题型01 盖斯定律与化学反应速率、平衡综合题-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期末真题分类汇编（安徽专用）

题型01 盖斯定律与化学反应速率、平衡综合题 1．（23-24高二上·安徽蚌埠·期末）二氧化碳、甲烷是地球大气中的主要温室气体，它们能吸收地面反射的太阳辐射，使地球表面变暖，因此，对二氧化碳、甲烷的高效利用有着举足轻重的作用。回答下列问题： （1）已知下列反应 ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1 ②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H2 则二氧化碳重整甲烷反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H3= 。 （2）恒温恒容密闭容器中，反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)达到平衡状态的标志是 。 A．容器内的压强保持不变 B．c(CH4)：c(CO2)：c(CO)：c(H2)=1：1：2：2 C．混合气体的平均分子量保持不变 D．混合气体的颜色保持不变 E.单位时间内断裂C-H键和形成H-H键的数目之比为2：1 （3）反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数的表达式为 。 （4）T℃时，向恒容密闭容器中投入CH4和CO2各1mol，发生反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)，测得容器内的气体压强随时间的变化如下表所示(气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数，不考虑其他副反应)： 时间/min 0 10 20 30 50 60 总压/kPa 100 118 132 141 148 148 ①在0~20min内，平均反应速率v(CO)= kPa/min。 ②若在恒温恒压密闭容器中进行上述反应，CH4的转化率将 (填增大、减小、不变)。 2．（23-24高二上·安徽蚌埠·期末）亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)获得。 （1）氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及以下反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)  K1 ②4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)  K2 ③2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)  K3 则K3= (用K1和K2表示)。 （2）已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl-N=O)： 化学键 N≡O Cl—Cl Cl—N N=O 键能/kJ·mol-1 630 243 a 607 则反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a的代数式表示)。 （3）按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图A所示： ①该反应的ΔH (填“>”“<”或“=”)0。 ②在压强为p的条件下，M点时容器内NO的体积分数为 。 ③若反应一直保持在压强为p条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp= (用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。 （4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数(φ)随的变化关系如图B所示。则A、B、C三点对应状态中，NO的转化率最大的是 点，当=1.5时，达到平衡状态时ClNO的体积分数φ可能对应D、E、F三点中的 点。 3．（23-24高二上·安徽宿州·期末）填空。 （1）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 。 （2）图1是反应CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。    ①该反应的焓变ΔH (填“>”“<”或“=”)0。 ②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1 (填“>”“<”或“=”)K2。在T1温度下，往体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和2molH2，经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。则该反应的平衡常数为 。    ③若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是 (填字母)。 a．升高温度 b．将CH3OH(g)从体系中分离 c．使用合适的催化剂 d．充入He，使体系总压强增大 ④在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系，曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为 。    4．（23-24高二上·安徽阜阳·期末）氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。 I.NOx和SO2在空气中存在下列平衡： 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) △H=−113.0 kJ∙mol−1 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H=−196.6 kJ∙mol−1 SO2通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成SO3。 （1）写出NO2和SO2反应的热化学方程式为 。 （2）随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是 (填增大、不变、减小)。 Ⅱ.回答下列问题： （3）已知4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH=−1800 kJ∙mol−1，将2molNH3、3molNO的混合气体分别置于a、b、c三个10L恒容密闭容器中，使反应在不同条件下进行，反应过程中c(N2)随时间的变化如图所示。 ①与容器a中的反应相比，容器b中的反应改变的实验条件可能是 。 ②一定温度下，下列能说明反应已达到平衡状态的是 。 A．H2O(g)与NO(g)的生成速率相等      B．混合气体的密度保持不变 C．ΔH保持不变                      D．容器的总压强保持不变 （4）用NH3和Cl2反应可以制备具有强氧化性的三氯胺(三氯胺在中性、酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强杀菌作用的物质)，方程式为3Cl2(g)＋NH3(g)NCl3(l)＋3HCl(g)，向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3，测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如表所示： t/min 0 40 80 120 160 n(Cl2)(甲容器)/mol 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80 n(Cl2)(乙容器)/mol 2.00 1.45 1.00 1.00 1.00 ①T℃ 400℃(填“＞”或“＜”)。 ②该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)。 ③该反应自发进行的条件是 (填高温、低温、任何温度)。 5．（23-24高二上·安徽合肥·期末）含碘化合物在化工生产中有着广泛的应用，根据下面的变化回答问题。 I．一碘甲烷加热分解时主要反应有： 反应①： 反应②： 反应③ 实验测得，反应①、②的随温度的变化如图1所示，在体积为的密闭容器中，起始投料，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示。 （1）时，反应； （2）平衡体系温度在之前，丙烯的物质量分数随温度升高而增加的可能原因是 。 （3）若维持体系温度为的平衡转化率为 ，反应①以物质的量分数表示的平衡常数 。 Ⅱ．研究的分解与合成对提高反应①中的平衡转化率有重要意义。，将和置于已抽成真空的固定容积为的密闭容器中，时体系达到平衡，体系中存在如下反应关系： A． B． C． D． （4）则 。 （5）已知：气体的分压=总压×物质的量分数。实验测得平衡体系的总压强为的分压为的分压为。已知该反应的正反应速率为，逆反应速率为，其中为速率常数，x为物质量分数，若，在时， min-1(用含的代数式表示)。 6．（23-24高二上·安徽六安·期末）以为原料合成涉及的反应如下： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）计算反应I的 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 （2）在下，按照投料，假设只发生反应I和Ⅱ，平衡时，和在含碳产物物质的量分数及的转化率随温度的变化如图： ①图中代表的曲线为 (填“m”或“n”)。 ②解释范围内转化率随温度升高而降低的原因 。 ③下列说法正确的是 (填字母)。 A．温度越高，越有利于工业生产 B．范围内，温度升高，的平衡产量先减小后增大 C．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 ④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；则时的分压为 (用最简分数)，反应II的平衡常数为 (列出算式即可)。 7．（23-24高二上·安徽六安·期末）合成气(CO、)可由煤、天然气和生物质等非石油路线获得，由合成气制取甲醇发生反应  。回答下列问题： （1）在一恒温恒容的密闭容器中发生反应，不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C． D．的浓度保持不变 （2）用合成气制甲醇的反应为(假设不发生其他反应)。三个容器中起始时容积相同，维持恒温，控制条件如表： 编号 条件控制 维持恒容 0.2 0.4 0 维持恒容 0.4 0.8 0 维持恒压 0.4 0.8 0 达到平衡时，三个容器中甲醇的体积分数由大到小的顺序是 (填编号)。 （3）另一种合成甲醇方法是将和在催化剂条件下反应，现在10L恒容密闭容器中投入和，发生反应：。在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示： ①上述反应的 0(填“>”或“<”)，图中压强 (填“>”或“<”)。 ②经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的，则Q点的转化率为 (计算结果保留三位有效数字)。 ③N点时，该反应的平衡常数K= (计算结果用分数表示)。 8．（23-24高二上·安徽合肥·期末）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，对人类生存和发展有着重要意义。 （1）一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入0.2mol的N2和0.6mol的H2发生反应：N2+3H22NH3  H<0，若在5min时测得NH3的物质的量为0.2mol，则前5min中平均反应速率v(N2)= mol/(L·min)。此时能说明反应一定达到化学平衡状态的是 。 A．NH3的体积分数不再改变        B．容器内气体的质量不再改变 C．容器内的压强不再改变         D．v正(N2)=2v逆(NH3) （2）合成氨生产流程示意图如下。 ①流程中循环使用的物质有 ，提高原料利用率。流程中其他有利于提高原料利用率的措施是 ；有利于提高单位时间内氨的产率的措施有 。(至少写出两点) ②根据下表各物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在 。 物质 H2 N2 NH3 沸点 -252℃ -195.8℃ -33.35℃ A．-195.8℃<t<-33.35℃  B． -252℃<t<-195.8℃   C．-252℃<t<-33.35℃ （3）对于合成氨的反应，下列图像一定正确的是___________。 A．B．C．D． 9．（23-24高二上·安徽合肥·期末）氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一，综合治理氮氧化物，还自然一片蓝天。回答下列问题： （1）通常可采用氢气进行催化还原，消除NO造成的污染。 已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)  H=akJ/mol； ②2H2(g)+O2(g)=2H2O（1）  H=bkJ/mol； ③H2O(g)=H2O(l)  H=ckJ/mol 写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式： 。 （2）已知Cl2可与NO作用：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)  H<0，反应的速率方程式为：v正=k正·c2(NO)·c(Cl2)，v逆=k逆·c2(ClNO)，k正、k逆表示速率常数，与温度、活化能有关。 ①升高温度，k正的变化程度 (填“大于”小于”或“等于”)k逆的变化程度。 ②某温度条件下，向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2，测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K= 。若平衡时压强为p，则Kp= (用p表示)。 （3）工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原，发生反应：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)  H<0，研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。 ①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是 。 ②随着温度不断升高，NO的残留率趋近相同，说明温度对NO残留率的影响 (填“大于”或“小于”)氨氮比的影响。 （4）工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响，控制其它条件一定，实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度约为 (填序号，下同)，Cu2+负载量为 。 a．300℃    b．350℃    c．500℃    d．1%    e．3%    f．8% 10．（23-24高二上·安徽亳州·期末）I.