高考化学十二 化学反应原理综合 详解版五年（2018-2022）真题训练

专题十二化学反应原理综合

悟考法

A(g)+B(g)—C(g)+D(g)

起始量Anol12OO

转化量∕ιnolXXXX

平衡量/ɪnol1-X2-xXX

模型构建：多个反应A(g)+2B(g)—E(g)+2D(g)

的反应物完全相同起始量/ɪnol12OO

A(g)+B(g)-C(g)+D(g)转化量∕mol2ry2y

A(g)+2B(g)―E(g)+2D(g)平衡量/in"I-Iy2y

竞争反亶｝y

达到平衡时，各物质的物质的量：

n(A)=(l-x-y)moln(B)=(2-x-2y)m(»ln(C)=xmolπ(D)=(x+2y)mol∕ι(E)=γm<

A(g)+B(g)―C(g)+D(g)

起始量∕mol12OO

转化量ZmolXXXX

平衡量∕ιnol1-x2-xXX

模型构建：第一个反应的反ʌ(g)+2C(g)E(g)+2D(g)

应物是第二个反应的生成物起始量AnolIT*OX

A(g)+B(g)xC(g)+D(g)

转化量Anoly2yy2y

^E(g)+2D(g)平衡量∕ιnol力一2,yx+2y

达到平衡时，各物质的物质的量：

π(A)=(l-x-jjmoln(B)=(2-x)molzz(C)=(x-2γ)molzι(D)=(x+2y)moln(E)=ym

同时存在竞争反应和连续反

应时，可采用守恒法计算

考点1二氧化碳的利用

1.［福建2021∙13,13分］化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新

技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO2O基于

CUOZCU2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如图甲。

甲

空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为

①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)Δ∕7∣=-227kJ∙moΓl

(2)8CuO(s)+CH4(g).4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)Δ∕72=-348kJ∙mol

l

⑴反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)Δ//=kJ∙moΓ。

(2)反应②的平衡常数表达式K=。

(3)氧的质量分数：载氧体I(填，>”"=”或“<")载氧体II。

(4)往盛有CUOZCU2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气［氧气的物质的量分数X(O2)为

21%J,发生反应①。平衡时X(O2)随反应温度T变化的曲线如图乙所示。985℃时O2的平衡

转化率ct(θ2)=(保留2位有效数字)。

乙

(5)根据图乙，X(O2)随温度升高而增大的原因是。

反应温度必须控制在1030℃以下，原因是o

(6)载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的CUO/CRO载氧体，反应

②活化能如表所示。

载氧体掺杂物质氧化铝膨润土

活化能/(kJ∙mo□)60±2,337.3+1.3

由表中数据判断：使用(填“氧化铝”或“膨润土”)掺杂的载氧体反应较快;

使用氧化铝或者膨润土掺杂的载氧体，单位时间内燃料反应器释放的热量分别为akJ、6kJ,

则a伙填“或

2.［河北2021∙16,14分］当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，

研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。己知25℃时，相

关物质的燃烧热数据如表。

______M______H2(g)C(石墨，s)C6H6⑴

燃烧热Δ⅞∕(kJ∙mol^1)-285.8一393.5-3267.5

则25℃时，Hz(g)和C(石墨，S)生成C6H6(1)的热化学方程式为

(2)雨水中含有来自大气的C02，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离:

①CO2(g)C02(aq)

+

②CO2(aq)+H2O⑴H(aq)+HC03(aq)

25。C时，反应②的平衡常数为K。

溶液中Co2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压X物质的量分数)，比例系数

为ymol∙LLkPa∣,当大气压强为PkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为X时，溶液中H

'浓度为mo卜L∣(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCo3一的电离)。

(3)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCo3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡:

△

2MHCO3(S);-------M2CO3(S)+H2O(g)+CO2(g)

上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。

保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的Cθ2(g),再加入足量MHCO3(s),欲使

平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa,Co2(g)的初始压强应大于kPa。

(4)我国科学家研究Li—CCh电池，取得了重大科研成果。回答下列问题：

①Li—CCh电池中，Li为单质锂片，则该电池中的C02在________(填“正”或"负”)

极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CCh电还原后与锂离

子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤HI的离子方程式。

I.2CO2+2e=C2O42

II.C2O42^=CO2+CO22^

III.________________________________________

,2-+

I∖.CO3+2Li=Li2Cθ3

②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。

I.CO2在碱性介质中电还原为正丙爵(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为

∏.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、C)上Co2电还原为CO的反应进程中(H

十电还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图。由此判断，Co2电还原为Co从易到

难的顺序为(用a、b、C字母排序)。

S68

s61

S51

3>

w)

温

友S22

舜

0

SO.010

-8

反应历程

甲Co2电还原为CO

.6(

.27

,(x

>

8

«

卷

玄

雯

-0.22

反应历程

乙FF电还原为内

3.［全国甲2021∙28,14分］二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。

回答下列问题：

(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

该反应一般认为通过如下步骤来实现：

①CC>2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔW∣=+41kJ-moΓ'

②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)Δ∕∕2=-90kJ∙molɪ

总反应的XH=kJ-moΓl;若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应

能量变化的是(填标号)，判断的理由是

(2)合成总反应在起始物”来\=3时,在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质

的量分数为MCH3OH),在f=250℃下的X(CH3。H)〜p、在p=5X1()5Pa下的X(CH3OH)〜

「如图所示。

p∕IO5Pa

123456789

I1

0.6I0

O9

0.

SO8

(

HSO7

O

XO6

JSO.

VO5

S

O4

S

O3

O2

0.S

O1

20021()22()23()24025()26027()280

①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式KP=；

②图中对应等压过程的曲线是,判断的理由是

___________________________________________________________________________:

③当A(CH3OH)=OJO时，CO2的平衡转化率α=,反应条件可能为或

4」山东2020∙18,12分］探究CEOH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CEOH

的产率。以CO2、H2为原料合成CFhOH涉及的主要反应如下：

*l

I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)Δ∕7,=-49.5kJ∙mol^

1

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)Δ∕y2=-90.4kJ∙mol

III.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔW3

回答下列问题：

(I)AH3=kJ∙moI1。

(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCCh和3molH?发生上述反

应,达到平衡时,容器中CHQH(g)为αmol,CO为bmol,此时fhθ(g)的浓度为mol∙L

一(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应In的平衡常数为。

⑶不同压强下，按照H(CO2)：H(H2)=I:3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH

的平衡产率随温度的变化关系如图所示.

已知：

CO的平衡转化率=Cg

2〃«8：、100%

n(C(J2)初始

CH3OH的平衡产率="‘X100%

n(Co2)初始

其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图(填“甲”或“乙”)；压强0、P2、P3由

大到小的顺序为；图乙中TI温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是

____________________________________________________________________O

(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.局温、局压

5.［全国ΠI2O2O∙28,14分］二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领

域。回答下列问题：

(I)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)：H(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〃(Co2):〃(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的变化如图所示。

390450510570630690750

TIK

图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是、。CO2催化加氢合成C2H4

反应的0(填"大于”或“小于”)。

(3)根据图中点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X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等低碳燃。

一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

6.［广东2021∙19,14分］我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4

与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：

a)CH4(g)+CO2(g),.2CO(g)+2H2(g)ΔW,

b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)Δ⅛

c)CH4(g)C(s)+2H2(g)∆ft

d)2C0(g)CO2(g)+C(s)XHA

e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)Δ∕∕5

(1)根据盖斯定律，反应a的Aa=(写出一个代数式即可)。

(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o

A.增大CCh与CE的浓度，反应a、b、C的正反应速率都增加

B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动

C.加入反应a的催化剂，可提高CE的平衡转化率

D.降低反应温度，反应a〜e的正、逆反应速率都减小

(3)一定条件下，CE分解形成碳的反应历程如图甲所示。该历程分步进行，其

中，第步的正反应活化能最大。

(4)设KPr为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压

代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以Po(Po=IOOkPa)。反应a、c、e的In

KPr随方温度的倒数)的变化如图乙所示。

乙

①反应a、c、e中，属于吸热反应的有(填字母)。

②反应C的相对压力平衡常数表达式为KPr=o

③在图乙中A点对应温度下、原料组成为"(CO?)：〃(CH4)=1：1、初始总压为IOOkPa

的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，

写出计算过程。

(5)CC)2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:

考点2有机物制备的化学反应原理

1.［湖北202E9,14分］丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直

接脱氢或氧化脱氢制备。

反应1(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)Δ∕∕∣=+125kJ∙mol1

1

反应11(氧化脱氢)：C3H8(g)+∣θ2(g)=C3H6(g)+H2O(g)Δ⅛≈-118kJ∙mol

(1)已知键能：E(C—H)=416kJ∙moΓ',E(H—H)=436kJ∙mo□,由此计算生成ImOl碳

碳π键放出的能量为kJ。

(2)对于反应I,总压恒定为100kPa,在密闭容器中通入C3K和N2的混合气体(N2不

参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是；在温度

为Tl时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算「

时反应1的平衡常数KP=kPa(以分压表示，分压=总压X物质的量分数，保留一位小

数)。

1

<100

z8()

x60

濠4()

译20

¾

=

u

0.00.20.40.60.81.0

通入气体中GH■的物质的量分数

图a

(3)在温度为7⅛时,通入气体分压比为p(C3H8):MO2):P(N2)=IO：5：85的混合气体,

各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。。〜1.2S生成C3H6的平均速率为

kPa∙s^';在反应一段时间后，C3H8和。2的消耗速率比小于2：1的原因为

0

8

R6

d

之

κ4

宅

2

O

0.00.51.01.52.02.5

时间/s

图b

(4)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为P(C3H8):P(O2):P(N2)≈2：13：85的混合

气体，已知某反应条件下只发生如下反应伙，〃为速率常数)：

反应II：2C3H8(g)+θ2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)k

反应HI：2C,⅛(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g)k'

,

实验测得丙烯的净生成速率方程为V(C3H6)=MC3H8)-⅛p(C3H6),可推测丙烯的浓度随

时间的变化趋势为,其理由是

2.［全国∏2020∙28,14分］天然气的主要成分为CE,一般还含有C2H6等妙类，是重

要的燃料和化工原料。

(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)AM，相关物质的燃烧

热数据如下表所示：

_____W_____C2>(g)C2H4(g)H2(g)

燃烧热AH∕(kJ∙mo□)-1560-1411-286

①AH∣=kJ∙moΓl0

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X物质的

量分数)。

(2)高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4-C2H6+H2O反应在初期阶段的速率方

程为：r=kXcCH4,其中k为反应速率常数。

①设反应开始时的反应速率为r∣,甲烷的转化率为a时的反应速率为r2,则「2=

_______________∏o

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.乙烷的生成速率逐渐增大

D.降低反应温度，k减小

(3)CH4和CCh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：

Λ

电极B

固体电解质(传导0")

①阴极上的反应式为o

②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：1,则消耗的CH4和C02体积比为

3.［辽宁2021-17,13分］苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件

下，发生如下反应：

I.主反应：

O(g)+3H2(g)=O(g)AM<0

H.副反应：

!」(g)Qi(g)Δ∕∕2>0

回答下列问题：

(1)已知：

II1.2H2(g)+02(g)=2H20(l)Δ∕∕3

IV.2Q(g)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(I)Δ⅛

;

V.」(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1)Δ∕∕5

则AHi=(用△为、和AR表示)。

(2)有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有(填序号)。

A.适当升温B.适当降温

C.适当加压D.适当减压

(3)反应I在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)：H(C6H6)≈3：1的基础上适当

增大H2用量，其目的是。

(4)氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当H2中

混有微量H2S或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为

Hgpjɔ

一金属催化剂

'载体

(5)催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对,

图中可作为酸性中心的原子的标号是(填“①”“②”或“③”)。

催化剂载体表面结构片段

(6)恒压反应器中,按照n(H2)：n(C6H6)=4：1投料，发生I、∏反应。总压为po,平衡

时苯的转化率为ɑ,环己烷的分压为p,则反应I的KP=(列出计算式即可，用平衡

分压代替平衡浓度计算，分压=总压X物质的量分数)。

4.［全国∏2019∙27,15分］环戊二烯(Q)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：O(g)=O(g)+H2(g)AHi=IOOBkImoL①

H2(g)+l2(g)=2HI(g)AH2=-H-OkJmol'②

1

对于反应：O(g)+l2(g)=O(g)+2HI(g)③△%=kJ∙moΓ,

(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯(C)在刚性容器内发生反应③，起始总压为1。5

Pa,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，可采取的措施有(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)环戊二烯容易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)。

反应时间Λι

A.T∖>T2

B.4点的反应速率小于C点的反应速率

C.4点的正反应速率大于人点的逆反应速率

D.b点时二聚体的浓度为0.45mol∙Lr

◎

Fe

(4)环戊二烯可用于制备二茂铁［Fe(CsH5)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澳化钠(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____________________________________________

电解制备需要在无水条件下进行，原因为。

5.［山东2021∙20,12分］2一甲氧基一2一甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂，在催化

剂作用下，可通过甲醇与烯燃的液相反应制得，体系中同时存在如下反应：

反应1:Cr+CH3OHT

TAME

八/K,∕∖∕

反应∏:I+CH3OH⅛TΔ∕∕2

B/°

TAME

反应山：/^/AH、

回答下列问题：

⑴反应I、n、III以物质的量分数表示的平衡常数K,与温度T变化关系如图所示。

1

O-I-------1-------1-------1-------1-------1------>—

0.00280.0029().()0300.003I

据图判断，A和B中相对稳定的是_______(用系统命名法命名)；鬻的数值范围是

ZA/72

(填标号)。

A.<-lB.-l~0

C.0-1D.>1

(2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入LOmolTAME,控制温度为

353K,测得TAME的平衡转化率为a。

已知反应ΠI的平衡常数心=9.0,则平衡体系中B的物质的量为mol,反应I

的平衡常数KH=。

同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢吠喃稀释，反应I的化学平衡将

(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)；平衡时，A与CH3OH物质的量

浓度之比C(A)：c(CH3OH)=.

(3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢吠喃的另一容器中加入一定量A、B和

CH3OHo控制温度为353K,A、B物质的量浓度C随反应时间/的变化如图所示。代表B

的变化曲线为(填“X”或"Y")；t=IOoS时，反应III的正反应速率OlE逆反

6.［全国II2017∙27,14分］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94印0)脱氢制I-丁烯9出8)的热化学方程式如下：

已知：①C4H∣0(g)=C4H8(g)+H2(g)AHi

②C4H10(g)+∣O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)Δ⅛=-119kJ∙moΓ'

③%(g)+∣O2(g)=H2O(g)ΔW3=-242kJ-moΓ'

反应①的AF为kJ∙mollo图甲是反应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，应采取的措施

是(填标号)。

A.升高温度B.降低温度

C.增大压强D.降低压强

45.

4O.

35.

送30.

100兴

M2

80>、5.

W20.

60世

屏.5

40然-

姻O

20,0

讲L

5

0

(46

30040)500600700

阳

温度

甲乙

(2)丁烷和氢气的混合气体以一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、氨气等。图乙为丁烯产率与进料气中旨看7•的关系。

图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是

(3)图丙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煌类

化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是、

;590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是

420460500540580620

反应温度/电

丙

考点3制氢的化学反应原理

1.［湖南2022∙16,13分］2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制

氢途径。回答下列问题：

(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(S)和ImOlH20(g),起始压强

为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气：

1

I.C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)ΔW∣=+131.4kJ∙moΓ

II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)Δ∕72=-41.1kJ∙mol

①下列说法正确的是;

A.平衡时向容器中充入惰性气体，反应I的平衡逆向移动

B.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡

C.平衡时H2的体积分数可能大于5

D.将炭块粉碎，可加快反应速率

②反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol«此时，整个体系

(填“吸收”或“放出”)热量________kJ,反应I的平衡常数KP=(以分

压表示，分压=总压X物质的量分数)。

(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：

净化气

CO2

2

①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，C∙(CO3^)：c(HCO3)=1:2,

则该溶液的pH=(该温度下H2CO3的Ka∣=4.6X10，/^a2=5.0×Io-U)；

②再生塔中产生CO2的离子方程式为；

③利用电化学原理,将CO2电催化还原为C2H4,阴极反应式为。

2.［河北2022∙16,14分］氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池

有良好的应用前景。

(l)298K时，lgH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ,ImOlH2。⑴蒸发吸热44kJ,表示H2

燃烧热的热化学方程式为___________________________________________________________

(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。

ICH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

∏CO(g)+H2θ(g).co2(g)+H2(g)

①下列操作中，能提高CHMg)平衡转化率的是(填标号)。

A.增加CHMg)用量

B.恒温恒压下通入惰性气体

C.移除CO(g)

D.加入催化剂

②恒温恒压条件下，1molCHMg)和1molH2O(g)反应达平衡时，CHMg)的转化率为ɑ,

CO2(g)的物质的量为6mol,则反应I的平衡常数K=(写出含有a、h的计算式；

∕'(C)(D)

对于反应〃?A(g)+〃B(g)∙pC(g)+qD(g),KX=.川(A)；(R)'X为物质的量分数)。其

XkA√∙ΛkD√

他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol,达平衡时，a=0.90,6=0.65,平衡体系中H2(g)

的物质的量分数为(结果保留两位有效数字)。

⑶氢氧燃料电池中氨气在_______(填“正”或“负”)极发生反应。

(4)在允许O?自由迁移的固体电解质燃料电池中，C,,H2,,+2放电的电极反应式为

3.［湖南2021∙16,14分］氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易

储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。

方法I.氨热分解法制氢气

相关化学键的键能数据

化学键NNH-HN-H

键能E∕(kJ∙mol,)946436.0390.8

在一定温度下，利用催化剂将NE分解为N2和H2。回答下列问题：

l

⑴反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)AH=kJ∙moΓ;

(2)已知该反应的ΔS=198.9Jmol'∙K在下列哪些温度下反应能自发进行？

(填标号)；

A.25℃B.125℃

C.225℃D.325℃

(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH3

通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化

曲线如图所示。

①若保持容器体积不变，”时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0〜九时间内的反应

速率。32）=mol-L〕mirTi（用含Zi的代数式表示）；

②七时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压

变化趋势的曲线是（用图中a、b、c、d表示），理由是

③在该温度下，反应的标准平衡常数Ke=［已知：分压=总压X该组分物质的

量分数,对于反应"D(g)+eE(g).gG(g)+∕zH(g),其中Pe=IOokPa,

PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压］。

方法H.氨电解法制氨气

利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。

a

阴

离

子

交

换

膜

KoH溶液KoH溶液

（4）电解过程中OH-的移动方向为（填“从左往右”或“从右往左”）；

（5）阳