2025屆高三化學(xué)三輪復(fù)習(xí)考前押題卷--化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡1．（2024秋?米東區(qū)期末）丙烯是重要的有機(jī)化工原料，其用量?jī)H次于乙烯。可以在催化劑作用下，由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備丙烯。直接脫氫：反應(yīng)ⅰ.C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH1；氧化脫氫：反應(yīng)ⅱ.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣236kJ?mol﹣1。回答下列問(wèn)題：（1）已知反應(yīng)2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH3＝﹣483.6kJ?mol﹣1，則ΔH1＝kJ?mol﹣1。（2）已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示，由反應(yīng)ii計(jì)算得H—O的鍵能是kJ?mol﹣1。化學(xué)鍵C—CC—HH—HC＝CO＝O鍵能/（kJ?mol﹣1）348413436615496（3）丙烷直接脫氫制丙烯時(shí)，若恒溫恒壓條件下向反應(yīng)i體系中通入N2，則C3H8（g）的平衡轉(zhuǎn)化率將（填“增大”“減小”或“不變”），原因是。一定條件下，向總壓為100kPa的恒壓容器中充入物質(zhì)的量之比為1：1的C3H8（g）和N2的混合氣體發(fā)生反應(yīng)i，測(cè)得反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)C3H6（g）產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖1所示。在425℃之后隨溫度升高而產(chǎn)率降低的原因可能是；若425℃時(shí)反應(yīng)iC3H6（g）的平衡產(chǎn)率為40%，則該溫度下反應(yīng)i的平衡常數(shù)Kp＝kPa（結(jié)果保留兩位小數(shù)，Kp為用平衡時(shí)各氣體分壓代替氣體濃度表示的平衡常數(shù)，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。（4）一定條件下，向密閉容器中通入一定量的C3H8（g）和O2（g）的混合氣體，使之發(fā)生反應(yīng)ⅱ，相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得C3H8（g）的轉(zhuǎn)化率和C3H6（g）的產(chǎn)率隨溫度變化的關(guān)系如圖2所示。隨著溫度升高，C3H6（g）的產(chǎn)率與C3H8（g）的轉(zhuǎn)化率差距增大的原因?yàn)椤＃?）研究人員利用CO2的弱氧化性，開(kāi)發(fā)了CO2氧化丙烷脫氫制丙烯的新工藝，與O2氧化丙烷脫氫制丙烯相比，新工藝優(yōu)點(diǎn)是。2．（2025?如皋市模擬）CO2的轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的有效途徑。（1）CO2催化加氫合成甲醇（反應(yīng)Ⅰ）中伴隨反應(yīng)Ⅱ的發(fā)生：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+2H2（g）＝CH2O（g）+H2O（g）恒壓時(shí)，CO2和H2起始量一定的條件下，在分子篩膜反應(yīng)器中反應(yīng)，該分子篩膜能選擇性分離出H2O（g）。①使用分子篩膜的目的是。②將反應(yīng)后的氣體以一定流速通過(guò)含Cu+修飾的吸附劑，分離其中的CH3OH（g）和CH2O（g），Cu+能與π鍵電子形成作用力較強(qiáng)的配位鍵。測(cè)得兩種氣體的出口濃度（c）與進(jìn)口濃度（c0）之比隨時(shí)間變化關(guān)系如圖1所示。20～40min，CH3OH（g）濃度比增大而CH2O（g）濃度比幾乎為0的原因是。（2）CO2與CH4重整可以制取CO和H2。1.01×105Pa下，將n起始（CO2）：n起始（CH4）＝1：1的混合氣體置于密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅲ：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）；ΔH＝246.5kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅳ：H2（g）+CO2（g）＝CO（g）+H2O（g）；ΔH＝41.2kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅴ：2CO（g）＝CO2（g）+C（s）；ΔH＝﹣172.5kJ?mol﹣1不同溫度下重整體系中CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示。500～800℃范圍內(nèi)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率低于CH4的原因是。（3）一種金屬氧化物（用MR表示）催化CO2與環(huán)氧丙烷（）反應(yīng)制碳酸酯X反應(yīng)機(jī)理如圖所示。已知CO2中的碳氧鍵可以被催化劑中具有較強(qiáng)給電子能力的活性中心的電子進(jìn)攻而活化斷裂。圖3①碳酸酯X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。②MgO活化催化CO2的能力強(qiáng)于Al2O3的原因是。3．（2024秋?廣州期末）氨是重要的化工產(chǎn)品，我國(guó)目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。Ⅰ.工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）（1）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，計(jì)算合成氨N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的ΔH＝kJ?mol﹣1。（2）下列關(guān)于合成氨說(shuō)法正確的是。A.該反應(yīng)的ΔS＜0B.液化分離產(chǎn)物NH3，可提高原料轉(zhuǎn)化率C.使用鐵觸媒做催化劑，可同時(shí)降低反應(yīng)的活化能和反應(yīng)熱D.降溫、高壓、使用催化劑都有利于提高NH3的平衡產(chǎn)率（3）在不同壓強(qiáng)下，按照n（N2）：n（H2）＝1：3進(jìn)料，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x與溫度的計(jì)算結(jié)果如圖2所示，則p120MPa（填“＞”或“＜”），理由是。Ⅱ.合成氨原料氣H2的制備甲烷催化重整制氫可用于制備氫能，其主要反應(yīng)是CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）。向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比x(x=n(C（4）該反應(yīng)的ΔH0。（填“＞”或“＜”）。（5）a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)的大小關(guān)系是。（6）900K的條件下，往1L剛性密閉容器中充入0.2molCH4和1.0molH2O進(jìn)行反應(yīng)，t1min時(shí)，容器內(nèi)n（H2）＝0.3mol，則CH4的反應(yīng)速率＝mol?L﹣1?min﹣1（用含t1的計(jì)算式表示），通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到平衡？（已知，900K時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)為1.2）。4．（2025?南陽(yáng)模擬）氨是重要的化工產(chǎn)品和化工原料。回答下列問(wèn)題：（1）工業(yè)合成氨的原料氣包括N2、H2。傳統(tǒng)合成氨工業(yè)中，H2來(lái)源于化石燃料的綜合利用。如甲烷的重整反應(yīng)（重整反應(yīng)時(shí)伴隨積碳副反應(yīng)）：重整反應(yīng)：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH1積碳副反應(yīng)：Ⅰ.2CO（g）?CO2（g）+C（s）ΔH2＝﹣172kJ?mol﹣1Ⅱ.CH4（g）?C（s）+2H2（g）ΔH3＝+75kJ?mol﹣1①重整反應(yīng)的焓變?chǔ)1＝，若該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能為E1、逆反應(yīng)的活化能為E2，則E1（填“＞”“＜”或“＝”）E2。②在恒壓密閉容器中按起始投料比n(CH甲表示的物質(zhì)是（填化學(xué)式），溫度低于400℃時(shí)積碳很少，但實(shí)際生產(chǎn)卻采用高于400℃的溫度，原因可能是。（2）我國(guó)學(xué)者采用Cu﹣Mn合金催化劑，以N2、H2為原料，電催化制備NH3，其陰極反應(yīng)式為N2+6e﹣+6H+═2NH3，則陽(yáng)極反應(yīng)式為。（3）在恒壓（akPa）密閉容器中通入3molH2和1molN2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3H2（g）+N2（g）?2NH3（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得H2轉(zhuǎn)化率為50%。該合成氨反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝kPa﹣2（用含a的代數(shù)式表示，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)）。（4）浙江大學(xué)學(xué)者開(kāi)發(fā)了一種集成聚苯胺（PANI）與Cu催化劑的分子電極，能高效地將NO3?還原為NH3，該過(guò)程既能處理污水，又能生產(chǎn)氨。已知某電極上產(chǎn)物X的法拉第效率（FE）：FE（X）=生成X轉(zhuǎn)移的電子數(shù)5．（2025?湖北二模）油氣開(kāi)采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣中普遍含有硫化氫，需要回收處理并加以利用。