2020-2021年高考化学一轮易错点强化训练：化学反应原理综合题01[含答案]

1、2020-2021年高考化学一轮易错点强化训练：化学反应原理综合题011（2020·贵州铜仁高三三模）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气。工业上利用天然气(主要成分为CH4)与水进行高温重整制备合成气。（1）已知：CH4、H2和CO 的燃烧热(H)分别为890.3 kJ/mol、285.8 kJ/mol和283.0kJ/mol，且1 mol液态水汽化时的能量变化为44.0 kJ。则甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式为_。（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40 mol CH4(g)和0.60 mol H2O (g)，测得CH4(g)和

2、H2(g)的物质的量浓度随时间变化如表所示：t/min01234CH4/(mol/L)0.20.130.10.10.09H2/(mol/L)00.20.30.30.33计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_。3 min时改变的反应条件可能是_。（3）已知温度、压强、投料比Xn(CH4)/n(H2O)对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示的投料比的关系：X1_X2(填“=”“”或“”，下同)。图2中两条曲线所示的压强的关系：p1_ p2。（4）以合成气为原料可以制备二甲醚，将n(H2):n(CO)=3:1 投入体积固定密闭容器中发生反应：3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+C

3、O2(g) H0，2 分钟达平衡。升温，反应重新达平衡。下列关于两次平衡的比较中正确的是_。AH2体积分数不变 BCO 体积分数增大C混合气体平均摩尔质量不变 D反应速率和平衡常数均增大（5）以二甲醚(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：放电时，负极的电极反应式为_。设装置中盛有100.0 mL 3.0 mol/L KOH 溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72 L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为_。【答案】（1）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H= +206.1 kJ/mol （2）0.135

4、升高温度或增大 H2O(g)的浓度或减小 CO 的浓度 （3） （4）AB （5）CH3OCH312e+16OH+=2CO+11H2O c(K+)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H+) 【解析】【分析】（1）根据燃烧热写出热化学方程式，利用盖斯定律计算；（2）反应方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)根据三行式代入平衡常数表达式进行计算；根据表中数据可知3min时达到平衡，再根据4min时各组分浓度变化量判断改变的条件；（3）碳水比n(CH4)/n(H2O)值越大，平衡时甲烷的转化率越低，含量越高；根据压强对平衡移动影响，结合图象分析解答；（4）A根据三段式计算氢气的

5、体积分数；B升高温度，平衡逆向移动，CO 体积分数增大；C升高温度，平衡逆向移动，气体的总质量不变，物质的量增大，混合气体平均摩尔质量减小；D升高温度，平衡逆向移动，反应速率增大，但平衡常数减小；（5）CH3OCH3燃料电池工作时，负极发生氧化反应，CH3OCH3失电子被氧化反应；计算氧气的物质的量，进而计算生成二氧化碳的物质的量，根据n(KOH)与n(CO2)比例关系判断反应产物，进而计算溶液中电解质物质的量，结合盐类水解与电离等判断【详解】（1）已知：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)H=285.8kJ·mol1CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=283.0kJ·

6、;mol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=890.3kJ·mol1，H2O(g)=H2O(l)H=44.0kJ·mol1，利用盖斯定律将+3×可得：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=(44.0kJ·mol1)+(890.3kJ·mol1)(283.0kJ·mol1)3×(285.8kJ·mol1)=+206.1 kJ·mol1，则甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H= +206.1 kJ

7、/mol。故答案为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H= +206.1 kJ/mol；（2）所以K= =0.135，故答案为：0.135；3min时改变的反应条件，反应向正反应方向进行，可能为升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度，故答案为：升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度；（3）碳水比n(CH4)/n(H2O)值越大，平衡时甲烷的转化率越低，含量越高，图1中的两条曲线所示的投料比的关系：X1X2。故答案为：；该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，平衡时甲烷的含量增大，图2中两条曲线所示的压强的关系：p1 p2。故答案为：；（4）以合

