2024高考化学二轮复习第三部分题型二化学反应原理综合应用题训练含解析

PAGE1-题型二化学反应原理综合应用题真题·考情『全国卷』1．[2024·全国卷Ⅰ]硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(→,\s\up14(钒催化剂))SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。回答下列问题：(1)钒催化剂参与反应的能量变更如图(a)所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变更如图(b)所示。反应在5.0MPa、550℃时的α＝________，推断的依据是__________________________________。影响α的因素有______________________________________。(3)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为________，平衡常数Kp(4)探讨表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v＝keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,α′)－1))0.8(1－nα′)式中：k为反应速率常数，随温度t上升而增大；α为SO2平衡转化率，α′为某时刻SO2转化率，n为常数。在α′＝0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线，如图(c)所示。曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最相宜温度tm。t<tm时，v渐渐提高；t>tm后，v渐渐下降。缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．[2024·全国卷Ⅱ]自然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在肯定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH1，相关物质的燃烧热数据如表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286①ΔH1＝________kJ·mol－1。②提高该反应平衡转化率的方法有____________、______________。③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp＝_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。(2)高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4eq\o(→,\s\up14(高温))C2H6＋H2。反应在初期阶段的速率方程为：r＝k×cCH4，其中k为反应速率常数。①设反应起先时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2＝__________r1。②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_________。A．增加甲烷浓度，r增大B．增加H2浓度，r增大C．乙烷的生成速率渐渐增大D．降低反应温度，k减小(3)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：①阴极上的反应式为________________________________________________________________________。②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2:1，则消耗的CH4和CO2体积比为____________。3．[2024·全国卷Ⅲ]二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点探讨领域．回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)＝________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)________(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2):n(H2)＝1:3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变更如图所示。图中，表示C2H4、CO2变更的曲线分别是________、________。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”)。(3)依据图中点A(440K,0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝________________(MPa)－3(列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。肯定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当________________________________________________________________________。4．[2024·全国卷Ⅰ]水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列试验：①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。依据上述试验结果推断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO____________H2(填“大于”或“小于”)。(2)721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采纳适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为____________(填标号)。A．＜0.25B．0.25C．0.25～0.50D．0.50E．＞0.50(3)我国学者结合试验与计算机模拟结果，探讨了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)Shoichi探讨了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变更关系(如下图所示)，催化剂为氧化铁，试验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在30～90min内的平均速率eq\o(v,\s\up6(－))(a)＝________________kPa·min－1。467℃时pH2和pCO随时间变更关系的曲线分别是______________、________________。489℃时pH2和pCO随时间变更关系的曲线分别是________________、________________。5．[2024·全国卷Ⅱ]环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(1)已知：(g)=(g)＋H2(g)ΔH1＝100.3kJ·mol－1①H2(g)＋I2(g)=2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ·mol－1②对于反应：(g)＋I2(g)=(g)＋2HI(g)③ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数Kp＝________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可实行的措施有________(填标号)。A．通入惰性气体B．提高温度C．增加环戊烯浓度D．增加碘浓度(3)环戊二烯简洁发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是________(填标号)。A．T1>T2B．a点的反应速率小于c点的反应速率C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D．b点时二聚体的浓度为0.45mol·L－1(4)环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C5H5)2，结构简式为]，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池的阳极为________，总反应为____________________________。电解制备须要在无水条件下进行，缘由为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2024·全国卷Ⅲ]近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之快速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学探讨的热点。回答下列问题：(1)Deacon独创的干脆氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变更的关系：可知反应平衡常数K(300℃)________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0，依据进料浓度比c(HCl):c(O2)＝1:1的数据计算K(400℃)＝________________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分别的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过低、过高的不利影响分别是______________________、________________________________________________________________________。(2)Deacon干脆氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH1＝83kJ·mol－1CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1则4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)在肯定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是________________________________________________________________________。(写出2种)(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采纳碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：负极区发生的反应有____________________________________________________________________________________________________(写反应方程式)。电路中转移1mol电子，需消耗氧气________L(标准状况)。『省市卷』1．[2024·山东卷]探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3回答下列问题：(1)ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)肯定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为amol，CO为bmol，此时H2O(g)的浓度为________mol·L－1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为________。(3)不同压强下，依据n(CO2):n(H2)＝1:3投料，试验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变更关系如图所示。已知：CO2的平衡转化率＝eq\f(nCO2初始－nCO2平衡,nCO2初始)×100%CH3OH的平衡产率＝eq\f(nCH3OH平衡,nCO2初始)×100%其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图__________(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的依次为________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的缘由是________。(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为________(填标号)。A．低温、高压B．高温、低压C．低温、低压D．高温、高压2．[2024·江苏卷]CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。(1)CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO－，其离子方程式为__________________；其他条件不变，HCOeq\o\al(－,3)转化为HCOO－的转化率随温度的变更如图1所示。反应温度在40℃～80℃范围内，HCOeq\o\al(－,3)催化加氢的转化率快速上升，其主要缘由是________________________________。(2)HCOOH燃料电池。探讨HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K＋、H＋通过的半透膜隔开。①电池负极电极反应式为____________________；放电过程中需补充的物质A为________(填化学式)。②图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为____________________________。(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图3所示。①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成________(填化学式)。②探讨发觉：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其详细优点是________________________。3．[2024·天津卷]利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：Ⅰ.半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物(1)图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为__________________。(2)若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为SOeq\o\al(2－,4)，另一产物为________。若将该催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为O2，写诞生成另一产物的离子反应式________________________。Ⅱ.用H2还原CO2可以在肯定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0(3)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为amol·L－1和3amol·L－1，反应平衡时，CH3OH的产率为b(4)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1:3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变更如图2所示，其中分子筛膜能选择性分别出H2O。①甲醇平衡产率随温度上升而降低的缘由为__________________________________。②P点甲醇产率高于T点的缘由为__________________________________________。③依据图2，在此条件下采纳该分子筛膜时的最佳反应温度为________℃。Ⅲ.调整溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放(5)COeq\o\al(2－,3)的空间构型为________。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH＝12时，c(H2CO3):c(HCOeq\o\al(－,3)):c(COeq\o\al(2－,3))＝1:________:________。4．[2024·北京卷]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的探讨热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4:1，甲烷和水蒸气反应的方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②已知反应器中还存在如下反应：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还须要利用________________________反应的ΔH。③反应物投料比采纳n(H2O)n(CH4)＝4:1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是________(选填字母序号)a．促进CH4转化b．促进CO转化为CO2c．削减积炭生成④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变更关系如下图所示。从t1时起先，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率________(填“上升”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式说明缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过限制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。①制H2时，连接________。产生H2的电极反应式是________________________________________________________________________。②变更开关连接方式，可得O2。③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．[2024·天津卷]氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：(1)砷在元素周期表中的位置______________________。eq\o\al(288,115)Mc的中子数为________。已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)ΔH＝－39.3kJ·mol－1；P(s，白磷)=P(s，红磷)ΔH＝－17.6kJ·mol－1；由此推知，其中最稳定的磷单质是________。(2)氮和磷氢化物性质的比较：热稳定性：NH3________PH3(填“＞”或“＜”)。沸点：N2H4________P2H4(填“＞”或“＜”)，推断依据是________________________________________________________________________。(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相像，产物的结构和性质也相像。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是________(填序号)。a．不能与NaOH反应b．含离子键、共价键c．能与水反应(4)SbCl3能发生较剧烈的水解，生成难溶的SbOCl，写出该反应的化学方程式__________________________，因此，配制SbCl3溶液应留意________________________________________________________________________。(5)在1L真空密闭容器中加入amolPH4I固体，t℃时发生如下反应：PH4I(s)PH3(g)＋HI(g)①4PH3(g)P4(g)＋6H2(g)②2HI(g)H2(g)＋I2(g)③达平衡时，体系中n(HI)＝bmol，n(I2)＝cmol，n(H2)＝dmol，则t℃时反应①的平衡常数K值为________(用字母表示)。6．[2024·江苏卷]CO2的资源化利用能有效削减CO2排放，充分利用碳资源。(1)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变更如图1。①写出400～600℃范围内分解反应的化学方程式：______________________________。②与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如图2。①写出阴极CO2还原为HCOO－的电极反应式：__________________________________。②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝41.2kJ·mol－1反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－122.5kJ·mol－1在恒压、CO2和H2的起始量肯定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变更如图3。其中：CH3OCH3的选择性＝eq\f(2×CH3OCH3的物质的量,反应的CO2的物质的量)×100%①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度上升而上升的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②220℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不变更反应时间和温度，肯定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考情分析考向考点考情1化学反应与能量变更反应热与热化学方程式的书写化学反应与键能电化学(以书写电极反应式为主)考情2化学反应速率化学反应速率的计算化学反应速率的影响因素化学反应速率变更图像分析考情3化学平衡平衡状态推断及化学平衡影响因素分析化学平衡图像分析反应物转化率的计算化学平衡常数表达式及其计算考情4电解质溶液电离平衡、水解平衡、溶解平衡的理解Ka(Kb)及Ksp的理解与计算题型·详解题型角度1气态物质反应中化学原理分析练1近期发觉，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调整神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：(1)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是________(填标号)。A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B．氢硫酸的导电实力低于相同浓度的亚硫酸C．0.10mol·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________________________________________________________________、________________________________________________________________________，制得等量H2所需能量较少的是________。(3)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”)③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。A．H2SB．CO2C．COSD．N

题型角度2化学反应原理的综合应用分析练2亚磷酸(H3PO3)是重要的化工原料，可作尼龙增白剂、农药中间体等。(1)亚磷酸溶液与硝酸银溶液混合生成黑色的银和一氧化氮气体，反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)亚磷酸为二元弱酸。已知：①H3PO3(aq)＋NaOH(aq)=NaH2PO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1②HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1求H3PO3(aq)H＋(aq)＋H2POeq\o\al(－,3)(aq)ΔH＝________。(3)25℃时，H3PO3电离常数Ka1＝8.4×10－3，则NaH2PO3水解常数Kh＝________(结果保留两位有效数字)；Na2HPO3为________(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显________(填“酸性”“中性”“碱性”或“无法推断”)；浓度均为0.1mol·L－1的Na2HPO3和NaOH的混合液，加水稀释10倍后的溶液中eq\f(cH2PO\o\al(－,3),cHPO\o\al(2－,3))将________(填“增大”“不变”或“减小”)。(4)亚磷酸可用电解Na2HPO3溶液来制得，装置如图所示：①A室的电极反应式为________________________________________________________________________；②产品室中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。eq\x(高考必备基础)一、信息型氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写1．常见的氧化剂及产物预料氧化剂还原产物KMnO4Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnOeq\o\al(2－,4)(碱性)K2Cr2O7(酸性)Cr3＋浓硝酸NO2稀硝酸NOX2(卤素单质)X－H2O2OH－(碱性)；H2O(酸性)Na2O2NaOH(或Na2CO3)NaClO或(ClO－)Cl－、Cl2NaClO3Cl2、ClO22．常见的还原剂及产物预料还原剂氧化产物Fe2＋Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性)SO2(或H2SO3、SOeq\o\al(2－,3))SOeq\o\al(2－,4)S2－或(H2S)S、SO2(或SOeq\o\al(2－,3))、SOeq\o\al(2－,4)H2C2OCO2H2O2O2I－(或HI)I2、IOeq\o\al(－,3)COCO2金属单质(Zn、Fe、Cu等)Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋二、利用盖斯定律书写热化学方程式[解题模板]应对雾霾污染、改善空气质量须要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广袤的开发和应用前景。已知：①CH3OH(g)＋H2O(l)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋93.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1③CH3OH(g)=CH3OH(l)ΔH＝－38.19kJ·mol－1则表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________

三、化学平衡状态的推断说明：对于平衡状态的推断，不断出现新的推断形式，如绝热过程中的热量变更，化学平衡常数，有关图像等，推断时紧紧抓住反应过程中对应物理量是否变更，假如在反应过程中在变，达到平衡时不变，则能说明。如：汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up14(催化剂))2CO2(g)＋N2(g)ΔH<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填编号)。[答案]②④⑤四、化学平衡图像分析1．依据图像选择合适条件如：氨气制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中发生反应：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)。如图为合成塔中不同氨碳比a[eq\f(nNH3,nCO2)]和水碳比b[eq\f(nH2O,nCO2)]时二氧化碳的转化率(α)。b宜限制在________(填字母)范围内。A．0.6～0.7B．1～1.1C．1.5～1.6a宜限制在4.0左右，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[图像分析]限制变量，作垂直于横轴的一条直线交三条曲线于三点，转化率越高越好，所以选择A。选择最佳氨碳比，可看最上面曲线的走势，整体增加，曲线先陡后平(略上升)，依旧选择拐点，当氨碳比大于4.0时，增大氨气的量CO2转化率增加不大，但生产成本提高了；氨碳比太小，CO2转化率低。[答案]A氨碳比等于4，CO2转化率较高；当氨碳比大于4.0时，增大NH3的量CO2的转化率增加不大，但生产成本提高了；氨碳比小于4.0时，CO2的转化率低2．依据图像说明产生某种现象的缘由如：以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4干脆转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。250～300℃时，温度上升而乙酸的生成速率降低的缘由是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[图像分析]两根曲线留意看清每个曲线对应的条件，分析两个量之间内在的联系。这里涉及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度，弄清影响因素即可。所以，250～300℃时，温度上升而乙酸的生成速率降低的缘由是温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低。[答案]温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低3．依据图像推断ΔH变更如：为了削减空气中的CO2，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用(NH4)2CO3，反应为(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq)ΔH。为探讨温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将肯定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入肯定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始试验条件不变，重复上述试验，经过相同时间测得CO2气体浓度，其关系如图，则ΔH________(填“>”“＝”或“<”)0。[图像分析]依据可逆反应的特征，精确确定平衡点。温度越高反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，在相等时间内，CO2浓度最低的点应当是平衡点。T3往后，温度上升，CO2浓度增大，平衡逆向移动，逆反应吸热，正反应放热。[答案]<五、化学平衡常数及转化率1．化学平衡常数表达式(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)K＝c(CO2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)＋H2O(l)2CrOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2H＋(aq)K＝eq\f(c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋,cCr2O\o\al(2－,7))但在非水溶液中，若有水参与或生成，则此时水的浓度不行视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：C2H5OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up14(浓H2SO4),\s\do13(△))CH3COOC2H5＋H2OK＝eq\f(cCH3COOC2H5·cH2O,cC2H5OH·cCH3COOH)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)(2)同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如：N2O4(g)2NO2(g)K＝eq\f(c2NO2,cN2O4)eq\f(1,2)N2O4(g)NO2(g)K′＝eq\f(cNO2,c\f(1,2)N2O4)＝eq\r(K)(3)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。如：2A(g)＋B(s)C(g)。若达到平衡时，n(A)＝n1、n(C)＝n2密闭体系的压强为p，则K＝eq\f(p·\f(n2,n1＋n2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p·\f(n1,n1＋n2)))2)＝eq\f(n2n1＋n2,pn\o\al(2,1))。2．悟透化学平衡常数及转化率计算题解题模式依据反应进行(或移动)的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。例：mA＋nBpC＋qD起始量：ab00变更量：mxnxpxqx平衡量：a－mxb－nxpxqx留意：①变更量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；②这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等；③弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系；④在运用平衡常数时，要留意反应物或生成物的状态。如：顺­1,2­二甲基环丙烷和反­1,2­二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v(正)＝k(正)c(顺)和v(逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在肯定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：已知：t1温度下，k(正)＝0.006s－1，k(逆)＝0.002s－1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH________0(填“小于”“等于”或“大于”)。[答案]3小于六、Ksp曲线分析例题元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(蓝紫色)、Cr(OH)eq\o\al(－,4)(绿色)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙红色)、CrOeq\o\al(2－,4)(黄色)等形式存在。Cr(OH)3犯难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题：(1)Cr3＋与Al3＋的化学性质相像。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可视察到的现象是____________________________________________。(2)CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))随c(H＋)的变更如图所示。①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②由图可知，溶液酸性增大，CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。依据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为________。③上升温度，溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率减小，则该反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)在化学分析中采纳K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl－，利用Ag＋与CrOeq\o\al(2－,4)生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为________mol·L－1，此时溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))等于________mol·L－1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10－12和2.0×10－10)。(4)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由于Cr3＋与Al3＋的化学性质相像，所以Cr(OH)3也具有两性，依据题目信息，则可知在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成灰蓝色沉淀Cr(OH)3，并渐渐增多，随着滴加NaOH溶液的过量，灰蓝色沉淀Cr(OH)3渐渐溶解并生成绿色Cr(OH)eq\o\al(－,4)溶液。(2)由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))渐渐增大，说明CrOeq\o\al(2－,4)渐渐转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)，则CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率渐渐增大，其反应的离子方程式为：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O；由图中A点数据，可知：c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝0.25mol·L－1、c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1，则进一步可知c(CrOeq\o\al(2－,4))＝1.0mol·L－1－2×0.25mol·L－1＝0.5mol·L－1，依据平衡常数的定义可计算出该反应的平衡常数为1.0×1014；上升温度，溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的ΔH小于0。(3)依据Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝2.0×10－10，可计算出当溶液中Cl－恰好完全沉淀(即浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)＝2.0×10－5mol·L－1，然后再依据Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝2.0×10－12，又可计算出此时溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝5.0×10－3mol·L－1。(4)依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出NaHSO3将废液中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)还原成Cr3＋反应的离子方程式为Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3HSOeq\o\al(－,3)＋5H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。答案：(1)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀渐渐溶解形成绿色溶液(2)①2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O②增大1.0×1014③小于(3)2.0×10－55.0×10－3(4)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3HSOeq\o\al(－,3)＋5H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O模考·精练1．CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH＝13，CO2主要转化为________(写离子符号)；若所得溶液c(HCOeq\o\al(－,3)):c(COeq\o\al(2－,3))＝2:1，溶液pH＝________。(室温下，H2CO3的K1＝4×10－7；K2＝5×10－11)(2)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)＋CO2(g)eq\o(,\s\up14(催化剂))2CO(g)＋2H2(g)①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键C—HC＝OH—HCeq\o(,\s\up14(←))O(CO)键能/kJ·mol－14137454361075则该反应的ΔH＝________。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或汲取的热量较多的是________(填“A”或“B”)。②按肯定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900℃的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)O2协助的Al—CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：________________________________________________________________________。电池的正极反应式：6O2＋6e－=6Oeq\o\al(－,2)6CO2＋6Oeq\o\al(－,2)=3C2Oeq\o\al(2－,4)＋6O2反应过程中O2的作用是________________________________________________________________________。该电池的总反应式：________________________________________________________________________。2．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1­丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应实行的措施是________(填标号)。A．上升温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以肯定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先上升后降低的变更趋势，其降低的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度上升而增大的缘由可能是__________________________________________________________________________________________、________________________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要缘由可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．氮及其化合物对生产、生活有重要的意义。(1)合成氨的原理如图1所示，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)尿素是重要的肥料，工业合成尿素的反应如下：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH>0该反应合适的反应条件是________。A．高温B．低温C．高压D．低压E．催化剂(3)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为21的NH3和CO2的混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)试验测得的不同温度下的平衡数据如表所示：温度/℃15.020.025.030.035.0平衡状态下气体总浓度/(10－3mol·L－1)2.43.44.86.89.4①依据表中数据，则2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)ΔH________(填“>”或“<”)0，列式计算25.0℃时的平衡常数：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②关于上述反应的平衡状态，下列说法正确的是________。A．分别出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大B．平衡时降低反应体系温度，CO2的体积分数下降C．NH3的转化率始终等于CO2的转化率D．加入有效催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率③已知氨基甲酸铵极易发生水解反应：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O某探讨小组分别测定三份初始浓度不同的氨基甲酸铵溶液的水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间变更的趋势如图2所示。依据图2中信息，说明水解反应速率随温度上升而增大的依据：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。④现将氨基甲酸铵粉末渐渐加入1L0.1mol·L－1的盐酸中直到溶液的pH＝7(室温下，忽视溶液体积变更)，共用去0.052mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＝________。4．铝的利用成为人们探讨的热点，是新型电池研发中重要的材料。(1)通过以下反应制备金属铝。反应1：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g)ΔH1＝akJ·mol－l反应2：Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)ΔH2＝bkJ·mol－1反应3：3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH3①反应3的ΔH3＝________kJ·mol－1。②950℃时，铝土矿与足量的焦炭和Cl2反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在高温条件下进行反应：2Al(l)＋AlCl3(g)3AlCl(g)。①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的铝粉，再分别充入1molAlCl3(g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl3(g)体积分数随时间的变更图，在图2中画出B容器内AlCl3(g)体积分数随时间的变更曲线。②1100℃时，向2L密闭容器中通入3molAlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)2Al(l)＋AlCl3(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K＝________。③加入3molAlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。此反应选择温度为900℃的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用铝制作的快速放电铝离子二次电池的原理如图4所示。①该电池充电时，阴极的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池，电镀时AlCleq\o\al(－,4)和Al2Cleq\o\al(－,7)两种离子在电极上相互转化，其他离子不参与电极反应。NaCl的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\x(温馨提示：请完成题型分组训练10)题型二化学反应原理综合应用题真题·考情全国卷1．解析：(1)V2O5和SO2反应生成VOSO4和V2O4的化学方程式为2V2O5＋2SO2=2VOSO4＋V2O4。由题图(a)可得以下两个热化学方程式：①V2O4(s)＋2SO3(g)=2VOSO4(s)ΔH1＝－399kJ·mol－1，②V2O4(s)＋SO3(g)=V2O5(s)＋SO2(g)ΔH2＝－24kJ·mol－1，将①－2×②可得：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1。(2)该反应的正反应是气体分子数削减的反应，压强增大，平衡正向移动，SO2的平衡转化率变大，故在相同温度下，压强越大，SO2的平衡转化率越高，则p1＝5.0MPa，由题图可知在550℃、5.0MPa时，α＝0.975；由该反应的正反应是气体分子数削减的放热反应可知，影响α的因素有压强、温度和反应物的起始浓度等。(3)设充入气体的总物质的量为100mol，则SO2为2mmol，O2为mmol，N2为(100－3m)mol，SOSO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)n(起始)/mol2mmn(转化)/mol2mαmα2mαn(平衡)/mol2m－2mαm－mα2m故平衡时容器中的气体的总物质的量为(2m－2mα＋m－mα＋2mα＋100－3m)mol＝(100－mα)mol。各物质的分压分别为p(SO2)＝eq\f(2m－2mα,100－mα)p，p(O2)＝eq\f(m－mα,100－mα)p，p(SO3)＝eq\f(2mα,100－mα)p，故Kp＝eq\f(\f(2mα,100－mα)p,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2m－2mα,100－mα)p))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m－mα,100－mα)p))0.5)＝eq\f(α,1－α1.5\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,100－mα)p))0.5)。(4)由反应的速率方程可知，当α′＝0.90时，(1－nα′)是常数，温度大于tm后，温度上升，k增大，而v渐渐下降，缘由是SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)是放热反应，上升温度时平衡逆向移动，α减小，eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,α′)－1))0.8减小，k增大对v的提高小于α引起的降低。答案：(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1(2)0.975该反应气体分子数削减，增大压强，α提高。5.0MPa>2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa温度、压强和反应物的起始浓度(组成)(3)eq\f(2mα,100－mα)peq\f(α,1－α1.5\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,100－mα)p))0.5)(4)上升温度，k增大使v渐渐提高，但α降低使v渐渐下降。t<tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低2．解析：(1)①依据题表中数据信息可写出热化学方程式(ⅰ)C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1560kJ·mol－1、(ⅱ)C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411kJ·mol－1、(ⅲ)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1，依据盖斯定律，由(ⅰ)－(ⅱ)－(ⅲ)得C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH1＝＋137kJ·mol－1。②由于该反应为吸热反应、且为气体分子数增大的反应，因此可通过上升温度、减小体系压强等提高该反应的平衡转化率。③设起始时C2H6和H2的物质的量均为1mol，列出三段式：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)起始量/mol101转化量/molααα平衡量/mol1－αα1＋α平衡时C2H6、C2H4和H2对应的分压分别为eq\f(1－α,2＋α)p、eq\f(α,2＋α)p和eq\f(1＋α,2＋α)p，则该反应的平衡常数Kp＝eq\f(\f(α,2＋α)p×\f(1＋α,2＋α)p,\f(1－α,2＋α)p)＝eq\f(α1＋α,2＋α1－α)×p。(2)①反应初始时可认为cCH4＝1mol·L－1，则依据初期阶段的速率方程可知k＝r1，当CH4的转化率为α时，cCH4＝(1－α)mol·L－1，则此时r2＝(1－α)r1。②由r＝k×cCH4可知，CH4的浓度越大，反应速率r越大，A项正确；增加H2浓度，CH4的浓度减小或不变，则r减小或不变，B项错误；随着反应的进行，CH4的浓度渐渐减小，则反应速率渐渐减小，C项错误；降低温度，该反应进行特别缓慢甚至停止，即k也随着减小，D项正确。(3)①结合图示可知CO2在阴极发生还原反应生成CO，即阴极上的反应式为CO2＋2e－=CO＋O2－。②设生成C2H4和C2H6的物质的量分别为2mol和1mol，则反应中转移电子的物质的量为4mol×2＋2mol×1＝10mol，依据碳原子守恒，可知反应的CH4为6mol；则由CO2→CO转移10mol电子，需消耗5molCO2，则反应中消耗CH4和CO2的体积比为6:5。答案：(1)①137②上升温度减小压强(增大体积)③eq\f(α1＋α,2＋α1－α)×p(2)①1－α②AD(3)①CO2＋2e－=CO＋O2－②6:53．解析：(1)由题意知二氧化碳与氢气反应生成乙烯和水，反应的化学方程式为2CO2＋6H2CH2=CH2＋4H2O，n(C2H4):n(H2O)＝1:4；此反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向(正反应方向)移动，n(C2H4)变大。(2)反应方程式中CO2和H2的系数之比为1:3，起先时加入的n(CO2):n(H2)＝1:3，则平衡时n(CO2):n(H2)也应为1:3，n(C2H4):n(H2O)应为1:4，由题图可知曲线a为H2，b为H2O，c为CO2，d为C2H4，随温度上升，平衡时C2H4和H2O的物质的量分数渐渐减小，H2和CO2的物质的量分数渐渐增加，说明上升温度平衡逆向移动，依据上升温度平衡向吸热的方向移动，知正反应方向为放热反应，ΔH小于0。(3)在440K时，氢气的物质的量分数为0.39，H2O的物质的量分数也为0.39，依据平衡时n(CO2):n(H2)＝1:3，知CO2的物质的量分数为0.39/3，依据平衡时n(C2H4):n(H2O)＝1:4，知C2H4的物质的量分数为0.39/4，则p(H2)＝0.39×0.1MPa，p(H2O)＝0.39×0.1MPa，p(C2H4)＝0.39×eq\f(0.1,4)MPa，p(CO2)＝0.39×eq\f(0.1,3)MPa，Kp＝eq\f(p4H2O·pC2H4,p6H2·p2CO2)＝eq\f(0.394×\f(0.39,4),0.396×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.39,3)))2)×eq\f(1,0.13)(MPa)－3＝eq\f(9,4)×eq\f(1,0.0393)(MPa)－3。(4)压强和温度肯定，若要提高反应速率和乙烯的选择性，可采纳选择合适催化剂等方法。答案：(1)1:4变大(2)dc小于(3)eq\f(9,4)×eq\f(1,0.0393)或eq\f(0.394×\f(0.39,4),0.396×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.39,3)))2)×eq\f(1,0.13)等(4)选择合适催化剂等4．解析：本题涉及化学反应速率、化学平衡的相关计算及化学平衡移动的影响因素，主要考查学生运用图表、图形分析和解决化学问题的实力。借助水煤气变换反应相识化学变更有肯定限度、速率，体现变更观念与平衡思想的学科核心素养。(1)相同温度下，分别用H2、CO还原CoO(s)，平衡时H2的物质的量分数(0.0250)大于CO的物质的量分数(0.0192)，说明转化率：H2<CO，故还原CoO(s)为Co(s)的倾向：CO>H2。(2)利用“三段式”解答。721℃时，设气体反应物起先浓度均为1mol·L－1，则H2(g)＋CoO(s)Co(s)＋H2O(g)起始(mol·L－1)10转化(mol·L－1)xx平衡(mol·L－1)1－xx则有eq\f(1－x,1)＝0.0250，解得x＝0.975，故K1＝eq\f(cH2O,cH2)＝eq\f(x,1－x)＝39；CO(g)＋CoO(s)Co(s)＋CO2(g)起始(mol·L－1)10转化(mol·L－1)yy平衡(mol·L－1)1