专题12 化学反应原理综合题（期末真题汇编，山东专用）高三化学上学期

学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题12化学反应原理综合题 1.(24-25高三上·山东滨州·期末)氢能是清洁能源，广泛利用氢能是实现双碳目标的重要手段。 I.PdCo@Pd核壳催化甲酸分解制氢 (1)甲酸分解制氢反应进程中的相对能量变化如图该进程决速步骤的反应方程式为 1.40 1.20 1.20 1.00 0.96 0.80 0.53 0.58 0.60 0.40 I 盟 0.20 HCOO*+H* trans-HCOOH 0.00 -0.06 -0.20 -0.32 -0.40 HCOOH*(g) V -0.45 -0.60 -0.80 C02(g)+2H*C0,(g)H,(g 反应进程 Ⅱ.甲醇电解法制氢 (2)制氢原理如图，阳极电极反应式为」 H, CO, 质子 交换。 0 酸 树脂。 一甲醇 水溶液 电源 Ⅲ.乙醇催化重整法制氢 ①C,H,0H(g)+H,0(g)=2C0(g)+4H2(g)△H,=+255.7 kJ.mol ②C0(g)+H,0(g)=C0,(g)+H2(g)△H2 ③C,H,0H(g)+3H,0(g)=2C0,(g)+6H,(g)△H,=+173.3kJ·mol1 (3)△H2= kJmo。 (4)恒容条件下，将1molC,H,0H(g)和3molH,0(g)投入密闭容器中发生上述反应，平衡时CO2和CO的 选择性、乙醇的转化率随温度变化的曲线如图。[CO的选择性= n生成(CO) n生成(CO)+生成(C0,)] 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 100 100 (573,85) 80 80 60 (573,60) 60 40 40 b 30 20 0 10 0 573 TK ①表示CO2选择性的曲线是 (填“ab”或“c)；曲线c随温度呈上升趋势的原因 是 ②573K时，反应②的平衡常数K、= (用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留整数)。 2.(24-25高三上·山东德州·期末)科学研究发现火星上二氧化碳含量十分丰富。如何在火星上实现将二 氧化碳与氢气合成火箭推进剂液态燃料甲烷成了科学研究的重要课题。主要涉及以下两个反应： 反应I:C0,g+4H,g=CH,(g+2H,0g 反应IⅡ：C0,g+H,(g=C0(g+H,0(g)△H2=+41 kJ.mol (I)已知：C0(g+3H,g=CH4g+H,0(g△H=-206 kJ.mol1,则反应I的Ea(正)」 Ea (逆)（填“><”或=），若反应I的△S=-170Jmo.K-1,则有利于反应I自发进行的温度范围 K(精确到整数)。 (2)CO2催化加氢合成CH4的过程中，CO2活化的可能途径如图所示(*”表示物质吸附在催化剂上)，CO *是CO2活化的优势中间体，原因是 相对能量/eV 1.0 0.55 0.5 0.28 0.04 0.0 C0*+2H* HCOO*+H* -0.5 -0.82 -1.0 CO*+O*+2H* -1.5 反应进程 (3)500C时，向1L恒容密闭容器中充入4 molCO2和12molH2发生反应I、IⅡ，初始压强为p,10min CH,平衡浓度 时反应达到平衡状态，CH4选择性为60%（选择性= ×100%),测得c(H,0)=4molL,则0 C0,转化浓度 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 ~l0min内v(CH4)= mol.L.min,此时容器内压强为 (4)在恒容条件下，按v(CO2):(H2)=1l的投料比发生反应I、Ⅱ，初始压强为P,平衡时CO2、CH4 n(c02） 和C0在含碳物质中的体积分数φφ(C0,)= ×100% 随温度T的变化如图所示。 nco2)+n(co)+n(cH4】 80T 701 a 60 号 0 40 30- b (540,20)1 20- 10 n p (540,10) 0 21 300400500600700800900 TIC ①曲线b表示的含碳物质的名称为 ②若按V(CO2):VH2)=1:2投料，则新平衡时刻曲线交点n位置移动至 点（填“m”或“p), 此时新平衡点反应Ⅱ的K。 (以分压来表示，物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。 3.(24-25高三上·山东菏泽·期末)一定条件下，1-苯基丙炔可与HC1发生催化加成，反应过程的能量变 化如图1，反应体系中三种有机物的百分占比随时间变化如图2。 相个 能 Ph-C≡C-CH, 100 Ea 6 Ea, 产物B Ph-C=C-CH,(g)+HCl(g) H =● Ph CH,(g) 因 反应I 反应I Ph C=C CH, CK 产物A B H(g) 0 010 305070 90 一反应过程 t/min 图1 图2 回答下列问题： Ph C=C/H CK CK H, (1)反应Ⅲ： CH, Ph C-CH (g)△H= (2)分析产物A占比呈先变大后减小的原因 (3)下列关于该反应的说法正确的是 a.选择较短的反应时间，及时分离可获得高产率产物A 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 b.选择对产物A选择性较好的催化剂，能有效提高A的平衡产率 c.将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a d.升高温度，1-苯基丙炔的转化率和A的选择性均增大 (4)为研究上述反应体系的平衡关系，在一定温度下，向某刚性密闭容器中加入1moPh-C≡C-CH3和 1.5 molHC1,容器内总压强为pKPa,反应5分钟达平衡。平衡时测得Ph-C=C-CH,的转化率为a。己 知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.5,则平衡时反应体系的总压强为」 KPa,反应前5分钟A的反应速 率为KPa·min1,该温度下反应I的压强平衡常数Kl= (用含有的代数式表示)。 4.(24-25高三上·山东淄博实验中学·期末)丙酸钙[(CH3CH2COO2Ca]在生活、生产中有广泛用途。 I用蛋壳（主要成分为CaCO)制备丙酸钙。 C0、HO 乙烯 CHCH2COOH 反应① △ 过滤 -(CH3CH2COO)Ca 反应② 浓缩结晶 鸡蛋壳 洗净、风干 蛋壳粉 粉碎、过筛 (1)上述流程中，有利于提高反应速率的操作有 (2)已知： 2C0(g+02g=2C02(g）△H-566J/mol C2H(g)+302(g)=2C02(g)+2H,0(g)AH=-1323kJ/mol 2CHCH,COOH(g)+702(g)=6CO,(g)+6H,O(g)AH=-2900kJ/mol 反应①：CO(g+C,H4g+H,O(g=CH,CH2 COOH(g)=」 kJ/mol。 (3)反应②的化学方程式为 IⅡ.丙酸钙的用途 (④丙酸钙是世界卫生组织批准使用的食品用防霉剂。某小组同学为探究丙酸钙的防霉效果，按下列① ⑥的配方（每个配方均使用50g面粉和0.75g酵母）蒸制6个馒头，冷却后置于密封袋中，定期观察记录 如下： 组别 第一组 第二组 序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 蔗糖/g 0 0 0 5 5 5 丙酸钙/g 0 0.06 0.10 0 0.06 0.10 开始发霉的时间 第3天 第4天 第5天 第3天 第4天 第5天 本实验可以得出的结论（写两点）：① ② (⑤)己知：丙酸钙高温分解产生CO和还原性的烃或烃基（以CHx表示）。燃煤中添加丙酸钙后，尾气 中SO2、NO排放量显著减少，其可能的原因是_一。 5.(24-25高三上·山东淄博·期末)CO2催化加氢制甲醇涉及到的反应如下： I.C0,(g)+3H(g)=CH,0H(g)+H,0(g)△H1=-49.5kJ·mol II.C02(g)+H2(g)=C0(g)+H,0(g)△H2=+41.2kJ·mo IⅢ.CO(g)+2H2(g)=CH,OH(g)△H3 回答下列问题： (1)△H,=kJo,反应I能自发进行的条件是一（填标号）。 a.高温b.低温c.任意温度d.无法判断 (2实验测得反应Ⅱ的vE=kEcC0,cH),V是=k起cH,0c(C0)。已知RIk=.+C,其中Ea T 为活化能，k为速率常数，R和C为常数；K为平衡常数。则△H,=kJ·ol(用含K、T、R的 代数式表示)，图中m线变为n线的过程可能改变的条件是。 ←Rnk/(kJ.mol-.K) m /K- (3)压力P下，往密闭容器中充入CO2和H2,平衡时CO(g)、CO,(g)、CH,OH(g)的摩尔分数随温度T变 化的曲线如图所示，则Y线对应物种为（填化学式）。T时，体系中H,O(g)的摩尔分数 ,反应Ⅱ的平衡常数K。=一（用含a、b的代数式表示)。 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C02 6 Y T T/K 6.(24-25高三上·山东济南·期末)酸性CuC12溶液常用于媒染剂和消毒剂等。为探究CuC12不同体系中的 微观变化，进行如下实验。回答下列问题： (1)将CuC12·7H0放入密闭容器中，在高压HC1气氛下，缓缓抽去其中的水蒸气，使体系中水蒸气的分 压(H,0)逐渐降低，各步脱水过程为一系列的动态平衡（脱水过程均为吸热反应）。50℃下，部分阶段脱 水时，水合物中水的质量分数o与p(H0)的关系如下。 340.00 6 CuCl·3HO 30.00 c d 25.0 M 21.1 20.0 6000 4000 2000 p(H,O)/Pa ①脱水时，高压HC气氛的作用是 ②b一c阶段对应的化学方程式为. ③若升温至60C,d→e阶段对应的p(H,0)_4000Pa(填><”或“=)。 ④当CuCL,·3H,0由d点失水达到M点时，剩余CuCl23H,0的物质的量分数为。 (2)在一定温度下，CuC1,在液态有机相中存在以下氯化络合反应： Cu2*+Cl CuCl*K =1.5L.mol- Cu2+2C=Cucl2 K2=0.5(L.mol-) Cu+3CI=CuCl K:=5x10-(L.mol-) 厨学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 Cu2++4C1=CuC1K4=2.5x10-5(Lmol) 反应Cu2++CuCl,≠2CuCI的平衡常数K=一。 保持温度不变，改变xmol·LCuC1,有机相稀溶液中C的起始浓度，测得铜元素的部分微粒分布系数δ 与C平衡浓度关系如图所示。 1.0 c a 0.5 6 CuCl3 10 c(Cr)/mol-L-I 图中未表示出 (填“Cu+“CuCrt"CuCl.2”或“CuC1")的分布系数；A点时，C的浓度为 ol.L'(保留两位小数)，此时Cu+的氯化络合转化率约为；向上述溶液中继续加入有机试剂稀释， c(CuCl 体系中 的值」 (填“增大”“减小”或“不变”)。 c(Cucl? 7.(24-25高三上·山东济宁·期末)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以下反应是目前大规模制取氢 气的重要方法之一，反应为：C,H,0H(g+3H,0(g=2C0,(g+6H,(g△H=+171kJol 该反应涉及以下过程： I:C,HOH(g)CO(g)+CH (g)+H (g)AH IⅡ：CH4g+2H,0g=C0,g+4H,g)△H2=+165kJ·mo Ⅲ：C0(g+H,0(g=C02(g+H2g△H3=-48kJ·mol (1)△H,= _kJ.molP。 n(H2O) (2)压强为100kPa的条件下，图1是H2的平衡产率与温度及起始时 n(C,H,OH) 的关系，曲线上标关注的 数字为H2的平衡产率(%)；图2是温度为T时， c(C,H,On与1g[c,(CH,-c=(co]的关系 c平(H2) 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 2000 1600 明 1200 )(HO) N 70 80 90 Q5.0,4.0) 800 40 10 20 M● 400 0 12 16 20 c平(H2) n(H20) c平(CH,O 图1 n(C,H;OH) 图2 ①图1中A,B两点相等的原因 ②温度为T时，反应I的平衡常数为 降低温度，图2中O点可能变为点」 (填M 或N)。 ③温度为T时，在1L刚性容器中，充入nmolC,H,0H(g和12 nmolH,0g),达到平衡时测得压强为 100kPa,c平(CH4)=amol.L,且CH4在含碳产物中的摩尔分数为b,则C0的物质的量浓度为 molL。 (3)乙醇水蒸气重整制氢反应，在其他条件一定的情况下，不同催化剂对氢气产率的影响如图3所示，P 点处氢气的产率 (填“可能是“一定是”或“一定不是”该反应的平衡产率，原因为 100 氢90 。☆★4金全一全全全全一全今全A 的 80 产 70 率 %60 △Co/MgO 50 ▲Rh/MgO Pd/MgO 40 123456789101112131415 图3 反应时间h 8.(24-25高三上·山东临沂百师联盟·期末)为减小煤炭对环境的污染，工业上将煤炭与空气和水蒸气反 应，得到工业的原料气。回答下列问题： 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (1)已知：C(s)+0,(g)=C0,(g)△H1=-394 kJ.mol 2C0(g)+0,(g)=2C0,(g)△H2=-566kJ·mo ①2C(s)+0,(g)=2C0(g）△H,=kJ.mol。 ②其他条件不变，随着温度的下降，气体中C0与C02的物质的量之比_一（填标号）。 A.不变B.增大C.减小D.