回答下列問(wèn)題：（1）已知：一定溫度下，由元素的最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol純物質(zhì)的熱效應(yīng)稱為該物質(zhì)的摩爾生成焓。物質(zhì)SO2（g）H2S（g）S（s，正交晶）S（s，單斜品）H2O（g）O2（g）摩爾生成焓/（kJ?mol﹣1）﹣296.8﹣20.300.33﹣241.80反應(yīng)2H2S（g）+SO2（g）═3S（3S（s，正交晶）+2H2O（g）ΔH＝kJ?mol﹣1。該反應(yīng)在（填“高溫”“低溫”或“任意溫度”）下能自發(fā)進(jìn)行。（2）H2S可發(fā)生分解反應(yīng)[2H2S（g）?S2（g）+2H2（g）ΔH＞0]。壓強(qiáng)恒定為100kPa時(shí)，不同溫度下，在進(jìn)料氣（H2S和N2）中H2S的體積分?jǐn)?shù)不同的條件下，發(fā)生硫化氫的分解反應(yīng)，對(duì)H2S分解平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示。則T1、T2和T3由大到小的順序?yàn)椋籋2S的體積分?jǐn)?shù)越大，H2S分解平衡轉(zhuǎn)化率越小的原因是。（3）工業(yè)上可用甲烷處理硫化氫制備氫氣，發(fā)生反應(yīng)CH4（g）+2H2S（g）?CS2（g）+4H2（g）ΔH＞0。①向某恒溫恒容密閉容器中充入一定量的H2S和CH4發(fā)生上述反應(yīng)。下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號(hào)）。A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化B.2v正（H2S）＝v逆（CS2）C.混合氣體密度不再發(fā)生變化D.H2的體積分?jǐn)?shù)不再改變②溫度為T℃，壓強(qiáng)恒定為20MPa時(shí)，向密閉容器中按n（CH4）：n（H2S）：n（N2）＝3：3：2通入氣體，發(fā)生上述反應(yīng)，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)CS2（g）H2S（g）的分壓相同，則0～10min內(nèi)H2的壓強(qiáng)變化率為MPa?min﹣1，反應(yīng)CH4（g）+2H2S（g）?CS2（g）+4H2（g）的Kp＝MPa2。6．（2025?滁州一模）我國(guó)提出2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為有效降低大氣中CO2的含量，以CO2為原料制備甲烷、戊烷和甲醇等能源物質(zhì)具有較好的發(fā)展前景。CO2在固體催化劑表面加氫合成甲烷過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng)：主反應(yīng)：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）Δ副反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）Δ（1）已知：CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g）ΔH3，則ΔH3＝。（2）向體積相同的容器中加入1molCO2（g）和2molH2（g）（假設(shè)只發(fā)生主反應(yīng)），其中甲為絕熱恒容，乙為恒溫恒容，兩容器中壓強(qiáng)（Pa）隨時(shí)間變化曲線如圖：①甲容器中，從開(kāi)始到a點(diǎn)壓強(qiáng)增大的原因是。②乙容器中，從開(kāi)始到b點(diǎn)，用CO2分壓變化表示的反應(yīng)速率為Pa?s﹣1（用含p的表達(dá)式表示，分壓＝總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。③c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)（填“大于”“小于”或“等于”）d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)。（3）500℃時(shí)，向1L恒容密閉容器中充入4molCO2CO2和12molH2，初始?jí)簭?qiáng)為p，20min時(shí)主、副反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得c(H2O)=5mol?L?1，體系壓強(qiáng)為34p則平衡時(shí)CH4（4）以CO2催化加氫合成的甲醇為原料，在催化劑作用下可以制取丙烯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CH3OH（g）?C3H6（g）+3H2O（g）。該反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示，已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式Rlnk=?EaT+C(Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù)）。則該反應(yīng)的活化能Ea＝7．（2025?濟(jì)寧模擬）苯胺是制造藥物的原料，硝基苯加氫制苯胺產(chǎn)率較高，相關(guān)反應(yīng)如下：Ⅰ.C6H5—NO2（l）+2H2（g）?C6H5—NHOH（l）+H2O（l）ΔH＝﹣150.7kJ/mol（快）Ⅱ.C6H5—NHOH（l）+H2（g）?C6H5—NH2（l）+H2O（l）ΔH＝﹣95.0kJ/mol（慢）（1）硝基苯與氫氣反應(yīng)生成苯胺：Ⅲ.C6H5—NO2（l）+3H2（g）?C6H5—NH2（l）+2H2O（l）ΔH＝kJ/mol。（2）室溫下，向含有1L0.1mol/L硝基苯的甲醇溶液的剛性容器中加催化劑，通入H2并保持p（H2）＝0.18MPa。反應(yīng)過(guò)程中硝基苯轉(zhuǎn)化率、苯基羥胺和苯胺的選擇性（S）隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖所示：已知：S（苯胺）＝[n生成（苯胺）/n消耗（硝基苯）]×100%。圖中代表S（苯胺）的曲線為，提高硝基苯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施，0﹣34min內(nèi)v（苯胺）＝；120min時(shí)已達(dá)平衡，忽略溶液體積變化，該溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K＝mol/L/MPa（氫氣的濃度可用氫氣的壓強(qiáng)代替）。（3）相同投料下，298K下硝基苯平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)的變化關(guān)系、0.18MPa下硝基苯平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示，圖中對(duì)應(yīng)等壓曲線的是，a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，處于相同化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是。8．（2025?菏澤一模）TiCl4用于制備海綿鈦和鈦白粉。一定條件下，可利用金紅石（TiO2）、C和Cl2反應(yīng)制得，涉及主要反應(yīng)如下：Ⅰ.TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）?TiCl4（g）+2CO（g）ΔⅡ.TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）?TiCl4（g）+CO2（g）ΔⅢ.C（s）+CO2（g）?2CO（g）ΔH3回答下列問(wèn)題：（1）ΔH3＝kJ?mol﹣1。（2）若在100kPa下，足量的TiO2、C和Cl2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡后，氣相中TiCl4、CO和CO2摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。結(jié)合圖分析，實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度選擇800～1000℃的原因是。200℃時(shí)，若向平衡體系中通入少量Cl2，TiO2氯化反應(yīng)的化學(xué)平衡將（填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”），Cl2的平衡轉(zhuǎn)化率（填“增大”“減小”或“不變”）。1200℃時(shí)，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp＝kPa。（3）一定條件下，若向15L恒容容器中加入5molTiO2與15mol碳粉，通入10molCl2發(fā)生上述反應(yīng)，不同時(shí)間測(cè)得混合體系內(nèi)各物理量見(jiàn)下表：t/min10203040n（Cl2）/mol62.511n（C）/mol121099p（CO）：p（CO2）2：11：11：11：1已知起始總壓強(qiáng)為6MPa，10min時(shí)，體系總壓強(qiáng)為MPa；0～20min內(nèi)，用TiCl4壓強(qiáng)變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率v＝MPa?min﹣1。9．（2024秋?漢中期末）人類走進(jìn)科技時(shí)代之后，工業(yè)以及人類活動(dòng)排放出的二氧化碳，成為了破壞生態(tài)環(huán)境的主要力量，而將CO2轉(zhuǎn)化為其他能源并利用，是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。在CO2與H2催化合成甲醇（CH3OH）的體系中，同時(shí)存在以下反應(yīng)：反應(yīng)ⅰ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH1＝+40kJ/mol反應(yīng)ⅱ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH2＝﹣80kJ/mol反應(yīng)ⅲ：CO2與H2在物質(zhì)的量1：3時(shí)合成CH3OH（g）和H2O（g）ΔH3（1）寫出反應(yīng)ⅲ的熱化學(xué)方程式；若要反應(yīng)iii正向自發(fā)進(jìn)行，（填“高溫”或“低溫”）更有利。（2）某溫度下，將1molCO2和3molH2充入容積不變的1L密閉容器中，初始總壓為8MPa，只發(fā)生反應(yīng)ⅲ，測(cè)得不同時(shí)刻反應(yīng)后與反應(yīng)前的壓強(qiáng)關(guān)系如表：時(shí)間/h12345P后/P前0.920.850.790.750.75①用CO2表示前2h的平均反應(yīng)速率v（CO2）＝mol?L﹣1?h﹣1。②該條件下的分壓平衡常數(shù)為Kp（MPa）﹣2（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算Kp，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。（3）①對(duì)于反應(yīng)i：v＝v正﹣v逆＝k正?c（CO2）?c（H2）﹣k逆?c（CO）?c（H2O），其中k正、k逆分別為正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率常數(shù)。若升高溫度，k逆k正②對(duì)于反應(yīng)ⅱ：恒溫恒容下，反應(yīng)達(dá)到平衡后，若要提高甲醇的平衡產(chǎn)率同時(shí)加快反應(yīng)速率，可采取的措施是。A．充入氦氣B．加入催化劑C．充入氫氣D．及時(shí)分離甲醇（4）初始?jí)簭?qiáng)為10MPa時(shí)，向恒容的密閉容器中加入1molCO2和3molH2發(fā)生上述三個(gè)反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖所示（圖中Y代表的物質(zhì)為CH3OH）。已知：CO2的平衡轉(zhuǎn)化率：α(CO2)=①圖中X代表的物質(zhì)為（填化學(xué)式）。②270℃時(shí)，甲醇的選擇性為。10．（2024秋?邢臺(tái)期末）CO（NH2）2是一種重要的化工產(chǎn)品和常用氮肥。工業(yè)上，用CO2和NH3制備尿素，總反應(yīng)分為兩個(gè)基元反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：2NH3（g）+CO2（g）?H2NCOONH4（s）K1Δ反應(yīng)Ⅱ：NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）K2Δ回答下列問(wèn)題：（1）若反應(yīng)Ⅱ正反應(yīng)的活化能為akJ?mol﹣1，則其逆反應(yīng)的活化能為（用含a的代數(shù)式表示）kJ?mol﹣1。合成尿素總反應(yīng)2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）的平衡常數(shù)為（用含K1、K2的代數(shù)式表示）。（2）T℃下，在密閉容器中按不同進(jìn)料比充入NH3（g）和CO2（g）進(jìn)行反應(yīng)2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g），實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO2（g）的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)（kPa）和氨碳比[m=n(N①圖中壓強(qiáng)由低到高的順序?yàn)椋袛嗟囊罁?jù)是。②T℃下，m＝2.0時(shí)的用分壓表示反應(yīng)2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）的平衡常數(shù)為（用含p2的代數(shù)式表示）（kPa）﹣2。③保持壓強(qiáng)不變，若向A點(diǎn)的平衡體系中通入一定量的氦氣，平衡將向（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)，重新達(dá)到平衡后，分壓p（CO2）將（填“增大”“減小”或“不變”）。11．（2024秋?藍(lán)田縣期末）回答下列問(wèn)題：（1）①若在一個(gè)容積為2L的密閉容器中加入0.2molN2的和0.6molH2的，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：N2+3H2?2NH3ΔH＜0，若在5分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得2NH3的物質(zhì)的量為0.2mol。則平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為。②平衡后，若要提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有。A．加了催化劑B．增大容器體積C．降低反應(yīng)體系的溫度D．加入一定量N2③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填序號(hào)字母）。A．容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1：3：2B．v（N2）正＝3v（H2）逆C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變D．混合氣體的密度保持不變（2）化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定：實(shí)驗(yàn)測(cè)得，標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷在氧氣中充分燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w時(shí)釋放出akJ的熱量，試寫出表示甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式：。（3）砷（As）是第四周期VA族元素，可以形As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4成等化合物，有著廣泛的用途。回答下列問(wèn)題：①畫(huà)出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖。②工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As2S3）制成漿狀，通O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行，原因是。③已知：As（s）+32H2（g）+2O2（g）＝H3AsO4H2（g）+12O2（g）＝H22As（s）+52O2（g）＝As2O5則反應(yīng)的As2O5（s）+3H2O（l）＝2H3AsO4（s）ΔH＝。12．（2024秋?定西期末）含硒小分子通過(guò)清除活性氧顯示出良好的抗氧化活性，在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用。（1）已知H2(g)+Se(s)=H2Se(g)ΔH1=+30kJ?mol?1，H2的燃燒熱為ΔH2＝﹣285.8kJ?mol﹣1，則2H（2）298K時(shí)，向10mLamol?L﹣1Na2SeO4溶液中，加入10mLamol?L﹣1FeSO4溶液、10mL6amol?L﹣1鹽酸，發(fā)生反應(yīng)SeO42?①下列說(shuō)法能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號(hào)）。A．溶液中鐵元素質(zhì)量不改變B．c(SeC．溶液的pH不再變化D．消耗3gH+的同時(shí)消耗27gH2O②298K時(shí)，0～t1min內(nèi)，v（Fe3+）＝mol?L﹣1?min﹣1（用含y、t1的式子表示），p點(diǎn)時(shí)的v逆（填“＞”“＜”或“＝”）q點(diǎn)時(shí)的v正。③其他條件不變，平衡后加水稀釋，則達(dá)到新的平衡時(shí)，SeO42?（3）吸入和吞食BaSeO4對(duì)人體有害，BaSeO4能轉(zhuǎn)化為BaSeO4：BaSeO4(s)+SO42?(aq)?BaSO4(s)+SeO42?(aq)，25℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝（保留1位小數(shù)，已知該條件下BaSeO4的Ksp=3.5×10?8，BaSeO13．（2024秋?和平區(qū)期末）探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1＝﹣49.5kJ?mol﹣1Ⅱ.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH2＝﹣90.4kJ?mol﹣1Ⅲ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH3回答下列問(wèn)題：（1）ΔH3kJ?mol﹣1（2）為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為（填標(biāo)號(hào)）。a.低溫、高壓b.高溫、低壓c.低溫、低壓d.高溫、高壓（3）不同壓強(qiáng)下，按照n（CO2）：n（H2）＝1：3投料，實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖（填“甲”或“乙”）；壓強(qiáng)P1、P2、P3由大到小的順序?yàn)椋粓D乙中T1溫度時(shí)，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是。（4）一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入2molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH3OH（g）為mmol，CO為nmol，此時(shí)H2O（g）的濃度為mol?L﹣1（用含m、n、V的代數(shù)式表示，下同），反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為。14．（2024秋?紅橋區(qū)期末）二甲醚（CH3OCH3）是一種潔凈液體燃料，工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓強(qiáng)：2.0～10.0MPa，溫度：230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：反應(yīng)i：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH1＝﹣99kJ?mol﹣1反應(yīng)ⅱ：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH2＝﹣23.5kJ?mol﹣1（1）①在該條件下，若反應(yīng)1的起始濃度分別為c（CO）＝1.2mol?L﹣1，c（H2）＝2.8mol?L﹣1，8min后CO的轉(zhuǎn)化率為40%，則8min內(nèi)CO的平均化學(xué)反應(yīng)速率為。②針對(duì)反應(yīng)i進(jìn)行研究，在容積可變的密閉容器中，充入nmolCO和2nmolH2進(jìn)行反應(yīng)。在不同壓強(qiáng)下（P1、P2），反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO平衡轉(zhuǎn)化率α（CO）與溫度的變化如圖所示，圖中X代表（填“溫度”或“壓強(qiáng)”）。容器的容積：a點(diǎn)b點(diǎn)（填“＞”“＜”或“＝”）。（2）在t℃時(shí)，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K＝400，寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K＝，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量濃度如下表，此時(shí)刻反應(yīng)Ⅱ的v（正）v（逆）（填“＞”“＜”或“＝”）。物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2Oc/（mol?L﹣1）0.051.01.0（3）在使用催化劑、壓強(qiáng)為5.0MPa、反應(yīng)時(shí)間為10分鐘的條件下，通過(guò)反應(yīng)ⅰ、ⅱ制備CH3OCH3，結(jié)果如圖所示，260﹣280℃之間，隨著溫度升高，CO轉(zhuǎn)化率降低而CH3OCH3產(chǎn)率升高的原因可能是。（4）3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）ΔH3利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用反應(yīng)的ΔH。15．（2024秋?青島期末）硫磺具有殺菌消毒作用，可用于防治病蟲(chóng)害。回答下列問(wèn)題：Ⅰ.古代通常以黃鐵礦和木炭為原料，通入適量空氣加熱制備硫磺。反應(yīng)為3FeS2（s）+2C（s）+3O2（g）△ˉ3S2（g）+Fe3O4（1）該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為（填標(biāo)號(hào)）。A.不自發(fā)B.任意溫度C.低溫D.高溫（2）下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（填標(biāo)號(hào)）。A.加入木炭可與氧氣反應(yīng)為該反應(yīng)提供能量B.為使黃鐵礦充分反應(yīng)，需鼓入過(guò)量空氣C.此反應(yīng)條件下，F(xiàn)e3O4的穩(wěn)定性高于Fe2O3D.生成3.2gS2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1molⅡ.將上述反應(yīng)所得氣體回收S2后，所得的尾氣中含有CO和SO2。將尾氣進(jìn)行處理發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：反應(yīng)①2SO2（g）+4CO（g）?S2（g）+4CO2（g）ΔH1＜0反應(yīng)②SO2（g）+3CO（g）?cos（g）+2CO2（g）ΔH2＜0已知300﹣700℃時(shí)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率接近100%。不改變其它條件，S2、COS的平衡產(chǎn)率和12min時(shí)S2產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。（3）12min時(shí)S2產(chǎn)率高于平衡產(chǎn)率，說(shuō)明兩個(gè)反應(yīng)的活化能關(guān)系為①②（填“＞”、“＜”或“＝”），理由為。（4）300﹣700℃時(shí)，溫度升高S2平衡產(chǎn)率增大，分析其原因?yàn)椤＃?）700℃S2的產(chǎn)率在12min時(shí)達(dá)最大值，在圖中畫(huà)出S2產(chǎn)率在0～40min隨時(shí)間變化曲線。Ⅲ.t℃時(shí)，將一定量S2（g）通入一固定容積的密閉容器中部分轉(zhuǎn)化為Sa（g），初始容器內(nèi)壓強(qiáng)為1.0×105Pa達(dá)平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)?.0×104Pa。（6）t℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Ks為（用各物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)表示）。16．（2024秋?豐臺(tái)區(qū)期末）氯氣是一種重要的化工原料，可采用不同的方法制備。（1）方法一：軟錳礦（主要成分為MnO2）和濃鹽酸在加熱條件下可制得氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）方法二：氯化氫可催化氧化制氯氣。一定條件下，使用CuCl2作催化劑，催化過(guò)程如下：2CuCl2（s）═2CuCl（s）+Cl2（g）Δ2CuCl（s）+O2（g）＝2CuO（s）+Cl2（g）ΔCuO（s）+2HCl（g）＝CuCl2（s）+H2O（g）Δ①氯化氫催化氧化制氯氣的熱化學(xué)方程式為。②一定容積的密閉容器中，在L一定時(shí)，HCl平衡轉(zhuǎn)化率分別隨X和進(jìn)料比[c(HCl)c(O2)]的變化關(guān)系如圖所示，其中L（L1ⅰ.X代表的物理量是，L1、L2、L3的關(guān)系從大到小為。ⅱ.在一定溫度和壓強(qiáng)下，選擇進(jìn)料比為1.0～2.0，其原因是。ⅲ.若HCl的初始濃度為c0mol?L（3）方法三：電解氯化氫制氯氣，示意圖如圖。向電解后的陰極電解液中通入空氣，可實(shí)現(xiàn)陰極電解液的再生，結(jié)合離子方程式解釋再生的原理。17．（2025?浙江模擬）氮氧化物的超標(biāo)排放會(huì)造成酸雨和臭氧空洞等環(huán)保問(wèn)題、處理氮氧化物的工藝主要包括選擇性非催化還原法（SNCR）和選擇性催化還原法（SCR）。（1）CH4—SNCR還原法：相關(guān)的主要反應(yīng)如下，無(wú)催化劑時(shí)，溫度高于1000℃時(shí)才能發(fā)生。Ⅰ.CH4（g）+4NO2（g）?CO2（g）+2H2O（g）+4NO（g）ΔⅡ.CH4（g）+2NO2（g）?CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）ΔH2＝﹣859kJ/molⅢ.CH4（g）+4NO（g）?CO2（g）+2H2O（g）+2N2（g）Δ①反應(yīng)Ⅱ在（選填“低溫”、“高溫”、“任意溫度”）下自發(fā)進(jìn)行，②下列說(shuō)法正確的是。A.ΔH3＜ΔH1B.密閉容器中，當(dāng)混合氣體密度不變時(shí)，可說(shuō)明該反應(yīng)體系已經(jīng)達(dá)到平衡C.恒溫、恒壓條件下，達(dá)平衡后的體系中通入Ar，平衡Ⅲ不移動(dòng)D.其他條件不變，縮小容器體積時(shí)，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小③某研究小組，在2L密閉容器中通入1.00molCH4和2.00molNO僅發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，在3MPa和一定溫度下測(cè)得NO的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系如表：反應(yīng)時(shí)間t/min0246810NO物質(zhì)的量/mol2.001.200.800.600.500.50該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝（用分壓表示，分壓＝物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓）。（2）H2—SCR法：主要涉及以下三個(gè)反應(yīng)，Ⅳ.2NO+4H2+O2═N2+4H2OⅤ.2NO+3H2+O2═N2O+3H2OⅥ.O2+2H2═2H2O①科學(xué)家用原位漫反射紅外結(jié)合質(zhì)譜研究了Pd基催化劑上N2O的生成，其基元反應(yīng)為：NO+NO═N2O+*（*表示吸附態(tài)）：研究表明還可能通過(guò)NOH+的分解產(chǎn)生N2O，寫出此基元反應(yīng)的化學(xué)方程式。②以Pt為催化劑，研究H2＝SCR法中溫度改變對(duì)脫氮效果的影響。研究表明，在指定時(shí)間段內(nèi)N2體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)溫度關(guān)系如圖（實(shí)驗(yàn)時(shí)其它初始條件均相同且催化劑不失活）。請(qǐng)解釋曲線如圖所示變化的原因。（3）電解法：用6%的稀硝酸吸收NOx生成亞硝酸，再將吸收液導(dǎo)入電解槽電解，使之轉(zhuǎn)化為硝酸，電解裝置如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。18．（2025?煙臺(tái)一模）CO2催化加氫轉(zhuǎn)化為CH3OH既能響應(yīng)國(guó)家的“雙碳”目標(biāo)，又能緩解能源緊缺。該過(guò)程主要發(fā)生下列反應(yīng)：Ⅰ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH1Ⅱ.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH2Ⅲ.CO2（g）+3H2?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＜0回答下列問(wèn)題：（1）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)lnK1與溫度T的變化關(guān)系如圖所示。據(jù)圖判斷ΔH3ΔA.＜﹣1B.﹣1～0C.0～1D.＞1（2）3MPa下，以進(jìn)氣流量4.5mmol?min﹣1n（CO2）：n（H2）＝1：3持續(xù)通過(guò)裝有0.5g催化劑的反應(yīng)管中（僅發(fā)生上述反應(yīng)1、Ⅱ）。經(jīng)相同時(shí)間測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率[a（CO2）]每CH3OH的選擇性[S（CH3OH）]及CH3OH的時(shí)空收率[Y（CH3OH）]隨溫度（T）的變化關(guān)系如圖：已知：①S(C②Y(C①該條件下，合成CH3OH的最佳溫度是，圖中代表S（CH3OH）隨溫度變化的曲線是。280℃后，曲線b快速下降的可能原因是。②280℃時(shí)，CO的選擇性為，若Y（CH3OH）為4.95mmol?h﹣1?g﹣1，則a（CO2）＝（列出計(jì)算式即可）。③一定條件下，將進(jìn)氣流量改為0.04mmol?min﹣1（此流量下的轉(zhuǎn)化率可近似認(rèn)為平衡轉(zhuǎn)化率），測(cè)得出氣流量為0.038mmol?min﹣1，a（CO2）為50%，此時(shí)反應(yīng)1的平衡常數(shù)Kp＝。19．（2025?日照一模）CO2加氫制甲醚的反應(yīng)原理：2CO2（g）+6H（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH其分步反應(yīng)及副反應(yīng)如下：Ⅰ：CO2（g）+BH2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1＝﹣49.4kJ?mol﹣1Ⅱ：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH2＝﹣23.4kJ?mol﹣1ΔS2＜0Ⅲ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH3＝+41.1kJ?mol﹣1回答下列問(wèn)題：（1）ΔH＝kJ?mol﹣1，上述反應(yīng)的ΔG隨溫度的變化如圖，其中表示反應(yīng)Ⅲ的ΔG隨溫度的變化曲線是（填a、b或c）。（2）在4.0MPa條件下，將1molCO2、3molH2通入反應(yīng)器發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，測(cè)得CO2平衡轉(zhuǎn)化率、CH3OH產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。已知：X產(chǎn)率=n(X)n理論(X)×100%，N理論（x）表示CO2完全轉(zhuǎn)化為X時(shí)對(duì)應(yīng)生成X的物質(zhì)的量，X表示CH3①表示CH3OH產(chǎn)率的曲線是（填m或n）。②250℃，測(cè)得平衡體系中H2O的物質(zhì)的量為0.3mol，則甲醚的產(chǎn)率為，該溫度下反應(yīng)Ⅱ的Kp＝。③240℃～280℃溫度范圍內(nèi)，甲醚的選擇性隨溫度升高而（填“增大”、“減小”或“不變”）。已知：甲醚的選擇性=生成甲醚所消耗C210℃～240℃溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高n曲線對(duì)應(yīng)的量逐漸增大的原因是。20．（2024秋?無(wú)錫期末）CO2的分離回收和資源化利用具有重要意義。Ⅰ．CO2的分離回收乙醇胺類水溶液對(duì)CO2氣體具有優(yōu)良的吸收性能。在20～40℃條件下，單乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液吸收CO2生成單乙醇氨基碳酸鹽，升溫至較高溫度可實(shí)現(xiàn)吸收劑的再生。在吸收過(guò)程中，部分單乙醇胺會(huì)與CO2反應(yīng)生成單乙醇氨基甲酸鹽，對(duì)設(shè)備有強(qiáng)腐蝕性。N—甲基二乙醇胺[（CH3）N（CH2CH2OH）2]水溶液吸收CO2時(shí)，生成氨基碳酸氫鹽，較低溫度即可實(shí)現(xiàn)吸收劑再生。（1）單乙醇胺水溶液吸收CO2生成單乙醇氨基碳酸鹽的反應(yīng)是（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。（2）利用20%單乙醇胺水溶液吸收CO2，測(cè)得高于40℃時(shí)，單乙醇胺水溶液吸收CO2的吸收率隨溫度升高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其主要原因是。（3）單乙醇胺與CO2反應(yīng)生成單乙醇氨基甲酸鹽，該過(guò)程分兩步進(jìn)行：HOCH其中第①步反應(yīng)類型為。（4）與N—甲基二乙醇胺相比，單乙醇胺作為CO2吸收劑的缺點(diǎn)是。Ⅱ．CO2的資源化利用某研究團(tuán)隊(duì)使用催化二氧化碳加氫制甲醇。（5）反應(yīng)選擇性研究。將一定比例CO2和H2的混合氣體勻速通過(guò)裝有Ni—Co/γ﹣Al2O3催化劑的反應(yīng)器，測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性隨流動(dòng)時(shí)間的變化如圖﹣1所示，催化劑表面反應(yīng)隨流動(dòng)時(shí)間的變化示意圖如圖﹣2所示，甲醇選擇性發(fā)生變化的原因是。（6）反應(yīng)機(jī)理研究。中間體*CHOOH轉(zhuǎn)化為中間體*CHO是反應(yīng)的決速步驟，表面氫或活性氫參與反應(yīng)過(guò)程中的能量變化和部分中間體結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖﹣3和圖﹣4所示。更有利于反應(yīng)進(jìn)行的氫為（填“表面氫”或“活性氫”），從結(jié)構(gòu)和能量的視角分析其原因是。化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡參考答案與試題解析1．（2024秋?米東區(qū)期末）丙烯是重要的有機(jī)化工原料，其用量?jī)H次于乙烯。可以在催化劑作用下，由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備丙烯。直接脫氫：反應(yīng)ⅰ.C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH1；氧化脫氫：反應(yīng)ⅱ.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣236kJ?mol﹣1。回答下列問(wèn)題：（1）已知反應(yīng)2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH3＝﹣483.6kJ?mol﹣1，則ΔH1＝+123.8kJ?mol﹣1。（2）已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示，由反應(yīng)ii計(jì)算得H—O的鍵能是462.5kJ?mol﹣1。化學(xué)鍵C—CC—HH—HC＝CO＝O鍵能/（kJ?mol﹣1）348413436615496（3）丙烷直接脫氫制丙烯時(shí)，若恒溫恒壓條件下向反應(yīng)i體系中通入N2，則C3H8（g）的平衡轉(zhuǎn)化率將增大（填“增大”“減小”或“不變”），原因是恒溫恒壓條件下通入N2，相當(dāng)于減小反應(yīng)i體系內(nèi)氣體總壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)。一定條件下，向總壓為100kPa的恒壓容器中充入物質(zhì)的量之比為1：1的C3H8（g）和N2的混合氣體發(fā)生反應(yīng)i，測(cè)得反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)C3H6（g）產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖1所示。在425℃之后隨溫度升高而產(chǎn)率降低的原因可能是溫度升高，催化劑失活，反應(yīng)速率迅速減小；若425℃時(shí)反應(yīng)iC3H6（g）的平衡產(chǎn)率為40%，則該溫度下反應(yīng)i的平衡常數(shù)Kp＝11.11kPa（結(jié)果保留兩位小數(shù)，Kp為用平衡時(shí)各氣體分壓代替氣體濃度表示的平衡常數(shù)，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。（4）一定條件下，向密閉容器中通入一定量的C3H8（g）和O2（g）的混合氣體，使之發(fā)生反應(yīng)ⅱ，相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得C3H8（g）的轉(zhuǎn)化率和C3H6（g）的產(chǎn)率隨溫度變化的關(guān)系如圖2所示。隨著溫度升高，C3H6（g）的產(chǎn)率與C3H8（g）的轉(zhuǎn)化率差距增大的原因?yàn)闇囟壬撸呋瘎┦Щ睿磻?yīng)速率迅速減小。（5）研究人員利用CO2的弱氧化性，開(kāi)發(fā)了CO2氧化丙烷脫氫制丙烯的新工藝，與O2氧化丙烷脫氫制丙烯相比，新工藝優(yōu)點(diǎn)是可降低碳排放，優(yōu)化環(huán)境。【答案】（1）+123.8；（2）462.5；（3）增大；恒溫恒壓條件下通入N2，相當(dāng)于減小反應(yīng)i體系內(nèi)氣體總壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度升高，催化劑失活，反應(yīng)速率迅速減小；11.11；（4）溫度升高，催化劑失活，反應(yīng)速率迅速減小；（5）可降低碳排放，優(yōu)化環(huán)境。【分析】（1）直接脫氫：反應(yīng)i.C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH1；氧化脫氫：反應(yīng)ii.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2=?236kJ?mol?1，根據(jù)蓋斯定律，ⅱ﹣2×ⅰ即為反應(yīng)2H2（2）反應(yīng)ii.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2=?236kJ?mol?1，設(shè)H—O的鍵能為x，根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能﹣生成物總鍵能，可得ΔH＝2×（2×348kJ?mol﹣1+8×413kJ?mol﹣1）+496kJ?mol﹣1﹣2×（348kJ?mol﹣1+615kJ?mol﹣1（3）丙烷直接脫氫制丙烯時(shí)，發(fā)生反應(yīng)i.C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH1，是氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng)，減壓有利于平衡右移，若恒溫恒壓條件下向反應(yīng)i體系中通入N2，則C3H8（g）的平衡轉(zhuǎn)化率將增大，原因是：恒溫恒壓條件下通入N2，相當(dāng)于減小反應(yīng)i體系內(nèi)氣體總壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；一定條件下，向總壓為100kPa的恒壓容器中充入物質(zhì)的量之比為1：1的C3H8（g）和N2的混合氣體發(fā)生反應(yīng)i，由圖可知，反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)C3H6（g）產(chǎn)率先隨溫度升高而逐漸增大，由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，若其它條件不變只升溫反應(yīng)速率是加快的，升溫也有利于平衡右移，可提高C3H6（g）產(chǎn)率，在425℃之后隨溫度升高C3H6（g）產(chǎn)率迅速降低的可能原因是：溫度升高，催化劑失活，反應(yīng)速率迅速減小；（4）一定條件下，向密閉容器中通入一定量的C3H8（g）和O2（g）的混合氣體，使之發(fā)生反應(yīng)ii.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2=?236kJ?mol?1，若只有發(fā)生該反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)C3H8（5）研究人員利用CO2的弱氧化性，開(kāi)發(fā)了CO2氧化丙烷脫氫制丙烯的新工藝，與O2氧化丙烷脫氫制丙烯相比。【解答】解：（1）直接脫氫：反應(yīng)i.C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH1；氧化脫氫：反應(yīng)ii.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2=?236kJ?mol?1，根據(jù)蓋斯定律，ⅱ﹣2×ⅰ即為反應(yīng)2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH3=?483.6kJ?mol?1，則ΔH故答案為：+123.8；（2）反應(yīng)ii.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2=?236kJ?mol?1，設(shè)H—O的鍵能為x，根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能﹣生成物總鍵能，可得ΔH＝2×（2×348kJ?mol﹣1+8×413kJ?mol﹣1）+496kJ?mol﹣1﹣2×（348kJ?mol﹣1+615kJ?mol﹣1+6×413kJ?mol﹣1故答案為：462.5；（3）丙烷直接脫氫制丙烯時(shí)，發(fā)生反應(yīng)i.C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH1，是氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng)，減壓有利于平衡右移，若恒溫恒壓條件下向反應(yīng)i體系中通入N2，則C3H8（g）的平衡轉(zhuǎn)化率將增大，原因是：恒溫恒壓條件下通入N2，相當(dāng)于減小反應(yīng)i體系內(nèi)氣體總壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；一定條件下，向總壓為100kPa的恒壓容器中充入物質(zhì)的量之比為1：1的C3H8（g）和N2的混合氣體發(fā)生反應(yīng)i，由圖可知，反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)C3H6（g）產(chǎn)率先隨溫度升高而逐漸增大，由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，若其它條件不變只升溫反應(yīng)速率是加快的，升溫也有利于平衡右移，可提高C3H6（g）產(chǎn)率，在425℃之后隨溫度升高C3H6（g）產(chǎn)率迅速降低的可能原因是：溫度升高，催化劑失活，反應(yīng)速率迅速減小；若425℃時(shí)反應(yīng)iC3H6（g）的平衡產(chǎn)率為40%，則設(shè)C3H8（g）和N2均為1mol，可得三段式：C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）起始/mol：100變化/mol：0.40.40.4平衡/mol：0.60.40.4則平衡時(shí)混合氣體共2.4mol，則該溫度下反應(yīng)i的平衡常數(shù)Kp故答案為：增大；恒溫恒壓條件下通入N2，相當(dāng)于減小反應(yīng)i體系內(nèi)氣體總壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度升高，催化劑失活，反應(yīng)速率迅速減小；11.11；（4）一定條件下，向密閉容器中通入一定量的C3H8（g）和O2（g）的混合氣體，使之發(fā)生反應(yīng)ii.2C3H8（g）+O2（g）?2C3H6（g）+2H2O（g）ΔH2=?236kJ?mol?1，若只有發(fā)生該反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)C3H8（g）的轉(zhuǎn)化率和C3H6（g）的產(chǎn)率相等，則隨著溫度升高，C3H6（g）的產(chǎn)率與C3H8故答案為：溫度升高，催化劑失活，反應(yīng)速率迅速減小；（5）研究人員利用CO2的弱氧化性，開(kāi)發(fā)了CO2氧化丙烷脫氫制丙烯的新工藝，與O2氧化丙烷脫氫制丙烯相比，新工藝優(yōu)點(diǎn)是：可降低碳排放，優(yōu)化環(huán)境，故答案為：可降低碳排放，優(yōu)化環(huán)境。【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生平衡移動(dòng)的掌握情況，試題難度中等。2．（2025?如皋市模擬）CO2的轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的有效途徑。（1）CO2催化加氫合成甲醇（反應(yīng)Ⅰ）中伴隨反應(yīng)Ⅱ的發(fā)生：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+2H2（g）＝CH2O（g）+H2O（g）恒壓時(shí)，CO2和H2起始量一定的條件下，在分子篩膜反應(yīng)器中反應(yīng)，該分子篩膜能選擇性分離出H2O（g）。①使用分子篩膜的目的是分離出H2O（g），促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，增大CO2的轉(zhuǎn)化率。②將反應(yīng)后的氣體以一定流速通過(guò)含Cu+修飾的吸附劑，分離其中的CH3OH（g）和CH2O（g），Cu+能與π鍵電子形成作用力較強(qiáng)的配位鍵。測(cè)得兩種氣體的出口濃度（c）與進(jìn)口濃度（c0）之比隨時(shí)間變化關(guān)系如圖1所示。20～40min，CH3OH（g）濃度比增大而CH2O（g）濃度比幾乎為0的原因是CH2O含π鍵電子，Cu+與之形成較強(qiáng)的配位鍵，原先吸附劑吸附的CH3OH被CH2O替代。（2）CO2與CH4重整可以制取CO和H2。1.01×105Pa下，將n起始（CO2）：n起始（CH4）＝1：1的混合氣體置于密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅲ：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）；ΔH＝246.5kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅳ：H2（g）+CO2（g）＝CO（g）+H2O（g）；ΔH＝41.2kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅴ：2CO（g）＝CO2（g）+C（s）；ΔH＝﹣172.5kJ?mol﹣1不同溫度下重整體系中CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示。500～800℃范圍內(nèi)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率低于CH4的原因是該溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)Ⅴ進(jìn)行的程度大于反應(yīng)Ⅳ進(jìn)行的程度。（3）一種金屬氧化物（用MR表示）催化CO2與環(huán)氧丙烷（）反應(yīng)制碳酸酯X反應(yīng)機(jī)理如圖所示。已知CO2中的碳氧鍵可以被催化劑中具有較強(qiáng)給電子能力的活性中心的電子進(jìn)攻而活化斷裂。圖3①碳酸酯X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。②MgO活化催化CO2的能力強(qiáng)于Al2O3的原因是Mg的金屬性強(qiáng)于Al，MgO的O負(fù)電性更強(qiáng)，MgO的O更易進(jìn)攻活化CO2中的碳氧鍵。【答案】（1）①分離出H2O（g），促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，增大CO2的轉(zhuǎn)化率；②CH2O含π鍵電子，Cu+與之形成較強(qiáng)的配位鍵，原先吸附劑吸附的CH3OH被CH2O替代；（2）該溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)Ⅴ進(jìn)行的程度大于反應(yīng)Ⅳ進(jìn)行的程度；（3）①；②Mg的金屬性強(qiáng)于Al，MgO的O負(fù)電性更強(qiáng)，MgO的O更易進(jìn)攻活化CO2中的碳氧鍵。【分析】（1）根據(jù)該分子篩膜能選擇性分離出H2O（g），分離出產(chǎn)物H2O（g），能促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，進(jìn)行分析；（2）根據(jù)Cu+能與π鍵電子形成作用力較強(qiáng)的配位鍵，而CH2O含π鍵電子，Cu+與之形成較強(qiáng)的配位鍵，CH4和CO2的起始投料相同，而反應(yīng)Ⅲ中兩者也是按1：1反應(yīng)，進(jìn)行分析；（3）根據(jù)中與M相連的O﹣和與R相連的C原子相結(jié)合，Mg的金屬性強(qiáng)于Al，MgO的O負(fù)電性更強(qiáng)，進(jìn)行分析。【解答】解：（1）①根據(jù)信息可知該分子篩膜能選擇性分離出H2O（g），分離出產(chǎn)物H2O（g），能促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，增大CO2的轉(zhuǎn)化率，故答案為：分離出H2O（g），促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，增大CO2的轉(zhuǎn)化率；②根據(jù)信息可知Cu+能與π鍵電子形成作用力較強(qiáng)的配位鍵，而CH2O含π鍵電子，Cu+與之形成較強(qiáng)的配位鍵，原先吸附劑吸附的CH3OH被CH2O替代，故答案為：CH2O含π鍵電子，Cu+與之形成較強(qiáng)的配位鍵，原先吸附劑吸附的CH3OH被CH2O替代；（2）根據(jù)信息可知CH4和CO2的起始投料相同，而反應(yīng)Ⅲ中兩者也是按1：1反應(yīng)，則推斷500～800℃范圍內(nèi)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率低于CH4的原因是該溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)Ⅴ進(jìn)行的程度大于反應(yīng)Ⅳ進(jìn)行的程度，故答案為：該溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)Ⅴ進(jìn)行的程度大于反應(yīng)Ⅳ進(jìn)行的程度；（3）①由的變化過(guò)程可知，中與M相連的O﹣和與R相連的C原子相結(jié)合，得到碳酸酯X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故答案為：該溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)Ⅴ進(jìn)行的程度大于反應(yīng)Ⅳ進(jìn)行的程度；②MgO活化催化CO2的能力強(qiáng)于Al2O3的原因是Mg的金屬性強(qiáng)于Al，MgO的O負(fù)電性更強(qiáng)，MgO的O更易進(jìn)攻活化CO2中的碳氧鍵，故答案為：Mg的金屬性強(qiáng)于Al，MgO的O負(fù)電性更強(qiáng)，MgO的O更易進(jìn)攻活化CO2中的碳氧鍵。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查化學(xué)平衡的計(jì)算等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行解題。3．（2024秋?廣州期末）氨是重要的化工產(chǎn)品，我國(guó)目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。Ⅰ.工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）（1）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，計(jì)算合成氨N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的ΔH＝﹣90kJ?mol﹣1。（2）下列關(guān)于合成氨說(shuō)法正確的是AB。A.該反應(yīng)的ΔS＜0B.液化分離產(chǎn)物NH3，可提高原料轉(zhuǎn)化率C.使用鐵觸媒做催化劑，可同時(shí)降低反應(yīng)的活化能和反應(yīng)熱D.降溫、高壓、使用催化劑都有利于提高NH3的平衡產(chǎn)率（3）在不同壓強(qiáng)下，按照n（N2）：n（H2）＝1：3進(jìn)料，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x與溫度的計(jì)算結(jié)果如圖2所示，則p1＜20MPa（填“＞”或“＜”），理由是該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，氨的物質(zhì)的量增大。Ⅱ.合成氨原料氣H2的制備甲烷催化重整制氫可用于制備氫能，其主要反應(yīng)是CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）。向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比x(x=n(C（4）該反應(yīng)的ΔH＞0。（填“＞”或“＜”）。（5）a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)的大小關(guān)系是b＝c＞a。（6）900K的條件下，往1L剛性密閉容器中充入0.2molCH4和1.0molH2O進(jìn)行反應(yīng)，t1min時(shí)，容器內(nèi)n（H2）＝0.3mol，則CH4的反應(yīng)速率＝0.1t1mol?L﹣1?min﹣1（用含t1的計(jì)算式表示），通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到平衡？（已知，900K時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)為1.2）濃度商Q=【答案】（1）﹣90；（2）AB；（3）＜；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，氨的物質(zhì)的量增大；（4）＞；（5）b＝c＞a；（6）0.1t1；濃度商Q【分析】（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算12N2（g）+32H2（g）?（2）A.反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)；B.液化分離產(chǎn)物NH3，可促進(jìn)平衡正向移動(dòng)；C.使用鐵觸媒做催化劑，不能降低反應(yīng)熱；D.催化劑不能提高NH3的平衡產(chǎn)率；（3）合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，溫度一定，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，即其他條件相同時(shí)，壓強(qiáng)越大，氨的含量越大；（4）由圖可知，投料比一定時(shí)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，即升高溫度時(shí)平衡正向移動(dòng)；（5）該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大；（6）反應(yīng)三段式為CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）起送量（mol/L）0.21.000變化量（mol/L）0.10.10.10.3終態(tài)量（mol/L）0.10.90.10.3結(jié)合v=△c△t計(jì)算0～t1min內(nèi)v（CH【解答】解：（1）由圖1可知，12N2（g）+32H2（g）?NH3（g）的ΔH＝1127kJ/mol﹣（339+397+436）kJ/mol＝﹣45kJ?mol﹣1，則N2（g）+3H2（g）?2NH3故答案為：﹣90；（2）A.反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則反應(yīng)的熵變?chǔ)＜0，故A正確；B.液化分離產(chǎn)物NH3，可促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，可提高原料轉(zhuǎn)化率，故B正確；C.使用鐵觸媒做催化劑，可降低反應(yīng)的活化能、加快反應(yīng)速率，但催化劑不能改變反應(yīng)的始終態(tài)，不能降低反應(yīng)熱，故C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，降溫、高壓都有利于提高NH3的平衡產(chǎn)率，但催化劑不能改變反應(yīng)的始終態(tài)，不能提高NH3的平衡產(chǎn)率，故D錯(cuò)誤；故答案為：AB；（3）溫度一定時(shí)增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，即其他條件相同時(shí)，壓強(qiáng)越大，氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越大，所以圖中壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)镻1＜P2＜P3，即p1＜20MPa，故答案為：＜；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，氨的物質(zhì)的量增大；（4）由圖可知，投料比x(x=n(CH4故答案為：＞；（5）平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，溫度相同時(shí)K相同，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大，則a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)的大小關(guān)系是：b＝c＞a，故答案為：b＝c＞a；（6）反應(yīng)三段式為CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）起送量（mol/L）0.21.000變化量（mol/L）0.10.10.10.3終態(tài)量（mol/L）0.10.90.10.3則0～t1min內(nèi)v（CH4）=△c△t=故答案為：0.1t1；濃度商Q【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)平衡及其影響因素、化學(xué)平衡計(jì)算，側(cè)重分析能力和計(jì)算能力考查，把握化學(xué)平衡常數(shù)影響因素及其應(yīng)用、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷及溫度、壓強(qiáng)的影響是解題關(guān)鍵，題目難度中等。4．（2025?南陽(yáng)模擬）氨是重要的化工產(chǎn)品和化工原料。回答下列問(wèn)題：（1）工業(yè)合成氨的原料氣包括N2、H2。傳統(tǒng)合成氨工業(yè)中，H2來(lái)源于化石燃料的綜合利用。如甲烷的重整反應(yīng)（重整反應(yīng)時(shí)伴隨積碳副反應(yīng)）：重整反應(yīng)：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH1積碳副反應(yīng)：Ⅰ.2CO（g）?CO2（g）+C（s）ΔH2＝﹣172kJ?mol﹣1Ⅱ.CH4（g）?C（s）+2H2（g）ΔH3＝+75kJ?mol﹣1①重整反應(yīng)的焓變?chǔ)1＝+247kJ?mol﹣1，若該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能為E1、逆反應(yīng)的活化能為E2，則E1＞（填“＞”“＜”或“＝”）E2。