“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)　ΔH=＋10.7 kJ·mol-1 ②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-543 kJ·mol-1 （1）写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。 II.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （2）该反应的化学平衡常数表达式为K= 。 （3）该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 （4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为 。 （5）若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K 1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 （6）830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡 移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 11．（23-24高二上·安徽宣城·期末）我国承诺“2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和”。为实现这一目标，科学工作者研究各种二氧化碳的转化方法。 （1）关于反应：，下列说法中错误的是 (填标号)。 a．恒温恒容条件下，容器内压强不变，反应达到平衡 b．恒温恒压条件下，容器体积不变，反应达到平衡 c．时，反应到达平衡 （2）恒温时，在体积均为的四个密闭容器中发生反应：。实验测得：，，为速率常数，受温度影响。 容器编号 起始物质的量 平衡时物质的量 I 1 2 0 0 Ⅱ 2 2 0 0 Ⅲ 2 3 0 0 Ⅳ 3 4 0 0 ①容器Ⅱ中平衡转化率 (填“>”、“=”或“<”)； ②达平衡时，容器Ⅲ中比容器I中的 (填“大”或“小”)； ③容器Ⅳ，转化率为时， (填数值)。 （3）最近采用真空封管法制备的磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备方向取得重要进展。该反应历程如图所示，*表示微粒吸附在催化剂表面(部分物质未画出)。 容易得到的副产物有和，其中相对较少的副产物为 ；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中 (填标号)的能量变化。 a．b． c．d． （4）某高校科研小组用做催化剂，研究加氢合成。涉及的反应有： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 有人画出了一定温度范围内反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数与温度变化关系的示意图，其中线代表的是反应 (填“I、II或III”)。 一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 (用含a、b的代数式表示，下同)，反应III的平衡常数为 。 12．（23-24高二上·安徽马鞍山·期末）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 （1）298K时，1g燃烧生成放热120.9kJ，1mol蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为 。 （2）碱性（电解质为KOH溶液）氢氧燃料电池中负极电极反应式为 。 （3）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． ①下列措施中，不能提高平衡转化率的是 （填标号）。 A．增加用量        B．增加用量 C．恒温恒压下通入惰性气体    D．加入催化剂 ②恒温恒压条件下，1mol和1mol反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为b mol。其他条件不变，起始量增加到4mol，达平衡时，，，平衡体系中的物质的量分数为 （结果保留3位有效数字，下同），该条件下，反应Ⅱ的化学平衡常数 。 ③“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，相关的主要反应为： 。 （4）氢气还是合成氨工业的原料气，其反应为： 。该反应在常温下 （填“能”或“不能”）自发。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型01 盖斯定律与化学反应速率、平衡综合题 1．（23-24高二上·安徽蚌埠·期末）二氧化碳、甲烷是地球大气中的主要温室气体，它们能吸收地面反射的太阳辐射，使地球表面变暖，因此，对二氧化碳、甲烷的高效利用有着举足轻重的作用。回答下列问题： （1）已知下列反应 ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1 ②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H2 则二氧化碳重整甲烷反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H3= 。 （2）恒温恒容密闭容器中，反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)达到平衡状态的标志是 。 A．容器内的压强保持不变 B．c(CH4)：c(CO2)：c(CO)：c(H2)=1：1：2：2 C．混合气体的平均分子量保持不变 D．混合气体的颜色保持不变 E.单位时间内断裂C-H键和形成H-H键的数目之比为2：1 （3）反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数的表达式为 。 （4）T℃时，向恒容密闭容器中投入CH4和CO2各1mol，发生反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)，测得容器内的气体压强随时间的变化如下表所示(气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数，不考虑其他副反应)： 时间/min 0 10 20 30 50 60 总压/kPa 100 118 132 141 148 148 ①在0~20min内，平均反应速率v(CO)= kPa/min。 ②若在恒温恒压密闭容器中进行上述反应，CH4的转化率将 (填增大、减小、不变)。 【答案】（1）△H1-△H2 （2）AC （3）K=； （4）1.6 增大 【解析】（1）由盖斯定律可知，①-②得二氧化碳重整甲烷反应：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)∆H3=∆H1−∆H2； （2）A．反应为气体分子数变化的反应，容器内的压强保持不变，说明反应达到平衡，A正确；B．平衡时正逆反应速率相等，c(CH4)：c(CO2)：c(CO)：c(H2)=1：1：2：2，不能说明反应达到平衡，B错误；C．反应为气体分子数变化的反应，物质总质量不变，总物质的量改变，故混合气体的平均分子量保持不变，说明反应达到平衡，C正确；D．此反应未涉及到有色气体，故混合气体一直为无色，D错误；E．