2025届高考化学一轮复习专项突破 化学反应的限度

化学反应的限度 一．选择题（共15小题） 1．（2024•淄博一模）将一定量硫化氢气体通入密闭容器中，发生反应：2H2S（g）⇌S2（g）+2H2（g）。该反应的平衡常数的负对数（﹣lgK）随温度（T）的变化曲线如图所示，下列说法错误的是（　　） A．该反应的ΔH＞0 B．A点对应状态的平衡常数K＝10﹣1.4552 C．反应速率：vA＞vC D．30℃时，B点对应状态的v正＞v逆 2．（2024•莱州市一模）下列叙述与图像不相对应的是（　　） A．图1表示反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＜0速率时间图像，t4时改变的条件可能是减小压强 B．图2是温度和压强对反应X+Y⇌2Z影响的示意图，则X、Y、Z均为气态 C．图3表示Zn与足量盐酸的反应速率时间图像，其中AB段速率增大的原因是反应放热，溶液温度逐渐升高 D．图4表示用（NH4）2CO3捕碳的反应：（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g）⇌2NH4HCO3（aq），其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为Kb＞Kc＞Kd 3．（2024•莱州市一模）向恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量H2O（g），发生反应：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）。CH4的平衡转化率按不同投料比x[]随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．x1＞x2 B．点a、c对应的H2O的转化率：a＞c C．点a、b对应的平均相对分子质量：a＞b D．点a、b、c对应的平衡常数：Ka＞Kb＞Kc 4．（2024•山东一模）下列有关化学反应速率与平衡的说法错误的是（　　） A．仅改变温度一定能改变化学反应速率，同时也一定能破坏化学平衡 B．向平衡体系FeCl3（aq）+3KSCN（aq）⇌Fe（SCN）3（aq）+3KCl（aq）中加入KCl固体，平衡逆向移动 C．对有气体参加的可逆反应，通过压缩容器增大压强，反应速率增大，平衡不一定移动 D．对于吸热反应，增大平衡常数K的措施只有升高温度 5．（2024•山东一模）在相同的恒容密闭容器中，加入相同量的氯化氢和晶体硅，发生反应Si（s）+3HCl（g）⇌SiHCl3（g）+H2（g），间隔相同时间测得在不同催化剂下HCl的转化率随温度的变化如图所示（图中温度范围内催化剂的活性变化可忽略）。下列说法正确的是（　　） A．选用催化剂①可加快反应速率，同时提高平衡时HCl的转化率 B．该反应的正反应为放热反应，图中a、b点均有v正＞v逆 C．化学平衡常数：K（d）＜K（a）＝K（b）＜K（c） D．加压、适当升温、及时分离出SiHCl3，均有利于提高硅的转化率 6．（2024•历城区一模）某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：X（g）+Y（g）⇌2Z（g）+W（s） ΔH＞0，下列说法正确的是（　　） A．平衡后加入少量W，速率﹣时间图像如上图 B．平衡后升高温度，平衡正向移动，ΔH不变 C．平衡后加入Y，平衡正向移动，X、Y的转化率均增大 D．当容器中气体的压强不再变化时，反应达到平衡状态 7．（2024•历城区一模）对于可逆反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0，下列研究目的和示意图相符的是（　　） A B 研究目的 压强（p）对反应的影响（p2＞p1） 压强（p）对平衡常数的影响 示意图 C D 研究目的 温度（T）对平衡的影响 温度（T）对反应的影响（T1＞T2） 示意图 A．A B．B C．C D．D 8．（2024•李沧区一模）实验小组探究Cl﹣对Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3的影响。已知Fe3++4Cl﹣⇌[FeCl4]﹣（黄色）。将1mL0.01mol/LFeCl3溶液与3mL0.01mol/LKSCN溶液混合，得到红色溶液，将该红色溶液分成三等份，进行如下实验1、2、3，下列说法不正确的是（　　） A．实验1加入水的目的是验证浓度改变对平衡的影响 B．实验2和实验3实验现象相同，变色原理也相同 C．本实验可证明Fe3+与Cl﹣的配位能力比与SCN﹣配位能力更强 D．实验2中盐酸的浓度c等于3mol/L 9．（2024•市中区二模）某实验室测定并计算了在136～180℃范围内下列反应的平衡常数Kp： ①2NO（g）+2ICl（g）⇌2NOCl（g）+I2（g） Kp1 ②2NOCl（g）⇌2NO（g）+Cl2（g） Kp2 得到和均为线性关系，如图所示，有关下列说法错误的是（　　） A．反应②高温下可自发进行 B．反应2ICl（g）⇌Cl2（g）+I2（g）的ΔH＜0 C．升温，反应体系中分子总数会增大 D．当混合气体颜色不变时，说明反应①和②已达平衡状态 10．（2024•潍坊模拟）CO2﹣CH4催化重整可获得合成气（CO、H2）。重整过程中主要反应的热化学方程式为 反应①CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+247kJ•mol﹣1 反应②CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH＝+41kJ•mol﹣1 反应③CH4（g）＝C（s）+2H2（g）ΔH＝+75kJ•mol﹣1 反应④2CO（g）＝CO2（g）+C（s）ΔH＝﹣172kJ•mol﹣1 研究发现在密闭容器中p＝101kPa下，n始（CO2）＝n始（CH4）＝0.5mol，平衡时各含碳物种的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图中a表示CH4 B．C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）的ΔH＝﹣131kJ⋅mol﹣1 C．其他条件不变，在500∼1000℃范围，随着温度的升高，平衡时n（H2O）不断增大 D．当n始（CO2）+n始（CH4）＝1mol，其他条件不变时，提高的值，能减少平衡时积碳量 11．（2024•招远市三模）我国学者研究反应C6H6（g）+CH3OH（g）⇌C7H8（g）+H2O（g）在固体酸（HB）催化剂表面进行的历程如图所示，其中吸附在HB表面的物种用*标注。下列说法错误的是（　　） A．升高温度，反应的平衡常数K减小 B．过程④的ΔH大于过程①的ΔH C．决速步骤的化学方程式为 D．将固体酸（HB）催化剂更换为活性更高的催化剂能有效提高C6H6（g）的平衡转化率 12．（2024•枣庄一模）我国科研团队研究发现使用GaZrOx双金属氧化物可形成氧空位，具有催化氧化性能，实现CO2加氢制甲醇。其反应机理如图所示，用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是（　　） A．增大反应物H2或CO2分压均能提高甲醇的产量 B．氢化步骤的反应为HCOO*+2H2→H3CO*+H2O C．增大催化剂的比表面积有利下提高平衡转化率 D．催化剂表面甲醇及时脱附有利下二氧化碳的吸附 13．（2024•潍坊三模）研究发现300℃时，In2O3表面易脱除O原子形成In2O3﹣x（氧空穴），氧空穴越多，催化效果越好，In2O3催化CO2和H2合成甲醇的机理如图。下列说法错误的是（　　） A．温度较低时，催化剂的活性降低 B．增加In2O3的用量，CO2的平衡转化率不变 C．增大气体流速带走多余的H2O（g），可提高催化效率 D．若CO2和H2的混合气中混有O3，In2O3的催化效果增强 14．（2024•历下区模拟）异丁醇催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。研究一定压强下不同含水量的异丁醇在恒压反应器中的脱水反应，得到了异丁烯的平衡产率随温度的变化结果如图。 ① ② 下列说法不正确的是（　　） A．其他条件不变时，在催化剂的活性温度内，升高温度有利于异丁烯的制备 B．高于190℃时，温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是K1＞104、K2＜0.1 C．190℃时，增大n（H2O）：n（异丁醇），不利于反应②的进行 D．若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间存在：c0（异丁醇）＝c（异丁烯）+2c（二聚异丁烯） 15．（2024•即墨区期末）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）。下列说法正确的是（　　） A．恒温恒容下，恒定水碳比[n（H2O）/n（CO）]，增加体系总压可提高H2的平衡产率 B．恒温恒容下，平衡后再通入H2O（g）可使平衡正向移动，增大CO平衡转化率 C．恒温恒容下，平衡后再通入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 D．恒温恒容下，平衡后再通入CO（g），可使正反应速率增大，逆反应速率减小 二．解答题（共5小题） 16．（2024•泰安期末）氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。 （i）太阳光催化分解水：2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）ΔH1＝+571.6kJ⋅mol﹣1 （ii）焦炭与水反应：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）ΔH2＝131.3kJ⋅mol﹣1 （iii）甲烷与水反应：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH3＝206.1kJ⋅mol﹣1 （1）反应i中主要的能量转化为 　 　；你认为通过此途径进行H2工业化生产的最突出优点是 　 　。 （2）相同温度压强下，若分别以i、ii反应生成1molH2，反应ii比i要少吸收 　 　kJ热量；你认为ii反应需要吸热较小的原因可能是 　 　（从ΔS角度考虑）。 （3）①写出反应的化学平衡常数的表达式：K3＝　 　 ②一定温度下，iii反应中使用催化剂后，下列物理量能保持不变的有 　 　。 A．焓变ΔH3 B．反应活化能Ea C．活化分子百分比 D．平衡常数K3 （4）①利用上述热化学方程式，推测反应CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH＝　 　kJ/mol； ②键能也可以用于估算化学反应的反应热（ΔH）。如表是部分化学键的键能数据： 化学键 P﹣P P﹣O O＝O P＝O 键能（kJ/mol） 172 335 498 X 已知白磷的标准燃烧热为﹣2378kJ/mol，白磷（P4）的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X＝　 　。 17．（2024•济宁期末）做好碳达峰、碳中和工作，是中央经济工作会议确定的2021年八项重点任务之一。CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。 （1）一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应： 反应1：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH1 反应2：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH2 反应3：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O ΔH3 其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图1所示。则ΔH2　 　ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）对于上述CO2加氢合成CH3OH的体系，下列说法错误的是 　 　（填标号）。 A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率 B.当气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达平衡 C.体系达平衡后，若压缩体积，则反应1平衡不移动，反应3平衡正向移动 D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量。 已知对于反应：aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g）其标准平衡常数：kΘ＝，某温度为T，压强为16pΘ的恒压密闭容器中，通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH（g）为amol，CO为bmol（b＞a），此时H2O（g）的分压p（H2O）＝　 　（用含a、b的代数式表示，下同），反应1的标准平衡常数为 　 　。 （3）电催化还原能将CO2转化为多种碳产物。在铜电极上将CO2还原为CO的机理如图2所示。写出该机理过程总的电极方程式：　 　。 （4）利用CO2为原料可以合成苯乙烯，涉及以下反应： Ⅰ、C6H5﹣C2H5（g）⇌C6H5﹣CH═CH2（g）+H2（g） Kp1＝2.7×10﹣15 ΔHⅠ＝23.47kJ•mol﹣1 Ⅱ、H2（g）+O2（g）═H2O（g） Kp2＝1.26×1040 ΔHⅡ＝﹣241.82kJ•mol﹣1 结合数据说明乙苯制苯乙烯过程中加氧气的理由 　 　。 18．（2024•城中区一模）聚丙烯腈纤维俗名人造羊毛，由丙烯腈聚合而得。用丙烯合成丙烯腈的反应如下：2C3H6（g）+2NH3（g）+3O2（g）⇌2C3H3N（g）+6H2O（g）ΔH＝+1030kJ•mol﹣1。 （1）C、N、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为 　 　； （2）某密闭容器中发生上述反应，生成丙烯腈的反应速率与反应时间的关系如图所示。 t1时刻表示体系改变的反应条件为 　 　；t2时刻表示体系改变了另一反应条件，此时平衡 　 　移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。 丙烯的转化率与反应温度的关系如图示： （3）有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有 　 　； （4）最大转化率所对应的温度为460℃。当温度低于460℃时，丙烯的转化率 　 　（填“是”或“不是”）所对应温度下的平衡转化率，理由是 　 　。 （5）一定条件下，在2L恒容密闭容器中，通入84gC3H6、34gNH3、96gO2，若该反应5 min到达a点，则0～5min内丙烯的平均反应速率为 　 　mol•L﹣1•min﹣1。 19．（2024•盐城一模）为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。 Ⅰ．CO2的捕集 （1）吸收剂X（乙醇胺，HOCH2CH2NH2）可完成对空气中CO2的捕集。 乙醇胺溶液能够吸收和解吸CO2的原因是 　 　。 Ⅱ．CO2的资源化 （2）二氧化碳甲烷化，其主要反应为： 反应Ⅰ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣164.7kJ•mol﹣1 反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） ΔH＝41.2kJ•mol﹣1 在密闭容器中，1.01×105Pa，n起始（CO2）﹕n起始（H2）＝1﹕4时，CO2平衡转化率在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图1所示。 ①反应2CO（g）+2H2（g）SCO2（g）+CH4（g） ΔH＝　 　kJ•mol﹣1； ②580℃以后CO2平衡转化率升高的主要原因是 　 　。 （3）为了进一步研究CO2的甲烷化反应，科学家研究催化剂M/TiO2（M表示Ni或Ru）在300℃光照的条件下进行反应，催化反应的核心过程如图2所示： ①步骤Ⅲ发生的反应为 　 　（*X代表吸附态中间体） ②研究发现，光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的M表面可以促进H2的解离和CO2的活化，从而提高反应效率。已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用Ru/TiO2催化剂的反应效率 　 　（填“高于”或“低于”）使用Ni/TiO2作催化剂的反应效率。 （4）利用高炉炼铁尾气中的CO2制取有机物的过程如图3。 相同条件下，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%）随电解电压的变化图4所示： FE%＝×100%，选择性S（X）＝×100%。 ①“电解”在质子交换膜电解池中进行，当电解电压为0.7V，阴极发生的电极反应式为：　 　。 ②当电解电压为0.95V时，生成HCHO和HCOOH的选择性之比为 　 　。 20．（2024•广西一模）氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下： 反应Ⅰ：CO（g）+3H2（g）＝CH4（g）+H2O（g） ΔHl＝﹣206.2kJ•mol﹣1 反应Ⅱ：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g） ΔH2＝﹣41.2kJ•mol﹣1 反应Ⅲ：CO2（g）+4H2（g）＝CH4（g）+2H2O（g） ΔH3 回答下列问题： （1）ΔH3＝ 　 　kJ•mol﹣1。 （2）温度T2时，在1L固定容积的容器中充入1mol CO和一定量的H2发生上述反应，平衡时H2和CO的转化率（α）及CH4和CO2的物质的量（n）随变化的情况如图所示。 ①不能判断体系达到平衡的是 　 　。 A．气体压强不再变化 B．气体密度不再变化 C．气体平均摩尔质量不再变化 D．的值不再变化 ②曲线d表示n（CO2）变化的曲线，解释曲线d随增大先增大后减小的原因 　 　。 ③图中表示n（CH4）变化的曲线是 　 　（填图中曲线的序号）。 ④B点坐标为（1，m），m＝ 　 　，反应П的平衡常数K＝ 　 　（化简到最简分数）。 ⑤若升高温度，达到新平衡时，CH4物质的量 　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）若能将反应Ⅲ设计成原电池，可实现碳中和。写出在酸性条件下正极反应的电极反应式 　 　。 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题） 1．（2024•淄博一模）将一定量硫化氢气体通入密闭容器中，发生反应：2H2S（g）⇌S2（g）+2H2（g）。该反应的平衡常数的负对数（﹣lgK）随温度（T）的变化曲线如图所示，下列说法错误的是（　　） A．该反应的ΔH＞0 B．A点对应状态的平衡常数K＝10﹣1.4552 C．反应速率：vA＞vC D．