度高，，曲线II对应的实验编号是a，催化剂比表面积小，反应速率慢；②反应I、II同时进行，曲线II压强由200 kPa降到160 kPa，，，设反应I生成2x mol H2O， 可得，得，平衡时水为1.2 mol，甲烷为0.5 mol，一氧化碳为0.2 mol，氢气为1.8 mol，二氧化碳为0.3 mol，若在曲线II的条件下，20 min达到平衡时生成1.2 mol H2O，则20 min内反应的平均速率，反应Ⅱ的平衡常数，平衡时CH4选择性； （3）反应I的平衡常数，且平衡时，可得，整理得：，即反应Ⅰ的平衡常数；图中A、B、C、D四个点中，上升速度较快的为，在平衡时，应有，由，即，在C点，故能表示反应已达到平衡状态的是C点。 16．(1)a-b (2) < < 8.2 不变 (3) C D 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅲ=反应I-反应Ⅱ，△H3=△H2-△H1=-bkJ/mol-(-akJ/mol)=(a-b)kJ/mol； （2）①根据图示可知，反应开始时只发生反应I，说明反应I容易进行，活化能较小，活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ。 ②根据图示可知，平衡时产物b的占比远高于产物a，结合反应Ⅲ，产物a和产物b可发生互换，且反应Ⅲ是放热反应，产物b能量较低，则说明产物b更加稳定，故稳定性：产物a<产物b。 ③平衡时，n(产物a)=0.5mol10%=0.05mol、n(产物b)=0.5mol82%=0.41mol，反应Ⅲ为反应前后气体总分子数不变的反应，其平衡常数K=； ④若增大的起始浓度，温度不变，不影响反应Ⅲ的平衡常数K，平衡时，比例不变。 （3）由可知，lnk=lnA-，与之间为线性关系，斜率为负数，且Ea越大，曲线斜率的绝对值越大，结合反应I的活化能小于反应II的活化能可知，表示反应I和反应II对应的lnk~关系的曲线分别为C、D。 17．(1)-156 (2) I 温度一定，投料比X越大，的平衡转化率越大 6 1.45 (3) 三 (催化剂)越大，值越大 【详解】（1）根据盖斯定律，“反应②×2-反应①”可得反应，则其。 （2）反应②是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡时的转化率减小，则曲线Ⅱ代表与温度(T)的变化关系，温度一定，投料比X越大，的平衡转化率越大，曲线I代表与投料比X的变化关系，即曲线I是等温过程。 若反应从开始到点时，所用时间为，图示为80%，投料比X=3，设投料n(CO)=3mol，n(N2O)=1mol，容器体积不变，列三段式：，该反应气体分子不变，则平衡时总压强与反应前一样，为150kPa，则反应从开始到达到平衡时用表示的平均反应速率；该温度下反应的平衡常数。 （3）根据题意可知，第二步是慢反应，第三步是快反应，则反应中活化分子百分数较多的是第三步，结合总反应、第一步和第三步的方程式可推出第二步的化学方程式为。 (催化剂对应的曲线是I和Ⅲ，从曲线I可知，其反应速率是，则有，同理，从曲线I可知，，联立两个方程可解得：0.075，n=0；故k值是速率方程为的斜率，对比曲线I和Ⅱ可知，(催化剂)越大，值越大。 18．(1) B < c (2)b (3) 逆向 【详解】（1）反应Ⅲ是放热反应，则产物A转化为产物B放热，产物A的能量高于产物B，则相同条件下A和B中相对稳定的是B，短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：<，反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ，反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应，反应Ⅱ也为放热反应，且反应Ⅱ放热更多，则，故，故选c。 （2）相同条件下，若换成对产物A选择性更高催化效果更好的催化剂，则反应I的速率加快，由图可知，产物A的物质的量分数先增大后减小，产物A的浓度峰值点可能是c。 （3）时，向密闭容器中加入和，平衡时测得的转化率为，则的转化量为2αmol，n(产物A)+n(产物B)=2αmol，反应Ⅲ的平衡常数，7n(产物A)=n(产物B)，n(产物B)=mol，n(产物A)=mol，HCl的转化量也为2αmol，平衡时n(HCl)=3mol-2αmol=(3-2)αmol，由反应Ⅰ和反应Ⅱ的系数关系可知，平衡时气体物质总物质的量为5mol-2αmol=(5-2α)mol，则反应Ⅰ的平衡常数，反应Ⅱ是气体体积减小的反应，若保持温度和压强不变，再向容器中通入惰性溶剂稀释，各反应物和生成物的浓度等比例减小，反应Ⅱ的化学平衡将逆向移动。 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 $$