断裂C-H键和形成H-H键均表示正反应，不能说明反应达到平衡，E错误；故选AC； （3）由反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)可知，该反应的平衡常数的表达式为； （4）①在0~20min内，反应后总压强增加32kPa；由化学方程式可知，反应的∆n=2，则生成一氧化碳的分压为32kPa，故在0~20min内，平均反应速率v(CO)= kPa/min=1.6 kPa/min； ②若在恒温恒压密闭容器中进行上述反应，由于反应进行生成气体分子数增加，体积变大，物质浓度减小，导致平衡正向移动，故CH4的转化率将增大。 2．（23-24高二上·安徽蚌埠·期末）亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)获得。 （1）氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及以下反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)  K1 ②4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)  K2 ③2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)  K3 则K3= (用K1和K2表示)。 （2）已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl-N=O)： 化学键 N≡O Cl—Cl Cl—N N=O 键能/kJ·mol-1 630 243 a 607 则反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a的代数式表示)。 （3）按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图A所示： ①该反应的ΔH (填“>”“<”或“=”)0。 ②在压强为p的条件下，M点时容器内NO的体积分数为 。 ③若反应一直保持在压强为p条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp= (用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。 （4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数(φ)随的变化关系如图B所示。则A、B、C三点对应状态中，NO的转化率最大的是 点，当=1.5时，达到平衡状态时ClNO的体积分数φ可能对应D、E、F三点中的 点。 【答案】（1） （2）289-2a （3）< （4）A D 【解析】（1）由盖斯定律可知，将①×2-②可得：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，则平衡常数； （2）2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)反应的△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=（2×630+243）kJ/mol -（2a+2×607）kJ/mol =（289-2a）kJ/mol； （3）①由图A可知，随着温度的升高，平衡时NO转化率降低，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，则△H＜0；   ②按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1投料，假设一氧化氮、氯气投料分别为2mol、1mol，发生反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，M点NO的转化率为50%，反应NO、氯气、生成ClNO分别为1mol、0.5mol、1mol，平衡时NO、氯气分别为1mol、0.5mol，总的物质的量为1+0.5+1=2.5mol，则NO的体积分数为； ③由②中分析可得，； （4）要使NO的转化率最大，应使n(NO):n(Cl2)尽量的小，A、B、C三点中，A点的n(NO):n(Cl2)最小，NO的转化率最大的是A点；由图B可知，随着投料比n(NO):n(Cl2)的增大，ClNO的体积分数增大，当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时，两种反应物的转化率相同，故此时生成物的百分含量最大，=1.5时，ClNO的体积分数可能为D点。 3．（23-24高二上·安徽宿州·期末）填空。 （1）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 。 （2）图1是反应CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。    ①该反应的焓变ΔH (填“>”“<”或“=”)0。 ②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1 (填“>”“<”或“=”)K2。在T1温度下，往体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和2molH2，经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。则该反应的平衡常数为 。    ③若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是 (填字母)。 a．升高温度 b．将CH3OH(g)从体系中分离 c．使用合适的催化剂 d．充入He，使体系总压强增大 ④在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系，曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为 。    【答案】（1）C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=-2QkJ·mol-1 （2）< > 12mol-2·L2 b K1=K2<K3 【解析】（1）因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得100gCaCO3沉淀，CaCO3的物质的量是1mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物质的量也为1mol，即生成1mol二氧化碳放出的热量为Q，而完全燃烧1mol无水乙醇时生成2mol二氧化碳，则放出的热量为2Q，热化学方程式为：C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=-2QkJ·mol-1。 （2）①由图可知T2温度下先达到平衡，所以温度T2>T1，由T1→T2升高温度时CO的转化率降低，平衡向左移动，所以正反应为放热反应，该反应的焓变ΔH<0。 ②该反应是放热反应，升高温度平衡向左移动，温度T2>T1，因此平衡常数大小关系是K1>K2。充入1molCO和2molH2，体积为1L的容器，故c(CO)=1mol/L，c(H2)=2mol/L结合图像判断减小的线是CO，增大的线是CH3OH,根据平衡常数表示式,,。 ③a.升高温度平衡向吸热方向移动，根据上面问题已判断出逆反应是吸热方向，所以平衡向逆反应方向移动，故转化率降低，a错误；b.将CHOH(g)从体系中分离平衡向正反应方向移动，转化率增大，b正确；c.加入催化剂不影响平衡，转化率不变，c错误；d.充入He，由于不参于反应，且容器体积不变，故浓度不变，平衡不移动，d错误；故选b。 ④根据以上推出该反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，故升高温度CO的转化率减小，所以最下面的一条线是温度最高的平衡线，故温度是270℃。平衡常数只于温度有关，且该反应是放热反应，故平衡常数与温度成反比，得出平衡常数大小关系: K1=K2<K3。 4．