30℃时，B点对应状态的v正＞v逆 【答案】D 【分析】A．由图像可知，升高温度﹣lgK减小，说明升高温度K增大，平衡正向移动，则正反应为吸热反应； B．A点﹣lgK＝1.4552，则平衡常数K＝10﹣1.4552； C．因为A点温度比C点高，所以反应速率：vA＞vC； D．B点浓度商大于30℃时的化学平衡常数，故反应逆向进行。 【解答】解：A．由图像可知，升高温度﹣lgK减小，说明升高温度K增大，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即该反应的ΔH＞0，故A正确； B．A点﹣lgK＝1.4552，则平衡常数K＝10﹣1.4552，故B正确； C．因为A点温度比C点高，所以反应速率：vA＞vC，故C正确； D．B点浓度商大于30℃时的化学平衡常数，故反应逆向进行，则B点对应状态的v正＜v逆，故D错误； 故选：D。 【点评】本题主要考查化学平衡常数的含义，为高频考点，题目难度不大。 2．（2024•莱州市一模）下列叙述与图像不相对应的是（　　） A．图1表示反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＜0速率时间图像，t4时改变的条件可能是减小压强 B．图2是温度和压强对反应X+Y⇌2Z影响的示意图，则X、Y、Z均为气态 C．图3表示Zn与足量盐酸的反应速率时间图像，其中AB段速率增大的原因是反应放热，溶液温度逐渐升高 D．图4表示用（NH4）2CO3捕碳的反应：（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g）⇌2NH4HCO3（aq），其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为Kb＞Kc＞Kd 【答案】B 【分析】A．t4时如果减小压强，正逆反应速率都减小，平衡逆向移动； B．如果X、Y、Z均为气态，X+Y⇌2Z为气体体积相等的反应，改变压强，平衡不移动； C．Zn与盐酸反应是放热反应，开始时温度升高对反应速率的影响占主导地位； D．c点之后，升高温度，平衡逆向移动，导致CO2的浓度增大，说明反应为放热反应，升高温度，K值减小。 【解答】解：A．t4时如果减小压强，正逆反应速率都减小，平衡逆向移动，与图像相符合，故A错误； B．如果X、Y、Z均为气态，X+Y⇌2Z为气体体积相等的反应，改变压强，平衡不移动，Z的体积分数不变，与图像不符合，故B正确； C．Zn与盐酸反应是放热反应，开始时温度升高对反应速率的影响占主导地位，故反应速率加快，与图像相符，故C错误； D．c点之后，升高温度，平衡逆向移动，导致CO2的浓度增大，说明反应为放热反应，对放热反应，升高温度，K值减小，故Kb＞Kc＞Kd，故D错误； 故选：B。 【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。 3．（2024•莱州市一模）向恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量H2O（g），发生反应：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）。CH4的平衡转化率按不同投料比x[]随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．x1＞x2 B．点a、c对应的H2O的转化率：a＞c C．点a、b对应的平均相对分子质量：a＞b D．点a、b、c对应的平衡常数：Ka＞Kb＞Kc 【答案】C 【分析】A．根据加入的水蒸气的量越大，投料比x越小，CH4平衡转化率就越大进行分析； B．根据加入的水蒸气的量越大，水蒸气的平衡转化率就越小，进行分析； C．根据b点甲烷的转化率大，则b点反应向右进行的程度更大，气体混合物的总物质的量大，进行分析； D．根据b点和c点温度相同，则平衡常数相同，温度升高，甲烷的平衡转化率增大，平衡正向移动，化学平衡常数增大，进行分析。 【解答】解：A．加入的H2O（g）的量越大，投料比x越小，CH4平衡转化率就越大，所以x1＜x2，故A错误； B．a、c点投入的CH4的量相同，由于x1＜x2，则a点的H2O（g）多，加入的H2O（g）的量越大，H2O（g）的平衡转化率就越小，所以点a、c对应的H2O的转化率：a＜c，故B错误； C．a、b两点投料比相同，b点甲烷的转化率大，则b点反应向右进行的程度更大，气体混合物的总物质的量大，则平均相对分子质量小，所以点a、b对应的平均相对分子质量：a＞b，故C正确； D．b点和c点温度相同，则平衡常数相同。从图中可以看出，温度升高，甲烷的平衡转化率增大，平衡正向移动，化学平衡常数增大，因此b点平衡常数比a点大，所以点a、b、c对应的平衡常数：Ka＜Kb＝Kc，故D错误； 故选：C。 【点评】本题主要考查转化率随温度、压强的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 4．（2024•山东一模）下列有关化学反应速率与平衡的说法错误的是（　　） A．仅改变温度一定能改变化学反应速率，同时也一定能破坏化学平衡 B．向平衡体系FeCl3（aq）+3KSCN（aq）⇌Fe（SCN）3（aq）+3KCl（aq）中加入KCl固体，平衡逆向移动 C．对有气体参加的可逆反应，通过压缩容器增大压强，反应速率增大，平衡不一定移动 D．对于吸热反应，增大平衡常数K的措施只有升高温度 【答案】B 【分析】A．温度变化，速率改变，平衡移动； B．依据实际参加反应的离子判断加入物质对平衡的影响； C．依据压强变化对平衡的影响分析； D．依据温度变化对平衡的影响判断K值变化。 【解答】解：A．当其它条件不变，温度改变时，化学反应速率一定改变，平衡一定发生移动，故A正确； B．对于平衡体系FeCl3（aq）+3KSCN（aq）⇌Fe（SCN）3（aq）+3KCl（aq），该反应的本质为Fe3+（aq）+3SCN﹣（aq）⇌Fe（SCN）3（aq），加入KCl固体，平衡不移动，故B错误； C．对有气体参加的可逆反应，当压缩容器增大压强时，气体浓度增大，反应速率增大，若反应前后气体的分子数相等，平衡不移动，若反应前后气体的分子数不相等，则平衡发生移动，故C正确； D．由于K只与温度有关，所以对吸热反应来说，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，故D正确； 故选：B。 【点评】本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。 5．（2024•山东一模）在相同的恒容密闭容器中，加入相同量的氯化氢和晶体硅，发生反应Si（s）+3HCl（g）⇌SiHCl3（g）+H2（g），间隔相同时间测得在不同催化剂下HCl的转化率随温度的变化如图所示（图中温度范围内催化剂的活性变化可忽略）。下列说法正确的是（　　） A．选用催化剂①可加快反应速率，同时提高平衡时HCl的转化率 B．该反应的正反应为放热反应，图中a、b点均有v正＞v逆 C．化学平衡常数：K（d）＜K（a）＝K（b）＜K（c） D．加压、适当升温、及时分离出SiHCl3，均有利于提高硅的转化率 【答案】B 【分析】A．加入催化剂，平衡不移动； B．依据温度变化对平衡的影响判断速率关系； C．依据温度变化对平衡的影响判断K值变化； D．依据温度变化对平衡的影响判断转化率变化。 【解答】解：A．催化剂同等程度改变正逆反应速率，平衡不移动，不能改变HCl的平衡转化率，故A错误； B．c点之后，反应达到平衡，继续升高温度，HCl转化率下降，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，a、b点均未达到平衡，因此v正＞v逆，故B正确； C．该反应为放热反应，温度升高K减小，故C错误； D．升温，平衡逆向移动，硅的转化率降低，故D错误； 故选：B。 【点评】本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。 6．（2024•历城区一模）某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：X（g）+Y（g）⇌2Z（g）+W（s） ΔH＞0，下列说法正确的是（　　） A．平衡后加入少量W，速率﹣时间图像如上图 B．平衡后升高温度，平衡正向移动，ΔH不变 C．平衡后加入Y，平衡正向移动，X、Y的转化率均增大 D．当容器中气体的压强不再变化时，反应达到平衡状态 【答案】B 【分析】A．根据W是固体，不影响化学反应速率进行分析； B．根据反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动进行分析； C．根据平衡后加入Y，平衡正向移动，进行分析； D．根据反应为气体分子数不变的反应，压强不是变量进行分析。 【解答】解：A．W是固体，不影响化学反应速率，所以平衡后加入少量W，逆反应速率不变，故A错误； B．X（g）+Y（g）⇌2Z（g）+W（s） ΔH＞0，反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，但是ΔH不变，故B正确； C．平衡后加入Y，平衡正向移动，促进X转化，但是Y本身的转化率降低，故C错误； D．反应为气体分子数不变的反应，压强不是变量，容器中气体的压强不再变化时，不能说明反应达到平衡状态，故D错误； 故选：B。 【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 7．（2024•历城区一模）对于可逆反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0，下列研究目的和示意图相符的是（　　） A B 研究目的 压强（p）对反应的影响（p2＞p1） 压强（p）对平衡常数的影响 示意图 C D 研究目的 温度（T）对平衡的影响 温度（T）对反应的影响（T1＞T2） 示意图 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】A、合成氨反应是气体体积缩小的反应，则利用压强对化学平衡及化学反应速率的影响，然后结合图象来分析； B、P对平衡常数无影响； C、合成氨的反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动； D、合成氨的反应是放热反应，利用温度对化学平衡的影响及图象来分析。 【解答】解：A．从图中可以看出，p2时反应后达平衡，则p2＜p1，与研究目的不相符，故A错误； B.压强对平衡常数不产生影响，曲线应为平行于横坐标的直线，故B错误； C.合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，N2的体积分数增大，故C正确； D．图中信息显示，T1时反应先达平衡，则T1＞T2，升高温度，合成氨反应的平衡逆向移动，NH3的体积分数应减小，与研究目的不符，故D错误； 故选：C。 【点评】本题考查化学平衡与图象，明确影响化学反应速率及化学平衡的影响因素，图象中纵横坐标的含义即可解答。 8．（2024•李沧区一模）实验小组探究Cl﹣对Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3的影响。已知Fe3++4Cl﹣⇌[FeCl4]﹣（黄色）。将1mL0.01mol/LFeCl3溶液与3mL0.01mol/LKSCN溶液混合，得到红色溶液，将该红色溶液分成三等份，进行如下实验1、2、3，下列说法不正确的是（　　） A．实验1加入水的目的是验证浓度改变对平衡的影响 B．实验2和实验3实验现象相同，变色原理也相同 C．本实验可证明Fe3+与Cl﹣的配位能力比与SCN﹣配位能力更强 D．实验2中盐酸的浓度c等于3mol/L 【答案】C 【分析】A．实验1加入水的目的是排除浓度改变对溶液颜色变化的影响； B．实验2和实验3都是Fe3+与Cl﹣络合，使c（Fe3+）减小，生成血红色物质的平衡逆移，颜色变浅呈橙色； C．本实验中由于Cl﹣浓度远大于SCN﹣，所以不足以证明Fe3+与Cl﹣的配位能力比与SCN﹣配位能力更强； D．实验2中盐酸的浓度c应等于3mol/L。 【解答】解：A．实验1加入水的目的是排除浓度改变对溶液颜色变化的影响，故A正确； B．实验2和实验3都是Fe3+与Cl﹣络合，使c（Fe3+）减小，生成血红色物质的平衡逆移，颜色变浅呈橙色，故B正确； C．本实验中由于Cl﹣浓度远大于SCN﹣，所以不足以证明Fe3+与Cl﹣的配位能力比与SCN﹣配位能力更强，故C错误； D．实验2中盐酸的浓度c应等于3mol/L，故D正确； 故选：C。 【点评】本题主要考查影响化学平衡的因素，为高频考点，题目难度一般。 9．（2024•市中区二模）某实验室测定并计算了在136～180℃范围内下列反应的平衡常数Kp： ①2NO（g）+2ICl（g）⇌2NOCl（g）+I2（g） Kp1 ②2NOCl（g）⇌2NO（g）+Cl2（g） Kp2 得到和均为线性关系，如图所示，有关下列说法错误的是（　　） A．反应②高温下可自发进行 B．反应2ICl（g）⇌Cl2（g）+I2（g）的ΔH＜0 C．升温，反应体系中分子总数会增大 D．当混合气体颜色不变时，说明反应①和②已达平衡状态 【答案】B 【分析】A．温度越高，越小，lgKp2越大，即Kp2越大； B．设T′＞T，即，由图可知：lgKp2（T'）﹣lgKp2（T）＞|lgKp1（T'）﹣lgKp1（T）|＝lgKp1（T）﹣lgKp1（T'）则：lg[Kp2（T'）•Kp1（T'）]＞lg[Kp2（T）•Kp1（T）]，即k（T'）＞k（T）； C．升高温度平衡2NO（g）+2ICl（g）⇌2NOCl（g）+I2（g）逆向移动，而升高温度平衡2NOCl（g）⇌2NO（g）+Cl2（g）正向移动； D．体系的颜色不变时，即I2的浓度不再发生变化。 【解答】解：A．温度越高，越小，lgKp2越大，即Kp2越大，则升高温度平衡2NOCl（g）⇌2NO（g）+Cl2（g）正向移动，则反应②的ΔH大于0，反应②为气体系数增大的反应，即ΔS＞0，高温下可自发进行，故A正确； B．设T′＞T，即，lgKp2（T'）﹣lgKp2（T）＞|lgKp1（T'）﹣lgKp1（T）|＝lgKp1（T）﹣lgKp1（T'），则：lg[Kp2（T'）•Kp1（T'）]＞lg[Kp2（T）•Kp1（T）]，即k（T'）＞k（T），因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0，故B错误； C．升高温度平衡2NO（g）+2ICl（g）⇌2NOCl（g）+I2（g）逆向移动，而升高温度平衡2NOCl（g）⇌2NO（g）+Cl2（g）正向移动，两个反应的移动方向均使气体物质增多，故C正确； D．体系的颜色不变时，即I2的浓度不再发生变化，说明达到平衡状态，故D正确； 故选：B。 【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡常数的掌握情况，试题难度中等。 10．（2024•潍坊模拟）CO2﹣CH4催化重整可获得合成气（CO、H2）。重整过程中主要反应的热化学方程式为 反应①CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+247kJ•mol﹣1 反应②CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH＝+41kJ•mol﹣1 反应③CH4（g）＝C（s）+2H2（g）ΔH＝+75kJ•mol﹣1 反应④2CO（g）＝CO2（g）+C（s）ΔH＝﹣172kJ•mol﹣1 研究发现在密闭容器中p＝101kPa下，n始（CO2）＝n始（CH4）＝0.5mol，平衡时各含碳物种的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图中a表示CH4 B．C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）的ΔH＝﹣131kJ⋅mol﹣1 C．其他条件不变，在500∼1000℃范围，随着温度的升高，平衡时n（H2O）不断增大 D．当n始（CO2）+n始（CH4）＝1mol，其他条件不变时，提高的值，能减少平衡时积碳量 【答案】D 【分析】A．根据图可知，温度升高，a的物质的量增大，根据反应①和③可知，温度升高，平衡正向移动，CH4减小； B．根据盖斯定律进行计算； C．根据C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）反应为吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动； D．当n始（CO2）+n始（CH4）＝1mol，其他条件不变时，提高的值，二氧化碳物质的量增大，甲烷物质的量减小，平衡③④逆向移动； 【解答】解：A．由图知，温度升高，a的物质的量增大，由反应①和③知，温度升高，平衡正向移动，CH4减小，所以a一定不是CH4，故A错误； B．根据盖斯定律，反应﹣②﹣④可得：C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）的ΔH＝+131kJ⋅mol−1，故B错误； C．根据C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）反应为吸热反应，其他条件不变，在500∼1000℃范围，随着温度的升高，平衡正向移动，n（H2O）不断减小，故C错误； D．当n始（CO2）+n始（CH4）＝1mol，其他条件不变时，提高的值，二氧化碳物质的量增大，甲烷物质的量减小，平衡③④逆向移动，消耗C，能减少平衡时积碳量，故D正确； 故选D。 【点评】本题考查盖斯定律及化学平衡的影响因素，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，题目难度不大。 11．（2024•招远市三模）我国学者研究反应C6H6（g）+CH3OH（g）⇌C7H8（g）+H2O（g）在固体酸（HB）催化剂表面进行的历程如图所示，其中吸附在HB表面的物种用*标注。下列说法错误的是（　　） A．升高温度，反应的平衡常数K减小 B．过程④的ΔH大于过程①的ΔH C．决速步骤的化学方程式为 D．将固体酸（HB）催化剂更换为活性更高的催化剂能有效提高C6H6（g）的平衡转化率 【答案】D 【分析】A．C6H6（g）+CH3OH（g）⇌C7H8（g）+H2O（g）为放热反应，升高温度，平衡逆向移动； B．过程④的ΔH＝（﹣66.4﹣25.5）kJ/mol＝﹣91.9kJ/mol，过程①的ΔH＝﹣109.9kJ/mol； C．活化能越大，反应速率越慢，是总反应的决速步骤； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率。 【解答】解：A．C6H6（g）+CH3OH（g）⇌C7H8（g）+H2O（g）为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故A正确； B．过程④的ΔH＝（﹣66.4﹣25.5）kJ/mol＝﹣91.9kJ/mol，过程①的ΔH＝﹣109.9kJ/mol，故过程④的ΔH大于过程①的ΔH，故B正确； C．活化能越大，反应速率越慢，是总反应的决速步骤；决速步骤为过程②，化学方程式为，故C正确； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，故D错误； 故选：D。 【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。 12．（2024•枣庄一模）我国科研团队研究发现使用GaZrOx双金属氧化物可形成氧空位，具有催化氧化性能，实现CO2加氢制甲醇。其反应机理如图所示，用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是（　　） A．增大反应物H2或CO2分压均能提高甲醇的产量 B．氢化步骤的反应为HCOO*+2H2→H3CO*+H2O C．增大催化剂的比表面积有利下提高平衡转化率 D．催化剂表面甲醇及时脱附有利下二氧化碳的吸附 【答案】C 【分析】A．由反应机理图可知总反应为CO2+3H2＝CH3OH+H2O，增大反应物H2或CO2分压均能提高甲醇的产量； B．根据反应机理图可知氢化步骤的反应为HCOO*+2H2→H3CO*+H2O； C．增大催化剂的比表面积有利于提高反应速率，平衡不移动； D．催化剂表面甲醇及时脱附后有空位，有利于二氧化碳的吸附。 【解答】解：A．由反应机理图可知总反应为CO2+3H2＝CH3OH+H2O，增大反应物H2或CO2分压均能提高甲醇的产量，故A正确； B．根据反应机理图可知氢化步骤的反应为HCOO*+2H2→H3CO*+H2O，故B正确； C．增大催化剂的比表面积有利于提高反应速率，不能提高平衡转化率，故C错误； D．催化剂表面甲醇及时脱附后有空位，有利于二氧化碳的吸附，故D正确； 故选：C。 【点评】本题主要考查学生的看图理解能力、分析能力，同时考查化学键的断裂和形成，成键数目等，属于基本知识的考查，难度不大。 13．（2024•潍坊三模）研究发现300℃时，In2O3表面易脱除O原子形成In2O3﹣x（氧空穴），氧空穴越多，催化效果越好，In2O3催化CO2和H2合成甲醇的机理如图。下列说法错误的是（　　） A．温度较低时，催化剂的活性降低 B．增加In2O3的用量，CO2的平衡转化率不变 C．增大气体流速带走多余的H2O（g），可提高催化效率 D．若CO2和H2的混合气中混有O3，In2O3的催化效果增强 【答案】D 【分析】A．催化剂的活性与温度有关； B．催化剂不改变CO2的平衡转化率； C．增大气体流速可带走多余的H2O（g），可以促进反应In2O3+xH2⇌In2O3﹣x+xH2O正向进行； D．从催化机理图中能看出H2与In2O3中的O结合生成H2O，而使催化剂出现氧空穴，由题意可知，氧空穴越多，催化效果越好，而O3具有强氧化性。 【解答】解：A．催化剂的活性与温度有关，温度较低时．催化剂的活性降低，故A正确； B．催化剂不改变CO2的平衡转化率，故B正确； C．增大气体流速可带走多余的H2O（g），可以促进反应In2O3+xH2⇌In2O3﹣x+xH2O正向进行，提高催化效率，故C正确； D．从催化机理图中能看出H2与In2O3中的O结合生成H2O，而使催化剂出现氧空穴，由题意可知，氧空穴越多，催化效果越好，而O3具有强氧化性，会阻碍H2与In2O3反应，而降低In2O3的催化效果，故D错误； 故选：D。 【点评】本题考查In系催化合成气制甲醇的反应机理分析，涉及催化剂等，理解每一步发生的变化，题目侧重考查学生信息获取能力、运用知识解决问题的能力。 14．（2024•历下区模拟）异丁醇催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。研究一定压强下不同含水量的异丁醇在恒压反应器中的脱水反应，得到了异丁烯的平衡产率随温度的变化结果如图。 ① ② 下列说法不正确的是（　　） A．其他条件不变时，在催化剂的活性温度内，升高温度有利于异丁烯的制备 B．高于190℃时，温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是K1＞104、K2＜0.1 C．190℃时，增大n（H2O）：n（异丁醇），不利于反应②的进行 D．若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间存在：c0（异丁醇）＝c（异丁烯）+2c（二聚异丁烯） 【答案】D 【分析】A.分析可知，反应①为吸热反应，升高温度，平衡正向移动； B.温度高于190℃，由于K1的数值远远大于K2，且升高温度K1持续增大，K2持续减小，但是平衡常数变化范围不大； C.190℃时，增大n（H2O）：n（异丁醇），反应①平衡左移，异丁烯浓度降低，导致平衡②左移； D.若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，由于还有剩余的异丁醇没有反应，据此判断。 【解答】解：A.分析可知，反应①为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，有利于异丁烯的制备，故A正确； B.温度高于190℃，由于K1的数值远远大于K2，且升高温度K1持续增大，K2持续减小，但是平衡常数变化范围不大，故异丁烯的平衡产率影响不大，故B正确； C.190℃时，增大n（H2O）：n（异丁醇），反应①平衡左移，异丁烯浓度降低，导致平衡②左移，不利于反应②进行，故C正确； D.若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，由于还有剩余的异丁醇没有反应，结合原子守恒可知，c0（异丁醇）＝c（异丁烯）+2c（二聚异丁烯）+c（异丁醇），故D错误； 故选D。 【点评】本题考查化学平衡，为高频考点和高考常考题型，明确化学平衡及其影响因素，试题培养了学生的分析能力及综合应用能力，题目难度中等。 15．（2024•即墨区期末）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）。下列说法正确的是（　　） A．恒温恒容下，恒定水碳比[n（H2O）/n（CO）]，增加体系总压可提高H2的平衡产率 B．恒温恒容下，平衡后再通入H2O（g）可使平衡正向移动，增大CO平衡转化率 C．恒温恒容下，平衡后再通入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 D．恒温恒容下，平衡后再通入CO（g），可使正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】B 【分析】A．恒定水碳比[]，CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）反应前后气体计量数之和不变，压强不影响平衡移动； B．恒温恒容条件下充入H2O（g），会使平衡正向移动； C．通过充入惰性气体增加体系总压，但反应物和生成物的分压不变； D．恒温恒压条件下通入CO（g），容器体积增大，气体反应物和生成物浓度减小，反应体系分压减小。 【解答】解：A．恒定水碳比[]，CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）反应前后气体计量数之和不变，压强不影响平衡移动，所以不能提高平衡产率，故A错误； B．恒温恒容条件下通入H2O（g），会使平衡正向移动，增大CO的转化率，故B正确； C．通过充入惰性气体增加体系总压，但反应物和生成物的分压不变，反应速率不变，故C错误； D．恒温恒压条件下通入CO（g），容器体积增大，气体反应物和生成物浓度减小，正、逆反应速率都减小，故D错误； 故选：B。 【点评】本题考查化学平衡影响因素、化学反应速率影响因素，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确催化剂和浓度对化学反应速率影响原理、化学平衡状态判断方法、外界条件对平衡影响原理是解本题关键。 二．解答题（共5小题） 16．（2024•泰安期末）氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。 （i）太阳光催化分解水：2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）ΔH1＝+571.6kJ⋅mol﹣1 （ii）焦炭与水反应：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）ΔH2＝131.3kJ⋅mol﹣1 （iii）甲烷与水反应：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH3＝206.1kJ⋅mol﹣1 （1）反应i中主要的能量转化为 　太阳能（或光能）转化为化学能　；你认为通过此途径进行H2工业化生产的最突出优点是 　太阳能是取之不尽的能源　。 （2）相同温度压强下，若分别以i、ii反应生成1molH2，反应ii比i要少吸收 　154.5kJ　kJ热量；你认为ii反应需要吸热较小的原因可能是 　ⅱ反应过程，△S＞0，C被氧化成CO放出了热量　（从ΔS角度考虑）。 （3）①写出反应的化学平衡常数的表达式：K3＝　　 ②一定温度下，iii反应中使用催化剂后，下列物理量能保持不变的有 　AD　。 A．焓变ΔH3 B．反应活化能Ea C．活化分子百分比 D．平衡常数K3 （4）①利用上述热化学方程式，推测反应CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH＝　+74.8　kJ/mol； ②键能也可以用于估算化学反应的反应热（ΔH）。如表是部分化学键的键能数据： 化学键 P﹣P P﹣O O＝O P＝O 键能（kJ/mol） 172 335 498 X 已知白磷的标准燃烧热为﹣2378kJ/mol，白磷（P4）的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X＝　470　。 【答案】（1）太阳能（或光能）转化为化学能；太阳能是取之不尽的能源； （2）154.5kJ；ⅱ反应过程，C被氧化成CO放出了热量； （3）①； ②AD； （4）①+74.8； ②470。 【分析】（1）应用太阳光催化分解水制备氢气是将太阳能转化为化学能；此途径制备H2，优点是太阳能是取之不尽的清洁能源； （2）相同温度压强下，若分别以ⅰ、ⅱ反应生成1mol H2，反应ⅱ比ⅰ要少吸收﹣131.3kJ/mol＝154.5kJ/mol，反应ii水蒸气本身具有较高能量，ⅱ反应过程，C被氧化成CO放出了热量，所以ii吸收能力较小； （3）①平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值； ②催化剂可以降低反应活化能，提高活化分子百分数，加快反应速率； （4）①根据盖斯定律iii﹣ii得CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH＝ΔH3﹣ΔH2； ②白磷燃烧的方程式为P4+5O2＝P4O10，根据化学键的断裂吸热和化学键的形成放热的热量进行有关计算。 【解答】解：（1）反应ⅰ是太阳光催化分解水制备氢气，即将太阳能转化为化学能；利用此途径进行H2工业化生产，优点是太阳能是取之不尽的清洁能源， 故答案为：太阳能（或光能）转化为化学能；太阳能是取之不尽的能源； （2）相同温度压强下，若分别以ⅰ、ⅱ反应生成1mol H2，反应ⅱ比ⅰ要少吸收﹣131.3kJ/mol＝154.5kJ/mol；反应ii的水蒸气本身具有较高能量，ⅱ反应过程，△S＞0，C被氧化成CO放出了热量，所以ii吸收能力较小， 故答案为：154.5kJ；ⅱ反应过程，△S＞0，C被氧化成CO放出了热量； （3）①反应ⅲ的化学平衡常数的表达式为K3＝， 故答案为：； ②ⅲ反应中使用催化剂不改变反应的反应热，催化剂可以降低反应活化能，提高活化分子百分数加快反应速率，催化剂能改变速率，不影响平衡，平衡常数不变， 故答案为：AD； （4）①根据盖斯定律iii﹣ii得CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH＝ΔH3﹣ΔH2＝206.1kJ/mol﹣131.3kJ/mol＝+74.8kJ/mol， 故答案为：+74.8； ②白磷燃烧的方程式为P4+5O2＝P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P﹣P、5mol O＝O，形成12molP﹣O、4mol P＝O，所以12mol×335kJ/mol+4mol×xkJ/mol﹣（6mol×172 kJ/mol+5 mol×498 kJ/mol）＝2378.0kJ， x＝470 故答案为：470； 【点评】本题考查化学反应中的能量变化、物质结构与性质，题目难度中等，涉及化学反应能量变化、化学平衡移动影响因素、化学平衡常数等知识点，综合性较强，侧重考查基本理论，明确物质结构、化学平衡移动原理等知识点即可解答。 17．（2024•济宁期末）做好碳达峰、碳中和工作，是中央经济工作会议确定的2021年八项重点任务之一。CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。 （1）一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应： 反应1：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH1 反应2：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH2 反应3：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O ΔH3 其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图1所示。则ΔH2　小于　ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）对于上述CO2加氢合成CH3OH的体系，下列说法错误的是 　C　（填标号）。 A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率 B.当气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达平衡 C.体系达平衡后，若压缩体积，则反应1平衡不移动，反应3平衡正向移动 D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量。 已知对于反应：aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g）其标准平衡常数：kΘ＝，某温度为T，压强为16pΘ的恒压密闭容器中，通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH（g）为amol，CO为bmol（b＞a），此时H2O（g）的分压p（H2O）＝　×8pθ　（用含a、b的代数式表示，下同），反应1的标准平衡常数为 　　。 （3）电催化还原能将CO2转化为多种碳产物。在铜电极上将CO2还原为CO的机理如图2所示。写出该机理过程总的电极方程式：　CO2+2e﹣+2H+＝CO+H2O　。 （4）利用CO2为原料可以合成苯乙烯，涉及以下反应： Ⅰ、C6H5﹣C2H5（g）⇌C6H5﹣CH═CH2（g）+H2（g） Kp1＝2.7×10﹣15 ΔHⅠ＝23.47kJ•mol﹣1 Ⅱ、H2（g）+O2（g）═H2O（g） Kp2＝1.26×1040 ΔHⅡ＝﹣241.82kJ•mol﹣1 结合数据说明乙苯制苯乙烯过程中加氧气的理由 　将反应I与反应II相加，整理可得C6H5﹣C2H5（g）+O2（g）⇌C6H5﹣CH═CH2（g）+H2O（g），Kp＝Kp1×Kp2＝2.9×1025，反应II发生放出热量，使反应I得以实现，ΔHⅠ+ΔHⅡ＜0，反应II为反应I提供热量　。 【答案】（1）小于； （2）C；×8pθ；； （3）CO2+2e﹣+2H+＝CO+H2O； （4）将反应I与反应II相加，整理可得C6H5﹣C2H5（g）+O2（g）⇌C6H5﹣CH═CH2（g）+H2O（g），Kp＝Kp1×Kp2＝2.9×1025，反应II发生放出热量，使反应I得以实现，ΔHⅠ+ΔHⅡ＜0，反应II为反应I提供热量。 【分析】（1）根据图示可知：反应II、III的化学平衡常数随温度的升高而减小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应； （2）A．增大H2浓度，化学平衡正向移动； B．在上述三个反应中，反应1是反应前后气体物质的量不变的反应，反应2、3都是气体体积减小的反应，反应混合物都是气体，当气体的平均相对分子质量保持不变时，气体的物质的量不变； C．压强增大，化学平衡向气体体积小的方向移动，所以体系达平衡后，若压缩体积，则压强增大，反应3平衡正向移动； D．选用合适的催化剂可以加快化学反应速率； 在密闭容器中发生反应：反应1：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH1，反应2：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH2，某温度为T，压强为16pθ的恒压密闭容器中，通入1mol CO2和3 mol H2发生上述反应，反应开始时气体总物质的量为n（始）＝1mol+3 mol＝4 mol，反应达到平衡时，容器中CH3OH（g）为a mol，CO为b mol（b＞a），根据反应2：反应产生CH3OH（g）为a mol，消耗H2物质的量为2a mol，消耗CO物质的量为a mol，此时容器中还有CO为b mol，则反应1产生CO、H2O的物质的量都是（a+b） mol，消耗CO2、H2的物质的量都是（a+b） mol，由于反应1是反应前后气体体积不变的反应，反应2是气体体积减小的反应。每反应产生1mol CH3OH，反应后气体的总物质的量会减小2 mol，现在反应产生a mol CH3OH，反应后气体物质的量减小2a mol，则平衡时气体总物质的量n（平）＝（4﹣2a） mol，此时H2O（g）的分压p（H2O）＝×16pθ＝×8pθ；反应1，达到平衡时各种气体的物质的量分别为：n（CO2）＝（1﹣a﹣b）mol，n（H2）＝（3﹣3a﹣b）mol，n（CO）＝b mol，n（H2O）＝（a+b）mol，则各气体的分压为p（CO2）＝×16pθ，p（H2）＝×16pθ，p（CO）＝×16pθ，n（H2O）＝×16pθ，反应1的标准平衡常数Kθ＝，据此计算； （3）根据图示可知：该机理过程总的来说是CO2得到电子，与H+结合形成CO、H2O； （4）反应I是吸热反应，使物质环境温度降低，而反应II是放热反应，放出热量，是周围环境温度升高。根据盖斯定律，将反应I与反应II相加，整理可得C6H5﹣C2H5（g）+O2（g）⇌C6H5﹣CH═CH2（g）+H2O（g），Kp＝Kp1×Kp2＝2.9×1025，反应II发生放出热量，使反应I得以实现，据此分析。 【解答】解：（1）根据图示可知：反应II、III的化学平衡常数随温度的升高而减小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，所以ΔH2＜0，ΔH3＜0，且K3受温度影响变化更大，说明反应III的反应热更大，所以ΔH2＜ΔH3， 故答案为：小于； （2）A．增大H2浓度，化学平衡正向移动，因此有利于提高CO2的转化率，故A正确； B．在上述三个反应中，反应1是反应前后气体物质的量不变的反应，反应2、3都是气体体积减小的反应，反应混合物都是气体，当气体的平均相对分子质量保持不变时，气体的物质的量不变，说明反应体系已达平衡，故B正确； C．压强增大，化学平衡向气体体积小的方向移动，所以体系达平衡后，若压缩体积，则压强增大，反应3平衡正向移动，使CO2浓度减小、H2O浓度增大，反应1平衡逆向移动，故C错误； D．选用合适的催化剂可以加快化学反应速率，提高CH3OH在单位时间内的产量，故D正确； 在密闭容器中发生反应：反应1：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH1，反应2：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH2，某温度为T，压强为16pθ的恒压密闭容器中，通入1mol CO2和3 mol H2发生上述反应，反应开始时气体总物质的量为n（始）＝1mol+3 mol＝4 mol，反应达到平衡时，容器中CH3OH（g）为a mol，CO为b mol（b＞a），根据反应2：反应产生CH3OH（g）为a mol，消耗H2物质的量为2a mol，消耗CO物质的量为a mol，此时容器中还有CO为b mol，则反应1产生CO、H2O的物质的量都是（a+b） mol，消耗CO2、H2的物质的量都是（a+b） mol，由于反应1是反应前后气体体积不变的反应，反应2是气体体积减小的反应。每反应产生1mol CH3OH，反应后气体的总物质的量会减小2 mol，现在反应产生a mol CH3OH，反应后气体物质的量减小2a mol，则平衡时气体总物质的量n（平）＝（4﹣2a） mol，此时H2O（g）的分压p（H2O）＝×16pθ＝×8pθ；反应1，达到平衡时各种气体的物质的量分别为：n（CO2）＝（1﹣a﹣b）mol，n（H2）＝（3﹣3a﹣b）mol，n（CO）＝b mol，n（H2O）＝（a+b）mol，则各气体的分压为p（CO2）＝×16pθ，p（H2）＝×16pθ，p（CO）＝×16pθ，n（H2O）＝×16pθ，反应1的标准平衡常数Kθ＝＝＝， 故答案为：C；×8pθ；； （3）根据图示可知：该机理过程总的来说是CO2得到电子，与H+结合形成CO、H2O，故总的电极方程式为：CO2+2e﹣+2H+＝CO+H2O， 故答案为：CO2+2e﹣+2H+＝CO+H2O； （4）反应I是吸热反应，使物质环境温度降低，而反应II是放热反应，放出热量，是周围环境温度升高。根据盖斯定律，将反应I与反应II相加，整理可得C6H5﹣C2H5（g）+O2（g）⇌C6H5﹣CH═CH2（g）+H2O（g），Kp＝Kp1×Kp2＝2.9×1025，反应II发生放出热量，使反应I得以实现；ΔHⅠ+ΔHⅡ＜0，反应II为反应I提供热量，因此在由乙苯制取苯乙烯时需要加入一定量的氧气， 故答案为：将反应I与反应II相加，整理可得C6H5﹣C2H5（g）+O2（g）⇌C6H5﹣CH═CH2（g）+H2O（g），Kp＝Kp1×Kp2＝2.9×1025，反应II发生放出热量，使反应I得以实现，ΔHⅠ+ΔHⅡ＜0，反应II为反应I提供热量。 【点评】本题综合考查化学知识，侧重考查学生分析能力、识图能力和计算能力，题目涉及反应热的比较、化学平衡的计算，根据题目信息，结合盖斯定律、勒夏特列原理等知识解答。 18．（2024•城中区一模）聚丙烯腈纤维俗名人造羊毛，由丙烯腈聚合而得。用丙烯合成丙烯腈的反应如下：2C3H6（g）+2NH3（g）+3O2（g）⇌2C3H3N（g）+6H2O（g）ΔH＝+1030kJ•mol﹣1。 （1）C、N、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为 　r（O）＜r（N）＜r（C）　； （2）某密闭容器中发生上述反应，生成丙烯腈的反应速率与反应时间的关系如图所示。 t1时刻表示体系改变的反应条件为 　使用了催化剂　；t2时刻表示体系改变了另一反应条件，此时平衡 　正向　移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。 丙烯的转化率与反应温度的关系如图示： （3）有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有 　降低温度、降低压强　； （4）最大转化率所对应的温度为460℃。当温度低于460℃时，丙烯的转化率 　不是　（填“是”或“不是”）所对应温度下的平衡转化率，理由是 　该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化率将降低　。 （5）一定条件下，在2L恒容密闭容器中，通入84gC3H6、34gNH3、96gO2，若该反应5 min到达a点，则0～5min内丙烯的平均反应速率为 　0.12　mol•L﹣1•min﹣1。 【答案】（1）r（O）＜r（N）＜r（C）； （2）使用了催化剂；正向； （3）降低温度、降低压强； （4）不是；该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化率将降低； （5）0.12。 【分析】（1）电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小； （2）加入催化剂能加快反应速率，平衡不移动，依据速率变化判断外界条件变化，进而确定平衡移动方向； （3）由外界条件改变使平衡正向移动，有利于提高丙烯平衡转化率； （4）由温度变化对平衡的影响分析； （5）依据公式v＝计算反应速率。 【解答】解：（1）C、N、O三种元素原子电子层数均为两层，核电荷数O＞N＞C，则原子半径由小到大的顺序为r（O）＜r （N）＜r （C）， 故答案为：r（O）＜r （N）＜r （C）； （2）t1时刻，反应速率加快，但平衡不移动，故表示体系改变的反应条件为使用了催化剂，由图可知，t2时刻，反应速率减小，故改变条件可能为降温或减压，反应正向放热，降温，平衡正向移动，反应正向气体分子数增加，减压，平衡正向移动，故此时平衡正向移动， 故答案为：使用了催化剂；正向； （3）反应正向放热，降温，平衡正向移动，有利于提高丙烯平衡转化率，反应正向气体分子数增加，减压，平衡正向移动，有利于提高丙烯平衡转化率， 故答案为：降低温度、降低压强； （4）当温度低于460℃时，丙烯的转化率不是所对应温度下的平衡转化率，理由是该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化率将降低， 故答案为：不是；该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化率将降低； （5）84gC3H6的物质的量为＝2mol，a点丙烯转化率为60%，则丙烯反应量为2mol×60%＝1.2mol，则0～5min内丙烯的平均反应速率为＝0.12mol•L﹣1•min﹣1， 故答案为：0.12； 【点评】本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。 19．（2024•盐城一模）为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。 Ⅰ．CO2的捕集 （1）吸收剂X（乙醇胺，HOCH2CH2NH2）可完成对空气中CO2的捕集。 乙醇胺溶液能够吸收和解吸CO2的原因是 　乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐；该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳　。 Ⅱ．CO2的资源化 （2）二氧化碳甲烷化，其主要反应为： 反应Ⅰ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣164.7kJ•mol﹣1 反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） ΔH＝41.2kJ•mol﹣1 在密闭容器中，1.01×105Pa，n起始（CO2）﹕n起始（H2）＝1﹕4时，CO2平衡转化率在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图1所示。 ①反应2CO（g）+2H2（g）SCO2（g）+CH4（g） ΔH＝　﹣247.1　kJ•mol﹣1； ②580℃以后CO2平衡转化率升高的主要原因是 　反应Ⅰ为放热反应，温度升高反应平衡常数K减小，CO2转化的量减小；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高反应平衡常数K增大，CO2转化的量增大，580℃以后，CO2转化量增大的幅度大于减小的幅度　。 （3）为了进一步研究CO2的甲烷化反应，科学家研究催化剂M/TiO2（M表示Ni或Ru）在300℃光照的条件下进行反应，催化反应的核心过程如图2所示： ①步骤Ⅲ发生的反应为 　*COOH→*CO+*OH　（*X代表吸附态中间体） ②研究发现，光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的M表面可以促进H2的解离和CO2的活化，从而提高反应效率。已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用Ru/TiO2催化剂的反应效率 　高于　（填“高于”或“低于”）使用Ni/TiO2作催化剂的反应效率。 （4）利用高炉炼铁尾气中的CO2制取有机物的过程如图3。 相同条件下，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%）随电解电压的变化图4所示： FE%＝×100%，选择性S（X）＝×100%。 ①“电解”在质子交换膜电解池中进行，当电解电压为0.7V，阴极发生的电极反应式为：　CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH　。 ②当电解电压为0.95V时，生成HCHO和HCOOH的选择性之比为 　2﹕1　。 