10.选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡(学生版)(按章分类)-高中化学·3年高考真题 (2024-2026)

【 高中化学 】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 45个单选题 + 41个解答题 + 1个多选题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·浙江)已知：。基于该反应可实现粗铜(杂质不参与反应)的提纯，所用密封实验装置示意图如下图。下列说法不正确的是( ) A.低温区放粗铜 B.主要在高温区生成 C.粗铜转化为纯铜的过程中，反应未达到平衡 D.在收集纯铜处放置小纯铜片，有利于获得大纯铜片 2.(2026高考·甘肃)对于反应，其他条件不变时，下列说法错误的是( ) A.当时，反应达到化学平衡 B.恒容下，向平衡体系中充入惰性气体、平衡不移动 C.升高反应温度，体系活化分子数增加 D.增大浓度，平衡常数不变 3.(2026高考·广西)甲烷制乙烯能缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是( ) A.Ⅰ的反应速率大于Ⅱ B.Ⅰ、Ⅱ均可生成 C.依次断开中的键所需能量不同 D.步骤①逆过程的，故步骤①吸热 4.(2026高考·广西)探究含铬化合物的转化，实验如下。已知：是两性氢氧化物，溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是( ) A.①中铬主要以形式存在 B.②中溶液呈绿色，说明被还原 C.②到③有生成 D.氧化性强于 5.(2026高考·广西)常温下，反应物A和B在溶液中发生如下平行连续反应：Ⅰ.，Ⅱ.。初始浓度，，C、D、E的浓度(c)随时间(t)的变化如图。下列说法错误的是( ) A.内， B.内，A和C的曲线有交点 C.a点时，反应Ⅰ的等于反应Ⅱ的 D.不变时， 6.(2026高考·江苏)二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应有：               在密闭容器中，时，、压强下的平衡转化率和压强下的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间，且)随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是( ) A.压强不变，温度从200℃升高至300℃，平衡时减小 B.300℃时，增大反应压强，平衡时减小 C.200℃升高至300℃，下平衡转化率变化值大于下平衡转化率变化值 D.其他条件不变，延长点实际反应时间，转化率不变 7.(2026高考·北京)用下图装置进行的相关实验。 装置 实验 试剂 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红色，一段时间后，溶液的红色褪去 ② 溶液(含数滴溶液) 已知：石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。 下列说法不正确的是( ) A.①中溶液变红，说明平衡逆向移动 B.取①中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现紫色 C.②中溶液变红，说明氧化性： D.取②中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现红色 8.(2026高考·北京)我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面，构建了具有高活性界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是( ) A.元素位于元素周期表第族 B.高温是为了提高的平衡转化率 C.能降低合成氨反应的活化能 D.实现了温和条件下氮的固定 9.(2026高考·北京)恒温恒容密闭容器中，投入和，其初始浓度均为，发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示，的平衡转化率为。 下列说法正确的是( ) A.热化学方程式为    B.用表示反应开始到的平均速率是 C.该温度下，   D.其他条件不变，若升高初始温度，的平衡浓度大于 10.(2026高考·重庆)碘化铵()在分析检测和医药领域应用广泛。在刚性真空容器中，固体在某温度下快速分解： 反应1： 在时段，压强恒为(之前HI的分解量很小，可忽略)。 后压强发生变化，HI分解： 反应2： 后压强恒为。下列叙述错误的是( ) A.时段， B.反应2的平衡常数 C.后减小体积，再达平衡后的压强与时相等 D.后升高温度，再达平衡后的体积分数与时相等 11.(2026高考·湖北)在温和条件下，、和在催化下直接反应合成，反应机理如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是( ) A.氨的合成反应方程式为 B.增大催化剂的表面积会提高的平衡产率 C.温度升高不一定有利于的生成 D.过程促进催化剂活性的恢复 12.(2026高考·江西)／ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂，其原理是/和/氧化还原循环协同作用，反应路径如图(TS代表过渡态，*代表吸附态)。下列说法正确的是( ) A.通入HCl会降低催化活性，因为生成了 B.CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV C.TS-2所属的基元反应为决速步骤 D.物种①为 13.(2026高考·贵州)反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明，其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中，只经历一个过渡态。该异构化过程，平衡常数与温度的关系如图。 下列说法正确的是( ) A.降低温度，顺式氨甲环酸的转化率增大 B.温度不变，加入顺式氨甲环酸，平衡常数增大，有利于反应的进行 C.温度不变，向平衡后的体系中加入催化剂，平衡向正反应方向移动 D.升高温度，正反应速率增大的程度比逆反应更显著 14.(2026高考·四川)将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下，图中“”表示催化剂表面的2个吸附位，“”表示吸附位上的H物种。 下列说法错误的是( ) A.步骤①生成的是 B.步骤②和④生成的Y是 C.步骤④中 D.1个分子完成催化反应获得了8个电子 15.(2026高考·山东)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 恒压条件下，，，按体积比投料，分别使用甲或乙作催化剂，在下反应固定时间后测定的实验转化率；不改变其他条件，每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知：甲催化时，选择性在为；甲、乙分别催化时，选择性在均达。下列说法正确的是( ) A.， B.范围内，使用甲催化时，选择性随温度升高而增大 C.范围内，相同温度下，无论使用甲还是乙催化，产物选择性相同 D.其他条件不变，仅减小投料量，选择性达时的温度仍为 16.(2026高考·广东)物质可同时转化为它的同分异构体和，其反应过程的能量变化如图a，某温度下，测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b，则( ) A.时，体系中物质的质量： B.图b中数据满足关系： C.体系中，反应先达到平衡 D.体系平衡后，升高温度，B的体积分数增加 17.(2026高考·湖南)可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为)，维持压强为，发生反应：。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是( ) A.该反应是吸热反应 B.下，的平衡转化率为，则该反应的 C.下，体系中时，表明反应已达平衡 D.若减小通入气体中的占比，的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 18.(2026高考·河北)的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下： 下列说法错误的是( ) A.反应③中的产物是 B.循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂 C.吗啉和共同起催化作用 D.总反应为 19.(2026高考·河南)向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法正确的是( ) A. B.温度为时，反应一半需要的时间为 C.的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D.加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将增大 20.(2026高考·云南)纳米催化剂经光照后产生和空穴()，促进-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺，其催化机理关键步骤如图(Ph为苯基)。下列说法错误的是( ) A.该过程涉及光能转化为化学能 B.步骤Ⅱ体现了的氧化性 C.相同条件下产生的空穴越多，生成的越多 D.该过程涉及非极性共价键的断裂和形成 21.(2026高考·云南)合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列说法正确的是( ) A.NO是红棕色、有刺激性气味的气体 B.NH4HCO3易溶于水，其电离方程式为 C.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率 D.新型催化剂能降低N2生成的反应热 22.(2026高考·黑吉辽蒙卷)恒容密闭容器中，等物质的量的和发生的总反应如下：，达到平衡时，相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是( ) A.该反应的， B.点的消耗速率大于物质的生成速率 C.点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算) D.点的平衡转化率为75% 23.(2025高考·江西)一定压强下，乙烯水合反应为： 已知：，气体均视为理想气体，下列说法正确的是( ) A.反应的活化能： B.恒温恒容充入，平衡向左移动 C.随温度升高而降低 D.平衡后，升高温度， 24.(2025高考·云南)下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是( ) A.制备 B.配制溶液 C.探究Na与反应 D.探究温度对化学平衡的影响 A.A B.B C.C D.D 25.(2025高考·江苏)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是( ) A.时，的平衡转化率为20% B.反应达平衡状态时， C.其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 26.(2025高考·河北)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是( ) A.反应ⅰ是吸热过程 B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV C.反应ⅲ包含2个基元反应 D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中 27.(2025高考·河南)在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是( ) A.总反应是放热反应 B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C.和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D.①转化为②的进程中，决速步骤为 28.(2025高考·甘肃)加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是( ) A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大浓度 D.恒容下充入惰性气体 29.(2025高考·山东)在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是( ) A.a线所示物种为固相产物 B.温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C.小于温度时热解反应的平衡常数 D.温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 30.(2025高考·安徽)恒温恒压密闭容器中，时加入，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是( ) A.该条件下 B.时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂，增大，不变，则和均变大 D.若和均为放热反应，升高温度则变大 31.(2025高考·黑吉辽蒙卷)一定条件下，“”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中，体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④，①②为快速反应。下列说法错误的是( ) ① ② ③ ④ ⑤ A.原料中不影响振幅和周期 B.反应④： C.反应①~④中，对的氧化起催化作用 D.利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化 32.(2025高考·浙江)下列说法正确的是( ) A.常温常压下和混合无明显现象，则反应在该条件下不自发 B.，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小 C.，则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.，则 33.(2024高考·北京)下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是( ) A.依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 B.依据一元弱酸的，可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小 C.依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大 D.依据的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱 34.(2024高考·北京)可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是( ) A.Y为反应物，W为生成物 B.反应制得，须投入 C.升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小 D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 35.(2024高考·河北)下列实验操作及现象能得出相应结论的是( ) 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 具有还原性 B 待测液中滴加溶液，生成白色沉淀 待测液含有 C 和中均分别加入溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 比碱性强 D 溶液中滴加溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动 A.A B.B C.C D.D 36.(2024高考·江苏)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是( ) A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B.反应②的焓变 C.L6处的的体积分数大于L5处 D.混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 37.(2024高考·湖南)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应： 主反应：   副反应：   在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是( ) A.投料比x代表 B.曲线c代表乙酸的分布分数 C.， D.L、M、N三点的平衡常数： 38.(2024高考·贵州)AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。 由图示信息，下列说法错误的是( ) A.从生成和的反应都是放热反应 B.过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的 C.Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱 D.生成放热更多，低温时是主要产物 39.(2024高考·广东)对反应(I为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，减小。基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为 A. B. C. D. 40.(2024高考·浙江)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( ) 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向溶液中加入溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A.A B.B C.C D.D 41.(2024高考·浙江)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： I. II. 向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是( ) 温度() 400 500 600 乙烷转化率() 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性() 92.6 80.0 61.8 注：乙烯选择性 A.反应活化能： B.时，反应I的平均速率为： C.其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率 D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率 42.(2024高考·吉林)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( ) A.时，反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数：①>② C.平均速率(异山梨醇) D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 43.(2024高考·安徽)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图( ) 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是( ) A.实验①中，0~2小时内平均反应速率 B.实验③中，反应的离子方程式为： C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D.其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 44.(2024高考·安徽)某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( ) A. B. C. D. 45.(2024高考·浙江)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：，下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)( ) A.生成转移电子的数目为 B.催化剂降低与反应的活化能 C.是氧化剂，是还原剂 D.既是氧化产物又是还原产物 二、多选题 1.(2024高考·山东)逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是( ) A. B.温度下达平衡时反应速率的比值： C.温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D.温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同 三、解答题 1.(2026高考·甘肃)某地为完善绿色化工布局、延伸传统产业链条建设钛白厂。生产钛白(TiO2)的主要工艺流程如下： 已知钛铁矿(主要成分为)的酸解反应方程式为； 的溶解度为。 (1)该地已建有大型金属冶炼厂，主要原料为金属硫化物，据此分析在该地建设钛白厂的优势有________。 (2)FeSO4的溶解度随温度变化如图所示，则“操作X”是___________和过滤。 (3)钛白是一种白色固体，若产品钛白颜色发黄，可能是由于“还原”工艺中___________。 (4)绿矾()在碱性条件下与氧气反应可制备多孔羟基氧化铁[]。每生产至少需消耗___________；多孔具有优良的气体净化能力，原因有______________。 (5)利用如下工艺流程制备金属钛： 已知一个化学反应、不管是一步完成还是分几步完成，其自由能变相同。在1073 K时： ① ② 反应①不能自发进行，但“氯化”工艺中加入过量焦炭后可生成，该工艺发生的总反应方程式为________。加入焦炭后反应能够自发进行的原因是________。 2.(2026高考·甘肃)加氢制备甲烷和水煤气是碳资源综合利用的重要途径，反应方程式如下： ① ②    (1)要提高的平衡产率，应选择________温度和_______压强。(填“较高”或“较低”) (2)反应①平衡常数的表达式为___________________。 (3)100 kPa下，以投料(Ar不参与反应)，理论上参与反应各物质的平衡分压随温度变化如图所示，曲线__________(填序号)代表；加入某催化剂，测得不同温度下的转化率如下表： 温度/℃ 250 300 350 400 转化率/% 22 61 84 79 250℃时反应未达到平衡，理由是________。400℃时，CO2转化率降低的原因可能有_________。 (4)使用特定催化剂，理论计算表明的转化路径如图a所示，生成的主要反应历程如图b所示。实验测得，反应达到平衡前产物中的含量高于，原因是_________。由此推断，*CO脱附所需的活化能不高于__________eV，理由是__________。(*表示吸附态，TS表示过渡态，省略其他物种和部分非决速步骤) 3.(2026高考·湖北)将与废弃的太阳能面板材料进行球磨反应，制备高纯度，反应如下： 反应Ⅰ：   已知一定温度下， 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   回答下列问题： (1)反应Ⅰ的________，属于________(填“熵增”或“熵减”)反应。 (2)将足量和放入反应器中进行球磨，反应器空腔净体积为。 ①反应过程中产量随球磨转速的变化曲线如图1所示，球磨总转数固定为6500转。选择650转／分钟而非400转/分钟的优势是________。 ②在转速为650转/分钟条件下反应，的转化率达到，则生成的平均速率为________，此时反应的浓度商为________(填计算式)。当反应时间延长至，的转化率为，此时体系温度为。 (3)若反应Ⅰ不以球磨方式进行，反应的转化率仅为。图2为理论计算得到的球磨和非球磨条件下反应Ⅰ的能量变化图，据此判断球磨能________(填“升高”或“降低”)反应的活化能，从化学键的角度分析，其原因是________。 (4)相对于反应Ⅱ，除了条件更温和、转化率更高及废弃物资源化利用外，球磨反应制还具备的优点是________。 4.(2026高考·四川)季戊四醇酯是具有优良生物降解性的润滑剂。以二甲基亚砜为溶剂，正己酸(A)与季戊四醇(B)制备正己酸季戊四醇单酯(C)和二正己酸季戊四醇二酯(D)的反应如下： Ⅰ. Ⅱ. 反应物初始浓度，不同温度下部分物质浓度随时间的变化关系如图所示，平衡浓度比如表所示(忽略水的挥发)。 不同温度下的平衡浓度比 温度/℃ 135 0.90 0.11 145 0.96 0.22 回答下列问题： (1)的反应热___________。 (2)下列说法正确的是___________(填标号)。 a.A的平均消耗速率是B的平均消耗速率的两倍 b.0~120 min内，135℃时B的平均消耗速率等于C的平均生成速率 c.240~320 min内，反应Ⅰ在145℃的平均速率小于其在135℃的平均速率 (3)反应达平衡后，若向反应体系中通入惰性气体将产生的水带出，C和D的产率将___________(填“增大”或“减小”)，原因是___________。 (4)135℃达平衡时，，则___________，反应Ⅰ的平衡常数___________(计算结果均保留小数点后2位)。 (5)已知反应热满足关系，式中、分别为温度、时的平衡常数，R是大于0的常数，则反应Ⅰ和Ⅱ的反应热关系为___________(填“>”或“<”)，判断依据是___________。 5.(2026高考·贵州)水下推进装置的研究对维护国家海洋权益有积极意义。水冲压发动机是一种新型水下推进装置，通过金属燃料与海水反应产生推力。某科研小组对金属燃料镁与水蒸气高效燃烧过程进行了研究，并模拟计算了其反应机理，所涉反应及变化如下。 Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   已知：①在标准大气压下，MgO的液化温度为3125 K，汽化温度为3873 K。 ② ③模拟计算条件：动力反应装置为绝热系统(物质与热量均不与外界交换)，压强为标准大气压(1 atm)。 回答下列问题： (1)计算：  ________。 (2)模拟计算得出镁与水蒸气反应的和随温度的变化关系如图1。温度小于3000 K时，________0(填“＞”“=”或“＜”)。 (3)研究表明，反应中同时存在氢原子解离(路径Ⅰ)和氢原子转移(路径Ⅱ)两条反应路径，如图2。 ①两条反应路径的关系为______(填“＞”“=”或“＜”)。 ②1atm下，路径Ⅰ和路径Ⅱ都是连续反应： 反应速率方程为，其中是反应速率，是反应速率常数(其数值大小关系为)，是反应物浓度。反应达到平衡前，___________(填“＞”“=”或“＜”)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ③某温度下，镁与足量水蒸气在内全部反应，其中通过路径Ⅰ生成的氢气为，则在该时间段内路径Ⅱ的反应速率为_______________。 (4)在3000 K时，若将动力装置反应器出口设置成小口径喷口，反应器可近似为恒容密闭体系，体系压强从1 atm提升至10 atm，则该反应器在单位时间内产生的能量将_________(填“增大”“不变”或“减小”)，原因是______________________________________________________________________________________。 6.(2026高考·河北)丙烯是石油化工行业的重要原料，利用氧化丙烷制备丙烯对环境保护和经济发展有重要的意义。反应如下： Ⅰ： 使用铂锡双金属催化剂(M)，上述反应分两步进行： Ⅱ：           Ⅲ：    回答下列问题： (1)_________。 (2)550℃时，恒容密闭容器中装有0.20 g催化剂M，按通入混合气体，反应2 h后得到0.012 mol ，则0~2 h内每克催化剂催化生成的平均速率为_____。下列能说明该体系达到平衡状态的是_____(不定项选择，填序号)。 a. b.的生成速率和消耗速率相等 c.混合气体的密度不再改变 d.混合气体的平均摩尔质量不再改变 (3)反应历程中，催化剂M表面可能发生的部分基元反应及其相应活化能如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： ① ② ③ ④ 该催化剂对__________(填“C—C”或“C—H”)键的断裂具有更好的选择性。 (4)100 kPa下，向装有适量催化剂M的密闭容器中通入和各1 mol，在不同温度下体系达平衡时各组分的物质的量如图乙所示： ①图乙中曲线L代表的组分为__________。 ②若体系压强变为50 kPa，其他条件不变，达平衡时，A点对应组分的物质的量_________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为__________________________________________________________。 7.(2026高考·湖南)烯烃是重要的化工原料，可用CO和H2为原料直接合成，其原理：。回答下列问题： (1)该反应的关键在于CO活化路径的调控。图I是M1、M2(M1、M2分别是Co2C和)两种催化剂活化CO的机理，其中催化效率较高的是______(填“M1”或“M2”)。催化剂为M2时，反应历程中决速步(速率最慢)的反应方程式为______。 (2)恒压条件下，该反应若改用()作催化剂，产物中的H2O还可与CO反应。以生成C3H6为例，相关反应如下： i.   ii.   iii.   ①当时，反应iii的______。 ②已知反应的平衡常数与温度之间符合：(为摩尔气体常数，为常数)。当时，反应ii和iii的与温度的数据如表所示，反应iii对应表中数据______(填“a”或“b”)。 423 K 623 K 723 K a 6.7 2.9 1.8 b 20.3 5.2 0.7 ③反应近似达到平衡时，加入少量无水MgCl2，CO的平衡转化率和CO2的选择性均减小，其可能原因是______()。 ④y增大，烯烃的氢原子经济性将______(填“增大”或“减小”)，理由是______。() ⑤图Ⅱ为CO转化率和CO2选择性分别与H2/CO投料比之间的关系，H2/CO投料比为1.5时，副产物甲烷的选择性为10%，烯烃的氢原子经济性=______。 8.(2026高考·云南)“双碳”目标推动科技发展。一种由CO制备高附加值酒石酸二甲酯(DMT)的路径如下： 回答下列问题： I.“热催化”中主反应： i.     (1)已知：      则__________(用含和的代数式表示)，__________0(填“”或“”)。 (2)一定温度下，恒容密闭容器中只发生反应，提高平衡转化率的措施有__________(填标号)。 A.及时移走 B.通入 C.增大和投料比 D.加入催化剂 (3)“热催化”存在两个副反应，其中生成“副产物1”()的副反应： ii. 一定条件下，平衡转化率和产物选择性随温度变化关系如图1。[比如：DMO选择性] ①“热催化”反应较适宜的温度区间为__________(填标号)。 A.    B.    C. ②，若恒容密闭容器中只发生反应i、ii，当和的初始浓度分别为、，结合图1信息，平衡时__________，反应的__________(列出计算式即可)。 II.“电催化”中：DMODMT (4)25℃时，DMT的生成速率与关系如图2，已知该反应的速率方程为，其中为速率常数。 ①当增加10倍，也增加10倍，则为__________。 ②速率常数为__________(列出计算式即可)。 (5)生成DMT的电极反应式为，其中Y为__________(填结构简式)。 9.(2026高考·黑吉辽蒙卷)低碳烯烃(烯)用途广泛，可由合成气()经费托反应催化直接合成。 (1)烃类产物碳链增长的部分历程如下(：催化剂，：活性碳氢物质)： 按此历程，产品中低碳烯烃产率不高的原因是________________________________(答出一条即可)。 (2)合成丙烯的费托反应主要为： ①　 ②　 ③　 ④　 则______，基于化学平衡分析，合成丙烯的条件应为______(填标号)。 A.低温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.高温高压 (3)传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应的最适宜催化剂为__________(填“”、“”或“”)。时，的选择性为32%，根据图2，此时低碳烯烃的最大收率为_________(写出计算式即可)。 [已知：收率转化为总烃的转化率低碳烯烃选择性、、] (4)若费托反应只发生③和④，且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料、选择性为或时，转化率与温度的关系如图3所示，则_____(填“>”、“=”或“<”，下同)，反应③的_______。 (5)若采取某种措施抑制生成，此时费托反应只发生②和④，、恒压、初始投料时，的转化率为50%，丙烯的选择性为90%，则_________；反应②的反应商______(用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数，保留两位有效数字)。 10.(2026高考·上海)使用不同催化剂对反应的反应速率影响不同。下图使用的两种催化剂对反应速率的作用如下图所示，判断其中效果较好的催化剂，并说明理由。___________ 11.(2026高考·上海)在恒容密闭容器中，能说明反应I达到化学平衡状态的是___________(不定项)。 A.BDO不再生成 B. C.气体压强不再变化 D.气体密度不再变化 12.(2026高考·上海)下列措施可以使反应Ⅱ平衡正向移动的是___________(不定项)。 A.体积减少 B.温度升高 C.加入GBL D.使用催化剂 13.(2026高考·上海)恒温条件下，若将恒容密闭容器改为恒压密闭容器，则达到平衡时，的浓度___________。 A.增大    B.减小    C.不变 原因是___________。 14.(2026高考·上海)在起始GBL 1 mol、灰氢6 mol、氢的物质的量分数为0.5的条件下，反应t min达到平衡，此时氢气的物质的量分数为0.375，则每分钟生成BDO的物质的量是___________mol。 A.3/5t B.5t/3 C.3/5 D.5/3 15.(2026高考·上海)储氢密度代表了材料吸收氢气的能力，计算方法是：储氢材料的储氢密度，若1 mol GBL理论上最多可吸收，则其理论储氢密度为___________(用百分数表示，保留2位小数)(；) 16.(2026高考·上海)在2 L密闭容器中，加入1 mol储氢材料、6 mol灰氢(灰氢中物质的量分数为0.5)，反应达到平衡时，储氢量为理论最大值的90%，则此温度下，反应的I的平衡常数K为___________。 17.(2026高考·上海)氨分解制氢是通过催化将液氨分解为和的工业过程。请从贮存运输、生成物分离、反应条件的角度说明液体储氢材料反应比氨气脱氢的优点为___________。 18.(2026高考·浙江)某小组想用CO制取，反应如下： I. Ⅱ.      Ⅲ.               请回答： (1)①_______kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无。该同学认为是该反应的平衡常数极小导致的，你认为该同学的说法_______(“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论：_______(简述即可)。 (2)Pt因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，用Pt催化CO制取，反应如下： Ⅳ： V： Ⅵ：(过渡态) Ⅶ： Ⅷ： ①Pt(原子序数78)，位于元素周期表第_______周期_______族。 ②反应Ⅳ的_______0(填“>”、“<”或“=”)。 ③在图中画出位置(虚线框内) _______。 (3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由降为，相关反应如下： 序号 反应 Ea(kJ/mol) a 144 b 101 c 56 d 48 e 40 f 39 g 24 h 15 i 14 ①该研究小组采取的措施是_______。 ②请选出合理的反应并排序，补全反应历程：_______(填序号)。 19.(2025高考·江西)与通过催化转化为高附加值化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据(、)如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. Ⅴ. 回答下列问题： (1) (2)反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图)，在A路径中，决速步骤的能垒是 ，反应Ⅰ的最优路径是 (填标号)。 (3)某课题组模拟了加氢在不同温度下的平衡组分(如图)。保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是 ，计算时相关反应的平衡常数 。 (4)反应Ⅰ某路径的主要步骤如下(其中*表示吸附态)： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 写出与第⑤步竞争的基元反应 。 (5)通过对负载的单原子催化剂进行掺杂，可调控催化剂选择性生成或，其示意图如下： ⅰ.写出Y的化学式 。 ⅱ.依据示意图，掺杂的催化剂可以提高Y的选择性，其原因是 。 20.(2025高考·全国卷)乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品，可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题： (1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和，则酯化反应的 。 (2)酯化反应中的3种有机物的沸点从高到低的顺序为 原因是 。 (3)在常压和时，初始组成、作催化剂的条件下进行反应，得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。 平衡时乙酸的转化率 ，平衡常数 (保留2位有效数字)。已知酯化反应的速率方程为，其中，则 (保留2位有效数字)。 (4)研究发现，难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率，原因是 。若要提高乙酸乙酯的产率，可以采用的方法是 (举1例)。 21.(2025高考·四川)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气()为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行： ① ② 已知：为物质生成焓，反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。 物质 0 回答下列问题： (1)生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为 ， 0(填“>”“<”或“=”)，反应在 (填“高温”或“低温”)自发进行。 (2)恒压时，合成气中增大，(羟基乙醛)单位时间产率降低，其原因是 。 (3)反应中伴随副反应④：。平衡常数与温度之间满足关系常数，反应②和④的与的关系如图所示，则 ，(填“>”“<”或“=”)；欲抑制甲醇的生成，应适当 (填“升高”或“降低”)反应温度，理由是 。 (4)若反应在恒容密闭容器中进行，溶剂中甲醛初始浓度为。 ①反应后，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为，则甲醛的平均消耗速率 。 ②溶剂中和浓度分别保持为，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的平衡产率分别为，生成乙二醇的平衡常数 (科学记数，保留小数点后2位)。 22.(2025高考·湖北)粉末可在较低温度下还原。回答下列问题： (1)已知一定温度下： 则的 (用m和n表示)。 (2)图1分别是和下还原过程中反应体系电阻随反应时间变化的曲线，可用 (填标号)表示反应的快慢。 a. b. c. d. (3)图1中曲线 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的反应温度最高。 (4)研究发现对的还原性主要来自于其产生的。一般认为在表面被氧化成有两种可能途径，图2是理论计算得到的相对能量变化图，据此推测途径 (填“a”或“b”)是主要途径。 (5)产生的可能反应：①或②。将放在含微量水的气流中，在至的升温过程中固体质量一直增加，由此可断定的来源之一是反应 (填“①”或“②”)。若要判断另一个反应是否是的来源，必须进行的实验是 。 (6)已知。研究表明，在相同温度下，用还原比直接用还原更有优势，从平衡移动原理角度解释原因： 。 23.(2025高考·北京)化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“”平衡常数的方法，对照理论数据判断方法的可行性。 (1)理论分析 ①易挥发，需控制生成较小。 ②根据时分析，控制合适，可使生成较小；用浓度较大的溶液与过量反应，反应前后几乎不变；，仅需测定平衡时溶液和。 ③与水反应的程度很小，可忽略对测定干扰；低浓度挥发性很小，可忽略。 (2)实验探究 序号 实验内容及现象 I ，将溶液()与过量混合，密闭并搅拌，充分反应后，溶液变为黄色，容器液面上方有淡黄色气体。 Ⅱ ，将溶液()与过量混合，密闭并搅拌，反应时间与I相同，溶液变为淡黄色，容器液面上方未观察到黄色气体。 Ⅲ 测定I、Ⅱ反应后溶液的；取一定量反应后溶液，加入过量固体，用标准溶液滴定，测定。 已知：；和溶液颜色均为无色。 ①Ⅲ中，滴定时选用淀粉作指示剂，滴定终点时的现象是 。用离子方程式表示的作用： 。 ②I中，与反应前的溶液相比，反应后溶液的 (填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡后，按计算所得值小于的K值，是因为挥发导致计算时所用 的浓度小于其在溶液中实际浓度。 ③Ⅱ中，按计算所得值也小于的K值，可能原因是 。 (3)实验改进 分析实验I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因，改变实验条件，再次实验。 控制反应温度为，其他条件与Ⅱ相同，经实验准确测得该条件下的平衡常数。 ①判断该实验测得的平衡常数是否准确，应与 值比较。 ②综合调控和温度的目的是 。 24.(2025高考·北京)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知： 物质 、 (1)制 已知：        由制的热化学方程式为 。 (2)制 I.在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ.当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是 。 ②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是 。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有 。 (3)理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①，与优先反应的离子是 。 ②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因： 。 25.(2025高考·云南)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，主要反应为： Ⅰ.     Ⅱ.   回答下列问题： (1)乙醇可由秸秆生产，主要过程为 秸秆纤维素 乙醇 (2)对于反应Ⅰ： ①已知  则 。 ②一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A.容器内的压强不再变化 B.混合气体的密度不再变化 C.的体积分数不再变化 D.单位时间内生成，同时消耗 ③反应后从混合气体分离得到，最适宜的方法为 。 (3)恒压100kPa下，向密闭容器中按投料，产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1，关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如：乙酸选择性] ①由图1可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为 。 ②由图中信息可知，乙酸可能是 (填“产物1”“产物2”或“产物3”)。 ③270℃时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则 ，平衡常数 (列出计算式即可；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 26.(2025高考·江苏)合成气(和)是重要的工业原料气。 (1)合成气制备甲醇：。的结构式为，估算该反应的需要 (填数字)种化学键的键能数据。 (2)合成气经“变换”“脱碳”获得纯。 ①合成气变换。向绝热反应器中通入和过量的：。催化作用受接触面积和温度等因素影响，的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降，其原因有 。 ②脱碳在钢制吸收塔中进行，吸收液成分：质量分数30%的吸收剂、(正价有)缓蚀剂等。溶液浓度偏高会堵塞设备，导致堵塞的物质是 (填化学式)。减缓设备腐蚀的原理是 。 (3)研究与不同配比的铁铈载氧体[是活泼金属，正价有]反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的，依次发生的主要反应： 步骤Ⅰ   步骤Ⅱ   ①步骤Ⅰ中，产物气体积分数、转化率、与x的关系如图乙所示。时，大于理论值2的可能原因有 ；时，通入标准状况下的至反应结束，的选择性，则生成标准状况下和的总体积为 。 ②时，新制载氧体、与反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中，能与反应的物质有 (填化学式)。 ③结合图示综合分析，步骤Ⅰ中的作用、气体分步制备的价值： 。 27.(2025高考·陕晋青宁卷)/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： I.   II. III.   回答下列问题， (1)计算 。 (2)提高平衡产率的条件是 。 A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压 (3)高温下分解产生的催化与反应生成，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号)，生成水的基元反应方程式为 。 (4)下，在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。 注：含碳生成物选择性 ①表示选择性的曲线是 (填字母)。 ②点M温度下，反应Ⅱ的 (列出计算式即可)。 ③在下达到平衡时， 。，随温度升高平衡转化率下降的原因可能是 。 28.(2025高考·河北)乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。 (1)石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应：   副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 ①0~30min内， 。 ②下列说法正确的是 (填序号)。 a.主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b.0~30min内， c.0~30min内， d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 (2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为 (填“”“”或“”)；原因是 。 ② 0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系， (填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为 。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时 (用含有m和的代数式表示)。 29.(2025高考·甘肃)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：   反应2： (1)25℃，101kPa时，反应 。 (2)一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。 ①在范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条)，当温度由220℃升高至260℃，乙炔转化率减小的原因可能为 。 ②在120~240℃范围内，反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为 (填“>”“<”或“=”)，理由为 。 (3)对于反应1，反应速率与浓度的关系可用方程式表示(k为常数)。时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当时， 。 实验组 一 二 (4)以Pd/W或Pd为催化剂，可在常温常压下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以 为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为 。(图中“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能) 30.(2025高考·山东)利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： (1)反应的焓变 (用含的代数式表示)。 (2)乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变 0(填“>”“<”或“=”)。 (3)温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为 (用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值 (用含a的最简代数式表示)。 (4)温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比 (填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 31.(2025高考·安徽)I.通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应： ① ② (1)反应的 。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的，发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 a.气体密度不变     b.气体总压强不变 c.的浓度不变 d.和的物质的量相等 (3)一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近，原因是 ；升高温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是 。 Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法，主要反应有： ③ ④ ⑤ (4)恒温恒容条件下，可提高转化率的措施有 (填标号)。 a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入气 (5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的//混合气，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 i.投料组成中含量下降，平衡体系中的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ii.若平衡时的分压为，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数 (用含p的代数式表示，是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 32.(2025高考·黑吉辽蒙卷)乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ.直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 (1)该反应的 0(填“>”或“<”)。 (2)已知的燃烧热分别为，则上述合成反应的 (用a、b和c表示)。 (3)实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是 (答出1条即可)。 Ⅱ.间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 (4)在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线 (填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线 表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有 (填标号)。 A.降低温度     B.增大压强 C.减小初始氢酯比 D.延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为 (精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商 (用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 33.(2024高考·江苏)氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 (1)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有 ；含CO和各1mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 。 (2)一定条件下，将氮气和氢气按混合匀速通入合成塔，发生反应。海绵状的作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。 ①中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为 。 ②含量与表面积、出口处氨含量关系如图所示。含量大于，出口处氨含量下降的原因是 。 (3)反应可用于储氢。 ①密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的溶液中通入，产率随温度变化如图所示。温度高于，产率下降的可能原因是 。 ②使用含氨基物质(化学式为，CN是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，可能机理如图所示，氨基能将控制在催化剂表面，其原理是 ；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在 (填化学式)确认反应过程中的加氢方式。 34.(2024高考·贵州)在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ. ⅱ. 回答下列问题： (1)反应ⅰ在1000K时 (选填“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的 (用含的代数式表示)。 物质 (3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是 。 (4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH4芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为 ，理由是 。 pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33.10 12.0 9.95 4.10 49.45 (5)下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，则的平衡转化率为 ，平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，列出计算式即可)。 (6)引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： (两个反应可视为同级数的平行反应)对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知，若要提高苯的产率，可采取的措施有 。 35.(2024高考·上海)回答下列问题： (1)氟单质常温下能腐蚀等金属，但工业上却可用制容器储存，其原因是 。 是极强的氧化剂，用和可制备稀有气体离子化合物，六氟合铂氙的制备方式如图所示 (2)上述反应中的催化剂为_______。 A. B. C. D. (3)上述过程中属于氧化还原反应的是_______。 A.② B.③ C.④ D.⑤ (4)氟气通入氙(Xe)会产生三种氟化物气体。现将的和的同时通入的容器中，反应后，测得容器内共有气体，且三种氟化物的比例为，则内的速率 。 36.(2024高考·山东)水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： (1) 的焓变 (用代数式表示)。 (2)压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为 (填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。 (3)压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数 ；此时气体总物质的量为，则的物质的量为 ；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将 (填“增大”“减小”或“不变”)，将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 37.(2024高考·全国)甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： (1)已知如下热化学方程式：     计算反应的 。 (2)与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。 (i)图中的曲线是 (填“a”或“b”)。 (ii)时，的转化 ， 。 (iii)时，反应的平衡常数 。 (3)少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在之间，有和无时的生成速率之比 。 (ii)从图中找出提高了选择性的证据： 。 (ⅲ)研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因： 。 38.(2024高考·湖北)学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质，室温下进行了实验I~Ⅳ。 实验I 实验Ⅱ 实验Ⅲ 无明显变化 溶液变为红色，伴有气泡产生 溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体 已知：为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题： (1)配制的溶液，需要用到下列仪器中的 (填标号)。 a. b.    c. d. (2)实验I表明 (填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是 。实验Ⅲ初步表明能催化的分解，写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式 、 。 (3)实验I表明，反应难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析、分别与配位后，正向反应能够进行的原因 。 实验Ⅳ： (4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为 、 。 39.(2024高考·甘肃)是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 (1)由制备： 已知 时，由制备硅 (填“吸”或“放”)热 。升高温度有利于制备硅的原因是 。 (2)在催化剂作用下由粗硅制备：。，密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示： ①，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 。 ②当反应达平衡时，的浓度为 ，平衡常数K的计算式为 。 ③增大容器体积，反应平衡向 移动。 40.(2024高考·浙江)氢是清洁能源，硼氢化钠()是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，) 请回答： (1)该反应能自发进行的条件是_______。 A.高温 B.低温 C.任意温度 D.无法判断 (2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。 A.升高溶液温度 B.加入少量异丙胺 C.加入少量固体硼酸 D.增大体系压强 (3)为加速水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。 (4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所示，正极上的电极反应式是 。该电池以恒定电流工作14分钟，消耗体积为，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。[已知：该条件下的摩尔体积为；电荷量电流时间；；。] (5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠()再生为。(已知：是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法；当时，反应能自发进行。) I. II. III. 请书写一个方程式表示再生为的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为。) 41.(2024高考·河北)氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 (1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含正的代数式表示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。 ③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (填序号)。 (2)1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。 ①时，，且内，反应进行到时， 。 ②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 第二章 化学反应速率与化学平衡 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.A 该反应的核心原理：勒夏特列原理在实际生产中的应用，将粗铜放置在高温区：平衡正向移动，粗铜发生反应转化为气体(CuCl)以便脱离杂质，生成的气体扩散到低温区后，由于温度降低，平衡向逆反应方向移动，重新生成纯净的Cu 固体析出，据此解答。 该反应正反应，高温利于平衡正向移动，使粗铜转化为气态，因此粗铜应放置在高温区，低温区为析出纯铜的区域，A错误。高温区平衡正向移动，生成和，因此主要在高温区生成，B正确。在整个密封装置中，由于存在温度梯度(高温区和低温区)，各物质在两个区域之间不断发生定向迁移和反应。这是一个动态的物质传输过程，粗铜不断消耗，纯铜不断生成，整个系统并没有处于一个静态的、各处浓度不变的化学平衡状态，如果完全达到了化学平衡，宏观上的物质转移就会停止，C正确。在低温收集区放置小的纯铜片，它可作为晶核引导还原出来的铜原子优先附着在其表面生长，从而更容易聚集成大块的纯铜，D正确。 2.A 反应速率之比等于化学计量数之比是反应任意时刻都满足的规律，该式未指明速率对应正反应方向还是逆反应方向，无法判断反应是否达到平衡，A错误。恒容下充入惰性气体，反应体系中各气态物质的浓度均不发生改变，正、逆反应速率不变，平衡不移动，B正确。升高温度，普通分子吸收能量转化为活化分子，体系中活化分子总数增加，C正确。平衡常数仅与温度有关，温度不变时，增大反应物的浓度，平衡常数不发生改变，D正确。 3.D 多步反应的总速率由活化能最大的慢步骤决定；历程Ⅰ的各步活化能最大值为67.6 kJ/mol，历程Ⅱ的各步活化能最大值为75.2 kJ/mol，历程Ⅰ的决速步活化能更小，因此反应速率Ⅰ大于Ⅱ，A正确。历程Ⅱ的步骤④生成了两个，结合即可得到；历程Ⅰ中存在和中间体，二者和1个氢原子结合同样可以生成；因此两个历程均可生成，B正确。断开第一个键后，剩余键受已断键的电子效应影响，键能发生改变，故依次断开键所需能量不同，C正确。反应焓变，步骤①为放热反应，D错误。 4.D 溶液中存在如下平衡：，向溶液中加入足量硫酸溶液，溶液中的氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，所以铬元素主要以的形式存在，A错误。②中溶液呈绿色，说明溶液中发生的反应为酸性条件下溶液中的与过氧化氢溶液反应生成铬离子、氧气和水，反应中氧元素的化合价升高被氧化，B错误。③中溶液呈亮绿色，说明溶液中发生的反应为溶液中的铬离子先与氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铬沉淀，反应生成的氢氧化铬与过量的氢氧化钾溶液反应生成亮绿色的，所以②到③有氢氧化铬生成，C错误。向③中加入过氧化氢溶液后溶液变为黄色，说明溶液中发生的反应为碱性条件下溶液中的与溶液反应生成和水，反应中铬元素化合价升高被氧化，铬酸钾是反应的氧化产物，氧元素化合价降低被还原，过氧化氢是氧化剂，由氧化还原反应规律可知，氧化剂的氧化性强于氧化产物，所以过氧化氢的氧化性强于铬酸钾，D正确。 5.C 由图可知，500 min时，D、E的浓度为0.046 mol/L、0.007 mol/L，由方程式可知，反应Ⅱ消耗A、C和生成D的浓度都为0.007 mol/L，则反应Ⅰ生成D的浓度为0.046 mol/L-0.007 mol/L=0.039 mol/L；由方程式可知， 反应Ⅰ消耗A、B和生成C的浓度都为0.039 mol/L，则A的浓度为：0.050 mol/L-0.007 mol/L-0.039 mol/L=0.004 mol/L。 由分析可知，500 min时，消耗B的浓度为0.039 mol/L，则0~500 min内，B的反应速率为：，A正确。反应时，A的浓度减小，由图可知，C的浓度先增大后减小，由分析可知，500 min时，A的浓度小于C的浓度，所以0~1500 min内，A和C的曲线有交点，B正确。由图可知，a点时，C的浓度达到最大，此时C 的生成速率等于消耗速率，即vⅠ(正)+vⅡ(逆)=vⅠ(逆)+vⅡ(正)，由于 vⅡ(逆)与vⅠ(逆)不一定相等，则反应Ⅰ的不一定等于反应Ⅱ的，C错误。D的浓度不变说明正逆反应速率相等，反应体系达到平衡状态，所以A的生成速率等于消耗速率，D正确。 6.B 温度从200℃升高至300℃，反应，，平衡逆向移动，消耗的量减小；反应，，平衡正向移动，消耗的量增加，200~300℃范围内，平衡转化率随温度升高降低，说明总消耗的量减少，平衡体系中增大，A错误。300℃时，增大压强，则生成乙烯反应平衡正向移动，减小；由生成CO的反应的平衡常数可得，温度不变时平衡常数不变，可知最终平衡时减小，B正确。从图中可看出，200℃到300℃，曲线的下降幅度远大于，即下平衡转化率的变化值更大，C错误。X点是实际转化率曲线和平衡曲线的交点，，由曲线可知，X点的实际转化率还未达到下的平衡转化率，则可说明与X点同温度下，的平衡转化率高于的平衡转化率，延长反应时间，反应会继续正向进行，转化率会升高，D错误。 7.D 与水反应生成，溶液中增大，使平衡逆向移动，浓度增大溶液变红，A正确。①中溶液褪色是因为具有强氧化性，将有色色素永久性漂白，滴入溶液也无法恢复颜色，溶液不再出现紫色，B正确。②中溶液变红是因为将氧化为，与结合显红色，氧化剂氧化性大于氧化产物，故氧化性，C正确。②中溶液褪色是因为过量将溶液中的氧化，但仍存在于溶液中，滴入新的溶液，会与结合使溶液再次出现红色，D错误。 8.B 是3号元素，最外层只有1个电子，位于元素周期表第族，A正确。合成氨反应，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度，B错误。是合成氨反应的催化剂，催化剂的作用原理是降低反应的活化能，C正确。氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程，温和条件下催化和合成NH3，属于氮的固定，D正确。 9.D 焓变为生成物总能量与反应物总能量的差值，也等于正反应活化能减去逆反应活化能，即，A错误。时刻转化率为，消耗浓度为，根据反应计量关系，生成浓度为，平均速率，B错误。平衡时转化率为，则平衡浓度：，，代入平衡常数表达式：，C错误。由图1可知反应物总能量高于生成物，反应放热，，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，平衡浓度大于原平衡的，D正确。 10.B 在时段，只有反应1发生且达到平衡，所以，；后两个反应均平衡，压强恒为，设，分解的HI分压为，则，，总压： ，得。 结合，得，，，据此解答。 ，该时段的平均反应速率等于分压变化量绝对值与时间的比值，，HI净分压变化，速率比： ，A正确。反应2：，平衡常数： ，B错误。、，根据物料关系，联立上式，推导可得，因此与体积无关，改变体积再平衡，HI压强不变，C正确。由反应1生成的NH3和HI(g)物质的量始终相等，反应2是反应前后气体分子数不变的反应，故体系中HI(g)、H2、I2(g)的物质的量之和始终等于反应1生成的HI物质的量，故的体积分数始终为50%，这一比例是化学计量关系决定的，不受温度或压强改变的影响，D正确。 11.B 反应物为、、，生成物为、，所给方程式原子守恒、符合反应事实，A正确。催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡，增大催化剂表面积只能加快反应速率，不能提高的平衡产率，B错误。若该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且温度过高可能导致催化剂失活，因此温度升高不一定有利于的生成，C正确。过程b中与催化剂表面吸附的反应生成脱附，释放催化剂活性位点，促进催化剂活性的恢复，D正确。 12.D 通入HCl时，会与催化剂中的生成难溶的CuCl，使催化剂活性位点减少，并非生成了，A错误。能垒为过渡态与前一中间体的自由能差值，恒为正值，CN键初始氢化对应TS-1，能垒为，B错误。决速步骤为反应过程中能垒最大的基元反应，经计算TS-1、TS-2、TS-3对应的能垒分别为1.82 eV、1.25 eV、0.83 eV，TS-1所属基元反应为决速步骤，C错误。根据反应前后原子守恒，①是与反应得到的中间体，后续生成，故物种①为，D正确。 13.D 由图像可知，越大(温度越低)，越小，即平衡常数随温度降低而减小，降温平衡逆向移动，顺式氨甲环酸的转化率减小，A错误。平衡常数只与温度有关，温度不变时平衡常数不变，加入反应物不改变平衡常数，B错误。催化剂仅改变反应速率，不影响化学平衡状态，加入催化剂平衡不移动，C错误。由A分析可知，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，说明正反应速率增大的程度比逆反应更显著，D正确。 14.C 由反应机理和元素守恒得，步骤①中分子在2个吸附位上生成、(即)，A正确。步骤②中、恰好生成(即)，同时腾出2个吸附位，步骤④中加入的和吸附位也可生成，再与也生成，B正确。步骤③中加入的中的1个夺取中的形成，同时另1个生成，同理步骤④中应该有4个生成，1个与生成，3个与结合生成，即，C错误。由碳元素化合价变化得(+4价)(-4价)，1个分子完成催化反应获得了8个电子，D正确。 15.C 低温下，随着温度升高，理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理，转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此，低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时，选择性在为可知，低温区主要发生的是反应Ⅰ，故推断；同理，高温区平衡转化率随温度升高，高温下以反应Ⅱ为主，升高温度反应Ⅱ平衡正向移动，故，A错误。反应I放热、反应Ⅱ吸热，升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ，的平衡选择性随温度升高降低；且题目仅说明甲催化时下选择性为100%，不能说明范围内选择性随温度升高增大，该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致，和选择性无关，B错误。由图可知，范围内，甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合，说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率，不改变平衡组成，因此相同温度下，无论使用哪种催化剂，平衡状态相同，产物选择性相同，C正确。反应恒压进行，减小投料量，体系总体积减小，反应物分压增大：反应Ⅰ是气体分子数减少的反应，加压促进反应Ⅰ正向移动，相同温度下选择性会降低，因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响，不再是，D错误。 16.B 由题图a可知，生成C的活化能小，则反应速率快；相同质量B具有的能量比C低，B相对稳定，则反应足够时间，生成B的量增多，故在题图b中浓度逐渐减小的为A，开始生成速率快的为C，最终生成较多的为B。 设初始加入A的质量为，浓度为，A、B、C互为同分异构体，则摩尔质量相同，等质量时物质的量相等，由题图b可知，时，B、C的浓度相等，则，恒容容器，则气体体积不变，故可得，时，A的转化率未知，无法确定与的关系，A错误。根据A分析可知，时，，根据原子守恒有，时，A、B的浓度相等，则，设此时C的浓度为，即，可得，由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度，即，，则，B正确。A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应，应同时达到平衡，C错误。根据题图a可知的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B的物质的量减小，而总的物质的量不变，故B的体积分数减小，D错误。 17.B 温度升高，平衡转化率升高，说明升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，A正确。设初始、、的物质的量分别为1mol、1mol、2mol，平衡转化率为50%时，反应的为0.5mol，列出“三段式”。平衡时总物质的量为0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+2 mol=4.5 mol，压强平衡常数： ，B错误。543℃下平衡转化率为60%，平衡时，由方程式系数关系可知，满足，故该关系成立时反应达平衡，C正确。总压不变，减小的占比，反应体系各物质分压增大，该反应正反应为气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移动，平衡转化率降低，对应曲线②，D正确。 18.B 反应③中HCOO-与-NH-发生取代反应生成酰胺基，结合原子守恒可知，产物M为，A正确。循环Ⅱ中仅存在酰胺基中C-N键的断裂，没有新C-N键的形成，B错误。吗啉和均先参与反应、后再生成，反应前后化学性质不变，共同起催化作用，C正确。结合整个反应流程，反应物为和，产物为和，总反应化学方程式为：，D正确。 19.C 温度越高，反应速率越快，相同时间内反应物消耗越快。对比两图可知：温度下浓度下降更快，反应速率更快，因此，A错误。根据题目给出的，可以将公式变形为：，当反应一半时，，代入得：，B错误。N是中间产物：浓度增大时，的生成速率大于消耗速率；浓度达到最大值后开始下降，此时的生成速率小于消耗速率，因此浓度最大时，生成速率等于消耗速率，C正确。催化剂仅改变反应速率，不改变浓度变化的趋势：若仅增大的反应速率，生成后消耗更快，会使的浓度最大值减小，D错误。 20.D 光催化过程中，光能驱动化学反应发生，化学能储存于产物中，涉及光能→化学能的转化，A正确。步骤Ⅱ中，空穴带正电，使底物失去电子，作为氧化剂，体现氧化性，B正确。空穴是氧化剂，数量越多，氧化能力越强，促进-甲基苯甲胺脱氢反应越彻底，生成的越多，C正确。步骤III过程中断裂C-H极性键，步骤IV过程中形成C-C非极性键和H-H非极性键，无非极性共价键的断裂，D。 21.C NO是无色、有刺激性气味的气体，NO2为红棕色气体，A错误。NH4HCO3为属于盐类，为强电解质，在水中完全电离为和，为弱酸酸式根，不能进一步拆分，因此其电离方程式为，B错误。合成氨反应为可逆反应，反应物的平衡转化率较低，循环操作可将未反应的N2和H2回收再利用，从而提高原料利用率，C正确。催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率，但反应热由反应物和生成物的总能量差决定，与催化剂无关，因此新型催化剂不能改变N2生成N[Si(CH3)3]3的反应热，D错误。 22.D 观察图像可知，随着温度的升高，C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，因此，另外，反应物气体共4分子，生成物气体共6分子，正反应是气体分子数增大的过程，因此，A错误。前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3，因此在反应过程中的任何时刻，的消耗速率等于物质()的生成速率，B错误。列三段式：，M点时，C3H8曲线与b曲线(H2O)相交，意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等)：1-3x=2x，解得x=0.2，此时各物质的量分别为：C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算，C错误。N点时，C3H8曲线与c曲线(H2S)相交，说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x，解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol，故C3H8的平衡转化率为：，D正确。 23.C ΔH=E正-E逆，题目中ΔH =-34585-26.4T，为负值且随温度升高更负，说明E正<E逆，A错误。恒温恒容充入N2，总压增大但各反应物分压不变，平衡不移动，B错误。由ΔG=ΔH-TΔS代入数据得ΔS = -71.59 -26.4TlnT，温度T升高时lnT增大，ΔS更小，ΔS随温度升高而降低，C正确。该反应的ΔH<0，为放热反应，升温使放热反应的逆反应速率增加更多，Δv逆>Δv正，D错误。 24.D 和固体混合物加热制取氨气，试管口要略向下倾斜，A错误。配制溶液，应在烧杯中溶解KCl固体，B错误。小块的Na与水反应可以在试管中进行，不能用坩埚钳来夹持金属钠，应当用镊子，C错误。两个烧杯中分别盛有热水和冰水，可以通过观察气体的颜色深浅来探究温度对2NO2(红棕色)N2O4(无色)平衡的影响，D正确。 25.A 时，，，，根据C原子守恒，可得，根据O原子守恒，可得(也可利用H原子守恒计算，结果相同)，则，A正确。时，，，则，B错误。范围，随温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，增大，说明反应Ⅲ逆向移动程度更大，则的物质的量减小，C错误。增大压强，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动，反应Ⅲ平衡正向移动，的物质的量减小，D错误。 26.D 观察历程图可知，反应ⅰ中的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3完成反应，生成和，此时的相对能量为0.05eV，因此体系能量在反应中增加，则该反应为吸热过程，A正确。反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差，即3.39eV-0.70eV=2.69eV，B正确。反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，包含2个基元反应，C正确。整反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV)，所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，D错误。 27.C 由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误。平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误。由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确。活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D错误。 28.C 反应物气体总物质的量为5mol，生成物为3mol，减小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移动，A不选。该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不选。增大浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的，C入选。恒容充入惰性气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不选； 29.D a线所示物种为，固相产物，A正确。温度时，向容器中通入，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为，B正确。T2时Na2SiF6完全反应，气体压强只与温度有关，但此时温度升高，平衡常数Kp增大，此时Kp3大于气相产物的分压，即p3<，C正确。若b线为气相产物，加入后分压增大，逆反应速率瞬时增大，平衡左移。重新平衡时，温度不变，平衡常数不变，气相产物分压不变，逆反应速率不变，D错误。 30.C ①的，②，②－①得到，则K=，A正确。由图可知，时间段，生成M和N的物质的量相同，由此可知，成M和N的平均反应速率相等，B正确。若加入催化剂，增大，更有利于生成M，则变大，但催化剂不影响平衡移动，不变，C错误。若和均为放热反应，升高温度，两个反应均逆向移动，A的物质的量分数变大，即变大，D正确。 31.A 根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小，A错误。反应④中亚硫酸被氧化，反应的离子方程式为，B正确。由于①②为快速反应，而溴酸根离子直接氧化的是亚硫酸，所以反应①~④中，对的氧化起催化作用，C正确。根据题干信息和图像可知利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化，D正确。 32.B 根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS，该反应ΔH＜0、ΔS＜0，温度较低时ΔG＜0，故低温能自发进行，A错误。该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，B正确。该反应为放热反应，则，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误。，根据盖斯定律，反应①－反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH=，由于不能明确相对大小，则ΔH不能确定，D错误。 33.C 对于可逆反应的Q与K的关系：Q>K，反应向逆反应方向进行；Q<K，反应向正反应方向进行；Q=K，反应处于平衡状态，故依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向，A正确。一元弱酸的越大，同温度同浓度稀溶液的酸性越强，电离出的越多，越小，B正确。同一周期从左到右，第一电离能是增大的趋势，但是ⅡA大于ⅢA，VA大于VIA，C不正确。的氢化物分子中氢卤键的键能越大，氢化物的热稳定性越强，D正确。 34.B 由分析可知，Y为反应物，W为生成物，A正确。在反应中作催化剂，会不断循环，适量即可，B错误。总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C正确。图中涉及的两个氧化还原反应是和，D正确。 35.C 铁与水蒸气反应生成的气体是，该反应中H由价变成0价，被还原，体现了的氧化性，A错误。如果待测液中含有，与反应也能产生白色沉淀，或者、也会与Ba2+产生白色沉淀，所以通过该实验不能得出待测液中含有的结论，B错误。溶液能与盐酸反应，不能与溶液反应，与溶液和盐酸都能反应，说明的碱性比的强，C正确。溶液中存在平衡(橙色)(黄色)，加入溶液后，与反应，生成物浓度减小，使平衡正向移动，导致溶液由橙色变为黄色，题给结论错误，D错误。 36.C L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误。由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误。从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确。L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误。 37.D 根据分析可知，投料比x代表，A错误。根据分析可知，曲线c表示CH3COOCH3分布分数，B错误。根据分析可知，曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知T2时大于T1时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，而可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，C错误。L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，D正确。 38.D 由反应历程及能量变化图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物，故从生成和的反应都是放热反应，A正确。与Br原子相连的C原子为，由反应历程及能量变化图可知，过渡态TS1是由CN-的C原子进攻的，形成碳碳键，B正确。由反应历程及能量变化图可知，后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物，分别断开的是和，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱，C正确。由于生成所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成，为主要产物，D错误。 39.A 提高反应温度，增大，说明反应的平衡逆向移动，即该反应为放热反应，减小，说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除C、D选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，A正确， 40.C 在K2CrO4溶液中存在平衡 ，且该溶液具有氧化性，HBr具有还原性，向溶液中加入溶液，可发生氧化还原反应生成Br2使溶液变为橙色，干扰探究浓度对化学平衡的影响，A错误。反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应，向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入，平衡不发生移动，气体颜色不变，应得到的结论是：对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，改变压强平衡不移动，B错误。反应为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确。催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误。 41.D 由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确。由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则反应I的平均速率为：，B正确。其他条件不变，平衡后及时移除，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确。其他条件不变，增大投料比投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。 42.A 由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误。图像显示该温度下，后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，B正确。由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，C正确。催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。 43.C 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确。实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确。综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确。综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确。 44.B X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A不选。图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B入选。图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C不选。图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D不选。 45.D 根据分析，1molCO2转移2NA的电子，A正确。催化剂通过降低活化能，提高反应速率，B正确。根据分析，NO是氧化剂，CO是还原剂，C正确。根据分析，N2为还原产物，CO2为氧化产物，D错误。 二、多选题 1.CD 根据分析，T1比T2反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A正确。反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B正确。温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C错误。T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D错误。 三、解答题 1.【答案】(1)冶炼金属硫化物产生的可用于制备硫酸，为钛白厂提供原料，降低生产成本并减少环境污染 (2)蒸发浓缩、冷却结晶 (3)铁屑加入量不足，导致溶液中的未被完全还原，后续水解生成含铁杂质混入产品中 (4)；多孔结构具有较大的比表面积，物理吸附能力强，且能与发生化学反应 (5)；总反应的自由能变，反应能够自发进行 【解析】(1)该地建有大型金属硫化物冶炼厂，金属硫化物冶炼会产生大量，经氧化、吸水可以制备浓硫酸，为钛白厂提供原料，降低生产成本并减少环境污染； (2)由图像知，溶解度随温度降低明显减小，要析出晶体，需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤； (3)钛白TiO2是白色，Fe2O3(三氧化二铁)是红黄色，还原步骤加铁屑目的为把Fe3+全部还原为Fe2+，后续以晶体除去， 若铁屑不足，Fe3+没有完全被还原除去，后续煅烧生成Fe2O3杂质，钛白发黄； (4)绿矾()在碱性条件下与氧气反应可制备多孔羟基氧化铁[]，反应的化学方程式为：，根据方程可得，则生成1 mol FeO(OH)，消耗0.25molO2；由于多孔FeO(OH)的多孔结构，比表面积大，吸附能力强；Fe3+具有氧化性，可以和还原性气体H2S发生氧化还原反应；H2S是酸性气体，可以和FeO(OH)发生酸碱反应，故多孔具有优良的气体净化能力； (5)已知①，②，由①+②可得总反应为：；总反应可以自发。 2.【答案】(1)较低；较高 (2) (3)2；反应①为放热反应，若达到平衡，升高温度转化率应当降低。而表中250℃到350℃时转化率却在升高，说明250℃时反应尚未达到平衡状态；反应①已达到平衡，由于反应①为放热反应，温度进一步升高导致平衡向逆反应方向移动(或催化剂在400℃时活性降低) (4)从CO脱附生成CO(g)的活化能小于CO转化为CH4过程中的决速步活化能，故在未达到平衡前，生成CO的反应速率更快；2.47；由图b可知，生成CH4的反应历程中，生成CH4的决速步为第三步，其活化能为 2.47；eV，所以*CO脱附的活化能不应高于 2.47 eV 【解析】(1)反应①是放热反应()，根据勒夏特列原理，降低温度平衡正向移动，可提高平衡产率；反应①的正反应是气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，因此选择较低温度、较高压强。 (2)平衡常数表达式为生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值，反应中各物质均为气体，直接代入反应①的计量数即可得到：； (3)低温区域CO的平衡分压基本为0，说明此时以反应①为主导，升高温度，平衡逆向移动，下降的1和2对应的是甲烷和水，由化学计量数之比可知，两条下降的曲线中分压更大的1为、2为，两条上升的曲线中3对应的是、4对应的是； 反应①是放热反应，如果体系已经达到平衡，随着温度升高，平衡应该逆向移动，的转化率必然下降。但表格数据显示，从 250℃ 到 350℃，转化率从 22% 一路飙升至 84%。这说明在 350℃ 之前，反应速率较慢，给定的时间内体系还没来得及走到平衡点，温度升高主要作用是加快反应速率；到了 350℃ 之后，体系基本达到了平衡。此后继续升高温度至 400℃，平衡移动成为主导：反应①是放热反应，升高温度导致平衡逆向移动，因此的转化率下降；(注：实际工业中也常伴随高温下催化剂活性下降的因素，作为补充原因也是合理的)； (4)多路径竞争反应中，活化能越小反应速率越快，产物占比越高，CO的含量高于CH4，说明从CO脱附生成CO(g)的活化能小于CO转化为CH4过程中的决速步活化能，故在未达到平衡前，生成CO的反应速率更快，其含量更高； 据图b的反应历程(能量态势图)，我们需要找到生成CH4路径中的“决速步”(即活化能最大的那一步)。第一步 (TS1) 活化能：0.87 - 0.00 = 0.87  eV；第二步 (TS2) 活化能：0.59 - (-0.10) = 0.69  eV；第三步 (TS3) 活化能： 1.94 - (-0.53) = 2.47 eV；第四步 (TS4) 活化能：2.48 - 0.56 = 1.92  eV；通过比较，生成CH4的最大活化能壁垒是 2.47 eV，要在竞争反应中让 CO 生成得更快，CO 脱附的活化能就必须低于竞争对手的最慢步骤(决速步)的活化能，因此推断其脱附活化能不高于 2.47 eV。 3.【答案】(1)；熵增 (2)缩短反应时间，且能提高 的产量；；(或 ) (3)降低；球磨的机械作用削弱(或部分破坏)了反应物中的化学键，使反应物更易断键发生反应，从而降低活化能 (4)产物中只有一种气体，固气易分离，可直接得到高纯度 【解析】(1)根据盖斯定律，将已知反应依次命名为反应Ⅱ和反应Ⅲ。目标反应Ⅰ可由2×反应Ⅱ+反应Ⅲ得到，因此 。反应Ⅰ中，气体分子数由4增加到6，体系混乱度增大，属于熵增反应。 (2)① 题目已知球磨总转数固定为 转，当转速为 转/分钟时，反应耗时为 ；当转速为 转/分钟时，反应耗时为 。且由图1可知， 转/分钟时的 产量高于 转/分钟时。因此，选择 转/分钟的优势是缩短了反应时间，且能提高 的产量。 ②反应时，转化了，根据方程式 可知，生成的物质的量为。则生成的平均速率。此时剩余为，体系中，，该反应的浓度商。 (3)由图2可知，球磨条件下反应的活化能(即过渡态能量与反应物能量之差)明显小于非球磨条件，故球磨能降低反应的活化能。从化学键角度分析，球磨提供的机械能削弱或部分破坏了反应物分子中的化学键，使得反应物的相对能量升高，从而减少了反应断键所需的能量，使反应更容易达到过渡态。 (4)反应Ⅱ的产物为 和 的混合气体，后续分离提纯较为困难；而反应Ⅰ的产物中只有 一种气体，副产物 为固体，固气极易分离，无需复杂的提纯步骤即可直接得到高纯度 。 4.【答案】(1) (2)bc (3)增大；减小生成物(水)的浓度，促使平衡向正反应方向移动 (4)0.05； 1.10 (5)＜；升温后，的增大倍数大于的增大倍数，这说明KⅡ增大的倍数大于KⅠ，因此，由题给公式可知，大小与呈正比，故 【解析】(1)根据盖斯定律，目标反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ，因此。 (2)a.若反应生成了D，总消耗A的物质的量为，总消耗B的物质的量为，因此，a错误。由图可知，在0~120 min内，135℃时，体系无D，说明只发生了反应Ⅰ，C的净生成速率等于 B的消耗速率，b正确。观察图象，在145℃(虚线)下，240~320 min 时各物质浓度曲线已呈水平状态，说明反应已经达到平衡，净反应速率(平均速率)为 0；而在135℃(实线)下，240~320 min 时曲线仍有微小变化，说明反应仍在向右进行，平均速率大于 0。因此145℃时的平均速率小于135℃ 时的平均速率，c正确，故选bc。 (3)水是反应Ⅰ、Ⅱ的生成物，移走水使生成物浓度减小，两个反应的平衡均正向移动，因此C和D的产率增大。 (4)已知135℃平衡时，由表格，得；又，因此(或可通过计算精确值)； 反应Ⅰ：； 反应Ⅱ：； 平衡时；， ；对于反应Ⅰ，平衡常数， 代入得。 (5)KⅠ 、KⅡ，温度升高，均增大，说明KⅠ、KⅡ均随温度升高而增大，因此；升高相同温度，的增大倍数大于的增大倍数，这说明KⅡ增大的倍数大于KⅠ，题给公式，大小与呈正比，K值增大的倍数越大，其对数就越大，对应的就越大，故。 5.【答案】(1)。 (2)< (3)=；＜；Mg·OH2反应生成MgOH+H的活化能比生成HMgOH的活化能大，所以生成HMgOH的反应速率更快，同时MgOH+H反应生成MgO+H2的活化能比HMgOH反应生成MgO+H2的活化能小，MgOH+H反应生成MgO+H2的速率更快，由于，，故平衡前< (4)增大；3000K时，Mg、H2O、H2均为气体，MgO为固体，，增大压强平衡正向移动，会放出更多热量，该反应器在单位时间内产生的能量将增大 【解析】(1)根据盖斯定律，将已知反应Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ相加，消去中间产物MgO(s)、MgO(l)，可得目标反应，故。 (2)已知，由图可知：温度升高时增大，几乎不变，因此对的斜率为，可得。 (3)① 焓变是状态函数，只与反应的始态和终态有关，两条路径的反应物和最终产物完全相同，因此。 ②Mg·OH2反应生成MgOH+H的活化能比生成HMgOH的活化能大，所以生成HMgOH的反应速率更快，同时MgOH+H反应生成MgO+H2的活化能比HMgOH反应生成MgO+H2的活化能小，MgOH+H反应生成MgO+H2的速率更快，由于，，故平衡前<。 ③总物质的量为，对应生成，因此总物质的量为；路径Ⅰ生成，物质的量为，则路径Ⅱ生成的物质的量为，故速率。 (4)3000K时，Mg、H2O、H2均为气体，MgO为固体，，增大压强平衡正向移动，会放出更多热量，该反应器在单位时间内产生的能量将增大。 6.【答案】(1)+165 (2)0.03；bd (3)C-H (4)；减小；A点代表的组分为，该反应体系中发生的主要反应为气体分子数增大的反应，减小压强，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，消耗量增大，其物质的量减小 【解析】(1)根据盖斯定律，将反应Ⅱ和反应Ⅲ相加即可得到反应Ⅰ，故 。 (2)0~2 h内每克催化剂催化生成 的平均速率 。由Ⅱ、Ⅲ两步反应关系可得，任意时刻都满足，无法说明各组分浓度或百分含量保持不变，不能作为平衡标志，a错误。的生成速率等于消耗速率，说明正逆反应速率相等，达到平衡，b正确。该反应在恒容密闭容器中进行，气体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明达到平衡状态，错误。反应前后气体总质量不变，但反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体分子数增加的反应，气体总物质的量在反应过程中不断增大，平均摩尔质量不断减小，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，说明达到了平衡状态，bd正确。 (3)由图甲可知，断裂C-H键的基元反应(②和④)的活化能分别为和，明显低于断裂C-C键的基元反应(①和③)的活化能(和)。活化能越低，反应越容易进行，因此该催化剂对C-H键的断裂具有更好的选择性。 (4)① 初始通入和各。根据反应Ⅱ和Ⅲ，设消耗的为，消耗的为，则生成的为，生成的为，体系中存在的为。由于存在，故 ，即消耗的多于消耗的，平衡时剩余的少于。升温使平衡正向移动。因此，反应物(的、)的量会随温度升高而减小，图中下降的曲线中，虚线在上方，代表，点线在下方，代表。观察反应的物质的量一定相等，反应Ⅱ生成主产物，反应Ⅲ的发生促进反应Ⅱ的平衡正向移动，所以物质的量在所有产物中应该是最高的，对应最上面的那条实线；550℃之后，由于随升温而骤减，下降的比要快，说明反应Ⅱ发生程度较大，导致的量大于，故曲线 L 代表。 ② A点在虚线上，代表的组分为。该反应体系中发生的反应(反应Ⅰ、Ⅱ)均为气体分子数增大的反应，若体系压强由变为，压强减小，平衡向气体分子数增大的方向(即正反应方向)移动， 的转化率增大，其物质的量减小。 7.【答案】(1)； (2)-145.2；b；吸水，使反应体系中水蒸气浓度降低，导致反应ii的平衡逆向移动(或抑制了反应 ii 的进行)；增大；增大，水煤气变换反应参与程度增大，生成等量时净消耗的 减少，而目的产物中的氢原子数不变，因此目的产物中氢原子占参加反应氢原子的比例增大；50% 【解析】(1)催化剂能降低反应活化能，活化能越低催化效率越高，由图可知的总活化能更低，催化效率更高；决速步是活化能最大的一步，由图可知，催化时，转化为的活化能最大，为决速步。 (2)①根据盖斯定律，反应iii = i + ii，因此； ②时，，，二者均为放热反应，越负，根据，温度升高时下降幅度越大；由表格数据，b的随温度升高下降幅度更大，对应反应iii。 ③无水吸收水蒸气，使体系中浓度降低，反应ii平衡逆向移动，消耗CO的量减少，因此CO转化率和选择性均减小。 ④由盖斯定律可知，反应 iii 可由反应 i 与反应 ii 叠加得到：反应 ii 是水煤气变换反应：；它消耗了反应 i 生成的 ，同时又生成 ，所以总反应 iii 中消耗的 减少。以反应 iii 的化学计量数为基准，生成 时：目的产物 中氢原子质量为：；参加反应的 为 ，其中氢原子质量为：；因此氢原子经济性为：；当增大时，分母减小，所以增大，即氢原子经济性增大；理由是：增大，水煤气变换反应参与程度增大，生成等量时净消耗的 减少，而目的产物中的氢原子数不变，因此目的产物中氢原子占参加反应氢原子的比例增大。 ⑤设初始投料，则。由图可知，投料比1.5时转化率为，剩余，选择性为，甲烷选择性，因此烯烃选择性。 转化的总物质的量，其中转化为烯烃的为，生成、，烯烃中氢原子物质的量； 由O守恒可得生成的物质的量为，结合产物中、的量，可得总参加反应的氢原子物质的量为； 氢原子经济性。 8.【答案】(1)；＜ (2)C (3)B；0.25； (4)1；或或或 (5) 【解析】(1)根据盖斯定律，将已知第一个反应乘以减去第二个反应乘以，得到目标反应，故。反应i中，反应物气体总物质的量为，生成物仅气体(DMO为液态)，气体物质的量减少，熵减小，因此。 (2)A.及时移走液态生成物DMO，DMO为纯液体，其量的改变不影响化学平衡移动，平衡转化率不变，错误。恒容密闭容器中通入，各反应物生成物浓度不变，平衡不移动，转化率不变，错误。增大和投料比，相当于增加CO浓度，平衡正向移动，转化率提高，正确。催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，转化率不变，错误。 (3)①该反应需要主产物DMO保持高选择性，同时保证一定转化率。由图可知，温度在时，主产物的选择性较高，但的转化率太低，而温度在时，副产物2的选择性急剧升高，不利于生产，故反应较适宜的温度区间为，答案选B。 ②时平衡转化率为，初始浓度为，因此平衡时， 两个反应中，每消耗均生成，因此平衡；结合DMO选择性，生成DMO的为 0.75×90%=0.675mol/L。根据反应 i，，反应 ii 消耗的=0.75mol/L×(1−90%)=0.075mol/L。生成 c(副产物1)=；列出变化量：： i. ii. 平衡，DMO为液态不计入平衡常数(题中所给单位亦可看出)，因此反应i的平衡常数。 (4)①速率方程，当增加10倍，增加10倍，可得，即，因此。 ②，因此，代入图2中任意一组数据即可： 或或或。 (5)根据原子守恒配平电极反应：左侧总组成为，右侧DMT总组成为，剩余对应2Y，因此Y为。 9.【答案】(1)有副反应发生生成烷烃(或生成高碳烷烃) (2)-497；A (3)； (4)＞；＜ (5)0.3； 【解析】(1)根据题干给出的反应历程图，中间体既可以继续与反应使碳链增长，也可以结合 +H 发生加成反应生成甲烷；同理，碳链增长过程中的中间体也可以结合 +H 生成乙烷、丙烷等烷烃。此外，碳链也有可能继续增长生成及以上的高碳烃。这些副反应的存在消耗了反应物，降低了目标产物低碳烯烃的产率。 (2)根据盖斯定律，目标反应 ① 可以由3×反应③ + 反应④得到，因此。 反应①是放热、气体分子数减少的反应，低温有利于放热反应平衡正向移动，高压有利于气体分子数减少的反应平衡正向移动，因此选低温高压A。 (3)由图 1 可知，在相同的温度下，使用催化剂时丙烯的转化率最低。由于丙烯是我们期望的目标产物，其转化(消耗)属于副反应，因此是抑制该副反应的最适宜催化剂。根据定义：收率转化为总烃的CO转化率低碳烯烃选择性；选择性为，说明总消耗CO中用于生成总烃；由图2可知，要使收率最大，需要找到乘积最大的组合。观察图 2 中三种催化剂的数据，对应的总转化率为，低碳烯烃选择性为，此时收率最大，因此收率计算式为。 (4)反应 ③为放热反应。在图 3 中的水平虚线(固定 CO 转化率为 60%)，该线与实线(a%)相交于点 M(温度较低)，与实线(b%)相交于点 N(温度较高)。在相同 CO 转化率下(即反应 ④ 生成量基本相同)，温度越高，放热的反应 ③ 平衡越向左移动，生成的 越少，导致选择性越低。因此，高温对应的线b% 的选择性低于低温对应的线a%，即a＞b； 由于反应3已经快速平衡，所以在任意时刻正逆反应速率相等，即=、=。题目要求比较和，本质上就是比较M点和N点的正反应速率。点N的温度远高于点M，温度升高会使反应速率常数k显著增大；此外，点N的CO2选择性更低，意味着更少的H2O被消耗，反应体系中H2O的浓度更高。在更高的温度和更高的反应物浓度双重作用下，N点的反应速率必然大于M点。因此，＜。 (5)设初始，： 转化率为，故转化的为，剩余； 丙烯选择性，故最终生成丙烯消耗为，得，分压比等于物质的量比，因此； 反应②为，反应商，代入分压化简得： ，平衡时：、、、，，，，计算得： 。 氢能源是一种来源丰富、清洁、高效、用途广泛的“绿色能源”，将氢作为能量载体储存起来，被认为是解决能源问题的最佳方案。 反应I：   反应II： (反应I中可以近似认为) 10.【答案】；该催化剂在物质的量分数较高的条件下仍能维持较高的反应速率，抗中毒性能更优 【解析】由图像可知，相同物质的量分数下催化的反应速率更高，且随物质的量分数增大，对应的反应速率基本保持稳定，对应的反应速率大幅下降，因此效果较好的催化剂为，理由为该催化剂在物质的量分数较高的条件下仍能维持较高的反应速率，抗中毒性能更优。 11.【答案】BCD 【解析】反应达到平衡时为动态平衡，的生成速率与消耗速率相等，并非不再生成，A错误。反应速率之比等于化学计量数之比，，当时，，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B正确。反应I中仅氢气为气态，恒容条件下气体压强与氢气的物质的量成正比，压强不再变化说明氢气的物质的量不再变化，反应达到平衡，C正确。恒容条件下气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量为氢气的质量，密度不再变化说明氢气的质量不再变化，反应达到平衡，D正确，故选BCD。 12.【答案】B 【解析】反应II为分解生成和氢气，为吸热、气体分子数增大的反应。体积减少相当于压强增大，平衡向气体分子数减少的方向即逆向移动，A错误。温度升高，吸热反应平衡正向移动，B正确。为液态，浓度为恒定值，加入不影响平衡状态，C错误。催化剂仅改变反应速率，不改变平衡状态，D错误。 13.【答案】C；温度不变，平衡常数不变，由可知氢气浓度不变 【解析】平衡常数仅与温度有关，恒温条件下值不变，由可知，氢气的浓度不变，故选C。原因为温度不变，平衡常数不变，由可知氢气浓度不变。 14.【答案】A 【解析】起始灰氢总物质的量为6mol，氢气的物质的量分数为0.5，因此起始氢气的物质的量为3mol，和总物质的量为3mol。设t min内生成的物质的量为，则消耗氢气的物质的量为，平衡时氢气的物质的量为，气体总物质的量为。由氢气的物质的量分数为0.375可得，解得，因此每分钟生成的物质的量为，故选A。 15.【答案】4.65% 【解析】1mol 最多吸收2mol ，吸收的氢气质量为，1mol 的质量为86g，因此储氢密度为。 16.【答案】或2.78 【解析】理论上1mol 最多吸收2mol ，储氢量为理论最大值的90%，因此实际吸收的氢气物质的量为，起始氢气物质的量为3mol，因此平衡时氢气的物质的量为，容器体积为2L，氢气浓度为，代入平衡常数表达式得。 17.【答案】液体储氢材料常温下为液态，便于贮存运输；反应产物为氢气与液态有机物，易分离得到高纯度氢气；反应条件温和，能耗低 【解析】液体储氢材料常温下为液态，相比氨气更便于贮存运输；反应产物为氢气与液态有机物，易分离得到高纯度氢气；反应条件温和，相比氨脱氢能耗更低。 18.【答案】(1)-283；错误。点燃，检验产物 (2)第六周期；Ⅷ；< (3)通入氢气；hgeidf或dhgeif等合理答案 【解析】(1)①根据盖斯定律，反应Ⅲ=。 ②该同学的结论“错误”。CO与O2常温下难反应的根本原因是活化能高而并非平衡常数过小，可通过点燃使之迅速产生CO2来验证。 (2)①Pt(原子序数78)，可根据稀有气体氡(86号元素)进行推断，按照元素周期表位置可知其在Ni元素所在列，故位于元素周期表第六周期第Ⅷ族。 ②反应Ⅳ是CO吸附在催化剂表面的过程，气态的CO吸附在固体的催化剂上，混乱度减小，。 ③由转化为时形成新的化学键放热故的能量比低，但在催化剂上脱附是吸热过程，故的位置在与的下面，如图：。 (3)①根据(3)题干表格中给出的反应历程，如h： ，g： 等，均涉及或含氢物种，说明体系中引入了作为反应物或助催化剂，开辟了新的、活化能更低的反应路径，从而能在30℃下进行反应。 ②根据表格中各基元反应判断反应进行的优先顺序h(H2(g)→H2*→2H*)→g(O2(g)+H*→O2H*)→e(O2H*→O*+OH*)→→→f(O*+CO*→O...CO*→CO2*)，故反应顺序是hgeidf；或其他合理答案：hgei位置不能互换，d可以在hgei前，也可以在hgei后，f在hgei后面，如dhgeif也可。 19.【答案】(1) 由盖斯定律，Ⅴ-Ⅳ得反应； (2)；C 过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图，在A路径中，决速步骤的能垒，反应Ⅰ的最优路径是C，其最大活化能最小，更利于反应进行； (3)； 由图，保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是；由图，时，氢气和水含量相等均为40%、乙醇和二氧化碳含量相等均为10%，则中氢气和水分压均为、乙醇和二氧化碳分压均为，则平衡常数； (4) 反应⑤消耗的反应，与步骤⑤形成竞争反应是争夺OH*的反应，即OH*+*=O*+H*和反应；由反应可知，④为可逆反应，则与第⑤步竞争的基元反应为：； (5)ⅰ. 可调控催化剂选择性生成或，由图，右侧C、O相结合且均吸附与催化剂表面，则其后生成的Y为CO； ⅱ.钠抑制了对的活化；钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型 由图，钠抑制了对的活化，钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型，从而使得掺杂的催化剂可以提高CO的选择性。 20.【答案】(1) 乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和， ① ② ③ 根据盖斯定律①+②-③得 。 (2)；乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键比乙醇的更强 乙酸、乙醇都能形成分子间氢键，乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键比乙醇的更强，所以沸点从高到低的顺序为。 (3)30；3.9； 初始组成。乙醇的初始浓度3.3mol/L、乙酸的初始浓度为9.9mol/L，平衡时乙醇的浓度减小3.3-0.33=2.97mol/L，则乙酸的浓度降低2.97mol/L，乙酸的转化率；平衡时乙醇的浓度为0.33mol/L、乙酸的浓度为9.9-2.97=6.93mol/L、乙酸乙酯的浓度为2.97mol/L、水的浓度为2.97mol/L，则平衡常数；。 (4)很小，温度对平衡影响小，液相反应，压强对平衡影响小；及时移出产物 液相反应，压强对平衡影响小，很小，温度对平衡影响小，所以难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率。及时移出产物，平衡正向移动，可以提高乙酸乙酯的产率。 21.