单元过关(十) 化学反应速率与化学平衡-【衡水真题密卷】2027年高考化学单元过关检测(辽吉黑鄂蒙川专版)

·化学· 参考答案及解析 4OH-一4e-=O24+2H2O和Fe+8OH- +8OH-6e一FeO?十4H2O可知转移电 6e—FeO+4H20。 子物质的量为0.005mol×6=0.03mol,该电极 (5)X极收集到448mL(标准状况)气体(H2),物 生成O2转移电子的物质的量为0.04mol 0.448L -0.03mol=0.01mol,由40H-4e—02个 质的量为2.4L,m0l=0.02mol,根据电极 反应2H2O十2e—H2个+2OH可知，转移 十2H,0可知，生成的0，物质的量为0.01m0l 4 电子0.04mol,Y电极（铁电极）质量减小0.28g 0.0025mol,标准状况下气体体积为0.0025mol 0.28g ×22.4L·mol1×1000mL·L1=56mL。 （物质的量为56g:m0=0.05mol),根据Fe 2026一2027学年度单元过关（十)》 化学·化学反应速率与化学平衡 一、选择题 a+436)]kJ·mol-1=+193.8kJ·mol-1,则 1.B【解析】正反应为气体分子数增大的反应，它 a一b=197,A正确；在密闭容器中充入乙烯发生 是熵增、焓增的反应，高温下能自发进行，A错误； 反应C2H4(g)=C2H2(g)十H2(g)△H= 升高温度，平衡向吸热反应方向移动，正反应速率 十193.8kJ·mol1,该反应气体分子数增大，反 大于逆反应速率，平衡常数增大，B正确；反应物 应吸热，升高温度，反应平衡正向移动，乙烯的平 为固体，产物只有一种气体，气体摩尔质量恒定， 衡转化率增大，若增大压强，平衡逆向移动，乙烯 不能根据气体摩尔质量判断平衡状态；恒温恒容 的平衡转化率减小，故题给图像中横坐标X表示 条件下，对于气体分子数增大的反应，压强不变时 温度，Y表示压强，B正确；该反应气体分子数增 能判断达到平衡状态，C错误；达到平衡时，再充 大，若增大压强，平衡逆向移动，乙烯的平衡转化 入CO,平衡向左移动，达到新平衡时，温度不变， 率减小，Y代表的物理量为压强且Y1<Y2,C错 K=c(CO)不变，故CO浓度不变，D错误。 误；化学平衡常数的大小只受温度影响，该反应吸 2.D【解析】过渡态物质的总能量与反应物总能量 热，温度越高，化学平衡常数越大，m、n在同一 的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越 温度，力点温度较高，故化学平衡常数K()> 大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，则由图 K(m)=K(n),D正确。 可知，(CH3)3CBr在碱性条件下的水解速率由第 4.B【解析】由反应I.SC12(g)十O2(g) I步决定，A错误；(CH3)3CBr中和溴相连的C SO2Cl2(g)△H1<0,Ⅱ.SC2(g)+SO2Cl2(g)= 为sp3杂化，(CH3)3C+中C的价层电子对数为3 2SOCIz (g) △H,<0,反应I不可逆，则”SC) 1 n(O2) +号×1-1-3X1D=3,为p条化，水部过程中 时，达到平衡时体系中不存在O2和SCl2,SO2C12 碳原子的杂化方式发生改变，B错误；物质能量越 的摩尔分数最大，则曲线L3代表SO2CL2的摩尔 低越稳定，由图可知，稳定性：(CH3)3C…OH> n(0,)的值增大， 1分数随O)的变化随着之 (CH3)3C…Br,C错误；已知水解过程中形成的碳 SC12的浓度增大，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移 正离子越稳定，反应越容易，甲基为供电子基团， 动，SO2Cl2的摩尔分数减小、SOCl2的摩尔分数 则(CH3)3CBr水解过程中形成的(CH3)3C+更稳 定，导致水解速率：(CH3)2CHBr<(CH3)3CBr,D 先增大，随着(SC)多 n(O,)的值增大，SC,的摩尔分教 正确。 增大程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的影响程度， 3.C【解析】化学反应中，反应物断键吸热，生成物 SOC12的摩尔分数开始减小，则曲线L1、L2分别 成键放热，反应热等于反应物的键能减去生成物 的键能，即△H=[413.4×4+b-(413.4×2+ 代表sC,SOC,的摩尔分教随”(SC) n(02) 的变化， ·39· 2 2027 单元过关 据此分析。根据分析可知，曲线L2表示SOCL2 不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A 的摩尔分数随n(SCL) 正确；由热化学方程式和三段式数据可知，反应I n(02) 的变化，A错误：T℃时， 吸收的热量为131.4kJ·mol-1×0.3mol= 湿度不变，则K不变，”(SC) =2时，设投放了 39.42kJ,反应Ⅱ放出的热量为41.1kJ·mol-1 n(O2) X0.2mol=8.22k,则平衡时整个体系吸收的热 1molO2和2 mol SCl2,反应Ⅱ反应了a mol SCl2., 量为39.42k-8.22kJ=31.2k,B正确；由三段 列三段式： 式数据可知，平衡时，气体总物质的量为1.3mol, SCl2 (g)+SO2 Cl2(g)=2SOCI2(g) 氢气的物质的量为0.5mol,则氢气的体积分数为 起始(mol)1 1 0 0.5 转化(mol)a 0 2a 1.3X100%≈38.5%<50%，C错误；同温同体积 平衡(mol)1-a1-a 2a 条件下，气体的压强与物质的量成正比，由三段式 根据图中给出L与L交叉点信息，列式，2 数据可知，平衡时的压强为0.2MPaX1.3mol 1 mol 0.26MPa,则反应I的平衡常数K。= c2(SOCI2) 0.1,解得a=0.8,K= c(SO2 C12)c(SC12) (0.1 mol ×0.26MPa× (0.5 mol 1.3 mol \1.3 mol X0.26 MPa) ( 0.5 mol ×0.26MPa =64,B正确；降温达到新平衡后，反应 1.3 mol × =0.02MPa,D正确。 V 6.A【解析】反应I的正反应为吸热反应，反应Ⅱ Ⅱ正向进行，SC12摩尔分数减少，SOC12摩尔分数 的正反应为放热反应，升高温度，反应I平衡正向 增加，曲线L1和L2新交点不可能在a处，可能出 移动、CO物质的量增大，反应Ⅱ平衡逆向移动、 现在b处，C错误；T℃，缩小容器体积，压强增 CO物质的量增大，故平衡时CO的物质的量分数 n(SCl2) 大，反应Ⅱ平衡不移动，mS0CL)的值不变，D 随温度升高而增大，则CO平衡曲线为b,CO2平 衡曲线为a,据此解答。