化学反应原理综合题（解析版）.docx

1、专项训练 化学反应原理综合题（解析版）1（2023全国统考高考真题）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：反应的_，平衡常数_(用表示)。(2)电喷雾电离等方法得到的(等)与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别在和下(其他反应条件相同)进行反应，结果如下图所示。图中的曲线是_(填“a”或“b”。、时的转化率为_(列出算式)。(3)分别与反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。()步骤和中涉及氢原子成键变化的是_(填“”或“”)。()直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则与

2、反应的能量变化应为图中曲线_(填“c”或“d”)。()与反应，氘代甲醇的产量_(填“”“”或“=”)。若与反应，生成的氘代甲醇有_种。【答案】(1) 或(2) b (3) c = 2【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应=(反应-)，所以对应；根据平衡常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，对应化学平衡常数或，故答案为：；或；（2）根据图示信息可知，纵坐标表示-lg()，即与MO+的微粒分布系数成反比，与M+的微粒分布系数成正比。则同一时间内，b曲线生成M+的物质的量浓度比a曲线的小，证明化学反应速率慢，又因同一条件下降低温度化学反应速率减慢，所以曲线b表示的是300 K条件下的反应；根据上述分

3、析结合图像可知，、时-lg()=0.1，则=10-0.1，利用数学关系式可求出，根据反应可知，生成的M+即为转化的，则的转化率为；故答案为：b；（3）()步骤涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤中涉及碳氧键形成，所以符合题意的是步骤；()直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则此时正反应活化能会增大，根据图示可知，与反应的能量变化应为图中曲线c；()与反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则单位时间内产量会下降，但时间足够长的话，不影响最终产量，则氘代甲醇的产量：=；根据反应机理可知，若与反应，生成的氘代甲醇可能为或共2种，故答

4、案为：=；2。2（2023全国统考高考真题）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：(1)根据图1数据计算反应的_。(2)研究表明，合成氨反应在催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_(填步骤前的标号)，理由是_。(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为)使用前经还原，生成包裹的。已知属于立方晶系，晶胞参数，密度为，则晶胞中含有的原子数为_(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中

5、一种进料组成为，另一种为。(物质i的摩尔分数：)图中压强由小到大的顺序为_，判断的依据是_。进料组成中含有惰性气体的图是_。图3中，当、时，氮气的转化率_。该温度时，反应的平衡常数_(化为最简式)。【答案】(1)(2) () 在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为()(3)(4) 合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大 图4 【详解】（1）在化学反应中，断开化学键要消耗能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差，因此，由图1数据可

6、知，反应的。（2）由图1中信息可知，的，则的键能为；的，则H-H键的键能为。在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为()。（3）已知属于立方晶系，晶胞参数，密度为，设其晶胞中含有的原子数为，则晶体密度，解之得，即晶胞中含有的原子数为。（4）合成氨的反应中，压强越大越有利于氨的合成，因此，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知，在相同温度下，反应达平衡时氨的摩尔分数，因此，图中压强由小到大的顺序为，判断的依据是：合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。对比图3和图

7、4中的信息可知，在相同温度和相同压强下，图4中平衡时氨的摩尔分数较小。在恒压下充入惰性气体，反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动，因此，充入惰性气体不利于合成氨，进料组成中含有惰性气体的图是图4。图3中，进料组成为两者物质的量之比为3:1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol，达到平衡时氮气的变化量为x mol，则有：当、时，解之得，则氮气的转化率，平衡时、的物质的量分别为、2、，其物质的量分数分别为、，则该温度下因此，该温度时，反应的平衡常数。3（2023全国统考高考真题）硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小

8、麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：(1)在气氛中，的脱水热分解过程如图所示：根据上述实验结果，可知_，_。(2)已知下列热化学方程式：则的_。(3)将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：()。平衡时的关系如下图所示。时，该反应的平衡总压_、平衡常数_。随反应温度升高而_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应()，平衡时_(用表示)。在时，则_，_(列出计算式)。【答案】(1) 4 1(2)(a+c-2b)(3) 3 增大(4) 46.26 【详解】（1）由图中信息可知，当失重比为19.4%时，转化为，则，解之得=4；当失重比为38.

