專題25 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-平衡主線型-五年（2020-2024）高考化學(xué)真題分類匯編（解析版）

2024年高考真題化學(xué)試題PAGEPAGE2專題25化學(xué)反應(yīng)原理綜合題——平衡主線型考向五年考情（2020-2024）命題趨勢(shì)平衡主線型化學(xué)反應(yīng)原理綜合題2024·全國(guó)甲卷2024·新課標(biāo)卷2024·河北卷2024·山東卷2024·黑吉遼卷2024·湖北卷2024·安徽卷2023·全國(guó)乙卷2023·新課標(biāo)卷2023·山東卷2023·福建卷2023·廣東卷2023·浙江卷2023·湖北卷2023·湖南卷2023·遼寧卷2022·全國(guó)甲卷2022·全國(guó)乙卷2022·廣東卷2022·湖南卷2022·山東卷2022·海南卷2022·福建卷2021·山東卷2021·浙江卷2021·全國(guó)乙卷2021·全國(guó)甲卷2020·新課標(biāo)Ⅰ2020·新課標(biāo)Ⅲ2020·山東卷2020·浙江卷化學(xué)反應(yīng)原理綜合題主要考查熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡等主干理論知識(shí)，主要命題點(diǎn)有蓋斯定律的應(yīng)用、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的分析、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書(shū)寫(xiě)與計(jì)算、反應(yīng)條件的分析選擇、生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用等，試題常以填空、讀圖、作圖、計(jì)算等形式呈現(xiàn)。試題一般以與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的物質(zhì)為背景材料命制組合題，各小題之間又有一定的獨(dú)立性。主要考查學(xué)生的信息處理能力、學(xué)科內(nèi)綜合分析能力，應(yīng)用反應(yīng)原理解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體問(wèn)題，體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。在近幾年的相關(guān)考題中，對(duì)單一因素影響的考查已經(jīng)越來(lái)越少了，主要以“多因素影響”出現(xiàn)，考查學(xué)生的綜合分析判斷能力。以實(shí)際情景(場(chǎng)景)為背景，更能體現(xiàn)核心素養(yǎng)的要求。而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，影響因素是多元化、多方位和多層次的。1．（2024·全國(guó)甲卷）甲烷轉(zhuǎn)化為多碳化合物具有重要意義。一種將甲烷溴化再偶聯(lián)為丙烯()的研究所獲得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）已知如下熱化學(xué)方程式：

計(jì)算反應(yīng)的。（2）與反應(yīng)生成，部分會(huì)進(jìn)一步溴化。將和。通入密閉容器，平衡時(shí)，、與溫度的關(guān)系見(jiàn)下圖(假設(shè)反應(yīng)后的含碳物質(zhì)只有、和)。(i)圖中的曲線是(填“a”或“b”)。(ii)時(shí)，的轉(zhuǎn)化，。(iii)時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)。（3）少量可提高生成的選擇性。時(shí)，分別在有和無(wú)的條件下，將和，通入密閉容器，溴代甲烷的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系見(jiàn)下圖。(i)在之間，有和無(wú)時(shí)的生成速率之比。(ii)從圖中找出提高了選擇性的證據(jù)：。(ⅲ)研究表明，參與反應(yīng)的可能機(jī)理如下：①②③④⑤⑥根據(jù)上述機(jī)理，分析提高選擇性的原因：?！即鸢浮剑?）-67（2）a80%7.810.92（3）(或3：2)5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐漸降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2發(fā)生反應(yīng)生成了CH3Br〖祥解〗根據(jù)蓋斯定律計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱；根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素判斷還行反應(yīng)進(jìn)行的方向從而判斷曲線歸屬；根據(jù)反應(yīng)前后的變化量計(jì)算轉(zhuǎn)化率；根據(jù)平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量計(jì)算平衡常數(shù)；根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的含量變化計(jì)算速率并計(jì)算速率比；根據(jù)圖示信息和反應(yīng)機(jī)理判斷合適的原因?！冀馕觥剑?）將第一個(gè)熱化學(xué)方程式命名為①，將第二個(gè)熱化學(xué)方程式命名為②。根據(jù)蓋斯定律，將方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故熱化學(xué)方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的?H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。（2）(i)根據(jù)方程式①，升高溫度，反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量減少，故CH3Br的曲線為a；(ii)560℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，剩余的CH4(g)的物質(zhì)的量為1.6mmol，其轉(zhuǎn)化率α=×100%=80%；若只發(fā)生一步反應(yīng)，則生成6.4mmolCH3Br，但此時(shí)剩余CH3Br的物質(zhì)的量為5.0mmol，說(shuō)明還有1.4mmolCH3Br發(fā)生反應(yīng)生成CH2Br2，則此時(shí)生成的HBr的物質(zhì)的量n=6.4+1.4=7.8mmol；(iii)平衡時(shí)，反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量分別為n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===10.92。（3）(i)11~19s時(shí)，有I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1，無(wú)I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1。生成速率比==；(ii)從圖中可以看出，大約4.5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐漸降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升，因此，可以利用此變化判斷I2提高了CH3Br的選擇性；(iii)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，I2的投入消耗了部分CH2Br2，同時(shí)也消耗了部分HBr，使得消耗的CH2Br2發(fā)生反應(yīng)生成了CH3Br，提高了CH3Br的選擇性。2．（2024·新課標(biāo)卷）(四羰合鎳，沸點(diǎn)43℃)可用于制備高純鎳，也是有機(jī)化合物羰基化反應(yīng)的催化劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）Ni基態(tài)原子價(jià)電子的軌道表示式為。鎳的晶胞結(jié)構(gòu)類型與銅的相同，晶胞體積為，鎳原子半徑為。（2）結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中含有σ鍵的數(shù)目為，晶體的類型為。（3）在總壓分別為0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，體積分?jǐn)?shù)x與溫度的關(guān)系如圖乙所示。反應(yīng)的ΔH0(填“大于”或“小于”)。從熱力學(xué)角度考慮，有利于的生成(寫(xiě)出兩點(diǎn))。、100℃時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率α=，該溫度下平衡常數(shù)。（4）對(duì)于同位素交換反應(yīng)，20℃時(shí)反應(yīng)物濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系為(k為反應(yīng)速率常數(shù))，則反應(yīng)一半所需時(shí)間(用k表示)。〖答案〗（1）（2）8分子晶體（3）小于降低溫度、增大壓強(qiáng)97.3%9000（4）〖解析〗（1）Ni為28號(hào)元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為，則其價(jià)電子軌道表示式為；銅晶胞示意圖為，鎳的晶胞結(jié)構(gòu)類型與銅的相同，則鎳原子半徑為晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)度的，因?yàn)榫Оw積為，所以晶胞棱長(zhǎng)為a，面對(duì)角線長(zhǎng)度為，則鎳原子半徑為。（2）單鍵均為σ鍵，雙鍵含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵2個(gè)π鍵，由的結(jié)構(gòu)可知，4個(gè)配體CO與中心原子Ni形成的4個(gè)配位鍵均為σ鍵，而每個(gè)配體CO中含有1個(gè)σ鍵2個(gè)π鍵，因此1個(gè)分子中含有8個(gè)σ鍵。的沸點(diǎn)很低，結(jié)合其結(jié)構(gòu)可知該物質(zhì)由分子構(gòu)成，因此其晶體類型為分子晶體。（3）隨著溫度升高，平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明溫度升高平衡逆移，因此該反應(yīng)的；該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體總分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，因此降低溫度和增大壓強(qiáng)均有利于的生成；由上述分析知，溫度相同時(shí)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，對(duì)應(yīng)的平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)增大，則壓強(qiáng)：，即對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是1.0MPa．由題圖乙可知，、100℃條件下達(dá)到平衡時(shí)，CO和的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.1、0.9，設(shè)初始投入的CO為4mol，反應(yīng)生成的為xmol，可得三段式：，反應(yīng)后總物質(zhì)的量為：（4-3x）mol，根據(jù)阿伏加德羅定律，其他條件相同時(shí)，氣體的體積分?jǐn)?shù)即為其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，因此有，解得，因此達(dá)到平衡時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率；氣體的分壓=總壓強(qiáng)×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)。（4）由題給關(guān)系式可得，當(dāng)反應(yīng)一半時(shí)，即，，，則。3．（2024·河北卷）氯氣是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于含氯化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通過(guò)氯化反應(yīng)制備。（1）硫酰氯常用作氯化劑和氯磺化劑，工業(yè)上制備原理如下：。①若正反應(yīng)的活化能為，則逆反應(yīng)的活化能(用含正的代數(shù)式表示)。②恒容密閉容器中按不同進(jìn)料比充入和其，測(cè)定溫度下體系達(dá)平衡時(shí)的(為體系初始?jí)簭?qiáng)，，P為體系平衡壓強(qiáng))，結(jié)果如圖。上圖中溫度由高到低的順序?yàn)椋袛嘁罁?jù)為。M點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為，溫度下用分壓表示的平衡常數(shù)。③下圖曲線中能準(zhǔn)確表示溫度下隨進(jìn)料比變化的是(填序號(hào))。（2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有機(jī)合成中的重要中間體，可由對(duì)二甲苯(X)的氯化反應(yīng)合成。對(duì)二甲苯淺度氯化時(shí)反應(yīng)過(guò)程為以上各反應(yīng)的速率方程均可表示為，其中分別為各反應(yīng)中對(duì)應(yīng)反應(yīng)物的濃度，k為速率常數(shù)(分別對(duì)應(yīng)反應(yīng)①~⑤)。某溫度下，反應(yīng)器中加入一定量的X，保持體系中氯氣濃度恒定(反應(yīng)體系體積變化忽略不計(jì))，測(cè)定不同時(shí)刻相關(guān)物質(zhì)的濃度。已知該溫度下，。①時(shí)，，且內(nèi)，反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)，。②時(shí)，，若產(chǎn)物T的含量可忽略不計(jì)，則此時(shí)后，隨T的含量增加，(填“增大”“減小”或“不變”)?！即鸢浮剑?）該反應(yīng)正反應(yīng)放熱，且氣體分子數(shù)減小，反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，從到平衡時(shí)增大，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行程度逐漸增大，對(duì)應(yīng)溫度逐漸降低0.03D（2）5.540.033增大〖解析〗（1）①根據(jù)反應(yīng)熱與活化能E正和E逆關(guān)系為正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能可知，該反應(yīng)的。②該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此反應(yīng)正向進(jìn)行程度越大，平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)越小，即越大。從到，增大，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行程度逐漸增大，已知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度由到逐漸降低，即。由題圖甲中M點(diǎn)可知，進(jìn)料比為，平衡時(shí)，已知恒溫恒容情況下，容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，可據(jù)此列出“三段式”。可計(jì)算得，。③由題圖甲中M點(diǎn)可知，進(jìn)料比為2時(shí)，，結(jié)合“三段式”，以及時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)可知，進(jìn)料比為0.5時(shí)，也為，曲線D上存在（0.5，60）。本題也可以快解：根據(jù)“等效平衡”原理，該反應(yīng)中和的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為，則和的進(jìn)料比互為倒數(shù)(如2與0.5)時(shí)，相等。（2）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式時(shí)，，時(shí)，。②已知，又由題給反應(yīng)速率方程推知，，則，即后。后，D和G轉(zhuǎn)化為T(mén)的速率比為，G消耗得更快，則增大。4．（2024·山東卷）水煤氣是的主要來(lái)源，研究對(duì)體系制的影響，涉及主要反應(yīng)如下：回答列問(wèn)題：（1）的焓變(用代數(shù)式表示)。（2）壓力p下，體系達(dá)平衡后，圖示溫度范圍內(nèi)已完全反應(yīng)，在溫度時(shí)完全分解。氣相中，和摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示，則a線對(duì)應(yīng)物種為(填化學(xué)式)。當(dāng)溫度高于時(shí)，隨溫度升高c線對(duì)應(yīng)物種摩爾分?jǐn)?shù)逐漸降低的原因是。（3）壓力p下、溫度為時(shí)，圖示三種氣體的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.50，0.15，0.05，則反應(yīng)的平衡常數(shù)；此時(shí)氣體總物質(zhì)的量為，則的物質(zhì)的量為；若向平衡體系中通入少量，重新達(dá)平衡后，分壓將(填“增大”“減小”或“不變”)，將(填“增大”“減小”或“不變”)。〖答案〗（1）++（2）當(dāng)溫度高于T1，已完全分解，只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，溫度升高，反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng)，所以的摩爾分?jǐn)?shù)減小。（3）0.5不變不變〖解析〗（1）已知三個(gè)反應(yīng)：Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.設(shè)目標(biāo)反應(yīng)為Ⅳ，根據(jù)蓋斯定律，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以++。（2）圖示溫度范圍內(nèi)已完全反應(yīng)，則反應(yīng)Ⅰ已經(jīng)進(jìn)行完全，反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ均為放熱反應(yīng)，從開(kāi)始到T1，溫度不斷升高，反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ逆向移動(dòng)，依據(jù)反應(yīng)Ⅱ，量減小，摩爾分?jǐn)?shù)減小，量升高，摩爾分?jǐn)?shù)，且二者摩爾分?jǐn)?shù)變化斜率相同，所以a曲線代表的摩爾分?jǐn)?shù)的變化，則c曲線代表的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度的變化，開(kāi)始到T1，的摩爾分?jǐn)?shù)升高，說(shuō)明在這段溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)Ⅲ占主導(dǎo)，當(dāng)溫度高于T1，已完全分解，只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，所以的摩爾分?jǐn)?shù)減小。（3）①壓力p下、溫度為時(shí)，、、和摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.50、0.15、0.05，則H2O(g)的摩爾分?jǐn)?shù)為：，則反應(yīng)的平衡常數(shù)；②設(shè)起始狀態(tài)1molC(s)，xmolH2O(g)，反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行完全。則依據(jù)三段式：根據(jù)平衡時(shí)、、和摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.50、0.15、0.05，則有、、，解出，，則，而由于平衡時(shí)n(總)=4mol，則y=4，y=，則n(CaCO3)===0.5。③若向平衡體系中通入少量，重新達(dá)平衡后，反應(yīng)的Kp=，溫度不變，Kp不變，則分壓不變；體系中增加了，若反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng)，在CO2分壓不變的前提下，CO、H2O的分壓增大，H2分壓減小，則反應(yīng)Ⅱ的Kp將會(huì)發(fā)生變化，與事實(shí)不符，所以為了保證Ⅱ的Kp也不變，最終所有物質(zhì)的分壓均不變，即不變。5．（2024·黑吉遼卷）為實(shí)現(xiàn)氯資源循環(huán)利用，工業(yè)上采用催化氧化法處理廢氣：。將和分別以不同起始流速通入反應(yīng)器中，在和下反應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)流出氣成分繪制轉(zhuǎn)化率()曲線，如下圖所示(較低流速下轉(zhuǎn)化率可近似為平衡轉(zhuǎn)化率)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）0(填“>”或“<”)；℃。（2）結(jié)合以下信息，可知的燃燒熱。

