秘籍14化學(xué)反應(yīng)原理綜合-2023年高考化學(xué)搶分秘籍（新高考專用）

秘籍14化學(xué)反應(yīng)原理綜合概率預(yù)測(cè)☆☆☆☆☆題型預(yù)測(cè)填空題☆☆☆☆☆考向預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)和能量、反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的綜合分析及應(yīng)用本專題命題是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)轉(zhuǎn)化及應(yīng)用的理論，主要包括：化學(xué)反應(yīng)和能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、水溶液中的離子平衡，知識(shí)內(nèi)容有焓變、電化學(xué)、燃燒熱的計(jì)算；化學(xué)反應(yīng)速率、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。近兩年全國(guó)高考化學(xué)原理綜合題的命題特點(diǎn)如下：知識(shí)來(lái)源和考點(diǎn)主要是教材核心知識(shí)和信息知識(shí)的整合，命題情境新穎，取材源自工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)學(xué)術(shù)和科技成果等，問(wèn)題設(shè)置既有簡(jiǎn)單的填空題又有較難的計(jì)算題和說(shuō)理題，關(guān)鍵能力以分析解釋、推測(cè)說(shuō)明和演繹論證為主，考查的問(wèn)題以綜合性、應(yīng)用性為主，兼顧基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性，重視對(duì)學(xué)生高階思維能力的考查。該類題主要把熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率及四大平衡知識(shí)融合在一起命題，結(jié)合圖像或圖表形式，重點(diǎn)考查熱化學(xué)(或離子、電極)方程式的書(shū)寫(xiě)、離子濃度大小比較、反應(yīng)速率大小、平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、電化學(xué)裝置、平衡曲線的識(shí)別與繪制等。設(shè)問(wèn)較多，考查的內(nèi)容也就較多，導(dǎo)致思維轉(zhuǎn)換角度較大。試題的難度較大，對(duì)思維能力的要求較高?？键c(diǎn)一、反應(yīng)熱、焓變1.化學(xué)反應(yīng)放熱和吸熱的原因判斷依據(jù)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量ΔH的符號(hào)ΔH<0(“－”號(hào))ΔH>0(“＋”號(hào))反應(yīng)過(guò)程圖示【注意】①過(guò)程(包括物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程)與化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別，有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。如水結(jié)成冰放熱，但不屬于放熱反應(yīng)。②化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒(méi)有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O在常溫常壓下即可進(jìn)行。2．書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)(1)注明反應(yīng)條件：反應(yīng)熱與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25℃、101kPa下進(jìn)行的，可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號(hào)、單位：ΔH應(yīng)包括“＋”或“－”、數(shù)值和單位(kJ·mol－1)。(4)區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“點(diǎn)燃”“加熱”等。(5)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)：熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。(6)同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱。考點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像分析1．瞬時(shí)速率—時(shí)間圖像(1)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后，若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變，都可能使速率—時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，根據(jù)出現(xiàn)“斷點(diǎn)”前后的速率大小，即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。如圖：t1時(shí)刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(qiáng)(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。(2)常見(jiàn)含“斷點(diǎn)”的速率－時(shí)間圖像分析圖像t1時(shí)刻所改變的條件溫度升高降低升高降低正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)壓強(qiáng)增大減小增大減小正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)(3)“漸變”類速率－時(shí)間圖像圖像分析結(jié)論t1時(shí)v′正突然增大，v′逆逐漸增大；v′正＞v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，增大反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′正突然減小，v′逆逐漸減??；v′逆＞v′正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，減小反應(yīng)物的濃度t1時(shí)v′逆突然增大，v′正逐漸增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，增大生成物的濃度t1時(shí)v′逆突然減小，v′正逐漸減小；v′正＞v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，減小生成物的濃度2．全程速率—時(shí)間圖像例如：Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。原因：(1)AB段(v增大)，反應(yīng)放熱，溶液溫度逐漸升高，v增大。(2)BC段(v減小)，溶液中c(H＋)逐漸減小，v減小。3．物質(zhì)的量(或濃度)—時(shí)間圖像例如：某溫度時(shí)，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①X、Y是反應(yīng)物，Z是生成物。②t3s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，X、Y并沒(méi)有全部反應(yīng)，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。③0～t3s時(shí)間段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率，如v(X)＝eq\f(n1－n3,V·t3)mol·L－1·s－1；Y的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(n2－n3,n2)×100%。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。4．含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))圖像(1)識(shí)圖技巧分析反應(yīng)由開(kāi)始(起始物質(zhì)相同時(shí))達(dá)到平衡所用時(shí)間的長(zhǎng)短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起，溫度較高時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。②若為壓強(qiáng)變化引起，壓強(qiáng)較大時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。③若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。(2)應(yīng)用舉例C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B%指反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?！炯挤ń庾x】“先拐先平，數(shù)值大”，即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn)的首先達(dá)到平衡，反應(yīng)速率快，以此判斷溫度或壓強(qiáng)的高低。再依據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響分析判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)及反應(yīng)前后氣體體積的變化。5．轉(zhuǎn)化率(或濃度)—壓強(qiáng)—溫度圖像α表示某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，c表示某反應(yīng)物的平衡濃度。圖①，若p1>p2>p3，則正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，ΔHeq\a\vs4\al(＜)0；圖②，若T1>T2，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。【技法解讀】“定一議二”，即把自變量(溫度、壓強(qiáng))之一設(shè)為恒量，討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系。6．特殊圖像(1)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如圖所示：M點(diǎn)前，表示從反應(yīng)開(kāi)始，v正>v逆；M點(diǎn)恰好達(dá)到平衡；M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A的百分含量增加或C的百分含量減少，平衡左移，故正反應(yīng)ΔH＜0。(2)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)(如圖)。L線的左上方(E點(diǎn))，A的百分含量大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系的A的百分含量，所以E點(diǎn)滿足v正>v逆；同理，L線的右下方(F點(diǎn))滿足v正＜v逆。技法一、掌握一個(gè)方法——“三段式”法“三段式法”是有效解答化學(xué)平衡計(jì)算題的“萬(wàn)能鑰匙”。解題時(shí)，要注意準(zhǔn)確地列出起始量、變化量、平衡量，按題目要求進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還要注意單位的統(tǒng)一。對(duì)以下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mxmol，容器容積為VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00變化/molmxnxpxqx平衡/mola－mxb－nxpxqx技法二、反應(yīng)焓變的計(jì)算(1)計(jì)算方法ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能ΔH＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能(2)注意事項(xiàng)①利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵，是弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目，清楚中學(xué)階段常見(jiàn)單質(zhì)、化合物中所含共價(jià)鍵的種類和數(shù)目。物質(zhì)(化學(xué)鍵)CO2(C=O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)1mol微粒所含鍵的物質(zhì)的量2464物質(zhì)(化學(xué)鍵)石墨(C—C)金剛石(C—C)S8(S—S)Si(Si—Si)1mol微粒所含鍵數(shù)的物質(zhì)的量1.5282②活化能與焓變的關(guān)系a．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焓變的大小及平衡轉(zhuǎn)化率。b．在無(wú)催化劑的情況，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔH＝E1－E2，活化能大小影響反應(yīng)速率。c．起點(diǎn)、終點(diǎn)能量高低判斷反應(yīng)的ΔH，并且物質(zhì)的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。例1．（2023·安徽蚌埠·統(tǒng)考三模）能源的合理開(kāi)發(fā)和利用，低碳減排是人類正在努力解決的大問(wèn)題。2023年2月21日，中國(guó)氣候變化特使謝振華獲得首屆諾貝爾可持續(xù)發(fā)展特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，以表彰他在全球生態(tài)保護(hù)中做出的貢獻(xiàn)(1)在298K、100kPa時(shí)，已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=393.5kJ·mol1H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH2=285.8kJ·mol12C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)ΔH3=2599.0kJ·mol1在298K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)反應(yīng)生成1molC2H2(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。(2)在固相催化劑作用下CO2加氫合成甲烷過(guò)程中發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：主反應(yīng)：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=156.9kJ·mol1副反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ·mol1工業(yè)合成甲烷通?？刂茰囟葹?00°C左右，其主要原因?yàn)開(kāi)____________________________。(3)向密閉容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持總壓為100kPa發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH<0。當(dāng)=1時(shí)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率~；T2時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率~的關(guān)系如圖①能表示此反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是______________________。A．氣體總體積保持不變B．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變C．不再變化②表示T2時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率~的關(guān)系是___________(填“I”或“II”)，T1_________________T2(填“>”或“<”)。③在=1、T2時(shí)，CH4的平衡分壓為_(kāi)___。已知：該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，其中=100kPa，p(CH4)、p(NO)、p(CO)2、p(N2)和p(H2O)為各組分的平衡分壓，則該溫度下=_________________。(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)?！敬鸢浮?1)2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)