【答案】(1)；；＜；低温 将反应①和②相加，消去中间产物，得到总反应：，反应焓变公式：：；反应中气体分子数减少(4 mol气体 → 1 mol液体)，混乱度降低，故ΔS < 0；自发性条件：根据ΔG = ΔH - TΔS，ΔH为负、ΔS为负时，低温(T较小)使ΔG < 0，反应自发；故答案为：  ；＜；低温； (2)反应②的速率大于反应①使得单位时间内(羟基乙醛)产率降低 恒压时，合成气中增大，意味着的分压增大，的分压减小，反应速率与反应物浓度相关，其分压减小效应超过分压增大的影响，导致反应①比反应②慢，故羟基乙醛单位时间产率降低；故答案为：反应②的速率大于反应①使得单位时间内(羟基乙醛)产率降低； (3)＜；降低；随着的增大，即温度降低，反应②的增大的程度大于反应④的增大程度 与的关系图中，斜率为。图中反应②的斜率大于反应④，表明。由于两反应的K随温度降低均增大，均为放热()，故；抑制甲醇生成，即让反应②的正向进行程度大于反应④，由图可知，随着的增大，增大的程度大于增大程度，故需要低温才能抑制甲醇的生成；故答案为：＜；降低；随着的增大，即温度降低，反应②的增大的程度大于反应④的增大程度； (4)①0.112 生成HOCH2CHO消耗甲醛38%，乙二醇消耗甲醛8%，甲醇消耗甲醛10%，总计38% + 8% + 10% = 56%。消耗量 = 1.0 mol/L × 56% = 0.56 mol/L，则甲醛的平均消耗速率； ② 总反应③：平衡常数表达式为[注：为液体，但在溶液中其浓度变化，故包含在中；单位要符合]；平衡浓度：(乙二醇平衡产率34%): ；羟基乙醛18% ：；甲醇14% ：，总甲醛消耗浓度：， 平衡 ：；给定平衡浓度：，，代入计算：，解得：(科学记数，保留小数点后2位)；故答案为：0.112；。 22.【答案】(1) ① ② ③ ×①+×②得到反应③，根据盖斯定律可知=×+×=； (2)d 随着铁的生成，电阻变小，可用单位时间内电阻的变化量来表示反应速率，即，选d； (3)Ⅰ 其它条件相同，温度越高，反应速率越快，曲线Ⅰ电阻变化最快，故曲线Ⅰ对应的反应温度最高； (4)a 由图可知途径a中能垒为1.3eV，比途径b中小，故途径a反应速率更快，途径a是主要途径； (5)②；将CaH2(s)放在不含水的N2气流中加热升温，看固体质量是否在减小 固体质量一直增加，则氢气的来源之一是反应②；若要判断另一个反应是否是H2的来源，必须进行的实验是：将CaH2(s)放在不含水的N2气流中加热升温，看固体质量是否在减小； (6)消耗H2O(g)同时产生H2(g)，H2O(g)的浓度减小，H2(g)的浓度增大均有利于平衡正向移动，提高Fe的产率 在相同温度下，用还原比直接用还原更有优势，从平衡移动原理角度解释原因：消耗H2O(g)同时产生H2(g)，H2O(g)的浓度减小，H2(g)的浓度增大均有利于平衡正向移动，提高Fe的产率。 23.【答案】(2)①滴入最后半滴标准溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复 淀粉遇I2显蓝色，I2被Na2S2O3消耗后蓝色消失，故滴定终点现象：滴入最后半滴标准溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复； KI的作用：将Br2转化为I2，便于滴定测定Br2浓度。离子方程式：； ②增大； 该反应消耗生成水，pH增大；因为Br2挥发导致实测c(Br2)偏小，根据题目信息可知，，则计算时所用的浓度小于其在溶液中实际浓度； ③实验Ⅱ的浓度低于实验Ⅰ，反应相同时间下，实验Ⅱ未达到平衡状态，导致溶液中偏低，计算的K值偏小 实验Ⅱ液面上方未观察到黄色气体，说明不是由于Br2挥发导致实测c(Br2)偏小，题目已知信息③也说明了与水反应的程度很小，可忽略对测定干扰；低浓度挥发性很小，可忽略，对比实验Ⅰ和Ⅱ可知，实验Ⅱ的pH更大，且反应后溶液为淡黄色，则可能原因是，实验Ⅱ的浓度低于实验Ⅰ，反应相同时间下，实验Ⅱ未达到平衡状态，导致溶液中偏低，计算的K值偏小； (3)①40℃下的理论K 平衡常数准确性验证：应与40℃下的理论K值比较，因为K值只与温度有关，(题目给出25℃的K，需查阅40℃的文献值)。 ②使反应更快的达到平衡状态，使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而准确测定K值 实验Ⅰ和实验Ⅱ反应时间相同，实验Ⅰ由于过大，反应速率过快，Br2挥发导致计算的K值小，实验Ⅱ由于过小，反应速率过慢，未达平衡状态，导致计算的K值小，故综合调控和温度的目的是使反应更快的达到平衡状态，使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态，从而准确测定K值。 24.【答案】(1) 已知： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ：       将Ⅰ×2+Ⅱ×2得：，所以由制的热化学方程式为； (2)① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体，根据元素守恒，还有水生成，化学方程式：； ② 根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有亚硫酸氢钠剩余，又因为＞，亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为：； ③ 在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，生成硫酸钠，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去； ④、SO2 碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为，生成了二氧化碳，二氧化碳用氢氧化钠吸收，转化成碳酸钠，可到多级串联反应釜中循环使用，所以尾气吸收器中吸收的气体有，在多级串联反应釜中持续通入的，则尾气吸收器中吸收的气体还有；故答案为：；；；、SO2； (3)① 由图可知，①，时，碳酸氢根平衡转化率较低，而亚硫酸根的平衡转化率较高，所以与优先反应； ②时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降 一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，发生的反应为：，，时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。 故答案为：；时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。 25.【答案】(1)葡萄糖 纤维素水解得到葡萄糖，葡萄糖发酵产生二氧化碳和乙醇； (2)①+44.4 反应Ⅰ-反应Ⅱ得到“已知反应”，根据盖斯定律=-24.3kJ·mol-1+68.7 kJ·mol-1=+44.4 kJ·mol-1； ②AC 恒温恒容下发生：该反应是气体总物质的量增大的反应，容器内的压强不再变化，说明气体总物质的量不再改变，说明反应达到平衡状态，A入选。体积自始至终不变，气体总质量自始至终不变，则气体密度不是变量，混合气体的密度不再变化，不能说明反应是否达到平衡状态，B不选。的体积分数不再变化，说明其物质的量不再改变，反应已达平衡，C入选。单位时间内生成，同时消耗均是逆反应速率，不能说明反应是否达到平衡状态，D不选。 ③降温冷凝后收集气体 可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气，最适宜的方法为降温冷凝后收集气体； (3)①乙酸选择性最大且反应速率较快 由图1可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为乙酸选择性最大且反应速率较快； ②产物1 由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58eV，生成产物2的最大能垒为0.66eV，生成产物3的最大能垒为0.81eV，图1中乙酸的选择性最大，说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大，则乙酸可能是产物1； ③36:5； 设投料n(H2O)=9mol，n(乙醇)=1mol，密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72mol，n平(乙醇)=1mol×10%=0.1mol，恒温恒压下，各组分的分压之比=各组分的物质的量之比，故0.72：0.1=36：5；列三段式、，则平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、0.18mol，气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol，则kPa。 26.【答案】(1)5 反应的焓变=反应物的总键能-生成物的总键能，计算该反应的需。、、、，共5种化学键的键能数据。 (2)①该反应为放热反应，在绝热容器中进行，的比热容较大，则体系温度变化较小，催化剂活性受温度影响，过量可有效防止催化剂活性下降 该反应为放热反应，在绝热容器中进行时，若无水的存在，随着反应进行，温度会逐渐升高，由于使用了低温型催化剂，温度过高会导致催化剂的活性下降；的比热容较大，可以吸收大量的热从而使体系温度变化较小，因此，过量可有效防止催化剂活性下降。 ②；具有强氧化性，能使设备表面形成一层致密的氧化膜 脱碳过程中，溶液会吸收，发生反应，当溶液浓度偏高时，会生成较多，而溶解度相对较小，容易在溶液中达到饱和后结晶析出，从而堵塞设备。中的Cr元素化合价为，处于最高价态，具有强氧化性，在钢制吸收塔的环境中，它会与铁发生氧化还原反应，使铁表面形成一层由铁的氧化物和铬的氧化物组成的致密氧化膜，这层氧化膜可以将钢铁与腐蚀性介质隔离开，阻止氧气、水和其他腐蚀性物质与钢铁接触，从而减缓腐蚀。 (3)①当时，载氧体为，氧化性较强，提供的O原子较多，将CO氧化为，使得CO的物质的量减小，增大；432 当时，载氧体中没有，只有，由于的氧化性较强，且其提供的O原子较多，可以将CO氧化为，使得CO的物质的量减小，增大；由题图乙可知，当时，转化率为60%，则，已知CO的选择性，则，根据图乙中数据可知，此时产物气中，则，故生成标准状况下CO和的总体积为432mL。 ②C、Fe、FeO 新制载氧体与反应后新生成的晶态物质，在步骤Ⅱ中会与反应，使载氧体再生从而继续与反应，因此，在新制载氧体中不存在，而在与反应后的载氧体中含有的晶态物质，会在步骤Ⅱ中与反应。因此，对比二者X射线衍射谱图可知，C、Fe、FeO在步骤Ⅱ中均可与反应。 ③步骤Ⅰ中作载氧体供氧，将甲烷转化为CO和氢气，可以避免生成大量积炭致催化剂活性降低甚至失活；采用分步制备，可提高原料利用率，且可以有效消除积碳使催化剂再生，同时步骤Ⅰ需要的温度较高，步骤Ⅱ需要的温度较低，分步制备也可节约能源。 27.【答案】(1) 已知： I.   Ⅱ. 将I+Ⅱ可得=，故答案为：； (2)B 已知反应Ⅱ.  为放热反应，要提高平衡产率，要使平衡正向移动。高温会使平衡逆向移动，不利于提高平衡产率，A错误。低温使平衡正向移动，高压也使平衡正向移动，可提高平衡产率，B正确。高温会使平衡逆向移动，低压会使平衡逆向移动，不利于提高平衡产率，C错误。低压会使平衡逆向移动，不利于提高平衡产率，D错误。 (3)④；HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O 反应活化能越高，反应速率越慢，从图中可以看出，第四步活化能最高，速率最慢，基元反应为CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O；由图可知，在第三步时生成了水，基元反应为：HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O，故答案为：④；HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O； (4)已知反应I为吸热反应， Ⅱ为放热反应，III为吸热反应，根据图像，温度逐渐升高，则碳酸镁的转化率逐渐升高，氢气的转化率下降，在以下不考虑反应Ⅲ，则二氧化碳的选择性上升，甲烷的选择性下降，所以a表示碳酸镁的转化率，b表示二氧化碳的选择性，c表示甲烷的选择性。 ①c 表示选择性的曲线是c，故答案为：c； ② 点M温度下，从图中看出碳酸镁的转化率为49%，则剩余的碳酸镁为0.51mol，根据碳原子守恒，甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol，又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等，则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol，根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol，根据氢原子守恒得出 氢气的物质的量为0.02mol，总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol，，，，则反应Ⅱ的，故答案为：； ③0.2；反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气 在下达到平衡时，碳酸镁完全转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的二氧化碳为0.7mol，生成的甲烷为0.1mol，根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1 mol=0.2mol；因为反应Ⅱ是放热的，反应Ⅲ是吸热的。在，随温度升高，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅲ正向移动，由于反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气，导致平衡转化率下降，故答案为：0.2；反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气。 28.【答案】(1)① 0~30min内，环氧乙烷完全转化，； ②cd ，主反应中，，则生成物总能量低于反应物总能量，a错误。由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物，即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量，0~30min内，，b错误。主反应中，，副反应，同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比，产物中，即，，反应时间相同，则，，则，c正确。选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高 乙二醇的最终产率，d正确。 (2)①；该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，故、、对应α为0.6、0.5、0.4； ②< 由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，<0； ③=；12 M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式：，平衡时，、、的物质的量分数分别为，； ④ 设起始加入mmolCO和3molH2，此时，列三段式：，平衡时，气体总的物质的量为mmol，、、平衡分压分别，。 29.【答案】(1)-137 由盖斯定律，②－①可以得到目标反应，则； (2)温度升高，反应速率加快或温度升高，催化剂活性增强 反应未达到平衡状态，温度升高，反应速率加快，乙炔的转化率增大或温度升高，催化剂活性增强，乙炔的转化率增大； 催化剂在该温度范围内失活 220℃-260℃，乙炔的转化率下降，反应未达平衡状态，说明不是由于平衡移动造成的，可能原因是催化剂在该温度范围内失活； ＞；乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1乙炔的转化速率大于反应2乙炔的转化速率 由图像可知，乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1乙炔的转化速率大于反应2乙炔的转化速率，即； (3)9.2×10-3 将数据代入方程，②÷①得到，则，时，，； (4)Pd/W；Pd/W做催化剂时，生成乙烷的活化能大于Pd催化剂时的 如图可知，选择Pd做催化剂时，生成乙烷的活化能低于选择Pd/W时的(0.68＜0.83)，说明使用Pd做催化剂，乙烯更容易转化为乙烷，使乙烯的选择性更小，故Pd/W做催化剂时，乙烯的选择性更高。 30.【答案】(1)ΔH1+ΔH2 已知：Ⅰ.Ⅱ.依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ即得到反应的焓变为ΔH1+ΔH2； (2)H2O；＜ 由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K=108，根据方程式结合平衡常数表达式可知始终成立，因此根据图像可知乙表示的物种是H2O，丁表示的是H2，升高温度S2减小，H2O、H2均增大，所以丙表示表示SO2，甲表示H2S，因此反应Ⅲ的正反应是放热反应，即ΔH＜0； (3)0.45+0.5a；150a T1平衡时H2是amol，根据可知H2O和SO2的物质的量均为100amol，根据H元素守恒可知H2S为0.1－101a，设平衡时CaS和S2的物质的量分别为xmol和ymol，根据Ca元素守恒可知CaSO4是1－x，根据O元素守恒可知2=100a+200a+4－4x，解得x=75a+0.5，根据S元素守恒可知2=0.1－101a+100a+1+2y，解得y=0.45+0.5a，所以此时CaS和CaSO4的物质的量的差值为2x－1=150a。 (4)增大；减小 设反应I+反应II=反应IV，反应IV为：，KIV=，压缩容器体积产率增大、K不变，，增大，则c(SO2)增大，KIII=，KIII不变，c(SO2)增大，则增大，增大，又据S元素守恒，CaSO4、CaS中有1molS原子，而增大、c(SO2)增大，说明c(H2S)减小，又增大，所以减小，不变，所以n(H2O)减小。 31.【答案】(1)-41.2 由盖斯定律，②－①可以得到目标反应，则； (2)bc 气体质量是定值，体积是固定的，密度始终不变，气体密度不变，不能说明达到平衡状态；两个反应均为气体体积增大的反应，则随着反应进行，压强变大，压强不变是平衡状态；气体浓度不变是平衡状态的标志，则浓度不变，是平衡状态；CO和CO2物质的量相等，不能说明其浓度不变，不能判断达到平衡状态，选bc。 (3)原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢；催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利 反应①的选择性接近100%，原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢，所以反应①的选择性接近100%；反应①是吸热反应，升高温度平衡会正向移动，会有利于反应①，但反应①选择性下降，可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利； (4)b 增加原料中CH4的量，CH4自身转化率降低；增大原料中CO2的量，CH4转化率增大；通入Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变，选b； (5)增大；0.675p2 如图可知，恒压时，随着Ar含量上升(图像从右到左)，反应物的分压减小，相当于减压，平衡正向移动，压强不影响反应④平衡移动；则随着Ar含量下降，反应③和⑤平衡逆向移动，但甲烷的转化率下降的更快，而反应①甲烷二氧化碳转化率相同，说明反应⑤逆移程度稍小，但CO减小的少，则n(CO):n(H2)增大；设初始投料：、、，平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳的转化率为30%，则平衡时：；；根据碳元素守恒：；根据氧元素守恒：；根据氢元素守恒：；平衡时，气体总物质的量为，Ar的分压为，则总压为，、、、，反应⑤的平衡常数。 32.【答案】(1)< 根据表格中的数据，反应温度升高反应的平衡常数减小，说明反应向逆反应方向移动，又因升高温度向吸热反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反应的ΔH<0。 (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b) 根据已知条件可以写出如下热化学方程式： 根据盖斯定律，用反应①的2倍加上反应②的3倍减去反应③即可得到目标方程式，故目标方程式的ΔH=c-2a-3b kJ·mol-1。 (3)温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高，催化剂的催化活性下降导致产率过低) 根据表格中的平衡常数，反应温度在500K时，平衡常数K<，此时平衡常数过小，导致乙二醇产率过低；或温度过高，催化剂的催化活性下降，导致乙二醇产率过低。 (4)MG、乙二醇、乙醇的选择性之和为100，曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，根据曲线的变化，曲线Ⅰ表示DMO的实际转化率；随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇、乙二醇会继续转化成乙醇，根据曲线的变化，曲线IV为MG的选择性曲线，因此曲线III为乙醇的选择性曲线。 ①I；IV 根据上述分析，曲线I为DMO的实际转化率曲线；曲线IV为MG的选择性曲线； ②BD 根据图示，降低温度，DMO的转化率降低，A不选。增大压强，反应体系中的活化分子数增加，化学反应速率加快，DMO的转化率增大，B入选。减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降，DMO的转化率降低，C不选。A点时DMO的转化率为80%，升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡，延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行，增大DMO的转化率，D入选。 ③1.98 483K时，DMO的实际转化率为99%，设起始投入反应的DMO为100mol，则出口出流出的乙醇的物质的量为100mol×99%×2%=1.98mol，此时还有1mol DMO未反应从出口流出，因此出口处==1.98； ④0.025 设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和1mol，A点时DMO的实际转化率为80%，MG和乙二醇的选择性为50%，假设该反应分步进行，第一步发生DMO转化为MG，可写出如下关系： 第二步反应，MG转化为乙二醇，可写出如下关系： 这时，体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CH3OH的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol，体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵Qx==0.025。 33.【答案】(1)C、H、Fe； (2)；多孔 Al2O3可作为气体吸附剂，含量过多会吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%时，α-Fe表面积减小，反应速率减小，产生NH3减少 (3)NaHCO3受热分解，导致HCOO-产率下降；-NH2可以与形成氢键；CN—NHD或DCOO— 【解析】(1)由图可知，反应器I中反应物为一氧化碳、氢气、氧化铁，生成物为二氧化碳、水、铁，发生的反应为、，则反应中化合价发生改变的元素为碳元素、氢元素、铁元素；由方程式可知，1mol一氧化碳和1mol氢气与氧化铁反应生成mol铁，反应器Ⅱ中铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应的方程式为，由方程式可知，mol铁生成氢气的物质的量为mol×=mol，故答案为：C、H、Fe；； (2)①由题意可知，吸收一氧化碳的反应为一氧化碳与和氨水的混合溶液反应生成，反应的化学方程式为。 ②氧化铝含量大于2%，出口处氨含量下降说明多孔氧化铝含量过多会吸附反应生成的氨气，由图可知，氧化铝含量大于2%时，催化剂α-Fe表面积减小，催化性能降低，导致反应速率减小，使得出口处氨含量下降，故答案为：多孔 Al2O3可作为气体吸附剂，含量过多会吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%时，α-Fe表面积减小，反应速率减小，产生NH3减少； (3)①碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，温度高于70℃，碳酸氢钠受热分解，导致HCOO-产率下降，故答案为：NaHCO3受热分解，导致HCOO-产率下降； ②氨基和碳酸氢根离子可以形成氢键，形成的氢键将碳酸氢根离子控制在催化剂表面；由图可知，步骤Ⅱ发生的反应为氨基和碳酸氢根离子中的羟基发生取代反应生成水，氢气发生共价键断裂，氢原子被CN吸附，步骤Ⅲ发生的反应为碳氮键发生断裂，碳原子和氮原子分别与氢原子结合生成CN—NH2和HCOO—，则用D2代替氢气，得到的产物为CN—NHD和DCOO—，所以通过检测是否存在CN—NHD或DCOO—可确认反应过程中的加氢方式，故答案为：-NH2可以与形成氢键；CN—NHD或DCOO—。 34.【答案】(1)能 (2)6a-b-9c (3)反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小 (4)10.0；pH=10.0时，产物中积炭平均含量最低，CH4平均转化率最大，芳烃平均产率最高 (5)20%；或 (6)适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可) 【解析】(1)反应ⅰ.，在1000K时，ΔG=ΔH-TΔS=+74.6 kJ·mol-1-1000K×80.84×10-3kJ·mol-1·K-1=-6.24 kJ·mol-1＜0，故反应ⅰ在1000K时能自发进行。 (2)ⅱ. 由题给数据可得出以下热化学方程式： ③CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)    ΔH=akJ·mol-1 ④C6H6(l)+7.5O2(g)＝6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=bkJ·mol-1 ⑤H2(g)+0.5O2(g)＝H2O(l)        ΔH=c kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应③×6-④-⑤×9得，反应ⅱ的(6a-b-9c) kJ·mol-1。 (3)由于反应ⅰ生成固态炭，会覆盖在催化剂表面，从而减小气体与催化剂的接触面积，因此随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低。 (4)比较表中数据可以看出，pH=10.0时，CH4平均转化率为最大值10.45%，芳烃平均产率为最大值6.45%，产物中积炭平均含量为最小值33.10%，所以最佳pH为10.0。 (5)下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，设起始时C6H6的物质的量为1mol，CH4的物质的量为5mol，参加反应C6H6的物质的量为xmol，则可建立如下三段式： 依题意，，解得x=0.2，平衡时，n(C6H6)=0.8mol，n(CH4)=4.8mol，n(C7H8)=0.2mol，n(H2)=0.2mol，则的平衡转化率为=20%，平衡常数Kp=或。 (6)已知，，则温度降低，增大，可提高苯的产率；加入合适的催化剂，选择性降低Ea,苯，加快生成苯的速率，提高苯的产率。所以若要提高苯的产率，可采取的措施有：适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可)。 35.【答案】(1)氟单质与铜制容器表面的铜反应形成一层保护性的氯化铜薄膜，可阻止氟与铜进一步反应 (2)A (3)AB (4) 【解析】(1)氟单质常温下能腐蚀等金属，但工业上却可用制容器储存。类比铝在空气中不易被腐蚀的原理，可用制容器储存氟单质的原因是氟单质与铜制容器表面的铜反应形成一层保护性的氟化铜薄膜，可阻止氟与铜进一步反应。 (2)由图中信息可知，参与了反应过程，但最后又生成了，因此上述反应中的催化剂为，故选A。 (3)由图中信息可知，反应②的化学方程式为，反应③的化学方程式为，这两步反应中Xe和Pt的化合价都发生了变化，因此，上述过程中属于氧化还原反应的是②和③；反应④的化学方程式为，反应⑤的化学方程式为，这两步反应中元素的化合价没有变化，因此，这两个反应不是氧化还原反应，故选AB。 (4)氟气通入氙(Xe)会产生三种氟化物气体。现将的和的同时通入的容器中，反应后，测得容器内共有气体，且三种氟化物的比例为。假设的物质的量分别为x、6x、3x，则++10x-10x-x--=，解之得，内的速率。 36.【答案】(1)++ (2)；当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，温度升高，反应Ⅱ逆向移动，所以的摩尔分数减小。 (3)；0.5；不变；不变 【解析】(1)已知三个反应： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 设目标反应为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以++。 (2)图示温度范围内已完全反应，则反应Ⅰ已经进行完全，反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应，从开始到T1，温度不断升高，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，依据反应Ⅱ，量减小，摩尔分数减小，量升高，摩尔分数，且二者摩尔分数变化斜率相同，所以a曲线代表的摩尔分数的变化，则c曲线代表的摩尔分数随温度的变化，开始到T1，的摩尔分数升高，说明在这段温度范围内，反应Ⅲ占主导，当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，所以的摩尔分数减小。 (3)①压力p下、温度为时，、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则H2O(g)的摩尔分数为：，则反应的平衡常数 ； ②设起始状态1molC(s)，xmolH2O(g)，反应Ⅰ进行完全。 则依据三段式： 根据平衡时、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则有、、，解出，，则，而由于平衡时n(总)=4mol，则y=4，y=，则n(CaCO3)= ==0.5。 ③若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，反应的Kp=，温度不变，Kp不变，则分压不变；体系中增加了，若反应Ⅱ逆向移动，在CO2分压不变的前提下，CO、H2O的分压增大，H2分压减小，则反应Ⅱ的Kp将会发生变化，与事实不符， 所以为了保证Ⅱ的Kp也不变，最终所有物质的分压均不变，即不变。 37.【答案】(1)-67 (2)a；80%；7.8；10.92 (3)(或3：2)；5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升；I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br 【解析】(1)将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的∆H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。 (2)(i)根据方程式①，升高温度，反应向吸热反应方向移动，升高温度，平衡逆向移动，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量减少，故CH3Br的曲线为a； (ii)560℃时反应达平衡，剩余的CH4(g)的物质的量为1.6mmol，其转化率α=×100%=80%；若只发生一步反应，则生成6.4mmol CH3Br，但此时剩余CH3Br的物质的量为5.0mmol，说明还有1.4mmol CH3Br发生反应生成CH2Br2，则此时生成的HBr的物质的量n=6.4+1.4=7.8mmol； (iii)平衡时，反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故该反应的平衡常数K===10.92。 (3)(i)11~19s时，有I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1，无I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1。生成速率比==； (ii)从图中可以看出，大约4.5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升，因此，可以利用此变化判断I2提高了CH3Br的选择性； (iii)根据反应机理，I2的投入消耗了部分CH2Br2，同时也消耗了部分HBr，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br，提高了CH3Br的选择性。 38.【答案】(1)bc (2)不能；与按物质的量之比4:1发生反应，实验中与的物质的量之比为32:3 (3)实验Ⅲ的现象表明，Co3+、Co2+分别与配位时，更易与反应生成(该反应为快反应)，导致几乎不能转化为，这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动，因此，上述反应能够正向进行 (4)； 【解析】(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液，需要用到容量瓶、胶头滴管等等，因此选bc。 (2)CoSO4溶液中存在大量的，向其中加入30%的后无明显变化，因此，实验I表明不能催化的分解。实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为，实验中与的物质的量之比为32:3，因此，大大过量的原因是：与按物质的量之比4:1发生反应，实验中与的物质的量之比为32:3。实验Ⅲ的实验现象表明在的作用下能与反应生成，然后能催化的分解，因此，在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式为、 。 (3)实验I表明，反应难以正向进行。实验Ⅲ的现象表明，Co3+、Co2+分别与配位时，更易与反应生成(该反应为快反应)，导致几乎不能转化为，这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度，根据化学平衡移动原理，减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动，因此，上述反应能够正向进行。 (4)实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体，说明发生了；B到C溶液变为粉红色，并产生气体，说明发生了，因此从A到C所产生的气体的分子式分别为和。 39.【答案】(1)吸；587.02；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)甲；；0.1952；；逆反应方向 【解析】(1)由题给热化学方程式：①，；②，；则根据盖斯定律可知，①+②，可得热化学方程式，，则制备56gSi，即2molSi，需要吸收热量为；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)①由转化率图像可知，0-50min，经方式甲处理后反应速率最快；经方式丙处理后，50min时SiCl4的转化率为4.2%，反应的SiCl4的物质的量为0.1mol×4.2%=0.0042mol，根据化学化学计量数可得反应生成的SiHCl3的物质的量为，平均反应速率； ②反应达到平衡时，SiCl4的转化率为14.6%，列出三段式为： 当反应达平衡时，H2的浓度为，平衡常数K的计算式为； ③增大容器体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即反应平衡向逆反应方向移动。 40.【答案】(1)C (2)AC (3)随着投料比增大，NaBH4的水解转化率降低 (4)O2+4e-+2CO2=2；70% (5) 【解析】(1)反应， ，由可知，任意温度下，该反应均能自发进行，故答案选C； (2)AC 升高温度，活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率加快，A入选。加入少量异丙胺，溶液变碱性，碱性水解慢，化学反应速率降低，B不选。加入少量固体硼酸，溶液变酸性，NaBH4中H为-1价，在酸性条件下易于H+反应生成氢气，水解快，化学反应速率加快，C入选。增大体系压强，忽略体积变化，则气体浓度不变，化学反应速率不变，D不选。 (3)随着投料比增大，NaBH4的水解转化率降低，因此生成氢气的速率不断减小。 (4)根据题干信息，该燃料电池中H2为负极，O2为正极，熔融碳酸盐为电解质溶液，故正极的电极反应式为：O2+4e-+2CO2=2， 该条件下，0.49L H2的物质的量为，工作时，H2失去电子：H2-2e-=2H+，所带电荷量为：2×0.02mol×6.0×1023mol-1×1.60×10-19= 3840C，工作电荷量为：3.2×14×60=2688C，则该电池将化学能转化为电能的转化率为：； (5)结合题干信息，要使得氢原子利用率为100%，可由(2×反应3)-(2×反应Ⅱ+反应Ⅰ)得， 。 41.【答案】(1)；；该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从到平衡时增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低；； 0.03；D (2)5.54；0.033；增大 【解析】(1)①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的。 ②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。 可计算得，。 ③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在(0.5，60)。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。 (2)①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。 ②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $