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(广东专版)

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16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题 4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 题号1 2 3 4567 8 9 101112 131415 16 答案 1.980℃时，在恒容密闭容器中发生反应：FeO(s)+C(s)=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 cH,.&.6l (CH:)C+Br +HO (CH3 )CBr+HO (CH3)COH+Br- 历程I 历程Ⅱ 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…Br 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)一C2H2(g)+H2(g)△H=+193.8kJ·mol-1, 测得乙烯平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。已知：相关 键能如表所示。下列叙述错误的是 化学键 C-H H-H C=C C-C 键能/(kJ·mol-1) 413.4 436 b A.a-b=197 0 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，不此加快自己的脚步 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。 1.00 姓名 0.80 蓉0.60 ------------- ·b 得分 d -L 0.20H (2.0,0.1) 04 L3 1.02.03.04.0 n(SCI2) n(02) I.SCl2(g)+O2(g)—SO2Cl2(g）△H1<0; Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)→2SOCl2(g)△H2<0。 下列说法正确的是 A曲线L,表示SOC,摩尔分数随”(SCL) n(02)的变化 B.T℃，反应Ⅱ的平衡常数K=64 C.降温达到新平衡后，曲线L1和L2新交点可能出现在a处 n(SCl2) D.T℃，缩小容器体积，nS0C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)CO(g)+H2(g)AH=+131.4 kJ.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%，CO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：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 0.6 △H2=-41k·mol-1。 安 「HO 0.5 (600,0.50) 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 Ξ0.4 分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 会 (600.0.32) 0.3 () A.通入Ar,反应速率加快 B.曲线a表示CO2 是02 CH, 0.1 C.600℃时，th后反应达到平衡，th内v(CH4)= b (600,0.04) 21 kPa.h 450 550650 750850 温度/℃ D.其他条件不变，600℃时反应的平衡常数K=25 2 单元过关（十）化学第2页（共8页） 4 7.氨氧化法制硝酸中发生主反应：NH3(g)+1.25O2(g)=一NO(g)十1.5H2O(g) △H,= -226.1kJ·mol-1和副反应：NH3(g)+O2(g)= …催化剂I 0.5N20(g)+1.5H2O(g)△H2=-276.3kJ· 一催化剂Ⅱ ol-1两个竞争反应（忽略其他副反应），反应每生成 1.5mo1H2O(g)的相对能量变化如图所示。下列说 NH(g)+ō(g) 法错误的是 N,0(g+H,0(g) NO(g)+H2O(g) A.推测反应0.5N2O(g)+0.25O2(g)一NO(g) 反应历程 △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°e+2H:(g)-H0CH,CH,CH,CH,0H(g: 副反应：HOCH2CH2CH2CH2OH(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CH2OH(g)+H2O(g)。 在温度为T、压强为力：的蜜闭容器中，充入2m0lH(g)和1m0l心P0发生反应， 巴Qg1,4-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。 D 增大 M 1.0 HOCH,CHCH,CHOH t T增大 图1 图2 已知：1,4-丁二醇的选择性= n(1,4-丁二醇) 1,4-丁三醇)+n(丁醇)×100%。 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，分别充人1 mol CO2和1molH2,发生反应 CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+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。 