回歸教材重難點09 化學(xué)反應(yīng)原理綜合(原卷版)

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1回歸教材重難點09化學(xué)反應(yīng)原理綜合高考五星高頻考點，2021年全國甲卷第28題、2021年全國乙卷第28題、2020年全國2020年全國2020年全國2019年全國2019年全國2019年全國《化學(xué)反應(yīng)原理》是中學(xué)化學(xué)基本理論之一，其試題常常將化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、水溶液中的離子平衡等知識融合在一起，多以圖像或圖表的形式呈現(xiàn)。題目圍繞一個主題，由多個小題組成，各小題的考查有一定的獨立性，分別考查不同的知識點，覆蓋面較廣，靈活性較強?？疾榻嵌戎饕袩峄瘜W(xué)方程式和電極反應(yīng)式的書寫；離子濃度的大小比較；Ksp的計算與應(yīng)用；反應(yīng)速率、平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計算；電化學(xué)裝置的原理分析及平衡曲線的識別與繪制等。試題篇幅較長，情境、取材較新，同時聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際進行考查，有一定的難度，側(cè)重考查考生的閱讀能力、獲取有效信息能力、知識運用能力、識圖識表能力和分析歸納能力，同時考查考生科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。1．掌握利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的步驟和方法(1)計算步驟(2)計算方法2．正確理解化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素(1)“惰性氣體”對反應(yīng)速率的影響①恒溫恒容：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大→參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)→反應(yīng)速率不變。②恒溫恒壓：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減小。(2)純液體、固體對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在化學(xué)反應(yīng)中，純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù)，故不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應(yīng)速率，但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一，如煤粉由于表面積大，燃燒時比煤塊快得多。(3)外界條件對可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同條件改變影響增大反應(yīng)物濃度v正瞬間增大，v逆瞬間不變，隨后也增大增大壓強v正和v逆都增大，氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率增大的程度大對無氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)的速率無影響反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率同等程度地增大升高溫度v正和v逆都增大，但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大使用催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率3．突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(1)注意“三關(guān)注”：一要關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容、恒溫恒壓還是絕熱恒容、絕熱恒壓；二要關(guān)注反應(yīng)特點，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；三要關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。(2)(3)從現(xiàn)象上判斷4．影響化學(xué)平衡的因素改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移動減小壓強向氣體分子總數(shù)增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆，平衡不移動5．化學(xué)反應(yīng)原理題答題“五要素”1．(2021?全國甲卷)二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。回答下列問題：(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：CO(g)3HCHOH()+HO(g)該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實現(xiàn)：①CO(g)H＝CO()+O() H=+4kJ·mol-l②COg)+H＝COH() H=-9kJ·mol-l總反應(yīng)的H=_______kJ·mol-l；若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是_______(填標(biāo)號)，判斷的理由是_______。A．B．C．D．(2)合成總反應(yīng)在起始物(H)/n(C)=3時，在不同條件下達到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為xCHO，在t=5℃的xCHOH～p、在p=×105Pa的(COH～t圖示。用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù)，表達式Kp=_______；②圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是_______，判斷的理由是_______；當(dāng)xCHO時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率____，反應(yīng)條件可能為___或___。2．(2021?全國乙卷)一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應(yīng)，也可用作有機合成中的碘化劑。回答下列問題：(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體，由于性質(zhì)相似，Liebig誤認(rèn)為是ICl，從而錯過了一種新元素的發(fā)現(xiàn)，該元素是_______。(2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃時平衡常數(shù)Kp=1.0a2，在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)，在376.8℃，碘蒸氣初始壓強為。376.8℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5ka，則PIcl=_______ka，反應(yīng)2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=_______(列出計算式即可)。(3)McMorris測定和計算了在136~180℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp。2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)Kp12NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)Kp2得到和均為線性關(guān)系，如下圖所示：①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)②反應(yīng)2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的K=_______(用Kp1、Kp2表示)：該反應(yīng)的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)，寫出推理過程_______。(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化學(xué)分解反應(yīng)，在一定頻率(v)光的照射下機理為：NOCl+→+NOCl→2NO+Cl2其中表示一個光子能量，表示NOCl的激發(fā)態(tài)?？芍?，分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。3．(2021?浙江1月選考)“氯堿工業(yè)”以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品，氯氣是實驗室和工業(yè)上的常用氣體。請回答：(1)電解飽和食鹽水制取氯氣的化學(xué)方程式是______。(2)下列說法不正確的是______。A．可采用堿石灰干燥氯氣B．可通過排飽和食鹽水法收集氯氣C．常溫下，可通過加壓使氯氣液化而儲存于鋼瓶中D．工業(yè)上，常用氫氣和氯氣反應(yīng)生成的氯化氫溶于水制取鹽酸(3)在一定溫度下，氯氣溶于水的過程及其平衡常數(shù)為：Cl2(g)Cl2(aq)K1=c(Cl2)/pCl2(aq)+H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq)K2其中p為Cl2(g)的平衡壓強，c(Cl2)為Cl2在水溶液中的平衡濃度。①Cl2(g)Cl2(aq)的焓變ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”)②平衡常數(shù)K2的表達式為K2=______。③氯氣在水中的溶解度(以物質(zhì)的量濃度表示)為c，則c=______。(用平衡壓強p和上述平衡常數(shù)表示，忽略HClO的電離)(4)工業(yè)上，常采用“加碳氯化”的方法以高鈦渣(主要成分為TiO2)為原料生產(chǎn)TiCl4，相應(yīng)的化學(xué)方程式為；I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔHI=181mol·L-1，KI=-3.4×10-29II.2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔHII=-221mol·L-1，KII=1.2×1048結(jié)合數(shù)據(jù)說明氯化過程中加碳的理由______。(5)在一定溫度下，以I2為催化劑，氯苯和Cl2在CS2中發(fā)生平行反應(yīng)，分別生成鄰二氯苯和對二氯苯，兩產(chǎn)物濃度之比與反應(yīng)時間無關(guān)。反應(yīng)物起始濃度均為0.5mol·L-1，反應(yīng)30min測得氯苯15%轉(zhuǎn)化為鄰二氯苯，25%轉(zhuǎn)化為對二氯苯。保持其他條件不變，若要提高產(chǎn)物中鄰二氯苯的比例，可采用的措施是______。A．適當(dāng)提高反應(yīng)溫度B．改變催化劑C．適當(dāng)降低反應(yīng)溫度D．改變反應(yīng)物濃度4．(2020?新課標(biāo)Ⅰ卷)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=?98kJ·mol?1?；卮鹣铝袉栴}：(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為：_________。(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時的α=__________，判斷的依據(jù)是__________。影響α的因素有__________。(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度t、壓強p條件下進行反應(yīng)。平衡時，若SO2轉(zhuǎn)化率為α，則SO3壓強為___________，平衡常數(shù)Kp=___________(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為：v=k(?1)0.8(1?nα')。式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，α'為某時刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在α'=0.90時，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲線，如圖所示。曲線上v最大值所對應(yīng)溫度稱為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t<tm時，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是__________________________。5．(2020?新課標(biāo)Ⅱ卷)天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol?1)-1560-1411-286①ΔH=_________kJ·mol?1。②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有_________、_________。③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(2)高溫下，甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下：2CH4C2H6+H2。反應(yīng)在初期階段的速率方程為：r=k×，其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。①設(shè)反應(yīng)開始時的反應(yīng)速率為r1，甲烷的轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的反應(yīng)速率為r2，則r2=_____r1。②對于處于初期階段的該反應(yīng)，下列說法正確的是_________。A．增加甲烷濃度，r增大B．增加H2濃度，r增大C．乙烷的生成速率逐漸增大D．降低反應(yīng)溫度，k減小(3)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如下圖所示：①陰極上的反應(yīng)式為_________。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2體積比為_________。6．(2020?新課標(biāo)Ⅲ卷)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域。回答下列問題：(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=__________。當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，若增大壓強，則n(C2H4)___________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在體系壓強為0.1MPa，反應(yīng)達到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是______、______。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。(3)根據(jù)圖中點A(440K，0.39)，計算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(MPa)?3(列出計算式。以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)_______________。7．(2022·江蘇省南通市一模)研究脫除煙氣中的SO2、NO是環(huán)境保護、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。(1)煙氣中的NO可在催化劑作用下用NH3還原。①已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=180.5kJ·mol-1有氧條件下，NH3與NO反應(yīng)生成N2，相關(guān)熱化學(xué)方程式為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=_______kJ·mol-1。②其他條件相同，以定流速分別向含催化劑A和B的反應(yīng)管中通入一定比例O2、NH3、NO和N2的模擬煙氣，測得NO的去除串與溫度的關(guān)系如圖所示。使用催化劑B，當(dāng)溫度高于360°C，NO的去除率下降的原因是_______。(2)O2在一定條件下能有效去除煙氣中的SO2、NO，可能的反應(yīng)機理如圖所示，該過程可描述為_______。(3)尿素[CO(NH2)2]溶液可吸收含SO2、NO煙氣中的SO2，其反應(yīng)為SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2。若吸收煙氣時同時通入少量ClO2，可同時實現(xiàn)脫硫、脫硝。①脫硝的反應(yīng)分為兩步。第一步：5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl。第二步：NO2和CO(NH2)2反應(yīng)生成N2和CO2。第二步的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。②將含SO2、NO煙氣以一定的流速通過10%的CO(NH2)2溶液，其他條件相同，不通ClO2和通少量ClO2時SO2的去除率如圖所示。通少量ClO2時SO2的去除率較低的原因是_______。8．(2022·山西省運城市高三聯(lián)考)硫化氫(H2S)、二氧化硫(SO2)是有害氣體，可用多種方法進行脫除。(1)實驗室制取乙炔時，用硫酸銅溶液除去乙炔氣體中混有的H2S氣體，發(fā)生反應(yīng)：H2S+Cu2+(aq)=CuS+2H+(aq)，計算25℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________。(已知25℃時Ksp(CuS)=1.25×10-36，H2S的Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-13)(2)某科研小組將微電池技術(shù)用于去除天然氣中的H2S，裝置如圖，主要反應(yīng)：2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O(FeS難溶于水)，室溫時，pH=7的條件下，研究反應(yīng)時間對H2S的去除率的影響。①裝置中微電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________。②一段時間后，單位時間內(nèi)H2S的去除率降低，可能的原因是___________。(3)Fe2(SO4)3溶液脫除空氣中H2S并再生的原理如圖甲所示。將一定體積含H2S的空氣勻速通入Fe2(SO4)3溶液中，反應(yīng)相同時間，初始Fe3+濃度ρ(Fe3+)及其pH與H2S脫除率的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)ρ(Fe3+)>10g·L-1，H2S脫除率下降的原因是___________。(4)在恒容密閉容器中，用H2還原SO2生成S的反應(yīng)分兩步完成(如圖所示)，該過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示：依據(jù)上圖描述H2還原SO2生成S的兩步反應(yīng)為：___________(用化學(xué)方程式表示)9．(2022·江蘇省如皋市高三統(tǒng)考)用化學(xué)方法降解水中有機物已成為污水處理領(lǐng)域的重要研究方向。(1)酸性條件下，鐵炭混合物處理污水中硝基苯時的物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖如圖1所示。①該物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖可以描述為_______。②其他條件一定，反應(yīng)相同時間，硝基苯的去除率與pH的關(guān)系如圖2所示。pH越大，硝基苯的去除率越低的原因是_______。(2)向含F(xiàn)e2+和苯胺()的酸性溶液中加入雙氧水，會發(fā)生如下反應(yīng)：Fe2++H++H2O2=Fe3++HO·+H2O①HO·(羥基自由基)具有強氧化性，能將溶液中的苯胺氧化成CO2和N2。寫出該反應(yīng)的離子方程式：_______。②H2O2也具有氧化性，設(shè)計驗證苯胺是被HO·氧化而不是被H2O2氧化的實驗方案：_______。(3)利用電化學(xué)裝置通過間接氧化法能氧化含苯胺的污水，其原理如圖3所示。其他條件一定，測得不同初始pH條件下，溶液中苯胺的濃度與時間的關(guān)系如圖4所示。反應(yīng)相同時間，初始溶液pH=3時苯胺濃度大于pH=10時的原因是_______。[已知氧化性：HClO(H+)>ClO-(OH-)]10．(2022·江西省重點中學(xué)協(xié)作體高三聯(lián)考)國家主席習(xí)近平提出了中國應(yīng)對氣候變化的兩個目標(biāo)：二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，于2060年前實現(xiàn)碳中和。因此，研發(fā)CO2利用技術(shù)、降低空氣中CO2含量成為了研究熱點。為減少CO2對環(huán)境造成的影響，可采用“CO2催化加氫制甲醇”方法將其資源化利用。該反應(yīng)體系中涉及以下兩個反應(yīng)：I.CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1II.CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)ΔH2回答下列問題：(1)反應(yīng)I、II的InK(K代表化學(xué)平衡常數(shù))隨(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。ΔH1________0(填“大于”或“小于”或“等于”)；升高溫度，反應(yīng)CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)________(填“增大”或“減小”或“不變”)。(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有________。A．增大CO的濃度，反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動B．降低溫度，反應(yīng)I和II的正、逆反應(yīng)速率都減小C．恒溫恒容下充入氦氣，反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動D．增大壓強，反應(yīng)I和II重新達到平衡的時間不同(3)恒壓下將CO2和H2按體積比1：3混合，在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II，在相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。其中：CH3OH的選擇性=×100%①在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是________。A．210℃B．230℃C．催化CZTD．催化劑CZ(Zr-1)T②在230℃以上，升高溫度CO2的轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的產(chǎn)率降低，原因是________。(4)恒溫恒壓密閉容器中，加入2molCO2和4molH2，只發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II，初始壓強為p0，在300℃發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)達平衡時，CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，容器體積減小20%.則達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為________，反應(yīng)II的平衡常數(shù)K=________(保留兩位有效數(shù)字)。11．(2022·安徽省六校教育研究會高三第二次聯(lián)考)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。“碳中和”是指二氧化碳的排放總量和減少總量相當(dāng)，這對于改善環(huán)境，實現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要?；卮鹣铝袉栴}：I．化學(xué)鏈燃燒(CLC)是利用載氧體將空氣中的氧傳輸至燃料的新技術(shù)，與傳統(tǒng)燃燒方式相比，避免了空氣和燃料的直接接觸，有利于高效捕集CO2.基于CuO/Cu2O載氧體的甲烷化學(xué)鏈燃燒技術(shù)示意圖如下?？諝夥磻?yīng)器與燃料反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)分別為：①2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)ΔH=-227kJ/mol②8CuO(s)+CH4(g)=4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-348kJ/mol(1)反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=___________kJ/mol。(2)氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：載氧體I___________(填“＞”“=”或“＜”)載氧體II。(3)往盛有CuO/Cu2O載氧體的剛性密閉容器中充入空氣［氧氣的物的量分?jǐn)?shù)x(O2)為21%]，發(fā)生反應(yīng)①。平衡時x(O2)隨反應(yīng)溫度T變化的曲線如圖1所示。985℃時O2的平衡轉(zhuǎn)化率a(O2)=___________(保留2位有效數(shù)字)。II．利用工廠廢氣中的硫化氫可將CO轉(zhuǎn)化為化工原料羰基硫(COS)：CO(g)+H2S(g)→COS(g)+H2(g)ΔH，240℃時，其平衡常數(shù)K=1。(4)在某密閉容器中，以不同投料比［]進行上述反應(yīng)，相同時間內(nèi)H2S的轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關(guān)系如圖2所示。則ΔH___________(填“＞”或“＜”)0，轉(zhuǎn)化率先增大后減小的原因是___________。(5)分別在300℃、320℃進行上述反應(yīng)，反應(yīng)中H2S(g)和COS(g)的體積分?jǐn)?shù)(ω)隨時間(t)的變化關(guān)系如圖3所示。已知：起始時密閉容器中ω[H2S(g)]和ω[CO(g)]、ω[COS(g)]和ω[H2(g)]分別相等。則320℃時，表示ω[H2S(g)]的曲線是___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。III．二氧化碳催化加氫合成乙烯也是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域。CO2和H2在鐵系催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：①2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)(6)在1L密閉容器中通入1molCO2和3molH2，在鐵系催化劑作用下進行反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度和壓強的變化如圖4所示，圖4中點M(350，70)，此時乙烯的選擇性為(選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成C2H4和CO的百分比)。則該溫度時反應(yīng)②的平衡常數(shù)Kp=___________(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。12．(2022·遼寧省大連市模擬預(yù)測)2021年6月17日神舟十三號載人飛船與空間站成功對接，航天員進入天和核心艙。空間站處理CO2的一種重要方法是CO2的收集、濃縮與還原。(1)H2還原CO2制CH4的部分反應(yīng)如下：①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1＝+41kJ·mol?1②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH2＝-24641kJ·mol?1③CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH3＝-131kJ·mol?1反應(yīng)2C(s)+2H2O(g)CH4(g)+CO2(g)的ΔH=___________。(2)在催化劑作用下CO2加氫可制得甲醇，該反應(yīng)歷程如下圖所示(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*標(biāo)注，如CO2表示CO2吸附在催化劑表面；圖中已省略)。上述合成甲醇的反應(yīng)速率較慢，該反應(yīng)過程中決定反應(yīng)速率的步驟是_____(用化學(xué)方程式表示)。(3)在一定條件下，向某恒容密閉容器中充入xmolCO2和ymolH2，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＝-50kJ·mol?1。①圖1中能表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系的是曲線_____(填“m”或“n”)，判斷依據(jù)是________。②若x=2、y=3，測得在相同時間內(nèi)，不同溫度下的轉(zhuǎn)化率如圖2所示，_______(填“>”、“<”或“=”)；時，起始壓強為______(保留二位小數(shù)；為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。③已知速率方程是速率常數(shù)，只受溫度影響。圖3表示速率常數(shù)的對數(shù)與溫度的倒數(shù)之間的關(guān)系，分別代表圖2中a點、c點的速率常數(shù)，點______表示c點的。13．(2022·四川省內(nèi)江市一模)大氣污染物(CO、N2O、NO等)的治理和“碳中和”技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，成為化學(xué)研究的熱點問題。(1)某化工廠排出的尾氣(含CO、N2O)治理的方法為：在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，CO、N2O在Pt2O+表面進行兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體，其相對能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如下圖。①寫出N2O在Pt2O+的表面上反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。②第一步反應(yīng)的速率比第二步的___________(填“慢”或“快”)。兩步反應(yīng)均為___________熱反應(yīng)。(2)汽車尾氣中含NO，處理NO的一種方法為：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)①已知該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H___________0.(選填“＞”或“＜”或“=”)②一定溫度下，將2molCO、4molNO充入一恒壓密閉容器。已知起始壓強為11MPa，達到平衡時，測得N2的物質(zhì)的量為0.5mol，則該溫度此反應(yīng)用平衡分壓代替平衡濃度的平衡常數(shù)Kp=______MPa-1(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(3)2021年3月5日，國務(wù)院政府工作報告中指出，扎實做好碳達峰碳中和各項工作。科研工作者通過開發(fā)新型催化劑，利用太陽能電池將工業(yè)排放的CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。如圖所示：①離子交換膜為___________離子交換膜。②P極電極反應(yīng)式為___________。③工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換圖如圖所示：反應(yīng)CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的焓變△H=___________kJ·mol-1。溫度為T1℃時，將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)K=2。實驗測得：v正=k正c(CO2)c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，k正、k逆為速率常數(shù)。T1℃時，k逆=___________k正；溫度為T2℃時，k正=1.9k逆，則T2℃＞T1℃，理由是___________。14．(2022·山東省濟南市一模)環(huán)戊烯()常用于有機合成及樹脂交聯(lián)等。在催化劑作用下，可通過環(huán)戊二烯()選擇性氧化制得，體系中同時存在如下反應(yīng)：反應(yīng)I：(g)+H2(g)(g)ΔH1=-100.3kJ·mol-1反應(yīng)II：(g)+H2(g)(g)ΔH2=-109.4kJ·mol-1反應(yīng)III：(g)+(g)2ΔH3已知選擇性指生成目標(biāo)產(chǎn)物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例?；卮鹣铝袉栴}，(1)反應(yīng)III的ΔH3=_______kJ·mol-1。(2)為研究上述反應(yīng)的平衡關(guān)系，在T°C下，向某密閉容器中加入amol的環(huán)戊二烯和4molH2，測得平衡時，容器中環(huán)戊二烯和環(huán)戊烷()的物質(zhì)的量相等，環(huán)戊烯的選擇性為80%，此時H2的轉(zhuǎn)化率為_______%，反應(yīng)III以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Kx3=_______。(3)為研究不同溫度下催化劑的反應(yīng)活性，保持其他條件不變，測得在相同時間內(nèi)，上述反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性與溫度的關(guān)系如圖所示。該氫化體系制環(huán)戊烯的最佳溫度為_______；30°C以上時，環(huán)戊烯的選擇性降低的可能原因是_____