题型01 化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡综合应用（期末真题汇编，河南专用）高二化学上学期

题型01化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡综合应用 1．（23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末）氮的氧化物是大气污染物之一，研究它们的反应机理，对于消除环境污染，促进社会可持续发展有重要意义。回答下列问题： (1)已知：①； ②。 写出 与 反应生成 和 的热化学方程式 。 (2)氢气选择性催化还原 是一种比 还原 更为理想的方法，备受研究者关注。以为催化剂，氢气选择性催化还原 在催化剂表面的反应机理如图： 原子表面上发生的反应除 外还有 （不包括吸附解离过程），的电负性由大到小顺序为 。 (3)在密闭容器中充入 和 ，发生反应  ，平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图： ①若在 点对反应容器升温的同时缩小容器体积使体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中 中的点 。 ②下列物理量中，图中 点小于 点的是 。 A．逆反应速率    B．的体积分数    C．的物质的量浓度    D．平衡常数 ③点达平衡后，保持温度和容器体积不变，再充人 和 ，则平衡 （填“向左”“向右”或“不”）移动。 (4)时，向容积为 的恒容容器中充入 发生反应：，体系的总压强 随时间 的变化如下表所示： 0 10 20 30 40 240 226 216 210 210 ①内该反应的平均反应速率 。 ②该温度下反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压 物质的量分数)。 2．（23-24高二上·河南新乡·期末）氨是重要的基础化工原料，以与为原料可以合成尿素。已知 反应Ⅰ：　　； 反应Ⅱ：　　。 回答下列问题： (1)对于反应Ⅲ：　　； (用含、的代数式表示)， (用含、的代数式表示)。 (2)时，向容积为的恒容密闭容器中充入和，仅发生反应Ⅲ，容器内的压强随时间t的变化如图所示，时，反应达到平衡： ①内， 。 ②的平衡转化率为 (保留3位有效数字)。 ③该反应的平衡常数 (用含的代数式表示，分压总压物质的量分数)。 ④反应达到平衡后，若再充入和，此时(正)(填“”“”或“”)(逆)。 (3)查阅资料可知：中的。 ①图中能正确反映该反应的平衡常数随温度变化关系的曲线为 (填标号)，判断的理由为 。 ②，某恒容密闭容器中，发生反应，下列说法正确的是 (填标号)。 A．若混合气体的质量不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡 B．若的质量不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡 C．每断裂键，同时生成键 D．每消耗，同时生成 3．（23-24高二上·河南南阳·期末）CO2是导致温室效应的主要气体，为减少CO2对环境造成的影响，可采用以下方法将其资源化利用。回答下列问题： (1)工业上用CO2与H2反应合成甲醇(a和b均大于零)： ①　　 kJ⋅mol-1 ②　　 kJ⋅mol-1 ③　　 则 (用含、的代数式表示)， kJ⋅mol-1(用含a、b的代数式表示)。在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO2和H2发生反应③， 下列能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填序号) A．混合气体密度保持不变　　　　B．H2的转化率保持不变 C．CO2的体积分数保持不变　　　D． (2)CO2催化加氢法制乙烯 反应原理为   kJ⋅mol-1。向2 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和3 molH2，在催化剂作用下发生反应，测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。 ①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是 (填字母)。 ②T1℃时，H2的平衡转化率为 %(保留三位有效数字)，化学平衡常数K= L3⋅mol-3。 ③下列说法正确的是 (填序号)。 A．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 B．增大压强，可增大活化分子百分数，增大单位时间内有效碰撞次数，加快反应速率 C．其他条件不变时，若扩大容器容积，则平衡逆向移动，v正减小，v逆增大 D．保持温度不变，再通入3 mol H2，达到平衡时的CO2转化率增大，平衡常数K保持不变 4．（24-25高二上·河南安阳·期末）含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。 (1)利用和空气中的可合成氨，同时生成。 已知：Ⅰ． ； Ⅱ．  ； 则上述合成氨的热化学方程式为 。 (2)合成尿素［］的反应为 。向恒容密闭容器中按物质的量之比4∶1充入和，使反应进行，保持温度不变，测得的转化率随时间的变化情况如图所示。 ①若用的浓度变化表示反应速率，则A点的逆反应速率 B点的正反应速率（填“>”“<”或“=”）。 ②下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是 （填选项字母）。 A．体系压强不再变化 B．气体平均摩尔质量不再变化 C．的消耗速率和的消耗速率之比为2∶1 D．固体质量不再发生变化 ③工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有 （填选项字母）。 A．升高温度 B．加入催化剂 C．将尿素及时分离出去  D．增大反应体系的压强 (3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，其中存在大量NO。实验发现，NO易发生二聚反应并快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的NO进行反应，测得温度分别为和时NO的转化率随时间变化的结果如图所示。 ①温度为时，达到平衡时体系的总压强为200kPa，X点的物质的量分数为 （保留三位有效数字），X点对应的平衡常数 （用分压表示，保留小数点后三位）。 ②如图所示，利用电解原理，可将废气中的NO转化为，阳极的电极反应式为 ，通入的目的是 。 5．（23-24高二上·河南漯河·期末）很多含氮化合物都在工业生产和生活中有着重要作用，请回答下列相关问题。 (1)以和为原料合成尿素，反应历程中的能量变化如图所示。 ①第一步反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。第 (填“一”或“二”)步反应的逆反应活化能较大。 ②总反应的热化学方程式为 。 ③该反应达到化学平衡后，下列措施能提高转化率和反应速率的是 (填标号)。 A．选用更有效的催化剂        B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度        D．缩小容器的体积 (2)氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。 Ⅰ：； Ⅱ：； 在容积为的密闭容器中充入和，在催化剂作用下反应，生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图。 ①当温度处于时，的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是 。 ②时反应后，反应Ⅰ的浓度商 ，此时该反应的平衡常数K Q(填“>”“<”或“=”)。 (3)肼-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池，电解质溶液是的溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式为 。若使用肼-空气燃料电池电解精炼铜，当阴极质量增加时，胼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 (假设空气中氧气体积分数为)。 6．（24-25高二上·河南·期末）甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上，储量巨大，其综合利用受到环境和能源领域的广泛关注，是研究的重要课题。回答下列问题： Ⅰ．氰化物是指含有氰基或氰根离子的一类化合物，广泛应用于工业与农业中，工业上以甲烷和氨气为原料在高温和催化剂的作用下发生反应ⅲ制备。 反应ⅰ：   反应ⅱ：   (1)则反应ⅲ：   。 (2)在一定温度条件下，向恒容密闭容器中加入和发生反应ⅲ，时反应达到平衡，此时体积分数为。 ①内用表示的平均反应速率为 。若保持温度不变，再向容器中加入和各，则此时 (填“>”“=”或“<”)。 ②由实验得到与的关系如图所示。当点升高到某一温度后，反应重新达到平衡，则点将移动到图中的 点(填字母)。 Ⅱ．工业上可用甲烷催化法制取乙烯：  ，时，向的恒容反应器中充入，仅发生上述反应，反应过程中甲烷物质的量随时间的变化如图所示。 (3)实验测得，，、为速率常数，与温度有关。时，平衡时容器内的物质的量为，则与的比值为 (用含的代数式表示)；若升高温度，速率常数增大的倍数： (填“>”“=”或“<”)。 Ⅲ．甲烷水蒸气重整是制氢的主要途径，涉及反应如下： 反应①： 反应②： 反应③： 在、条件下，甲烷水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分摩尔分数(物质ⅰ的摩尔分数)与投料水碳比[]的关系如图所示。 (4)和随水碳比的变化曲线分别是 、 (填序号)。 (5)当时，反应③的压强平衡常数 (以分压表示，分压=总压×物质的量分数，计算结果保留3位有效数字)。 7．