专题 化学反应速率与化学平衡（节选2020～2026年海南新高考题及海口模拟题非选择题部分）2027届高三化学一轮复习

专题 化学反应速率与化学平衡（非选择题） （节选2020~2026年海南新高考题及海口模拟题） 1．（2024年·海南卷题16）氨是一种理想的储氢载体，具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。已知时，反应①：；物质的量分数。 回答问题： (1)题述条件下，反应②：_______。 (2)设反应为一步完成，且与温度无关，已知下，反应①活化能为，则分解反应的活化能为_______ 。 (3)既能影响反应②平衡转化率又能影响其反应速率的因素有_______、_______。 (4)温度T下恒容密闭容器中进行氨催化分解反应，关系曲线如图所示，其函数关系______________(写表达式)，增大氨的初始分压，氨的转化速率_______；假设吸附到催化剂表面后都变成活化分子，其它条件不变，改用比表面积更大的催化剂，则单位时间的产量将_______。 2．（2022年·海南卷题16）某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应： 回答问题： (1)已知：电解液态水制备，电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。 (2)已知：的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。 ①若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)______________。 ②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10 L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。 (3)在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2 min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。 催化剂 t=350℃ t=400℃ 催化剂Ⅰ 10.8 12722 345.2 42780 催化剂Ⅱ 9.2 10775 34 38932 在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成的平均反应速率为_______；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是___________________________________。 3．（2021年·海南卷题题16）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，时： ①葡萄糖完全燃烧生成和，放出热量。 ② 。 回答问题： (1)25℃时，与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为_________________________________。 (2)25℃，时，气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、，分子中碳氧键的键焓为__________。 (3)溶于水的只有部分转化为，大部分以水合的形式存在，水合可用表示。已知25℃时，的平衡常数，正反应的速率可表示为，逆反应的速率可表示为，则___________(用含的代数式表示)。 (4)25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：，其平衡常数___________。[已知，] (5)溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因_________________________________。 4．（2020年·海南卷题16）作为一种绿色消毒剂，H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应：H2O2(l)= H2O(1)+O2(g) ΔH= -98 K= 2.88×1020 回答问题： (1) H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2对传染病房喷洒消毒时，地板上有气泡冒出，该气体是____________________。 (2)纯H2O2可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下，H2O2剧烈分解：H2O2(l) = H2O(g)+O2(g)，放出大量气体，驱动火箭升空。每消耗34g H2O2，理论上__________(填“放出”或“吸收”)热量__________98kJ(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)纯H2O2相对稳定，实验表明在54℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，原因是H2O2分解反应的_______________(填编号)。 a.ΔH比较小 b. K不够大 c.速率比较小 d.