2026-2027学年高二上学期期中化学二卷大题突破03反应热、速率和平衡综合题

2026-2027学年高二上学期期中化学二卷大题突破03反应热、速率和平衡综合题 1、甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料，第19届亚运会主火炬塔的燃料首次使用废碳再生的绿色甲醇，实现循环内的零排放，这也是首次在大型体育赛事上使用这种绿色燃料。回答下列问题： （1）已知：①   ②   ③   则的反应热 (用含、、的代数表示)。 （2）在恒容的密闭体系中进行反应。下列示意图正确且能说明该反应进行到时刻达到平衡状态的是___________(填标号)。 A． B． C． D． （3）常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应历程如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。 ①上述合成甲醇的反应历程中，决速步的化学方程式为 。 ②在恒温恒容的密闭容器中进行上述反应，下列有利于提高的平衡转化率的措施有 (填标号)。 A．使用更加高效的催化剂    B．充入少量氦气(He) C．减小起始投料比    D．将水蒸气及时分离出来 （4）恒压下，将和按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生 反应Ⅰ：  和反应Ⅱ：  ， 在相同时间段内的选择性和产率随温度变化如图(其中，的选择性)。 根据上图判断合成甲醇的适宜的工业条件是 。 （5）一定条件下，将2mol和4mol充入密闭容器中，发生反应：，的平衡转化率与温度、平衡总压强的关系如图所示。 ①、，由大到小的顺序为 。 ②在条件下255℃时，该反应的压强平衡常数 (MPa)-2(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 2、2023年9月23日，杭州亚运会主火炬塔使用了燃烧高效、排放清洁、可再生、运输便捷的甲醇燃料，这是人类历史上第一次废碳再生利用，有利于推进“碳达峰”和“碳中和”。工业上用CO2来生产燃料甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=-49.0 kJ/mol ，现将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图中实线所示： 回答下列问题： （1）该反应在 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。 （2）下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________(填选项字母)。 A．CO2的浓度等于H2O气体的浓度 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．断开2 mol C=O键的同时，断开2 mol H-O 键 D．v正(CO2)= 3v逆(H2) （3）a点正反应速率 (填“大于”、“等于”或“小于”)点逆反应速率，前4 min内，用CH3OH表示的平均反应速率为 mol∙L-1∙min-1 (保留两位有效数字，下同)。 （4）平衡时CO2的转化率为 ，该条件下反应的平衡常数K= L2/mol2。 （5）仅改变某一实验条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。 （6）如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率，可以采取的措施有 (任写两点)。 （7）一定条件下，单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图所示。温度高于710 K时，随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是 。 3、甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下可合成甲醇，发生的主要反应如下： I．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： （1） 。(用和表示) （2）下列措施中能够增大上述反应I合成甲醇反应速率的是 (填写序号)。 a．使用高效催化剂          b．降低反应温度 c．增大体系压强            d．不断将从反应混合物中分离出来 （3）将和通入容积为的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应Ⅱ，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①，恒容条件下，下列能用来判断该反应Ⅱ已达到平衡状态的有 (填标号)。 A．容器内压强保持不变              B．容器中 C．容器中混合气体的密度保持不变    D． ②时反应达到平衡所需的时间为，则反应从起始至内，用表示该反应的平均反应速率为 。 ③时，反应Ⅱ的平衡常数 。该反应为 热反应(填“放”或“吸”) ④下，在恒容密闭容器中充入、和、，此时反应将 (填“向左进行”“向右进行”“达到平衡”或“无法判断”)。 4、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.以和为原料合成尿素的反应为：，该反应为放热反应。 （1）上述反应中，有利于提高平衡转化率的措施是_______(填序号)。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 （2）研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如图所示： 第一步：   第二步：   ①合成尿素总反应的热化学方程式为 。 ②第一步反应速率较快的理由是 。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：，在密闭容器中通入物质的量均为的和在一定条件下发生反应：，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 （3）若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。 A．反应速率： B．同时断裂键和键 C．容器内混合气体的压强保持不变 D．容器中混合气体的密度保持不变 （4）由图可知，Y点速率 (填“>”、“<”或“=”，下同)；容器内压强 。 5、工业上可利用或来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示： 化学反应 平衡常数符号 平衡常数值 500℃ 700℃ 800℃ ① 2.5 0.34 0.15 ② 1.0 1.70 2.52 ③ （1）根据反应①与②可推导出 (用、表示)。 （2）根据表中数据，可推导得知， 0(填”>“、”=“或”<“)。 （3）依据反应自发进行的判据，可判断：在 填(“高温”或“低温”)温度下有利于反应①自发进行。 （4）恒温恒容下，对反应①，下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________。 A．压强不再变化 B．气体密度不再变化 C．气体平均相对分子质量不再变化 D． （5）恒容、500℃下，测得反应②在某时刻时，、、、的浓度分别为、、、，则此时 (填“>”“=”或“<”)； （6）向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入和，一定条件下只发生反应③，且无催化剂，测得时，转化率与温度的变化关系如图所示。 ①温度为时，a点对应容器在内的平均反应速率 mol/(L·min)。 ②图中从b点到c点，CO2的转化率在降低，可能的原因是 。 6、近年来，我国大力推行“双碳”战略，倡导绿色、环保、低碳的生产、生活方式，的资源化利用成为研究热点。我国科学家利用合成了淀粉，其中关键步骤是合成。该步骤同时发生下列反应： ①   ②   回答下列问题： （1）请写出CO与反应合成的热化学方程式： 。 （2）恒温下，和在恒容密闭容器发生反应①②，下列能表明上述反应已达到平衡状态的有___________(填字母)。 A．每断裂1molH—H键，同时生成2molO—H键 B．混合气体的压强不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D． （3）在密闭容器中投入和发生反应①：，在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。 ① (填“>”或“<”)，M、N两点的化学反应速率： (填“>”或“<”)，判断理由是 。 ②为提高的转化率，除可以改变温度和压强外，还可以采取的措施有 、 。 7、合成氨工业在国民生产中有重要意义，  ，以下是关于合成氨的有关问题，请回答： （1）已知合成氨反应的，，根据，试通过估算判断室温(即)下，合成氨的反应能否自发进行？ (填“能”或“否”)。 （2）某温度下，反应达到平衡后，若想提高的转化率，可以采取的措施有___________。 A．加入催化剂 B．恒温恒压下充入一定量氩气 C．其他条件不变降低反应体系的温度 D．恒温恒容下充入一定量 （3）下图表示在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时的体积百分数与投料比的关系： 由此判断的大小关系为： 。 （4）由下表可知，时，反应①的平衡常数 ；当测得的浓度分别为时，则反应①的 (填“>”、“=”或“<”)。    200 300 400 K 0.5 （5）下图为一定温度、恒容条件下，和以进行反应，则达平衡时，的体积分数随压强的变化示意图如下： ①的浓度 (填“>”、“=”或“<”)。 ②计算b点的分压平衡常数 (列计算式，不用算出最终结果)。 8、2021年，中国科学院马延和研究员带领团队，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉的全合成。其原理是利用催化剂将高浓度在高密度氢能作用下合成。 （1）已知：         ①请写出高浓度CO2在高密度氢能作用下合成CH3OH的热化学方程式 。 ②下列有利于提高CH3OH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 （2）时，100MPa条件下，向2L刚性容器中充入1molCO2和3molH2，发生反应：，测得不同时刻容器内压强变化如下表： 时间/h 1 2 3 4 5 6 P/MPa 80 75 72 71 70 70 该温度下CO2的平衡转化率为 。 （3）在催化条件下，密闭容器内通入CO2发生下列反应： 反应： 反应： ①测得反应II的平衡常数与温度的关系如图所示，则 0(填“>”或“<”)。 ②实验测得温度对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如图所示，在300~600K范围内，醇的含量逐渐增大，而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是： 。 （4）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应I： 反应II： 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。(CH3OCH3的选择性=×100%) ①CO的选择性随温度的升高 。(填增大或减少) ②反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)，增大压强可能将CH3OCH3的选择性提升到B点，其原因 。 9、Ⅰ.将CO2转化为CO、CH3OH等燃料，可以有效的缓解能源危机，同时可以减少温室气体，实现“双碳目标”。为了减少CO的排放，某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME)，反应如下：4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-198 kJ·mol-1。 （1）在一定温度下，向2.0 L固定容积的密闭容器中充入2 mol H2和1 mol CO。反应过程中测得的部分数据见下表： 时间/min 0 20 40 80 100 n(H2)/mol 2.0 1.4 0.85 0.4 — n(CO)/mol 1.0 — 0.425 0.2 0.2 n(CH3OCH3)/mol 0 0.15 — — 0.4 n(H2O)/mol 0 0.15 0.2875 0.4 0.4 ①0～20 min的平均反应速率v(CO)= mol·L−1·min−1。 ②达到平衡时，H2的转化率为 。 ③能表明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 A．容器中二甲醚的浓度不变         B．单位时间内消耗a mol CH3OCH3，同时消耗2a mol CO C．v(CO)与v(H2)的比值不变         D．混合气体的密度不变 （2）如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母)，其判断理由是 。 Ⅱ. 实验室模拟工业固氮，在压强为P MPa的恒压容器中充入1 mol N2和3 mol H2，反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。 （3）图中b点的v正 v逆(填“>”、“＜”或“=”)。 （4）475℃时，该反应的压强平衡常数的代数式Kp= MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物质的量分数，用含P的代数式表示，列式无需化简)。 10、近年来我国大力加强CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)技术的工业化量产研究，实现可持续发展。下表是不同条件下合成氨反应达平衡时反应混合物中氨的体积分数(%)。 0.1MPa 10MPa 20MPa 30MPa 60MPa 500℃ 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 600℃ 0.05 4.50 9.10 13.8 23.1 （1）250℃时，在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH)=0.75mol/L。 ①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 (填编号)。 A．3ν正(H2)=ν逆(CH3OH) B．容器中气体压强不随时间而变化 C．c(H2) ∶c(CO2)=1∶1 D．容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化    ②化学平衡常数K= 。 （2）合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在恒温℃下的、在恒压下的如图所示。 ①请用各物质的平衡分压(p(H2)、p(CO2)、p(CH3OH)、p(H2O))表示总反应的平衡常数，表达式 。 ②图中对应等压过程的曲线是 ，判断的理由是 。 ③当时，的平衡转化率 (保留小数点后一位)。 11、氯及其化合物在生产生活中有广泛应用。回答下列问题： (1)、常用于硫化橡胶工业。 已知：①  ； ②  ； ③  。 则   (用含、、的式子表示)。 (2)光气在有机合成中常作氯化剂。工业上，可用CO和氯气混合合成光气。已知：合成时放出a kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。 (3)在恒温恒容的密闭容器中充入和，发生反应，下列情况表明该反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．混合气体密度不随时间变化 B．气体总压强不随时间变化 C．NO的消耗速率等于的生成速率 D．Q(浓度商)不随时间变化 (4)硫酰氯()常用于有机合成。制备原理为 。实验测得速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。m、n为反应级数，可以为整数、分数、正数、负数和0)。 ①为了测得反应级数，实验数据记录如下； 序号 速率/ a 0.10 0.10 b 0.20 0.10 c 0.10 0.05 根据上述实验结果，计算 ， 。 ②已知；(R为常数，为活化能，T为温度)。测得及在催化剂Cat1，Cat2作用下随的变化如图所示。 催化剂Cat1对应的活化能为 。 (5)我国古代采用“地康法”制备氯气：  。为了探究制氯气的原理，将总压强保持恒定为，向密闭容器中充入和，发生上述反应，在温度、下，测得的平衡转化率与投料比[]的关系如图所示。 (填“>”“<”或“=”)。时平衡常数 (是以分压代替浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位小数)。 12、甲烷是重要的化工原料。其中甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。 (1)已知下列反应的热化学方程式： ①     ②     反应③的 。 (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。分别与、反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。 (i)步骤和中涉及氢原子成键变化的是 (填“”或“”)。 (ii)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，则与反应的能量变化应为图中曲线 (填“”或“”)。 (iii)与反应，氘代甲醇的产量 (填“>”“<”或“=”)。 (3)一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。 已知：  ，与反应生成，部分会进一步溴化。将和，通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。 (i)图中的曲线是 (填“”或“”)。 (ii)560℃时，、曲线对应的数值为5.0、1.6，的转化率 。 (iii)560℃时，反应的平衡常数 。 13、能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：  。相关数据如下： 容器 甲 乙 反应物投入量 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) 32 gCH3OH(g)和18 gH2O(g) 平衡时c(CH3OH) c1 c2 平衡时能量变化 放出29.4 kJ 吸收a kJ (1) c1 (填“＞”、“＜”或“＝”) c2，a= (2)该反应的平衡常数表达式为K= ；若甲中反应10 s时达到平衡，则0~10 s内甲中的平均反应速率v(H2)= 。 (3)下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是 (填字母)。 a．v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成         b．气体的密度不再随时间改变 c．CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变 d．气体的平均相对分子质量不再随时间改变 (4)CO也可用于合成甲醇，反应方程式为。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。 该反应的△H (填“＞”或“＜”)0，实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是 。 (5)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一、反应如下： 反应i．   反应ii．   在恒温、恒压条件下，1 mol CH4(g)和1 molH2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为a，CO2(g)的物质的量为b mol，则反应i的平衡常数Kx= [写出含有a、b的计算式：提示：对于反应，，x为物质的量分数]。 14、某温度下，甲醛(HCHO)催化氧化历程如下图所示(各物质均为气态，部分物种未标出)。 回答下列问题： (1)反应历程中，最大活化能为 。 (2)由图可知，HCHO氧化反应的热化学方程式为 。 (3)已知键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量，几种共价键的键能数据如下表： 共价键 键能/() 413 745 498 467 根据上述信息，值为 。 (4)该温度下，在恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得、浓度变化如下图所示。 ①在、、点中，逆反应速率最大的点是 (填字母)。催化剂 (填“能”或“不能”)改变反应物的平衡转化率。 ②达到平衡时体系 (填“放出”或“吸收”) kJ热量(保留四位有效数字)。 15、神箭冲碧宇，天和傲苍穹。我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，利用工业废气、焦炉煤气等合成火箭推进剂甲醇，成功发射卫星。这也是我国大力提倡的“碳捕捉”方式，一可以减少碳排放，二可以制备清洁能源。合成过程中存在以下反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   (1)工业废气中加氢合成甲醇的总反应：反应Ⅲ：   。 (2)其他条件相同时，不同温度下加入相同的铜基催化剂，在相同时间段内，测得甲醇的产率、铜基催化剂活性与温度的关系如下图所示。 分析图像，利用工业废气合成甲醇时，调控的最佳温度为 K。 (3)不同温度下向2L恒容密闭容器中，充入n和3n仅发生反应Ⅲ．实验室测得的平衡转化率与初始压强的关系如下图所示。 ①由图分析判断：温度、、由小到大的顺序为： ；c点对应的平衡常数，e点对应的平衡常数， (填“>”、“<”或“=”)。 ②在℃、初始压强时随时间的变化如下表所示： 0 5 10 15 6.0 4.2 a b 表格中a 2.4(填“>”、“<”或“=”)；0~5min内平均反应速率 。该反应平衡时总压强 ；平衡时的分压为 。 16、氟的氧化物在化工生产中有广泛应用。常见氟的氧化物有、等。请回答下列问题： (1)中O的化合价为 。 (2)具有强氧化性，能氧化生成，另外两种产物为一种酸和一种单质。写出该反应的化学方程式： 。 (3)与足量水蒸气反应生成和时放出热量。写出该反应的热化学方程式： 。 (4)在下，向恒容密闭容器中充入适量气体发生分解反应：，测得部分气体的浓度如下图所示。 ①上述反应的正反应是 (填“熵增”或“熵减”)反应。其他条件不变，若在温度高于的恒容密闭容器中进行上述反应，c点可能向 (填“m”“d”“f”或“e”)点移动。 ②内平均反应速率 。该温度下，平衡转化率为 。 (5)某温度下，保持压强为，向密闭反应器中充入，发生反应：①；②，平衡时的转化率为，选择性为，则反应②的平衡常数 [用分数表示即可，已知：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压总压物质的量分数；的选择性]。 17、合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，是最重要的化工生产之一，回答下列问题： (1)铁触媒催化合成氨反应历程如下图所示：   。催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。上图中的第 步(填序号)为决速步，“脱附”过程是 (填“吸热”或“放热”)过程。 注解：上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。 (2)合成氨实际生产中，常用工艺条件，作催化剂、控制温度、压强，原料中和物质的量之比为。 ①原料气中稍过量的理由是 。 ②关于合成氨工艺的下列说法正确的是 。 A．合成氨反应在不同温度下的都小于零 B．控制温度()远高于室温，是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率 C．基于有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去利于反应正向进行 D．当温度、压强一定时，在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 (3)丙烷脱氢制丙烯反应，产生的也可用于合成氨。若一定温度下，向恒容密闭容器中充入，开始压强为，发生脱氢反应。 ①下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是 (填字母)。 A．气体平均摩尔质量保持不变       B．该反应的焓变保持不变 C．气体密度保持不变           D．分解速率与消耗速率相等 ②丙烷脱氢制丙烯反应过程中，的气体体积分数与反应时间的关系如图所示。此温度下该反应的平衡常数 (用含字母p的代数式表示，是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数，平衡分压=总压物质的量分数；容器内压强之比等于物质的量之比)。 18、碳的固定和回收利用是科学研究热点。科学家积极开发新型高效催化剂，有效催化还原制备高附加值产品。回答下列问题： (1)在催化剂作用下，和合成甲醇，其能量变化如图所示。曲线 (填“a”或“b”)代表加入催化剂。写出制备甲醇的热化学方程式： 。 (2)工业上直接还原制备乙醇：  ，在恒温密闭容器中充入和，发生上述反应，当混合气体中体积分数不变时， (填“达到”“未达到”或“不确定是否达到”)平衡，判断依据是 。 (3)固定的第一步是  ，其速率方程式为速率常数，只与温度、催化剂有关，x为物质的量分数。与温度的关系如图所示，其中，曲线 (填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)符合题意，判断理由是 。 (4)体积相同的甲、乙密闭容器中分别充入和，发生反应：，在“恒温恒容”、“绝热恒容”条件下，测得压强与时间的关系如图所示。 ①总物质的量 (填“大于”“小于”或“等于”，下同)。 ② 。 ③甲容器中平衡常数 (填“>”“<”或“=”)。 19、在固体催化剂()表面合成氨的过程是一个典型的多相催化反应，通常称为哈伯-博施过程(Haber-Bosch process)。这个过程在工业上用于从大气中的氮气()和氢气()来合成氨气()，其示意图如下： (1)写出合成氨反应的热化学方程式： 。 (2)已知合成氨反应分两步进行。吸附后，能量状态最高的是 (填“甲”、“乙”或“丙”，下同)，能量状态最低的是 。 (3)实验测得：101时1g完全燃烧生成液态水和气体，放出55.6的热量。写出表示燃烧热的热化学方程式： 。 (4)已知热化学方程式：  ，在容器中充入1和0.5充分反应，最终放出的热量为_______。 A．等于196.64 B．大于98.32 C．等于98.32 D．小于 (5)  ，该反应是吸热反应，常温下却可以自发进行，理由是 。 (6)室温下，将溶于水会使溶液温度降低，热效应为，将溶于水会使溶液温度升高，热效应为，受热分解的热化学方程式为：   (用和表示)，且 (填“>”、“=”或“＜”)。 20、回答下列问题： (1)甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5 kJ，则甲烷燃烧热的热化学方程式为 。 (2)已知：合成氨反应  。 ①氨分解反应的活化能Ea1=300 kJ/mol，则合成氨反应的活化能Ea2= kJ/mol。 ②合成氨反应在 条件下能自发进行。(填“高温”、“低温”或“任意”) (3)取一定量铁粉与足量1 mol/L盐酸反应，为了加快反应速率且不影响产生氢气的量，可以加入 。 ①2 mol/L硝酸溶液  ②少量CuSO4(s)  ③少量铜粉  ④对溶液加热 ⑤向反应液中通入HCl气体  ⑥加入过量铁粉  ⑦将铁粉改为铁片 (4)恒温恒容下，向密闭容器中按投料比n(CO2)：n(H2)=1：1通入原料气，只发生反应，下列能判断反应处于平衡状态的是_______。 A．v逆(CO2)=3v正(H2) B．CO2体积分数保持不变 C．体系内压强保持不变 D．断裂3 molH-H键的同时断裂3 mol H-O键 (5)在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应：3A(g)+B(g)2C(g) △H＜0，若起始温度相同，分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B，则达到平衡时各容器中C的体积分数由大到小的顺序为 。 21、“萨巴蒂尔反应”在载人航天器中有着重要应用。通过这个反应，可以将航天器中的二氧化碳转化为甲烷和水，甲烷可以作为燃料使用，而水可以通过电解生成氧气和氢气，从而实现氧气的再生。“萨巴蒂尔反应”的原理为： 主反应：     副反应：     (1)对于主反应，若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 （用含的代数式表示）。 (2)反应的平衡常数 （用、表示）。 (3)恒温条件下，在恒容密闭容器中进行反应：，达到平衡状态的标志是_________（填选项字母）。 A． B．混合气体的密度不再改变的状态 C．混合气体的压强不再改变的状态 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 (4)一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述主、副反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 （用含、、的代数式表示，下同），副反应的平衡常数为 。 (5)在密闭容器中，、时发生“萨巴蒂尔反应”，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。 ①用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为 。 ②温度升高到550℃以后，平衡转化率增大的原因为 。 