ΔH=+226.7kJ·mol1(2)溫度低于500°C，反應(yīng)速率低；溫度高于500°C，對(duì)副反應(yīng)影響較大，化學(xué)平衡向生成CO的方向移動(dòng)程度增大，不利于甲烷的生成(3)CII>45kPa【解析】（1）設(shè)①C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)△H1=－393.5kJ·mol－1；②H2(g)+O2(g)=H2O(1)

ΔH2=285.8kJ·mol1；③2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=－2599kJ·mol－1；利用蓋斯定律將①×2+②③×可得：2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)△H=（393.5kJ/mol）×2+×（571.6kJ/mol）×（2599kJ/mol）=+226.7kJ/mol；（2）加氫合成甲烷時(shí)，溫度低于500℃時(shí)，反應(yīng)速率低，溫度高于500℃，對(duì)于副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，正反應(yīng)吸熱，平衡向生成CO的方向移動(dòng)程度增大，都不利于甲烷的生成，故答案為：溫度低于500°C，反應(yīng)速率低；溫度高于500°C，對(duì)副反應(yīng)影響較大，化學(xué)平衡向生成CO的方向移動(dòng)程度增大，不利于甲烷的生成；（3）①A．該反應(yīng)前后氣體計(jì)量系數(shù)不變，故氣體體積也始終不變，則氣體總體積保持不變不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡，A錯(cuò)誤；B．由選項(xiàng)A可知，該反應(yīng)前后氣體計(jì)量系數(shù)不變，且所有的反應(yīng)物和產(chǎn)物都是氣體，則該反應(yīng)體系的密度始終不變，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；C．隨著反應(yīng)的進(jìn)行一氧化氮在減少，氮?dú)庠谠龃?，則一直在變化，故不再變化可以證明反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；故選C；②由反應(yīng)方程式CH4(g)+4NO(g)?2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可知，隨著的增大，即增大NO的投入量，平衡正向移動(dòng)，CH4的轉(zhuǎn)化率增大而NO的轉(zhuǎn)化率卻減小，由圖3所示信息可知，曲線II表示T3K下NO平衡轉(zhuǎn)化率～的關(guān)系，由題干反應(yīng)方程式CH4(g)+4NO(g)?2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H<0可知，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則NO的轉(zhuǎn)化率減小，由圖中曲線I表示=1時(shí)NO平衡轉(zhuǎn)化率～關(guān)系圖，從圖中所示信息可知，T越大，則越小，NO的轉(zhuǎn)化率越小，故Tl＞T2，故答案為：II；＞；由題干圖示信息可知，在=1、T2K下，NO的轉(zhuǎn)化率為40%，根據(jù)三段式分析可知，，則該反應(yīng)平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)為=10%，則此時(shí)CH4的平衡分壓分別為：p(CH4)==45kPa，p(NO)==30kPa，p(CO2)==5kPa，p(N2)==10kPa，p(H2O)==10kPa，故該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)==，故答案為：45kPa；。例2．（2023·浙江嘉興·統(tǒng)考二模）甲醇是一種理想的可再生清潔能源，近年來(lái)隨著環(huán)保督查、碳雙控等政策的實(shí)施，我國(guó)甲醇產(chǎn)能利用率不斷提升。I.和在一定條件下合成甲醇：

(1)根據(jù)如圖相關(guān)物質(zhì)的能量，計(jì)算_______。(2)向容積均為0.5L的恒容密閉容器中分別充入0.1mol和0.3mol，在兩種催化劑(I和II)、不同溫度下發(fā)生上述反應(yīng)，經(jīng)過(guò)相同時(shí)間，測(cè)得的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示(已知此實(shí)驗(yàn)條件下催化劑均未失活)。下列說(shuō)法正確的是_______。A．催化效率較高的是催化劑IIB．A點(diǎn)一定小于C點(diǎn)的C．C點(diǎn)的正反應(yīng)速率：D．溫度區(qū)，的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高均增大的原因是：反應(yīng)未達(dá)平衡，隨溫度升高反應(yīng)速率加快，相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率增大(3)將和分別充入甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示，測(cè)得不同溫度下甲容器內(nèi)的平衡轉(zhuǎn)化率曲線甲如圖所示。容積甲容器VL1molamol乙容器VL2mol2amol①請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出乙容器中的平衡轉(zhuǎn)化率曲線乙_______。②當(dāng)乙容器中的平衡轉(zhuǎn)化率與甲容器M點(diǎn)相同時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)之比_______。II.已知反應(yīng)是目前大規(guī)模制取氫氣的方法之一。(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其他條件不變時(shí)向上述體系中投入一定量的CaO，反應(yīng)相同時(shí)間測(cè)得的體積分?jǐn)?shù)增大，其可能的原因是_______?！敬鸢浮?1)49.3(2)ABD(3)4:1(4)CaO和CO2反應(yīng)生成CaCO3，CO2濃度降低，平衡正向移動(dòng)【解析】（1）的生成物的能量反應(yīng)物的能量=201.0241.8(393.5)=49.3。（2）A．根據(jù)圖示信息可知，使用催化劑II時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，的轉(zhuǎn)化率更高，則催化效率較高的是催化劑II，故A正確；B．反應(yīng)得到平衡狀態(tài)時(shí)，兩種催化劑催化作用下的轉(zhuǎn)化率相等，則B和C點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，則c點(diǎn)，而A點(diǎn)溫度低于C點(diǎn)，則A點(diǎn)一定小于C點(diǎn)的，故B正確；C．反應(yīng)得到平衡狀態(tài)時(shí)，兩種催化劑催化作用下的轉(zhuǎn)化率相等，則B和C點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，兩種催化劑的催化效率不同，則C點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．溫度區(qū)，的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高均增大的原因是：反應(yīng)未達(dá)平衡，隨溫度升高反應(yīng)速率加快，相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；故選ABD。（3）①甲容器和乙容器體積相等，乙溶液中和濃度是甲容器的兩倍，相當(dāng)于在甲溶液的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，而反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，的平衡轉(zhuǎn)化率比甲容器中的大，且該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高穩(wěn)定的平衡轉(zhuǎn)化率減小，畫(huà)出乙容器中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率曲線乙為：；②根據(jù)已知條件列出甲容器“三段式”平衡常數(shù)，根據(jù)已知條件列出乙容器的“三段式”平衡常數(shù)，則。（4）其他條件不變時(shí)向上述體系中投入一定量的CaO，CaO和CO2反應(yīng)生成CaCO3，CO2濃度降低，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)相同時(shí)間測(cè)得的體積分?jǐn)?shù)增大。例3．（2023·吉林延邊·統(tǒng)考二模）化石燃料燃燒過(guò)程中形成NO和CO等污染物，利用CO脫除NO的研究獲得了廣泛關(guān)注。在催化劑作用下，CO與NO的反應(yīng)為2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH1=520kJ·mol1N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH2=+160kJ·mol1則ΔH=___________。(2)向某剛性容器中加入2molCO、2molNO和催化劑，測(cè)得平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示。①下列敘述不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填標(biāo)號(hào))。A．CO2和N2的濃度比保持不變B．壓強(qiáng)不再變化C．混合氣體的密度不再變化D．混合氣體的摩爾質(zhì)量不再變化②壓強(qiáng)p1___________p2(填“>”或“<”，下同)，a、b兩點(diǎn)的平衡常數(shù)Ka___________Kb。③b點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________%(保留一位小數(shù))，b點(diǎn)的Kp=___________(用含p2的表達(dá)式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。(3)金屬鋅作催化劑，在相同時(shí)間內(nèi)，以相同投料比反應(yīng)時(shí)，容器中CO2的物質(zhì)的量隨溫度變化的曲線如圖2。當(dāng)溫度高于T℃時(shí)，n(CO2)下降的原因可能是___________(答出一點(diǎn)即可，不考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性)。(4)硫與催化劑鋅所形成化合物晶體的晶胞如圖3所示。在該晶胞中，Zn的配位數(shù)為原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖晶胞中，原子坐標(biāo)參數(shù)a為(0，0，0)；b為(，0，)；c為(，，0)。則d的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)__________。已知該晶胞的密度為ρg·cm3，則其中兩個(gè)最近S原子之間的距離為_(kāi)__________pm(列出計(jì)算式即可)?！敬鸢浮?1)680kJ·mol1(2)AC<>44.4%(3)隨溫度升高，催化劑活性降低，反應(yīng)速率減慢，相同時(shí)間生成的CO2的物質(zhì)的量減少(反應(yīng)達(dá)平衡，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO2的物質(zhì)的量減小)(4)(1，，)【解析】（1）①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH1=520kJ·mol1②N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH2=+160kJ·mol1，由蓋斯定律：①②得2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=520kJ·mol1160kJ·mol1=680kJ·mol1，故答案為：680kJ·mol1；（2）①A．2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)，CO2和N2的濃度比始終保持不變，故A選；B．反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)不再變化，說(shuō)明反應(yīng)的平衡狀態(tài)，故B不選；C．反應(yīng)應(yīng)前后均為氣體，總質(zhì)量不變，混合氣體的密度始終保持不變，當(dāng)氣體的密度不再變化時(shí)，不能說(shuō)明反應(yīng)的平衡狀態(tài)，故C選；D．反應(yīng)應(yīng)前后均為氣體，總質(zhì)量不變，但反應(yīng)后物質(zhì)的量減小，反應(yīng)混合氣體的摩爾質(zhì)量不再變化，說(shuō)明反應(yīng)的平衡狀態(tài)，故D不選；故答案為：AC；②由圖1可得：相同溫度下，P2的二氧化碳含量大，結(jié)合方程式，加壓，平衡正向移動(dòng)，壓強(qiáng)p1<p2，由a到b溫度升高，對(duì)于放熱反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，a、b兩點(diǎn)的平衡常數(shù)Ka>Kb。故答案為：<；>；③，b點(diǎn)二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為：，x=mol，b點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為44.4%，平衡時(shí)，CO(g)為mol，NO(g)為mol，CO2(g)為mol，N2(g)為mol，平衡時(shí)總物質(zhì)的量為mol，b點(diǎn)的Kp==(用含p2的表達(dá)式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。故答案為：44.4%；；（3）容器中CO2的物質(zhì)的量隨溫度變化的曲線如圖2,當(dāng)溫度高于T℃時(shí)，n(CO2)下降的原因可能是隨溫度升高，催化劑活性降低，反應(yīng)速率減慢，相同時(shí)間生成的CO2的物質(zhì)的量減少(反應(yīng)達(dá)平衡，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO2的物質(zhì)的量減小)(答出一點(diǎn)即可，不考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性)。故答案為：隨溫度升高，催化劑活性降低，反應(yīng)速率減慢，相同時(shí)間生成的CO2的物質(zhì)的量減少(反應(yīng)達(dá)平衡，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO2的物質(zhì)的量減小)；（4）硫與催化劑鋅所形成化合物晶體的晶胞如圖3所示。在該晶胞中，Zn的配位數(shù)為原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖晶胞中，原子坐標(biāo)參數(shù)a為(0，0，0)；b為(，0，)；c為(，，0)，a為原點(diǎn)，b、c、d為三個(gè)面的面心，則d的坐標(biāo)參數(shù)為(1，，)。晶胞中Zn原子數(shù)目=8×+6×=4，S的原子數(shù)目為4，所以R的化學(xué)式為ZnS，晶胞的質(zhì)量m=g,晶胞的密度ρ，則晶胞棱長(zhǎng)=cm,則其中兩個(gè)S2之間的距離為面對(duì)角線的一半，cm,則其中兩個(gè)最近S原子之間的距離為pm(列出計(jì)算式即可)。故答案為：(1，，)；。1（2023·全國(guó)·模擬）二氧化碳的資源化利用是科學(xué)家研究的重要課題?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)用化加氫可以制取乙烯：①已知與該反應(yīng)相關(guān)的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵C=OHHC=CCHHO鍵能/()803764414464則表中HH鍵的鍵能數(shù)據(jù)為_(kāi)__________。②在恒容密閉容器中，反應(yīng)溫度、投料比對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖1所示，則a___________(填“>”“<”或“=”)3；M、N兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：___________(填“>”“<”或“=”)，判斷的理由是___________。(2)與還可合成，涉及的主要反應(yīng)如下：反應(yīng)1：

反應(yīng)2：

①下列措施中，既能提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率又能提高選擇性的是___________(填字母)。A．加壓

B．降溫

C．及時(shí)移走甲醇

D．使用合適的催化劑②當(dāng)起始投料比時(shí)，在不同條件下只發(fā)生反應(yīng)1且達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，T=250℃時(shí)隨壓強(qiáng)(p)的變化關(guān)系及在時(shí)隨溫度(T)的變化關(guān)系如圖2所示。a．圖中對(duì)應(yīng)等壓過(guò)程的曲線是___________(填“m”或“n”)，判斷的理由是___________。b．當(dāng)T=250℃、時(shí)，的平衡轉(zhuǎn)化率α=___________(結(jié)果精確到0.1%)，此條件下該反應(yīng)的___________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字，對(duì)于氣相反應(yīng)，可以用分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。【答案】(1)436>>該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小(2)ACn在一定壓強(qiáng)下，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，減小33.3%【解析】（1）①根據(jù)反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能可計(jì)算H—H鍵的鍵能。設(shè)H—H鍵的鍵能為，則，解得；②在一定溫度下，增大的物質(zhì)的量，平衡正向移動(dòng)，的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則；該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，溫度越高，平衡常數(shù)越小，M點(diǎn)的溫度比N點(diǎn)的低，所以M、N兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)。（2）①加壓時(shí)反應(yīng)2平衡不移動(dòng)，反應(yīng)1向右移動(dòng)，故該措施既能提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率又能提高的選擇性，選A；降溫時(shí)反應(yīng)1向右移動(dòng)，反應(yīng)2向左移動(dòng)，故甲醇的選擇性提高，但二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率不一定提高，故不選B；及時(shí)移走甲醇，反應(yīng)1向右移動(dòng)，反應(yīng)2不移動(dòng)，該措施既能提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率又能提高的選擇性，故選C；使用合適的催化劑，可以提高甲醇的選擇性，但不能提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率，故不選D；選A、C；②a．反應(yīng)1是的反應(yīng)，在一定壓強(qiáng)下，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，減小，故題圖中對(duì)應(yīng)等壓過(guò)程的曲線是n。b．當(dāng)、時(shí)，設(shè)起始時(shí)的物質(zhì)的量為1mol，則的物質(zhì)的量為3mol，平衡時(shí)消耗的物質(zhì)的量為xmol，列“三段式”：則，解得，的平衡轉(zhuǎn)化率。平衡時(shí)、、、的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.20、0.60、0.10、0.10；根據(jù)題圖可知平衡時(shí)壓強(qiáng)，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)。2．（2023·上海閔行·統(tǒng)考二模）冷凍氨碳捕集技術(shù)，要先用氨吸收CO2生成鹽，然后在高溫下使CO2再生。吸收CO2的主要化學(xué)反應(yīng)：2NH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)(NH4)2CO3(aq)＋99.3kJNH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)NH4HCO3(aq)＋26.4kJ2NH3(aq)＋CO2(g)NH2COONH4(aq)＋135.9kJ(1)吸收CO2時(shí)宜選用___________，(選填“低溫”或“高溫”)理由___________、___________。(列舉兩點(diǎn))再生的CO2可直接用于合成乙醇。2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________。(3)在恒溫恒容的密閉容器中反應(yīng)，可以判斷已達(dá)平衡狀態(tài)的是___________。(選填編號(hào))a．2v(CO2)正=3v(H2O)逆b．容器中總壓強(qiáng)不變c．容器中混合氣體的密度不變d．容器中CO2的體積分?jǐn)?shù)不變干燥的NH3和CO2可生成較純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)，氨基甲酸銨易水解，產(chǎn)物是碳酸氫銨和一種弱堿。取二份氨基甲酸銨溶液，測(cè)定15℃、25℃時(shí)水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO﹣)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。(4)寫(xiě)出氨基甲酸銨水解的離子方程式___________。(5)根據(jù)圖中信息回答：25℃，0~10min內(nèi)NH2COO﹣的平均水解速率v(NH2COO﹣)=___________。判斷NH2COO﹣的水解速率隨溫度升高而增大的理由是___________?！敬鸢浮?1)低溫反應(yīng)均放熱，低溫有利于平衡右移吸收更多的CO2低溫有利減少氨的揮發(fā)、低溫防止鹽的分解(2)(3)bd(4)NH2COO+2H2O+NH3?H2O(5)0.04mol/(L?min)因25℃反應(yīng)物起始濃度較小，但(0～10min)平均反應(yīng)速率仍比15℃大【解析】（1）吸收CO2反應(yīng)均放熱，低溫有利于平衡右移吸收更多的CO2，且低溫有利減少氨的揮發(fā)、低溫防止鹽的分解，故合適選擇低溫；（2）平衡常數(shù)等于生成物濃度系數(shù)次方之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方之積的比；該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=；（3）a．2v(CO2)正=3v(H2O)逆，說(shuō)明此時(shí)正逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，a不符合題意；b．反應(yīng)是氣體分子數(shù)改變的的化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比，則混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，b符合題意；c．容器體積和氣體總質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度始終不變，因此不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡，c不符合題意；d．容器中CO2的體積分?jǐn)?shù)不變，說(shuō)明平衡不再移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，d符合題意；故選bd；（4）氨基甲酸銨易水解，產(chǎn)物是碳酸氫銨和一種弱堿，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，弱堿為一水合氨，故氨基甲酸銨水解的離子方程式為NH2COO+2H2O+NH3?H2O；（5）25℃，0~10min內(nèi)NH2COO﹣的平均水解速率v(NH2COO﹣)=；25℃反應(yīng)物起始濃度較小，但(0～10min)平均反應(yīng)速率仍比15℃大，故其水解速率隨溫度升高而增大。3.（2023·河北邯鄲·模擬）清潔能源的綜合利用可有效降低碳排放，是實(shí)現(xiàn)“碳中和碳達(dá)峰”的重要途徑。(1)以環(huán)己烷為原料生產(chǎn)苯，同時(shí)可得到氫氣。下圖是該反應(yīng)過(guò)程中幾種物質(zhì)間的能量關(guān)系。反應(yīng)：ΔH=___________kJ/mol。(2)已知反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＞0，利用該反應(yīng)可減少CO2排放，并合成清潔能源。①下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。A．單位時(shí)間內(nèi)生成1molCH3OH(g)的同時(shí)消耗了3molH2(g)B．在絕熱恒容的容器中，反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化C．容器內(nèi)c(CO2):c(H2):c(CH3OH):c(H2O)=1:3:1:1D．在恒溫恒壓的容器中，氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化②一定條件下，在一密閉容器中充入1molCO2和3molH2發(fā)生反應(yīng)，下圖表示壓強(qiáng)為1.0MPa和4.0MPa下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系。其中表示壓強(qiáng)為4.0MPa下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線為_(kāi)__________(填“I”或“II”)；a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________MPa2(Kp為以平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)。分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，結(jié)果精確到0.01)。③利用制備的甲醇可以催化制取丙烯，過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng)：3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)，為探究M、N兩種催化劑的催化效能，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得如圖所示曲線。已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為Rlnk=+C(Ea為活化能，假設(shè)受溫度影響忽略不計(jì)，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù))。在M催化劑作用下，該反應(yīng)的活化能Ea=___________kJ·mol1，從圖中信息獲知催化效能較低的催化劑是___________(“M”或“N”)，判斷理由是___________?！敬鸢浮?1)+208.4(2)BDI0.4731M由圖可知，直線M斜率小，Ea大，催化效能低(或N線計(jì)算的Ea=20.5kJ/mol，活化能小，催化效能高)【解析】（1）從圖中可以看出，反應(yīng)：ΔH=237.1kJ/mol28.7kJ/mol=+208.4kJ/mol。答案為：+208.4；（2）①A．單位時(shí)間內(nèi)生成1molCH3OH(g)的同時(shí)消耗3molH2(g)，反應(yīng)進(jìn)行的方向相同，雖然變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài)；B．在絕熱恒容的容器中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣的溫度不斷發(fā)生改變，平衡常數(shù)不斷發(fā)生改變，當(dāng)反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)；C．容器內(nèi)c(CO2):c(H2):c(CH3OH):c(H2O)=1:3:1:1，即等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài)；D．在恒溫恒壓的容器中，由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等，平均摩爾質(zhì)量在不斷發(fā)生改變，當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)；故選BD。②對(duì)于反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＞0，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則表示壓強(qiáng)為4.0MPa下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線為I；一定條件下，在一密閉容器中充入1molCO2和3molH2發(fā)生反應(yīng)，曲線Ⅱ表示壓強(qiáng)為1.0MPa下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系，a點(diǎn)時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，則可建立如下三段式：a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)Kp==0.47MPa2。③在M催化劑作用下，從圖中可采集數(shù)據(jù)，得出如下反應(yīng)：3.0×103=3.4×103Ea+C、9.2×103=3.2×103Ea+C，從而求出該反應(yīng)的活化能Ea=31kJ·mol1。在N催化劑作用下，從圖中可采集數(shù)據(jù)，得出如下反應(yīng)：1.0×103=3.6×103Ea+C、9.2×103=3.2×103Ea+C，從而求出該反應(yīng)的活化能Ea=20.5kJ·mol1。從圖中信息獲知催化效能較低的催化劑是M，判斷理由是：由圖可知，直線M斜率小，Ea大，催化效能低(或N線計(jì)算的Ea=20.5kJ/mol，活化能小，催化效能高)。答案為：BD；I；0.47；31；M；由圖可知，直線M斜率小，Ea大，催化效能低(或N線計(jì)算的Ea=20.5kJ/mol，活化能小，催化效能高)。4．（2023·浙江金華·校聯(lián)考模擬）研究CO2與CH4的干重整反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為合成氣(H2和CO)對(duì)減緩燃料危機(jī)、減少溫室效應(yīng)具有重大意義。已知：干重整反應(yīng)：CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=247kJ/mol副反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=41kJ/mol(1)CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的△H=______kJ/mol。(2)向2L某恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2，在一定溫度和壓強(qiáng)，及催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)。①30min，CH4減少了4.8g。則30min內(nèi)的平均速率：v(CH4)=_____mol?L1?min1。②下列說(shuō)法正確的是_____。A．高溫低壓有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B．充分反應(yīng)后的混合氣體中，CO的體積分?jǐn)?shù)可能達(dá)到66.7%C．充分反應(yīng)后的混合氣體通過(guò)生石灰，固體質(zhì)量增大，說(shuō)明干重整反應(yīng)存在限度D．當(dāng)混合氣體中恒定時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(3)恒溫下，向恒壓容器中通入物質(zhì)的量為1∶1的CO2和CH4，CH4的物質(zhì)的量[n(CH4)]隨時(shí)間變化如圖所示。在n(CH4)不變的條件下，改成加入1∶1∶8的CO2、CH4和N2的混合氣體，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間(t)變化的曲線_____。(4)制約干重整工業(yè)化應(yīng)用的主要問(wèn)題是積碳(CH4C+2H2)，關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)出具有抗積碳性能(C+H2OCO+H2)的催化劑。催化劑A、B對(duì)積碳與消碳的影響如圖所示：則工業(yè)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇的催化劑是_____(填“A”或“B”)，理由是_____。(5)合成氣在催化劑作用下可合成甲醇：CO+2H2CH3OH，但合成氣中的CO2也會(huì)參與反應(yīng)：CO2+3H2CH3OH+H2O。工業(yè)上用計(jì)量數(shù)M來(lái)衡量H2、CO、CO2的比例的合理性，其定義為M=。當(dāng)M＞2，需補(bǔ)充適量的______(填化學(xué)式)以提高合成氣的利用率。【答案】(1)329(2)0.005AD(3)(4)A催化劑A作用下，積碳反應(yīng)活化能大，消碳反應(yīng)活化能小，說(shuō)明不利于積碳有利于消碳(5)CO2或者CO【解析】（1）設(shè)①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=247kJ/mol，②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=41kJ/mol，③CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)根據(jù)蓋斯定律可知，③=①+2×②，則△H=247kJ/mol+2×41kJ/mol=329kJ/mol；（2）①減少的甲烷的物質(zhì)的量=，②A．該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，且為吸熱反應(yīng)，故高溫低壓有利于平衡正向移動(dòng)，可以提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，A正確；B．反應(yīng)如果進(jìn)行到底后，則體系內(nèi)一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)可能達(dá)到66.7%，但是該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不可能進(jìn)行到底，即體系內(nèi)一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不可能達(dá)到66.7%，B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)的副反應(yīng)會(huì)生成水，可以被堿石灰吸收，導(dǎo)致其質(zhì)量增大，故不能說(shuō)明干重整反應(yīng)存在限度，C錯(cuò)誤；D．甲烷只參加第一個(gè)反應(yīng)，二氧化碳兩個(gè)反應(yīng)都參加，故一直在變化，當(dāng)其不變的時(shí)候，可以證明反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確；故選AD；（3）氮?dú)獠粎⒓臃磻?yīng)，加入氮?dú)夂笕萜黧w積增大，相當(dāng)于減壓，干重整反應(yīng)正向移動(dòng)，副反應(yīng)不移動(dòng)，則最終甲烷的物質(zhì)的量減少，且反應(yīng)更慢一些，故圖像為：；（4）為了消除積碳，應(yīng)該抑制積碳反應(yīng)的發(fā)生，促進(jìn)消碳反應(yīng)的進(jìn)行，由圖可知催化劑A對(duì)于積碳反應(yīng)的活化能大，同時(shí)對(duì)于消碳反應(yīng)的活化能消，故應(yīng)該選擇催化劑A，答案為：A；催化劑A作用下，積碳反應(yīng)活化能大，消碳反應(yīng)活化能小，說(shuō)明不利于積碳有利于消碳；（5）根據(jù)方程式CO+2H2CH3OH和CO2+3H2CH3OH+H2O可知，再結(jié)合M=可知，當(dāng)M=2時(shí)，原料氣的利用率是最高的，當(dāng)M＞2時(shí)，則氫氣會(huì)有剩余，為了提高合成氣的利用率應(yīng)該補(bǔ)充適量的CO2或者CO。5．（2023春·安徽·高三統(tǒng)考）SO2是形成酸雨的主要?dú)怏w，減少SO2的排放和研究SO2綜合利用意義重大?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知25℃時(shí)：xSO2(g)+2xCO(g)2xCO2(g)+Sx(s)ΔH=akJ·mol1；2xCOS(g)+xSO2(g)2xCO2(g)+3Sx(s)ΔH=bkJ·mol1。則25℃時(shí)，CO與Sx(s)反應(yīng)生成COS(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______。(2)焦炭催化還原SO2既可削除SO2，同時(shí)還可得到硫(S2)，化學(xué)方程式為2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定壓強(qiáng)下，向1L密閉容器中充入足量的焦炭和1molSO2發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得SO2(g)的生成速率與S2(g)的生成速率隨溫度(T)變化的關(guān)系如圖1所示。圖中A、B、C、D四點(diǎn)中，處于平衡狀態(tài)的是_______點(diǎn)。(3)某科研小組研究臭氧氧化脫除SO2和NO的工藝，反應(yīng)原理及反應(yīng)熱活化能數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)Ⅰ：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)ΔH1=200.9kJ·mol1，E1=3.2kJ·mol1；反應(yīng)Ⅱ：SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)ΔH2=241.6kJ·mol1，E2=58kJ·mol1；已知該體系中臭氧還發(fā)生分解反應(yīng)：2O3(g)3O2(g)。保持其他條件不變，每次向容積為2L的反應(yīng)器中充入含2.0molNO、2.0molSO2的模擬煙氣和4.0molO3，改變溫度，反應(yīng)相同時(shí)間t0min后，體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖2所示：①Q(mào)點(diǎn)時(shí)反應(yīng)開(kāi)始至t0min內(nèi)v(SO2)=_______。②由圖可知相同溫度下(溫度小于300℃)NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2，其原因可能是_______。③若反應(yīng)達(dá)到平衡后，縮小容器的體積，則NO和SO2轉(zhuǎn)化率_______(填“增大”“減少”或“不變”)。④假設(shè)100℃時(shí)，P、Q均為平衡點(diǎn)，此時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)的O3占充入O3總量的10%，體系中O3的物質(zhì)的量是_______mol，反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kc=_______。(4)在一定條件下，CO可以去除煙氣中的SO2，其反應(yīng)原理為2CO+SO2=2CO2+S。其他條件相同，以γAl2O3(一種多孔性物質(zhì)，每克的內(nèi)表面積高達(dá)數(shù)百平方米，具有良好的吸附性能)作為催化劑，研究表明，γAl2O3在240℃以上發(fā)揮催化作用。反應(yīng)相同的時(shí)間，SO2的去除率隨反應(yīng)溫度的變化如圖3所示。240℃以后，隨著溫度的升高，SO2去除率迅速增大的主要原因是_______?！敬鸢浮?1)xCO(g)+Sx(s)xCOS(g)

ΔH=kJ·mol1(2)C(3)mol·L1·min1反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ，相同條件下反應(yīng)更快增大1.48(4)溫度升高，催化劑活性增強(qiáng)，反應(yīng)速率加快【解析】（1）CO與Sx反應(yīng)方程式為xCO+SxxCOS，xSO2(g)+2xCO(g)2xCO2(g)+Sx(s)……①，2xCOS(g)+xSO2(g)2xCO2(g)+3Sx(s)……②，利用蓋斯定律可知，(①－②)得出目標(biāo)反應(yīng)方程式，因此CO與Sx反應(yīng)熱化學(xué)方程式為xCO(g)+Sx(s)xCOS(g)

ΔH=kJ·mol1；故答案為xCO(g)+Sx(s)xCOS(g)

ΔH=kJ·mol1；（2）利用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示達(dá)到平衡，要求反應(yīng)方向是一正一逆，且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，根據(jù)圖像可知，C點(diǎn)時(shí)SO2(g)生成速率與S2(g)的生成速率之比等于2∶1，因此處于平衡狀態(tài)的是C點(diǎn)；故答案為C；（3）①根據(jù)圖像可知，Q點(diǎn)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為30%，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為v(SO2)==mol·L1·min1；故答案為mol·L1·min1；②反應(yīng)Ⅰ的活化能為3.2kJ/mol，遠(yuǎn)小于反應(yīng)Ⅱ的活化能58kJ/mol，活化能越小，反應(yīng)Ⅰ的速率更快，因此溫度小于300℃，NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2，故答案為反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ，相同條件下反應(yīng)更快；③縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)2O3(g)3O2(g)逆向進(jìn)行，O3濃度增大，反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ向正反應(yīng)方向進(jìn)行，NO、SO2轉(zhuǎn)化率增大；故答案為增大；④假設(shè)100℃時(shí)，P、Q均為平衡點(diǎn)，此時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)的O3占充入O3總量的10%，即分解反應(yīng)中消耗O3的物質(zhì)的量為4.0mol×10%=0.4mol，此時(shí)生成O2物質(zhì)的量為0.6mol，P點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率為80%，反應(yīng)Ⅰ中消耗NO、O3的物質(zhì)的量均為2.0mol×80%=1.6mol，則生成NO2、O2物質(zhì)的量均為1.6mol，Q點(diǎn)SO2轉(zhuǎn)化率為30%，反應(yīng)Ⅱ中消耗SO2、O3的物質(zhì)的量均為2.0mol×30%=0.6mol，則生成SO3、O2物質(zhì)的量均為0.6mol，體系中O3的物質(zhì)的量為(4.0mol―0.4mol―1.6mol―0.6mol)=1.4mol，反應(yīng)Ⅰ中氣體系數(shù)均為1，此時(shí)平衡常數(shù)Kc==8；故答案為1.4；8；（4）根據(jù)題意“研究表明，γAl2O3在240℃以上發(fā)揮催化作用”，因此240℃以后，催化劑的活性增大，反應(yīng)速率加快，SO2去除率迅速增大；故答案為溫度升高，催化劑活性增強(qiáng)，反應(yīng)速率加快。6．（2023·遼寧·校聯(lián)考二模）丙烯是重要的有機(jī)合成原料。由丙烷制備丙烯是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，主要涉及如下反應(yīng)。反應(yīng)I.2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)△H1=238kJ?mol1反應(yīng)II.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H2=484kJ?mol1(1)則丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的逆反應(yīng)活化能為akJ/mol，則正反應(yīng)活化能為_(kāi)_____kJ/mol。(2)在恒溫恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)I，下列能說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài)的有______(填標(biāo)號(hào))。A．每斷裂1molO=O鍵，同時(shí)生成4molO－H鍵B．△H不再變化C．混合氣體的密度不再變化D．v(C3H6)正=v(C3H6)逆(3)在恒溫條件下，1molC3H8(g)發(fā)生丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)，測(cè)得平衡時(shí)C3H8(g)和C3H6(g)的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示：①A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系：KC(A)_____KC(B)(填“＜”或“＞”或“=”)。②計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(C)=_____(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)研究表明二氧化碳氧化丙烷脫氫制取丙烯可采用鉻的氧化物為催化劑，其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。該工藝可有效維持催化劑活性，請(qǐng)結(jié)合方程式說(shuō)明原因：_____?！敬鸢浮?1)(a+123)(2)CD(3)=MPa(4)CO2+C=2CO，可以消除催化劑表面的積炭【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，將(反應(yīng)i反應(yīng)ii)，整理可得：；正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能，正反應(yīng)活化能=(a+123)kJ/mol。（2）A.在恒溫恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)i，反應(yīng)時(shí)每斷裂1molO=O鍵，必然同時(shí)生成4molO—H鍵，不能據(jù)此說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，A錯(cuò)誤；B.僅與方程式系數(shù)有關(guān)，方程式不變，不變，故不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)物與生成物均為氣體，混合氣體的質(zhì)量不變，反應(yīng)的系數(shù)不等，體積在變，所以混合氣體密度是變量，氣體密度不變可以判斷平衡，C正確；D.時(shí)反應(yīng)可能處于平衡狀態(tài)，D正確；故選CD。（3）①A、B兩點(diǎn)的溫度相同，平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，故A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系：；②設(shè)C點(diǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)化量為xmol，可列出三段式(單位為mol)：，由圖可知，C點(diǎn)時(shí)(g)和C3H6(g)的物質(zhì)的量濃度相等，則1?x=x，解得x=0.5，則平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為1.5mol，C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)。（4）(i)反應(yīng)為；(ii)反應(yīng)為，總反應(yīng)方程式為：，該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳，維持催化劑活性，這是由于C能夠與反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生CO即CO2+C=2CO，使C脫離催化劑表面，從而可以消除催化劑表面的積炭。7．（2023·浙江溫州·統(tǒng)考二模）甲醇和二甲醚是可再生能源，具有廣泛的發(fā)展前景。相關(guān)的主要反應(yīng)有：制備合成氣：I.

制備甲醇和二甲醚：Ⅱ.

Ⅲ.

請(qǐng)回答：(1)有利于制備合成氣(反應(yīng)I)的條件是___________。A．低溫低壓

B．低溫高壓

C．高溫低壓

D．高溫高壓(2)一定條件下，相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量與反應(yīng)過(guò)程如下圖：①___________。②在某溫度下，在體積為1L的恒容容器中，投料為1molCO和2molH2，僅發(fā)生反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ，在時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，請(qǐng)畫(huà)出之間的變化趨勢(shì)___________。(3)甲醇生成二甲醚的轉(zhuǎn)化率可以根據(jù)冷凝液中的與的相對(duì)百分含量來(lái)計(jì)算(忽略副反應(yīng)和各物質(zhì)的揮發(fā))。冷凝液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，則甲醇的轉(zhuǎn)化率___________。(用含和的式子表示)(4)制備合成氣(反應(yīng)I)時(shí)，還存在反應(yīng)，該過(guò)程可用于熱化學(xué)能的儲(chǔ)存。已知：儲(chǔ)能效率(是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸收的熱量，是設(shè)備的加熱功率)。反應(yīng)物氣體流速、對(duì)轉(zhuǎn)化率、儲(chǔ)能效率()的影響，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：序號(hào)加熱溫度/℃反應(yīng)物氣體流速/180041：179.652.2280061：164.261.9380061：281.141.6①下列說(shuō)法不正確的是___________。A．反應(yīng)I可以儲(chǔ)能的原因是該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，將熱量?jī)?chǔ)存在高熱值物質(zhì)CO、H2中B．其他條件不變，反應(yīng)物氣體流速越小，CH4轉(zhuǎn)化率越大，有利于熱化學(xué)能儲(chǔ)存C．其他條件不變，越小，CH4轉(zhuǎn)化率越大D．反應(yīng)物氣體流速越大，CH4轉(zhuǎn)化率越低的可能原因是反應(yīng)物與催化劑未充分接觸②在實(shí)驗(yàn)2和3中，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，混合氣中CO2占比越低，儲(chǔ)能效率越高，說(shuō)明其可能的原因___________。(該條件下設(shè)備的加熱功率視為不變)【答案】(1)C(2)205.4(3)(4)B反應(yīng)物氣體流量一定的情況下，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)2種CH4轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量相對(duì)較多，因此吸收的能量較多【解析】（1）該反應(yīng)為吸熱且氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，升溫或減小壓強(qiáng)均能使平衡正向移動(dòng)，故選C；（2）E1為2molCO和4molH2的總能量，E3為1molCH3OCH3和1molH2O的總E1E3為能量。由反應(yīng)2×Ⅱ+Ⅲ得到：2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=181.4kJ?moL1+(?24.0kJ?moL1)=205.4kJ?moL1=E生成物E反應(yīng)物=E3E1，E1E3=205.4kJ?moL1。由于K2>K3，CH3OH的變化由反應(yīng)Ⅱ決定，CH3OH在反應(yīng)Ⅱ中作為產(chǎn)物濃度不斷增加，而t1t2達(dá)平衡濃度不發(fā)生改變，之間的變化趨勢(shì)為：；（3）設(shè)冷凝液總質(zhì)量為mg，水的物質(zhì)的量為：，甲醇的物質(zhì)的量為：，根據(jù)反應(yīng)2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)可知，生成水，需要消耗甲醇的物質(zhì)的量為：2×，甲醇的轉(zhuǎn)化率為：；（4）A．反應(yīng)吸熱反應(yīng)，即產(chǎn)物CO+H2的總能量高于CO2+CH4，反應(yīng)體系儲(chǔ)能是由于高能的CO和H2，A項(xiàng)正確；B．由表格知?dú)饬魉俣瓤毂戎禐?:1儲(chǔ)能效率最高，而1、2實(shí)驗(yàn)對(duì)比，CH4的轉(zhuǎn)化率高儲(chǔ)能效率低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由實(shí)驗(yàn)2、3對(duì)比，實(shí)驗(yàn)3的轉(zhuǎn)化率高，即比值小轉(zhuǎn)化率高(相當(dāng)于增加CO2平衡正向，CH4的轉(zhuǎn)化率增大)，C項(xiàng)正確；D．氣流太快，CH4未及時(shí)參與反應(yīng)，沒(méi)法與催化劑充分接觸，D項(xiàng)正確；故選B。對(duì)比實(shí)驗(yàn)2、3發(fā)現(xiàn)，混合氣中CO2占比越低，儲(chǔ)能效率越高，原因可能是氣體流量一定的情況下，實(shí)驗(yàn)2中CH4轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量相對(duì)較多，因此反應(yīng)得到的熱量較多。8．（2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中?？级＃┤虼髿釩O2濃度升高對(duì)人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生了影響，研究二氧化碳的回收對(duì)我國(guó)2060年實(shí)現(xiàn)碳中和具有現(xiàn)實(shí)意義，碳及其化合物的資源化利用成為研究熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知25℃時(shí)，大氣中的CO2溶于水存在以下過(guò)程：①CO2(g)CO2(aq)②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+(aq)

K溶液中CO2的濃度與其在大氣中的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))成正比，比例系數(shù)為ymol?L1?kPa1。當(dāng)大氣壓強(qiáng)為pkPa，大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時(shí)，溶液中H+的濃度為_(kāi)____mol?L1(忽略和水的電離)。(2)已知CH4的生成焓(由穩(wěn)定單質(zhì)生成該物質(zhì))為△H=71.7kJ?mol1反應(yīng)I：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ?mol1K1反應(yīng)II：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)△H2=+90.3kJ?mol1K2反應(yīng)III：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=41.0kJ?mol1K3①寫(xiě)出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式：_____。②研究表明，反應(yīng)III的速率方程為v=k[x(CO)x(H2O)]，x表示相應(yīng)氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，Kp為平衡常數(shù)(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)，k為反應(yīng)的速率常數(shù)。在氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和催化劑一定的情況下，反應(yīng)速率隨溫度的變化如圖所示，根據(jù)速率方程分析T＞Tm時(shí)，v逐漸下降的原因是_____。(3)工業(yè)上用二氧化碳催化加氫可合成乙醇，其反應(yīng)原理為：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H。溫度/K400500平衡常數(shù)K95.3①通過(guò)表格中的數(shù)值可以推斷：該反應(yīng)在______(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。②CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與氫碳比m[m=]及壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系分別如圖a和圖b所示。圖a中氫碳比m從大到小的順序?yàn)開(kāi)_____。圖b中壓強(qiáng)從大到小的順序?yàn)開(kāi)____，判斷依據(jù)為_(kāi)_____?！敬鸢浮?1)(2)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

△H=162kJ?mol1升高溫度，k增大使v提高，Kp減小使v時(shí)，T＞Tm時(shí)，Kp減小對(duì)v的降低大于k增大對(duì)v的提高(3)低溫m1＞m2＞m3p1＞p2＞p3其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率增大，因此p1＞p2＞p3【解析】（1）大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時(shí)，溶液中二氧化碳的濃度為，根據(jù)反應(yīng)②，其平衡常數(shù)，因，故；（2）①已知CH4的生成焓(由穩(wěn)定單質(zhì)生成該物質(zhì))為△H=71.7kJ?mol1，可得到反應(yīng)ⅣC(s)+2H2(g)CH4(g)△H4=71.7kJ?mol1；反應(yīng)II：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)

△H2=+90.3kJ?mol1

根據(jù)蓋斯定律，由ⅣII得CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

△H=162kJ?mol1，答案為CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

△H=162kJ?mol1；②k隨著溫度的升高而增大，Kp隨溫度的升高而減小。T<Tm時(shí)，升高溫度，k增大使v提高，Kp減小使v降低。T>Tm時(shí)，Kp減小對(duì)v的降低大于k增大對(duì)v的提高；（3）①溫度升高平衡常數(shù)K減小，則為放熱反應(yīng)，△H<0，該反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，則△S<0，△HT△S<0，反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行，則△H<0，其正反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行；②圖a可以理解為CO2物質(zhì)的量不變，H2量不斷增加，平衡正向移動(dòng)，CO2轉(zhuǎn)化率不斷增大，因此氫碳比從大到小的順序?yàn)閙1＞m2＞m3；③該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，由圖b可知，同一溫度條件下，從下往上看，轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，向體積減小方向移動(dòng)即加壓，壓強(qiáng)從大到小的順序?yàn)閜1＞p2＞p3，答案為：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率增大，因此p1＞p2＞p3。9．（2023·上海青浦·統(tǒng)考二模）為實(shí)現(xiàn)“碳中和”，可以使二氧化碳與氫氣反應(yīng)，一定條件下，CO2和H2可發(fā)生如下兩個(gè)平行反應(yīng)：i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)42kJii.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+49.6kJ(1)為了提高CH3OH的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采用的措施是(填編號(hào))______。A．低溫低壓 B．高溫低壓 C．高溫高壓 D．低溫高壓(2)保持溫度533K，壓強(qiáng)3MPa，按投料比=向密閉容器中充入CO2和H2，反應(yīng)相同時(shí)間測(cè)得不同催化劑下CO2轉(zhuǎn)化率和CH3OH選擇性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示(已知CH3OH選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH3OH的百分比)。催化劑CO2轉(zhuǎn)化率CH3OH選擇性cat.121.9%67.3%cat.236.1%100.0%上述條件下，使用cat.2作催化劑，下列說(shuō)法能判斷反應(yīng)ii達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填編號(hào))A．氣體壓強(qiáng)不再變化B．氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化C．CH3OH和H2O的物質(zhì)的量之比為1：1D．CO2和H2的物質(zhì)的量之比不再變化(3)一定條件下，向0.5L恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2，只發(fā)生上述反應(yīng)ii，達(dá)平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為80%，則該溫度下的平衡常數(shù)K=______(保留兩位小數(shù))。(4)若恒容密閉容器中只發(fā)生上述反應(yīng)i，在進(jìn)氣比n(CO2)：n(H2)不同、溫度不同時(shí)，測(cè)得相應(yīng)的CO2平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示，則B和D兩點(diǎn)的溫度T(B)______T(D)(填“＜”，“＞”，或“=”)，結(jié)合平衡常數(shù)分析原因：______。在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)中，可以用NaOH溶液捕獲CO2，減少碳排放，可得到Na2CO3和NaHCO3兩種鹽。(5)0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(OH)＞c(H+)，用水解和電離理論的角度解釋其原因______；若往溶液中加入氨水至中性，則c(Na+)______c()+c()+c(H2CO3)(填“＞”、“﹤”或“=”)。(6)往0.1mol/L的Na2CO3溶液加入少量Na2CO3固體，完全溶解后溶液中c(Na+)：c(CO)的比值______(填“變大”、“變小”或“保持不變”)?！敬鸢浮?1)D(2)B(3)3.70(4)＜依據(jù)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算得到B、D兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(B)=2.25和K(D)=3，又反應(yīng)i是吸熱反應(yīng)，升溫K增大(5)的水解程度大于電離程度，溶液中c(H+)＞c(OH)=(6)變小【解析】（1）生成甲醇的反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，降低溫度和增大壓強(qiáng)都可以使平衡正向移動(dòng)，為了提高甲醇的產(chǎn)率，采取的措施可以是低溫高壓，故選D。（2）使用cat.2作催化劑，甲醇的選擇性100%，即只發(fā)生反應(yīng)ⅱ。A．恒壓條件下，氣體壓強(qiáng)一直不變，所以氣體壓強(qiáng)不再變化不能判斷反應(yīng)ⅱ是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A不選；B．反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)物和生成物都是氣體，氣體總質(zhì)量是不變的，但氣體總物質(zhì)的量是變化的，所以未平衡前混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是變化的，當(dāng)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B選；C．CH3OH和H2O是生成物，物質(zhì)的量之比始終為1：1，所以CH3OH和H2O的物質(zhì)的量之比為1：1不能判斷反應(yīng)ⅱ是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故C不選；D．起始投料CO2和H2的物質(zhì)的量之比是方程式的系數(shù)比，所以CO2和H2的物質(zhì)的量之比一直不變，CO2和H2的物質(zhì)的量之比不再變化不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的標(biāo)志，故D不選；故選B。（3）一定條件下，向0.5L恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2，只發(fā)生上述反應(yīng)ii，達(dá)平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為80%，可列三段式：則該溫度下的平衡常數(shù)K==3.70。（4）B點(diǎn)CO2和H2的物質(zhì)的量之比為1：1，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%，設(shè)CO2和H2的物質(zhì)的量均為1mol，容器體積為1L，可列三段式：可得平衡常數(shù)K(B)==2.25。D點(diǎn)CO2和H2的物質(zhì)的量之比為1.5：1，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，設(shè)CO2的物質(zhì)的量為3mol，則H2的物質(zhì)的量為2mol，容器體積為1L，可列三段式：可得平衡常數(shù)K(D)==3。該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，K(B)<K(D)，所以T(B)<T(D)。（5）NaHCO3溶液中既有的電離：H++，又有的水解：+H2OH2CO3+OH。0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(OH)＞c(H+)，所以的水解程度大于電離程度；NaHCO3溶液中存在元素質(zhì)量守恒：c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)，加入的氨水沒(méi)有提供鈉元素和碳元素，所以還存在相同的元素質(zhì)量守恒。（6）碳酸鈉溶液中由于碳酸根離子的水解，使溶液中c(Na+)：c()大于2，往0.1mol/L的Na2CO3溶液加入少量Na2CO3固體，完全溶解后溶液中碳酸根離子濃度增大，水解程度減弱，所以c(Na+)：c(CO)的比值變小。10．（2023春·湖北武漢·高三統(tǒng)考）油氣開(kāi)采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

kJ?mol

kJ?mol計(jì)算反應(yīng)③的_______kJ?mol；反應(yīng)③能夠自發(fā)的條件是_______。(2)在1000℃時(shí)，反應(yīng)①的kJ?mol，反應(yīng)③的kJ?mol。已知(R為常數(shù)，T為溫度，K為平衡常數(shù))，據(jù)此分析反應(yīng)③處理的工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是_______。(3)在不同溫度、反應(yīng)壓強(qiáng)為100kPa，進(jìn)料比分別為a、b、c的條件下，反應(yīng)③平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示，則a、b、c由大到小的順序?yàn)開(kāi)______；溫度越高，反應(yīng)③平衡轉(zhuǎn)化率越大的原因是_______。(4)在T℃、pkPa條件下，將的混合氣進(jìn)行反應(yīng)③，同時(shí)發(fā)生副反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為80%，的轉(zhuǎn)化率為90%，則反應(yīng)③的_______(列出計(jì)算式)。(5)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中和的高效去除，其示意圖如圖2所示，則陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的總反應(yīng)為_(kāi)______?！敬鸢浮?1)+261高溫(2)反應(yīng)③平衡常數(shù)更大，平衡時(shí)硫化氫的轉(zhuǎn)化率更高(3)a>b>c反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)(4)(5)【解析】（1）已知：①

kJ?mol②

kJ?mol由蓋斯定律可知，①+②得反應(yīng)③，則+261kJ?mol；反應(yīng)為熵增的吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)③能夠自發(fā)的條件是高溫；（2）在1000℃時(shí)，已知，則反應(yīng)①的、反應(yīng)③的，故反應(yīng)③平衡常數(shù)更大，平衡時(shí)硫化氫的轉(zhuǎn)化率更高；（3）相同條件下，增加甲烷的投料，平衡正向移動(dòng)，會(huì)促進(jìn)硫化氫的轉(zhuǎn)化，故a、b、c由大到小的順序?yàn)閍>b>c；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度越高，平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致反應(yīng)③平衡轉(zhuǎn)化率增大；（4）在T℃、ρkPa條件下，將的混合氣進(jìn)行反應(yīng)③，同時(shí)發(fā)生副反應(yīng)，假設(shè)硫化氫、甲烷投料均為1mol，達(dá)到平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為80%，的轉(zhuǎn)化率為90%，則：則平衡是甲烷、硫化氫、二硫化碳、氫氣的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.2mol、0.4mol、2.6mol，總的物質(zhì)的量為3.3mol，甲烷、硫化氫、二硫化碳、氫氣分壓分別為、、、，故則反應(yīng)③的；（5）陽(yáng)極的物質(zhì)失去電子，發(fā)