2023年高考化學(xué)專題訓(xùn)練

化學(xué)反應(yīng)原理綜合大題1.(D煤氣化制合成氣(co和小)已知：C(s)+H20(g)===C0(g)+H2(g)AH2=131.3kJ?mol4C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)AH2=90kJ?mol-1則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是(2)由合成氣制甲醇合成氣CO和上在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：C0(g)+2H2(g)『=CH30H(g)AH<0o①在容積均為VL的甲、乙、丙、丁四個(gè)密閉容器中分別充入amolCO和2amolH2,四個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為3、T2>T3、T,且恒定不變。在其他條件相同的情況下，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)進(jìn)行到tmin時(shí)壓的體積分?jǐn)?shù)如圖所示，則溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為(用a、V表示)112112的體枳分?jǐn)?shù)②圖反映的是在T3溫度下，反應(yīng)進(jìn)行tmin后甲醇的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物初始投料比黯的關(guān)系，請畫出T,溫度下的變化趨勢曲線。③在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，為測定恒溫恒壓條件下反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，可作為判斷依據(jù)的是A.容器內(nèi)氣體密度保持不變 B.CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變C.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變 D.c(H2)=2c(CH30H)(3)由甲醇制烯燃主反應(yīng)：2cH30H—C2H4+2H2Oi；3cH30H=C3H6+3H2。 ii副反應(yīng)：2cH30H—CH30cH3+H2O iii某實(shí)驗(yàn)室控制反應(yīng)溫度為400℃,在相同的反應(yīng)體系中分別填裝等量的兩種催化劑(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CH3OH,在相同的壓強(qiáng)下進(jìn)行甲醇制烯燃的對比研究，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(選擇性：轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)

由圖像可知，使用Cat.2反應(yīng)2h后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降，可能的原因是(結(jié)合碰撞理論解釋)【答案】⑴C0(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g) AH=-41.3kJ-mol-1(2)(D539V2/27a(2)(D539V2/27a2③ABC(3)該條件下2h后催化劑失活，甲醇轉(zhuǎn)化率較低；Cat.2顯著降低反應(yīng)iii的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，相同時(shí)間內(nèi)快速生成副產(chǎn)物二甲酸，目標(biāo)產(chǎn)物選擇性下降【解析】(D將第2個(gè)方程式減去第1個(gè)方程式，得到一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是CO(g)+H2O=CO2(g)+H2(g) AH=-41.3kJ?mol-1(2)①根據(jù)題意，列出下面“三段式”：co(g)+2H,(g)一-CH,OH|g)開始，amol2amol0轉(zhuǎn)化：xmol2xmolxmol平衡：(a-x)mol(2a-2x)molxmol

Ila2a-2xa-2a-2xa-x+2a-2x+x539V227a2TOC\o"1-5"\h\zX100%=30%,解得x=&mol,則K= ' -：—utz14 ，八" Ila- -Ilaa 2a-2x —1^x( -14.)2V V②該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)圖得出反應(yīng)在tmin時(shí)，Tz溫度乩的體積分?jǐn)?shù)最低,丁3、T,溫度高，慶的體積分?jǐn)?shù)高，說明平衡逆向移動(dòng)，圖反映的是在T3溫度下,反應(yīng)進(jìn)行tmin后甲醇的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物初始投料比祟的關(guān)系，則T,溫度甲醇的量比T3溫度甲醇的量小，即變化趨勢曲線。：N;③A項(xiàng)，恒溫恒壓條件,容器內(nèi)氣體密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積,氣體質(zhì)量不變,容器體積減小，密度增大，因此可作為判斷平衡的標(biāo)志，故A符合題意；B項(xiàng)，開始階段CO的體積分?jǐn)?shù)不斷減小，當(dāng)體積分?jǐn)?shù)不變,則可作為判斷平衡的標(biāo)志，故B符合題意；C項(xiàng)，氣體的平均相對分子質(zhì)量等于氣體質(zhì)量除以氣體的物質(zhì)的量，氣體質(zhì)量不變，氣體的物質(zhì)的量減小，氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，當(dāng)保持不變可作為判斷平衡的標(biāo)志，故C符合題意；D項(xiàng)，c(Hj=2c(CH3OH),不能用濃度比例來判斷平衡的標(biāo)志，故D不符合題意；故選ABC。⑶由圖像可知，使用Cat.2反應(yīng)2h后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降，可能的原因是，根據(jù)第一個(gè)圖得出該條件下2h后催化劑失活，甲醇轉(zhuǎn)化率較低，第二個(gè)圖得出Cat.2顯著降低反應(yīng)iii的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，相同時(shí)間內(nèi)快速生成副產(chǎn)物二甲酸，生成乙烯、丙烯目標(biāo)產(chǎn)物選擇性下降。2.研究C0還原NO,對環(huán)境的治理有重要意義，相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有:INO2(g)+C0(g)=C02(g)+N0(g) △H,II2N02(g)+4C0(g)—N2(g)+4C02(g) AH2Vom2N0(g)+2C0(g)—N2(g)+2C02(g)AH3Vo(1)已知：每Imol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為no2COC02NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ①根據(jù)上述信息計(jì)算A k.T?mol「②下列描述正確的是oA.在絕熱恒容密閉容器中只進(jìn)行反應(yīng)I,若壓強(qiáng)不變，能說明反應(yīng)I達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)HAHVO,ASV0；該反應(yīng)在低溫下自發(fā)進(jìn)行C.恒溫條件下，增大co的濃度能使反應(yīng)m的平衡向正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大D.上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，升溫，三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均一直增大直至達(dá)到新的平衡(2)在一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中，NO?和C0的起始物質(zhì)的量比為1：2進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)在無分子篩膜時(shí)二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率和有分子篩膜時(shí)二氧化氮轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示，其中分子篩膜能選擇性分離出用。pA仃分pA仃分f?K?無分ra?n200 220 240避度/C①二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因?yàn)棰赑點(diǎn)二氧化氮轉(zhuǎn)化率高于T點(diǎn)的原因?yàn)閛(3)實(shí)驗(yàn)測得，V正=kF?c2(N0)?c2(C0),V逆=1;逆?(3(用)?c2(C()2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。①一定溫度下，向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發(fā)生反應(yīng)印,在力時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)n(CO)=O.lmol,n(N0)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4貝!hy= 。K逆②在t2時(shí)刻，將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出t2 時(shí)段，正反應(yīng)速率的變化曲線o【答案】(1)①-227 ②AB(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)(或平衡常數(shù)減小)

