高考化学一轮专题复习-化学反应原理综合题

高考化学一轮专题复习——化学反应原理综合题1．（2022·辽宁·模拟预测）2022年1月17日，习近平主席在出席世界经济论坛视频会议发表演讲指出“实现碳达峰、碳中和是中国高质量发展的内在要求，也是中国对国际社会的庄严承诺。”二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。I.我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，为全球碳达峰碳中和起到重大的支撑作用，其中关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH。在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：反应①CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H1=+41.1kJ/mol反应②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H2反应③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-57.9kJ/mol(1)反应②活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”、“<”或“=”)，该反应在_______(填“高温”或“低温")条件下自发进行。(2)恒温恒容下，向密闭容器按投料比n(CO2)：n(H2)=1：1通入原料气，若只发生主反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，能判断该反应处于平衡状态的是_______(填标号)。A．v正(CO2)=3v逆(H2)B．体系内压强保持不变C．混合气体的平均相对分子质量保持不变D．保持不变II.上述反应①的逆反应是目前催化制氢的重要方法之一、在T1℃时，将0.10molCO与0.40molH2O充入5L的容器中，反应平衡后H2的物质的量分数x(H2)=0.08。(3)T1℃时该制氢反应平衡常数K=_______(结果保留2位有效数字)。(4)由T1℃时上述实验数据计算得到v正~x(CO)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_______(填字母)。(5)研究表明，该反应净速率(正逆反应速率之差)可表示为：V=k1·x(CO)x(H2O)÷Kp-k2·x(CO2)x(H2)式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示相应的物质的量分数，Kp为压强平衡常数，k1，k2为常数，温度升高时k1，k2值均增大。由上述条件分析温度升高时Kp减小的原因为_______。(6)当CO被H2O氧化的物质的量百分数为75%时，碳的氧化物中碳元素的质量与氧元素的质量之比为_______(用分数表示)。III.中科院福建物质结构研究所基于CO2和甲酸(HCOOH)的相互转化设计并实现了一种可逆的水系金属二氧化碳电池，结构如图所示。(7)该装置充电时，阳极的电极反应式为_______。2．（2022·湖北·襄阳五中模拟预测）2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。中国空间站开启有人长期驻留时代。空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”，将CO2转化为CH4和水蒸气，配合O2生成系统可实现O2的再生。回答下列问题：Ⅰ.萨巴蒂尔反应为：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1(1)常温常压下，已知：①和的燃烧热()分别为-285.5kJ/mol和-890.0kJ/mol；②△H2=+44.0kJ/mol。则=___________kJ/mol。(2)在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2，其分压分别为15kPa、30kPa，加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。研究表明CH4的反应速率v(CH4)=1.2×10-6p(CO2)p4(H2)(kPa﹒s-1)，某时刻测得H2O(g)的分压为10kPa，则该时刻v(H2)=___________。(3)研究发现萨巴蒂尔反应的历程，前三步历程如图所示。其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“﹒”标注，Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会___________(填“放出热量”或“吸收热量”)；反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________。Ⅱ.某研究团队经实验证明，CO2在一定条件下与H2O发生氧再生反应:CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g)△H1=(4)恒压条件时，按投料，进行氧再生反应，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。350℃时，A点的平衡常数为______(填计算结果)。为提高CO2的转化率，除改变温度外，还可采取的措施为____________。(5)氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现；反应机理如图所示：①光催化CO2转化为CH4的阴极方程式为__________________。②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图所示。300℃到400℃之间，CH4生成速率加快的原因是_____________。3．（2022·广东梅州·二模）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。(1)已知：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol，若起始时向容器内放入2molN2和6molH2，达平衡时放出的热量为Q，则Q_______184.4kJ(填“>”“<”或“=”)。(2)合成氨生产流程如图所示。流程中，有利于提高原料利用率的措施是_______(任写两种)。(3)合成氨的反应条件研究：实验测定不同条件下，平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如图所示。①T0_______420(填“>”“<”或“=”，下同)。②d点时的转化率：α(N2)_______α(H2)。③a、b、c三点对应平衡常数的大小关系为_______(用Ka、Kb、Kc表示)。④p(N2)、p(H2)、p(NH3)分别代表N2、H2、NH3的分压，Kp代表压力平衡常数(用平衡时的分压代替平衡时的浓度表示)，一定条件下，上述合成氨反应接近平衡时，遵循如下方程：v(NH3)=k正×p(N2)。其中v(NH3)为氨合成反应的净速率(即正逆反应速率差)，a为常数，与催化剂性质及反应条件有关，k正、k逆为速率常数，该条件下，实验测得a=0.5，则反应达到平衡时，k正、k逆、Kp三者的关系式为_______。(4)可用作合成氨的催化剂有很多，如Os、Fe、Pt、Mn、Co等金属及相应的合金或化合物。该反应在LaCoSi催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下：注：方框内包含微粒种类及个数、微粒的相对总能量(括号里数字的单位：eV)其中，TS表示过渡态，*表示吸附态。①请写出N2参与化学吸附的反应方程式_______。②以上历程须克服的最大势垒为_______kJ/mol(列出计算式)。(已知：1eV=1.6×10-22kJ)4．（2022·天津河北·一模）2022年2月18日，“美丽中国·绿色冬奥”专场新闻发布会在北京新闻中心举行。发展碳捕集与利用的技术，将CO2转化为高附加值的化学品，实现CO2资源化利用，是一项重要的碳减排技术。(一)CO2加氢(RWGS)制合成气(CO)RWGS反应：

反应ⅰ副反应：

反应ⅱ(1)已知：

则_______。(2)当H2、CO2按体积比3：1投料时，RWGS反应的平衡组成如图1所示。①_______0(选填“>”、“<”或“=”)；RWGS反应最佳温度为_______(填序号)A．300~350℃

B．400~450℃

C．700~750℃②反应ⅰ的平衡常数表达式K=_______。(二)CO2电催化转化合成气(3)CO2电还原反应机理如图2所示，由图可知，催化剂选择纳米Au55(纳米Au55指的是含55个原子的Au纳米颗粒)，理由是_______。表示物种从催化剂表面解吸(物种与催化剂分离)的是过程_______(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。(三)电催化CO2还原制甲酸(HCOOH)(4)图3为电催化CO2还原生产HCOOH的示意图。该电解池阳极的电极反应式为_______；总反应方程式为_______。5．（2022·湖南湘西·三模）氯乙烯是合成聚氯乙烯(PVC)的单体。乙烯氧氯化法是目前生产氯乙烯的先进工艺，有关反应如下：①

②

③

④

请回答下列问题：(1)氯乙烯制备PVC的反应类型是_______。(2)_______kJ/mol。(3)其他条件相同，在三种不同催化剂作用下进行乙烯氧氯化法制备氯乙烯，所得结果如图1所示。工业生产最适宜选择的催化剂是_______，理由是_______。(4)在恒温恒容条件下充入、、，只发生反应④，能表明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。A．浓度商不随时间变化B．混合气体密度不随时间变化C．气体总压强不随时间变化D．产物浓度之比不随时间变化(5)反应④生成氯乙烯的净反应速率方程：(、为速率常数，只与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。温度为T1℃时，，温度为T2℃时，，则_______(填“>”或“<”)。(6)在体积为10Ｌ的恒容密闭容器中充入8mol、2mol、4mol，发生反应④，平衡时其中三个组分的物质的量与温度的关系如图2所示。①X点和Y点时的转化率之比为_______。②500K时，该反应的平衡常数K为_______L/mol。6．（2022·天津·模拟预测）火箭使用液态偏：二甲肼(C2H8N2)和N2O4作推进剂，反应为：C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+4H2O↑+3N2↑。请回答下列问题：(1)一定条件下，已知：①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)+N2(g)△H1=-akJ/mol②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+bkJ/mol③2NO(g)+O2(g)=N2O4(l)△H2=-ckJ/mol则C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)△H=_______kJ/mol。(2)废气中的CO2工业上可以和H2反应制取气态甲醇和水蒸气[CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ·mol-1]，一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，测得5min时CO2的转化率随温度变化如图1所示：①活化能最大的是反应_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。②T4温度下，反应Ⅱ在0~5min内平均反应速率v(H2)=_______。③同一物质b点对应的正反应速率v(正)_______(填“>”“<”或“=”)c点对应逆反应速率v(逆)。(3)向另一恒容密闭容器中按CO2和H2物质的量1：3投料，总物质的量为amol，在有催化剂的密闭容器中进行以下反应：主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ·mol-1副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ·mol-1测得CO2平衡转化率、CH3OH和CO选择性[转化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比，如：CH3OH选择性=]随温度、压强变化情况分别如图2、图3所示：①如图240℃以上，随着温度升高，CO2的平衡转化率增大，而CH3OH的选择性降低。分析其原因：_______。②如图3，压强大小关系：p1_______(填“>”“<”或“=”)p3，温度T1时，三条曲线几乎交于一点，分析其原因：_______。③250℃时，在体积为VL的容器中，主反应和副反应均达到化学平衡，CO2转化率为25%，CH3OH和CO选择性均为50%，则该温度下副反应的平衡常数为_______。7．（2022·上海·模拟预测）研究等大气污染气体的处理方法具有重要意义。(1)是汽车尾气中的主要污染物之一、能形成酸雨，写出转化为的化学方程式：_______。(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：标准状况下，3.36LCO还原至的整个过程中转移电子的数目为_______，放出的热量为_______(用含有a的代数式表示)。(3)现将一定量气体充入恒容密闭容器中，控制反应温度为，下列可以作为反应达到平衡的判断依据是_______。

D．容器内气体的密度不变

E．容器内颜色不变(4)反应温度时，随(时间)变化曲线如图，画出时段，随变化曲线_______。保持其它条件不变，改变反应温度为，再次画出时段，随变化趋势的曲线_______。(5)NO氧化反应：分两步进行：I．II．(Q1、Q2都大于0)在恒容的密闭容器中充入一定量的和气体，保持其它条件不变，控制反应温度分别为和，测得(NO)随(时间)的变化曲线如图，转化相同量的NO，在温度_______(填“”或“”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因_______。8．（2022·福建·模拟预测）当今中国积极推进绿色低碳发展，力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发CO2利用技术，降低空气中CO2含量成为研究热点。以CO2、H2为原料同时发生反应Ⅰ、Ⅱ如下：反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

△H1

K1反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

△H2

K2(1)如图1所示，则△H1-△H2____0(填“＞”、“＜”或“=”)。(2)一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入0.1molCO2和0.3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH为0.02mol，CO为0.04mol，此时CO2的转化率为____。反应Ⅰ的化学平衡常数K1=_____。(3)CO2也可以与NH3合成尿素，反应为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)

△H<0，分为两步：反应步骤反应方程式Ⅰ2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)

△HⅠ快速放热ⅡNH2COONH4(l)NH2CONH2(l)+H2O(g)

△HⅡ慢速吸热已知投料的组成为CO2、NH3和水蒸气(有助于分离尿素)，一定条件下，不同氨碳比与水碳比投料时CO2平衡转化率图像(图2，其中a、b代表水碳比)：下列叙述正确的是_____。A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，△HⅠ<△HⅡB．增大氨碳比有利于提高尿素产率，原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移C．实际生产中若选择曲线a，则氨碳比应控制在4.0左右D．曲线a的水碳比大于曲线b，减小水碳比有利于尿素生成(4)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。例如：HCO催化储氢，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HCO+H2HCOO-+H2。若其他条件不变，HCO转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图3所示。反应温度在80℃～120℃范围内，HCO催化加氢的转化率下降的可能原因是_____(至少两点理由)。9．（2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）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：(g)+3H2(g)⇌(g)∆H1＜0Ⅱ．副反应：(g)⇌(g)∆H2＞0回答下列问题：(1)已知：Ⅲ．Ⅳ．2(g)+15O2(g)⇌12CO2(g)+6H2O(l)∆H4Ⅴ．(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)∆H5则____(用、和表示)。有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有____。A．适当升温

B．适当降温

C．适当加压

D．适当减压(2)反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在的基础上适当增大用量，其目的是____。(3)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。当中混有微量或等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为___________。(4)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弧电子对，下图中可作为酸性中心的原子的标号是___________(填“①”“②”或“③”)。(5)恒压反应器中，按照投料，只发生Ⅰ反应，总压为，平衡时苯的转化率为α，则反应Ⅰ的___________(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)。(6)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___________(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___________。10．（2022·重庆·二模）工业生产中硫、氮、碳的氧化物排放都会导致严重环境问题，对这些物质需要进行综合利用。(1)用CH4催化还原煤燃烧产生的氮氧化物，可以消除污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867.0kJ•mol-1。NO2(g)=N2O4(g)△H2=-28.5kJ•mol-1。写出CH4催化还原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的热化学方程式____。(2)以CO2、H2为原料合成乙烯的方程式为：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H。在常压下，按n(CO2)：n(H2)=1：3(总物质的量为4amol)的投料比充入恒压密闭容器中发生反应。测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图1所示。下列说法正确的是____。A．△H<0；平衡常数：KM>KNB．若改用其他催化剂，可能会加快反应速率，但同时会影响平衡转化率C．若投料比改为n(CO2)：n(H2)=1：4，可以提高CO2的平衡转化率D．在250℃时，若气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应已经平衡(3)250℃下，上述反应开始时容器体积为VL，在此温度下达到平衡时H2O(g)浓度为____mol/L。(用含a、V的代数式表示)(4)某温度下，n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线如图2所示。若其它条件不变时，容器的体积为原来一半，画出0～t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线____。(5)据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是____。11．（2022·北京·模拟预测）工业上利用无隔膜NaCl电解法脱除低温工业废气中NO，可有效减少对空气的污染。(1)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行，第二步反应的离子方程式是___________。(2)脱硝液中含氯微粒的物质的量分数(δ)随pH的分布如图1所示；其他条件相同，NO转化率随脱硝液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图2所示：①吸收塔中NO转化为NO的离子反应方程式是___________。②脱硝液pH=5时，NO转化率最高，随pH升高，NO转化率会降低，原因是___________。(3)吸收塔中采用气、液逆流(废气从吸收塔底进入，脱硝液从吸收塔顶喷淋)的方式吸收废气，目的是___________。(4)KMnO4可以增加脱硝液的氧化性，显著提高脱硝效率，但脱硝废液电解时无法实现KMnO4的再生，需在脱硝液中及时补充。推测KMnO4无法再生的原因：Ⅰ．MnO在阴极直接得到电子被还原；Ⅱ．脱硝废液中NO在阴极得电子转化为NO，NO还原MnO。进行实验验证：装置实验复合电解液实验现象10.66mmol/LKMnO4+0.8547mol/LNaCl混合电解液(pH=7)阳极溶液颜色基本不变；阴极溶液颜色逐渐变暗；25min电解液未呈现墨绿色，pH=12.120.66mmol/LKMnO4+0.8547mol/LNaCl、NaNO3混合电解液(pH=7)阳极溶液颜色基本不变；阴极溶液颜色逐渐变暗；25min电解液呈现墨绿色，pH=12.4资料：MnO为紫红色，MnO为墨绿色，MnO与MnO混合溶液颜色会变暗。①实验1中阴极颜色变暗，阴极电极反应式是___________。②根据实验1和2可得到的结论是___________。12．（2022·天津市宁河区芦台第一中学模拟预测）碳排放是2020年世界重点议题，回答下列问题：(1)已知CO分子中化学键为C≡O。相关的化学键键能数据如下：化学键H-OC≡OC=OH-HE/(kJ·mol-1)4631075803436则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

△H=_______kJ·mol-1。(2)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)正反应的平衡常数K正和逆反应的平衡常数K逆随温度变化曲线如图

①表示K正曲线的为_______(填“I”或“II”)。②T1时，向体积为10L的固定容积的容器中充入2molCO2、2molH2，CO2的平衡转化率为_______。③T2时，A点正_______逆(填“>”“=”或“<”)。(3)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题，起始时以0.1MPa，n(H2)：n(CO2)=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)

△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：①曲线b表示的物质为_______(写化学式)。②该反应的ΔH_______0。(填“>”或“<”)③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是_______(列举1项)。(4)乙二酸(H2C2O4)是一种含碳有机二元酸，25℃时，其Ka1=5.6×10-2，Ka2=5.4×10-5，向0.1mol·L-1乙二酸溶液中滴加NaOH至c(HC2O)=c(C2O)，此时溶液c(H+)=_______。13．（2022·山东青岛·一模）丁二烯是生产合成橡胶的主要原料。一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2加成和1，4加成)，已知溶剂极性越大越容易发生1，4加成。现体系中同时存在如下反应：①②③由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下：(其中R为常数)。已知体系中两种产物可通过互相转化，反应历程及能量变化如下图所示：(1)由反应历程及能量变化图示判断，m_______n(填“>”、“=”或“＜”)，_______。(用含不同活化能的式子表示)(2)其他条件不变的情况下，升高反应温度，对反应_______(填①或②)的速率提高更有利，分析原因_______。(3)由反应历程及能量变化图示判断，产物中_______(用系统命名法命名)含量更大，若要提高该产物在平衡体系中的物质的量分数，还可采取的措施是_______。(4)在一定温度下，向某反应容器中加入1.0mol和一定量的发生上述反应。测得的平衡转化率为，平衡时为bmol，若以物质的量分数表示的平衡常数，反应③的平衡常数，则产物的选择性百分比为_______，开始加入的为_______mol，反应①的平衡常数_______。14．（2022·云南·二模）目前人工固氨和二氧化碳利用技术，对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。Ⅰ.目前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。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳，其总反应可表示为。(1)该反应能自发的条件是_______(填“低温”或“高温”)。(2)二氧化碳催化加氢制甲醇合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250℃时x(CH3OH)随压强(p)的变化及在时x(CH3OH)随温度(t)的变化，如图所示。①图中对应等温过程的曲线是_______(填“a”或“b”)，判断的理由是_______。②t=250℃时，当x(CH3OH)=0.10时，的平衡转化率_______，(保留小数点后一位)此条件下该反应的Kp=_______。(保留小数点后两位)(对于气相反应，可以用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。(3)研究表明，在电解质水溶液中，电池中的气体可被还原，在_______(填“正”或“负”)极发生电化学反应，而在碱性介质中被还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)，其电极反应方程式为_______。Ⅱ.目前工业上利用氮气和氢气催化合成氨是人工固氮的主要手段。合成氨的反应历程和能量变化如图所示。请回答下列问题：(4)合成氨反应的热化学方程式为_______。(5)对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)为_______kJ，该步骤的化学方程式为_______。15．（2022·福建·模拟预测）2022年冬奥会的国家速滑馆“冰丝带”采用二氧化碳跨临界制冰，CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。请回答：(1)CO2转化为甲醇有利于实现碳中和，该过程经历以下两步：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ/molCO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90kJ/mol①能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是_______(填字母)。A．单位时间内生成1molCH3OH(g)的同时消耗了1molCO(g)B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化②研究表明；在相同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料进行合成甲醇，在有分子筛膜(分子筛膜具有选择透过性)时甲醇的平衡产率明显高于无分子筛膜时甲醇的平衡产率，其原因可能是_______。(2)在催化剂作用下，甲醇能与烯烃的液相反应制得TAME，体系中同时存在如图反应：反应Ⅰ：+CH3OH

ΔH1反应Ⅱ：+CH3OH

ΔH2反应Ⅲ：

ΔH3①三个反应以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度变化关系如图所示。据图分析，比较A、B稳定性：_______，的数值范围是_______。A．<-1

B．-1～0

C．0～1

D．>1②向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx(Ⅲ)=9.0，则反应I的平衡常数Kx(I)=_______。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，达到平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=_______。(3)工业上还可采用CH3OHCO+2H2的原理来制取高纯度的CO和H2。有科学家研究在钯基催化剂表面上利用甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图，则甲醇脱氧反应中速率最慢的一步历程是_______。16．（2022·上海·模拟预测）碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(CO和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在刚性密闭容器中会发生如下两个反应：Ⅰ：Ⅱ：下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。物质标准生成热0.00.0(1)反应Ⅰ的焓变_______，、分别表示该反应正、逆反应的活化能，则－_______0(填“>”或“<”或“=”)。(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______。A．容器内气体的压强不变 B．容器内温度不变C．容器内气体的密度不再改变 D．容器内气体的平均相对分子质量不变(3)已知反应Ⅱ的正反应速率，逆反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，(k表示或)与温度的关系如图所示，其中直线a、b分别表示、随温度的变化。升高温度，反应Ⅱ的平衡常数K_______(填“变大”或“变小”或“不变”)。(4)在上图A点对应的温度下，向某刚性密闭容器中加入足量焦炭和一定量水蒸气，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，已知起始时容器内压强为80kPa，10分钟后体系达到平衡状态，容器内压强变为100kPa。①平衡时CO的分压_______kPa，平衡时水蒸气的转化率为_______%。②进一步提高水蒸气平衡转化率的方法有_______、_______(写两种不同的方法)。17．（2022·新疆·二模）硫、氮元素形成的有毒有害气体对大气造成严重污染，研究它们的转化关系对消除污染有重要指导作用。已知：标准生成焓是指298K，100kPa条件下，由最稳定的单质生成单位物质的量的纯物质的热效应，△H=生成物标准生成焓总和﹣反应物标准生成焓总和。物质标准生成焓(kJ/mol)物质标准生成焓(kJ/mol)O2(g)0SO2(g)﹣296.9N2(g)0SO3(g)﹣395.2S(斜方硫，s)0NO(g)89.9NO2(g)33.9(1)写出NO2氧化SO2的热化学方程式___________。(已知NO2自身被还原为NO)(2)可用如图电解装置将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4，则a接电源的___________极，阴极的电极反应式为___________。(3)按投料比n(NO)：n(Cl2)=2：1将NO和Cl2加入到恒压密闭容器中，发生反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g)，平衡时NO的转化率与温度的关系如图所示。①反应的△H___________0。(填“＞”或“＜”)②已知总压pMPa，M点时容器内Cl2的转化率为___________。M点的平衡常数Kp=___________MPa﹣1(Kp为以平衡分压表示的平衡常数：平衡分压=总压×体积分数)。(4)利用现代传感技术探究压强对2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。①B、E两点对应的反应速率大小为vB(逆)___________vE(正)(填“＞”、“＜”或“=”)。②F、H两点对应气体的平均相对分子质量较小的点为___________。(填字母序号)18．（2022·福建·模拟预测）合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是目前最有效的工业固氮方法，解决数亿人口生存问题。(1)反应历程中各步势能变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为_______。(2)在t℃、压强为0.9MPa条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图所示：①反应20min达到平衡，试求0~20min内氨气的平均反应速率v(NH3)=_______MPa·min-1，该反应的Kp=_______(保留小数点后两位)。(Kp为以分压表示的平衡常数)②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是_______。a.氨气的体积分数保持不变b.容器中氢氮比保持不变c.气体平均相对分子质量保持不变d.气体密度保持不变③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时H2的含量符合图中_______点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。(3)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如下图所示，该装置中阴极的电极反应式为_______。(4)25℃时用氨水吸收甲酸可得到HCOONH4溶液。已知25℃时酸的电离常数Ka=1.75×10-5，NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5。计算反应NH3·H2O+HCOOH⇌HCOO-++H2O的平衡常数K=_______。19．（2022·辽宁·模拟预测）NOx一直是大气污染物主要成分之一，运用化学反应原理研究活性炭、等物质还原氮氧化物从而减弱大气污染，此举具有重要意义。(1)反应在常温下能自发进行，据此判断此反应的焓变△H___________0(填“＞”、“＜”、“=”)(2)以上反应可分为如下四步反应历程，写出其中第三步的反应：第一步：

第二步：第三步：___________

第四步：(3)已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：反应①：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol反应②：

若反应CO2(g)+N2(g)=C(s)+NO(g)的活化能为，则反应的活化能为___________。(4)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C，通入NO使其浓度达到0.1mol/L。不同温度下，测得第2小时NO去除率如图所示。①据图分析，490℃以下，三种情况下反应的活化能最小的是___________(用a、b、c表示)。②400℃时，CaO/C催化下此反应的平衡常数Kp=144，则反应达平衡时NO的去除率为___________(保留两位有效数字)。(5)将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示：在50~250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________；当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________。20．（2022·上海·模拟预测）许多有氯气参与的工业生产中，消耗氯气的同时，通常会产生大量的副产物氯化氢。工业上可采用氯化氢催化氧化法制取氯气，实现氯资源循环利用，既可提高经济效益，又能减少HCl污染问题。有关反应原理为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-116kJ·mol-1，该过程具有能耗低、操作简单等优点，目前是最容易实现工业化的方法。回答下列问题：(1)Deacon过程是最早也是最具有代表性的催化氧化法，由Deacon在1875年首先提出。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)△H1=+83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)△H3其中，△H3=____kJ·mol-1。(2)关于氯化氢催化氧化法制氯气的反应，下列说法正确的是____(填字母)。A．催化氧化反应(Deacon制氯法)中，所使用的催化剂是CuClB．容器内气体的颜色不再变化时，说明该反应达到平衡状态C．反应达到平衡后，降低温度，能加快正反应速率，减小逆反应速率，使平衡正向移动D．其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡时Cl2的体积分数越大(3)如图为容积一定的容器中，不同进料浓度比()时HCl平衡转化率随温度变化的关系，其中进料浓度比最大的是____曲线(用“X、Y或Z”表示)。在温度一定、进料浓度比一定的条件下，能进一步提高HCl转化率的方法是：____(写出2种方法)。(4)一定温度下，当进料比n(HCl)：n(O2)=8：3时，若平衡时HCl的转化率为50%，体系的总压为PkPa。计算该温度下反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的压强平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。(5)350℃时，若某密闭容器中氯化氢催化氧化制氯气的反应的平衡常数K=25.0(mol·L-1)-1(以平衡浓度表示的平衡常数)，正反应速率v正=k正c4(HCl)•c(O2)，逆反应速率v逆=k逆c2(Cl2)•c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=____(用含K和k正的式子表示)；若k正=0.45(mol·L-1)-4·min-1，40min时反应达到平衡状态，c(Cl2)=c(H2O)=0.5mol·L-1，v逆=___mol·L-1·min-1。参考答案：1．(1)

<

低温(2)BCD(3)0.074(4)E；B(5)由已知公式可得Kp=k1/k2，温度升高k2增大程度大于k1增大程度(6)3/7(7)HCOOH-2e-=CO2↑+2H+【解析】(1)，为放热反应，故反应②活化能Ea(正)<Ea(逆)；该反应为放热反应，正向气体分子数减少，故在低温下自发进行；(2)A．3v正(CO2)=v逆(H2)可判断达平衡，A错误；B．该反应正向气体分子数减少，当体系内压强保持不变，可以判断达平衡，B正确；C．混合气体的平均相对分子质量保持不变说明气体的总物质的量保持不变，可以判断达平衡，C正确；D．反应按投料比n(CO2)：n(H2)=1：1通入原料气，当各物质浓度不变时，图中表达式比值不变，可以判断达平衡，D正确；故选BCD。(3)反应①的逆反应为CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，在T1℃时，将0.10molCO与0.40molH2O充入5L的容器中，反应平衡后H2的物质的量分数x(H2)=0.08，设转化的CO的物质的量为amol，可列出三段式：，，故a=0.04，故平衡时CO、H2O、CO2、H2的物质的量分别为：0.06mol、0.36mol、0.04mol、0.04mol，平衡常数；(4)该反应是放热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，则A、F点错误，温度升高平衡逆向移动，x(CO)增大，x(H2)减小，则D、C点错误，故B、E点正确，所以当温度升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的分别为：E、B；(5)根据速率公式，当正逆反应速率相等时达平衡，故Kp=k1/k2，该反应为放热反应，温度升高k2增大程度大于k1增大程度，故Kp减小；(6)当CO被H2O氧化的物质的量百分数为75%时，可列出三段式：，碳的氧化物中碳元素的物质的量为0.025+0.075=0.1mol，O的物质的量为：0.025+0.075+0.075=0.175mol，质量之比为；(7)该装置中锌片为负极（阴极），双功能催化钠米片为正极（阳极），阳极发生的电极反应为HCOOH-2e-=CO2↑+2H+。2．(1)-164.0(2)0.48kPa·s-1(3)

吸收热量

•CO+•OH+•H+3H2(g)=•CO+3H2(g)+H2O(g)

或•OH+•H=H2O(g)(4)

1

减少的投料比(或及时移出产物)(5)

300℃到400℃之间，温度比催化剂对甲酸的生成速率影响大，因此温度升高，化学反应速率加快，所以甲酸生成速率加快【解析】（1）和的燃烧热分别为-285.5和-890.0，可知热化学方程式：则a．；b．；c．△H2=+44.0kJ/mol，根据盖斯定律，得：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1=-164.0，故答案为：-164.0；（2）列三段式有：，根据v(CH4)=1.2×10-6p(CO2)p4(H2)(kPa·s-1)计算，v(CH4)=1.2×10-6p(CO2)p4(H2)(kPa·s-1)=1.2×10-6×10×104=0.12kPa·s-1，根据方程式分析，甲烷和氢气的速率比为1：4，所以v(H2)=0.48kPa·s-1，故答案为：0.48kPa·s-1；（3）从图分析，每个从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会吸收热量；反应历程中最小能垒(活化能)步骤为最后一步，化学方程式•CO+•OH+•H+3H2(g)=•CO+3H2(g)+H2O(g)，故答案为：吸收热量；•CO+•OH+•H+3H2(g)=•CO+3H2(g)+H2O(g)或•OH+•H=H2O(g)；（4）350℃时，A点时的浓度相同，由反应可知和按1：2投料，同时按照1：2反应，则平衡时的浓度为的2倍，的浓度是甲烷浓度的2倍，则平衡常数K==1，为提高CO2的转化率，需使平衡正向移动，除改变温度外，还可以减少的投料比(或及时移出产物)，故答案为：1；减少的投料比(或及时移出产物)；（5）①由图示信息可知，阴极发生的反应为二氧化碳得电子转变成甲烷和水，电极反应式为：，故答案为：；②由图可知温度在250℃时，催化剂的转化效率达到最大值，温度在升高到300℃过程中催化剂的转化效率明显下降，但超过300℃后又明显增加，可判断是温度本省对反应的影响导致的，温度升高反应速率加快，故答案为：300℃到400℃之间，温度比催化剂对甲酸的生成速率影响大，因此温度升高，化学反应速率加快，所以甲酸生成速率加快。3．(1)<(2)加压10Mpa~30Mpa、冷却液化氨、原料气循环利用(3)

>

=

Kb=Kc>Ka(或Ka<Kb=Kc)

k正=k逆·Kp(4)

N2(g)→2N*(g)[或N2(g)+H2(g)→2N*+H2(g)]

1.47×1.6×10-22×6.02×1023{或[0.01-(-1.46)]

×1.6×10-22×6.02×1023}【解析】(1)反应是可逆反应不能进行彻底，该温度下合成塔中放入2molN2和6molH2，生成的氨气小于2mol，故达平衡后放出的热量小于184.4kJ；故答案为：＜；(2)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是气体分子总数减小的放热反应，增大压强10Mpa～30Mpa可促使平衡右移提高原料利用率，采用迅速冷却的方法使氨气液化并及时分离可降低速率、但促使平衡正向移动提高原料利用率；原料气循环使用能使原料气的浓度保持一定能提高N2、H2的转化率，则流程中有利于提高原料利用率的措施是加压10Mpa~30Mpa、冷却液化氨、原料气循环利用；故答案为：加压10Mpa~30Mpa、冷却液化氨、原料气循环利用；(3)①该反应ΔH＜0，升高温度，平衡向吸热方向移动，即左移，氨气转化率减小，曲线①和④压强相同，当相同时，①氨气转化率更大，即④的温度比①更高，故答案为：＞；②b点时，=3，与氢气和氮气的化学计量数之比一致，即α(N2)=α(H2)，故答案为：=；③平衡常数的大小，仅与温度有关，该反应为放热反应，温度越高，K值越小，a、b、c四点对应温度从小到大排列为即b=c＜a，即平衡常数由大到小的顺序为Kb=Kc＞Ka，故答案为：Kb=Kc＞Ka；④平衡常数Kp=，合成氨反应平衡时，v(NH3)=0molL-1min-1遵循如下方程：v(NH3)=k正•p(N2)[]1−a-k逆[]1−a=0，即k正•p(N2)[]1−a=k逆[]1−a，此时a=0.5，即k正•p(N2)[]0.5=k逆[]0.5，k正=，故答案为：k正=k逆•Kp；(4)①根据题意，N2与H2合成NH3的过程是：N2在催化剂表面化学吸附后变成N*，然后再与H2作用生成过渡态TS，最后再解吸附，因此N2的化学吸附发生在第一步，为N2(g)→2N*，故答案为：N2(g)→2N*；②根据框图，反应最大能垒为2N*(g)+H2(g)→TS，能量E=0.01eV-(-1.46eV)=1.47eV，即可计算出1.47×1.6×10-22×6.02×1023。4．(1)(2)

>

C

(3)

当催化剂为纳米Au55时，反应的活化能较小，反应速率更快

Ⅲ(4)

【解析】(1)已知①，②，③，④，根据盖斯定律，将④×2-③=②，则，故答案为：；(2)①由图可知，随着温度升高，平衡时CO的物质的量分数增大，说明升高温度，反应ⅰ的平衡正向移动，则；由图可知，当温度为300~350℃

或400~450℃时，CO2的转化率较低，且CH4的含量较高，说明此时发生了副反应，而当温度为700~750℃时，CO2的转化率已经达到较高水平，CH4的含量也接近于0，说明几乎没有副反应发生，再升高温度，CO2的转化率略有提高，但能耗增大，因此RWGS反应最佳温度为700~750℃，故选C，故答案为：>；C；②反应ⅰ的平衡常数表达式为，故答案为：；(3)由图可知，当催化剂为纳米Au55时，反应的活化能较小，反应速率更快，因此催化剂选择纳米Au55；由图可知，过程Ⅰ为催化剂吸附过程，过程Ⅲ为物种与催化剂分离的过程，故答案为：当催化剂为纳米Au55时，反应的活化能较小，反应速率更快；Ⅲ；(4)由图可知，甲醇发生氧化反应生成甲酸，因此甲醇所在电极为阳极，阳极的电极反应式为；阴极为CO2得电子生成甲酸，阴极的电极反应式为，则总反应为，故答案为：；。5．(1)加聚反应(2)-589(3)

MoC/NHPC

催化剂在较低温度下反应速率增大的倍数最大，能节约能源(或其他合理答案)(4)AC(5)>(6)

3∶2

10【解析】(1)氯乙烯通过加聚反应可生成聚氯乙烯(PVC)，所以该反应制备PVC的有机反应类型属于加聚反应；(2)①

②

③

根据盖斯定律可知，④可由（①+②）+③，所以对应反应热=（+）+=（）+()=-589kJ/mol；(3)通过图中曲线可知，催化剂MoC/NHPC在较低温度下反应速率增大的倍数最大，能节约能源，所以选择MoC/NHPC催化剂最佳；(4)A．浓度商保持不变，则说明浓度商等于该温度下的化学平衡常数，反应达到平衡，A符合题意；B．混合气体质量不变，容器体积不变，所以混合气体的密度始终保持不变，即气体密度不变，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；C．该反应是气体分子数减小的反应，所以气体的总压强保持不变，可说明反应达到平衡状态，C符合题意；D．随着反应的进行，产物的浓度之比始终等于化学计量数之比，所以产物浓度之比不随时间变化，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；故选AC。(5)根据题干信息可知，反应的平衡常数K=，所以温度为T1℃时，，则K（T1）=0.6，温度为T2℃时，，K（T1）=1.4，因为反应为放热反应，所以温度越高，化学平衡常数K值越小，则＞；(6)在体积为10L的恒容密闭容器中充入8mol、2mol、4mol，发生反应④，根据图示显示，X点处，气体的总物质的量为4mol，则列出三段式如下：所以X点时的转化率为，Y点处，和的物质的量相等，设转化的氧气的物质的量为xmol，则，所以4-2x=4x，解得x=,则Y点时，的转化率为，①则X点和Y点时的转化率之比为3:2；②根据上述三段式可知，500K时，该反应平衡后各物质的浓度依次为：c(CH2=CH2)=0.4mol/L，c(O2)=0.1mol/L，c(Cl2)=0.2mol/L，c(CH2=CHCl)=0.4mol/L，c(H2O)=0.2mol/L，所以该反应的平衡常数K==10L/mol。6．(1)(-a-2b+2c)(2)

Ⅲ

0.24mol·L-1·min-1

<(3)

升温，主反应的平衡逆向移动，而副反应的平衡正向移动且程度更大

>

T1时以副反应为主，其反应前后气体分子数相等，改变压强对其平衡没有影响

(或0.0167)【解析】(1)根据盖斯定律，由可得C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)，则，故答案为：(-a-2b+2c)；(2)①由图可知，同一温度相同时间内，反应III的反应速率最慢，所以其活化能最大，故答案为：Ⅲ；②由图可知，温度下，时的转化率为，即的转化量，故的转化量，容积为，时间经过，则，故答案为：；③温度升高化学反应速率增大，由于c点温度高于b点，说明同一物质c点对应的逆反应速率比b点正反应速率快，故答案为：＜；(3)①主反应为放热反应，升高温度，主反应的平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率减小；副反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳平衡转化率增大，240℃以上，随着温度升高，的平衡转化率增大，而的选择性降低，说明副反应的平衡正向移动程度大于主反应的平衡逆向移动程度，故答案为：升温，主反应的平衡逆向移动，而副反应的平衡正向移动且程度更大；②主反应是气体体积减小的反应，副反应是气体体积不变的反应，增大压强，副反应中二氧化碳的平衡转化率不变，主反应平衡向正反应方向移动，二氧化碳平衡转化率增大，由图3可得出，相同温度下，压强时二氧化碳平衡转化率大于，则压强大于；温度时，三条曲线几乎交于一点，说明压强对二氧化碳平衡转化率基本没有影响，反应以副反应为主，故答案为：>：T1时以副反应为主，其反应前后气体分子数相等，改变压强对其平衡没有影响；③和按物质的量1：3投料，总物质的量为，250℃时，在体积为的容器中，主反应和副反应达到化学平衡，转化率为，和选择性均为，平衡时二氧化碳的物质的量为，主反应和副反底中二氧化碳的转化率均为，则平衡时，氢气的物质的量为，水蒸气的物质的量为，一氧化碳的物质的量为，副反应的平衡常数为，故答案为：(或0.0167)。7．(1)(2)

0.3NA

0.0375akJ(3)AE(4)

(5)

该反应是放热反应，温度的升高使平衡逆向移动，减慢NO转化速率的影响大于升高温度对反应速率的影响，使转化相同量的NO时，消耗的时间较长【解析】(1)与水反应可转化为，化学方程式：。(2)标准状况下，3.36LCO物质的量为0.15mol，根据可得还原至的整个过程中转移电子的数目为0.3NA；根据题给信息，，则0.15molCO可放出的热量为0.0375akJ。(3)A．该反应气体分子数正向增多，容器恒容，则气体的压强发生改变，故气体的压强发生不变可以作为反应达到平衡的判断依据，A符合题意；B．，则，不等于系数之比，故不可作为反应达到平衡的判断依据，B不符合题意；C．平衡常数K只随温度改变，该反应控制温度为不变，则其不可作为反应达到平衡的判断依据，C不符合题意；D．该反应物质均是气体，气体总质量不变，容器恒容，则体系内气体密度始终不变，故其不可作为反应达到平衡的判断依据，D不符合题意；E．无色，红棕色，反应过程体系颜色发生改变，故容器内颜色不变可以作为反应达到平衡的判断依据，E符合题意；故选AE。(4)根据反应，的改变量是的两倍，从的曲线可知其达到平衡时减少了0.03mol/L，则从0升高到平衡时的0.6mol/L，其曲线如图：；由题Q<0可知，该反应正向吸热，保持其它条件不变，随着温度的升高，该反应平衡朝正向移动，且反应速率增大，达到平衡的时间缩短，则其曲线如图：。(5)如图所示，(NO)随(时间)的延长而减小，转化相同量的NO，可作一条平行于时间轴的辅助线，分别交两曲线与a、b两点，如图：，则可知在温度下消耗的时间较长；可能的原因是，该反应两步均是放出热量，总反应是放热反应，，温度的升高使平衡逆向移动，减慢NO转化速率的影响大于升高温度对反应速率的影响，使转化相同量的NO时，消耗的时间较长。8．(1)<(2)

60%

15(3)BC(4)储氢过程放热，80℃～120℃范围内升温平衡逆向移动；升温催化剂活性降低；HCO分解【解析】(1)如图1所示，反应I随升高（即温度降低）K增大，故；反应II随升高（即温度降低）K增大，故，所以；(2)和CO分别是反应I和II的产物，达到平衡时，容器中为0.02mol，CO为0.04mol，故反应I：反应II：转化率：；达到平衡时：，故反应I的平衡常数：；(3)A．由表格可知，反应I快速放热，反应II慢速吸热，故反应I的活化能低于反应II，，，即，A错误；B．增大氨碳比，过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移，有利于提高尿素产率，B正确；C．实际生产中若选择曲线a，当氨碳比为4.0时，二氧化碳转化率已经很高，增大氨碳比，虽然二氧化碳转化率增高，但是氨气经济价值比二氧化碳高，因此继续增大氨碳比不划算，故应控制在4.0左右最好，C正确；D．根据总反应，增加水碳比，可以理解为二氧化碳量不变，水的量增大，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，因此根据图像得到曲线a的水碳比小于曲线b，减小水碳比，有利于平衡正向移动，利于尿素生成，D错误；故选BC。(4)随温度升高，催化加氢的转化率下降，可能为储氢过程放热，80℃～120℃范围内升温平衡逆向移动；该过程用到催化剂，升温可能导致催化剂活性降低，转化率降低；温度较高时，会受热分解，转化率降低。9．(1)

BC(2)提高苯的利用率(3)金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动(4)②(5)(6)

阳

Na＋【解析】（1）根据盖斯定律结合已知反应：Ⅲ.Ⅳ.2(g)+15O2(g)⇌12CO2(g)+6H2O(l)∆H4Ⅴ.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)∆H5Ⅰ.主反应：(g)+3H2(g)⇌(g)可由，则，故答案为：；根据Ⅰ.主反应：(g)+3H2(g)⇌(g)是一个气体体积减小的方向的放热反应，故有利于提高平衡体系中环己烷体积分数即使平衡向正方向移动，根据勒夏特列原理，可采用适当降低温度和实当加压有利平衡正向移动，而升温和减压都将使平衡逆向移动，故答案为：BC；（2）反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在的基础上适当增大用量，增大H2的浓度将使平衡正向移动，从而提高苯的转化率即利用率，故适当增大H2用量的目的是提高苯的利用率，故答案为：提高苯的利用率；（3）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。当中混有微量或等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动，故答案为：金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动；（4）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弧电子对，由图可知，①中原子无孤对电子也没有空轨道，②中原子无孤对电子但有空轨道可接收孤电子对，③中有孤对电子，无空轨道，故下图中可作为酸性中心的原子的标号是②，故答案为:②；（5）恒压反应器中，按照投料，设投入的苯的物质的量为1mol，只发生Ⅰ反应，总压为，平衡时苯的转化率为α，则：，反应后平衡体系中总的物质的量为：1-α+4-3α+α=5-3α，故平衡时，苯的分压为：，H2的分压为：，则反应1的==，故答案为：；（6）由4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑可知，电解过程中实质是电解水，阳极上水失去电子生成H+和O2，阴极上H+得到电子生成H2，由2+2H+=+H2O可知，在氢离子浓度较大的电极室中制得，即Na2Cr2O7在阳极室产生；电解过程中，阴极产生氢氧根离子，氢氧化钠在阴极生成，所以为提高制备Na2Cr2O7的效率，Na+通过离子交换膜移向阴极，故答案为:阳；Na+。10．(1)CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810kJ/mol(2)ACD(3)(4)(5)CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-【解析】(1)CH4催化还原生成、和的化学方程式为CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867.0kJ•mol-1，NO2(g)=N2O4(g)△H2=-28.5kJ•mol-1，根据盖斯定律计算CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的△H=-867kJ/mol-(-28.5kJ/mol)×2=-810kJ/mol，即热化学方程式为，故答案为：；(2)A.由图可知，的平衡转化率随温度的升高而降低，则升高温度平衡逆向移动，即，温度越高该反应的平衡常数越小，所以，故A正确；B.催化剂能加快反应速率，但不改变化学平衡移动方向，不会影响转化率，故B错误；C.若投料比改为：：，相当增大，可使平衡正向移动，提高的平衡转化率，故C正确；D.该反应正向是气体体积减小的反应，容器中气体的质量不变，若气体的平均相对分子质量不再改变，则气体的总物质的量不变，说明反应已经平衡，故D正确；故答案为：；(3)图中时的平衡转化率为，反应三段式恒温恒压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，平衡时气体的总体积，所以平衡时浓度为，故答案为：；(4)其它条件不变时，容器的体积为原来一半，相当增大压强一倍，反应速率加快、达到平衡的时间缩短，图象如图，故答案为：；(5)CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，则在阴极发生还原反应生成，阴极反应式为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-，故答案为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-。11．(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(2)

3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+

溶液pH升高，溶液中HClO的浓度减小，氧化NO的能力减弱(3)增加接触面积，提高反应速率(4)

MnO+e-=MnO

推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立，且Ⅱ比Ⅰ更易发生（速率更快）【解析】(1)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行，第一步是电解饱和食盐水，方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，第二步反应是电解生成的Cl2和NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O，则反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；(2)①由题干图1所示信息可知，当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO，根据氧化还原反应配平可得，吸收塔中NO转化为NO的离子反应方程式是3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+，故答案为：3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+；②由题干图1所示信息可知，当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO，随后随着溶液pH升高，溶液中HClO的浓度减小，转化为ClO-，氧化NO的能力减弱，则脱硝液pH=5时，NO转化率最高，随pH升高，NO转化率会降低，故答案为：当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO，随后随着溶液pH升高，溶液中HClO的浓度减小，转化为ClO-，氧化NO的能力减弱；(3)吸收塔中采用气、液逆流(废气从吸收塔底进入，脱硝液从吸收塔顶喷淋)的方式吸收废气，采用气、液逆流方式能够增加气体和液体的接触面积，提高反应速率，让气体和液体充分反应，故答案为：增加接触面积，提高反应速率；(4)①由题干信息：MnO为紫红色，MnO为墨绿色，MnO与MnO混合溶液颜色会变暗，故实验1中阴极颜色变暗是由于部分MnO在阴极得到电子后转化为MnO，而形成MnO与MnO混合溶液，电解池中阴极发生还原反应，则阴极电极反应式是MnO+e-=MnO，故答案为：MnO+e-=MnO；②根据题干信息可知，实验2和实验1相比，实验2中仅在电解液多加入了NaNO3电解液，其余条件均相同，而实验结果却是：实验一是阴极溶液颜色逐渐变暗；25min电解液未呈现墨绿色，pH=12.1，实验二为：阴极溶液颜色逐渐变暗；25min电解液呈现墨绿色，pH=12.4，则说明两种猜想均成立，且反应II的速率比反应I的快，故可得到的结论是推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立，且Ⅱ比Ⅰ更易发生（速率更快），故答案为：推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立，且Ⅱ比Ⅰ更易发生（速率更快）。12．(1)-41(2)

I

50%

>(3)

H2O

<

增大压强或提高比值或及时分离出H2O等(4)5.4×10-5mol/L【解析】(1)根据反应热△H等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，根据表中数据可知，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

△H=E(C≡O)+2E(O-H)-2E(C=O)-E(H-H)=1075kJ·mol-1+2×463kJ·mol-1-2×803kJ·mol-1-436kJ·mol-1=-41kJ·mol-1，故答案为：-41；(2)①由(1)分析可知反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H＞0，则升高温度，平衡正向移动，正反应的平衡常数K正增大，逆反应的平衡常数K逆减小，则曲线I表示K正随温度改变的曲线，故答案为：I；②由图像可知，T1时，K正=K逆=1，则向体积为10L的固定容积的容器中充入2molCO2、2molH2，根据三段式分析可知：，则有K==1，解得x=0.1mol/L，故CO2的平衡转化率为×100%=50%，故答案为：50%；③由①分析可知，曲线I代表K正随温度改变的曲线，曲线II代表K逆随温度改变的曲线，由图示信息可知，T2时，A点正＞逆，故答案为：＞；(3)①由图示中，H2的物质的量随温度升高而增大可知，升高温度平衡逆向移动，则CO2和H2的物质的量增大，H2O和C2H4的物质的量减小，则曲线a表示CO2，由方程式可知，生成的H2O的物质的量为C2H4的4倍，则曲线b表示的物质为H2O，c表示的物质是C2H4，故答案为：H2O；②由图示中，H2的物质的量随温度升高而增大可知，升高温度平衡逆向移动，说明该反应正反应是一个放热反应，即该反应的ΔH＜0，故答案为：＜；③为提高CO2的平衡转化率，即使平衡正向移动，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强、适当增大H2的用量或及时分离出H2O等措施均能实现，故答案为：增大压强或提高比值或及时分离出H2O等；(4)乙二酸(H2C2O4)是一种含碳有机二元酸，25℃时，其Ka1=5.6×10-2，Ka2=5.4×10-5，已知Ka1=，Ka2=，向0.1mol·L-1乙二酸溶液中滴加NaOH至c(HC2O)=c(C2O)，Ka2==c(H+)=5.4×10-5mol/L，故答案为：5.4×10-5mol/L。13．(1)

>

(2)

②

由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数k增大的越多，，故升高温度，对1，4加成产物的生成速率提高更有利(3)

2，3-二甲基-1，4-二溴-2-丁烯

在极性大的溶剂中进行反应(4)

80%

【解析】(1)由反应历程及能量变化图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，则转化为是放热反应，反应②-①得到→，根据盖斯定律，＜0，则m＞n；转化为的，转化为的，这个过程中===，(2)由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数k增大的越多，，故升高温度，对1，4加成产物的生成速率提高更有利，则其他条件不变的情况下，升高反应温度，对反应②的速率提高更有利；(3)由图可知，的能量低于，较稳定，反应生成的容易转化为，则反应达平衡后产物中含量更大，主链含有4个C原子，1、4号C原子上含有Br原子，2、3号C原子上含有甲基，2号C原子含有碳碳双键，则该物质的名称为2，3-二甲基-1，4-二溴-2-丁烯；有题目中信息可知，溶剂极性越大越容易发生1，4加成，故若要提高该产物在平衡体系中的物质的量分数，还可采取的措施是在极性大的溶剂中进行反应；(4)设反应生成xmol，反应③的平衡常数，则生成的物质的量为4xmol，则产物的选择性百分比为=80%；反应开始时，加入1.0mol，的平衡转化率为，则消耗的物质的量为mol，则消耗Br2的物质的量为mol，平衡时为bmol，故开始加入的为；消耗的物质的量为mol，生成和的总物质的量为mol，产物的选择性百分比为80%，则生成的物质的量为=mol，平衡时，的物质的量为，为bmol，各物质总物质的量为(1+b)mol，则反应①的平衡常数=。14．(1)低温(2)

a

这是一个反应前后气体分子数减小的反应，温度一定时，增大压强平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量分数增大

33.3%

(3)

正

或(4)(5)

352.0

【解析】(1)该反应ΔH＜0，为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，所以低温条件下满足ΔH-TΔS＜0，反应可以自发，故答案为：低温；(2)①该反应为气体系数之和减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量分数增大，所以曲线a对应等温过程的曲线，故答案为：a；这是一个反应前后气体分子数减小的反应，温度一定时，增大压强平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量分数增大；②起始物=3，不妨设n(H2)=3mol，n(CO2)=1mol，平衡时CH3OH为xmol，列三段式有：，x(CH3OH)==0.10，解得x=mol，所以CO2的平衡转化率为×100%=33.3%；据图可知等温条件下，若平衡时x(CH3OH)=0.