（23-24高二上·安徽阜阳·期末）氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。 I.NOx和SO2在空气中存在下列平衡： 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) △H=−113.0 kJ∙mol−1 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H=−196.6 kJ∙mol−1 SO2通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成SO3。 （1）写出NO2和SO2反应的热化学方程式为 。 （2）随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是 (填增大、不变、减小)。 Ⅱ.回答下列问题： （3）已知4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH=−1800 kJ∙mol−1，将2molNH3、3molNO的混合气体分别置于a、b、c三个10L恒容密闭容器中，使反应在不同条件下进行，反应过程中c(N2)随时间的变化如图所示。 ①与容器a中的反应相比，容器b中的反应改变的实验条件可能是 。 ②一定温度下，下列能说明反应已达到平衡状态的是 。 A．H2O(g)与NO(g)的生成速率相等      B．混合气体的密度保持不变 C．ΔH保持不变                      D．容器的总压强保持不变 （4）用NH3和Cl2反应可以制备具有强氧化性的三氯胺(三氯胺在中性、酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强杀菌作用的物质)，方程式为3Cl2(g)＋NH3(g)NCl3(l)＋3HCl(g)，向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3，测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如表所示： t/min 0 40 80 120 160 n(Cl2)(甲容器)/mol 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80 n(Cl2)(乙容器)/mol 2.00 1.45 1.00 1.00 1.00 ①T℃ 400℃(填“＞”或“＜”)。 ②该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)。 ③该反应自发进行的条件是 (填高温、低温、任何温度)。 【答案】（1）NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)  △H=−41.8kJ•mol-1 （2）减小 （3）升高温度 AD （4）＞ ＜ 低温 【解析】（1）将第二个方程式减去第一个方程式，再除以2得到NO2和SO2反应的热化学方程式为NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) △H=−41.8 kJ∙mol−1；故答案为：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) △H=−41.8 kJ∙mol−1。 （2）该反应是放热反应，随温度升高，平衡向吸热反应方向移动即逆向移动，该反应化学平衡常数变化趋势是减小；故答案为：减小。 （3）①与容器a中的反应相比，容器b中氮气浓度小，平衡逆向移动，又由于反应达到平衡所需时间短，则说明速率快，则容器b中反应改变的实验条件可能是升高温度；故答案为：升高温度。 ②A．H2O(g)的生成，说明反应正向进行，NO(g)的生成，说明反应逆向进行，两个不同方向，速率之比等于计量系数之比，则达到平衡，故A符合题意；B．混合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，当混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡的标志，故B不符合题意；C．ΔH始终不变，因此当ΔH保持不变，不能作为判断平衡的标志，故C不符合题意；D．该反应是体积增大的反应，正向反应，压强不断增大，当容器的总压强保持不变，则达到平衡，故D符合题意；综上所述，答案为：AD。 （4）①根据表格的大奥易容器反应比甲容器反应速率快，说明乙容器温度比甲容器反应温度高即T℃＞400℃；故答案为：＞。 ②达到平衡时，乙容器中氯气物质的量比甲容器中氯气物质的量多，说明升高温度，平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应即反应的ΔH＜0；故答案为：＜。 ③改反应是放热反应，根据方程式分析得到ΔS＜0，根据 ，则该反应自发进行的条件是低温；故答案为：低温。 5．（23-24高二上·安徽合肥·期末）含碘化合物在化工生产中有着广泛的应用，根据下面的变化回答问题。 I．一碘甲烷加热分解时主要反应有： 反应①： 反应②： 反应③ 实验测得，反应①、②的随温度的变化如图1所示，在体积为的密闭容器中，起始投料，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示。 （1）时，反应； （2）平衡体系温度在之前，丙烯的物质量分数随温度升高而增加的可能原因是 。 （3）若维持体系温度为的平衡转化率为 ，反应①以物质的量分数表示的平衡常数 。 Ⅱ．研究的分解与合成对提高反应①中的平衡转化率有重要意义。，将和置于已抽成真空的固定容积为的密闭容器中，时体系达到平衡，体系中存在如下反应关系： A． B． C． D． （4）则 。 （5）已知：气体的分压=总压×物质的量分数。实验测得平衡体系的总压强为的分压为的分压为。已知该反应的正反应速率为，逆反应速率为，其中为速率常数，x为物质量分数，若，在时， min-1(用含的代数式表示)。 【答案】（1）-66.3 （2）乙烯物质的量的增加对反应②的影响大于温度升高的影响 （3）80% 0.64 （4）36 （5） 【解析】（1）反应①、②的随温度的变化如图1所示。反应①为分解反应，反应②为化合反应，大多数分解反应为吸热反应，大多数化合反应为放热反应，故298K下，=+80.2kJ/mol；=-108kJ/mol；根据盖斯定律，反应-(①×3+②)可得反应，故-66.3kJ/mol； （2）根据图2可知，平衡体系温度在之前随着温度的升高乙烯的量增加，同时丙烯的量也增加，再结合反应②=-108kJ/mol可知，产生这种现象的原因可能是：乙烯物质的量的增加对反应②的影响大于温度升高的影响； （3）由图可知，715K，平衡时n(C3H6)=n(C4H8)=2n(C2H4)，设平衡时n(C2H4)=x，则n(C3H6)=n(C4H8)=2x，n(CH3I)=y，则由I守恒可知n(HI)=1-y，由C守恒的1=y+2x+6x+8x①，C2H4的物质的量分数为4%，得4%=②，由①②得x=，y=，故CH3I的转化率为×100%=80%；平衡时n(总)=1+5x=，CH3I的物质的量分数为，HI的物质的量分数为，则=0.64； （4）由盖斯定律可知，B=A+D-2C，故Kp2==36； （5）因为压强之比等于物质的量之比，40min达到平衡时，Kp=，即36=，故P(I2)=5×106Pa，故=b×=1.。 6．（23-24高二上·安徽六安·期末）以为原料合成涉及的反应如下： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）计算反应I的 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 （2）在下，按照投料，假设只发生反应I和Ⅱ，平衡时，和在含碳产物物质的量分数及的转化率随温度的变化如图： ①图中代表的曲线为 (填“m”或“n”)。 ②解释范围内转化率随温度升高而降低的原因 。 ③下列说法正确的是 (填字母)。 