8、成气为原料可以制备二甲醚，将n(H2):n(CO)=3:1 投入体积固定密闭容器中发生反应：AAH2体积分数= ，H2体积分数不变，故A正确；B升高温度，平衡逆向移动，CO 体积分数增大，故B正确；C升高温度，平衡逆向移动，气体的总质量不变，物质的量增大，混合气体平均摩尔质量减小，故C错误； D升高温度，平衡逆向移动，反应速率增大，但平衡常数减小，故D错误；故答案为：AB；（5）放电时，二甲醚在碱性条件下失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为CH3OCH312e+16OH=2CO+11H2O。故答案为：CH3OCH312e+16OH=2CO+11H2O；参与反应的氧气在标准状况下体积为6.72

9、L，物质的量为=0.3mol，根据电子转移守恒可知，生成二氧化碳为×2=0.2mol，n(KOH)=0.1L×3.0mol·L1=0.3mol，n(KOH)：n(CO2)=0.3mol：0.2mol=3：2，发生反应2CO2+3KOH=K2CO3+KHCO3+H2O，溶液中碳酸根水解，碳酸氢根的水解大于电离，溶液呈碱性，故c(OH)c(H)，碳酸根的水解程度大于碳酸氢根，故c(HCO3)c(CO32)，钾离子浓度最大，水解程度不大，碳酸根浓度远大于氢氧根离子，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为c(K+)c(HCO)c(CO)

10、c(OH)c(H+)。故答案为：c(K+)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H+)。2（2020·广东惠州高三一模）甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。（1）已知：CH3OH(l)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H638.5kJ·mol1CO(g)1/2O2(g)CO2(g) H283.0kJ·mol1H2O(l)H2O(g) H44.0kJ·mol1则反应CH3OH(l)O2(g)CO(g)2H2O(l)的H_kJ·mol1。（2）工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要

11、反应如下：.CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H1.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H20.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H30已知升高温度，反应的平衡常数K减小，则该反应的H1_0(填“”或“”)对反应而言，下列叙述中，能说明该反应达到平衡状态的是_。a.单位时间内消耗1molCO2的同时生成3molH2b.反应过程中c(CO2)：c(CH3OH)1：1c.恒温恒容时，混合气体的密度保持不变d.绝热恒容时，反应的平衡常数不再变化上述反应体系中，当合成气的组成n(H2)/n(COCO2)2.50时，体系中CO的平衡转化率()与温度和压强的关系如图所示

12、。则图中压强由大到小的顺序为_，(CO)值随温度升高而减小的原因是_。（3）用甲醇、二氧化碳可以在一定条件下合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，简称DMC)，其反应的化学方程式为：2CH3OH(g)CO2(g)CH3OCOOCH3(g)H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中投入4molCH3OH和2molCO2合成DMC，一定条件下CO2的平衡转化率()与温度、压强的变化关系如图所示。则：A点时该反应的平衡常数K_(mol·L1)1。A、B、C三点的速率v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为_。（4）写出以KOH溶液为电解质溶液，甲醇燃料电池的负极反应式：_。【答案】（1）4

13、43.5 kJ·mol1（2）< ad P3>P2>P1 升高温度时，反应是放热反应，平衡向逆反应方向移动，使得平衡体系中CO的量增大；反应是吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的量增大，总结果，随温度升高CO的转化率减小 （3）0.5 v(C)>v(B)>v(A) CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O 【解析】（1）根据盖斯定律，2×可得CH3OH(l)O2(g)CO(g)2H2O(l)，因此该反应的H(638.5 kJ·mol1)(283.5 kJ·mol1)2×44 kJ

14、3;mol1=443.5 kJ·mol1，故答案为：443.5 kJ·mol1；（2）已知升高温度，反应的平衡常数K减小，则该反应是放热反应，该反应的的H10，故答案为：<；a.二氧化碳和氢气都是反应物，其化学计量数之比是1:3，单位时间内生成3mol氢气 的同时消耗1mol二氧化碳也就消耗3mol氢气，即氢气的生成速率和消耗速率相等，可以说明该反应达到平衡状态，故a正确；b.反应过程中c(CO2):c(CH3OH)=1：1，只能说明某一时刻二者的浓度比，不能说明达到平衡状态，故b错误；c.恒温恒容时，混合气体的体积不变，该反应中反应物、生成物都是气体，根据质量守恒，

15、混合气体的质量不变，混合气体的密度=混合气体的质量÷混合气体的体积，因此混合气体的密度始终保持不变，因此不能说明达到平衡状态，故c错误；d.绝热恒容时，随着反应进行，该体系的温度不断发生变化直到平衡，反应的平衡常数与温度有关，反应的平衡常数不再变化，也就说明体系温度不变，说明反应达到平衡状态，故d正确；故答案为：ad；相同温度下，反应前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故压强增大有利于CO的转化率升高，故压强：P3>P2>P1；由图可知，压强一定时，随温度的升高，CO的转化

16、率减小，反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应是吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的量增大，总结果，随温度升高CO的转化率减小，故答案为：P3>P2>P1；升高温度时，反应是放热反应，平衡向逆反应方向移动，使得平衡体系中CO的量增大；反应是吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的量增大，总结果，随温度升高CO的转化率减小；（3）A点的转化率为50%，列三段式：则A点的平衡常数为K=0.5，故答案为：0.5；温度越高，压强越大，反应速率越快；该反应为气体分子数减小的反应，压强越大转化率越高，故

17、P2>P1，A、B两点温度相同，C点温度最高，故v(C)>v(B)>v(A)，故答案为：v(C)>v(B)>v(A)；（4）甲醇燃烧的化学方程式为：2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(g)，甲醇燃料电池负极发生氧化反应，电解质溶液为碱性，因此其负极反应式为CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O，故答案为：CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O。3（2020·湖南衡阳市一中高三月考）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇。该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)=C

18、H3OH(g) H1=116 kJ/mol（1）已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H2= 283 kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(g) H3= 242kJ/mol则表示l mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为：_。（2）下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是_(填字母代号)。A随时将CH3OH与反应混合物分离 B降低反应温度C增大体系压强 D使用高效催化剂（3）在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230、250和270三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为l mol)与CO平衡转化率的

19、关系。请回答：在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是_；利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=_。（4）一氧化碳可将金属氧化物还原为金属单质和二氧化碳。四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时，lg与温度(T)的关系如图。700时，其中最难被还原的金属氧化物是_(填化学式)。（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×109。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na

20、2CO3溶液的浓度为5.6×105 mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_mol/L。【答案】（1）CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=651 kJ/mol （2）CD （3）270 4 （4）Cr2O3 （5）2×104【解析】【分析】（1）根据盖斯定律，将题中热化学方程式叠加，可得出甲醇完全燃烧生成二氧化碳的热化学方程式；（2）根据平衡移动原理进行判断，温度升高，反应速率加快，使用催化剂，反应速率加快；（3）合成甲醇的反应是放热反应，温度升高，转化率降低；先确定a点时的各种物质的浓度，再根据平衡常数表达式K=；（4）物质越难被

21、还原，反应产生的CO2浓度越小，CO浓度越大，lg越大；（5）计算平衡时钙离子、碳酸根离子的浓度，利用碳酸钙沉淀的溶度积计算生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度。【详解】（1）已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H2= 283 kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(g) H3= 242 kJ/molCO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H1= 116 kJ/mol 根据盖斯定律：+×2，整理可得：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=651 kJ/mol；（2）A随时将CH3OH与反应混合物分离，CH3OH的浓度减小，反应速率降低，A不符

22、合题意；B温度降低，反应速率变小，B不符合题意；C体系压强增大，单位体积内反应物分子数增加，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增加，反应速率加快，C符合题意；D使用催化剂，反应速率加快，D符合题意；故合理选项是CD；（3）根据反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H1= 116 kJ/mol可知：该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应分析移动，温度越高，转化率越低，所以曲线Z对应的温度是270；CO起始时物质的量是1 mol， n(H2)=n(CO)=1.5 mol，在a点时CO的转化率是50%，反应消耗了1 mol×50%=0. 5mol CO，消

23、耗氢气1 mol，根据物质反应转化关系可知平衡时，n(CO)=0.5 mol，n(H2)=1.5 mol2×0.5 mol=0.5 mol，n(CH3OH)=0.5 mol，由于容积为1 L，所以物质的平衡浓度：c(CO)=c(H2)=c(CH3OH)=0.5 mol/L，故该反应的平衡常数K=4；（4）物质越难被还原，反应达到平衡产生的CO2浓度越小，CO浓度越大，平衡时lg越大。根据图象可知：在这几种金属氧化物还原与lg的关系可知：Cr2O3最难被还原；（5）根据碳酸钙沉淀的溶度积表达式Ksp=c(Ca2+)·c()，混合溶液中c()=×5.6×10

24、5 mol/L=2.8×105 mol/L，则生成沉淀所需Ca2+的最小浓度c(Ca2+)= mol/L=1.0×105 mol/L，则原溶液中Ca2+的最小浓度c(Ca2+)=1×104 mol/L×2=2×104 mol/L。4（2020·湖北华中师大一附中高三模拟）推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向，其中煤制天然气（主要成分甲烷）能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下，其涉及的主要反应如下：CO(g) +3H2(g)CH4 (g)+H2O(g)H1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H241.2 kJm

25、ol1CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H3其副反应（积碳反应）如下：2CO(g)CO2(g)+C(s) H4172.0kJmol1CO2(g)+2H2(g)2H2 O(g)+C(s) H590.0kJmol1CO(g)+H2(g)H2 O(g)+C(s) H6131.0kJmol1（1）荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂钴表面上反应的反应历程，如图所示，其中吸附在钴催化剂表面上的物种用*标注。该历程中最大能垒E正_ kJmol1，写出该步骤的化学方程式_。H3_kJmol1。（2）若原料气n(H2)：n(CO)3：1，且反应容器中只考虑主要反应。

26、在催化剂作用下合成天然气，平衡时各组分的体积分数随温度、压强变化如图2、图3所示。根据图象分析，反应在_温（填“高”或“低”）、_压（填“高“或“低”）条件下有利于反应进行。T2，0.1MPa恒压条件条件下，平衡时反应体系平衡组成如表所示。组分CH4H2OH2CO2CO体积分数xabcde该条件下CO的总转化率表达式_。Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数，反应的Kx_。（以Kp和p总表示）（3）若反应容器中考虑主、副反应。维持p总0.1MPa恒定，平衡时CO转化率和积碳的选择性（积碳的选择性×100%）随温度和进料气中水蒸气量的变化如图4和图5所示。其中n（H2）：n

27、（CO）：n（H2O）3：1：X，代表原料气中H2、CO和H2O三者的物质的量之比，X为一变量，下列说法正确的是_。A 图4中，随着X的增大，CO转化率略有降低，可能原因是反应式中H2O为生成物，增加水蒸气的量会促使平衡向逆反应方向移动B 图5中，X较低时，在800850积碳选择性减小的原因可能是副反应为放热反应，温度较高，积碳反应平衡逆向移动C 图5中，X较高时，在550800积碳选择性较低的主要原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小D 总体上说，X较高，温度低于450利于降低积碳，减少积碳对催化剂的影响（4）生物电化学系统还原CO2是另一种产生甲烷的方法，装置如图所示，请写出电解时阴极的

28、电极反应式_。【答案】（1）136.1 CO*+2H*+2H2(g)C*+O*+2H*+2H2(g) 165.0 （2）低 高 ×100% Kpp总2（3）ABD （4）CO2+8H+8eCH4+2H2O。 【解析】【分析】（1）根据图中信息得出该历程中最大能垒和该步骤的化学方程式。根据图像得到第I个反应的H1，利用盖斯定律计算。（2）根据图中信息可知有利于合成天然气的条件；根据碳元素守恒计算CO的总转化率；根据压强平衡常数表达式进行分析。（3）根据图中信息和利用平衡移动原理进行分析。（4）生物电化学系统还原CO2是另一种产生甲烷的方法，CO2中碳化合价降低得到电子变为甲烷。【详解】

29、（1）根据图中信息得出该历程中最大能垒是相对能量7.8 kJmol1到143.9 kJmol1，即E正136.1 kJmol1，写出该步骤的化学方程式CO*+2H*+2H2(g)C*+O*+2H*+2H2(g)；故答案为：136.1；CO*+2H*+2H2(g)C*+O*+2H*+2H2(g)。根据图像得到CO(g) +3H2(g)CH4(g)+H2O(g) H1206.2 kJmol1，第I个方程式减去第II个方程式得到第III个方程式：H3165.0 kJmol1；故答案为：165.0。（2）根据图中信息可知在低温高压下有利于合成天然气，该条件下下平衡时甲烷的体积分数较大，同时积碳较少；故

30、答案为：低温；高压。根据碳元素守恒，该条件下CO的总转化率表达式×100%。Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数，反应的，从而得到KxKpp总2；故答案为：×100%；Kpp总2。（3）图4是不同CO转化率的等高线，图5是不同积碳选择性的等高线。根据平衡移动原理可知，增加水蒸气的量使反应I平衡逆向移动，CO转化率略下降，平衡II向正反应方向移动，CO转化率升高。而根据图像可知，实际上CO转化率略下降，则反应I为主导，故A正确；根据积碳反应IV、V、VI为放热反应分析可知，X较小，温度较高时，积碳反应平衡逆向移动，积碳选择性减少，故B正确；X较高时，在55080

31、0积碳选择性较低的主要原因是水蒸汽量增加使积碳反应V、VI平衡逆向移动，故C错误；当X较高，温度低于450，对应的积碳选择性低于0.032，有利于降低积碳，减少积碳对催化剂的影响，故D正确；综上所述，答案为：ABD。（4）生物电化学系统还原CO2是另一种产生甲烷的方法，CO2中碳化合价降低得到电子变为甲烷，在电解池阴极发生反应，其阴极的电极反应式CO2+8H+8eCH4+2H2O；故答案为：CO2+8H+8eCH4+2H2O。5（2020·湖南师大附中高三月考）烟道气和汽车尾气(氮氧化物、NH3等)是造成雾霾天气污染的原因之一，研究这些排放气的处理是化学工作者研究的重要课题。（1）已

32、知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的H=163kJ·mol1，1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量，则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_kJ。（2）在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下表所示：反应时间01020304050607080C(N2O)/mol·L10.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000在020min时段，反应速率v(N2O)量为_mol·L1·mi

33、n1。若N2O起始浓度c0为0.100mol/L，则反应至30min时N2O的转化率=_。下图中的半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间。当温度为T1、起始压强为p0、反应至1min时，体系压强p=_(用p0表示)。（3）碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：第一步I2(g)2I(g)(快反应)第二步I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢反应)第三步IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I(g)(快反应)实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是_(填字母代号)。A第一

34、步对总反应速率起决定作用B第二步活化能比第三步大CN2O分解反应中，k(含碘)k(无碘)DI2浓度与N2O分解速率无关（4）已知2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H=744kJ/mol，为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应，在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应，如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。该反应达到平衡后，为了在提高反应速率同时提高NO的转化率，可采取的措施有_(填字母代号)。a.改用高效催化剂 b.缩小容器的体积 c.升高温度 d.增加CO的浓度压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，容器的体积为4L

35、，计算该温度下平衡常数Kp=_(保留两位有效数字；用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中AG点中的_点。【答案】（1）1112.5 （2）1.0×103 30.0% （3）1.25p0 BC （4）bd 0. 089（MPa1） G 【解析】【分析】根据反应热=反应物的总键能生成物的总键能求出化学键断裂时吸收的能量；根据v=求出反应速率；根据转化率=×100%求出；根据压强之比等于物质的量之比求出半衰期时的压强；根据题中信息和反应速率是由慢反应决定来判断；根据该反应的

36、正反应是反应前后气体体积减小的放热反应，由反应速率的影响因素和平衡移动来判断；根据化学平衡的“三段式”计算平衡常数Kp；根据题中信息，降温和增压，平衡均正向移动判断；据此解答。【详解】（1）设1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为Q，由2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的H=163kJ·mol1反应可得，H=2Q2×945kJ/mol498kJ/mol=163kJmol1，解得Q=1112.5kJ；答案为1112.5。（2）由表中数据可知，起始c(N2O)=0.080mol/L，20min末时c(N2O)=0.060mol/L，则在020min时段，反

37、应速率v(N2O)=1.0×103mol·L1·min1；答案为1.0×103。由表中数据可知，每隔10min，c(N2O)的变化量相等，单位时间内c(N2O)的变化量是定值，即N2O的分解速率是定值，反应速率v(N2O)= 1.0×103mol·L1·min1不变，若N2O起始浓度为0.100mol/L，反应30min后消耗1.0×103molL1min1×30min=0.03mol/L，反应至30min时N2O的转化率=×100%=30.0%；答案为30.0%。压强之比等于物质的量之比，半衰

38、期指的是任一浓度N2O消耗一半所需要的时间，由反应方程式2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)可知，设起始时有2molN2O，t1时生成1mol N2和0.5mol O2，还剩1molN2O，故混合气体的总物质的量为n(总)=(1+0.5+1)mol=2.5mol，因此在T1、p0下反应后的物质的量是起始的1.25倍，故p=1.25p0；答案为1.25p0。（3）A第二步慢反应对总反应速率起决定作用，故A错误；B第二步反应慢，第三步反应快，活化能大反应速率慢，第二步活化能比第三步大，故B正确；C由题中信息可知，碘的存在提高N2O的分解速率，v=k·c(N2O)·c0.5(

39、I2)中v与k成正比，则k(含碘)k(无碘)，故C正确；D根据N2O分解反应的分解速率方程即v=k·c(N2O)·c0.5(I2)可知，k值与是否含碘蒸气有关，故D错误；由上可得BC正确，答案为BC。（4）a改用高效催化剂，只改变化学反应速率不影响平衡移动，所以NO转化率不变，故a错误；b缩小容器的体积相当于增大压强，反应速率加快，由于该反应的正反应是反应前后气体体积减小的反应，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，即平衡正向移动，NO转化率提高，故b正确；c升高温度，反应速率加快，由于该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即平衡逆向移动，NO转化率降低，故

40、c错误；d增加CO的浓度反应速率加快，增大反应物浓度，平衡正向移动，NO转化率提高，故d正确；答案为bd。设参加反应的CO的物质的量为x，可逆反应，平衡时混合气体物质的量n(总)=(8x+10x+x+0.5x)mol=(180.5x)mol，由题中图示可知，在10MPa、温度为T1下，平衡时NO的体积分数为25%，即×100%=25%，解之x=4，平衡时p(NO) =×10MPa=2.5MPa，p(CO)=×10MPa=3.75MPa，p(CO2)=×10MPa=2.5MPa，p(N2)=×10MPa=1.25MPa，该温度下平衡常数Kp=0.

41、089（MPa1）；答案为0.089（MPa1）。相同压强下降低温度平衡正向移动，NO体积分数减小，同一温度下增大压强平衡正向移动NO体积分数减小，所以符合条件的为G；答案为G。6（2020·四川龙泉中学高三开学考试）已知NH3、NO、NO2都是有毒气体，必须经过严格处理，否则会污染空气。请回答下列问题：（1）已知如下热化学方程式：N2(g)+O2 (g)=2NO(g) H1=+akJ/mol；4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H2=bkJ/mol2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H3=ckJ/mol；则4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+

42、6H2O(g) H=_kJ/mol。（2）工业合成NH3的反应，解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知：N2+3H22NH3，且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2)，逆=k逆·c2(NH3)，则反应N2+H2NH3的平衡常数K=_(用k正和k逆表示)。（3）已知合成氨的反应升高温度平衡常数会减小，则该反应的正反应活化能E1和逆反应活化能E2的相对大小关系为：E1_E2。(填“>”、“<”或“=”)。（4）从化学反应的角度分析工业合成氨气采取30MPa50MPa高压的原因是_。（5）500时，向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2

43、，模拟合成氨的反应，睿器内的压强随时间的变化如下表所示：时间/min010203040+压强/MPa20171513.21111达到平衡时N2的转化率为_。用压强表示该反应的平衡常数Kp=_（Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值，某物质的分压等于总压x该物质的物质的量分数)。随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数的关系如下图所示，若升高温度再次达到平衡时，可能的点为_(从点“A、B、C、D”中选择【答案】（1）b+2a+2c （2） （3）< （4）加快反应速率，同时使平衡正向移动，提高原料气的利用率和产品的产率 （5）90% 48MPa2 A 【解析】

44、【分析】根据盖斯定律分析热化学方程式中的焓变。根据化学平衡移动原理分析反应条件的选择，根据三段式进行计算有关数据。【详解】（1）根据盖斯定律分析，N2(g)+O2 (g)=2NO(g) H1=+akJ/mol；4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H2=bkJ/mol；2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H3=ckJ/mol；将方程式进行+×2+×2计算，得热化学方程式为4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) H=(b+2a+2c)kJ/mol；（2）当正逆反应速率相等时，反应到平衡，即v正=逆=k正·c(N2)&

45、#183;c3(H2) =k逆·c2(NH3) ，则反应N2+H2NH3的平衡常数K= = ；（3）已知合成氨的反应升高温度平衡常数会减小，则说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，则该反应的正反应活化能E1和逆反应活化能E2的相对大小关系为：E1<E2；（4）工业合成氨的反应为气体分数减小的反应，所以增大压强可以加快反应速率，同时使平衡正向移动，提高原料气的利用率和产品的产率；（5） 假设到平衡时氮气转化浓度为xmol/L，则有N2+3H22NH3，起始浓度0.5 1.5 0改变浓度 x 3x 2x平衡浓度 0.5x 1.53x 2x根据压强比等于物质的量比分析，有关系式：解

46、x=0.45mol/L；达到平衡时N2的转化率为0.45/0.5=90%；用压强表示该反应的平衡常数Kp=48MPa2；合成氨的反应为放热反应，若升温，则反应速率增大，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，可能的点为A。7（2020·广东高三期末）航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理，可实现空间站中O2的循环利用。Sabatior反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)水电解反应：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)（1）将原料气按n（CO2）：n（H2）=1：4置于恒容密闭容器中发生Sabatier反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示（虚线表示平衡曲线）。请将a、b、c三点的逆反应速率va、vb、vc由大到小排序：_。Sabatier反应在空间站运行时，下列措施能提高CO2转化效率的是_（填标号）。A适当减压B增大催化剂的比表面积C反应器前段加热，后段冷却D提高原科气中CO2所占比例E.合理控制反应器中气体的流速高于380，H2O的物质的量分数随温度升高而降低的原因是：_。（2）一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g