将n(CH):n(H2O)=1: 错误 3的混合气体投入恒压反应器中，通入Ar,容器体 5.C【解析】设反应达到平衡时，反应I中消耗水 积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误； 的物质的量为amol,反应Ⅱ中消耗水的物质的量 由分析可知，曲线b表示CO,曲线a表示CO2,B 为bmol,由题意建立如下三段式： 正确；l00kPa下，CH4、H2O起始的物质的量之 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g) 比为1：3，起始时CH4的分压为25kPa,600℃ 起(mol) 1 0 0 时，th后反应达到平衡，平衡时CH4的物质的量 变(mol) a a 分数为0.04，分压为100kPa×0.04=4kPa,th 平(mol) 1-a a a 内oCH)-25kPa4kPa_21kPa·h,C正 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2 (g) t h 起(mol) a 1-a 0 确；设起始CH4物质的量为amol、H2O物质的 a 量为3amol,设反应I从起始到平衡消耗CH4物 变(mol)b b b 质的量为xmol,反应Ⅱ从起始到平衡消耗H2O 平(mol)a-b1-a-b b a+b 的物质的量为ymol,列三段式： 由一氧化碳的物质的量可得：①a一b=0.1,由水 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) 蒸气的转化率为50%可得：②0十 -×100%= 起始(mol) a 3a 0 0 1 转化(mol) x x 3x 50%,解联立方程可得a=0.3、b=0.2。由质量 平衡(mol)a-x 3a-x 3x 守恒定律可知，反应物中有固体，生成物全是气 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始(mol) 3a-x 0 3x 体，未平衡时气体质量增大，体积固定的密闭容器 转化(mol) y y y y 中混合气体的密度增大，则混合气体的密度保持 平衡(mol)x-y 3a-x一y y 3x+y 2 ·40· ·化学· 参考答案及解析 平衡时气体总物质的量为(4a+2x)mol,600℃ 易发生，速率快，活化能较小，A正确；t1时达到平 平衡时CH物质的量分数为0.04，则a一工 衡，1,4-丁二醇在含碳物质中的摩尔分数为80%， 4a+2x 7 即0.8mol,丁醇和( 0.04,解得x=ga mol,n(CH,)=(a-x)mol= 广g在含碳物质中的摩尔 分数相同，均为10%，即0.1mol,列三段式： 2a mol,H的物质的量分数为0.5，n(H2)= (g)+2H:(g)-HOCHzCHzCH2CH2OH() 25a (4a+2x)molX0.5= mol,H2O的物质的量 起始(mol)1 2 0 9 转化(mol)x 2x x 分数为0.32，n(H20)=(4a十2x)mol×0.32= 平衡(mol)1-x 2-2x 16a mol,3a-x-y= g则y 4a mol, HOCHzCH2CH2CH2OH(g)+H2(g)-CHsCH2CH2CH2OH(g)+HzO(g) 9 9 起始(mol)x 2-2x 0 0 n(C02)=4a 7a g mol,n (CO)= 9 mol- 9 mol= 转化(mo)0.1 0.1 0.1 0.1 平衡(mol)x-0.1 2-2x-0.1 0.1 0.1 25a、4a 3amol,反应Ⅱ的平衡常数K= 9X9 列式x一0.1=0.8，x=0.9mol,反应平衡后气体 25 116a12' 总物质的量为1.2mol,H2O(g)的体积分数约为 3ax 9 1,2X100%≈8.3%，B错误；由分析可知，M和N 0.1 D正确」 7.D【解析】用主反应减去副反应后得到0.5N2O(g) 处于相同的化学平衡状态，C正确；由分析可知， +0.25O2(g)=NO(g)△H3=十50.2kJ· 曲线b表示温度为T1时1,4丁二醇的选择性随 mo1,A正确；由图可知，催化剂I使主反应的活 压强的变化，D正确。 化能降低、副反应的活化能增大，故可促进主反应 生成NO,B正确；两个竞争反应的焓变均小于0， 9.D【解析】由图中信息可知，温度越高，不则越 故升高温度，平衡逆向移动，H2O的平衡浓度降 小，曲线MH和曲线NG是1g与温度关系，曲线 低，C正确；虽然增大压强对于气体体积前后相等 abc是H2转化率与温度关系，从右往左看，温度 的副反应没有直接影响，但是主反应的平衡会逆 升高，曲线abc中从最高点到a点，氢气转化率降 向移动，导致NH和O2浓度增加，进而使副反应 低，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应方向是 平衡正向移动，N2O的浓度会增大，D错误。 吸热反应，正反应方向是放热反应，则升高温度 8,B【解析】由图1可知，心广Qg)为反应物，随时 时，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程 间的推移，Y丁内酯摩尔分数降低，1,4-丁二醇和 度，即1gk证大于lgk正，则代表1gk正的曲线是 丁醇为生成物，随时间推移，1,4-丁二醇和丁醇的 NG,代表lgk延的曲线是MH,据此分析。根据分 摩尔分数增大。根据反应方程式和图2分析，维 析，正反应方向是放热反应，A错误；代表g飞正 持体系温度T1,压强增大，主反应正向移动，1,4 的曲线是NG,代表lg递的曲线是MH,B错误； 丁二醇的选择性随压强的增大而增大，在相同条 达到化学平衡时，各物质的反应速率之比等于化 件下，1,4-丁二醇与丁醇的选择性之和为1，曲线b 表示温度为T1时1,4-丁二醇的选择性随压强的 学计袋之比所以-名即) 变化，曲线℃表示丁醇的选择性随压强的变化，则 2V递(H2O),C错误；观察图像可知，随着温度T 曲线a、曲线d代表维持体系压强p2时1,4-丁二 醇和丁醇的选择性随温度的变化。由图1可知， 增大，宁越小，金气转化率先增大后减小，由于反 平衡前，1,4丁二醇的摩尔分数先升高后降低，可 应是放热反应，说明转化率达到最大时，反应才达 知开始主反应正向进行的程度很大，使生成的1， 到平衡状态，所以a、b达到化学平衡状态，c没有 4-丁二醇比副反应消耗的1,4-丁二醇多，主反应 达到化学平衡状态，D正确。 ·41· 2 2027 单元过关 10.D【解析】根器盖斯定律，Ⅱ×号 转化率，A错误；反应①和反应②均为吸热反应， 升高温度，平衡正向移动，在300~700℃之间， Ⅲ×号得到，放△H,-}(△H:-2△H, C2H6的转化率小于平衡时C2H。的转化率，说 明反应还未平衡，C2H4的选择性下降的原因是 4△H3),A正确；由图可知水醇比为0时，膜管长度 超过10cm后氢醇比下降，可能为O2氧化H2,导 随温度升高，反应②的速率增大程度大于反应 ①，B错误；催化剂不能改变平衡状态，不能提高 致氢气的量减少，从而使生我(H2) n#(CHOH减小，B 反应物的平衡转化率，保持其他条件不变， 正确；由题可知当水醇比为1、膜管长度为2cm, 400℃时使用高效催化剂不能使C2H6的转化率 n校料(C2HOH)=1mol,n授#(H2O)=1mol,平 从a点的值升高到b点的值，C错误；升高温度 衡时”生度(H) 袋#(CH,0币=3.6，n生成(H,)=3.6mol, 和使用催化剂都可以增大反应速率，随温度升 高，C,H6转化率接近平衡转化率的主要原因是 根据氢原子守恒可知n平街(H2O)= 温度和催化剂共同影响，加快了反应速率，D 1×6+1×2-3.6×2 mol=0.4mol;若C2HOH、O2 正确。 2 13.D【解析】由图可知，反应起始阶段，相同时间 转化率为10%且”生底(C0) =9,已知乙醇 n生成(CO2) 内W的物质的量分数大于Z,说明反应I的反应 为1mol,根据碳原子守恒，n生成(C0)=1.8mol、 速率比反应Ⅱ慢，所以速率常数小于2，A错 n生成(CO2)=0.2mol;根据氧原子守恒，则管状透 误；近似认为反应Ⅱ建立平衡后，反应Ⅱ始终处 氧膜透过氧气为0.2X2十1.8+0.4-1-1 于平衡状态，由图可知，W物质的量分数最大时， 2 -mol= 反应Ⅱ达到平衡，之后反应Ⅱ始终处于平衡状 0.3mol,C正确；实际生产中，水醇比越大，氢气 态，时间为nmin时X、Z的物质的量分数都为 产率越高，膜管长度太短，管内催化剂较少，且气 30%,设nmin时Z、W的物质的量分别为 体通过时间较短，不足以使反应达到平衡状态， amol、bmol,由题意可列如下三段式： 则氢气产率会降低，D错误。 X(g)+Y(g)=Z(g) 11.C【解析】中间体2中C©带正电荷，容易与带 起始(mol) 1 0 负电的OH结合，即容易与水作用，使反应逆向 变化(mol) a a 进行，导致该酯化反应的产率较低，A正确；中间 n min(mol) 1-a 1-a a 体3的碳氧双键中的氧原子的电子云密度减小， X(g)+Y(g) =W(g) 导致羧基中O一H键的极性增大，比乙酸中氢氧 起始(mol) 1-a 1-a 0 键极性强，B正确；该酯化反应中H+是催化剂， 变化(mol) b b b 增大c(H+),反应速率加快，但不影响平衡移动， n min(mol)1-a-b1-a-b b 不会提高羧酸叔丁酯的平衡产率，C错误；根据 反应机理，叔丁醇转化为中间体(CH)3C, 1-a-b=0.3, 由X乙的物质的量分数可得：2-a-b (CH3)3C®再与羧酸反应生成酯，所以若 a 1 用CHCO8OH与叔丁醇发生酯化反应，18O不 2a二b=0.3,联立方程解得α二7、b- 会出现在水分子中，D正确。 则1L刚性密闭容器中反应Ⅱ的平衡常数K。= 12.D【解析】反应①C2H6(g)十CO2(g)一C2H 1 7 (g)+CO(g)十H2O(g)中C2H的转化率等于 C02的转化率，反应②C2H6(g)十2CO2(g) 1-7x1- 9,B错误；反应 4CO(g)+3H2(g)中CO2的转化量大于CzH6, 工和反应Ⅱ都是气体体积减小的反应，体系达到 则整个反应过程中，C2H。的转化率小于CO2的 平衡后，再加入X和Y各1mol,相当于增大压 2 ·42· ·化学· 参考答案及解析 强，平衡向正反应方向移动，乙的平衡产率增大， 0.86 /1.8812 C错误；T温度下，使用选择性催化反应Ⅱ的催 x(N2)·x2(H2O) 6.9×6.9 x2(NO)·x2(H2) /0.12 2 /3.88 2,D正确。 化剂，反应Ⅱ的反应速率增大，相同时间内W的 6.9 6.9 物质的量增大，物质的量分数新峰值，点可能是a, 二、非选择题 D正确。 16.(1)较低(1分) 14.D【解析】由图可知，升高温度氨气的体积分数 (2)b(2分)20%(2分) 减小，则该反应的△H<0,该反应为气体分子数 6(2分) 减小的反应，则△S<0,A错误；其他条件不变 (3)0.1(2分)<(2分) 时，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数增 (4)n(2分)反应I和反应Ⅱ均为气体分子数减 大，所以1>p2>p3,B错误；高效催化剂能降 小的反应，在相同温度下，加入He,反应体系各 低活化能，加快反应速率，但是不改变反应的焓 物质分压减小，平衡逆向移动，DMA转化率减小 变，C错误；设平衡时N2转化了xmol,列三 (2分) 段式： 【解析】(1)反应Ⅲ是气体分子数减少的反应，为 熵减的反应，即△S<0,且反应Ⅱ减去反应I可得反 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 应Ⅲ，即△H3=△H2-△H1=-100kJ·mol1 初始/mol 0.1 0.3 0 转化/mol 56k·mol1=-l56kJ·mol-1,当△H-T△S< 3x 2x 0时反应能自发进行，则反应Ⅲ在较低温度下能 平衡/mol0.1一x0.3-3x 2x 自发进行。 2x 0.1-x+0.3-3x+2z=0.667,x≈0.08，m%≈ (2)反应I为吸热反应，升高温度，反应I平衡正 0.24mol,D正确。 向移动，DMF增多，反应Ⅱ和Ⅲ为放热反应，升 15.D【解析】反应iⅱ为快反应，曲线a表示物质快 高温度，平衡逆向移动，则TMA减小，DMF增 速减少，故表示NO,NH3快速增加，故曲线b表 多，综合反应I、Ⅱ和Ⅲ考虑，DMF一直在增加， 示氨气，曲线c表示N2,A错误；G,点反应已经达 即x(DMF)一直在增大，所以代表x(DMF)的 到平衡，若选择对反应更高效的催化剂，则达到 曲线为b,代表x(TMA)的曲线为c,代表 x(DMA)的曲线为a;由部分含碳物质的x的表 平衡所需的时间缩短，但N2的占比不变，B错 达式可知，分母为含碳物质总的含碳量，由各物 误；由图可知，45min时N2的氦含量为47%， 质投料量可知总的含碳量为3mol,分子为某含 nN)=2molX47%=0.47ml,N的平均反 2 碳物质中碳的物质的量，则T,温度时，x(DMF) 应速率约为0.47mol ≈0.01mol·min-1,C错 3n(DMF-0.3,即n(DMF)=0.3mol,设平 3 mol 45 min 衡时n(TMA)=ymol,列三段式（反应Ⅲ可由反 