2026届陕晋青宁高三化学二轮复习讲义 化学反应原理

化学反应原理 知识点、做题技巧梳理 一.反应热的计算 1.利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤和方法 （1）步骤 ①对比：对比分析目标热化学方程式和已知热化学方程式，调整已知热化学方程式的化学计量系数与目标热化学方程式的化学计量系数一致 ②叠加：根据目标热化学方程式中的反应物和生成物加减所调整的热化学方程式 ③计算：按照“叠加”步骤中的调整方法，焓变也随之作相应变化 （2）方法 ①倒：为了将热化学方程式相加得到目标热化学方程式，可将热化学方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错 ②乘：为了将热化学方程式相加得到目标热化学方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘 ③加：上面的两个步骤做好了，只要将热化学方程式相加即可得目标热化学方程式，反应热也要相加 2.ΔH的三种计算式 （1）ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝H(生成物)－H(反应物) （2）ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和 常见物质中的化学键数目 物质 CO2(C===O) CH4(C－H) P4(P－P) SiO2(Si－O) 石墨 金刚石 Si S8(S－S) 键数 2 4 6 4 1.5 2 2 8 （3）ΔH＝E1－E2，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能 二.分压平衡常数(Kp)计算 1.分压平衡常数(Kp) （1）气体的分压p(B)：相同温度下，当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时，该气体B所具有的压强，称为气体B的分压强，简称气体B的分压。符号为p(B)，单位为Pa或kPa或MPa （2）分压定律 ①分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)＋…＝p ②气体的分压之比等于其物质的量之比：＝ ③某气体的分压p(B)与总压之比等于其物质的量分数：＝＝x(B) 则：气体的分压＝气体总压×体积分数＝总压×物质的量分数 （3）分压平衡常数Kp (只受温度影响) 一定温度下，气相反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)达平衡时，气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数，称为该反应的压强平衡常数，用符号Kp表示，Kp的表达式如下： ，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分别为A、B、C、D各气体的分压 2.Kp计算的两种模板 模板．根据“某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)”计算压强平衡常数 第一步 根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度 第二步 计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 第三步 根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分(或物质的量分数) 第四步 根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝ 三.平衡图像原因解释之温度、压强对平衡的影响 （1）若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 （2）“惰性气体”对化学平衡移动的影响 ①恒温、恒容下：加入惰性气体体系总压增大，但体积不变，各反应物、生成物的浓度均未改变，故反应速率不变，V正、V逆也不变，化学平衡也不发生移动 ②恒温、恒压下：加入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小，V正、 V逆均减小，等效于降压，故化学平衡向气体总体积增大的方向移动 四.平衡图像原因解释之选择反应最佳条件 化工生产适宜条件选择的一般原则 条件 原则 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 五.平衡图像原因解释之转化率、产率变化分析 总方针 转化率问题首先看是否是平衡转化率，若为非平衡状态的转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢、催化剂对反应快慢及选择性(主副反应)的影响；若为平衡转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度对催化活性的影响 六、化学平衡图像的类型与解题方法 1、速率—时间图像(v­t图像) (1)解题方法：分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“渐变”、“突变”和“平台”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律 (2)常见的三种类型图像 ①“渐变”类v－t图像 图像 分析 结论 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 ②“断点”类v­t图像：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行 t1时其他条件不变，增大反应体系的压强且m＋n＞p＋q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变，升高温度且Q＞0(吸热反应) t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′逆＞v′正；平衡向逆反应方向进行 t1时其他条件不变，增大反应体系的压强且m＋n＜p＋q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变，升高温度且Q＜0(放热反应) t1时v′正、v′逆均突然减小，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行 t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＜p＋q(正反应为体积增大的反应) t1时其他条件不变，降低温度且Q＜0(放热反应) t1时v′逆、v′正均突然减小，且v′逆＞v′正；平衡向逆反应方向进行 t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＞p＋q(正反应为体积减小的反应) t1时其他条件不变，降低温度且Q＞0(吸热反应) ③“平台”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′逆，平衡不移动 t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应) 2、百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 (1)解题方法 ①先拐先平数值大：在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或压强较大 ②看斜率的绝对值：在化学平衡图像中，斜率的绝对值越大表示的温度较高或压强较大 T2曲线先拐或斜率大，表示T2>T1，从T2到T1，可以理解为降低温度生成物的百分含量增多，即是：降低温度平衡正向移动，因此正反应是放热反应 P1曲线先拐或斜率绝对值大，表示P1>P2，从P2到P1，可以理解为增大压强反应物的百分含量增多，即是：增大压强平衡逆向移动，因此逆反应是气体体积减小的反应，则正反应是气体体积增大的反应 3、百分含量(或转化率)—压强—温度图像 (1)解题方法——“定一议二”：在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系 定压强：当压强一定时(105 Pa或107 Pa)，生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应则为放热反应； 定温度：作横坐标的垂线，保持温度一定，与压强线出现两个交点，显然是压强越大，生成物C的百分含量增大，说明增大压强，平衡正向移动，正反应是气体总体积减小的反应 (1)解题方法：曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快，平衡正向移动 v－P图像：交点即为平衡状态，当温度升高，v正>v逆，表明平衡正向移动，正反应为吸热反应 v－T图像：交点即为平衡状态，当压强增大，v正>v逆，表明平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应 5、两种特殊图像 (1)百分含量—压强图像或百分含量温度图像 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点，因此压强增大，A的百分含量增大，说明增大压强，平衡逆向移动，即：m+n＜p+q；L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆；EF两点的反应速率：vE＜vF (2)凹凸型图像——全程百分含量—压强图像或全程百分含量温度图像 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0 七、反应机理及相关图像 1．催化机理：催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，使活化分子百分数增多，从而加快反应速率，图示如下。 【易错提醒】 ①在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。 ②有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个，如模拟演练题1中图像所表示的)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。 ③催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小 2．催化剂的特征 (1)催化剂只能改变反应途径(又称反应机理)，不能改变反应的始态和终态。它同时加快了正、逆反应速率，缩短了达到平衡的时间，并不能改变平衡状态。 (2)催化剂有选择性，不同的反应常用不同的催化剂，即每个反应有它特有的催化剂。生产上常利用催化剂的选择性，使所希望的化学反应加快，同时抑制某些副反应的发生。 (3)每种催化剂只有在特定条件下才能体现出它的活性，否则将失去活性或发生催化剂中毒。 3．过渡态理论 【名师提醒】 ①该反应的反应物为A、B，中间体为C，生成物为D。 ②由A、B生成C的反应为吸热反应，由C生成D的反应为放热反应，总反应为放热反应。　 ③第一步为慢反应，第二步为快反应，决定总反应快慢的是第一步反应。 4．能垒与决速步 能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也成为慢反应。例如下图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤 。 【名师提醒】 ①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。 ②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 ③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。 高考真题与模拟题训练 一、单选题 1．（2025·青海西宁·模拟预测）已知反应⇌向恒容密闭容器中通入和发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图。下列说法正确的是 A．该反应在任意温度下可自发进行 B．平衡常数： C．当时，反应达到平衡 D．其他条件不变，增大压强，可使A点移向B点 2．（2025·山西·三模）用和合成的原理如下：，在容积恒定的密闭容器中充入，在催化剂作用下，反应一段时间，测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．该反应可高温自发进行 B．平衡常数： C．反应速率： D．c点时，向容器中再充入等物质的量的和，再次达到平衡时，的体积分数不变 3．（2025·陕西渭南·二模）马来酸(P)在医药、农药、食品等方面有广泛的应用。一定条件下，其与氢气加成的反应过程如图甲，反应过程中各物质的物质的量分数与反应时间的关系如图乙。下列说法错误的是 A．物质P和N互为顺反异构体 B．焓变： C．活化能：反应①>反应② D．物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应 4．（2025·宁夏银川·模拟预测）我国科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示，其中化合物2与水反应生成化合物3与HCOO-的反应历程如图乙所示，其中TS表示过渡态，Ⅰ表示中间体。