无法判断 (2)为得到更多的氢气原料，工业上的一氧化碳变换反应： C0(g)+H,0(g)=C0,(g)+H,(g)△H=-41kJ·mol ①一定温度下，向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气，总压强为2.0MPa。反应后测得各组分的 平衡压强（即组分的物质的量分数×总压）：p(CO)=0.2MPa、p(CO2)=0.8MPa,则反应用平衡分压 代替平衡浓度的平衡常数K。的数值为」 ②生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是 (填标号)。 A.反应温度越高越好 B.通入一定量的氮气 C.选择合适的催化剂D.适当提高反应物压强 ③以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，反应过程如图所 示。 M 用两个化学方程式表示该催化反应历程（反应机理)：步骤I：一；步骤Ⅱ： (3)制备水煤气反应的反应原理：C(s)+H,0(g)=C0(g)+H,(g)△H=+131kJ·mol。在工业生产水煤气 时，通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是 9.(24-25高三上·山东青岛二中·期末)苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成，以CO2和 乙苯为原料合成苯乙烯，其过程如下图，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测。 C0(g) △H1,K 途径1 C02(g) △H3,K3 △H2,K CO(g)+H2O(g)" (g 途径2 →C0(g)+HO(g) 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (1)C02(g+ (g)+CO(g)+H,O(g平衡常数K3」 (用含K1、K2的 代数式表达)。向刚性容器中充入等物质的量CO2和乙苯，发生途径1反应，不同温度下测得平衡时各 物质的体积分数如下图，可推知随温度升高K,(填“增大”或“减小”)，相同温度下CO2转化率低于 乙苯，推知发生了副反应C0(g)+H,0(g=C0,g+H,(g,由图象知该反应的△H0。 苯乙烯 0.7 0.6 C02 -C0和H,0 0.5 -H2 0.4 0.3 毫 0.2 0.1 0.0外 600 800 1000 1200 1400 温度K (2)某团队研究途径2，找到无需C○2的乙苯直接脱氢的高效催化剂，原理如图： 催化剂 (gH2(g+ g△H。工业上，通常在乙苯EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物 质的量之比为1：10；N2不参与反应)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下 进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H2以外的 产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下。 100 苯乙烯 80 60 o EB:N2=1:10 B(600,40) 20 只有乙苯 0二 400 500 600 700 温度/℃ ①掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 ②AB两点对应的正反应速率较小的是 ③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数K,=__MPa。 ④控制反应温度为600C的理由是 专题12 化学反应原理综合题 1．(24-25 高三上·山东滨州·期末)氢能是清洁能源，广泛利用氢能是实现双碳目标的重要手段。 Ⅰ．Pd—Co@Pd核壳催化甲酸分解制氢 (1)甲酸分解制氢反应进程中的相对能量变化如图.该进程决速步骤的反应方程式为 。 Ⅱ．甲醇电解法制氢 (2)制氢原理如图，阳极电极反应式为 。 Ⅲ．乙醇催化重整法制氢 ①   ②   ③   (3) 。 (4)恒容条件下，将和投入密闭容器中发生上述反应，平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度变化的曲线如图。[CO的选择性] ①表示选择性的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；曲线c随温度呈上升趋势的原因是 。 ②573K时，反应②的平衡常数 (用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留整数)。 【答案】(1) (2) (3) (4) a 曲线c代表CO的选择性，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，随温度升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，CO的物质的量增大，选择性升高 14 【详解】（1）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；据图可知该进程决速步骤的反应方程式为； （2）由图，阳极电极反应为甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子； （3）由盖斯定律可知，反应(③-①)得反应②，则反应； （4）反应①、③为吸热反应，反应②为放热反应，随着温度的升高，反应①、③平衡向正反应方向移动，反应②平衡向逆反应方向移动，则升高温度，一氧化碳的选择性增大，同时导致二氧化碳的选择性减小，由一氧化碳的选择性和二氧化碳的选择性之和等于1可知，表示二氧化碳选择性的曲线为a、表示一氧化碳选择性的曲线是c、表示乙醇的转化率的曲线是b； ①由分析，表示选择性的曲线是a；曲线c随温度呈上升趋势的原因是：曲线c代表CO的选择性，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，随温度升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，CO的物质的量增大，选择性升高； ②由图可知，573K时，二氧化碳的选择性为85%，一氧化碳的选择性为15%，乙醇的转化率为60%，则平衡时一氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×15%= 0.18mol，二氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×85%= 1.02mol，设反应①中消耗乙醇xmol、反应②中消耗一氧化碳ymol，反应③中消耗乙醇zmol，由方程式和乙醇的转化率可得：x+z=0.6，由方程式和一氧化碳的物质的量可得：2x-y=0.18，由方程式和一氧化碳的物质的量可得：y+2z=1.02，则平衡时水蒸气的物质的量为3-x-y-3z=3-(x+z)-(y+2z)=3-0.6-1.02=1.38mol，氢气的物质的量为4x+y+6z=4(x+z)+(y+2z)=2.4+1.02=3.42mol，气体的总物质的量为0.4+1.38+1.02+0.18+3.42=6.4mol，所以反应②的。 