22、2024年10月16-18日在北京举办的“国际风能大会暨展览会”的主题是：氢能、海上工程及制备、新型储能等；“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源产生电力电解水生产“绿色”氢能，再与从空气中捕获的二氧化碳通过催化过程转化为甲醇等液体燃料。 (1)下列属于可再生能源的是_________（填选项字母）。 A．煤 B．水能 C．风能 D．核能 (2)将煤转化为水煤气的反应为  ，在不同条件下反应过程的能量变化如图所示。该反应的 ；过程b分①、②两步进行，其中起决速作用的是第 步。 (3)利用催化加氢生产甲醇。已知在25℃、条件下的热化学方程式为 反应1：   反应2：   ①该条件下，与反应转化为的热化学方程式为 。 ②已知该条件下，的燃烧热，则的燃烧热 。 ③光催化制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示。太阳光激发下，低能价带失去电子并产生空穴（，具有强氧化性），在导带和价带中除了产生电子和空穴外，还会生成 （填写微粒符号）参与的还原再生；光催化制备甲醇相对于原方法的优点是 。 23、研究之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：  。如下图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为时，和随t变化为曲线I、II，改变温度到，随t变化为曲线III。 回答下列问题： (1)比较反应速率的大小： (填“>”“=”或“<”)。 (2)在温度下，反应的平衡常数 。 (3)在一定条件下发生上述反应，其他条件不变，只改变一个条件，反应过程中速率随时间的变化如下图所示。时刻改变的条件是 。 (4)反应体系达平衡后，若在恒温恒容条件下，再加入，再次达平衡后，的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)下列结论能说明该反应已经达到化学平衡状态的是 (填序号)。 ①烧瓶内气体的质量不再变化     ②烧瓶内气体的颜色不再加深 ③     ④烧瓶内气体的压强不再变化 ⑤混合气体密度保持不变         ⑥的浓度与的浓度相等 (6)在恒温条件下，将一定量的充入注射器中后封口，在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化关系如下图(气体颜色越深，透光率越小) ①点应进行 (“拉伸”或“压缩”)注射器，f点 (填“>”“=”或“<”)。 ②e点到f点的过程中体系与环境之间的热量传递关系： 热量(填“吸收”或“放出”)。 24、二氯化砜()用作药剂、有机氯化剂，及用于制造染料、橡胶等。无水条件下合成的反应为：  。请回答下列问题： (1)①若上述正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 (用含a的代数式表示)。 ②已知、、的相对能量分别为、、，则x、y、z的关系为 。 (2)在起始温度相同、体积相同的甲、乙两个容器中均充入1mol和1mol，发生上述反应，有关实验如下： 容器 甲 乙 条件 恒温恒容 恒容绝热 平衡状态时逆反应速率(v) 达到平衡时所用时间(t) (填“”、“”或“”，下同)； 。 (3)在容积可变密闭反应器中充入1mol和2.6mol合成，测得体系内平衡转化率与温度(℃)、压强(kPa)的关系如图所示。 ①Y代表的物理量是 (填“温度”或“压强”)，判断方法为 。 ②，若平衡转化率为60%，的分压为6.0kPa，则平衡时的总压强为 kPa(分压总压物质的量分数)，时该反应的分压平衡常数为 (用平衡分压代替平衡浓度计算)。 (4)在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入和(保持和物质的量之和为定值)，平衡时的体积分数随的变化图像如图所示，当时，达到平衡状态的体积分数可能是A、B、C、D、E中 的点。 25、汽车尾气(用表示)是空气污染源之一，回答下列问题： (1)用还原的能量变化如下图所示，则该反应的热化学方程式为 。 (2)该反应的平衡常数表达式为 ，升高温度， (填“变大”“变小”或“不变”) (3)在体积均为的密闭容器A(500℃，恒温)、B(起始500℃，绝热)两个容器中分别加入、CO和相同催化剂。实验测得A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。 ①B容器中的转化率随时间的变化关系是上图中的 曲线。 ②判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。 a． b．混合气体的密度不再改变 c．混合气体的平均相对分子质量不再改变 d．的浓度均不再变化 ③要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，但不改变的平衡转化率，在催化剂一定的情况下可采取的措施是 (答出1项即可)。 ④500℃该反应的化学平衡常数 (用分数表示)。 ⑤反应进行到点时，向恒温容器中充入气体，则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否”)，此时 (填“”“”或“”)。 26、在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题： (1)利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现： I． Ⅱ． 上述反应中为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示。 ①反应Ⅱ是 (填“慢反应”或“快反应”)，干重整反应的热化学方程式为 。(选取图中表示反应热) ②在恒压条件下，等物质的量的和发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整反应中还发生了副反应： ，则表示平衡转化率的是曲线 (填“A”或“B”)，判断的依据是 。 ③在恒压条件下，在密闭容器中充入等物质的量的和，若曲线A对应物质的平衡转化率为，曲线B对应物质的平衡转化率为，则以上反应平衡体系中 ，干重整反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。 (2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同催化剂表面的某个基元反应的能量变化如图所示(表示始态，表示过渡态，表示终态，*表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳可以提高乙醇的选择性，其原因可能是 。 27、研究与的反应对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重大意义。与发生反应Ⅰ：  ；在反应过程中还发生反应Ⅱ：  。 (1)①反应Ⅰ的 0(填“>”或“<”)。 ②已知部分化学键的键能数据如下： 化学键 键能 413 436 803 1076 则 。 (2)在刚性密闭容器中充入一定量的与，下列能判断反应Ⅰ达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．在绝热容器中，温度保持不变 B．恒温时，混合气体的密度保持不变 C．恒温时，混合气体中与的物质的量浓度相等 D．恒温时，和的物质的量之和保持不变 (3)将与按物质的量之比投料时，和的平衡转化率随温度变化关系如图所示。 ①时，的平衡转化率大于的原因是 。 ②时，反应Ⅱ的化学平衡常数 (保留至0.01)。 ③时，投入与的物质的量均为，求此时体系内吸收的总热量为 。 (4)以表面覆盖的二氧化钛为催化剂，可以将和直接转化成乙酸。 ①为了提高该反应中的平衡转化率，可以采取的措施是 (任写一种)。 ②催化剂在该反应中的作用是 (填标号)。 A．降低反应的活化能        B．降低反应的焓变 C．改变反应的历程        D．增大反应的平衡常数 28、工业上可利用CO或来生产燃料甲醇，已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示。 化学反应 平衡常数 温度(℃) 500 800 ① 2.5 0.15 ② 1.0 2.50 ③ (1)根据反应①与②可推导出、与之间的关系，则 (用、表示)：反应①的 0。(填“>”或“＜”) (2)判断反应③的自发性是 (填高温自发、低温自发、任何温度都自发、任何温度都不能自发)。 (3)500℃时，测得反应③在某时刻，、、、的浓度分别为0.1mol/L、1mol/L、0.3mol/L、0.15mol/L，则此时 (填“>”、“＜”或“=”)。 II．CO与反应可用于生产甲醇，反应为：。在2L恒容密闭容器中充入4mol CO和8mol混合气体，充分反应达到平衡，测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如下图所示。(B点对应压强，C点对应压强，D点对应压强) (4)上图中压强、、由大到小的顺序是 。 (5)A、B、D三点的平衡常数由大到小的顺序为 。 III．现向2L恒容密闭容器中充入1mol和3mol，仅发生反应在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度变化如图所示： (6)此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是 。 (7)已知容器内的起始压强为100kPa，则图中c点对应温度下反应的平衡常数 (保留两位有效数字)(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 30、回答下列问题。 Ⅰ.和CO是常见的环境污染气体。 (1)对于反应来说，“”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行：第一步为；则第二步为 (写方程式)。已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第一步反应的活化能 (填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。 Ⅱ.三氧化钼()是石油工业中常用的催化剂，也是瓷轴药的颜料，该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备，回答下列相关问题。 已知： ①     ②     ③     (2)则的 (用含、、的代数式表示)。 (3)若在恒温恒容的容器中加入一定量，仅发生反应 ①下列说法正确的是 (填字母)。 a.气体的密度不变，则反应一定达到了平衡状态 b.气体的相对分子质量不变，反应不一定处于平衡状态 c.增加的量，平衡正向移动 ②达到平衡时(g)的浓度为1.4，若时充入一定量的(g)，到反应再次达到平衡，请在下图中画出-时间段(g)的浓度与时间的关系图 。 (4)在2L恒容密闭容器中充入1.0mol (g)和1.5mol (g)，若仅发生反应：，5min后反应达到平衡，此时容器压强为起始时的80%，则0～5min内，(g)的反应速率为 。 (5)在恒容密闭容器中，加入足量的和，仅发生反应：     。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。 ① (填“>”“＜”“=”)0；比较、、的大小： 。 ②若初始时通入7.0mol ，为7.0MPa，则A点平衡常数 (用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算，分压=总压×气体的物质的量分数，写出计算式即可)。压强为，温度为1100K时，平衡常数 (填“>”“＜”“=”)。 31、根据所学知识，完成下列问题。 (1)下列反应中，属于吸热反应的是 (填序号)。 a．灼热的炭与CO2反应 b．盐酸与氢氧化钠反应 c．铝与盐酸反应 d．煅烧石灰石 (2)已知16克CH3OH(l)的完全燃烧时放出热量363.25kJ，写出表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式 。 (3)水溶液是中学化学的重点研究对象、水是极弱的电解质，也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后，溶液中水电离产生的c(H＋)=10-9mol/L，则该电解质可能是 (填序号)。 A． CuSO4 B．NaOH C．Na2S D．H2SO4 E．K2SO4 (4)恒温恒容时，能表明达平衡状态的是 (填字母)。 A．单位时间内生成nmolCO同时消耗nmol CO2 B．c(CO)不随时间改变 C．CO2的体积分数不变 D．Fe的浓度不变 E．容器内压强不再变化 F．正反应的平衡常数不再变化 (5)联氨(又叫肼)可用作发射卫星的燃料，联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。写出联氦第一步电离反应式 。 32、甲醇是一种重要的化工原料，工业上使用水煤气(CO和H2的混合气体)合成甲醇，反应方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；在一恒容密闭容器中，充入2 mol的CO和6 mol的H2发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 (1)请判断大小关系：pA pC。 (2)A点时刻，若此时容器体积为2L，则KA= 。 (3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是__________。 A．混合气体的密度不再改变 B．v(CO)=v(CH3OH) C．混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．H2的体积分数保持不变 (4)当反应温度为T1时，以不同于上述比例投料，测得某一时刻各物质的浓度如下：c(CO)=2 mol·L-1，c(H2)=2 mol·L-1，c(CH3OH)=1 mol·L-1，判断此时反应 (填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡状态”)。 (5)对于全部都是气体参与的反应，我们也可以用标准平衡常数Kp(用气体平衡分压代替气体平衡浓度，分压=总压×气体的物质的量分数)，若C点的压强恒定为p，则此时Kp= 。 33、雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： ①N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH2＝b kJ·mol－1 ③CO(g)＋O2(g)CO2(g)ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH4 请回答下列问题： (1)根据反应①②③，确定反应④中ΔH4＝ kJ·mol－1。 (2)对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应①的Kp＝ (用表达式表示)。 (3)下列情况能说明反应②已达平衡状态的是 (填字母)。 a．单位时间内生成1 mol NO2的同时消耗了1 mol NO 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，NO的体积分数保持不变 (4)试分析高温下不利于反应③自发进行的原因 。 (5)探究反应④中NO的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图所示的曲线。试分析实际化工生产中不采用高压的原因 。 (6)探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中起始n(NO)/n(CO)的比值、温度的关系，得到如图所示的曲线。在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是 。 34、二甲醚(CH3OCH3)是一种洁净液体燃料，工业上可以通过以下两种工艺合成： Ⅰ．方法1：以CO和H2为原料生产CH3OCH3.工业制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0~10.0 MPa．温度：230-280℃)进行下列反应： 反应i：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-99 kJ·mol-1 反应ii：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 反应iii：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 (1)在该条件下，若只发生反应i，各物质的起始浓度分别为c(CO)=1.2 mol·L-1，c(H2)=2.8 mol·L-1，8min后达到化学平衡状态，CO的转化率为50%，则8min内H2的平均反应速率为 。 (2)在t℃时。反应ii的平衡常数为400，此温度下，在1L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O c/( mol·L-1) 0.05 2.0 2.0 此时 (填“>”“<”或“=”) (3)催化总反应为：3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) ①ΔS 0(填“>”“<”或“=”)，该反应在 条件下自发。 ②CO的平衡转化率(CO)与温度T、压强P的关系如图1所示： 若P2<P1，请在图1中画出压强P2时CO的平衡转化率的变化趋势 。 (4)在催化剂的作用下同时进行三个反应，发现随着起始投料比的改变，二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图2的变化趋势。解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因 。 Ⅱ．方法2：先用CO2加H2合成甲醇，涉及以下主要反应： 反应i．甲醇的合成：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.6kJ·mol-1 反应ii．逆水汽变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 再由甲醇脱水合成二甲醚。 在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 (5)下列说法正确的是 。 A．图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率 B．P1<P2<P3 C．为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件 D．一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高CO2的平衡转化率的主要研究方向 E．图乙中三条曲线趋于相等的原因，是因为达到一定温度后，以反应ii为主 35、随着天然气在世界能源结构比例增大，煤间接气化制备天然气是当前研究热点，其核心工艺是CO和CO2的甲烷化反应，目前研究人员主要寻找高催化活性的催化剂，同时着力解决产生的积碳对催化剂活性的影响，主要反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1 反应Ⅱ：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH2 反应Ш：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH3 其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，其中K1、K2随温度变化如下表所示： 250℃ 300℃ 350℃ K1 0.01 0.05 0.1 K2 2 0.2 0.05 回答下列问题： (1) ΔH2 0(填“>”、“<”或“=”)，ΔH2 ΔH3(填“>”、“<”或“=”)。反应Ⅱ自发进行的条件是 。 (2)往容积可变的密闭容器中通入1mol CO2和4molH2，在一定条件下发生反应Ⅲ，测得H2的平衡转化率与压强、温度的关系如图所示。 ①能说明上述反应已达到平衡状态的是 (选填字母)。 A． B．CO2与H2的物质的量之比保持不变 C．H-H键、H-O键断裂速率相等 D．CH4的体积分数保持不变 E．混合气体的密度保持不变 F．混合气体的平均分子质量保持不变 ②据图可知，T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。 ③若反应达到平衡点A，此时容器的体积为2L，则该温度下反应Ⅲ的平衡常数K= 。 (3)300℃时，往容积固定的10L密闭容器中通入4mol CO2、10mol H2、4mol CH4和1mol 发生反应Ⅲ，此时 (填“>”、“<”或“=”) (4)某研究小组研究了不同电压(电压影响催化剂活性)、不同C/H比对反应Ⅲ的影响如图所示(控制其他条件相同)，下列说法正确的是__________。 A．当C/H比一定时，电压越高，CO2的转化率越高 B．在合适的电压范围内，增大H2的比例可能有利于消除积碳，提高催化剂的活性 C．当电压一定时，选择合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率 D．为使CO2的转化率达到90%，C/H比应控制在1：5为宜 36、工业合成氨是人类科学技术一项重大突破，我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题： (1)下图为在某催化剂表面合成氨反应机理。 ①反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的△H= kJ·mol-1。综合考虑焓变和熵变，合成氨反应在 条件下有利于反应自发进行。 ②上图中过程 (填序号)反应活化能 (填“最大”或“最小”)，是决速反应。 (2)氨是重要的化工产品，其生产流程如图所示，请回答下列问题： 下列说法正确的是_______。 A．利用压缩机进行加压有利于更快更多的生产氨气 B．热交换器可以冷却进入的原料气，防止催化剂过热 C．合成氨是目前自然固氮最重要的途径 D．通过使用催化剂和分离液态氨气等措施，可以提高反应的平衡转化率 (3)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I：、；进料组成Ⅱ：、、(物质i的物质的量分数：) ①P1 16MPa(填“>”、“＜”或“=”)。 ②进料组成中不含惰性气体Ar的图是 (填“图a”或“图b”)。 ③图a中，当、时，氮气的转化率 。该温度时，反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数Kp= 。 (4)P1压强下，向密闭容器中充入一定量的N2和H2，相同时间内测得体系中N2的体积分数与温度(T)的关系如下图所示。 ①N2的体积分数随温度升高先减小后增大的原因是 。 ②研究表明，温度越高，温度对平衡的影响越大于压强对平衡的影响。保持其他条件不变，请在上图中画出，P2压强下(P2＞P1)N2的体积分数与温度(T)的关系趋势图 。 38、氢能为清洁能源，为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮，制备氢气有多种途径。 Ⅰ．乙酸制氢过程发生如下反应： 反应Ⅰ：2CH3COOH(g)2CO(g)＋2H2(g) 反应Ⅱ：CH3COOH(g)CO2(g)＋CH4(g) (1)已知反应：   ①由图可得，ΔH = kJ·mol-1。 ②恒温恒容下发生上述反应，下列说法正确的是 。 A．混合气体密度不变时，反应达到平衡 B．加入CO2，可提高CH4的转化率 C．加入催化剂，可提高H2的平衡产率 D．充入Ar，对H2的产率不产生影响 (2)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气(只发生反应Ⅰ和Ⅱ)，在相同时间测得温度与气体产率的关系如图所示。约650℃之前，氢气产率低于甲烷的可能原因是 。 (3)在一定条件下，投入一定量的乙酸，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ．设达到平衡时体系总压强为p，乙酸体积分数为20％，反应Ⅰ的选择性为20％，则反应Ⅱ的平衡常数KP为 。(用平衡分压代替平衡浓度计算) Ⅱ．热分解也可制氢，其原理是：。 (4)不同温度和压强下，H2S的平衡转化率变化如下图。生成物的状态为 (填“气态”或“非气态”)，P1 P2(填“>”或“<”)。 39、“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，为减小和消除CO2对环境的影响，实际生活生产中有很多种处理方案。 方案一：将H2(g)与CO2(g)反应合成甲醇，制备甲醇燃料电池。制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49.58kJ·mol−1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.19kJ·mol−1 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 (1)根据以上反应，求ΔH3= ，反应Ⅰ自发进行的原因是 。 (2)下列描述正确的是_______。 A．在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅱ，若压强不变，能说明反应Ⅱ达到平衡状态 B．反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应Ⅱ的等于零 C．恒温条件下，增大CO的浓度能使反应Ⅲ的平衡向正向移动，平衡常数增大 D．上述反应达到平衡后，升温，反应Ⅰ逆反应速率一直增大直至达到新的平衡 (3)一定条件下，在2L的密闭容器中仅发生反应Ⅰ，起始物n(CO2)：n(H2)=1：3，CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示，平衡时H2的体积分数为 ；若保持其它反应条件不变，起始时仅将容器体积变为3L，请在图1上画出H2O(g)的浓度随时间变化的趋势图 。 方案二：二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。CO2和H2在铁系催化剂作用下发生化学反应： Ⅰ．2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH1 Ⅱ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0 在密闭容器中通入1molCO2和3molH2，在铁系催化剂作用下进行反应，CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图2所示。 (4)图2中点M(350，70)、此时乙烯的选择性为(选择性：转化的CO2中生成C2H4和CO的百分比)。计算该温度时：反应Ⅱ的平衡常数Kc= 。 (5)在图2中，温度大于：800℃时，随着压强的增大，CO2的平衡转化率减小，请解释原因 。 40、 PH4I是一种重要的化工品，一定温度下发生分解反应： ①PH4I(s)PH3(g)＋HI(g) ΔH1＞0 ②2HI(g)H2(g)＋I2(g) ΔH2＞0 ③2PH4I(s)2PH3(g)＋H2(g)＋I2(g) ΔH 回答下列问题： (1) ΔH= (用含ΔH1和ΔH2的式子表示)，反应③自发进行的条件是 (填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。 (2)向一恒温恒容密闭容器中投入足量PH4I(s)，只发生反应(1)，下列叙述正确的是_______。 A．再投入少量的PH4I (s)，反应速率明显增大 B．平衡后，再充入少量氩气，该平衡逆向移动 C．平衡后，再充入少量HI，PH4I质量增大 D．混合气体平均相对分子质量不变时，该反应达到平衡状态 (3)2HI(g)H2(g)＋I2(g)的速率方程为(、为速率常数，K为反应平衡常数，只与温度有关)。 ①某温度下，，则 。 ②已知：(A和R均为常数，的单位为，温度T的单位为，E的单位为kJ/mol)。速率常数与活化能()、温度(T)的关系如下图所示(Cat1、Cat2为催化剂)。 相同条件下，催化效率较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”)，判断依据是 。 (4)一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中加入足量PH4I(s)，达到平衡时测得生成和，则2HI(g)H2(g)＋I2(g)的平衡常数K= 。 41、某团队研究在催化剂作用下，以NO和H2合成NH3，主要反应如下： 反应Ⅰ：2NO(g)+5H2(g)2NH3(g)+2H2O(g) △H1=-756.9kJ·mol-1 反应Ⅱ：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)  △H2=-664.5kJ·mol-1。 请回答下列问题： (1)根据△H1和△H2，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H= kJ·mol-1。 (2)若在恒温恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列条件能说明反应Ⅰ一定已达到平衡状态的是 。 A﹒容器内气体平均密度不再发生变化 B．容器内NH3和H2O的质量比恒定 C．容器内某种气体的质量不再发生变化 D．反应放出的热量值达756.9kJ (3)已知反应Ⅱ的速率方程式v正=k正p(NO)p2(H2)，v逆=k逆p(N2)p2(H2O)(其中k为速率常数，只跟温度和催化剂有关；p为对应物质的分压)。在T℃、100kPa条件下，向恒压密闭容器中充入2molNO和6molH2发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，测得平衡时NO转化率为80%，N2的选择性为50%(N2的选择性=×100%)，则平衡时反应Ⅱ的= 。 (4)已知上述体系中，反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ的影响，即可认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。图中表示一定条件下，体系中NH3的物质的量随反应时间的变化，若选择对反应Ⅰ催化效果更好的催化剂A，请在图中画出催化剂A作用下，体系中NH3的物质的量随反应时间的变化 。 (5)在密闭容器中充入2molNO和5molH2，催化剂作用下发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，实验测得NO转化率和NH3选择性与温度的关系如图所示，温度350℃到450℃时，NO转化率增大，但NH3选择性降低，主要原因是 。 42、黄铁矿(主要成分为二硫化亚铁)是重要的含硫矿物，常用于生产硫酸或硫磺。 I．《天工开物》中记载，将黄铁矿、木炭和适量空气混合加热可得硫磺，反应如下： 反应i：3FeS2(s)+2C(s)+3O2(g)Fe3O4(s)+3S2(g)+2CO(g) ΔH1＜0 (1)该反应自发进行的条件为___________。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．不自发 (2)对于此反应的说法正确的是___________。 A．加热的作用主要是使硫单质以气态存在 B．加入木炭，可与O2反应供能 C．为保持足够的反应温度，需鼓入过量空气 D．此反应条件下，Fe3O4稳定性高于Fe2O3 Ⅱ．反应i所得气体经冷凝回收S2后，尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理，发生反应ii，同时发生副反应iii。 反应ii：2SO2(g)＋4CO(g)S2(g)＋4CO2(g) ΔH2＜0 反应iii：2SO2(g)＋3CO(g)COS(g)＋2CO2(g) ΔH3＜0 理论分析及实验结果表明，600～1000K范围内，SO2平衡转化率接近。其他条件相同，不同温度下，S2、COS平衡产率和10min时S2产率如图。 (3)10min时，S2的产率高于平衡产率，说明反应ii的活化能 (填“>”或“<”)反应iii。 (4)600～1000K范围内，温度升高，S2的平衡产率增大，分析其原因。 。 (5)1000K下，S2的产率在10min达最大值，在下图中画出S2产率在0-40min内随时间变化的曲线 。 Ⅲ．将一定量硫蒸气冷却至473K，发生反应4S2(g)S8(g)，达到平衡时，S2的分压，S8的分压。 (6)该反应在473K时的平衡常数(用各物质的分压表示)为 。 43、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。在催化剂作用下，CO2、H2同时发生如下反应： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH=-49.58kJ·mol−1 K1 反应II：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.19kJ·mol−1 K2 请回答： (1)反应I能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 (2)工业上可以利用CO和H2反应生产CH3OH，反应如下：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，结合上述信息可知，该反应的ΔH= kJ·mol−1，平衡常数K= (用“K1、K2”表示)。 (3)在恒温、10L的密闭容器中加入1molCO2(g)和3molH2(g发生反应I和II，CO2的物质的量随时间变化如图所示。 ①CO2的平衡转化率为 。 ②若反应达到平衡后测得：，，则反应II的化学平衡常数K2= 。 (4)若CO2和H2按一定比例在装有催化剂的反应器中发生反应I、II，一定时间内甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如下图所示。490K之后甲醇产率下降，其变化的原因是 。 44、研究CO2的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题；二甲醚CH3OCH3被誉为“21世纪的清洁燃料，由CO2和H2制备二甲醚的反应原理如下： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49.8kJ·mol−1 反应Ⅱ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) ΔH2＝+23.4kJ·mol−1 反应Ⅲ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3 (1) ΔH3= ，据此判断反应Ⅲ在 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)条件能自发进行。 (2) T1℃时，将1mol二甲醚充入某恒容密闭容器中，发生如下分解反应：CH3OCH3(g)CH4(g)＋H2(g)+ CO(g)，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表： 反应时间 0 5 10 15 20 气体总压 10.0 13.6 15.8 17.7 18.9 20.0 由表中数据计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为 ，该温度下的平衡常数Kp= (kPa)2(Kp为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数，分压总压气体的物质的量分数)。 (3)恒压下将CO2和氢气按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。其中：CH3OH的选择性=。 ①在上述条件下，结合图象分析，合成甲醇的最佳温度是 ，最佳催化剂是 。 ②温度高于，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是 。 45、乙烷、乙烯、乙炔是用途广泛的有机化工原料，乙烷、乙烯、乙炔的制备、转化与分离的研究备受关注。回答下列问题： (1)乙烯、乙炔可以催化加氢转化为乙烷： I．C2H2(g)＋2H2(g)C2H6(g) ΔH＝-311.4kJ·mol−1 ΔS= -233.1J·mol-1·K-1 Ⅱ．C2H4(g)＋H2(g)C2H6(g) ΔH＝-136.4kJ·mol−1 ΔS= -120.8J·mol-1·K-1 已知：计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法 计算：C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g) ΔS= ，该反应自发的条件是 ，时该反应ΔG＝-141.5kJ·mol−1，但常温下乙炔与氢气混合并未观察到反应发生，可能的原因是 。 (2)一定温度和压强下发生反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)，C2H6的平衡转化率为25%，Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数，计算该反应Kx= 。 (3)BaC2与水反应可以制备乙炔：BaC2+2H2O= Ba(OH)2+C2H2，但是反应太剧烈不易控制，查表可知时以下数据：(已知)： 物质 CH3COOH C2H2 (C2H5)2NH H2O C2H5OH pKa 4.76 25 36 15.6 16 忽略体积变化的影响，下列措施中适用于制备乙炔且可以减缓反应速率的是_______。 A．降低体系压强 B．改用(C2H5)2NH与BaC2反应 C．加入少量CH3COOH D．改用C2H5OH与BaC2反应 (4)某课题组研究乙烷和乙烯混合气的分离。常温常压下，将C2H4和C2H6等体积混合，以一定流速通过某吸附剂，测得两种气体出口浓度与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是_______。 A．该吸附剂有效工作时间约40min，40min后需要更换新的吸附剂 B．a-b对应的时间段内，吸附的C2H6逐渐被C2H4替代 C．吸附剂吸附C2H6的平衡常数相对吸附C2H4的平衡常数更大 D．a点时，乙烷的吸附速率与脱附速率相等 46、CH3OH可作绿色燃料，可由CO或CO2制备。工业用CO2制备CH3OH原理如下： 反应1：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1= -90.7kJ·mol-1 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 (副反应) (1)反应3：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=_________kJ·mol-1。 (2)恒定温度下，在一个容积可变的密闭容器中充有1molCO和2molH2，下列能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态的是_________。 A．v正(CO)=2v逆(H2) B．容器内混合气体的密度不再改变 C．CO和H2的物质的量之比不再改变 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3)若以固体催化剂M催化反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，水分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：① ；②MO+CO=M+CO2。 (4)不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知：CO2的平衡转化率 CH3OH的平衡产率 其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”)；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点且随温度升高而变大的原因是 。 47、明年是苯发现的两百周年，以苯为代表的芳香族化合物在各领域有广泛应用。 Ⅰ．苯乙烯(C6H5CH=CH2)是重要的化工原料，工业上制苯乙烯的主流方法是乙苯(C6H5CH2CH3)脱氢法，包括多种不同工艺路线，其主反应相同，最大区别是原料中添加的气体不同：传统乙苯脱氢(添加水蒸气稀释)，O2氧化脱氢(添加O2)，CO2氧化脱氢(添加CO2)。其中涉及的主要反应方程式如下： ⅰ：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g) ΔH1＝+118kJ·mol−1(主反应) ⅱ：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2＝-242kJ·mol−1(O2氧化脱氢还涉及的反应) ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝+41kJ·mol−1(CO2氧化脱氢还涉及的反应) 请回答： (1)O2氧化脱氢工艺中发生反应ⅳ：C6H5CH2CH3(g) ＋1/2O2(g)C6H5CH=CH2(g) ＋H2O(g)。 ①ΔH= kJ·mol−1。 ②反应ⅳ自发进行的条件是 。 (2)在恒温恒压条件下进行传统乙苯脱氢(反应ⅰ)，可能发生2个副反应(活化能接近)： ⅴ：C6H5CH2CH3(g)C6H6(g)＋C2H4(g) ⅵ：C6H5CH2CH3(g) ＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g) ①以乙苯和水蒸气为原料，仅发生反应ⅰ、ⅴ、ⅵ，平衡时测得乙苯转化率为50%，芳香烃产物苯乙烯、苯、甲苯(C6H5CH3)的选择性S()分别为80%、10%、10%，反应ⅵ的平衡常数K= (用分数表示)。 ②下列说法正确的是 。 A．水蒸气温度较高，可为反应提供热量，且有利于减少催化剂表面的积碳 B．若其他条件不变，用等物质的量的CO2替换水蒸气，可增大乙苯的平衡转化率 C．O2氧化脱氢法中苯乙烯易被过度氧化，使产品纯度降低 D．随着反应进行，n(C2H4)和n(CH4)的增大程度相同 Ⅱ．重氮化反应是制备芳香族化合物的重要反应。若以Br为催化剂，HNO2作氧化剂，盐酸酸化(浓度恒定)，反应方程式为：。在恒温密闭容器中反应，总反应的速率为v，反应历程中的三个基元反应如下，且基元反应ⅷ的。 ⅶ：(快速平衡) ⅷ：慢反应) ⅸ：(快反应) (3)下列说法正确的是__________。 A．c(Br-)在反应过程中几乎不变 B．其他条件不变，v与c(HNO2)近似成正比 C．增大c(C6H5NH2)，v显著增大 D．若T1＞T2且其他条件相同，v1和v2可能相等 (4)某反应条件下，反应过程中c(H2NO2+)随时间t的变化如图。其他条件不变，增大初始c0(Br-)，在图中画出c(H2NO2+)随时间t变化的曲线 (注意曲线极值点的坐标)。 48、汽车尾气的污染不容忽视，对汽车尾气中污染气体NO和CO的转化是研究热点。回答下列问题： (1)汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的，而生成的可能原因是 。(用必要化学方程式解释) (2)利用铑催化处理汽车尾气中的NO与CO的化学反应方程式为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。 ①已知该反应的ΔH＝-746.5kJ·mol−1，正反应活化能为akJ·mol−1，则其逆反应活化能为 kJ·mol−1。 ②CO还原NO的反应路径如下图1所示，其中(s)指的是物质吸附在铑催化剂上，下图2所示为随温度升高NO(s)的解离速率、N2O(s)的生成速率、的生成速率以及的生成速率变化曲线，根据图1可知生成的基元反应有两个(、代表生成N2的两种不同路径)，结合两图写出温度在时生成N2的主要基元反应方程式： 。 ③一定温度下，在恒容密闭容器中充入和发生上述反应，部分物质的体积分数随时间(t)的变化如下图所示。下列说法正确的是 (填选项字母)。 A．上述反应的正反应在高温下才能自发进行 B．曲线b表示随时间的变化 C．2v正(NO)=v逆(N2)时，反应达到平衡状态 D．气体的平均相对分子质量： (3)某研究小组探究催化剂对、转化率的影响。将和按物质的量之比1：1以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中含量，从而确定尾气脱氮率(即的转化率)，结果如下图所示(曲线Ⅱ最高点对应温度是450度，脱氮率为50%)： ①a点 (填“是”或“否”)为对应温度下的平衡脱氮率，说明其理由： 。 ②450℃时，平衡脱氮率为50%，压强恒为，则 (为以分压表示的平衡常数，用含的代数式表示)。 49、以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1 Ⅱ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2 回答下列问题： (1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若先在恒温恒压下充入氦气，反应Ⅱ的平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动；再将反应体系体积压缩至原来一半，重新达到平衡时两反应所需时间 (填“＞”“＜”或“=”)。 (2)①反应Ⅰ、Ⅱ的(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如下图所示。据图判断，降低温度时，反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数，与的关系如图所示，①、②、③、④四条斜线中，表示的是 ； (3)恒压条件下，将CO2和H2按体积比1：3混合，初始压强为P0，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。 已知：CH3OH的选择性 ①在上述条件下合成甲醇的工业条件是 。 A．210℃ B．230℃ C．催化剂CZT D．催化剂 ②在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是 。 50、我国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标，CO2的综合利用对低碳减排有着重要意义。请回答： I．CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一，该重整反应体系主要涉及以下反应： ①CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) K1 ②CH4(g)C(s)＋2H2(g) K2 ③2CO(g)C(s)＋CO2(g) K3 (1)反应③的K3= (含K1、K2的代数式)。 (2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法不正确的有__________(填字母)。 A．增大CO的浓度，反应①、②、③的正反应速率都增加 B．恒温恒压下向体系中通入氦气，反应①的平衡向右移动，平衡常数增大 C．加入反应①的催化剂，可加快反应①的反应速率，提高CH4的平衡转化率 D．移去全部C(s)，反应②、③的平衡均向右移动 II．已知二氧化碳加氢制乙醇的总反应可表示为2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＜0。该反应一般认为通过如下步骤来实现： ④CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ⑤2CO(g)＋64H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 现控制CO2和H2初始投料比为1：3，在总压为的恒压条件下，经过反应，平衡时各物质的物质的量分数与温度的关系如图所示： (3)上图中曲线a代表的物质为 (填化学式)，T4温度时，该反应的平衡常数 [对于气相反应，用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作KP，如，为平衡总压强，为平衡系统中的物质的量分数]。 (4)若反应⑤的活化能远大于反应④，在图中绘制出CO的“浓度～时间”示意图 。 51、研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量一直是化学研究热点。 (1)工业上用CO2来生产燃料甲醇。某温度下，在容积为5L的密闭容器中，充入4mol CO2和12molH2在一定条件下发生反应生成CH3OH，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示 ①根据已知求生成甲醇的化学方程式 。 ②0~2分钟，该反应中氢气的平均速率为 。 ③该温度下，此反应的平衡常数K= (保留一位小数)。 ④保持温度和体积不变，向上述平衡体系中再同时充入1.5molH2O和0.5mol CO2，平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。 ⑤在恒温恒容条件下，能说明该反应已达平衡状态的是 。 A．混合气体的密度保持不变 B．CO2体积分数保持不变 C．容器中气体压强保持不变 D．容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1∶1 (2)一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol CH3OH(g)，发生反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)，CO的体积分数随时间的变化如图所示。若在时刻再加入1mol CH3OH(g)，在t2时刻重新达到平衡，请在图上画出CO的体积分数随时间变化的曲线(不要求计算具体数值，画出变化的趋势和范围即可) 。 52、合理利用温室气体是当前能源与环境研究的热点。CO2催化加氢可缓解CO2对温室效应的影响，其原理为： 反应Ⅰ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH1＝-41kJ·mol−1 反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2 (1)反应Ⅰ的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)，说明理由 。 (2)反应Ⅰ中，，，其中和分别为正、逆反应速率，和分别为正、逆反应速率常数，和仅受温度影响。请在下图中画出随T的变化斜线 。(，T表示温度) (3)在0.1MPa下，将1mol CO2和4mol H2充入2L刚性密闭容器中，假设只发生反应Ⅰ，当CO平衡产率为40%时，此时总压为P，计算该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kp= 。(计算结果用分数表示) (4)某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2，经过相同时间测得如下四组实验数据： 反应序号 T/K 催化剂 转化率/% 甲醇选择性/% ① 543 Cu/ZnO纳米棒 12.3 42.3 ② 543 Cu/ZnO纳米片 10.9 72.7 ③ 553 Cu/ZnO纳米棒 15.3 39.1 ④ 553 Cu/ZnO纳米片 12.0 71.6 结合实验数据，选择Cu/ZnO (填“纳米棒”或“纳米片”)更有利于提高甲醇产率。 (5)下图为CO2和H2在某催化剂M表面发生反应Ⅱ得到单分子甲醇的反应历程(*表示吸附态)，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2 kJ·mol−1 (“eV”表示电子伏特，指一个电子的电位差加速后所获得的动能，leVJ，mol-1)。 (6)对于反应Ⅱ，下列说法正确的是___________。 A．低温、高压有利于提高CO2转化为甲醇的平衡转化率 B．增大CO2和H2的初始投料比，有利于提高CO2转化为甲醇的平衡转化率 C．使用催化剂M生成甲醇的反应历程中，是该反应的决速步 D．及时分离出水可加快上述反应的反应速率 54、CO2过度排放会引起气候、环境等问题。在Cu/ZnO催化剂下，CO2和H2可发生反应，生成CH3O和CO，热化学方程式如下： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-50.1kJ·mol−1 Ⅱ. CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1 请回答以下问题： (1)在恒温恒容容器中通入一定量的CO2和H2，则反应达到平衡状态的标志为_______。 A．体系内气体的平均摩尔质量不再变化 B．混合气体密度不再变化 C．n(CO)：n(CO2)不再变化 D．容器中压强不再变化 (2)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中通入1mol CO2和2.3mol H2，起始压强为3.3MPa，发生反应Ⅰ和Ⅱ。平衡时，总压为2.5MPa，CO2的转化率为50%，则反应Ⅰ的平衡常数Kp= (MPa)-2(以分压表示，分压=总压物质的量分数) (3)不同压强下，维持投料比相同，实验测定CO2的平衡转化率随温度变化关系如图1所示。在恒压密闭容器中，维持投料比相同，将CO2和H2按一定的流速通过反应器，CO2的转化率[]和甲醇的选择性()随温度变化关系如图2所示。图示温度范围内催化剂的活性受温度影响不大。 ①下列说法不正确的是 。 A．图1中，P1＜P2＜P3 B．图1中550℃后以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ前后气体分子数相等，压强改变对平衡基本没有影响 C．图2中236℃前，升温使CH3OH选择性上升，原因是升高温度使反应Ⅰ速率加快，且加快程度大于反应Ⅱ D．改用活性更好的催化剂能使图2中各温度下CO2转化率都增大 ②图2中236℃后，升温使CO2转化率和CH3OH选择性都下降，请从平衡移动的角度解释原因 。 (4)某研究小组自制甲烷燃料电池，电解质是KOH溶液，负极反应式是 。该电池以3.2A恒定电流工作48分钟，消耗CH4的体积为0.49L，该电池化学能转化为电能的转化率为 。[已知：该条件下CH4的摩尔体积为；电荷量电流时间；；] 55、油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式： ① (平衡常数) ② (平衡常数) ③ (平衡常数) （1） (用含和的代数式表示)。 （2）下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．断裂4 mol C-H键的同时生成4 mol H-H键 B．恒温恒容，和浓度之比不再变化 C．恒温恒压，混合气体的密度不再变化 D．恒容绝热，不再变化 （3）列举两种可提高反应②中转化率的措施 、 。 （4）在恒压密闭容器内，充入0.2mol (g)与0.4mol (g)只发生反应③。(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①请回答：比较压强： (填“>”“＜”或“=”)，维持温度不变，向A点状态的容器中充入氩气，的转化率 (填“升高”“降低”或“不变”)。 ②B点处，容器体积为2 L，则℃时该反应的平衡常数K= L/mol。 ③比较A、B、C三点的平衡常数大小： (用KA、KB、KC表示)。 （5）若其他条件相同的情况下，反应③在不同温度下反应相同时间后，测得的转化率a随温度的变化曲线如图，其原因是 。 56、气态含氮化合物及相关转化是科学家研究的热门问题。请回答下列问题： （1）2007年，诺贝尔化学奖授予了埃特尔，以表彰其对合成氨反应机理的研究。673 K时，各步反应的能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。 ①该历程中决速步骤的反应方程式为 。 ②相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化作用越强，原因是 。 （2）用NH3催化还原NO，可以消除氮氧化物的污染。已知：               写出NH3催化还原NO的热化学方程式 ；若该反应为吸热反应，则反应自发进行的条件是 (填“高温”或“低温”)。 （3）活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为： 。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为、，其中、分别为正、逆反应速率常数，变化曲线如左下图所示，则该反应的反应热 0(填“大于”或“小于”)，理由是 。 （4）一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中加入和发生反应，测得和的物质的量随时间的变化如图所示： ①在A点时，(N2O) (N2)(填“>”、“<”或“=”)。 ②若平衡时总压强为，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数 (已知：气体分压=气体总压×该气体的物质的量分数)。 57、我国科研人员成功研制出一条从二氧化碳合成淀粉的途径，其中第一步为，为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供了一种新思路。 （1）已知：在25℃、101 kPa下，1 g液态甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出22.70 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 （2）计算机模拟反应的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂上面的物质用“*”标注，“TS”表示在催化剂上发生化学反应时的过渡状态。 该历程中速率最快步骤的化学反应方程式为 。 （3）实验研究表明，其他条件相同时，使用分子筛(分子筛能选择性分离出水蒸气)能有效提高甲醇的平衡产率，其原因是 。 （4）恒温恒容下进行反应，能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．容器内的压强不再变化 B．混合气体的平均摩尔质量不变 C．H-H键断裂与H-O键断裂数目之比为3：1 D．容器内的气体总质量不再变化 （5）540K下，分别按初始投料比进行反应，得到不同压强下H2的平衡转化率关系如图甲： ①投料比的曲线为 (填“a”、“b”或“c”)。 ②该反应压强平衡常数的表达式 (用平衡分压代替平衡浓度)。 ③已知540K下该反应，540K下某时刻测得某容器内，此时v(正) v(逆)(填“>”、“=”或“>”)。 58、加氢制是资源化利用的重要途径，该过程存在如下两个反应： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 回答下列问题： （1）根据图(a)， 。 （2）在4.0 MPa压强下，按把两种气体通入恒压反应器中，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化关系如图(b)。 已知： ①525~575K时，使平衡转化率随温度升高而增大的反应为 (填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。 ②475K时，反应Ⅱ的平衡常数 (写出计算式即可)。 （3）为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，除降低温度外，还可采取的措施是 (写一条)。 （4）利用M催化加氢制的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示，表示活化能，单位为eV。 ①转化为的化学方程式为 。 ②下列说法正确的是 (填标号)。 A．与能量差为0.60eV    B．第ii步有键断裂 C．第iii步反应速率最慢    D．加入催化剂M不影响的平衡产率 59、对空气中的NOx进行处理，有助于减少雾霾天气的形成。回答下列问题： （1）处理NOx涉及的部分反应有： i．N2(g)+O2(g)2NO(g)  ΔH1  K1； ii．2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)  ΔH2  K2； iii．NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)  ΔH3  K3. 反应iv．2NO(g)+2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)  ΔH4  K4中的ΔH4= (用含ΔH1，ΔH2、ΔH3的代数式表示)，K= (用含K1、K2、K3的代数式表示)。 （2）用NH3催化还原烟气中氮氧化物时，当=x，用Fe作催化剂时，在NH3充足的条件下，不同α值对应的脱氮率(被还原的氮氧化物的百分率)不同，在不同温度下其关系如图所示。当x= 时，脱氮效果最佳，最佳的脱氨温度是 ℃。 （3）一定温度下，在5L的某恒容密闭容器中，充入0.5molNO和0.5molCO，仅发生反应iv，4min后反应达到平衡，此时测得反应后混合气体的总压强是反应前混合气体总压强的0.8倍。 ①4min时，CO的平衡转化率为 %，c(N2)= mol·L-1。 ②下列说法正确的是 (填标号)。 A．容器内压强不再发生改变，反应达到了平衡 B．向平衡体系中再充入惰性气体，平衡逆向移动 C．将部分N2及时移除，可加快反应速率 ③若反应前混合气体的总压强为20MPa，则该反应达到平衡时的平衡常数Kp= (分压=物质的量分数×总压)。 60、2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料，其制备共消耗了16万吨。该甲醇的制备反应及副反应如下： i．   ii．   （1）研究表明，与也能生成，写出该反应的热化学方程式： 。 （2）上述反应在大型定容密闭容器中进行，下列说法正确的是___________。 A．反应i的活化能大于反应ii B．容器内压强不变时可以判断反应达到平衡 C．升高温度可以提高甲醇的平衡产率 D．使用性能更佳的催化剂有可能提高单位时间内的转化率 （3）在催化剂作用下，将、投入容积为的反应器，反应温度对平衡转化率、选择性的影响如下。 已知： ①240℃体系达到平衡时用时为，则 ②该温度下反应i的化学平衡常数为 (列出计算式即可，数据用小数表示) ③在240℃达到平衡时，体系 (填“吸收”或“放出”)的热量为 (除了反应i和ii不考虑其他反应)。 61、研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义 (1)CO 可用于炼铁，已知：Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1= +450.0 kJ/mol C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2= +130.0 kJ/mol 则 3CO +Fe2O3(s) =2Fe(s) +3CO2(g)的则ΔH3= kJ/mol。 (2)在一定温度下，将 CO2 和 H2 充入固定体积的密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) ①该反应ΔS 。 ②请用各组分平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式 。 ③上述反应达到平衡的标志是 。 A．单位时间生成 3 mol H2 的同时消耗 1 mol H2O        B．v 正(CO2)= v 逆(CH3OH) C．容器内的总压强不再随时间变化 D．混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化 E．混合气体的密度不再随时间变化 ④若某温度下，在 2L 的密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3mol H2 发生上述反应，5 min 达到平衡，平衡时 CO2 的转化率为 60%，用 H2 表示该反应的平均速率是 ，若该温度下，在 1 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2、1mol H2、1mol CH3OH 和 1mol H2O(g)，则此时该反应向 方向(填“正反应”或“逆反应”)移动。 62、氢能是一种很有前景的新能源，位于成都市郫都区的油氢合建站为成都大运会氢燃料电池汽车零排放、零污染、绿色低碳的办赛理念提供了能源保障。催化重整是目前制取氢气的同时减缓温室效应的重要方法。 已知：催化重整的反应阶段如下： Ⅰ：   Ⅱ：   回答下列问题： (1)、催化重整生成、的热化学方程式为 (反应热用、表示)，该反应的平衡常数 (用、表示)。 (2)在恒温恒压下，向甲、乙两个密闭容器中均通入和进行催化重整，并分别加入两种不同催化剂i和ii，测得相同时间内CO的平衡百分含量随温度的变化关系如图所示。 由图可知， 0(填“>”或“<”)。催化剂 (填“ⅰ”或“ⅱ”)效果更好。 (3)利用工业废气中的合成甲醇，选用氢气或水作为氢源，可能设计出以下两个反应： Ⅰ． Ⅱ． 反应 Ⅰ Ⅱ 上述两个化学反应的焓变和熵变如表所示(假设反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变)：你认为反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更适宜甲醇的工业生产，理由是 。 63、氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。 (1)已知： 的平衡常数，则 (用、、表示)。在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应，能表明已达到平衡状态的标志有 。 A． B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．单位时间内生成同时消耗1molCO E．气体的总质量保持不变 F．单位时间内生成1molCO同时消耗1molNO (2)向容积为的密闭容器中加入活性炭足量和，发生反应，NO和的物质的量变化如表所示。 条件 保持温度为 时间 物质的量 1.8 1.4 1.1 0.90 0.80 0.80 物质的量 0.10 0.30 0.45 0.55 0.60 0.60 平衡时的转化率 ，写出该反应平衡常数的表达式 ，并求该温度下的平衡常数 。 (3)若反应2CO+2NON2+2CO2  ΔH<0，的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CO)·c2(NO)、v逆=k逆c(N2)·c(CO2)，k正、k逆分别表示正、逆反应速率常数，只与温度有关。下图所示的甲、乙、丙、丁四条直线中，表示lgk正随温度T变化关系的直线是 ，表示lgk逆随温度T变化关系的直线是 。 64、羰基硫（COS）是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害．在容积不变的密闭容器中，使与发生下列反应并达到平衡：。 (1)羰基硫（）的电子式为 。 (2)已知有关化学键的键能如下表，则 。 化学键 键能 1072 339 745 493 436 (3)下列能说明该反应一定到达化学反应限度的是_____________。 A． B．总压强不再变化 C．容器内气体的密度不再变化 D．和的物质的量之比不再变化 (4)若时，反应前的物质的量为，达到平衡时的物质的量为，且化学平衡常数为0.1。 ①达到平衡时的转化率为 。 ②达到平衡后，如果同时增加和，平衡向 （填“正”或“逆”）反应方向移动。 (5)正、逆反应速率可表示为，（为速率常数，只与温度有关）。时，在体积为的容器中加入和发生上述反应，测得和物质的量浓度随时间的变化如图所示。 ①点时 。 ② （填“>”、“<”或“=”）。 ③达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 增大的倍数（填“>”、“<”或“=”）。 65、工业上以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。回答下列问题： (1)在C和O2的反应体系中： 反应Ⅰ：C(s)+O2(g)CO2(g) H= -394 kJ/mol 反应Ⅱ：2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H2=-566 kJ/mol 反应Ⅲ：2C(s)+O2(g)2CO(g)  H3= kJ/mol。 (2)已知C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g) H=+131 kJ/mol，在一定温度下达到化学平衡。 ①写出该反应的平衡常数表达式K= 。 ②生产过程中，为了提高该反应的速率，下列措施中合适的是 a.增加炭的用量         b.适当升高温度 c.选择合适的催化剂    d.通入一定量的氮气 (3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。得到如下 两组数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min CO H2O H2 CO2 1 650 4 2 1.6 1.6 5 2 900 2 1 0.4 0.4 3 ①实验1中从反应开始到达平衡时，v (H2O)= 。 ②该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ③一定温度下，下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填编号)。 a.容器中的压强不变 b.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键 c.v正(CO)=v逆(H2O) d. CO2、H2的浓度相等 66、某温度时，在容积为 2L的密闭容器中，加入三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据，试填写下列空白： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)若X、Y、Z均为气体，反应恰好达到平衡时，用Z表示的平均反应速率为 。 (3)在 1L 密闭容器中发生反应 达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图2所示： ；时刻分别改变一个条件，则时刻改变的条件是 (填字母代号)。 A．降低温度    B．升高温度    C． 增大压强    D．恒温恒容时充入氮气 ②依据上述①中的结论，下列时间段中，氨的百分含量较低的是 (填字母代号)。 A．T2-t3    B．T4-t5       C． T0-t1    D．T5-t6 ③当下列物理量不再发生变化时，可以说明该反应达到平衡的是 (填字母代号)。 A．混合气体的密度                    B．混合气体的压强 C． 混合气体的颜色                    D．混合气体的总物质的量 ④一定温度下，向容器中通入当反应达到平衡时混合气体的总物质的量是则平衡时 的物质的量浓度是 67、通过“—合成气—高附加值产品”的工艺路线，可有效实现的资源化利用。和合成甲醇的过程中会发生如下两个反应： Ⅰ：　 Ⅱ：　 下表是几种物质的标准生成热（由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热）。 物质 标准生成热 -393.5 -241.8 -201.2 0.0 回答下列问题： (1)反应Ⅰ的焓变 。 (2)若在某绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是__________（填序号）。 A．容器内气体的压强不变 B．容器内温度不变 C．容器内气体的密度不再改变 D．容器内气体的平均相对分子质量不变 (3)已知反应Ⅱ的正反应速率，逆反应速率，、分别为正、逆反应的速率常数，（k表示或）与温度的关系如图甲所示，其中直线a、b分别表示、随温度的变化。则升高温度，反应Ⅱ的平衡常数K （填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)在图甲A点对应的温度下，向某刚性密闭容器中按充入和，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，已知起始时容器内压强为90kPa，10分钟后体系达到平衡状态，容器内压强变为70kPa。 ①平衡时反应Ⅰ的平衡常数 （用平衡分压表示平衡常数）；平衡时氢气的转化率为 。 ②进一步提高氢气平衡转化率的方法有 （写两种不同的方法）。 (5)电催化还原的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点，在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图乙所示，据此判断该过程的决速步骤为 （填“a”“b”或“e”）。 68、完成下列问题。 (1)家用液化气的主要成分是丁烷(C4H10)。在25℃、101kPa下，当10kg丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时，放出5×105kJ的热量。写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式为 。 (2)实现碳中和成为各国科学家的研究重点，将二氧化碳转化为甲醇是一个重要方向。甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现： ⅠCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)    △H1=+41KJ/mol ⅡCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)    △H2=-90KJ/mol 总反应ⅢCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)    △H 总反应Ⅲ的△H为 kJ·mol-1，该反应能在 (填“高温”或“低温”)自发进行。 (3)在恒温，体积为1L恒容密闭容器中，充入1molCO2(g)和3molH2(g)，进行反应Ⅲ(不考虑其它副反应)。10min时测得CO2(g)和CH3OH(g)的体积分数之比为1∶3，反应达到平衡。回答下列问题： ①反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= 。 ②该温度下反应Ⅲ的平衡常数K= (mol/L)-2(保留两位有效数字)。 ③下列措施中能使增大的是 A．升高温度　　　　B．充入He，使体系压强增大高　　　C．将H2O(g)从体系中分离 D．使用催化剂　　　E．缩小容器体积 (4)我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂，实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中，CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。 CH3OH选择性：S(CH3OH) ①生成CH3OH的最佳温度约为 。 ②温度升高，CO2转化率升高，但CH3OH选择性降低的原因是： 。 69、油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，需要将其回收处理并加以利用。 I．高温热分解法：  ΔH=+170 kJ·mol-1。 (1)其他条件不变的情况下，增大压强，正反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”，(1)(2)(3)要求相同)，逆反应速率 ，H2S的平衡转化率会 。 (2)升高温度，该反应的化学平衡常数 。 (3)工业上，通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器，发生H2S热分解反应，达到平衡状态后，若继续向反应器中通入Ar，H2S的平衡转化率会 。 II．克劳斯法： 已知：：  ΔH1=-1036 kJ·mol-1    ΔH2=+94 kJ·mol-1 (4)用克劳斯法处理H2S，若生成1 mol S2(g)，放出热量 kJ。 (5)用克劳斯法处理H2S时，研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。 ①其他条件相同时，相同时间内，S2产率随温度的变化如图甲所示。由图可见，200℃之前，随着温度升高，S2产率逐渐增大的原因是 ；200℃之后，S2产率又逐渐减小的原因是 。 ②其他条件相同时，相同时间内，S2产率随值的变化如图乙所示。值过高不利于提高S2产率，可能的原因是 。 70、SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 (1)由SiCl4制备SiHCl3：SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g)　△H1=+74.2kJ‧mol−1 (298K) 已知：SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)　△H2=+219.3kJ‧mol−1 (298K) 298K时，SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)　△H= kJ‧mol−1 。升高温度有利于制备硅的原因是 。 (2)将SiCl4氢化为SiHCl3的热化学方程式为：3SiCl4＋2H2(g)＋Si(s)⇌4SiHCl3(g)　△H2<0 ①在相同条件，相同时间t时，不同温度下该反应中SiCl4转化率如图所示。下列叙述正确的是 (填序号)。 a.相同时间t内，A点的平均反应速率大于B点         b.相同时间t时，B点：v正> v逆 c.相同时间t时，v正：C点大于A点                  d.工业生产中采用了适宜温度：480～520°C ②773K的2L密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与3molSiCl4和4molH2气体反应，SiCl4转化率随时间的变化如图所示。0~50min，经方式 处理后的反应速率最快，在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)= mol‧L−1•min−1。当反应达平衡时，H2的浓度为 mol‧L−1，平衡常数K的计算式为 。 71、丙烯是一种重要的化工原料，工业上常用丙烷无氧脱氢制备丙烯：。 (1)已知几种共价键键能如下表所示： 共价键 键能 a b c d 。 (2)一定温度下，向5L恒容密闭容器中充入发生反应，测得平衡时气体压强是开始时的1.75倍。 ①下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 A．分解速率与生成速率相等 B．保持不变 C． D．混合气的平均摩尔质量保持不变 ②C3H8的平衡转化率为 。 (3)若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始n(氩气)/n(丙烷)越大，丙烷的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”) (4)总压强分别为P1、P2时，上述反应在不同温度下达到平衡，测得丙烷和丙烯的物质的量分数分别如图所示：压强：P1 P2(填“>”或“<”)。 在压强P1条件下，起始时充入一定量丙烷发生反应，计算Q点对应温度下该反应的压强平衡常数 (用P1表示)。(用各气体的平衡分压代替其物质的量浓度计算，可表示压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数) (5)已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R、A为常数)。丙烷分解制氢反应在某条件下的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，其活化能为 (用、、、表示)。 72、研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题： (1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。 ①通过化学键的键能计算。已知： 化学键 H-H Cl-Cl H-Cl 键能(kJ/mol) 436 247 434 计算可得：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH= kJ/mol。 ②通过盖斯定律计算。已知： 2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)  ΔH=-414kJ/mol 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)  ΔH=-511kJ/mol。 写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式： 。 (2)某温度下，在一个2L的恒容容器中，通入X(g)和Y(g)，发生可逆反应生成Z(g)，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空： ①该反应的化学方程式为 。 ②反应1min时，该容器中含有Z(g)的物质的量n(Z) (填“>”、“<”或“=”)0.1mol。 ③反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为 ，1min时，正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率，X(g)的平衡转化率为 。 ④容器内2min之前在变化而2min之后不再变化的量是 (填序号)。 A．气体密度      B．压强      C．化学反应速率   D．气体平均相对分子质量 73、我国提出努力争取在2060年前实现碳中和，碳中和的关键是CO2的转化、回收和重整。 I．以CO2和NH3为原料合成尿素：。 (1)该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。 (2)如图是合成尿素的历程及能量变化，TS表示过渡态。 图中的HOOCNH2是 (填“中间产物”或“催化剂”)，其中历程第2步(TS2)的化学方程式为： 。 II．CO2转化为甲醇。 (3)用CO2来生产燃料甲醇的某些化学键的键能数据如下表： 化学键 C-C C-H H-H C-O C=O H-O 键能/kJ·mol-1 348 413 436 358 750 463 则 。 (4)在恒温恒容下，反应达平衡状态的标志是 (填序号)。 a． b．容器内混合气体平均相对分子质量不变 c．平衡常数K保持不变 d．容器内气体的密度保持不变 (5)一定温度下，欲提高甲醇的产率，可采取的措施有 (任写一条)。 (6)天然气还原法。发生的反应为。 一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，测得平衡时CO的体积分数与平衡时CO2和CH4物质的量比值x[]的关系如图甲所示。 ①若c点对应的压强为p，则该温度下的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数，写出计算式即可)。 ②催化剂在温度不同时对转化率的影响如图乙所示，判断M点 (填“已”或“未”)到达平衡，理由是 。 74、2023年杭州亚运会主火炬创新使用“零碳甲醇”作为燃料，在全球大型体育赛事上首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”的绿色能源。回答下列问题。 (1)工业上主要利用反应“”合成甲醇。已知在一定条件下该反应的，(a>0，b>0)，假设该反应的焓变和熵变不随温度的变化而变化，则该反应能够自发进行，适宜温度T的取值范围为T< K(用含a、b的代数式表示)；一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时，下列一定能提高甲醇平衡产率的措施是 (填选项字母)。 A．增大压强   B．升高温度   C．选择合适的催化剂   D．增加催化剂的量 (2)CO2合成甲醇的工艺主要分为两类，反应原理如下。一类称为直接法(如反应I所示)：CO2直接加H2合成甲醇；另一类称为间接法：先通过CO2和H2的逆水煤气反应合成CO，再用CO和H2合成甲醇。 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． ①若利用间接法合成甲醇，反应的决速步骤为逆水煤气反应。下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是 (填选项字母)。 A．  B．  C．  D． ②反应Ⅱ的速率，其中和分别为正、逆反应速率常数，升高温度时的值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂的作用下，反应Ⅲ的反应历程如图所示(图中的数据表示的仅为微粒的数目关系以及各个阶段微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上)。 已知V中有一组吸附在催化剂表面的物质，则V可表示的微粒为 。 ④工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下，用CO2直接合成甲醇，以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂，控制压强恒为50bar(1bar=100kPa)，通入体积分数组成为a%CO2、3a%H2的进料气(含杂质的混合气体)发生反应I，其中的杂质气体不反应，反应达到化学平衡状态时二氧化碳的转化率为90%，此时p(H2)= bar，反应I的平衡常数 (Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示)。 75、燃煤产生的烟气中含有较多的如何综合利用该气体一直是科研单位研究的热点。 (1)已知：               则 （用含、的代数式表示）， （用含、的代数式表示）。 (2)甲醇是一种绿色燃料，甲醇的工业合成方法较多。在10L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol 混合原料气，仅发生反应 ，5min后，该反应达到平衡，测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如图所示。 ① （填“低温”“高温”或“任意温度”）条件有利于该反应自发进行。 ②该反应的反应物的总能量 （填“＜”或“＞”生成物的总能量。 ③混合气体中氢元素的质量分数a （填“＜”“＞”或“＝”）b。 ④T℃时，该反应在b点时的平衡常数K＝ 。 (3)在催化剂作用下，和可以直接转化为乙酸：  ，在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。当温度在250℃～300℃时，乙酸的生成速率减慢的可能原因是 。 76 、良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求，是增进民生福祉的优先领域，是建设美丽中国的重要基础。燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一。汽车尾气的处理：  ，该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如图所示： (1)要提高汽车尾气处理的速率，关键在于提高反应 的速率（填序号）， ，该反应在 （填“高温”“低温”或“任何温度”）下能自发进行。 (2)已知该反应的为速率常数，只与温度有关。达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 （填“>”“<”或“=”）增大的倍数。 (3)刚性容器中，进料比按进行投料，的平衡转化率与温度、起始投料比的关系如下图所示，则、、的大小关系为 ，一定温度一定压强下投料比等于 时生成物的体积分数最大。 (4)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂（和）进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（即NO的转化率），结果如下图所示： ①催化剂Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是 。 ②时，平衡脱氮率为，压强恒为，则 （为以分压表示的平衡常数，用含的代数式表示）。 77、i．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： (Ⅰ) (Ⅱ) (1)平衡常数 (用、表示)。 (2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和，10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内，则平衡后 mol，NO的转化率 。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率 (填“>”“<”或“=”)，平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使减小，可采取的措施是 。 ii． (3)某温度时，测得的溶液的pH为11，则该温度下的溶液a L与的溶液b L混合。若所得混合液为中性，则 。 (4)电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间有什么关系，请写出它们的关系式 。 iii． (5)工业上也可以利用和合成甲醇：。下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。 A．的消耗速率与的消耗速率之比为3：1 B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．和的浓度相等时 详解答案 1、（1） （2）AC （3）或 CD （4）CZ(Zr-1)T催化剂、230℃ （5） 3.645(或 ) （1）根据盖斯定律，得：，则反应热为。 （2）A．图A中，时刻之后，不变，说明该反应进行到时刻达到了平衡状态，故A正确； B．图B中，时刻之后，还在发生变化，说明该反应进行到时刻没有达到平衡状态，故B错误； C．图C中，时刻之后，不变，即不再增加，不再减少，说明该反应进行到时刻达到了平衡状态，故C正确； D．图D中，时刻之后，和还在发生变化，说明该反应进行到时刻没有达到平衡状态，故D错误； 故答案为AC。 （3）①活化能最高的一步是决速步，如图所示，决速步的化学方程式为或； ②A．催化剂高效与否，只影响反应速率，不影响化学平衡，故A错误； B．恒容下充入少量氦气，各组分的浓度不变，不影响化学平衡，故B错误； C．减小起始投料比，相当于增大的浓度，平衡正向移动，有利于提高的平衡转化率，故C正确； D．将水蒸气及时分离出来，促使平衡正向移动，有利于提高的平衡转化率，故D正确； 故答案为CD。 （4）使用催化剂，甲醇的选择性和产率均更高；温度为230℃时，在催化剂作用下，甲醇的产率最高，故答案为催化剂、230℃。 （5）①该反应是气体分子数减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，由图可知，温度一定时，、、条件下的二氧化碳的平衡转化率依次增大，则压强由大到小的顺序为； ②255℃、条件下，反应达到平衡时二氧化碳的转化率为，由题意可建立如下三段式： 由三段式数据可知，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的平衡分压分别为、、、，则255℃时，该反应的压强平衡常数。 2、（1）低温 （2）BC （3）大于 0.17 （4）33% 0.50 （5）加压或增大二氧化碳的浓度 （6）增大压强、增加氢气的物质的量 （7）该反应是放热反应，随温度的升高，710 K之后平衡逆向移动，CO2的转化率下降 （1）该反应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=-49.0 kJ/mol，由其热化学方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△G=△H-T△S＜0时可自发进行。由于△H＜0，△S＜0，所以要使△G＜0，则该反应应该在低温下能自发进行； （2）A．CO2的浓度等于H2O气体的浓度并不能说明各物质的浓度不变，因此不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．体系中气体总质量不变，反应过程中气体的物质的量不断变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，B符合题意； C．断开2 mol C=O键就会消耗1 molCO2气体的同时，断开2 mol H-O 键，又生成了1 mol CO2，说明CO2的浓度不变，则正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C符合题意； D．在任何时刻3v正(CO2)= v正(H2)，若v正(CO2)= 3v逆(H2)，则v正(H2)=3v正(CO2)=9v逆(H2)，反应正向进行，未处于平衡状态，D不符合题意； 故合理选项是BC； （3）根据图象可知， a、b点之后氢气的物质的量仍然在不断减小，说明反应正向进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当反应达到平衡后的c、d点。v正=v逆，由于反应物浓度不断减小，物质的浓度越小，反应速率就越小，故a点正反应速率大于b点逆反应速率； 前4 min内，反应的氢气的物质的量为△n(H2)=4 mol，反应在2 L容器内进行，则用H2浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.5 mol/(L·min)，根据物质反应转化关系可知，用CH3OH浓度变化表示的平均反应速率为v(CH3OH)=v(H2)=×0.5 mol/(L·min)=0.17 mol/(L·min)； （4）根据图象可知，14 min后反应达到平衡，反应的氢气的物质的量为6 mol，则根据物质反应转化关系可知：反应的二氧化碳的物质的量为2 mol，开始时CO2的物质的量是6 mol，故平衡时CO2的转化率为×100%=33%；用三段式分析： ，则该温度下该反应的化学平衡常数K==0.5 L2/mol2； （5）根据图像可知：虚线在相同时间内H2的物质的量改变的多，所以虚线表示的反应速率加快，且平衡时氢气的物质的量也减小，说明化学平衡正向移动，故改变的实验条件可能是增大压强或增大二氧化碳的浓度； （6）如果要加快反应速率并且提高CO2的平衡转化率，可以采取的措施有增大压强、增加氢气的物质的量等； （7）710 K之前反应没有达到平衡，随温度的升高，化学反应速率增加，更多的反应物CO2发生反应转化为生成物，导致CO2的转化率上升；由于该反应的正反应是放热反应，随着温度的升高，710 K当反应达到平衡后，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO2的转化率下降。 3、（1） （2）ac （3）BD 3 吸 达到平衡 （1）由盖斯定律可知方程式Ⅱ+Ⅰ=，故； （2）a．使用高效催化剂会降低反应活化能，加速化学反应速率，a正确； b．降低反应温度，温度降低，反应速率减慢，b错误； c．增大体系压强，反应速率加快，c正确；　　　 d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来，降低生成物浓度，反应速率减慢，d错误； 故选ac； （3）①A．等体积反应容器内压强始终不变，A错误； 　　 B．由图像知100℃的条件下氢气的平衡转化率是50%，故平衡时氢气的浓度是0.5mol/L，生成物水的浓度也为0.5mol/L，B正确； C．只有气体参与的等体积反应，容器中混合气体的密度始终保持不变，C错误；　　 D．，正逆两个不同方向速率相等，反应达到平衡，D正确； 故选BD； ②由于H2转化率为50%，则5min中内；则； ③根据反应过程列三段式，；随着温度升高，反应物氢气的转化率增大，故该反应吸热，升高温度平衡正向移动； ④100℃下，在6L恒容密闭容器中充入2molCO2、2molH2和2molCO、6molH2O，，故此时反应达到平衡，正逆反应速率相等。 4、（1）B （2） 第一步的活化能小 （3）BC （4）> < （1）该反应为放热反应同时为气体体积减小的反应，低温高压使化学平衡正向移动，有利于提高二氧化碳的平衡转化率，答案选B。 （2）①合成尿素的总反应=第一步反应+第二步反应，则总反应的热化学方程式为； ②从图中可知，第一步反应的活化能较小，则反应速率较快的为第一步，原因是：第一步的活化能小。 （3）A．反应速率，都表示正反应速率，无法判断反应是否达到平衡，故A 错误； B．同时断裂 2mol C-H 键和 1mol H-H键，说明消耗 0.5mol CH4的同时消耗 1mol H2，正反应速率等于逆反应速率，可说明反应达到平衡，故B正确； C．该反应为气体体积增大的反应，随着反应进行，压强逐渐增大，容器内混合气体的压强保持不变，说明反应达到平衡，故C正确； D．反应在恒容密闭容器中进行，该反应均为气体参与的反应，因此气体的总质量一直不变，因此混合气体的密度始终不变，不能判断是否达到平衡状态，故D错误； 故答案选BC。 （4）由图可知 Y 点 CH4的转化率小于其平衡转化率，说明此时未达到平衡状态，>；该反应为气体体积增大的反应，压强增大化学平衡逆向移动，CH4转化率减小，则P1<P2。 5、（1） （2）> （3）低温 （4）AC （5）> （6）0.42 该反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小 （1）反应①+②可得反应③，则平衡常数K3=K1·K2； （2）根据表格，500℃至800℃，反应②平衡常数值增大，所以是吸热反应，>0； （3）对于反应①，随温度升高平衡常数减小，反应①是放热反应，正反应气体计量数和减小，△S<0，所以在低温下有利于反应①自发进行。 （4）A．反应①正反应气体计量数和减小，压强是变量，当压强不再变化，说明达到平衡状态，故选A； B．反应前后气体的质量不变，体积也不变，密度是恒量，气体密度不发生变化，反应不一定达到平衡状态，故不选B； C．正反应气体物质的量减少，混合气体的质量不变，平均相对分子质量是变量，所以气体平均相对分子质量不再变化，可以说明反应达到平衡状态，故选C； D．不能判断正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到平衡状态，故不选D； 选BC。 （5）500℃时，反应②在某时刻，、、、的浓度分别为、、、，则此时v正>v逆； （6）①由图可知，温度为时，a点对应容器Y中二氧化碳的转化率为70%，则由方程式可知，在内氢气的平均反应速率为=0.42 mol/(L·min)； b点是平衡点，升高温度，二氧化碳转化率减小的原因是该反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，所以二氧化碳转化率减小。 6、（1）   （2）BC （3）＞ ＞ 反应为气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，甲醇物质的量增大，则>；压强越大，化学反应速率越大 将产物甲醇液化移走 增大的浓度 （1）由盖斯定律，反应①-反应②得  。 （2）A．断裂H-H键和生成O-H键都是正反应方向，无法判断正逆反应速率是否相同，因此不能判断反应已达平衡，A不符合题意； B．反应①前后气体分子数变化，说明反应过程中气体压强不断变化，当混合气体的压强不变能判断反应已达平衡，B符合题意； C．根据反应可知，混合气体质量始终不变，反应①前后物质的量发生变化，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当其不变，可以说明反应已达平衡，C符合题意； D．反应进行过程中某时刻，，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应已达平衡，D不符合题意； 答案选BC。 （3）①反应为气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量增大，则>；M、N两点温度相同，但M点压强更大，则化学反应速率：>； ②为提高的转化率，除可以改变温度和压强外，将产物甲醇液化移走、增大的浓度等均可以使得平衡正向移动，促进二氧化碳转化率提高（合理即可）。 7、（1）能 （2）CD （3） （4）2 > （5）> kPa—2 （1）由题给数据可知，反应△G=ΔH—TΔS=(—92.4kJ/mol)—[—0.19876kJ/(mol·K)] ×298K≈—33.2kJ/mol＜0，所以室温下合成氨反应能自发进行，故答案为：能； （2）A．加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氢气的转化率不变，故错误； B．合成氨反应是气体体积减小的反应，恒温恒压下充入一定量不参与反应的氩气相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率减小，故错误； C．合成氨反应是放热反应，其他条件不变降低反应体系的温度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，故正确； D．恒温恒容下充入一定量氮气，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，故正确； 故选CD； （3）平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，合成氨为放热反应，投料比一定时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减小、平衡常数减小，由图可知，T1条件下氨气的百分含量小于T2条件下，所以温度T1高于T2，由图可知，反应温度A=B＜C，则平衡常数的关系为，故答案为：； （4）由表格数据可知，400℃时氨气分解反应的平衡常数K==2；的浓度分别为时，反应的浓度熵Qc==＜K，则反应向正反应方向进行，氮气的正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>； （5）设起始氮气和氢气的物质的量分别为1mol和3mol，平衡时氨气的物质的量为2xmol，由题意可建立如下三段式： ①由图可知，a点氨气的百分含量为48%，由三段式数据可得：×100%=48%，解得x≈0.65；b点氨气的百分含量为60%，由三段式数据可得：×100%=60%，解得x=0.75，则a点氮气浓度大于b点，故答案为：>； ②由①可知，b点反应达到平衡时，氮气、氢气、氨气的平衡分压分别为×60kPa=6kPa、×60kPa=18kPa、×60kPa=36kPa，则反应的分压平衡常数kPa—2，故答案为：kPa—2。 8、（1） B （2）60% （3）< 反应II是放热反应，温度从300K升高到600K，平衡逆向移动，导致甲醇含量升高，甲醚含量降低 （4）增大 反应II是气体体积减小的反应，在温度不变的条件下，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醚的物质的量增大，二甲醚的选择性增大 （1）①根据盖斯定律，所以热化学方程式为　=-1192.2 。 ②该反应是放热反应，所以降低温度，反应正向进行；该反应是气体分子数减小的反应，故增大压强反应向气体体积减小的方向移动即正向移动，因此高压、低温条件更有利于提高甲醇的产率。故选B。 （2）平衡常数等于平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，的表达式为：。刚性容器中充入和，初始的浓度为0.5mol/L、浓度为1.5mol/L，设平衡时，氢气的转化量为，利用三段式分析 ，压强之比等于物质的量之比，则，解之，该温度下的平衡转化率为。 （3）①由图可知，对反应II来说，随着温度的升高，值在减小，即值在减小，故该反应为放热反应，。 ②对于反应II是放热反应，温度从升高到，平衡逆向移动，导致甲醇含量升高，甲醚含量降低。 （4）①由图可知，升高温度，二甲醚的选择性减小，由碳原子个数守恒可知，一氧化碳的选择性增大； ②反应II是气体体积减小的反应，在温度不变的条件下，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醚的物质的量增大，二甲醚的选择性增大，则增大压强可能将二甲醚的选择性由A点提升到B点。 9、（1）0.0075 80% AB （2）a 正反应放热，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小 （3）> （4） （1）①由表可知，0～20 min的平均反应速率v(H2)==0.015mol•L-1•min-1，根据反应速率之比等于系数比，则v(CO)= =0.0075mol•L-1•min-1，故答案为：0.0075； ②80min后n(CO)不再变化，则反应达到平衡，H2的转化率为×100%=80%，故答案为：80%； ③A．容器中二甲醚的浓度不变说明正逆反应速率不变，反应达到平衡状态，故A正确； B．单位时间内消耗a mol CH3OCH3，同时消耗2a mol CO，正逆反应速率相等，反应达到平衡，故B正确； C．v(CO)与v(H2)的比值不变，不能确定正逆反应速率的关系，不能判定平衡，故C错误； D．混合气体的总质量不变，恒容即体积不变，则混合气体的密度始终不变，不能判定平衡，故D错误； 故答案为：AB； （2）反应为4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198kJ•mol-1<0，即正反应为体积减小的放热反应，升高温度、平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增加，则图中a表示平衡常数K随温度变化关系的曲线，故答案为：a；正反应放热，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小； Ⅱ.实验室模拟工业固氮，在压强为P MPa的恒压容器中充入1mol N2和3mol H2，在b点，NH3的体积分数为25%；在a点，NH3的体积分数为50%。曲线Ⅰ中，400℃时，NH3的体积分数最大，随温度升高，NH3的体积分数减小，则曲线Ⅰ为平衡时的曲线，曲线Ⅱ为经过一定时间反应后的曲线。 （3）与曲线Ⅰ相比，NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数，所以反应未达平衡，＞； （4）475℃反应达平衡时，在a点NH3的体积分数为50%。设N2的物质的量的变化量为y，则可建立如下三段式： 则，y=，该反应的压强平衡常数的代数式Kp==MPa-2。 10、（1）BD （2） b 正反应气体体积减小，增大压强，平衡右移，x(CH3OH)增大，曲线a代表等温过程，则曲线b代表等压过程 33.3% （1）①发生的反应为： A．由方程式可知，ν(H2)：ν(CH3OH)=3：1，则ν正(H2)=3ν逆(CH3OH) 时正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A错误； B．该反应前后气体分子数不相等，建立平衡的过程中混合气体总物质的量是变量，则在恒温恒容容器中，容器中气体压强是变量，容器中气体压强不随时间而变化能说明反应达到平衡状态，B正确； C．达到平衡时各物质的浓度保持不变、但不一定相等，c(H2) ∶c(CO2)=1∶1不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．建立平衡的过程中混合气体总质量始终不变，混合气体总物质的量是变量，混合气体的平均相对分子质量是变量，容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化能说明反应达到平衡状态，D正确； 答案选BD； ②列三段式，则化学平衡常数； （2）①根据反应可知，； ②反应的正反应气体体积减小，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，平衡时x(CH3OH)增大，即随着压强的增大x(CH3OH)增大，故曲线a代表等温过程，曲线b代表等压过程； ③设初始CO2物质的量为xmol，则初始H2物质的量为3xmol，列三段式，若x(CH3OH)=0.10，则，则α=33.3%。 11、(1) (2)   (3)BD (4)1 1 300 (5)< 20.25 （1）反应①×4+反应②×4+反应③得：，则根据盖斯定律有； （2）合成时放出akJ热量，则该反应的热化学方程式：  ； （3）A．混合气体总质量不变，恒容条件下，根据可知，混合气体密度始终不变，则混合气体密度不随时间变化，不能表明该反应已达到平衡状态，A不符合题意； B．反应前后气体分子数不同，说明反应开始至达到平衡过程中压强不断变化，则当气体总压强不随时间变化时，表明该反应已达到平衡状态，B符合题意； C．NO的消耗速率等于的生成速率，反应方向相同，未体现正、逆反应速率相等，不能说明反应已达到平衡状态，C不符合题意； D．在恒温恒容的密闭容器中充入NO(g)和Cl2(g)，反应开始至达到平衡过程，Q(浓度商)不断增大，当Q(浓度商)不随时间变化，即浓度商等于平衡常数，说明反应已达到平衡状态，D符合题意； 故选BD。 （4）①将a、b数值代入公式有：，解得m=1，同理用a、c数据求得n=1； ②将(1.0×10-2，-3.0)代入表达式，计算得出Cat1对应的活化能为300kJ/mol； （5）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，HCl的平衡转化率降低，结合图像，同一投料比时，温度越高，HCl的平衡转化率越低，则T1＜T2；，设充入n(HCl)=4mol，n(O2)=1mol，达到平衡时，消耗n(HCl)=4mol×75%=3mol，消耗n(O2)=0.75mol，生成n(Cl2)=n(H2O)=，即平衡时：n(HCl)=1mol，n(O2)=0.25mol，n(Cl2)=n(H2O)=1.5mol，混合气体总物质的量为4.25mol，则T1时平衡常数：。 12、(1)—307 (2) < (3) 80% 10.92 （1）由盖斯定律可知，(反应②—反应①)×=反应③，则反应△H3=[(—329kJ/mol)—(+585kJ/mol)]×=—307 kJ/mol，故答案为：—307； （2）(i)步骤I涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤II中涉及中涉及碳氧键形成，所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ，故答案为：Ⅰ； (ii)由题意可知，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，说明正反应活化能会增大，由图可知，MO+与CD4反应的能量变化应为图中活化能较大的曲线c，故答案为：c； (iii) 由题意可知，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，则MO+与CH2D2反应时，步骤Ⅰ的活化能增大，反应速率会变慢，所以氘代甲醇的产量CH2DOD小于CHD2OH，故答案为：<； （3）(i)该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲烷的物质的量增大、一溴甲烷的物质的量减小，所以图中一溴甲烷的曲线是曲线a，故答案为：a； (ii)由题意可知，560℃平衡时，甲烷的物质的量为1.6mmol，则甲烷的转化率为=80%，故答案为：80%； (iii) 由题意可知，560℃平衡时，一溴甲烷、甲烷的物质的量分别为5mmol、1.6mmol，由碳原子个数守恒可知，二溴甲烷的物质的量为8mmol—6.6 mmol=1.4 mmol，由方程式可知，反应生成溴化氢的物质的量5mmol+1.4 mmol+1.4 mmol=7.8mmol，消耗溴的物质的量为8mmol—7.8mmol=0.2 mmol，设容器的体积为VL，则反应的平衡常数K==10.92，故答案为：10.92。 13、(1)= 19.6 (2) 0.09 mol/(L·s) (3)cd (4)＜ 在250℃、1.3×104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强，CO转化率提高不大，而生产成本增加 (5) （1）①应用恒温恒容条件下，将乙的投料量极端转化为装置甲的投料，相当于投入l mol CO2(g)和3 mol H2(g)，所以两者是等效平衡，所以平衡时物质的浓度：c1=c2； 容器甲、乙是等效平衡，则甲中放出的热量与乙中吸收的热量之和为49.0 kJ，则a=49.0 kJ-29.4 kJ=l9.6 kJ； （2）化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则反应的化学平衡常数表达式K=； 10 s时反应达到平衡时放出热量是29.4 kJ，反应的CO2的物质的量n(CO2)==0.6 mol，根据物质反应转化关系可知：反应消耗0.6 mol CO2，则反应消耗H2的物质的量是n(H2)=3×0.6 mol=1.8 mol，故若甲中反应10 s时达到平衡，则0~10 s内甲中的平均反应速率v(H2)==0.09 mol/(L·s)； （3）对于反应△H=-49.0 kJ/mol。 a．v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成﹐表示的都是反应正向进行，不能说明正、逆反应速率相同，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，a错误； b．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，故混合气体的密度始终不变，故不能据此判断反应是否达到平衡状态，b错误； c．CO2是反应物，CH3OH是生成物，若CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变，说明正、逆反应速率相同，反应达到了平衡状态，c正确； d．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应前后气体的物质的量发生改变，混合气体的平均相对分子质量也会发生改变。当反应的混合气体的平均相对分子质量不再随时间改变时，说明反应达到平衡状态，d正确； 故合理选项是cd； （4）对于反应：，根据图示可知：在压强不变时，升高温度，CO的转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应方向是吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，故该反应的反应热△H＜0； 实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是在250℃、1.3×104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强，CO转化率提高不大，但生产成本也会大大增加，投入大，相对来说产出相对来说增加不多，不经济、不划算； （5）在恒温、恒压条件下，1 mol CH4(g)和1 molH2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为a，反应消耗CH4的物质的量是a mol，CO2(g)的物质的量为b mol，根据物质反应转化关系，可知：反应ⅰ的消耗的CH4(g)的物质的量是(a-b) mol，反应产生CO的物质的量是n(CO)=(a-b) mol，两个反应消耗H2O的物质的量是n(H2O)=(a-b) mol+2b mol= (a+b)mol，H2O的物质的量是n(H2O)=1 mol-(a+b)mol=(1-a-b) mol，反应产生H2的物质的量是n(H2)=3(a-b) mol+4b mol=(3a+b)mol，平衡时混合气体的总物质的量n(总)=n(CH4)+ n(H2O)+n(CO)+ n(CO2)+n(H2)=(1-a)mol+(1-a-b) mol+(a-b) mol+b mol+(3a+b)mol=2(1+a) mol，则反应ⅰ平衡常数Kx==。 14、(1) (2)HCHO(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)   (3)778.49 (4)b 不能 放出 （1）过渡态与对应反应的活化能关系如下表： 过渡态 TS1 TS2 TS3 TS4 能垒/ 153.37 255 97.99 129.99 故反应历程中，最大活化能为。 （2）根据反应历程图示，总反应的焓变，热化学方程式为HCHO(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)  。 （3）反应热等于断裂化学键键能与形成化学键键能之差，413×2+745+498-2a-467×2=-421.98，a=778.49。 （4）①逆反应速率增大到不变，b点逆反应速率最大，催化剂只能加快反应速率，不能改变平衡转化率； ②平衡时生成0.7mol，放出热量：。 15、(1)-49.2 (2)520 (3) < > 0.12 （1）Ⅰ：   Ⅱ：   根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得  。 （2）根据图像，520K时，甲醇的产率最高，铜基催化剂活最好，利用工业废气合成甲醇时，调控的最佳温度为520K。 （3）①正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的平衡转化率降低，根据图像，可知、、由小到大的顺序为；平衡常数只与温度有关， c点对应的平衡常数，e点对应的平衡常数，e点温度大于c点，正反应放热，温度越高，平衡常数越小，<。 ②正反应速率逐渐减小，所以表格中a>2.4；0~5min内氢气的浓度减小1.8mol/L，则CO2的浓度减小0.6mol/L，平均反应速率 。在℃、初始压强时的平衡转化率70%； 该反应平衡时总压强×；平衡时的分压为×。 16、(1)+2 (2) (3) (4)熵增 d 70% (5) （1）中氟显-1价，根据化合物中各元素化合价代数和为零，则中O的化合价为+2价； （2）和发生氧化还原反应生成、HF和，反应的化学方程式为：； （3）与足量水蒸气反应生成和时放出热量，则与足量水蒸气反应生成和时放出热量，则该反应的热化学方程式为：； （4）①正反应是气体分子数增大的反应，即熵增反应。其他条件不变，升高温度，反应速率加快，可以缩短达到平衡所用的时间，若反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，的平衡浓度将增大，则c点可能向d点移动； ②内平均反应速率。根据图像可知，反应10min时达到平衡，从反应开始至达到平衡过程，OF2浓度一直减小，浓度由0.10mol/L减小至0.03mol/L，则该温度下，平衡转化率为×100%=70%； （5）依题意，平衡时，，，，根据O原子守恒可得：，各气体的分压为：，，，则反应②的平衡常数。 17、(1)-92 ③ 吸热 (2)原料气中相对易得，适度过量有利于提高的转化率(或在催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率)AC (3)AD 0.9p （1）根据图中信息及反应物总能量与生成物总能量关系，生成放出能量，得到合成氨反应的热化学方程式为        ；活化能越大，反应速率越慢，反应的决速步骤取决于慢反应，由图可知，和转化为和的活化能最大，则决速步骤的反应方程式为，为第③步；物质脱离催化剂表面时，需要消耗一定的能量，所以脱附过程是吸热过程； （2）①空气主要含有和，原料气中相对易得，该反应为可逆反应，增加的量，可以提高的转化率；或在催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率； ②A．合成氨为放热反应，因此焓变始终小于0，故A正确；B．因为该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，平衡转化率降低，控制温度远高于室温，是为了提高反应速率，和催化剂的活性，故B错误；C．将氨气液化移去，降低生成物的浓度，促使平衡向正反应方向进行，故C正确；D．恒温恒压下，充入少量的惰性气体，容器的体积增大，组分浓度减小，平衡向逆反应方向进行，不利于合成氨，故D错误； （3）①A．组分都是气体，混合气体总质量保持不变，该反应为气体物质的量增大的反应，利用，当气体平均摩尔质量保持不变，说明反应达到平衡，A符合题意；B．焓变只与体系中始态和终态有关，因此该反应的焓变不变，不能说明反应达到平衡，B不符合题意；C．组分都是气体，混合气体的总质量保持不变，容器为恒容，混合气体总体积保持不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，C不符合题意；D．用不同物质的反应速率表示反应速率，要求反应方向是一正一逆，且速率之比等于化学计量数之比，分解速率与消耗速率相等，能说明反应达到平衡，D符合题意；②时，反应达到平衡，开始时的分压为，达到平衡时，消耗的分压为，则、的分压均为，的体积分数为，则有，解得，； 18、(1)b    (2)不确定是否达到 任何时刻体积分数均为 (3)I 正反应是吸热反应，，升高温度，K增大 (4)大于 大于 > （1）由图1可知，加入催化剂，反应历程变化，曲线b为加入催化剂。反应热等于正、逆反应活化能之差，。 （2）根据已知条件列出“三段式” 体积分数为是定值，任何时刻CO2体积分数均为50%，当混合气体中体积分数不变时不确定是否达到平衡。 （3）升高温度， 正逆反应速率均增大，k正和k逆均增大， 但因正反应是吸热反应， 升高温度平衡正向移动，k正增大程度大于k逆增大程度，，K增大， 因此曲线I符合题意。 （4）正反应是放热反应，甲容器在绝热恒容条件下反应，乙容器在恒温恒容条件下进行。平衡时，甲容器中温度高于乙。a点、b点压强相等，故总物质的量a点大于b点。平衡时，温度高，速率大。故b点速率大于c点。计算乙容器a点组成： 点压强商：。由于b点转化率大于a，故大于。 19、(1)   (2)乙 丙 (3)   (4)D (5)熵增是反应自发的主导因素 (6) > （1）反应热△H=反应物总键能-生成物总键能=3×436+946-6×391=-92，则合成氨的热化学方程式为：  ； （2）N2和H2断键形成原子是吸热过程，能量增加，由原子合成NH3是成键的过程，是放热过程，能量减少，乙是原子，能量最高；丙生成了氨气分子，放热反应，能量最低； （3）1g完全燃烧生成液态水和气体，放出55.6的热量，1mol甲烷完全燃烧生成液态水和气体，放出16×55.6=889.6kJ的热量，表示燃烧热的热化学方程式：  ； （4）根据  可知，生成1molSO3放出热量为98.32kJ，反应为可逆反应，在容器中充入1和0.5充分反应，生成SO3的物质的量小于1mol，最终放出的热量小于98.32kJ，答案选D； （5）影响反应自发进行的因素有焓变和熵变，该反应为吸热反应，△H>0，常温可以自发进行的原因是由于该反应熵增是反应自发的主导因素； （6）溶于水会使溶液温度降低，热效应为，热化学方程式为：=Cu2+(aq)+(aq)+5H2O(l) ，溶于水会使溶液温度升高，热效应为，热化学方程式为：=Cu2+(aq)+(aq) 受热分解的热化学方程式为： 根据盖斯定律：△H3=；△H2=△H1-△H3<0，则△H3>△H1。 20、(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l) △H=-890 kJ/mol (2)254 低温 (3)③④⑤ (4)CD (5)③②① （1）燃烧热是1 mol可燃物CH4完全燃烧产生CO2气体和液态水时放出的热量。0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5 kJ，则1 mol甲烷甲烷完全燃烧生成液态水放出热量Q=×222.5 kJ=890 kJ，故表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l) △H=-890 kJ/mol； （2）①已知：合成氨反应  △H=-92 kJ/mol，则△H=-46 kJ/mol。反应热等于正反应活化能与逆反应活化能的差，则Ea2-Ea1=△H，Ea2=Ea1+△H=300 kJ/mol-46 kJ/mol=254 kJ/mol； ②根据合成氨反应的热化学方程式 △H=-92 kJ/mol可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，要使反应自发进行，△G=△H-T△S＜0；由于该反应△H＜0，△S＜0，则反应自发进行的条件是低温条件下； （3）①向其中加入2 mol/L的硝酸，由于硝酸具有强氧化性，与金属Fe反应不能产生氢气，因此加入硝酸溶液后，不能加快制取氢气的化学反应速率，①不符合题意；②加入少量CuSO4固体后，Fe与CuSO4在溶液中发生置换反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，置换出来的Cu与Fe、HCl构成原电池，使制取氢气的反应速率加快；但由于反应消耗了不足量的Fe，导致与盐酸反应制取H2的Fe的量减少，因而制取氢气的量减少，②不符合题意；③加入少量铜粉后，Fe与加入的Cu以及HCl构成原电池，使制取氢气的反应速率加快；因为没有反应消耗了Fe，因此制取H2的量不变，③符合题意；④对溶液加热，导致反应速率加快；由于不改变任何物质的量，因此反应产生氢气的量不变，④符合题意；⑤向反应液中通入HCl气体，使盐酸溶液中H+的浓度增大，因而制取氢气的反应速率加快；由于没有改变不足量的铁的量，因此反应产生氢气的量不变，⑤符合题意；⑥加入过量铁粉时，Fe与盐酸反应原理不变，但由于产生的氢气是以不足量的铁为标准计算的，加入的铁的量增加，会导致反应产生的氢气的量增大，⑥不符合题意；⑦将铁粉改为铁片后，反应物Fe与盐酸的接触面积减小，导致反应速率减慢，⑦不符合题意；综上所述可知：符合题意的条件序号是③④⑤； （4）A．在任何条件下都存在3v正(CO2)=v正(H2)，若v逆(CO2)=3v正(H2)，则v逆(CO2)=3v正(H2)=9v正(CO2)，逆反应速率大于正反应速率，化学反应逆向进行，未达到平衡状态，A不符合题意； B．在恒温恒容时，气体的体积比等于气体的物质的量的比，假设反应开始时n(CO2)=n(H2)=a mol，CO2的体积分数为50%，假设反应一段时间消耗CO2的物质的量为x mol，则根据物质反应转化关系可知：一段时间后n(CO2)=(a-x) mol，n(H2)=(a-3x) mol，n(CH3OH)=n(H2O)=x mol，此时CO2的体积分数为：×100%=50%，可见CO2的体积分数始终是50%，保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；C．该反应的正反应是气体体积减小的反应，反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体的物质的量改变，则气体的压强就随之改变，当体系内压强保持不变时，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C符合题意；D．根据反应方程式可知：每反应断裂3 mol H2分子中的H-H键，就会反应产生1 mol CH3OH分子中含有的1 molH-O键和1 mol H2O分子中含有的2 mol H-O键，因此当断裂3 molH-H键的同时断裂3 mol H-O键时，反应体系中H2、CH3OH等物质的浓度不变，反应达到了平衡状态，D符合题意；故合理选项是CD； （5）反应3A(g)+B(g)2C(g) △H＜0的正反应是气体体积减小的放热反应，向容积相同的三个容器中分别通入3 mol A和1 mol B，发生该可逆反应，容器②是体积恒定，由于反应后气体物质的量减小，导致平衡时反应体系的压强比开始反应时减小；容器①外有隔热套，即与外界不能进行热交换，相对于容器②，就是对①进行加热，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，导致平衡时生成物C的含量容器①比容器②低；③容器中有一个可上下移动的活塞，即体系的压强恒定不变。由于容器②恒容，反应达到平衡后气体压强减小，要维持恒压，容器的容积就会减小，即容器③相对于②就是增大体系的压强，增大压强，化学平衡会向气体体积减小的正反应方向移动，当反应达到平衡后生成物C的含量容器③比容器②的高，故达到平衡时各容器中C的体积分数由大到小的顺序为③②①。 21、(1) (2) (3)CD (4) （或） (5)400℃左右（或400℃） 550℃后以副反应为主（或其它合理答案） （1）根据反应热与活化能和关系为可知，该反应的。 （2）由盖斯定律可知，主反应-副反应得反应，则。 （3）A．，说明正反应速率等于逆反应速率，而说明正反应速率不等于逆反应速率，反应没有达到平衡状态，故不选A；B．容器体积始终不变，而反应中气体的质量也不变，则混合气体的密度始终不变，不是平衡状态的标志，故不选B；C．该反应是气体分子数变化的反应，恒温恒容条件下，压强是变量，混合气体的压强不再改变，说明反应达到平衡，故选C；D．该反应是气体分子数变化的反应，反应过程中气体的物质的量变化，质量不变，摩尔质量是变量，即混合气体的平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不变，反应一定达到平衡状态，故选D；选CD。 （4）根据反应方程式计算： ， 则平衡时：为，为，为，为，为，则平衡时的浓度为；反应的平衡常数为。 （5）①由图像可知的实际转化率先升高后降低，在400℃左右时最高，但都未达到平衡转化率，说明在400℃左右催化剂催化效率最佳，反应速率最快，所以用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为400℃左右。 ②主反应是放热反应，副反应是吸热反应，由图像可知的平衡转化率随着温度的升高先降低后小幅度地升高，说明550℃前以主反应为主，550℃后以副反应为主。 22、(1)BC (2) ① (3)   条件温和，一般为常温、常压；充分利用太阳能，节约能源（答出一点即可） （1）在自然界中可以不断再生的资源，属于可再生能源，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等，煤和核能是不可再生能源，故选BC； （2）反应热为生成物与反应物的能量差，；过程b中第①步活化能高，反应速率慢，即起决速作用； （3）①根据盖斯定律，由反应1-反应2可得：  ；②的燃烧热，的燃烧热，根据盖斯定律，  ，该反应的反应热，计算可得； ③光照时，低能价带失去电子并产生空穴(，具有强氧化性)，相当于电解池的阳极，结合图知，在低能价带上，直接转化为的电极反应式：，反应生成可参与高能带上的还原再生；光催化制备甲醇的还原条件温和，一般为常温、常压；充分利用太阳能，节约能源； 23、(1) (2)0.36 (3)降低温度 (4)减小 (5)②④ (6)压缩 吸收 根据先拐先平数值大的规律，可知，温度越高反应速率越快，a、b两点物质浓度相同，则a点反应速率更大，故；时刻之后正逆反应速率都瞬间降低，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动；反应为气体分子数增大的反应，在恒温恒容条件下，再加入，再次达平衡后，相当于增大压强，在原平衡基础上逆向移动，导致的体积分数减小；点透光率突然降低很多，说明二氧化氮浓度突然增大，应是压缩注射器，导致容器体积减小引起浓度增大；d透光率首先瞬间增大，则为拉伸注射器操作，f点透光率减小，说明反应逆正向移动，此时<。 （1）温度越高反应速率越快，由图可知，，a、b两点物质浓度相同，则a点反应速率更大， ，故答案为：>； （2）在温度下，由图可知，平衡时二氧化氮、四氧化二氮浓度分别为0.06mol/L、0.01mol/L，反应的平衡常数，故答案为：0.36； （3）时刻之后正逆反应速率都瞬间降低，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，结合反应为吸热反应，降低温度，会引起正逆反应速率都降低，平衡逆向移动，故答案为：降低温度； （4）反应为气体分子数增大的反应，在恒温恒容条件下，再加入，再次达平衡后，相当于增大压强，在原平衡基础上逆向移动，导致的体积分数减小，故答案为：减小； （5）①体系中物质均为气体，烧瓶内气体的质量一直不变，烧瓶内气体的质量不再变化，不能说明反应达到平衡，①不符合题意；②烧瓶内气体的颜色不再加深，说明不再变化，反应达到了平衡，②符合题意；③化学反应中化学反应速率之比等于化学计量数之比，，  不能说明反应达到平衡，③不符合题意；④该反应的气体分子数变化，气体的总物质的量变化，气体压强也会变化，当烧瓶内气体的压强不再变化，说明反应达到了平衡，④符合题意；⑤体系中物质均为气体，烧瓶内气体的质量一直不变，恒容条件下，气体体积不变，混合气体密度不变，不能说明反应达到了平衡，⑤不符合题意；⑥的浓度与的浓度相等时反应不一定达到平衡，的浓度与的浓度相等不能说明反应达到了平衡，⑥不符合题意；故答案为：②④； （6）①点透光率突然降低很多，说明二氧化氮浓度突然增大，应是压缩注射器，导致容器体积减小引起浓度增大；d透光率首先瞬间增大，则为拉伸注射器操作，f点透光率减小，说明反应逆正向移动，此时<，故答案为：压缩；<； ②已知：，e点到f点的过程中透光率首先瞬间增大，则为拉伸注射器操作，反应为气体分子数增大的反应，则平衡正向移动，反应吸收热量，故体系与环境之间的热量传递关系：吸收热量，故答案为：吸收。 24、(1) (2)< > (3)压强 该反应为气体分子数减少的放热反应，压强越大，平衡转化率越大 (4)D （1）①反应焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能；上述正反应的活化能为，则逆反应的活化能为； ②反应焓变等于生成物能量和减去反应物的能量和；则x、y、z的关系为，关系为：； （2），为气体分子数减小的放热反应，平衡时正逆反应速率相等，恒容绝热条件下进行反应后温度升高，导致反应速率增大，故<，温度升高，反应速率增大，且导致平衡逆向进行，使得乙达到平衡用时减少，>。 （3）①该反应为气体分子数减少的放热反应，压强越大，平衡转化率越大，温度越高，平衡转化率越小，则X代表的物理量是温度，Y代表的物理量是压强； ②，若平衡转化率为60%，则： 的分压为6.0kPa，则平衡时的总压强为，二氧化硫、氯气分压分别为4.0 kPa、20.0 kPa，时该反应的分压平衡常数； （4）平衡时的体积分数随的变化，当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大，当=2时产物的含量比=1时要小，反应中和的系数为1:1，=2和=0.5平衡时的体积分数应该相等，则当=2时，平衡时的体积分数可能是A、B、C、D、E中的D点。 25、(1) (2) 变小 (3)a d 缩小容器的容积或增大压强 否 < =生成物的总能量-反应物的总能量；该反应的正反应是放热反应，随着反应的进行，反应放出热量使体系的温度升高，导致反应速率加快，反应达到平衡所需时间缩短。升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致反应物N2O的平衡转化率降低。 （1）根据=生成物的总能量-反应物的总能量，结合图可知：1 mol CO和1 mol N2O反应产生1 mol N2和1 mol CO2会放出热量362.8 kJ，则反应，故答案为：； （2），该反应平衡常数表达式为；正反应为放热反应，升高温度，反应逆向进行，平衡常数变小，故答案为：；变小； （3）①该反应的正反应是放热反应，随着反应的进行，反应放出热量使体系的温度升高，导致反应速率加快，反应达到平衡所需时间缩短。升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致反应物N2O的平衡转化率降低。根据题意可知：反应是在体积均为1 L的密闭容器A(500℃，恒温)，B(起始500℃，绝热)两个容器中进行反应，所以B容器中反应先达到平衡，但平衡时N2O的转化率比容器A低，故容器B中N2O随时间的变化关系是上图中的a曲线，故答案为：a； ②a．每生成1molN2，一定消耗1molCO，任何时候都存在，不能说明反应达到了平衡，a不符合题意；b．反应在恒容密闭容器中进行，体系内气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则气体的密度始终不发生变化，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，b不符合题意；c．反应前后气体的物质的量及质量都不变，则混合气体的平均相对分子质量始终不变化，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，c不符合题意；d．的浓度均不再变化，说明每一种物质消耗的量和生成的量相等即同一种物质的正逆反应速率相等，反应处于平衡状态，d符合题意；故答案为：d； ③要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，使反应速率加快，但不改变N2O的平衡转化率，说明化学平衡不发生移动。由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，所以在催化剂一定的情况下可采取的措施是缩小容器的容积或增大压强，故答案为：缩小容器的容积或增大压强； ④对于A容器的反应，开始时n(N2O)=0.1 mol，n(CO)=0.4 mol，根据图像可知：反应达到平衡时N2O的转化率为25%，则△n(N2O)=0.1 mol×25%=0.025mol，则平衡时各种气体的物质的量分别为n(N2O)=0.1 mol-0.025 mol=0.075 mol；n(CO)=0.4 mol-0.025 mol=0375 mol，n(CO2)=n(N2)=0.025 mol，由于容器的容积是1 L，故c(N2O)=0.075 mol/L，c(CO)=0.375 mol/L，c(CO2)=c(N2)=0.075 mol/L，故在500℃条件下该反应的化学平衡常数K=，故答案为：； ⑤反应进行到M点时的转化率为20%，参加反应的为，由此列三段式，向恒温容器中充入气体，，此时反应未达平衡，反应逆向进行建立新平衡即，故答案为：否；<。 26、(1)快反应 B 相同条件下，因为同时参与2个反应，故转化率更大，只参与1个反应，转化率小于 (2)在催化剂表面，反应的活化能较小，促进了键形成(或其他合理说法) （1）①由图可知反应I的活化能大于反应Ⅱ，故反应Ⅱ为快反应，由图可知CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为CH4(g) +CO2 (g) =2CO(g) +2H2 (g) ΔH=+(E3-E1)kJ/mol； ②相同条件下，等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时，发生的反应为：CH4(g) +CO2 (g) =2CO(g) +2H2 (g)(主反应)，H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) (副反应)，相同条件下，因为CO2同时参与2个反应，故转化率更大，CH4只参与1个反应，转化率小于CO2，则表示CO2平衡转化率的是曲线A，表示CH4平衡转化率的是曲线B； ③设在密闭容器中充入1mol CH4(g)和1mol CO2(g)，因为CO2(g)的转化率为40%，消耗0.4mol，CH4(g)的平衡转化率为20%，故共消耗0.2mol，列出三段式： 平衡时体系中，n(CH4)=0.8mol，n(CO2)=0.6mol，n(CO)=0.6mol， n(H2)=0.2mol，n(H2O)=0.2mol，n(CO)： n(H2O)=3:1，体系中各气体的物质的量之和为2.4mol，故； （2）催化剂可以降低反应的活化能，在N-C/Cu催化剂表面，反应2CO*=OCCO*的活化能较小，促进了C-C键形成； 27、(1)> +140 (2)AD (3)反应Ⅰ中和的转化率相同，又发生反应Ⅱ，的转化率增大 0.39 154.4 (4)增大反应物浓度或增大压强等 AC （1）①反应Ⅰ为气体分子数增大的反应，ΔS＞0； ②ΔH=反应物总键能-生成物总键能，则ΔH2=(436+2×803-2×413-1076)kJ/mol=+140kJ/mol； （2）A．反应过程中伴随能量的变化，绝热容器中，温度保持不变，则平衡不再移动，反应平衡；故A选； B．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；故B不选； C．恒温时，混合气体中CO2与CH4的物质的量浓度相等，不能说明正逆反应速率相等，不能判断反应达到平衡；故C不选； D．根据氢守恒，恒温时，H2(g)和H2O(g)的物质的量之和等于反应Ⅰ生成的氢气的量，其保持不变，说明反应达到平衡；故D选； 故答案为：AD； （3）①CH4与CO2按1：1投料发生反应Ⅰ时转化率相等，但CO2还发生反应Ⅱ，所以CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率； ②设起始时CH4与CO2的物质的量均为1mol，923K时CO2的平衡转化率为70%，CH4的平衡转化率为60%，则平衡时n(CO2)=0.3mol，n(CH4)=0.4mol，设平衡时n(H2)=xmol，n(H2O)=ymol，n(CO)=zmol，根据C、H、O原子守恒有：0.3+0.4+z=2，0.4×4+2x+2y=4，0.3×2+y+z=2，解得x=1.1，y=0.1，z=1.3，则的平衡常数K==0.39； ③923K时CO2的平衡转化率为70%，CH4的平衡转化率为60%，则反应I吸收的热量为=140.4kJ，反应I消耗的CO2为0.6mol，反应II消耗的CO2为0.1mol，吸收的热量为=14kJ，共吸收的热量为140.4kJ+14kJ=154.4 kJ； （4）①增大CO2浓度、增大压强等都可以促使平衡正向移动，提高该反应中CH4的平衡转化率； ②催化剂改变反应的历程，降低反应的活化能从而加快反应的速率；但是不改变反应的焓变和平衡常数，故答案为：AC。 28、(1) ＜ (2)低温自发 (3)> (4) (5) (6)该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 (7) （1）根据盖斯定律可知，③=①+②，，，，；根据③可得K 3 (500℃)= K1·K2=2.5×1.0=2.50；K 3 (800℃)= K1·K2=0.15×2.50=0.375；升高温度，平衡常数减小，反应放热，ΔH<0； 反应①升高温度，平衡常数减小，反应放热，ΔH<0； （2）反应③△H<0，△S<0，根据△H-T△S<0，确定反应在低温下能自发进行； （3）500℃时K3=2.5，浓度商Qc==0.45<K=2.5，反应向正反应进行，故v（正）>v（逆）； （4）由图可知，温度一定时，正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡向正反应进行，的体积分数增加，压强、、由大到小的顺序是； （5）升高温度，甲醇的体积分数减小，则该反应放热，升温平衡常数减小，因B、D点温度相同，平衡常数相等，A点温度低，平衡常数大，故三点的平衡常数由大到小的顺序为； （6）该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的转化率降低； （7）根据题中信息，起始压强为100kPa，气体物质的量为4mol，可列三段式：，c点平衡后气体物质的量为2.8mol，，故=； 30、(1) 大于 (2) (3) ab (4)0.05 (5) ＜ > （1）将总反应减去第一步反应，可得第二步反应：；第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间, 即第一步反应决定总反应的反应速率，则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能; （2）根据盖斯定律，2×①＋2×②＋③可得目标反应式，则ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3； （3）①a. 密度等于气体质量除以容器体积，正向反应，气体质量增加，容器体积不变，当气体的密度不变，则反应一定达到了平衡状态，a正确； b. 该反应只有S2(g)是气体，气体的相对分子质量始终不变，因此反应不一定处于平衡状态，b正确； c. 增加MoS2的量，MoS2是固体，平衡不移动，c错误； 故选ab； ②增大生成物的浓度，平衡向逆向移动，关系图如图所示：； （4）由题意可得，可列三段式： 根绝压强之比等于物质的量之比得到1-x+1.5-2x+2x=(1+1.5)×80%，得到x=0.5，则0~5 min内，S2(g)的反应速率为； （5）①温度升高，氧气转化率降低，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应即ΔH ＜0；该反应是体积减小的反应，在1300K，从下到上，氧气转化率越来越大，说明是正向移动即加压，因此p1>p2>p3； ②由题意可得，可列三段式： 根据压强之比等于物质的量之比得到，p平=5.5 kPa，则A点平衡常数为；压强为p1时，p1＞p2，该反应的正反应为气体体积分子数减小的反应，随着压强的增大，反应向正反应反向进行，平衡常数Kp增大，故Kp＞Kp。 31、(1)ad (2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH=-726.5kJ/mol (3)BD (4)BC (5) N2H4+H2O N2H5++OH- 反应，中和反应是放热反应，b不符合题意；c．活泼金属与酸反应是放热反应，因此铝与盐酸反应是放热反应，c不符合题意；d．大多数分解属于吸热反应，煅烧石灰石，石灰石受热分解生成CaO和CO2，属于吸热反应，d符合题意；ad符合题意；答案为ad。 (2)根据燃烧热的定义，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。16g CH3OH(l)的完全燃烧时放出热量363.25kJ，1molCH3OH的质量为32g，则1mol CH3OH(l)的完全燃烧时放出热量为363.25kJ×2=726.5kJ/mol，则CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH=-726.5kJ/mol。 (3)常温下，纯水电离产生的c(H＋)=10-7mol/L，而电解质溶解中水电离出的c(H＋)=10-9mol/L，可知水的电离被抑制。A．CuSO4在水溶液中电离出的Cu2＋，结合水电离出的OH－，发生水解，会促进水的电离，A不符合题意；B．NaOH在水溶液中电离出OH－，抑制水的电离，B符合题意；C．Na2S在水溶液中电离出的S2-，结合水电离出的H＋，发生水解，促进水的电离，C不符合题意；D．H2SO4在水溶液中电离出H＋，抑制水的电离，D符合题意；E．K2SO4在水溶液中电离出K＋和SO42-，对水的电离无影响，E不符合题意；BD符合题意；故选BD。 (4)A．单位时间内生成nmol CO同时消耗nmol CO2，表示的均为逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；B．c(CO)不随时间改变说明生成CO的速率和消耗CO的速率相同，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B符合题意；C．CO2的体积分数不变，说明生成CO2的速率和消耗CO2的速率相同，正逆反应速率相等，说明反应达到平衡，C符合题意；D．Fe为固体，无浓度变化，D不符合题意；E．恒温恒容时，压强与气体的物质的量成正比。反应前后气体的物质的量不变，则容器内压强始终不变化，不能说明反应达到平衡状态，E不符合题意；F．平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变；现条件为恒温，则正反应的平衡常数不会变化；则正反应平衡常数不变，不能说明反应达到平衡状态，F不符合题意；故选BC。 (5)氨气溶于水时，电离生成NH4+和OH－。模仿氨的电离，N2H4在水溶液中电离会生成N2H5+，第一步电离反应式为N2H4+H2O N2H5++OH-。 32、(1)< (2)0.25 (3)CD (4)正向进行 (5) (1)生成甲醇反应向气体体积减小的方向进行，温度相同，压强越大，，B点与C点压强相同，则。 (2)转化率为0.5，则A点时，各物质的物质的量为：，体积为2L，； (3)A．气体总质量和体积均不变，混合气体密度保持不变，无法判断平衡状态，A错误；B．未提到正、逆方向，B错误；C．气体总质量不变，气体总物质的量随反应向右进行不断减小，则气体平均相对分子质量不断增大，为变量，可以判断，C正确；D．随着反应向右进行，氢气的体积分数不断减小，可以判断，D正确；故选CD。 (4)T1时，K=KA=0.25，此时，反应正向进行； (5)C点时刻，，对应的分压分别是、、，则。 33、2c－a CD 因为该反应的ΔH<0，ΔS<0 常压时NO的平衡转化率已较高且高压要增加生产成本 Z>Y>X (1)根据盖斯定律，反应②×2−③即得，确定反应④2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H4=(2c−a)kJ/mol； (2)根据反应①的方程式得出Kp=； (3)A．单位时间内生成1mol NO2的同时消耗了lmol NO，都是正反应，故不能说明达到平衡状态，故A错误；B．根据ρ=可知，气体总质量一定，体积一定，故密度一定，故混合气体的密度不再发生改变不能说明达到平衡状态，故B错误；C．因为平衡常数仅与温度有关，当平衡常数不再变化，即反应的温度不变，又在绝热恒容的容器中，所以反应的平衡常数不再变化能说明达到平衡状态，故C正确；D．在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变，则反应达平衡，能说明达到平衡状态，故D正确；故选CD； (4)因为该反应为气体体积减小的放热反应，即△H<0，△S<0，所以在高温下△G=△H−T△S>0非自发； (5)根据图象分析，常压下NO的转化率已经较高，并且高压转化率增加不大，但增加成本较大； (6)①温度一定，随反应物NO、CO的起始物质的量比增大，X−Y反应正向进行，一氧化碳的转化率X<Y，Y−Z平衡正向进行，一氧化氮增大会提高一氧化碳的转化率，则Y<Z，X、Y、Z三点，CO的转化率的从大到小的顺序Z>Y>X。 34、(1)0.15mol∙L−1∙min−1 (2)＜ (3)＜ 低温 (4)当投料比大于1时，随着c(H2)增大，反应①被促进，而反应③被抑制，c(H2O)增大，最终抑制反应②，因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小 (5)ACE (1)在该条件下，若反应ⅰ的起始浓度分别为：c(CO)=1.2mol·L−1，c(H2)=2.8mol·L−1，8min后达到平衡，CO的转化率为50%，则8min内H2的平均反应速率为： ； (2)在t℃时，此时反应ⅱ有：，平衡逆向移动，所以此时刻v正＜v逆； (3)①催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)是由反应式ⅰ×2+ⅱ+ⅲ而得，故该总反应的ΔH=ΔH1×2+ΔH2+ΔH3= -262.7 kJ·mol−1＜0，该反应是放热反应，由方程式可知是熵减反应ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS<0可自发，故该反应在低温条件下自发； ②若升温，其CO的平衡转化率会降低，该总反应是气体系数减小的反应，若降压，平衡逆向移动，则CO的平衡转化率会减小，压强P2时CO的平衡转化率的变化趋势图为：； (4)结合图象，根据平衡移动原理分析：当投料比大于1时，随着增大，c(H2)增大，反应①被促进，反应①中CO转化率增大，甲醇的产率增大；另一方面，随着增大，反应③被抑制，c(H2O)增大，进而抑制了反应②，因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小； (5)A．