误；达到平衡时，n(N2)= 86%×2mol 应I、Ⅱ得到，故可通过反应I、Ⅱ列三段式)： 0.86mol,n(NO)=6%×2mol=0.12mol,根据氦 DMA(g)+CO2(g)+H2 (g)=DMF(g)+H2O(g) n起始 1 1 1.6 0 0 原子守恒，n(NH)=(2-0.86×2-0.12)mol= 种化 0.30.3 0.3 0.30.3 0.16mol,根据氧原子守恒，n(H2O)= 见平衡 0.7 0.7 1.3 0.3 0.3 (2-0.12)mol=1.88mol,根据氢原子守恒， DMA(g)+CO2(g)+3H2(g)=TMA(g)+2H2O(g) n起始 0.70.71.3 0 0.3 n(H,)=(6-1.88-0.16×3 2 )mol=3.88 mol, n转化 y y 2y n平衡0.7-y0.7-y1.3-3y y 0.3+2y ns=(0.86+0.12+0.16+1.88+3.88)mol= 由”(H.0)5】 0.3+2y5 6.9mol,则反应i的平衡常数Kx= n(DMA)=6可知：0.7-y=6解得)= ·43· 2 2027 单元过关 (2)①反应Ⅲ放热，升高温度，其平衡逆向移 0.1,则x(CO2) 0.7-0.1×100%=20%:反应 3 动，CH3OCH3的选择性降低，反应Ⅱ吸热，升高 Ⅲ的平衡常数K。= c(H2O)·c(TMA) 温度，其平衡正向移动，C0的选择性变大，故表 c2(H2)·c(DMF) 示CH3OCH3选择性的曲线是b,表示CO选择 0.5×0.11 12×0.3-6 性的曲线是a,曲线c表示CO2的平衡转化率随 (3)由图2可列2min内转化量情况： 温度的变化；反应I放热，升高温度，其平衡逆向 DMA(g)+COz(g)+H2(g)-DMF(g)+HzO(g) 移动，CO2平衡转化率降低，反应Ⅱ吸热，升高温 n转化0.160.160.160.160.16 度，其平衡正向移动，C02平衡转化率增大，故 DMA(g)+COz(g)+3H2(g)-TMA(g)+2H2O(g) 270℃之前主要发生反应I,270℃之后主要发 n特化0.040.040.12 0.040.08 容器体积为1L,则2min内DMA的转化量为 生反应Ⅱ。 0.2mol·L-1,DMA的反应速率为 ②由图知，260℃达平衡时，CO2平衡转化率为 0.1mol·L-1·min1;2min时，温度不变，则 50%,C02共转化了1mol,C0的选择性为 平衡常数不变，体系内n(H2)=n(H2O)= 36%,则生成了2mol×50%×36%=0.36mol 0.16mol+0.08mol=0.24mol,则2min时，反 C0,二甲醚的选择性为50%，则生成了2mol× 应Ⅲ的Q。= c(H2O)·c(TMA)_0.24×0.04 50%×50%X号=0.25mol二甲醚，反应Ⅲ消耗 c2(H2)·c(DMF) 0.242×0.16 1 甲醇0.5mol,甲醇的选择性为1一36%-50%= ≈1.04>K。=6,此时平衡逆向移动，所以此时 14%,则平衡时甲醇为2×50%×14%=0.14mol, 反应Ⅲ的反应速率V正<0逆。 可列出三个反应的转化量情况： (4)反应I和反应Ⅱ均为气体分子数减小的反 I. CO2(g)+3H2 (g)=CH3OH(g)+H2O(g) 应，保持体系总压强和反应物投料比相同，充入 转化量(mol)0.641.920.640.64 H,体积膨胀，导致反应中各物质浓度减小，相当 Ⅱ. C02(g)+H2(g)→C0(g)+H2O(g) 转化量(mo00.360.360.360.36 于分压减小，平衡向气体体积增大的方向移动， Ⅲ. 2CH3 OH(g)=CH3 OCH3 (g)+H2O(g) 即逆向移动，DMA转化率减小，所以含He的曲 转化量(mol)0.5 0.25 0.25 线为n;理由为反应I和反应Ⅱ均为气体分子数 则平衡时容器内n(H2)=(5.4一1.92一0.36)mol 减小的反应，在相同温度下，加入He,反应体系 =3.12mol,n(C02)=1mol,n(CH30H)= 各物质分压减小，平衡逆向移动，DMA转化率 (0.64-0.5)mol=0.14mol,n(H20)= 减小。 (0.64+0.36+0.25)mol=1.25mol,n(C0)= 17.(1)E。-121.6(2分) 0.36mol,n(CH3OCH3)=0.25mol,气体的总物质 (2)①b(2分)270℃之后主要发生反应Ⅱ，反 的量为6.12mol,反应I的平衡常数K。= 应Ⅱ吸热，升高温度，平衡正向移动，CO2平衡转 化率增大(2分) p(CHOH)·p(H2O) ex)×x ②3.12mol(2分)0.024(2分) p3(H2)·p(C02) (3)c(2分) ≈0.024。 【解析】(1)观察反应I、Ⅱ、Ⅲ可知，反应2CO2(g)+ 6H2(g)-=CH,OCH3(g)+3H2O可由2×I+Ⅲ (3)设C02和H2初始均加入1mol,生成的CO 得到，根据盖斯定律，该反应的△H=2△H1十△H3 为xmol,对于反应Ⅱ列出三段式： COz(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =2×(-49.1kJ·mol-1)+(-23.4kJ·mol-1) 初始量(mol) 1 1 0 0 =一121.6kJ·mol-1,则该反应的正反应的活 转化量(mol)x(x<1) 化能为(E。-121.6)kJ·mol-1。 平衡量(mol01一x 1-x 2 ·44· ·化学· 参考答案及解析 由于反应前后气体化学计量数之和相等，则其平 ③混合气体密度为®=化，因在恒温客反应器 衡常数K= >1,解裕号<<1，平新你 中反应，且反应物、产物都为气体，则密度恒为定 2,则 系中C0的物质的量分数u= 4<w<2· 值，a不符合题意；由于C3H。与NH3的投料比 18.(1)①a-124(2分) 为11，消耗比为1：1，则C) c(NH) 恒为定值，b 9 ②C,H,(g)+20,(g)-3C0,(g)+3H.0(D 不符合题意；当3v(C3H6)=v通(H2O)时，反应达 △H=-1927.3kJ·mol-1(2分) 到化学平衡状态，℃不符合题意；单位时间内消耗 (2)①3C02+18e+18H+-CH,+6H2O(2分) 1 mol NH3(断裂3molN一H键)，同时消耗 ②7：1(2分) 3molH2O(断裂6molH一O键)，反应达到化 (3)①1.1p(2分) 学平衡状态，d符合题意。 ②0.135mol·L1·min1(2分) 19.(1)CH4(g)+C02(g)—2CO(g)+2H2(g) ③d(2分) △H=+247.4kJ·mol-1(2分) 【解析】(1)①根据△H=正反应的活化能一逆 (2)799.5(2分) 反应的活化能=十124kJ·mol-1可得E递= (3)AC(2分) (a-124)kJ·mol-1. (4)①88.9%(2分)0.04(2分) ②已知C3H(g)的燃烧热（△H)为一1927.3kJ· mol1,则C3H6(g)的燃烧热化学方程式为 ②小于(2分) CH,(g)+20(g)一3C02(g)+3H,0I①) 6)6 (或0.73k)(2分) △H=-1927.3kJ·mol-1。 【解析】(1)已知①CO2(g)+4H2(g)=CH(g)+ (2)①由图可知，在酸性条件下，CO2被还原为丙 2H20(g)△H=-165.0kJ·mol-1;②C02 烯，其电极反应式为3CO2+18e-+18H+ (g)+H2 (g)=CO(g)+H2O (g)H= CgH6+6H2O。 十41.2kJ·mol-1,由盖斯定律可知，②X2 ②根据3C02+18e+18H+—C,H6+6H2O、 ①，得CH4(g)+CO2(g)—2CO(g)+2H2(g) CO2+2e+2H+一C0+H2O,设M极生成 △H=2×(+41.2kJ·mol-1)-(-165.0kJ· x mol CO、y mol C.He,则N极生成(x+y)mol mol1)=+247.4kJ·mol-1。 O2,根据电子守恒可得2x十18y=4(x十y),x: y=7:1. (2)反应的焓变等于反应物总键能减去生成物总 (3)①平衡时丙烯腈的生成量为1.2mol,根据物 键能，由①可知，△H=2xkJ·mol-1十4X 质的量差量法可得： 436kJ·mol-1-4×414kJ·mol-1-4×463k· 2CH(g)+2NH(g)+30(g)-2C:HN(g)+6H(g)Az mol-1=-165.0kJ·mol-1,x=799.5。 2 2 3 2 61 (3)反应①为气体分子数改变的反应，恒温恒压 1.2 0.6 下，随着反应进行容器总体积改变，而反应中气 即平衡时气体的总物质的量为6.6mol。恒温恒 体的质量不变，混合气体密度为变量，则混合气 容条件下，容器压强之比等于物质的量之比，故 体的密度不变时，说明反应已到达平衡，A符合 平衡压强=1.1p0kPa。 题意；未具体指明具体是反应①还是反应②的 ②0~10min内的平均反应速率v(H2O)= 3nCH0=-3XzD0n0.135a. V正(CO2)=v遥(H2),若是反应②v正(C02)= 0逆(H2),说明正逆反应速率相等，反应达到平 min-l。 衡，未指明则不能说明反应②达到平衡，B不符 ·45· 2 2027 单元过关 合题意；气体质量不变，但是气体的总物质的量 随反应进行而改变，所以混合气体的平均相对分 p(CH)·p2(HO) (a知a×g9×amx9) p(CO)·p(H) 子质量会发生改变，当混合气体的平均相对分子 (onx9×m× 质量不变时，反应达到平衡，C符合题意；根据质 =0.04(kPa)-2。 量守恒，混合气体的总质量不变，其不能说明反 ②由于该反应是放热反应，温度越高平衡常数越 应②达到平衡，D不符合题意。 小，故Kx小于Ky。 (4)①由图可知X点已经达到平衡，此时CO2的 (5)当固体质量减少33%时，逆反应速率最大，说 转化率为80%，列三段式如下： 明反应处于平衡状态，减小的质量为生成CO2的 CO2 (g)+4H2 (g)CH,(g)+2H2O(g) 质量，则生成的C02的物质的量为0 起始(mol)1 3.6 0 0 转化(mol)0.8 3.2 0.81.6 0.03m mol,若转化率为20%，则此时生成 4 平衡(mol)0.2 0.4 0.81.6 故：的特化率为经船×100%8.9%。 CO2的物质的量为 m gX20% 00g·mol7=0.002mmol, 卫平n平 则此时之=0.02mmol=08, X,点对应的起始压强为460kPa,恒容时， 力c 0.03m 3,(C02)= 卫始n始 mol 4 卫平3.0mol 即460kPa=4.6m0解得p年=300kPa,K,= 4》 ≈0.73k。 2 ·46·2026一2027学年度单元过关（十） 化学·化学反应速率与化学平衡 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：C一120一16Ca一40 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 题号 1 2 3 4 5678 9101112 13 14 15 答案 1.980℃时，在恒容密闭容器中发生反应：FeO(s)+C(s)一Fe(s)+CO(g)△H>0。 下列叙述正确的是 A.正反应是熵减和焓增的反应，在任何温度下都能自发进行 B.升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡常数增大 C.当气体摩尔质量或气体压强不变时一定达到平衡 D.达到平衡时再充入CO,重新达到平衡时CO浓度增大 2.已知：①带正电荷的碳原子所连烷基越多，其碳正离子越稳定；②水解过程中形成的碳 正离子越稳定，反应越容易。卤代烃（以三甲基溴丁烷水解为例）在碱性条件下的水解 机理如图所示。下列说法正确的是 () 【CH,).&B cncom (CH,)C*+Br+HO (CH CBr+HO (CH;);COH+Br 历程I 历程Ⅲ A.(CH3)3CBr在碱性条件下的水解速率由第Ⅱ步决定 B.水解过程中碳原子的杂化方式不变 C.稳定性：(CH3)3C…OH<(CH3)3C…Bm D.水解速率：(CH3)2CHBr<(CH3)3CBr 3.在密闭容器中充入乙烯发生反应C2H4(g)=C2H2(g)十H2(g) △H=+193.8kJ·mol-1,测得乙烯平衡转化率与温度、压强的关 Y 系如图所示。已知：相关键能如表所示。下列叙述错误的是 Y2 ) 化学键 C-H H-H C三C C=C J 键能/(kJ·mol-1) 413.4 436 a b A.a-b=197 B.X代表的物理量为温度 C.Y代表的物理量为压强且Y1>Y2 D.化学平衡常数K(p)>K(m)=K(n) 单元过关（十）化学第1页（共8页） 与其美慕别人，不她加快自己的脚步 4.SCl2和O2制备SOC12的相关反应如下，T℃时，反应在密闭体系中达平衡时各组分摩 班级 尔分数随”(SC) n(02 的变化关系如图所示。 I.SCl2(g)+02(g)=SO2Cl2 (g)H<0; 1.00 姓名 Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)==2SOCl2(g)△H2<0。 0.80 下列说法正确的是 ( ) A曲线L1表示S0C摩尔分数随”(SCL), 0.60 n(O2)的变化 a b 0.40 得分 d L B.T℃，反应Ⅱ的平衡常数K=64 0.20 (2.0,0.1) C.降温达到新平衡后，曲线L1和L2新交点可能出现在 0 a处 1.02.03.04.0 n(SCI2) D.T℃，缩小容器体积达新平衡后，nSC,) (02) 'n(S0C,)的值变小 5.煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量 的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气： I.C(s)+H2O(g)=C0(g)+H2(g)△H1=+131.4kJ·mol-1; Ⅱ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.1kJ·mol-1。 反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，C0的物质的量为0.1mol。下列说法错误的是 () A.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 B.平衡时整个体系吸收热量31.2kJ C.平衡时H2的体积分数为50% D.平衡时反应I的平衡常数Kp=0.O2MPa 6.甲烷蒸汽重整是目前工业制氢的手段，主要反应如下： 反应I:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1=+206kJ·mol-1； 反应Ⅱ：C0(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ·mol-1。 100kPa下，将n(CH4)：n(H2O)=1：3的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组 分的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 () 0.6 教 H,O 0.5 1(600.0.50) 0.4 H (600.0.32) 0.3 0.2 CH 0.1 a (600.0.04) 0 450 550650 750 850 温度/℃ A.通入Ar,反应速率加快 B.曲线a表示CO2 C.600℃时，th后反应达到平衡，th内o(CH)= 21kPa·h 25 D.其他条件不变.600C时反应Ⅱ的平衡常数K卫 单元过关（十）化学第2页（共8页） 2 7.氨氧化法制硝酸中发生主反应：NH(g)十1.25O2(g) -.催化剂工 =N0(g)+1.5H2O(g)△H1=-226.1kJ· 一催化剂Ⅱ mol-1和副反应：NH3(g)+O2(g)==0.5N2O(g) +1.5H2O(g)△H2=-276.3kJ·mol-1两个竞 H:(g)+O2(g) 争反应（忽略其他副反应），反应每生成1.5mol,0g+i,0 NO(g)+H2O(g) H2O(g)的相对能量变化如图所示。下列说法错误 反应历程 的是 A.推测反应0.5N2O(g)+0.25O2(g)==NO(g)△H3=+50.2kJ·mol-1 B.加入催化剂I更有利于NO的生成 C.其他条件相同时，升高温度，平衡时体系内H2O的浓度降低 D.平衡后增大压强，物质N2O的浓度不变 8.利用Y-丁内酯可制备1,4-丁二醇，涉及反应如下： 主反应：心Qe+2H,(g)一H0CH,CH,CH,CH,0Hg): 副反应：HOCH2CH2CH2CH2OH(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH2OH(g)+H2O(g)。 在温度为T1压强为p2的密闭容器中，充入2molH,(g)和1mol心g发生反应， 心一0e1,4-丁二醇、丁醇在含碳物质中的摩尔分数随时间变化如图1所示，：时达到 平衡。此时，维持体系温度T1,1,4-丁二醇和丁醇的选择性随压强的变化，以及维持体 系压强p2,1,4-丁二醇和丁醇的选择性随温度的变化如图2所示。 P→增大 a 1.0 M HOCH,CH,CH,CH,OH d N 4h* T增大 图1 图2 n(1,4-丁二醇) 已知：1,4-丁二醇的选择性= n(1,4-丁二醇)+n(丁醇)X100%。 下列说法错误的是 ( A.主反应的活化能较小 B.t1时，H2O(g)的体积分数约为40.9% C.M和N处于相同的化学平衡状态 D.曲线b表示温度为T1时1,4-丁二醇的选择性随压强的变化 9.在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入1 mol CO2和1molH2,发生反应 CO2(g)十4H2(g)一CH4(g)十2H2O(g)。在不同温度下反应相同时间，测得1g正、 1gk逆、H2转化率与温度关系如图所示。 已知：)正=k正c(CO2)c4（H2),)逆=k逆 Ig k 50 h C的H,O》,kEk为速率常数。下列说美 M 40 法正确的是 () 30 G A.该反应的△H>0 N B.代表lgk正的曲线是MH 10 C.当20正（H2)=v逆（H2O)时反应达到平衡 增大 状态 D.a、b、c三点中达到平衡状态的是a、b 2 单元过关（十）化学第3页（共8页） 10.利用管状透氧膜反应器实现乙醇-水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积 碳等优点。其主要反应： 反应I:C2HOH(g)+H2O(g)→2CO(g)+4H2(g)△H1=+256kJ·mol-1; 反应Ⅱ：2C2HOH(g)+3O2(g)=4CO2(g)+6H2(g)△H2=-1107kJ·mol-1; 反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJ·mol-1; 反应N:2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△H4。 一定温度下，将一定比例的C2HOH、H2O、A气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应 器。经计算机仿真模拟，控制n投料(C2HOH)=1mol,平衡时氢醇比 n生成(H2) 新CH,O随水醇比 n投料(H2O) 、膜管长度的变化如图所示。若仅考虑 n投料(C2HOH) 上述反应，下列说法错误的是 ) A.△H4=3(△H2-2△H1-4△H) 水醇比 ◆0 B.水醇比为0时，膜管长度超过10cm后氢醇比下降的 出3 05 原因可能为O2氧化H2 C.水醇比为1、膜管长度为2cm,若C2HOH、O2转化率为 100%且”生成(C0) 2 510 15202530 n生成(CO2) =9,则管状透氧膜透过氧气0.3mol 膜管长度/cm D.实际生产中，水醇比越大、膜管长度越短，氢气产率越高 11.叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理如图所示。下列说法错误的是 ) CH. CH CH CH, ICH, CH H 。-H0 C-OH CH-C-OH HCH C-OH.HOCH CH,-H 0 H R-C-O一C-CH3 CH CH, CH, -R-C-OH R-C-OH CH, 叔丁醇 中间体1 中间体2 中间体3 羧酸叔丁酯 A.中间体2容易与水作用，会导致该酯化反应的产率较低 B.中间体3中氢氧键极性比乙酸中氢氧键极性强，更易电离出H C.增大c(H+),会提高羧酸叔丁酯的平衡产率 D.若用CHCO8OH与叔丁醇发生酯化反应，则18O不会出现在水分子中 12.二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应（忽略其他副反应）： 反应①：C2Hs(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)△H=+178.1kJ·mol-1; 反应②：C2H6(g)+2CO2(g)—=4C0(g)+3H2(g)△H=+432.7kJ·mol-1。 在密闭容器中，压强为1.0×105Pa、n起始(C2H6)：n起始(CO2)=1:1时，催化反应相同时 间，测得不同温度下C2H6转化率、C2H4的选择性如图中实线所示（图中虚线表示相同条 件下C2H的平衡转化率随温度的变化)。C2H4选择 C2Hs 性 转化为乙烯的乙烷的物质的量 880 口C,H 转化的乙烷的总物质的量 ×100%。下列说 60 b. 法正确的是 A.反应过程中，C2H6的转化率大于CO2的转化率 ” 。a B.在300~700℃之间，C2H4的选择性下降的原因是 150 随温度升高反应②的速率增大程度小于反应① 300400500600700 温度/℃ C.保持其他条件不变，400℃时使用高效催化剂能使 C2H6的转化率从a点的值升高到b点的值 D.随温度升高，C2H。转化率接近平衡转化率的主要原因是温度和催化剂共同影响，加 快了反应速率 单元过关（十）化学第4页（共8页） 13.T温度下，在1L刚性密闭容器中投人X和Y各1mol,发生下列反应，部分物质的物 质的量分数随时间的变化如图所示（近似认为反应Ⅱ建立平衡后，反应Ⅱ始终处于平 衡状态)。下列说法正确的是 () 反应 K Z(g) 反应Ⅱ 0 (n,30) k2 X(g) Y(g) K, W 反应时间/min W(g) A.速率常数k1>k2 B反应Ⅱ的平衡常数K。=9 C.体系达到平衡后，再加入X和Y各1mol,Z的平衡产率不变 D.T温度下，使用选择性催化反应Ⅱ的催化剂，W的物质的量分数新峰值点可能是a 14.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反 100 应为N2(g)十3H2(g)=2NH3(g)。在不同温度、 压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别 66.7X B(250.66.7) P 为0.1mol、0.3mol,反应达到平衡后混合物中氨的 50 P2 体积分数（φ）如图所示。下列说法正确的是() P3 A.该反应的△H<0,△S>0 04 B.图中p1、p2和p3由大到小的顺序是p3>p2 200250300350400450500 T/℃ >p1 C.高效催化剂会降低反应的△H,加快化学反应速率 D.图中B点时气体总物质的量约为0.24mol 15.南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原N0的反应，主要反应 如下： i.2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g); i.2NO(g)+5H2(g)=2NH3(g)+2H2O(g); i.N2(g)+3H2(g)=→2NH3(g)。 在T℃、100kPa反应条件下，向密闭容器中充人2 mol NO和6molH2,发生上述反 n(N2)X2 应，测得含氨元素占比[如N:的含氮元素占比=NO)十nNH,)十n(N2)X2X 100%]与时间的关系如图所示，95min时体系达到平衡。已知：反应iⅱ为快速平衡，可 认为不受慢反应i、ⅱ的影响；Kx为用物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确 的是 () ● G(95,86) (45,47) b G(95,6) 01030 5070 90 t/min 单元过关（十）化学第5页（共8页） A.曲线a表示NH3的含氮元素占比 B.若选择对反应i更高效的催化剂，则G点将移向E点 C.0~45min内，N2的平均反应速率约为0.021mol·min1 0.86、/1.8812 6.96.9 D.反应i的平衡常数Kx= /0.122/3.8812 69 6.9 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16.(15分)N,N-二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO](DMF)是常见的有机溶剂，一种CO2加 氢耦合二甲胺[(CH)2NH](DMA)制DMF的反应如下，副反应产生三甲 胺[(CH3)3N](TMA): I.DMA(g)+CO2 (g)+H2(g)=DMF(g)+H2O(g)AH=+56 kJ.mol-1; Ⅱ.DMA(g)+CO2(g)+3H2(g)=TMA(g)+2H2O(g)△H2=-100kJ·mol-1; Ⅲ.DMF(g)+2H2(g)=TMA(g)+H2O(g)△H3。 回答下列问题： (1)反应Ⅲ在 (填“较高”“较低”或“任意”)温度下可自发进行。 (2)将1 mol DMA、1 mol CO2、1.6molH2通入1L密闭容器发生上述反应，体系达到 平衡后，部分含碳物质的x[x为以碳元素计的物质的量分数，x(DMA)= 2n(DMA) 2m(DMA)+n(CO)+3nDMF)+3m(TMA)X100%]随温度变化如图1所示， n(H20)5 则代表x(DMF)的曲线为 （填标号)：T温度时，mDMA=6,x(C0:)= ,反应Ⅲ的平衡常数K。= L·mol-1。 a DMF 0.16 0.3 low/u 0.04 TMA →增大 0 2 t/min 图1 温度 图2 (3)T1温度下，向1L密闭容器中重新加入1 mol DMA、1 mol CO2和适量H2,发生上 述反应，DMF、TMA的物质的量随时间的变化关系如图2,2min内，DMA的反应 速率为 mol·L-1·min1,2min时，体系内n(H2)=n(H2O),则此时反应 Ⅲ的反应速率v正 V逆（填“>”“<”或“=”）。 (4)保持体系总压强和反应物投料比相同，分别以He作辅气与无He作辅气投入反应 物，DMA的转化率与温度的关系如图3，含He的曲线为 ,理由为 0 e80 m 40 0 600700800 900 温度/℃ 图3 17.(12分)CO2加氢转化为二甲醚(CH3OCH3)的反应过程如下： I.CO2(g)+3H2 (g)CH3 OH(g)+H2O(g)AH=-49.1 kJ.mol-1; 单元过关（十）化学第6页（共8页） 2 Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1; Ⅲ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-23.4kJ·mol-1。 回答下列问题： (1)若2CO2(g)十6H2(g)=CH OCH3(g)+3H2O(g)逆反应的活化能为EakJ·mol-1, 则正反应的活化能为 kJ·mol1(用含E。的式子表示)。 (2)在3.0MPa的恒压密闭容器中充入5.4molH2和2 mol CO2发生上述反应，C02 的平衡转化率、生成物CH3OCH3和CO的选择性随温度变化如图所示。 100 880 60 ■ (260,50) (260,36) r a ● a 0 270 10 220260300340T/℃ A物质含有的碳原子数Xn(A) 已知：生成物A的选择性= 参加反应的n(CO2) ×100%。 ①表示CH3OCH3选择性的曲线是 (填“a”“b”或“c”);温度高于270℃时， 曲线c随温度升高而增大的原因是 ②温度为260℃，达到平衡时，容器内n(H2)= ；反应I用气体分压表示的 平衡常数K。= (MPa)-2(气体分压=气体总压p总×体积分数)。 (3)在恒温密闭容器中将等物质的量的CO2和H2混合，选择适当的催化剂进行反应 Ⅱ，已知该温度下反应Ⅱ的平衡常数K>1,平衡时体系中CO的物质的量分数为 w,则 （填标号)。 a.0<w≤4 1 b.0<w<2 1 1 1 1 c.4<w<2 d.2≤w<1 18.(14分)丙烯(CH2一CHCH3)是世界上产量最大的化工品之一。 (1)PDH反应是工业生产丙烯的重要途径，其原理为C3H3(g)=C3H6(g)十H2(g) △H=+124kJ·mol-1。 ①若PDH反应的正反应活化能为akJ·mol-1,则逆反应活化能为 kJ·mol-1(用含a的代数式表示)。 ②已知C3H(g)的燃烧热△H为一1927.3kJ·mol-1,C3H6(g)的燃烧热化学方 程式为 (2)以ImF-Mo3P为催化剂，利用太阳能电池将CO2转化为CO、C3H.(丙烯)等化工原 料，其工作原理如图所示(M、N电极均为惰性电极)。 太阳能 CO、C,H 电池 催化剂一 M C02 质子交换膜 ①M电极上生成丙烯的电极反应式为 ②若M极收集到的气体体积与N极收集到的气体体积相等（同温同压下），则M 极所得气体中V(CO)：V(C3H6)= 2 单元过关（十）化学第7页（共8页） (3)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下制备丙烯腈(C3H3N)的化学方程式为 2C3H6(g)+2NH(g)+3O2(g)→2C3H3N(g)+6H2O(g)。向2L恒温恒容真 空反应器中加入2molC3H6、2 mol NH3、2molO2,生成C3H3N的物质的量与时 间的关系如表中所示（假设无副反应发生）： 反应时间/min 0 10 15 20 C3HN的物质的量/mol 0 0.6 0.9 1.21.2 ①若容器初始压强为p。kPa,则平衡压强= kPa。 ②0~10min内的平均反应速率v(H2O)= ③该条件下，能说明上述反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。 a.气体密度保持不变 b.(CH.) c(NH)保持不变 c.v正(C3H6)=3v逆(H2O) d.单位时间内断裂1molN一H键，同时断裂2molH一O键 19.(14分)二氧化碳加氢制甲烷有利于实现“碳达峰、碳中和”，该过程中的主要反应为 ①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-165.0kJ·mol-1; ②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ·mol-1。 回答下列问题： (1)写出甲烷与CO2反应制取水煤气(CO、H2)的热化学方程式： (2)已知部分化学键的键能数据如表所示： 化学键 C-H H一H O-H C=0 键能(kJ·mol-1) 414 436 463 其中x= (3)恒温恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CO2和H2,同时发生反应①和②，下列 事实能说明反应②达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A.容器内气体密度不再变化 B.v正(CO2)=t逆(H2) C.气体的平均相对分子质量不再变化 D.混合气体的总质量不变 (4)向若干个体积均为2L的恒容密闭容器中均充入 100 1 mol CO2、3.6molH2,若只发生反应①，在不同 温度下经过10min测得各容器中CO2的转化率 80 如图所示。 ①X点对应的坐标为(400,80)，X点对应H2的 60 转化率为 （保留三位有效数字)；X点 对应的容器中起始时压强为460kPa,则X点对 应的平衡常数K。= (kPa)-2(K。为 40 用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该 气体的物质的量分数)。 20 300 400500 600 ②X、Y两点对应的平衡常数Kx (填 温度/℃ “大于”“等于”或“小于”)KY。 (5)碳酸钙高温分解会产生大量二氧化碳气体：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)。某温 度下，向恒容容器中加入m g CaCO3,设平衡压强为pc,分解过程中v(CO2)与压 强p的关系为u(C0)=k1一卫)，k为速率常数（定温下为常数），当固体质量减 少33%时，逆反应速率最大。若转化率为20%，则v(C02)= (用含 的代数式表示)。 单元过关（十）化学第8页（共8页）