2．(24-25 高三上·山东德州·期末)科学研究发现火星上二氧化碳含量十分丰富。如何在火星上实现将二氧化碳与氢气合成火箭推进剂液态燃料甲烷成了科学研究的重要课题。主要涉及以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ：   (1)已知：  ，则反应Ⅰ的Ea(正) Ea(逆)(填“＞”“＜”或“=”)，若反应Ⅰ的，则有利于反应Ⅰ自发进行的温度范围 K(精确到整数)。 (2)CO2催化加氢合成CH4的过程中，CO2活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，CO*是CO2活化的优势中间体，原因是 。 (3)500℃时，向1 L恒容密闭容器中充入4 molCO2和12 molH2发生反应Ⅰ、Ⅱ，初始压强为p，10 min时反应达到平衡状态，CH4选择性为60%(选择性=)，测得，则0~10 min内v(CH4)= ，此时容器内压强为 。 (4)在恒容条件下，按的投料比发生反应Ⅰ、Ⅱ，初始压强为，平衡时CO2、CH4和CO在含碳物质中的体积分数随温度T的变化如图所示。 ①曲线b表示的含碳物质的名称为 。 ②若按V(CO2)：V(H2)=1：2投料，则新平衡时刻曲线交点n位置移动至 点(填“m”或“p”)，此时新平衡点反应Ⅱ的Kp= (以分压来表示，物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。 【答案】(1) ＜ T＜971 (2)生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成 (3) 0.15 (4) 甲烷 m 0.2 【详解】（1）根据盖斯定律，将反应Ⅰ-反应Ⅱ，整理可得  ，所以△H1=△H2+△H=+41 kJ/mol-206 kJ/mol=-165 kJ/mol＜0，说明反应Ⅰ的正反应为放热反应，因此其正反应的活化能Ea(正)＜逆反应的活化能Ea(逆)； 反应Ⅰ要自发进行，△G=△H1-T△S＜0，-165 kJ/mol-T×(-170)J/(mol·K)×10-3kJ/J＜0，解得T＜971 K； （2）CO*是CO2活化的优势中间体，这是由于生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成； （3）在恒温恒容时，压强比等于气体的物质的量的比。在反应开始时，n(总)始=4 mol+12 mol=16 mol，气体压强为P0；在10 min时反应达到平衡，假设反应消耗CO2的总浓度为x mol/L，由于CH4的选择性为60%，则物质反应转化关系为；。平衡时c(H2O)=1.2x+0.4x=4 mol/L，解得x=2.5 mol/L，故平衡时产生CH4的物质的量浓度为c(CH4)=0.6x=0.6×2.5 mol/L=1.5 mo/L，0~10 min内v(CH4)==0.15 mol/(L·min)； 平衡时各种气体的物质的量n(CO2)=4 mol-2.5 mol/L×1 L=1.5 mol，n(H2)=12 mol-(2.4×2.5 mol/L+0.4×2.5 mol/L)×1 L=5 mol，n(CH4)=1.5 mo/L×1 L=1.5 mol，n(H2O)=(1.2×2.5 mol/L+0.4×2.5 mol/L)×1 L=4 mol，n(CO)=0.4×2.5 mol/L×1 L=1 mol，n(总)平=1.5 mol+5 mol+1.5 mol+4 mol+1 mol=13 mol，所以平衡时气体总压强为Kp=； （4）①CO2能转化为CH4和CO，但300℃平衡时CO2的转化率较大，则φ(CO2)较大，根据前边分析可知：反应Ⅰ的正反应是放发热反应，反应Ⅱ的正反应是吸热反应。升高温度，反应Ⅰ的化学平衡逆向移动，导致CH4的含量降低，反应Ⅱ的平衡正向移动，导致CO的含量增大，则随着温度升高，CH4的平衡体积分数逐渐减小、CO的平衡体积分数逐渐增大，故曲线a表示的含碳物质为CO2，其名称是二氧化碳；曲线b表示的含碳物质为CH4，其名称为甲烷；曲线c表示的含碳物质为CO，其名称是一氧化碳； ②若按V(CO2)：V(H2)=1：2投料，与原投料比较，就是增大了H2的浓度，增大反应物浓度，化学平衡正向移动，导致CO2的转化率提高，CH4、CO的平衡含量增大，故达到新平衡时刻曲线交点n位置将会移动至m点； 在m点，φ(CO)=φ(CH4)=20%，则φ(CO2)=1-20%-20%=60%。开始时若按V(CO2)：V(H2)=1：2投料，假设n(CO2)=1 mol，则n(H2)=2 mol，平衡时n(CH4)=n(CO)=0.2 mol，n(CO2)=0.6 mol，根据方程式可知物质反应转化关系为，，平衡时n(CO2)=0.6 mol，n(CH4)=n(CO)=0.2 mol，n(H2)=(2-0.8-0.2)mol=1 mol，n(H2O)=(0.4+0.2)mol=0.6 mol，n(总)=0.6 mol+0.2 mol+0.2 mol+1 mol+0.6 mol=2.6 mol，p(CO2)=，p(H2)=，p(CO)=，p(H2O)=，则m点时新平衡点反应Ⅱ的Kp==0.2。 3．(24-25 高三上·山东菏泽·期末)一定条件下，1-苯基丙炔可与发生催化加成，反应过程的能量变化如图1，反应体系中三种有机物的百分占比随时间变化如图2。 回答下列问题： (1)反应Ⅲ：   。 (2)分析产物A占比呈先变大后减小的原因 。 (3)下列关于该反应的说法正确的是 。 a．选择较短的反应时间，及时分离可获得高产率产物A b．选择对产物A选择性较好的催化剂，能有效提高A的平衡产率 c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a d．升高温度，1-苯基丙炔的转化率和A的选择性均增大 (4)为研究上述反应体系的平衡关系，在一定温度下，向某刚性密闭容器中加入和，容器内总压强为，反应5分钟达平衡。平衡时测得的转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数，则平衡时反应体系的总压强为 ，反应前5分钟A的反应速率为 ，该温度下反应Ⅰ的压强平衡常数 (用含有α的代数式表示)。 【答案】(1) (2)产物A为，反应I的活化能小于反应Ⅱ，初始阶段以反应I为主，A的占比大于B，但反应Ⅱ限度远大于反应I，随着反应Ⅱ进行，反应I逆向移动，A的占比逐渐减小 (3)ac (4) 【详解】（1）由图可知，焓变为生成物总能量-反应物总能量，故； （2） 产物A为，反应I的活化能小于反应Ⅱ，初始阶段以反应I为主，A的占比大于B，但反应Ⅱ限度远大于反应I，随着反应Ⅱ进行，反应I逆向移动，A的占比逐渐减小； （3）a．