由于合成甲醇的正反应是放热反应，因此低温阶段，随温度升高，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，CH3OH的平衡产率降低，而逆水汽变换反应的正反应为吸热反应，温度升高到一定程度时主要发生逆水汽变换反应，则温度升高，CO2的平衡转化率升高，即图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率，图乙纵坐标表示CO2的平衡转化率，故A正确；B．合成甲醇的反应为气体分子总数减小的反应，逆水汽变换反应为气体分子总数不变的反应，因此压强增大，CO2的平衡转化率升高，因此，压强的大小顺序为：p1＞p2＞p3，故B错误；C．根据A、B分析可知，为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件，故C正确；D．催化剂对平衡移动无影响，使用催化剂不能提高CO2的平衡转化率，故D错误；E．合成甲醇反应是放热反应，低温阶段以合成甲醇反应为主，逆水汽变换反应是吸热反应，温度升高到一定程度时主要发生逆水汽变换反应，故图乙中三条曲线趋于相等，故E正确；故选ACE。 35、(1)< < 低温自发 (2)CDEF < 0.25 (3)= (4)BD (1)从表中数据可以看出，温度升高，K2不断减小，则正反应为放热反应，△H2＜0；表中K1的数值随温度升高而增大，则正反应为吸热反应，而反应Ш为反应Ⅰ与反应Ⅱ之和，所以△H2＜△H3；根据ΔG=ΔH-TΔS＜0，反应自发进行，△H2＜0，反应Ⅱ为气体分子数减小的反应，△S＜0，则反应Ⅱ低温自发进行； (2)①A．4v(H2)正=v逆(CO2)时，虽然反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数比，所以反应未达平衡状态，A不符合题意；B．因为CO2与H2的起始物质的量之比等于化学计量数之比，所以不管反应进行的程度如何，CO2与H2的物质的量之比不变，不能确定反应是否达平衡状态，B不符合题意；C．H-H键、H-O键断裂速率相等，则反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，所以反应达平衡状态，C符合题意；D．CH4的体积分数保持不变，反应达平衡状态，D符合题意；E．该反应均为气体参与的反应，则总质量不变，容积可变，则密度为可变量，当密度不变时，反应达到平衡状态，E符合题意；F．该反应均为气体参与的反应，则总质量不变，气体的总物质的量可变，则密度为可变量，当平均分子质量不变时，反应达到平衡状态，F符合题意；故选CDEF；②因为反应Ш为反应Ⅰ与反应Ⅱ之和，所以K3= K1∙K2，由表中数据可计算出随温度的升高，K3不断减小，则△H3＜0，相同压强时，温度低时H2的转化率大，据图可知，T1＜T2；③往密闭容器中通入1molCO2和4molH2，在一定条件下发生反应Ⅲ，若反应达到平衡点A，H2的转化率为50%，容器的体积为2L，则可建立如下三段式： 该温度下反应Ⅲ的平衡常数； (3)300℃时，K3= K1∙K2=，往容积固定的10L密闭容器中通入4mol CO2、10molH2、4mol CH4和1mol H2O，=K，达到平衡状态； (4)A．当C/H比一定时，电压升高，CO2的转化率增大，但当电压升高到一定程度后，再升高电压，CO2的转化率反而有所降低，A不正确；B．增大H2的比例，可使反应Ⅲ的平衡正向移动，CO2的转化率增大，所以可能有利于消除积碳，在合适的电压范围内，可提高催化剂的活性，B正确；C．催化剂改变反应速率，对转化率没有影响，C不正确；D．从图中可以看出，C/H比在1：5时，CO2的转化率高，且可以达到90%，D正确；故选BD。 36、(1)-92 低温 ③ 最大 (2)A (3) < 图b 50% 27 (4)相同时间内，随着温度升高，反应速率增大，消耗氮气增大，导致氮气体积分数减小，T0时，反应达到平衡，继续升高温度，平衡逆向进行，导致氮气的体积分数增大 (1)①由图可知，生成物能量低于反应物，为放热反应，结合盖斯定律，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的△H=-46 kJ/mol×2=-92kJ/mol；ΔG=ΔH-TΔS＜0的反应能自发进行，反应为放热的熵减反应，则合成氨反应在低温条件下有利于反应自发进行。②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；上图中过程③反应活化能最大，是决速反应。 (2)A．利用压缩机进行加压，能加快反应速率，且利于反应正向移动，有利于更快更多的生产氨气，正确；B．热交换器可以加热进入的原料气，提高反应速率，且利于温度达到催化剂的活化温度，利于反应进行，错误；C．合成氨是目前人工固氮最重要的途径，错误；D．通过分离液态氨气等措施，可以提高反应的平衡转化率，催化剂可以加快反应速率，但是不能改变平衡移动，不改变平衡转化率，错误；故选A； (3)①合成氨的反应为气体分子数减少的反应，相同条件下，压强越大越有利于平衡正向移动，有利于氨的合成，因此，压强越大平衡时氨的体积分数越大，由图a可知，图中压强：P1<16MPa<P3；②对比图a和图b中的信息可知，在相同温度和相同压强下，图b中平衡时氨的体积分数较大，反应为气体分子数减小的反应，在恒压下充入惰性气体Ar，反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡向气体分子数增大的方向移动，因此，充入惰性气体Ar不利于合成氨，进料组成中含有惰性气体Ar的图是图a、不含惰性气体Ar的图是图b；③图a中，、、；假设进料中氢气和氮气、氩气的物质的量分别为3mol和1mol、1mol，达到平衡时氮气的变化量为m，则可列“三段式”： 当、时，则，a=0.5mol，氮气的转化率；此时氮气、氢气、氨气、氩气物质的量分别为0.5mol、1.5mol、1mol、1mol，总的物质的量为4mol，则可逆反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数； (4)①相同时间内，随着温度升高，反应速率增大，消耗氮气增大，导致氮气体积分数减小，T0时，反应达到平衡，继续升高温度，平衡逆向进行，导致氮气的体积分数增大，故N2的体积分数随温度升高先减小后增大；②生成氨气反应为气体分子数减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，氮气体积分数减小，研究表明，温度越高，温度对平衡的影响越大于压强对平衡的影响，则增大压强时，氮气体积分数随温度升高变化更快，达到平衡时间较P1更短，故保持其他条件不变，P2压强下(P2＞P1)N2的体积分数与温度(T)的关系趋势图为。 38、(1) BD (2)反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢(其它答案合理也可) (3)p (4)气态 < (1)①反应的焓变等于生成物焓减去反应物焓，由图可得，中；②恒温恒容下发生上述反应；A．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，错误；B．加入CO2，促使反应Ⅱ逆向移动，可提高CH4的转化率，正确；C．加入催化剂，可以加快反应速率，但不提高H2的平衡产率，错误；D．充入Ar，不影响平衡的移动，对H2的产率不产生影响，正确；故选BD； (2)活化能越大反应进行越困难，升高温度可以提高活化分子比例，加快反应速率，约650℃之前，氢气产率低于甲烷的可能原因是：反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢(其它答案合理也可)； (3)设起始乙酸的物质的量为1mol，转化乙酸物质的量为xmol，反应Ⅰ的选择性为20％，则生成CO物质的量为0.4xmol，生成CH4物质的量为0.8xmol，由题意可建立如下三段式： 总的物质的量为(1+1.4x)mol，由乙酸的体积分数可得：=20%，解得x=0.625mol，平衡时总物质的量为1.875mol，CH3COOH、CH4、CO2物质的量依次为0.375mol、0.5mol、0.5mol，则反应Ⅱ的平衡常数Kp==p； (4)若S2为固态，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，硫化氢的转化率不变，由图可知，温度一定时，改变压强，硫化氢的转化率改变，说明S2为气态，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，硫化氢的转化率减小，图中P1条件下硫化氢的转化率大于P2条件下，则压强P1小于P2。 39、(1)-90.77kJ/mol 反应ⅠΔH＜0，ΔS＜0，同时要求自发进行的条件为低温有利于反应自发进行 (2)A (3)30% (4)或0.62或0.615 (5)温度高于800℃时，以反应Ⅱ为主，压强增大，使反应Ⅰ平衡正移，水蒸气浓度增大及CO2和H2浓度减小导致反应Ⅱ平衡逆移，所以CO2的平衡转化率减小(合理即可) (1)反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，则由盖斯定律得：，根据ΔG=ΔH-TΔS，只有ΔG＜0反应才能自发进行，反应ⅠΔH＜0，ΔS＜0，同时要求自发进行的条件为低温，则反应Ⅰ自发进行的原因是：反应ⅠΔH＜0，ΔS＜0，同时要求自发进行的条件为低温有利于反应自发进行； (2)A．在绝热恒容密闭容器中只进行反应II，该反应为气体分子数不变的反应，即容器中气体分子数始终不变，但该反应为吸热反应，随着反应的进行，体系温度发生变化，压强也发生变化，则当压强不变时，能说明反应Ⅱ达到平衡状态，A正确；B．反应的化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，但该反应为吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，混乱度增大，则反应II的ΔS>0，B错误；C．恒温条件下，增大CO的浓度能使反应III的平衡向正向移动，但平衡常数只跟温度有关，温度不变，则平衡常数不变，C错误；D．上述反应达到平衡后，因反应Ⅰ的ΔH1<0，升温，平衡逆向移动，反应Ⅰ逆反应速率先增大后减小直至达到新的平衡，D错误；故选A。 (3)结合图像可知，起始时CO2物质的量为，则H2物质的量为6 mol，平衡时CH3OH物质的量为，CO2物质的量为0.5mol，建立三段式： 则平衡时H2的体积分数为：；保持其他条件不变，将容器体积增大至3L，该反应为气体体积减小的反应，增大体积，化学平衡逆向移动，则生成的水的浓度减小，即水的平衡浓度小于，此外容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，则H2O(g)的浓度随时间变化的趋势图为：； (4)在密闭容器中通入1molCO2和3molH2，根据点M(350，70)可知，350℃时二氧化碳的平衡转化率为70%，转化的二氧化碳的物质的量为。乙烯的选择性为，则转化为乙烯的二氧化碳的物质的量为，转化为一氧化碳的二氧化碳的物质的量为，据此列出三段式： 则平衡时一氧化碳的量为：0.2mol，水蒸气的量为：，二氧化碳的量为：，氢气的量为：，所以反应Ⅱ的平衡常数为：或0.62或0.615； (5)反应Ⅰ是气体分子数减小的反应，温度大于800℃时，增大压强，反应Ⅰ平衡正移，使水蒸气浓度增大及CO2和H2浓度减小，导致反应II平衡逆移，所以CO2的平衡转化率减小。所以温度大于：800℃时，随着压强的增大，CO2的平衡转化率减小，其原因是：温度高于800℃时，以反应II为主，压强增大，使反应Ⅰ平衡正移，水蒸气浓度增大及CO2和H2浓度减小导致反应II平衡逆移，所以CO2的平衡转化率减小。 40、(1)2ΔH1+ΔH2 较高温度 (2)C (3) 0.5 Cat2 相同温度时，Cat2对应的活化能更小 (4)4 (1)根据盖斯定律及已知，得，得ΔH =2ΔH1+ΔH，由于ΔH1＞0、ΔH2＞0，故ΔH＞0，该反应ΔS＞0，故在较高温度下能自发进行； (2)A．由于PH4I是固体，再投入一定量的PH4I(s)，反应速率不会明显增大，选项A错误；B．平衡后，再充入少量氩气，压强虽然变大，但各物质浓度不变，该平衡不移动，选项B错误；C．平衡后，再充入少量PH3，平衡逆向移动，PH4I质量增大，选项C正确；D．该反应为气体体积增大的反应，但反应物为固体，生成物按比例生成，PH3和HI的物质的量之比始终不变，混合气体平均相对分子质量始终不变，故该条件无法说明反应达到平衡状态，选项D错误； 故选C； (3)①平衡时正、逆反应速率相等；，得出平衡常数K=，可得逆反应速率常数为；②根据表达式可知，温度变化值相等时，Rlnk变化越大，说明活化能越大，催化剂效率低；故变化相同温度，对应曲线变化值较小，活化能较小，则相同条件下，催化效率较高的是Cat2； (4)根据反应式①PH4I(s)PH3(g)＋HI(g)得，。根据反应式②2HI(g)H2(g)＋I2(g)得，，则 由于体积为1L，故，，则2HI(g)H2(g)＋I2(g)的平衡常数。 41、(1)-92.4 (2)AC (3)或0.25 (4) (5)反应Ⅰ和Ⅱ均为放热反应，温度350℃到450℃时体系未达平衡，温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；反应Ⅰ达平衡，反应Ⅱ继续正向进行，使反应Ⅰ平衡逆移，选择性减小(或催化剂对反应Ⅰ的催化效率下降等) (1)根据盖斯定律，反应I - 反应Ⅱ可得N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，。 (2)A．反应I在恒温恒压条件下，气体总质量不变，反应前后气体物质的量变化，根据(m为气体总质量，V为气体总体积) ，容器内气体平均密度不再发生变化时，说明气体体积不变，反应达到平衡，A符合题意；B．根据反应I的化学计量数，NH3和H2O按固定比例生成，其质量比始终恒定，不能说明反应达到平衡，B不符合题意；C．容器内某种气体的质量不再发生变化，说明该物质的生成速率和消耗速率相等，反应达到平衡，C符合题意；D．反应放出的热量值达756.9kJ ，只能说明反应消耗了2molNO和5molH2，不能说明反应达到平衡，D不符合题意；故选AC。 (3)起始n(NO)=2mol，n(H2)=6mol，NO转化率为80%，则消耗。N2的选择性为50%，则反应Ⅱ消耗，n(H2)=0.8mol，反应I消耗n(NO)=0.8mol，n(H2)=2mol。 反应Ⅱ： 反应I： 总物质的量，各物质分压，， ，。 平衡时，即，。 (4)若选择对反应Ⅰ催化效果更好的催化剂A，在原曲线基础上，反应速率加快，达到平衡时间缩短(曲线上升段斜率增大)，最终平衡时NH3的物质的量不变。 (5)反应Ⅰ和Ⅱ均为放热反应，温度350℃到450℃时体系未达平衡，温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；反应Ⅰ达平衡，反应Ⅱ继续正向进行，使反应Ⅰ平衡逆移，NH3选择性减小。 42、(1)C (2)BD (3)< (4)温度升高，反应iii平衡逆向移动，使c(SO2)、c(CO)增大；反应物浓度增大使反应ii平衡正移的影响大于温度升高使平衡逆移的影响 (5)(10min接近80%，40min不低于30%) (6) (1)该反应ΔH1＜0，ΔS＞0，ΔG=ΔH-TΔS＜0反应自发进行，因此该反应在任意温度下都能自发进行。 (2)A．加热的作用主要是为了给反应提供热量，A错误；B．由于木炭与O2反应产生热量，可以为反应供能，B正确；C．鼓入过量的空气，可能会氧化生成的S2，C错误；D．此反应条件下，生成物为四氧化三铁，说明Fe3O4稳定性高于Fe2O3，D正确；故选BD。 (3)10min时，S2的产率高于平衡产率，说明反应ii速率较快，反应iii速率较慢，导致产物S2累积，因此反应ii的活化能<反应iii。 (4)600～1000K范围内，温度升高，S2的平衡产率增大，其原因为温度升高，反应iii平衡逆向移动，使c(SO2)、c(CO)增大；反应物浓度增大使反应ii平衡正移的影响大于温度升高使平衡逆移的影响； (5)根据题意，1000K下，S2的产率在10min达最大值，根据图示，10min时S2的产率约为80%，S2的平衡产率约为30%，40分钟时间内，尚未知道反应是否达到平衡状态，因此40min时，转化率应高于30%；因此图像为：。 (6)根据题意，该反应在473K时的平衡常数(Pa-3)。 43、(1)低温 (2)-90.77 K1/K2 (3) 60% 3/16 (4)温度高有利于发生反应II，导致反应I的选择性下降，且催化剂活性降低或反应I是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；或反应未达到平衡，温度升高，催化剂活性降低导致速率下降，产率下降 (1)根据吉布斯自由能，ΔG=ΔH-TΔS，反应ⅠΔH＜0，ΔS＜0，则在低温下下该反应均能自发进行； (2)根据盖斯定律，该反应=反应Ⅰ-反应Ⅱ，ΔH=-90.77kJ/mol；； (3)①CO2的转化率=；②反应达到平衡时CO物质的量为0.2mol，则反应Ⅱ消耗CO2、H2物质的量以及生成的H2O(g)的物质的量都为0.2mol；平衡时H2物质的量为1.6mol，则共消耗H2物质的量为3mol-1.6mol=1.4mol，反应Ⅰ消耗H2物质的量为1.4mol-0.2mol=1.2mol，反应Ⅰ消耗CO2物质的量为0.4mol、生成H2O(g)的物质的量为0.4mol，平衡时CO2物质的量为1mol-0.4mol-0.2mol=0.4mol，H2O(g)的物质的量为0.2mol+0.4mol=0.6mol，反应Ⅱ的化学平衡常数； (4)温度高有利于发生反应II，导致反应I的选择性下降，且催化剂活性降低或反应I是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；或反应未达到平衡，温度升高，催化剂活性降低导致速率下降，产率下降。 44、(1) -123 低温 (2) 50% 25 (3) 230℃ CZ(Zr-1)催化剂 反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡向逆向移动，CH3OH的平衡转化率下降 (1)由盖斯定律可知，反应I×2-反应Ⅱ可得到反应Ⅲ，则△H3=2∆H1-∆H2=(-49.8kJ/mol)×2-23.4kJ/mol=-123 kJ/mol，反应Ⅲ为气体体积减小的放热反应，反应∆H＜0、∆S＜0，低温条件下反应∆H-T∆S小于0，能自发进行； (2)由表格数据可知，T1℃反应达到平衡时，气体总压为20kPa，设二甲醚的转化率为a，由方程式可知，平衡时二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的物质的量分别为(1-a)mol、amol、amol、amol，由恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比可得：(1＋2a)：1＝20：10，解得x＝0.5mol，则二甲醚的转化率为50%，二甲醚、甲烷、氢气、二氧化碳的平衡分压都为，平衡常数Kp=； (3)①由图可知，在催化剂为CZ(Zr-1)T、230℃条件下，甲醇的选择性和产率都较高，则合成甲醇的最佳条件为温度为230℃、催化剂为CZ(Zr-1)T催化剂；②由图可知，温度为230℃时，甲醇的产率最高，反应达到平衡状态，反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率降低、甲醇的产率降低，所以温度高于230℃，甲醇产率随温度升高而下降。 45、(1) ΔS= -112.3J·mol-1·K-1 低温 活化能高反应速率太慢 (2) (3)D (4)BD (1)I．C2H2(g)＋2H2(g)C2H6(g) ΔH＝-311.4kJ·mol−1 ΔS= -233.1J·mol-1·K-1；Ⅱ．C2H4(g)＋H2(g)C2H6(g) ΔH＝-136.4kJ·mol−1 ΔS= -120.8J·mol-1·K-1；根据盖斯定律I-Ⅱ得C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g) ΔS=-233.1J/(mol▪K)+120.8J/(mol▪K)=-112.3J/(mol▪K)；该反应、△S<0，所以该反应自发的条件是低温；298K时该反应ΔG＝-141.5kJ·mol−1，反应能自发进行，但常温下乙炔与氢气混合并未观察到反应发生，可能的原因是活化能高反应速率太慢。 (2)一定温度和压强下发生反应C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)，C2H6的平衡转化率为25%，列三段式： 该反应。 (3)A．反应物中无气体，降低体系压强，反应速率不变，故不选A；B．根据强制弱，(C2H5)2NH的Ka小于乙炔，根据强制弱(C2H5)2NH与BaC2不反应，故不选B；C．CH3COOH的Ka大于H2O，加入少量CH3COOH，制备乙炔的反应速率加快，故不选C；D．C2H5OH的Ka小于H2O大于C2H2，所以改用C2H5OH与BaC2反应，可以制备乙炔且可以减缓反应速率，故选D；选D。 (4)A．根据图示，该吸附剂有效工作时间约110min，110min后不再吸附气体，110min后需要更换新的吸附剂，故A错误；B．a点处C2H6的=1，说明此时C2H6不再吸附在吸附剂上，而a点后C2H6的 >1，说明原来吸附在吸附剂上的C2H6也开始脱落，同时从图中可知，a点后一段时间，C2H4的仍为0，说明是吸附的C2H6逐渐被C2H4替代，p点到b点之间，吸附的C2H6仍在被C2H4替代，但是速率相对之前有所减小，同时吸附剂可能因吸附量有限等原因无法一直吸附C2H4，因此p点后C2H4的也逐步增大，直至等于1，此时吸附剂不能再吸附两种物质，故B正确；C．a-b对应的时间段内，吸附的C2H6逐渐被C2H4替代，吸附剂吸附C2H6的平衡常数相对吸附C2H4的平衡常数更小，故C错误；D．a点时，C2H6的=1，说明此时乙烷的吸附速率与脱附速率相等，故D正确；选BD。 46、(1)-49.5 (2)BD (3)M+H2OMO+H2 (4)乙 T1时以反应2为主，反应2前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 (1)由题干信息可知，反应1：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1= -90.7kJ·mol-1，反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1，则反应1+反应2可得反应3：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，根据盖斯定律可知，ΔH3=ΔH1+ΔH2=(-90.7kJ/mol)+(+41.2kJ/mol)=-49.5kJ/mol； (2)A．当2v正(CO)= v逆(H2)时，正、逆反应速率相等，可说明反应达到平衡状态，即v正(CO)=2v逆(H2)是正逆反应速率不相等，不能说明反应达到化学平衡，A不合题意；B．反应前后，混合气体的质量不变，但该反应是在恒压容器中进行，反应前后容器的体积发生变化，即混合气体的密度是一个变量，当混合气体的密度不再发生变化，反应达到平衡状态，B符合题意；C．根据题干可知，CO和H2的投料比等于化学计量数之比，因此CO和H2的物质的量之比是一个定值，无法判定反应达到平衡状态，C不合题意；D．混合气体的平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量，平衡体系中混合气体的质量不变，反应前后混合气体的分子数减小，所以当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，可判定反应已达平衡，D符合题意；故选BD； (3)若以固体催化剂M催化反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，水分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：根据总反应方程式和历程②MO+CO=M+CO2可得，历程①反应为：M+H2OMO+H2； (4)反应2是气体体积不变化的反应，CO2的平衡转化率只与温度有关，由图乙可知，T1温度后纵坐标对应量的变化与压强无关(3条曲线重合)、只与温度有关，所以图乙对应纵坐标表示CO2平衡转化率；由于反2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是气体体积不变化的吸热反应，压强对平衡没有影响，T1温度时，体系中主要发生反应2，所以三条曲线几乎交于一点，故选乙；T1时以反应2为主，反应2前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响。 47、(1) -124 任意温度，任意压强 (2) AC (3)D (4)(图中颜色较浅的线) (1)①根据盖斯定律可知，ⅳ=ⅰ+ⅱ，则该反应的△H=△H1+△H2=(+118kJ/mol)+(-242kJ/mol)=-124kJ/mol；②该反应是放热反应，且是熵增的反应，则反应ⅳ自发进行的条件是：任意温度，任意压强； (2)①设最初乙苯的物质的量为2 mol，水蒸气的物质的量为2 mol，三个反应都平衡时容器中总物质的量为n mol，乙苯转化率为50%，则参加反应的乙苯的物质的量为1mol，苯乙烯、苯、甲苯(C6H5CH3)的选择性S分别为80%、10%、10%，则平衡时苯乙烯、苯、甲苯的物质的量分别为0.8mol，0.1mol，0.1mol，氢气的物质的量为0.8mol-0.1mol=0.7mol，甲烷的物质的量为0.1mol，乙苯的物质的量为0.5mol，则反应ⅵ的平衡常数；②A．反应ⅰ为吸热反应，水蒸气温度较高，可为反应提供热量，且温度高时有利于碳变为二氧化碳，有利于减少催化剂表面的积碳，A正确；B．CO2氧化脱氢为吸热反应，而反应ⅰ也为吸热反应，则若其他条件不变，用等物质的量的CO2替换水蒸气，会减小乙苯的平衡转化率，B错误；C．苯乙烯中含有碳碳双键，容易被氧化，则O2氧化脱氢法中苯乙烯易被过度氧化，使产品纯度降低，C正确；D．反应ⅵ中需要氢气参与反应，而反应ⅴ不需要氢气参与，则两个副反应的速率不同，随着反应进行，n(C2H4)和n(CH4)的增大程度不相同，D错误；故选AC； (3)A．随着反应进行，会逐渐生成水，则c(Br-)浓度会减小，A错误；B．根据题意，HNO2在反应ⅶ中是反应物，而该反应的总反应速率是由慢反应ⅷ决定的，根据速率方程可知，其他条件不变，v与c(HNO2)近似成正比，B错误；C．C6H5NH2是反应ⅸ的反应，而该反应的总反应速率是由慢反应ⅷ决定的，故增大c(C6H5NH2)，对反应速率影响不大，C错误；D．该反应中使用到了催化剂，则催化剂的活性是决定速率的主要因素，则若T1＞T2且其他条件相同，v1和v2可能相等，D正确；故选D； (4)该反应的反应速率是由慢反应ⅷ的速率决定的，根据速率方程，则其他条件不变，增大初始c0(Br-)，c(H2NO2+)会在更短的时间内达到极值点，故选(图中颜色较浅的线)。 48、(1)高温或放电环境下，空气中的氮气和氧气反应生成的，方程式为：N2+O22NO (2) (a+746.5) N2O(s)→N2+O(s) BD (3)否 该反应为放热反应，温度越低平衡转化率越高，根据曲线II可知，a点对应的温度低于450℃，其平衡转化率应该高于450℃下的平衡转化率 (1)因为汽油中基本不含氮元素，所以NO主要来自于N2和氧气的反应，二者在高温或放电下反应，方程式为：N2+O22NO； (2)根据△H=正反应活化能-逆反应活化能可得，逆反应活化能=正反应活化能-△H =(a+746.5) kJ·mol-1； 由图2可知，550K时主要生成，结合图1可知，主要来源于N2O的解离，基元反应的方程式为：N2O(s)→N2+O(s)；反应为放热的熵减反应，则上述反应的正反应在低温下才能自发进行，A项错误；由化学方程式可知，一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳的系数相同，且为氮气系数的2倍，结合图像比较物质的体积分数的变化量可知，曲线b表示物质的变化量较小，故b表示的是随时间的变化，B项正确；2v正(NO)=v逆(N2)时，正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，C项错误；混合气体的平均摩尔质量为M=，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而减小，故气体平均相对分子质量逐渐变大，所以气体的平均相对分子质量：，D项正确；答案是BD； (3)a点不是对应温度下的平衡脱氮率，理由是该反应为放热反应，温度越低平衡转化率越高，根据曲线Ⅱ可知，a点对应的温度低于450℃，其平衡转化率应该高于450℃下的平衡转化率；设450℃时，一氧化氮和一氧化碳的起始物质的量都为2mol，由一氧化氮的平衡脱氮率为50%可知，平衡时一氧化氮、一氧化碳、氮气、二氧化碳的物质的量分别为2mol-2mol×50%=1mol、2mol-2mol×50%=1mol、2mol×50%×=0.5mol、2mol×50%=1mol，由压强恒为p可知，一氧化氮、一氧化碳、氮气、二氧化碳的平衡分压分别为、、、，则分压平衡常数KP=。 49、(1)正向 = (2)增大 ③ (3) BD 230℃以上，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大 (1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若先在恒温恒压下充入氦气，则容器的体积增大，反应体系中各物质的浓度均减小，反应Ⅰ的平衡逆向移动，使CO2、H2的浓度有所增大，导致反应Ⅱ的平衡将正向移动；再将反应体系体积压缩至原来一半，两个反应在同一体系中进行，则重新达到平衡时两反应所需时间相同，即tⅠ= tⅡ； (2)①据图判断，降低温度时，增大，反应Ⅰ的增大，即反应Ⅰ的K增大，则平衡正向移动，即ΔH1＜0；反应Ⅱ的减小，即反应Ⅱ的K减小，则平衡逆向移动，即ΔH2＞0，由Ⅰ-Ⅱ式可得：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，则该反应的ΔH=ΔH1-ΔH2＜0，所以降低温度，该反应平衡正向移动，其化学平衡常数将增大；②反应Ⅱ的ΔH2＞0，增大，即T降低，平衡逆向移动，v正＜v逆，＜，且化学反应速率减小，减小，减小，则①、②、③、④四条斜线中，表示的是③； (3)①由图可知，使用催化剂CZ(Zr-1)T时甲醇的选择性和产率均更高，230℃时，在催化剂CZ(Zr-1)T催化下甲醇产率最高，则在上述条件下合成甲醇的工业条件是230℃、催化剂CZ(Zr-1)T，故选BD；②反应Ⅰ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的转化率减小，甲醇的产率降低，而反应Ⅱ为吸热反应，平衡正向移动，且温度对反应Ⅱ的平衡影响更大，所以总体CO2的转化率增大，则在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是：230℃以上，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大。 50、(1)K2/K1 (2)BC (3)H2 (4) (1)①CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) K1 ②CH4(g)C(s)＋2H2(g) K2 ②-①得反应2CO(g)C(s)＋CO2(g)，所以K3= K2/K1。 (2)A．增大CO的浓度，反应③正反应速率增大，反应③平衡右移，反应①逆反应速率突然变大，平衡左移，正反应速率逐渐增大，当正逆反应速率相同时，达新平衡，反应①平衡向左移动过程中，CH4浓度增大，反应②的正反应速率增加，故A正确；B．恒温恒压下向体系中通入氦气，相当于减压，反应①的平衡向右移动，温度不变，平衡常数不变，故B错误；C．加入反应①的催化剂，可加快反应①的反应速率，催化剂不能使平衡移动，不能提高CH4的平衡转化率，故C错误；D．移去全部C(s)，反应②、③的v(逆)=0，则v(正)>v(逆)，反应②、③的平衡均向右移动，D正确；选BC。 (3)2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＜0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物浓度逐渐增大，生成物浓度逐渐减小，所以c代表物质H2O、d代表物质CH3CH2OH，a代表物质H2，b代表物质CO2。由图中数据可知，总压为8MPa的恒压条件下，T4温度时，达平衡，H2和H2O的物质的量分数为0.375，CH3CH2OH和CO2的物质的量分数分别为0.125，该反应的平衡常数； (4)反应⑤的活化能远大于反应④，则反应⑤为慢反应，所以随时间进行CO的浓度先增大后减小，CO浓度随时间变化图像为。 51、(1) CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 0.6mol·L-1·min-1 8.3 不 BC (2)(趋势向上正确，起点、终点低于原平衡状态) (1)根据题意和图像可知，起始时通入4molCO2和12molH2发生反应，平衡时生成3molCH3OH和3molH2O，还剩余1molCO2，利用元素守恒可知，还剩余3molH2，根据转化物质的物质的量之比等于系数之比，可以得到：=3mol，=9mol，=3mol，=3mol，可以得到反应的化学方程式为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)；②根据①题中的化学方程式结合图像可知，0~2分钟时，=2mol，所以 =6mol，可以算出该反应中氢气的平均速率为；③根据①题中信息可知，该温度达平衡时，，，，，可以计算出该温度下的平衡常数为；。④保持温度和体积不变，向上述平衡体系中再同时充入1.5molH2O和0.5mol CO2，可以得到此时，平衡不移动。⑤恒温恒容装置中，发生CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，进行分析：A．本题中气体总质量是定值，总体积是定值，气体密度不是变量，不能根据气体密度不变判断可逆反应是否达到平衡，A不符合题意；B．CO2体积分数保持不变时，反应达平衡，B符合题意；C．该反应为反应前后，气体分子数变化的可逆反应，恒温恒容条件下，物质的量(气体分子数)与容器中气体压强成正比，即容器中气体压强是变量，当变量不变时，反应达平衡，C符合题意；D．从反应开始直至平衡，容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比恒为1∶1，即容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1∶1不是变量，不能根据比值不变，判断反应是否达到平衡，D不符合题意；故选BC。 (2)达到平衡后，通入甲醇蒸气，一氧化碳的体积分数一定会减小，随着反应的发生，一氧化碳的体积分数会逐渐增大，但是小于原平衡中一氧化碳的体积分数(再通入甲醇蒸气，相当于在原平衡基础上增大压强，相当于在原平衡的基础上，逆向移动，导致一氧化碳的体积分数减小)；故选(趋势向上正确，起点、终点低于原平衡状态)。 52、(1)> 该反应为焓变(ΔH)大于0，必须熵变(ΔS)大于0，才能使反应在较高温度下自发进行 (2)画出斜线趋势逐渐减小即可 (3) (4)纳米片 (5)-49.12 (6)AD (1)反应Ⅰ是吸热反应，ΔH＞0，反应能自发进行，则ΔG=ΔH-TΔS＜0，故需要ΔS＞0，此时反应在较高温度下能自发进行； (2)和仅受温度影响，即升高温度，增大，p减小，画出随T的变化斜线为； (3)反应I：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，当CO平衡产率为40%时，列三段式： 此时总压为P，总物质的量为5mol，由阿伏加德罗定律可知，此时压强与物质的量成正比，即Kp===； (4)温度相同时，使用纳米片，CO2的转化率减小，但甲醇的选择性增大，说明使用Cu/ZnO纳米片使主反应活化能比副反应活化能下降幅度更大，更有利于加快主反应速率，所以选择Cu/ZnO纳米片； (5)根据图知，总热化学反应方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH=(-0.51×1.6×10-19×10-3×6.02×1023)kJ/mol=-49.1kJ/mol； (6)A．该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，低温、高压平衡正向移动，有利于提高CO2转化为甲醇的平衡转化率，故A正确；B．增大CO2与H2的初始投料比，CO2的转化率降低，氢气的转化率提高，故B错误；C．CH2O*+H*═CH3O*的能垒最小，反应速率最快，不是决速步骤，故C错误；D．及时分离出水，平衡正向移动，总压强不变，则反应物的分压增大，反应速率加快，故D正确；答案为AD。 54、(1)ACD (2)0.4 (3)AD 升温使反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的程度，使CO2转化率和CH3OH选择性下降 (4) CH4+8OH--10e-=CO32-＋7H2O 60% (1)A．反应Ⅰ的反应前后气体分子数不等，反应Ⅱ反应前后气体分子数相等，则反应前后气体的总分子数不等，而混合气的总质量不变，则平衡前体系内气体的平均摩尔质量不断发生改变，当平衡摩尔质量不再变化时，反应达平衡状态，A符合题意；B．反应前后混合气的质量不变，体积不变，则混合气体的密度始终不变，当密度不再变化时，反应不一定达平衡状态，B不符合题意；C．随着反应的进行，CO的物质的量不断增大，CO2的物质的量不断减小，当n(CO)：n(CO2)不再变化时，反应达平衡状态，C符合题意；D．反应达平衡前，容器中气体的物质的量不断发生改变，而容器的体积不变，所以压强不断发生改变，当压强不再变化时，反应达平衡状态，D符合题意；故选ACD。 (2)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中通入1mol CO2和2.3mol H2，起始压强为3.3MPa，发生反应Ⅰ和Ⅱ。平衡时，总压为2.5MPa，CO2的转化率为50%，设反应Ⅰ中CO2的变化量为x，则反应Ⅱ中CO2的变化量为(1mol×50%-x)，可建立如下两个三段式： 平衡时混合气的物质的量为：(0.5+1.8-2x+x+0.5-x+0.5)mol=(3.3-2x)mol，则，x=0.4mol，所以反应Ⅰ的平衡常数Kp==0.4 (MPa)-2。 (3)①A．加压，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，但反应Ⅰ为主反应，占主导地位，所以CO2的转化率增大，由此得出，图1中，P1＞P2＞P3，A不正确；B．升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，当温度达到550℃后，压强改变对平衡基本没有影响，由于反应Ⅱ反应前后气体分子数相等，则以反应Ⅱ为主，B正确；C．图2中236℃前，升温使CH3OH选择性上升，原因是升高温度使反应Ⅰ速率加快，虽然反应Ⅱ速率也加快，但反应Ⅰ速率加快程度大于反应Ⅱ，C正确；D．催化剂只能改变反应速率，从而改变反应达平衡的时间，但不能改变反应物的平衡转化率，所以改用活性更好的催化剂并不能使图2中各温度下CO2转化率都增大，D不正确；故选AD。②图2中236℃后，升温使CO2转化率和CH3OH选择性都下降，说明温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ，则从平衡移动的角度解释原因：升温使反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的程度，使CO2转化率和CH3OH选择性下降。 (4)甲烷燃料电池中，甲烷通入的电极为负极，则甲烷失电子产物与电解质反应生成CO32-等，负极反应式是CH4+8OH--10e-=CO32-＋7H2O 。该电池以3.2A恒定电流工作48分钟，则需电能为3.2A×48×60s=9216C，消耗CH4的体积为0.49L，产生的化学能为=15360C，该电池化学能转化为电能的转化率为=60%。 55、（1） （2）CD （3）降压 升温 （4）> 降低 200 KA=KB>KC （5）DE段未平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内的转化率增大；EF段已经平衡，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小 （1）根据盖斯定律可知，反应②=反应①-反应③，则； （2）A．断裂4mol C-H的同时生成4mol H-H，均表示正反应速率，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故A错误； B．反应②过程中，和浓度之比是定值，当和浓度之比不再变化时不能说明反应达到平衡，故B错误； C．反应②是气体体积增大的反应，在恒温恒压下，反应过程中容器的体积增大，反应前后气体总质量不变，密度减小，当混合气体的密度不再变化时说明反应达到平衡，故C正确； D．在恒容绝热下发生反应②， 逐渐增大，当不再变化时，反应一定达到平衡状态，故D正确； 故选CD； （3）应②的正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，CH4转化率升高；反应②的正反应气体系数和增大，减小压强，平衡正向移动，CH4转化率升高；所以提高 CH4转化率的措施有升高温度、降低压强； （4）①是气体体积减小的反应，同一温度条件下，增大压强，平衡正向移动，CS2(g)的转化率增大，所以压强：P2 > P1，维持温度不变，向A点状态的容器中充入氩气，容器体积增大，相当于减压，平衡逆向移动，CS2的转化率降低； ②B点处，CS2的平衡转化率为80%，列出三段式： ，容器体积为2L，则T1℃时该反应的平衡常数K==200L/mol； ③该反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，所以KA=KB>KC； （5）DE段未平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内的转化率增大；EF段已经平衡，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小。 56、（1） 分散度越高，总表面积越大，吸附的反应物越多 （2） 高温 （3）小于 降低温度，减小的幅度较小，减小的幅度较大，说明降低温度，平衡正向移动，该反应为放热反应 （4）< 16 （1）①决速步骤是速率最慢的，活化能最高的，因此由图可知反应的方程式为：； ②相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，总表面积越大，吸附的反应物越多，接触面积越大，反应速率越快； （2）假设为①式，为②式，则①-3×②得到，则该反应的；该反应是吸热的熵增反应，则在高温下反应可自发进行； （3）分析k与温度的关系可知，则该反应的反应热＜0，因为降低温度，减小的幅度较小，减小的幅度较大，说明降低温度，平衡正向移动，该反应为放热反应； （4）①在A点时，CO的物质的量继续减少，反应正向进行，； ②，若平衡时总压强为pkPa，平衡时CO与N2O的分压均为：，CO2和N2的分压均为：，故化学平衡常数。 57、（1）CH3OH(l)+O2(g)⇌CO2(g)+2H2O(l)= −726.4 kJ∙mol-1 （2）CH2O*+H*= CH3O* （3）降低产物水蒸气浓度，使平衡正向移动 （4）AB （5）a < （1）已知：在25℃、101 kPa下，1 g液态甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出22.70 kJ的热量，首先1mol甲醇的质量为32g，所以1mol甲醇的燃烧热Q=22.70×32=726.4kJ，所以燃烧热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)⇌CO2(g)+2H2O(l) =-726.4 kJ∙mol-1； （2）反应的活化能越小，化学反应速率越快，由图可知，该反应历程中，过渡状态TS5的活化能最小，是反应速率最快步骤，反应的化学方程式为CH2O*+H*= CH3O*，故答案为：CH2O*+H*= CH3O*； （3）其他条件相同时，使用分子筛选择性分离出生成物水蒸气，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡产率增大，故答案为：降低产物水蒸气浓度，使平衡正向移动； （4）A．该反应前后气体体积改变，恒容容器内的压强发生变化，能说明反应达到平衡状态，正确； B．混合气体的平均摩尔质量不变，说明气体的总物质的量不变，可以说明反应达到平衡状态，正确； C．甲醇和水中都含有H-O键，H−H 键断裂与 H−O键断裂数目之比为 1：1，才能说明正逆反应速率相等，故不能说明反应达到平衡状态，错误； D．根据质量守恒定律，容器内的气体总质量始终不变化，不能说明反应达到平衡状态，错误； 答案选：AB； （5）①增大初始投料比，相当于增大二氧化碳浓度，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，由图可知，曲线a表示的氢气转化率最大，则投料比n(CO2)：n(H2)=3：1的曲线为曲线a，故答案为：a； ②由方程式可知，该反应压强平衡常数的表达式为，故答案为：； ③由题给数据可知，反应的Qp=>Kp，反应向逆反应方向进行，则正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<。 58、（1）-49.4 +41.2 （2）反应Ⅱ （3）增大压强 （4） ACD 【解析】（1）由图a可知，反应Ⅱ的焓变为+41.2kJ/mol，反应Ⅰ的焓变为： ； （2）①反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，则反应Ⅱ中二氧化碳平衡转化率随温度升高而增大； ②设起始氢气的物质的量为3mol，二氧化碳物质的量为1mol，由图可知，475K时，甲醇平衡产率为20%，二氧化碳平衡转化率为30%，由甲醇平衡产率为20%可知，反应Ⅰ生成甲醇和水的物质的量都为0.2mol，消耗二氧化碳的物质的量为0.2mol、氢气的物质的量为0.6mol，由二氧化碳平衡转化率为30%可知，反应Ⅱ消耗二氧化碳和氢气的物质的量均为0.1mol，生成一氧化碳和水的物质的量均为0.1mol，则平衡体系中二氧化碳的物质的量为1 mol-0.3 mol=0.7mol、氢气的物质的量为3mol-0.7mol=2.3mol、甲醇的物质的量为0.2mol、水的物质的量为0.2mol+0.1mol=0.3mol、一氧化碳的物质的量为0.1mol，平衡体系中甲醇与一氧化碳的物质的量之比为2:1，氢气、二氧化碳、一氧化碳和水的平衡分压分别为×4MPa、×4MPa、×4MPa、×4MPa，反应Ⅰ的平衡常数，故答案为：； （3）反应Ⅰ是气体体积减小的放热反应，反应Ⅱ是气体体积不变的吸热反应，增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，反应Ⅱ的平衡不移动，二氧化碳的转化率增大、甲醇的平衡产率增大； （4）①由图可知，转化为的反应为、H*和HO*反应生成和水，反应的化学方程式为，故答案为：； ②A．由图可知，破坏氢分子中的共价键需要吸收0.6eV的能量，则氢分子与的能量差为0.60eV，故A正确； B．由图可知，反应ii中无键断裂，故B错误； C．反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应iii的活化能最大，则反应iii的反应速率最慢，故C正确； D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡的移动方向，加入催化剂M不影响甲醇的平衡产率，故D正确； 故答案为：ACD。 59、（1）2ΔH3+ΔH2-ΔH1 （2）1 300 （3）80 0.04 A 16 （1）根据盖斯定律，反应iv=2×反应iii-反应i +反应ii，ΔH4=2ΔH3+ΔH2-ΔH1；K=； （2）从图中可以看出，当x＝1时，脱氮效果最佳。最佳的脱氮温度是300℃； （3）①根据已知，设转化2xmolNO，列三段式：，反应后混合气体的总压强是反应前混合气体总压强的0.8倍，即物质的是为反应前的0.8倍，故平衡时混合气体的物质的量为0.8mol，0.5-2x+0.5-2x+x+2x=0.8，x=0.2mol，4min时，CO的平衡转化率为，c(N2)=； ②A．正向反应为气体体积减小的反应，容器内压强不再发生改变，反应达到了平衡，A正确； B．向平衡体系中再充入惰性气体，各组分分压不变，平衡不移动，B错误； C．将部分N2及时移除，N2浓度降低，可减慢反应速率，C错误； 故选A； ③若反应前混合气体的总压强为20MPa，则反应后的压强为16MPa，则，，，，该反应达到平衡时的平衡常数。 60、（1） （2）BD （3） 吸收 3.45 （1）根据盖斯定律：i-ii计算反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的ΔH=-49kJ⋅mol-1-(+41kJ⋅mol-1)=-90kJ⋅mol-1，热化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-90kJ⋅mol-1，故答案为：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-90kJ⋅mol-1； （2）A．活化能大小与吸热、放热无关，所以根据两个方程式无法判断活化能大小，故A错误； B．反应ⅰ为气体分子总数改变的反应，容器内压强不变时，气体的总物质的量不变，各组分的物质的量不变，可以判断反应达到平衡，故B正确； C．由于CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ/mol，所以升高温度，平衡逆向移动，降低甲醇的平衡产率，故C错误； D．催化剂改变反应的速率，不影响平衡移动，使用性能更佳的催化剂有可能提高CO2单位时间内的转化率，故D正确； 故答案为：BD； （3）①根据图知，240℃达到平衡状态时，CO2的转化率为15%，则消耗的n(CO2)=1mol×15%=0.15mol，，故答案为：； ②CO2的转化率为15%，则消耗的n(CO2)=1mol×15%=0.15mol，甲醇的选择性为20%，则生成甲醇的CO2的物质的量为n(CO2)=0.15mol×20%=0.03mol，容器的体积为1L，所以消耗的总c(CO2)=0.15mol/L，生成甲醇消耗的c(CO2)=0.03mol/L，则生成CO消耗的c(CO2)=(0.15-0.03)mol/L=0.12mol/L；，平衡时c(CO2)=(1-0.15)mol/L=0.85mol/L，c(H2)=(3-0.09-0.12)mol/L=2.79mol/L，c(CH3OH)=0.03mol/L、c(CO)=0.12mol/L、c(H2O)=(0.03+0.12)mol/L=0.15mol/L，反应i的化学平衡常数，故答案为：； ③由图可知，240℃时的平衡体系中，Y(CH3OH)=20%，X(CO2)=15%，即Δn(CO2)=1mol×15%=0.15mol，转化为CH3OH的CO2的物质的量为0.15mol×20%=0.03mol，则转化为CO的CO2的物质的量为0.15mol-0.03mol=0.12mol，反应i放热为49kJ⋅mol-1×0.03mol=1.47kJ，反应ii吸热为41kJ⋅mol-1×0.12mol=4.92kJ＞1.47kJ，则体系中吸收热量为4.92kJ-1.47kJ=3.45kJ，故答案为：吸收；3.45。 61、(1)+60 (2) ＜0 BCD 0.18 正反应 （1）已知：①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1= +450.0 kJ/mol， ②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2= +130.0 kJ/mol，由盖斯定律，①-②×3可得3CO +Fe2O3(s) =2Fe(s) +3CO2(g) ΔH3=ΔH1-3ΔH2=+60 kJ/mol； （2）①该反应正向反应气体分子数减少，反应ΔS＜0； ②该反应的平衡常数表达式为； ③A．单位时间生成 3 mol H2 的同时消耗 1 mol H2O均表示逆反应速率，不能判断反应达到平衡，A错误；        B．v 正(CO2)= v 逆(CH3OH)表示正逆反应速率相等，可以判断反应达到平衡，B正确； C．该反应为非等体积反应，容器内的总压强不再随时间变化可以判断反应达到平衡，C正确； D．该反应为非等体积反应，根据，混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化可以判断反应达到平衡，D正确； E．根据，混合气体密度是定值，混合气体的密度不再随时间变化不能判断反应达到平衡，E错误； 故选BCD； ④若某温度下，在 2L 的密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3mol H2 发生上述反应，5 min 达到平衡，平衡时 CO2 的转化率为 60%，CO2 反应0.6mol，H2反应1.8mol，生成CH3OH0.6mol，H2O0.6mol，用 H2 表示该反应的平均速率是=0.18；平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L，，若该温度下，在 1 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2、1mol H2、1mol CH3OH 和 1mol H2O(g)，，则此时该反应向正反应移动。 62、(1) K1K2 (2) > ⅰ (3) Ⅰ 反应Ⅰ放热熵减，低温下能正向自发进行，反应Ⅱ为吸热熵减，不能通过改变温度使其正向自发进行 利用盖斯定理，进行化学方程式的加减，平衡常数进行相对应的乘除，据此解答。 （1）利用盖斯定律反应Ⅰ+反应Ⅱ得出： ，该反应的平衡常数K=K1K2，答案：、K1K2； （2）由图知随着体系温度升高，CO的含量逐渐增加，平衡正向移动，正向为吸热反应，大于0，相同温度下，CO含量越高说明催化效果越好，故ⅰ的催化效果更好，答案：>、ⅰ； （3）反应Ⅰ放热熵减，低温下能正向自发进行，反应Ⅱ为吸热熵减，不能通过改变温度使其正向自发进行，故选择反应Ⅰ作为工业上合成甲醇，答案：Ⅰ、反应Ⅰ放热熵减，低温下能正向自发进行，反应Ⅱ为吸热熵减，不能通过改变温度使其正向自发进行。 63、(1) CF (2) 60% K= 或0.56 (3) 乙 甲 （1）根据平衡常数的定义可知，K1=、K2=、K3=、K=，因此有K3=； A．当v正(CO)=2v逆(N2)时，说明反应达到平衡，因此2v正(CO)=v逆(N2)，反应没有达到平衡，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，则任何时刻，混合气体密度不发生改变，即混合气体的密度不变，不能说明反应达到平衡，故B不符合题意； C．依据，混合气体总质量不变，该反应为气体物质的量减小的反应，因此当平均相对分子质量保持不变，说明反应达到平衡，故C符合题意； D．生成氮气和消耗CO反应都是向正反应进行，因此单位时间内生成2mol N2同时消耗1mol CO，不能说明反应达到平衡，故D不符合题意； E．组分都是气体，因此混合气体总质量始终不变，即气体的总质量保持不变，不能说明反应达到平衡，故E不符合题意； F．单位时间内生成1mol CO，反应向逆反应方向进行，消耗1mol NO，反应向正反应方向进行，且两者速率之比等于化学计量数之比，即单位时间内生成1mol CO同时消耗1mol NO，说明反应达到平衡，故F符合题意； 答案为CF； （2）平衡时NO的转化率a=60%；根据平衡常数的数学表达式，该反应的平衡常数K=；根据反应方程式可知，达到平衡时，c(N2)=c(CO2)，即K===0.56； （3）升高温度，正逆反应速率均增大，即lgk正、lgk逆均增大，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行， v逆＞v正，因此lgk逆＞lgk正，因此lgk正随温度T变化的关系的直线是乙，lgk逆随温度T变化的关系的直线是甲。 64、(1) (2) (3)AD (4) 或或或 逆 (5) 16或 < > （1） COS为共价化合物，其电子式：； （2）； （3）A．CO、H2的计量系数比为1：1，，能说明达到反应限度； B．该反应是气体量不变的反应，恒容条件下，总压强始终不变，不能说明达到反应限度； C．反应中气体的质量不变，体积不变，密度始终不变，不能说明达到反应限度； D．CO的量减小，H2的量增加，和的物质的量之比不再变化，能说明达到反应限度； 答案选AD。 （4）反应前CO物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，设反应前H2S物质的量为amol，容器体积为VL，列三段式计算如下： K= =0.1，解得a=7，反应前H2S的物质的量为7mol，H2S的转化率为；达到平衡后，如果同时增加和，，平衡逆向移动； （5）①T2下，=，a点c(CO)=c(H2S)=c(COS)=c(H2)=1mol/L，； ②K2>K1，该反应为吸热反应，故T2>T1； ③升高温度，平衡正向移动，正反应速率增加的比逆反应增加的快，故增大的倍数>增大的倍数. 65、(1)-222 (2) bc (3) 0.16 mol/(L·min) 放热 bc （1）根据盖斯定律，2×反应Ⅰ-反应Ⅱ=反应Ⅲ，则H3=2×(-394kJ/mol)-(-566 kJ/mol)= -222 kJ/mol； （2）①由于碳是固体，因此该反应的平衡常数表达式K=； ②a. 炭为固体，增加炭的用量不能加快反应速率，故a不符合题意；      b.适当升高温度，能加快反应速率，故b符合题意； c.选择合适的催化剂，能加快反应速率，故c符合题意； d.通入一定量的氮气，不能加快反应速率，故d不符合题意； 故答案为：bc； （3）①实验1三段式表示： 从反应开始到达平衡时，v (H2O)= mol/(L·min)； ②由实验1三段式得650℃平衡常数，实验2三段式表示： 则900℃平衡常数，升温平衡常数减小，即升温平衡逆向移动，该反应为放热反应； ③a.该反应为气体体积不变的反应，一定温度下容器中的压强始终不变，所以容器中的压强不变，反应不一定达到平衡状态，故a错误； b.1 mol H-H键断裂，即消耗1mol氢气，同时断裂2 mol H-O键，即消耗1molH2O，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故b正确； c.任意时刻v正(CO)=v正(H2O)，当v正(CO)=v逆(H2O)时，v正(H2O)=v逆(H2O)，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故c正确； d. CO2、H2的起始量为0，物质的量的变化量为1:1，即两者浓度始终相等，所以CO2、H2的浓度相等时反应不一定达到平衡状态，故d错误； 故答案为：bc。 66、(1) (2)0.05mol•L-1•min-1 (3) C A BD （1）X消耗0.3mol，Y消耗0.1mol，Z生成0.2mol，故化学计量数X：Y：Z=3：1：2，该反应的化学方程式为； （2）用Z表示的平均反应速率为 mol•L-1•min-1； （3）①t5时刻，反应速率变大，且v正＜v逆，说明平衡逆向移动，改变的条件是增大压强，故选C； ②依据上述①中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最低的是t2～t3，因为此段反应速率最快且平衡不移动，t3～t4和t5～t6均逆向移动，氨的百分含量开始增加，故选A。 ③A．方程式气体质量不变，容积为2L的密闭容器中，则密度为恒定值，A错误； B．平衡正向是气体体积增加的过程，气体物质的量不变，压强不变，可确定是平衡，B正确； C．气体均颜色，无法确定，C错误； D．平衡正向是气体物质的量增加的过程，气体物质的量不变，可确定是平衡，D正确； 故选BD。 ④设平行时生成的物质的量为xmol，，可知，2-2x+x+3x =3，x =0.5mol，则平衡时的物质的量浓度是； 67、(1)-49.5 (2)AB (3)变大 (4) 0.01 80% 减小容器体积及时分离出或 (5)c （1）生成物标准生成热总和-反应物标准生成热总和。 （2）A.该反应中气体体积不变，气体总物质$