（3）下列措施可提高M(jìn)點(diǎn)轉(zhuǎn)化率的是_______(填標(biāo)號(hào))A．增大的流速 B．將溫度升高C．增大 D．使用更高效的催化劑（4）圖中較高流速時(shí)，小于和，原因是。（5）設(shè)N點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為平衡轉(zhuǎn)化率，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(用平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度計(jì)算)（6）負(fù)載在上的催化活性高，穩(wěn)定性強(qiáng)，和的晶體結(jié)構(gòu)均可用下圖表示，二者晶胞體積近似相等，與的密度比為1.66，則的相對(duì)原子質(zhì)量為(精確至1)。〖答案〗（1）＜360℃（2）-258.8（3）BD（4）流速過(guò)快，反應(yīng)物分子來(lái)不及在催化劑表面接觸而發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率下降，同時(shí)，T3溫度低，反應(yīng)速率低，故單位時(shí)間內(nèi)氯化氫的轉(zhuǎn)化率低。（5）6（6）101〖解析〗（1）反應(yīng)前后的氣體分子數(shù)目在減小，所以該反應(yīng)<0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由于在流速較低時(shí)的轉(zhuǎn)化率視為平衡轉(zhuǎn)化率，所以在流速低的時(shí)候，溫度越高，HCl的轉(zhuǎn)化率越小，故T1代表的溫度為440℃，T3為360℃。（2）表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為④，設(shè)①，②，③，則，因此氫氣的燃燒熱－57.2kJ/mol－184.6kJ/mol－44kJ/mol=-258.8（3）A．增大HCl的流速，由圖像可知，HCl的轉(zhuǎn)化率在減小，不符合題意；B．M對(duì)應(yīng)溫度為360℃，由圖像可知，升高溫度，HCl的轉(zhuǎn)化率增大，符合題意；C．增大n(HCl):n(O2)，HCl的轉(zhuǎn)化率減小，不符合題意；D．使用高效催化劑，可以增加該溫度下的反應(yīng)速率，使單位時(shí)間內(nèi)HCl的轉(zhuǎn)化率增加，符合題意；故選BD。（4）圖中在較高流速下，T3溫度下的轉(zhuǎn)化率低于溫度較高的T1和T2，主要是流速過(guò)快，反應(yīng)物分子來(lái)不及在催化劑表面接觸而發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率下降，同時(shí)，T3溫度低，反應(yīng)速率低，故單位時(shí)間內(nèi)氯化氫的轉(zhuǎn)化率低。（5）由圖像可知，N點(diǎn)HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，設(shè)起始n(HCl)=n(O2)=4mol，可列出三段式則。（6）由于二者的晶體結(jié)構(gòu)相似，體積近似相等，則其密度之比等于摩爾質(zhì)量之比。故，則Ru的相對(duì)原子質(zhì)量為101。6．（2024·湖北卷）用和焦炭為原料，經(jīng)反應(yīng)I、Ⅱ得到，再制備乙炔是我國(guó)科研人員提出的綠色環(huán)保新路線。反應(yīng)I：反應(yīng)Ⅱ：回答下列問(wèn)題：（1）寫(xiě)出與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）已知、(n是的化學(xué)計(jì)量系數(shù))。反應(yīng)、Ⅱ的與溫度的關(guān)系曲線見(jiàn)圖1。①反應(yīng)在的。②保持不變，假定恒容容器中只發(fā)生反應(yīng)I，達(dá)到平衡時(shí)，若將容器體積壓縮到原來(lái)的，重新建立平衡后。（3）恒壓容器中，焦炭與的物質(zhì)的量之比為，為載氣。和下，產(chǎn)率隨時(shí)間的關(guān)系曲線依實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到圖2(不考慮接觸面積的影響)。①初始溫度為，緩慢加熱至?xí)r，實(shí)驗(yàn)表明已全部消耗，此時(shí)反應(yīng)體系中含物種為。②下，反應(yīng)速率的變化特點(diǎn)為，其原因是?！即鸢浮剑?）BaC2+2H2O→Ba(OH)2+HC≡CH↑（2）1016105105（3）BaO速率不變至BaC2產(chǎn)率接近100%容器中只有反應(yīng)Ⅱ：BaO(s)+3C(s)BaC2(s)+CO(g)，反應(yīng)條件恒溫1823K、恒壓，且該反應(yīng)只有CO為氣態(tài)，據(jù)可知，CO的壓強(qiáng)為定值，所以化學(xué)反應(yīng)速率不變〖解析〗（1）Ba、Ca元素同主族，所以BaC2與水的反應(yīng)和CaC2與水的反應(yīng)相似，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaC2+2H2O→Ba(OH)2+HC≡CH↑；（2）①反應(yīng)I+反應(yīng)Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g)，所以其平衡常數(shù)K=KI×KⅡ=，由圖1可知，1585K時(shí)KI=102.5，KⅡ=10-1.5，即=102.5×10-1.5=10，所以p3CO=10×(105pa)3=1016pa3，則Kp=p3CO=1016pa3；②由圖1可知，1320K時(shí)反應(yīng)I的KI=100=1，即KI==1，所以p2CO=(105pa)2，即pCO=105pa；③若將容器體積壓縮到原來(lái)的，由于溫度不變、平衡常數(shù)不變，重新建立平衡后pCO應(yīng)不變，即pCO=105pa；（3）①由圖2可知，1400K時(shí)，BaC2的產(chǎn)率為0，即沒(méi)有BaC2，又實(shí)驗(yàn)表明BaBO3已全部消耗，所以此時(shí)反應(yīng)體系中含Ba物種為BaO；②圖像顯示，1823K時(shí)BaC2的產(chǎn)率隨時(shí)間由0開(kāi)始呈直線增加到接近100%，說(shuō)明該反應(yīng)速率為一個(gè)定值，即速率保持不變；1400K時(shí)碳酸鋇已全部消耗，此時(shí)反應(yīng)體系的含鋇物種只有氧化鋇，即只有反應(yīng)Ⅱ：BaO(s)+3C(s)BaC2(s)+CO(g)，反應(yīng)條件恒溫1823K、恒壓，且該反應(yīng)只有CO為氣態(tài)，據(jù)可知，CO的壓強(qiáng)為定值，所以化學(xué)反應(yīng)速率不變。7．（2024·安徽卷）乙烯是一種用途廣泛的有機(jī)化工原料。由乙烷制乙烯的研究備受關(guān)注?；卮鹣铝袉?wèn)題：【乙烷制乙烯】（1）氧化脫氫反應(yīng)：

計(jì)算：

（2）直接脫氫反應(yīng)為，的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，則0(填“>”“<”或“=”)。結(jié)合下圖。下列條件中，達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率最接近的是(填標(biāo)號(hào))。a．

b．

c．（3）一定溫度和壓強(qiáng)下、反應(yīng)i

反應(yīng)ⅱ

(遠(yuǎn)大于)(是以平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度計(jì)算的平衡常數(shù))①僅發(fā)生反應(yīng)i時(shí)。的平衡轉(zhuǎn)化宰為，計(jì)算。②同時(shí)發(fā)生反應(yīng)i和ⅱ時(shí)。與僅發(fā)生反應(yīng)i相比，的平衡產(chǎn)率(填“增大”“減小”或“不變”)。【乙烷和乙烯混合氣的分離】（4）通過(guò)修飾的Y分子篩的吸附-脫附?？蓪?shí)現(xiàn)和混合氣的分離。的與分子的鍵電子形成配位鍵，這種配位鍵強(qiáng)弱介于范德華力和共價(jià)鍵之間。用該分子篩分離和的優(yōu)點(diǎn)是。（5）常溫常壓下，將和等體積混合，以一定流速通過(guò)某吸附劑。測(cè)得兩種氣體出口濃度(c)與進(jìn)口濃度()之比隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。下列推斷合理的是(填標(biāo)號(hào))。A．前，兩種氣體均未被吸附B．p點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，出口氣體的主要成分是C．a(chǎn)-b對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)，吸附的逐新被替代〖答案〗（1）-566（2）>b（3）增大（4）4s空軌道識(shí)別度高，能有效將C2H4和C2H6分離，分離出的產(chǎn)物中雜質(zhì)少，純度較高（5）BC〖解析〗（1）將兩個(gè)反應(yīng)依次標(biāo)號(hào)為反應(yīng)①和反應(yīng)②，反應(yīng)①-反應(yīng)②×2可得目標(biāo)反應(yīng)，則ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。（2）從圖中可知，壓強(qiáng)相同的情況下，隨著溫度升高，C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率增大，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH4>0。a．600℃，0.6MPa時(shí)，C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率約為20%，a錯(cuò)誤；b．700℃，0.7MPa時(shí)，C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率約為50%，最接近40%，b正確；c．700℃，0.8MPa時(shí)，C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率接近50%，升高溫度，該反應(yīng)的化學(xué)平衡正向移動(dòng)，C2H6轉(zhuǎn)化率增大，因此800℃，0.8MPa時(shí)，C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率大于50%，c錯(cuò)誤；故〖答案〗選b。（3）①僅發(fā)生反應(yīng)i，設(shè)初始時(shí)C2H6物質(zhì)的量為1mol，平衡時(shí)C2H6轉(zhuǎn)化率為25%，則消耗C2H60.25mol，生成C2H40.25mol，生成H20.25mol，Ka1==。②只發(fā)生反應(yīng)i時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，氣體總物質(zhì)的量增大，壓強(qiáng)增大促使化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)發(fā)生反應(yīng)i和反應(yīng)ii，且從題干可知Ka2遠(yuǎn)大于Ka1，反應(yīng)ii為等體積反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)ii的發(fā)生相當(dāng)于在單獨(dú)發(fā)生反應(yīng)i的基礎(chǔ)上減小了壓強(qiáng)，則反應(yīng)i化學(xué)平衡正向移動(dòng)，C2H4平衡產(chǎn)率增大。（4）配合物中，金屬離子通常提供空軌道，配體提供孤電子對(duì)，則Cu+的4s空軌道與C2H4分子的π鍵電子形成配位鍵。C2H4能與Cu+形成配合物而吸附在Y分子篩上，C2H6中無(wú)孤電子對(duì)不能與Cu+形成配合物而無(wú)法吸附，通過(guò)這種分子篩分離C2H4和C2H6，優(yōu)點(diǎn)是識(shí)別度高，能有效將C2H4和C2H6分離，分離出的產(chǎn)物中雜質(zhì)少，純度較高。（5）A．前30min，等于0，出口濃度c為0，說(shuō)明兩種氣體均被吸附，A錯(cuò)誤；B．p點(diǎn)時(shí)，C2H6對(duì)應(yīng)的約為1.75，出口處C2H6濃度較大，而C2H4對(duì)應(yīng)的較小，出口處C2H4濃度較小，說(shuō)明此時(shí)出口處氣體的主要成分為C2H6，B正確；C．a(chǎn)點(diǎn)處C2H6的=1，說(shuō)明此時(shí)C2H6不再吸附在吸附劑上，而a點(diǎn)后C2H6的>1，說(shuō)明原來(lái)吸附在吸附劑上的C2H6也開(kāi)始脫落，同時(shí)從圖中可知，a點(diǎn)后一段時(shí)間，C2H4的仍為0，說(shuō)明是吸附的C2H6逐漸被C2H4替代，p點(diǎn)到b點(diǎn)之間，吸附的C2H6仍在被C2H4替代，但是速率相對(duì)之前有所減小，同時(shí)吸附劑可能因吸附量有限等原因無(wú)法一直吸附C2H4，因此p點(diǎn)后C2H4的也逐步增大，直至等于1，此時(shí)吸附劑不能再吸附兩種物質(zhì)，C正確；故〖答案〗選BC。8．（2023·全國(guó)乙卷）硫酸亞鐵在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多用途，如可用作農(nóng)藥防治小麥黑穗病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）在氣氛中，的脫水熱分解過(guò)程如圖所示：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知_______，_______。（2）已知下列熱化學(xué)方程式：則的_______。（3）將置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：(Ⅰ)。平衡時(shí)的關(guān)系如下圖所示。時(shí)，該反應(yīng)的平衡總壓_______、平衡常數(shù)_______。隨反應(yīng)溫度升高而_______(填“增大”“減小”或“不變”)。（4）提高溫度，上述容器中進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)(Ⅱ)，平衡時(shí)_______(用表示)。在時(shí)，，則_______，_______(列出計(jì)算式)。〖答案〗（1）41（2）(a+c-2b)（3）3增大（4）46.26〖解析〗（1）由圖中信息可知，當(dāng)失重比為19.4%時(shí)，轉(zhuǎn)化為，則，解之得=4；當(dāng)失重比為38.8%時(shí)，轉(zhuǎn)化為，則，解之得y=1。（2）①②③根據(jù)蓋斯定律可知，①+③-②2可得，則(a+c-2b)。（3）將置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：(Ⅰ)。由平衡時(shí)的關(guān)系圖可知,時(shí)，，則，因此，該反應(yīng)的平衡總壓3、平衡常數(shù)。由圖中信息可知，隨著溫度升高而增大，因此，隨反應(yīng)溫度升高而增大。（4）提高溫度，上述容器中進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)(Ⅱ)，在同溫同壓下，不同氣體的物質(zhì)的量之比等于其分壓之比，由于僅發(fā)生反應(yīng)(Ⅰ)時(shí)，則，因此，平衡時(shí)。在時(shí)，，則、，聯(lián)立方程組消去，可得，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求出46.26，則，。9．（2023·新課標(biāo)卷）氨是最重要的化學(xué)品之一，我國(guó)目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的_______。（2）研究表明，合成氨反應(yīng)在催化劑上可能通過(guò)圖2機(jī)理進(jìn)行(*表示催化劑表面吸附位，表示被吸附于催化劑表面的)。判斷上述反應(yīng)機(jī)理中，速率控制步驟(即速率最慢步驟)為_(kāi)______(填步驟前的標(biāo)號(hào))，理由是_______。（3）合成氨催化劑前驅(qū)體(主要成分為)使用前經(jīng)還原，生成包裹的。已知屬于立方晶系，晶胞參數(shù)，密度為，則晶胞中含有的原子數(shù)為_(kāi)______(列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。（4）在不同壓強(qiáng)下，以兩種不同組成進(jìn)料，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)與溫度的計(jì)算結(jié)果如下圖所示。其中一種進(jìn)料組成為，另一種為。(物質(zhì)i的摩爾分?jǐn)?shù)：)①圖中壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)開(kāi)______，判斷的依據(jù)是_______。②進(jìn)料組成中含有惰性氣體的圖是_______。③圖3中，當(dāng)、時(shí)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率_______。該溫度時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)_______(化為最簡(jiǎn)式)?！即鸢浮剑?）（2）(ⅱ)在化學(xué)反應(yīng)中，最大的能壘為速率控制步驟，而斷開(kāi)化學(xué)鍵的步驟都屬于能壘，由于的鍵能比H-H鍵的大很多，因此，在上述反應(yīng)機(jī)理中，速率控制步驟為(ⅱ)（3）（4）合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大圖4〖解析〗（1）在化學(xué)反應(yīng)中，斷開(kāi)化學(xué)鍵要消耗能量，形成化學(xué)鍵要釋放能量，反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和的差，因此，由圖1數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)的。（2）由圖1中信息可知，的，則的鍵能為；的，則H-H鍵的鍵能為。在化學(xué)反應(yīng)中，最大的能壘為速率控制步驟，而斷開(kāi)化學(xué)鍵的步驟都屬于能壘，由于的鍵能比H-H鍵的大很多，因此，在上述反應(yīng)機(jī)理中，速率控制步驟為(ⅱ)。（3）已知屬于立方晶系，晶胞參數(shù)，密度為，設(shè)其晶胞中含有的原子數(shù)為，則晶體密度，解之得，即晶胞中含有的原子數(shù)為。（4）①合成氨的反應(yīng)中，壓強(qiáng)越大越有利于氨的合成，因此，壓強(qiáng)越大平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大。由圖中信息可知，在相同溫度下，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)，因此，圖中壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)椋袛嗟囊罁?jù)是：合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大。②對(duì)比圖3和圖4中的信息可知，在相同溫度和相同壓強(qiáng)下，圖4中平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)較小。在恒壓下充入情性氣體，反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小，各組分的分壓也減小，化學(xué)平衡要朝氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)，因此，充入情性氣體不利于合成氨，進(jìn)料組成中含有情性氣體的圖是圖4。③圖3中，進(jìn)料組成為兩者物質(zhì)的量之比為3:1。假設(shè)進(jìn)料中氫氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量分別為3mol和1mol，達(dá)到平衡時(shí)氮?dú)獾淖兓繛閤mol，則有：當(dāng)、時(shí)，，解之得，則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率，平衡時(shí)、、的物質(zhì)的量分別為、2、，其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為、、，則該溫度下因此，該溫度時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)。10．（2023·山東卷）一定條件下，水氣變換反應(yīng)的中間產(chǎn)物是。為探究該反應(yīng)過(guò)程，研究水溶液在密封石英管中的分子反應(yīng)：Ⅰ．Ⅱ．研究發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中，僅對(duì)反應(yīng)Ⅰ有催加速作用；反應(yīng)Ⅰ速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)Ⅱ，近似認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態(tài)。忽略水電離，其濃度視為常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）一定條件下，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的焓變分別為、，則該條件下水氣變換反應(yīng)的焓變_____(用含的代數(shù)式表示)。（2）反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率方程為：，k為反應(yīng)速率常數(shù)。溫度下，電離平衡常數(shù)為，當(dāng)平衡濃度為時(shí)，濃度為_(kāi)____，此時(shí)反應(yīng)Ⅰ應(yīng)速率_____(用含和k的代數(shù)式表示)。（3）溫度下，在密封石英管內(nèi)完全充滿水溶液，使分解，分解產(chǎn)物均完全溶于水。含碳物種濃度與反應(yīng)時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示(忽略碳元素的其他存在形式)。時(shí)刻測(cè)得的濃度分別為，反應(yīng)Ⅱ達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得的濃度為。體系達(dá)平衡后_____(用含y的代數(shù)式表示，下同)，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為_(kāi)____。相同條件下，若反應(yīng)起始時(shí)溶液中同時(shí)還含有鹽酸，則圖示點(diǎn)中，的濃度峰值點(diǎn)可能是_____(填標(biāo)號(hào))。與不同鹽酸相比，達(dá)濃度峰值時(shí)，濃度_____(填“增大”“減小”或“不變”)，的反應(yīng)_____(填“增大”“減小”或“不變”)?！即鸢浮剑?）－（2）（3）a減小不變〖解析〗（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)II-反應(yīng)I＝水氣變換反應(yīng)，故水氣變換反應(yīng)的焓變＝－；（2）T1溫度時(shí)，HCOOH建立電離平衡：，c(HCOO－)＝c(H＋)，故c(H＋)＝。。（3）t1時(shí)刻時(shí)，c(CO)達(dá)到最大值，說(shuō)明此時(shí)反應(yīng)I達(dá)平衡狀態(tài)。此時(shí)故t1時(shí)刻c(HCOOH)＝1.0－0.70－0.16＝0.14mol·L－1，K(I)＝。t1時(shí)刻→反應(yīng)II達(dá)平衡過(guò)程，則c(H2)＝b＋0.16＝y(tǒng)，b＝(y－0.16)mol·L－1，c(HCOOH)＝0.14－a－b＝0.3－a－y，c(CO)＝a＋0.7，K(I)＝，a＝。故＝，K(II)＝。加入0.1mol·L－1鹽酸后，H＋對(duì)反應(yīng)I起催化作用，加快反應(yīng)I的反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡所需時(shí)間，故CO濃度峰值提前，由于時(shí)間縮短，反應(yīng)Ⅱ消耗的HCOOH減小，體系中HCOOH濃度增大，導(dǎo)致CO濃度大于t1時(shí)刻的峰值，故c(CO)最有可能在a處達(dá)到峰值。此時(shí)c(CO2)會(huì)小于不含鹽酸的濃度，＝K(I)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則的值不變。11．（2023·福建卷）探究甲醇對(duì)丙烷制丙烯的影響。丙烷制烯烴過(guò)程主要發(fā)生的反應(yīng)有?。ⅲ＃阎簽橛脷怏w分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓。在下，丙烷單獨(dú)進(jìn)料時(shí)，平衡體系中各組分的體積分?jǐn)?shù)見(jiàn)下表。物質(zhì)丙烯乙烯甲烷丙烷氫氣體積分?jǐn)?shù)(%)2123.755.20.10（1）比較反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行（?G=?H-T?S＜0）的最低溫度，反應(yīng)ⅰ反應(yīng)ⅱ（填“＞”或“＜”）。（2）①在該溫度下，Kp2遠(yuǎn)大于Kp1，但φ（C3H6)和φ（C2H4)相差不大，說(shuō)明反應(yīng)ⅲ的正向進(jìn)行有利于反應(yīng)ⅰ的反應(yīng)和反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)（填“正向”或“逆向”）。②從初始投料到達(dá)到平衡，反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ的丙烷消耗的平均速率從大到小的順序?yàn)椋?。③平衡體系中檢測(cè)不到，可認(rèn)為存在反應(yīng)：，下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(填標(biāo)號(hào))。a．b．c．使用催化劑，可提高丙烯的平衡產(chǎn)率d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的體積分?jǐn)?shù)④由表中數(shù)據(jù)推算：丙烯選擇性(列出計(jì)算式)。（3）丙烷甲醇共進(jìn)料時(shí)，還發(fā)生反應(yīng)：ⅳ．在下，平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)與進(jìn)料比的關(guān)系如圖所示。①進(jìn)料比n(丙烷)(甲醇)時(shí)，體系總反應(yīng)：②隨著甲醇投料增加，平衡體系中丙烯的體積分?jǐn)?shù)降低的原因是?！即鸢浮剑?）＞（2）正向逆向ⅱ＞?。劲b（3）-29甲醇投料增加，氫氣增多，導(dǎo)致反應(yīng)1逆移，則丙烯體積分?jǐn)?shù)降低〖祥解〗Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓，巧用蓋斯定律解決問(wèn)題。結(jié)合阿伏加德羅定律將物質(zhì)的量和體積進(jìn)行轉(zhuǎn)化?！冀馕觥剑?）反應(yīng)ⅰ的?G=124-127T（未帶單位）＜0，T＞，同理反應(yīng)ⅱ：T＞，故反應(yīng)ⅰ的最低溫度比反應(yīng)ⅱ的最低溫度大，故〖答案〗為：＞；（2）①ⅲ的正向進(jìn)行氫氣濃度減小，有利于i正向；ⅲ的正向進(jìn)行甲烷濃度增大，有利于ⅱ逆向，②根據(jù)平衡體積分?jǐn)?shù)，消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，可知反應(yīng)速率ⅱ＞?。劲?，③根據(jù)蓋斯定律：目標(biāo)反應(yīng)=2ⅰ+ⅲ，故；分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓=體積分?jǐn)?shù)×總壓，故；催化劑不能影響平衡；通入丙烷平衡正向移動(dòng)，根據(jù)溫度不變Kp為定值，各組分的體積分?jǐn)?shù)不變；④在相同條件下，物質(zhì)的量之比等于體積之比；同時(shí)消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，生成乙烯時(shí)同時(shí)生成等量的甲烷，因此丙烯的選擇性；（3）ⅲ．ⅳ．目標(biāo)反應(yīng)=ⅲ+ⅳ，故△H=-29kJ/mol；甲醇投料增加，氫氣增多，導(dǎo)致反應(yīng)1逆移，則丙烯體積分?jǐn)?shù)降低。故〖答案〗為：-29kJ/mol；甲醇投料增加，氫氣增多，導(dǎo)致反應(yīng)1逆移，則丙烯體積分?jǐn)?shù)降低。12．（2023·廣東卷）配合物廣泛存在于自然界，且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。（1）某有機(jī)物能與形成橙紅色的配離子，該配離子可被氧化成淡藍(lán)色的配離子。①基態(tài)的電子軌道表示式為。②完成反應(yīng)的離子方程式：（2）某研究小組對(duì)（1）中②的反應(yīng)進(jìn)行了研究。用濃度分別為的溶液進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，得到隨時(shí)間t的變化曲線如圖。

①時(shí)，在內(nèi)，的平均消耗速率=。②下列有關(guān)說(shuō)法中，正確的有。A．平衡后加水稀釋，增大B．平衡轉(zhuǎn)化率：C．三組實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率都隨反應(yīng)進(jìn)程一直減小D．體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{(lán)色所需時(shí)間：（3）R的衍生物L(fēng)可用于分離稀土。溶液中某稀土離子(用M表示)與L存在平衡：

研究組配制了L起始濃度與L起始濃度比不同的系列溶液，反應(yīng)平衡后測(cè)定其核磁共振氫譜。配體L上的某個(gè)特征H在三個(gè)物種中的化學(xué)位移不同，該特征H對(duì)應(yīng)吸收峰的相對(duì)峰面積S(體系中所有特征H的總峰面積計(jì)為1)如下表。01.0000ax0.64b0.400.60〖備注〗核磁共振氫譜中相對(duì)峰面積S之比等于吸收峰對(duì)應(yīng)H的原子數(shù)目之比；“”表示未檢測(cè)到。①時(shí)，。②時(shí)，平衡濃度比。（4）研究組用吸收光譜法研究了（3）中M與L反應(yīng)體系。當(dāng)時(shí)，測(cè)得平衡時(shí)各物種隨的變化曲線如圖。時(shí)，計(jì)算M的平衡轉(zhuǎn)化率(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

〖答案〗（1）HNO2（2）AB（3）0.363：4或0.75（4）98%〖解析〗（1）①基態(tài)的電子軌道表示式為

；②根據(jù)原子守恒可知離子方程式中需要增加HNO2。（2）①濃度分別為的溶液，反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)速率增大，據(jù)此可知三者對(duì)應(yīng)的曲線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；時(shí)，在內(nèi)，觀察圖像可知的平均消耗速率為；②A．對(duì)于反應(yīng)HNO2，加水稀釋，平衡往粒子數(shù)增加的方向移動(dòng)，含量增加，含量減小，增大，A正確；B．濃度增加，轉(zhuǎn)化率增加，故，B正確；C．觀察圖像可知，三組實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率都是前期速率增加，后期速率減小，C錯(cuò)誤；D．硝酸濃度越高，反應(yīng)速率越快，體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{(lán)色所需時(shí)間越短，故，D錯(cuò)誤；故選AB。（3）①時(shí)，，且=0.64，得x=0.36；②相比于含有兩個(gè)配體，則與的濃度比應(yīng)為相對(duì)峰面積S的一半與的相對(duì)峰面積S之比，即。（4）；，由L守恒可知，則；則M的轉(zhuǎn)化率為。13．（2023·浙江卷）水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng)，可用于制氫。水煤氣變換反應(yīng)：

該反應(yīng)分兩步完成：

請(qǐng)回答：（1）_______。（2）恒定總壓和水碳比[]投料，在不同條件下達(dá)到平衡時(shí)和的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))如下表：條件10.400.400條件20.420.360.02①在條件1下，水煤氣變換反應(yīng)的平衡常數(shù)___________。②對(duì)比條件1，條件2中產(chǎn)率下降是因?yàn)榘l(fā)生了一個(gè)不涉及的副反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)方程式____。（3）下列說(shuō)法正確的是______。A．通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入B．恒定水碳比，增加體系總壓可提高的平衡產(chǎn)率C．通入過(guò)量的水蒸氣可防止被進(jìn)一步還原為D．通過(guò)充入惰性氣體增加體系總壓，可提高反應(yīng)速率（4）水煤氣變換反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，需在多個(gè)催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過(guò)程中的余熱(如圖1所示)，保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。

①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b-c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的一種操作方法是______。A．按原水碳比通入冷的原料氣

B．噴入冷水(蒸氣)

C．通過(guò)熱交換器換熱②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，在圖3中作出平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線____。（5）在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，水煤氣變換反應(yīng)的歷程包含反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附(快速)、反應(yīng)及產(chǎn)物分子脫附等過(guò)程。隨著溫度升高，該反應(yīng)的反應(yīng)速率先增大后減小，其速率減小的原因是________。〖答案〗（1）6（2）2CO+3H2?CH4+H2O（3）AC（4）AC

（5）溫度過(guò)高時(shí)，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致其反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減??；溫度過(guò)高還會(huì)導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小〖解析〗（1）設(shè)方程式①

②

③

根據(jù)蓋斯定律可知，③=①-②，則；（2）①條件1下沒(méi)有甲烷生成，只發(fā)生了水煤氣變換反應(yīng)，該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)。設(shè)在條件1下平衡時(shí)容器的總體積為V，水蒸氣和一氧化碳的投料分別為12mol和5mol，參加反應(yīng)的一氧化碳為xmol，根據(jù)已知信息可得以下三段式：，解得x=4；則平衡常數(shù)；②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，有甲烷生成，且該副反應(yīng)沒(méi)有二氧化碳參與，且氫氣的產(chǎn)率降低，則該方程式為：CO+3H2?CH4+H2O；（3）A．一氧化碳和氫氣都可以和氧氣反應(yīng)，則通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入，A正確；B．該反應(yīng)前后氣體計(jì)量系數(shù)相同，則增加體系總壓平衡不移動(dòng)，不能提高平衡產(chǎn)率，B錯(cuò)誤；C．通入過(guò)量的水蒸氣可以促進(jìn)四氧化三鐵被氧化為氧化鐵，水蒸氣不能將鐵的氧化物還原為單質(zhì)鐵，但過(guò)量的水蒸氣可以降低體系中CO和H2的濃度，從而防止鐵的氧化物被還原為單質(zhì)鐵，C正確；D．若保持容器的體積不變，通過(guò)充入惰性氣體增加體系總壓，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變，D錯(cuò)誤；故選AC；（4）①A．按原水碳比通入冷的原料氣，可以降低溫度，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率稍減小，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率稍減小，與圖中變化相符，A正確；B．噴入冷水(蒸氣)，可以降低溫度，但是同時(shí)水蒸氣的濃度增大，會(huì)導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率增大，與圖中變化不符，B錯(cuò)誤；C．通過(guò)熱交換器換熱，可以降低溫度，且不改變投料比，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率稍減小，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率稍減小，與圖中變化相符，C正確；故選AC；②增大水蒸氣的濃度，平衡正向移動(dòng)，則一氧化碳的的平衡轉(zhuǎn)化率增大，會(huì)高于原平衡線，故圖像為：

；（5）反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附是一個(gè)放熱的快速過(guò)程，溫度過(guò)高時(shí)，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致其反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減?。粶囟冗^(guò)高還會(huì)導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小。14．（2023·湖北卷）納米碗是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，可以由分子經(jīng)過(guò)連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。的反應(yīng)機(jī)理和能量變化如下：

回答下列問(wèn)題：（1）已知中的碳?xì)滏I和碳碳鍵的鍵能分別為和，H-H鍵能為。估算的_______。（2）圖示歷程包含_______個(gè)基元反應(yīng)，其中速率最慢的是第_______個(gè)。（3）納米碗中五元環(huán)和六元環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)目分別為_(kāi)______、_______。（4）1200K時(shí)，假定體系內(nèi)只有反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)恒定為(即的初始?jí)簭?qiáng))，平衡轉(zhuǎn)化率為α，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)______(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))。（5）及反應(yīng)的(為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知本實(shí)驗(yàn)條件下，(R為理想氣體常數(shù)，c為截距)。圖中兩條線幾乎平行，從結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是_______。

（6）下列措施既能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，又能增大生成的反應(yīng)速率的是_______(填標(biāo)號(hào))。a．升高溫度

b．增大壓強(qiáng)

c．加入催化劑〖答案〗（1）128（2）33（3）610（4）（5）在反應(yīng)過(guò)程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同（6）a〖解析〗（1）由和的結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)歷程可以看出，中斷裂了2根碳?xì)滏I，形成了1根碳碳鍵，所以的=，故〖答案〗為：128；（2）由反應(yīng)歷程可知，包含3個(gè)基元反應(yīng)，分別為：，,,其中第三個(gè)的活化能最大，反應(yīng)速率最慢，故〖答案〗為：3；3；（3）由的結(jié)構(gòu)分析，可知其中含有1個(gè)五元環(huán)，10個(gè)六元環(huán)，每脫兩個(gè)氫形成一個(gè)五元環(huán)，則總共含有6個(gè)五元環(huán)，10個(gè)六元環(huán)，故〖答案〗為：6；10；（4）1200K時(shí)，假定體系內(nèi)只有反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)恒定為(即的初始?jí)簭?qiáng))，平衡轉(zhuǎn)化率為α，設(shè)起始量為1mol，則根據(jù)信息列出三段式為：則，，，該反應(yīng)的平衡常數(shù)=，故〖答案〗為：；（5）及反應(yīng)的(為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖。圖中兩條線幾乎平行，說(shuō)明斜率幾乎相等，根據(jù)(R為理想氣體常數(shù)，c為截距)可知，斜率相等，則說(shuō)明焓變相等，因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同，故〖答案〗為：在反應(yīng)過(guò)程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同；（6）a．由反應(yīng)歷程可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫，反應(yīng)正向進(jìn)行，提高了平衡轉(zhuǎn)化率反應(yīng)速率也加快，a符合題意；b．由化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)為正向體積增大的反應(yīng)，加壓，反應(yīng)逆向進(jìn)行，降低了平衡轉(zhuǎn)化率，b不符合題意；c．加入催化劑，平衡不移動(dòng)，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，c不符合題意；故〖答案〗為：a。15．（2023·湖南卷）聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過(guò)苯乙烯聚合制得。Ⅰ．苯乙烯的制備（1）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①②③計(jì)算反應(yīng)④的_______；（2）在某溫度、下，向反應(yīng)器中充入氣態(tài)乙苯發(fā)生反應(yīng)④，其平衡轉(zhuǎn)化率為50%，欲將平衡轉(zhuǎn)化率提高至75%，需要向反應(yīng)器中充入_______水蒸氣作為稀釋氣(計(jì)算時(shí)忽略副反應(yīng))；（3）在、下，以水蒸氣作稀釋氣。作催化劑，乙苯除脫氫生成苯乙烯外，還會(huì)發(fā)生如下兩個(gè)副反應(yīng)：⑤⑥以上反應(yīng)體系中，芳香烴產(chǎn)物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性S()隨乙苯轉(zhuǎn)化率的變化曲線如圖所示，其中曲線b代表的產(chǎn)物是_______，理由是_______；

（4）關(guān)于本反應(yīng)體系中催化劑的描述錯(cuò)誤的是_______；A．X射線衍射技術(shù)可測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)B．可改變乙苯平衡轉(zhuǎn)化率C．降低了乙苯脫氫反應(yīng)的活化能D．改變顆粒大小不影響反應(yīng)速率Ⅱ．苯乙烯的聚合苯乙烯聚合有多種方法，其中一種方法的關(guān)鍵步驟是某(Ⅰ)的配合物促進(jìn)(引發(fā)劑，X表示鹵素)生成自由基，實(shí)現(xiàn)苯乙烯可控聚合。（5）引發(fā)劑中活性最高的是_______；（6）室溫下，①在配體L的水溶液中形成，其反應(yīng)平衡常數(shù)為K；②在水中的溶度積常數(shù)為。由此可知，在配體L的水溶液中溶解反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)______(所有方程式中計(jì)量系數(shù)關(guān)系均為最簡(jiǎn)整數(shù)比)?！即鸢浮剑?）+118（2）5（3）苯反應(yīng)④為主反應(yīng)，反應(yīng)⑤⑥為副反應(yīng)，苯乙烯的選擇性最大；在恒溫恒壓下，隨乙苯轉(zhuǎn)化率的增大，反應(yīng)⑤正向移動(dòng)，反應(yīng)⑥不移動(dòng)，則曲線b代表產(chǎn)物苯（4）BD（5）C6H5CH2Cl（6）K?Ksp〖解析〗（1）根據(jù)蓋斯定律，將①-②-③可得C6H5C2H5(g)?C6H5CH=CH2(g)+H2(g)?H4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/mol；〖答案〗為：+118；（2）設(shè)充入H2O(g)物質(zhì)的量為xmol；在某溫度、100kPa下，向反應(yīng)器中充入1mol氣態(tài)乙苯發(fā)生反應(yīng)④。乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，可列三段式，此時(shí)平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為1.5mol，此時(shí)容器的體積為V；當(dāng)乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為75%，可列三段式，此時(shí)乙苯、苯乙烯、H2物質(zhì)的量之和為1.75mol，混合氣的總物質(zhì)的量為(1.75+x)mol，在恒溫、恒壓時(shí)，體積之比等于物質(zhì)的量之比，此時(shí)容器的體積為；兩次平衡溫度相同，則平衡常數(shù)相等，則=，解得x=5；〖答案〗為：5；（3）曲線a芳香烴產(chǎn)物的選擇性大于曲線b、c芳香烴產(chǎn)物的選擇性，反應(yīng)④為主反應(yīng)，反應(yīng)⑤⑥為副反應(yīng)，則曲線a代表產(chǎn)物苯乙烯的選擇性；反應(yīng)④⑤的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)⑥的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)；在913K、100kPa（即恒溫恒壓）下以水蒸氣作稀釋氣，乙苯的轉(zhuǎn)化率增大，即減小壓強(qiáng)，反應(yīng)④⑤都向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)⑥平衡不移動(dòng)，故曲線b代表的產(chǎn)物是苯；〖答案〗為：苯；反應(yīng)④為主反應(yīng)，反應(yīng)⑤⑥為副反應(yīng)，苯乙烯的選擇性最大；在恒溫恒壓下，隨乙苯轉(zhuǎn)化率的增大，反應(yīng)⑤正向移動(dòng)，反應(yīng)⑥不移動(dòng)，則曲線b代表產(chǎn)物苯；（4）A．測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀，即用X射線衍射技術(shù)可測(cè)定Fe2O3晶體結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)正確；B．催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，不能改變乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，故Fe2O3可降低乙苯脫氫反應(yīng)的活化能，C項(xiàng)正確；D．催化劑顆粒大小會(huì)影響接觸面積，會(huì)影響反應(yīng)速率，D項(xiàng)錯(cuò)誤；〖答案〗選BD。（5）電負(fù)性Cl＞Br＞I，則極性C—Cl鍵＞C—Br鍵＞C—I鍵，則C6H5CH2Cl更易生成自由基，即活性最高的是C6H5CH2Cl；〖答案〗為：C6H5CH2Cl；（6）Cu+在配體L的水溶液中形成[Cu(L)2]+，則Cu++2L?[Cu(L)2]+的平衡常數(shù)K=；CuBr在水中的溶度積常數(shù)Ksp=c(Cu+)?c(Br-)；CuBr在配體L的水溶液中溶解反應(yīng)為CuBr+2L?[Cu(L)2]++Br-，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為==K?Ksp；〖答案〗為：K?Ksp。16．（2023·遼寧卷）硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。（1）我國(guó)古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分析，該制備過(guò)程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況，數(shù)值已省略)如下圖所示。700℃左右有兩個(gè)吸熱峰，則此時(shí)分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化學(xué)式)。

（2）鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下)，副產(chǎn)物為亞硝基硫酸，主要反應(yīng)如下：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述過(guò)程中NO2的作用為_(kāi)______。(ⅱ)為了適應(yīng)化工生產(chǎn)的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是_______(答出兩點(diǎn)即可)。（3）接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.9kJ·mol-1(ⅰ)為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值已略去)與溫度的關(guān)系如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是_______。

a．溫度越高，反應(yīng)速率越大b．α=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率c．α越大，反應(yīng)速率最大值對(duì)應(yīng)溫度越低d．可根據(jù)不同下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度(ⅱ)為提高釩催化劑的綜合性能，我國(guó)科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行了改良。不同催化劑下，溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示，催化性能最佳的是_______(填標(biāo)號(hào))。

(ⅲ)設(shè)O2的平衡分壓為p，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為αe，用含p和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)?！即鸢浮剑?）CuOSO3（2）催化劑反應(yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來(lái)雜質(zhì)、產(chǎn)率不高（〖答案〗合理即可）（3）cdd〖解析〗（1）根據(jù)圖示的熱重曲線所示，在700℃左右會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)吸熱峰，說(shuō)明此時(shí)CuSO4發(fā)生熱分解反應(yīng)，從TG圖像可以看出，質(zhì)量減少量為原CuSO4質(zhì)量的一半，說(shuō)明有固體CuO剩余，還有其他氣體產(chǎn)出，此時(shí)氣體產(chǎn)物為SO2、SO3、O2，可能出現(xiàn)的化學(xué)方程式為3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，結(jié)合反應(yīng)中產(chǎn)物的固體產(chǎn)物質(zhì)量和氣體產(chǎn)物質(zhì)量可以確定，該反應(yīng)的產(chǎn)物為CuO、SO2、SO3、O2，故〖答案〗為CuO、SO3。（2）(i)根據(jù)所給的反應(yīng)方程式，NO2在反應(yīng)過(guò)程中線消耗再生成，說(shuō)明NO2在反應(yīng)中起催化劑的作用；(ii)近年來(lái)，鉛室法被接觸法代替因?yàn)樵诜磻?yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、同時(shí)作為催化劑的NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來(lái)雜質(zhì)影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)率不高（〖答案〗合理即可）。（3）(i)a．根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢，a錯(cuò)誤；b．從圖中所給出的速率曲線可以看出，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率越低反應(yīng)速率越快，但在轉(zhuǎn)化率小于88%的時(shí)的反應(yīng)速率圖像并沒(méi)有給出，無(wú)法判斷α=0.88的條件下是平衡轉(zhuǎn)化率，b錯(cuò)誤；c．從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率不斷減小，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，c正確；d．從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，這時(shí)可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率選擇合適的反應(yīng)溫度以減少能源的消耗，d正確；故〖答案〗選cd；(ii)為了提高催化劑的綜合性能，科學(xué)家對(duì)催化劑進(jìn)行了改良，從圖中可以看出標(biāo)號(hào)為d的催化劑V-K-Cs-Ce對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率最好，產(chǎn)率最佳，故〖答案〗選d；(iii)利用分壓代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp===；設(shè)SO2初始量為mmol，則平衡時(shí)n(SO2)=m-m·αe=m(1-αe)，n(SO3)=m·αe，Kp==，故〖答案〗為。17．（2022·全國(guó)甲卷）金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途，目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將金紅石轉(zhuǎn)化為，再進(jìn)一步還原得到鈦。回答下列問(wèn)題：（1）轉(zhuǎn)化為有直接氯化法和碳氯化法。在時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下：(ⅰ)直接氯化：(ⅱ)碳氯化：①反應(yīng)的為_(kāi)______，_______Pa。②碳氯化的反應(yīng)趨勢(shì)遠(yuǎn)大于直接氯化，其原因是_______。③對(duì)于碳氯化反應(yīng)：增大壓強(qiáng)，平衡_______移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”)；溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率_______(填“變大”“變小”或“不變”)。（2）在，將、C、以物質(zhì)的量比1∶2.2∶2進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。①反應(yīng)的平衡常數(shù)_______。②圖中顯示，在平衡時(shí)幾乎完全轉(zhuǎn)化為，但實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度，其原因是_______。（3）碳氯化是一個(gè)“氣—固—固”反應(yīng)，有利于“固—固”接觸的措施是_______?！即鸢浮剑?）

-223

1.2×1014

碳氯化反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，?H小于0，是熵增、放熱過(guò)程，熵判據(jù)與焓判據(jù)均是自發(fā)過(guò)程，而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過(guò)程

向左

變?。?）

7.2×105

為了提高反應(yīng)速率，在相同時(shí)間內(nèi)得到更多的TiCl4產(chǎn)品，提高效益（3）將兩固體粉碎后混合，同時(shí)鼓入Cl2，使固體粉末“沸騰”〖解析〗（1）①根據(jù)蓋斯定律，將“反應(yīng)ⅱ-反應(yīng)ⅰ”得到反應(yīng)2C(s)+O2(g)=2CO(g)，則?H=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；則Kp===1.2×1014Pa；②碳氯化的反應(yīng)趨勢(shì)遠(yuǎn)大于直接氯化，因?yàn)樘悸然磻?yīng)氣體分子數(shù)增加，?H小于0，是熵增、放熱過(guò)程，熵判據(jù)與焓判據(jù)均是自發(fā)過(guò)程，而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過(guò)程；③對(duì)應(yīng)碳氯化反應(yīng)，氣體分子數(shù)增大，依據(jù)勒夏特列原理，增大壓強(qiáng)，平衡往氣體分子數(shù)減少的方向移動(dòng)，即平衡向左移動(dòng)；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡往吸熱方向移動(dòng)，即向左移動(dòng)，則平衡轉(zhuǎn)化率變小。（2）①?gòu)膱D中可知，1400℃，體系中氣體平衡組成比例CO2是0.05，TiCl4是0.35，CO是0.6，反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)==Pa=7.2×105Pa；②實(shí)際生產(chǎn)中需要綜合考慮反應(yīng)的速率、產(chǎn)率等，以達(dá)到最佳效益，實(shí)際反應(yīng)溫度遠(yuǎn)高于200℃，就是為了提高反應(yīng)速率，在相同時(shí)間內(nèi)得到更多的TiCl4產(chǎn)品。（3）固體顆粒越小，比表面積越大，反應(yīng)接觸面積越大。有利于TiO2–C“固-固”接觸，可將兩者粉碎后混合，同時(shí)鼓入Cl2，使固體粉末“沸騰”，增大接觸面積。18．（2022·全國(guó)乙卷）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。回答下列問(wèn)題：（1）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①

②

③

計(jì)算熱分解反應(yīng)④的________。（2）較普遍采用的處理方法是克勞斯工藝。即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是：利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸?。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是________，缺點(diǎn)是________。（3）在、反應(yīng)條件下，將的混合氣進(jìn)行熱分解反應(yīng)。平衡時(shí)混合氣中與的分壓相等，平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______，平衡常數(shù)________。（4）在、反應(yīng)條件下，對(duì)于分別為、、、、的混合氣，熱分解反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。①越小，平衡轉(zhuǎn)化率________，理由是________。②對(duì)應(yīng)圖中曲線________，計(jì)算其在之間，分壓的平均變化率為_(kāi)_______。〖答案〗（1）170（2）

副產(chǎn)物氫氣可作燃料

耗能高（3）50%

4.76（4）

越高

n(H2S):n(Ar)越小，H2S的分壓越小，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高

d

24.9〖解析〗（1）已知：①2H2S(g)+3O2(g)＝2SO2(g)+2H2O(g)

ΔH1＝－1036kJ/mol②4H2S(g)+2SO2(g)＝3S2(g)+4H2O(g)

ΔH2＝94kJ/mol③2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)

ΔH3＝－484kJ/mol根據(jù)蓋斯定律(①+②)×－③即得到2H2S(g)＝S2(g)+2H2(g)的ΔH4＝（－1036+94）kJ/mol×+484kJ/mol＝170kJ/mol；（2）根據(jù)蓋斯定律(①+②)×可得2H2S(g)+O2(g)＝S2(g)+2H2O(g)ΔH＝(－1036+94)kJ/mol×=－314kJ/mol，因此，克勞斯工藝的總反應(yīng)是放熱反應(yīng)；根據(jù)硫化氫分解的化學(xué)方程式可知，高溫?zé)岱纸夥椒ㄔ谏蓡钨|(zhì)硫的同時(shí)還有氫氣生成。因此，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是：可以獲得氫氣作燃料；但由于高溫分解H2S會(huì)消耗大量能量，所以其缺點(diǎn)是耗能高；（3）假設(shè)在該條件下，硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和4mol，根據(jù)三段式可知：平衡時(shí)H2S和H2的分壓相等，則二者的物質(zhì)的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為，所以平衡常數(shù)Kp＝＝≈4.76kPa；（4）①由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，n(H2S):n(Ar)越小，H2S的分壓越小，相當(dāng)于降低壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高；②n(H2S):n(Ar)越小，H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高，所以n(H2S):n(Ar)＝1:9對(duì)應(yīng)的曲線是d；根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)＝1:9反應(yīng)進(jìn)行到0.1s時(shí)H2S轉(zhuǎn)化率為0.24。假設(shè)在該條件下，硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol，則根據(jù)三段式可知此時(shí)H2S的壓強(qiáng)為≈7.51kPa，H2S的起始?jí)簭?qiáng)為10kPa，所以H2S分壓的平均變化率為＝24.9kPa·s－1。19．（2022·廣東卷）鉻及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應(yīng)用。（1）催化劑可由加熱分解制備，反應(yīng)同時(shí)生成無(wú)污染氣體。①完成化學(xué)方程式：______________。②催化丙烷脫氫過(guò)程中，部分反應(yīng)歷程如圖，過(guò)程的焓變?yōu)開(kāi)______(列式表示)。③可用于的催化氧化。設(shè)計(jì)從出發(fā)經(jīng)過(guò)3步反應(yīng)制備的路線_______(用“→”表示含氮物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化)；其中一個(gè)有顏色變化的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。（2）溶液中存在多個(gè)平衡。本題條件下僅需考慮如下平衡：(ⅰ)

(ⅱ)

①下列有關(guān)溶液的說(shuō)法正確的有_______。A．加入少量硫酸，溶液的pH不變B．加入少量水稀釋，溶液中離子總數(shù)增加C．加入少量溶液，反應(yīng)(ⅰ)的平衡逆向移動(dòng)D．加入少量固體，平衡時(shí)與的比值保持不變②25℃時(shí)，溶液中隨pH的變化關(guān)系如圖。當(dāng)時(shí)，設(shè)、與的平衡濃度分別為x、y、，則x、y、z之間的關(guān)系式為_(kāi)______；計(jì)算溶液中的平衡濃度_____(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。③在稀溶液中，一種物質(zhì)對(duì)光的吸收程度(A)與其所吸收光的波長(zhǎng)()有關(guān)；在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，最大A對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)()取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征；濃度越高，A越大。混合溶液在某一波長(zhǎng)的A是各組分吸收程度之和。為研究對(duì)反應(yīng)(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影響，配制濃度相同、不同的稀溶液，測(cè)得其A隨的變化曲線如圖，波長(zhǎng)、和中，與的最接近的是_______；溶液從a變到b的過(guò)程中，的值_______(填“增大”“減小”或“不變”)?！即鸢浮剑?）

N2↑

4H2O

(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)

2NO+O2=2NO2（2）

BD

當(dāng)溶液pH=9時(shí)，，因此可忽略溶液中即=0.20反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2===3.3×10-7聯(lián)立兩個(gè)方程可得=6.0×10-4mol/L

λ3

增大〖解析〗（1）①分解過(guò)程中，生成Cr2O3和無(wú)污染氣體，根據(jù)元素守恒可知，其余生成物為N2、H2O，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)方程式為。②設(shè)反應(yīng)過(guò)程中第一步的產(chǎn)物為M，第二步的產(chǎn)物為N，則X→M

ΔH1=(E1-E2)，M→N

ΔH2=ΔH，N→Y

ΔH3=(E3-E4)1，根據(jù)蓋斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓變?yōu)棣1+ΔH2+ΔH3=(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。③NH3在Cr2O3作催化劑條件下，能與O2反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成紅棕色氣體NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，若同時(shí)通入O2，可將氮元素全部氧化為HNO3，因此從NH3出發(fā)經(jīng)過(guò)3步反應(yīng)制備HNO3的路線為；其中NO反應(yīng)生成NO2過(guò)程中，氣體顏色發(fā)生變化，其反應(yīng)方程式為2NO+O2=2NO2。（2）①K2Cr2O7溶液中存在平衡：(i)、(ii)。A．向溶液中加入少量硫酸，溶液中c(H+)增大，(ii)平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡移動(dòng)只是減弱改變量，平衡后，溶液中c(H+)依然增大，因此溶液的pH將減小，故A錯(cuò)誤；B．加水稀釋過(guò)程中，根據(jù)“越稀越水解”、“越稀越電離”可知，(i)和(ii)的平衡都正向移動(dòng)，兩個(gè)平衡正向都是離子數(shù)增大的反應(yīng)，因此稀釋后，溶液中離子總數(shù)將增大，故B正確；C．加入少量NaOH溶液，(ii)正向移動(dòng)，溶液中將減小，(i)將正向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．平衡(i)的平衡常數(shù)K1=，平衡常數(shù)只與溫度和反應(yīng)本身有關(guān)，因此加入少量K2Cr2O7溶液，不變，故D正確；綜上所述，〖答案〗為：BD。②0.10mol/LK2Cr2O7溶液中，Cr原子的總濃度為0.20mol/L，當(dāng)溶液pH=9.00時(shí)，溶液中Cr原子總濃度為=0.20mol/L，、與的平衡濃度分別為x、y、zmol/L，因此=0.10；由圖8可知，當(dāng)溶液pH=9時(shí)，，因此可忽略溶液中，即=0.20，反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2===3.3×10-7，聯(lián)立兩個(gè)方程可得=6.0×10-4mol/L。③根據(jù)反應(yīng)(i)、(ii)是離子濃度增大的平衡可知，溶液pH越大，溶液中越大，混合溶液在某一波長(zhǎng)的A越大，溶液的pH越大，溶液中越大，因此與的λmax最接近的是λ3；反應(yīng)(i)的平衡常數(shù)K1=，反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2=，==，因此=，由上述分析逆推可知，b>a，即溶液pH從a變到b的過(guò)程中，溶液中c(H+)減小，所以的值將增大。20．（2022·湖南卷）2021年我國(guó)制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中加入足量的和，起始?jí)簭?qiáng)為時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣：Ⅰ.Ⅱ.①下列說(shuō)法正確的是_______；A．平衡時(shí)向容器中充入惰性氣體，反應(yīng)Ⅰ的平衡逆向移動(dòng)B．混合氣體的密度保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡C．平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)可能大于D．將炭塊粉碎，可加快反應(yīng)速率②反應(yīng)平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為，CO的物質(zhì)的量為。此時(shí)，整個(gè)體系_______(填“吸收”或“放出”)熱量_______kJ，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)_______(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。（2）一種脫除和利用水煤氣中方法的示意圖如下：①某溫度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，則該溶液的_______(該溫度下的)；②再生塔中產(chǎn)生的離子方程式為_(kāi)______；③利用電化學(xué)原理，將電催化還原為，陰極反應(yīng)式為_(kāi)______?！即鸢浮剑?）BD

吸收

31.2

（2）

10

2CO2↑++H2O

2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl-〖解析〗（1）①A．在恒溫恒容條件下，平衡時(shí)向容器中充入情性氣體不能改變反應(yīng)混合物的濃度，因此反應(yīng)Ⅰ的平衡不移動(dòng)，A說(shuō)法不正確；B．在反應(yīng)中有固體C轉(zhuǎn)化為氣體，氣體的質(zhì)量增加，而容器的體積不變，因此氣體的密度在反應(yīng)過(guò)程中不斷增大，當(dāng)混合氣體的密度保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡，B說(shuō)法正確；C．若C(s)和H2O(g)完全反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為CO2(g)和H2(g)，由C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)可知，H2的體積分?jǐn)?shù)的極值為，由于可逆反應(yīng)只有一定的限度，反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物，因此，平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)不可能大于，C說(shuō)法不正確；D．將炭塊粉碎可以增大其與H2O(g)的接觸面積，因此可加快反應(yīng)速率，D說(shuō)法正確；綜上所述，相關(guān)說(shuō)法正確的是BD。②反應(yīng)平衡時(shí)，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，則水的變化量為0.5mol，水的平衡量也是0.5mol，由于CO的物質(zhì)的量為0.1mol，則根據(jù)O原子守恒可知CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，生成0.2molCO2時(shí)消耗了0.2molCO，故在反應(yīng)Ⅰ實(shí)際生成了0.3molCO。根據(jù)相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知，生成0.3molCO要吸收熱量39.42kJ，生成0.2molCO2要放出熱量8.22kJ此時(shí)，因此整個(gè)體系吸收熱量39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ；由H原子守恒可知，平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量為0.5mol，CO的物質(zhì)的量為0.1mol，CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，水的物質(zhì)的量為0.5mol，則平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol，在同溫同體積條件下，氣體的總壓之比等于氣體的總物質(zhì)的量之比，則平衡體系的總壓為0.2MPa1.3=0.26MPa，反應(yīng)I（C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)）的平衡常數(shù)Kp=。（2）①某溫度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c():c()=1:2，由可知，=，則該溶液的pH=10；②再生塔中KHCO3受熱分解生成K2CO3、H2O和CO2，該反應(yīng)的離子方程式為2CO2↑++H2O；③利用電化學(xué)原理，將CO2電催化還原為C2H4，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極上水放電生成氧氣和H+，H+通過(guò)質(zhì)子交換膜遷移到陰極區(qū)參與反應(yīng)生成乙烯，鉑電極和Ag/AgCl電極均為陰極，在電解過(guò)程中AgCl可以轉(zhuǎn)化為Ag，則陰極的電極反應(yīng)式為2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl-。21．（2022·山東卷）利用丁內(nèi)酯(BL)制備1，丁二醇(BD)，反應(yīng)過(guò)程中伴有生成四氫呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反應(yīng)，涉及反應(yīng)如下：已知：①反應(yīng)Ⅰ為快速平衡，可認(rèn)為不受慢反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的影響；②因反應(yīng)Ⅰ在高壓氛圍下進(jìn)行，故壓強(qiáng)近似等于總壓?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）以或BD為初始原料，在、的高壓氛圍下，分別在恒壓容器中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時(shí)，以BL為原料，體系向環(huán)境放熱；以BD為原料，體系從環(huán)境吸熱。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng)，反應(yīng)Ⅰ焓變_______。（2）初始條件同上。表示某物種i的物質(zhì)的量與除外其它各物種總物質(zhì)的量之比，和隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，則圖中表示變化的曲線是_______；反應(yīng)Ⅰ平衡常數(shù)_______(保留兩位有效數(shù)字)。以BL為原料時(shí)，時(shí)刻_______，BD產(chǎn)率=_______(保留兩位有效數(shù)字)。（3）為達(dá)平衡時(shí)與的比值。、、三種條件下，以為初始原料，在相同體積的剛性容器中發(fā)生反應(yīng)，隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。因反應(yīng)在高壓氛圍下進(jìn)行，可忽略壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響。曲線a、b、c中，最大的是_______(填代號(hào))；與曲線b相比，曲線c達(dá)到所需時(shí)間更長(zhǎng)，原因是_______?！即鸢浮剑?）-200(X+Y)（2）

a或c

8.3×10-8

0.08

39%（3）

c

由于b和c代表的溫度相同，而壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響可忽略，壓強(qiáng)增大反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均是逆向移動(dòng)，增大，故=1.0所需時(shí)間更長(zhǎng)〖解析〗（1）依題意，結(jié)合已知信息，可推定在同溫同壓下，以同物質(zhì)的量的BL或BD為初始原料，達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)相同，兩個(gè)平衡完全等效。則以5.0×10-3mol的BL為原料，達(dá)到平衡時(shí)放出XkJ熱量與同物質(zhì)的量的BD為原料達(dá)到平衡時(shí)吸收YkJ熱量的能量二者能量差值為(X