选择较短的反应时间，及时分离平衡移动，可获得高产率产物A，a正确； b．选择对产物A选择性较好的催化剂，催化剂不影响平衡，b错误； c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，催化剂表面积增大，速率加快，提前达峰值，且占比高，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a，c正确； d．两反应均为放热反应，升高温度，1-苯基丙炔的转化率减小，d错误； 故选ac； （4）由于平衡时测得Ph-C≡C- CH3的转化率为α，则反应的Ph-C≡C- CH3物质的量为αmol，生成的产物A和产物B的总物质的量为αmol，HCl的物质的量为(1.5-α)mol，则HCl、A、B、剩余的Ph-C≡C- CH3物质的量为，1+1.5-α，平衡时反应体系的总压强为：；设生成产物B的物质的量为xmol，则生成产物A的物质的量为(α-x)mol，设容器体积为V，则反应Ⅲ的平衡常数，解得，A的物质的量为mol，A的分压为，反应前5分钟A的反应速率为；由此可知，生成产物B的物质的量为mol，则生成产物A的物质的量为mol，此时Ph-C≡C- CH3的物质的量为(1-α)mol， Ph-C≡C- CH3、HCl、产物A三种物质的总物质的量为(2.5-α)mol，则Ph-C≡C- CH3、HCl、产物A三种物质的浓度比为、、，则。 4．(24-25 高三上·山东淄博实验中学·期末)丙酸钙[(CH3CH2COO)2Ca]在生活、生产中有广泛用途。 I.用蛋壳(主要成分为CaCO3)制备丙酸钙。 (1)上述流程中，有利于提高反应速率的操作有 。 (2)已知： 反应①：= kJ/mol。 (3)反应②的化学方程式为 。 Ⅱ.丙酸钙的用途 (4)丙酸钙是世界卫生组织批准使用的食品用防霉剂。某小组同学为探究丙酸钙的防霉效果，按下列①~⑥的配方(每个配方均使用50g面粉和0.75g酵母)蒸制6个馒头，冷却后置于密封袋中，定期观察记录如下： 组别 第一组 第二组 序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 蔗糖/g 0 0 0 5 5 5 丙酸钙/g 0 0.06 0.10 0 0.06 0.10 开始发霉的时间 第3天 第4天 第5天 第3天 第4天 第5天 本实验可以得出的结论(写两点)：① ；② 。 (5) 已知：丙酸钙高温分解产生CaO和还原性的烃或烃基(以CHX表示) 。燃煤中添加丙酸钙后，尾气中SO2、NO排放量显著减少，其可能的原因是 。 【答案】 粉碎、加热 -156 CaCO3+2CH3CH2COOH=(CH3CH2COO)2Ca+CO2↑+H2O 本实验条件下加入5g蔗糖对丙酸钙的防霉效果没有影响 本实验条件下加入丙酸钙量越多，开始霉变时间越晚(或防霉效果越好) CaO可以与SO2反应最终以CaSO4的形式将其固定，CHx将NO还原为N2(或书写相关反应方程式) 【详解】(1)影响反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等因素，由图中信息可知，本题的答案为：粉碎、加热； (2)由已知可得，，，三式相加可得反应①：，故答案为：-156； (3)蛋壳粉的主要成分是碳酸钙，所以反应②的化学方程式为：CaCO3+2CH3CH2COOH=(CH3CH2COO)2Ca+CO2↑+H2O，故答案为：CaCO3+2CH3CH2COOH=(CH3CH2COO)2Ca+CO2↑+H2O； (4)从表中数据对比可知，5g蔗糖对丙酸钙的防霉效果没有影响；丙酸钙量越多，开始霉变时间越晚(或防霉效果越好)；故答案为：本实验条件下加入5g蔗糖对丙酸钙的防霉效果没有影响；本实验条件下加入丙酸钙量越多，开始霉变时间越晚(或防霉效果越好)； (5)由已知信息中的物质可得氧化钙和二氧化硫反应，或者具有还原性的烃还原NO,故答案为：CaO可以与SO2反应最终以CaSO4的形式将其固定，CHx将NO还原为N2。 【点睛】本题以丙酸钙为主线考查热化学方程式等知识，特别是第二问中的图表信息要仔细分析，考查学生的读取信息的能力。 5．(24-25 高三上·山东淄博·期末)催化加氢制甲醇涉及到的反应如下： I．   II．   III．   回答下列问题： (1) ，反应I能自发进行的条件是 （填标号）。 a．高温b．低温c．任意温度d．无法判断 (2)实验测得反应II的，。已知，其中为活化能，为速率常数，和为常数；为平衡常数。则 （用含、、的代数式表示），图中线变为线的过程可能改变的条件是 。 (3)压力下，往密闭容器中充入和，平衡时、、的摩尔分数随温度变化的曲线如图所示，则线对应物种为 （填化学式）。时，体系中的摩尔分数 ，反应II的平衡常数 （用含、的代数式表示）。 【答案】(1) (2) 使用了更高效的催化剂 (3) 【详解】（1）根据盖斯定律I- II= III，，由方程式可知，，所以反应I在低温能自发进行； （2），，已知，其中为活化能，为速率常数，和为常数；为平衡常数。-，则，图中线变为线的过程，可知斜率减小，即活化能降低，所以改变的条件是使用了更高效的催化剂； （3）压力下，往密闭容器中充入和，随着温度升高，反应I和III逆向移动，反应II正向移动，平衡时的摩尔分数随温度减小、的摩尔分数随温度基本不变、的摩尔分数随温度减小，则线对应物种为，时，由图可知和的摩尔分数为a，的摩尔分数为b，假设反应I甲醇生成ymol，反应III甲醇生成zmol，反应II一氧化碳生成xmol，得的摩尔分数=，一氧化碳的摩尔分数=，故体系中的摩尔分数=，体系中的摩尔分数=，故反应II的平衡常数。 6．(24-25 高三上·山东济南·期末)酸性溶液常用于媒染剂和消毒剂等。为探究不同体系中的微观变化，进行如下实验。回答下列问题： (1)将放入密闭容器中，在高压HCl气氛下，缓缓抽去其中的水蒸气，使体系中水蒸气的分压逐渐降低，各步脱水过程为一系列的动态平衡(脱水过程均为吸热反应)。50℃下，部分阶段脱水时，水合物中水的质量分数ω与的关系如下。 ①脱水时，高压HCl气氛的作用是 。 ②b→c阶段对应的化学方程式为 。 ③若升温至60℃，d→e阶段对应的 4000Pa(填“>”“<”或“=”)。 ④当由d点失水达到M点时，剩余的物质的量分数为 。 (2)在一定温度下，在液态有机相中存在以下氯化络合反应：          反应的平衡常数 。 保持温度不变，改变有机相稀溶液中的起始浓度，测得铜元素的部分微粒分布系数δ与平衡浓度关系如图所示。 图中未表示出 (填“”“”“”或“”)的分布系数；A点时，的浓度为 (保留两位小数)，此时的氯化络合转化率约为 ；向上述溶液中继续加入有机试剂稀释，体系中的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1) 抑制水解(抑制铜离子水解) > 50％ (2) 4.5 0.67 55％ 增大 【详解】（1）①溶液中存在，高压HCl气氛是为了抑制铜离子水解，故答案为抑制水解(抑制铜离子水解)； ②ab阶段，水的百分比为40%，设ab阶段分子式为，所以有，解得x=5，所以ab阶段分子式为，又cd阶段分子式为，所以b→c阶段对应的化学方程式为； ③脱水过程均为吸热反应，温度升高，促进脱水，所以若升温至60℃，d→e阶段对应的>4000Pa； ④d点分子式为，当由d点失水达到M点时，水的百分比为25%，设ab阶段分子式为，所以有，解得x=2.5，同理可知，e点分子式为，所以d到e失去1个水，所以到M点时，剩余的物质的量分数为50%，故答案为50%。 （2）已知： Ⅰ： Ⅱ：   2Ⅰ-Ⅱ得：，所以； 由图可知，曲线a一直降低，所以a代表的分布系数；当Cl-不足时，主要发生，当Cl-过量时，主要发生，且向转化，所以的分布系数随着的浓度增大表现出先增大后减小，而则一直增大，所以曲线b代表，曲线c代表；由K值可知，铜离子转化的很少，而更少，结合图可知，已经标注，则未标注的为； A点时，且，所以，所以； 由图可知，；A点时，、分布系数几乎为0，设、，则，，，a=4.5b，所以的氯化络合转化率约为； 根据  ， ，同理  ，，则，稀释时，溶液中浓度减小，所以体系中的值增大。 7．(24-25 高三上·山东济宁·期末)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一，反应为：   该反应涉及以下过程： Ⅰ：   Ⅱ：   Ⅲ：   (1) 。 (2)压强为的条件下，图1是的平衡产率与温度及起始时的关系，曲线上标关注的数字为的平衡产率(%)；图2是温度为T时，与的关系。 ①图1中A，B两点相等的原因 。 ②温度为T时，反应Ⅰ的平衡常数为 ；降低温度，图2中O点可能变为点 (填“M”或“N”)。 ③温度为T时，在1L刚性容器中，充入和，达到平衡时测得压强为，，且在含碳产物中的摩尔分数为，则的物质的量浓度为 。 (3)乙醇水蒸气重整制氢反应，在其他条件一定的情况下，不同催化剂对氢气产率的影响如图3所示，P点处氢气的产率 (填“可能是”“一定是”或“一定不是”)该反应的平衡产率，原因为 。 【答案】(1)+54 (2) B点温度高于A点，升高温度，反应Ⅲ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ，Ⅱ正向移动产生的量相等 M (3) 一定不是 P点处氢气的产率小于其他催化剂作用下氢气的产率，催化剂不影响平衡转化率，所以未达平衡 【详解】（1）根据盖斯定律可知，总反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ，； （2）①由图可知，B点温度高于A点，图1中B点氢气的产率与A点相等说明升高温度，反应Ⅲ逆向移动消耗氢气的量与I、II正向移动及反应IV逆向移动产生H2的量相等； ②，温度为T时，反应Ⅰ的平衡常数为；降低温度反应Ⅰ为吸热反应，平衡逆移，平衡常数减小，反应图2中O点可能变为点M； ③充入和，根据图象1可知，，根据C守恒，可知，根据； （3）P点处氢气的产率率小于其他催化剂作用下氢气的产率，催化剂不影响平衡转化率，一定不是平衡状态。 8．(24-25 高三上·山东临沂百师联盟·期末)为减小煤炭对环境的污染，工业上将煤炭与空气和水蒸气反应，得到工业的原料气。回答下列问题： (1)已知： ① 。 ②其他条件不变，随着温度的下降，气体中与的物质的量之比 （填标号）。 A．不变    B．增大    C．减小    D．无法判断 (2)为得到更多的氢气原料，工业上的一氧化碳变换反应： ①一定温度下，向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气，总压强为。反应后测得各组分的平衡压强（即组分的物质的量分数总压）：、，则反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数的数值为 。 ②生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是 （填标号）。 A．反应温度越高越好        B．通入一定量的氮气 C．选择合适的催化剂        D．适当提高反应物压强 ③以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，反应过程如图所示。 用两个化学方程式表示该催化反应历程（反应机理）：步骤Ⅰ： ；步骤Ⅱ： 。 (3)制备水煤气反应的反应原理：。在工业生产水煤气时，通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是 。 【答案】(1) -222 C (2) 16.0 CD (3)水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率 【详解】（1）①，②，由盖斯定律可知，2×①-②得到，=；由反应可知、均小于0，降低温度两反应的平衡体系均正向移动，但2，生成CO2能放出更多的热量维持反应继续进行（或者根据盖斯定律可知，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳的反应是吸热反应，降低温度该平衡体系向逆反应方向移动），则降温对生成的反应更有利，气体中与的物质的量之比减小，故C正确； （2）①由反应可知，反应前后气体分子数相等，则平衡后总压强保持不变，仍为2.0，起始时一氧化碳和水蒸气的物质的量相等，且变化量之比为1：1，则平衡后，，平衡常数=；②温度升高反应速率加快，适当升温有利于提高反应速率，但过高的温度可能导致催化剂失去活性，反而影响反应速率，且高温会使变换反应的限度变小，故A错误；充入与反应无关的氮气，对反应速率无影响，故B错误；催化剂可提高反应速率，故C正确；适当增大压强，可提高反应速率，故D正确；③由图可知步骤Ⅰ中水被催化剂M吸附，解离成氢气和O原子，反应可知表示为：；步骤Ⅱ中C与O结合生成二氧化碳，反应可表示为：； （3）水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率。 9．(24-25 高三上·山东青岛二中·期末)苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成，以CO2和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程如下图，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测。 (1)(g)(g)平衡常数K3= (用含K1、K2的代数式表达)。向刚性容器中充入等物质的量CO2和乙苯，发生途径1反应，不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如下图，可推知随温度升高 (填“增大”或“减小”)，相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应，由图象知该反应的ΔH 0。 (2)某团队研究途径2，找到无需CO2的乙苯直接脱氢的高效催化剂，原理如图：。工业上，通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1：10；N2不参与反应)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下。 ①掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 。 ②AB两点对应的正反应速率较小的是 。 ③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数Kp= MPa。 ④控制反应温度为600℃的理由是 。 (3)实验测得，乙苯脱氢的速率方程为，(为速率常数，只与温度有关)，下图中④代表随1/T的变化关系，则能代表随1/T的变化关系的是 (填序号)。 【答案】(1) K1K2 增大 ＞ (2) 正反应方向气体分子数增加，加入氮气稀释，相当于起减压的效果，平衡正向移动，乙苯的转化率提高 A 0.019 600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大 (3)③或⑤ 【详解】（1）根据图1所示信息可知，途径2反应分别为：I．(g) (g)+H2(g)  K1； II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   K2， 途径1反应为：III．CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)  K3，则有III=I+II，故K3= K1K2； 由图2所示信息可知，温度越高苯乙烯的体积分数越大，说明反应的化学平衡正向移动，故正反应为吸热反应∆H3＞0；则升温平衡常数K3增大；相同温度下CO2转化率低于乙苯，说明副反应生成的CO2随温度升高也越来越多，即升高温度副反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)化学平衡正向移动，由图象知该反应∆H＞0； （2）①该反应正反应气体分子数增加，恒压条件下加入氮气，相当于减压，减小压强，化学平衡正向移动，乙苯的转化率增大； ②由题图可知，A、B两点对应的温度和压强都相同，A点是乙苯和氮气的混合气体，B点是纯乙苯，则B点乙苯浓度大于A 点，浓度越大反应速率越大，则正反应速率B点大于A点，故正反应速率较小的是A； ③由题图可知，反应温度为600℃，并保持体系总压为0.1MPa时，乙苯转化率为40%，设乙苯起始物质的量为1mol，则依据题意可建立如下三段式：，平衡时总物质的量为1.4mol，乙苯的平衡分压为0.1MPa，苯乙烯和氢气的平衡分压均为0.1MPa，则600℃时的平衡常数MPa； ④根据题图可知，600 ℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，该反应为吸热反应，若温度过低，化学反应速率慢，乙苯的转化率低；若温度过高，苯乙烯的选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大； （3）实验测得，乙苯脱氢的速率方程为，(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，达到平衡时，正=逆，即k正p乙苯=k逆p苯乙烯p氢气，则有，由上一问可知乙苯脱氢反应正反应是一个吸热反应，故温度越高平衡正向移动，正反应速率加快的倍数大于逆反应速率增大的倍数，即随温度升高而增大，且增大的倍数大于增大的倍数，图像从右向左是升温，若④代表随的变化关系，则③或⑤代表lgk逆随的变化关系。 10．(23-24 高三上·山东日照校际联合·期末)某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应。 反应I．     反应II．     回答下列问题： (1)升高温度时，的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)恒压条件下发生反应I和II，平衡后再充入惰性气体，反应II平衡将 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 (3)阿伦尼乌斯公式为(其中为速率常数，A和R为常数，为反应的活化能，e为自然对数的底，T为温度)，反应I的速率方程为，，增大体系的压强， (填“增大”“减小”或“不变”)；图中、是反应I正逆反应的图像，表示正反应的关系的是 (填“”或“”)。 (4)将和充入密闭容器发生反应I和II，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下测得的平衡转化率、的选择性和的选择随压强变化曲线如图所示。图中表示的平衡转化率的曲线是 (填“m”“n”或“p”)，A点时的转化率为 。 (5)在恒压密闭容器中充入、，分别在和下反应。分析温度对平衡体系中、、的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，和的物质的量分数(%)与温度变化关系如图： ①表示时CO的物质的量分数随温度变化关系的曲线是 (填标号)。 ②，b、d曲线基本重合的原因 。 ③590℃时，反应I的为 (保留2位有效数字)。 【答案】(1)减小 (2)正向 (3) 不变 L2 (4) n 24% (5) d 200~400℃以反应I为主，加压反应I正向移动，c(H2O)增大，对反应II起抑制作用；升温对反应II的有促进作用，两种因素作用相当，导致CO物质的量分数几乎不变 0.89 【详解】（1）根据盖斯定律，由“反应Ⅰ+反应Ⅱ”得： ，其反应热，其平衡常数，升高温度，该反应的平衡状态逆向移动，则的值将减小。 （2）恒压条件下发生反应I和II，平衡后再充入惰性气体，反应体系体积增大，反应Ⅰ、反应Ⅱ的分压同时减小，反应Ⅰ平衡逆向移动，使增大，减小，反应Ⅱ分压变化对其平衡不影响，但增大，减小使反应Ⅱ的平衡正向移动。 （3）增大体系的压强，反应的活化能、温度没有变化，也不改变，因此，保持不变。反应Ⅰ平衡时，，即，则，温度升高时，减小，平衡逆向移动，减小，则减小，增大程度小于，由于与成正比，故表示正反应的关系的是L2。 （4）根据小题（2）的分析，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，则的平衡转化率增大，的选择性增大，的选择性减小，由于的选择性与的选择性之和等于100%，因此m曲线表示的选择性，p曲线表示的选择性，n曲线表示的平衡转化率。A点时，的平衡转化率为30%，的选择性也为30%，则的选择性为70%。达到平衡时，设反应Ⅰ中有反应了，则消耗了H2，生成了，反应Ⅱ中有反应了，则消耗了H2，生成了，则，，解得，，H2的转化率为：。 （5）①根据，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，减小，a、c曲线表示不同压强下的物质的量分数，b、d曲线表示不同压强下的物质的量分数。当温度相同时，相对于，为增大压强，根据小题（4）分析知反应Ⅰ平衡正向移动，的物质的量分数增大，反应Ⅱ平衡逆向移动，的物质的量分数减小，因此表示时、的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是a、d。 ②，b、d曲线基本重合的原因：200~400℃以反应I为主，加压反应I正向移动，增大，对反应II起抑制作用；升温对反应II的有促进作用，两种因素作用相当，导致CO物质的量分数几乎不变。 ③根据前述分析知曲线c、b分别表示1MPa时和的物质的量分数，均是30%，则此时的物质的量分数为40%，由于起始时加入的共，故平衡时、、物质的量分别是；根据反应Ⅰ、反应Ⅱ的化学方程式得平衡时物质的量为，物质的量为，平衡时体系中气体总物质的量共，故反应Ⅰ的。 11．(24-25 高三上·山东泰安·期末)研究的资源综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。 (1)在加氢合成的体系中，同时发生以下反应： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 反应Ⅰ的 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 (2)向体积为的密闭容器中，投入和，平衡时或在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图： 已知反应Ⅱ的反应速率，，为速率常数，c为物质的量浓度。 ①图中m代表的物质是 。 ②范围内，随着温度升高，的平衡产量的变化趋势是 。 ③在p点时，若反应Ⅱ的，此时该反应的 ； ④已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数；p点时体系总压强为，反应Ⅱ的 (保留2位有效数字)。 ⑤由实验测得，随着温度逐渐升高，混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态，原因是 。 【答案】(1) 低温 (2) 先减小后增大 0.16 反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，高温时主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ反应前后气体分子数相等，所以气体平均相对分子质量基本不变 【详解】（1）Ⅰ=Ⅱ+Ⅲ则，；该反应正向放热，正向体积减小熵减，当时T较小，则该反应低温自发； （2）反应Ⅰ、Ⅲ正向放热，反应Ⅱ正向吸热，升高温度反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动、反应Ⅱ正向移动，则CO的物质的量分数增大、甲醇的物质的量分数减小，m代表CO；升高温度反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动、反应Ⅱ正向移动，根据二氧化碳的变化趋势可以推知水的平衡产量变化趋势为先减小后增大；p点二氧化碳的转化率为20%，则二氧化碳变化物质的量为0.2mol，和的总物质的量为0.2mol；此时CO的体积分数为20%，则和的物质的量分别为0.04mol、0.16mol；在1L容器中有：、、，则x+z=0.16、y-z=0.04，有x+y=0.2，则，1-x-y=1-（x+y）=0.8，则n（CO2）=（1-x-y）mol=0.8mol、n（H2）=（）mol=2.48mol、n（H2O）=（x+y）mol=0.2mol、n（CO）=0.04mol，p点为平衡点则、；反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，高温时主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ反应前后气体分子数相等，所以气体平均相对分子质量基本不变。 12．(24-25 高三上·山东烟台·期末)催化加氢合成是综合利用的热点研究领域，反应为。回答下列问题： (1)一种双氧化物载体催化剂催化加氢制的反应历程如图甲所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。决速步骤的反应方程式为 。 (2)在容积可变的密闭容器中充入和催化制，测得平衡转化率与温度、压强的关系如图乙所示。Y代表的物理量是 (填“温度”或“压强”)， (填“>”或“<”)。N点的容器容积小于M点的容器容积的原因是 。 (3)某催化剂催化加氢制的过程中的主要反应(忽略其他副反应)有： ⅰ.   ⅱ.   压强恒定在下，初始温度为时，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及、、、…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、和的体积分数如图所示。 ①混合气从位点处，化学反应速率：ⅰ ⅱ(填“>”“<”或“=”，下同)；的体积分数：位点 位点；若位点处，则的分压为 。 ②保持、通入比例不变，若压强恒定在，初始温度为时，进行上述实验，测得从处开始，的体积分数不再改变，且小于，则处气体温度 (填“>”“<”或“=”)。 【答案】(1)HCOO*+5H* = CH3O*+H2O+H* (2) 温度 > M、N两点CO2平衡转化率相同，压强对容器容积的影响大于温度对容积的影响 (3) < < 3.44×106pa > 【详解】（1）活化能越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，决速步骤的反应方程式为HCOO*+5H* = CH3O*+H2O+H*。 （2）在容积可变的密闭容器中充入和催化制，测得平衡转化率与温度、压强的关系如图乙所示。 根据图甲，可知总反应放热，升高为反应逆向移动，平衡转化率降低；正反应气体计量数之和增大，增大压强平衡正向移动，平衡转化率增大；根据图像乙，随Y值增大，平衡转化率降低，则Y代表的物理量是温度，X表示压强，压强越大，平衡转化率越大，>。N点压强大于M，N点温度大于M，M、N两点CO2平衡转化率相同，压强对容器容积的影响大于温度对容积的影响，所以N点的容器容积小于M点的容器容积。 （3）①混合气从位点处，总反应是气体体积减小的反应，CO的体积分数不变，说明CO的体积减小，则反应ⅰ生成CO的速率小于反应ⅱ消耗CO的速率，则化学反应速率：ⅰ<ⅱ；→CO不变，甲醇的量增多，根据氧元素守恒，则水的量增多，的体积分数：位点<位点；若位点处， 设气体总物质的量为a，则CO为0.028a、CH3OH为0.042a，根据氧元素守恒，则H2O为0.07a，则CO2为，则的分压为280。 ②保持、通入比例不变，若压强恒定在，测得从处开始，的体积分数不再改变，且小于，增大压强，反应ⅱ正向移动，反应ⅱ 放热，可知处气体温度>。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $