2026-2027学年高二上学期期中化学二卷大题突破04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04反应热、速率和平衡综合题 1、“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 。 2、 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= 。 3、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 。 4、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 。 5、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 。 6、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 。 7、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 8、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 。 9、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)。 10、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)。 11、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 。 12、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 。 13、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) 。 14、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 15、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；；] 16、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 。 17、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)。 18、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“>”)。 19、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 20、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)。 21、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)。 22、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。 23、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 。 24、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 。 25、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“=”）。 26、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 27、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 28、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”）。 29、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： 。 30、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 。 31、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 。 32、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)。 33、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 34、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 。 35、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)。 36、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 。 37 、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）。 38、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)-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。 2、(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。 3、(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。 4、(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)。 5、(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。 6、(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。 7、(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。 8、(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。 9、(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)。 10、(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=。 11、(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。 12、(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。 13、(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)。 14、(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。 15 、(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%。 16、（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。 17、（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。 18、（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：<。 19、（1）-49.4 +41.2 （2）反应Ⅱ （3）增大压强 （4） ACD （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。 20、（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。 21、（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。 22、(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。 23、(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。 24、(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。 25、(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. 26、(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。 27、(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； 28、(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，气体总物质的量为定值，且在绝热条件下，结合可知，混合气体的压强为变量，当容器内气体的压强不变，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，A正确； B.在绝热容器内，容器内温度为变量，当容器内温度不变，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确； C.混合气体的质量是定值，容器容积不变，则混合气体的密度为定值，当容器内气体的密度不再改变时，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D.混合气体的质量是定值，混合气体的物质的量不变，则平均相对分子质量为定值，当容器内气体的平均相对分子质量不变时，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 答案选AB； （3）由图甲可知，随着温度的升高减小，正逆反应速率均增大，但升高相同温度时，增加的更多，说明平衡正向移动，K值变大。 （4）①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，则 Ⅰ： Ⅱ： 由于压强减少20kPa，因此，解得x=10kPa，A点对应温度下反应Ⅱ的平衡常数为1，初始时的分压为40kPa、为50kPa，则，将带入，解得，即平衡时的分压为20kPa、为10kPa、为10kPa、为20kPa、CO为10kPa。反应Ⅰ的平衡常数。平衡时氢气的转化率为。 ②反应Ⅰ为气体体积减小的反应，减小容器体积，平衡正向移动，可以提高氢气平衡转化率；及时分离出或，也会促进平衡正向移动，提高氢气的平衡转化率。 （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，该过程的决速步骤为c。 29、(1)C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900kJ/mol (2)-49 低温 (3) 0.225 mol/(L•min) 5.3 CE (4) 320℃ 温度升高，反应速率加快，CO2转化率增大，但是，其他副反应增多，所以 CH3OH 的选择性降低 （1）燃烧热为常温常压下1mol纯物质完全燃烧生成指定的产物放出的热量，10kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时，放出5×105kJ的热量，则58g（1mol）丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时，放出2900kJ的热量,故丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900kJ/mol； （2）根据盖斯定律：Ⅰ+Ⅱ得CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g) △H=(41-90)kJ/mol=-49kJ/mol；该反应是气体分子数减小的放热反应，ΔS＜0，根据ΔH-TΔS＜0，反应才能自发进行，则该反应在低温自发进行； （3）设CO2的转化量为x，，CO2和CH3OH(g)的体积分数之比变为1：3，，x=0.75mol； ①则平衡时，v(H2)=； ②； ③A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，减小，A错误； B．恒容密闭容器中，充入He，使体系压强增大高，物质浓度不变，平衡不移动 ，不变，B错误； C．将H2O(g)从体系中分离，生成物浓度减小，平衡正移，增大，C正确； D．使用催化剂，只能改变反应速率，不能使平衡移动，故不变，D错误； E．缩小容器体积，物质浓度增大，反应体系压强增大，平衡往气体减小方向移动，故平衡正移，增大，E正确； 答案选CE。 （4）①由图可知，温度为320℃时，甲醇的选择性较高，二氧化碳的转化率较高，则生成CH3OH的最佳温度约为320℃； ②温度升高，CO2转化率升高，但产物CH3OH含量降低，说明温度升高，反应速率加快，CO2转化率升高，但甲醇选择性降低，副反应也增多，甲醇含量降低。 30、(1) 增大 增大 减小 (2)增大 (3)增大 (4)314 (5) 温度低于200℃时，反应未达平衡，温度升高，化学反应速率增大，相同时间内S2产率增大 温度高于200℃后，反应已达平衡，温度升高，平衡逆向移动，S2产率下降 过高，更多H2S发生副反应转化为SO2（或S2与O2反应生成SO2），导致硫产率下降 （1）压强增大，单位体积内活化分子数增大，正逆反应速率均增大，该反应前后气体分子数增多，压强增大，平衡逆向移动，H2S的转化率减小。 （2）该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。 （3）恒压条件下充入Ar，相当于对平衡混合气体减压，则平衡正向移动，使H2S的平衡转化率增大。 （4）根据盖斯定律，用克劳斯法处理的热化学方程式，所以生成1 mol S2(g)时，放出热量314 kJ。 （5）①由图可知，温度低于200℃时，反应未达平衡，温度升高，化学反应速率增大，相同时间内S2产率增大；温度高于200℃后，反应已达平衡，温度升高，平衡逆向移动，S2产率下降。 ②过高，更多H2S发生副反应转化为SO2（或S2与O2反应生成SO2），导致硫产率下降。 31、(1) +293.5 该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅 (2) bd 甲 3.2×10−3 1.8 （1）①SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g)　△H1=+74.2kJ‧mol−1 ②SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)　△H2=+219.3kJ‧mol−1 根据盖斯定律①+②得SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)　△H=+74.2kJ‧mol−1+219.3kJ‧mol−1=+293.5kJ‧mol−1 ； 该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，所以升高温度有利于制备硅。 （2）将SiCl4氢化为SiHCl3的热化学方程式为：3SiCl4＋2H2(g)＋Si(s)⇌4SiHCl3(g)　△H2<0 ①a.相同时间t内，B点转化率大于A点，所以A点的平均反应速率小于B点，故a错误；         b.相同时间t时，B点反应正向进行， v正> v逆，故b正确； c.相同时间t时，C点温度大于A点，A点反应物浓度大于c点，所以v正：C点不一定大于A点，故c错误；                  d.相同时间内，温度：480～520°C时反应物转化率最大，所以工业生产中采用了适宜温度：480～520°C，故d正确； 选bd。 ②0~50min，经方式甲SiCl4的转化率最大，所以方式甲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，SiCl4的转化率为20%，则反应消耗氢气的物质的量为 ，H2的浓度为mol‧L−1， 平衡常数K=。 32、(1) (2) BD 75% (3)增大 (4) ＞ （或） (5) （1）=反应物的总键能－生成物的总键能，则-； （2）①A．分解速率与生成速率均为正反应速率，并未体现逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，则分解速率与生成速率相等，不能说明该反应达到平衡状态，A不符合题意； B． 可以表示平衡常数也可以表示浓度熵，反应从正反应开始至达到平衡过程，不断增大，则当保持不变，即浓度熵等于平衡常数，能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．当时，只能说明三种物质的物质的量浓度相等，不能说明三种物质的物质的量浓度不再发生改变，则不能说明该反应达到平衡状态，C不符合题意； D．混合气体的总质量不变，反应前后气体总物质的量发生变化，则混合气的平均摩尔质量会随反应的进行发生变化，当混合气的平均摩尔质量保持不变时，能说明该反应达到平衡状态，D符合题意； 故选BD。 ②的分解达到平衡时，设转化了，列三段式：，恒温恒容时有，即，则的平衡转化率为； （3）丙烷脱氢反应是气体分子数增大的反应，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，则丙烷的分压越小，相当于减小压强，平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大； （4）丙烷分解反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，平衡时丙烯的物质的量分数减小，则压强：；在压强条件下，起始时充入一定量丙烷发生反应，Q点达到平衡时的物质的量分数为50%，体系中和的物质的量相等，故二者物质的量分数也相等，均为25%，故Q点的压强平衡常数为：(或)； （5）根据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，将题图中曲线a上两点的坐标代入计算公式得：，解得。 33、(1) -185 Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)  ΔH=-317kJ/mol (2) 3X(g)+Y(g)2Zg) > 0.05mol/(L·min) > 30% BCD （1）①由化学键的键能可知，ΔH等于反应物旧化学键断开所吸收的总能量减去生成物形成新化学键所释放的总能量，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；把2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)  标记为①式，把2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)  标记为②式，由(2×①-②)可得Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ，其热化学反应方程式为Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)   （2）①由图可知，X与Y的物质的量在下降，Z的物质的量在上升，可知X与Y是反应物，Z是生成物，因为变化量之比等于化学计量数之比，X、Y、Z的变化量分别是，变化量之比为3：1：2，所以其反应方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)； ②该反应是可逆反应，时间为2min时，X、Y、Z的物质的量不再改变，说明2min时已达到平衡，但是在1min时，该反应还在向正反应方向转化，v正>v逆，且反应物浓度大时反应速率较大。则n(Z)>0.1mol； ③c(Z)==0.1mol/L，v(Z)==0.05mol/(L·min)；在1min时，生成物Z的曲线还在上升，该反应还在向正反应方向转化，所以此时正反应速率大于逆反应速率：2min后，该反应达到平衡，X的平衡转化率为×100%=30%。 ④A．气体密度等于气体质量除以气体体积，其中气体质量和体积没有发生改变，密度2min之前没有发生改变，A错误； B．该反应是气体体积减小的反应，平衡前，气体的压强由大向小转变，2min之后压强不再改变,B正确； C．2min之前v正>v逆。随着反应的进行，正反应速率降低，逆反应速率增大。2min后v正= v逆，C正确； D．该反应是气体体积减小的反应，2min前，气体平均相对分子质量随着反应的进行在增大，2min后气体平均相对分子质量不发生改变，D正确； 故选BCD。 34、(1)低温 (2) 中间产物 (3) (4)b (5)加压、及时分离出甲醇(合理即可) (6) 未 催化剂只改变速率，不影响平衡，M点的转化率小于N点，则一定没有达到平衡状态 （1）反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行，则反应在低温下可以自发进行； （2）图中的生成后又被消耗，则为中间产物，由图可知，其中历程第2步(TS2)的化学方程式为：； （3）根据反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得：； （4）a．