（23-24高二上·河南驻马店·期末）以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量，I2O5能将CO氧化为CO2，I2O5被还原为I2。已知 ； 。则该测定反应的热化学方程式为 。 (2)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应：  ，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时 ，平衡时H2的转化率为 %。 (3)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有___________。 A．加了催化剂 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (4)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：  ，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 请完成下列问题： ①写出化学平衡常数K的表达式 。 ②试比较、的大小， (填“>”、“<”或“=”)； ③400°C时，反应的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应的 (填“>”、“<”或“=”)。 8．（23-24高二上·河南许昌·期末）甲烷和二氧化碳是两种主要的温室气体，工业上利用甲烷和二氧化碳催化重整为合成气，实现节能减排。重整过程中主要发生如下反应： Ⅰ．  ； Ⅱ．  。 回答下列问题： (1)根据反应Ⅰ、Ⅱ，下列能提高平衡转化率的是________（填字母）。 A．恒温恒容下增加的用量 B．恒温恒压下通入惰性气体 C．升高温度 D．加入更高效催化剂 (2)研究表明，反应Ⅰ的一种反应机理（ads指吸附在催化剂表面的中间物种）如下： ⅰ．； ⅱ．； ⅲ．…… ⅳ．，。 则反应ⅲ的方程式为 。 (3)甲烷和二氧化碳催化重整反应体系中，催化剂失活主要是由于催化剂的表面积炭所致。催化剂表面积炭主要来自裂解：  和的歧化：。 ①歧化反应的 。 ②研究表明，催化剂所用助剂碱性越强，抗积炭能力越强。用下列物质作助剂的催化剂抗积炭能力最强的是 （填字母）。 A．    B．    C．    D． (4)在恒压、反应物起始物质的量比条件下，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，和的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①表示的平衡转化率随温度变化的曲线是 （填“曲线A”或“曲线B”）。 ②恒压、800K、初始条件下，要使转化率的值从X点提高到Y点，需要改变的条件可能是 （答出1点即可）。 ③已知图中940K时曲线A、B对应物质的平衡转化率分别为80%和60%，则平衡体系中的物质的量分数为 ；此温度下，反应Ⅱ的平衡常数 。 9．（22-23高二上·河南·期末）研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。请回答下列问题： (1)是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，还原处理的原理为。 ①写出硝酸生产中氨发生催化氧化的化学方程式： 。 ②在作用下，反应的能量变化如图所示： 则的 。 (2)处理汽车尾气的原理为。将体积比为1∶1的和混合气体以相同流速通过两种不同的催化剂I、Ⅱ，发生上述反应(不考虑其他反应)，相同时间内尾气脱氮率(即转化率)与温度的关系如图所示。 ①M点脱氮率大于N点的原因可能是 。 ②下列能说明该反应处于化学平衡状态的是 (填字母)。 A．的质量分数保持不变 B．容器中与的百分含量之比保持不变 C． D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变 ③若Q点反应已达平衡，体系总压强为，则该温度下 (为用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示)。 10．（23-24高二上·河南南阳·期末）工业上采用多种还原剂NH3、CO、H2等还原NO气体。 Ⅰ．NH3还原法。已知： ① ② (1)的逆反应活化能与正反应活化能之差等于 kJ/mol。 (2)在密闭容器中充入4 mol NH3和6 mol NO，发生反应：。平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示。 若P点对应的反应容器降温的同时扩大容器体积，重新达到平衡时可能是图中点a、b、c、d中的 点。 Ⅱ．还原法。汽车尾气中的处理原理如图所示： (3)当x=1时，CO和NOx反应中N2与NOx的速率之比为 。其他条件相同，增大催化剂比表面积，反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅲ．H2还原法。在某催化剂作用下，的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，m、n为反应级数)。 (4)为了测定反应级数，测得实验数据如下： 实验 反应速率 a 0.1 0.1 v b 0.2 0.1 2v c 0.2 0.2 8v 由此推知，m= ，n= 。 (5)研究发现H2和NO反应分两步进行：第一步：2NO+H2=N2+H2O2 (很慢)；第二步： (补充反应式)(很快)，其中，第 步反应控制总反应速率。 (6)一定温度下，向恒容密闭反应器中充入0.4 mol NO和0.8 mol H2，发生反应：。体系的总压强与时间的关系如图所示。 ①0~30 min内用H2的分压表示的平均反应速率v(H2)为 kPa·min-1。 ②该温度下，平衡常数Kp= kPa-1 (Kp为用平衡分压计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 11．（23-24高二上·河南焦作·期末）氯气及其某些氧化物均能用于饮用水的消毒杀菌。 (1)1868年，狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气氧化氯化氢气体制取氯气的方法，同时生成水蒸气。 已知：① ② 写出上述方法制备氯气的热化学方程式： 。 (2)用的强氧化性来去除烟气中的、NO等污染气体，涉及的部分反应如下： 保持其他条件不变，对比添加NO、不添加NO两种情况，测得氧化率随变化关系如图所示。 ①写出与NO反应的总化学方程式： 。 ②添加NO后，氧化率明显提高，其原因可能是 。 (3)在5L恒容密闭容器中充入8mol、2mol、4mol发生反应：，平衡时其中三个组分的物质的量与温度的关系如图所示。 ①下列措施既能提高的平衡转化率，又能增大化学反应速率的是 (填字母)。 A．升高温度　　　　B．增大压强　　　　C．加入催化剂　　　　D．移出 ②500K条件下，平衡时的物质的量浓度是 。 ③500K时，该反应的平衡常数 。 12．（23-24高二上·河南周口·期末）减少温室气体的排放对环境和社会都具有重要的意义。CH4- CO2催化重整反应的化学方程式为CH4(g)+ CO2(g)⇌2CO(g) + 2H2(g)    ΔH。回答下列问题： (1)已知：①CH4(g)+2O2(g)⇌CO2(g) +2H2O(g)    ΔH1= -890.3 kJ·mol-1； ②2CO(g)+ O2(g)⇌2CO2(g)    ΔH2= -566 kJ·mol-1； ③2H2(g)+ O2(g)⇌2H2O(g)    ΔH3= -483.6 kJ·mol-1； 则上述催化重整反应的ΔH = kJ·mol-1。 (2)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___________(填选项标号) A．单位时间内生成1 mol CH4的同时消耗2 mol CO B．混合气体的密度不再改变 C．反应速率v(CH4):v(CO2):v(CO):v(H2)=1:1:2:2 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3)容器容积为1 L，控制CH4和CO2初始投料量分别为2 mol和3 mol，发生CH4-CO2催化重整反应，甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①X、L代表温度或压强，则X代表 (填“温度”或“压强”)；L1 (填“>”或“<”) L2，并说出理由 。 ②计算b点反应的平衡常数K= 。 ③当温度为T1°C时，K=100，实验测得v正= k正 c(CH4)·c(CO2)，v逆=k逆c2(CO)·c2(H2)，k正、k逆为速率常数。T1°C时，k正 (用k逆表示)。当温度改变为T2°C时，k正= l05 k逆，则T2°C时平衡压强 (填“>” 或“<”) T1°C时平衡压强。 13．（23-24高二上·河南·期末）国家主席习近平在2020年9月22日召开的第七十五届联合国大会上表示：“中国将争取在2060年前实现碳中和”。回答下列问题： (1)催化加氢法：以下是催化加氢合成二甲醚发生的两个主要反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   ①反应   。 ②在恒压、和起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性。 一定温度下，向恒容容器中加入和发生上述反应，达到平衡时测得转化率为50%，选择性为，则平衡时体系中生成的的物质的量为 。 ③对于上述反应体系，下列说法错误的是 (填标号)。 A．增大的浓度，反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率均增加 B．加入催化剂，的平衡转化率增大 C．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态 ④前，平衡转化率随温度升高而下降的原因是 。 (2)已知：  。该反应的正反应速率可表示为，逆反应速率可表示为，其中、为速率常数。下图中能够代表的曲线为 (填“”“”“”或“”)。 (3)在一密闭容器中投入和发生反应  ，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化关系如图所示： ①M、N两点的化学反应速率： (填“>”“<”或“=”)。 ②当时，M点的 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。计算结果用最简分式表示)。 14．（23-24高二上·河南开封·期末）NOx、CO2的合理利用或处理是化学家们研究的重要课题。回答下列问题： (1)科学家找到了使CO2转化为CH4的途径： 。又知有关化学键键能如下表所示： 化学键 键能 728 436 x 464 则 。又知，则 。 (2)工业上可用反应处理含氮废气，在某容积为2L的密闭容器内充入和，在一定条件下发生上述反应，时测得的质量为。 ①该段时间内用表示的平均反应速率为 ；若时反应达到平衡，此时容器内气体密度与反应开始时气体密度之比为 。 ②下列事实能说明该反应已达平衡状态的是 (填字母)。 A．消耗同时消耗 B．容器内压强不再变化 C．容器内气体密度不再变化 D．键生成速率与键断裂速率相等 (3)向某密闭容器中通入，控制适当条件使其发生反应，测得不同温度、压强下的平衡转化率如图所示。    ①X表示 (填“温度”或“压强”)， (填“>”或“<”)。 ②与A点对应的反应中，容器容积为2L，则A点温度下，该反应的平衡常数 。 15．（23-24高二上·河南三门峡·期末）当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，中国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。因此，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点，其中研发二氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和解决能源问题的方案之一。 Ⅰ．二氧化碳在一定条件下转化为甲烷，其反应过程如下图所示。 已知：   反应Ⅱ：   (1)则反应Ⅰ的热化学方程式为 。 (2)一定条件下，向恒容密闭容器中加入和，只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ；后容器内总压强(p)不再变化，容器中为，为，为，内的平均反应速率 ，反应Ⅰ的平衡常数 （结果保留小数点后两位）。 Ⅱ．在催化剂作用下加氢还可制得甲醇。 (3)能说明反应  ，已达平衡状态的是______（填字母）。 A．单位时间内生成1的同时消耗了 B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化 D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化 Ⅲ．与催化重整制备的过程中存在反应： ①  ； ②  。 (4)向密闭容器中以物质的量之比为充入与，实验测得的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。p1、p2、p3由大到小的顺序为 ；时主要发生反应 （填“①”或“②”）。 16．（23-24高二上·河南焦作·期末）丙烯是一种重要的化工原料，在催化剂作用下，可以由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢)：　 反应Ⅱ(氧化脱氢)：　 反应Ⅲ(氢气燃烧)：　 回答下列问题： (1) kJ/mol。 (2)对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入和Ar的混合气体。在温度为时，的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图1 ①结合图1，从平衡移动的角度分析，“通入Ar”的作用是 。 ②若要将的平衡转化率提高到60％，则 。 (3)恒温条件下，测得反应Ⅰ平衡时的物质的量浓度与平衡总压的关系如图2.请在图上画出平衡时的物质的量浓度随平衡总压变化的曲线 。(在图中C点平衡总压为10Mpa时，丙烷和丙烯的物质的浓度相等)。 (4)①关于反应Ⅱ，下列说法正确的是 。 A．该反应在任何温度下都能自发进行 B．升高温度，反应Ⅱ的平衡常数增大 C．通入的氧气越多，越有利于丙烷的氧化脱氢 D．将水液化分离出来，既可以加快反应速率，又能提高的转化率 ②与直接脱氢反应相比，氧化脱氢制备丙烯的优点是 。 (5)研究表明，可催化氧化脱氢制丙烯。在p=0.1MPa，，催化剂X的催化下，气体按一定流速通过反应器，丙烷转化率和产物选择性(丙烯的选择性=丙烯的产率÷丙烷的转化率×100％)随温度变化如下表： t℃ 丙烷转化率 产物的选择性 CO 400 4.06 93.12 2.20 4.68 500 12.32 91.23 3.16 5.61 600 35.22 85.44 7.73 6.83 下列说法不正确的是_____。 A．在较高温度下，催化剂X可提高产生丙烯反应的速率 B．催化氧化脱氢制丙烯的反应是放热反应 C．相同条件下，使用不同的催化剂，丙烷的平衡转化率相同 D．温度升高，催化剂X的活性下降，丙烯的产率降低 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型01化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡综合应用 1．（23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末）氮的氧化物是大气污染物之一，研究它们的反应机理，对于消除环境污染，促进社会可持续发展有重要意义。回答下列问题： (1)已知：①； ②。 写出 与 反应生成 和 的热化学方程式 。 (2)氢气选择性催化还原 是一种比 还原 更为理想的方法，备受研究者关注。以为催化剂，氢气选择性催化还原 在催化剂表面的反应机理如图： 原子表面上发生的反应除 外还有 （不包括吸附解离过程），的电负性由大到小顺序为 。 (3)在密闭容器中充入 和 ，发生反应  ，平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图： ①若在 点对反应容器升温的同时缩小容器体积使体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中 中的点 。 ②下列物理量中，图中 点小于 点的是 。 A．逆反应速率    B．的体积分数    C．的物质的量浓度    D．平衡常数 ③点达平衡后，保持温度和容器体积不变，再充人 和 ，则平衡 （填“向左”“向右”或“不”）移动。 (4)时，向容积为 的恒容容器中充入 发生反应：，体系的总压强 随时间 的变化如下表所示： 0 10 20 30 40 240 226 216 210 210 ①内该反应的平均反应速率 。 ②该温度下反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压 物质的量分数)。 【答案】(1)4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(g) ∆H=(—+)kJ/mol (2)N+NO=N2O、N＋3H=NH3 O＞N＞H (3)①b ②AC ③不 (4①)2 ②0.027 【解析】（1）由盖斯定律可知，反应②×—反应①×得到反应4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(g)，则反应∆H=(—+)kJ/mol，反应的热化学方程式为4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(g) ∆H=(—+)kJ/mol，故答案为：4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(g) ∆H=(—+)kJ/mol； （2）由图可知，铂原子表面上发生的反应为、N+NO=N2O、N＋3H=NH3；元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为O＞N＞H，则电负性的大小顺序为O＞N＞H，故答案为：N+NO=N2O、N＋3H=NH3；O＞N＞H； （3）①该反应是气体体积减小的放热反应，压强一定时升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的体积分数增大，则温度T1大于T2，温度一定时增大压强，一氧化氮的体积分数减小，所以在M点对反应容器升温的同时缩小容器体积使体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中的b点，故答案为：b； ②由图可知，a点和b点的温度相同，a点压强小于b点；A．增大压强，逆反应速率增大，则a点逆反应速率小于b点，故符合题意；B．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的体积分数减小，则a点氢气体积分数大于b点，故不符合题意；C．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，生成物氮气和水蒸气的浓度增大，温度不变，平衡常数不变，则重新平衡时，反应物一氧化氮和氢气的浓度也增大，所以a点一氧化氮浓度小于b点，故符合题意；D．平衡常数是温度函数，温度不变平衡常数不变，则a点和b点的平衡常数相等，故不符合题意；故选AC； ③由图可知，c点一氧化氮的体积分数为25%，设容器的体积为VL，平衡时氮气的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 由一氧化氮的体积分数可得：×100%=25%，解得a=1mol，则反应的平衡常数K==，保持温度和容器体积不变，再充人1mol一氧化氮和1mol水蒸气时，反应的浓度熵Qc==，则平衡不移动，故答案为：不； （4）由表格数据可知，30min时，反应达到平衡，体系的总压强为210kPa，设平衡时氮气的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 由压强之比等于物质的量之比可得：=，解得a=0.15； ①30min 反应达到平衡时，反应速率保持不变，则0∼40min内一氧化氮的反应速率为=2kPa/min，故答案为：2； ②由三段式数据可知，该温度下反应的平衡常数Kp==0.027，故答案为：0.027。 