②分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出4,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，二氧化氮轉(zhuǎn)⑶①270化率升高⑶①270（起點(diǎn)的縱坐標(biāo)為16,t3時(shí)刻達(dá)到平衡，t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊）【解析】（D①△H產(chǎn)E反應(yīng)物一E生成物=819+1076—1490一632=-227kJ/mol；②A項(xiàng),反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變，如果是恒溫恒容，無論平衡是否移動(dòng)，容器中的壓強(qiáng)均不變，換為絕熱容器后，隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行，反應(yīng)放出熱量，體系溫度升高,等量氣體的壓強(qiáng)隨之增大，此時(shí)壓強(qiáng)是變量，可以作為平衡的依據(jù)，A項(xiàng)正確;B項(xiàng)，當(dāng)AH-TASV0時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，由AHVO,AS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，增大C0的濃度可以使反應(yīng)m的平衡向正向移動(dòng)，但是平衡常數(shù)只受到溫度的影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，溫度升高,反應(yīng)速率增大,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，則平衡逆向移動(dòng)，所以平衡移動(dòng)的初期為逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，為了達(dá)到新的平衡，逆反應(yīng)速率向正反應(yīng)速率靠近，逆反應(yīng)速率會(huì)減小，所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢為先增大后減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤；（2）①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)（吸熱）方向進(jìn)行，二氧化氮轉(zhuǎn)化率降低；②相同溫度下，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率在P點(diǎn)較高是因?yàn)槭褂昧朔肿雍Y膜，將產(chǎn)物用分離出來，降低了產(chǎn)物的濃度，使平衡正向進(jìn)行，從而二氧化氮的轉(zhuǎn)化率提高；(3)①列三段式求解:TOC\o"1-5"\h\z2NO(g)+2CO(g)-N,(g)+2C0;(g)初始mol 0.2+2a 0.1+2a 0 0轉(zhuǎn)化inol 2a 2a a 2a平衡mol 0.2 0.1 a 2a因?yàn)镹2占平衡總體積的1/4,所以MM：+*=；，a=0.3mol,此時(shí)為平衡狀態(tài),U.I十d十Nd4-有V正=V逆，即k正/(NO)/(CO)=k逆七(N2)t2(C02),行黑熄潟=糕第=270.逆②在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強(qiáng)瞬間增大為原來壓強(qiáng)的兩倍,正逆反應(yīng)速率均增大，但是壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進(jìn)行,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，所以正反應(yīng)速率的總體趨勢為先突然增大，然后3.乙醛是一種重要的燒類衍生物，廣泛應(yīng)用于紡織、醫(yī)藥、化纖、染料和食品工業(yè)。(一)以乙烯和氧氣(或空氣)為原料，在由PdC12、CuCl2＞鹽酸組成的催化劑水溶液中，進(jìn)行液相氧化生產(chǎn)乙醛，工業(yè)上一般控制反應(yīng)溫度在120~130℃,壓強(qiáng)在300?350KPa。又稱Wacker法。其反應(yīng)式為：主反應(yīng)：出一CHz(g)+；02(g)-CH3CHO(g) A^=-243.2kJ?mol-1、 1 3副反應(yīng)：yCH2-€H2(g)+y02(g)—CO2(g)+H2O(g)NH=-705.5kJ?mol(1)已知：水的汽化熱是44.0kJ?molT,請計(jì)算乙烯的燃燒熱：NH=kJ?mol-1汽化熱：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(lOlKPa)下，使Imol物質(zhì)在一定溫度下蒸發(fā)所需要的熱量。(2)Wacker法乙烯氧化制乙醛過程，按照以下機(jī)理進(jìn)行：①乙烯談基化反應(yīng)： ②金屬杷的再氧化反應(yīng)：Pd+2CuC12=PdCl2+2CuCl③氯化亞銅的氧化反應(yīng)：2CuCl+ +2HC1=2CuC12+H20請寫出①的反應(yīng)方程式o(3)下列有關(guān)說法正確的是A.Wacker法制乙醛反應(yīng)中，氯化杷是反應(yīng)催化劑，氯化銅的作用是使催化劑再生，沒有氯化銅的存在，就不能完成此催化過程。B.工業(yè)上采用的原料氣中乙烯大量過量，并有大量未反應(yīng)的乙烯氣要循環(huán)使用，這樣可提高乙烯利用率，同時(shí)原料氣中加入CO?有利于提高乙醛選擇性。C.原料氣中乙烯大量過量的原因可能是為了讓乙烯的體積分?jǐn)?shù)處在爆炸極限范圍之外，以避免危險(xiǎn)的發(fā)生。D.乙烯氧化生成乙醛的反應(yīng)是在氣-液相中進(jìn)行的，加壓和升溫都有利于提高乙烯和氧在液體中的溶解度，加快反應(yīng)速率。(4)控制反應(yīng)條件在120?130℃和300?350KPa,原料氣的體積比是V(C2H4):V(O2)：V(C02)：V(N2)=15：10.5：9.5：65,以一定流速通入催化劑水溶液中，一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡，測得乙烯的體積分?jǐn)?shù)是0.L氧氣的體積分?jǐn)?shù)是0.05,如果充入lOOmol原料氣，請計(jì)算反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),a(CH3CH0)=mole(不考慮HC1的揮發(fā))(二)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)要求有較高產(chǎn)量，速率不能太低，轉(zhuǎn)化率盡可能大，所以應(yīng)盡量使平衡正向移動(dòng)。(1)可逆反應(yīng)：aA+bB-rR+sS,對反應(yīng)物A,凈反應(yīng)速率為n=i?正(Xa)-r逆&),Xa為反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率，圖a表示反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率和A的凈反應(yīng)速率與溫度(T)的關(guān)系圖。圖a分析可知，在相同溫度下，凈反應(yīng)速率為時(shí)，Xa最大(從“廠0、口、0、n、n”選填)；由圖a判斷該反應(yīng)是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，并簡述原因O(2)請?jiān)趫Da中繪制:在不同r下，符合工業(yè)生產(chǎn)要求的最佳溫度o圖a【答案】(―)(1)-1499 (2)CH2-CH2(g)+PdCl2+H20=CH3CHO+Pd+2HC1(3)ABC (4)4(二)(l)r=O 放熱 由圖分析可知，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)(r=0),隨溫度升高,Xa降低，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)Xa降低，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)1 3【解析】(一)⑴玄黑一CMg)+-02(g)—CO2(g)+H2O(g)卜4一705.5kJ?mol-1①H2O(g)—H20(l)A〃=-44.0kJ?molT②利用蓋斯定律，將①X2+②X2可得乙烯的燃燒熱：△，工(一705.5)X2+(-44.0)X2]kJ*mol-1=-1499kJ?mol-1o(2)乙烯瘦基化是指乙烯在PdCL的氧化下生成CLCHO、Pd等，則①的反應(yīng)方程式為：CH2—CH2(g)+PdCl2+H20=CH3CH0+Pd+2HClo(3)A項(xiàng)，Wacker法制乙醛反應(yīng)中，氯化杷是反應(yīng)的催化劑，參與反應(yīng)(將乙烯氧化為乙醛)后被還原為Pd,CuCL將其氧化為PdCb,又可表現(xiàn)出催化能力，從而完成催化過程，A正確；B項(xiàng)，工業(yè)上采用的原料氣中乙烯大量過量，可促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，提高乙醛的產(chǎn)量，雖然乙烯的轉(zhuǎn)化率降低，但由于原料氣的循環(huán)使用，最終可提高乙烯的利用率；原料氣中加入CO2,可降低乙烯氧化生成C02的轉(zhuǎn)化率，有利于提高乙醛的選擇性，B正確；C項(xiàng)，乙烯與。2混合達(dá)到一定體積分?jǐn)?shù)范圍時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，所以原料氣中乙烯大量過量的原因可能是為了讓乙烯的體積分?jǐn)?shù)處在爆炸極限范圍之外，C正確；D項(xiàng)，乙烯氧化生成乙醛的反應(yīng)是在氣-液相中進(jìn)行的，加壓有利于提高乙烯和氧在液體中的溶解度，加快反應(yīng)速率，但升溫對乙烯和氧在液體中的溶解不利，D不正確；故選ABC。

⑷原料氣的體積比是V(C2H4):V(02)：V(C02):V(N2)=15：10.5：9.5：65,充入lOOmol原料氣，則/7(C2HD=100molX15%=15mol,Z7(02)=100molX10.5%=10.5molo設(shè)生成CH3CHO的CH2XH2物質(zhì)的量為x,燃燒生成C02的CH2XH2物質(zhì)的量為y,則可建立下列三段式：CH,=CH；CH,=CH；(g)+3O,(g)

y 3.r2C0,(g)+2H,0(g)2CH,=CH,(g)(mol) 15-2CH,=CH,(g)(mol) 15-y變化量(mol) 2x平衡量(mol)15-2.X--V。二(g)10.5-3yT10.5-x-3y2CH；CHO(g)

01515-2x—y

100-x10.5—x-3y___ =0.05100-x解①、②方程，可求出所以反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，/7（CH3CHO）=4mol。（二）（1）圖a分析可知,在相同溫度下，轉(zhuǎn)化率最大的點(diǎn)，其凈反應(yīng)速率為0,所以凈反應(yīng)速率為r=0時(shí)，Xa最大；由圖a可知，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高點(diǎn)后，升高溫度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，則平衡逆向移動(dòng)，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，原因是：由圖分析可知，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)（r=0）,隨溫度升高，Xa降低，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（2）在不同r下，符合工業(yè)生產(chǎn)要求的最佳溫度，是r=0的各個(gè)點(diǎn)的連線，圖象為：sa4.工業(yè)上一般以CO和均為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO(g)+2H2(g)—CH3OH(g)(1)該反應(yīng)的A4_0(填“>”、"V”或“=”)。(2)若將等物質(zhì)的量的CO和％混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，下列事實(shí)能說明此反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是A.容器內(nèi)氣體密度保持不變B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變C.生成CH3OH的速率與生成H2的速率相等D.CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變(3)當(dāng)按投料比瑞=2,分別在H、P2、P3壓強(qiáng)下，測得不同溫度下平衡時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率如圖I05005500510520530540550FK520K時(shí)，投料比%=2(總物質(zhì)的量為3mol),維持反應(yīng)過程中壓強(qiáng)P3520K時(shí)，投料比變,達(dá)到平衡時(shí)測得容器體積為0.1L,則平衡常數(shù)k若上和CO的物質(zhì)的量之比為n：1(維持反應(yīng)過程中壓強(qiáng)P3不變),相應(yīng)平衡體系中CH30H的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,請?jiān)趫D2中繪制x隨n變化的示意圖(4)甲醇合成甲醛的反應(yīng)為：I.2cH30H(g)=CH30cH3(g)+HzO(g)住反應(yīng))II.2CH30H(g)—C2H4(g)+2H20(g)(副反應(yīng))反應(yīng)過程中的能量變化如圖3所示。①在一定溫度下，在恒容容器中進(jìn)行合成甲醛的反應(yīng)，測得CH30cH3含量隨著時(shí)間的推移，先增大后減小，請結(jié)合碰撞理論說明原因：②在不改變溫度的前提下，說出其中一個(gè)能增大CH30cH3選擇性的措施:【答案】(1)<【答案】(1)< (2)BD(3)0.25(4)①反應(yīng)I的活化能小于反應(yīng)H的活化能，相同條件下反應(yīng)I的反應(yīng)速率大于反應(yīng)n速率，故所以一開始ch30cH3含量顯著上升。后隨著反應(yīng)n的進(jìn)行，CH30H濃度減小，HzO(g)濃度變大，促使反應(yīng)I平衡左移，CH3OCH3含量又有所下降②增大P【解析】(1)一氧化碳和氫氣反應(yīng)生成甲醇的反應(yīng)是化合反應(yīng)，大多數(shù)的化合反應(yīng)吸熱，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△〃<()；(2)A項(xiàng)，該反應(yīng)為一個(gè)恒容的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量不變，氣體總體積不變，故混合氣體的密度恒不變,A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等于混合氣體的質(zhì)量除以混合氣體的總物質(zhì)的量，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，混合氣體的總物質(zhì)的量不斷減小，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的總物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量也不再發(fā)生變化，故可以判斷反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，B正確；C項(xiàng)，甲醇的生成速率與氫氣的生成速率相等，但不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)的比，故不能判斷反應(yīng)達(dá)平衡，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，C0的體積分?jǐn)?shù)不斷減小，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，故可以判斷反應(yīng)達(dá)平衡,D正確;故選BD；(3)520K、P3壓強(qiáng)下，CO的轉(zhuǎn)化率為80%,當(dāng)投料比明=2且總物質(zhì)的量為3mol時(shí)，〃(Hz)=2mo1,/7(C0)=lmol,則平衡時(shí)c(H2)=4mol/L,c(C0)=2mol/L,c(CH3OH)=8mol/L,該溫度下的平衡常數(shù)居點(diǎn)展卷=島=0.25；達(dá)到平衡時(shí)CH30H的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為J*=0.57,當(dāng)n值大于或小于2時(shí)，甲醇的物質(zhì)的量Z+4+o分?jǐn)?shù)均減小，故正確的圖像為：！, ;(5)①在一定溫度下，K I在恒容容器中進(jìn)行合成甲醛的反應(yīng)，測得CH30cH3含量隨著時(shí)間的推移，先增大后減小，是因?yàn)榉磻?yīng)I的活化能小于反應(yīng)n的活化能，相同條件下反應(yīng)I的反應(yīng)速率大于反應(yīng)n速率，故所以一開始ch30cH3含量顯著上升。后隨著反應(yīng)n的進(jìn)行，CH30H濃度減小，HzO(g)濃度變大，促使反應(yīng)I平衡左移，CH30cH3含量又有所下降；②在不改變溫度的前提下，能夠增大CH30cH3的選擇性可以通過增大壓強(qiáng)等方法。5.過量排放含氮物質(zhì)會(huì)污染大氣或水體,研究氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,對降低含氮物質(zhì)的污染有著重大的意義。(1)合成氨反應(yīng)。N2(g)+3HN2(g)+3H2(g),活化能Ea=600kJ?mol.T,合成氨有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表:

化學(xué)鍵H—HN=NN—HE/kJ-mor1436946391i 7則合成氨反應(yīng)：yN2(g)+yH2(g)=NlUg)的活化能&=(2)已知2N0+02=2N()2反應(yīng)歷程分兩步方程式活化能始變總反應(yīng)2N0(g)+02(g)=2N02(g)E△樂0第一步(快速平衡)2N0(g)—N2O2(g)Eal第二步(慢反應(yīng))N202(g)+02(g)=2N02(g)Ea2△萬①平衡常數(shù)K可用氣體分壓來表示，即K的表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(例如：p(NO)=P&xx(NO)),某一時(shí)刻第一步達(dá)到平衡，寫出第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)勺=(用P也和各氣體的物質(zhì)的分?jǐn)?shù)來表示)。②用NO表示總反應(yīng)的速率方程為v(NO)=k「c(NO).c(O2)；NO2表示的總反應(yīng)速率方程為v(NO2)=k2-c(NO).c(O2),占與區(qū)是速率常數(shù)，貝1外2=。

③下列關(guān)于反應(yīng)2N0(g)+02(g)=2N02(g)的說法正確的是B,增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率常數(shù)增大C.溫度升高，正逆反應(yīng)速率都增大 D.總反應(yīng)快慢由第二步?jīng)Q定(3)NB催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。①用活化后的V2O5作催化劑，氨氣將NO還原成岫的一種反應(yīng)歷程如圖1所示，請寫出圖1中所示的總反應(yīng)方程式，該反應(yīng)的含氮?dú)怏w組分隨溫度變化如圖2所示,當(dāng)溫度大于600K時(shí)，可能發(fā)生副反應(yīng)的化學(xué)方程式o圖1氨氣選擇性還原NO圖1氨氣選擇性還原NO反應(yīng)歷程圖2氣體中含氨組分濃度隨溫度變化②在有催化劑的作用下，經(jīng)過相同時(shí)間，測得脫氮率隨反應(yīng)溫度的變化情況如下圖所示，其他條件相同時(shí)，請?jiān)趫D中補(bǔ)充在無催化劑作用下脫氮率隨溫度變化的曲線O0tooKOW0tooKOW404SCO?00ai?t/c(4)電解法處理氮氧化合物是目前大氣污染治理的一個(gè)新思路，原理是將NO,在電解池中分解成無污染的弗和O2除去，如下圖示，兩電極間是新型固體氧化物陶瓷，在一定條件下可自由傳導(dǎo)o2-,電解池陰極反應(yīng)為【答案】(D254kJ?molT(2)①工*②1 ③CD(3)@4NH3+4N0+02=4N2+6H204NH34-502=4N0+6H20(^N2+O2=2NO)(4)2N0x+4xe-=^+2x(^【解析】(DZiH=反應(yīng)物總鍵能性成物總鍵能，△H=；X(N=N)+[x(H-H)-3X(N-H)=；X946kJ/mol+|x436kJ/mol-3X391kJ/mol=-46kJ/mol,△11=正反應(yīng)活化能談反應(yīng)活化能，則Y6=Ea—X600,Ea=254kJ/mol；(2)①根據(jù)平衡常數(shù)&=喘/=段揩5V②平衡時(shí)，根據(jù)反應(yīng)速率與■\ / 總\ /計(jì)量系數(shù)成正比，v(NO)=v(N02),BPki*c(NO)*c(02)=k2*c(NO)*c(02),則ki=

?18>00>009B9T/Tk2,1=1；③A項(xiàng)，總反應(yīng)的活化能由決速步驟決定，即由慢反應(yīng)決定，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，溫度升高，正逆反應(yīng)速率都增大，故C正確；D項(xiàng)，總反應(yīng)快慢由慢反應(yīng)決定，故D正確；故選CD；(3)①根據(jù)圖示1可知NH3、NO、反應(yīng)生成n和乩0,方程式為：4NH3+4N0+02=4N2+6H20；根據(jù)圖2,發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生NO,方程式為：4NH3+502=4?18>00>009B9T/T(4)由題意可知NO,經(jīng)電解形成用，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移、電荷守恒，陰極反應(yīng)為：2N0、+4xe-=N2+2x02o6.過量排放含氮物質(zhì)會(huì)污染大氣或水體,研究氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，對降低含氮物質(zhì)的污染有著重大的意義。(1)科學(xué)家研究利用鐵觸媒催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用“ad”表示。.cLFn.cLFn反應(yīng)歷程由圖可知合成氨反應(yīng)萬用5升二慶4居附^8)的△!!=kJ-mor1,該反應(yīng)歷程中最大能壘對應(yīng)的化學(xué)方程式為：o2NO(g)+()2(g)=2NO2(g)(AHEa)的反應(yīng)歷程由兩步基元反應(yīng)組成:2N0(g)—N202(g)(快)AHiVOEalv1E=kliEc2(NO)5逆=^逆c(N2O2)n.N2O2(g)+O2(g)—2NO2(g)(慢)AH2<0v2E=k2iEc(N2O2)c(O2)v2逆=1<2}^^2(NO?)①一定溫度下，反應(yīng)2NO(g)+O2(g)w2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)，寫出用區(qū)正、履逆、kz正、kz逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=0②下列關(guān)于反應(yīng)2N0(g)+02(g)—2NO2(g)的說法正確的是oA.2Ea=Eai+Ea2B.增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率常數(shù)增大C.溫度升高，正逆反應(yīng)速率都增大D.總反應(yīng)快慢由第二步?jīng)Q定③在其他條件不變的情況下，2N0(g)+02(g)w2NO2(g)反應(yīng)速率隨著溫度升高而減小，請解釋原因 O④畫出2N0+02?2N02的反應(yīng)過程一能量示意圖o能量反應(yīng)過程【答案】(1)△#-46kJ?moF1 電+3見=NHad+2Hadk.k(2)①產(chǎn)?產(chǎn)?? ②CD%逆水2逆③第一步快速平衡，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，。(用。2)減小，第二步為決速步，MN?。?)減小對反應(yīng)速率的影響大于溫度升高對反應(yīng)速度的影響反應(yīng)過程【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，不管一個(gè)反應(yīng)是由一步完成還是多步完成，其能量變化只與初末狀態(tài)有關(guān)而與反應(yīng)過程無關(guān)，觀察反應(yīng)過程，該反應(yīng)的初、末狀態(tài)的能量差為46kJ/moL故反應(yīng)的反應(yīng)熱△生-46kJ?mol%該反應(yīng)歷程中最大能壘為反應(yīng)需要吸收最高能量的一步反應(yīng)，從圖中可以看出，山+3也=NIL+2H,d所需要的吸收的能量最大，故該步反應(yīng)為最大能壘；(2)①由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，所以匕正=匕逆、匕正=%逆，所以匕正X外正二匕逆X匕逆，即左正c?(NO)X4正k.kc(N2()2)c(02)=無逆c(N2()2)X在逆才川02),則后性芳；②A項(xiàng)，總反應(yīng)的活化能由勺逆水2逆決速步驟決定，即慢反應(yīng)決定，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，溫度升高，正逆反應(yīng)速率均增大，C正確；D項(xiàng)，總反應(yīng)的快慢由慢反應(yīng)決定，D正確；故選CD；③在其他條件不變的情況下，2NO(g)+O2(g)w2N02(g)