Igk 50 40 30 N 20 108 →增大 已知：v正=k正c(CO2)c4(H2),逆=k逆c(CH4)c2(H2O),k正、k逆为速率常数。下列说 法正确的是 ( 单元过关（十）化学第3页（共8页） A.该反应的△H>0 B.代表lgk正的曲线是MH C.当20正(H2)=v逆(H2O)时反应达到平衡状态 D.a、b、c三点中达到平衡状态的是a、b 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)=C02(g)+H2(g)△H3=-41kJ·mol-1; 反应V:2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△H4。 一定温度下，将一定比例的C2HOH、H2O、Ar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) Ln投料(C2HOH) 随水醇比 n投料(H2O) n投料(C2H5OH) 、膜管长度的变化如图所示。若仅考虑 上述反应，下列说法错误的 1 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 0-5 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) n生成(CO2) =9,则管状透氧膜透过氧气0.3mol 10152025 30 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 CH CH H -H,0 R-C-OH CH-C-OHHCH C-OH.HO CH Co CH3 -H 0 H =R-C-O一C-CH 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CH3CO18OH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：C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)△H=+178.1kJ·mol1; 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1.0X105Pa、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C2H。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 。-CH 性=转化为乙烯的乙烷的物质的量、 80 口-CH 90 转化的乙烷的总物质的量 100%。下列说 ￥60 b 法正确的是 () 40 70 A.反应过程中，C2H。的转化率大于CO2的转化率 B.在300~700℃之间，C2H4的选择性下降的原因是 3201 ● 50 随温度升高反应②的速率增大程度小于反应① 300400500600700 C.保持其他条件不变，400℃时使用高效催化剂能使 温度/℃ C2H。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刚性密闭容器中投入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 X K Z(g) 反应Ⅱ 0 (n,30) k2 X(g) Y(g) K2 刘 W 反应时间/min W(g) A.速率常数k1>k2 7 B.反应Ⅱ的平衡常数K。=g 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c 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、 66.7 B250.66.7) 压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别 PI 50 为0.1mol、0.3mol,反应达到平衡后混合物中氨的 P2 体积分数()如图所示。下列说法正确的是() A.该反应的△H>0,△S<0 0 200250300350400450500 B.图中1、p2和p3由大到小的顺序是p3>p2 T/℃ >卫1 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.逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 50 C02 反应I:C02(g)+H2(g)==C0(g)+H2O(g) 40 △H1; 反应Ⅱ：C02(g)+4H,(g)CH,(g)+2H,0题30 (g)△H2。 斗20 在恒正条件下，按员0》一投料证行反位，合 CH 10 CO 碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。征0L 300400500600700800900 下列说法错误的是 () 温度/℃ A.反应CO(g)十3H2(g)CH4(g)十H2O(g)为放热反应 B.M点反应I的平衡常数K=1 C.加入合适的催化剂，可由N点上升到P点 D.500~600℃，CO2的平衡转化率明显增大是因为反应I的改变程度大于反应Ⅱ的 16.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NO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); ii.N2(g)+3H2(g)—=2NH3(g)。 