2．（23-24高二上·河南新乡·期末）氨是重要的基础化工原料，以与为原料可以合成尿素。已知 反应Ⅰ：　　； 反应Ⅱ：　　。 回答下列问题： (1)对于反应Ⅲ：　　； (用含、的代数式表示)， (用含、的代数式表示)。 (2)时，向容积为的恒容密闭容器中充入和，仅发生反应Ⅲ，容器内的压强随时间t的变化如图所示，时，反应达到平衡： ①内， 。 ②的平衡转化率为 (保留3位有效数字)。 ③该反应的平衡常数 (用含的代数式表示，分压总压物质的量分数)。 ④反应达到平衡后，若再充入和，此时(正)(填“”“”或“”)(逆)。 (3)查阅资料可知：中的。 ①图中能正确反映该反应的平衡常数随温度变化关系的曲线为 (填标号)，判断的理由为 。 ②，某恒容密闭容器中，发生反应，下列说法正确的是 (填标号)。 A．若混合气体的质量不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡 B．若的质量不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡 C．每断裂键，同时生成键 D．每消耗，同时生成 【答案】(1) (2)①0.025 ②66.7% ③ ④ (3)①a ②该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小(或其他合理答案)AB 【解析】（1）①根据题干信息，利用盖斯定律反应可以得到，这个方程式相加热效应相加，即; 故答案为：； ②根据题干和已知信息可知：化学方程式相加，平衡常数相乘，即 故答案为：； （2）根据题干可知，在恒温恒容的条件下利用PV=nRT,起始时n总=0.6mol+0.3mol=0.9mol，p总=9pkPa,平衡时p总=5pkPa,所以平衡时n总=0.5mol，设生成水蒸气的物质的量为xmol，则有三段式如下： 解得0.6-2x+0.3-x+x=0.5即x=0.2，则平衡时n(NH3)=0.2mol,n(CO2)=0.1mol,n(H2O)=0.2mol; ①，故答案为：0.025； ②二氧化碳平衡转化率为； 故答案为：66.7%； ③分压平衡常数 ④根据浓度商规则可知，,化学反应正向进行，向速率大的方向进行，即V(正)＞V(逆)；故答案为：＞； （3）①已知该反应的热效应小于零，升高温度，化学平衡逆向移动，即升高温度化学平衡常数减小，选择曲线a；故答案为：a； ②选择曲线a的原因是：放热反应，升高温度，平衡常数减小； 故答案为：放热反应，升高温度，平衡常数减小； ③在恒温恒容条件下，关于， A．该反应是反应前后气体总质量发生变化的化学反应，当气体总质量不变时，该反应达到平衡状态，A正确；B．当水蒸气质量不变时，化学反应达到平衡状态，B正确；C．该化学反应中存在碳氧双键，不存在，C错误；D．该选项未强调标准状况，不能进行准确计算，D错误；故答案选AB。 3．（23-24高二上·河南南阳·期末）CO2是导致温室效应的主要气体，为减少CO2对环境造成的影响，可采用以下方法将其资源化利用。回答下列问题： (1)工业上用CO2与H2反应合成甲醇(a和b均大于零)： ①　　 kJ⋅mol-1 ②　　 kJ⋅mol-1 ③　　 则 (用含、的代数式表示)， kJ⋅mol-1(用含a、b的代数式表示)。在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO2和H2发生反应③， 下列能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填序号) A．混合气体密度保持不变　　　　B．H2的转化率保持不变 C．CO2的体积分数保持不变　　　D． (2)CO2催化加氢法制乙烯 反应原理为   kJ⋅mol-1。向2 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和3 molH2，在催化剂作用下发生反应，测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。 ①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是 (填字母)。 ②T1℃时，H2的平衡转化率为 %(保留三位有效数字)，化学平衡常数K= L3⋅mol-3。 ③下列说法正确的是 (填序号)。 A．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 B．增大压强，可增大活化分子百分数，增大单位时间内有效碰撞次数，加快反应速率 C．其他条件不变时，若扩大容器容积，则平衡逆向移动，v正减小，v逆增大 D．保持温度不变，再通入3 mol H2，达到平衡时的CO2转化率增大，平衡常数K保持不变 【答案】(1) BD (2)①q ②33.3 (也可)③AD 【解析】（1）根据盖斯定律可知，反应③=（3×①-②）， kJ⋅mol-1；；A．混合气体的质量不变，体积不变，密度为恒定值，不能说明该反应达到化学平衡状态，A错误； B．H2的转化率为变量，当变量保持不变，能说明该反应达到化学平衡状态，B正确；C．CO2的体积分数保持不变，能说明该反应达到化学平衡状态，C正确；D．化学反应速率与计量数成正比，且正逆反应速率相等时即平衡，，能说明该反应达到化学平衡状态，D正确；故选BCD； （2）①该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则随温度升高，物质的量增大的曲线m、n代表反应物，随温度升高，物质的量减小的曲线p、q代表生成物，结合化学计量数关系可知，m表示的物质的量随温度的变化，n表示的物质的量随温度的变化，p表示的物质的量随温度的变化，q表示的物质的量随温度的变化； ②设℃反应达到平衡时生成，列如下三段式：，由题图可知，℃时和的物质的量相等，有，解得，则的转化率为％≈33.3％； ③A．该反应正反应为放热反应，的活化能小于逆反应的活化能，A正确；B．增大压强，可增大单位体积内活化分子数目，增大单位时间内有效碰撞次数，加快反应速率，B错误；C．其他条件不变时，若扩大容器容积，压强减小，则平衡逆向移动，v正减小，v逆减小，C错误；D．保持温度不变，再通入3 mol H2，平衡正向移动，达到平衡时的CO2转化率增大，平衡常数K只与温度有关，温度不变，K保持不变，D正确；故选AD； 4．（24-25高二上·河南安阳·期末）含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。 (1)利用和空气中的可合成氨，同时生成。 已知：Ⅰ． ； Ⅱ．  ； 则上述合成氨的热化学方程式为 。 (2)合成尿素［］的反应为 。向恒容密闭容器中按物质的量之比4∶1充入和，使反应进行，保持温度不变，测得的转化率随时间的变化情况如图所示。 ①若用的浓度变化表示反应速率，则A点的逆反应速率 B点的正反应速率（填“>”“<”或“=”）。 ②下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是 （填选项字母）。 A．体系压强不再变化 B．气体平均摩尔质量不再变化 C．的消耗速率和的消耗速率之比为2∶1 D．固体质量不再发生变化 ③工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有 （填选项字母）。 A．升高温度 B．加入催化剂 C．将尿素及时分离出去  D．增大反应体系的压强 (3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，其中存在大量NO。实验发现，NO易发生二聚反应并快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的NO进行反应，测得温度分别为和时NO的转化率随时间变化的结果如图所示。 ①温度为时，达到平衡时体系的总压强为200kPa，X点的物质的量分数为 （保留三位有效数字），X点对应的平衡常数 （用分压表示，保留小数点后三位）。 ②如图所示，利用电解原理，可将废气中的NO转化为，阳极的电极反应式为 ，通入的目的是 。 【答案】(1) (2)①< ②C ③D (3)①78.6% 0.086 ② 使电解产物全部转化为 【解析】（1）根据盖斯定律可知，-2×Ⅰ-3×Ⅱ得， （2）①由图可知，A点时反应未达平衡，在达到平衡过程中，增大，平衡时，故A点的逆反应速率<B点的正反应速率； ②A．该反应为气体分子数减少的反应，体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态，A正确； B．反应后气体质量减小，气体物质的量也减小，但是减小程度不同，平均摩尔质量为可变的值，当平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡状态，B正确；C．的消耗速率和的消耗速率之比始终为2∶1，不能说明反应达到平衡状态，C错误；D．固体质量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，D正确；故选C。 ③该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，加快反应速率，平衡正向移动，可提高原料利用率；升高温度，平衡逆向移动，原料利用率减小；加催化剂或减少固体产物平衡不移动，故选D项。 （3）①假设起始时NO为amol，则根据三段式：，X点的物质的量分数为，； ②电解NO制备，阳极的电极反应式为，阴极的电极反应式为，根据得失电子守恒，阳极产生的的物质的量大于阴极产生的的物质的量，通入氨气可使电解产物全部转化为。 5．（23-24高二上·河南漯河·期末）很多含氮化合物都在工业生产和生活中有着重要作用，请回答下列相关问题。 (1)以和为原料合成尿素，反应历程中的能量变化如图所示。 ①第一步反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。第 (填“一”或“二”)步反应的逆反应活化能较大。 ②总反应的热化学方程式为 。 ③该反应达到化学平衡后，下列措施能提高转化率和反应速率的是 (填标号)。 A．选用更有效的催化剂        B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度        D．