活化能比较大 (4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液，即有气泡快速逸出，反应中Mn2+起_________作用。某组实验数据如下： t/min 0 10 20 30 40 50 c(H2O2)/mol/L 0.70 0.49 0.35 0.25 0.17 0.12 0~30 min H2O2反应的平均速率v=__________ (5)H2O2的一种衍生物K2S2O8，阴离子结构式为()。其中性溶液加热至沸后，溶液pH降低，用离子方程式表明原因：______________________________。 5．（2026年9月·海口市模拟卷题16）脱除沼气中的对开发沼气资源具有重要意义，脱除的工艺有许多种。回答下列问题： 方法I：Claus法脱硫。Claus法脱硫反应历程与能量变化如图所示。 (1)反应的______ (选用a、b、c表示)。 (2)脱硫反应的快慢是由______(填“反应1”或“反应2”)决定的。 方法Ⅱ：热分解法。热分解法的主要反应为： (3)反应能自发进行的条件是______(填“高温”或“低温”)。 (4)在一定温度、100 kPa条件下，充入和气体进行热分解反应。已知初始与体积比为，平衡时混合气中与的分压相等。 ①平衡时的转化率为__________________。 ②是用分压表示的平衡常数，以各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数总压强，则该反应的____________(用分数表示)。 ③从平衡移动角度分析分解时，充入的目的______________________________。 6．（2026年6月·海口市模拟卷题16）工业上采用甲醇和一氧化碳为原料，在催化剂作用下发生羰基化反应可生成乙酸，涉及的主要反应如下： i． ii． 回答下列问题： (1)、的沸点分别为117.9°C、31.5°C，其沸点差异较大的主要原因是__________________________________________。 (2)标准摩尔生成焓(符号：)是指在标准状态(298 K、100 kPa)下由最稳定的单质生成1 mol某纯物质的焓变。反应热等于产物的生成焓与反应物的生成焓之差。已知几种物质的标准摩尔生成焓如下： 物质 -200.66 -432.25 -410.0 -241.82 根据数据计算：_______。 (3)反应ii的，则反应ii的自由能与温度的关系是_______(填标号)。 A．B．C．D． (4)恒温、恒容条件下，向某容器中加入适量的和CO，发生反应i和反应ii．下列事实能说明反应ii一定达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．容器内气体密度不随时间变化 B．容器内气体总压强不随时间变化 C． D．不随时间变化 (5)按反应i中反应物化学计量数起始投料，仅发生反应i，保持平衡转化率(α)固定为0.3、0.5、0.7时，探究温度()与压强()的关系如图所示： ①的曲线是_______(填“I”“II”或“III”)。 ②_______(填“>”或“<”)0。 ③用物质的量分数代替浓度计算的平衡常数叫物质的量分数平衡常数()。比较大小：_______(填“>”“<”或“=”)，判断依据是____________________________。 ④D点对应的温度下，_______。 7．（2026年4月·海口市模拟卷题16）甲醇是一种绿色能源，以与为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一、某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应。 反应Ⅰ： ； 反应Ⅱ： ； 反应Ⅲ： ； 回答问题： (1)反应Ⅲ的_______。 (2)、和的关系是_______。 (3)为提高的平衡产率，理论上应采用的条件是_______(填字母)。 a．高温高压 b．低温高压 c．低温低压 (4)在恒温恒容密闭容器中投入和，充分发生上述反应，的平衡转化率和甲醇选择性随温度变化关系如图所示。 ①温度高于236℃后，转化率下降的原因是____________________________。 ②在244℃，平衡时生成的物质的量为_______mol(保留2位有效数字)。 8．（2025年4月·海口市模拟卷题16）氨基甲酸铵()在医药试剂、电子元件等领域有着广泛的应用。某制备氨基甲酸铵的反应为： 。 回答问题： (1)该反应的熵变_____0(填、、) (2)已知： 则反应的_____。 (3)T℃下，向1L恒容密闭容器中通入和，反应达到平衡时测得容器中。则平衡常数K值为__________；既能提高平衡转化率又能提高反应速率的措施是_________________________。 (4)恒温恒压下，将与通入加有催化剂的密闭容器，在相同反应时间内测得组分含量随温度的变化曲线如图所示，催化剂的最佳催化温度为_______________。随着温度的升高，物质的量下降的原因是______________________________。 9．（2024年9月·海口市模拟卷题16）的资源化不仅能减少排放，还能有效利用碳资源。 (1)制取低碳醇的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 则与合成的热化学方程式为______________________；在密闭容器中，按充入和，平衡时、含碳物质的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示，图中表示组分的是曲线___________(填序号)。 (2)250℃时，向恒容密闭容器中通入、，发生如下反应：。平衡时，各组分体积分数如下表所示。 物质 CO 体积分数 0.1 0.1 0.4 0.4 该条件下，的平衡转化率为___________；向平衡体系中再通入、，平衡___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。 (3)用溶液吸收可得溶液。室温下，的平衡常数K=___________[已知：]。在密闭容器中，向含有催化剂的溶液中通入制备，测得的转化率随温度的变化如图所示。在40℃至80℃过程中，转化率迅速上升的原因是_________________________________。 10．（2023年4月·海口市模拟卷题16）的资源化利用是当前解决温室效应，实现“碳中和”目标的最恰当途径。回答下列问题： (1)二氧化碳与氢气催化重整可制备甲醇，已知： 则、反应生成与的热化学方程式为______________________。 (2)在相同催化剂条件下，向初始容积均为2 L的甲、乙两个密闭容器中均充入4 mol 、12 mol 的混合气体并使它们均发生反应：。反应中甲容器维持容积不变，乙容器维持压强不变，测得甲容器中0~t min内的转化率与温度(T)的关系如图所示(不考虑催化剂活性变化)： ①a、b、c三点中，肯定不是平衡态的为_________点。若在， K时，反应达到平衡，则0~10min内，___________，平衡常数___________(结果保留两位有效数字)。 ② K时，乙容器中反应达到平衡所需要的时间___________(填“>”“=”或“<”，下同)，相应的平衡常数___________。 11．（2023年1月·海口市模拟卷题16）我国酸性气藏储量丰富，实现的高效转移，对于油气资源开采、动植物生存以及生态系统都具有重要意义。 (1)目前使用克劳斯工艺处理。 高温反应炉： 催化转化器： ①总反应式的__________。 ②催化转化器中，提高硫回收率的措施可以是____________________。（任写一条） ③催化转化器内温度一般控制在170～350℃，过低不利于回收硫，其原因是_____________。 (2)真空—克劳斯法联合脱硫。用过量溶液吸收少量，其离子方程式为____________________，该反应的平衡常数的值约为__________。（已知的，；的，） (3)最新先进方法，使用金属硫化物作光催化分解制氢的催化剂。但过程伴随复杂的氧化进程，生成多种氧化产物。 ①在相同条件下，使用不同催化剂测得的数据制图如下。其中催化效率较好的是__________。 ②根据题意，相比克劳斯工艺，光催化分解的优点是____________________。 12．（2022年9月·海口市模拟卷题16）实现“碳达峰、碳中和”对于改善环境，实现绿色发展至关重要。甲醇是重要的绿色能源之一，目前科学家用水煤气制备甲醇，发生的反应如下： 主反应Ⅰ． 副反应Ⅱ． 回答下列问题： (1)已知： ，且通常状况下，1mol气态水变成液态水放出44 kJ的热量，则为___________。 (2)增大压强能提高甲醇的日产量，请分析原因：______________________。 (3)下列能说明反应Ⅰ已达平衡状态的是___________(填字母)。 A．的消耗速率是的生成速率的2倍 B．一定条件下，的浓度不再变化 C．在绝热恒容的密闭容器中，体系温度不再变化 D．体系中的 (4)若只发生反应Ⅰ，反应Ⅰ的正反应速率方程为，逆反应速率方程为，其中、分别为正、逆反应的速率常数，速率常数与温度有关。其他条件一定，下图表示(表示正或逆反应的速率常数)与温度的倒数的变化关系，其中③④是错误的，原因是______________________；表示随温度变化的是___________(填“①”或“②”)；温度下反应Ⅰ的平衡常数___________(填数字)。 13．（2021年9月·海口市模拟卷题16）近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： (1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行： CuCl2(s)=CuCl(s)＋Cl2(g) ΔH1=+83 CuCl(s)＋O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2=−20 CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3=−121 则4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH=___________ (2)Deacon发明的直接氧化法原理为：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)，在刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图所示： 据图象分析可知：反应平衡常数K(300 ℃)___________K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。 (3)设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据，计算K(400 ℃)=___________(列出计算式)。 (4)按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是___________、___________。在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是_________________________________。(写出2种) 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案（解析） 1． (1)+92 (2)427 (3)压强 温度 (4) 不变 增大 【详解】 （1）由方程式可知，反应①是反应②的逆反应，反应①H=—92 kJ/mol，则反应②H=+92kJ/mol，故答案为：+92； （2）由方程式可知，反应①是反应②的逆反应，由题意可知，673K下，反应①活化能为335 kJ/mol，则氨气分解的活化能为335 kJ/mol+92kJ/mol=427 kJ/mol，故答案为：427； （3）反应②是气体体积增大的吸热反应，改变温度和压强，化学反应速率均改变，平衡都会发生移动，所以温度和压强既能影响反应平衡转化率又能影响其反应速率，故答案为：温度；压强； （4）由图可知，反应起始时氨气的分压为35kPa、5min时氨气的分压为23.5kPa、10 min时氨气的分压为12kPa，0~5min时，分压的变化量为2.3×5=35-23.5，0~10min时，分压的变化量为2.3×10=35-12，则函数关系p(NH3)=；由关系式可知，增大氨的初始分压，氨的转化速率不变；由题意可知，吸附到催化剂表面后氨分子都变成活化分子，则其它条件不变，改用比表面积更大的催化剂，反应速率加快，所以单位时间氢气的产量将增大，故答案为：；不变；增大。 2． (1)-286 (2) 50% 660.2 (3)5.4 相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高 【详解】 （1）电解液态水制备，电解反应的，由此可以判断，2mol完全燃烧消耗，生成液态水的同时放出的热量为572 kJ，故1mol完全燃烧生成液态水放出的热量为286 kJ，因此，的燃烧热(焓)-286。 （2） ①由的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知，K随着温度升高而减小，故该反应为放热反应。若反应为基元反应，则反应为一步完成，由于反应的与活化能(Ea)的关系为，由图2信息可知＝a ，则a ，该反应为放热反应，生成物的总能量小于反应物的，因此该反应过程的能量变化示意图为： 。 ②温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中，则的转化率为，根据C元素守恒可知，的平衡量为，和是按化学计量数之比投料的，则的平衡量为，的平衡量是的2倍，则，的平衡浓度分别为、、、，则该反应的平衡常数K＝，根据图１中的信息可知，反应温度t约为660.2 ℃。 （3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，由表中信息可知， 的浓度由0增加到10.8 ，因此，生成的平均反应速率为 ；由表中信息可知，在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， 的浓度由0增加到10.8，:＝12722:10.81178；在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下， 的浓度由0增加到9.2，:＝10775:9.21171；在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应， 的浓度由0增加到345.2，:＝42780:345.2124；在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下， 的浓度由0增加到34 ，:＝38932:341145。因此，若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是：相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高。 3． (1) (2)1067.5 (3) (4) (5)游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应：，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏 【详解】 （1）由题意可知，反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量，反应的热化学方程式为= ，二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应，生成1mol葡萄糖会吸收2804 kJ的热量，反应的热化学方程式为= ，故答案为：= ； （2）由题干信息结合反应②知,=反应物总键能-生成物总键能=E(CO)+E(O=O)-2E(C=O)=E(CO)+-=-283 。解得E(CO)=1067.5 。故答案为：1067.5； （3）当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，则由v(H2CO3)=v(CO2)可得：k1c(H2CO3)=k2c(CO2)，==K=600，解得k2=，故答案为：； （4）由方程式可知，反应的平衡常数K=====3.25×103，故答案为：3.25×103； （5）二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡，当游客数量增大，反应物二氧化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，碳酸钙因反应而减少，导致钟乳石被坏，故答案为：游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应：，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏。 4． (1)O2 (2)放出 小于 (3)cd (4)催化剂 0.015 2S2+2H2OO2↑+4H++4S 【分析】根据过氧化氢分解的方程式分析产生的气体；根据过氧化氢的质量计算放出的热量；根据化学反应速率分析反应快慢的原因；根据一段时间内浓度的变化量计算化学反应速率；根据过硫酸根结构分析水解产物。 【详解】 (1)利用双氧水消毒的时候会有气泡放出，是由于双氧水分解生成的氢气的缘故，故放出的气体是氧气，故答案为：氧气； (2)过氧化氢的分解反应为放热反应，根据题干，34g过氧化氢为1mol，1mol过氧化氢完全分解生成水蒸气和氧气，由于液态水变成水蒸气需要吸收一部分能量，故生成水蒸气时放出是热量小于生成液态水使放出的热量，故答案为：放出、小于； (3)实验表明在54℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，说明在54℃下过氧化氢的分解速率较慢，产生较慢反应速率的原因是过氧化氢分解过程中的需要的能量较高，化学反应活化能较大，而54℃的温度所提供的能量较少，故反应速率较慢，故答案选择cd； (4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液，即有气泡快速逸出，说明Mn2+的加入加快双氧水的分解速率，但Mn2+本身没有发生任何变化，故Mn2+起到了催化剂的作用；起始时双氧水的浓度为0.7 mol/L，30min时双氧水的浓度为0.25 mol/L，其浓度变化量Δc=0.7 mol/L -0.25 mol/L=0.45 mol/L，则这段时间内双氧水的反应速率v===0.015，故答案为：催化剂、0.015； (5)过硫酸根在水中易发生水解生成过一硫酸氢根、硫酸根和氢离子，加热升高温度有助于加速水解，其溶液pH降低，故过硫酸根水解的方程式为2S2+2H2OO2↑+4H++4S。 5. (1) (2)反应2 (3)高温 (4) 恒温恒压条件下，充入会使容器体积增大，反应体系中各气体的分压减小（相当于减压），平衡向正反应方向（气体分子数增大的方向）移动，从而提高的转化率 【详解】 （1）根据反应的焓变 ，由图可知反应物的总能量为 ，生成物的总能量为 ，故该反应的 。 （2）在多步反应中，活化能最大的一步反应速率最慢，决定了整个反应的速率（即决速步）。由图可知，反应2的活化能（峰值与反应物能量之差）明显大于反应1的活化能，因此脱硫反应的快慢由反应2决定。 （3）反应自发进行的判据是。该反应正向气体分子数增加，即熵变 ，且已知焓变。要使，必须在高温条件下进行，故反应能自发进行的条件是高温。 （4）①设初始的物质的量为，的物质的量为。设转化的物质的量为，列三段式：，平衡时与的分压相等，即两者的物质的量相等，有，解得。 则的转化率为。 ②平衡时各物质的物质的量分别为：，，，。混合气体的总物质的量为。 各气体的分压分别为： 该反应的平衡常数 。 ③在恒温恒压条件下，充入不参与反应的惰性气体，会使容器的体积增大，导致反应体系中各反应气体的分压减小，相当于对反应体系减压。由于该反应是气体分子数增大的反应，减压使平衡向正反应方向移动，从而提高了的转化率。 6. (1)分子间存在氢键，分子间不存在氢键 (2) (3)D (4)BD (5) Ⅲ A、B两点均在线I上，转化率相同，平衡常数相同 【分析】反应i为气体分子数减小的可逆反应，相同温度下压强越大，甲醇平衡转化率越大，因此相同温度下越大对应曲线压强越高，为0.3、0.5、0.7对应曲线依次为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ。 【详解】 （1）分子中含有羟基，分子间可形成氢键，分子间不存在氢键，氢键的存在使物质沸点显著升高，因此二者沸点差异较大。 （2）反应焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和，代入数据计算： 。 （3）反应的自由能变满足，反应ii的，，因此温度越高，数值越小，0K时，对应曲线为D。 （4）A．恒容条件下，反应体系中所有物质均为气体，气体总质量不变，因此气体密度始终恒定，密度不变不能说明反应ii达到平衡，A错误； B．反应i为气体分子数减小的反应，反应ii为气体分子数不变的反应，总压强不变时说明反应i达到平衡，体系中各物质浓度不再变化，因此反应ii也达到平衡，B正确； C．同时参与反应i和反应ii，为两个反应的逆反应生成的速率总和，仅对应反应ii的正反应速率，二者相等不能说明反应ii的正逆速率相等，无法判断反应ii达到平衡，C错误； D．为反应ii平衡常数的倒数，该比值不随时间变化说明体系中各物质浓度不再变化，反应ii达到平衡，D正确； 故选BD。 （5）①反应i为气体分子数减小的可逆反应，相同温度下，压强越大，平衡正向移动程度越大，甲醇平衡转化率越大，因此相同温度下越大对应曲线压强越高，为0.3时转化率最小，对应最右侧曲线Ⅲ。 ②随温度升高，相同对应的压强逐渐增大，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，因此。 ③A、B两点均在线I上，转化率相同，因此。 ④设初始投料、的物质的量均为1 mol，D点对应，则平衡时，，，总物质的量为，各物质的摩尔分数分别为，，，则。 7. (1)-90.6 (2) (3)b (4)温度高于236°C以后，反应以反应Ⅰ为主，反应Ⅰ为放热反应，故温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，所以CO2转化率下降 0.061 【详解】 （1）根据盖斯定律，反应Ⅰ反应Ⅱ反应Ⅲ，因此。 （2）多个反应相加时，总反应的平衡常数为各分步反应平衡常数的乘积，由于反应Ⅰ反应Ⅱ反应Ⅲ，因此。 （3）生成的主反应（反应Ⅰ）是放热、气体分子数减少的反应：低温促进放热反应平衡正向移动，高压促进气体分子数减少的反应平衡正向移动，因此低温高压可提高甲醇的平衡产率，选b。 （4）①反应Ⅰ放热，温度升高后，反应Ⅰ平衡逆向移动，消耗减少，该影响大于吸热反应Ⅱ升温正向移动消耗增加的影响，因此总平衡转化率下降。 ②初始，时转化率为，因此消耗的；甲醇选择性为，因此生成（保留2位有效数字）。 8． (1) (2) (3) 适当增加浓度(或加压) (4) 40℃ 该反应是放热反应，升温平衡向逆反应方向移动，减少；同时温度升高导致催化剂活性下降 【详解】 （1）是气体体积减小的反应，该反应的熵变0。 （2）已知：① ；② ；③ ；由盖斯定律可知，①+②+③可得的= 。 （3）根据已知条件列出“三段式” 则平衡常数K值为=，适当增加浓度或加压可以使平衡正向移动，既能提高平衡转化率又能提高反应速率。 （4）由图可知，40℃时，氨基甲酸铵的物质的量最高，催化剂的最佳催化温度为40℃，随着温度的升高，物质的量下降的原因是：该反应是放热反应，升温平衡向逆反应方向移动，减少；同时温度升高导致催化剂活性下降。 9． (1) Ⅲ (2)66.7% 不移动 (3) 此时反应还未达到平衡，温度上升，反应速率加快，单位时间内的转化率上升 【详解】 （1）目标方程式为：，由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到，其，热化学方程式为：；反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CH3OH物质的量分数逐渐减小，即曲线Ⅲ为CH3OH； （2）设平衡时转化的CO2的物质的量为a mol，可得三段式，平衡时CO2的体积分数为0.1，即，解得a=4mol，CO2的平衡转化率为：；平衡时各物质的浓度为：，，即平衡常数，向平衡体系中再通入、，此时，，，平衡不移动； （3）的平衡常数；在40℃至80℃过程中，反应还未达到平衡，温度上升，反应速率加快，单位时间内的转化率上升。 10． (1) (2)a 0.48mol/(L·min) 3.7 < = 【详解】 （1）反应编号为① ② 根据盖斯定律①+②得到二氧化碳与氢气生成甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式： ； （2）①反应为放热反应，甲容器维持容积不变，随着反应进行，CO2转化率达到最大，而后由于温度升高，导致平衡逆向移动，CO2转化率降低，则a、b、c三点中，a点CO2转化率未达到最大，一定不处于平衡状态，b点在该温度达到最大转化率，c点由于温度变化导致CO2转化率降低，b、c均可能处于平衡状态；若在， K时，CO2转化率为80%，反应达到平衡，则0~10min内，3v（CO2）=3×=0.48 mol/(L·min)，根据反应列出三段式为： 平衡常数 ≈3.7； ② K时，该反应为体积减小的反应，甲容器维持容积不变，乙容器维持压强不变，乙容器中压强高于甲，则乙容器反应达到平衡所需要的时间<，温度不变，平衡常数不变，则相应的平衡常数=。 11． (1)-377 及时移出S2 温度过低会使大量的液态硫沉积在催化剂表面，使其失活 (2)+H2S=+ 2.34×103 (3)催化剂B 回收清洁能源氢气，能耗低 【详解】 （1）根据盖斯定律可知ΔH==-377；根据勒夏特列原理，当生成物减少时平衡向正反应方向移动，故及时移出S2可以提高硫的回收率；催化转化器内温度一般控制在170～350℃，过低不利于回收硫，温度过低会使大量的液态硫沉积在催化剂表面，使其失活，不利于回收硫； 故答案为：-377；及时移出S2；温度过低会使大量的液态硫沉积在催化剂表面，使其失活。 （2）用过量K2CO3溶液吸收少量H2S，生成硫氢化钾和碳酸氢钾，离子反应反应方程式为+H2S=+；Ka2(H2CO3)= =4.7×10−11，Ka1(H2S)= = 1.1×10−7，离子反应的平衡常数K== = =2.34×103； 故答案为：+H2S=HS-+；2.34×103。 （3）氢气的生成量越大，催化剂的效果就越好，根据不同催化剂测得的数据制图可知，催化剂B的催化效率最好；相比克劳斯工艺，光催化分解H2S的优点是回收清洁能源氢气，能耗低；故答案为：催化剂B；回收清洁能源氢气，能耗低。 12． (1) (2)反应Ⅰ气体分子数减小，增大压强使平衡右移，反应速率增大 (3)BC (4)温度升高，速率增大，k增大，而③④的减小 ② 1 【详解】 （1）根据1mol气态水变成液态水放出44 kJ的热量，则有反应Ⅳ： ，结合反应Ⅲ： ，根据盖斯定律，Ⅱ=Ⅲ―Ⅳ，得； （2）根据平衡移动原理，反应Ⅰ气体分子数减小，根据勒夏特列原理，增大压强使平衡右移，反应速率增大，故增大压强能提高甲醇的日产量； （3）A．平衡时，依据反应系数关系，CO的消耗速率是H2的生成速率的一半，A选项错误； B．反应I正向进行时，CH3OH浓度增大，逆向进行时，CH3OH浓度减小，一定条件下，CH3OH的浓度不再变化说明反应达到平衡，B选项正确； C．在绝热恒容容器中，体系的温度会随着放热放应的进行方向而升高，会随着吸热反应进行的方向而降低，当温度不再改变的时候，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C选项正确； D．体系中的c(CO)=c(CH3OH)时，反应不一定达到平衡，D项错误； （4）随着体系温度的升高，速率增大，k增大，lgk增大，而③④的减小，③④是错误的；反应Ⅰ的正反应速率方程为，逆反应速率方程为，反应达到平衡时，即，则平衡常数。因，故升高温度，平衡左移，平衡常数K值变小，所以斜线①②分别代表、；℃时，，故。 13． (1)−116 (2)大于 (3) (4)O2和Cl2分离能耗较高 HCl转化率较低 增加反应体系压强、及时除去产物 【详解】 (1)将第一个方程式乘以2，加上第二个方程式的2倍，再加上第三个方程式的2倍得到4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH=−116；故答案为：−116。 (2)分析图中信息，从左到右升高温度，转化率下降，说明平衡逆向移动，则平衡常数减小，因此反应平衡常数K(300 ℃)大于K(400 ℃)；故答案为：大于。 (3) 根据图中信息，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时，相当于不断增加HCl的浓度，则转化率不断降低，因此根据图象得到图中从上到下c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时，设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据，转化率为84%，，则400 ℃平衡常数；故答案为：。 (4)按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。根据题意，因此进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低，会造成O2和Cl2分离能耗较高，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高会导致HCl转化率较低。该反应是体积减小的反应，因此在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是增加反应体系压强、及时除去产物；故答案为：O2和Cl2分离能耗较高；HCl转化率较低；增加反应体系压强、及时除去产物。 12 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． (1)+92 (2)427 (3)压强 温度 (4) 不变 增大 2． (1)-286 (2) 50% 660.2 (3)5.4 相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高 3． (1) (2)1067.5 (3) (4) (5)游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应：，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏 4． (1)O2 (2)放出 小于 (3)cd (4)催化剂 0.015 2S2+2H2OO2↑+4H++4S 5. (1) (2)反应2 (3)高温 (4) 恒温恒压条件下，充入会使容器体积增大，反应体系中各气体的分压减小（相当于减压），平衡向正反应方向（气体分子数增大的方向）移动，从而提高的转化率 6. (1)分子间存在氢键，分子间不存在氢键 (2) (3)D (4)BD (5)Ⅲ A、B两点均在线I上，转化率相同，平衡常数相同 7. (1)-90.6 (2) (3)b (4)温度高于236°C以后，反应以反应Ⅰ为主，反应Ⅰ为放热反应，故温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，所以CO2转化率下降 0.061 8． (1) (2) (3) 适当增加浓度(或加压) (4) 40℃ 该反应是放热反应，升温平衡向逆反应方向移动，减少；同时温度升高导致催化剂活性下降 9． (1) Ⅲ (2)66.7% 不移动 (3) 此时反应还未达到平衡，温度上升，反应速率加快，单位时间内的转化率上升 10． (1) (2)a 0.48mol/(L·min) 3.7 < = 11． (1)-377 及时移出S2 温度过低会使大量的液态硫沉积在催化剂表面，使其失活 (2)+H2S=+ 2.34×103 (3)催化剂B 回收清洁能源氢气，能耗低 12． (1) (2)反应Ⅰ气体分子数减小，增大压强使平衡右移，反应速率增大 (3)BC (4)温度升高，速率增大，k增大，而③④的减小 ② 1 13． (1)−116 (2)大于 (3) (4)O2和Cl2分离能耗较高 HCl转化率较低 增加反应体系压强、及时除去产物 13 学科网（北京）股份有限公司 $