反應(yīng)速率隨著溫度升高而減小，是因?yàn)榈谝徊娇焖倨胶猓瑴囟壬?，平衡逆向移?dòng)，C（N2（）2）減小，第二步為決速步，。（凡。2）減小對反應(yīng)速率的影響大于溫度升高2N02對反應(yīng)速度的影響；④根據(jù)兩步反應(yīng)，每步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，故2N02的反應(yīng)過程能量示意圖為的反應(yīng)過程能量示意圖為7.近年來化學(xué)家研究開發(fā)出用乙烯和乙酸為原料、雜多酸作催化劑合成乙酸乙酯的新工藝，不必生產(chǎn)乙醇或乙醛作中間體，使產(chǎn)品成本降低，具有明顯經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。其合成的基本反應(yīng)如下：CH2=CH2（g）+CH3COOH（1）—CH3C00C2H5（1）,下列描述能說明恒溫恒容條件下乙烯與乙酸合成乙酸乙酯的反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡的是_（填字母）。A.乙酸、乙酸乙酯的濃度相同B.酯化合成反應(yīng)的速率與酯分解反應(yīng)的速率相等C.乙烯斷開lmol碳碳雙鍵的同時(shí)乙酸恰好消耗ImolD.整個(gè)體系中乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定（2）在/?（乙烯）與〃（乙酸）各lmol的條件下，某研究小組在不同壓強(qiáng)下進(jìn)行了在相同時(shí)間乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度變化的測定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：606S7076M)K590Wft①根據(jù)圖中判斷壓強(qiáng)大到小的順序是②壓強(qiáng)為P2、溫度為85時(shí)，分析乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因： O③在壓強(qiáng)為R、溫度超過80℃時(shí)，分析乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因:o(要求②和③的原因不一樣)(3)以乙烯和丁烯為原料可以發(fā)生烯點(diǎn)歧化反應(yīng)C此(g)+C2HXg)一2c3H6(g),已知Gmin時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，測得此時(shí)容器中z?(C4H8)=amol,〃(C2H4)=2amol,27(C3H6)=bmol,且平衡時(shí)C3H6的體積分?jǐn)?shù)為25%。再往容器內(nèi)通入amolC曲和3amolC2H4,在新平衡中C3&的體積分?jǐn)?shù)25%(填“>"、“<”、“=”)□【答案】(DBD(2)①②溫度升高，催化劑活性下降 ③反應(yīng)達(dá)到平衡，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) (3)<【解析】(DA項(xiàng)，乙烯、乙酸、乙酸乙酯的濃度不變，能說明已達(dá)化學(xué)平衡，但濃度不變不代表濃度相等，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，酯化合成反應(yīng)的速率與酯分解反應(yīng)的速率相等，即正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，能說明已達(dá)化學(xué)平衡，故B正確；C項(xiàng)，乙烯斷開1mol碳碳雙鍵的同時(shí)乙酸恰好消耗1mol,說的都是正反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，整個(gè)體系中乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定，則乙烯濃度不變，能說明已達(dá)化學(xué)平衡，故D正確；故選BD；(2)①該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率越快，平衡向右移動(dòng)，乙酸乙酯的產(chǎn)率也越大，則②溫度升高，催化劑活性下降,反應(yīng)速率減慢，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率下降;③溫度越高反應(yīng)速率越快，相同時(shí)間內(nèi)越先達(dá)到平衡，所以在壓強(qiáng)為P1、溫度超過80℃時(shí)，由于反應(yīng)達(dá)到平衡，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，產(chǎn)率下降；(3)根據(jù)題意可知平衡時(shí)〃(C4H8)=amoL^(C2H4)=2amol,/2(C3H6)=bmol,且C3H6的體積分?jǐn)?shù)為25%,即「Ja+2a+b100臟25%,所以a=b,根據(jù)方程式將物料一邊倒，則相當(dāng)于通入^(CA)=amol+0.5bmol、/7(C2H4)=2amol+0.5bmol,又因?yàn)閍=b,所以^(CJis)：a(C2H4)=1.5:2.5；再往容器內(nèi)通入amolC凡和3amolC2H4后則相當(dāng)于投料為^(CJig)=amol+0.5bmol+amol>z?(C2H4)=2amol+0.5bmol+3amol,則a(C4H8)：HC2HJ=2.5:5.5,而當(dāng)反應(yīng)物的投料比越接近計(jì)量數(shù)之比時(shí)，相同溫度下平衡時(shí)生成物的體積分?jǐn)?shù)越大，即當(dāng)a(C4H8)：a(C2HJ=l:l時(shí)，平衡時(shí)C3H6的體積分?jǐn)?shù)最大，1.5:2.5更加接近1:1,所以新平衡中C此的體積分?jǐn)?shù)小于25%。8.甲醇是重要的能源以及化工原料。(1)已知：(I)CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H20(g) AH^-442.8kJ?mol*1(H)2C0(g)+02(g)=2C02(g) △上=一566.0kJ?mol1(III)H2O(l)=H2O(g)△4=44.0kJ?mol-125°C時(shí)，甲醇完全燃燒的熱化學(xué)方程式為o(2)工業(yè)上利用CO?和乩制甲醇：(IV)CO2(g)+3H2(g)—CH3OH(g)+H2O(g)△H=49kJ?mol'①借助高分子選擇性吸水膜可有效提高CO2平衡利用率。其原因是 O②下列關(guān)于反應(yīng)IV的說法正確的是(填序號)OA.有利于減少碳排放，體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想B.充分反應(yīng)后，放出熱量可能大于49kJC.降低溫度可提高CH30H含量，工業(yè)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)控制低溫D.當(dāng)氣體密度保持不變時(shí)，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)(3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)IV分兩步完成：CO2(g)+H2(g)—CO(g)+H2O(g)CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g)AH<0①當(dāng)1molCO2和3mol慶投入密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)V、VI達(dá)到平衡后，經(jīng)測定容器中n(C02)=n(C0),n(H2)=n(H20)□則混合氣體中水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為 O②下列關(guān)于反應(yīng)VI的圖像，不正確的是(填序號)。

反應(yīng)Slid " 反應(yīng)反應(yīng)Slid " 反應(yīng)M晨 0反應(yīng)過審CH.OIKjUC(Xx)*2HXg)2n(Hy<i?：(>)注丑SHOZU③經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)VI的速率顯著低于反應(yīng)V,請畫出反應(yīng)過程中CO的濃度隨時(shí)間的變化時(shí)間【答案］2cH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(1)AH=-1627.6kj/molH2O被吸收，使平衡右移。提高C02的利用率AB”(或0.3125或0.31)10【解析】(1)已知：(I)CH30H(1)+02(g)=C0(g)+2H20(g) △4二一442.8kJ?mol-1,(H)2C0(g)+02(g)=2C02(g) △笈=-566.0kJ*moK1,(III)H20(l)=H20(g) △6=44.0kjFoP則按蓋斯定律，由2X(I)+(II)-4X(HI)可得2cH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△用則△〃=2XZ\〃i+△也一4XA^=-l627.6kj/mol；甲醇完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：2CH30H(1)+302(g)=2C02(g)+4H20(1)△年-1627.6kj/mol；(2)①借助高分子選擇性吸水膜，可吸收水，降低HzO(g)濃度，則CO?(g)+3H2(g)==CH30H(g)+H20(g)向右移動(dòng)，能有效提高CO2平衡利用率；②關(guān)于反應(yīng)IV一—C02(g)+3H2(g)—CH30H(g)+H20(g)A^-49kJ-molMA.吸收了二氧化碳，有利于減少碳排放，體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，A正確；B.當(dāng)反應(yīng)消耗的二氧化碳大于Imol時(shí)，放出熱量大于49kJ,B正確；C.反應(yīng)放熱，降低溫度可使平衡右移，提高CL0H含量，但是溫度降低，反應(yīng)速率下降，則不利于提高產(chǎn)量，應(yīng)綜合經(jīng)濟(jì)效率，選擇適當(dāng)高的溫度而不是控制低溫，C錯(cuò)誤；D.若反應(yīng)在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行時(shí)，氣體密度始終保持不變，故密度不變不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤；故選AB；(3)①當(dāng)1mol⑩和3mol4投入密閉容器中,當(dāng)反應(yīng)V、VI達(dá)到平衡后,經(jīng)測定容器中Z7(CO2)=/7(CO),77(H2)=/7(H20)o則：設(shè)水蒸氣的物質(zhì)的量〃田2())=%CO;(g)-H;(g)-H：O(g)4co(g)起始(mol)1 3 00糊七(mol)X X XX平衡(mol)1-x 3-x XXCO(g)+2H?一*CH.OH(g)起始(mol)x 3-x0轉(zhuǎn)化(mol)0.5(3-2x)3-2x 0.5(3-2a)平衡(mol)0.5(4x-3)x 0.5(3-2a)5按已知條件：/7(CO2)=/7(CO),貝()o.5(4元-3)=1-x,得K=[mol,則平衡時(shí)，65 1 2/7(C02)=Z7(C0)=-mol,z?(H2)=Z7(H20)=-mol,77[CH30H(g)]=-mol,混合氣體中水6 6 35蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為、vR;②下列關(guān)于反應(yīng)VI——C0(g)+2H2(g)

CH3OH(g)AHVO：A項(xiàng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡左移，K變小,但長=焉黑不通常不是線性變化，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，溫度升高，正、逆反應(yīng)C-V-/JC.<JL-,J速率均增加，逆反應(yīng)速率增加得更快，B正確；C項(xiàng)，C0(g)+2H2(g)CH30H(g) △*()是放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)儡=2時(shí)，符合化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)，當(dāng)〃(凡)〃(C0)小于2且逐漸增大時(shí)，既有利于平衡右移同時(shí)隨著甲醇不斷生成、有利于增大混合氣體中甲醇含量,式計(jì)量數(shù)，當(dāng)〃(凡)〃(C0)小于2且逐漸增大時(shí)，既有利于平衡右移同時(shí)隨著甲醇不斷生成、有利于增大混合氣體中甲醇含量,〃(凡)rt(CO)大于2且越大時(shí)，雖有利于平衡右移、有利于提高CO轉(zhuǎn)化率，但混合氣體中甲醇含量呈下降趨勢，D正確；則答案為AC；③經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)VI的速率顯著低于反應(yīng)V,則一開始反應(yīng)(V)C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)為主，CO從無到有，濃度不斷增大，等大部CH30H(g)為主，則CO濃分二氧化碳基本消耗以后，反應(yīng)CH30H(g)為主，則CO濃度就逐漸減小直到處于平衡狀態(tài)時(shí)濃度不再變化。故反應(yīng)過程中C0的濃度隨時(shí)間的變化為:間的變化為:化學(xué)反應(yīng)原理綜合大題(二)1.研究氫的獲得和應(yīng)用具有重要意義。⑴已知：2H2s(g)—2H2(g)+S2(g)NH>0將0.20molH2s氣體充入密閉容器中，保持恒壓(p=a)、溫度T1條件下進(jìn)行上述反應(yīng)。①下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判據(jù)是oA.氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 B.v正(H2s)=2%(S2)C.｛不變 D.容器體積不變②。時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，H2s的平衡轉(zhuǎn)化率為40%。該反應(yīng)的平衡常數(shù)4=(用a的代數(shù)式表示。對于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作“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))。③反應(yīng)溫度「時(shí)，畫出0—2時(shí)段，MS)隨時(shí)間變化曲線"(S2)—t]0保持其它條件不變，改變反應(yīng)溫度為T2(T2>TJ,畫出0—2時(shí)段，a(S2)隨時(shí)間變化趨勢的曲線的(SD—t]o(2)已知：某催化劑作用下，慶還原NO的反應(yīng)有兩種可能：I.2N0(g)+H2(g)—N20(g)+H20(g) △H\II.2NO(g)+2H2(g)—N2(g)+2H20(g)△笈反應(yīng)歷程可以表示為(*表示吸附態(tài))吸附分解：NO(g)->NO*fN*+O*①HZ(g)f2H*②反應(yīng)脫附：O*+2H*fH,O(g)③N*+NO*f$0但) ④N*+N*fN?(g) ⑤其中，反應(yīng)脫附過程中④與⑤是一組競爭關(guān)系，決定了乩還原N0的最終產(chǎn)物。①如圖顯示不同溫度條件下，原料氣〃(hJ："(no)=i,達(dá)到平衡時(shí)體系中心和弗0的含量，由此判斷0(填“)"或‘'<")；判斷反應(yīng)脫附過程中④與⑤兩步反應(yīng)的活化能高低并說明理由 o

②如圖顯示不同溫度條件下，原料氣〃(Hj〃(NO)分別為1、2、3(對應(yīng)圖中標(biāo)注“1”、“2”、“3”)，達(dá)到平衡時(shí)，體系中吊和40的含量，由此可知,增加小的量，可以增加的選擇性(填V或“曲”)【答案】(D【答案】(D①ABD ②(0.074a)(2)①) 由圖可知溫度低時(shí)以反應(yīng)④為主，溫度高時(shí)以反應(yīng)⑤為主，說明反應(yīng)⑤具有較高的反應(yīng)活化能 ②弗【解析】(1)①A項(xiàng)，該反應(yīng)反應(yīng)物和生成物均為氣體，且前后氣體系數(shù)之和不相等，所以氣體總物質(zhì)的量會(huì)變，而總質(zhì)量不變，所以未平衡時(shí)氣體的平均相對分子質(zhì)量會(huì)變，當(dāng)其不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A符合題意；B項(xiàng)，同一反應(yīng)同一時(shí)段反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，所以。正(H2s)=2。正(SJ,所以當(dāng)v正(H2s)=2/逆⑸)時(shí)，也即v正⑸卜v逆⑸)，說明反應(yīng)平衡，故B符合題意；C項(xiàng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，無論反應(yīng)是否平衡，只要溫度不變K就不變，所以K不變不能說明反應(yīng)平衡，故C不符合題意；D項(xiàng)，反應(yīng)過程中恒壓，而前后氣

體系數(shù)之和不相等，所以未平衡時(shí)容器體積會(huì)變，當(dāng)體積不變時(shí)說明反應(yīng)平衡,

故D符合題意;故選ABD；②根據(jù)分析可知平衡時(shí)/7(H2S)=O.12mol,/7(H2)=0.08mol,

a(S2)=0.04moL氣體總物質(zhì)的量為0.12mol+0.08mol+0.041noi=0.24mol,總壓強(qiáng)riYi1 i IIx—a為a,所以p(H2s)=^21a=la,同理可知p(H2)=1a,p(S2)=^a,所以4yU.24moi2 3 o ?1)uaJ等;③反應(yīng)溫度3時(shí)，初始投料為0.20molH2S,所以反應(yīng)過程中S2的物質(zhì)的量增大，匕時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，S2的物質(zhì)的量不再改變，根據(jù)三段式可知平衡時(shí)/7(s2)=o.04mol；反應(yīng)溫度T2時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短，且平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)Z7(S2)>0.04mol,所以曲線圖為；(2)為；(2)①據(jù)圖可知溫度越高用含量越大，而弗0在溫度達(dá)到一定值繼續(xù)升高溫度含量下降，說明生成弗0的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以△瓜〉0；由圖可知溫度低時(shí)以反應(yīng)④為主，說明該反應(yīng)容易進(jìn)行，溫度高時(shí)以反應(yīng)⑤為主，說明反應(yīng)⑤具有較高的反應(yīng)活化能；②據(jù)圖可知相同溫度的情況下，投料比越大，即氫氣的量越多，M的含量越高，說明增加氫氣的量可以增加總的選擇性。2.可逆反應(yīng)2s02(g)+02(g)==2S03(g)是硫酸工業(yè)中非常重要的一個(gè)反應(yīng),因該反應(yīng)中使用催化劑而被命名為接觸法制硫酸。2s(h(g),在保證(Ug)(1)某溫度下，使用V2O5進(jìn)行反應(yīng):2s(h(g),在保證(Ug)的濃度不變的條件下，增大容器的體積，平衡(填字母代號)。A.向正反應(yīng)方向移動(dòng) B.不移動(dòng)C.向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D.無法確定(2)使用V2O5催化該反應(yīng)時(shí)，涉及到催化劑V2O5的熱化學(xué)反應(yīng)有：(DV2O5(s)+SO2(g)—V2O4(s)+S03(g) ZH=+59.6kJ/mol②2V2O4(s)+O2(g)—2V205(s) &2=-314.妹J/mol向10L密閉容器中加入V2O4(s)>S(Ug)各Imol及一定量的02,改變加入02的量，在常溫下反應(yīng)一段時(shí)間后，測得容器中V2O4、V205>SO2和SO3的量隨反應(yīng)前加入的變化如圖所示,圖中沒有生成Sth的可能原因是o0.2575so.aWJR的0.2575so.aWJR的Msao)(3)向一保持常壓的密閉容器中加入V2O5S)、S02(g)各0.6mol,02(g)0.3mol,此時(shí)容器的體積為10L,分別在T1、T2兩種溫度下進(jìn)行反應(yīng)，測得容器中SO?的轉(zhuǎn)化率如圖所示。"77Tii

// I° h時(shí)H/s①T2時(shí)，2s。2(g)+02(g)=2S03(g)的平衡常數(shù)K=o②下列說法正確的是oA.L<T2B.若向該容器通入高溫He(g)(不參加反應(yīng)，高于Tz),SO3的產(chǎn)率將減小，僅因?yàn)闇囟壬?，平衡向逆方向移?dòng)C.合成硫酸的設(shè)備中，在接觸室合成S03需要高壓設(shè)備D.依據(jù)反應(yīng)裝置所能承受的最高溫度定為此反應(yīng)溫度③在比丁2更高的溫度下，反應(yīng)②平衡向左移動(dòng)，生成更多的V2O4固體會(huì)覆蓋在V2O5固體的表面上，該因素對反應(yīng)①影響超過了溫度因素的影響。請?jiān)趫D中畫出在T3下，a(SO2)在。?匕時(shí)刻的變化圖(0?心時(shí)刻之間已經(jīng)平衡)o【答案】(DB(2)常溫下,V205(s)+S02(g)aV2O4(s)+SO3(g)和2SO2(g)+O2(g)=2S03(g)反應(yīng)都很慢

⑶①1.89⑶①1.89X104 ②AC ③【解析】(1)時(shí)使用V2O5進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)—2S03(g),實(shí)際上反應(yīng)的過程為①Vz()5(s)+S02(g)=V2()4(s)+S03(g),②2V2O4(s)+O2(g)=2V205(s)反應(yīng)①為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，增大容器的體積，即減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，對于反應(yīng)②，由于氧氣的濃度不變，則平衡也不移動(dòng)，故2sO2(g)+O2(g)==2SO3(g)不移動(dòng)，故答案為B；(2)由圖像可知，隨反應(yīng)前加入里的變化，SO?未參與反應(yīng)，V2O4逐漸減少，V2O5逐新增多，由此可知，容器中發(fā)生反應(yīng)2V2O4(s)+02(g)w2V2O5生)，而反應(yīng)V2O5(s)+SO2(g)—V204(s)+SO3(g)和2502(由+02(8)a25()3(8)幾乎沒有發(fā)生，可能是在常溫下反應(yīng)都很慢，則沒有生成S03；(3)①由圖像可知，在丁2溫度下，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，SO?的轉(zhuǎn)化率為90%,則SO2的轉(zhuǎn)化量為0.54moL可列出三段式(單位為mol)為：TOC\o"1-5"\h\z2s(J?+ O2 2SO3起始 0.6 0.3 0改變 0.54 0.27 0.54平衡 0.06 0.03 0.54則平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為0.06mol+0.03mol+0.54moi=0.63moL設(shè)平衡時(shí)容器的體積為V,根據(jù)恒溫恒壓下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比可得：，(OS.呼=黑吟，解得，V=7L,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)V 07V0.63mol c(SO2)xc(O2) u/~T~1.89xl04;②A項(xiàng)，由圖像可知，在Tz溫度下，該反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài)，則反應(yīng)速率更大，且該反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，S02的轉(zhuǎn)化率低，則T2溫度更高，則T1VT2,A正確；B項(xiàng)，通入高溫He,相當(dāng)于加熱，同時(shí)容器的體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡均左移，產(chǎn)率減小，B錯(cuò)誤C項(xiàng)，在接觸室增大壓強(qiáng)，有利于合成S03,所以需要高壓設(shè)備，C正確；D項(xiàng)，為了安全起見，反應(yīng)溫度應(yīng)低于反應(yīng)裝置所能承受的最高溫度定，D錯(cuò)誤；故選AC；③在比丁2更高的溫度T3下，反應(yīng)②平衡向左移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低，同時(shí)生成更多的V2O4固體會(huì)覆蓋在V2O5固體的表面上，該因素對反應(yīng)①影響超過了溫度因素的影響，所以反應(yīng)速率也降低。所以在T3下，a(SO2)在0?匕時(shí)刻的變化圖(0?匕時(shí)刻之間已經(jīng)平衡)為:間已經(jīng)平衡)為:3.化合物PHJ是一種白色晶體，受熱不穩(wěn)定，易分解產(chǎn)生Pl，PL是無色劇毒氣體，廣泛用于半導(dǎo)體器件和集成電路生產(chǎn)的外延、離子注入和摻雜。(1)在2L真空密閉容器中加入一定量PHJ固體，TJC時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：PHJ(s)-PH3(g)+HI(g)①下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是0A.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變 B.容器內(nèi)HI的氣體體積分?jǐn)?shù)不變C.容器內(nèi)PHJ質(zhì)量不變D.容器內(nèi)氣體的密度不變E.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變②ti時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡后，在t2時(shí)刻維持溫度不變瞬間縮小容器體積至1L,t3時(shí)刻反應(yīng)重新達(dá)到平衡。在下圖中畫出t2?時(shí)段的U正、U逆隨時(shí)間變化圖Ot2%3t(2)PHJ固體分解產(chǎn)生的PA和HI均不穩(wěn)定，在一定溫度下也開始分解。在2L真空密閉容器中加入一定量PHJ固體，已知在T2c時(shí)存在如下反應(yīng)：IPHJ(s)—PH3(g)+HI(g)bH\II4PH3(g)—P4(g)+6H2(g) △4m2HI(g)-H2(g)+I2(g)AA①已知：298K,lOlkPa,H-P鍵、P-P鍵、H-H鍵的鍵能分另U為322kJ-moL、200kJ,mol\436kJ,mor試計(jì)算△&=。②各反應(yīng)均達(dá)平衡時(shí)，測得體系中/7(PH3)=amol,Z7(P4)=bmol,/7(H2)=cmol,貝!!T2℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)十值為o(用a、b、c表示)③維持溫度不變，縮小體積增大壓強(qiáng)，達(dá)到新的平衡后，發(fā)現(xiàn)其它各成分的物質(zhì)的量均發(fā)生變化，而基本不變，試解釋可能原因【答案】（1）①ACD ②Ot\￡2ta￡4t（2）①+48kJ-molT②a（a+l6b-2c）4③增大壓強(qiáng)的瞬間各氣體濃度均增大，反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)使c（HI）減小,反應(yīng)II平衡逆向移動(dòng)使。（慶）減小，對于反應(yīng)HI兩者作用相當(dāng)，反應(yīng)III平衡不移動(dòng)，HL）基本不變（只答反應(yīng)HI平衡不移動(dòng)不得分）【解析】（D①A項(xiàng)，反應(yīng)前沒有氣體，反應(yīng)后生成氣體，反應(yīng)中容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)一直改變，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再改變時(shí)，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A符合；B項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)式可知，容器內(nèi)HI的氣體體積分?jǐn)?shù)始終不變，容器內(nèi)HI的氣體體積分?jǐn)?shù)不變不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志，B不符合；C項(xiàng)，容器內(nèi)PHJ的質(zhì)量不再改變時(shí)，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C符合；D項(xiàng)，容器體積始終不變，氣體總質(zhì)量發(fā)生改變，則容器內(nèi)氣體的密度不再改變時(shí)，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡，D符合；E.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志，E不符合；故選ACD；②t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡后，在t2時(shí)刻維持溫度不變瞬間縮小容器體積至1L,則平衡逆向移動(dòng)，u逆）u正，但由于PHJ為固體，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率不變，t3時(shí)刻反應(yīng)重新達(dá)到平衡，UjE=U逆，因此t2?t”時(shí)段的U正、u逆隨時(shí)間變

化圖為:;(2)化圖為:;(2)①根據(jù)A層反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總Ot\±2 *3t鍵能，A&=(4X3X322kJ-mol1)-[(6X200kJ?mol1)+(6X436kJmol_T)]=+48kJ"ol1②各反應(yīng)均達(dá)平衡時(shí)，測得體系中z?(PH3)=amol,/7(P4)=bmol,/7(H2)=cmol,根據(jù)白磷為bmol,結(jié)合反應(yīng)II計(jì)算可知，消耗的PA為4bmol和生成的兒為6bmol,因?yàn)樽罱KP%為amol,說明反應(yīng)I生成的PH3和HI都為(a+4b)mol,最終氫氣為cmoL則反應(yīng)W生成乩為(c-6b)moL反應(yīng)III消耗HI為(2c-12b)mol,則平衡時(shí)HI為(a+4b-2c+12b)=(a+l6b-2c)moLT2c時(shí)，對于反應(yīng)I的平衡常數(shù)為K」(PHJ；c(HI)=》竺警=a(a+l：b-2c)；③由于增大壓強(qiáng)的瞬間各氣體濃度均增大，而反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)使得C(HI)減小，反應(yīng)H平衡逆向移動(dòng)使。(上)減小，對于反應(yīng)III兩者作用相當(dāng)，反應(yīng)IH平衡不移動(dòng)，因此a(L)基本不變。4.對溫室氣體二氧化碳的研究一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。某工廠使用C02與慶來合成可再生能源甲醇，反應(yīng)如下：①主反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)②副反應(yīng)：2c02(g)+6H2(g)=C2H50H(g)+3H20(g)(1)已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能E數(shù)據(jù)如下表:化學(xué)鍵C-0c=oH-HH-0C-HE/kJ.mol1abcde則主反應(yīng)的△后；該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行條件是O(2)投料時(shí)只添加反應(yīng)物，且CO?和乂體積比為1比3,下列有關(guān)說法正確的是0A.若保持溫度、體積不變，當(dāng)甲醇和水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)相等時(shí)可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.若保持溫度、體積不變，不斷分離出甲醇，平衡①右移。其原因是逆反應(yīng)速率減小C.在恒溫恒壓的密閉容器中，反應(yīng)已達(dá)平衡，若再按初始投料比加入反應(yīng)物，達(dá)新平衡時(shí)，各物種分壓與原平衡相同D.降低溫度或增大壓強(qiáng)可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，也使該反應(yīng)的平衡常數(shù)《增大(3)其他條件相同，在催化劑作用和不加催化劑作用下，以上反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，甲醇產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。該工廠更換為生產(chǎn)乙醇的生產(chǎn)線后，需要使用一種抑制劑P(可以降低化學(xué)反應(yīng)速率，作用原理似于催化劑)來抑制主反應(yīng)①。

100??一r100??一r2t,t4t,息度①其他條件相同時(shí)，請?jiān)趫D中畫出若選用抑制劑P,在溫度從TJC到T5c之間，甲醇產(chǎn)率的變化曲線可能出現(xiàn)的最大區(qū)域范圍，用爆表示(此溫度范圍內(nèi)催化劑和抑制劑均未失去活性，T4為曲線最高點(diǎn))。②試用碰撞理論解釋抑制劑的作用原理(4)在一密閉恒容容器中，CO?和乩的分壓分別為akPa、4akPa,加入催化劑并在一定溫度下發(fā)生以上反應(yīng)，達(dá)到平衡后測得體系壓強(qiáng)是起始時(shí)的0.8倍，且乙醇選擇性是甲醇選擇性的4倍。則反應(yīng)①的平衡常數(shù)為除(kPa)工(甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比;用各物質(zhì)的分壓數(shù)據(jù)代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算，須用最簡分?jǐn)?shù)表示)?！敬鸢浮浚?）（2b+3c-a-3e-3d）kJ?mol-1低溫（2）BC甲醇產(chǎn)率100%-⑶①⑶①②抑制劑可升高反應(yīng)活化能，降低活化分子百分?jǐn)?shù)，從而降低化學(xué)反應(yīng)速率(4)281/3125或28/3125a2【解析】(1)根據(jù)△層反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能可知，主反應(yīng)的根據(jù)A^(2b+3c-a-3e-3d)kJ?mol-1,該反應(yīng)為端減的反應(yīng)，△火0,因此該反應(yīng)在低溫條件能夠自發(fā)進(jìn)行；(2)A項(xiàng)，投料時(shí)只添加反應(yīng)物，且CO?和乩體積比為1：3時(shí)，無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，甲醇和水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)均相等，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，溫度、體積不變，不斷分離出甲醇，濃度減小，逆反應(yīng)速率減小，平衡①右移,B正確；C項(xiàng)，溫度不變，平衡常數(shù)不發(fā)生改變，因此若再按初始投料比加入反應(yīng)物，達(dá)新平衡時(shí)，各物種分壓與原平衡相同，C正確；D項(xiàng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，因此增大壓強(qiáng)，平衡常數(shù)不發(fā)生改變，D錯(cuò)誤；故選BC；(3)①選用抑制劑P后，甲醇的生成速率降低，且T4為曲線的最高點(diǎn)，因此甲醇產(chǎn)率的變化曲甲醇產(chǎn)率100%線可能出現(xiàn)的最大區(qū)域范圍如圖“線可能出現(xiàn)的最大區(qū)域范圍如圖“??溫度理為:抑制劑可升高反應(yīng)活化能，降低活化分子百分?jǐn)?shù),從而降低化學(xué)反應(yīng)速率；(4)根據(jù)題干信息可知，乙醇選擇性是甲醇選擇性的4倍，則轉(zhuǎn)化的CO?中有80%轉(zhuǎn)化為乙醇，20%轉(zhuǎn)化為甲醇，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO2為x,列三段式有：co2(g)+3H2(g)=CHQH(g)+H2O(g)起始a4a00轉(zhuǎn)化0.2x0.6x0.2x0.2x平衡a-x4a-3x0.2x0.2x

2CO2(g)+6H2(g)=C2H50H(g)+3H2O(g)起始a4a轉(zhuǎn)化0.8x2.4x0.4x1.2x平衡a-x4a-3x0.4x1.2x又達(dá)到平衡后測得體系壓強(qiáng)是起始時(shí)的0.8倍，則0.2x+0.2x+0.4￡l."蛆)+也3x)=0用,解得x=0.5a,則反應(yīng)①的平衡常數(shù)為4=a+4a(Max0.7a_280.5ax(2.5a)33125a2°5.CO2催化加氫合成二甲醛是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng)I：C02(g)+H2(g)—C0(g)+H20(g)AH=41.2kJ-mol-1反應(yīng)II：2C02(g)+6H2(g)—CH3OCH3(g)+3H20(g)在恒壓、CO?和上的起始量一定的條件下，CO?平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH30cH32xCHQCH、的物質(zhì)的2xCHQCH、的物質(zhì)的量反應(yīng)的CO?的物質(zhì)的量 °CHQCH,的選擇性(1)已知反應(yīng):2C0(g)+4H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-204.9kJ(1)已知反應(yīng):2C0(g)+4H2(g)則反應(yīng)n的kJ.mor1,反應(yīng)n的自發(fā)條件為A.高溫B.高壓 C.低溫D.低壓(2)溫度高于300℃,CO?平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是(3)220℃時(shí)，在催化劑作用下CO?與上反應(yīng)二田即回后，測得CH30cH3的選擇性對應(yīng)圖中A 點(diǎn)數(shù)據(jù)。下列說法正確的是oA.其他反應(yīng)條件不變，增大壓強(qiáng)一定可提高平衡時(shí)CH30cH3的選擇性B.其他反應(yīng)條件不變，改變催化劑，CH30cH3的選擇性不會(huì)改變C.其他反應(yīng)條件不變，升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率一定隨著溫度的升高而降低D.其他反應(yīng)條件不變，提高投料時(shí)的氫碳比[n(乩)：n(CO?)],能提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率(4)若起始投料比為n(H2)：n(C02)=3,發(fā)生主要反應(yīng)I和反應(yīng)H不考慮其他副反應(yīng)，則288℃時(shí)的反應(yīng)I的平衡常數(shù)為o(5)若反應(yīng)體系為恒容，其他反應(yīng)條件不變，在上圖中畫出平衡時(shí)CH30cH3的選擇性隨溫度的變化示意圖o【答案】(1)-122.5C(2)反應(yīng)I的△[!>(),反應(yīng)n的△HV0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為C0的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度

(3)AD(4)K=0.045)(3)AD(4)K=0.045)2(M) 2*) 2M) 320MO—：1^乃小.與生鼻【解析】⑴反應(yīng)I：C02(g)+H2(g)—C0(g)+H20(g)AH=41.2kJ-mol-1反應(yīng)ID：2C0(g)+4H2(g)—CH3OH(g)+H20(g)AH=-204.9kJ-mol-1根據(jù)蓋斯定律可知ix2+ni即得到反應(yīng)n：2C02(g)+6H2(g)-CH30cH3(g)+3H2O(g)AH=-122.5kJ?mol1反應(yīng)n正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，根據(jù)AG=AH-TASVO可知反應(yīng)II的自發(fā)條件為低溫，故選C。(2)由于反應(yīng)I的△H>0,反應(yīng)H的△HV0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為C0的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH30cH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度，所以溫度高于300℃,CO?平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升。(3)a項(xiàng)，其他反應(yīng)條件不變，增大壓強(qiáng)反應(yīng)n向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此一定可提高平衡時(shí)CH30cH3的選擇性，A正確；B項(xiàng)，其他反應(yīng)條件不變，改變催化劑可以改變反應(yīng)歷程，因此CH30cH3的選擇性會(huì)改變，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于反應(yīng)I的△f!>(),反應(yīng)n的△HV0,因此其他反應(yīng)條件不變，升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率不一定隨著溫度的升高而降低，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，其他反應(yīng)條件不變，提高投料時(shí)的氫碳比[n(H2)：n(C02)],相當(dāng)于是增大氫氣濃度，因此能提高CO?平衡轉(zhuǎn)化率，D正確；故選AD。(4)根據(jù)圖像可知288℃時(shí)二甲醛的選擇性是33.3%,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率是30%,若起始投料比為n(H2)：n(C02)=3,可設(shè)氫氣是3mol,二氧化碳是Imol,則反應(yīng)的二氧化碳是0.3moL因此生成二甲醛的物質(zhì)的量是33.3 0.3,_0.05加。/,所以根據(jù)方程式2C02(g)+6H2(g)—CH3OCH3(g)+3H20(g)可知該反應(yīng)中消耗二氧化碳是0.hnoL氫氣是0.3mol,生成水蒸氣是0.15mol,因此反應(yīng)C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)中消耗二氧化碳是0.2moL氫氣是0.2mol,生成C0是0.2mol,水蒸氣是0.21noi，則最終平衡時(shí)二氧化碳是0.7moL氫氣是2.5mol,CO是0.2moL水蒸氣是0.35moL反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=二CO(g)+HzO(g)前后體積不變，所以平衡常數(shù)為翳票=。04;(5)若反應(yīng)體系為().7x2.5恒容，其他反應(yīng)條件不變，反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，不利于二甲醛的生成，則平衡時(shí)CH30cH3的選擇性隨溫度的變化示意圖為2(M) 2*)2(M) 2*) 2M) 320MO—：I產(chǎn)￡乃小您也斗6.丙烯CH0是重要的有機(jī)化工原料。丙烷直接脫氫制丙烯發(fā)生的反應(yīng)有:反應(yīng)I:CsHXg)—C3H6(g)+H2(g)AHt反應(yīng)II：2c3Hs(g)—3c2H4(g)+2H2(g)AH2已知：①反應(yīng)I活化能Ea(I)小于反應(yīng)II活化能Ea(II)；

②3種物質(zhì)的燃燒熱如下表:C3Hg(g)C3Hg(g)H2(g)2217.8kJ?mol12058kJ?mol-1285.8kJ?mol1⑴△&=kJ,mol1(2)恒溫恒容條件下，向密閉容器中充入ImolC3Hs(g),下列情況能說明丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是oA.該反應(yīng)的里保持不變B.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變C.嗯4*保持不變D.C此分解速率與C3H6消耗速率相等(3)一定溫度下，向恒容密閉容器中充入總物質(zhì)的量為4mol的丙烷和氫氣混合氣體(氫氣的作用是活化催化劑)。反應(yīng)相同時(shí)間，丙烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣的關(guān)系如圖1所示。圖中曲線升高的原因是o**<笈N**<笈N(4)①反應(yīng)溫度600℃,將lOmolC3H8(g)充入2L的剛性容器中，丙烷平衡轉(zhuǎn)化率與丙烯的選擇性均為40%,則反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=o(保留2位小數(shù))(丙烯的選擇性=2位小數(shù))(丙烯的選擇性=n(轉(zhuǎn)化為丙烯的丙烷)

n(轉(zhuǎn)化的丙烷)X100%)②600C,丙烷脫氫反應(yīng)在時(shí)達(dá)平衡，請?jiān)趫D2中畫出該條件下c(C3H6)隨時(shí)間t的變化圖。(5)含一氯丙烷(C3H7C1)的廢水可通過加入適量乙酸鈉，設(shè)計(jì)成微生物電池除去，其原理如圖3所示。寫出N電極的電極反應(yīng)式。圖3圖3【答案】(1)+126.0 (2)BD(3)增大氫氣的量能提高催化劑的活性，從而提高丙烯的產(chǎn)率(4)①(4)①0.53(5)CH3C00+2H20-8e=2C021+7H+【解析】(1)結(jié)合燃燒熱的概念及相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值，可得以下熱化學(xué)方程式：①C3Hg(g)+502(g)—3C02(g)+4H20(g)AH3=-2217.8kJ?mol'1②C3H6(g)+9/202(g)—3CO2(g)+3H2O(g)AH4=-2058.OkJ-moE1③Hz(g)+l/202(g)=H2O(g)AH5=-285.8kJ?mol1由蓋斯定律可知反應(yīng)I可由①-②-③得到，則△!!尸-H5=(一2217.8kJ?mol'1)-(-2058kJ?mol1)-(-285.8kJ?mol_1)=+126.0kJ?mol'1；(2)A項(xiàng)，始變(△H)只與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，所以反應(yīng)的焙變(AH)始終保持不變,即反應(yīng)的婚變(△!!)保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，無論發(fā)生反應(yīng)I還是反應(yīng)口，其他的總質(zhì)量保持不變，氣體的物質(zhì)的量變化，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是變量，當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B選；C項(xiàng)，一翟產(chǎn)為反應(yīng)I的平衡常數(shù)，K只受溫度影響，溫度不變K不變，不能根據(jù)K不變判斷平衡狀態(tài)，C不選；D項(xiàng)，C此分解速率與C此消耗速率相等說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D選；故選BDo(3)由題意可知?dú)錃獾淖饔檬腔罨呋瘎?，增大氫氣的量能提高催化劑的活性，從而提高丙烯的產(chǎn)率，繼續(xù)通氫氣會(huì)使平衡逆向移動(dòng)，從而減小丙烯的產(chǎn)率；(4)lOmolC3H8(g)充入2L的剛性容器中，丙烷平衡轉(zhuǎn)化率與丙烯的選擇性均為40%,丙烷的平衡物質(zhì)的量為10moix(140%)=6mol,丙烯的平衡量為4moix40%=1.6mol；由反應(yīng)可知無論發(fā)生哪個(gè)反應(yīng)消耗的丙烷的物質(zhì)的量都等于產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量,1.6mol4mol

x 則平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為：4mol,反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=ZLfmo/L°0.53；②2L600℃,丙烷脫氫反應(yīng)在11時(shí)達(dá)平衡，此時(shí)丙烯的濃度為0.8mol/L,該條件下c(C^?)molL12.0|—―~—16 c(C3H6)隨時(shí)間t的變化圖：: ；(5)由圖示信息可知，N電極上的反g/ olcJ____Itl時(shí)向t應(yīng)為醋酸根轉(zhuǎn)變成二氧化碳，且電解質(zhì)環(huán)境為酸性，反應(yīng)式為：CH3C00+2H20-8e=2C021+7H+O7.利用天然氣制取合成氣，然后用合成氣合成多種有機(jī)物是目前部分有機(jī)物的重要來源。I.甲烷制取合成氣時(shí)，在同一容器中同時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)是：反應(yīng)①：CH4(g)+H20(g)—C0(g)+3H2(g)△—=+206.3kJmol-1反應(yīng)②：CH4(g)+202(g)—C02(g)+2H20(g)△〃=-802.6kJmolT(1)下列有關(guān)合成氣制取的說法中正確的是oA.升溫時(shí)反應(yīng)①的正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)B.反應(yīng)②因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物的計(jì)量數(shù)相等，所以△SOC.反應(yīng)②放出的熱可以提供反應(yīng)①所需的熱量D.在恒溫恒容容器中，氣體密度保持不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)(2)在制取合成氣的初始階段，反應(yīng)②的反應(yīng)速率大于反應(yīng)①的反應(yīng)速率，請用碰撞理論解釋原因

(3)在某密閉容器中加入一定量的QUH20,在溫度為。時(shí)發(fā)生反應(yīng)①，t.時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，氫氣濃度隨時(shí)間(t)的變化如圖?？刂破渌鼦l件不變，在溫度為T2時(shí)⑴VTJ發(fā)生反應(yīng)，在圖中畫出c(CO)變化曲線II.合成己烷時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：主反應(yīng):反應(yīng)③6co(g)+13H2(g)—C此4(g)+6H20(g) △〃副反應(yīng):反應(yīng)④CO(g)+H2O(g)=C02(g)+H2(g)反應(yīng)⑤2co(g)-CO2(g)+C(s)反應(yīng)③的平衡常數(shù)的對數(shù)(IgK)隨溫度(T/K)的變化如圖1,在固定的氫碳比［m(H2)/m(CO)］條件下CO的平衡轉(zhuǎn)化率［a(CO)］隨溫度變化的曲線如圖2.請回答：(1)反應(yīng)③的△4 0(填或"V")(2)600K前隨溫度升高反應(yīng)③的平衡轉(zhuǎn)化率幾乎不變,結(jié)合圖1說明原因(副反應(yīng)影響可忽略)o(3)工業(yè)生產(chǎn)需要選擇適合的條件提高綜合效益，下列對工業(yè)合成己烷的說法中正確的是A.減少體系中的水蒸氣，有利于提高生產(chǎn)效益B.在體系中加入并保持一定量的二氧化碳有利于減少副反應(yīng)的發(fā)生C.在體系中加入并保持一定量的碳有利于工業(yè)合成己烷D.工業(yè)生產(chǎn)中，選擇的壓強(qiáng)越高越有利于提高綜合效益【答案】I.(DC (2)反應(yīng)②的活化能較反應(yīng)①的小，單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)較大，有效碰撞次數(shù)較多，反應(yīng)速率較快(3)II.(IX (2)反應(yīng)③的平衡常數(shù)K在600K前雖然隨溫度升高下降，但仍然很大，平衡轉(zhuǎn)化率降低很小 (3)AB【解析】I.(1)A項(xiàng)，升溫時(shí)反應(yīng)①的正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率也增

lt-C(CO)<1//min大，正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岬姆磻?yīng)，故溫度升高，平衡正向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng),反應(yīng)②因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物都是氣體,氣體的混亂度沒有發(fā)生變化,所以△90,故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，反應(yīng)②和反應(yīng)①在同一體系中，反應(yīng)②放出的熱可以提供反應(yīng)①所需的熱量，故C正確；D項(xiàng)，在恒溫恒容容器中，氣體密度始終不變，故不能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；故選C。(2)在制取合成氣的初始階段，反應(yīng)②的活化能較反應(yīng)①的小，單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)較大，有效碰撞次數(shù)較多，反應(yīng)速率較快，反應(yīng)②的反應(yīng)速率大于反應(yīng)①的反應(yīng)速率；(3)圖中可以看出反應(yīng)①在ti時(shí)刻達(dá)到化學(xué)平衡，根據(jù)反應(yīng)CH4(g)+H2()(g)==C0(g)+3H2(g)A^=+206.3kJmor1,可知，CO和慶的濃度的變化量之比為1:3,慶和C0都是生成物，起始濃度都是0,乩的平衡濃度為4.5a,T2時(shí)CO的平衡濃度為1.5a,則lt-C(CO)<1//minT2時(shí)CO的平衡濃度小于1.5a,c(C0)變化曲線為:II.(DlgK隨溫度的升高而降低，K值越大，平衡正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度越大,在固定的氫碳比國(H2)/m(CO)］條件下CO的平衡轉(zhuǎn)化率［a(CO)］隨溫度的升高而降低，說明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，反應(yīng)③的4H<0;(2)600K前隨溫度升高反應(yīng)③的平衡轉(zhuǎn)化率幾乎不變，根據(jù)圖1,反應(yīng)③的平衡常數(shù)K在600K前雖然隨溫度升高下降，但仍然很大，平衡轉(zhuǎn)化率降低很??；(3)根據(jù)反應(yīng)，主反應(yīng):反應(yīng)③6co(g)+13Hz(g)—C6H14(g)+6H2O(g)XH；副反應(yīng):反應(yīng)④C0(g)+H20(g)—C02(g)+H2(g);A項(xiàng)，減少體系中的水蒸氣，平衡正向移動(dòng)，有利于提高生產(chǎn)效益，故A正確；B項(xiàng)，在體系中加入并保持一定量的二氧化碳，會(huì)使副反應(yīng)的生成物濃度增大，使平衡逆向移動(dòng)，有利于減少副反應(yīng)的發(fā)生，故B正確；C項(xiàng)，碳是固體，在體系中加入并保持一定量的碳對平衡沒有影響，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，工業(yè)生產(chǎn)中，本反應(yīng)正反應(yīng)方向是體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越高，越有