缩小容器的体积 (2)氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。 Ⅰ：； Ⅱ：； 在容积为的密闭容器中充入和，在催化剂作用下反应，生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图。 ①当温度处于时，的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是 。 ②时反应后，反应Ⅰ的浓度商 ，此时该反应的平衡常数K Q(填“>”“<”或“=”)。 (3)肼-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池，电解质溶液是的溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式为 。若使用肼-空气燃料电池电解精炼铜，当阴极质量增加时，胼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 (假设空气中氧气体积分数为)。 【答案】(1)①低温 一 ②2NH3(g)+CO2(g)= [CO(NH2)2] (s)+H2O(g) ③D (2)①400℃—840℃之间，随温度的升高，催化剂对反应Ⅰ的选择性提高 ② > (3)N2H4+4OH-－4e-=4H2O+N2↑ 28L 【解析】（1）①第一步反应为放热反应，，反应为气体分子数减小的反应，，根据反应能自发进行，因此在低温下该反应能自发进行；根据图像可知：第一步反应的逆反应活化能较大； ②根据图像总反应为两步反应的加和：2NH3(g)+CO2(g)= [CO(NH2)2] (s)+H2O(g) ； ③A．选用更有效的催化剂，会增快反应速率，但不会提高转化率，故A错误；B．升高反应体系的温度，会增快反应速率，此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，NH3转化率降低，故B错误；C．降低反应体系的温度，会减慢反应速率，此反应为放热反应，降温平衡正向移动，NH3转化率增高，故C错误；D．缩小容器的体积，各物质浓度增大，反应速率加快，同样缩小容器的体积相当于增加压强，平衡正向移动，NH3转化率增高，故D正确；故选D。 （2）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的，其原因是：400℃~840℃之间，随温度的升高，催化剂对反应Ⅰ的选择性提高； ②520 °C时n(NO)=n(N2)=0.2mol，列出如下关系：；，体系中，n(NH3)=(1.5-0.2-0.4)mol=0.9mol，n(O2)=(1.55- 0.25 - 0.3)mol= lmol，n(NO)=n(N2)=0.2mol，n(H2O)= (0.6+0.3)mol=0.9mol，体积为1L，反应Ⅰ的浓度商；反应Ⅰ是放热反应，400-840℃区间，升高温度平衡逆向移动，NO物质的量应当减小，而图像上NO物质的量增大，说明浓度的影响大于温度的影响，反应Ⅰ尚未达到平衡状态，即温度为520℃时，反应向正反应方向进行，则Q＜K； （3）肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式N2H4+4OH-－4e-=4H2O+N2↑；电解精炼铜时，纯铜作阴极，发生Cu2++2e-=Cu，当铜片的质量变化32g，转移电子的物质的量=，1mol氧气生成-2价氧元素得到4mol电子，则需要空气的体积。 6．（24-25高二上·河南·期末）甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上，储量巨大，其综合利用受到环境和能源领域的广泛关注，是研究的重要课题。回答下列问题： Ⅰ．氰化物是指含有氰基或氰根离子的一类化合物，广泛应用于工业与农业中，工业上以甲烷和氨气为原料在高温和催化剂的作用下发生反应ⅲ制备。 反应ⅰ：   反应ⅱ：   (1)则反应ⅲ：   。 (2)在一定温度条件下，向恒容密闭容器中加入和发生反应ⅲ，时反应达到平衡，此时体积分数为。 ①内用表示的平均反应速率为 。若保持温度不变，再向容器中加入和各，则此时 (填“>”“=”或“<”)。 ②由实验得到与的关系如图所示。当点升高到某一温度后，反应重新达到平衡，则点将移动到图中的 点(填字母)。 Ⅱ．工业上可用甲烷催化法制取乙烯：  ，时，向的恒容反应器中充入，仅发生上述反应，反应过程中甲烷物质的量随时间的变化如图所示。 (3)实验测得，，、为速率常数，与温度有关。时，平衡时容器内的物质的量为，则与的比值为 (用含的代数式表示)；若升高温度，速率常数增大的倍数： (填“>”“=”或“<”)。 Ⅲ．甲烷水蒸气重整是制氢的主要途径，涉及反应如下： 反应①： 反应②： 反应③： 在、条件下，甲烷水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分摩尔分数(物质ⅰ的摩尔分数)与投料水碳比[]的关系如图所示。 (4)和随水碳比的变化曲线分别是 、 (填序号)。 (5)当时，反应③的压强平衡常数 (以分压表示，分压=总压×物质的量分数，计算结果保留3位有效数字)。 【答案】(1) (2) c (3)[或](答案合理均可) (4)② ③ (5) 【解析】（1）由盖斯定律得反应，故； （2）①在一定温度条件下，向恒容密闭容器中加入和发生反应ⅲ，时反应达到平衡，此时的体积分数为，设内变化浓度为，由三段式得 ，解，内用表示的平均反应速率为；在此温度下，平衡常数，若保持温度不变，再向容器中加入和各，则此时，平衡逆向移动，则此时； ②当点升高到某一温度后，由于该反应，升高温度，平衡正向移动，减小，而增大，反应重新达到平衡，则点将移动到图1中的点； （3）时，向的恒容反应器中充入，仅发生反应，平衡时容器内的物质的量为，的物质的量浓度为/L，列出三段式： 反应达到平衡时，即，[或]；根据题干可知，正反应吸热，若升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，速率常数增大的倍数：； （4）投料水碳比[]增加，的量增加，可以提高转化率，但的转化率下降，所以随着水碳比增加，的物质的量分数升高，则①为；的物质的量分数明显下降，则②为；由于的量增加，又使与反应生成和，所以物质的量分数降低，则③为； （5）投料水碳比时，根据图中信息可知，，，则，反应③的压强平衡常数。 7．（23-24高二上·河南驻马店·期末）以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量，I2O5能将CO氧化为CO2，I2O5被还原为I2。已知 ； 。则该测定反应的热化学方程式为 。 (2)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应：  ，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时 ，平衡时H2的转化率为 %。 (3)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有___________。 A．加了催化剂 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (4)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：  ，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 请完成下列问题： ①写出化学平衡常数K的表达式 。 ②试比较、的大小， (填“>”、“<”或“=”)； ③400°C时，反应的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应的 (填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(1)   (2)0.05mol/L 50% (3)CD (4)① ②> ③2 > 【解析】（1）依次设反应为①、 ；② ，根据盖斯定律，反应得到  ； （2）若在5分钟时反应达到平衡，此时测得 的物质的量为 ， 消耗 氮气，平衡时氮气的浓度，消耗氢气的物质的量是0.2mol×1.5=0.3mol，氢气的转化率为：； （3）A．加了催化剂加快反应速率，不影响平衡移动，氢气转化率不变，A项不选； B．增大容器体积，压强减小，平衡向逆反应方向移动，氢气转化率减小，B项不选； C．正反应为放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向移动，氢气转化率增大，C项选； D．加入一定量N₂，平衡正向移动，氢气转化率增大，D项选： 故选CD。 （4）①由反应可知平衡常数的表达式为：； ②合成氨正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故； ③400℃时，反应的化学平衡常数与的平衡常数互为倒数，则400℃时，反应的化学平衡常数；此时浓度商，反应向正反应进行，则该反应的。 8．（23-24高二上·河南许昌·期末）甲烷和二氧化碳是两种主要的温室气体，工业上利用甲烷和二氧化碳催化重整为合成气，实现节能减排。重整过程中主要发生如下反应： Ⅰ．  ； Ⅱ．  。 回答下列问题： (1)根据反应Ⅰ、Ⅱ，下列能提高平衡转化率的是________（填字母）。 A．恒温恒容下增加的用量 B．恒温恒压下通入惰性气体 C．升高温度 D．加入更高效催化剂 (2)研究表明，反应Ⅰ的一种反应机理（ads指吸附在催化剂表面的中间物种）如下： ⅰ．； ⅱ．； ⅲ．…… ⅳ．，。 则反应ⅲ的方程式为 。 (3)甲烷和二氧化碳催化重整反应体系中，催化剂失活主要是由于催化剂的表面积炭所致。催化剂表面积炭主要来自裂解：  和的歧化：。 ①歧化反应的 。 ②研究表明，催化剂所用助剂碱性越强，抗积炭能力越强。用下列物质作助剂的催化剂抗积炭能力最强的是 （填字母）。 A．    B．    C．    D． (4)在恒压、反应物起始物质的量比条件下，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，和的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①表示的平衡转化率随温度变化的曲线是 （填“曲线A”或“曲线B”）。 ②恒压、800K、初始条件下，要使转化率的值从X点提高到Y点，需要改变的条件可能是 （答出1点即可）。 ③已知图中940K时曲线A、B对应物质的平衡转化率分别为80%和60%，则平衡体系中的物质的量分数为 ；此温度下，反应Ⅱ的平衡常数 。 【答案】(1)BC (2) (3) A (4)①曲线A ②将生成物移出体系（或增大的量） ③43.75% 1.4 【解析】（1）A．恒温恒容下增加的用量，CO2的转化率降低，故不选A；     B．恒温恒压下通入惰性气体，反应Ⅰ正向移动，CO2的转化率降增大，故选B；     C．反应Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO2的转化率降增大，故选C； D．催化剂不能使平衡移动，加入更高效催化剂，CO2平衡转化率不变，故不选D； 选BC。 （2）Ⅰ-ⅰ-ⅱ-ⅳ×2得反应ⅲ的方程式为。 （3）①   ；a   ；b 根据盖斯定律a-b得的+75kJ/mol-247kJ/mol=。 ②催化剂所用助剂碱性越强，抗积炭能力越强。用作助剂的催化剂抗积炭能力最强，故选A。 （4）①反应Ⅰ中消耗、CH4的物质的量相等，反应Ⅱ中只消耗CO2，所以的平衡转化率大于CH4，所以的平衡转化率随温度变化的曲线是曲线A。 ②恒压、800K、初始条件下，要使转化率的值从X点提高到Y点，根据影响平衡移动的因素，需要改变的条件可能是将生成物移出体系。 ③和的物质的量都是amol,940K时曲线CO2、CH4对应物质的平衡转化率分别为80%和60%，消耗CH4的物质的量为0.6amol，则反应Ⅰ消耗0.6amolCO2、生成1.2amolCO、1.2amolH2，反应Ⅱ消耗0.2amolCO2、0.2amolH2，生成0.2amolCO、0.2amolH2O，则平衡体系中的物质的量是0.2amol、CH4的物质的量0.4amol、CO的物质的量是1.4amol、H2的物质的量是amol、H2O的物质的量为0.2amol，的物质的量分数为；此温度下，反应Ⅱ的平衡常数。 9．（22-23高二上·河南·期末）研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。请回答下列问题： (1)是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，还原处理的原理为。 ①写出硝酸生产中氨发生催化氧化的化学方程式： 。 ②在作用下，反应的能量变化如图所示： 则的 。 (2)处理汽车尾气的原理为。将体积比为1∶1的和混合气体以相同流速通过两种不同的催化剂I、Ⅱ，发生上述反应(不考虑其他反应)，相同时间内尾气脱氮率(即转化率)与温度的关系如图所示。 ①M点脱氮率大于N点的原因可能是 。 ②下列能说明该反应处于化学平衡状态的是 (填字母)。 A．的质量分数保持不变 B．容器中与的百分含量之比保持不变 C． D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变 ③若Q点反应已达平衡，体系总压强为，则该温度下 (为用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示)。 【答案】(1)① ② (2)①N点温度高，导致催化剂Ⅰ活性减弱，反应速率变慢 ②AD ③ 【解析】（1）①氨气催化氧化生成NO和H2O，其反应的化学方程式为：。 ②根据图中数据得该反应为放热反应，其。 （2）①该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆方向移动，脱氮率减小，与曲线Ⅱ比较得N点时不是平衡状态，不能用平衡移动原理解释，因此原因是N点温度高，导致催化剂Ⅰ活性减弱，反应速率变慢。 ②A．反应体系遵循质量守恒定律，体系总质量恒定，未平衡时，CO2质量随着反应进行而变化，其质量分数也在变化，保持不变时即达到平衡状态，A正确； B．CO与NO按体积1：1混合反应，反应时体积消耗量也是1：1，故任何时候容器中CO与NO的体积都保持1：1，即它们的百分含量之比始终保持1：1，因此不能说明何时达到平衡状态，B错误； C．平衡时，NO与N2表示的速率关系为，C错误； D．反应体系全是气体，反应后气体物质的量减小，根据，未平衡时，随反应而变化，不变时即达到平衡状态，D正确； 故选AD。 ③Q点时脱氮率为50%，设CO与NO投料量均为nmol，列三段式得： 平衡时混合气体总物质的量为，该温度下。 10．（23-24高二上·河南南阳·期末）工业上采用多种还原剂NH3、CO、H2等还原NO气体。 Ⅰ．NH3还原法。已知： ① ② (1)的逆反应活化能与正反应活化能之差等于 kJ/mol。 (2)在密闭容器中充入4 mol NH3和6 mol NO，发生反应：。平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示。 若P点对应的反应容器降温的同时扩大容器体积，重新达到平衡时可能是图中点a、b、c、d中的 点。 Ⅱ．还原法。汽车尾气中的处理原理如图所示： (3)当x=1时，CO和NOx反应中N2与NOx的速率之比为 。其他条件相同，增大催化剂比表面积，反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅲ．H2还原法。在某催化剂作用下，的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，m、n为反应级数)。 (4)为了测定反应级数，测得实验数据如下： 实验 反应速率 a 0.1 0.1 v b 0.2 0.1 2v c 0.2 0.2 8v 由此推知，m= ，n= 。 (5)研究发现H2和NO反应分两步进行：第一步：2NO+H2=N2+H2O2 (很慢)；第二步： (补充反应式)(很快)，其中，第 步反应控制总反应速率。 (6)一定温度下，向恒容密闭反应器中充入0.4 mol NO和0.8 mol H2，发生反应：。体系的总压强与时间的关系如图所示。 ①0~30 min内用H2的分压表示的平均反应速率v(H2)为 kPa·min-1。 ②该温度下，平衡常数Kp= kPa-1 (Kp为用平衡分压计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1)1812 (2)c (3)1：2 增大 (4)1 2 (5)H2O2+H2=2H2O 一 (6)①2 ②0.027 【解析】（1）已知热化学方程式：① ②，根据盖斯定律，将(①×5-②×3)×，整理可得  △H=-1812 kJ/mol，说明逆反应活化能比正反应的活化能大1812 kJ/mol； （2）在密闭容器中充入4 mol NH3和6 mol NO，发生反应：△H=-1812 kJ/mol。该反应的正反应是气体体积增大的放热反应，根据平衡移动原理，减小压强，降低温度，化学平衡正向移动，会导致NO的体积分数减小。由于NO的体积分数：T1＞T2，所以温度：T1＞T2，则若P点对应的反应容器降温的同时扩大容器体积，重新达到平衡时可能是图中点a、b、c、d中的c点； （3）x=1时，CO和NOx反应方程式为：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)，由于用不同物质表示化学反应速率时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则N2与NO的速率之比为1：2；其他条件相同，增大催化剂比表面积，反应速率增大； （4）反应的速率方程为，根据实验a、b可知：在c(NO)相同时，c(H2)扩大2倍，反应速率也是原来的2倍，说明m=1；根据实验b、c可知：在c(H2)不变时，c(NO) 扩大2倍，速率增大4倍，说明n=2； （5）研究发现H2和NO反应分两步进行：第一步：2NO+H2=N2+H2O2 (很慢)，由于总反应是，用总反应减去第一步反应可得第二步反应的化学方程式为：H2O2+H2=2H2O；对于多步反应，总反应速率快慢由活化能大的慢反应决定，因此第一步的慢反应的反应速率控制总反应的化学反应速率； （6）①一定温度下，向恒容密闭反应器中充入0.4 mol NO和0.8 mol H2，此时气体总物质的量是n(总)=0.4 mol+0.8mol=1.2 mol，气体总压强是240 kPa，其中H2的分压p(H2)=；在反应进行到30 min时，气体总压强是210 kPa，此时气体总物质的量是n(总)平衡=，气体物质的量减少了△n=1.2 mol-1.05 mol=0.15 mol，根据物质反应转化关系可知，反应消耗H2的物质的量是△n(H2)=2×0.15 mol=0.3 mol，则此时H2的物质的量是n(H2)=0.8 mol-0.3 mol=0.5 mol，H2的分压是p(H2)=，故0~30 min内用H2的分压表示的平均反应速率v(H2)=； ②对于反应，根据①计算可知在30 min达到平衡时，△n(H2)=0.3 mol，根据物质反应转化关系可知平衡时，n(H2)=0.5 mol，n(NO)=0.4 mol-0.3 mol=0.1 mol，n(H2O)=0.3 mol，n(N2)=0.15 mol，平衡分压p(NO)= ；p(H2)=，p(H2O)=，p(N2)=，则平衡常数Kp==0.027 kPa-1。 11．（23-24高二上·河南焦作·期末）氯气及其某些氧化物均能用于饮用水的消毒杀菌。 (1)1868年，狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气氧化氯化氢气体制取氯气的方法，同时生成水蒸气。 已知：① ② 写出上述方法制备氯气的热化学方程式： 。 (2)用的强氧化性来去除烟气中的、NO等污染气体，涉及的部分反应如下： 保持其他条件不变，对比添加NO、不添加NO两种情况，测得氧化率随变化关系如图所示。 ①写出与NO反应的总化学方程式： 。 ②添加NO后，氧化率明显提高，其原因可能是 。 (3)在5L恒容密闭容器中充入8mol、2mol、4mol发生反应：，平衡时其中三个组分的物质的量与温度的关系如图所示。 ①下列措施既能提高的平衡转化率，又能增大化学反应速率的是 (填字母)。 A．升高温度　　　　B．增大压强　　　　C．加入催化剂　　　　D．移出 ②500K条件下，平衡时的物质的量浓度是 。 ③500K时，该反应的平衡常数 。 【答案】(1) (2)① ②添加NO后，反应③可生成较多的ClO，此时有利于反应②将SO2氧化为SO3，所以SO2氧化率明显提高 (3)①B ②0.4mol/L ③5 【解析】（1）已知：① ② 根据盖斯定律，①+2×②可得。 （2）①根据反应过程，与NO反应的总化学方程式：。 ②添加NO后，氧化率明显提高，其原因可能是添加NO后，反应③可生成较多的ClO，此时有利于反应②将SO2氧化为SO3，所以SO2氧化率明显提高。 （3）①A．升高温度平衡逆向移动，转化率降低，A不选； B．增大压强，平衡正向移动，浓度增大，化学反应速率加快，转化率提高，B选； C．加入催化剂，可以加快反应速率，不能提高转化率，C不选； D．移出，反应物和生成物总浓度减小，速率减小，平衡正向移动，转化率增大，D不选； 故选B。 ②500K条件下，平衡时物质的量为4mol，根据，消耗为2mol，其物质的量浓度是。 ③根据数据，列出三段式为： 500K时，该反应的平衡常数。 12．（23-24高二上·河南周口·期末）减少温室气体的排放对环境和社会都具有重要的意义。CH4- CO2催化重整反应的化学方程式为CH4(g)+ CO2(g)⇌2CO(g) + 2H2(g)    ΔH。回答下列问题： (1)已知：①CH4(g)+2O2(g)⇌CO2(g) +2H2O(g)    ΔH1= -890.3 kJ·mol-1； ②2CO(g)+ O2(g)⇌2CO2(g)    ΔH2= -566 kJ·mol-1； ③2H2(g)+ O2(g)⇌2H2O(g)    ΔH3= -483.6 kJ·mol-1； 则上述催化重整反应的ΔH = kJ·mol-1。 (2)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___________(填选项标号) A．单位时间内生成1 mol CH4的同时消耗2 mol CO B．混合气体的密度不再改变 C．反应速率v(CH4):v(CO2):v(CO):v(H2)=1:1:2:2 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3)容器容积为1 L，控制CH4和CO2初始投料量分别为2 mol和3 mol，发生CH4-CO2催化重整反应，甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①X、L代表温度或压强，则X代表 (填“温度”或“压强”)；L1 (填“>”或“<”) L2，并说出理由 。 ②计算b点反应的平衡常数K= 。 ③当温度为T1°C时，K=100，实验测得v正= k正 c(CH4)·c(CO2)，v逆=k逆c2(CO)·c2(H2)，k正、k逆为速率常数。T1°C时，k正 (用k逆表示)。当温度改变为T2°C时，k正= l05 k逆，则T2°C时平衡压强 (填“>” 或“<”) T1°C时平衡压强。 【答案】(1)+159.3 (2)D (3)①温度 < 该反应是气体分子数增大的反应，温度相同时，压强越大，CH4的平衡转化率越小 ②8 ③100k逆 > 【解析】（1）根据盖斯定律，①－②－③得出目标反应方程式，即ΔH=[(-890.3)-(-566)-(-483.6)]kJ/mol=+159.3kJ/mol；故答案为+159.3； （2）A．用不同物质反应速率表示达到平衡，反应方向是一正一逆，且速率之比等于化学计量数之比，单位时间内生成1 mol CH4的同时消耗2 mol CO，反应方向均向逆反应方向进行，因此不能说明反应达到平衡，故A不符合题意； B．组分均为气体，则混合气体总质量不变，容器为恒容，混合气体总体积不变，根据密度定义，混合气体密度始终保持不变，即混合气体密度不变，不能说明该反应达到平衡，故B不符合题意； C．没有指明反应速率的方向，因此不能说明反应达到平衡，故C不符合题意； D．组分均为气体，则混合气体总质量不变，该反应为气体分子总数增大的反应，因此当混合气体平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，故D符合题意； 答案为D； （3）①该反应为气体分子总数增大的反应，如果X表示压强，随着压强增大，平衡向逆反应方向进行，甲烷的转化率降低，不符合图像，因此X表示的是温度，L表示的压强，推出L1＜L2，故答案为温度；＜；该反应是气体分子数增大的反应，温度相同时，压强越大，CH4的平衡转化率越小； ②b点甲烷的转化率为50%，消耗甲烷、CO2物质的量为1mol，生成CO、H2物质的量为2mol，容器体积为1L，则b点该反应的平衡常数K==8；故答案为8； ③当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，因此有k正 c(CH4)·c(CO2)=k逆c2(CO)·c2(H2)，推出K==100，即k正=100k逆；当温度改变为T2℃，K=105，该反应为吸热反应，升高温度，促进反应向正反应方向进行，气体总分子总数增大，因此T2℃时平衡压强大于T1℃；故答案为100k逆；＞。 13．（23-24高二上·河南·期末）国家主席习近平在2020年9月22日召开的第七十五届联合国大会上表示：“中国将争取在2060年前实现碳中和”。回答下列问题： (1)催化加氢法：以下是催化加氢合成二甲醚发生的两个主要反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   ①反应   。 ②在恒压、和起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性。 一定温度下，向恒容容器中加入和发生上述反应，达到平衡时测得转化率为50%，选择性为，则平衡时体系中生成的的物质的量为 。 ③对于上述反应体系，下列说法错误的是 (填标号)。 A．增大的浓度，反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率均增加 B．加入催化剂，的平衡转化率增大 C．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态 ④前，平衡转化率随温度升高而下降的原因是 。 (2)已知：  。该反应的正反应速率可表示为，逆反应速率可表示为，其中、为速率常数。下图中能够代表的曲线为 (填“”“”“”或“”)。 (3)在一密闭容器中投入和发生反应  ，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化关系如图所示： ①M、N两点的化学反应速率： (填“>”“<”或“=”)。 ②当时，M点的 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。计算结果用最简分式表示)。 【答案】①(1)-204.9 ②0.2 ③BC ④反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，温度升高使转化为的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且下降幅度超过上升幅度(答案合理均可) (2) (3)①> ② 【解析】（1）①根据盖斯定律，反应Ⅱ-2×反应Ⅰ可得反应，(-122.5)-2×41.2=-204.9； ②反应的的总物质的量为1mol×50%=0.5mol，的选择性，生成的的物质的量为； ③A．增大CO2的浓度，活化分子数目增加，反应①、②的正反应速率均增加，故A正确；B．加入催化剂不改变化学平衡，则H2的平衡转化率不变，故B错误；C．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故C错误；故答案为：BC； ④前，平衡转化率随温度升高而下降的原因是：反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，温度升高使转化为的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且下降幅度超过上升幅度； （2）温度升高，反应速率加快，速率常数也增大。该反应正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，逆反应速率增大得更快，所以图中能够代表k逆的曲线为L4，故答案为：L4； （3）①M、N两点温度相同，压强越大化学反应速率越快，压强：M＞N，则vM＞vN，故答案为：＞； ②反应，平衡时混合气体总物质的量=(0.75+1.5+0.25)mol=2.5mol，分压P(CO)=×5MPa=1.5MPa，P(H2)=×5MPa=3MPa，P(CH3OH)=×5MPa=0.5MPa，M点时，平衡常数Kp=。 14．（23-24高二上·河南开封·期末）NOx、CO2的合理利用或处理是化学家们研究的重要课题。回答下列问题： (1)科学家找到了使CO2转化为CH4的途径： 。又知有关化学键键能如下表所示： 化学键 键能 728 436 x 464 则 。又知，则 。 (2)工业上可用反应处理含氮废气，在某容积为2L的密闭容器内充入和，在一定条件下发生上述反应，时测得的质量为。 ①该段时间内用表示的平均反应速率为 ；若时反应达到平衡，此时容器内气体密度与反应开始时气体密度之比为 。 ②下列事实能说明该反应已达平衡状态的是 (填字母)。 A．消耗同时消耗 B．容器内压强不再变化 C．容器内气体密度不再变化 D．键生成速率与键断裂速率相等 (3)向某密闭容器中通入，控制适当条件使其发生反应，测得不同温度、压强下的平衡转化率如图所示。    ①X表示 (填“温度”或“压强”)， (填“>”或“<”)。 ②与A点对应的反应中，容器容积为2L，则A点温度下，该反应的平衡常数 。 【答案】(1)414 (2)① ②AC (3)①压强 < ②0.5 【解析】（1）根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可知， 反应① ，则有：2E(C=O)+4E(H-H)-4E(C-H)-4E(H-O)=2×728kJ/mol+4×436 kJ/mol-4x kJ/mol -4×464 kJ/mol=-312 kJ/mol，即得：x=414，又知反应②，则即得反应 ，即a=-557，故答案为：414；-557； （2）在一定条件下发生上述反应，时测得的质量为18g即=1.5mol，则有三段式分析： ，据此分析解题： ①由分析可知，该段时间内用N2表示的平均反应速率为==0.05mol·L-1·min-1，根据恒温恒容下，若5min时反应达到平衡，此时容器内气体密度与反应开始时气体密度之比为：：=11:10，故答案为：；11:10； ② A．