A．温度越高，越有利于工业生产 B．范围内，温度升高，的平衡产量先减小后增大 C．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 ④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；则时的分压为 (用最简分数)，反应II的平衡常数为 (列出算式即可)。 【答案】（1） 低温 （2）①m ②反应I是放热反应，反应II是吸热反应，温度升高，反应I使平衡转化率减小的程度大于反应II使平衡转化率增大的程度 ③BC ④ 【解析】（1）根据盖斯定律反应Ⅱ+Ⅲ可得反应I，41kJ•mol-1-90kJ•mol-1=-49kJ•mol-1；该正反应是气体分子数减小的反应，∆S<0，∆H1<0，根据自发进行的判据∆G=∆H-T∆S<0，该反应在低温下能自发； （2）①根据反应Ⅰ和Ⅲ可知，其反应的产物都有CH3OH生成，且ΔH1和ΔH3都小于零，也就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，则甲醇在含碳产物的物质的量分数减小，故符合这个规律的是曲线m。 ②反应I是放热反应，温度升高，逆反应程度增大，CO2转化率降低，反应Ⅱ是吸热反应，温度升高，正反应程度增大，CO2转化率升高，在150～250℃范围内，温度升高，整体上CO2转化率降低，说明反应Ⅰ逆向移动的程度大于反应II正向移动的程度，导致CO2转化率随温度升高而降低。 ③A．起始n(CO2)：n(H2)=1：3投料，只发生反应I时，CO2、H2转化率相同，发生反应II时，H2的平衡转化率小于CO2的转化率，当I、II都发生时，则H2的平衡转化率小于CO2的转化率，故A正确；B．由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，CH3OH的含量高，有利于工业生产CH3OH，但并不是温度越低越好，因为反应需要一定温度才能发生，故B错误；C．加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的平衡转化速率，并不能提高平衡转化率，故C错误；故答案为：BC； ④270℃时CO2的转化率为24%，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数相同，则根据题意设起始量n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol，平衡时反应I生成CH3OH物质的量为 xmol，反应II中生成CO 的物质的量也为xmol，可得： ， 反应后总的物质的量为剩余的CO2和H2和生成的CH3OH、H2O、CO的物质的量之和，则反应后混合物总的物质的量为1+3-6x+4x=(4-2x)mol，CO2的转化率为24%，根据题意可得2x=1mol×24%=0.24mol，得到x=0.12mol，则反应后总物质的量为3.76mol，在5MPa条件下，为恒压反应，则p(H2O)=×5MPa=MPa；平衡时，n(CO)=0.12mol、n(H2O)=0.24mol、n(CO2)=0.76mol、n(H2)=2.52mol，则反应II的平衡常数为。 7．（23-24高二上·安徽六安·期末）合成气(CO、)可由煤、天然气和生物质等非石油路线获得，由合成气制取甲醇发生反应  。回答下列问题： （1）在一恒温恒容的密闭容器中发生反应，不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C． D．的浓度保持不变 （2）用合成气制甲醇的反应为(假设不发生其他反应)。三个容器中起始时容积相同，维持恒温，控制条件如表： 编号 条件控制 维持恒容 0.2 0.4 0 维持恒容 0.4 0.8 0 维持恒压 0.4 0.8 0 达到平衡时，三个容器中甲醇的体积分数由大到小的顺序是 (填编号)。 （3）另一种合成甲醇方法是将和在催化剂条件下反应，现在10L恒容密闭容器中投入和，发生反应：。在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示： ①上述反应的 0(填“>”或“<”)，图中压强 (填“>”或“<”)。 ②经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的，则Q点的转化率为 (计算结果保留三位有效数字)。 ③N点时，该反应的平衡常数K= (计算结果用分数表示)。 【答案】（1）BC （2） （3）① ② ③(或1.04) 【解析】（1）化学平衡的两个标志为：正逆反应速率相等，变量不变：A．由于反应前计量数之和为3，反应后为1，则压强不变时反应达到平衡，故A不选；B．由于是恒容容器，无论反应是否平衡密度一直保持不变，故B选；C．达到平衡时，其中氢气的反应速度时甲醇的2倍，即v(H2)正=2v(CH3OH)逆，故C选；D．当某一参加反应的物质浓度不变时，其达到平衡状态，故D不选；故答案为BC； （2）B、C中的投入量为A中的2倍，B、C相比，C中恒压，反应过程中气体物质的量不断减小，容器体积不断缩小，平衡正向进行的程度比B大，平衡正向进行的程度越大，甲醇的体积分数越大，则达到平衡时，四个容器中甲醇的体积分数由大到小的顺序是； （3）①根据图像，随着温度升高，甲醇的物质的量减少，则说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即<0；反应方程式为，由图像可知，由到，甲醇的物质的量减少，则说明平衡逆向移动，则到为减小压强，则>； ②设二氧化碳的转化量为xmol，根据题意可列三段式： 由于Q点时容器的压强是反应前压强的，则有，解得x=0.1875mol，则氢气的转化率为； ③N点与M点温度相同，则平衡常数相等，根据M点甲醇的物质的量为0.25mol，可列三段式： 则平衡常数。 8．（23-24高二上·安徽合肥·期末）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，对人类生存和发展有着重要意义。 （1）一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入0.2mol的N2和0.6mol的H2发生反应：N2+3H22NH3  H<0，若在5min时测得NH3的物质的量为0.2mol，则前5min中平均反应速率v(N2)= mol/(L·min)。此时能说明反应一定达到化学平衡状态的是 。 A．NH3的体积分数不再改变        B．容器内气体的质量不再改变 C．容器内的压强不再改变         D．v正(N2)=2v逆(NH3) （2）合成氨生产流程示意图如下。 ①流程中循环使用的物质有 ，提高原料利用率。流程中其他有利于提高原料利用率的措施是 ；有利于提高单位时间内氨的产率的措施有 。(至少写出两点) ②根据下表各物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在 。 物质 H2 N2 NH3 沸点 -252℃ -195.8℃ -33.35℃ A．-195.8℃<t<-33.35℃  B． -252℃<t<-195.8℃   C．-252℃<t<-33.35℃ （3）对于合成氨的反应，下列图像一定正确的是___________。 A．B．C．D． 【答案】（1）0.01 AC （2）①N2、H2 加压、分离出液氨 加压、400℃～500℃、铁触媒 ②A （3）BC 【解析】（1）根据5min内生成0.2molNH3可知，消耗N2为0.1mol，前5min平均反应速率，v(N2)=mol/(L·min)。A．随反应进行，N2转化为NH3，NH3的体积分数增大，不再改变时，能说明反应达到平衡状态，选A；B．化学反应中只有气体参加和生成，气体质量不发生变化，容器内气体的质量不再改变，不能说明反应达到平衡状态，不选B；C．该反应是气体分子数减小的反应，随反应进行，气体物质的量减小，压强减小，容器内的压强不再改变，能说明反应达到平衡状态，选C；D．