新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)檢測卷專題15 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題（含解析）

專題15化學(xué)反應(yīng)原理綜合題（本卷共10小題，滿分100分，考試用時(shí)75分鐘）可能用到的相對原子質(zhì)量：H1Li7B11C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5一、非選擇題：本題共10個(gè)小題，每小題10分，共100分。1．我國自主研發(fā)的DMTO技術(shù)是以煤或天然氣代替石油作原料生產(chǎn)乙烯和丙烯的新技術(shù)。DMTO工業(yè)化技術(shù)的成功研發(fā)，對開辟我國烯烴產(chǎn)業(yè)新途徑具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)煤氣化包含一系列化學(xué)反應(yīng)，熱化學(xué)方程式如下：①SKIPIF1<0

SKIPIF1<0②SKIPIF1<0

SKIPIF1<0③SKIPIF1<0

SKIPIF1<0，則a=_______。(2)在一定溫度下，向某剛性容器中充入一定量SKIPIF1<0、SKIPIF1<0僅發(fā)生反應(yīng)：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0。下列情況表明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填標(biāo)號)。A．混合氣體的密度保持不變 B．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變C．混合氣體的總壓強(qiáng)保持不變 D．含碳粒子總濃度保持不變(3)向一密閉容器中充入SKIPIF1<0，發(fā)生反應(yīng)：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0。其他條件不變時(shí)，SKIPIF1<0的平衡轉(zhuǎn)化率隨著溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的變化如圖所示：①SKIPIF1<0_______(填“>”或“<”)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0時(shí)，N點(diǎn)的平衡常數(shù)K=_______。已知M點(diǎn)、N點(diǎn)時(shí)容器的體積分別為1L、0.5L。②欲提高SKIPIF1<0的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_______(填一條，下同)，欲增大反應(yīng)速率，可采取的措施是_______。一定溫度下，向一恒容密閉容器中投入1.5molCO、SKIPIF1<0發(fā)生反應(yīng)：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0。測得反應(yīng)開始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，10min后反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)體系壓強(qiáng)降低了SKIPIF1<0。SKIPIF1<0_______SKIPIF1<0，該溫度下的平衡常數(shù)SKIPIF1<0_______SKIPIF1<0(SKIPIF1<0為分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))?！敬鸢浮?1)172(2)BC(3)

>

SKIPIF1<0

減小壓強(qiáng)、降低溫度

增大壓強(qiáng)、升高溫度(4)

1×104

1×10-10【解析】（1）①SKIPIF1<0

SKIPIF1<0②SKIPIF1<0

SKIPIF1<0根據(jù)蓋斯定律①-②得SKIPIF1<0

SKIPIF1<0，則a=172。A．反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變，密度是恒量，混合氣體的密度保持不變，反應(yīng)不一定平衡，故不選A；

B．反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量減少，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是變量，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選B；C．反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)是變量，混合氣體的總壓強(qiáng)保持不變，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選C；D．根據(jù)碳元素守恒，含碳粒子總數(shù)不變，含碳粒子總濃度保持不變，反應(yīng)不一定平衡，故不選D；選BC。①增大壓強(qiáng)，SKIPIF1<0平衡逆向移動，SKIPIF1<0的平衡轉(zhuǎn)化率減小，所以SKIPIF1<0>SKIPIF1<0；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，SKIPIF1<0時(shí)，N點(diǎn)的平衡常數(shù)與M點(diǎn)相同，根據(jù)M點(diǎn)數(shù)據(jù)SKIPIF1<0，K=SKIPIF1<0。②根據(jù)影響平衡移動的因素，減小壓強(qiáng)、降低溫度平衡正向移動，SKIPIF1<0的轉(zhuǎn)化率增大；根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素，增大壓強(qiáng)、升高溫度，可增大反應(yīng)速率。（4）一定溫度下，向一恒容密閉容器中投入1.5molCO、SKIPIF1<0發(fā)生反應(yīng)：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0。同溫同體積，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比，反應(yīng)開始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，10min后反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)體系壓強(qiáng)降低了SKIPIF1<0，SKIPIF1<03×105-2x=2×105，x=5×104MPa；SKIPIF1<0SKIPIF1<0÷10min=1×104SKIPIF1<0，該溫度下的平衡常數(shù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0。2．當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)碳中和已經(jīng)成為全球的廣泛共識，化學(xué)科學(xué)在此過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。(1)一種將二氧化碳催化合成甲醇的技術(shù)原理為SKIPIF1<0SKIPIF1<0。①一定條件下，將SKIPIF1<0SKIPIF1<0和SKIPIF1<0SKIPIF1<0充入某恒溫恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填字母序號)。A．SKIPIF1<0的消耗速率與SKIPIF1<0的消耗速率相等B．SKIPIF1<0的體積分?jǐn)?shù)保持不變C．混合氣體的平均密度保持不變D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變②研究溫度對甲醇產(chǎn)率的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在210℃~290℃，保持原料氣中SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的投料比不變，得到平衡時(shí)甲醇的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示，則該反應(yīng)的SKIPIF1<0___________0(填“=”“>”或“<”)，原因是___________。③設(shè)平衡體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為SKIPIF1<0。若控制初始投料比SKIPIF1<0，使反應(yīng)在不同條件下達(dá)到平衡。測得SKIPIF1<0下SKIPIF1<0的關(guān)系和SKIPIF1<0下SKIPIF1<0的關(guān)系如圖所示，則圖中表示SKIPIF1<0下SKIPIF1<0的關(guān)系的曲線是___________(填“a”或“b”)。當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0的平衡轉(zhuǎn)化率SKIPIF1<0___________(保留三位有效數(shù)字)，反應(yīng)條件可能為___________或___________。(2)SKIPIF1<0也可以轉(zhuǎn)化為重要的工業(yè)原料乙烯。已知298K時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的相對能量如圖所示，則SKIPIF1<0與SKIPIF1<0反應(yīng)生成SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為___________。(3)SKIPIF1<0輔助的SKIPIF1<0電池電容量大，能有效利用SKIPIF1<0，其工作原理如圖所示。其中，離子液體是優(yōu)良的溶劑，具有導(dǎo)電性；電池反應(yīng)產(chǎn)物SKIPIF1<0重要的化工原料。此電池的正極區(qū)反應(yīng)式有：SKIPIF1<0，___________，反應(yīng)過程中SKIPIF1<0的作用是___________?！敬鸢浮?1)

D

<

升高溫度，甲醇的產(chǎn)率降低，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

b

33.3%

2×105Pa，210℃

9×105Pa，280℃(2)C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)?H=+177kJ·mol-1(3)

6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2

正極反應(yīng)的催化劑【解析】（1）①A．SKIPIF1<0的消耗速率與SKIPIF1<0的消耗速率相等，則正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡，A不選；B．該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，SKIPIF1<0的體積分?jǐn)?shù)保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，B不選；C．反應(yīng)前后均為氣體，且在恒容密閉容器中發(fā)生，混合氣體的平均密度始終保持不變，則不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡，C選；D．該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，D不選；②根據(jù)圖示可知：升高溫度，甲醇的產(chǎn)率降低，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△H＜0。③該反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，升高溫度時(shí)平衡逆向移動，體系中x(CH3OH)將減小，因此圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是b；設(shè)起始n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，則SKIPIF1<0當(dāng)平衡時(shí)SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0，解得x=SKIPIF1<0mol，平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率α=SKIPIF1<0；由圖可知，滿足平衡時(shí)SKIPIF1<0的條件有：2×105Pa，210℃或9×105Pa，280℃；（2）結(jié)合圖像，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)?H=[52+(-110)+(-242)-(-84)-(-393)]kJ·mol-1=+177kJ·mol-1；（3）鋁電極失去電子，則電池的負(fù)極為Al，電解質(zhì)為氯化鋁離子液體，所以Al失電子應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al3+，鋁電極的電極反應(yīng)為：Al-3e–=Al3+（或2Al-6e–=2Al3+）。正極發(fā)生分步反應(yīng)，對應(yīng)的電極反應(yīng)為：6O2+6e?=6O2-、6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2，氧氣在第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧氣為正極反應(yīng)的催化劑，將方程式加和得到總反應(yīng)為：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。3．“碳達(dá)峰·碳中和”是我國社會發(fā)展重大戰(zhàn)略之一，SKIPIF1<0還原SKIPIF1<0是實(shí)現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有：Ⅰ：SKIPIF1<0Ⅱ：SKIPIF1<0請回答：(1)有利于提高SKIPIF1<0平衡轉(zhuǎn)化率的條件是___________。A．低溫低壓 B．低溫高壓 C．高溫低壓 D．高溫高壓(2)反應(yīng)SKIPIF1<0的SKIPIF1<0__________SKIPIF1<0，SKIPIF1<0_________(用SKIPIF1<0表示)。(3)恒壓、SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0按物質(zhì)的量之比SKIPIF1<0投料，反應(yīng)經(jīng)如下流程(主要產(chǎn)物已標(biāo)出)可實(shí)現(xiàn)SKIPIF1<0高效轉(zhuǎn)化。①下列說法正確的是___________。A．SKIPIF1<0可循環(huán)利用，SKIPIF1<0不可循環(huán)利用B．過程ⅱ，SKIPIF1<0吸收SKIPIF1<0可促使SKIPIF1<0氧化SKIPIF1<0的平衡正移C．過程ⅱ產(chǎn)生的SKIPIF1<0最終未被SKIPIF1<0吸收，在過程ⅲ被排出D．相比于反應(yīng)Ⅰ，該流程的總反應(yīng)還原SKIPIF1<0需吸收的能量更多②過程ⅱ平衡后通入SKIPIF1<0，測得一段時(shí)間內(nèi)SKIPIF1<0物質(zhì)的量上升，根據(jù)過程ⅲ，結(jié)合平衡移動原理，解釋SKIPIF1<0物質(zhì)的量上升的原因___________。(4)SKIPIF1<0還原能力SKIPIF1<0可衡量SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化效率，SKIPIF1<0(同一時(shí)段內(nèi)SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的物質(zhì)的量變化量之比)。①常壓下SKIPIF1<0和SKIPIF1<0按物質(zhì)的量之比SKIPIF1<0投料，某一時(shí)段內(nèi)SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖1，請?jiān)趫D2中畫出SKIPIF1<0間R的變化趨勢，并標(biāo)明SKIPIF1<0時(shí)R值___________。②催化劑X可提高R值，另一時(shí)段內(nèi)SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率、R值隨溫度變化如下表：溫度/℃480500520550SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列說法不正確的是___________A．R值提高是由于催化劑X選擇性地提高反應(yīng)Ⅱ的速率B．溫度越低，含氫產(chǎn)物中SKIPIF1<0占比越高C．溫度升高，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率增加，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率降低，R值減小D．改變催化劑提高SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率，R值不一定增大【答案】(1)C(2)

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0(3)

BC

通入SKIPIF1<0分解平衡正移，導(dǎo)致SKIPIF1<0增大，促進(jìn)SKIPIF1<0還原SKIPIF1<0平衡正移(4)

C【解析】（1）反應(yīng)Ⅰ為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)闅怏w體積不變的吸熱反應(yīng)，△H>0，升高溫度，平衡右移，CH4平衡轉(zhuǎn)化率增大；降低壓強(qiáng)，平衡右移，CH4平衡轉(zhuǎn)化率增大，故有利于提高SKIPIF1<0平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓；答案選C；（2）已知：Ⅰ：SKIPIF1<0Ⅱ：SKIPIF1<0根據(jù)蓋斯定律，由Ⅰ+ⅡSKIPIF1<02得反應(yīng)SKIPIF1<0；故SKIPIF1<0△H1+2△H2=+329SKIPIF1<0，SKIPIF1<0SKIPIF1<0；（3）①A．根據(jù)流程可知，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為Fe，F(xiàn)e又轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0可循環(huán)利用；CaCO3受熱分解生成SKIPIF1<0和CO2,SKIPIF1<0又與CO2反應(yīng)生成CaCO3，SKIPIF1<0也可循環(huán)利用，A錯(cuò)誤；B．過程ⅱ，SKIPIF1<0吸收SKIPIF1<0使SKIPIF1<0濃度降低，促進(jìn)SKIPIF1<0氧化SKIPIF1<0的平衡正移，B正確；C．過程ⅱSKIPIF1<0吸收SKIPIF1<0而產(chǎn)生的SKIPIF1<0最終未被SKIPIF1<0吸收，在過程ⅲ被排出，C正確；D．焓變只與起始物質(zhì)的量有關(guān)，與過程無關(guān)，故相比于反應(yīng)Ⅰ，該流程的總反應(yīng)還原SKIPIF1<0需吸收的能量一樣多，D錯(cuò)誤；答案選BC；②通入SKIPIF1<0分解平衡正移，導(dǎo)致SKIPIF1<0增大，促進(jìn)SKIPIF1<0還原SKIPIF1<0平衡正移，故過程ⅱ平衡后通入SKIPIF1<0，測得一段時(shí)間內(nèi)SKIPIF1<0物質(zhì)的量上升；（4）①根據(jù)圖1可知SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率為100%，即SKIPIF1<0=1mol,SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率為60%,即SKIPIF1<0=3molSKIPIF1<060%=1.8mol，故SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=1.8，故SKIPIF1<0間R的變化趨勢如圖：。②A．R值提高是由于催化劑X選擇性地提高反應(yīng)Ⅱ的速率，使單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率增大，SKIPIF1<0增大的倍數(shù)比SKIPIF1<0大，則R提高，A正確；B．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度越低，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率越小，而R越大，SKIPIF1<0增大的倍數(shù)比SKIPIF1<0大，含氫產(chǎn)物中SKIPIF1<0占比越高，B正確；C．溫度升高，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率增加，SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率也增大，且兩個(gè)反應(yīng)中的SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率均增大，增大倍數(shù)多，故R值增大，C不正確；D．改變催化劑使反應(yīng)有選擇性按反應(yīng)Ⅰ而提高SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率，若SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化率減小，則R值不一定增大，選項(xiàng)D正確；答案選C。4．乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或電解法制取?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ、乙烯氣相直接水合法制乙醇(1)已知：①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ·molSKIPIF1<0②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ·molSKIPIF1<0③C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)△H3=＋50.6kJ·molSKIPIF1<0則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=___________。(2)已知等物質(zhì)的量的C2H4和H2O的混合氣體在一定的條件下反應(yīng)，乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。①圖中壓強(qiáng)P1、P2、P3由小到大的順序?yàn)開__________。②乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)(P2=8.1MPa)的平衡常數(shù)Kp=___________(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)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。③若保持其他條件不變，將容器改為恒壓密閉容器，則C2H4的平衡轉(zhuǎn)化率將___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。Ⅱ、電解法制乙醇(3)以鉛蓄電池為電源可將CO2轉(zhuǎn)化為乙醇，其原理如圖所示，電極材料均為惰性電極。該電解池陰極上的電極反應(yīng)式為___________；每生成0.2mol乙醇，理論上消耗鉛蓄電池中___________mol硫酸。【答案】(1)-45.4kJ/mol(2)P1<P2<P3

SKIPIF1<0

增大(3)

2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O

2.4【解析】（1）2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)

△H1=-23.9kJ/mol②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)

△H2=-29.1kJ/mol③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)

△H3=+50.6kJ/mol依據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①-②-③，即得C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=(-23.9+29.1-50.6)kJ/mol=-45.4kJ/mol。①在相同溫度下由于乙烯轉(zhuǎn)化率為P1<P2<P3，由SKIPIF1<0可知正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，乙烯的轉(zhuǎn)化率提高，因此壓強(qiáng)關(guān)系是P1<P2<P3；②設(shè)反應(yīng)開始時(shí)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的物質(zhì)的量均為1mol，A點(diǎn)，SKIPIF1<0的平衡轉(zhuǎn)化率為20%，則SKIPIF1<0反應(yīng)了0.2mol，列出三段式：SKIPIF1<0平衡時(shí)，總物質(zhì)的量為0.8mol+08mol+0.2mol=1.8mol，SKIPIF1<0的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為SKIPIF1<0，平衡常數(shù)SKIPIF1<0；③正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，平衡時(shí)，與恒容容器相比，恒壓密閉容器壓強(qiáng)更大，反應(yīng)正向進(jìn)行程度更大，SKIPIF1<0的平衡轉(zhuǎn)化率更高；（3）由圖可知，與鉛蓄電池a相連的電極為電解池的陰極，CO2在陰極得電子轉(zhuǎn)化為乙醇，電極反應(yīng)式為2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O；由電極反應(yīng)式可知，每生成0.2mol乙醇，轉(zhuǎn)移2.4mol電子，鉛蓄電池的總反應(yīng)方程式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，轉(zhuǎn)移2.4mol電子，理論上反應(yīng)消耗2.4mol硫酸。5．我國提出2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為有效降低大氣CO2中的含量，以CO2為原料制備甲烷、戊烷、甲醇等能源物質(zhì)具有較好的發(fā)展前景。CO2在固體催化劑表面加氫合成甲烷過程中發(fā)生如下反應(yīng)：Ⅰ．主反應(yīng)：CO2(g)＋4H2(g)SKIPIF1<0CH4(g)＋2H2O(g)?H1＝－156.9kJ·mol－lⅡ．副反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)SKIPIF1<0CO(g)＋H2O(g)?H2＝＋41.1kJ·mol－l(1)已知：Ⅲ．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)?H3＝－395.6kJ·mol－lⅣ．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)?H4＝__________。(2)CO2加氫合成甲烷時(shí)，通常控制溫度為500°C左右，其可能的原因?yàn)開______。A．反應(yīng)速率快 B．平衡轉(zhuǎn)化率高C．催化劑活性高 D．主反應(yīng)催化劑選擇性好(3)500°C時(shí)，向1L恒容密閉容器中充入4molCO2和12molH2，初始壓強(qiáng)為p，20min時(shí)主、副反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)，測得c(H2O)＝5mol·L－1，體系壓強(qiáng)為3/4p，則0~20min內(nèi)v(CH4)＝________，平衡時(shí)CH4選擇性＝___________(CH4選擇性=SKIPIF1<0×100%，計(jì)算保留三位有效數(shù)字)。(4)以CO2催化加氫合成的甲醇為原料，在催化劑作用下可以制取丙烯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CH3OH(g)SKIPIF1<0C3H6(g)＋3H2O(g)。該反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示，已知Arhenius經(jīng)驗(yàn)公式SKIPIF1<0，(Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù))。當(dāng)改變外界條件時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中的曲線b所示，則實(shí)驗(yàn)可能改變的外界條件是

__________?！敬鸢浮?1)SKIPIF1<0(2)ACD(3)

SKIPIF1<0

66.7%使用更高效的催化劑或增大催化劑的比表面積【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律Ⅲ×2-Ⅰ得到Ⅳ，則SKIPIF1<0。（2）CO2加氫合成甲烷時(shí)，也有副產(chǎn)物發(fā)生，主反應(yīng)是放熱反應(yīng)，副反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，通常控制溫度為SKIPIF1<0左右，此時(shí)催化劑的活性高，反應(yīng)速率快，由于有副反應(yīng)發(fā)生，因此應(yīng)是主反應(yīng)催化劑選擇性好，而溫度高，對副反應(yīng)平衡正向移動，對主反應(yīng)平衡逆向移動；故答案為：ACD。（3）SKIPIF1<0時(shí)，向1L恒容密閉容器中充入SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，初始壓強(qiáng)為p，SKIPIF1<0時(shí)主、副反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)，測得SKIPIF1<0，體系壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，建立三段式SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，2x+y=5，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比得到SKIPIF1<0，解得x=2，y=1，則SKIPIF1<0內(nèi)SKIPIF1<0，平衡時(shí)SKIPIF1<0選擇性SKIPIF1<0；（4）當(dāng)改變外界條件時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中的曲線b所示，斜率降低，說明活化能降低，則實(shí)驗(yàn)可能改變的外界條件是使用更高效的催化劑或增大催化劑的比表面積；故答案為：使用更高效的催化劑或增大催化劑的比表面積。6．SKIPIF1<0是重要的化學(xué)試劑，在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。I.蒽醌法是工業(yè)上合成SKIPIF1<0的主要方法，蒽醌法的反應(yīng)過程如下。(1)已知：SKIPIF1<0

SKIPIF1<0SKIPIF1<0

SKIPIF1<0蒽醌法生產(chǎn)SKIPIF1<0總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式SKIPIF1<0

SKIPIF1<0_______SKIPIF1<0(2)反應(yīng)a的反應(yīng)類型為_______。(3)向反應(yīng)b后的溶液可以加入蒸餾水為萃取劑，分析蒸餾水能做萃取劑的原因_______。II.我國科學(xué)家設(shè)計(jì)如下圖所示的光電催化體系，該體系利用雙極膜既能將SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0所釋放的化學(xué)能用于驅(qū)動陰極SKIPIF1<0的高效生成，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)煙氣脫SKIPIF1<0。(4)陽極的電極反應(yīng)為_______。(5)理論上每生成SKIPIF1<0，可以實(shí)現(xiàn)煙氣脫SKIPIF1<0的物質(zhì)的量為_______mol。III.測定SKIPIF1<0含量：(6)取所得SKIPIF1<0水溶液amL，用SKIPIF1<0酸性溶液滴定，消耗SKIPIF1<0酸性溶液vmL。已知：SKIPIF1<0的還原產(chǎn)物是SKIPIF1<0。①SKIPIF1<0酸性溶液與SKIPIF1<0反應(yīng)的離子方程式為_______。②所得SKIPIF1<0水溶液中SKIPIF1<0的物質(zhì)的量濃度為_______SKIPIF1<0?！敬鸢浮?1)-188(2)還原反應(yīng)(3)為有機(jī)物和水不互溶，且SKIPIF1<0易溶于水(4)4OH-+SO2-2e-=SKIPIF1<0+2H2O(5)1.5(6)

2MnO4-＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O

SKIPIF1<0【分析】II該裝置為電解池，左側(cè)電極為SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0的過程，S元素化合價(jià)升高，失電子，做陽極，與直流電源正極相連，陽極的電極反應(yīng)式為4OH-+SO2-2e-=SKIPIF1<0+2H2O；右側(cè)是陰極，與直流電源負(fù)極相連，該極為氧氣得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為過氧化氫的過程，陰極的電極反應(yīng)式為2H++O2+2e-=H2O2?！窘馕觥浚?）給熱化學(xué)方程式編號：①

，②

③根據(jù)蓋斯定律可知，③=(①-②)，則；（2）由反應(yīng)a可知，中酮羰基被氫氣還原為羥基，該反應(yīng)為還原反應(yīng)；（3）萃取劑選擇的原則是：萃取劑與原溶劑互不相溶；萃取劑與原溶液中任一組分都不發(fā)生反應(yīng)；被提取物質(zhì)在萃取劑中的溶解度要大于它在原溶劑中的溶解度。為有機(jī)物和水不互溶，且易溶于水，而在中溶解度較小，因此可用蒸餾水做萃取劑；（4）左側(cè)電極為轉(zhuǎn)化為的過程，S元素化合價(jià)升高，失電子，做陽極，電極反應(yīng)式為4OH-+SO2-2e-=+2H2O；（5）根據(jù)分析，該反應(yīng)總反應(yīng)為2OH-+SO2+O2=+H2O2，則每生成，消耗1.5molSO2，即實(shí)現(xiàn)煙氣脫的物質(zhì)的量為1.5mol；（6）①KMnO4酸性溶液與H2O2反應(yīng)即KMnO4將H2O2氧化為O2，自身被還原為Mn2+，故該反應(yīng)的離子方程式是2MnO＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O；②根據(jù)上述反應(yīng)式可知，n(H2O2)=n(MnO4-)=mol,所得H2O2水溶液中H2O2的物質(zhì)的量濃度是=mol·L-1，7．我國明確提出“碳達(dá)峰”與“碳中和”研究二氧化碳的回收對這一宏偉目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有現(xiàn)實(shí)意義。(1)已知：

CO2(g)+H2(g)SKIPIF1<0CO(g)+H2O(g)△H2=+41.0kJ·mol-1

則反應(yīng)I：的_______。(2)若在一密閉容器中通入和，一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測得的平衡轉(zhuǎn)化率、溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：①下列描述能說明該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______(填標(biāo)號)。A．CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變B．容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量保持不變C．D．容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變②圖中、、、，壓強(qiáng)最小的是_______，判斷理由是_______③已知，、表各組分的(分壓份壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。當(dāng)時(shí)，a點(diǎn)_______，此時(shí)平衡常數(shù)_______(列出計(jì)算式即可，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)。(3)EleyRideal的反應(yīng)機(jī)理認(rèn)為和重整的反應(yīng)歷程如圖所示。該重整反應(yīng)的決速步驟為_______(填“反應(yīng)①”或“反應(yīng)②”)。【答案】(1)+247.0kJ·mol-1(2)

AD

p1

該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，壓強(qiáng)減小有利于平衡正向移動，CH4的轉(zhuǎn)化率增大

2.56

(3)反應(yīng)①【解析】（1）根據(jù)①CH4(g)SKIPIF1<0C(s)+2H2(g)△H1=+75.0kJ·mol-1②CO2(g)+H2(g)SKIPIF1<0CO(g)+H2O(g)△H2=+41.0kJ·mol-1③CO(g)+H2(g)SKIPIF1<0C(s)+H2O(g)△H3=-131.0kJ·mol-1，由蓋斯定律①+②-③得反應(yīng)I：CO2(g)+CH4(g)SKIPIF1<02CO(g)+2H2(g)，所以△H=△H1+△H2-△H3=+75.0kJ·mol-1+41.0kJ·mol-1-(-131.0kJ·mol-1)=+247.0kJ·mol-1。（3）對于反應(yīng)I：：①A．CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變，說明CO的物質(zhì)的量濃度保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A符合題意；B．根據(jù)質(zhì)量守恒，無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量都保持不變，不能作為平衡的判據(jù)，故B不符合題意；C．表達(dá)式v(H2)=2v(CH4)未說明正逆反應(yīng)速率，不能作為平衡的判據(jù)，故C不符合題意；D．該反應(yīng)前后混合氣體的總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量發(fā)生改變，當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時(shí)，說明總物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D符合題意；故答案為：AD。②圖中p1、p2、p3、p4，壓強(qiáng)最小的是p1，理由是該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，壓強(qiáng)減小有利于平衡正向移動，CH4的轉(zhuǎn)化率增大，在保持穩(wěn)定較低且恒定的條件下，p1對應(yīng)的壓強(qiáng)甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率最高，所以p1最小。③由三段式得，平衡時(shí)總物質(zhì)的量為n=(0.2+0.2+1.6+1.6)mol=3.6mol，，，，，v正(CO)=1.28×10-2×20×20(kPa·s-1)=5.12kPa·s-1，2.56kPa·s-1，。（3）由圖知反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的活化能，說明反應(yīng)①的速率較小，所以反應(yīng)①是該重整反應(yīng)的決速步驟。8．二氧化碳的綜合利用是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵。I.利用和合成甲醇，涉及的主要反應(yīng)如下：已知：a.b.c.(1)計(jì)算_______。(2)一定條件下，向密閉容器中充入物質(zhì)的量之比為1：3的和發(fā)生上述反應(yīng)，使用不同催化劑經(jīng)相同反應(yīng)時(shí)間，的轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性隨溫度的變化如圖所示：甲醇的選擇性①210-270℃間，在甲醇的選擇性上，催化效果較好的是_______。②210-270℃間，催化劑2條件下的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大，可能原因?yàn)開______。II.工業(yè)上用和通過如下反應(yīng)合成尿素：。t℃時(shí)，向容積恒定為的密閉容器中充入和發(fā)生反應(yīng)。(3)下列能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______(填字母)。a.相同時(shí)間內(nèi)，鍵斷裂，同時(shí)有鍵形成b.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化c.d.容器內(nèi)氣體的密度不再改變(4)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下表所示：時(shí)間/min03070801001.6l.00.80.80.8的平衡轉(zhuǎn)化率為_______；t°C時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______。III.中科院研究所利用和甲酸(HCOOH)的相互轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種可逆的水系金屬二氧化碳電池，結(jié)構(gòu)如圖所示：(5)放電時(shí)，正極上的電極反應(yīng)為_______；若電池工作時(shí)產(chǎn)生a庫侖的電量，則理論上消耗鋅的質(zhì)量為_______g。(已知：轉(zhuǎn)移1mol電子所產(chǎn)生的電量為96500庫侖)【答案】(1)(2)

催化劑Ⅰ

升高溫度，催化劑活性增大，反應(yīng)速率加快，相同反應(yīng)時(shí)間轉(zhuǎn)化率增大(3)bd(4)

25(5)

【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，方程式，（2）根據(jù)圖中曲線，使用催化劑Ⅰ，甲醇的選擇性較高；升高溫度，催化劑Ⅱ活性增大，反應(yīng)速率加快，在相同反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)增多，轉(zhuǎn)化率增大。（3）對于反應(yīng)：。a.相同時(shí)間內(nèi)，鍵斷裂，同時(shí)有鍵形成，都表示正反應(yīng)速率，不能判斷反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，a錯(cuò)誤；b.容積恒定的容器中，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，壓強(qiáng)是變量，當(dāng)容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，b正確c.，c錯(cuò)誤；d.根據(jù)，是變量，密度是變量，當(dāng)容器內(nèi)氣體的密度不再改變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，d正確。故選bd。（4）根據(jù)三段式，，（5）放電時(shí)，正極上，電極反應(yīng)為：，根據(jù)反應(yīng)：，列式計(jì)算，。9．利用甲醇制備一些高附加值產(chǎn)品，是目前研究的熱點(diǎn)。(1)甲醇和水蒸氣經(jīng)催化重整可制得氫氣，反應(yīng)主要過程如下：反應(yīng)Ⅰ.

反應(yīng)Ⅱ.

反應(yīng)Ⅲ.

①_________。②工業(yè)上采用吸附增強(qiáng)制氫的方法，可以有效提高反應(yīng)Ⅰ氫氣的產(chǎn)率，如圖所示，請分析加入提高氫氣產(chǎn)率的原因：_________。(2)和充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng)：，測得的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖。①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為_________。(填“>”或“=”或“＜”)②一定溫度下，在容積為的兩個(gè)恒容密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。容器甲乙反應(yīng)物投入量、、、、若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍，則乙容器起始時(shí)反應(yīng)速率_________。(填“>”“＜”或“=”)。③一定溫度下，此反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行，能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_________。a.容器中壓強(qiáng)不變b.的體積分?jǐn)?shù)不變c.d.容器中密度不變e.2個(gè)斷裂的同時(shí)有3個(gè)斷裂(3)已知電離常數(shù)：，：，，則向溶液中通入少量時(shí)的離子方程式為_________。(4)利用人工光合作用，借助太陽能使和轉(zhuǎn)化為，如圖所示，在催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)為：_________。【答案】(1)

b—a

CaO消耗CO2，生成物CO2的濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，氫氣的產(chǎn)率增大(2)

>

＜

bd(3)CO2+CN—+H2O=HCN+HCO3-(4)CO2+2H++2e—=HCOOH【解析】（1）①由蓋斯定律可知，反應(yīng)Ⅲ—反應(yīng)Ⅱ可得反應(yīng)Ⅰ，則ΔH1=ΔH3—ΔH2=(b—a)kj/mol；②二氧化碳能與氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，則加入氧化鈣可以使反應(yīng)Ⅰ生成的二氧化碳濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，氫氣的產(chǎn)率增大；（2）①由圖可知，曲線Ⅱ達(dá)到平衡達(dá)到平衡所需時(shí)間小于曲線Ⅰ，甲醇的物質(zhì)的量小于曲線Ⅰ說明反應(yīng)溫度Ⅱ大于Ⅰ，平衡向逆反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以化學(xué)平衡常數(shù)KI大于KII；②設(shè)甲中平衡水蒸氣的濃度為amol，由題意可建立如下三段式：由平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的