消耗12gC表示正反应速率，同时消耗44gCO2表示逆反应速率，二者速率真正相等，说明反应达到化学平衡，A符合题意；B．由反应方程式可知，反应前后气体的物质的量始终保持不变，即容器的压强始终保持不变，故容器内压强不再变化不能说明反应达到化学平衡，B不合题意；C．由方程式可知，反应过程中气体的质量一直在改变，容器的体积保持不变，即容器内气体的密度一直在改变，则容器内气体密度不再变化说明反应达到化学平衡，C符合题意；D．键生成速率表示正反应速率，键断裂速率表示逆反应速率，根据系数可知，当二者相等时，反应速率并不真正相等，不能说明反应达到化学平衡，D不合题意；故答案为：AC； （3）①由题干反应方程式可知，该反应正反应是一个气体体积减小的放热反应，结合题干图示信息可知，随着X的增大NO2的平衡转化率增大，即反应正向移动，故X表示压强，则Y为温度，温度升高平衡逆向移动，NO2的平衡转化率减小，故Y1＜Y2，故答案为：压强；＜； ②与A点对应的反应中，容器容积为2L，则A点温度下，三段式分析如下：，该反应的平衡常数==0.5，故答案为：0.5。 15．（23-24高二上·河南三门峡·期末）当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，中国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。因此，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点，其中研发二氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和解决能源问题的方案之一。 Ⅰ．二氧化碳在一定条件下转化为甲烷，其反应过程如下图所示。 已知：   反应Ⅱ：   (1)则反应Ⅰ的热化学方程式为 。 (2)一定条件下，向恒容密闭容器中加入和，只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ；后容器内总压强(p)不再变化，容器中为，为，为，内的平均反应速率 ，反应Ⅰ的平衡常数 （结果保留小数点后两位）。 Ⅱ．在催化剂作用下加氢还可制得甲醇。 (3)能说明反应  ，已达平衡状态的是______（填字母）。 A．单位时间内生成1的同时消耗了 B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化 D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化 Ⅲ．与催化重整制备的过程中存在反应： ①  ； ②  。 (4)向密闭容器中以物质的量之比为充入与，实验测得的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。p1、p2、p3由大到小的顺序为 ；时主要发生反应 （填“①”或“②”）。 【答案】(1)     (2) (3)CD (4)p1＞p2＞p3 ② 【解析】（1）反应Ⅰ的方程式为CO2+H2=H2O+CO，CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)  ΔH1=-205kJ/mol……①，CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)  ΔH2=-246kJ/mol……②，利用盖斯定律，反应Ⅰ由①－②，推出ΔH=[(-205)－(-246)]kJ/mol=+41kJ/mol，反应Ⅰ的热化学反应方程式为CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)  ΔH=+41kJ/mol，故答案为CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)  ΔH=+41kJ/mol； （2） 依据反应速率的表达式，v(H2)==0.13mol/(L·min)；平衡常数K=≈0.58；故答案为0.13mol/(L·min)；0.58； （3）A．单位时间内生成1mol甲醇的同时消耗了3mol氢气，反应都是向正反应方向进行，不能说明反应达到平衡，故A不符合题意； B．恒温恒容容器中进行反应，混合气体体积不变，组分都是气体，混合气体总质量不变，因此混合气体的密度始终保持不变，因此在恒温恒容容器中，混合气体密度不变，不能说明反应达到平衡，故B不符合题意； C．化学平衡常数只受温度的影响，该容器为绝热，随着反应进行温度降低，因此化学平衡常数不再变化，说明反应达到平衡，故C符合题意； D．组分都是气体，混合气体总质量不变，该反应为气体物质的量减少的反应，根据，当平均摩尔质量不再变化，说明反应达到平衡，故D符合题意； 答案为CD； （4）反应①是气体物质的量减少的反应，反应②前后气体物质的量不变，在相同温度下，增大压强，反应①向正反应方向进行，CO2平衡转化率增大，增大压强对反应②平衡无影响，根据图像推出：p1＞p2＞p3；从T1℃到T2℃，温度升高，无论压强变化，二氧化碳的转化率在T2℃时相等，说明T2℃时主要发生反应②；故答案为p1＞p2＞p3；②。 16．（23-24高二上·河南焦作·期末）丙烯是一种重要的化工原料，在催化剂作用下，可以由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢)：　 反应Ⅱ(氧化脱氢)：　 反应Ⅲ(氢气燃烧)：　 回答下列问题： (1) kJ/mol。 (2)对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入和Ar的混合气体。在温度为时，的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图1 ①结合图1，从平衡移动的角度分析，“通入Ar”的作用是 。 ②若要将的平衡转化率提高到60％，则 。 (3)恒温条件下，测得反应Ⅰ平衡时的物质的量浓度与平衡总压的关系如图2.请在图上画出平衡时的物质的量浓度随平衡总压变化的曲线 。(在图中C点平衡总压为10Mpa时，丙烷和丙烯的物质的浓度相等)。 (4)①关于反应Ⅱ，下列说法正确的是 。 A．该反应在任何温度下都能自发进行 B．升高温度，反应Ⅱ的平衡常数增大 C．通入的氧气越多，越有利于丙烷的氧化脱氢 D．将水液化分离出来，既可以加快反应速率，又能提高的转化率 ②与直接脱氢反应相比，氧化脱氢制备丙烯的优点是 。 (5)研究表明，可催化氧化脱氢制丙烯。在p=0.1MPa，，催化剂X的催化下，气体按一定流速通过反应器，丙烷转化率和产物选择性(丙烯的选择性=丙烯的产率÷丙烷的转化率×100％)随温度变化如下表： t℃ 丙烷转化率 产物的选择性 CO 400 4.06 93.12 2.20 4.68 500 12.32 91.23 3.16 5.61 600 35.22 85.44 7.73 6.83 下列说法不正确的是_____。 A．在较高温度下，催化剂X可提高产生丙烯反应的速率 B．催化氧化脱氢制丙烯的反应是放热反应 C．相同条件下，使用不同的催化剂，丙烷的平衡转化率相同 D．温度升高，催化剂X的活性下降，丙烯的产率降低 【答案】(1)＋124 (2)①减小气体浓度(或分压)，使平衡右移，提高转化率 ②1：3.8 (3) (4)①A ②反应温度较低、节约能源/氧气消耗氢气，有利于平衡正向移动/利用氢气和氧气反应放热，维持热量平衡/产品容易分离、副产物少 (5)BD 【解析】（1）由盖斯定律，可得； （2）①在总压恒定的条件下，充入惰性气体，等同于扩体减压，气体浓度(或分压)减小，使平衡向着气体分子数增大的方向移动(右移)，提高了的转化率； ②根据图1，的物质的量分数为0.4时，其平衡转化率为50%。假设混合气体为1mol，则起始时为0.4mol，Ar为0.6mol，运用三段式法计算：，由于总压恒定为100kPa，平衡时为0.2mol，为0.2mol，为0.2mol，Ar为0.6mol，则、、的分压均为，故时反应Ⅰ的平衡常数，要将的平衡转化率提高到60%，假设起始时为1mol，Ar为xmol，。运用三段式法计算：，由于总压恒定为100kPa，平衡时为0.4mol，为0.6mol，为0.6mol，Ar为xmol，则分压为，、的分压均为，根据温度不变平衡常数相等：，(说明：本题用浓度平衡常数同样可求得结果)； （3）增大压强缩小体积，平衡时两种物质的浓度都随平衡总压(体积缩小)的增大而增大。增大压强时，由于平衡向着气体分子数减少的逆反应方向移动，所以在两者浓度相等之后，两者浓度增加的程度不同，丙烷的浓度增大得更多，故丙烷的浓度大于丙烯的浓度。据此理可作图； （4）①A. 反应Ⅱ的，，所以该反应在任何温度下都能自发进行，选项A正确；B. 升高温度，反应Ⅱ的平衡逆向移动，平衡常数减小，选项B不正确；C. 通入的氧气过多，将发生丙烷的深度氧化，可能生成CO或，使丙烯的产率降低或得不到丙烯，选项C不正确；D. 将水液化分离出来，可提高的转化率，浓度降低减慢反应速率，选项D不正确；答案选A； ②与直接脱氢反应相比，氧化脱氢制备丙烯的优点是反应Ⅱ的温度较低(任何温度下都自发)、反应Ⅰ必须在高温下才能自发，低温反应可以节约能源；产品主要是水和丙烯，容易分离、副产物少； （5）A. 催化氧化脱氢制丙烯，在较高温度下，丙烯的产率远高于乙烯和CO，是催化剂X选择性地提高产生丙烯反应速率的结果，选项A正确；B. 表格中的数据不一定是平衡状态的数据，不能得出该平衡体系，温度对平衡移动的影响规律，选项B不正确；C. 催化剂能够改变反应速率，不同的催化剂对一定时间里没有达到平衡的转化率影响不同，但不能改变平衡转化率和平衡常数，选项C正确；D. 催化剂的活性与温度有关，温度过低或过高都可能是催化剂失活。从表格中的数据分析，温度升高，丙烯的选择性降低，但是丙烷的转化率在增大，丙烯的产率在增加，选项D错误；答案选BD。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $