2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題（填空題）：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第1頁(yè)（共1頁(yè)）2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題（填空題）：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡一．填空題（共10小題）1．（2024?廣西模擬）氨是重要的化工原料，我國(guó)目前氨的生產(chǎn)能力居世界首位?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）如圖為在某催化劑表面合成氨反應(yīng)機(jī)理。NH3的VSEPR模型為，反應(yīng)2NH3（g）＝N2（g）+3H2（g）的ΔH＝kJ?mol﹣1。（2）近年來(lái)，電化學(xué)催化氮?dú)膺€原合成氨的催化劑研究取得了較大發(fā)展。①圖1所示過(guò)程中，總反應(yīng)方程式為。②TiO2通過(guò)氮摻雜反應(yīng)生成TiO2﹣aNb，如圖所示，圖中1TiO2﹣aNb晶體中a：b＝。（3）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)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的計(jì)算結(jié)果如圖所示。進(jìn)料組成Ⅰ：xH2＝0.75、xN2＝0.25；進(jìn)料組成Ⅱ：xH2＝0.60、xN2＝0.20、xAr＝0.20（物質(zhì)i的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)：xi＝）①P116MPa（填“＞”、“＝”或“＜”）。②進(jìn)料組成中不含惰性氣體Ar的圖是。（圖3或圖4）③圖3中，當(dāng)P2＝16MPa、XNH3＝0.25時(shí)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率a＝。該溫度時(shí)，反應(yīng)N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）的平衡常數(shù)Kp＝（MPa）﹣2。2．（2023?重慶模擬）低碳烯烴（乙烯、丙烯等）作為化學(xué)工業(yè)重要基本有機(jī)化工原料，在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用。碘甲烷（CH3I）熱裂解制低碳烯烴的主要反應(yīng)有：反應(yīng)Ⅰ2CH3I（g）?C2H4（g）+2HI（g）ΔH1反應(yīng)Ⅱ3C2H4（g）?2C3H6（g）ΔH2反應(yīng)Ⅲ2C2H4（g）?C4H8（g）ΔH3（1）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。298K下，ΔH1＝kJ?mol﹣1。（2）針對(duì)反應(yīng)Ⅰ，利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率的條件有。A.低溫B.高溫C.低壓D.高壓E.催化劑（3）利用計(jì)算機(jī)模擬反應(yīng)過(guò)程。一定壓強(qiáng)條件下，測(cè)定反應(yīng)溫度對(duì)碘甲烷熱裂解制低碳烯烴平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯組成的影響如圖2所示。結(jié)合圖1、圖2，回答下列問(wèn)題：①下列有關(guān)說(shuō)法正確的是。A.因?yàn)榉磻?yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā)，且為熵減小反應(yīng)，所以ΔH2＜0、ΔH3＜0B.若ΔH隨溫度的上升而增大，則ΔH＞0C.隨溫度升高，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)平衡先正向移動(dòng)后逆向移動(dòng)D.當(dāng)溫度范圍：T≤715K時(shí)，相同條件下的反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)小于反應(yīng)Ⅲ②從圖2中可看出，當(dāng)體系溫度高于600K時(shí)，乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度升高而顯著增加，可能的原因是：。（4）維持溫度為810K，壓強(qiáng)為0.1MPa，起始投料1molCH3I，測(cè)得平衡體系中n（C2H4）＝n（C3H6）＝0.14mol，n（C4H8）＝0.065mol。①平衡時(shí)CH3I的轉(zhuǎn)化率為。②已知810K條件下，存在等式═A（常數(shù)）MPa﹣1（對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p（B）可代替物質(zhì)的量濃度c（B），如p（B）＝p?x（B），P為平衡總壓強(qiáng)，x（B）為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。保持其它條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出x（HI）與壓強(qiáng)（0.1～2.0MPa）關(guān)系的曲線示意圖。3．（2023?天津一模）CO2是溫室氣體，但也是重要的工業(yè)原料，CO2的綜合利用有利于碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。（1）CO2和乙烷反應(yīng)制備乙烯。298K時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量如圖，CO2與乙烷反應(yīng)生成乙烯、CO和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為。（2）在Ru/TiO2催化下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）。假定無(wú)副反應(yīng)，350℃時(shí)向1L恒容密閉容器中充入1molCO2和4molH2，初始總壓強(qiáng)為5aMPa，反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，CO2與CH4分壓（分壓＝總壓×組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）相等，再過(guò)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，CO2和CH4的平衡分壓分別為0.25aMPa和0.75aMPa。①該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志為（填標(biāo)號(hào)）。A.四種物質(zhì)分壓之比等于計(jì)量系數(shù)之比B.單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變D.CO2和CH4的物質(zhì)的量之和不變②0～5min內(nèi)，v（H2O）＝，平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為。該溫度下充入1molCO2和3molH2，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。③10min達(dá)平衡后，該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2，再次達(dá)到平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)將。（填“變大”“變小”或“不變”）（3）CO2與環(huán)氧丙烷（）在催化劑作用下生成（的反應(yīng)原理如圖：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，催化劑為。4．（2023?淮北一模）化石燃料燃燒排放的氮氧化物（NOx）需要加以處理，以氨氣為還原劑的NH3—SCR（選擇性催化還原）技術(shù)主要是通過(guò)向煙道內(nèi)噴入還原劑NH3，然后在催化劑的作用下將煙氣中的NOx，還原成清潔的N2和H2O?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）?4N2（g）+6H2O（g）ΔH1＝﹣1626kJ?mol﹣1（標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)）②6NO2（g）+8NH3（g）?7N2（g）+12H2O（g）ΔH2＝﹣2736kJ?mol﹣1（慢速SCR反應(yīng)）③NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）?2N2（g）+3H2O（g）ΔH3（快速SCR反應(yīng)）④4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）ΔH4＝﹣1266kJ?mol﹣1（副反應(yīng)）計(jì)算反應(yīng)③的ΔH3＝kJ?mol﹣1。（2）下列關(guān)于反應(yīng)②和反應(yīng)③反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖正確的是。（3）若煙氣中水含量過(guò)高會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響：?。畯钠胶饨嵌确治鏊扛叩挠绊懀?；ⅱ．相同時(shí)間內(nèi)水對(duì)反應(yīng)①和反應(yīng)③的影響如圖所示。水的存在（選填“加快”“減慢”）了SCR反應(yīng)，可能的原因是：。（4）在溫度T1、壓強(qiáng)120kPa條件下的恒容容器中模擬實(shí)驗(yàn)，原料氣NO、NO2、NH3比例為1：1：2，主要發(fā)生反應(yīng)③，平衡時(shí)壓強(qiáng)為144kPa，脫氮率為，平衡常數(shù)Kp＝kPa（保留三位有效數(shù)字）。（脫氮率＝×100%）5．（2023?大慶模擬）氮元素在地球上含量豐富，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有著重要作用，氮氧化物也是主要的大氣污染物?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）已知在催化劑的作用下，NH3與NOx反應(yīng)生成無(wú)污染氣體：①2NO（g）+O2（g）＝2NO2（g）ΔH1②4NH3（g）+6NO（g）＝5N2（g）+6H2O（l）ΔH2③8NH3（g）+6NO2（g）＝7N2（g）+12H2O（l）ΔH3則④4NH3（g）+3O2（g）＝2N2（g）+6H2O（l）ΔH4＝（用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示）。實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制備少量NH3：2NH4Cl（s）+Ca（OH）2（s）＝CaCl2（s）+2NH3（g）+2H2O（g）ΔH＞0，該反應(yīng)在（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）下能自發(fā)進(jìn)行。（2）在催化劑作用下，CO也能將NOx轉(zhuǎn)化為無(wú)毒清潔物質(zhì)，恒溫條件下，將一定量的CO與NO2氣體通入恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2NO2（g）+4CO（g）?N2（g）+4CO2（g）。下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是（填標(biāo)號(hào)）。A．混合氣體的密度保持不變B．c（CO2）：c（N2）＝4：1C．容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變D．v消耗（NO2）＝2v消耗（CO2）（3）汽車尾氣中含有較多的CO和NO，在催化劑作用下，發(fā)生反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：v正＝k正?c2（CO）?c2（NO），v逆＝k逆?c（N2）?c2（CO2）（k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)）。某溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1.6molCO和1molNO，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率為80%，則：①k正：k逆＝。②平衡時(shí)體系壓強(qiáng)為pkPa，Kp為用分壓表示的平衡常數(shù)（分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)），則平衡常數(shù)Kp＝（用含p的式子表示）kPa﹣1。6．（2023?昌江縣二模）2L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)：2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）體系中，n（NO）隨時(shí)間的變化如表：時(shí)間（s）01234n（NO）（mol）0.0200.0100.0080.0070.007（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝。已知K300℃＞K350℃，則該反應(yīng)是熱反應(yīng)。（2）用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝。（3）能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A．v（NO2）＝2v（O2）B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變C．v逆（NO）＝2v正（O2）D．容器內(nèi)密度保持不變（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是。7．（2022?橋西區(qū)校級(jí)模擬）含氮化合物的制備、應(yīng)用及污染治理是科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。試回答下列問(wèn)題。（1）反應(yīng)2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）ΔH＝﹣620.9kJ?mol﹣1?？捎行Ы档推囄矚馕廴疚锏呐欧?。①對(duì)于該反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（填序號(hào)）。A.該反應(yīng)在高溫條件下可自發(fā)進(jìn)行B.容積固定的絕熱容器中，溫度保持不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.投料比[即]越大，NO轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率均越大D.在恒溫恒壓的容器中達(dá)平衡時(shí)，同時(shí)通入等物質(zhì)的量的C?和CO2平衡不移動(dòng)②圖中曲線表示在其他條件一定時(shí)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，x為C?的轉(zhuǎn)化率，其中最佳反應(yīng)溫度曲線為不同轉(zhuǎn)化率下最大反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，則x最小的是下，理由是。（2）我國(guó)科學(xué)家結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，得到在銅催化作用下將一個(gè)N，N﹣二甲基甲酞胺[（CH3）2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N（CH3）3]的合成路線。反應(yīng)歷程如圖所示。則反應(yīng)（CH3）2NCHO（g）+2H2（g）═N（CH3）s（g）+H2O（g）的ΔH＝kJ?mol﹣1（1eV＝1.6×10﹣22kJ，NA的數(shù)值為6.02×1023，結(jié)果保留2位有效數(shù)字），①、②、③中反應(yīng)速率最快的一步的化學(xué)方程式為。（3）T℃時(shí)，存在如下平衡：2NO2（g）?N2O（g）。該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率與NO2、N2O4的濃度關(guān)系為v正＝h正c2（NO2），v逆＝k逆c（N2O4）（k正、k逆是速率常數(shù)），且lgv正～lgc（NO2）與lgv逆～lgc（N2O4）的關(guān)系如圖所示。①圖中表示lgv逆～lgc（N2O4）的線是（填“I”或“II”）。②T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝L/mol。③T℃時(shí)，向2L恒容密閉容器中充入1.6molNO2，某時(shí)刻v正＝4×100.5mol/（L?min），則此時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為。8．（2022?定遠(yuǎn)縣校級(jí)模擬）二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，在未來(lái)可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能．工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1＝﹣90.7kJ?mol﹣1②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2＝﹣23.5kJ?mol﹣1③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3＝﹣41.2kJ?mol﹣1（1）若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為．A．加入某物質(zhì)作催化劑B．加入一定量COC．反應(yīng)溫度降低D．增大容器體積（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c（CO）＝1mol/L，c（H2）＝2.4mol/L，5min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為；若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（CO）＝4mol/L，c（H2）＝amol/L；達(dá)到平衡后，c（CH3OH）＝2mol/L，a＝mol/L．（3）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H＝；830℃時(shí)反應(yīng)③的K＝1.0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K1.0（填“＞”、“＜”或“＝”）．（4）二甲醚燃燒熱為1455kJ?mol﹣1，則二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為．（5）“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源，其工作原理如圖所示．寫(xiě)出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式．9．（2022?浙江模擬）CO在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH1＝﹣90.7kJ?mol﹣12CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH2＝﹣23.5kJ?mol﹣1①已知ΔG＝ΔH﹣TΔS，反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的ΔG隨溫度的變化是圖1中的（填“L1”或“L2”）．②工業(yè)以CH3OH為原料合成CH3OCH3是在一定溫度和壓強(qiáng)下，以Si/Al混合物作為催化劑，向反應(yīng)爐中勻速通入CH3OH，不同硅鋁比（I、II）與生成CH3OCH3的速率關(guān)系如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是．A．溫度越低越有利于工業(yè)合成CH3OCH3B．合適的硅鋁比為0.15C．在原料氣CH3OH中混入適量的惰性氣體對(duì)CH3OCH3的生成速率無(wú)影響D．CH3OCH3內(nèi)，CH3OCH3的產(chǎn)量I＞II（2）已知在催化劑M作用下，NO2（g）+CO（g）?CO2（g）+NO（g）ΔH＜0．①一定溫度下，假設(shè)正逆反應(yīng)速率與濃度關(guān)系為v正＝k1c（NO2）?c（CO），v逆＝k2c（CO2）?c（NO），k1，k2只與溫度相關(guān)，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝（用含k1、k2的式子表示）．②催化劑M活性隨溫度變化情況如圖3所示，相同時(shí)間測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度變化情況如圖29﹣4所示，寫(xiě)出NO2的轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)上述變化的可能原因（寫(xiě)出兩點(diǎn)）：．③在圖4中畫(huà)出，其他條件不變，增大壓強(qiáng)（催化劑不失活）情況下，NO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化圖．（3）已知CH3CHO═CH4+CO，用I2催化該反應(yīng)，若CH3CHO首先在I2催化下生成CH3I和CO及另一種無(wú)機(jī)化合物，用兩個(gè)化學(xué)方程式表示該催化反應(yīng)歷程（反應(yīng)機(jī)理）：步驟i：；步驟ⅱ：．10．（2022?寶安區(qū)校級(jí)模擬）中國(guó)科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成，相關(guān)成果北京時(shí)間9月24日由國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表，因此CO2的捕集、利用與封存成為科學(xué)家研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ．CO2（g）+C2H6（g）?C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）△H＝+177kJ?mol﹣1（主反應(yīng)）Ⅱ．C2H6（g）?CH4（g）+H2（g）+C（s）△H＝+9kJ?mol﹣1（副反應(yīng)）（1）反應(yīng)I的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：i．C2H6（g）?C2H4（g）+H2（g）△H1（反應(yīng)速率較快）ii．H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）△H2＝+41kJ?mol﹣1（反應(yīng)速率較慢）①△H1＝kJ?mol﹣1②相比于提高c（C2H6），提高c（CO2）對(duì)反應(yīng)I速率影響更大，原因是。（2）向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，發(fā)生主反應(yīng)，溫度對(duì)催化劑K﹣Fe﹣Mn/Si﹣2性能的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是。（3）在800℃時(shí)，n（CO2）：n（C2H6）＝1：3，充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生反應(yīng)主反應(yīng)，初始?jí)簭?qiáng)為P0，一段時(shí)間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)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)）。（4）工業(yè)上也可用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生反應(yīng)如下：2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g）ΔH＞0。①在恒容絕熱的容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，下列不能用來(lái)判斷達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變B.容器中壓強(qiáng)不再改變C.混合氣體的密度不再改變D.v（CH4）＝v（H2）②溫度T時(shí)，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2molCH4，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示：實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正＝k正c2（CH4），v逆＝k逆c（C2H4）?c2（H2），k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，T溫度時(shí)則＝（用含有x的代數(shù)式表示）；當(dāng)溫度升高時(shí)，k正增大m倍，k逆增大n倍，則mn（填“＞”、“＜”或“＝”）。

2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題（填空題）：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡參考答案與試題解析一．填空題（共10小題）1．（2024?廣西模擬）氨是重要的化工原料，我國(guó)目前氨的生產(chǎn)能力居世界首位?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）如圖為在某催化劑表面合成氨反應(yīng)機(jī)理。NH3的VSEPR模型為四面體形，反應(yīng)2NH3（g）＝N2（g）+3H2（g）的ΔH＝+92kJ?mol﹣1。（2）近年來(lái)，電化學(xué)催化氮?dú)膺€原合成氨的催化劑研究取得了較大發(fā)展。①圖1所示過(guò)程中，總反應(yīng)方程式為N2+6H++6e﹣＝2NH3。②TiO2通過(guò)氮摻雜反應(yīng)生成TiO2﹣aNb，如圖所示，圖中1TiO2﹣aNb晶體中a：b＝7：2。（3）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)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的計(jì)算結(jié)果如圖所示。進(jìn)料組成Ⅰ：xH2＝0.75、xN2＝0.25；進(jìn)料組成Ⅱ：xH2＝0.60、xN2＝0.20、xAr＝0.20（物質(zhì)i的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)：xi＝）①P1＜16MPa（填“＞”、“＝”或“＜”）。②進(jìn)料組成中不含惰性氣體Ar的圖是圖3。（圖3或圖4）③圖3中，當(dāng)P2＝16MPa、XNH3＝0.25時(shí)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率a＝50%。該溫度時(shí)，反應(yīng)N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）的平衡常數(shù)Kp＝（MPa）﹣2?！敬鸢浮浚?）四面體形；+92；（2）①N2+6H++6e﹣＝2NH3；②7：2；（3）①＜；②圖3；③50%；。【分析】（1）NH3的價(jià)層電子對(duì)為3+1＝4；由圖可知，N2（g）+H2（g）?NH3（g）ΔH＝生成物總能量﹣反應(yīng)物總能量；（2）①由圖可知，該反應(yīng)是氮?dú)獾玫诫娮咏Y(jié)合氫離子生成氨氣；②TiO2晶胞中Ti的個(gè)數(shù)為×8+1+×4＝4，O的個(gè)數(shù)為＝8，TiO2﹣aNb晶胞中Ti的個(gè)數(shù)為8，O的個(gè)數(shù)為×7+1+7×＝，N的個(gè)數(shù)為1×＝，則4（2﹣a）＝，4b＝，解出a、b的值；（3）①N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，相同條件下，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越大；②進(jìn)料組成中有惰性氣體Ar，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，平衡時(shí)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減??；③設(shè)起始?xì)錃馕镔|(zhì)的量為0.6mol，氮?dú)馕镔|(zhì)的量為0.2mol，Ar物質(zhì)的量為0.2mol，列化學(xué)平衡三段式，結(jié)合轉(zhuǎn)化率、Kp＝計(jì)算?！窘獯稹拷猓海?）NH3的價(jià)層電子對(duì)為3+1＝4，所以NH3的VSEPR模型為四面體形；由圖可知，N2（g）+H2（g）?NH3（g）ΔH＝生成物總能量﹣反應(yīng)物總能量＝﹣46kJ/mol，所以反應(yīng)2NH3（g）＝N2（g）+3H2（g）的ΔH＝+92kJ/mol，故答案為：四面體形；+92；（2）①由圖可知，該反應(yīng)是氮?dú)獾玫诫娮咏Y(jié)合氫離子生成氨氣，方程式為N2+6H++6e﹣＝2NH3，故答案為：N2+6H++6e﹣＝2NH3；②TiO2晶胞中Ti的個(gè)數(shù)為×8+1+×4＝4，O的個(gè)數(shù)為＝8，TiO2﹣aNb晶胞中Ti的個(gè)數(shù)為8，O的個(gè)數(shù)為×7+1+7×＝，N的個(gè)數(shù)為1×＝，4（2﹣a）＝，解得a＝，4b＝，解得b＝，a：b＝：＝7：2，故答案為：7：2；（3）①N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，相同條件下，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越大，所以P1＜16MPa，故答案為：＜；②進(jìn)料組成中有惰性氣體Ar，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，平衡時(shí)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，圖4表中p3、1000℃時(shí)氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)更小，說(shuō)明進(jìn)料組成中含惰性氣體Ar的，圖3表示進(jìn)料組成中不含惰性氣體Ar的圖，故答案為：圖3；③設(shè)起始?xì)錃馕镔|(zhì)的量為0.6mol，氮?dú)馕镔|(zhì)的量為0.2mol，Ar物質(zhì)的量為0.2mol，列化學(xué)平衡三段式，N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）起始（mol）0.20.60轉(zhuǎn)化（mol）x3x2x平衡（mol）0.2﹣x0.6﹣3x2xXNH3＝0.25＝解得x＝0.1，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率a＝×100%＝50%；混合氣體總物質(zhì)的量為（1﹣2×0.1）mol＝0.8mol；Kp＝＝＝（MPa）﹣2，故答案為：50；?！军c(diǎn)評(píng)】本題綜合考查化學(xué)知識(shí)，題目涉及反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡的移動(dòng)以及化學(xué)平衡的計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生分析能力和計(jì)算能力，掌握蓋勒夏特列原理、化學(xué)平衡三段式是解題關(guān)鍵，此題難度中等。2．（2023?重慶模擬）低碳烯烴（乙烯、丙烯等）作為化學(xué)工業(yè)重要基本有機(jī)化工原料，在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用。碘甲烷（CH3I）熱裂解制低碳烯烴的主要反應(yīng)有：反應(yīng)Ⅰ2CH3I（g）?C2H4（g）+2HI（g）ΔH1反應(yīng)Ⅱ3C2H4（g）?2C3H6（g）ΔH2反應(yīng)Ⅲ2C2H4（g）?C4H8（g）ΔH3（1）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。298K下，ΔH1＝+80.24kJ?mol﹣1。（2）針對(duì)反應(yīng)Ⅰ，利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率的條件有BC。A.低溫B.高溫C.低壓D.高壓E.催化劑（3）利用計(jì)算機(jī)模擬反應(yīng)過(guò)程。一定壓強(qiáng)條件下，測(cè)定反應(yīng)溫度對(duì)碘甲烷熱裂解制低碳烯烴平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯組成的影響如圖2所示。結(jié)合圖1、圖2，回答下列問(wèn)題：①下列有關(guān)說(shuō)法正確的是AC。A.因?yàn)榉磻?yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā)，且為熵減小反應(yīng)，所以ΔH2＜0、ΔH3＜0B.若ΔH隨溫度的上升而增大，則ΔH＞0C.隨溫度升高，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)平衡先正向移動(dòng)后逆向移動(dòng)D.當(dāng)溫度范圍：T≤715K時(shí)，相同條件下的反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)小于反應(yīng)Ⅲ②從圖2中可看出，當(dāng)體系溫度高于600K時(shí)，乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度升高而顯著增加，可能的原因是：反應(yīng)Ⅰ吸熱，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng)，三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加，且隨溫度變化明顯。（4）維持溫度為810K，壓強(qiáng)為0.1MPa，起始投料1molCH3I，測(cè)得平衡體系中n（C2H4）＝n（C3H6）＝0.14mol，n（C4H8）＝0.065mol。①平衡時(shí)CH3I的轉(zhuǎn)化率為96%。②已知810K條件下，存在等式═A（常數(shù)）MPa﹣1（對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p（B）可代替物質(zhì)的量濃度c（B），如p（B）＝p?x（B），P為平衡總壓強(qiáng)，x（B）為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。保持其它條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出x（HI）與壓強(qiáng)（0.1～2.0MPa）關(guān)系的曲線示意圖?！敬鸢浮恳?jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】（1）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)Ⅰ為分解反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為化合反應(yīng)，大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)；（2）反應(yīng)Ⅰ為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，高溫低壓有利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率，催化劑不能使用平衡移動(dòng)；（3）①A．因?yàn)榉磻?yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā)，則△G＝ΔH﹣T△s＜0，且為熵減小反應(yīng)，△s＜0，據(jù)此判斷ΔH；B．結(jié)合圖中ΔH隨溫度變化的兩種曲線分析判斷；C．由圖2可知，隨溫度升高，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ生成物的摩爾分?jǐn)?shù)先增大后降低；D．當(dāng)溫度范圍：T≤715K時(shí)，相同條件下的反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的摩爾分?jǐn)?shù)相等；②從圖2中可看出，當(dāng)體系溫度高于600K時(shí)，因反應(yīng)Ⅰ吸熱，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng)；（4）①平衡時(shí)的C3H6為0.14mol，根據(jù)反應(yīng)Ⅱ，即有0.21mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C3H6，平衡時(shí)的C4H8為0.065mol，根據(jù)反應(yīng)Ⅲ，即有0.13mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C4H8，平衡時(shí)C2H4為0.14mol，綜上可知反應(yīng)Ⅰ生成的C2H4為0.21mol+0.13mol+0.14mol＝0.48mol，即可計(jì)算平衡時(shí)CH3I的轉(zhuǎn)化率；②維持溫度為810K，壓強(qiáng)為0.1MPa，起始投料1mol，平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為0.04mol+0.96mol+0.14mol+0.14mol+0.065mol＝1.345mol，故平衡總壓為0.1345MPa，x（HI）＝＝71.4%，即可得x（HI）與壓強(qiáng)（0.1～2.0MPa）關(guān)系的曲線示意圖。【解答】解：（1）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)Ⅰ為分解反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為化合反應(yīng)，大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故298K下，ΔH1＝+80.24kJ/mol，故答案為：+80.24；（2）反應(yīng)Ⅰ為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，高溫低壓有利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率，催化劑不能使用平衡移動(dòng)，故答案為：BC；（3）①A．因?yàn)榉磻?yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā)，則△G＝ΔH﹣T△s＜0，且為熵減小反應(yīng)，則△s＜0，所以必須ΔH2＜0、ΔH3＜0，故A正確；B．從圖上可以看出，最上面的一條線，ΔH隨溫度升高而增大，ΔH＞0，而圖中最下面一條線，溫度升高，后面ΔH也增大，但ΔH＜0，故B錯(cuò)誤；C．由圖2可知，隨溫度升高，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ生成物的摩爾分?jǐn)?shù)先增大后降低，故化學(xué)平衡先正向移動(dòng)后逆向移動(dòng)，故C正確；D．已知：KⅡ＝，KⅢ＝，則KⅡ＝KⅢ×，由圖可知，T≤715K時(shí)，＞1，故KⅡ＞KⅢ，故D錯(cuò)誤；故答案為：AC；②從圖2中可看出，當(dāng)體系溫度高于600K時(shí)，因反應(yīng)Ⅰ吸熱，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng)，三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加，且隨溫度變化明顯，故乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度升高而顯著增加，故答案為：反應(yīng)Ⅰ吸熱，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng)，三者均使C2H4的平衡體積分?jǐn)?shù)增加，且隨溫度變化明顯；（4）①平衡時(shí)的C3H6為0.14mol，根據(jù)反應(yīng)Ⅱ，即有0.21mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C3H6，平衡時(shí)的C4H8為0.065mol，根據(jù)反應(yīng)Ⅲ，即有0.13mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C4H8，平衡時(shí)C2H4為0.14mol，綜上可知反應(yīng)Ⅰ生成的C2H4為0.21mol+0.13mol+0.14mol＝0.48mol，即根據(jù)三段式可知：反應(yīng)Ⅰ2CH3I（g）?C2H4（g）+2HI（g）起始濃度（mol）100變化濃度（mol）0.960.480.96平衡濃度（mol）0.040.480.96故平衡時(shí)CH3I的轉(zhuǎn)化率為＝96%，故答案為：96%；②維持溫度為810K，壓強(qiáng)為0.1MPa，起始投料1mol，平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為0.04mol+0.96mol+0.14mol+0.14mol+0.065mol＝1.345mol，故平衡總壓為0.1345MPa，x（HI）＝×100%＝71.4%，故x（HI）與壓強(qiáng)（0.1～2.0MPa）關(guān)系的曲線示意圖如：，故答案為：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了蓋斯定律，化學(xué)平衡計(jì)算等重點(diǎn)考點(diǎn)，需要學(xué)生掌握并會(huì)應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的反應(yīng)熱，難點(diǎn)是化學(xué)平衡的計(jì)算，均為高頻考點(diǎn)，難度中等。3．（2023?天津一模）CO2是溫室氣體，但也是重要的工業(yè)原料，CO2的綜合利用有利于碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。（1）CO2和乙烷反應(yīng)制備乙烯。298K時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量如圖，CO2與乙烷反應(yīng)生成乙烯、CO和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）ΔH＝+177kJ/mol。（2）在Ru/TiO2催化下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）。假定無(wú)副反應(yīng)，350℃時(shí)向1L恒容密閉容器中充入1molCO2和4molH2，初始總壓強(qiáng)為5aMPa，反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，CO2與CH4分壓（分壓＝總壓×組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）相等，再過(guò)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，CO2和CH4的平衡分壓分別為0.25aMPa和0.75aMPa。①該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志為BC（填標(biāo)號(hào)）。A.四種物質(zhì)分壓之比等于計(jì)量系數(shù)之比B.單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變D.CO2和CH4的物質(zhì)的量之和不變②0～5min內(nèi)，v（H2O）＝0.2mol/（L?min），平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下充入1molCO2和3molH2，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝6.75L2?mol﹣2。③10min達(dá)平衡后，該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2，再次達(dá)到平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)將變小。（填“變大”“變小”或“不變”）（3）CO2與環(huán)氧丙烷（）在催化劑作用下生成（的反應(yīng)原理如圖：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為+CO2，催化劑為和I﹣或ZnO4和I﹣?！敬鸢浮浚?）C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）ΔH＝+177kJ/mol；（2）①BC；②0.2mol/（L?min）；50%；6.75L2?mol﹣2；③變??；（3）+CO2；和I﹣或ZnO4和I﹣?！痉治觥浚?）二氧化碳與乙烷反應(yīng)生成乙烯、一氧化碳和氣態(tài)水的反應(yīng)為C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+CO（g）+H2O（g），則ΔH＝（52﹣110﹣242+84+393）kJ/mol＝+177kJ/mol；（2）①A．四種物質(zhì)分壓之比等于計(jì)量系數(shù)之比不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等；B．該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等；C．由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量不變，該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等；D．二氧化碳和甲烷的物質(zhì)的量之和不變不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等；②設(shè)5min時(shí)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為xmol，由題意可建立如下三段式：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）開(kāi)始（mol）1??????????4??????0?????????0變化（mol）x???????????4x????x?????????2x平衡（mol）1﹣x??????????4﹣4x???x?????????2x由二氧化碳和甲烷的分壓相等可得：＝，解得x＝0.5mol，由容器的體積為1L可知，0﹣5min內(nèi)水的反應(yīng)速率為ν＝，設(shè)5min時(shí)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為ymol，由題意可建立如下三段式：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）開(kāi)始（mol）1??????????4???????0?????????0變化（mol）y????????????4y???????y???????????2y5min（mol）1﹣y?????????4﹣4y???????y??????????2y由二氧化碳和甲烷的平衡分壓之比為0.25MPa：0.75MPa＝1：3可得：＝，解得y＝0.75，由容器的體積為1L可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)為K＝，據(jù)此計(jì)算；③10min達(dá)平衡后，該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2，平衡正向移動(dòng)；（3）由圖可知，在和碘離子做催化劑作用下，環(huán)氧丙烷與二氧化碳反應(yīng)生成。【解答】解：（1）二氧化碳與乙烷反應(yīng)生成乙烯、一氧化碳和氣態(tài)水的反應(yīng)為C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+CO（g）+H2O（g），則ΔH＝（52﹣110﹣242+84+393）kJ/mol＝+177kJ/mol，則熱化學(xué)方程式為C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）ΔH＝+177kJ/mol，故答案為：C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+CO（g）+H2O（g）ΔH＝+177kJ/mol；（2）①A．四種物質(zhì)分壓之比等于計(jì)量系數(shù)之比不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)到平衡，故B正確；C．由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量不變，該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)到平衡，故C正確；D．二氧化碳和甲烷的物質(zhì)的量之和不變不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤；故答案為：BC；②設(shè)5min時(shí)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為xmol，由題意可建立如下三段式：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）開(kāi)始（mol）1??????????4??????0?????????0變化（mol）x???????????4x????x?????????2x平衡（mol）1﹣x??????????4﹣4x???x?????????2x由二氧化碳和甲烷的分壓相等可得：＝，解得x＝0.5mol，由容器的體積為1L可知，0﹣5min內(nèi)水的反應(yīng)速率為ν＝＝＝0.2mol/（L?min）；CO的轉(zhuǎn)化率為×100%＝50%，設(shè)5min時(shí)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為ymol，由題意可建立如下三段式：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）開(kāi)始（mol）1??????????4???????0?????????0變化（mol）y????????????4y???????y???????????2y5min（mol）1﹣y?????????4﹣4y???????y??????????2y由二氧化碳和甲烷的平衡分壓之比為0.25MPa：0.75MPa＝1：3可得：＝，解得y＝0.75，由容器的體積為1L可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)為K＝＝L2?mol﹣2＝6.75L2?mol﹣2，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，則該溫度下充入1mol二氧化碳和3mol氫氣的反應(yīng)平衡常數(shù)也為6.75L2?mol﹣2，故答案為：0.2mol/（L?min）；50%；6.75L2?mol﹣2；②③10min達(dá)平衡后，該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2，平衡正向移動(dòng)，再次達(dá)到平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)將變小，故答案為：變??；（3）由圖可知，在和碘離子做催化劑作用下，環(huán)氧丙烷與二氧化碳反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為+CO2，故答案為：+CO2；和I﹣或ZnO4和I﹣。【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)平衡及其影響因素、反應(yīng)熱的計(jì)算、平衡圖象分析與判斷等知識(shí)，側(cè)重考查學(xué)生分析能力和靈活運(yùn)用能力，準(zhǔn)確提取題中的關(guān)鍵信息和關(guān)鍵數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的處理是解答本題的關(guān)鍵，把握活化能概念及活化能與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系、化學(xué)平衡的影響因素即可解答，要求考生細(xì)心、有耐心和扎實(shí)的基本功，注意選擇性膜技術(shù)的理解，題目難度較大。4．（2023?淮北一模）化石燃料燃燒排放的氮氧化物（NOx）需要加以處理，以氨氣為還原劑的NH3—SCR（選擇性催化還原）技術(shù)主要是通過(guò)向煙道內(nèi)噴入還原劑NH3，然后在催化劑的作用下將煙氣中的NOx，還原成清潔的N2和H2O?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）?4N2（g）+6H2O（g）ΔH1＝﹣1626kJ?mol﹣1（標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)）②6NO2（g）+8NH3（g）?7N2（g）+12H2O（g）ΔH2＝﹣2736kJ?mol﹣1（慢速SCR反應(yīng)）③NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）?2N2（g）+3H2O（g）ΔH3（快速SCR反應(yīng)）④4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）ΔH4＝﹣1266kJ?mol﹣1（副反應(yīng)）計(jì)算反應(yīng)③的ΔH3＝﹣757kJ?mol﹣1。（2）下列關(guān)于反應(yīng)②和反應(yīng)③反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖正確的是B。（3）若煙氣中水含量過(guò)高會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響：?。畯钠胶饨嵌确治鏊扛叩挠绊懀核扛卟焕谄胶庹蜻M(jìn)行；ⅱ．相同時(shí)間內(nèi)水對(duì)反應(yīng)①和反應(yīng)③的影響如圖所示。水的存在減慢（選填“加快”“減慢”）了SCR反應(yīng)，可能的原因是：水含量高使催化劑活性降低，增大了反應(yīng)的活化能。（4）在溫度T1、壓強(qiáng)120kPa條件下的恒容容器中模擬實(shí)驗(yàn)，原料氣NO、NO2、NH3比例為1：1：2，主要發(fā)生反應(yīng)③，平衡時(shí)壓強(qiáng)為144kPa，脫氮率為80%，平衡常數(shù)Kp＝1.66×105kPa（保留三位有效數(shù)字）。（脫氮率＝×100%）【答案】（1）﹣757；（2）B；（3）水含量高不利于平衡正向進(jìn)行；減慢；水含量高使催化劑活性降低，增大了反應(yīng)的活化能；（4）80%；1.66×105?！痉治觥浚?）根據(jù)蓋斯定律ΔH3＝（3ΔH1+2ΔH2﹣ΔH4）；（2）反應(yīng)②和反應(yīng)③均是放熱反應(yīng)且反應(yīng)③比反應(yīng)②放出的熱量多；（3）反應(yīng)均是可逆反應(yīng)，水是生成物；由圖可知相同時(shí)間內(nèi)水的存在會(huì)降低氮的氧化物的還原率，水含量高使催化劑活性降低，增大了反應(yīng)的活化能；（4）氣體的壓強(qiáng)和物質(zhì)的量成正比；反應(yīng)前，體系的總壓強(qiáng)為120kPa，原料氣NO、NO2、NH3比例為1：1：2，這些組分的分壓依次為30kPa、30kPa、60kPa；設(shè)反應(yīng)中，NO減小的壓強(qiáng)為xkPa，根據(jù)壓強(qiáng)的變化列出三段式：NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）?2N2（g）+3H2O（g）起始量/mol：30306000變化量/mol：xx2x2x3x平衡量/mol：30﹣x30﹣x60﹣2x2x3x則30﹣x+30﹣x+60﹣2x+2x+3x＝144，解得x＝24，即平衡時(shí)，NO、NO、NH3、N2和H2O的壓強(qiáng)分別為6kPa、6kPa、12kPa、48kPa、72kPa?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)蓋斯定律ΔH3＝（3ΔH1+2ΔH2﹣ΔH4）＝﹣757kJ?mol﹣1，故答案為：﹣757；（2）反應(yīng)②和反應(yīng)③均是放熱反應(yīng)且反應(yīng)③比反應(yīng)②放出的熱量多，故答案為：B；（3）反應(yīng)均是可逆反應(yīng)，水是生成物，水含量高不利于平衡正向進(jìn)行；由圖可知相同時(shí)間內(nèi)水的存在會(huì)降低氮的氧化物的還原率，所以水的存在減慢了SCR反應(yīng)，可能的原因是：水含量高使催化劑活性降低，增大了反應(yīng)的活化能，故答案為：水含量高不利于平衡正向進(jìn)行；減慢；水含量高使催化劑活性降低，增大了反應(yīng)的活化能；（4）氣體的壓強(qiáng)和物質(zhì)的量成正比；反應(yīng)前，體系的總壓強(qiáng)為120kPa，原料氣NO、NO2、NH3比例為1：1：2，這些組分的分壓依次為30kPa、30kPa、60kPa；設(shè)反應(yīng)中，NO減小的壓強(qiáng)為xkPa，根據(jù)壓強(qiáng)的變化列出三段式：NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）?2N2（g）+3H2O（g）起始量/mol：30306000變化量/mol：xx2x2x3x平衡量/mol：30﹣x30﹣x60﹣2x2x3x則30﹣x+30﹣x+60﹣2x+2x+3x＝144，解得x＝24，即平衡時(shí)，NO、NO、NH3、N2和H2O的壓強(qiáng)分別為6kPa、6kPa、12kPa、48kPa、72kPa，則脫氮率為，KP＝，故答案為：80%；1.66×105?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生蓋斯定律、平衡移動(dòng)和平衡常數(shù)計(jì)算的掌握情況，試題難度中等。5．（2023?大慶模擬）氮元素在地球上含量豐富，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有著重要作用，氮氧化物也是主要的大氣污染物。回答下列問(wèn)題：（1）已知在催化劑的作用下，NH3與NOx反應(yīng)生成無(wú)污染氣體：①2NO（g）+O2（g）＝2NO2（g）ΔH1②4NH3（g）+6NO（g）＝5N2（g）+6H2O（l）ΔH2③8NH3（g）+6NO2（g）＝7N2（g）+12H2O（l）ΔH3則④4NH3（g）+3O2（g）＝2N2（g）+6H2O（l）ΔH4＝3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2（用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示）。實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制備少量NH3：2NH4Cl（s）+Ca（OH）2（s）＝CaCl2（s）+2NH3（g）+2H2O（g）ΔH＞0，該反應(yīng)在高溫（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）下能自發(fā)進(jìn)行。（2）在催化劑作用下，CO也能將NOx轉(zhuǎn)化為無(wú)毒清潔物質(zhì)，恒溫條件下，將一定量的CO與NO2氣體通入恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2NO2（g）+4CO（g）?N2（g）+4CO2（g）。下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是C（填標(biāo)號(hào)）。A．混合氣體的密度保持不變B．c（CO2）：c（N2）＝4：1C．容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變D．v消耗（NO2）＝2v消耗（CO2）（3）汽車尾氣中含有較多的CO和NO，在催化劑作用下，發(fā)生反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：v正＝k正?c2（CO）?c2（NO），v逆＝k逆?c（N2）?c2（CO2）（k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)）。某溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1.6molCO和1molNO，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率為80%，則：①k正：k逆＝20。②平衡時(shí)體系壓強(qiáng)為pkPa，Kp為用分壓表示的平衡常數(shù)（分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)），則平衡常數(shù)Kp＝（用含p的式子表示）kPa﹣1。【答案】（1）3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2；高溫；（2）C；（3）20；?！痉治觥浚?）根據(jù)蓋斯定律，3①+③﹣②得4NH3（g）+3O2（g）＝2N2（g）+6H2O（l）；ΔG＝ΔH﹣TΔS，ΔG＜0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；（2）A．各物質(zhì)均為氣體，恒容條件下，密度為恒值；B．由于方程式N2與CO2前系數(shù)為1：4關(guān)系，故生成濃度滿足c（CO2）：c（N2）＝4：1；C．由于方程式兩邊氣體分子前系數(shù)不等；D．NO2消耗速率屬于正反應(yīng)速率，CO2消耗速率是逆反應(yīng)速率，當(dāng)正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比；（3）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，V正＝V逆；分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)蓋斯定律，3①+③﹣②得4NH3（g）+3O2（g）＝2N2（g）+6H2O（l），ΔH4＝3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2；ΔG＝ΔH﹣TΔS，ΔG＜0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)中ΔH＞0，ΔS＞0，因此高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，故答案為：3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2；高溫；（2）A.各物質(zhì)均為氣體，恒容條件下，密度為恒值，密度不變，不能判斷平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B.由于方程式N2與CO2前系數(shù)為1：4關(guān)系，故生成濃度滿足c（CO2）：c（N2）＝4：1與是否平衡無(wú)關(guān)，不能判斷，故B錯(cuò)誤；C.由于方程式兩邊氣體分子前系數(shù)不等，當(dāng)壓強(qiáng)為一定值時(shí)，可判斷達(dá)到平衡，故C正確；D.NO2消耗速率屬于正反應(yīng)速率，CO2消耗速率是逆反應(yīng)速率，當(dāng)正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，即，不能判斷，故D錯(cuò)誤；故答案為：C；（3）利用三段式計(jì)算法可知：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）起始/mol：11.600變化/mol：0.80.80.40.8平衡/mol：0.20.80.40.8當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，V正＝V逆，則；分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，平衡時(shí)物質(zhì)的量為（0.8+0.4+0.8+0.2）mol＝2.2mol，，故答案為：20；。【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生蓋斯定律、平衡常數(shù)計(jì)算和平衡移動(dòng)的掌握情況，試題難度中等。6．（2023?昌江縣二模）2L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)：2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）體系中，n（NO）隨時(shí)間的變化如表：時(shí)間（s）01234n（NO）（mol）0.0200.0100.0080.0070.007（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝。已知K300℃＞K350℃，則該反應(yīng)是放熱熱反應(yīng)。（2）用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝0.0015mol/（L?s）。（3）能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是BC。A．v（NO2）＝2v（O2）B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變C．v逆（NO）＝2v正（O2）D．容器內(nèi)密度保持不變（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是增大壓強(qiáng)或增大反應(yīng)物濃度?！敬鸢浮浚?）；放熱；（2）0.0015mol/（L?s）；（3）BC；（4）增大壓強(qiáng)或增大反應(yīng)物濃度?！痉治觥浚?）平衡常數(shù)K＝，根據(jù)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行判斷；（2）根據(jù)反應(yīng)速率v＝進(jìn)行判斷；（3）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度及正逆反應(yīng)速率相等；（4）該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)可以加快反應(yīng)速率，同時(shí)使平衡正反應(yīng)方向移動(dòng)，增大反應(yīng)物濃度也可以加快反應(yīng)速率，同時(shí)使平衡正反應(yīng)方向移動(dòng)。【解答】解：（1）根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知其平衡常數(shù)K＝，K300℃＞K350℃，即溫度越高平衡常數(shù)越小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：；放熱；（2）0～2s內(nèi)Δn（NO）＝0.020mol﹣0.008mol＝0.012mol，根據(jù)方程式可知相同時(shí)段內(nèi)Δn（O2）＝0.006mol，容器體積為2L，所以v（O2）＝＝0.0015mol/（L?s），故答案為：0.0015mol/（L?s）；（3）A．平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，但選項(xiàng)未指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等，容器恒容，所以未平衡時(shí)壓強(qiáng)會(huì)變，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)平衡，故B正確；C．v逆（NO）＝2v正（O2）說(shuō)明v逆（NO）＝v正（NO），反應(yīng)達(dá)到平衡，故C正確；D．容器恒容則氣體總體積不變，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知?dú)怏w總質(zhì)量不變，所以無(wú)論是否平衡密度都不變，故D錯(cuò)誤；故選：BC；（4）該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)可以加快反應(yīng)速率，同時(shí)使平衡正反應(yīng)方向移動(dòng)，增大反應(yīng)物濃度也可以加快反應(yīng)速率，同時(shí)使平衡正反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：增大壓強(qiáng)或增大反應(yīng)物濃度?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算及讀圖表能力，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問(wèn)題能力，難度不大，注意把握?qǐng)D象的分析以及相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算。7．（2022?橋西區(qū)校級(jí)模擬）含氮化合物的制備、應(yīng)用及污染治理是科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。試回答下列問(wèn)題。（1）反應(yīng)2CO（g）+2NO（g）?N2（g）+2CO2（g）ΔH＝﹣620.9kJ?mol﹣1?？捎行Ы档推囄矚馕廴疚锏呐欧?。①對(duì)于該反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是B（填序號(hào)）。A.該反應(yīng)在高溫條件下可自發(fā)進(jìn)行B.容積固定的絕熱容器中，溫度保持不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.投料比[即]越大，NO轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率均越大D.在恒溫恒壓的容器中達(dá)平衡時(shí)，同時(shí)通入等物質(zhì)的量的C?和CO2平衡不移動(dòng)②圖中曲線表示在其他條件一定時(shí)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，x為C?的轉(zhuǎn)化率，其中最佳反應(yīng)溫度曲線為不同轉(zhuǎn)化率下最大反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，則x最小的是下x3，理由是在其他條件一定時(shí)，轉(zhuǎn)化率越小，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。（2）我國(guó)科學(xué)家結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，得到在銅催化作用下將一個(gè)N，N﹣二甲基甲酞胺[（CH3）2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N（CH3）3]的合成路線。反應(yīng)歷程如圖所示。則反應(yīng)（CH3）2NCHO（g）+2H2（g）═N（CH3）s（g）+H2O（g）的ΔH＝﹣98kJ?mol﹣1（1eV＝1.6×10﹣22kJ，NA的數(shù)值為6.02×1023，結(jié)果保留2位有效數(shù)字），①、②、③中反應(yīng)速率最快的一步的化學(xué)方程式為（CH3）2NCH2OH*+H*＝N（CH3）3+OH*或（CH3）2NCH2OH*+2H*＝N（CH3）3+OH*+H*。（3）T℃時(shí)，存在如下平衡：2NO2（g）?N2O（g）。該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率與NO2、N2O4的濃度關(guān)系為v正＝h正c2（NO2），v逆＝k逆c（N2O4）（k正、k逆是速率常數(shù)），且lgv正～lgc（NO2）與lgv逆～lgc（N2O4）的關(guān)系如圖所示。①圖中表示lgv逆～lgc（N2O4）的線是Ⅱ（填“I”或“II”）。②T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝100L/mol。③T℃時(shí)，向2L恒容密閉容器中充入1.6molNO2，某時(shí)刻v正＝4×100.5mol/（L?min），則此時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為75%?！敬鸢浮浚?）①B；②x3；在其他條件一定時(shí)，轉(zhuǎn)化率越小，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快；（2）?98；（CH3）2NCH2OH*+H*＝N（CH3）3+OH*或（CH3）2NCH2OH*+2H*＝N（CH3）3+OH*+H*；（3）①Ⅱ；②100；③75%?！痉治觥浚?）①A.根據(jù)吉布斯自由能，ΔG＝ΔH?T×ΔS，該反應(yīng)ΔH＜0，ΔS＜0，所以在低溫下可滿足ΔG＜0；B.容器為絕熱，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高；C.投料比大，濃度不一定大；D.通入等物質(zhì)的量的CO和CO2，容積增大，v正＝c2（CO）c2（NO），v逆＝c2（CO2）c（N2），CO和CO2對(duì)速率的影響相同；②在其他條件一定時(shí)，溫度和反應(yīng)物的濃度影響反應(yīng)速率，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率?。唬?）由圖可知，一個(gè)N，N?二甲基甲酞胺[（CH3）2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N（CH3）3]的ΔH＝?1.02eV，則1mol（CH3）2NCHO轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化（1.02×6.02×1023×1.6×10﹣22）kJ＝98kJ；（3）①由方程式可知，四氧化二氮的化學(xué)計(jì)量數(shù)小于二氧化氮；②由速率公式可得lgv正＝lgk正+lgc（NO2）、lgv逆＝lgk逆+lgc（N2O4），由圖可知，T℃時(shí)，lgc（NO2）和lgc（N2O4）為0時(shí)，lgv正＝lgk正＝2.5，lgv逆＝lgk逆＝0.5，則k正＝102.5、k逆＝100.5；當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，v正＝v逆，則化學(xué)平衡常數(shù)K＝＝；③由v正＝k正c2（NO2），v正＝4×100.5mol/（L?min），k正＝102.5，得c2（NO2）＝＝4×10﹣2（mol/L）2?！窘獯稹拷猓海?）①A.根據(jù)吉布斯自由能，ΔG＝ΔH?T×ΔS，該反應(yīng)ΔH＜0，ΔS＜0，所以在低溫下可滿足ΔG＜0，故A錯(cuò)誤；B.容器為絕熱，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，當(dāng)溫度不再改變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；C.投料比大，濃度不一定大，所以反應(yīng)速率不一定快，故C錯(cuò)誤；D.通入等物質(zhì)的量的CO和CO2，容積增大，v正＝c2（CO）c2（NO），v逆＝c2（CO2）c（N2），CO和CO2對(duì)速率的影響相同，但NO和N2下降不同濃度，前者對(duì)速率的影響大，故v正＜v逆平衡逆移，故D錯(cuò)誤；故答案為：B；②在其他條件一定時(shí)，溫度和反應(yīng)物的濃度影響反應(yīng)速率，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率小，反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快，故x3最小，故答案為：x3；在其他條件一定時(shí)，轉(zhuǎn)化率越小，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快；（2）由圖可知，一個(gè)N，N?二甲基甲酞胺[（CH3）2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N（CH3）3]的ΔH＝?1.02eV，則1mol（CH3）2NCHO轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化（1.02×6.02×1023×1.6×10﹣22）kJ＝98kJ，故ΔH＝?98kJ?mol?1；由圖可知，②的活化能最小，反應(yīng)速率最快，其反應(yīng)為（CH3）2NCH2OH*+H*＝N（CH3）3+OH*或（CH3）2NCH2OH*+2H*＝N（CH3）3+OH*+H*，故答案為：﹣98；（CH3）2NCH2OH*+H*＝N（CH3）3+OH*或（CH3）2NCH2OH*+2H*＝N（CH3）3+OH*+H*；（3）①由方程式可知，四氧化二氮的化學(xué)計(jì)量數(shù)小于二氧化氮，則圖中曲線Ⅱ表示lgv逆～lgc（N2O4），故答案為：Ⅱ；②由速率公式可得lgv正＝lgk正+lgc（NO2）、lgv逆＝lgk逆+lgc（N2O4），由圖可知，T℃時(shí)，lgc（NO2）和lgc（N2O4）為0時(shí)，lgv正＝lgk正＝2.5，lgv逆＝lgk逆＝0.5，則k正＝102.5、k逆＝100.5；當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，v正＝v逆，則化學(xué)平衡常數(shù)K＝＝＝L/mol＝100L/mol，故答案為：100L/mol；③由v正＝k正c2（NO2），v正＝4×100.5mol/（L?min），k正＝102.5，得c2（NO2）＝＝4×10﹣2（mol/L）2，c（NO2）＝0.2mol/L，n（NO2）＝0.4mol，故NO2的轉(zhuǎn)化率＝75%，故答案為：75%?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查平衡移動(dòng)、平衡常數(shù)，題量大，且不簡(jiǎn)單，涉及知識(shí)點(diǎn)、方法、技巧多，唯有對(duì)中學(xué)化學(xué)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、基礎(chǔ)較為牢固，才可順利按時(shí)按量完成本道題，難度中等。8．（2022?定遠(yuǎn)縣校級(jí)模擬）二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，在未來(lái)可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能．工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1＝﹣90.7kJ?mol﹣1②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2＝﹣23.5kJ?mol﹣1③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3＝﹣41.2kJ?mol﹣1（1）若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為BC．A．加入某物質(zhì)作催化劑B．加入一定量COC．反應(yīng)溫度降低D．增大容器體積（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c（CO）＝1mol/L，c（H2）＝2.4mol/L，5min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）；若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（CO）＝4mol/L，c（H2）＝amol/L；達(dá)到平衡后，c（CH3OH）＝2mol/L，a＝5.4mol/L．（3）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H＝﹣246.1kJ/mol；830℃時(shí)反應(yīng)③的K＝1.0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K＞1.0（填“＞”、“＜”或“＝”）．（4）二甲醚燃燒熱為1455kJ?mol﹣1，則二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OCH3（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（l）△H1＝﹣1455kJ/mol．（5）“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源，其工作原理如圖所示．寫(xiě)出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式CH3OCH3+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+．【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】（1）已知反應(yīng)①是體積減小的放熱反應(yīng)，根據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響分析；（2）5min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則△c（CO）＝1mol/L×50%＝0.5mol/L，根據(jù)v（CO）＝計(jì)算v（CO）；計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)氫氣的濃度，根據(jù)甲醇的平衡濃度計(jì)算氫氣濃度的變化量，進(jìn)而計(jì)算a的值；（3）根據(jù)蓋斯定律由已知的熱化學(xué)方程式乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減，來(lái)構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減；（4）依據(jù)燃燒熱概念含義是1mol甲醚完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為燃燒熱，結(jié)合書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；（5）依據(jù)圖示分析通入氧氣的一端為正極，通入二甲醚的一端為負(fù)極，電解質(zhì)溶液為酸性環(huán)境，二甲醚失電子生成二氧化碳，根據(jù)電子守恒寫(xiě)出電極反應(yīng)．【解答】解：（1）已知反應(yīng)①是體積減小的放熱反應(yīng)，若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率，則需要使平衡正移，所以改變的條件為加入一定量CO或反應(yīng)溫度降低；故答案為：BC；（2）5min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則△c（CO）＝1mol/L×50%＝0.5mol/L，所以v（CO）＝＝0.1mol/（L?min）；該溫度到達(dá)平衡時(shí)，c（CO）＝0.5mol/L，c（H2）＝2.4mol/L﹣2×0.5mol/L＝1.4mol/L，c（CH3OH）＝0.5mol/L，所以該溫度下，平衡常數(shù)k＝＝，若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（CO）＝4mol/L，c（H2）＝amol/L，達(dá)到平衡后，c（CH3OH）＝2mol/L，則平衡時(shí)c′（CO）＝4mol/L﹣2mol/L＝2mol/L，令平衡時(shí)氫氣的濃度為ymol/L，所以＝解得y＝1.4，故a＝2mol/L×2+1.4mol/L＝5.4mol/L．故答案為：0.1mol/（L?min）；5.4．（3）已知：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＝﹣90.7kJ/mol，②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H＝﹣23.5kJ/mol，③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＝﹣41.2kJ/mol，由蓋斯定律可知，①×2+②+③得3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＝﹣246.1kJ/mol，催化反應(yīng)室中溫度低于830℃，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大，K＞1.0，故答案為：﹣246.1kJ/mol，＞；（4）甲醚的燃燒熱為1455kJ/mol，則燃燒方式的熱化學(xué)方程式為：CH3OCH3（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（l）△H1＝﹣1455kJ/mol；故答案為：CH3OCH3（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（l）△H1＝﹣1455kJ/mol；（5）反應(yīng)本質(zhì)是二甲醚的燃燒，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，二甲醚在負(fù)極放電，正極反應(yīng)還原反應(yīng)，氧氣在正極放電．由圖可知，a極為負(fù)極，b為正極，二甲醚放電生成二氧化碳與氫離子，a電極的電極反應(yīng)式為CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O═2CO2+12H+；故答案為：CH3OCH3+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+．【點(diǎn)評(píng)】本題考查熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)，燃燒熱概念，平衡移動(dòng)，圖象分析應(yīng)用，原電池電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法，題目難度中等．9．（2022?浙江模擬）CO在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH1＝﹣90.7kJ?mol﹣12CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH2＝﹣23.5kJ?mol﹣1①已知ΔG＝ΔH﹣TΔS，反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的ΔG隨溫度的變化是圖1中的L1（填“L1”或“L2”）．②工業(yè)以CH3OH為原料合成CH3OCH3是在一定溫度和壓強(qiáng)下，以Si/Al混合物作為催化劑，向反應(yīng)爐中勻速通入CH3OH，不同硅鋁比（I、II）與生成CH3OCH3的速率關(guān)系如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是BD．A．溫度越低越有利于工業(yè)合成CH3OCH3B．合適的硅鋁比為0.15C．在原料氣CH3OH中混入適量的惰性氣體對(duì)CH3OCH3的生成速率無(wú)影響D．CH3OCH3內(nèi)，CH3OCH3的產(chǎn)量I＞II（2）已知在催化劑M作用下，NO2（g）+CO（g）?CO2（g）+NO（g）ΔH＜0．①一定溫度下，假設(shè)正逆反應(yīng)速率與濃度關(guān)系為v正＝k1c（NO2）?c（CO），v逆＝k2c（CO2）?c（NO），k1，k2只與溫度相關(guān)，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝（用含k1、k2的式子表示）．②催化劑M活性隨溫度變化情況如圖3所示，相同時(shí)間測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度變化情況如圖29﹣4所示，寫(xiě)出NO2的轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)上述變化的可能原因（寫(xiě)出兩點(diǎn)）：第一，T0之前，沒(méi)有達(dá)到平衡，溫度升高，反應(yīng)速率變快，NO2的轉(zhuǎn)化率增加，T0之后，反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率下降：第二，T0之前，沒(méi)有達(dá)到平衡，溫度升高，催化劑活性變大，促進(jìn)反應(yīng)速率變快，NO2的轉(zhuǎn)化率增加，T0之后，溫度升高，催化劑活性減小，反應(yīng)速率變慢，NO2的轉(zhuǎn)化率下降．③在圖4中畫(huà)出，其他條件不變，增大壓強(qiáng)（催化劑不失活）情況下，NO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化圖．（3）已知CH3CHO═CH4+CO，用I2催化該反應(yīng)，若CH3CHO首先在I2催化下生成CH3I和CO及另一種無(wú)機(jī)化合物，用兩個(gè)化學(xué)方程式表示該催化反應(yīng)歷程（反應(yīng)機(jī)理）：步驟i：CH3CHO+I2＝CH3I+CO+HI；步驟ⅱ：CH3I+HI＝CH4+I2．【答案】（1）①L1；②BD；（2）①；②第一，T0之前，沒(méi)有達(dá)到平衡，溫度升高，反應(yīng)速率變快，NO2的轉(zhuǎn)化率增加，T0之后，反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率下降：第二，T0之前，沒(méi)有達(dá)到平衡，溫度升高，催化劑活性變大，促進(jìn)反應(yīng)速率變快，NO2的轉(zhuǎn)化率增加，T0之后，溫度升高，催化劑活性減小，反應(yīng)速率變慢，NO2的轉(zhuǎn)化率下降；③；（3）CH3CHO+I2＝CH3I+CO+HI；CH3I+HI＝CH4+I2?！痉治觥浚?）①反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則△S＜0，而焓變△H＜0，則△G＝△H﹣T△S中△G隨溫度升高而增大；②A．若溫度太低，反應(yīng)速率太慢；B．由圖示可知，硅鋁比為0.15時(shí)二甲醚的生成速率保持在較高水平；C．反應(yīng)是在一定溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行，增加惰性氣體則甲醇濃度下降；D．由圖示可知，使用催化劑II時(shí)，反應(yīng)初始催化活性較好，但是5min后速率開(kāi)始大幅下降，產(chǎn)量降低；（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正＝v逆，k1c（NO2）?c（CO）＝k2c（CO2）?c（NO），＝；②反應(yīng)為放熱反應(yīng)，T0之前，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡，溫度升高，反應(yīng)速率變快，NO2的轉(zhuǎn)化率增加，T0時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，T0之后，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率下降；③此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，其他條件不變，增加壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率變大，轉(zhuǎn)化率增大，所以相同溫度下縱坐標(biāo)較之前要大，但平衡不移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率是不變的；（3）由題意可知，步驟i為CH3CHO在I2催化下生成CH3I和CO及另一種無(wú)機(jī)化合物?！窘獯稹拷猓海?）①反應(yīng)CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則△S＜0，而焓變△H＜0，則△G＝△H﹣T△S中△G隨溫度升高而增大，所以為圖1中的L1，故答案為