2020-2021年高考化學一輪易錯點強化訓練：化學反應原理綜合題01

1、2020-2021年高考化學一輪易錯點強化訓練：化學反應原理綜合題011（2020貴州銅仁高三三模）CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣。工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與水進行高溫重整制備合成氣。（1）已知：CH4、H2和CO 的燃燒熱(H)分別為890.3 kJ/mol、285.8 kJ/mol和283.0kJ/mol，且1 mol液態(tài)水汽化時的能量變化為44.0 kJ。則甲烷與水蒸氣在高溫下反應制取合成氣的熱化學方程式為_。（2）在一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中充入0.40 mol CH4(g)和0.60 mol H2O (g)，測得CH4(g)和H2(g)的

2、物質的量濃度隨時間變化如表所示：t/min01234CH4/(mol/L)0.20.130.10.10.09H2/(mol/L)00.20.30.30.33計算該反應第一次達平衡時的平衡常數(shù)K=_。3 min時改變的反應條件可能是_。（3）已知溫度、壓強、投料比Xn(CH4)/n(H2O)對該反應的影響如圖所示。圖1中的兩條曲線所示的投料比的關系：X1_X2(填“=”“”或“”，下同)。圖2中兩條曲線所示的壓強的關系：p1_ p2。（4）以合成氣為原料可以制備二甲醚，將n(H2):n(CO)=3:1 投入體積固定密閉容器中發(fā)生反應：3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)

3、H0，2 分鐘達平衡。升溫，反應重新達平衡。下列關于兩次平衡的比較中正確的是_。AH2體積分數(shù)不變 BCO 體積分數(shù)增大C混合氣體平均摩爾質量不變 D反應速率和平衡常數(shù)均增大（5）以二甲醚(設雜質不參與反應)、KOH溶液為原料可設計成燃料電池：放電時，負極的電極反應式為_。設裝置中盛有100.0 mL 3.0 mol/L KOH 溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為6.72 L，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關系為_?！敬鸢浮浚?）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H= +206.1 kJ/mol （2）0.135 升高溫度或增

4、大 H2O(g)的濃度或減小 CO 的濃度 （3） （4）AB （5）CH3OCH312e+16OH+=2CO+11H2O c(K+)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H+) 【解析】【分析】（1）根據(jù)燃燒熱寫出熱化學方程式，利用蓋斯定律計算；（2）反應方程式為CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)根據(jù)三行式代入平衡常數(shù)表達式進行計算；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知3min時達到平衡，再根據(jù)4min時各組分濃度變化量判斷改變的條件；（3）碳水比n(CH4)/n(H2O)值越大，平衡時甲烷的轉化率越低，含量越高；根據(jù)壓強對平衡移動影響，結合圖象分析解答；（4）A根據(jù)三段式計算氫氣的體積分數(shù)；B

5、升高溫度，平衡逆向移動，CO 體積分數(shù)增大；C升高溫度，平衡逆向移動，氣體的總質量不變，物質的量增大，混合氣體平均摩爾質量減?。籇升高溫度，平衡逆向移動，反應速率增大，但平衡常數(shù)減小；（5）CH3OCH3燃料電池工作時，負極發(fā)生氧化反應，CH3OCH3失電子被氧化反應；計算氧氣的物質的量，進而計算生成二氧化碳的物質的量，根據(jù)n(KOH)與n(CO2)比例關系判斷反應產(chǎn)物，進而計算溶液中電解質物質的量，結合鹽類水解與電離等判斷【詳解】（1）已知：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)H=285.8kJmol1CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=283.0kJmol1CH4(g)+2O2(g)

6、=CO2(g)+2H2O(l)H=890.3kJmol1，H2O(g)=H2O(l)H=44.0kJmol1，利用蓋斯定律將+3可得：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=(44.0kJmol1)+(890.3kJmol1)(283.0kJmol1)3(285.8kJmol1)=+206.1 kJmol1，則甲烷與水蒸氣在高溫下反應制取合成氣的熱化學方程式為CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H= +206.1 kJ/mol。故答案為：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H= +206.1 kJ/mol；（2） 所以K= =0.135，故答案

7、為：0.135；3min時改變的反應條件，反應向正反應方向進行，可能為升高溫度或增大H2O的濃度或減小CO的濃度，故答案為：升高溫度或增大H2O的濃度或減小CO的濃度；（3）碳水比n(CH4)/n(H2O)值越大，平衡時甲烷的轉化率越低，含量越高，圖1中的兩條曲線所示的投料比的關系：X1X2。故答案為：；該反應正反應是氣體體積增大的反應，增大壓強平衡向逆反應方向移動，平衡時甲烷的含量增大，圖2中兩條曲線所示的壓強的關系：p1 p2。故答案為：；（4）以合成氣為原料可以制備二甲醚，將n(H2):n(CO)=3:1 投入體積固定密閉容器中發(fā)生反應：A AH2體積分數(shù)= ，H2體積分數(shù)不變，故A正確

8、；B升高溫度，平衡逆向移動，CO 體積分數(shù)增大，故B正確；C升高溫度，平衡逆向移動，氣體的總質量不變，物質的量增大，混合氣體平均摩爾質量減小，故C錯誤； D升高溫度，平衡逆向移動，反應速率增大，但平衡常數(shù)減小，故D錯誤；故答案為：AB；（5）放電時，二甲醚在堿性條件下失電子發(fā)生氧化反應，負極的電極反應式為CH3OCH312e+16OH=2CO+11H2O。故答案為：CH3OCH312e+16OH=2CO+11H2O；參與反應的氧氣在標準狀況下體積為6.72L，物質的量為=0.3mol，根據(jù)電子轉移守恒可知，生成二氧化碳為2=0.2mol，n(KOH)=0.1L3.0molL1=0.3mol，n

9、(KOH)：n(CO2)=0.3mol：0.2mol=3：2，發(fā)生反應2CO2+3KOH=K2CO3+KHCO3+H2O，溶液中碳酸根水解，碳酸氫根的水解大于電離，溶液呈堿性，故c(OH)c(H)，碳酸根的水解程度大于碳酸氫根，故c(HCO3)c(CO32)，鉀離子濃度最大，水解程度不大，碳酸根濃度遠大于氫氧根離子，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關系為c(K+)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H+)。故答案為：c(K+)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H+)。2（2020廣東惠州高三一模）甲醇是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)中有著重要的應用。（1）已知

10、：CH3OH(l)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H638.5kJmol1CO(g)1/2O2(g)CO2(g) H283.0kJmol1H2O(l)H2O(g) H44.0kJmol1則反應CH3OH(l)O2(g)CO(g)2H2O(l)的H_kJmol1。（2）工業(yè)上利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下：.CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H1.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H20.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H30已知升高溫度，反應的平衡常數(shù)K減小，則該反應的H1_0(填“”或

11、“”)對反應而言，下列敘述中，能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是_。a.單位時間內(nèi)消耗1molCO2的同時生成3molH2b.反應過程中c(CO2)：c(CH3OH)1：1c.恒溫恒容時，混合氣體的密度保持不變d.絕熱恒容時，反應的平衡常數(shù)不再變化上述反應體系中，當合成氣的組成n(H2)/n(COCO2)2.50時，體系中CO的平衡轉化率()與溫度和壓強的關系如圖所示。則圖中壓強由大到小的順序為_，(CO)值隨溫度升高而減小的原因是_。（3）用甲醇、二氧化碳可以在一定條件下合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，簡稱DMC)，其反應的化學方程式為：2CH3OH(g)CO2(g)CH3OCOOCH3(g

12、)H2O(g)。在體積為2L的密閉容器中投入4molCH3OH和2molCO2合成DMC，一定條件下CO2的平衡轉化率()與溫度、壓強的變化關系如圖所示。則：A點時該反應的平衡常數(shù)K_(molL1)1。A、B、C三點的速率v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的順序為_。（4）寫出以KOH溶液為電解質溶液，甲醇燃料電池的負極反應式：_。【答案】（1）443.5 kJmol1 （2）P2P1 升高溫度時，反應是放熱反應，平衡向逆反應方向移動，使得平衡體系中CO的量增大；反應是吸熱反應，溫度升高，平衡向正反應方向移動，又使平衡體系中CO的量增大，總結果，隨溫度升高CO的轉化率減小 （3）0.5 v(

13、C)v(B)v(A) CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O 【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，2可得CH3OH(l)O2(g)CO(g)2H2O(l)，因此該反應的H(638.5 kJmol1)(283.5 kJmol1)244 kJmol1=443.5 kJmol1，故答案為：443.5 kJmol1；（2）已知升高溫度，反應的平衡常數(shù)K減小，則該反應是放熱反應，該反應的的H10，故答案為：P2P1；由圖可知，壓強一定時，隨溫度的升高，CO的轉化率減小，反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡體系中CO的量增大，反應是吸熱反應，溫度升高，平衡向正反應方向移動，又使平衡體系中

14、CO的量增大，總結果，隨溫度升高CO的轉化率減小，故答案為：P3P2P1；升高溫度時，反應是放熱反應，平衡向逆反應方向移動，使得平衡體系中CO的量增大；反應是吸熱反應，溫度升高，平衡向正反應方向移動，又使平衡體系中CO的量增大，總結果，隨溫度升高CO的轉化率減小；（3）A點的轉化率為50%，列三段式：則A點的平衡常數(shù)為K=0.5，故答案為：0.5；溫度越高，壓強越大，反應速率越快；該反應為氣體分子數(shù)減小的反應，壓強越大轉化率越高，故P2P1，A、B兩點溫度相同，C點溫度最高，故v(C)v(B)v(A)，故答案為：v(C)v(B)v(A)；（4）甲醇燃燒的化學方程式為：2CH3OH(l)3O2(

15、g)2CO2(g)4H2O(g)，甲醇燃料電池負極發(fā)生氧化反應，電解質溶液為堿性，因此其負極反應式為CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O，故答案為：CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O。3（2020湖南衡陽市一中高三月考）甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇。該反應的熱化學方程式為：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H1=116 kJ/mol（1）已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H2= 283 kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(g) H3= 242kJ/mol則表示l mol氣態(tài)甲醇完全燃燒

16、生成CO2和水蒸氣時的熱化學方程式為：_。（2）下列措施中有利于增大該反應的反應速率的是_(填字母代號)。A隨時將CH3OH與反應混合物分離 B降低反應溫度C增大體系壓強 D使用高效催化劑（3）在容積為1 L的恒容容器中，分別研究在230、250和270三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質的量均為l mol)與CO平衡轉化率的關系。請回答：在上述三種溫度中，曲線Z對應的溫度是_；利用圖中a點對應的數(shù)據(jù)，計算出曲線Z在對應溫度下，反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=_。（4）一氧化碳可將金屬氧化物還原為金屬單質和二氧化

17、碳。四種金屬氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳還原時，lg與溫度(T)的關系如圖。700時，其中最難被還原的金屬氧化物是_(填化學式)。（5）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質，其Ksp=2.8109。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為5.6105 mol/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為_mol/L?！敬鸢浮浚?）CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=651 kJ/mol （2）CD （3）270 4

18、 （4）Cr2O3 （5）2104 【解析】【分析】（1）根據(jù)蓋斯定律，將題中熱化學方程式疊加，可得出甲醇完全燃燒生成二氧化碳的熱化學方程式；（2）根據(jù)平衡移動原理進行判斷，溫度升高，反應速率加快，使用催化劑，反應速率加快；（3）合成甲醇的反應是放熱反應，溫度升高，轉化率降低；先確定a點時的各種物質的濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)表達式K=；（4）物質越難被還原，反應產(chǎn)生的CO2濃度越小，CO濃度越大，lg越大；（5）計算平衡時鈣離子、碳酸根離子的濃度，利用碳酸鈣沉淀的溶度積計算生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度?！驹斀狻浚?）已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H2= 283 kJ/molH

19、2(g)+O2(g)=H2O(g) H3= 242 kJ/molCO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H1= 116 kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律：+2，整理可得：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=651 kJ/mol；（2）A隨時將CH3OH與反應混合物分離，CH3OH的濃度減小，反應速率降低，A不符合題意；B溫度降低，反應速率變小，B不符合題意；C體系壓強增大，單位體積內(nèi)反應物分子數(shù)增加，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增加，反應速率加快，C符合題意；D使用催化劑，反應速率加快，D符合題意；故合理選項是CD；（3）根據(jù)反應CO(g)+2H2(g)=C

20、H3OH(g) H1= 116 kJ/mol可知：該反應的正反應是放熱反應，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應分析移動，溫度越高，轉化率越低，所以曲線Z對應的溫度是270；CO起始時物質的量是1 mol， n(H2)=n(CO)=1.5 mol，在a點時CO的轉化率是50%，反應消耗了1 mol50%=0. 5mol CO，消耗氫氣1 mol，根據(jù)物質反應轉化關系可知平衡時，n(CO)=0.5 mol，n(H2)=1.5 mol20.5 mol=0.5 mol，n(CH3OH)=0.5 mol，由于容積為1 L，所以物質的平衡濃度：c(CO)=c(H2)=c(CH3OH)=0.5 mol/L，故

21、該反應的平衡常數(shù)K=4；（4）物質越難被還原，反應達到平衡產(chǎn)生的CO2濃度越小，CO濃度越大，平衡時lg越大。根據(jù)圖象可知：在這幾種金屬氧化物還原與lg的關系可知：Cr2O3最難被還原；（5）根據(jù)碳酸鈣沉淀的溶度積表達式Ksp=c(Ca2+)c()，混合溶液中c()=5.6105 mol/L=2.8105 mol/L，則生成沉淀所需Ca2+的最小濃度c(Ca2+)= mol/L=1.0105 mol/L，則原溶液中Ca2+的最小濃度c(Ca2+)=1104 mol/L2=2104 mol/L。4（2020湖北華中師大一附中高三模擬）推動煤炭清潔高效利用是未來煤炭利用的發(fā)展方向，其中煤制天然氣（

22、主要成分甲烷）能對燃氣資源有重要補充作用。在催化劑作用下，其涉及的主要反應如下：CO(g) +3H2(g)CH4 (g)+H2O(g)H1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H241.2 kJmol1CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H3其副反應（積碳反應）如下：2CO(g)CO2(g)+C(s) H4172.0kJmol1CO2(g)+2H2(g)2H2 O(g)+C(s) H590.0kJmol1CO(g)+H2(g)H2 O(g)+C(s) H6131.0kJmol1（1）荷蘭埃因霍溫大學學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在催化劑鈷表面上反應的反應歷程，

23、如圖所示，其中吸附在鈷催化劑表面上的物種用*標注。該歷程中最大能壘E正_ kJmol1，寫出該步驟的化學方程式_。H3_kJmol1。（2）若原料氣n(H2)：n(CO)3：1，且反應容器中只考慮主要反應。在催化劑作用下合成天然氣，平衡時各組分的體積分數(shù)隨溫度、壓強變化如圖2、圖3所示。根據(jù)圖象分析，反應在_溫（填“高”或“低”）、_壓（填“高“或“低”）條件下有利于反應進行。T2，0.1MPa恒壓條件條件下，平衡時反應體系平衡組成如表所示。組分CH4H2OH2CO2CO體積分數(shù)xabcde該條件下CO的總轉化率表達式_。Kp、Kx分別是以分壓、物質的量分數(shù)表示的平衡常數(shù)，反應的Kx_。（以K

24、p和p總表示）（3）若反應容器中考慮主、副反應。維持p總0.1MPa恒定，平衡時CO轉化率和積碳的選擇性（積碳的選擇性100%）隨溫度和進料氣中水蒸氣量的變化如圖4和圖5所示。其中n（H2）：n（CO）：n（H2O）3：1：X，代表原料氣中H2、CO和H2O三者的物質的量之比，X為一變量，下列說法正確的是_。A 圖4中，隨著X的增大，CO轉化率略有降低，可能原因是反應式中H2O為生成物，增加水蒸氣的量會促使平衡向逆反應方向移動B 圖5中，X較低時，在800850積碳選擇性減小的原因可能是副反應為放熱反應，溫度較高，積碳反應平衡逆向移動C 圖5中，X較高時，在550800積碳選擇性較低的主要原因

25、是水蒸氣的稀釋作用使積碳反應速率減小D 總體上說，X較高，溫度低于450利于降低積碳，減少積碳對催化劑的影響（4）生物電化學系統(tǒng)還原CO2是另一種產(chǎn)生甲烷的方法，裝置如圖所示，請寫出電解時陰極的電極反應式_?！敬鸢浮浚?）136.1 CO*+2H*+2H2(g)C*+O*+2H*+2H2(g) 165.0 （2）低 高 100% Kpp總2 （3）ABD （4）CO2+8H+8eCH4+2H2O。 【解析】【分析】（1）根據(jù)圖中信息得出該歷程中最大能壘和該步驟的化學方程式。根據(jù)圖像得到第I個反應的H1，利用蓋斯定律計算。（2）根據(jù)圖中信息可知有利于合成天然氣的條件；根據(jù)碳元素守恒計算CO的總轉

26、化率；根據(jù)壓強平衡常數(shù)表達式進行分析。（3）根據(jù)圖中信息和利用平衡移動原理進行分析。（4）生物電化學系統(tǒng)還原CO2是另一種產(chǎn)生甲烷的方法，CO2中碳化合價降低得到電子變?yōu)榧淄椤！驹斀狻浚?）根據(jù)圖中信息得出該歷程中最大能壘是相對能量7.8 kJmol1到143.9 kJmol1，即E正136.1 kJmol1，寫出該步驟的化學方程式CO*+2H*+2H2(g)C*+O*+2H*+2H2(g)；故答案為：136.1；CO*+2H*+2H2(g)C*+O*+2H*+2H2(g)。根據(jù)圖像得到CO(g) +3H2(g)CH4(g)+H2O(g) H1206.2 kJmol1，第I個方程式減去第II個

27、方程式得到第III個方程式：H3165.0 kJmol1；故答案為：165.0。（2）根據(jù)圖中信息可知在低溫高壓下有利于合成天然氣，該條件下下平衡時甲烷的體積分數(shù)較大，同時積碳較少；故答案為：低溫；高壓。根據(jù)碳元素守恒，該條件下CO的總轉化率表達式100%。Kp、Kx分別是以分壓、物質的量分數(shù)表示的平衡常數(shù)，反應的，從而得到KxKpp總2；故答案為：100%；Kpp總2。（3）圖4是不同CO轉化率的等高線，圖5是不同積碳選擇性的等高線。根據(jù)平衡移動原理可知，增加水蒸氣的量使反應I平衡逆向移動，CO轉化率略下降，平衡II向正反應方向移動，CO轉化率升高。而根據(jù)圖像可知，實際上CO轉化率略下降，則

28、反應I為主導，故A正確；根據(jù)積碳反應IV、V、VI為放熱反應分析可知，X較小，溫度較高時，積碳反應平衡逆向移動，積碳選擇性減少，故B正確；X較高時，在550800積碳選擇性較低的主要原因是水蒸汽量增加使積碳反應V、VI平衡逆向移動，故C錯誤；當X較高，溫度低于450，對應的積碳選擇性低于0.032，有利于降低積碳，減少積碳對催化劑的影響，故D正確；綜上所述，答案為：ABD。（4）生物電化學系統(tǒng)還原CO2是另一種產(chǎn)生甲烷的方法，CO2中碳化合價降低得到電子變?yōu)榧淄椋陔娊獬仃帢O發(fā)生反應，其陰極的電極反應式CO2+8H+8eCH4+2H2O；故答案為：CO2+8H+8eCH4+2H2O。5（202

29、0湖南師大附中高三月考）煙道氣和汽車尾氣(氮氧化物、NH3等)是造成霧霾天氣污染的原因之一，研究這些排放氣的處理是化學工作者研究的重要課題。（1）已知反應2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的H=163kJmol1，1molN2(g)、1molO2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收945kJ、498kJ的能量，則1molN2O(g)分子中化學鍵斷裂時需要吸收的能量為_kJ。（2）在一定溫度下的恒容容器中，反應2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示：反應時間01020304050607080C(N2O)/molL10.0800.0700.0600.0500.040

30、0.0300.0200.0100.000在020min時段，反應速率v(N2O)量為_molL1min1。若N2O起始濃度c0為0.100mol/L，則反應至30min時N2O的轉化率=_。下圖中的半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間。當溫度為T1、起始壓強為p0、反應至1min時，體系壓強p=_(用p0表示)。（3）碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率，反應歷程為：第一步I2(g)2I(g)(快反應)第二步I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢反應)第三步IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I(g)(快反應)實驗表明，含碘時N2O分解速率方程v=kc(N2O

31、)c0.5(I2)(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是_(填字母代號)。A第一步對總反應速率起決定作用B第二步活化能比第三步大CN2O分解反應中，k(含碘)k(無碘)DI2濃度與N2O分解速率無關（4）已知2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H=744kJ/mol，為研究汽車尾氣轉化為無毒無害物質的有關反應，在密閉容器中充入10molCO和8molNO發(fā)生反應，如圖所示為平衡時NO的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系。該反應達到平衡后，為了在提高反應速率同時提高NO的轉化率，可采取的措施有_(填字母代號)。a.改用高效催化劑 b.縮小容器的體積 c.升高溫度 d.增加CO的濃度壓強為1

32、0MPa、溫度為T1下，若反應進行到20min達到平衡狀態(tài)，容器的體積為4L，計算該溫度下平衡常數(shù)Kp=_(保留兩位有效數(shù)字；用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質的量分數(shù))。若在D點對反應容器降溫的同時縮小體積至體系壓強增大，重新達到的平衡狀態(tài)可能是圖中AG點中的_點。【答案】（1）1112.5 （2）1.0103 30.0% （3）1.25p0 BC （4）bd 0. 089（MPa1） G 【解析】【分析】根據(jù)反應熱=反應物的總鍵能生成物的總鍵能求出化學鍵斷裂時吸收的能量；根據(jù)v=求出反應速率；根據(jù)轉化率=100%求出；根據(jù)壓強之比等于物質的量之比求出半衰期時的壓強；根據(jù)題中信息和反

33、應速率是由慢反應決定來判斷；根據(jù)該反應的正反應是反應前后氣體體積減小的放熱反應，由反應速率的影響因素和平衡移動來判斷；根據(jù)化學平衡的“三段式”計算平衡常數(shù)Kp；根據(jù)題中信息，降溫和增壓，平衡均正向移動判斷；據(jù)此解答?！驹斀狻浚?）設1molN2O(g)分子中化學鍵斷裂時需要吸收的能量為Q，由2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的H=163kJmol1反應可得，H=2Q2945kJ/mol498kJ/mol=163kJmol1，解得Q=1112.5kJ；答案為1112.5。（2）由表中數(shù)據(jù)可知，起始c(N2O)=0.080mol/L，20min末時c(N2O)=0.060mol/L，則在02

34、0min時段，反應速率v(N2O)=1.0103molL1min1；答案為1.0103。由表中數(shù)據(jù)可知，每隔10min，c(N2O)的變化量相等，單位時間內(nèi)c(N2O)的變化量是定值，即N2O的分解速率是定值，反應速率v(N2O)= 1.0103molL1min1不變，若N2O起始濃度為0.100mol/L，反應30min后消耗1.0103molL1min130min=0.03mol/L，反應至30min時N2O的轉化率=100%=30.0%；答案為30.0%。壓強之比等于物質的量之比，半衰期指的是任一濃度N2O消耗一半所需要的時間，由反應方程式2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)可知，設

35、起始時有2molN2O，t1時生成1mol N2和0.5mol O2，還剩1molN2O，故混合氣體的總物質的量為n(總)=(1+0.5+1)mol=2.5mol，因此在T1、p0下反應后的物質的量是起始的1.25倍，故p=1.25p0；答案為1.25p0。（3）A第二步慢反應對總反應速率起決定作用，故A錯誤；B第二步反應慢，第三步反應快，活化能大反應速率慢，第二步活化能比第三步大，故B正確；C由題中信息可知，碘的存在提高N2O的分解速率，v=kc(N2O)c0.5(I2)中v與k成正比，則k(含碘)k(無碘)，故C正確；D根據(jù)N2O分解反應的分解速率方程即v=kc(N2O)c0.5(I2)可

36、知，k值與是否含碘蒸氣有關，故D錯誤；由上可得BC正確，答案為BC。（4）a改用高效催化劑，只改變化學反應速率不影響平衡移動，所以NO轉化率不變，故a錯誤；b縮小容器的體積相當于增大壓強，反應速率加快，由于該反應的正反應是反應前后氣體體積減小的反應，增大壓強平衡向氣體體積縮小的方向移動，即平衡正向移動，NO轉化率提高，故b正確；c升高溫度，反應速率加快，由于該反應的正反應為放熱反應，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即平衡逆向移動，NO轉化率降低，故c錯誤；d增加CO的濃度反應速率加快，增大反應物濃度，平衡正向移動，NO轉化率提高，故d正確；答案為bd。設參加反應的CO的物質的量為x，可逆反應，平衡時混合氣體物質的量n(總)=(8x+10x+x+0.5x)mol=(180.5x)mol，由題中圖示可知，在10MPa、溫度為T1下，平衡時NO的體積分數(shù)為25%，即100%=25%，解之x=4，平衡時p(NO) =10MPa=2.5MPa，p(CO)=10MPa=3.75MPa，p(CO2)=10MPa=2.5MPa，p(N2)=10MPa=1.25MPa，該溫度下平衡常數(shù)Kp=0.089（MPa1）；答案為0.089（MPa1）。相同壓強下降低溫度平衡正向移動，NO體積分數(shù)減小，同一溫度下增大壓強平衡正向移動NO體積分數(shù)減小，所以符合條件的