单元过关（十）化学第5页（共8页） 在T℃、l00kPa反应条件下，向密闭容器中充人2 mol NO和6molH2,发生上述反 应，测得含氮元素占比[如N2的含氮元素占比= E n(N2)X2 n(NO)+n(NH)+n(N2)X2X100%]与时间的 G(95,86) 关系如图所示，95min时体系达到平衡。已知：反 (45,47) 应ⅱ为快速平衡，可认为不受慢反应ⅰ、i的影 响；Kx为用物质的量分数表示的平衡常数。下列 说法错误的是 b () ◆(95,6 A.曲线b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 010 30507090tmin 向E点 C.0~45min内，N2的平均反应速率约为0.01mol·min1 0.86×/1.8812 6.9 T6.97 D.反应i的平衡常数Kx= 10.122、/3.8812 6.91 6.9 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17.(16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[(CH3)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-; Ⅱ.DMA(g)+CO2(g)+3H2(g)=一TMA(g)+2H2O(g)△H2=-100k·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通人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,)十3n(DMF)+3m(TMAX100%]随温度变化如图1所示， 则代表x(DMF)的曲线为 (填标号)；T1温度时， n(H20)5 n(DMA)6,(CO2 ) ,反应Ⅲ的平衡常数K。 L·mol-1。 DMF 0.16---- 0.31 0.04 TMA 0 T、 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·L1·min1,2min时，体系内n(H2)=n(H2O),则此时反应 Ⅲ的反应速率v正 V递（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 单元过关（十）化学第6页（共8页） 4 80 60 m 40 20 0 600700800 900 温度/℃ 图3 18.(12分)CO2加氢转化为二甲醚(CH3OCH3)的反应过程如下： I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.1kJ·mol-1； Ⅱ.C02(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1; Ⅲl.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-23.4kJ·mol-1。 回答下列问题： (1)若2CO2(g)+6H2(g)=CH OCH3(g)十3H2O(g)逆反应的活化能为Eak·mol-1, 则正反应的活化能为 kJ·mol-1(用含E.的式子表示)。 (2)在3.0MPa的恒压密闭容器中充入5.4mol 100 H2和2 mol CO2发生上述反应，CO2的平衡转 980 ◆ 化率、生成物CH3OCH3和CO的选择性随温 度变化如图所示。 60 260,50) 海Q 已知：生成物A的选择性 40 (260,36) A物质含有的碳原子数×n(A) 参加反应的n(CO2) ×100%。 2 ①表示CH3OCH3选择性的曲线是 (填 1270 0 220 260 300340T/C “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p=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)。 .1 a.0<ω≤4 b.0<w<2 11 1 c.4<w<2 d.2≤w<1 19.(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C3H?(g)=C3H6(g)+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 太阳能 为CO、C3H(丙烯)等化工原料，其工作原理如图所示 CO、C3H& 电池 (M、N电极均为惰性电极)。 催化剂 ①M电极上生成丙烯的电极反应式为 M 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): C02→ V(CaH)= 质子交换膜 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)+2NH3(g)+3O2(g)一2C3H3N(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 5 10 15 20 CgH3N的物质的量/mol 0 0.6 0.91.2 1.2 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 c(C3H6) b 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 20.（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 ①C02(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(C02)=v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 1molC02、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H,的盖 转化率为 (保留三位有效数字)；X点 360, 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 强的关系为(C0,)=1-)质为速率省数〔定湿下为者数)，当丙体质量诚 少33%时，逆反应速率最大。若转化率为20%，则v(CO2)= (用含 的代数式表示)。 单元过关（十）化学第8页（共8页）·化学· 参考答案及解析 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 率减小，Y代表的物理量为压强且Y1<Y2,C错 1.B【解析】正反应为气体分子数增大的反应，它 误；化学平衡常数的大小只受温度影响，该反应吸 是熵增、焓增的反应，高温下能自发进行，A错误； 热，温度越高，化学平衡常数越大，m、n在同一 升高温度，平衡向吸热反应方向移动，正反应速率 温度，p点温度较高，故化学平衡常数K(P)> 大于逆反应速率，平衡常数增大，B正确；反应物 K(m)=K(n),D正确。 为固体，产物只有一种气体，气体摩尔质量恒定，4.B【解析】由反应I.SC2(g)十O2(g)一 不能根据气体摩尔质量判断平衡状态；恒温恒容 SO2Cl2(g)△H1<0,Ⅱ.SCl2(g)+SO2C2(g)= 条件下，对于气体分子数增大的反应，压强不变时 2S0C(g)△H,<0,反应I不可递，则n(C)-1 能判断达到平衡状态，C错误；达到平衡时，再充 n(02) 入CO,平衡向左移动，达到新平衡时，温度不变， 时，达到平衡时体系中不存在O2和SCl2,SO2Cl2 K=c(CO)不变，故CO浓度不变，D错误。 的摩尔分数最大，则曲线L3代表SO2CL2的摩尔 2.D【解析】过渡态物质的总能量与反应物总能量 分数随n(SC) n(0,)的变化；随着n(SC) n(0,)的值增大， 的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越 SC2的浓度增大，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移 大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，则由图 动，SO2C12的摩尔分数减小、SOC12的摩尔分数 可知，(CH3)3CBr在碱性条件下的水解速率由第 I步决定，A错误；(CH3)3CBr中和溴相连的C 先增大，随着n(SC1,) n(O,)的值增大，SC,的摩尔分数 为sp3杂化，(CH3)3C+中C的价层电子对数为3 增大程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的影响程度， 十2×(4-1-3×1)=3，为sp2杂化，水解过程中 SOCL2的摩尔分数开始减小，则曲线L1、L2分别 碳原子的杂化方式发生改变，B错误；物质能量越 代表SCl,SOC的摩尔分数随m(SCl) n(O2) 的变化， 低越稳定，由图可知，稳定性：(CH3)3C…OH> 据此分析。根据分析可知，曲线L2表示SOCL2 (CH3)3C…Br,C错误；已知水解过程中形成的碳 .n (SCI2) 的摩尔分数随 的变化，A错误；T℃时， 正离子越稳定，反应越容易，甲基为供电子基团， n(O2) 则(CH3)3CBr水解过程中形成的(CH)3C+更稳 温度不变，则K不变C2时，设投放了 定，导致水解速率：(CH3)2CHBr<(CH3)3CBr,D 1molO2和2 mol SCl2,反应Ⅱ反应了a mol SCl2, 正确。 列三段式： 3.C【解析】化学反应中，反应物断键吸热，生成物 SCl2 (g)+SO2 Cl2 (g)=2SOCI2 (g) 成键放热，反应热等于反应物的键能减去生成物 起始(mol)1 1 0 的键能，即△H=[413.4×4+b一(413.4×2+ 转化(mol) a a 2a a+436)]kJ·mol-1=+193.8k·mo-1,则 平衡(mol)1-a1-a 2a a一b=197,A正确；在密闭容器中充入乙烯发生 反应C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g)△H= 根据图中给出L与L交叉点信息，列式，)= 十193.8kJ·mol-1,该反应气体分子数增大，反 c2(SOC12) 应吸热，升高温度，反应平衡正向移动，乙烯的平 0.1,解得a=0.8,K=cS0,C2)c(SCl2) 衡转化率增大，若增大压强，平衡逆向移动，乙烯 ( 的平衡转化率减小，故题给图像中横坐标X表示 =64,B正确；降温达到新平衡后，反应 0.2.0.2 温度，Y表示压强，B正确；该反应气体分子数增 大，若增大压强，平衡逆向移动，乙烯的平衡转化 Ⅱ正向进行，SCl2摩尔分数减少，SOCl2摩尔分数 。41· 4 2027 单元过关 增加，曲线L1和L2新交点不可能在a处，可能出 6.A【解析】反应I的正反应为吸热反应，反应Ⅱ 现在b处，C错误；T℃，缩小容器体积，压强增 的正反应为放热反应，升高温度，反应I平衡正向 n(SCI2) 大，反应Ⅱ平衡不移动，m(S0C) 移动、CO物质的量增大，反应Ⅱ平衡逆向移动、 的值不变，D CO物质的量增大，故平衡时CO的物质的量分数 错误。 随温度升高而增大，则CO平衡曲线为b,CO2平 5.C【解析】设反应达到平衡时，反应I中消耗水 衡曲线为a,据此解答。