【答案】（1）乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐；该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳； （2）①﹣247.1； ②反应Ⅰ为放热反应，温度升高反应平衡常数K减小，CO2转化的量减小；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高反应平衡常数K增大，CO2转化的量增大，580℃以后，CO2转化量增大的幅度大于减小的幅度； （3）①*COOH→*CO+*OH； ②高于； （4）①CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH； ②2﹕1。 【分析】（1）氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐； （2）①根据盖斯定律来解答； ②对于放热反应，温度升高，则平衡常数K减小；对于吸热反应，温度升高反，则平衡常数K增大； （3）①根据图知，步骤Ⅲ的反应； ②由已知条件可得出结论； （4）①由图像可知，阴极得到电子发生还原反应主要生成HCOOH； ②由图知，产物主要有：HCOOH、HCHO，生成1mol HCOOH转移2e﹣，生成1mol HCHO转移4e﹣，再根据转移电子数之比等于法拉第效率之比来计算。 【解答】解：（1）乙醇胺溶液能够吸收和解吸CO2的原因是乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐；该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳， 故答案为：乙醇胺含有氨基，有碱性，可与二氧化碳和水反应生成盐；该盐在较低温度下又可以充分分解为乙醇胺和二氧化碳； （2）①根据盖斯定律反应Ⅰ﹣2×反应Ⅱ得到目标反应，则ΔH＝﹣164.7kJ•mol﹣1﹣2×41.2kJ•mol﹣1＝﹣247.1 kJ•mol﹣1， 故答案为：﹣247.1； ②反应Ⅰ为放热反应，温度升高反应平衡常数K减小，CO2转化的量减小；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高反应平衡常数K增大，CO2转化的量增大，580℃以后，CO2转化量增大的幅度大于减小的幅度， 故答案为：反应Ⅰ为放热反应，温度升高反应平衡常数K减小，CO2转化的量减小；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高反应平衡常数K增大，CO2转化的量增大，580℃以后，CO2转化量增大的幅度大于减小的幅度； （3）①由图知，步骤Ⅲ发生的反应为*COOH→*CO+*OH， 故答案为：*COOH→*CO+*OH； ②光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的M表面可以促进H2的解离和CO2的活化，从而提高反应效率可得电负性越大，催化效率越高。已知Ni 和Ru 的电负性分别为1.91和2.20，使用Ru/TiO2催化剂的反应效率高于使用Ni/TiO2作催化剂的反应效率， 故答案为：高于； （4）①当电解电压为0.7V，观察图像可知，主要产生的是HCOOH，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成HCOOH，电极反应式为CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH， 故答案为：CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH； ②电解电压为0.95V时，根据图示可知，产物主要有：HCOOH、HCHO，CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH转移2e﹣，CO2+4e﹣+4H+＝ HCHO+H2O转移4e﹣，当电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为x：y时，根据FE（HCHO）＝60%、FE（HCOOH）＝15%，有＝，则x：y＝2：1，电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为2：1， 故答案为：2﹕1。 【点评】考查了盖斯定律、影响化学平衡的因素及图像分析、电解池电极反应式的书写等知识点，是常考考点，难度中等。 20．（2024•广西一模）氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下： 反应Ⅰ：CO（g）+3H2（g）＝CH4（g）+H2O（g） ΔHl＝﹣206.2kJ•mol﹣1 反应Ⅱ：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g） ΔH2＝﹣41.2kJ•mol﹣1 反应Ⅲ：CO2（g）+4H2（g）＝CH4（g）+2H2O（g） ΔH3 回答下列问题： （1）ΔH3＝ 　﹣165.0　kJ•mol﹣1。 （2）温度T2时，在1L固定容积的容器中充入1mol CO和一定量的H2发生上述反应，平衡时H2和CO的转化率（α）及CH4和CO2的物质的量（n）随变化的情况如图所示。 ①不能判断体系达到平衡的是 　B　。 A．气体压强不再变化 B．气体密度不再变化 C．气体平均摩尔质量不再变化 D．的值不再变化 ②曲线d表示n（CO2）变化的曲线，解释曲线d随增大先增大后减小的原因 　随H2浓度增大，开始主要是平衡I正移，H2O浓度增大，引起平衡Ⅱ正移，n（CO2）增大；H2浓度继续增大，主要是平衡Ⅱ逆移或Ⅲ平衡正移，均导致n（CO2）减少　。 ③图中表示n（CH4）变化的曲线是 　c　（填图中曲线的序号）。 ④B点坐标为（1，m），m＝ 　62.5　，反应П的平衡常数K＝ 　　（化简到最简分数）。 ⑤若升高温度，达到新平衡时，CH4物质的量 　减小　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）若能将反应Ⅲ设计成原电池，可实现碳中和。写出在酸性条件下正极反应的电极反应式 　　。 【答案】（1）﹣165.0； （2）①B； ②随H2浓度增大，开始主要是平衡I正移，H2O浓度增大，引起平衡Ⅱ正移，n（CO2）增大；H2浓度继续增大，主要是平衡Ⅱ逆移或Ⅲ平衡正移，均导致n（CO2）减少； ③c； ④62.5；； ⑤减小； （3）。 【分析】（1）由盖斯定律，反应Ⅲ＝反应I﹣反应Ⅱ； （2）①根据质量守恒，混合气体质量不变，但反应I、Ⅲ气体计量数减小，故气体总物质的量减小，则气体压强、平均摩尔质量均为变量； ②随的值增大，平衡I正移，H2O浓度增大，引起平衡Ⅱ正移，CO2增多；的值继续增大，平衡Ⅱ逆移，平衡Ⅲ正移； ③的值越大，CO转化率越大直到接近100%，反应I正移，生成CH4越多，但消耗的CO一定大于生成的CH4，而氢气本身的转化率将下降； ④B点，即充入1mol H2，1mol CO，反应Ⅲ视为反应Ⅰ和反应Ⅱ加和，只考虑反应Ⅰ、Ⅱ．由此列出三段式如下： CO（g）+3H2（g）＝CH4（g）+H2O（g） 起始/mol：1 1 0 0 转化/mol：x 3x x x 平衡/mol：1﹣x 1﹣3x x x CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g） 起始/mol：1﹣x x 0 1﹣3x 转化/mol：y y y y 平衡/mol：1﹣x﹣y x﹣y y 1﹣3x+y 观察图可知C点H2转化率为87.5%，可得，3x﹣y＝0.875； ⑤反应I、Ⅲ均为放热反应，温度升高，平衡逆移，n（CH4）减小； （3）正极发生得电子还原反应，应为CO2→CH4。 【解答】解：（1）由盖斯定律，反应Ⅲ＝反应I﹣反应Ⅱ，故ΔH3＝ΔH1﹣ΔH2＝﹣165.0kJ•mol﹣1， 故答案为：﹣165.0； （2）①根据质量守恒，混合气体质量不变，但反应I、Ⅲ气体计量数减小，故气体总物质的量减小，则气体压强、平均摩尔质量均为变量，随着反应进行，的值也在变化，也是变量，根据变量不变原则，ACD可以判断达到平衡，气体质量、容器体积不变，故密度不变，是定量，定量不变不能判断达到平衡， 故答案为：B； ②随的值增大，平衡I正移，H2O浓度增大，引起平衡Ⅱ正移，CO2增多；的值继续增大，平衡Ⅱ逆移，平衡Ⅲ正移，CO2减少，故d曲线先增大后减小， 故答案为：随H2浓度增大，开始主要是平衡I正移，H2O浓度增大，引起平衡Ⅱ正移，n（CO2）增大；H2浓度继续增大，主要是平衡Ⅱ逆移或Ⅲ平衡正移，均导致n（CO2）减少； ③的值越大，CO转化率越大直到接近100%，反应I正移，生成CH4越多，但消耗的CO一定大于生成的CH4，而氢气本身的转化率将下降，故a表示CO转化率、b表示H2转化率，c表示CH4产率变化的曲线， 故答案为：c； ④B点，即充入1mol H2，1mol CO，反应Ⅲ视为反应Ⅰ和反应Ⅱ加和，只考虑反应Ⅰ、Ⅱ．由此列出三段式如下： CO（g）+3H2（g）＝CH4（g）+H2O（g） 起始/mol：1 1 0 0 转化/mol：x 3x x x 平衡/mol：1﹣x 1﹣3x x x CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g） 起始/mol：1﹣x x 0 1﹣3x 转化/mol：y y y y 平衡/mol：1﹣x﹣y x﹣y y 1﹣3x+y 观察图可知C点H2转化率为87.5%，可得，3x﹣y＝0.875，A点表示n（CO2）＝0.25，即y＝0.25，联立方程解得y＝0.25，x＝0.375，B点表示；反应Ⅱ的平衡常数， 故答案为：62.5；； ⑤反应I、Ⅲ均为放热反应，温度升高，平衡逆移，n（CH4）减小， 故答案为：减小； （3）正极发生得电子还原反应，应为CO2→CH4，故电极反应式为：， 故答案为：。 【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$