下列说法错误的是 A．从平衡移动的角度看，降低温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与HCOO- B．化合物1为此反应的催化剂 C．催化氢化制甲酸的原料中有酸和碱 D．化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成 5．（2025·陕西·模拟预测）近年来，将转化为甲醇取得了重要的研究进展。已知二氧化碳在催化剂加氢制甲醇的反应机理如图所示： 下列说法错误的是 A．、均为非极性分子 B．带*标记的物质是该反应历程中的中间产物 C．能改变反应机理，加快反应速率，降低反应热 D．转化为甲醇的化学反应方程式为 6．（2025·陕西·模拟预测）恒容密闭容器中充入，在催化剂作用下发生反应：，起始压强为，反应时间为，测得的转化率随温度的变化如图中实线所示(虚线表示平衡转化率)。下列说法错误的是 A．该反应的 B．向平衡体系中充入，的转化率不变 C．使用合适的催化剂，的平衡转化率不会增大 D．850℃时，内化学反应速率 7．（2025·山西·模拟预测）以（CN是一种碳衍生材料）和Pd-Au为催化剂储氢，反应机理如图所示。用重氢替代反应，可获得与CN-NHD．下列说法正确的是 A．整个过程中有氢键、非极性键的断裂和形成 B．若增大的量最终可提高的产率 C．使用替代参与反应，反应前后催化剂质量不变 D．催化储氢的总反应可表示为 8．（2025·山西·模拟预测）合成氨的反应为，向2L刚性密闭容器中充入和合成氨，经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应温度： B．若温度时达平衡的压强分别是，则 C．温度下，前10min内反应的平均速率为 D．温度下，加入稀有气体Ar，的平衡转化率可能降为55% 9．（2025·山西晋中·二模）诺贝尔奖获得者Gerhard Erl研究的合成氨反应吸附解离机理、能量变化（单位为）如图所示，下列说法错误的是 A．图示历程包含6个基元反应 B． C．最大能垒步骤的反应方程式： D．为物理脱附过程 10．（2025·山西·二模）一定条件下，在容积为10 L的固定容器中发生反应：  ，反应过程中部分物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图。下列说法错误的是 A．曲线Y表示的物质的量变化 B．时刻：正反应速率等于逆反应速率 C．在10 min时改变的条件可能是降低温度 D．0～8 min内，的平均反应速率为 11．（2025·山西·二模）苯与浓硝酸和浓硫酸混合物的反应机理和能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的决速步为反应② B．苯的硝化反应为放热反应 C．的空间结构为直线形 D．用甲苯代替苯，则生成2种硝基甲苯 12．（2025·宁夏陕西·一模）乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为，工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下，一定量的在恒容密闭容器中发生上述反应。当的移出率时[]，乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示(假设温度对催化剂的活性无影响)。 下列说法错误的是 A．X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B．在X点，与不分离相比，分离时化学平衡常数增大 C．Y点平衡体系中的体积百分含量约为76% D．该反应加入催化剂能增大活化分子百分数 13．（24-25高三下·山西·开学考试）利用催化技术将汽车尾气中NO和CO转化为和为研究不同条件下对该化学反应的影响。某课题组按下表数据进行了实验探究。实验中使用了等质量的同种催化剂，测得CO的浓度随时间的变化如图所示。 编号 T/℃ / / 催化剂的比表面积 / Ⅰ 280 80.0 Ⅱ 120 Ⅲ 360 80.0 下列说法正确的是 A．实验Ⅱ的反应温度为360℃ B．该反应的反应热 C．实验Ⅲ达到平衡时，NO的浓度为 D．其他条件相同，增大催化剂的比表面积，该反应的反应速率增大，但不影响平衡转化率 二、解答题 14．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： I．   II．   III．   回答下列问题， (1)计算 。 (2)提高平衡产率的条件是_______。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压 (3)高温下分解产生的催化与反应生成，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号)，生成水的基元反应方程式为 。 (4)下，在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。 注：含碳生成物选择性 ①表示选择性的曲线是 (填字母)。 ②点M温度下，反应Ⅱ的 (列出计算式即可)。 ③在下达到平衡时， 。，随温度升高平衡转化率下降的原因可能是 。 15．（2025·陕西·模拟预测）研究一定条件下、与反应生成等有机化工产品，对实现“双碳目标”具有重要的现实意义。 (1)已知与在某催化剂的作用下反应生成，反应原理如图所示： 化学键 键能 436 803 464 414 写出该反应的热化学方程式： ，该反应自发进行的条件为 (填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。 (2)与制备甲烷过程中同时发生副反应：。请解释工业合成甲烷通常将温度控制为500℃左右的原因 。 (3)若只发生主反应，且起始反应物投料比为，在不同压强条件下，的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。 ① (填"能"或"否")比较N、M两点反应速率大小，简述其原因 。 ②Q点的平衡常数 (对于反应，，为物质的量分数)。 ③下列操作中，能提高平衡转化率的是 (填字母)。 A．增加用量  B．恒温恒压下通入惰性气体  C．移除  D．加入催化剂 (4)科学家利用如图所示装置可以将转化为气体燃料(电解质溶液为稀硫酸)。 ①N极的电极反应式为 。 ②假设外电路有电子转移，若溶液体积不变，极电解质溶液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。 16．（2025·陕西汉中·三模）乙炔(C2H2)、乙烯和乙烷是重要的基础化工原料，在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： (1)已知几种共价键的键能如下表所示。 共价键 C≡C H-C C-C H-H 键能/(kJ·mol−1) 812 413.4 347.7 436 根据上述键能估算：CH≡CH(g)＋2H2(g)CH3CH3(g)  ΔH1 kJ·mol−1。 (2)科学家用计算机模拟了乙炔在钯表面催化加氢的反应机理，单个乙炔分子在催化剂表面的反应历程如图甲所示，吸附在钯表面的物质用*标注，TS代表过渡态。 总反应分多步基元反应，其中，决定总反应速率的基元反应的化学方程式是 ；引入Pt催化剂，总反应的焓变 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)已知CH2=CH2(g)＋H2(g)CH3CH3(g)  ΔH2=-219.1kJ·mol−1。在反应器中充入一定量的C2H4(g)和H2(g)，在铂催化剂作用下合成乙烷，测得C2H6(g)平衡体积分数(ψ)与温度、压强关系如图乙所示。 ①图中X为 (填“温度”或“压强”）；X增大ψ降低的原因是 。 ②平衡常数M N(填“>”“<”或“=”，下同)；Y1 Y2。 (4)一定温度下，保持总压强为100 kPa，向反应器中充入1 mol C2H2(g)和3 mol H2(g)，加入一定量催化剂，经a min达到平衡，乙炔平衡转化率为50%，乙烯的选择性为60%。 ①反应开始到恰好达到平衡状态时，H2平均压强变化率为 (用所给字母表示，数字保留1位小数)kPa/min。 ②反应C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g)的平衡常数Kp为 (kPa)-1(只列计算式)。提示：用分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数。。 17．（2025·陕西商洛·二模）金属镍广泛地用于舰艇、宇宙飞船机器制造、永磁材料、电子遥控等领域。 (1)常压下羰基化法精炼镍的原理为。230℃时，该反应的平衡常数。已知：的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态； 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。 ①基态Ni原子价层电子排布式为 ，中含有 键。 ②第二阶段发生反应，其平衡常数 。 (2)电喷雾电离等方法得到的(、、等)与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇：，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。分别与、反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似，图中以示例)。 ①该反应的 (列式表示)。 ②甲烷晶体为 (填“分子”“离子”或“共价”)晶体。 ③与反应，单位时间内氘代甲醇的产量 (填“>”“＜”或“=”)。 (3)与的反应分别在300 K和310 K下(其他反应条件相同)进行，结果如图所示。图中表示310 K下反应的曲线是 (填“a”或“b”)。300 K、60 s时的转化率为 (保留4位有效数字)。(已知：，) 18．（2025·青海西宁·二模）工业含硫烟气污染大气，研究烟气脱硫具有重要意义。还原脱硫主要反应如下： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     回答下列问题： (1)标准生成焓是指298K、100kPa条件下，由元素最稳定的单质生成单位物质的量的纯化合物的热效应。下表为298K，100kPa时几种物质的标准生成焓（）； 物质 S(g) (g) (g) (g) (g) （） 0 -296.8 -393.5 -241.8 -74.8 则(298K)= 。 (2)向恒温恒压密闭容器中充入一定量(g)和(g)发生反应Ⅱ，下列能判断反应Ⅱ达到化学平衡状态的是的 。 a．混合气体的压强不变        b．气体平均相对分子质量不变 c．        d．不变 (3)反应Ⅱ测得平衡时的百分含量（%）与温度（K）、压强（MPa）的关系如图所示。图中n的表示是 （填“温度”或“压强”），A点对应n1和m2条件下，用表示的化学反应速率 （填“>”“<”或“=”）。 (4)在一定温度下，压强为100kPa的恒压密闭容器中充入1mol 、1mol 、4mol He发生反应Ⅰ和Ⅱ。反应达到平衡时，的转化率为60%，CO的物质的量为0.2mol。反应Ⅰ的平衡常数 （为用分压表示的平衡常数。列式即可，无需化简）；若保持压强不变，充入1mol 、1mol 、2mol He发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时的平衡转化率 60%（填“>”“<”或“=”）。 (5)利用电解法对进行吸收和无害经处理，其原理如图所示。电极Ⅰ的电极反应式为 ，消耗1mol ，生成 L（标准状况下）。 19．（2025·青海西宁·模拟预测）含碳化合物的反应在化学工业中具有重要地位。回答下列问题； (1)键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，某些共价键的键能如表所示。 共价键 键能 413 436 351 463 803 则⇌ 。 (2)在时，向不同体积的恒容密闭容器中各加入，发生反应⇌，反应相同时间，测得各容器中甲酸的转化率与容器体积的关系如图1，图中h点时反应达到平衡。 ①m点时HCOOH的体积分数为 结果保留3位有效数字。 ②m、p两点，甲酸的浓度：m 填“>”“<”或“=”。 ③该温度下该反应的平衡常数 用含“”“”或“”的表达式表示。 ④ 。 (3)熔融碳酸盐燃料电池的结构示意图如图2。 ①电池工作时，熔融碳酸盐中的移向电极 填“A”或“B”。 ②写出正极上的电极反应： 。 ③若负极消耗了已转化为标准状况下的体积的气体，则外电路中通过的电子的物质的量为 mol。 20．（2025·陕西汉中·一模）为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。回答下列问题： 方法I：催化加氢制甲醇 反应i．CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)   反应ii．CO2(g)+ H2(g)=CO(g)+H2O(g)   (1)已知，忽略随温度的变化。在100kPa下，反应ii的随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①反应ii自发进行的温度范围为 ； 。 ②若在绝热条件下，将和物质的量按充入恒容密闭容器中只发生反应ⅰ，下列能判断反应ⅰ达到平衡状态的是 (填字母)。 A．混合气体的密度保持不变　　　　　B．的转化率保持不变 C．容器内混合气体温度保持不变　　　D．断裂同时断裂 (2)在恒压密闭容器中，通入和反应，平衡时含碳物质(X)的物质的量随温度的变化如图所示： ①曲线丙代表 的物质的量(填“”“”或“CO”)，该曲线随温度升高先增大后减小的原因是 。 ②800K下，反应达平衡时，反应ⅰ的分压平衡常数 (列出计算式即可)。 方法Ⅱ：利用电化学可以将转化为有机物 (3)近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示。 ①请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式 。 ②如果Cu电极上恰好只生成和，则Pt电极上产生的物质的量为 。 21．（2025·宁夏·模拟预测）为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，将转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。回答下列问题： 方法Ｉ：催化加氢制甲醇 反应i 反应ii． =+40KJ.mol-1 (1)若在绝热条件下，将和物质的量按充入恒容密闭容器中只发生反应ⅰ，下列不能判断反应ⅰ达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．的转化率保持不变 C．容器内混合气体温度保持不变 D．断裂同时断裂 (2)在恒压密闭容器中，通入和反应，平衡时含碳物质(X)的物质的量随温度的变化如图所示： ①曲线丙代表 的物质的量(填“”“”或“CO”)，该曲线随温度升高先增大后减小的原因是 。 ②的选择性可表示为。800K下，反应达平衡时，的选择性为 ，反应ⅰ的分压平衡常数，KP (列出计算式即可)。 方法II：利用电化学可以将转化为有机物 (3)近年有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示。 ①请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式 。 ②如果Cu电极上恰好只生成和，则Pt电极上产生的物质的量为 。 22．（2025·宁夏银川·模拟预测）我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。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，回答下列问题： i．    ii．    iii．    (1)已知：反应中相关的化学键键能数据如表所示： 化学键 键能/() 803 464 436 1073 则 。 (2)绝热条件下，将、以体积比充入恒容密闭容器中，若只发生反应ii，下列可作为反应ii达到平衡的判据是___________。 A．与比值不变 B．容器内气体密度不变 C．容器内气体压强不变 D．不变 (3)一定条件下，的反应历程如图所示。该反应的反应速率由第 (填“1”或“2”)步决定。 (4)在5L的恒容密闭容器中，充入和在一定条件下发生反应i和反应ii，平衡时的物质的量为，的物质的量为，的平衡转化率为 ，反应ii的平衡常数 。 (5)以合成的为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能 。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 。 23．（2025·山西·三模）氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。回答下列问题： (1)CO催化还原生成和可消除污染。已知：的燃烧热为；，写出催化还原的热化学方程式 。 (2)将恒定组成的CO和NO混合气体通入固定体积的反应器内，发生以下两个反应：、。在不同温度下反应相同时间测得反应后体系内各物质的浓度随温度的变化如图所示。 ①Ⅰ、Ⅳ两条线所表示的物质分别是 、 (填分子式)。 ②该消除污染物CO和NO的反应条件应选择 (选填“低温”或“高温”)。 ③450℃时，该时间段内NO的脱除率= 。[的脱除率] (3)某学习小组将、和一定量的充入密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：，一段时间内，连续测得的转化率随温度变化的情况如下图所示： 则 0(填“>”或“<”)。若在5min内，温度从升高到，此时间段内用表示的平均反应速率为 。解释生成的转化率先逐渐增大后逐渐减小的原因： 。 (4)实验室产生的尾气可先用氧化，然后再用烧碱溶液吸收，现将、和通入密闭容器中，在T℃、压强为条件下发生反应： ①  ② 平衡时，求反应②的平衡常数 (用含的代数式表示)。 24．（2025·宁夏石嘴山·三模）空气是人类赖以生存的重要资源，其主要成分为、及少量、等。 Ⅰ．早在18世纪末，科学家就提出“向空气要面包”。 (1)请依据下表资料数据，选择常温下更适合生产的反应 (填“反应①”或“反应②”)，并说明选择的理由 。 、时反应的焓变、熵变和平衡常数 化学反应 反应①： 反应②： K Ⅱ．为有效降低空气中的含量，可采用其在固体催化剂表面加氢合成甲烷的方法，涉及的反应如下： 主反应：   副反应：   (2)平衡转化率随温度和压强的变化如图，判断的大小关系： 。解释压强一定时，CO2的平衡转化率呈现如图变化的原因： 。同时增大CO2、H2的平衡转化率和的产率可采取的措施是 。 (3)向甲、乙两个体积相同的容器中加入1molCO2和4molH2(假设只发生主反应)，甲容器在恒温恒容条件下进行，而乙容器则在绝热恒容条件下进行，两容器中压强()随时间变化曲线如图：甲容器中，从开始到点，用H2分压变化表示的反应速率为 (用p表示)。 (4)400℃时，向恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2，初始压强为，主、副反应均达到平衡状态时，的转化率为，的选择性为，则主反应的平衡常数 (的选择性，列出计算表达式)。 25．（2025·宁夏石嘴山·二模）乙醇胺(，简称MEA)是一种重要的有机化工原料，工业上主要采用环氧乙烷氨解法制备。环氧乙烷(，简称EO)是最简单的环醚，其浓度过高时易发生爆炸。近年来，EO常用以含氮气的乙烯氧化法制备。涉及主要反应为： 主反应： 副反应： (1)已知：EO(g) + O2(g) ⇌2CO2(g) + 2H2O(g)  -1134，则 。 (2)在一定温度、压强的环境下，为提高乙烯的平衡转化率，需 体系中氮气分压(填“增大”或“减小”)，但在实际生产中并非如此，其可能原因为 。 (3)以为催化剂合成反应机理如下： 反应Ⅰ： 慢 反应Ⅱ： 快 反应Ⅲ： 快 ①结合反应机理，一定能够提高主反应速率的措施有 。 A．恒容条件下，通入惰性气体   B．升高温度    C．增大浓度   D．增大浓度 ②加入1，2—二氯乙烷会发生反应。一定条件下，反应经过一定时间后，EO产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图。 1，2—二氯乙烷浓度增大使EO产率先增加后降低的原因为 。 (4)MEA溶液吸收的反应可表示为。在T℃的刚性恒容密闭容器中，用的MEA溶液吸收起始总压为pθ的合成氨原料气(含体积分数分别为20%的、60%的、20%的)，充分吸收达到平衡状态时，MEA的浓度降低为，二氧化碳的吸收率为60%。若其他条件不变，只增大MEA溶液的浓度，则 (填“增大”、“减小”或“不变”)；忽略反应过程中溶液的体积变化，则反应的标准平衡常数 。(标准平衡常数可以表示平衡时各物质的相对浓度和相对分压关系：如反应的，其中为标准大气压，、分别为气体的分压。) 26．（2025·山西晋中·二模）我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。加氢可以合成甲醇：i． 。 回答下列问题： (1)化学上规定，通常条件下，稳定单质的焓（）为0，有关物质的焓如下表所示，则 ，反应i的活化能(正) (逆)（填“大于”“小于”或“等于”）。 物质 焓 -394 -242 (2)已知时，反应能自发进行，反应i的，则该反应能自发进行的温度低于 （保留一位小数）。 (3)反应i催化机理如图所示，在该历程中，优先与催化剂反应的物质是 （填化学式，下同），生成的水分子中的氧原子来自 。 资料显示：水可以使催化剂活化点位减少。利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响，结果如图所示（吸附在催化剂表面上的物种用*标注）： 结合资料、上图及学过的知识推测，在反应中添加水蒸气将如何影响甲醇产率及产生这种影响的原因： （答一条）。 (4)利用二氧化碳制备甲醇的过程中还会发生反应ii： （忽略其他副反应）。在下，将和充入某密闭容器中，在催化剂作用下发生反应i和ii。平衡时和的选择性随温度的变化如图所示。 ①表示平衡时的选择性随温度变化的曲线是 （填“x”或“y”）。 ②250℃时，平衡体系中有，则的平衡转化率= ，反应i的 （是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数）。 ③若的选择性位于、两点，反应ii的逆反应速率： （填“>”“=”或“<”）。 27．（2025·宁夏银川·三模）绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题： (1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数)： I．C3H8O3(g)3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1 Ⅱ．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1，K2 ①反应I的逆反应能够自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 ②重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3= ，平衡常数K3= 。(用含K1、K2的计算式表示) (2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO22CO+2H2)，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。 ①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则脱氢过程的速率由小到大的关系为 。 ②甲烷逐步脱氢过程中，决定速率快慢的反应步骤是： (用化学方程式表示)。 ③Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用，有效抑制碳积沉对催化剂造成的不良影响，请结合图甲解释原因： 。 (3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a：CH4+CO22CO+2H2，同时发生副反应b：CO2+H2CO+H2O，T℃时，在恒压容器中，通入2molCH4和2molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则反应b的压强平衡常数Kp= (用含P和P0的计算式表示，已知分压=总压×物质的量分数)。 28．（2025·陕西西安·三模）萘类物质的加成反应，可以合成多种环状结构的异构体，并在工业中有重要应用，利用1-甲基萘(1-MN)制备四氢萘类物质(MTLs，包括1-MTL和5-MTL)。反应过程中伴有生成1-甲基十氢萘(1-MD)的副反应，涉及反应如图： (1)已知一定条件下反应、、的焓变分别为、、，则反应的焓变 (用含、、的代数式表示)。 (2)同苯类似，萘()也属于芳香烃，是平面分子，其分子中也含有大键，则萘的大键可表示为 。 (3)四个平衡体系的压强平衡常数与温度的关系如图所示。 ①1-MN，MTLs，1-MD中最稳定的是 。 ②若曲线c、d分别代表反应、的平衡常数随温度的变化，则表示反应的平衡常数随温度变化的曲线为 。(填“a”或“b”) (4)一定温度下，将一定量的1-MN投入一密闭容器中，保持体系中浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)检测到四种有机物的物质的量随时间的变化关系如图所示。已知：①以上各反应的速率方程均可表示为，其中、分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数；②在该条件下，、的速率常数的关系为。 ①图中表示5-MTL的曲线是 。(填“a”、“b”、“c”或“d”) ②为了提高1-MTL产率，可采取的方法为 。(答一条) (5)一定温度下，在体积1L的密闭容器中投入1mol 和10mol 发生上述反应，达到平衡时，容器中为0.2mol，为0.3mol，的转化率为25%，的产率为 。 29．（2025·山西·二模）变化观念与平衡思想不仅在化学变化中得以体现，在诸如物态变化、溶解、萃取、晶体相变中也存在着可以通过类比化学平衡来进行解释和预测的平衡过程。回答下列问题： Ⅰ．一定温度下，液态水与气态水之间达成平衡：  ，平衡时的分压称为该温度下水的饱和蒸气压。 (1)25℃、101 kPa下，部分化学键键能数据如下： 化学键 （氧气） 键能/（） 436 498 463 根据以上数据估算反应   。 (2)如图是水、乙醚（）、THF（四氢呋喃）的饱和蒸气压随温度变化的图像。结合平衡移动原理分析饱和蒸气压（p）随温度（t）升高而升高的原因： 。 Ⅱ．一定温度下，气体A溶于溶剂时可达成平衡：，A在其溶液表面的分压和其在溶液中的浓度的比值称为亨利常数。 (3)下列说法错误的是________（填标号）。 A．在中的亨利常数大于在中的亨利常数 B．对于一般气体，升高温度会减小 C．向蒸馏水中通入可去除其中溶解的 D．恒温下维持水溶液表面的分压，则溶液中的浓度不受pH的影响 Ⅲ．在一定温度下，溶质B在两种互不相溶的溶剂之间达成平衡：，两种溶剂中B的浓度之比称为其在溶剂2和溶剂1中的分配比。 (4)室温下，HCN在苯中和水中的亨利常数分别为、，则HCN在水和苯中的分配比 ，HCN、苯中碳原子的杂化轨道类型分别是 、 。 Ⅳ．两种晶型的Sn之间存在平衡：，该转变的自由能变（）与温度（t）的关系如下图所示。 它们的晶胞结构及晶胞参数如下表所示： 晶型 （立方金刚石结构） （A、B、C、D均在面上） 晶胞 晶胞参数 a pm，a pm，a pm，，， b pm，b pm，c pm，，， (5)在 （填“>”“<”或“=”）13.2℃下，会自发转变成，转变后晶体的密度变为原来的 倍（用题中小写字母表示）。 30．（2025·陕西渭南·二模）工业上先将金红石()转化为，再制得在医疗等领域具有重要用途的金属钛(Ti)。 (1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： (i)直接氯化：  ， (ii)碳氯化：  ， ①反应的Kp= 。 ②从和的角度说明碳氯化法的反应趋势远大于直接氯化法的原因： 。 (2)在一定条件下，将足量和固体炭放入密闭容器中，再通入进行反应至平衡，当改变外界条件时，(g)体积分数变化的趋势如图所示，由图判断： 在800℃、100MPa和850℃，200MPa下的转化率分别为，，则 (填“>”、“<”或“=”)。 (3)已知TiO2和TiCl4的部分物理性质如下表： 物质 物理性质 熔点为，不溶于水、稀无机酸、 熔点为、沸点为，溶于冷水、乙醇、稀盐酸 将二者的混合物进行分离，分别得到纯净物，可采用的方法是 (简要写出操作步骤)。 (4)800℃时，向固定体积的密闭容器中加入与3mol碳粉，通入进行碳氯化反应，同时发生副反应，生成气体，经过处理得到成品。若反应进行30min时达到平衡状态，此时C和Cl2分别为1.8mol和0.2mol，且CO和CO2的体积分数相同。 ①TiO2的平衡转化率为 。 ②若起始总压强为6MPa，则平衡时的总压强为 MPa，反应ii的Kp= MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (5)由TiCl4冶炼钛方法有：900℃，；从平衡移动角度解释上述冶炼金属钛的反应原理： 。 31．（2025·山西·模拟预测）生产生物柴油过程中，会产生大量副产物甘油，利用甘油制是一种有经济价值的研究途径。回答下列问题： (1)甘油水蒸气重整法制主要发生如下反应（为反应过程中的副产物）： 反应1：   反应2：   反应3：   的 。反应1能够自发进行的条件是 （选填“高温”“低温”或“任意温度”）。 (2)初始投料，甘油水蒸气重整法制各物质的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。 ①温度为1000K时，的平衡转化率最接近 。 A．10%    B．40%    C．50%    D．100% ②温度高于923K后，的物质的量分数会降低，主要由 （填“反应1”“反应2”或“反应3”）的平衡 （填“正向”或“逆向”）移动造成。 ③图中b点的纵坐标数据为 （小数点后保留2位），温度为1200K时反应2的压强平衡常数 （小数点后保留2位）。 (3)利用甘油—水蒸气氧化法也可制氢气：反应过程中加入一定的生石灰，可提高的产率，其原因是 。 32．（2025·陕西宝鸡·二模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以CO2和NH3为原料合成尿素    (1)有利于提高CO2平衡转化率的措施是________。 A．高温 B．低压 C．低温 D．高压 (2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如图甲所示。 第一步：   第二步：  ，反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是 。 Ⅱ．以CO2和CH4催化重整制备合成气。 在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2，在一定条件下发生上述反应，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化如图乙中曲线所示。 (3)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是________。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率：2正(CO2)=正(H2) D．同时断裂2mol C-H键和1mol H-H键 (4)由图乙可知，压强P1 P2(填“>”“<”或“=”，下同)；Y点速率正 逆。 (5)若容器体积2L，计算点X对应温度下的平衡常数K= 。 Ⅲ．电化学法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入CO2气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示： (6)该装置中，当电路中通过2mol电子时，产生标况下O2的体积为 L；阴极的电极反应式为 。 33．（2025·山西·二模）研究合成对实现“碳中和”具有重要意义。在合适的催化剂存在时与制的过程一般含有以下3个反应。已知：。 Ⅰ．； Ⅱ． Ⅲ． (1)由大到小的顺序为 。 (2)向初始压强为5MPa的恒压密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得的平衡转化率与、CO的选择性随温度的变化如图所示。 已知：选择性，X代表或CO。 ①下列能说明体系各反应均已达到平衡状态的是 （填字母）。 a．    b．体系中的物质的量保持不变 c．混合气体的平均摩尔质量保持不变    d．混合气体的密度保持不变 ②225℃时，选择性：S(CO) （填“>”“<”或“=”）。 ，随着温度升高而增大的原因是 。 ③A点为，B点为，则270℃达到平衡的反应体系中的平衡转化率 （保留两位有效数字，下同），反应Ⅱ的 。 ④保持270℃时的恒容状态，向平衡体系中再按物质的量比为充入和，重新达到平衡，则的体积分数增大的原因是 。 34．（2025·青海西宁·一模）作为重要的温室效应气体，开发“碳捕获”技术，并生产其它化工产品是当前化工研究领域的热点问题。 Ⅰ．催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程发生以下反应： ① ② 回答下列问题： (1)反应③的平衡常数，其热化学反应式为 。 (2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。 A．增大浓度，反应①、②的正反应速率都增加 B．移去部分，反应②、③的平衡均向右移动 C．加入反应①的催化剂，可提高的平衡转化率 D．降低反应温度，反应①②③的正、逆反应速率都减小 Ⅱ．在5.0MPa下，将和在催化剂作用下仅发生上述反应①和②，平衡时或CO的选择性及的转化率a随温度的变化如图所示： (3)表示平衡时的转化率的曲线是 (填“x”“y”或“z”)，后，转化率随温度改变呈现该曲线变化的原因是 。 (4)时，平衡体系共有，则的平衡转化率 ，反应②在该温度下的压强平衡常数 (列计算式，气体的分压总压该气体的物质的量分数)。 (5)p、q两点反应②的正反应速率大小： 。(填“”“”或“”) Ⅲ．利用电化学装置可实现和的耦合转化，原理如图所示。 (6)阳极生成乙烷的电极反应式为 。 35．（24-25高三下·陕西·阶段练习）研究碳的化合物和氮的化合物的转化在社会生产和环境保护方面有着重要意义。 (1)为实现双碳目标——碳达峰和碳中和，二氧化碳转化制备化学品的研究一直在进行。加氢合成的反应体系中主要反应如下：  。 ①常温常压下，以氢气的能量作为标准，可得各物质的相对能量。即的相对能量为0，已知的相对能量为-200.9，的相对能量为-242，则的相对能量为 。 ②该反应的熵变为，假设该反应的焓变、熵变不随温度变化，根据反应进行的方向综合判据，该反应自发进行的温度应低于 K(保留一位小数)。 (2)T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol ，发生反应：。反应相同时间后，测得各容器中的体积分数与容器体积的关系如图所示。 ①体积分别为、的两种情况下， 6：7(填“>”、“<”或“=”，下同)，c点 。 ②T℃时，体积为条件下，起始压强为，则该反应的平衡常数 kPa。 (3)汽车尾气在催化转化器中CO和NO发生如下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． 一定温度下，在1L密闭容器中充入一定量的CO和NO，某时刻为0.1mol，为1.2mol，为0.8mol，则此时为 mol。 (4)向一恒容密闭容器中充入适量和，在一定条件下发生反应，氧化产物分别是、NO、、，生成、NO、、的速率之比为2：1：1：2。10min时，且10~30min内，反应进行到30min时， 。30min时，，已知初始时，则此时 。 (5)某含C、N的化合物H的电化学有机合成原理如下，写出阳极电极反应式 (有机物用字母表示)。 36．（2025·宁夏陕西·模拟预测）1，3-丁二烯(，简称丁二烯)是生产橡胶的一种重要原料，其制备方法不断创新。 Ⅰ．1-丁烯催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。 (1)时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 燃烧热 a 已知：，则 。 (2)将一定量的1-丁烯在密闭容器中进行上述反应，测得不同温度下1-丁烯的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。 ①图中温度T由高到低的顺序为 ，判断依据为 。 ②已知的标准平衡常数，其中，则温度下，该反应的 。 Ⅱ．电化学催化还原乙炔法条件温和，安全性高。在室温下，某团队以溶液为电解液，电催化还原乙炔制备丁二烯。 (3)反应开始时，溶解在电解液中的吸附在催化剂表面，该吸附过程的熵变 0(填“>”“<”或“=”)，生成丁二烯的电极反应式为 。 (4)一定时间内，丁二烯的选择性和通过电路的总电量随相对电势变化如下图所示。 已知：丁二烯的选择性；电量，n表示电路中转移电子的物质的量，。 ①当相对电势为时，生成丁二烯的物质的量为 (列计算式)。 ②当丁二烯选择性减小时，阴极产生的物质还可能有 (填标号)。 A．    B．    C．      D．C3H4 37．（2025·陕西·二模）CO具有毒性，浓度较高时会使人出现不同程度中毒症状，危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织，但CO也是一种重要的化工原料，可用于甲醇和光气的生产以及有机合成等。 (1)已知：断开1mol化学键所需能量如表所示。 化学键 所需能量/(kJ·mol-1) 1076 436 413 463 则反应   kJ·mol-1；该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)在体积为VL的恒容密闭容器中，充入1mol和5mol，一定温度下仅发生反应，10min时反应达到平衡。测得和的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 ①3min时， (填“>”“<”或“=”)。 ②0~10min内，的平均反应速率 (用含V的式子表示)mol·L-1·mun-1；10min时，的体积分数为 %(保留2位小数)。 ③起始时容器内总压强为，该温度下该反应的平衡常数 (用含的式子表示，无须化简，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (3)在催化剂M的作用下，与水蒸气反应可以制取。 从图1中可得出的信息是 (任写一条)；根据图2，试分析当反应器中存在Pd膜时CO具有更高转化率的原因： (答一条即可)。 38．（2025·宁夏银川·一模）CO2加氢制甲醇是实现碳中和的重要途径。主要反应为：    (1)该反应通过以下步骤实现： a．   b．   ，若反应a能自发进行，则 0（填“>”或“<”），反应b正反应活化能比逆反应活化能 （填“大”或“小”）。 (2)下列对主要反应的说法正确的是________。 A．升高温度逆反应速率加快，正反应速率减慢 B．反应体系中密度不再变化，说明反应一定达到平衡状态 C．平衡时，若增大体系的压强（减小容器的容积），、均变大 D．恒温恒容达到平衡后，再通入N2，平衡向正反应方向移动 (3)向若干个体积均为1L的恒容密闭容器中，均充入1mol CO2和3mol H2发生主要反应，在不同温度下经过10min测得各容器中CO2的转化率如图所示。 ①X点前CO2的转化率随温度升高而增大，根据有效碰撞理论解释其原因是 。 ②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是 。 ③X点H2的转化率是 ，若平衡时容器中压强为，则 （用含的代数式表示，为用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该气体的物质的量分数）。 39．（2025·宁夏陕西·一模）利用干法重整(DRM)反应制备CO和，主要反应如下： 反应i 反应ⅱ 反应ⅲ 请回答下列问题： (1) 。 (2)反应i和反应ⅱ的化学平衡常数和与温度的倒数的关系如图所示。 能代表与关系的曲线是 (填序号)，判断方法为     。 (3)在2L恒容密闭容器中通入和(仅考虑上述反应)，测得平衡时的物质的量随温度T的变化关系如图所示。 ①代表的物质的量随温度T的变化关系的曲线是 (填序号)。 ②900K时，上述反应经均达到平衡状态，内以表示的平均反应速率 ，的平衡转化率为 。 ③900K时，反应ⅲ的化学平衡常数 。 (4)某研究小组自制的熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示，则负极的电极反应式是 。 试卷第16页，共47页 试卷第17页，共47页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年8月21日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B C C D D C A B 题号 11 12 13 答案 D B D 1．B 【详解】A．反应为气体分子数增加，，故该反应高温时自发，故A错误； B．由图可知，投料比一定时，升高温度，平衡正向移动，K值增大，温度为时的平衡转化率大，温度高K值大，故，故B正确； C．当时，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，当时，达平衡状态，故C错误； D．反应正方向为气体分子数增加，其他条件不变，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，且A、B点对应温度不同，故D错误； 故选：B。 2．C 【分析】由题干信息和图像可知，b点之前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，的体积分数逐渐增大，b点时的体积分数最大，达到平衡状态，b点后随着温度升高，的体积分数逐渐减小，说明平衡逆向进行，正反应，以此解题。 【详解】A．结合分析可知，正反应，由化学方程式可知，根据，可知该反应低温自发进行，A错误； B．平衡常数只和温度有关，该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，所以，B错误； C．根据图像可知a、c两点各组分的浓度分别相同，但c点的温度高于a点，所以c点的反应速率高于a点，，C正确； D．c点时反应达到平衡状态，向容器中再充入等物质的量的和，根据等效平衡原理，再次达到平衡时，相当于增大体系的压强，平衡正向移动，的体积分数变小，D错误； 故选C。 3．B 【详解】A．由题图甲可知，物质P和N分子式相同，均含有碳碳双键，且P中羧基在碳碳双键的同一侧，N中羧基在碳碳双键的不同侧，二者互为顺反异构体，A正确； B．从图中可知，反应②=反应①+反应③，根据盖斯定律，焓变：，B错误； C．据图乙可知，相同时间内，生成Q的物质的量分数大于N，说明反应速率：反应①小于反应②，活化能：反应①>反应②，C正确； D．Q中含有两个羧基，乙二醇中含有2个羟基，物质Q可以与乙二醇发生缩聚反应，D正确； 故选B。 4．C 【详解】A．由图可知反应物能量高于生成物能量，该反应为放热反应，降低温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与HCOO-，A正确； B．由题意知利用化合物1催化氢化二氧化碳反应，化合物1先加入后生成为催化剂，B正确； C．催化氢化制甲酸的原料中有二氧化碳、氢气和氢氧根离子，没有酸，C错误； D．由图甲可知，化合物1到化合物2的过程中存在二氧化碳中碳氧键的断裂和碳氢键的形成，D正确； 故答案选C。 5．C 【详解】A．为非极性键构成的非极性分子、为极性键构成的非极性分子，故A正确； B．根据图知，带*标记的物质在反应过程中最终被消耗，所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物，故B正确； C．催化剂不能改变反应热，但能改变反应机理，加快反应速率，故C错误； D．转化为甲醇的化学反应方程式为，故D正确； 答案选C。 6．D 【详解】A．根据图像可知，虚线表示平衡转化率，随温度升高，的转化率增大，该反应正反应为吸热反应，即，A项正确； B．容器体积固定，向容器中充入，各物质的浓度不变，平衡不移动，的转化率不变，B项正确； C．合适的催化剂，不会改变的平衡转化率，C项正确； D．850℃时，SO3的转化率为43%，则SO3表示的压强变化为0.43p0kPa，故内化学反应速率，结合速率比等于系数比可知：，D项错误； 答案选D。 7．D 【详解】A．整个过程中，没有非极性键的形成，A错误； B．增大催化剂的量，平衡不移动，最终不可提高产物的产率，B错误； C．因为有CN-NHD生成，该物质是催化剂，故反应前后催化剂的质量在增大，C错误； D．反应物是，生成物是和，总反应可表示为，D正确； 故选D。 8．C 【详解】A．据图可知，温度下反应速率快，先达到平衡，则温度，A错误； B．平衡后，温度从降低到，平衡会正向移动，压强会减小，即，B错误； C．前10min内，消耗和，浓度的减少量为0.9mol/L，则，C正确； D．恒容容器，加入稀有气体，各物质浓度不变，平衡不移动，的平衡转化率还是60%，D错误； 故选C。 9．A 【详解】A．基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，图示历程中包含2个由气态吸附到催化剂表面的过程和4个表面化学反应过程，因此有4个基元反应，故A错误； B．如图所示，，故B正确； C．如图所示，最大能垒的步骤为N(ad)+3H(ad)=NH(ad)+2H(ad)，故C正确； D．为氨气从催化剂表面脱附，是物理过程，故D正确； 故答案为A。 10．B 【分析】8分钟时X增加的量为0.6mol，Y的减少量为1.2mol-0.3mol=0.9mol，二者改变量之比等于方程式的系数比为0.6：0.9=2:3，则X代表NH3的物质的量变化，Y代表H2的物质的量变化。 【详解】A．根据分析可知，曲线Y表示的物质的量变化，A正确； B．t1时刻反应未达到平衡状态，正反应速率不等于逆反应速率，B错误； C．8分钟达到平衡状态，10分钟后H2的物质的量减少，NH3的物质的量增加，合成氨反应的平衡正向移动，合成氨反应为放热反应，在10 min时改变的条件可能是降低温度，C正确； D．0～8 min内，的平均反应速率为，D正确； 答案选B。 11．D 【详解】A．由题干反应历程图可知，反应②的活化能最大，反应最慢，则为决速步，A正确； B．由图知反应物的总能量高于最终产物的总能量，为放热反应，B正确； C．与为等电子体，空间结构为直线形，C正确； D．甲苯硝化产物可能为、、、、等，D错误； 故答案为：D。 12．B 【详解】A．XY均为平衡点，正逆反应速率均相等，X点的温度低，故X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率，故A正确； B．化学平衡常数只与温度有关，在X点，与不分离相比，分离时乙烷的平衡转化率增大，但化学平衡常数不变，故B错误； C．假设的起始投料为，则Y点平衡体系中为、为、为，平衡体系中的体积百分含量约为76%，故C正确； D．加入催化剂能降低反应活化能，增大活化分子百分数，故D正确； 选B。 13．D 【详解】A. 根据单一变量原则，实验Ⅰ和Ⅱ催化剂比表面积不同，温度应该相同，则实验Ⅱ的反应温度为280℃，A项错误； B. 对比反应Ⅰ和Ⅲ，温度升高，平衡时CO浓度升高，平衡逆向移动，说明，B项错误； C. 实验Ⅲ达到平衡时，CO的浓度为mol·L-1，CO的浓度变化量为 mol·L-1，根据化学方程式为，平衡时NO的浓度变化量也为，所以实验Ⅲ达到平衡时，NO的浓度为mol·L-1 ，C项错误； D. 实验Ⅰ、Ⅱ催化剂比表面积不同，增大催化剂的比表面积，化学反应速率增大，但平衡转化率不变，D项正确； 答案选D。 14．(1) (2)B (3) ④ HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O (4) c 0.2 反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气 【详解】（1）已知： I．   Ⅱ．   将I+ Ⅱ可得=，故答案为：； （2）已知反应Ⅱ．  为放热反应，要提高平衡产率，要使平衡正向移动。 A．高温会使平衡逆向移动，不利于提高平衡产率，A错误； B．低温使平衡正向移动，高压也使平衡正向移动，可提高平衡产率，B正确； C．高温会使平衡逆向移动，低压会使平衡逆向移动，不利于提高平衡产率，C错误； D．低压会使平衡逆向移动，不利于提高平衡产率，D错误； 故选B。 （3）反应活化能越高，反应速率越慢，从图中可以看出，第四步活化能最高，速率最慢，基元反应为CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O；由图可知，在第三步时生成了水，基元反应为：HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O，故答案为：④；HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O； （4）已知反应I为吸热反应， Ⅱ为放热反应，III为吸热反应，根据图像，温度逐渐升高，则碳酸镁的转化率逐渐升高，氢气的转化率下降，在以下不考虑反应Ⅲ，则二氧化碳的选择性上升，甲烷的选择性下降，所以a表示碳酸镁的转化率，b表示二氧化碳的选择性，c表示甲烷的选择性。 ①表示选择性的曲线是c，故答案为：c； ②点M温度下，从图中看出碳酸镁的转化率为49%，则剩余的碳酸镁为0.51mol，根据碳原子守恒，甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol，又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等，则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol，根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol，根据氢原子守恒得出 氢气的物质的量为0.02mol，总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol，，，，则反应Ⅱ的，故答案为：； ③在下达到平衡时，碳酸镁完全转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的二氧化碳为0.7mol，生成的甲烷为0.1mol，根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1 mol=0.2mol；因为反应Ⅱ是放热的，反应Ⅲ是吸热的。在，随温度升高，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅲ正向移动，由于反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气，导致平衡转化率下降，故答案为：0.2；反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气。 15．(1) 低温自发 (2)温度低于500℃，反应速率小  温度高于500℃，对副反应影响较大，化学平衡向生成的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成 (3) 否 N点压强大于点，点温度高于点 64 AC (4) 不变 【详解】（1）反应的方程式为：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)，反应物总键能-生成物总键能；因为，，所以要满足，为低温，所以该反应低温自发进行； （2）温度过低，反应速率小；温度过高，对副反应影响较大，不利于甲烷的生成，工业合成甲烷通常将温度控制为500℃左右； （3）①不能；点压强大于点，点温度高于点，因此无法确定两点反应速率的快慢； ②设起始投料，则，列出反应I三段式： 的平衡转化率为80%，所以，。平衡时，总物质的量为，；   ③A．增加用量，平衡正向移动，可以提高平衡转化率，A项符合题意； B．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，主反应的化学平衡逆向移动，不能提高平衡转化率，B项不符合题意； C．移除，减小了反应混合物中的浓度，主反应的化学平衡正向移动，能提高平衡转化率，C项符合题意； D、加入催化剂不能改变平衡状态，不能提高平衡转化率，D项不符合题意； 答案选AC； （4）由题图可知，电子由极流向极，说明极为负极，电极反应式为；极为正极，电极反应式为。导线中通过电子后，则负极产生，此时有通过质子交换膜移向极，即极电解质溶液中的量不变，电解质溶液的不变。 16．(1)-317.3 (2) C2H2+H2=C2H2✱+2H✱ 不变 (3) 温度 正反应放热，升温，平衡向逆反应方向移动 = ＞ (4) (或) 【详解】（1）反应热等于反应物的总键能与生成物化学键的键能的差，则反应的； （2）能垒大的基元反应决定总反应速率的基元反应，化学方程式是C2H2+H2=C2H2✱+2H✱；催化剂只能改变活化能不能改变焓变； （3）①根据上述分析可知反应：ΔH2=-219.1kJ·mol−1。，该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。正反应放热，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致乙烷的体积分数降低，故横坐标X对应的物理量为温度； ②化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。根据上述①分析可知：横坐标为温度，点M、N的反应温度相同，所以化学平衡常数：M=N；Y对应的物理量为压强，在温度不变时，增大压强，化学平衡向气体体积的正反应方向移动，导致C2H6的含量增大。根据图像可知：M、N点对应温度相同，C2H6的含量：M＞N，所以压强大小关系：Y1＞Y2； （4）①开始时p(C2H2)=100kPa×=25kPa，p(H2)=100kPa-25kPa=75kPa。反应达到平衡时乙炔转化率是50%，此时n(C2H2)=0.5mol，由于乙烯的选择性为60%，则发生反应产生C2H4的物质的量是n(C2H4)=0.5 mol×60%=0.3mol，该反应消耗H2的物质的量是0.3 mol，发生反应产生C2H6的物质的量是n(C2H4)=0.5mol-0.3mol=0.2mol，该反应消耗H2的物质的量是2×0.2mol=0.4 mol，故平衡时n(H2)=3mol-0.3mol-0.4mol=2.3mol，n(总)=0.5mol+0.3mol+0.2mol+2.3mol=3.3mol，由于反应前后气体总压强不变，故平衡时各种气体的平衡分压分别是：，，，，则H2的分压变化率为kPa/min； ②的压强平衡常数Kp==(kPa)-1(或)。 17．(1) 8 (2) 或 分子 ＜ (3) a 20.63％ 【详解】（1）①Ni是28号元素，基态镍原子的价层电子排布式为；1个中含有8个σ键，其中包括4个配位键和CO中的4个σ键，所以中含有键； ②第二阶段发生的反应为已知反应的逆反应，则； （2）①焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，由图像可知或-(E1-E3)kJ/mol； ②甲烷晶体由甲烷分子构成，属于分子晶体； ③根据信息“直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢”，可知生成需要的活化能大于生成的，生成的速率慢，导致单位时间内的产量低，故答案为：＜； （3）图像中纵坐标的数据越大，表明此时越小，对应的相同时间内反应速率更快，a曲线对应的反应速率大，即表示310 K下反应的曲线； 分析图像可知，300 K、60 s时，则；可求出；根据反应可知，生成的的量即为转化的的量，则的转化率为。 18．(1)-208.7 (2)b (3) 温度 < (4) < (5) 5.6 【分析】反应Ⅰ和Ⅱ均为气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动。利用电解法对SO2进行吸收和无害经处理，由电极产物元素的化合价可知，电极Ⅰ发生还原反应，是阴极，电极反应为，电极Ⅱ发生氧化反应，是阳极，电极反应为。 【详解】（1）生成物的标准生成焓总和-反应物的标准生成焓总和，故有； （2）a．恒温恒压下，混合气体的压强始终不变，故a错误； b．气体平均摩尔质量，反应中气体总质量不变，反应Ⅱ反应前后气体系数不相等，故恒压下气体的体积改变，则为变量，当气体平均摩尔质量不再改变时，达到平衡，b正确； c．当正、逆反应速率相等时（即），反应达到平衡，c错误； d．反应过程中v(H2)：v(CH4)始终为2:1，d错误； 故答案选b； （3）由图可知随着n增大，H2的百分含量也增大（H2%），而反应Ⅱ是气体体积增大的吸热反应，故n为温度；由图可知A点对应n1和m2条件下的H2%大于n1和m2条件下的H2%，相当于平衡逆向移动，故v正<v逆； （4）反应达到平衡时，SO2转化率为60%（剩余物质的量为0.4mol），CO的物质的量为0.2mol，列出如下三段式：， ，平衡时气体总物质的量n=(0.4+0.6+0.6+0.6+0.2+0.2+0.2+4)mol=6.8mol，故反应Ⅰ的压强平衡常数为Kp=；反应Ⅰ和Ⅱ均为气体体积增大的反应，当He的物质的量变为2mol，恒压下，对于反应Ⅰ和Ⅱ来说相当于加压，平衡逆向移动，故SO2转化率小于60%； （5）左极区转化为，S元素化合价降低，故电极Ⅰ上发生还原反应，电极方程式为；根据得失电子守恒可知存在如下计量关系：，故消耗1mol SO2则生成0.25 mol O2（即标准状况下5.6L）。 19．(1) (2) > 或 1：12 (3) A 【详解】（1）∆H=反应物键能总和一生成物键能总和， 故答案为：； （2）①起始时甲酸的物质的量为1mol，m点时甲酸的转化率为，则有三段式： 则m点时HCOOH的体积分数为， 故答案为：； ②m、p两点甲酸的转化率相等，p点容器体积更大，所以甲酸浓度：， 故答案为：>； ③h点时反应达到平衡，甲酸的转化率为，则有三段式： 该温度下该反应的平衡常数，或根据m点计算：m点时、的物质的量分别为、、，浓度分别为、、，则平衡常数， 故答案为：或； ④相同温度下，平衡常数相等，则，即：12， 故答案为：1：12； （3）①电池工作时，阴离子移向负极，所以熔融碳酸盐中的移向电极A极移动。 故答案为：A； ②根据题意可知，正极上的电极反应为：。 故答案为：； ③标况下气体的物质的量为，根据负极反应：、可知，存在关系：或， 故外电路中通过的电子的物质的量为。 故答案为：0.3。 20．(1) BCD (2) CO2 其他条件不变时，温度小于1050K，反应Ⅰ为主反应，温度升高，平衡逆向移动，CO2的物质的量增大，温度大于1050K，反应Ⅱ为主反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的物质的量减小 (3) 0.9mol 【详解】（1）①当时，反应能自发进行，根据反应ii的随温度变化的理论计算结果图可知，当后，开始小于0，反应开始自发进行；当T=0K时，有； ②若在绝热条件下，将和物质的量按充入恒容密闭容器中只发生反应ⅰ，下列能判断反应ⅰ达到平衡状态的是： A．混合气体的密度保持不变：混合气体的质量不变，恒容密闭容器体积不变，则混合气体的密度始终不变，A错误； B．的转化率保持不变：从反应开始，的转化率逐渐增大，当的转化率不变时，说明反应已建立平衡状态，B正确； C．容器内混合气体温度保持不变：由于在绝热条件下，随着反应进行，容器内温度会发生改变，当容器内混合气体温度保持不变时，说明反应已建立平衡状态，C正确； D．断裂同时断裂：说明此时对应正逆反应速率相等，说明反应已建立平衡状态，D正确； 正确的答案为：BCD。 （2）①反应Ⅰ为放热反应，温度越低，越有利于反应Ⅰ正向移动，故曲线甲为；反应Ⅱ为吸热反应，温度越高，越有利于反应Ⅱ正向移动，故曲线乙为CO；则曲线丙为；该曲线随温度升高先增大后减小的原因为：温度小于1050K时，主要进行反应Ⅰ，降低温度，平衡向逆反应方向移动，导致的平衡转化率降低，则的含量增大；温度大于1050K时，主要进行反应Ⅱ，升高温度，该反应的化学平衡正向移动，导致的平衡转化率提高，含量下降； ②800K达到平衡时，，，，起始时通入的，根据O原子守恒可知生成的，再根据H原子守恒可算出剩余的，得当平衡混合总气体的，气体总压强为，则反应I中各种气体的平衡分压分别为：、、、，故800K时反应Ⅰ的压强平衡常数为：。 （3）根据电解装置图，电解质溶液为，Pt电极连接电源的正极作阳极，电极反应式为：；Cu电极连接电源的负极作阴极，通入的得到电子转化为、、、； ①Cu电极上产生HCOOH的电极反应式为：； ②如果Cu电极上通入的恰好只生成和时，得到电子的物质的量为：，根据阳极反应式可知，生成需要转移，则阴极生成和时，阳极产生的的物质的量为：。 21．(1)A (2) CO2 其他条件不变时，温度小于1050K，反应Ⅰ为主反应，温度升高，平衡逆向移动，CO2的物质的量增大，温度大于1050K，反应Ⅱ为主反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的物质的量减小 95% (3) 0.9 【详解】（1）A．反应物和产物均为气体且恒容，密度是恒量，故混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应已达平衡状态，故选A； B．恒容容器，若的转化率保持不变，反应物浓度保持不变，化学反应一定达到平衡，故不选B； C．反应装置为恒容绝热，反应过程中温度是变量，若容器内混合气体温度保持不变，说明反应已达平衡状态，故不选C； D．断裂同时断裂，说明正逆反应速率相等，则反应已达平衡，故不选D； 选A； （2） ①反应i为放热反应，温度越低，越有利于反应i正向移动，故曲线甲为；反应ii为吸热反应，温度越高，越有利于反应ii正向移动，故曲线乙为CO；则曲线丙为。其他条件不变时，温度小于1050K，反应i为主反应，温度升高，平衡逆向移动，CO2的物质的量增大，温度大于1050K，反应ii为主反应，温度升高，平衡正向移动，CO2的物质的量减小，所以CO2随温度升高先增大后减小。 ②800K下，反应达平衡时，的物质的量的为3.8mol，参加反应的CO2为5mol-1mol=4mol，选择性为， 平衡时气体总物质的量为1+8.4+3.8+0.2+4=17.4mol，反应ⅰ的分压平衡常数，KP=。 （3）①CO2在Cu电极得电子生成HCOOH，电极反应式。 ②二氧化碳中碳元素化合价为+4，C2H4中碳元素化合价为-2，甲醇中碳元素化合价为-2，如果Cu电极上恰好只生成和，转移电子的物质的量为0.15×2×(4+2)+ 0.3×(4+2)=3.6mol；生成1mol氧气转移4mol电子，根据得失电子守恒，则Pt电极上产生的物质的量为0.9mol。 22．(1)+41 (2)CD (3)1 (4) 80% 2.25 (5) 使用了更高效的催化剂 【详解】（1）焓变=反应物总键能−生成物总键能；则2×803kJ/mol+436kJ/mol-1073kJ/mol-2×464kJ/mol=+41kJ/mol。 （2）绝热条件下，将、以体积比充入恒容密闭容器中，若只发生反应ii：，则： A．与比值始终不变，当比值不变不能说明反应达到平衡状态，故A不选； B．反应前后气体总质量不变，容器体积恒定，则容器内气体密度始终保持不变，不能据此判断平衡状态，故B不选； C．虽然反应前后气体分子数不变，但绝热体系温度发生变化，则容器内气体压强改变，当容器内气体压强不变，可以判断平衡状态，故C选； D．K=与温度有关，绝热条件下，K=不变，说明温度不变，反应达到平衡状态，故D选； 故答案为： CD； （3）反应历程中，第1步反应的活化能最高，则该反应的反应速率由第1步决定。 （4）在5L的恒容密闭容器中，充入和在一定条件下发生反应i和反应ii，平衡时的物质的量为，则有：，的物质的量为，，则平衡时n(CO2)=0.1mol，n(H2)=0.6mol，n(CO)=0.15mol，n(H2O)=0.9mol，n(CH3OH)=0.75mol，的平衡转化率为，反应ii的平衡常数。 （5）图中可采集数据，根据a：、，从而求出该反应的活化能。根据b： 、，计算此时反应的活化能为：，可知由a到b，活化能变小，则实验可能改变的外界条件是使用了更高效的催化剂。 23．(1) (2) 高温 80% (3) < 0.15 温度小于时，反应未达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，生成的转化率逐渐增大，高于以后，反应达到平衡状态，升温，平衡逆向移动，生成的转化率逐渐减小 (4) 【详解】（1）根据题干中的已知条件，①，②，①+②可计算出催化还原的热化学方程式为； （2）温度越高，反应速率越快。结合图像可知，高温时和的浓度较低，脱除率高，所以应选择高温条件。随着反应的进行，CO和NO的浓度逐渐降低，又根据两个反应中都消耗CO，而只有第一个反应消耗NO，随着浓度逐渐降低，的浓度减小的趋势变小，到后来浓度基本不变，而浓度减小的趋势较大，所以Ⅰ是，Ⅱ是。两个反应中都产生，的浓度大于，Ⅲ是，Ⅳ是。根据N原子守恒，，转化为的，故的脱除率； （3）根据题目的已知条件，开始只充入反应物，温度小于时，反应未达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，生成的转化率逐渐增大。温度大于以后，反应达到平衡状态，转化率逐渐减小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应放热，。根据图像，转化的，； （4）设消耗为，生成为。 根据可得出，经计算，。平衡后气体总物质的量为，，。 24．(1) 反应① 由表中数据计算，常温时反应①可自发进行，K=，反应正向进行的程度大 (2) 压强一定时，温度低于T，以副反应为主，升高温度，副反应正向移动，促使二氧化碳转化率增大，温度高于T，以主反应为主，升高温度，主反应逆向移动，使得二氧化碳转化率降低 增大压强 (3) (4) 【详解】（1），反应能够自发进行；由表数据，反应①自发进行时温度，即常温298K下反应可以自发进行，且化学反应平衡常数>10-5，反应正向进行的程度大，而反应②自发进行时温度，即常温298K下反应不可以自发进行，且化学反应平衡常数<10-5，反应正向进行的程度非常小；故答案为：反应①；由表中数据计算，常温时反应①可自发进行，K=，反应正向进行的程度大； （2）主反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，相同条件下，增大压强，主反应正向移动，二氧化碳转化率增大，则；主反应为放热反应，副反应为吸热反应，压强一定时，温度低于T，以副反应为主，升高温度，副反应正向移动，促使二氧化碳转化率增大，温度高于T，以主反应为主，升高温度，主反应逆向移动，使得二氧化碳转化率降低；同时增大CO2、H2的平衡转化率和的产率可采取的措施是增大压强，增大压强可以促使主反应正向移动； （3）甲容器在恒温恒容条件下进行，由阿伏加德罗定律，甲中反应后总的物质的量为，物质的量减小1mol，反应为气体分子数减小2的反应，则反应氢气，反应后有2mol氢气，用H2分压变化表示的反应速率为； （4）主、副反应均达到平衡状态时，的转化率为，则反应0.5mol二氧化碳，的选择性为，则生成0.4mol甲烷，三段式为： 则二氧化碳、氢气、甲烷、水、一氧化碳分别为0.5mol、2.3mol、0.4mol、0.9mol、0.1mol，共4.2mol，平衡压强为，则主反应的平衡常数。 25．(1)-105 (2) 减小 EO浓度过高时易发生爆炸，需加入氮气稀释气体，防止环氧乙烷浓度高而爆炸 (3) BD 浓度低时，增大1，2—二氯乙烷的浓度抑制副反应(或反应Ⅲ)，增加主反应(或反应Ⅱ，或EO)选择性；其浓度较高时会使催化剂的量减少，降低催化效果(合理即可) (4) 不变 1 【详解】（1）主反应： 副反应： 反应①：EO(g) + O2(g) ⇌2CO2(g) + 2H2O(g)  -1134； 主反应=副反应-反应①，根据盖斯定律，∆H1=∆H2-∆H3=-1239kJ·mol-1+1134kJ·mol-1=-105 kJ·mol-1； （2）在恒压体系中，减小氮气分压，相当于给反应体系增压，主反应的正反应气体分子数减小，故增压平衡正向移动，乙烯平衡转化率增大，故应减小体系中氮气分压；在实际生产中并非如此，因为EO浓度过高时易发生爆炸，需加入氮气稀释气体，防止环氧乙烷浓度高而爆炸； （3）①A．恒容条件下，通入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，不影响反应速率，故A错误； B．升高温度，活化分子百分数增加，反应速率增加，故B正确； C．反应Ⅱ、Ⅲ是快反应不是决速反应，增大C2H4的浓度，反应速率不会明显增大，故C错误； D．反应I是慢反应，决定反应速率，增大O2浓度，加快主反应速率，故D正确； 故答案为BD； ②1，2—二氯乙烷浓度增大使EO产率先增加后降低的原因为：浓度低时，增大1，2—二氯乙烷的浓度抑制副反应(或反应Ⅲ)，增加主反应(或反应Ⅱ)选择性，EO产率增加；其浓度较高时，会使Ag催化剂转化为氯化银，催化剂的量减少，催化循环受阻，降低催化效果，EO产率降低。 （4）若其他条件不变，只增大MEA溶液的浓度，只与温度有关，故不变； 在T℃时的刚性密闭容器中用20L2.4mol/L的MEA溶液吸收总压为p0kPa的合成氨原料气(含体积分数分别为25%的N2、55%的H2、20%的CO2)充分吸收后，MDEA的浓度降低为2.0mol/L，二氧化碳的吸收率为60%，则三段式分析为： ，起始时合成氨原料气体中：CO2为8mol÷60%=13.333mol，则N2为，H2为，故平衡时混合气体的压强为：p=，故平衡时CO2的分压为p(CO2)=：，故忽略反应过程中溶液的体积变化，则反应的标准平衡常数为：。 26．(1) -201.4 小于 (2)274.4 (3) 催化剂活化点位减少，吸附反应物能力减弱，甲醇产率下降或水蒸气过多，平衡逆向移动，甲醇产率下降或有水参与的反应历程，活化能较小，反应速率加快，甲醇产率上升 (4) x 80% 800 ＞ 【详解】（1）焓变为生成物与反应物焓值差，根据题干信息，稳定单质的焓(H)为0，结合各物质焓可知，，解得a=-201.4。反应i为放热反应，则活化能(正)小于(逆)。 （2）已知时，反应能自发进行，反应i的，解得，则该反应能自发进行的温度低于274.4。 （3）由反应i催化机理图可知，在该历程中，优先与催化剂反应的物质是，生成的水分子中的氧原子来自。结合资料、上图及学过的知识推测，催化剂活化点位减少，吸附反应物能力减弱，甲醇产率下降或水蒸气过多，平衡逆向移动，甲醇产率下降或有水参与的反应历程，活化能较小，反应速率加快，甲醇产率上升。 （4）①反应i为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故平衡时的选择性随温度变化的曲线是x。 ②250℃时，和的选择性相等，则平衡体系中有，2mol，根据两个反应的化学计量数可知的转化量为2mol+2mol=4mol，故平衡转化率为。根据两个反应的化学计量数可知，平衡时，，，，混合气体总物质的量为1mol+1mol+2mol+2mol+4mol=10mol，故反应i的。 ③若的选择性位于、两点，点生成CO更多，故反应ii的逆反应速率：＞。 27．(1) 低温 +128kJ·mol-1 K1· (2) v2<v3<v1 CH3*+H*=CH2*+2H*或CH3*=CH2*+H* 积炭反应为最后一步反应，三种催化剂中Sn12Ni所需活化能最大，反应不易发生，故产生积碳较少 (3)或   【详解】（1）①反应自发进行ΔG＜0，ΔG=ΔH-TΔS，逆反应3CO(g)+4H2(g)C3H8O3(g)的ΔH<0，ΔS<0，可得低温可自发进行； ②由反应I.C3H8O3(g)3CO(g)+4H2(g) II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)，根据盖斯定律可知重整总反应=Ⅰ+3×II，可知重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)的ΔH=ΔH1+3×ΔH2=+251kJ•mol-1+3×(-41)kJ•mol-1=+128kJ•mol-1，平衡常数K3= K1·。 （2）①活化能越低，反应速率越大，Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的活化能Pt12Ni<Cu12Ni<Sn12Ni，则反应速率v2<v3<v1； ②活化能最大时为反应的决速步骤，由图可知，过渡态为TS2的反应为决速步骤，对应的方程式为CH3*+H*=CH2*+2H*或CH3*=CH2*+H*； ③积炭反应为最后一步反应，由图可知三种催化剂中Sn12Ni所需活化能最大，反应不易发生，故产生积碳较少。 （3）在恒压容器中，通入2molCH4和2molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则： P= ，x==或  。 28．(1)∆H4=∆H1+∆H2-∆H3 (2) (3) 1-MD b (4) b 使用选择性更高的催化剂，或者及时分离出生成的1-MTL (5)30% 【详解】（1）由盖斯定律可知，R1+R2=R3+R4，则∆H1+∆H2=∆H3+∆H4，故反应的焓变∆H4=∆H1+∆H2-∆H3； （2） 苯是由6个碳原子分别提供1个电子形成的，萘()也属于芳香烃，类似与苯，10个碳原子各提供1个电子形成的大π键； （3）①由图可知，温度升高，4个反应的平衡常数均减小，则所有的反应均为放热反应，根据能量越低越稳定，1-MD的能量最低，则反应体系中1-MD最稳定； ②由(1)可知，R1+R2=R3+R4，则K1K2=K3K4，若曲线c、d分别代表反应、的平衡常数随温度的变化，由图可知K1>K3，则K2<K4，故表示反应R2的平衡常数随温度变化的曲线为b； （4）①1-MN为反应物，a曲线表示1-MN，1-MD为最终生成物，曲线d表示1-MD，、的速率常数的关系为，，H2浓度恒定，k值越大，则反应物的浓度越小，曲线b代表5-MTL的曲线； ②为了提高1-MTL产率，可采取的方法为：使用选择性更高的催化剂，或者及时分离出生成的1-MTL； （5）根据反应关系图可知，生成1mol 1-MD共需要5molH2，生成1mol 5-MTL需要2mol H2，生成1mol 1-MTL需要2mol H2，设生成xmol的1-MD，则共消耗H2的物质的量为2×0.2mol+2×0.3mol+5x=10mol×25%，解得x=0.3，1-MD的产率为。 29．(1)-570kJ/mol (2)液体气化是吸热过程，温度升高，平衡向气化方向移动，则平衡时蒸气压升高 (3)AB (4) 4 sp sp2 (5) < 【详解】（1）反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，则①的焓变为，结合②，由盖斯定律，①-2×②得-570kJ/mol； （2）液体气化是吸热过程，温度升高，平衡向气化方向移动，则平衡时蒸气压随温度升高而升高； （3）A．氨分子和水分子形成氢键，导致氨气在水中溶解度远大于氢气在水中溶解度，则在中的亨利常数小于在中的亨利常数，错误； B．对于一般气体，升高温度，气体在溶剂中的溶解度减小，则会减小增大，错误； C．氮气在水中溶解度小于氧气，可以置换溶解在水中的氧气，则向蒸馏水中通入可去除其中溶解的，正确； D．受温度影响，温度不变，不变，则恒温下维持水溶液表面的分压，硫化氢的溶解度不会发生变化，溶液中的浓度不受pH的影响，正确； 故选AB； （4）由题意，；HCN分子中C原子的价层电子对数为，C原子采用sp杂化；苯环中每个碳形成3个σ键，无孤对电子，价层电子对数为3，为sp2杂化； （5）两种晶型的Sn之间存在平衡：，的反应能自发进行，结合图示在<13.2℃下，会自发转变成；中据“均摊法”，晶胞中含个Sn，则晶体密度为；中据“均摊法”，晶胞中含个Sn，则晶体密度为；则转变后晶体的密度变为原来。 30．(1) 1.2×1014 碳氯化的反应，正向既是熵增反应又是放热反应，这两个因素均有利于反应正向进行；而直接氯化的反应，既是熵减反应又是吸热反应，这两个因素均不利于反应正向进行，所以碳氯化的反应趋势远大于直接氯化 (2)> (3)常温下将混合物过滤，滤液是，将滤渣用冷水洗涤、干燥，得到(合理即可) (4) 90% 6.9 24.3 (5)Mg比Ti活泼，可以和反应生成Ti蒸气，生成的Ti蒸气逸出，使平衡持续正向移动 【详解】（1）①由盖斯定律可知，反应(ii)-反应(i)可得，则Kp=1.2×1014； ②从和的角度说明碳氯化法的反应趋势远大于直接氯化法的原因：碳氯化的反应，正向既是熵增反应又是放热反应，这两个因素均有利于反应正向进行；而直接氯化的反应，既是熵减反应又是吸热反应，这两个因素均不利于反应正向进行，所以碳氯化的反应趋势远大于直接氯化。 （2）升高温度、增大压强，碳氯化反应均逆向移动，在800℃、100MPa下TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)比在850℃、200MPa下TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)大，TiC14(g)体积分数φ(TiCl4)越大，C12的转化率越大，则α1>α2。 （3）常温下为液态，常温下为固态，且不溶于水、TiCl4，溶于冷水，则将二者的混合物进行分离，分别得到纯净物，可采用的方法是常温下将混合物过滤，滤液是，将滤渣用冷水洗涤、干燥，得到(合理即可)。 （4）①根据已知条件列出“三段式” 3-2x-y=1.8，2-2x-2y=0.2，解得x=0.3，y=0.6，TiO2的平衡转化率为=90%； ②若起始总压强为6MPa，则平衡时的总压强为，反应ii的Kp= =24.3Mpa。 （5）从平衡移动角度解释的反应原理：Mg比Ti活泼，可以和反应生成Ti蒸气，生成的Ti蒸气逸出，使平衡持续正向移动。 31．(1) +206 高温 (2) D 反应2 逆向 0.34 0.72 (3)CaO与发生反应导致平衡正向移动 【详解】（1）根据盖斯定律，反应3-反应2可得该反应，故； 反应1的，，温度较高时有利于自发进行； （2）①观察图中数据，温度为1000K时，的物质的量分数为0，故完全反应，平衡转化率为100%； ②反应1和反应3均为吸热反应，升温有利于反应正向进行，反应2为放热反应，达到平衡后，升温会导致平衡逆向移动，从而使氢气的物质的量分数降低； ③假设初始的物质的量为9mol，的物质的量为1mol。由图中数据可知温度为1200K时，和的平衡物质的量为0，体系中存在的物质为。设和CO物质的量均为n，的物质的量为x，的物质的量为y，根据原子守恒可建立如下关系： (根据C守恒)   (根据O守恒)   (根据H守恒) 解得     n总=1.5mol+1.5mol+5.5mol+7.5mol=16mol，的物质的量分数近似值分别为：0.09、0.09、0.34、0.47。 设1200K时体系的总压为p，； （3）CaO与发生反应，使的浓度降低，促使平衡正向移动，从而提高的产率。 32．(1)CD (2) 第一步 根据图示可知，第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能，活化能越大，反应速率越慢，因此，反应速率较快的是第一步反应 (3)BD (4) < > (5)0.04 (6) 11.2 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O 【详解】（1）已知该反应正向是一个气体分子数减小的放热反应，降低温度、增大压强，平衡均正向移动，从而提高二氧化碳的平衡转化率，故答案为：CD； （2）根据图示可知，第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能，活化能越大，反应速率越慢，因此，反应速率较快的是第一步反应，故答案为：第一步；根据图示可知，第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能，活化能越大，反应速率越慢，因此，反应速率较快的是第一步反应； （3）A．反应前后，容器的体积不变，混合气体的质量也不变，因此当混合气体的密度不再发生变化，不能判断反应是否达到平衡状态，A错误； B．在恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，该反应是一个气体分子数增大的反应，因此压强是一个变量，当压强保持不变时，可判定反应已达到平衡状态，B正确； C．当2正(CO2)=正(H2)时，不能说明正逆反应速率相等，因此不可判定反应达到平衡状态，C错误； D．同时断裂2mol C—H键和1mol H—H键，说明正逆反应速率相等，因此可判定反应达到平衡状态，D正确， 故答案为：BD； （4）已知该反应正向是一个气体分子数增大的反应，当温度一定是，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率降低，因此p1＜p2；温度一定时，Y点并未达到平衡状态，若要达到平衡状态，需要提高CH4的转化率，即平衡正向移动，因此正＞逆，故答案为：＜；＞； （5）X点甲烷的平衡转化率为50%，消耗n(CH4)=0.2mol×50%=0.1mol，列三段式：，则平衡常数K===0.04，故答案为：0.04； （6）阳极反应为，当电路中通过2mol电子时，产生O2有0.5mol，则标况下的体积为V=n∙Vm=11.2L，阴极上二氧化碳得电子结合氢离子生成乙烯，其电极反应式为。故答案为：11.2；2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O。 33．(1) (2) bcd < 温度高于225℃，容器中以反应Ⅱ为主，升温则反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，所以的平衡转化率增大 21% 0.032 恒温、恒容下，通入物质的量比为的和，相当于对体系增压，反应Ⅰ平衡右移，的体积分数增大 【详解】（1）根据盖斯定律，⁻¹，可得； （2）①a．反应体系发生两个反应，所以只有，不能说明反应已达平衡状态，a错误； b．的物质的量保持不变，反应Ⅰ、Ⅱ已达平衡，CO、的物质的量不变，b正确； c．反应Ⅰ的气体分子数减少，反应Ⅱ的气体分子数不变，故平衡正向进行气体的总质量不变，总物质的量减小，混合气体的平均摩尔质量为变量，平均摩尔质量不变则反应均已平衡，c正确； d．容器恒压，气体的总质量不变，容器的体积为变量，混合气体的密度也为变量，密度不变则反应均已平衡，d正确； ②低温时，有利于反应Ⅰ正向进行，的选择性大于CO的，而高温时，有利于反应Ⅱ正向进行，CO的选择性大于，二者在相等，故时，； 温度高于225℃，容器中以反应Ⅱ为主，升温则反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，的平衡转化率增大； ③由，转化的，，即，即生成的，生成的，消耗的，； 反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，则； ④恒温、恒容下，通入物质的量比为的和，相当于对体系增压，反应Ⅰ的分子数减少，反应Ⅰ的平衡右移，的体积分数增大。 34．(1) (2)ABD (3) z 反应①为吸热反应，反应②为放热反应，温度低于时，以反应②为主，随温度升高，平衡逆向移动，的转化率降低；温度高于时，以反应①为主，随温度升高，平衡正向移动，的转化率升高 (4) (5) (6) 【详解】（1）由平衡常数可知，反应③为，由盖斯定律可知，反应②—反应①=反应③，则ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5kJ/mol)-(+41.2 kJ/mol)=-90.7 kJ/mol，反应的热化学方程式为，故答案为：； （2）A．增大二氧化碳的浓度，反应①和反应②的反应物浓度均增大，正反应速率都增加，故正确； B．移去部分甲醇，反应②、③生成物浓度减小，平衡向右移动，故正确； C．加入反应①的催化剂，反应①反应速率增大，但平衡不移动，故错误； D．降低反应温度，反应①②③的正、逆反应速率都减小，故正确； 故选ABD； （3）反应①为吸热反应、反应②为放热反应，升高温度，反应②平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率增大、甲醇的选择性减小，则x曲线是甲醇选择性变化曲线；甲醇选择性与一氧化碳的选择性之和为1，且升温反应①平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，则y曲线代表一氧化碳的选择性、曲线z代表二氧化碳的转化率；二氧化碳的转化率随温度改变呈现先减小后增大的趋势是因为温度低于250℃时，以反应②为主，温度升高，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率降低；温度高于250℃时，以反应①为主，温度升高，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，故答案为：z；反应①为吸热反应，反应②为放热反应，温度低于时，以反应②为主，随温度升高，平衡逆向移动，的转化率降低；温度高于时，以反应①为主，随温度升高，平衡正向移动，的转化率升高； （4）由图可知，250℃时，甲醇和一氧化碳的选择性都为50%，平衡体系共有0.5mol甲醇，则平衡体系中一氧化碳的物质的量为0.5mol，发生反应的二氧化碳的物质的量为=1mol，所以二氧化碳的转化率为=20%，平衡体系中二氧化碳的物质的量为5mol-1mol=4mol；由方程式可知，平衡体系中氢气的物质的量为16mol-(0.5mol+0.5mol×3)=12mol、水蒸气的物质的量为(0.5mol+0.5mol)=1mol，则反应②在该温度下的压强平衡常数，故答案为：20%；； （5）由图可知，p点位于曲线y之上，q点位于曲线y之下，说明p点甲醇选择性大于该温度下平衡状态时甲醇的选择性，平衡向逆反应方向移动，反应速率的关系为v正＜v平＜v逆，q点甲醇的选择性小于该温度下平衡状态时甲醇的选择性，平衡向正反应方向移动，反应速率的关系为v逆＜v平＜v正，则p点反应②的正反应速率小于q点，故答案为：＜； （6）由图可知，阳极生成乙烷的电极反应为氧离子作用下甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成乙烷和水，电极反应式为，故答案为：。 35．(1) -393.8 277.4 (2) > > (3)0.25 (4) 0.35 (5) 【详解】（1）①假设的相对能量为a，，解得 ②根据时反应可以自发进行，，求得。 （2）①根据已知条件列出a点“三段式” NO2的体积分数为=，解得x=0.2，此时气体总物质的量为1.2mol， 根据已知条件列出b点“三段式” NO2的体积分数为=，解得y=0.4，此时气体总物质的量为1.4mol， 根据理想气体状态方程pV=nRT，a点时paV1 = 1.2RT，pbV2= 1.4RT，由于V2>V1，所以> 6 : 7；反应正向建立平衡，且正向为气体分子个数增大的反应，如反应已达平衡状态，随着体积的增大，压强减小，平衡正向移动，的含量变少，与图像不符，故c点未平衡，。 ②根据已知条件列出“三段式” ，解得，。 （3）设三个反应的物质的量的改变量分别为a mol、b mol、c mol， ⅰ． ⅱ． ⅲ． 则；；，可以解得。 （4）10min时，，且10~30min内，反应进行到30min时，。30min时，，由于生成、NO、、的速率之比为2：1：1：2，所以此时生成、NO、、的浓度分别为d mol/L、 mol/L、mol/L、d mol/L，根据氮原子守恒，此时。 （5）阳极上物质Q失电子转化为M，Q中N原子上有一对孤对电子，O原子上有一个单电子，N原子失去一个电子后，N、O之间形成新的共用电子对，N原子带一个单位正电荷，形成M，故答案为：。 36．(1)-2718 (2) 反应为吸热反应，相同条件下，升高温度，平衡正向移动，1-丁烯的平衡转化率升高 (3) < (4) BD 【详解】（1）燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；由表： ① ② ③ 由盖斯定律，③-①-②得反应，则a=-2718kJ/mol； （2）①反应为吸热反应，相同条件下，升高温度，平衡正向移动，1-丁烯的平衡转化率升高，则图中温度T由高到低的顺序为； ②由图，温度下，平衡时压强为0.1MPa，1-丁烯的平衡转化率为30%，假设1-丁烯投料为1mol，则： 总的物质的量为1.3mol，则、、分压分别为、、，该反应的； （3）溶解在电解液中的吸附在催化剂表面，该吸附过程为熵减的过程，则熵变<0；以溶液为电解液，电催化还原乙炔制备丁二烯，则生成丁二烯的电极反应为乙炔在碱性条件下得到电子发生还原反应生成丁二烯，反应为：； （4）①当相对电势为时，由图，总电量为，则电路中转移电子，丁二烯的选择性为70%，结合反应，则生成丁二烯的物质的量为； ②阴极上物质得到电子发生还原反应，元素化合价降低，则当丁二烯选择性减小时，阴极会产生其它还原产物，产生的物质还可能有B． 、D．C3H4，生成二氧化碳和氧气需要发生氧化反应，故选BD。 37．(1) 低温 (2) > 16.67 [或] (3) 催化剂M降低了反应的活化能 Pd膜能选择性分离出，促进反应正向进行 【详解】（1）反应物总键能：CO中有1个C = O键，3H2中有3个H - H键，所以反应物总键能，生成物总键能： CH4中有4个C - H键 ，H2O中有2个O - H键，所以生成物总键能，根据反应物总键能 - 生成物总键能，则；该反应（放热反应），反应，气体的物质的量减少，，根据（T为绝对温度），当时反应自发进行，要使，因为，，则需要低温条件； （2）①3min时，CH4和CO的物质的量仍在变化，反应向正方向进行，故； ②在体积为VL的恒容密闭容器中，充入1mol和5mol，由图知，10nim达到平衡，平衡时，，由三段式得，，的体积分数为； ③设反应后气体的总压强为p，则有，解得，则[或]； （3）从图 1 能量 - 反应过程曲线可以看出，加入固体催化剂 M 后，反应的活化能降低；根据图 2，可以透过Pd膜从体系中分离出来，根据化学平衡移动原理，减小生成物的浓度，会使平衡正向移动。 38．(1) -90 > 小 (2)C (3) 温度升高使部分普通分子吸收能量变为活化分子（或提高活化分子百分数），增大有效碰撞机率，反应速率加快，CO2转化率增大（合理即可） 反应达到平衡状态，主要反应放热，升高温度平衡逆向移动，CO2转化率减小 80% 【详解】（1）由反应可知，ΔH=ΔH1+ΔH2，所以ΔH2=ΔH-ΔH1=-90；反应a为吸热反应，不利于自发进行，所以若反应a能自发进行，则一定是熵增的反应，则>0；反应b为放热反应，产物能量低，所以正反应活化能比逆反应活化能小，故答案为-90；>；小； （2）A．升高温度逆反应速率加快，正反应速率也加快，A错误； B．反应若在恒容条件下进行，反应物和生成物都为气态，则反应体系中密度始终不变，无法说明反应一定达到平衡状态，B错误； C．平衡时，若增大体系的压强（减小容器的容积），、均比原来浓度大，C.正确； D．恒温恒容达到平衡后，再通入N2，对反应体系无影响，所以平衡不移动，D错误； 故答案为C； （3）①X点前CO2的转化率随温度升高而增大，根据有效碰撞理论解释其原因是温度升高使部分普通分子吸收能量变为活化分子（或提高活化分子百分数），增大有效碰撞机率，反应速率加快，CO2转化率增大； ②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是反应达到平衡状态，主要反应放热，升高温度平衡逆向移动，CO2转化率减小； ③起始二氧化碳、氢气的物质的量分别为1mol、3mol，由X点二氧化碳转化率为80%时反应达到平衡可知，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的物质的量分别为1mol-1mol×80%=0.2mol、3mol-3mol×80%=0.6mol、1mol×80%=0.8mol和1mol×80%=0.8mol，则H2的转化率是：；用气体分压表示的平衡常数，故答案为：。 39．(1) (2) c 反应i和反应ⅱ均为吸热反应，温度越低平衡常数越小，而随温度降低而增大，故减小的幅度小 (3) c 0.12 60% 1 (4) 【详解】（1）根据盖斯定律，由)可得：； （2）反应i和反应ⅱ均为吸热反应，温度越低平衡常数越小，而反应ⅲ的化学平衡常数，该反应为放热反应，随温度降低而增大，即随温度降低，减小幅度小，故能代表与关系的曲线是c； （3）①由图及起始投料可知，升高温度，反应i和反应ⅱ均正向移动，故b、d曲线分别代表和，进一步观察a、c曲线变化趋势，600℃之前，趋势一致，说明还未发生反应ii，当发生反应ii时，CO的物质的量会大于H2，则a、c曲线分别代表CO和； ②由图知，900K时，，内以表示的平均反应速率；开始时通入和，平衡时，根据碳原子守恒，，根据氧原子守恒，，根据氢原子守恒，，故消耗的为，的平衡转化率为60%； ③反应ⅲ是气体分子数不变的反应，故900K时，反应ⅲ的化学平衡常数； （4）该电池是熔融碳酸盐燃料电池，应该用来平衡电荷，负极为CO失去电子与生成，即负极反应式为。 答案第38页，共38页 答案第1页，共38页 学科网（北京）股份有限公司 $$