可逆反应达平衡状态时v正=v逆，即v正(N2)：v逆(NH3)=1：2，2v正(N2)=v逆(NH3)，则v正(N2)=2v逆(NH3)不能体现v正=v逆，不能说明反应达到平衡状态，不选D； （2）该反应是气体分子数减小的反应，压缩机加压采用较高压强(10MPa～50MPa)，可以使平衡正移从而提高原料利用率，将生成的氨冷却液化并及时从体系中分离出来，可以使平衡正移从而提高原料利用率，N2、H2循环使用可以使平衡正移从而提高原料利用率，故答案为N2、H2；加压、分离出液氨；加压采用较高压强可以提高反应速率，从而提高单位时间内氨的产率，在400℃~500℃较高温度下、使用催化剂铁触媒都可以提高反应速率，从而提高单位时间内氨的产率，故答案为加压、400℃~500℃、铁触媒；由表中数据可知，氨气的沸点最高，然后为氮气，若想将氨气从氮气和氢气的混合物中分离出来，可将温度控制在-195.8℃-33.35℃范围内。 （3）A．增大压强，平衡正向移动，氨的平衡百分含量增大，图A错误；B．升高温度反应速率加快，达到平衡时所需要的时间减小，但合成氨反应正反应为一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，则NH3的体积分数减小，图B正确；C．起始时N2的物质的量增大，氨的平衡百分含量先增大后减小，图C正确；D．由反应方程式可知，达到化学平衡时N2、H2、NH3的浓度并不一定相等，图D错误； 9．（23-24高二上·安徽合肥·期末）氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一，综合治理氮氧化物，还自然一片蓝天。回答下列问题： （1）通常可采用氢气进行催化还原，消除NO造成的污染。 已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)  H=akJ/mol； ②2H2(g)+O2(g)=2H2O（1）  H=bkJ/mol； ③H2O(g)=H2O(l)  H=ckJ/mol 写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式： 。 （2）已知Cl2可与NO作用：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)  H<0，反应的速率方程式为：v正=k正·c2(NO)·c(Cl2)，v逆=k逆·c2(ClNO)，k正、k逆表示速率常数，与温度、活化能有关。 ①升高温度，k正的变化程度 (填“大于”小于”或“等于”)k逆的变化程度。 ②某温度条件下，向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2，测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K= 。若平衡时压强为p，则Kp= (用p表示)。 （3）工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原，发生反应：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)  H<0，研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。 ①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是 。 ②随着温度不断升高，NO的残留率趋近相同，说明温度对NO残留率的影响 (填“大于”或“小于”)氨氮比的影响。 （4）工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响，控制其它条件一定，实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度约为 (填序号，下同)，Cu2+负载量为 。 a．300℃    b．350℃    c．500℃    d．1%    e．3%    f．8% 【答案】（1）2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)  H=(b-2c-a)kJ·mol-1 （2）①小于 ②4 （3）①m3>m2>m1 ②大于 （4）b e 【解析】（1）将②-①-2×③即可得到2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)，进一步计算△H即可得到2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)  H=(b-2c-a)kJ·mol-1； （2）①该反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，根据速率方程，可知改变温度瞬间，浓度未发生变化，故k正的变化程度小于k逆的变化程度。 ②设Cl2的变化量为xmol。列三段式： 根据压强之比等于物质的量之比，可知=1.2，x=0.5，K==4，p(NO)=p×，p(Cl2)=p×，p(ClNO)=p×，Kp==； （3）①氨氮比增大，可理解为NH3增加，NO的残留率降低，故m3>m2>m1；②反应过程中存在2个外界因素，温度和氨氮比，二者均对NO的残留率存在影响，随着温度的进一步升高，不同氨氮比，NO的残留率趋近，说明温度对NO残留率的影响大于氨氮比的影响。 （4）根据图示，反应温度约为350℃、Cu2+负载量为3%时NO去除率最高。 10．（23-24高二上·安徽亳州·期末）I.“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)　ΔH=＋10.7 kJ·mol-1 ②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-543 kJ·mol-1 （1）写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。 II.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （2）该反应的化学平衡常数表达式为K= 。 （3）该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 （4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为 。 （5）若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K 1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 （6）830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡 移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 【答案】（1）2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 096.7 kJ·mol-1 （2） （3）吸热 （4）700 ℃ （5）等于 （6）不 【解析】（1）根据盖斯定律②×2-①得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=(-543kJ·mol-1)×2-10.7kJ·mol-1=-1096.7kJ·mol-1；故答案为：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 096.7 kJ·mol-1； （2）CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数表达式为K=；故答案为：； （3）由表中数据可以知道，随温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应是吸热反应；故答案为：吸热； （4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：：3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)，平衡常数K==0.6，所处温度为700℃；故答案为：700 ℃； （5）由表中数据可以知道，830℃时该平衡常数为1，平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，温度不变平衡常数不变；故答案为：等于； （6）其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，瞬间各物质物质的量不变，各物质的浓度都减小相同的倍数，此时Qc仍等于K，平衡不发生移动；故答案为：不； 11．（23-24高二上·安徽宣城·期末）我国承诺“2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和”。为实现这一目标，科学工作者研究各种二氧化碳的转化方法。 （1）关于反应：，下列说法中错误的是 (填标号)。 a．恒温恒容条件下，容器内压强不变，反应达到平衡 b．恒温恒压条件下，容器体积不变，反应达到平衡 c．时，反应到达平衡 （2）恒温时，在体积均为的四个密闭容器中发生反应：。实验测得：，，为速率常数，受温度影响。 容器编号 起始物质的量 平衡时物质的量 I 1 2 0 0 Ⅱ 2 2 0 0 Ⅲ 2 3 0 0 Ⅳ 3 4 0 0 ①容器Ⅱ中平衡转化率 (填“>”、“=”或“<”)； ②达平衡时，容器Ⅲ中比容器I中的 (填“大”或“小”)； ③容器Ⅳ，转化率为时， (填数值)。 （3）最近采用真空封管法制备的磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备方向取得重要进展。该反应历程如图所示，*表示微粒吸附在催化剂表面(部分物质未画出)。 容易得到的副产物有和，其中相对较少的副产物为 ；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中 (填标号)的能量变化。 a．b． c．d． （4）某高校科研小组用做催化剂，研究加氢合成。涉及的反应有： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 有人画出了一定温度范围内反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数与温度变化关系的示意图，其中线代表的是反应 (填“I、II或III”)。 一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 (用含a、b的代数式表示，下同)，反应III的平衡常数为 。 【答案】（1）c （2）①= ②小 ③6 （3） （4）I 【解析】（1）a．恒温恒容条件下，该反应气体分子数减小，反应过程容器内压强改变，容器内压强不变则反应达到平衡，正确；b．恒温恒压条件下，该反应气体分子数减小，反应过程容器体积改变，容器体积不变，反应达到平衡，正确；c．时，该比值不等于系数之比，正逆反应速率不相等，反应未到达平衡，错误；选c。 （2）①根据反应I的数据，容器体积1L，CO2转化了，可求得该反应平衡常数k=，设反应Ⅱ中CO2平衡时转化xmol，则有，解得x=1，故平衡转化率为50%； ②利用等效平衡原理，反应Ⅲ二氧化碳的投入量是反应I的两倍，反应Ⅲ氢气的投入量比反应I的两倍少，则反应Ⅲ可看作反应I平衡的逆向移动，故达平衡时，容器Ⅲ中比容器I中的小； ③根据反应I的数据，容器体积1L，CO2转化了，可求得该反应平衡常数k=，平衡时=，则，则，故容器Ⅳ，转化率为时，。 （3）根据图示可知生成副产物的活化能比较小，生成的活化能比较大故其中相对较少的副产物为；由图示可知，生成甲醇的反应中，活化能最大的一步是，其反应速率最慢，要使反应速率加快，主要降低该步反应的能量变化，故选d。 （4）根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应I-反应Ⅱ，。故反应I、Ⅲ的平衡常数与温度成正比关系，且反应Ⅲ的斜率更大，则线代表的是反应I。 向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，设反应I转化xmolCO2，反应Ⅱ转化ymolCO2，可列三段式：，，则有1-x-y=a，y=b，则x=1-a-b，故此时的浓度为；反应III的平衡常数为k3==。 12．（23-24高二上·安徽马鞍山·期末）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 （1）298K时，1g燃烧生成放热120.9kJ，1mol蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为 。 （2）碱性（电解质为KOH溶液）氢氧燃料电池中负极电极反应式为 。 （3）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． ①下列措施中，不能提高平衡转化率的是 （填标号）。 A．增加用量        B．增加用量 C．恒温恒压下通入惰性气体    D．加入催化剂 ②恒温恒压条件下，1mol和1mol反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为b mol。其他条件不变，起始量增加到4mol，达平衡时，，，平衡体系中的物质的量分数为 （结果保留3位有效数字，下同），该条件下，反应Ⅱ的化学平衡常数 。 ③“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，相关的主要反应为： 。 （4）氢气还是合成氨工业的原料气，其反应为： 。该反应在常温下 （填“能”或“不能”）自发。 【答案】（1）   （2） （3）AD 45.5% 3.46 （4）能 【解析】（1）H2燃烧热的热化学方程式为，故答案为：； （2）碱性（电解质为KOH溶液）氢氧燃料电池中负极为通入氢气的一端，电极反应式为：，故答案为：； （3）①A．增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，故A项错误； B．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，故B项正确； C．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，故C项正确； D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，故D项错误； 综上所述，上述操作中，不能提高CH4(g)平衡转化率的是AD； ②CH4(g)的转化率为0.8，则平衡时，甲烷的物质的量为0.2mol，CO2(g)的物质的量0.6mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.2mol，，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(4-0.8-0.6 )mol=2.6mol，H2(g)的物质的量为(3×0.8+0.6 )mol=3.0mol，平衡混合物的总物质的量为(0.2+0.6+0.2+2.6+3)mol=6.6mol，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为，故答案为：； ③该条件下，反应Ⅱ的化学平衡常数，故答案为：3.46； ④反应Ⅲ：，是由反应Ι－反应Ⅱ得到的，，故答案为：； （4）该反应在常温下，，常温下能自发进行，故答案为：能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$