高考化学一轮专题复习：化学反应原理综合题

试卷第=page2121页，共=sectionpages2222页试卷第=page2222页，共=sectionpages2222页高考化学一轮专题复习：化学反应原理综合题1．（2022·全国·高三专题练习）硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)是有害气体，可用多种方法进行脱除。(1)实验室制取乙炔时，用硫酸铜溶液除去乙炔气体中混有的H2S气体，发生反应：H2S+Cu2+(aq)=CuS+2H+(aq)，计算25℃时，该反应的平衡常数为___________。(已知25℃时Ksp(CuS)=1.25×10-36，H2S的Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-13)(2)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的H2S，装置如图，主要反应：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O(FeS难溶于水)，室温时，pH=7的条件下，研究反应时间对H2S的去除率的影响。①装置中微电池负极的电极反应式为___________。②一段时间后，单位时间内H2S的去除率降低，可能的原因是___________。(3)Fe2(SO4)3溶液脱除空气中H2S并再生的原理如图甲所示。将一定体积含H2S的空气匀速通入Fe2(SO4)3溶液中，反应相同时间，初始Fe3+浓度ρ(Fe3+)及其pH与H2S脱除率的关系如图乙所示。当ρ(Fe3+)>10g·L-1，H2S脱除率下降的原因是___________。(4)在恒容密闭容器中，用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图所示)，该过程中部分物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示：依据上图描述H2还原SO2生成S的两步反应为：___________(用化学方程式表示)2．（2022·全国·高三专题练习）国家主席习近平提出了中国应对气候变化的两个目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，于2060年前实现碳中和。因此，研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量成为了研究热点。为减少CO2对环境造成的影响，可采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该反应体系中涉及以下两个反应：I.CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1II.CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)ΔH2回答下列问题：(1)反应I、II的InK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。ΔH1________0(填“大于”或“小于”或“等于”)；升高温度，反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)的化学平衡常数________(填“增大”或“减小”或“不变”)。(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有________。A．增大CO的浓度，反应I的平衡向正反应方向移动B．降低温度，反应I和II的正、逆反应速率都减小C．恒温恒容下充入氦气，反应I的平衡向正反应方向移动D．增大压强，反应I和II重新达到平衡的时间不同(3)恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应II，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中：CH3OH的选择性=×100%①在上述条件下合成甲醇的工业条件是________。A．210℃

B．230℃

C．催化CZT

D．催化剂CZ(Zr-1)T②在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是________。(4)恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应I和反应II，初始压强为p0，在300℃发生反应，反应达平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%.则达到平衡时H2的转化率为________，反应II的平衡常数K=________(保留两位有效数字)。3．（2022秋·湖南岳阳·高三校联考期中）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此碳的利用、捕集和减排成了研究的重点。(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：反应I：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1=-164.9kJ·mol-1反应II：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1则CH4(g)和H2O(g)重整生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。(2)将CO2和H2按体积比1：4混合(n总=5mol)，匀速通入装有Ru/TiO2催化剂的反应容器中发生反应I和反应II。反应相同时间，CO2转化率、CH4和CO选择性(选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)随温度变化曲线分别如图所示。①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v正(a)___________v逆(a)(填“＞”“=”或“＜”)。②Ru/TiO2催化剂在较低温度主要选择___________(填“反应I”或“反应II”)。③350℃～400℃温度区间，CO2转化率呈现减小的变化趋势，其原因是___________。④350℃时，反应达到平衡时容器体积为5L，求该温度下反应I的平衡常数K=___________L2·mol-2。(3)常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c(CO)：c(H2CO3)=___________。(已知：常温下H2CO3：Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11)(4)Na−CO2电池可以实现对CO2的利用，该类电池放电的反应方程式为：4Na+3CO2=2Na2CO3+C。其工作原理如图所示，请写出正极的反应方程式___________。4．（2022·江苏·高三专题练习）含NO烟气需要处理后才能排放。(1)氢气催化还原含NO烟气。主反应：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH1=akJ•mol-1副反应：2NO(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)ΔH2=bkJ•mol-1①2NO(g)+N2(g)2N2O(g)ΔH=_____kJ•mol-1②某温度下H2的体积分数对H2还原NO反应的影响如图1所示。当H2的体积分数大于600×10-6时，N2的体积分数呈下降趋势，原因是_____。(2)煤焦吸附还原含NO烟气。将原煤经热解、冷却得到煤焦，NO的脱除主要含吸附和化学还原(ΔH<0)两个过程，煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附，其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S—500、S—900表示，相关信息如表：煤焦元素分析(%)比表面积(cm2∙g-1)CHS—50080.792.76105.69S—90084.260.828.98将NO浓度恒定的烟气以固定流速通过装有煤焦的反应器。不同温度下，测得NO的脱除率与温度的关系如图2所示。①相同温度下，S—900对NO的脱除率比S—500的低，可能的原因是_____。②350℃后，随着温度升高，NO的脱除率增大的原因是_____。(3)P1—g—C3N4光催化氧化含NO烟气。用P1—g—C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图3所示。在酸性水溶液中，光催化脱除原理和电化学反应原理类似，P1—g—C3N4光催化的P1和g—C3N4两端类似于两极，该反应过程可描述为_____。5．（2022·上海·高三专题练习）硝酸是一种重要的化工原料，工业上采用氨催化氧化法制备，生产过程中发生的反应有：NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l)ΔH1=-292kJ/molNO(g)+O2(g)=NO2(g)ΔH2=-56kJ/mol3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH3=-70kJ/mol回答以下问题：(1)NH3(g)十2O2(g)=HNO3(aq)+H2O(l)的∆H=___________kJ•moL-1。原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前，必须进行脱硫脱硒处理。其原因是___________(2)研究表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：(a)2NO(g)N2O2(g)(快)(b)N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)①该反应的速率由b步决定，说明b步反应的活化能比a步的___________(填“大”或“小”)。②在恒容条件下，NO和O2的起始浓度之比为2：1，反应经历相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图，则150℃时，V正___________V逆(填“＞”或“＜”)。若起始c(O2)=5.0×10-4mol•L-1，则380℃下反应达平衡时c(O2)=___________mol•L-1。(3)T1温度时，在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示：①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________(填序号)。A．混合气体的密度不变

B．混合气体的颜色不变C．K不变

D．2v正(O2)=v逆(NO2)②温度为T1时的化学平衡常数K=___________。③实验测得：V正=K正c2(NO)•c(O2)，V逆=K逆c2(NO2)，K正、K逆为速率常数，受温度影响。若将容器的温度变为T2时，K正=K逆，则T2___________T1(填“＞”、“＜”或“=”)。6．（2022·广东·模拟预测）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放缓解能源危机。用CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)过程主要涉及以下反应：a)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1b)CO2g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/molc)CO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)△H3=-45.1kJ/mol(1)根据盖斯定律，反应a的△H1=___________。(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。反应历程中最小能垒(活化能)E正___________eV。写出历程②的化学方程式___________。(3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。A．升高温度，反应b正向移动，反应c逆向移动B．加入反应a的催化剂，可以降低反应的活化能及反应热C．增大H2的浓度，有利于提高CO2的平衡转化率D．及时分离除CH3OH，可以使得反应a的正反应速率增大(4)加压，甲醇产率将___________；若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，甲醇产率将___________。(填“升高”、“不变”、“降低”或“无法确定”)。(5)使用新型催化剂，让1molCO2和3molH2在1L密闭容器中只发生反应a、b，CO2平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指转化生成甲醇的CO2物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示。553K时，若反应后体系的总压为p，反应a的Kp=___________(列出计算式)。(Kp为压强平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中用气体分压代替浓度，气体的分压等于总压乘以物质的量分数)，由上图可知，适宜的反应温度为___________。7．（2022秋·山东临沂·高三统考期中）某天然气含CH4和一定量的CO2。以天然气为原料制备苯和氢气的工艺流程如下图所示：(1)加热塔中发生反应的化学方程式为_______。(2)由甲烷制备苯的过程中存在如下反应：芳构化反应：6CH4(g)C6H6(g)+9H2(g)ΔH1积碳反应：CH4(g)C(s)+2H2(g)ΔH2若要用ΔH1计算ΔH2，则还需要利用_______反应的ΔH。(3)已知不同温度和压强下，甲烷芳构化反应中甲烷的平衡转化率如图所示：①ΔH1_______0(填“>”或“<”)②P1、P2的大小关系是_______，理由是_______。(4)在适宜温度下，以金属Mo作催化剂，由甲烷制备苯，几个小时后，单位时间内苯的产量迅速下降，主要原因是_______。8．（2022·全国·高三专题练习）环戊烯()常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂作用下，可通过环戊二烯()选择性氧化制得，体系中同时存在如下反应：反应I：(g)+H2(g)(g)

ΔH1=-100.3kJ·mol-1反应II：(g)+H2(g)=(g)

ΔH2=-109.4kJ·mol-1反应III：(g)+(g)2

ΔH3已知选择性指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。回答下列问题，(1)反应III的ΔH3=_______kJ·mol-1。(2)为研究上述反应的平衡关系，在T°C下，向某密闭容器中加入amol的环戊二烯和4molH2，测得平衡时，容器中环戊二烯和环戊烷()的物质的量相等，环戊烯的选择性为80%，此时H2的转化率为_______%，反应III以物质的量分数表示的平衡常数Kx3=_______。(3)为研究不同温度下催化剂的反应活性，保持其他条件不变，测得在相同时间内，上述反应的转化率和选择性与温度的关系如图所示。该氢化体系制环戊烯的最佳温度为_______；30°C以上时，环戊烯的选择性降低的可能原因是_______(填标号)。A．催化剂活性降低

B．平衡常数变大

C．反应活化能减小(4)实际生产中采用双环戊二烯()解聚成环戊二烯：(g)2

ΔH>0。若将3mol双环戊二烯通入恒容密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(双环戊二烯)的变化，曲线B表示T1温度下n(环戊二烯)的变化，T2温度下反应到a点恰好达到平衡。①曲线B在T1温度下恰好达到平衡时的点的坐标为(m，n)，则m_______2(填“>”“<”或“=”)，由图象计算n的取值范围是_______。②T2温度下，若某时刻，容器内气体的压强为起始时的1.5倍，则此时v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。9．（2022·四川成都·成都外国语学校校考二模）在碳达峰、碳中和的国家战略下，工业生产废气和汽车尾气中的NOx和CO的减排及有效处理，显得尤为重要。(1)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH。已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-144kJ·mol-1，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566kJ·mol-1，N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH3=-66kJ·mol-1。则ΔH=______，该反应在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。(2)用金作催化剂，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的微粒用“•”标注。该历程中最大能垒E正=______eV，写出该步骤的化学方程式______。(3)将相同量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的密闭容器，进行反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，经过相同时间内测量两容器中NO的含量，从而确定NO的转化率，结果如图所示。图象中c点是否一定是平衡状态并说明理由______。(4)在另一温度下，关闭K，向A容器中充入1molNO和2molCO，向B容器中充入1.5molNO和3molCO，两容器均发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为0.9aL，则容器A和B中NO的转化率A______B(填“>”、“<”或“=”)。维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为______L(不考虑温度的变化，P为可自由滑动话塞)。则该温度下，2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的浓度平衡常数K=______。10．（2022·安徽淮北·统考一模）我国力争于2060年前实现碳中和。因此，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点，研发二氧化碳的利用技术，对于改善环境，实现绿色发展至关重要。(1)CO2和C2H6反应制备C2H4涉及的主要反应如下：Ⅰ.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)△H1=+136kJ•mol-1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2相关的几种化学键键能如表所示：化学键C=OH—HC≡OH—O键能/(kJ•mol-1)8034361072464.5则反应C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)的△H3=______kJ•mol-1。(2)T℃时在2L密闭容器中通入2molC2H6和2molCO2混合气体，发生反应C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)，初始压强为mPa，反应进行到100min时达到平衡，平衡时的体积分数为20%。0到100min内C2H6的平均反应速率为______Pa/min，则该温度下的平衡常数Kp=______(分压=总压×物质的量分数)。(3)乙烷热裂解制乙烯的主反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)，还存在副反应C2H6(g)3H2(g)+2C(s)。向乙烷热裂解制乙烯体系中加入10g的催化剂，在不同温度下，催化剂固体质量变化对催化效率的影响如图所示。①对于主反应，图中M和N两点的化学平衡常数大小：KM______KN(填“>”、“<”或“=”)。②当反应温度高于700℃时催化剂固体质量增加的原因是______。③当反应温度高于700℃后向体系中通入过量的CO2，可以提高催化效率的原因是______。11．（2022秋·辽宁大连·高三校联考期中）“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。I.已知25℃和101kPa下：①

②

③

(1)则表示燃烧热的热化学方程式为___________。II.和在一定条件下反应可制得合成气，在1L密闭容器中分别通入1mo1和，发生反应：

(2)该反应在___________(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。(3)下列能判断达到平衡状态的是______(填序号)。A．一定温度下，容积固定的容器中，密度保持不变B．容积固定的绝热容器中，温度保持不变C．一定温度和容积固定的容器中，平均相对分子质量不变D．和的物质的量之比不再改变III.已知催化加氢合成乙醇的反应原理为：

设m为起始时的投料比，即。(4)图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为___________。(5)图2中、、从大到小的顺序为___________。(6)图3表示在总压为5MPa的恒压条件下，且时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质的化学名称为___________。IV.工业上可用丙烯加成法制备1，2-二氯丙烷()，主要副产物为3-氯丙烯()，反应原理为：①②一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的和发生反应，容器内气体的压强随时间的变化如表所示。时间/min060120180240300360压强/kPa8074.269.265.261.657.657.6(7)用单位时间内气体分压的变化表示反应①的反应速率，即，则前120min内平均反应速率___________。(8)该温度下，若平衡时HCl的体积分数为12.5%，反应①的平衡常数___________(为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位)。12．（2022·浙江宁波·统考一模）I．1molCO2与足量的碳在恒容密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。测得平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。请回答：(1)判断该反应的自发性并说明理由___________。(2)下列说法正确的是___________。A．1×103K时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，v逆变化幅度更大B．1×103K时，突然升温，v正、v逆均增大，v正变化幅度更大C．1×103K时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%D．T×103K时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动(3)1×103K时，起始压强为100KPa，反应一段时间达到平衡，用平衡分压p(B)代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________KPa(保留三位有效数字)。【p(B)=p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数】(4)已知，在上述条件下(初始投料为1molCO2与足量的碳，恒容密闭容器中)，在给定CO2的转化率为25.0%时，V逆随温度的变化曲线如下图所示，画出V正随温度(0.5×103K至2.5×103K)的变化曲线___________。II．碘酸盐型碘钟的实验方法：向用H2SO4酸化的KIO3溶液中加入NaHSO3溶液(以及少量淀粉溶液)。实验现象：“无色→蓝黑色→无色→蓝黑色→……”的周期性变化。(5)可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。①___________；②+5I-+6H+=3I2+3H2O；③___________。13．（2021·四川凉山·统考一模）氯气是重要的化工原料，在工业生产中有广泛的应用：(1)写出用惰性电极电解饱和食盐水制备氯气的离子反应方程式___________。(2)工业制备1，2-二氯乙烷的主要方法之一为直接氯化法，主反应原理为：(1)已知制备过程中还存在如下副反应：Ⅰ．Ⅱ．①计算主反应的___________。②该方法制备是低温氯化法，若反应温度较高造成的主要影响是___________，低温氯化法的主要不足之处是___________。(3)Cl2也可以与NO反应：。一定温度下，用NO、Cl2和NOCl表示该反应的反应速率分别为(为速率常数)。向2L密闭容器中充入1.5molNO和1molCl2，测得平衡时NOCl的物质的量分数与温度的关系如图所示，T1、T2、T3大小关系为___________，判断理由是___________，T1温度下，___________。14．（2022·全国·高三专题练习）二甲醚(DME)是一种新兴的基本有机化工原料，具有甲基化反应性能，用于生产硫酸二甲酯，还可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工业上常用合成气制备二甲醚，主要原理如下：反应Ⅰ.反应Ⅱ．回答下列问题：(1)①已知：通常状况下，和的燃烧热分别为气态水变成液态放出44kJ的热量，则燃烧热为___________②若有反应Ⅱ活化能Ea(正)为，则该反应的活化能Ea(逆)为___________kJ/mol③反应达平衡后采取下列措施，能提高产率的有___________(填字母代号)。A．升高温度B．增大压强C．加入D．移出E．使用催化剂(2)若反应Ⅰ正反应速率方程为v正=k正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，图1所示中，若斜线①、②分别表示k正、k逆随温度变化，则___________0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学平衡常数K=___________。(3)在下，将充入2L恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时，10min达到平衡，测得、，则v(CO)=___________，反应I平衡常数Kp=___________(Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算式)。15．（2022·全国·模拟预测）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。利用反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49kJ·mol-1，可减少CO2排放，并合成清洁能源。(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)H2O(g)＋CO(g)

ΔH1②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

ΔH2=-90kJ·mol-1ΔH1=___________kJ·mol-1；已知反应①的v正=k正c(CO2)c(H2)，v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度，则___________(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)500℃时，在容积为2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得t=5min时，反应达到平衡，体系的总压强为aPa，此时n(CO2)=1.0mol。从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)=___________；求该温度下反应的平衡常数Kp，写出计算过程___________。(注：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)(3)对于反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，将CO2和H2以一定的比例在密闭容器中通过两种不同的催化剂(I、II)进行反应，相同时间内，CO2的转化率α(CO2)随温度变化曲线如图所示。①T2温度时使用催化剂I，能否使CO2转化率高于a%___________(填“能”或“不能”)如果能请写出提高CO2转化率的具体措施；如果不能，请说明理由：___________。②催化剂II条件下，当温度低于T5℃时，CO2转化率随温度升高而升高的原因可能是___________。16．（2022·全国·高三专题练习）氮的氧化物是大气污染物之一，研究氮氧化物的反应机理对缓解环境污染有重要意义，回答下列问题。(1)已知：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-114kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH3=+181kJ·mol-1若某反应的平衡常数表达式为，请写出此反应的热化学方程式_______。(2)对反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-1，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变，重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率(对应温度400°C)v(正)_______v(逆)(填“＞”、“＜”或“=”)，温度高于400°C，NO转化率降低的原因可能是_______。(3)T°C时，存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)。该反应正逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为：v(正)=k正c2(NO2)，v(逆)=k逆c(N2O4)(k正、k逆是速率常数)，且lgv(正)~lgc(NO2)与lgv(逆)~lgc(N2O4)的关系如图所示。①T°C时，该反应的平衡常数K=_______。②T°C时，向刚性容器中充入一定量NO2，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol·L-1，则平衡时NO2的物质的量分数为_______(以分数表示)。平衡后v(正)=_______(用含a的表达式表示)。(4)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现以Fe3+为主体催化剂时可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程总反应的化学方程式：_______。17．（2022·浙江·高三专题练习）接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化：。回答下列问题：(1)在催化剂表面反应生成的历程表示如下：①

②

③___________完成反应③的热化学方程式___________。(2)下列关于工业用和反应合成的理解不正确的是___________。A．该反应的实际工业生产条件是高温、常压和合适的催化剂B．当温度压强一定时，反应混合气组分中和分压比不变，可作为达到化学平衡状态的判据C．反应过程中可将液化移去，有利于提高正反应速率D．可以把反应设计成原电池，实现能量的转化(3)SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如下图。①实际生产选择图中A点的反应条件，不选择B、C点的理由分别是___________。②将组成(物质的量分数)为2m%、m%和q%的气体通入反应器，温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若转化率为α，则压强为___________，平衡常数___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)(用含m、α、p的代数式表示)。(4)在恒温恒压下，向1L体积可变的密闭容器中充入2mol和一定量的，发生反应，的平衡转化率α()随n()的变化关系如图所示。其他条件不变，若改为在1L体积不变的容器中发生反应，请在下图中画出的平衡转化率α()随n()的变化关系图___________。18．（2022·四川达州·统考一模）SO2是一种污染性气体，减少SO2在大气中的排放是环境保护的重要内容回答下列问题：(1)已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)∆H=—297.2kJ·mol-1，CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)∆H=—295.9kJ·mol-1，若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反应物的能量为E1，则生成物的能量E2是___________(2)利用反应：C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g)，可减少SO2在大气中的排放，在密闭容器中投入足量的反应物，不同实验条件下达到平衡，测得T=600℃下的x(SO2)—p和p=105Pa下—1gKc—t如图所示[x(SO2)表示SO2平衡时含量，Kc表示平衡常数]。该反应的正反应是___________反应(填“放热”、“吸热”)，理由是___________。(3)恒温恒容条件下，下列事实不能说明反应C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g)达到平衡状态的是___________(填字母)A．不变B．v(CO2)正=v(SO2)逆C．混合气体的总压强不再改变D．混合气体的密度不再改变(4)800℃，在1.0L的恒容密闭容器中投入1.0molSO2和120gC，容器中压强为p0kPa，发生反应C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g)，5min时容器中CO2的体积分数为20%，10min时达平衡，容器中压强为pkPa时。0~5minv(SO2)___________kPa·min-1，800℃的化学平衡常数Kc=___________mol/L。(5)用电化学原理吸收烟道气中SO2以减少其排放，其装置示意图。H2O2从___________口进入，电路中通过1mol电子时，正极区溶液的c(H+)将___________，负极区n(H2SO4)=___________。答案第=page4343页，共=sectionpages2121页答案第=page4242页，共=sectionpages2121页参考答案：1．(1)8.0×1015(2)

Fe-2e-+H2S═FeS+2H+

生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢(3)ρ(Fe3+)增大会促进H2S被氧化，生成的H+会溶液的pH降低，促进H2S的逸出，前者的影响小于后者(4)SO2+3H2=H2S+2H2O，2H2S+SO2=3S+2H2O【解析】(1)H2S+Cu2+(aq)=CuS+2H+(aq)的平衡常数为K======8.0×1015，故答案为：8.0×1015；(2)①已知主要反应2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，反应中Fe的化合价升高，即Fe失电子发生氧化反应，装置中微电池负极的电极反应式为Fe-2e-+H2S═FeS+2H+，故答案为：Fe-2e-+H2S═FeS+2H+；②一段时间后，生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢，导致单位时间内H2S的去除率降低，故答案为：生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢；(3)ρ(Fe3+)增大会促进H2S被氧化，方程式为：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+，生成的H+会溶液的pH降低，促进H2S的逸出，前者的影响小于后者时，H2S脱除率反而下降，故答案为：ρ(Fe3+)增大会促进H2S被氧化，生成的H+会溶液的pH降低，促进H2S的逸出，前者的影响小于后者；(4)根据图示信息可知，反应过程中SO2一直减小，中间产物X先增大后减小，H2的量在物质X达到最高时变为0，说明第一个阶段是SO2和H2反应生成H2S，而后中间产物X减小，说明是X与SO2反应转化为了S即H2S和SO2反应生成S和水，故X为H2S，故两个阶段的反应分别为：SO2+3H2=H2S+2H2O，2H2S+SO2=3S+2H2O，故答案为：SO2+3H2=H2S+2H2O，2H2S+SO2=3S+2H2O。2．(1)

小于

减小(2)AB(3)

BD

230℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大(4)

55%

0.22【详解】（1）温度T降低，增大，由图象可知，反应I的lnK随的增大而增大，反应II的lnK随的增大而减小，即随着的增大，反应I的K增大、反应II的K减小。所以，当温度降低，反应I的K增大、平衡正向移动，反应I为放热反应，ΔH1小于0；当温度降低，反应II的K减小、平衡逆向移动，反应II为吸热反应，ΔH2大于0。依据盖斯定律，反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)可由I-II得到，即焓变ΔH=ΔH1-ΔH2，而ΔH1<0、ΔH2>0，所以ΔH<0，温度升高，平衡逆向移动，化学平衡常数减小。（2）A．增大一氧化碳浓度，反应II逆向移动，二氧化碳和氢气浓度增大，相当于反应I的反应物浓度增大，反应I正向移动，A正确；B．降低温度，反应I和II的正、逆反应速率都减小，B正确；C．恒温恒容下充入氦气，各物质浓度不变，平衡不移动，C错误；D．增大压强，反应I平衡正向移动、反应II平衡就得逆向移动，当反应I达到平衡时，二氧化碳和氢气浓度不再改变，反应II也得达到平衡，因此增大压强，反应I和II重新达到平衡的时间相同，D错误；答案选AB。（3）①由图可知，230℃时甲醇产率最高，该温度下使用催化剂CZ(Zr-1)T，甲醇选择性较大，答案选BD。②230℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大，所以在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低。（4）由于发生反应I，容器容积减小，设参加反应I的二氧化碳的物质的量为xmol，则有关系式：，解得x=0.6mol，则参加反应I的氢气的物质的量为1.8mol，生成甲醇的物质的量为0.6mol，生成水蒸气的物质的量为0.6mol，而二氧化碳的转化率为50%，则参加反应II的二氧化碳的物质的量为，反应II消耗氢气0.4mol，生成一氧化碳0.4mol，生成水蒸气0.4mol，平衡时容器中有二氧化碳1mol，氢气1.8mol，甲醇0.6mol，水蒸气1mol，一氧化碳0.4mol，氢气转化率为，设平衡时容器体积为V，则反应II的平衡常数。3．(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

ΔH=+206.1kJ·mol-1(2)

＞

反应I

350℃～400℃温度区间，化学反应已达到平衡，且主要发生反应I，而反应I是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，CO2转化率减小

625(3)2115(或2115：1)(4)3CO2+4Na++4e-=C+2Na2CO3【详解】（1）CH4与H2O反应的方程式为CH4＋H2OCO＋3H2，根据盖斯定律由：反应Ⅱ－反应Ⅰ，ΔH2－ΔH1=＋206.1kJ·mol－1，热化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

ΔH=+206.1kJ·mol-1；故答案为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

ΔH=+206.1kJ·mol-1；（2）①根据图象可知，400℃之前，CH4的选择性为100%，即400℃之前，发生反应Ⅰ，反应Ⅰ为放热反应，根据温度与CO2转化率的关系图可知，350℃时达到平衡，350℃之前CO2的转化率增大，说明反应达到平衡，即v正(a)＞v逆(a)；故答案为＞；②根据题中图象可知，低温下，CH4的选择性为100%，即该催化剂在较低温度主要选择反应I；故答案为反应I；③根据上述分析，350℃反应I达到平衡，350℃～400℃温度区间，化学反应已达到平衡，且主要发生反应I，而反应I是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，CO2转化率减小；故答案为350℃～400℃温度区间，化学反应已达到平衡，且主要发生反应I，而反应I是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，CO2转化率减小；④350℃时发生反应I，CH4的选择性为100%，转化成CO2的物质的量为1mol×80%=0.8mol，同时消耗H2的物质的量为3.2mol，生成甲烷的物质的量为0.8mol，水蒸气的物质的量为1.6mol，反应I的平衡常数为=625；故答案为625；（3）Ka1=，Ka2=，Ka1×Ka2=×，=2115；故答案为2115；（4）根据原电池工作原理，正极上得到电子，电解质溶液为NaClO4－四甘醇二甲醚，因此正极反应式为3CO2+4Na++4e－=C+2Na2CO3；故答案为3CO2+4Na++4e－=C+2Na2CO3。4．(1)

2b-a

氢气和生成的氮气反应生成氨气(2)

热解温度高，煤焦中氢碳质量比比值小，表面官能团减少；S—900的比表面积小，吸附能力弱

温度升高，反应速率增大(3)P1端NO失去电子，发生氧化反应生成NO2，反应式为NO+H2O-2e-=NO2+2H+，g—C3N4端氧气得到电子与氢离子结合生成过氧化氢，发生还原反应，电极反应为O2+2H++2e-=H2O2，最终NO2和H2O2发生氧化还原反应生成硝酸，反应的方程式为2NO2+H2O2=2HNO3【解析】（1）①根据盖斯定律，副反应2-主反应=(2b-a)kJ•mol-1。②由图可知，当氢气体积分数大于60010-6时，氮气的体积分数呈下降趋势，但氨气的体积分数呈上升趋势，说明生成的氮气与氢气反应生成了氨气。（2）①煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附，其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知，相同温度下，S-500对NO的脱除率比S-900的高，结合表格数据以及图示分析，可能的原因是：热解温度高，煤焦H/C比值小，表面官能团减少、S-900的比表面积小，吸附能力弱。②350℃后，随着温度升高，反应速率增大，NO的脱除率增大。（3）由图示可知：P1端NO失去电子，发生氧化反应生成NO2，反应式为NO+H2O-2e-=NO2+2H+，g—C3N4端氧气得到电子与氢离子结合生成过氧化氢，发生还原反应，电极反应为O2+2H++2e-=H2O2，最终NO2和H2O2发生氧化还原反应生成硝酸，反应的方程式为2NO2+H2O2=2HNO3。5．(1)

-411

防止催化剂中毒(或含硫化合物会使催化剂降低或失去催化效果)(2)

大

＞

2.5×10-4(3)

BD

5

＞【详解】（1）①NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l)△H1=-292kJ/mol，②NO(g)+O2(g)=NO2(g)△H2=-56kJ/mol，③3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H3=-70kJ/mol，根据盖斯定律，将①+②×+③×得：NH3(g)+2O2(g)=HNO3(aq)+H2O(l)△H=(-292kJ/mol)+(-56kJ/mol)×+(-70kJ/mol)×=-411kJ/mol；含硫化合物会引起催化剂中毒，因此原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前，必须进行脱硫处理，防止含硫化合物引起催化剂中毒(或含硫化合物会使催化剂降低或失去催化效果)；（2）①该反应的速率由b步决定，说明b步反应的活化能比a步的大；②根据图象，150℃时，NO的转化率小于NO的平衡转化率，说明反应需要继续正向继续，因此v正＞v逆；若起始c(O2)=5.0×10-4mol/L，根据图象，380℃下反应达平衡时，NO的平衡转化率为50%，因此c(O2)=2.5×10-4mol/L；（3）①在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO+O22NO2，A.混合气体的质量和容器的体积均不变，混合气体的密度始终不变，不能说明达到平衡状态，选项A错误；B.混合气体中只有NO2有色，气体的颜色不变，说明NO2浓度不变，说明达到平衡状态，选项B正确；C.K只与温度有关，温度不变，K始终不变，不能说明达到平衡状态，选项C错误；D.2v正(O2)=v逆(NO2)表示正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，选项D正确；答案选BD；②根据图象，温度为T1时，平衡时，c(NO)==0.1mol/L，c(O2)==0.1mol/L，c(NO2)==0.4mol/L，此时化学平衡常数K===160；若将容器的温度变为T2时，k正=k逆，即K==1，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，因此T2＞T1。6．(1)-49.0kJ/mol(2)

0.61eV

HOCO*+H*=CO*+H*+OH*

△H=+0.20(ev)(3)AC(4)

升高

升高(5)

513【解析】（1）已知：b)CO2g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/molc)CO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)△H3=-45.1kJ/mol根据盖斯定律，由b)+c)2得反应a)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=△H2+△H32=-49.0kJ/mol；（2）“该历程中最小能垒（活化能）”，为能量上升阶段，可知最小的活化能为1.08到1.69阶段，等于0.61eV；历程②是HOCO*+H*=CO*+H*+OH*反应时由相对能量0.07eV升至0.75eV的过渡态2再降至-0.13eV。E正=0.07－（－0.13）=+0.20(ev)，反应的化学方程式为HOCO*+H*=CO*+H*+OH*

△H=+0.20(ev)；（3）A.反应b为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应c为放热反应，升高温度平衡逆向移动，选项A正确；B.加入反应a的催化剂，可以降低反应的活化能但不能改变反应的反应热，选项B错误；C.增大H2的浓度，反应a、b均正向移动，有利于提高CO2的平衡转化率，选项C正确；D.及时分离除CH3OH，反应物浓度降低，最终反应a的反应速率降低，选项D错误；答案选AC：（4）反应a、c均为气体体积缩小的反应，加压，平衡均正向移动，甲醇产率将升高；若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，反应b逆向移动，反应a、c正向移动，甲醇产率将升高；（5）根据图中信息可知，553K时，反应a平衡时CO2的转化率为20%，则平衡时CO2的物质的量为1mol(1-20%)=0.8mol，利用三段式可得：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)若反应后体系的总压为p，各物质的分压分别为=、=、=、=，反应a的Kp=；当温度升高时反应a平衡逆向移动，而反应b平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性却降低，故适宜的反应温度为513K。7．(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(2)C6H6(g)6C(s)+3H2(g)(3)

>

P1>P2

当温度一定时，随着压强增大，6CH4(g)=C6H6(g)+9H2(g)平衡逆向移动，CH4平衡转化率减小(4)甲烷分解产生的碳覆盖在催化剂表面导致催化剂失效，反应速率降低【分析】由题给流程可知，将天然气通入吸收塔中，碳酸钠溶液与天然气中二氧化碳反应生成碳酸氢钠；将除杂得到的甲烷气体通入芳构化塔发生可逆反应生成苯和氢气，在分离塔中得到苯、氢气和未反应的甲烷，未反应的甲烷通入芳构化塔循环使用；将碳酸氢钠溶液通入到加热塔中，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，得到的碳酸钠溶液通入到吸收塔中循环使用。【详解】（1）由分析可知，加热塔中发生的反应为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，故答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；（2）由盖斯定律可知，若要用ΔH1计算ΔH2，则还需要利用C6H6(g)6C(s)+3H2(g)反应的ΔH，故答案为：C6H6(g)6C(s)+3H2(g)；（3）①由图可知，升高温度，甲烷的增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应ΔH1>0，故答案为：>；②该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，由图可知P1条件时甲烷的转化率大于P2，则压强P1大于P2，故答案为：P1>P2；当温度一定时，随着压强增大，6CH4(g)=C6H6(g)+9H2(g)平衡逆向移动，CH4平衡转化率减小；（4）在适宜温度下，以金属Mo作催化剂，由甲烷制备苯，几个小时后，单位时间内苯的产量迅速下降，说明甲烷分解产生的碳覆盖在催化剂表面导致催化剂失效，导致反应速率降低，故答案为：甲烷分解产生的碳覆盖在催化剂表面导致催化剂失效，反应速率降低。8．(1)＋9.1(2)

25a

16(3)

30

A(4)

＜

4.8＜n＜6

>【详解】（1）反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，ΔH3=ΔH1-ΔH2=[-100.3-(-109.4)]kJ·mol-1=＋9.1kJ·mol-1；故答案为：＋9.1；（2）设平衡时容器中的环戊二烯和环戊烷的物质的量为xmol，则反应中消耗的环戊二烯的物质的量为(a-x)mol，因为环戊烯的选择性为80%，所以环戊烯的物质的量为，根据碳原子守恒可得，解得，所以H2的转化率为；平衡时容器内环戊二烯和环戊烷的物质的量均为，环戊烯的物质的量为，则环戊二烯、环戊烷、环戍烯的物质的量分数分别为、、，则；故答案为：25a；16；（3）根据图象可知，该体系温度为30℃左右时，环戊烯的选择性和环戊二烯的转化率都很高，因此最佳温度为30℃；A．催化剂的活性在一定温度范围内最大，高于或低于这个温度范围，催化剂的活性降低，导致选择性降低，故A符合题意；B．催化剂对化学平衡移动无影响，故B不符合题意；C．使用催化剂，降低反应活化能，催化剂的活性降低，活化能应增大，故C不符合题意；故答案为：30；A；（4）①根据图象可知，相同时间段内，环戊二烯表示的反应速率大于双环戊二烯表示的反应速率，因此T1>T2，温度高，反应速率快，达到平衡时所用的时间短，即m＜2；在T2温度下，达到平衡，消耗双环戊二烯的物质的量为(3-0.6)mol=2.4mol，此时生成环戊二烯的物质的量为2.4×2mol=4.8mol，因为T1>T2，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则n>4.8mol，假设双环戊二烯全部反应，则生成环戊二烯的物质的量为6mol，但该反应为可逆反应，不能进行到底，因此n＜6mol，综上所述，得出n的范围为4.8＜n＜6；故答案为4.8＜n＜6；②由①的分析可知，T2温度下，达到平衡时，生成环戊二烯的物质的量为4.8mol，容器内气体的总物质的量为0.6mol+4.8mol=5.4mol，相同条件下，压强之比等于气体物质的量的之比，则平衡时，容器内的气体压强为起始时容器内压强的1.8倍，该反应为气体体积增大的反应，由于1.8>1.5，当容器内气体的压强为起始时的1.5倍时，反应正向进行，即v(正)>v(逆)；故答案为：>。9．(1)

-644kJ/mol

低温(2)

2.02

COOH*+H*+H2O*→COOH*+2H*+OH*或H2O*→H*+OH*(3)否

因为c点虽然NO的转化率最高，在相同时间内反应的NO最多，但只能说明反应速率最快，而影响反应速率的因素除了温度，还有催化剂的活性，而催化剂的活性还受到温度的影响，有可能c点还未平衡，但由于催化剂迅速失去活性，导致反应速率减慢，使NO转化率降低，若在c点提供更长时间，NO转化率还会继续增大，最终达到平衡时NO的转化率高于c点NO的转化率(4)

<

0.5a

【详解】（1）根据盖斯定律，将已知中的第一个反应和第二个反应相加，再减去第三个反应，得到2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)，则该反应的ΔH=-144kJ/mol-566kJ/mol-(-66kJ/mol)=-644kJ/mol。该反应的反应物系数之和大于生成物系数之和，所以ΔS＜0，该反应的ΔH也小于0，所以该反应在低温下能自发进行。（2）最大能垒即从-0.16到1.86，E正=1.86-(-0.16)=2.02eV，该步骤是H2O*生成H*和OH*，可表示为H2O*=H*+OH*，或COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*。（3）c点不一定是平衡状态，因为c点虽然NO的转化率最高，在相同时间内反应的NO最多，但只能说明反应速率最快，而影响反应速率的因素除了温度，还有催化剂的活性，而催化剂的活性还受到温度的影响，有可能c点还未平衡，但由于催化剂迅速失去活性，导致反应速率减慢，使NO转化率降低，若在c点提供更长时间，NO转化率还会继续增大，最终达到平衡。（4）A容器体积不变，B容器体积可变，该反应是气体体积减小的反应，B容器相当于在A容器中达到平衡后增大压强，压强增大，平衡正向移动，NO的转化率增大，所以容器A中NO的转化率小于容器B中NO的转化率。起始时B容器体积为aL，达到平衡后体积为0.9aL，若打开K一段时间后重新达到平衡，则相当于起始时K就是打开的状态，加入的反应物为2.5molNO和5molCO，是B容器起始物质的量的倍，则相同温度和压强下达到平衡，体积为0.9aL×=1.5aL，则B的体积为1.5aL-aL=0.5aL。对某一反应，化学平衡常数只与温度有关，用B容器计算反应的平衡常数。B容器起始加入的反应物为1.5molNO和3molCO，共4.5mol，平衡后体积是起始时体积的0.9倍，在相同的温度和压强下，体积之比等于物质的量之比，所以平衡时混合气的总物质的量为4.5mol×0.9=4.05mol，减小了4.5mol-4.05mol=0.45mol。根据反应方程式，转化的物质的量即为生成的氮气的物质的量，所以生成氮气0.45mol，生成CO20.9mol，消耗NO和CO均为0.9mol，平衡时NO和CO分别为1.5mol-0.9mol=0.6mol和3mol-0.9mol=2.1mol，平衡时容器体积为0.9aL，所以各气体的浓度为NO：mol/L，CO：mol/L，N2：mol/L，CO2：mol/L，则反应的平衡常数K===。10．(1)+177或177(2)

或0.0025m

Pa或0.25mPa(3)

<

副反应生成的固态碳附着在催化剂表面

通入过量的CO2，CO2与积碳反应生成CO，减少积碳对催化剂表面的覆盖，提高催化效率【解析】（1）由△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和，则△H2=(2×803+436-1072-2×464.5)kJ•mol-1=+41kJ•mol-1，根据盖斯定律，反应I+II得到C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)，△H3=△H1+△H2=+177kJ•mol-1；（2）列三段式：，平衡时的体积分数为20%，则，解得x=1，在恒温恒容下，物质的量和压强成正比，则得平衡时总压为Pa，起始时C2H6的分压为mPa×=mPa，平衡时的分压为Pa×=mPa，0到100min内C2H6的平均反应速率为，该温度下的平衡常数Kp==；（3）①对于主反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)是吸热反应，温度越高，K值越大，由于温度：M<N，则KM<KN；②当反应温度高于700℃时催化剂固体质量增加的原因是副反应生成的固态碳附着在催化剂表面；③当反应温度高于700℃后向体系中通入过量的CO2，可以提高催化效率的原因是通入过量的CO2，CO2与积碳反应生成CO，减少积碳对催化剂表面的覆盖，提高催化效率。11．(1)

(2)高温(3)BC(4)(5)(6)乙醇(7)(8)0.21【详解】（1）燃烧热是指1mol有机物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，由盖斯定律可得反应①+反应②+2反应③，得燃烧热的热化学方程式为

；（2）对于反应是气体分子数增大的，即∆S>0，由，根据∆G=∆H-T∆S<0能自发进行，则该反应在高温条件下能自发进行；（3）A．由质量守恒定律可知，一定温度下，容积固定的容器中，混合气体的质量不变，混合气体的密度保持不变，所以密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B．该反应为吸热反应，容积固定的绝热容器中，若温度保持不变，说明正反应吸热和逆反应放热相等，则反应达到平衡状态，故B正确；C．该反应为气体体积增大的反应，在一定温度和容积固定的容器中，平均相对分子质量保持不变，则平均摩尔质量保持不变，混合气体的总质量保持不变，则总物质的量不变，反应达到平衡状态，故C正确；D．和的起始量未知，若两者起始量按1:1投入，则两者物质的量之比一直保持不变，不能说明达到平衡状态，故D错误；故选：BC；（4）该反应为放热反应，投料比相同时，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，故图1温度从高到低的顺序为T3＞T2＞T1；（5）温度相同时，增大投料比m，相当于保持CO2的浓度不变，增大H2浓度，平衡正向移动，CO2的转化率增大，故图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为m1＞m2＞m3；（6）该反应为放热反应，在总压为5MPa的恒压条件下，且m=3时，升高温度，平衡逆向移动，CO2(g)和H2(g)的物质的量分数增大，C2H5OH(g)和H2O(g)的物质的量分数减小，且CO2(g)和H2(g)的物质的量之比为1：3，C2H5OH(g)和H2O(g)的物质的量之比为1：3，故图3中曲线a、b、c、d代表的物质分别为氢气、二氧化碳、水蒸气、乙醇；（7）压强的减小由反应I引起，CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2ClCHClCH3(g)反应120min的压强的变化为10.6kPa，则△p(CH2ClCHClCH3)=10.6kPa，v(CH2ClCHClCH3)=═0.09kPa•min-1；（8）设起始CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)的物质的量各为nmol，、，由表格知300min达到平衡，则，解得x=0.56n，平衡时HCl的体积分数为12.5%，即，解得y=0.18n，则反应①的平衡常数。12．(1)反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)为焓增熵增的反应，即△S<0、△H<0，当满足△H-T△S<0时，反应能自发进行，故该反应在高温条件下能自发进行；(2)BCD(3)33.3kp(4)(5)

+3=I-+3+3H+

H2O+I2+=2I-++3H+【详解】（1）反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)为焓增熵增的反应，即△S>0、△H>0，当满足△H-T△S<0时，反应能自发进行，故该反应在高温条件下能自发进行；故答案为高温自发；温度升高，平衡时CO体积分数增大，△H>0且反应气体分子数增加△S>0；（2）A.反应在恒容容器中进行，1×103K时，若充入惰性气体，反应物的浓度不变，v正、v逆均不变，选项A错误；B.1×103K时，突然升温，v正、v逆均增大，温度对吸热反应影响较大，故v正变化幅度更大，选项B正确；C.由图可知，1×103K时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的CO2为1mol，转化了xmol，则有：所以，解得x=0.25mol，则CO2的转化率为，选项C正确；D.由该反应为非等体积反应知，T×103K达平衡后加入等体积CO2和CO相当于增大压强，所以平衡逆向移动，选项D正确；答案选BCD；（3）1×103K时，起始压强为100kPa，反应一段时间达到平衡，平衡时CO的体积分数为40%，则CO2的体积分数为60%，平衡时总压强为100kPa=125kPa，所以用平衡分压p(B)代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp===33.3kp；（4）已知，在上述条件下(初始投料为1molCO2与足量的碳，恒容密闭容器中)，在给定CO2的转化率为25.0%时，V逆随温度的变化曲线如下图所示，随着温度的升高，正逆反应速率均增大，故V正速率曲线趋势向上，反应达平衡后升高温度平衡正向移动，则正反应速率大于逆反应速率，因此V正随温度(0.5×103K至2.5×103K)的变化曲线如下：。（5）NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色，说明产物中有碘单质生成，应该有第一步反应+3=I-+3+3H+，且KIO3溶液过量，所以能产生碘单质的反应为+5I-+6H+=3I2+3H2O，然后蓝黑色又变为无色，则碘消耗，发生反应H2O+I2+=2I-++3H+；答案为+3=I-+3+3H+、H2O+I2+=2I-++3H+。13．(1)(2)

-180

主反应产率降低，且利于副反应进行，副产物增多

反应速率较慢，生产效率低(3)

T1＜T2＜T3

其他条件相同时，因为该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡时NOCl的物质的量分数减少

2800L/mol(可不带单位)【解析】（1）用惰性电极电解饱和食盐水，反应产生NaOH、H2、Cl2，反应的的离子反应方程式为：；（2）①已知：Ⅰ．Ⅱ．根据盖斯定律，将Ⅰ-Ⅱ，整理可得主反应的热化学方程式(1)△H=-180kJ/mol；②该方法制备是低温氯化法。若反应温度较高，对于主反应来说，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，造成的主要影响是主反应产率降低，且有利于副反应进行，导致副产物增多；若是低温条件，由于反应温度低，反应速率慢，会使生产效率降低；（3）由于反应的正反应为放热反应，在其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致NOCl的平衡含量降低。在不变时，平衡时NOCl的含量：T1＞T2＞T3，所以温度高低顺序为：T1＜T2＜T3；一定温度下，用NO、Cl2和NOCl表示该反应的反应速率分别为(为速率常数)，当反应达到平衡时，v正=v逆，k正c2(NO)∙c(Cl2)=k逆c2(NOCl)，则。在向2L密闭容器中充入1.5molNO和1molCl2，假设反应达到平衡时假设Cl2转化浓度为x，则根据物质反应转化关系可知平衡时：n(NO)=(0.75-2x)mol，n(Cl2)=(0.5-x)mol，n(NOCl)=2xmol，根据图示可知在温度为T1条件下，平衡时NOCl的物质的量分数是80%，所以，解得x=mol，反应在2L密闭容器中进行，则各种气体的平衡浓度c(NO)=；c(Cl2)=，c(NOCl)=，则(L/mol)。14．(1)

a+23

BD(2)

＜

(3)

2

【解析】（1）①燃烧热指1mol物质完全燃烧的反应热。根据的燃烧热，可得热反应方程式：反应Ⅲ．；气态水变成液态放出44kJ的热量，则有反应Ⅳ．；则燃烧反应有，该反应可由反应“Ⅲ-Ⅱ-Ⅳ”得到，则，则燃烧热为；②由Ea(正)-Ea(逆)=，得知该反应的活化能Ea(逆)=Ea(正)-=(a+23)；③根据平衡移动原理，生成的反应Ⅱ是正向放热，且气体分子总数不变的反应，欲提高产率应使平衡正向移动，而升高温度平衡逆向移动和使用催化剂平衡均不移动，增大压强，反应Ⅰ正向进行，甲醇的浓度增大，使平衡Ⅱ正向进行，加入相当于增大压强，由于该反应前后气体体积不变，平衡不移动；移出减少生成物均使平衡正向移动，故选BD；（2）反应①正反应速率方程为v正=k正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆c(CH3OH)，反应达到平衡时v正=v逆，即k正c(CO)c2(H2)=k逆c(CH3OH)，则有平衡常数。图1所示中，斜线①、②分别表示k正、k逆随温度变化，说明温度越低（越大），k正、k逆越小（越小），且增大，即平衡常数增大，平衡正向移动，则正向放热，故＜0；图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学平衡常数K==；（3）根据题意，达到平衡时，，设反应Ⅱ反应了xmol，有反应关系：，由，得，x=0.6(mol)，故平衡时体系气体总物质的量为0.8+1.6+(1.2-0.6)+0.3+0.3=3.6(mol)，平衡是的总压为=60MPa，则v(CO)=；反应I平衡常数Kp=。15．(1)

+41

减小(2)

0.3mol·L-1min-1

(3)

能

延长反应时间或提高H2与CO2比例或及时分离出反应产物

未到达平衡的情况下，温度越高，反应速率越快，相同时间内消耗的CO2越多【解析】(1)由已知方程式结合盖斯定律知：反应①=总方程式-反应②，故△H1=△H-△H2=[-49-(-90)]kJ/mol=+41kJ/mol；由于反应①正向为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，即正反应速率增大幅度大于逆反应速率增大幅度，故减小；(2)由题意列三段式如下：，则υ(H2)=；平衡时：P(CO2)=P(CH3OH)=P(H2O)=，P(H2)=，则Kp=；(3)①由于该反应正向为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO2转化率下降，由图示知，T2温度下对应CO2转化率低于T5温度下对应转化率，催化剂又不影响平衡移动，故T2温度下，反应未达平衡，故CO2转化率可以继续提高；可通过促进反应正向移动或延长反应时间提高CO2转化率，故此处填：延长反应时间或提高H2与CO2反应比例或及时分离出反应产物；②由①分析知，低于T5温度，反应未达平衡，温度升高，反应速率加快，相同时间内消耗CO2增多，故CO2转化率升高。16．(1)2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g)，△H=-854kJ/mol(2)

＞

温度升高催化剂活性降低(3)

100

10a(