9、8%时，转化为，则，解之得y=1。（2） 根据盖斯定律可知，+-2可得，则(a+c-2b)。（3）将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：()。由平衡时的关系图可知,时，则，因此，该反应的平衡总压3、平衡常数。由图中信息可知，随着温度升高而增大，因此，随反应温度升高而增大。（4）提高温度，上述容器中进一步发生反应()，在同温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应()时，则，因此，平衡时。在时，则、，联立方程组消去，可得，代入相关数据可求出46.26，则，。4（2023辽宁统考高考真题）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法“炼石胆(Cu

10、SO45H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO45H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_和_(填化学式)。(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2()上述过程中NO2的作用为_。()为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是_(答出两点即可)。(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g) H=-98.9

11、kJmol-1()为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率()下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是_。a温度越高，反应速率越大b=0.88的曲线代表平衡转化率c越大，反应速率最大值对应温度越低d可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度()为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_(填标号)。()设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为e，用含p和e的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度计算)。【答案】(1) CuO SO3(2) 催化剂 反应中有污染空

12、气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高（答案合理即可）(3) cd d 【详解】（1）根据图示的热重曲线所示，在700左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO+2SO2+SO3+O2，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2，故答案为CuO、SO3。（2）(i)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中线消耗再

13、生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用；(ii)近年来，铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、同时作为催化剂的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量、产率不高（答案合理即可）。（3）(i)a根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，a错误；b从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于88%的时的反应速率图像并没有给出，无法判断=0.88的条件下是平衡转化率，b错误；c从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确；d从图像可以

14、看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d正确；故答案选cd；(ii)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d的催化剂V-K-Cs-Ce对SO2的转化率最好，产率最佳，故答案选d；(iii)利用分压代替浓度计算平衡常数，反应的平衡常数Kp=；设SO2初始量为m mol，则平衡时n(SO2)=m-me=m(1-e)，n(SO3)=me，Kp=，故答案为。5（2023湖北统考高考真题）纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量

15、变化如下：回答下列问题：(1)已知中的碳氢键和碳碳键的键能分别为和，H-H键能为。估算的_。(2)图示历程包含_个基元反应，其中速率最慢的是第_个。(3)纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为_、_。(4)1200K时，假定体系内只有反应发生，反应过程中压强恒定为(即的初始压强)，平衡转化率为，该反应的平衡常数为_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。(5)及反应的(为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_。(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成的反应速率的是_(填标

16、号)。a升高温度b增大压强c加入催化剂【答案】(1)128(2) 3 3(3) 6 10(4)(5)在反应过程中，断裂和形成的化学键相同(6)a【详解】（1）由和的结构式和反应历程可以看出，中断裂了2根碳氢键，形成了1根碳碳键，所以的=，故答案为：128；（2）由反应历程可知，包含3个基元反应，分别为：，,其中第三个的活化能最大，反应速率最慢，故答案为：3；3；（3）由的结构分析，可知其中含有1个五元环，10个六元环，每脱两个氢形成一个五元环，则总共含有6个五元环，10个六元环，故答案为：6；10；（4）1200K时，假定体系内只有反应发生，反应过程中压强恒定为(即的初始压强)，平衡转化率为，

17、设起始量为1mol，则根据信息列出三段式为：则，该反应的平衡常数=，故答案为：；（5）及反应的(为平衡常数)随温度倒数的关系如图。图中两条线几乎平行，说明斜率几乎相等，根据(R为理想气体常数，c为截距)可知，斜率相等，则说明焓变相等，因为在反应过程中，断裂和形成的化学键相同，故答案为：在反应过程中，断裂和形成的化学键相同；（6）a由反应历程可知，该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率反应速率也加快，a符合题意；b由化学方程式可知，该反应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，b不符合题意；c加入催化剂，平衡不移动，不能提高平衡转化率，c不符合题意；故答案为：

18、a。6（2023湖南统考高考真题）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。苯乙烯的制备(1)已知下列反应的热化学方程式：计算反应的_；(2)在某温度、下，向反应器中充入气态乙苯发生反应，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入_水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)；(3)在、下，以水蒸气作稀释气。作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S()随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是_，理由是_；(4)关于本反应体系中催化剂的描述错误的是_；AX射线衍射技术可测定晶体结构B

19、可改变乙苯平衡转化率C降低了乙苯脱氢反应的活化能D改变颗粒大小不影响反应速率苯乙烯的聚合苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某()的配合物促进(引发剂，X表示卤素)生成自由基，实现苯乙烯可控聚合。(5)引发剂中活性最高的是_；(6)室温下，在配体L的水溶液中形成，其反应平衡常数为K；在水中的溶度积常数为。由此可知，在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为_(所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。【答案】(1)+118(2)5(3) 苯 反应为主反应，反应为副反应，苯乙烯的选择性最大；在恒温恒压下，随乙苯转化率的增大，反应正向移动，反应不移动，则曲线b代表产物苯(4)BD(5)C6H

20、5CH2Cl(6)KKsp【详解】（1）根据盖斯定律，将-可得C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) H4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/mol；答案为：+118；（2）设充入H2O(g)物质的量为xmol；在某温度、100kPa下，向反应器中充入1mol气态乙苯发生反应。乙苯的平衡转化率为50%，可列三段式，此时平衡时混合气体总物质的量为1.5mol，此时容器的体积为V；当乙苯的平衡转化率为75%，可列三段式，此时乙苯、苯乙烯、H2物质的量之和为1.75mol，混合气的总物质的量为(1.75+x)

21、mol，在恒温、恒压时，体积之比等于物质的量之比，此时容器的体积为；两次平衡温度相同，则平衡常数相等，则=，解得x=5；答案为：5；（3）曲线a芳香烃产物的选择性大于曲线b、c芳香烃产物的选择性，反应为主反应，反应为副反应，则曲线a代表产物苯乙烯的选择性；反应的正反应为气体分子数增大的反应，反应的正反应是气体分子数不变的反应；在913K、100kPa（即恒温恒压）下以水蒸气作稀释气，乙苯的转化率增大，即减小压强，反应都向正反应方向移动，反应平衡不移动，故曲线b代表的产物是苯；答案为：苯；反应为主反应，反应为副反应，苯乙烯的选择性最大；在恒温恒压下，随乙苯转化率的增大，反应正向移动，反应不移动，

22、则曲线b代表产物苯；（4）A测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪，即用X射线衍射技术可测定Fe2O3晶体结构，A项正确；B催化剂不能使平衡发生移动，不能改变乙苯的平衡转化率，B项错误；C催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，故Fe2O3可降低乙苯脱氢反应的活化能，C项正确；D催化剂颗粒大小会影响接触面积，会影响反应速率，D项错误；答案选BD。（5）电负性ClBrI，则极性CCl键CBr键CI键，则C6H5CH2Cl更易生成自由基，即活性最高的是C6H5CH2Cl；答案为：C6H5CH2Cl；（6）Cu+在配体L的水溶液中形成Cu(L)2+，则Cu+2LCu(L)2+的平衡常数K=；CuBr

23、在水中的溶度积常数Ksp=c(Cu+)c(Br-)；CuBr在配体L的水溶液中溶解反应为CuBr+2LCu(L)2+Br-，该反应的平衡常数为=KKsp；答案为：KKsp。7（2023山东统考高考真题）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应：研究发现，在反应、中，仅对反应有催加速作用；反应速率远大于反应，近似认为反应建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：(1)一定条件下，反应、的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变_(用含的代数式表示)。(2)反应正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数

24、为，当平衡浓度为时，浓度为_，此时反应应速率_(用含和k的代数式表示)。(3)温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后_(用含y的代数式表示，下同)，反应的平衡常数为_。相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是_(填标号)。与不同盐酸相比，达浓度峰值时，浓度_(填“增大”“减小”或“不变”)，的反应_(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】(1)(2) (3) a 减小 不变【详解】（1）根据盖斯定

25、律，反应II-反应I水气变换反应，故水气变换反应的焓变；（2）T1温度时，HCOOH建立电离平衡：，c(HCOO)c(H)，故c(H)。（3）t1时刻时，c(CO)达到最大值，说明此时反应I达平衡状态。此时故t1时刻c(HCOOH)1.00.700.160.14 molL1，K(I)。t1时刻反应II达平衡过程，则c(H2)b0.16y，b(y0.16)molL1，c(HCOOH)0.14ab0.3ay，c(CO)a0.7，K(I)，a。故，K(II)。加入0.1 molL1盐酸后，H对反应I起催化作用，加快反应I的反应速率，缩短到达平衡所需时间，故CO浓度峰值提前，由于时间缩短，反应消耗的H

26、COOH减小，体系中HCOOH浓度增大，导致CO浓度大于t1时刻的峰值，故c(CO)最有可能在a处达到峰值。此时c(CO2)会小于不含盐酸的浓度，K(I)，温度不变，平衡常数不变，则的值不变。8（2023浙江统考高考真题）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：该反应分两步完成：请回答：(1)_。(2)恒定总压和水碳比投料，在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压=总压该成分的物质的量分数)如下表：条件10.400.400条件20.420.360.02在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数_。对比条件1，条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应，写出该反应方程式_。

27、(3)下列说法正确的是_。A通入反应器的原料气中应避免混入B恒定水碳比，增加体系总压可提高的平衡产率C通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为D通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是_。A按原水碳比通入冷的原料气B喷入冷水(蒸气)C通过热交换器换热若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线_。(5)在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的

28、历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是_。【答案】(1)6(2) 2 CO+3H2CH4+H2O(3)AC(4) AC (5)温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小【详解】（1）设方程式根据盖斯定律可知，=-，则；（2）条件1下没有甲烷生成，只发生了水煤气变换反应，该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下平衡时容器的总体积为V，参加反应的一氧化碳为xmol，根据已

29、知信息可得以下三段式：，解得x=4；则平衡常数；根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有二氧化碳参与，且氢气的产率降低，则该方程式为：CO+3H2CH4+H2O；（3）A一氧化碳和氢气都可以和氧气反应，则通入反应器的原料气中应避免混入，A正确；B该反应前后气体计量系数相同，则增加体系总压平衡不移动，不能提高平衡产率，B错误；C通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁，水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁，但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度，从而防止铁的氧化物被还原为单质铁，C正确；D若保持容器的体积不变，通过充入惰性气体增加体系总压，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误

30、；故选AC；（4）A按原水碳比通入冷的原料气，可以降低温度，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，A正确；B喷入冷水(蒸气)，可以降低温度，但是同时水蒸气的浓度增大，会导致CO的转化率增大，与图中变化不符，B错误；C通过热交换器换热，可以降低温度，且不改变投料比，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，C正确；故选AC；增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，则一氧化碳的的平衡转化率增大，会高于原平衡线，故图像为：；（5）反应物分子在催化剂表面的吸附是一个放热的快速过程，温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的

31、吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小。9（2023广东深圳翠园中学校考模拟预测）我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。异丁烯作为汽油添加剂的主要成分，可利用异丁烷与反应来制备。反应I：反应II：已知：回答下列问题：(1)已知：异丁烷，异丁烯，CO的燃烧热热化学方程式的焓变分别为，则_(用题目给的反应焓变来表示)(2)向恒容密闭容器中加入和，利用反应制备异丁烯。已知。已知正反应速率表示为，逆反应速率表示为，其中、为速率常数。图

32、中能够代表的曲线为_(填“”“”“”或“”)。温度为时，该反应化学平衡常数_，平衡时转化率_50(填“”、“=”、“(3) 温度较高，催化剂失活 (4)空气中氧气与产物氢气反应生成水，同时惰性的氮气加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，提高异丁烯产率(5) H2 75%【详解】（1）给反应I编为序号；反应II编为序号：；，根据盖斯定律可得出目标方程式=-，即可得，故答案为：；（2）温度越高，反应速率越快，k正、k逆越大，该反应为吸热反应，则k正增大的倍数大于k逆，则图中能够代表k送的曲线为L3；反应达到平衡时，v正=v逆，则k正cCH3CH(CH3)CH3 c(CO2) = k逆c

33、CH2=c(CH3)2c(H2O) c(CO)，K= 1，假设CH3CH(CH3)CH3的转化率为50%，Qc=0.5；（3）由图可知，a点CO2的转化率小于平衡转化率率，说明反应未达到平衡状态，但在无催化剂及ZrO2催化下反应相同时间，测得CO2的转化率相等，说明催化剂失去活性， 设起始CO2、CH4、H2O物质的量为1mol、1mol、nmol，列化学平衡三段式混合气体总物质的量为(1-a+1-a+2a+2a +n)= (2+2a+n) mol，Kp=；故答案为：温度较高，催化剂失活；（4）从产率角度分析其优点是空气中氧气与产物氢气反应生成水，同时惰性的氮气加入该分子数增加的反应中，二者均

34、可使平衡正向移动，提高异丁烯产率，故答案为：空气中氧气与产物氢气反应生成水，同时惰性的氮气加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，提高异丁烯产率；（5）在阴极氢离子也易得到电子转化为H2，则阴极生成的副产物可能是H2；标准状况下，当阳极生成氧气体积为224mL时，转移电子的物质的量为 0.04mol，测得阴极区内的c( HCOO-) = 0.015mol/L，转移电子的物质的量为0.015mol/L1L2 = 0.03mol，电解效率为=75%，故答案为：H2；75%。10（2023云南楚雄统考模拟预测）O3具有杀菌消毒作用，但是O3含量过大时对人体有害。已知O3的氧化能力比O2的强

35、，O3氧化2-甲基-2-丁烯(C5H10)的有关反应如下： C5H10(g) +2O3 (g) CH3COCH3(g)+CH3CHO(g)+2O2(g)H10CH3CHO(g) +O3(g) CH3COOH(g)+O2(g)H2”、 “”或“=”)p2 ，判断依据是_。(4)在一定温度下，向一恒容密闭容器中充入一定量O3，发生反应2O33O2，气体总压强与时间关系如图2所示。010 min时，O2分压变化率为_kPamin-1(5)一定温度、总压强保持在96.0 kPa下，向一密闭容器中充入1 mol C5H10 (g)和3 mol O3(g)发生反应和反应，一段时间后达到平衡，测得C5H10

36、的转化率为80%，CH3COOH的物质的量与C5H10相同。计算反应的平衡常数Kp=_ kPa (用分压计算的平衡常数为Kp，分压等于总压 物质的量分数)(6)最新技术是以固体聚合物电解质(SPE)膜为复合电极，酸性溶液为电解质溶液，电解水制备臭氧。阳极上的电极反应式为_。【答案】(1)H1+H2(2)AD(3) 该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动 该反应的正反应是气体分子数增大的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动(4)3(5)108(6)3H2O- 6e- =6H+O3 【详解】（1）已知：C5H10(g) +2O3 (g) CH3COCH3(g)+CH3CHO(g)

37、+2O2(g)H1CH3CHO(g) +O3(g) CH3COOH(g)+O2(g)H2由盖斯定律可知，+得：C5H10(g) + 3O3(g) CH3COCH3 (g) +CH3COOH(g) +3O2(g)，则H=H1+H2；（2）A当反应完全进行时，O2的体积分数等于50%，由于反应为可逆反应，进行不完全，故达到平衡时，O2的体积分数小于50%，A正确；B容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，B错误；C加入催化剂可以改变反应的速率，故在反应达到平衡之前，可以能提高单位时间内2-甲基- 2-丁烯的转化率，C错误；D平衡后，及时分离出CH3COOH

38、，导致平衡正向移动，从而能提高CH3COCH3的平衡产率，D正确；故选AD；（3）该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故在一定压强下，随着温度升高， C5H10的平衡转化率降低；反应的正反应是气体分子数增大的反应，相同条件下，减小压强，平衡向正反应方向移动，使得C5H10的平衡转化率增大，故p1bc 反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动(4)【详解】（1）2H2S(g)S2(g)+2H2(g) H1=+180 kJmol1CH4(g)+S2(g)CS2(g)+2H2(g) H2=+81 kJmol1由盖斯定律可知，+得反应CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2

39、(g)，则H3=+261kJmol1；反应为熵增的吸热反应，则反应能够自发的条件是高温；（2）在1000时，已知G=RTlnK，则反应的lnK=、反应的lnK=，故反应平衡常数更大，平衡时硫化氢的转化率更高；（3）相同条件下，增加甲烷的投料，平衡正向移动，会促进硫化氢的转化，故a、b、c由大到小的顺序为abc；反应为吸热反应，温度越高，平衡正向移动，导致反应H2S平衡转化率增大；（4）已知：在T、 kPa条件下，将n(H2S):n(CH4)=1:1的混合气进行反应，同时发生副反应CH4(g)C(s)+2H2(g)，假设硫化氢、甲烷投料均为1mol，达到平衡时，H2S的转化率为80%，CH4的转

40、化率为90%，则：则平衡是甲烷、硫化氢、二硫化碳、氢气的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.4mol、2.6mol，总的物质的量为3.3mol，甲烷、硫化氢、二硫化碳、氢气分压分别为pkPa、pkPa、pkPa、pkPa，故则反应的Kp=；12（2023辽宁沈阳辽宁实验中学校考模拟预测）国家提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，利用加氢制甲醇将成为实现目标的最佳路径利用加氢制甲醇的有关反应如下：(1)已知：反应中相关的化学键键能数据如下化学键键能803436414326464则_ kJmol1。(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时加入、发生上述反应，测

41、得的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。压强：、的关系为_。250、条件下，此时反应的化学平衡常数_(用含的代数式表示，分压=总压物质的量分数)。要使反应在一定条件下建立的平衡正向移动，可采取的措施有_(填字母)。A缩小反应容器的容积B恒压条件下充入He气C升高温度D降低温度E使用合适的催化剂F从平衡体系中及时分离出(3)实际合成反应时，不同条件下，、的体积比为1:3反应时，会有生成。在恒压条件下，某时间段内选择性(选择性)和产率随温度的变化如图所示：合成甲醇最适宜的温度为_；a、b两点的转化率：a点_b点(填“”“”或“”)，理由是_。【答案】(1)46(2) ADF(3) 230 ”、“

42、=”、“ 之后，随温度升高，催化剂活性降低，催化剂对速率降低的影响强于温度升高对速率加快的影响【详解】（1）向恒压容器中充入0.2molC2H4、0.2molH2和0.2molCO，反应正向进行，达到平衡时放出15.48kJ的能量，向相同容器中充入0.4molCH3CH2CHO，反应逆向进行，达到的平衡与原平衡相同，吸收20.64kJ的能量，则该反应的H1=(-15.48-20.642)kJ/mol5=-129kJ/mol。ACO的消耗速率等于CH3CH2CHO的生成速率，两者都表示正反应速率，无法说明反应达到平衡，A错误；B反应在恒压容器中进行且不是等体积反应，随着反应进行，容器的体积发生变

43、化，气体总质量不变，则气体密度不断变化，气体的密度不变可说明反应达到平衡，B正确；C平衡常数K只与温度有关，温度不变的情况下K值不变，不能说明反应达到平衡，C错误；D该反应不是等体积反应，随着反应进行，气体的物质的量不断变化，气体平均摩尔质量不断变化，气体平均摩尔质量不变说明反应达到平衡，D正确；故答案选BD。（2）随着的增大，反应、反应化学平衡均正向移动，乙烯的平衡转化率不断增大，但是较大时，反应进行程度增大，导致丙醛选择性减小且乙烯的转化率趋于稳定，则表示乙烯转化率的曲线为b。（3）不妨令n(C2H4)：n(CO)：n(H2)=1mol，达到平衡时C2H4的转化率为80%，即反应掉C2H4

44、0.8mol，C2H6的选择性为25%，则生成的C2H6有0.8mol25%=0.2mol，则反应消耗的H2有0.2mol，消耗的C2H4有0.2mol，反应消耗的C2H4为0.6mol，消耗的H2为0.6mol，共消耗H20.8mol，H2的转化率为80%。反应，反应，平衡时，n(C2H4)=0.2mol，n(H2)=0.2mol，n(CO)=0.4mol，n(C2H6)=0.2mol，n(CH3CH2CHO)=0.6mol，气体总物质的量为1.6mol，初始时气体总物质的量为3mol，总压为3pkPa，则平衡时各物质分压为p(C2H4)=0.2pkPa，n(H2)=0.2pkPa，n(CO

45、)=0.4pkPa，n(C2H6)=0.2pkPa，n(CH3CH2CHO)=0.6pkPa，Kp=kPa-2（4）从图中可知B点乙烯的转化率大于D点，但都小于该温度下的平衡转化率，说明开始时随着温度的升高，反应速率增大，乙烯的转化率不断增大，但是随着温度进一步升高，催化剂活性降低，催化剂降低对反应速率降低的影响强于温度升高对反应速率加快的影响，因此v(B)v(D)。15（2023湖南长沙长沙市明德中学校考模拟预测）氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题：(1)查阅资料：标准摩尔生成焓是指在25和101kPa时，由元素最稳定的单质生成1

46、mol纯化合物时的焓变，符号为。已知以下物质的标准摩尔生成焓如下表所示。物质NH3(g)H2O(g)由此可得_kJ/mol。(2)氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应、。反应：反应：为分析某催化剂对该反应的选择性，将1molNH3和2molO2充入1L密闭容器中，在不同温度相同时间下，测得有关物质的量关系如图。该催化剂在低温时对反应_(填“”或“”)的选择性更好。520时，容器中NH3的转化率=_高于840时，NO的产率降低的可能原因是_(填选项字母)。ANH3溶于水BNH3的浓度降低C反应I的平衡常数变小D催化剂活性降低(3)已知反应，某研究小组研究不同温度T

47、1、T2下的平衡状态中lgp(NO2)和lgp(SO3)两个压强对数的关系如图所示，实验初始时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等。a、b两点体系压强pa与pb的比值_；同一温度下图像呈线性变化的理由是_温度为T1时化学平衡常数Kp=_(4)某同学设计用NO空气质子交换膜燃料电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理。燃料电池放电过程中负极的电极反应式为_。若甲装置中消耗22.4LO2(标况)，则乙装置中SO2和NO转化的物质的量共有_mol。【答案】(1)-1268(2) 60% CD(3) 该反应为气体体积不变的反应，又起始时两反应物和两生

48、成物的浓度对应相等，改变压强平衡不移动，建立等效平衡，则同一温度下图像呈线性变化 0.01(4) 2.8【详解】（1）由题目所给数据可写出如下热化学方程式：，由盖斯定律：，得。答案为 1268；（2）由图示知，在低温时，生成N2比生成NO多，故该催化剂在低温时对反应选择性更好；从图看N2、NO均为0.2mol，由方程式得到关系式为NH3NO计算产生NO时消耗的NH3为0.2mol，2NH3N2产生N2时消耗NH3为0.4mol。所以NH3的转化率为。由于反应用到了催化剂，故此时NO产率降低有可能是因为温度过高导致催化剂活性下降。另外此反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO产率

49、下降，故选CD；答案为；60%；CD；（3）该反应为气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，若实验初始时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等，则平衡时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等，由图可知，a点p(NO2)=10、p(SO3)=1，b点p(NO2)=100、p(SO3)=10，则a、b两点体系压强pa与pb的比值；该反应为气体体积不变的反应，反应过程中气体分子总数不变，改变压强平衡不移动，则同一温度下图像呈线性变化，由图可知，温度为T1时，a点、，平衡时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等，则，。答案为；该反应为气体体积不变的反应，又起始时两反应物和两生成物的浓度对应相等，改变压强平衡不移动，建立等效平衡，则同一温度下图像呈线性变化；0.01；（4）由图可知，Pt()电极是燃料电池的负极，水分子作用下一氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根和氢离子，电极反应式为。若甲装置中消耗22.4L氧气，由得失电子数目守恒可知，乙装置中二氧化硫和一氧化氮转化的物质的量之和为。答案为；2.8。