2023届广东省高三化学二轮复习 专练训练5-化学反应速率与化学平衡.docx

1、2023届广东省高三化学二轮复习 专练训练5-化学反应速率与化学平衡一选择题（共14小题）1（2022深圳模拟）T时，向体积不等的恒容密闭容器中均加入一定量的PtSnMg（Zn）AlO催化剂和1mol乙烷，发生乙烷脱氢反应：CH3CH3（g）CH2CH2（g）+H2（g），反应相同时间，测得各容器中乙烷的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是（）Aa点、c点乙烯的浓度：acBa点对应乙烷的平衡转化率大于40%CV1：V21：12Da点、b点容器内的压强之比为28：32（2022广东模拟）已知反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）的平衡常数K值与温度的关系如右表所示。830时，向一个

2、2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB，10s末达平衡。下列说法不正确的是（）温度/7008301200K值1.71.00.4A达到平衡后，B的转化率为50%B该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动C反应初始至平衡，A的平均反应速率v（A）0.005molL1s1D容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，正、逆反应速率均增大3（2022广东模拟）恒温环境下，某密闭容器中X、Y、Z三种气体的浓度随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（）A起始条件相同，其他条件不变，绝热密闭容器比恒温密闭容器X的转化率更小B平衡后增大容器体积，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小C反应方程式为：3X

3、+Y2ZD与反应开始相比，反应达到平衡后容器内的总压减小了50%4（2022天河区校级模拟）在某催化剂和不同压强下，密闭容器中进行反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）+E（？），测得A的平衡转化率与温度的关系如图所示，已知：图中p1p2p3且反应开始时均充入等物质的量的A和B，下列说法错误的是（）A正反应的H0B该反应条件下E的状态为气态C平衡常数：KxKyDX点A的体积分数为20%5（2022深圳模拟）T1时，向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2（g）+SO2（g）H2S（g）+2H2O（g）H0 部分物质的物质的量n（X）随时间t变化如图中实线所示。下列说

4、法正确的是（）A实线a代表n（H2O）随时间变化的曲线Bt1min时，v正（SO2）v逆（H2S）C该反应的平衡常数KLmol1D若该反应在T2（T2T1）时进行，则虚线b可表示n（SO2）的变化6（2022广州二模）物质X能发生如下反应：XmY；XnZ （m、n均为正整数）。恒容体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示，下列说法不正确的是（）Amn1Bt1时，c（X）c（Y）C反应的活化能：Dt2时，X的消耗速率等于Z的生成速率7（2022佛山模拟）在起始温度均为T、容积均为10L的密闭容器A（恒温）、B（绝热）中均加入1molN2O和4molCO，发生反应N2O（g）+CO（g）

5、N2（g）+CO2（g）H0。已知：k正、k逆分别是正、逆反应速率常数，v正k正c（N2O）c（CO），v逆k逆c（N2）c（CO2），A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）A曲线M表示A容器中N2O的转化率随时间的变化B用CO的浓度变化表示曲线N在0100s内的反应速率为4104molL1s1CQ点k正大于P点k正DT时，8（2022广东模拟）已知4H2（g）+CS2（g）CH4（g）+2H2S（g）。在恒容密闭容器中，当起始物质的量n（H2）：n（CS2）4：1时，测得平衡体系中H2S、CS2的物质的量分数（x）与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是（）

6、A该反应的H0BA点时CS2的平衡转化率约为33.3%C相同条件下，x（H2S）处于B点时，v正v逆DC点时，往容器中再充入4molH2和1molCS2，再次达平衡后x（CS2）增大9（2022湛江一模）反应Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g） H是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下，起始投入原料的值和温度与SiHCl3的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）A该反应为放热反应，H0BM、N点SiHCl3的分压：MNC的值越大SiHCl3平衡产率越高DM、N点的逆反应速率：vMvN10（2022越秀区校级模拟）NO和O2混合后可发生反应：2NO（g）+O2

7、（g）2NO2（g），2NO2（g）N2O4（g）反应体系中含氮物质的物质的量浓度（c）随着时间（t）的变化曲线如图。下列说法正确的是（）Ac为c（NO2）随t的变化曲线Bt1时，反应达到化学平衡状态Ct2时，c（NO）+c（NO2）+c（N2O4）c0Dt3后，NO2的消耗速率等于生成速率11（2022深圳一模）在容积为VL的恒温密闭容器中模拟工业合成氨。充入N2和H2的总物质的量为1mol，容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。下列说法不正确的是（）Aa表示N2物质的量分数的变化情况物质的量分数B0t1min，v（H2）molL1min1Ct2min时，NH3的分解速率小于

8、其生成速率Dt3min时改变的条件可能为减小容器容积12（2022茂名模拟）一定条件下，丙烯（CH2CHCH3）和HBr发生的两个可逆反应的能量变化如图所示，已知第阶段中两个可逆反应最终均达到平衡状态，下列说法正确的是（）A稳定性：1溴丙烷2溴丙烷B平衡后产物的质量：1溴丙烷2溴丙烷C平衡后降低温度，2溴丙烷的产率降低D第阶段的速率决定着生成1溴丙烷反应的速率快慢13（2022潮州二模）向某密闭容器中充入NO2，发生反应：2NO2（g）N2O4（g）（已知：N2O4为无色气体）。其它条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表。下列说法正确的是（）t/27354970NO2%20

9、254066N2O4%80756034A平衡时，v（NO2消耗）2v（N2O4消耗）B27时，该平衡体系中NO2的转化率为80%C升高温度，该反应的化学平衡常数增大D温度不变，缩小容器体积，达平衡时气体颜色变浅14（2022广东模拟）某科研小组研究臭氧氧化碱吸收法脱除NO工艺，相关反应如下：NO（g）+O3（g）NO2（g）+O2（g）H200.9kJmol12O3（g）3O2（g）H288.8kJmol12NO（g）+O2（g）2NO2（g）HakJmol1已知反应v正k正c（NO）c（O3），v逆k逆c（NO2）c（O2），k正、k逆为速率常数，受温度影响。其它条件不变，每次向反应器中充入

10、0.5mol NO和1.0mol O3，在不同温度下反应。测得相同时间内，体系中NO的体积分数（NO）随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（）Aa113B升高温度，k正、k逆增大，减小C延长反应时间，可使（NO）由M点移到N点D用碱液吸收、增大反应器的容积均可提高NO的转化率二解答题（共13小题）15（2022广东模拟）工业上常利用CO2和H2反应制备乙烯已知：反应（）2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）H1127.9kJmol1反应（）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）H2反应（）2CO（g）+4H2（g）C2H4（g）+2H2O（g）H3210.3kJ

11、mol1回答下列问题：（1）H2 kJmol1Kp为分压平衡常数，上述、反应的lnKp随T的变化如图1所示，则反应对应的曲线为 （填字母）利用现代传感技术探究压强对反应（）2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）平衡移动的影响在恒定温度和标准压强条件下，往催化转化器中充入一定体积的CO2和H2气体后密封并保持转化器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，测定催化转化器内气体压强变化如图2所示（a）B、D两点对应的正反应速率大小为归vB vD（填“”、“”或“”）；（b）E、F、G、H四点对应气体的总物质的量最小的点为 （2）T和PokPa时，在恒压密闭

12、容器中，发生上述反应（）、（）、（），相关信息如下表物质CO2H2C2H4COH2On（投料）/mol13000n（平衡）/molxyz其中，y ，H2的平衡转化率为 （保留三位有效数字），反应（）的化学平衡常数K 16（2022广东模拟）CO2资源化利用有助于实现“双碳目标”。在CO2加氢制CH4的反应体系中，主要涉及以下反应：主反应a）CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）H1K1副反应b）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）H2K2c）2CO（g）+2H2（g）CO2（g）+CH4（g）H3K3（1）以上三个反应的lgK（K为平衡常数）随温度T的变化如图3所示

13、，其中属于吸热反应的有 （填字母）。根据盖斯定律，可知H1 H3。（填“”、“”、“”）（2）对于上述反应体系，下列说法不正确的是 。A.使用高效的催化剂能提高单位时间CH4的产率B.升高温度，三个反应的速率均加快，活化能均降低C.当混合气体的平均摩尔质量保持不变时，反应到达平衡状态D.平衡后，压缩容器体积，反应b平衡不移动，反应a和c平衡正向移动（3）向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图1所示。图中曲线B代表的是 （填化学式），当温度高于600，其物质的量随温度升高而减少的主要原因是 。在600时，平衡体系中n（H2O） m

14、ol，反应b的压强平衡常数Kp 。（列出计算式即可，分压物质的量分数总压）（4）科研人员提出CeO2催化CO2合成碳酸二甲酯（DMC）的反应过程如图2所示，由图可知其中无OH键断裂的步骤是 （填“”、“”或“”），合成DMC的总反应方程式为 。（标注同位素原子）17（2022广东模拟）新型材料GaN和AlN应用前景广泛，对其制备过程的研究成为热点。回答下列问题：（1）在1100下用镓与氨气制得氮化镓，该可逆反应每生成1gH2放出5.15kJ热量。该反应的热化学方程式是 （已知金属镓的熔点是29.8，沸点是2403；氮化镓的熔点为1700）。（2）在恒容密闭容器中，加入一定量的液态镓与氨气发生上

15、述反应，测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强（P）、温度（T）的关系如图1所示（已知图中T1和T2的温度均小于1700）。下列说法错误的是 （填标号）。a.当v（NH3）：v（H2）2：3时达到了化学平衡状态b.温度一定时，达到平衡后再充入氦气（氦气不参与反应），NH3的转化率减小c.B点和C点化学平衡常数的关系是：KBKCd.GaN的晶体结构如图2所示，Ga原子和N原子都是sp3杂化已知在T时体系的初始压强为aPa，则A点的Kp 。气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度表示平衡常数（记作Kp），分压总压气体的物质的量分数，用含a的式子表示。（3）电解精炼法提纯镓的过程中需控制合适的电

16、压，若电压太高时阴极会产生H2，导致电解效率下降。若外电路通过0.3mol电子时，阴极得到4.9g的镓。则该电解装置的电解效率 （已知）。（4）铝粉与N2在一定温度下可直接生成AlN，加入少量NH4Cl固体可促进反应。将等质量的铅粉与不同量的NH4Cl混合均匀后置于充满N2的密闭容器中，用电火花引燃。不同温度下合成产物的XRD图谱如图3所示，产品中AlN的质量分数w（AlN）随原料中w（NH4Cl）的变化如图4所示，燃烧过程中温度随时间的变化如图5所示。则：合成AlN的最佳条件是 。当（NH4Cl）较小时，有利于AlN制备的原因可能是 ；当（NH4Cl）超过一定值后，（AlN）明显减少的原因可

17、能是 。18（2022潮州二模）二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为 。（2）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO2（g）+6H2（g）CH2CH2（g）+4H2O（g）H。几种物质的能量（在标准状况下规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量）如下表所示：物质H2（g）CO2（g）CH2CH2（g）H2O（g）能量/kJmol1039452242则H 。（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应：2CO2（g）+6H2（g）C

18、H2CH2（g）+4H2O（g）H，CO2的转化率与温度、投料比X的关系如图乙所示。X1 （填“”“”或“”，下同）X2，平衡常数KB KA。TK时，某密闭容器中发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表：时间浓度/molL1物质01020304050H2（g）6.005.405.109.008.408.40CO2（g）2.001.801.703.002.802.80CH2CH2（g）00.100.153.203.303.302030min间只改变了某一条件，根据表中的数据判断改变的条件可能是 （填字母）。A通入一定量H2B通入一定量CH2CH2C加入合适的催化剂D缩小容器容积（4