反应中各物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，平衡时，，a不选； b．反应前后各物质都是气体，故气体总质量不变，该反应的正反应是气体物质的量减小的反应，混合气体平均相对分子质量不变，即气体分子的物质的量不变，说明反应达到平衡，b选； c．平衡常数只与温度有关，恒温条件下一定不变，c不选； d．反应物和生成物均为气体，则气体总质量不变，容器恒容，则气体总体积不变，所以无论是否达到平衡，容器内气体的密度都不变，d不选； 故选b。 （5）温度恒定，欲提高甲醇的产率，可采取增大压强、及时分离出产物等措施； （6）①假设起始的物质的量分别为3mol、1mol，平衡时转化了，可列三段式： 根据平衡时，CO的体积分数为50%，可得，则平衡时和的物质的量为和，气体总物质的量为，平衡时压强为，则，； ②催化剂只改变速率，不影响平衡，若到达平衡状态，相同温度下两种催化剂对应的的转化率一定相同，故M没有达到平衡。 35、(1) A (2) A 增大 或 （1）反应的△G=△H-T△S<0时，反应能自发进行，故(-a)×1000J·mol-1-T×(-b)J·mol-1·K-1<0，解得T<K； A．增大压强，平衡正向移动，甲醇的平衡产率增大，故选A； B．该反应的△H<0，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的平衡产率减小，故不选B； C．催化剂不改变平衡，改变催化剂种类不会影响甲醇的平衡产率，故不选C； D．催化剂不改变平衡，增加催化剂的量不会影响甲醇的平衡产率，故不选D； 选A。 （2）①反应Ⅱ吸热，反应Ⅲ放热，总反应放热；反应的决速步骤为逆水煤气反应，反应Ⅱ活化能较大。故选A。 ②当反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等，则K=，反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值变大，则lgk正-lgk逆=lg变大。 ③由反应历程可知，V为H3CO*+H2(g)或H2COH*+H2(g)。 ④设气体总物质的量为100mol，列三段式： 反应后气体总物质的量为100-4a+(0.1a+0.3a+0.9a+0.9a)=100-1.8a, p(H2)=×50bar=bar；其他气体压强同理可求，故Kp==。 36、(1) (2) 低温 ＞ ＝ 50700 (3)催化剂活性降低 （1）由已知，记反应①为：     反应②为     反应③为     由盖斯定律可知，反应③=①+2×②，则；； （2）由图知，温度升高，甲醇的体积分数减小，可知升高温度，平衡逆向移动，该反应正反应为放热反应，即，①该反应为分子数减小的反应，，由，可知该反应在低温下自发进行； ②该反应为放热反应，故反应物的总能量＞生成物的总能量； ③在整个体系中，混合气体的总质量相等，H元素的质量相等，故混合气体中氢元素的质量分数； ④由图知，b点和a点的温度相等，即，a点甲醇的体积分数为80%，设CO的变化量为xmol，由三段式，依据题意可得，解得，即； （3）由图知，当温度在250℃～300℃时，由于催化剂活性降低，故乙酸的生成速率减慢。 37、(1) ① −620.4kJ/mol 低温 (2)< (3) m1<m2<m3（或m3>m2>m1） 1：1 (4) 超过450℃，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降 （1） 反应①整个反应分为三个基元反应阶段，①NO(g)+NO(g)= ΔH =+199.4kJ/mol；反应②+CO(g)=CO2(g)+N2O(g) ΔH = -513.2kJ/mol；反应③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH = -306.6kJ/mol；由盖斯定律可知，由①+②+③可得2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH =+199.4kJ/mol+( -513.2kJ/mol)+ (-306.6kJ/mol)= -620.4kJ/mol；由于反应①所需活化能最高，则总反应速率由第一阶段反应决定，故关键在于提高反应①的速率。该反应的△S＜0，△H＜0，故低温可自发进行。 （2）该反应的正反应为放热反应，升高温度使化学平衡向吸热的逆反应方向移动，则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，浓度不变，故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数； （3）m=，增大CO的量，平衡正向移动，但CO的转化率减小，则投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为m1＜m2＜m3；反应的物质的量之比等于系数比即1;1时，生成物的体积分数最大； （4）①温度过高，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率会下降。 ②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=。 38、(1) (2) 0.025 > 不变 升高温度 (3)10:1 (4) (5)AC （1）已知： (Ⅰ) (Ⅱ) 由盖斯定律可知，2×Ⅰ-Ⅱ得反应，则； （2）测得10min内，，反应氯气0.075mol、NO0.15mol，则，NO的转化率；反应气体分子数减小的反应，其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，达到新平衡时相当于在原平衡基础上正向移动，则平衡时NO的转化率增大，>，平衡常数受温度影响，温度不变，平衡常数不变；反应为放热反应，若要使减小，可采取的措施是升高温度； （3）某温度时，测得的溶液的pH为11，则该温度下的溶液（为）a L与的溶液（氢离子浓度为）b L混合，若所得混合液为中性，则，则10:1； （4）电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间关系为：； （5）A．反应速率比等于系数比，的消耗速率与的消耗速率之比为3：1，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态； B．没有说明是否为恒容或恒压，混合气体的密度不变，不能判断是否平衡； C．反应是气体物质的量发生变化的反应，若气体平均摩尔质量不随时间变化，则气体的物质的量不变，反应达到了平衡状态； D．和的浓度相等时，不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否平衡； 故选AC。 学科网（北京）股份有限公司 $