将n(CH4):n(H2O)=1: 的物质的量为amol,反应Ⅱ中消耗水的物质的量 3的混合气体投入恒压反应器中，通入Ar,容器体 为bmol,由题意建立如下三段式： 积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误； C(s)+H2 O(g)CO(g)+H2(g) 由分析可知，曲线b表示CO,曲线a表示CO2,B 起(mol) 0 正确；100kPa下，CH4、H2O起始的物质的量之 变(mol) a a 比为1：3，起始时CH4的分压为25kPa,600℃ 平(mol) 1-a a 时，th后反应达到平衡，平衡时CH4的物质的量 CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2 (g) 分数为0.04，分压为100kPaX0.04=4kPa,th 起(mol) a 1-a 0 a 内mCH,)=25ka-4kPa_21kPa·h,C正 t h 变(mol)bb b 6 确；设起始CH4物质的量为amol、H2O物质的 平(mol)a-b1-a-b b a+b 量为3amol,设反应I从起始到平衡消耗CH,物 由一氧化碳的物质的量可得：①a一b=0.1,由水 质的量为xmol,反应Ⅱ从起始到平衡消耗H2O 蒸气的转化率为50%可得：②0十b ×100%= 的物质的量为ymol,列三段式： CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) 50%,解联立方程可得a=0.3、b=0.2。由质量 起始(mol) a 3a 0 0 守恒定律可知，反应物中有固体，生成物全是气 转化(mol) x x x 3x 平衡(mol) a-x 3a-x 3x 体，未平衡时气体质量增大，体积固定的密闭容器 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g) 中混合气体的密度增大，则混合气体的密度保持 起始(mol)x 3a-x 0 3x 不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A 转化(mol)y y y y 正确；由热化学方程式和三段式数据可知，反应I 平衡(mol)x-y 3a-x-y y 3.x+y 平衡时气体总物质的量为(4a十2x)mol,600℃ 吸收的热量为131.4kJ·mo1×0.3mol= 39.42kJ,反应Ⅱ放出的热量为41.1kJ·mol-1 平精时CH,6质的量分数为0.04，则日122 ×0.2mol=8.22kJ,则平衡时整个体系吸收的热 7 量为39.42kJ-8.22k=31.2kJ,B正确；由三段 0.04,解得x=a mol,.n(CH)=(a-x)mol= 式数据可知，平衡时，气体总物质的量为1.3m0l, 2a 9 mol,H2的物质的量分数为0.5，n(H2)= 氢气的物质的量为0.5mol,则氢气的体积分数为 0.5 1,3×100%≈38.5%<50%，C错误；同温同体积 （4a+2x)molX0.5=25e 9 mol,H20的物质的量 分数为0.32，n(H20)=(4a+2x)mol×0.32= 条件下，气体的压强与物质的量成正比，由三段式 16a 16a 数据可知，平衡时的压强为0.2MPaX1.3mol 9 mol,3a-x-y= 9,则y=。mo1, 1 mol 4a 0.26MPa,则反应I的平衡常数K。= 、4ao。1,z(D》元9119a⊙2= i.3moXa6Pa×X0.2sM (0.1 mol (0.5 mol 25a、4a 3amol,反应Ⅱ的平衡常数K= 9X9_25 0.5 mol. 1.16a121 1.3 mol 0.26MPa =0.02MPa,D正确。 D正确。 ·42· ·化学· 参考答案及解析 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， +0.2502(g)=NO(g)△H3=+50.2kJ· 曲线b表示温度为T1时1,4-丁二醇的选择性随 mol1,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 9.D【解析】由图中信息可知，温度越高，子则越 生成NO,B正确；两个竞争反应的焓变均小于0， 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lgk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NH3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 时，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程 8.B【解桥】由图1可知，了广Qg)为反应物，随时 度，即1g逆大于1g正，则代表1g正的曲线是 间的推移，Y丁内酯摩尔分数降低，1,4丁二醇和 NG,代表lgk运的曲线是MH,据此分析。根据分 丁醇为生成物，随时间推移，1,4-丁二醇和丁醇的 析，正反应方向是放热反应，A错误；代表1gk正 摩尔分数增大。根据反应方程式和图2分析，维 的曲线是NG,代表lgk遥的曲线是MH,B错误； 持体系温度T1,压强增大，主反应正向移动，1,4 达到化学平衡时，各物质的反应速率之比等于化 丁二醇的选择性随压强的增大而增大，在相同条 件下，1,4-丁二醇与丁醇的选择性之和为1，曲线b 学计量表之北，所以0一子，中：) 表示温度为T1时1,4-丁二醇的选择性随压强的 20递(H2O),C错误；观察图像可知，随着温度T 变化，曲线c表示丁醇的选择性随压强的变化，则 增大，云越小，氢气转化率先增大后减小，由于反 曲线a、曲线d代表维持体系压强p?时1,4-丁二 应是放热反应，说明转化率达到最大时，反应才达 醇和丁醇的选择性随温度的变化。由图1可知， 到平衡状态，所以a、b达到化学平衡状态，c没有 平衡前，1,4-丁二醇的摩尔分数先升高后降低，可 达到化学平衡状态，D正确。 知开始主反应正向进行的程度很大，使生成的1， 4丁二醇比副反应消耗的1,4-丁二醇多，主反应 10.D【解折】双据盖斯定窄，Ⅱ×号-1X号 易发生，速率快，活化能较小，A正确；t1时达到平 衡，1,4-丁二醇在含碳物质中的摩尔分数为80%， I×号得到N,故△H,=专△H:-2a, 即0.8m0l,丁醇和心广Qg)在合碳物质中的摩尔 0 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 分数相同，均为10%，即0.1mol,列三段式： 致氢气的量减少，从而使，”意(H） 0广0g+2Hg=H0 CH.CH.CH.CH-OH(包 n#(C,H,OH)减小，B 正确；由题可知当水醇比为1、膜管长度为2cm, 起始(mol)1 2 0 n投#(C2HOH)=1mol,n#(H2O)=1mol,平 转化(mol)x 2x x 平衡(mol)1一x 2-2x n生盛(H2) n袋#(CH,0Hi=3.6,n生成(H)=3.6mol, 衡时 HOCH2 CH2 CH2 CH2 OH(g)+H2(g)CH3 CH2CH2 CH2 OH(g)+H2O(g) 起始(mol)x 2-2x 0 0 根据氢原子守恒可知n年衡(H2O)= 转化(mol)0.1 0.1 0.1 0.1 1×6+1×2-3.6×2 mol=0.4mol;若C2HOH、O2 平衡(mol)z-0.1 2-2x-0.1 0.1 0.1 2 列式x一0.1=0.8，x=0.9mol,反应平衡后气体 转化率为100%且”生成(C0) n生成(CO2) =9,已知乙醇 总物质的量为1.2mol,H2O(g)的体积分数约为 2X100%≈8.3%，B错误；由分析可知，M和N 0.1 为1mol,根据碳原子守恒，n生成(CO)=1.8mol、 n生成(CO2)=0.2mol;根据氧原子守恒，则管状透 。43· 4 2027 单元过关 氧膜透过氧气为0.2×2十1.8+0.4-1-1 反应Ⅱ达到平衡，之后反应Ⅱ始终处于平衡状 mol= 2 态，时间为nmin时X、Z的物质的量分数都为 0.3mol,C正确；实际生产中，水醇比越大，氢气 30%,设nmin时Z、W的物质的量分别为 产率越高，膜管长度太短，管内催化剂较少，且气 amol、bmol,由题意可列如下三段式： 体通过时间较短，不足以使反应达到平衡状态， X(g)+Y(g)Z(g) 则氢气产率会降低，D错误。 起始(mol) 1 1 0 11.C【解析】中间体2中C©带正电荷，容易与带 变化(mol) a a 负电的OH一结合，即容易与水作用，使反应逆向 n min(mol) 1-a1-a 进行，导致该酯化反应的产率较低，A正确；中间 X(g)+Y(g) =W(g) 体3的碳氧双键中的氧原子的电子云密度减小， 起始(mol) 1-a 1-a 0 导致羧基中O一H键的极性增大，比乙酸中氢氧 变化(mol) b b 6 键极性强，B正确；该酯化反应中H十是催化剂， n min(mol)1-a-b 1-a-b 6 增大c(H+),反应速率加快，但不影响平衡移动， 由XZ的物质的量分数可得：2-a- 1-a-b =0.3, 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(CH3)3C©， 1 一b二0.3，联立方程解得a=7、 (CH3)3C再与羧酸反应生成酯，所以若 则1L刚性密闭容器中反应Ⅱ的平衡常数K。= 用CH3CO18OH与叔丁醇发生酯化反应，18O不 1 会出现在水分子中，D正确。 7 12.D【解析】反应①C2H(g)+CO2(g)-=C2H4 1--7x1--7 9,B正确；反应 (g)十CO(g)十H2O(g)中C2H6的转化率等于 CO2的转化率，反应②C2H6(g)十2CO2(g)= I和反应Ⅱ都是气体体积减小的反应，体系达到 4CO(g)+3H2(g)中CO2的转化量大于C2H6, 平衡后，再加入X和Y各1mol,相当于增大压 则整个反应过程中，C2H,的转化率小于CO2的 强，平衡向正反应方向移动，Z的平衡产率增大， C错误；T温度下，使用选择性催化反应Ⅱ的催 转化率，A错误；反应①和反应②均为吸热反应， 化剂，反应Ⅱ的反应速率增大，相同时间内W的 升高温度，平衡正向移动，在300~700℃之间， 物质的量增大，物质的量分数新峰值点可能是a, C2H的转化率小于平衡时C2H。的转化率，说 D错误。 明反应还未平衡，C2H4的选择性下降的原因是 14.D【解析】由图可知，升高温度氨气的体积分数 随温度升高，反应②的速率增大程度大于反应 减小，则该反应的△H<0,该反应为气体分子数 ①，B错误；催化剂不能改变平衡状态，不能提高 减小的反应，则△S<0,A错误；其他条件不变 反应物的平衡转化率，保持其他条件不变， 时，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数增 400℃时使用高效催化剂不能使C2H。的转化率 大，所以1>p2>3,B错误；高效催化剂能降 从a,点的值升高到b,点的值，C错误；升高温度 低活化能，加快反应速率，但是不改变反应的焓 和使用催化剂都可以增大反应速率，随温度升 变，C错误；设平衡时N2转化了xmol,列三 高，C2H6转化率接近平衡转化率的主要原因 段式： 是温度和催化剂共同影响，加快了反应速率，D N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) 正确。 初始/mol 0.1 0.3 0 13.B【解析】由图可知，反应起始阶段，相同时间 转化/mol x 3x 2x 内W的物质的量分数大于Z,说明反应I的反应 平衡/mol0.1-x0.3-3x 2x 速率比反应Ⅱ慢，所以速率常数k1小于k2,A错 2x 误；近似认为反应Ⅱ建立平衡后，反应Ⅱ始终处 0.1-x十0.3-3x+2z=0.667,x≈0.08，n≈ 于平衡状态，由图可知，W物质的量分数最大时， 0.24mol,D正确。 ·44· ·化学· 参考答案及解析 15.C【解析】由盖斯定律可知，反应Ⅱ一反应I得 二、非选择题 到反应C0(g)+3H2(g)三CH4(g)+H2O(g), 17.(1)较低(2分) 则反应△H=△H2一△H1,由图可知，随着温度 (2)b(2分) 20%(2分) 升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，说明升 6(2分) 高温度，反应Ⅱ向逆反应方向移动、反应I向正 (3)0.1(2分)<(2分) 反应方向移动，则反应I为吸热反应、反应Ⅱ为 (4)n(2分)反应I和反应Ⅱ均为气体分子数减 放热反应，△H=△H2一△H1<0,A错误；由图 小的反应，在相同温度下，加入He,反应体系各 可知，M,点没有甲烷生成，且二氧化碳、一氧化碳 物质分压减小，平衡逆向移动，DMA转化率减小 含量相等，由题意可知，起始n(C0)-1 nH)=1,由方 (2分) 程式可知，反应I达到平衡时二氧化碳、氢气、一 【解析】(1)反应Ⅲ是气体分子数减少的反应，为 氧化碳、水的浓度相等，则反应I的平衡常数 熵减的反应，即△S0,且反应Ⅱ减去反应I可得反 K=c(CO)·c(H,O) 应Ⅲ，即△H3=△H2一△H1=-100kJ·mol-1- c(CO2)·c(H2) =1,B正确；催化剂能加 56kJ·mol-1=-156kJ·mol1,当△H-T△S< 快反应速率，但化学平衡不移动，一氧化碳的平 0时反应能自发进行，则反应Ⅲ在较低温度下能 衡体积分数不变，C错误；500~600℃，二氧化碳 自发进行。 的转化率明显增大，一氧化碳的平衡体积分数也 (2)反应I为吸热反应，升高温度，反应I平衡正 明显增大，而甲烷的平衡体积分数变化比较不明 向移动，DMF增多，反应Ⅱ和Ⅲ为放热反应，升 显，说明反应I的改变程度大于反应Ⅱ的，D 高温度，平衡逆向移动，则TMA减小，DMF增 正确。 16.B【解析】反应iⅱ为快反应，曲线a表示物质快 多，综合反应I、Ⅱ和Ⅲ考虑，DMF一直在增加， 速减少，故表示NO,NH3快速增加，故曲线b表 即x(DMF)一直在增大，所以代表x(DMF)的 示氨气，曲线C表示N2,A正确；G点反应已经达 曲线为b,代表x(TMA)的曲线为c,代表 到平衡，若选择对反应ⅰ更高效的催化剂，则达 x(DMA)的曲线为a;由部分含碳物质的x的表 到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 n (N:=2 molX47% =0.47mol,N2的平均反 碳物质中碳的物质的量，则T1温度时，x(DMF) 2 应速率约为0,47mol _3nDMP)=-0.3,即n(DMF)=0.3mol,谈平 ≈0.01mol·min1,C正 3 mol 45 min 确；达到平衡时，n(N2)=86%X2mol 衡时n(TMA)=ymol,列三段式（反应Ⅲ可由反 2 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,根据氮 DMA(g)+CO2(g)+H2 (g)=DMF(g)+H2O(g) 原子守恒，n(NH)=(2-0.86×2-0.12)mol= n起始 1 1 1.6 0 0 0.16mol,根据氧原子守恒，n(H20)= n种化 0.30.3 0.3 0.30.3 (2-0.12)mol=1.88mol,根据氢原子守恒， n平衔 0.7 0.7 1.3 0.3 0.3 DMA(g)+COz(g)+3H2(g)=TMA(g)+2H2O(g) n(H2)=(6-1.88-0.16×3) 2 mol=3.88 mol, n起始 0.7 0.7 1.3 0 0.3 n落=(0.86十0.12+0.16+1.88+3.88)mol= n转化 y 3y y 2y n平衡0.7-y0.7-y1.3-3yy 0.3+2y 6.9mol,则反应1的平衡常数Kx= 0.86、/1.8812 n(H20)5 由 0.3+2y 6,解得y= x(N2)·x2(H2O) 69大 6.9 n(DMA=6可知：0.7-y x2(NO)·x2(H2) /0.121 3.881D正确。 X100%=20%;反应 6.9 ×6.9 0.1,则x(C0,)=0.7-01 3 ·45· 4 2027 单元过关 c(H2O)·c(TMA) 动，CH3OCH3的选择性降低，反应Ⅱ吸热，升高 Ⅲ的平衡常数K。= c2(H2)·c(DMF) 温度，其平衡正向移动，C0的选择性变大，故表 0.5×0.11 示CH3OCH3选择性的曲线是b,表示CO选择 12×0.3 69 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)+CO2(g)+H2 (g)=DMF(g)+H2O(g) n#化0.160.160.160.160.16 移动，CO2平衡转化率降低，反应Ⅱ吸热，升高温 DMA(g)+CO2(g)+3H2(g)=TMA(g)+2H2O(g) 度，其平衡正向移动，CO2平衡转化率增大，故 n种化0.040.040.12 0.040.08 270℃之前主要发生反应I,270℃之后主要发 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 1 c2(H2)·c(DMF)0.242×0.16 50%×50%×2=0.25mo1二甲醚，反应Ⅲ消耗 ≈1.04>K。=6,此时平衡逆向移动，所以此时 甲醇0.5mol,甲醇的选择性为1一36%-50%= 14%,则平衡时甲醇为2×50%×14%=0.14mol, 反应Ⅲ的反应速率口正<0递。 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)0.641.920.64 0.64 H,体积膨胀，导致反应中各物质浓度减小，相当 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H20(g) 于分压减小，平衡向气体体积增大的方向移动， 转化量(mol)0.360.360.360.36 即逆向移动，DMA转化率减小，所以含He的曲 2CH3OH(g)CH3 OCH3 (g)+H2O(g) 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 =3.12 mol,n(CO2)=1 mol,n (CHOH)= 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)= 18.(1)E。-121.6(2分) 0.36mol,n(CH OCH3)=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) 3× p(CHOH)·p(H2O) 6.12 ②3.12mol(2分)0.024(2分) p3(H2)·力(CO2) 3.123 3 6.12 ×(3x。1 (3)c(2分) 6.12 【解析】(1)观察反应I、Ⅱ、Ⅲ可知，反应2CO2(g)十 ≈0.024。 6H2(g)==CH,OCH3(g)+3H2O可由2XI+Ⅲ (3)设CO2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： CO2(g)+H2(g)CO(g)+H20(g) =2×(-49.1kJ·mol-1)+(-23.4kJ·mol-1) 初始量(mol) 1 1 0 0 =-121.6kJ·mol-1,则该反应的正反应的活 转化量(mol)x(x<1) x x 化能为(E.-121.6)kJ·mol1。 平衡量(mol)1一x 1-x (2)①反应Ⅲ放热，升高温度，其平衡逆向移 由于反应前后气体化学计量数之和相等，则其平 ·46· ·化学· 参考答案及解析 衡常数K= x2 1 a-)>1,解得 <x<1,平衡体 ③混合气体密度为®=化，因在恒温客反应器 1 系中C0的物质的量分教u=受，则子<w<2。 中反应，且反应物、产物都为气体，则密度恒为定 值，a不符合题意；由于C3H。与NH3的投料比 19.(1)①a-124(2分) ②CH.(g+2o.(g一3c0.(g)+3H,00 为1：1，消耗比为1：1，则C) c(NH) 恒为定值，b 不符合题意；当3v压(CH)=v(H2O)时，反应达 △H=-1927.3kJ·mol-1(2分) (2)①3CO2+18e+18H+-C3H6+6H2O(2分) 到化学平衡状态，℃不符合题意；单位时间内消耗 ②7：1(2分) 1 mol NH3(断裂3molN一H键)，同时消耗 (3)①1.1p(2分) 3molH2O(断裂6molH一O键)，反应达到化 ②0.135mol·L1·min1(2分) 学平衡状态，d符合题意。 ③d(2分) 20.(1)CH4(g)+C02(g)—2CO(g)+2H2(g) 【解析】(1)①根据△H=正反应的活化能一逆 △H=+247.4kJ·mol-1(2分) 反应的活化能=十124kJ·mol1可得E送= (2)799.5(2分) (a-124)kJ·mol-1。 (3)AC(2分) ②已知CaH6(g)的燃烧热（△H)为一1927.3kJ· (4)①88.9%(2分)0.04(2分) mol1,则C3H（g)的燃烧热化学方程式为 ②小于(2分) CH:(g+90,(R)一3C0:(g)+3H00 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3C02+18e+18H+一 (g)+H2(g)=一CO(g)+H2O(g)△H= C3H6+6H2O。 ②根据3CO2+18e+18H+—CgH。+6H20、 十41.2kJ·mol-1,由盖斯定律可知，②X2- CO2+2e+2H+—C0+H2O,设M极生成 ①，得CH(g)+CO2(g)—2CO(g)+2H2(g) x mol CO、y mol C H,则N极生成(x+y)mol △H=2×(+41.2kJ·mol-1)-(-165.0kJ· O2,根据电子守恒可得2x十18y=4(x十y),x: mol1)=+247.4kJ·mol-1。 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)2CHN(g)+6H(gAz mol-1=-165.0kJ·mol-1,x=799.5。 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=1.1 po kPa。 题意；未具体指明具体是反应①还是反应②的 ②010min内的平均反应速率v(H2O) V正(CO2)=v遥(H2),若是反应②v正(C02)= 3u(CHD=3X2LX10min=0.135mol·L7· 0逆(H2),说明正逆反应速率相等，反应达到平 minl。 衡，未指明则不能说明反应②达到平衡，B不符 。47· 4 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0gX33% 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，的释化率为经日m×10%≈89%， CO2的物质的量为 m gX20% 00g·mol7=0.002mmol, 平n平 则此时之=0.02mmol-08, X点对应的起始压强为460kPa,恒容时， pc 0.03m 3,0(C02)= mol 卫始n始 4 卫平3.0mol 即460kPa=4.6m0解得p年=300kPa,K,= 4》 ≈0.73k. 4 ·48·