19、）在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应：2CO2（g）+6H2（g）CH2CH2（g）+4H2O（g）H02CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）H0图丙是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于460时乙烯产率降低的原因不可能是 （填字母）。A催化剂M的活性降低B反应的平衡常数变大C生成甲醚的量增加D反应的活化能增大（5）Na2CO3溶液通常用来捕获CO2，常温下，H2CO3的第一步、第二步电离常数分别为Ka14107，Ka251011，则常温下，0.5molL1的Na2CO3溶液的pH等于 （不考虑CO32的第二步水解和H2O的电离）。19（202

20、2南海区模拟）烟气催化还原工艺将SOx还原成硫蒸气，既符合环保要求，又可以合理利用宝贵的硫资源。该催化反应体系主要涉及以下反应：2SO2（g）+CH4（g）S8（g）+CO2（g）+2H2O（g）H1183.2kJmol12SO2（g）+CH4（g）S2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H280.1kJmol14SO3（g）+3CH4（g）S8（g）+3CO2（g）+6H2O（g）H3773.2kJmol1；4SO3（g）+3CH4（g）2S2（g）+3CO2（g）+6H2O（g）H4567.0kJmol1。（1）S8（g）S2（g）属于 （填“吸热”或“放热”）反应。（2）已知甲烷燃烧的热

21、化学方程式CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（g）H5。根据盖斯定律，反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的焓变H为 。（用部分或全部含H1、H2、H3、H4、H5的表达式表示）（3）恒容容器中发生上述反应，下列说法不正确的是 。A.反应体系的颜色不再改变时，说明已达平衡状态B.反应体系气体密度不再变化时，说明已达平衡状态C.更换更合适的催化剂，可提高SO2的平衡转化率D.升高温度，所有反应的正逆反应速率均增大（4）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中，通入2molSO2和1molCH4，同时进行反应和反应。图1为相同时间测得SO2的转化率随温度变化情况。a点是否已达到

22、化学平衡状态？ （填“是”或“否”）。在700K后SO2转化率下降的原因是 。图2为900K时，SO2和CH4的物质的量随时间变化情况。0120min内CH4的反应速率是 molL1h1。反应平衡时，容器中c（S2）：c（S8）1：1，反应的平衡常数为K2 。在上述实验中，若900K时想将SO2的转化率提高到60%，可采取的措施是 。A.及时分离出产物CO2和H2OB.压缩体积C.向反应体系中添加氦气D.向反应体系中添加甲烷20（2022深圳模拟）磷与氯气的反应，对于研究反应中的能量变化和限度有着很高的价值。回答下列问题：（1）一定条件下，PCl5（g）可分解为白磷P4（S）和Cl2（g），反

23、应过程与能量变化关系如图1所示（图1中物质前的化学计量数表示物质的量）。反应4PCl5（g）P4（s）+10Cl2（g）H kJmol1。已知：Cl2（g）中ClCl的键能为243kJmol1，PCl5（g）中PCl的键能为240kJmol1，则PCl3（g）中PCl的键能为 kJmol1。（2）某温度时，只发生反应PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），该反应的化学平衡常数K1。向体积为1L的密闭容器中加入2molPCl5（g），则PCl5的平衡转化率为 %。若起始时向体积为1L的密闭容器中加入4molPCl5（g），当达到平衡状态时，PCl5的平衡转化率比中平衡转化率 （填“大”或“小

24、”）。（3）一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量PCl3（g）和Cl2（g），发生反应：PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g），该反应的速率方程为v正k正c（PCl3）c（Cl2），v逆k逆c（PCl5）（k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关）。测得PCl3（g）的转化率（PCl3）与时间（t）的关系如图2所示。T1 （填“”或“”）T2；M点时， （填“”“”或“”，升高温度，k正增大的倍数 k逆增大的倍数（填“”“”或“”）。T1时，测得平衡体系中c（Cl2）0.25molL1，则该反应的平衡常数K （保留三位有效数字）。21（2022广东模拟）CO2的过量排放会造成

25、温室效应，CO2的固定可以有效的缓解这一问题。已知键能数据如下表（单位：kJ/mol）：共价键COCHHHHO键能799413436463（I）在催化剂NiCeO2的作用下，CO2 （g）和H2 （g）反应生成CH4 （g）和H2O （g），其反应历程如下图所示（ 吸附在催化剂表面的物种用*标注）。保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40mL/min，通过320 C催化剂表面，反应未达到平衡状态。主反应生成甲烷，热化学方程式为 。欲提高CH4产率，可采取的措施是 （写一种即可）。根据历程写出存在的副反应的化学方程式 。测得CO2的转化率为80%，则CO2的 反应速率为 mL/

26、min。（2）320C时，将lmolCO2和4molH2混合于1L恒容密闭容器中，同时发生主副反应。下列说法可说明主副反应均已达到平衡状态的是 （填选项字母）。A.容器内密度不再发生变化B.容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化C.容器内压强不再发生变化D.4v正（CO2）v逆 （H2）E.容器内各物质的物质的量n（CO2）：n（H2）：n（CH4）：n（H2O）1：4：1：2平衡后测得c（H2O）1.93mol/L，c（CH4）0.95mol/L。主反应的平衡常数K （mol/L）2（写出计算式，不用计算出结果）。（3）可以利用直流光电池将CO2和H2O转化为HCOOH和O2，O2在 （填“阳

27、极”或“阴极”）表面生成，通入CO2电极发生反应的电极反应为 。22（2022茂名模拟）“碳中和”已成为人们关注的焦点，实现“碳中和”的基本途径是“减排”（减少在大气中排放CO2）和“增汇”（增加对大气中CO2的吸收）。（1）中国科技研究者利用CO2人工合成甲醇，进而制备甲醛（HCHO）取得了进展。第一步合成甲醇涉及的反应有：iCO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） H1iiCO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） H20生成焓是某温度下，标准状态的各种元素的最稳定单质生成标准状态1mol某纯物质的热效应。部分物质的生成焓数据如下表（单位：kJ/mol）：CO2（g）

28、CH3OH（g）H2O（g）H2（g）393.51201.17241.820由此可求得H1 kJ/mol。反应和在一定条件下建立平衡，下列说法正确的有 。A加入催化剂，可以加快的反应速率和提高CO的转化率B移走CO（g），可以使反应平衡向右进行C容器内气体的相对分子质量不再改变说明反应达到了平衡D压缩反应容器，反应的化学平衡常数变小一定条件下，在某密闭容器中投入初始投料比n（CO2）：n（H2）1：3发生上述反应。体系中c（H2）和c（CO）随时间变化，甲醇的选择性（指转化为甲醇的CO2占发生反应的CO2的百分比）随温度变化如图9所示：计算020min时间内v（CH3OH） molL1min1

29、，此条件下反应平衡常数K （写出计算过程，保留2位小数）。甲醇选择性随温度升高而降低的原因可能是 。（2）甲醇脱氢制甲醛，CH3OH（g）HCHO（g）+H2（g）催化反应的部分机理如下（*表示有一个单电子可以参与成键）：历程：CH3OH*H+*CH2OH历程：历程：*H+*HH2写出历程的方程式 。若在甲、乙两个等容积的恒容容器中分别加入2molCH3OH（g）和1molCH3OH（g），在同一条件下达到平衡，转化率较大的是 （填甲或乙），原因是 。23（2022天河区校级模拟）近年来，原有的催化裂化和石脑油裂解制丙烯工艺萎缩，由丙烷脱氢制丙烯成为研究热点。丙烷脱氢制丙烯的主要反应为C3H8

30、（g）C3H6（g）+H2（g）H。回答下列问题：（1）已知：CH键能为412kJmol1，CC键能为348kJmol1，CC键能为612kJmol1，HH键能为436kJmol1。则H ；上述反应在 （填“低温”“高温”或“任意温度”）下自发进行。（2）图1为丙烷脱氢在Pt/Cu（111）SAA、Pt3Cu（111）和Pt（111）催化剂表面的能量曲线（TS表示过渡态，吸附在催化剂表面的物种用*标注）。相同条件下，选择 （填催化剂）脱氢速率最快。由图1可知，丙烯会继续脱氢生成丙炔等副产物，其中选择Pt/Cu（111）SAA比选择其他催化剂所得副产物偏少，原因为 。（3）一定条件下，针对丙烷脱

31、氢制丙烯的反应，压强分别为p1、p2（p1p2）时，体系中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度的关系如图2所示。表示p2对应的丙烯平衡体积分数的曲线为 （ 填“a“b”“c”或“d”），该压强下，450C时，丙烷脱氢主反应对应的平衡常数Kp （Kp为以分压表示的平衡常数，分压总压体积分数。用含p1或p2的代数式表示）。（4）丙烷还可通过CO2氧化脱氢制丙烯，反应为C3H8 （g）+CO2（g）C3H6（g）+H2O（g）+CO（g）H0，与 催化剂直接脱氢相比，该法的优点为 （任答一条）。24（2022深圳模拟）CO、CO2加氢有利于缓解化石能源消耗，实现“碳中和”。该体系主要涉及以下反应：反应I：

32、CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） H10反应II：2CO（g）+4H2（g）C2H5OH（g）+H2O（g） H20反应III：2CO2（g）+6H2（g）C2H5OH（g）+3H2O（g） H30反应IV：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） H40反应V：2CH3OH（g）C2H5OH（g）+H2O（g） H5回答下列问题：（1）上述反应中，H5 （写出一个代数式即可）。（2）密闭容器中，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列描述正确的有 （填标号）。A.加入催化剂，可提高CO2的平衡转化率B.降低温度，反应II的正反应速率增大，逆反应速率减小C.增大CO的浓

33、度，反应III、IV的平衡均向左移动D.恒温恒容充入氩气，反应I、II的平衡不移动（3）恒容下，n（CO）n（CO2）1mol，并按照不同氢碳比投料，发生上述反应。图甲表示不同氢碳比时，CO+CO2的总平衡转化率随温度变化的关系；图乙表示氢碳比3时，平衡后体系中C2H5OH、CH3OH的选择性随温度变化的关系。图甲中x 3（填“大于”“小于”或“等于”），其原因是 。Q点对应的体系中n（CH3OH） mol；此时，H2转化了4mol，则反应2CH3OH（g）C2H5OH（g）+H2O（g）的平衡常数Kp （Kp为以分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数，结果保留两位有效数字）。（4）常温常压

34、下，以Ag为催化剂，在酸性水溶液中将CO2电催化还原为CO的反应历程如图所示：据图，CO和CO2相比， （填化学式）更稳定。吸附在催化剂表面上的物种用*标注，图中第一步反应为CO2+e+H+COOH，则第二步反应为 。25（2022广州二模）乙烯是石油化工最基本原料之一。I.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6（g）C2H4（g）+H2（g） H10。（1）提高乙烷平衡转化率的措施有 、 。（2）一定温度下，向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为 kPa，该反应的平衡常数Kp kPa （用平衡分压代替

35、平衡浓度计算，分压总压物质的量分数）。II.在乙烷中引入O2可以降低反应温度，减少积碳。涉及如下反应：a.2C2H6（g）+O2（g）2C2H4（g）+2H2O（g）H20b.2C2H6（g）+5O2（g）4CO（g）+6H2O（g）H30c.C2H4（g）+2O2（g）2CO（g）+2H2O（g）H40（3）根据盖斯定律，反应a的H2 （写出代数式）。（4）氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化，需要寻找催化剂降低反应 （选填“a、b、c”）的活化能。（5）常压下，在某催化剂作用下按照n（C2H6）：n（O2）1：1投料制备乙烯，体系中C2H4和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C2H6

36、转化率随温度的变化如图所示。乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的原因是 。在570600C温度范围内，下 列说法正确的有 （填字母）。A.C2H4产率随温度升高而增大B.H2O的含量随温度升高而增大C.C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大D.此催化剂的优点是在较低温度下降低CO的平衡产率某学者研究了生成C2H4的部分反应历程如图所示。写出该历程的总反应方程式 。该历程的催化剂是 。26（2022佛山模拟）乙烷裂解制乙烯具有成本低、收率高、投资少、污染小等优点。目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。回答下列问题：（1）乙烷直接裂解时温度、压强及平

37、衡转化率的关系如图1所示。反应的H 0，p1 p2。（填“”、“”或“”）。T时，将乙烷与氦气的混合气体（乙烷的物质的量分数为m%）通入一密闭容器中发生反应C2H6（g）C2H4（g）+H2（g）。平衡时容器压强为pKPa，此时乙烷的平衡转化率为，则乙烯的平衡分压为 KPa，反应的平衡常数Kp KPa。（用分压表示，分压总压物质的量分数）（2）已知乙烷直接裂解、CO2氧化裂解和O2氧化裂解反应如下：（）C2H6（g）C2H4（g）+H2（g）H1（）CO2（g）+C2H6（g）C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）H2（）2C2H6（g）+O2（g）2C2H4（g）+2H2O（g）H3反应（

38、）、（）的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常数为K 。（用含K1、K2的代数式表示）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 。A.加入反应（）的催化剂，可降低反应的焓变B.恒压掺入Ar能提高反应（）的平衡产率C.降低温度，反应（）的正反应速率降低、逆反应速率增大D.增加乙烷的浓度，反应（）（）（）的平衡均向右移动（3）在800时发生反应（），乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图2所示，控制，而不采用选择性更高的3.5，除可防止积碳外，另一原因是 ；2时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是

39、。27（2022湛江一模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。回答下列问题：（1）已知某反应体系中主要涉及如下反应：HCOOH（g）CO2（g）+H2（g） H166kJmol1；CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g） H2+247kJmol1。反应和反应中，在热力学上趋势更大的是 （填“”或“”）。反应的一种溶剂化催化反应历程如图1所示（其中TS表示过渡态）。历程中生成 （填“TS1”或“TS2”）的反应步骤为总反应的决速步，反应过程的催化剂为 。反应的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低，同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量，设计如下反应：

40、CH4（g）C（s）+2H2（g） H3+74.5kJmol1；C（s）+CO2（g）2CO（g） H4。反应的H4为 。其他条件相同时，催化剂表面积碳量与温度的关系如图2所示，T0之后，温度升高积碳量减小的主要原因为 。（2）甲烷部分催化氧化剂制备乙炔是目前研究的热点之一。反应原理为：2CH4（g）C2H2（g）+3H2（g） H+754.8kJmol1。该反应在 （填“较高”或“较低”）温度下能自发进行。一定温度下，将1molCH4充入10L的固定容积容器中发生上述反应，实验测得反应前容器内压强为p0kPa，容器内各气体分压与时间的关系如图3所示。68min时，H2的浓度为 molL1，反

41、应的平衡常数Kc ；若8min时改变的条件是缩小容器容积到5L，其中C2H2分压与时间关系可用图中曲线 （填“L1”“L2”“L3”或“L4”）表示。2023届广东省高三化学二轮复习 专练训练5-化学反应速率与化学平衡参考答案与试题解析一选择题（共14小题）1（2022深圳模拟）T时，向体积不等的恒容密闭容器中均加入一定量的PtSnMg（Zn）AlO催化剂和1mol乙烷，发生乙烷脱氢反应：CH3CH3（g）CH2CH2（g）+H2（g），反应相同时间，测得各容器中乙烷的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是（）Aa点、c点乙烯的浓度：acBa点对应乙烷的平衡转化率大于40%CV1：V

42、21：12Da点、b点容器内的压强之比为28：3【解答】解：A根据转化率可知a点、c点乙烯的浓度可分别表示为molL1、molL1，因V3V1，故乙烯的浓度：ac，故A正确；B相同温度，相同催化剂、等量的反应物通入体积不等的容器内，容器体积越大，反应物的浓度越小，化学反应速率越慢，反应相同时间达到化学平衡的可能性越小，故曲线的前半部分上的点均为平衡点（包括最高点），a、b 点均为平衡点，曲线的后半部分上的点均不是平衡点，故B错误；C根据转化率计算可知a点乙烷、乙烯、氢气三者的物质的量分别为0.6 mol、0.4 mol、0.4mol，浓度分别可表示为mol/L、mol/L、mol/L，平衡常数

43、K，同理b点乙烷、乙烯、氢气三者的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.8mol，浓度分别可表示为mol/L、mol/L、mol/L，平衡常数K，相同温度下，化学平衡常数相等，即，故C正确；DpVnR可知28：3，故D正确；故选：B。2（2022广东模拟）已知反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）的平衡常数K值与温度的关系如右表所示。830时，向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB，10s末达平衡。下列说法不正确的是（）温度/7008301200K值1.71.00.4A达到平衡后，B的转化率为50%B该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动C反应初始至平衡，A的

44、平均反应速率v（A）0.005molL1s1D容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，正、逆反应速率均增大【解答】解：A830时，K1.0，2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB，10s末达平衡，则mol/L A（g）+B（g）C（g）+D（g）开始 0.1 0.1 0 0转化 x x x x平衡 0.1x 0.1x x xK1.0，解得x0.05，则达到平衡后，B的转化率为100%50%，故A正确；B由表中数据可知，温度越高、K越小，可知升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故B错误；C反应初始至平衡，A的平均反应速率v（A）0.005molL1s1，故C正确；D反应前后气

45、体的总物质的量不变，则容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，正、逆反应速率增大程度相等，故D正确；故选：B。3（2022广东模拟）恒温环境下，某密闭容器中X、Y、Z三种气体的浓度随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（）A起始条件相同，其他条件不变，绝热密闭容器比恒温密闭容器X的转化率更小B平衡后增大容器体积，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小C反应方程式为：3X+Y2ZD与反应开始相比，反应达到平衡后容器内的总压减小了50%【解答】解：A该反应为化合反应，一般为放热反应，绝热密闭容器中的体系温度升高，平衡逆向移动，所以起始条件相同，其他条件不变，绝热密闭容器比恒温密闭容器X的转化率更小，故A

46、正确；B平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故B错误；C由以上分析得出该反应为可逆反应，方程式为：3X+Y2Z，故C错误；D假设起始容器内的压强为P0，平衡时的压强为P，恒温恒容，密闭容器中压强比等于浓度比，则压强比，即与反应开始相比，反应达到平衡后容器内的总压减小了，故D错误；故选：A。4（2022天河区校级模拟）在某催化剂和不同压强下，密闭容器中进行反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）+E（？），测得A的平衡转化率与温度的关系如图所示，已知：图中p1p2p3且反应开始时均充入等物质的量的A和B，下列说法错误的是（）A正反应的H0B该反应条件下E的状态为气态C平衡常数：KxKy

47、DX点A的体积分数为20%【解答】解：A由图可知，升高温度，A的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，则该反应为吸热反应，H0，故A正确；B由图可知，增大压强，A的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，则E的状态为气态，故B正确；C由A分析可知，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，KxKy，故C错误；D图中X点为平衡状态，设起始充入A的物质的量为a mol，根据转化率可知，消耗0.5amol A，剩余0.5amol A，根据方程式运用差量法可知，平衡时气体的总物质的量为（2a+0.5a） mol2.5amol，则A的体积分数为100%20%，故D正确；故选：C。5（2022深圳模拟）T1时，向1L密

48、闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2（g）+SO2（g）H2S（g）+2H2O（g）H0 部分物质的物质的量n（X）随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是（）A实线a代表n（H2O）随时间变化的曲线Bt1min时，v正（SO2）v逆（H2S）C该反应的平衡常数KLmol1D若该反应在T2（T2T1）时进行，则虚线b可表示n（SO2）的变化【解答】解：A根据题干反应方程式3H2（g）+SO2（g）H2S（g）+2H2O（g）可知，达到平衡时生成H2O的物质的量是消耗SO2的2倍，故实线a不是代表n（H2O）随时间变化的曲线，而是代表H2S随时间变化的曲线，故A错误；B

49、由题干图示信息可知，t1min后H2S的物质的量还在增大，SO2的物质的量还在减小，说明反应在向正向进行，且化学反应中各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则有v正（SO2）v逆（H2S），此时v正（H2S）v逆（H2S），即v正（SO2）v逆（H2S），故B错误；C由题干图示信息可知，达到平衡时，SO2的物质的量为0.3mol，根据三段式分析可知， 3H2（g）+SO2（g）H2S（g）+2H2O（g）（单位：mol/L）开始 10 3 0 0变化 8.1 2.7 2.7 5.4平衡 1.9 0.3 2.7 5.4容器的体积为1L，则该反应的平衡常数KLmol1，故C正确；D由题干信息

50、可知，3H2（g）+SO2（g）H2S（g）+2H2O（g）H0，则降低温度，平衡正向移动，SO2的平衡转化量增大，平衡时的物质的量减小，故若该反应在T2（T2T1）时进行，则虚线b不可表示n（SO2）的变化，故D错误；故选：C。6（2022广州二模）物质X能发生如下反应：XmY；XnZ （m、n均为正整数）。恒容体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示，下列说法不正确的是（）Amn1Bt1时，c（X）c（Y）C反应的活化能：Dt2时，X的消耗速率等于Z的生成速率【解答】解：A由图可知，最终X的浓度变为0，全部反应，反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度，则反应均为气体分子数不变的

51、反应，故mn1，故A正确；B由图可知，t1时，XY的浓度曲线相交，c（X）c（Y），故B正确；C两个反应同时发生，反应结束是Y含量更高，反应速率更快，说明反应活化能较低，故活化能：，故C正确；Dt2时，反应中X的消耗速率等于Z的生成速率，而X还要发生反应，故X的消耗速率大于Z的生成速率，故D错误；故选：D。7（2022佛山模拟）在起始温度均为T、容积均为10L的密闭容器A（恒温）、B（绝热）中均加入1molN2O和4molCO，发生反应N2O（g）+CO（g）N2（g）+CO2（g）H0。已知：k正、k逆分别是正、逆反应速率常数，v正k正c（N2O）c（CO），v逆k逆c（N2）c（CO2），

52、A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）A曲线M表示A容器中N2O的转化率随时间的变化B用CO的浓度变化表示曲线N在0100s内的反应速率为4104molL1s1CQ点k正大于P点k正DT时，【解答】解：A.反应放热，B容器为绝热容器，随反应进行，温度升高，故B中反应速率快，达到平衡时所需的时间更短，故曲线M表示B容器中N2O的转化率随时间的变化，故A错误；B.0100s时N2O的转化率为10%，N2O的反应量为1mol10%0.1mol，CO的反应量为0.1mol，用CO的浓度变化表示曲线N在0100s内的反应速率为104molL1s1，故B错误；C.B容器中

53、温度高于A中温度，故Q点k值更大，故C正确；D.A中温度为T，由N曲线可知，平衡时N2O的转化率为，N2O的反应量为1mol25%0.25mol，平衡时N2O的物质的量为1mol0.25mol0.75mol，CO的物质的量为4mol0.25mol3.75mol，氮气和二氧化碳的物质的量均为0.25mol，反应达到平衡状态时，v正v逆，即k正c（N2O）c（CO）k逆c（N2）c（CO2），T时，故D错误；故选：C。8（2022广东模拟）已知4H2（g）+CS2（g）CH4（g）+2H2S（g）。在恒容密闭容器中，当起始物质的量n（H2）：n（CS2）4：1时，测得平衡体系中H2S、CS2的物质

54、的量分数（x）与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是（）A该反应的H0BA点时CS2的平衡转化率约为33.3%C相同条件下，x（H2S）处于B点时，v正v逆DC点时，往容器中再充入4molH2和1molCS2，再次达平衡后x（CS2）增大【解答】解：A由图可知，温度越高，生成物的物质的量越小，则升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，则H0，故A正确；B设起始氢气和甲烷物质的量为4mol、1mol，A 点CS2的物质的量与H2S相等， 4H2（g）+CS2（g）CH4（g）+2H2S（g）。起始（mol） 4 1 0 0转化（mol） 4x x x 2x平衡（mol） 44x 1x x 2

55、x1x2x，解得x，A点时CS2的平衡转化率为100%33.3，故B正确；C由图可知，相同条件下，B点x（H2S）小于平衡时x（H2S），则反应正向进行，v正v逆，故C正确；DC点时，往容器中再充入4molH2和1molCS2，相当于增大压强，平衡正向移动，再次达平衡后x（CS2）减小，故D错误；故选：D。9（2022湛江一模）反应Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g） H是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下，起始投入原料的值和温度与SiHCl3的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）A该反应为放热反应，H0BM、N点SiHCl3的分压：MNC的值越大SiH

56、Cl3平衡产率越高DM、N点的逆反应速率：vMvN【解答】解：A由图可知温度越高SiHCl3产率减小，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，故A正确；B对应气体压强之比等于物质的量之比，由图可知M、N点SiHCl3的平衡产率MN，所以M、N点SiHCl3的分压：MN，故B正确；C由图可知增加HCl的用量，SiHCl3的产率可能增加也可能减小，所以增加HCl的用量，SiHCl3的产率不一定会增加，故C错误；DM点温度较高，SiHCl3浓度较大，逆反应速率MN，故D正确；故选：C。10（2022越秀区校级模拟）NO和O2混合后可发生反应：2NO（g）+O2（g）2NO2（g），2NO2（g）N2

57、O4（g）反应体系中含氮物质的物质的量浓度（c）随着时间（t）的变化曲线如图。下列说法正确的是（）Ac为c（NO2）随t的变化曲线Bt1时，反应达到化学平衡状态Ct2时，c（NO）+c（NO2）+c（N2O4）c0Dt3后，NO2的消耗速率等于生成速率【解答】解：A由题干信息可知，NO和O2混合后可发生反应：2NO（g）+O2（g）2NO2（g），2NO2（g）N2O4（g），则随着反应的进行NO2的浓度先增大后变小，最后达到平衡保持不变，故a为c（NO）、b为c（NO2），c为c（N2O4）随t的变化曲线，故A错误；Bt1时，只是c（NO）c（NO2），故不能说明反应达到化学平衡状态，故B错

58、误；C若容器的体积保持不变，则根据N原子守恒可知，t2时有c（NO）+c（NO2）+2c（N2O4）c0，故C错误；D由图像可知，t3后，NO2、N2O4的浓度不再发生改变说明反应达到平衡状态，故有NO2的消耗速率等于生成速率，故D正确；故选：D。11（2022深圳一模）在容积为VL的恒温密闭容器中模拟工业合成氨。充入N2和H2的总物质的量为1mol，容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。下列说法不正确的是（）Aa表示N2物质的量分数的变化情况物质的量分数B0t1min，v（H2）molL1min1Ct2min时，NH3的分解速率小于其生成速率Dt3min时改变的条件可能为减小

59、容器容积【解答】解：A由上述分析可知，N2的物质的量分数一直保持不变，是50%，则a代表N2的物质的量分数，故A正确；B由上述分析可知，a代表N2的物质的量分数，c代表H2的物质的量分数，b代表NH3的物质的量分数，t1时H2、NH3的物质的量分数相等，即，解之x0.1mol，则0t1min，v（H2）molL1min1molL1min1，故B错误；C由上述分析可知，b代表NH3的物质的量分数，t2时刻及以后，NH3的物质的量分数增大，说明反应向右进行，则NH3的分解速率小于其生成速率，故C正确；D由N2（g）+3H2（g）2NH3（g）可知，t3时刻，减小容积，压强增大，平衡正向移动，NH3

60、的物质的量分数增大，H2的物质的量分数减小，故D正确；故选：B。12（2022茂名模拟）一定条件下，丙烯（CH2CHCH3）和HBr发生的两个可逆反应的能量变化如图所示，已知第阶段中两个可逆反应最终均达到平衡状态，下列说法正确的是（）A稳定性：1溴丙烷2溴丙烷B平衡后产物的质量：1溴丙烷2溴丙烷C平衡后降低温度，2溴丙烷的产率降低D第阶段的速率决定着生成1溴丙烷反应的速率快慢【解答】解：A由图可知，等质量的1溴丙烷的能量高于2溴丙烷，根据能量越低越稳定，则稳定性：1溴丙烷2溴丙烷，故A错误；B由图可知，生成1溴丙烷的活化能大于生成2溴丙烷的活化能，活化能越大反应越难进行，则平衡后产物的质量：1

61、溴丙烷2溴丙烷，故B正确；C由图可知，生成2溴丙烷的反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，2溴丙烷的产率增大，故C错误；D由图可知，生成1溴丙烷的第阶段的活化能高于第阶段，则第阶段的速率决定着生成1溴丙烷反应的速率快慢，故D错误；故选：B。13（2022潮州二模）向某密闭容器中充入NO2，发生反应：2NO2（g）N2O4（g）（已知：N2O4为无色气体）。其它条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表。下列说法正确的是（）t/27354970NO2%20254066N2O4%80756034A平衡时，v（NO2消耗）2v（N2O4消耗）B27时，该平衡体系中NO2的转化率为8

62、0%C升高温度，该反应的化学平衡常数增大D温度不变，缩小容器体积，达平衡时气体颜色变浅【解答】解：A速率比值等于化学计量数之比，平衡时，正逆反应速率相等，则平衡时，v（NO2消耗）2v（N2O4消耗），故A正确；B27时，该平衡体系中NO2的物质的量分数为20%，N2O4的物质的量分数为80%，设物质的量分别为0.2mol、0.8mol， 2NO2（g）N2O4（g）起始（mol） 1.8 0转化（mol） 1.6 0.8平衡（mol） 0.2 0.8由方程式可知，转化NO2的物质的量为1.6mol，则该平衡体系中NO2的转化率为100%88.9%，故B错误；C由表中数据可知升高温度，NO2物

63、质的量分数增大，N2O4物质的量分数减小，则平衡逆向移动，K值减小，故C错误；D温度不变，缩小容器体积，虽然平衡正向移动，但达到新的平衡时c（NO2）还是大于原平衡时c（NO2），则达平衡时气体颜色变深，故D错误；故选：A。14（2022广东模拟）某科研小组研究臭氧氧化碱吸收法脱除NO工艺，相关反应如下：NO（g）+O3（g）NO2（g）+O2（g）H200.9kJmol12O3（g）3O2（g）H288.8kJmol12NO（g）+O2（g）2NO2（g）HakJmol1已知反应v正k正c（NO）c（O3），v逆k逆c（NO2）c（O2），k正、k逆为速率常数，受温度影响。其它条件不变，每次

64、向反应器中充入0.5mol NO和1.0mol O3，在不同温度下反应。测得相同时间内，体系中NO的体积分数（NO）随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（）Aa113B升高温度，k正、k逆增大，减小C延长反应时间，可使（NO）由M点移到N点D用碱液吸收、增大反应器的容积均可提高NO的转化率【解答】解：A根据盖斯定律：2计算2NO（g）+O2（g）2NO2（g）的H（200.9kJmol1）2（288.8kJmol1）113kJmol1，故A错误；B反应达到平衡时，v正k正c（NO）c（O3）v逆k逆c（NO2）c（O2），则K，升高温度时，反应速率加快，则k正、k逆增大，但NO（g）+O3（

65、g）NO2（g）+O2（g）H200.9kJmol1，所以升高温度时，平衡逆向移动，平衡常数K减小，即减小，故B正确；CM点反应达到平衡状态，其他条件不变时，NO的体积分数（NO）不变，即延长反应时间，不能使（NO）由M点移到N点，故C错误；D增大反应器的容积，反应不移动，反应逆向移动，NO的转化率降低，同时碱液能吸收NO2，也能同比吸收NO、NO2的混合气体转化亚硝酸盐，使NO的转化率降低，故D错误；故选：B。二解答题（共13小题）15（2022广东模拟）工业上常利用CO2和H2反应制备乙烯已知：反应（）2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）H1127.9kJmol1反应

66、（）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）H2反应（）2CO（g）+4H2（g）C2H4（g）+2H2O（g）H3210.3kJmol1回答下列问题：（1）H2+41.2kJmol1Kp为分压平衡常数，上述、反应的lnKp随T的变化如图1所示，则反应对应的曲线为 A（填字母）利用现代传感技术探究压强对反应（）2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）平衡移动的影响在恒定温度和标准压强条件下，往催化转化器中充入一定体积的CO2和H2气体后密封并保持转化器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，测定催化转化器内气体压强变化如图2所示（a）B、D两点

67、对应的正反应速率大小为归vBvD（填“”、“”或“”）；（b）E、F、G、H四点对应气体的总物质的量最小的点为 H（2）T和PokPa时，在恒压密闭容器中，发生上述反应（）、（）、（），相关信息如下表物质CO2H2C2H4COH2On（投料）/mol13000n（平衡）/molxyz其中，y，H2的平衡转化率为 44.4%（保留三位有效数字），反应（）的化学平衡常数K0.6【解答】解：（1）已知反应（） 2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）H1127.9kJmol1，反应（） 2CO（g）+4H2（g）C2H4（g）+2H2O（g）H3210.3kJmol1可知 （反应I

68、反应III），根据盖斯定律可知，H2（H1H3）（127.9kJ/mol）（210.3 kJ/mol）+41.2kJ/mol，故答案为：+41.2；由分析可知，反应II正反应是一个吸热反应，即升高温度，平衡正向移动，平衡常数随温度升高而增大，即Kp随温度升高而增大，Kp为分压平衡常数，则上述、反应的lnKp随T的变化图中，反应对应的曲线为A，故答案为：A；（a）B、D两点都处于平衡状态，压强越大，反应速率越快，B点的压强大于D点，则B、D两点对应的正反应速率大小为vBvD，故答案为：；（b） 2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）正反应是气体分子数减小的反应，增大压强反应平

69、衡正向移动，t2时迅速移动活塞，压强迅速增大，说明气体的体积减小，保持活塞位置不变后，平衡正向移动，气体的总物质的量减小，至H点重新达到化学平衡，则E、F、G、H四点对应气体的物质的量最小的点为H，故答案为：H；（2）结合表中数据、根据C原子守恒有：+2y+1，解得y，根据O原子守恒有：2+z21，解得z1，根据H原子守恒可知：2+21+2x32，解得x，故得其中y，H2的平衡转化率为100%44.4%，反应（） CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的化学平衡常数K0.6，故答案为：；44.4%；0.6。16（2022广东模拟）CO2资源化利用有助于实现“双碳目标”。在CO2加氢制

70、CH4的反应体系中，主要涉及以下反应：主反应a）CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）H1K1副反应b）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）H2K2c）2CO（g）+2H2（g）CO2（g）+CH4（g）H3K3（1）以上三个反应的lgK（K为平衡常数）随温度T的变化如图3所示，其中属于吸热反应的有 b（填字母）。根据盖斯定律，可知H1H3。（填“”、“”、“”）（2）对于上述反应体系，下列说法不正确的是 BD。A.使用高效的催化剂能提高单位时间CH4的产率B.升高温度，三个反应的速率均加快，活化能均降低C.当混合气体的平均摩尔质量保持不变时，反应到达平衡状态D.平

71、衡后，压缩容器体积，反应b平衡不移动，反应a和c平衡正向移动（3）向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图1所示。图中曲线B代表的是 CO2（填化学式），当温度高于600，其物质的量随温度升高而减少的主要原因是 高于600，温度升高使反应b和c平衡移动导致CO2物质的量减少的程度超过了反应a平衡逆向移动引起CO2物质的量的增加的程度（或者超过600，副反应b和c的平衡受温度的影响超过了主反应a）。在600时，平衡体系中n（H2O）1.11mol，反应b的压强平衡常数Kp。（列出计算式即可，分压物质的量分数总压）（4）科研人员提出C

72、eO2催化CO2合成碳酸二甲酯（DMC）的反应过程如图2所示，由图可知其中无OH键断裂的步骤是 （填“”、“”或“”），合成DMC的总反应方程式为 CH3OH+CH318OH+CO2CH3OCO18OCH3+H2O。（标注同位素原子）【解答】解：（1）从图中可以看出，只有b曲线与温度是正相关的，说明温度升高时，产物的物质的量浓度增加，反应物物质的量浓度减小，故b是吸热反应，a、c是放热反应；结合盖斯定律可知，ca2b，则H3H12H2，即H3+2H2H1，因为H2是正数，所以H1H3，故答案为：b；（2）A.使用高效的催化剂可以提高反应速率，从而提高单位时间内CH4的产率，故A正确；B.升高温

73、度，只能改变活化分子的百分含量，不能改变活化能，故B错误；C.上述反应体系，反应式前后化学计量数之和不相等，即不是等体积反应，此时如果平均摩尔质量保持不变，可以说明反应到达平衡状态，故C正确；D.平衡后压缩体积，反应a、c因是体积减小的反应，故平衡正向移动，a、c平衡正向移动后体系中一氧化碳和氢气的浓度减小，水蒸气浓度增加，会影响b反应，故b反应平衡也会移动，故D错误；故答案为：BD；（3）通过第一小问可知，a、c为放热反应，b为吸热反应，升高温度a、c反应平衡逆向移动，甲烷物质的量减小，故A曲线代表甲烷，升温反应b平衡正向移动、c逆向移动，故一氧化碳物质的量增加，故曲线C代表一氧化碳，则曲线

74、B代表二氧化碳，当温度高于600时，温度升高使反应b和c平衡移动导致CO2物质的量减少的程度超过了反应a平衡逆向移动引起CO2物质的量的增加的程度，故其物质的量随温度升高而减少，故答案为：CO2；高于600，温度升高使反应b和c平衡移动导致CO2物质的量减少的程度超过了反应a平衡逆向移动引起CO2物质的量的增加的程度（或者超过600，副反应b和c的平衡受温度的影响超过了主反应a）；根据氧原子守恒可知，初始时容器中通入1molCO2，故整个体系内氧原子个数为2mol，反应平衡后含有氧原子的物质为一氧化碳、二氧化碳和水，其中600时CO有0.37mol，CO2有0.26mol，则两者共含有氧原子为

75、（0.37+0.262）mol0.89mol，则H2O中含有氧原子为（10.89）mol0.11mol，故平衡体系中n（H2O）1.11mol，同理根据氢原子守恒可得n（H2）2.15mol，反应b各物质前化学计量数均为1，则总压通过约分除去，Kp，故答案为：1.11；（4）由图可知，步骤和中，CH3OH分子中OH键断裂，则其中没有OH键断裂的步骤是；由图可知反应物为甲醇和二氧化碳，生成物为DMC和水，则化学方程式为CH3OH+CH318OH+CO2CH3OCO18OCH3+H2O，故答案为：；CH3OH+CH318OH+CO2CH3OCO18OCH3+H2O。17（2022广东模拟）新型材料

76、GaN和AlN应用前景广泛，对其制备过程的研究成为热点。回答下列问题：（1）在1100下用镓与氨气制得氮化镓，该可逆反应每生成1gH2放出5.15kJ热量。该反应的热化学方程式是 2Ga（l）+2NH3（g）2GaN（s）+3H2（g）H30.9kJ/mol（已知金属镓的熔点是29.8，沸点是2403；氮化镓的熔点为1700）。（2）在恒容密闭容器中，加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应，测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强（P）、温度（T）的关系如图1所示（已知图中T1和T2的温度均小于1700）。下列说法错误的是 ab（填标号）。a.当v（NH3）：v（H2）2：3时达到了化学平衡状态

77、b.温度一定时，达到平衡后再充入氦气（氦气不参与反应），NH3的转化率减小c.B点和C点化学平衡常数的关系是：KBKCd.GaN的晶体结构如图2所示，Ga原子和N原子都是sp3杂化已知在T时体系的初始压强为aPa，则A点的Kp0.6aPa。气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度表示平衡常数（记作Kp），分压总压气体的物质的量分数，用含a的式子表示。（3）电解精炼法提纯镓的过程中需控制合适的电压，若电压太高时阴极会产生H2，导致电解效率下降。若外电路通过0.3mol电子时，阴极得到4.9g的镓。则该电解装置的电解效率70%（已知）。（4）铝粉与N2在一定温度下可直接生成AlN，加入少量NH4

78、Cl固体可促进反应。将等质量的铅粉与不同量的NH4Cl混合均匀后置于充满N2的密闭容器中，用电火花引燃。不同温度下合成产物的XRD图谱如图3所示，产品中AlN的质量分数w（AlN）随原料中w（NH4Cl）的变化如图4所示，燃烧过程中温度随时间的变化如图5所示。则：合成AlN的最佳条件是 反应温度为1000，w（NH4Cl）为3%。当（NH4Cl）较小时，有利于AlN制备的原因可能是 NH4Cl分解产生的HCl能破坏铝表面的氧化膜；当（NH4Cl）超过一定值后，（AlN）明显减少的原因可能是 NH4Cl分解吸热造成温度降低，不利于Al与N2反应。【解答】解：（1）镓与氨气在1100下反应生成氮化

79、镓和氢气，反应的方程式为2Ga（l）+2NH3（g）2GaN（s）+3H2（g），每生成1gH2放出5.15kJ热量，故生成3 mol H2放出30.9 kJ热量，该反应的热化学方程式为：2Ga（l）+2NH3（g）2GaN（s）+3H2（g）H30.9kJ/mol，故答案为：2Ga（l）+2NH3（g）2GaN（s）+3H2（g）H30.9kJ/mol；（2）a反应过程中，v（NH3）：v（H2）始终为2：3时，无法判断是否达到了化学平衡状态，故a错误；b温度一定时，达平衡后再充入氦气，氦气不参与反应，反应物和生成物的浓度不变，则平衡不移动，NH3的转化率不变，故b错误；c2Ga（l）+2N

80、H3（g）2GaN（s）+3H2（g）H30.9kJ/mol，该反应为放热反应，温度越高，平衡时氨气的体积分数越大，并且温度越高，化学平衡常数越小，结合图像可知，T1T2，则KBKC，故c正确；d1个Ga原子相连的N原子有4个，每个N与Ga的核间距相等，构成的空间构型为正四面体，则氮化镓中镓原子的杂化方式为sp3，同理可知，氮化镓中氮原子的杂化方式为sp3，故d正确；故答案为：ab；2Ga（l）+2NH3（g）2GaN（s）+3H2（g），令反应开始前向容器中充入x mol氨气，达到平衡时氨气的转化率为b，故平衡时氨气的物质的量为x（1b） mol，氢气的物质的量为1.5bx mol，A点时，

81、氨气的体积分数为0.5，即0.5，b0.4，平衡时氨气的物质的量为0.6x mol，氢气的物质的量为0.6x mol，恒温恒容的容器中，容器中总压强之比等于物质的量之比，平衡后的压强为p，p1.2a Pa，平衡时氨气的分压为0.51.2a Pa0.6a Pa，氢气的分压为0.51.2a Pa0.6a Pa，则Kp0.6aPa，故答案为：0.6aPa；（3）阴极得到4.9g的镓，n（Ga）mol0.07mol，阴极的电极反应式为GaO+2H2O+3eGa+4OH，由阴极电极反应式可知，阴极得到4.9g的镓，得到的电子的物质的量为30.07mol0.21mol，所以该电解装置的电解效率70%，故答

82、案为：70%；（4）从图3可以看出，反应温度为1000时产物 的纯度最高，从图4可以看出，当w（NH4Cl）3%时，w（AlN）最大，所以最佳条件是反应温度为1000，w（NH4Cl）为3%，故答案为：反应温度为1000，w（NH4Cl）为3%；当w（NH4Cl）较小时，NH4Cl分解产生的HCl能破坏铝表面的氧化膜，铝与N2的接触面积增大，有利于AlN制备；从图5可以看出，反应过程中温度会降低，w（NH4Cl）为3%时的温度比w（NH4Cl）为0%时的温度降低得较多，这是因为NH4Cl分解吸热，当w（NH4Cl）超过一定值后，NH4Cl分解吸热造成温度降低，不利于Al与N2反应，导致w（Al

83、N）明显减少，故答案为：NH4Cl分解产生的HCl能破坏铝表面的氧化膜；NH4Cl分解吸热造成温度降低，不利于Al与N2反应。18（2022潮州二模）二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为 CO2C+O2。（2）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO2（g）+6H2（g）CH2CH2（g）+4H2O（g）H。几种物质的能量（在标准状况下规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量）如下表所示：物质H2（g）CO2（g）CH2CH2（g）H2O（g）能量/kJmol1039

84、452242则H128kJ/mol。（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应：2CO2（g）+6H2（g）CH2CH2（g）+4H2O（g）H，CO2的转化率与温度、投料比X的关系如图乙所示。X1（填“”“”或“”，下同）X2，平衡常数KBKA。TK时，某密闭容器中发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表：时间浓度/molL1物质01020304050H2（g）6.005.405.109.008.408.40CO2（g）2.001.801.703.002.802.80CH2CH2（g）00.100.153.203.303.302030min

85、间只改变了某一条件，根据表中的数据判断改变的条件可能是 d（填字母）。A通入一定量H2B通入一定量CH2CH2C加入合适的催化剂D缩小容器容积（4）在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应：2CO2（g）+6H2（g）CH2CH2（g）+4H2O（g）H02CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）H0图丙是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于460时乙烯产率降低的原因不可能是 BD（填字母）。A催化剂M的活性降低B反应的平衡常数变大C生成甲醚的量增加D反应的活化能增大（5）Na2CO3溶液通常用来捕获CO2，常温下，H2CO3的第一步、第二步电离常数分别

86、为Ka14107，Ka251011，则常温下，0.5molL1的Na2CO3溶液的pH等于 12（不考虑CO32的第二步水解和H2O的电离）。【解答】解：（1）由图一可知，过程1发生反应：2Fe3O46FeO+3O2，过程2 发生反应6FeO+CO2 2Fe3O4+C，两式相加即可得CO2 C+O2，故答案为：CO2 C+O2；（2）焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，则该反应的焓变52+（242）4（394）20kJ/mol128kJ/mol，故答案为：128kJ/mol；（3）相同条件下，投料比X越大，二氧化碳的转化率越大，根据图知，相同温度下X1的转化率大于X2，所以X1X2；该反应的

87、正反应是放热反应，温度越高其平衡常数越小，温度AB，所以平衡常数AB，故答案为：；2030min间各组分的浓度都增加，所以可能是缩小容器体积的结果，相当于增大压强，缩小容器体积能增大压强，故答案为：d；（4）A.乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，温度越高，反应速率越大，达到平衡的时间越短，图像中乙烯的产率降低，可能是改温度时，还没有达到化学平衡，催化剂失活导致反应速率降低，引起乙烯产率减低，故A错误；B.反应的平衡常数变大是温度的变化引起的，反应是放热的，平衡常数变大是因为降低温度，因而不可能，故B正确；C.生成甲醚的量增加，对应的生成乙烯的量减少，因而可能引起乙烯产量降低，故C错误；D反应

88、的活化能增大，反应的活化能增大，催化剂失活，反应速率减小，生成乙烯的二氧化碳的量增多，所以，可能引起乙烯产率升高，故D正确；故答案为：BD；（5）根据Kh2104，所以c（OH）102mol/L，pH12，故答案为：12。19（2022南海区模拟）烟气催化还原工艺将SOx还原成硫蒸气，既符合环保要求，又可以合理利用宝贵的硫资源。该催化反应体系主要涉及以下反应：2SO2（g）+CH4（g）S8（g）+CO2（g）+2H2O（g）H1183.2kJmol12SO2（g）+CH4（g）S2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H280.1kJmol14SO3（g）+3CH4（g）S8（g）+3CO2（

89、g）+6H2O（g）H3773.2kJmol1；4SO3（g）+3CH4（g）2S2（g）+3CO2（g）+6H2O（g）H4567.0kJmol1。（1）S8（g）S2（g）属于 吸热（填“吸热”或“放热”）反应。（2）已知甲烷燃烧的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（g）H5。根据盖斯定律，反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的焓变H为 H1+（H5H3）或H2+（H5H4）。（用部分或全部含H1、H2、H3、H4、H5的表达式表示）（3）恒容容器中发生上述反应，下列说法不正确的是 BC。A.反应体系的颜色不再改变时，说明已达平衡状态B.反应体系气体密度不

90、再变化时，说明已达平衡状态C.更换更合适的催化剂，可提高SO2的平衡转化率D.升高温度，所有反应的正逆反应速率均增大（4）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中，通入2molSO2和1molCH4，同时进行反应和反应。图1为相同时间测得SO2的转化率随温度变化情况。a点是否已达到化学平衡状态？否（填“是”或“否”）。在700K后SO2转化率下降的原因是 700K后，反应均达到平衡状态，且反应和反应均为放热反应，升温，平衡逆移，导致SO2的转化率减小。图2为900K时，SO2和CH4的物质的量随时间变化情况。0120min内CH4的反应速率是 0.125molL1h1。反应平衡时，容器中c（S2

91、）：c（S8）1：1，反应的平衡常数为K20.05。在上述实验中，若900K时想将SO2的转化率提高到60%，可采取的措施是 AD。A.及时分离出产物CO2和H2OB.压缩体积C.向反应体系中添加氦气D.向反应体系中添加甲烷【解答】解：（1）S8（g）S2（g） HH4H3（567.0kJmol1）（773.2kJmol1）+103kJmol1，属于吸热反应，故答案为：吸热；（2）根据盖斯定律，反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） HH1+（H5H3）或H2+（H5H4），故答案为：H1+（H5H3）或H2+（H5H4）；（3）A.硫蒸气为有色气体，体系的颜色不再改变时，说明反应已达平

92、衡状态，故A正确；B.反应过程中体积不变，气体的总质量不变，当反应体系气体密度不再变化时，不能说明反应已达平衡状态，故B错误；C.更换更合适的催化剂，能加快反应速率，不能提高SO2的平衡转化率，故C错误；D.升高温度，化学反应速率加快，所有反应的正逆反应速率均增大，故D正确；故答案为：BC；（4）T700K时，温度升高，SO2的转化率增大，说明反应均未平衡，且均正向进行建立平衡，则a点未达到化学平衡状态，在700K后SO2转化率下降的原因是700K后，反应均达到平衡状态，且反应1和反应2均为放热反应，升温，平衡逆移，导致SO2的转化率减小，故答案为：否；700K后，反应均达到平衡状态，且反应和

93、反应均为放热反应，升温，平衡逆移，导致SO2的转化率减小；0120min内CH4的反应速率是0.125molL1h1，反应平衡时，容器中c（S2）：c（S8）1：1，设n（S2）n（S8）xmol，向体积为2L的密闭容器中，通入2molSO2和1molCH4，同时进行反应和反应，平衡时生成1molSO2和0.5molCH4，利用氢元素的守恒可知，水为1mol，利用碳元素守恒可知，二氧化碳为0.5mol，利用硫元素守恒可知，2x+8x1，x0.1，n（S2）n（S8）0.1mol，则反应的平衡常数为K20.05，故答案为：0.125；0.05；A.及时分离出产物CO2和H2O，生成物的浓度减小，

94、平衡正向移动，SO2的转化率提高，故A正确；B.反应和反应均是气体分子数增大的反应，压缩体积，平衡逆移，SO2的转化率降低，故B错误；C.向反应体系中添加氦气，不改变反应体系中反应物和生成物的浓度，平衡不移动，故C错误；D.向反应体系中添加甲烷，有利于提高另一种反应物SO2的转化率，故D正确；故答案为：AD。20（2022深圳模拟）磷与氯气的反应，对于研究反应中的能量变化和限度有着很高的价值。回答下列问题：（1）一定条件下，PCl5（g）可分解为白磷P4（S）和Cl2（g），反应过程与能量变化关系如图1所示（图1中物质前的化学计量数表示物质的量）。反应4PCl5（g）P4（s）+10Cl2（g

95、）H+1596kJmol1。已知：Cl2（g）中ClCl的键能为243kJmol1，PCl5（g）中PCl的键能为240kJmol1，则PCl3（g）中PCl的键能为 288kJmol1。（2）某温度时，只发生反应PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），该反应的化学平衡常数K1。向体积为1L的密闭容器中加入2molPCl5（g），则PCl5的平衡转化率为 50%。若起始时向体积为1L的密闭容器中加入4molPCl5（g），当达到平衡状态时，PCl5的平衡转化率比中平衡转化率 小（填“大”或“小”）。（3）一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量PCl3（g）和Cl2（g），发生反应：PC

96、l3（g）+Cl2（g）PCl5（g），该反应的速率方程为v正k正c（PCl3）c（Cl2），v逆k逆c（PCl5）（k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关）。测得PCl3（g）的转化率（PCl3）与时间（t）的关系如图2所示。T1（填“”或“”）T2；M点时，（填“”“”或“”，升高温度，k正增大的倍数k逆增大的倍数（填“”“”或“”）。T1时，测得平衡体系中c（Cl2）0.25molL1，则该反应的平衡常数K2.67（保留三位有效数字）。【解答】解：（1）图象信息得到两个热化学方程式为：4PCl5（g）4PCl3（g）+4Cl2（g）H1+372kJ/mol，4PCl3（g）P4

97、（s）+6Cl2（g）H2+1224kJ/mol，盖斯定律计算得到+得到4PCl5（g）P4（s）+10Cl2（g）HH1+H2（+372kJ/mol）+（+1224kJ/mol）+1596kJ/mol，故答案为：+1596；已知：Cl2（g）中ClCl的键能为243kJmol1，PCl5（g）中PCl的键能为240kJmol1，4PCl5（g）4PCl3（g）+4Cl2（g）H1+372kJ/mol，设PCl3（g）中PCl的键能为xkJ/mol，H1+372kJ/mol45240kJmol143xkJmol14243kJmol1，x288kJ/mol，故答案为：288；（2）PCl5（g）

98、PCl3（g）+Cl2（g），该反应的化学平衡常数K1，向体积为1L的密闭容器中加入2molPCl5（g），结合三段式列式计算得到，设消耗 PCl5物质的量为x， PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）起始量（mol） 2 0 0变化量（mol） x x x平衡量（mol） 2x x x化学平衡常数K1，x1mol，则PCl5的平衡转化率100%50%，故答案为：50；若起始时向体积为1L的密闭容器中加入4molPCl5（g），当达到平衡状态时，平衡常数不变，若转化率相同得到， PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）起始量（mol） 4 0 0变化量（mol） 2 2 2平衡量（mol

99、） 2 2 2Qc2K1，PCl5的平衡转化率比中平衡转化率小，故答案为：小；（3）一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量PCl3（g）和Cl2（g），发生反应：PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g），平衡状态下，v正k正c（PCl3）c（Cl2），v逆k逆c（PCl5），k正c（PCl3）c（Cl2）k逆c（PCl5），K，先拐先平，温度高，则T1T2，由M点数据可知，正反应速率大于逆反应速率，浓度商小于K，图分析可知，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，k正增大的倍数k逆增大的倍数，故答案为：；T1时，PCl3（g）的转化率为40%，设的PCl3（g）的起始浓度为c，平衡时c（PCl3

100、）0.6c，c（PCl5）0.4c，c（Cl2）0.25mol/L，Kmol/L2.67mol/L，故答案为：2.67mol/L。21（2022广东模拟）CO2的过量排放会造成温室效应，CO2的固定可以有效的缓解这一问题。已知键能数据如下表（单位：kJ/mol）：共价键COCHHHHO键能799413436463（I）在催化剂NiCeO2的作用下，CO2 （g）和H2 （g）反应生成CH4 （g）和H2O （g），其反应历程如下图所示（ 吸附在催化剂表面的物种用*标注）。保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40mL/min，通过320 C催化剂表面，反应未达到平衡状态。主反应

101、生成甲烷，热化学方程式为 CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）H162kJ/mol。欲提高CH4产率，可采取的措施是 适当升温（或增大催化剂接触面或减缓气流速率）（写一种即可）。根据历程写出存在的副反应的化学方程式 CO2+H2CO+H2O。测得CO2的转化率为80%，则CO2的 反应速率为 6.4mL/min。（2）320C时，将lmolCO2和4molH2混合于1L恒容密闭容器中，同时发生主副反应。下列说法可说明主副反应均已达到平衡状态的是 BC（填选项字母）。A.容器内密度不再发生变化B.容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化C.容器内压强不再发生变化D.4v正（CO2）

102、v逆 （H2）E.容器内各物质的物质的量n（CO2）：n（H2）：n（CH4）：n（H2O）1：4：1：2平衡后测得c（H2O）1.93mol/L，c（CH4）0.95mol/L。主反应的平衡常数K （mol/L）2（写出计算式，不用计算出结果）。（3）可以利用直流光电池将CO2和H2O转化为HCOOH和O2，O2在 阳极 （填“阳极”或“阴极”）表面生成，通入CO2电极发生反应的电极反应为 CO2+2H+2eHCOOH。【解答】解：（1）由题意可知，主反应的方程式为CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g），由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得：反应的焓变H

103、（799 kJ/mol2+436 kJ/mol4）（413kJ/mol4+463 kJ/mol22）162kJ/mol，则反应的热化学方程式为CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）H162kJ/mol，故答案为：CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）H162kJ/mol；由保持二氧化碳与氢气的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40mL/min，通过320催化剂表面，反应未达到平衡状态可知，适当升温、增大催化剂接触面可以增大反应速率，提高甲烷的产率，也可以减缓气流速率使反应物在催化剂表面充分反应提高甲烷的产率，故答案为：适当升温（或增大催化剂接触面或减缓气流速率

104、）；由反应历程可知，存在的副反应为二氧化碳与氢气反应生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为CO2+H2CO+H2O，故答案为：CO2+H2CO+H2O；由保持二氧化碳与氢气的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40mL/min可知，1min内，起始二氧化碳的体积为40mL/min1min8mL，由二氧化碳的转化率为80%可知二氧化碳的反应速率为6.4 mL/min，故答案为：6.4；（2）A由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A错误；B由质量守恒定律可知，反应前后气体的质

105、量相等，主反应是气体体积减小的反应，副反应为气体体积不变的反应，反应中气体的平均摩尔质量增大，则容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确；C主反应是气体体积减小的反应，副反应为气体体积不变的反应，反应中容器内压强减小，则容器内压强不再发生变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C正确；D4v正（CO2）v逆（H2） 不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D错误；E容器内各物质的物质的量n（CO2）：n（H2）：n（CH4）：n（H2O）1：4：1：2不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故E错误；故答案为：BC；由平衡

106、后测得c（H2O）1.93mol/L，c（CH4）0.95mol/L可得如下三段式： CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）（单位：mol/L）开始 1 4 0 0变化 0.95 3.8 0.95 1.9平衡 0.02 0.17 0.95 1.93 CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）（单位：mol/L）开始 0.05 0.2 0 1.9变化 0.03 0.03 0.03 0.03平衡 0.02 0.17 0.03 1.93由三段式数据可知，主反应的平衡常数K（mol/L）2，故答案为：；（3）由题意可知，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，二氧化碳在阴极得到电子

107、发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2H+2eHCOOH，故答案为：阳极；CO2+2H+2eHCOOH。22（2022茂名模拟）“碳中和”已成为人们关注的焦点，实现“碳中和”的基本途径是“减排”（减少在大气中排放CO2）和“增汇”（增加对大气中CO2的吸收）。（1）中国科技研究者利用CO2人工合成甲醇，进而制备甲醛（HCHO）取得了进展。第一步合成甲醇涉及的反应有：iCO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） H1iiCO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） H20生成焓是某温度下，标准状态的各种元素的最稳定单质生成标准状态1mol某纯物质的热效应。部分物质的生成焓

108、数据如下表（单位：kJ/mol）：CO2（g）CH3OH（g）H2O（g）H2（g）393.51201.17241.820由此可求得H149.48kJ/mol。反应和在一定条件下建立平衡，下列说法正确的有 BC。A加入催化剂，可以加快的反应速率和提高CO的转化率B移走CO（g），可以使反应平衡向右进行C容器内气体的相对分子质量不再改变说明反应达到了平衡D压缩反应容器，反应的化学平衡常数变小一定条件下，在某密闭容器中投入初始投料比n（CO2）：n（H2）1：3发生上述反应。体系中c（H2）和c（CO）随时间变化，甲醇的选择性（指转化为甲醇的CO2占发生反应的CO2的百分比）随温度变化如图9所示：

109、计算020min时间内v（CH3OH）0.05molL1min1，此条件下反应平衡常数K2.17（写出计算过程，保留2位小数）。甲醇选择性随温度升高而降低的原因可能是 反应i为放热反应，升温不利于反应i向正方向进行，故甲醇的选择性降低。（2）甲醇脱氢制甲醛，CH3OH（g）HCHO（g）+H2（g）催化反应的部分机理如下（*表示有一个单电子可以参与成键）：历程：CH3OH*H+*CH2OH历程：历程：*H+*HH2写出历程的方程式 *CH2OH*H+HCHO。若在甲、乙两个等容积的恒容容器中分别加入2molCH3OH（g）和1molCH3OH（g），在同一条件下达到平衡，转化率较大的是 乙（填

110、甲或乙），原因是 此反应为气体体积增大的反应，乙容器中压强小，平衡正移，转化率大。【解答】解：（1）已知C（s）+O2（g）CO2（g）H393.51kJ/mol，C（s）+O2（g）+2H2（g）CH3OH（g）H201.17kJ/mol，O2（g）+H2（g）H2O（g）H241.81kJ/mol，由盖斯定律+可知CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H1201.17kJ/mol241.81kJ/mol（393.51kJ/mol）49.48kJ/mol，故答案为：49.48；A加入催化剂，可以降低反应所需的活化能，加快的反应速率，但平衡不移动，CO的转化率不变，故A错误；

111、B移走CO（g），生成物浓度减小，反应平衡向右进行，故B正确；C反应前后气体总质量不变，容器内气体的相对分子质量不再改变，说明混合气的总物质的量不变，反应达到了平衡，故C正确；D压缩反应容器，温度不变，反应的化学平衡常数不变，故D错误；故答案为：BC；由图可知，20min时，氢气的浓度变化量为（95.75）mol/L3.25mol/L，CO浓度为0.25mol/L，反应ii消耗氢气0.25mol/L，此时反应i氢气的浓度变化为（3.250.25）mol/L3mol/L，甲醇的浓度为1mol/L，020min时间内v（CH3OH）0.05molL1min1，从图中可以看出，平衡时，c（CO）1.

112、2mol/L，则反应ii生成了c（H2O）1.2mol/L，c（CO2）c（H2）1.2mol/L，平衡时c（H2）3.6mol/L，则参与反应i的c（H2）91.23.64.2mol/L，c（CO2）1.4mol/L，生成的c（H2O）1.4mol/L，所以平衡时：c（H2）3.6mol/L，c（CO2）0.4mol/L，c（H2O）1.4+1.22.6mol/L，c（CO）1.2mol/L，则K2.17，故答案为：0.05；2.17；甲醇选择性随温度升高而降低的原因可能是反应i为放热反应，升温不利于反应i向正方向进行，故甲醇的选择性降低；催化剂随温度上升而逐渐失去催化活性；反应是放热反应，

113、反应是吸热反应，温度升高，有利于反应而不利于反应向正反向进行，故甲醇的选择性降低，故答案为：反应i为放热反应，升温不利于反应i向正方向进行，故甲醇的选择性降低；催化剂随温度上升而逐渐失去催化活性；反应是放热反应，反应是吸热反应，温度升高，有利于反应而不利于反应向正反向进行，故甲醇的选择性降低；（2）甲醇脱氢制甲醛反应为CH3OH（g）HCHO（g）+H2（g），总反应减去历程、可得历程的方程式为*CH2OH*H+HCHO，故答案为：*CH2OH*H+HCHO；在甲、乙两个等容积的恒容容器中分别加入2molCH3OH（g）和1molCH3OH（g），在同一条件下达到平衡，转化率较大的是乙，原因是

114、此反应为气体体积增大的反应，乙容器中压强小，平衡正移，转化率大，故答案为：乙；此反应为气体体积增大的反应，乙容器中压强小，平衡正移，转化率大。23（2022天河区校级模拟）近年来，原有的催化裂化和石脑油裂解制丙烯工艺萎缩，由丙烷脱氢制丙烯成为研究热点。丙烷脱氢制丙烯的主要反应为C3H8（g）C3H6（g）+H2（g）H。回答下列问题：（1）已知：CH键能为412kJmol1，CC键能为348kJmol1，CC键能为612kJmol1，HH键能为436kJmol1。则H+124kJ/mol；上述反应在 高温（填“低温”“高温”或“任意温度”）下自发进行。（2）图1为丙烷脱氢在Pt/Cu（111）

115、SAA、Pt3Cu（111）和Pt（111）催化剂表面的能量曲线（TS表示过渡态，吸附在催化剂表面的物种用*标注）。相同条件下，选择 Pt（111）（填催化剂）脱氢速率最快。由图1可知，丙烯会继续脱氢生成丙炔等副产物，其中选择Pt/Cu（111）SAA比选择其他催化剂所得副产物偏少，原因为 丙烷脱氢时选择Pt/Cu（111）SAA后，后续反应的活化能最高，最难进行。（3）一定条件下，针对丙烷脱氢制丙烯的反应，压强分别为p1、p2（p1p2）时，体系中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度的关系如图2所示。表示p2对应的丙烯平衡体积分数的曲线为 b （ 填“a“b”“c”或“d”），该压强下，450C时

116、，丙烷脱氢主反应对应的平衡常数Kpp2（Kp为以分压表示的平衡常数，分压总压体积分数。用含p1或p2的代数式表示）。（4）丙烷还可通过CO2氧化脱氢制丙烯，反应为C3H8 （g）+CO2（g）C3H6（g）+H2O（g）+CO（g）H0，与 催化剂直接脱氢相比，该法的优点为 该反应H0，反应过程放出热量，制备过程中节约能源（任答一条）。【解答】解：（1）化学反应进行时断键需要吸收热量，成键放出热量，故H+（2348 kJ/mol+8412 kJ/mol）（612kJ/mol+348kJ/mol+6412 kJ/mol ）436kJ/mol+124 kJ/mol；C3H8（g）C3H6（g）+H

117、2（g）H+124kJ/mol，该反应的S0，H0，当GHTS0时，反应自发进行，故在高温下能自发进行，故答案为：+124 kJ/mol；高温；（2）活化能越低，反应速率越快，由图1可知，脱氢过程中，选择催化剂Pt（111），活化能最低，速率也最快，故答案为：Pt（111）；由图1可知，丙烯会继续脱氢生成丙炔等副产物，其中选择Pt/Cu（111）SAA比选择其他催化剂所得副产物偏少，原因为丙烷脱氢时选择Pt/Cu（111）SAA后，后续副反应的活化能最高，最难进行，故答案为：丙烷脱氢时选择Pt/Cu（111）SAA后，后续反应的活化能最高，最难进行；（3）丙烷脱氢制丙烯时，气体体积增大，故增大

118、压强，平衡向逆反应方向移动，丙烯的平衡体积分数减小；该反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，丙烯的平衡体积分数增大，表示p2对应的丙烯平衡体积分数的曲线为b，该压强下450C时，由图2可知，丙烯的平衡体积分数为33.3%，设起始时丙烷为1 mol，转化的物质的量为x mol，由题意列三段式： C3H8（g）C3H6（g）+H2（g）起始（mol）：1 0 0变化（mol）：x x x平衡（mol）；1x x x0.333，解得：x0.5 mol，丙烷、丙烯和氢气的分压均为p2，平衡常数Kpp2，故答案为：b；p2；（4）丙烷还可通过CO2氧化脱氢制丙烯，反应为C3H8 （g）+CO2

119、（g）C3H6（g）+H2O（g）+CO（g）H0，与 催化剂直接脱氢相比，该法的优点为由反应方程式可知，该反应H0，反应过程出热量，制备过程中可节约能源，故答案为：该反应H0，反应过程放出热量，制备过程中节约能源。24（2022深圳模拟）CO、CO2加氢有利于缓解化石能源消耗，实现“碳中和”。该体系主要涉及以下反应：反应I：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） H10反应II：2CO（g）+4H2（g）C2H5OH（g）+H2O（g） H20反应III：2CO2（g）+6H2（g）C2H5OH（g）+3H2O（g） H30反应IV：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

120、 H40反应V：2CH3OH（g）C2H5OH（g）+H2O（g） H5回答下列问题：（1）上述反应中，H5H22H1或H32H4（写出一个代数式即可）。（2）密闭容器中，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列描述正确的有 CD（填标号）。A.加入催化剂，可提高CO2的平衡转化率B.降低温度，反应II的正反应速率增大，逆反应速率减小C.增大CO的浓度，反应III、IV的平衡均向左移动D.恒温恒容充入氩气，反应I、II的平衡不移动（3）恒容下，n（CO）n（CO2）1mol，并按照不同氢碳比投料，发生上述反应。图甲表示不同氢碳比时，CO+CO2的总平衡转化率随温度变化的关系；图乙表示氢碳比3时

121、，平衡后体系中C2H5OH、CH3OH的选择性随温度变化的关系。图甲中x 大于3（填“大于”“小于”或“等于”），其原因是 氢碳比越大（或增加氢气的物质的量），该体系加氢反应的平衡向右进行，CO和CO2的平衡转化率均增大，故x大于3。Q点对应的体系中n（CH3OH）0.8mol；此时，H2转化了4mol，则反应2CH3OH（g）C2H5OH（g）+H2O（g）的平衡常数Kp0.75（Kp为以分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数，结果保留两位有效数字）。（4）常温常压下，以Ag为催化剂，在酸性水溶液中将CO2电催化还原为CO的反应历程如图所示：据图，CO和CO2相比，CO2（填化学式）更稳定

122、。吸附在催化剂表面上的物种用*标注，图中第一步反应为CO2+e+H+COOH，则第二步反应为 *COOH+H+eH2O+*CO。【解答】解：（1）反应I：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） H10反应II：2CO（g）+4H2（g）C2H5OH（g）+H2O（g） H20反应III：2CO2（g）+6H2（g）C2H5OH（g）+3H2O（g） H30反应IV：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） H40反应V：2CH3OH（g）C2H5OH（g）+H2O（g） H5根据盖斯定律，2可得V，2也可得V，所以H5H22H1或H32H4，故答案为：H22H1或H32H4；

123、（2）A催化剂可以加快反应速率，但不能改变平衡转化率，故A错误；B降低温度，正逆反应速率均减小，故B错误；C增大CO的浓度，反应、平衡正向移动，CH3OH（g）、C2H5OH（g）的浓度增大，反应、IV的平衡均向左移动，故C正确；D氩气不参与反应，恒温恒容充入氩气，反应、中的反应物和生成物的浓度均不改变，平衡不移动，故D正确，故答案为：CD；（3）相同温度下，氢碳比越大（或增加氢气的物质的量），该体系加氢反应的平衡向右进行，CO和CO2的平衡转化率均增大，故x大于3，故答案为：大于；氢碳比越大（或增加氢气的物质的量），该体系加氢反应的平衡向右进行，CO和CO2的平衡转化率均增大，故x大于3；Q

124、点CO+CO2的总平衡转化率为80%，乙醇和甲醇的选择性均为50%，所以n（CH3OH）（1mol+1mol）80%50%0.8mol；n（C2H5OH）（1mol+1mol）80%50%0.4mol，设H2O（g）的物质的量为x mol，H2转化了4mol，则根据H元素守恒有40.8mol+60.4mol+2x mol4mol2，解得x1.2mol，该反应前后气体系数之和相等，所以可以用物质的量代替分压计算平衡常数Kp，反应2CH3OH（g）C2H5OH（g）+H2O（g）的平衡常数Kp0.75，故答案为：0.8；0.75；（4）据图可知CO2的能量低于CO，所以CO2更稳定，故答案为：CO

125、2；据图可知第二步反应中*COOH结合H+e转化为H2O和*CO，化学方程式为*COOH+H+eH2O+*CO，故答案为：*COOH+H+eH2O+*CO。25（2022广州二模）乙烯是石油化工最基本原料之一。I.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6（g）C2H4（g）+H2（g） H10。（1）提高乙烷平衡转化率的措施有 减小压强、升高温度或及时移出生成物或及时移出生成物。（2）一定温度下，向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为 110kPa，该反应的平衡常数Kp15 kPa （用平衡分压代替平衡浓

126、度计算，分压总压物质的量分数）。II.在乙烷中引入O2可以降低反应温度，减少积碳。涉及如下反应：a.2C2H6（g）+O2（g）2C2H4（g）+2H2O（g）H20b.2C2H6（g）+5O2（g）4CO（g）+6H2O（g）H30c.C2H4（g）+2O2（g）2CO（g）+2H2O（g）H40（3）根据盖斯定律，反应a的H2H32H4 （写出代数式）。（4）氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化，需要寻找催化剂降低反应 a（选填“a、b、c”）的活化能。（5）常压下，在某催化剂作用下按照n（C2H6）：n（O2）1：1投料制备乙烯，体系中C2H4和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C

127、2H6转化率随温度的变化如图所示。乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的原因是 体系未达平衡，温度升高，生成CO的反应速率增大的程度大于C2H4。在570600C温度范围内，下 列说法正确的有 AB（填字母）。A.C2H4产率随温度升高而增大B.H2O的含量随温度升高而增大C.C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大D.此催化剂的优点是在较低温度下降低CO的平衡产率某学者研究了生成C2H4的部分反应历程如图所示。写出该历程的总反应方程式 C2H6+2O2C2H4+2HO2。该历程的催化剂是 BNOH。【解答】解：（1）C2H6（g）C2H4（g）+H2（g） H10，该反应是体积增大的

128、吸热反应，提高乙烷平衡转化率的措施有减小压强、升高温度或及时移出生成物或及时移出生成物，故答案为：减小压强；升高温度或及时移出生成物或及时移出生成物；（2）一定温度下，向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100kPa，假设都为1mol，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%， C2H6（g）C2H4（g）+H2（g）（单位：mol）开始 1 0 1变化 0.2 0.2 0.2平衡 0.8 0.2 1.2根据压强之比等于物质的量之比得到，解得x110kPa，即平衡时体系的压强为110kPa，该反应的平衡常数KpkPa15kPa，故答案为：110；15；（3）根据盖斯定律，反应

129、b减去反应c的2倍，得到反应a的H2H32H4，故答案为：H32H4；（4）为减少过度氧化，即bc，要加快反应a的反应速率，因此需要寻找催化剂降低反应a的活化能，故答案为：a；（5）升高温度，C2H6的转化率在不断增大，则表明反应未达平衡，混合物中CO的百分率大，则表明生成CO的速率比生成C2H4的速率大，所以原因是：体系未达平衡，温度升高，生成CO的反应速率增大的程度大于C2H4，故答案为：体系未达平衡，温度升高，生成CO的反应速率增大的程度大于C2H4；A从C2H6的转化率不断增大分析，反应都未达到平衡，所以C2H4产率随温度升高而增大，故A正确；B因为反应未达平衡，在三个反应中，随温度升

130、高，反应物的转化率都增大，生成水的量都增大，因此H2O的含量随温度升高而增大，故B正确；C根据图中信息C2H6转化率增大，则C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而降低，故C错误；D因为反应并未达到平衡，图中信息仅显示相同时间内CO的百分含量，没有显示不同温度下CO的平衡产率，所以不能说明该催化剂在较低温度下降低CO的平衡产率，故D错误；故答案为：AB；起初反应时，BNOH先与O2反应，生成BNO和HO2，生成的BNO再与C2H6反应，重新生成BNOH，则表明BNOH为催化剂；C2H6先转化为C2H5、C2H5再与O2反应生成C2H4和HO2；从而得出总反应式为C2H6+2O2C2H4+2

131、HO2，故答案为：C2H6+2O2C2H4+2HO2；BNOH。26（2022佛山模拟）乙烷裂解制乙烯具有成本低、收率高、投资少、污染小等优点。目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。回答下列问题：（1）乙烷直接裂解时温度、压强及平衡转化率的关系如图1所示。反应的H 0，p1p2。（填“”、“”或“”）。T时，将乙烷与氦气的混合气体（乙烷的物质的量分数为m%）通入一密闭容器中发生反应C2H6（g）C2H4（g）+H2（g）。平衡时容器压强为pKPa，此时乙烷的平衡转化率为，则乙烯的平衡分压为 pKPa，反应的平衡常数KpKPa。（用分压表示，分压总压物质的量分

132、数）（2）已知乙烷直接裂解、CO2氧化裂解和O2氧化裂解反应如下：（）C2H6（g）C2H4（g）+H2（g）H1（）CO2（g）+C2H6（g）C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）H2（）2C2H6（g）+O2（g）2C2H4（g）+2H2O（g）H3反应（）、（）的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常数为K。（用含K1、K2的代数式表示）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 BD。A.加入反应（）的催化剂，可降低反应的焓变B.恒压掺入Ar能提高反应（）的平衡产率C.降低温度，反应（）的正反应速率降低、逆反应速率增大D.

133、增加乙烷的浓度，反应（）（）（）的平衡均向右移动（3）在800时发生反应（），乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图2所示，控制，而不采用选择性更高的3.5，除可防止积碳外，另一原因是 为23.5时，乙烯的收率几乎不变；2时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是 氧气过量，乙烷发生了深度氧化，生成CO等其他物质。【解答】解：（1）由图示可知在同压下，温度升高乙烷的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，H0；由反应C2H6（g）C2H4（g）+H2（g）可知，该反应的正反应为气体体积增大的反应，所以当温度相同时增大压强平衡逆向移动，乙烷的平衡转化率减小，由图示可知

134、p1p2，故答案为：；设总物质的量为100mol，则乙烷为mmol：由三段式 C2H6（g）C2H4（g）+H2（g）（单位：mol）开始 m 0 0变化 m m m平衡 mm m m可得平衡时乙烷、乙烯以及氢气的 物质的量分数分别为：、；乙烯的分压为p；平衡常数Kp，故答案为：p；（2）由题意有：目标方程CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）等于方程（）（），所以有K，故答案为：；A.加入反应（）的催化剂，只能降低反应的活化能，不会降低反应的焓变，故A错误；B.恒压掺入Ar，会增大体系的体积，平衡正向移动，会增大反应（）的平衡产率，故B正确；C.降低温度，反应（）的正逆反应速率降低

135、，故C错误；D.增加乙烷的浓度，反应（）（）（）的平衡均向右移动，故D正确；故答案为：BD；乙烷高温氧化除生成乙烯外，还会生成CO、CO2、C及CH4等，由图知，在投料比23.5时，随着投料比增大，转化率减小，选择性增大，但收率几乎不变；2也刚好符合反应的化学计量数之比，减小，氧气增多，生成的乙烯还可能进一步被氧化，生成CO等其他物质，故答案为：为23.5时，乙烯的收率几乎不变；氧气过量，乙烷发生了深度氧化，生成CO等其他物质。27（2022湛江一模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。回答下列问题：（1）已知某反应体系中主要涉及如下反应：HCOOH（g）CO2（g

136、）+H2（g） H166kJmol1；CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g） H2+247kJmol1。反应和反应中，在热力学上趋势更大的是 I（填“”或“”）。反应的一种溶剂化催化反应历程如图1所示（其中TS表示过渡态）。历程中生成 TS2（填“TS1”或“TS2”）的反应步骤为总反应的决速步，反应过程的催化剂为 XFeH+。反应的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低，同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量，设计如下反应：CH4（g）C（s）+2H2（g） H3+74.5kJmol1；C（s）+CO2（g）2CO（g） H4。反应的H4为 +172.5kJmol1。其他条

137、件相同时，催化剂表面积碳量与温度的关系如图2所示，T0之后，温度升高积碳量减小的主要原因为 消碳反应速率增大的程度大于积碳反应速率增大的程度。（2）甲烷部分催化氧化剂制备乙炔是目前研究的热点之一。反应原理为：2CH4（g）C2H2（g）+3H2（g） H+754.8kJmol1。该反应在 较高（填“较高”或“较低”）温度下能自发进行。一定温度下，将1molCH4充入10L的固定容积容器中发生上述反应，实验测得反应前容器内压强为p0kPa，容器内各气体分压与时间的关系如图3所示。68min时，H2的浓度为 0.06molL1，反应的平衡常数Kc0.0012；若8min时改变的条件是缩小容器容积到

138、5L，其中C2H2分压与时间关系可用图中曲线 L2（填“L1”“L2”“L3”或“L4”）表示。【解答】解：（1）反应放热量越大，在热力学上的趋势越大，故在热力学上趋势更大的是反应I，故答案为：I；由图1可知历程经过TS2步骤活化能较大，为总反应的控速步骤；反应过程中催化剂为XFeH+，故答案为：TS2；XFeH+；由盖斯定律可知，反应反应反应，H4（24774.5）kJmol1+172.5kJmol1，T0C之后，温度升高，积碳量减小的主要原因为消磁反应速率增大的程度大于积碳反应速率增大的程度，故答案为：+172.5kJmol1；消碳反应速率增大的程度大于积碳反应速率增大的程度；（2）该反应的H0、S0，由GHTS0有利于自发反应推知，该反应在较高温度下能自发进行，故答案为：较高；起始充入CH4的物质的量为1 mol，压强为p0kPa。平衡时由压强比等于物质的量之比推知CH4、C2H2、H2的物质的量分别为0.6 mol、0.2 mol、0.6 mol，则反应的平衡常数则反应的平衡常数Kc0.0012，由图知，容器的容积缩小到5 L时，乙炔分压增大到原来2倍，该反应为气体分子总数增大的反应，缩小容器容积平衡逆向移动，故曲线L2表示C2H2分压与时间关系，故答案为：0.06；0.0012；L2。