②在恒壓密閉容器中按起始投料比n(CH甲表示的物質(zhì)是CO2（填化學(xué)式），溫度低于400℃時(shí)積碳很少，但實(shí)際生產(chǎn)卻采用高于400℃的溫度，原因可能是溫度低于400℃時(shí)積碳很少，但是綜合考慮，反應(yīng)速率較慢，需要提高反應(yīng)速率，提高生成效率，所以實(shí)際溫度高于400℃。（2）我國(guó)學(xué)者采用Cu﹣Mn合金催化劑，以N2、H2為原料，電催化制備NH3，其陰極反應(yīng)式為N2+6e﹣+6H+═2NH3，則陽(yáng)極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣＝2H+。（3）在恒壓（akPa）密閉容器中通入3molH2和1molN2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3H2（g）+N2（g）?2NH3（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得H2轉(zhuǎn)化率為50%。該合成氨反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝163a2kPa﹣2（4）浙江大學(xué)學(xué)者開(kāi)發(fā)了一種集成聚苯胺（PANI）與Cu催化劑的分子電極，能高效地將NO3?還原為NH3，該過(guò)程既能處理污水，又能生產(chǎn)氨。已知某電極上產(chǎn)物X的法拉第效率（FE）：FE（X）=生成X轉(zhuǎn)移的電子數(shù)【答案】（1）①+247kJ?mol﹣1；＞；②CO2；溫度低于400℃時(shí)積碳很少，但是綜合考慮，反應(yīng)速率較慢，需要提高反應(yīng)速率，提高生成效率，所以實(shí)際溫度高于400℃；（2）H2﹣2e﹣＝2H+；（3）163（4）4.5。【分析】（1）①根據(jù)蓋斯定律可知，Ⅱ﹣Ⅰ可得重整反應(yīng)：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH1，則ΔH1＝ΔH3﹣ΔH2，吸熱反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能；②由重整反應(yīng)和積碳反應(yīng)Ⅰ可知，甲和乙為CO2和CH4的變化曲線，重整反應(yīng)是主要反應(yīng)，CO2是反應(yīng)物，也是生成物，隨著溫度升高，副反應(yīng)Ⅰ逆向移動(dòng)，導(dǎo)致CO2的減小程度變緩，而副反應(yīng)Ⅱ正向移動(dòng)，導(dǎo)致甲烷的消耗量增大，故甲為CO2反應(yīng)曲線，乙為甲烷的變化曲線，溫度低于400℃時(shí)積碳很少，但是綜合考慮，反應(yīng)速率較慢，需要提高反應(yīng)速率，提高生成效率，所以實(shí)際溫度高于400℃，；（2）陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)；（3）根據(jù)題意列出三段式，計(jì)算平衡時(shí)，p（NH3），p（N2），p（H2），然后計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp；（4）由圖可知，pH≤4.5時(shí)，NO3?幾乎全部被還原為NH【解答】解：（1）①根據(jù)蓋斯定律可知，Ⅱ﹣Ⅰ可得重整反應(yīng)：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH1，ΔH1＝ΔH3﹣ΔH2＝[75﹣（﹣172）]kJ?mol﹣1＝+247kJ?mol﹣1，若該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能為E1、逆反應(yīng)的活化能為E2，則E1＞E2，故答案為：+247kJ?mol﹣1；＞；②由重整反應(yīng)和積碳反應(yīng)Ⅰ可知，甲和乙為CO2和CH4的變化曲線，重整反應(yīng)是主要反應(yīng)，CO2是反應(yīng)物，也是生成物，隨著溫度升高，副反應(yīng)Ⅰ逆向移動(dòng)，導(dǎo)致CO2的減小程度變緩，而副反應(yīng)Ⅱ正向移動(dòng)，導(dǎo)致甲烷的消耗量增大，故甲為CO2反應(yīng)曲線，乙為甲烷的變化曲線，溫度低于400℃時(shí)積碳很少，但是綜合考慮，反應(yīng)速率較慢，需要提高反應(yīng)速率，提高生成效率，所以實(shí)際溫度高于400℃，故答案為：CO2；溫度低于400℃時(shí)積碳很少，但是綜合考慮，反應(yīng)速率較慢，需要提高反應(yīng)速率，提高生成效率，所以實(shí)際溫度高于400℃；（2）我國(guó)學(xué)者采用Cu﹣Mn合金催化劑，以N2、H2為原料，電催化制備NH3，其陰極反應(yīng)式為N2+6e﹣+6H+═2NH3，則陽(yáng)極反應(yīng)式為：H2﹣2e﹣＝2H+，故答案為：H2﹣2e﹣＝2H+；（3）根據(jù)題意可得三段式：3H2（g）+N2（g）?2NH3（g）起始量（mol）310變化量（mol）1.50.51.0平衡量（mol）1.50.51.0此時(shí)n（總）＝1.5mol+0.5mol+1.0mol＝3mol，則平衡時(shí)，p（NH3）=13×akPa，p（N2）=16×akPa，p（H2故答案為：163（4）一種集成聚苯胺（PANI）與Cu催化劑的分子電極，能高效地將NO3?還原為NH3，由圖可知，該成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)需選取pH≤4.5，此時(shí)NO3故答案為：4.5。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查還行平衡的計(jì)算，同時(shí)考查蓋斯定律的應(yīng)用，屬于高考高頻考點(diǎn)，難度較大。5．（2025?湖北二模）油氣開(kāi)采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣中普遍含有硫化氫，需要回收處理并加以利用。回答下列問(wèn)題：（1）已知：一定溫度下，由元素的最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol純物質(zhì)的熱效應(yīng)稱為該物質(zhì)的摩爾生成焓。物質(zhì)SO2（g）H2S（g）S（s，正交晶）S（s，單斜品）H2O（g）O2（g）摩爾生成焓/（kJ?mol﹣1）﹣296.8﹣20.300.33﹣241.80反應(yīng)2H2S（g）+SO2（g）═3S（3S（s，正交晶）+2H2O（g）ΔH＝﹣146.2kJ?mol﹣1。該反應(yīng)在低溫（填“高溫”“低溫”或“任意溫度”）下能自發(fā)進(jìn)行。（2）H2S可發(fā)生分解反應(yīng)[2H2S（g）?S2（g）+2H2（g）ΔH＞0]。壓強(qiáng)恒定為100kPa時(shí)，不同溫度下，在進(jìn)料氣（H2S和N2）中H2S的體積分?jǐn)?shù)不同的條件下，發(fā)生硫化氫的分解反應(yīng)，對(duì)H2S分解平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示。則T1、T2和T3由大到小的順序?yàn)門1＞T2＞T3；H2S的體積分?jǐn)?shù)越大，H2S分解平衡轉(zhuǎn)化率越小的原因是恒溫恒壓下，H2S的摩爾體積分?jǐn)?shù)越大，H2S的分壓越大，反應(yīng)平衡逆移，H2S分解的平衡轉(zhuǎn)化率越小。（3）工業(yè)上可用甲烷處理硫化氫制備氫氣，發(fā)生反應(yīng)CH4（g）+2H2S（g）?CS2（g）+4H2（g）ΔH＞0。①向某恒溫恒容密閉容器中充入一定量的H2S和CH4發(fā)生上述反應(yīng)。下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是AD（填標(biāo)號(hào)）。A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化B.2v正（H2S）＝v逆（CS2）C.混合氣體密度不再發(fā)生變化D.H2的體積分?jǐn)?shù)不再改變②溫度為T℃，壓強(qiáng)恒定為20MPa時(shí)，向密閉容器中按n（CH4）：n（H2S）：n（N2）＝3：3：2通入氣體，發(fā)生上述反應(yīng)，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)CS2（g）H2S（g）的分壓相同，則0～10min內(nèi)H2的壓強(qiáng)變化率為0.8MPa?min﹣1，反應(yīng)CH4（g）+2H2S（g）?CS2（g）+4H2（g）的Kp＝512MPa2。【答案】（1）﹣146.2；低溫；（2）T1＞T2＞T3；恒溫恒壓下，H2S的摩爾體積分?jǐn)?shù)越大，H2S的分壓越大，反應(yīng)平衡逆移，H2S分解的平衡轉(zhuǎn)化率越小；（3）①AD；②512；【分析】（1）根據(jù)反應(yīng)的焓變?chǔ)＝生成物總生成焓﹣反應(yīng)物總生成焓以及吉布斯自由能公式ΔG＝ΔH﹣TΔS求解；（2）對(duì)于反應(yīng)①，從圖中可以看出，溫度發(fā)生T1、T2、T3的變化時(shí)，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率不斷減小，表明平衡不斷逆向移動(dòng)，則溫度不斷降低，所以T1、T2和T3由大到小的順序?yàn)門1＞T2＞T3；（3）①A.反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，但總物質(zhì)的量變化（反應(yīng)物3mol→生成物5mol），因此平均摩爾質(zhì)量會(huì)變化，當(dāng)平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)，說(shuō)明總物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡；B.根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系，正反應(yīng)中v正（H2S）＝2v正（CS2），平衡時(shí)v正（CS2）＝v逆（CS2），因此應(yīng)有v正（H2S）＝2v逆（CS2）；C.反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行，總質(zhì)量始終不變，密度恒定，不能作為平衡標(biāo)志；D.H2為生成物，其體積分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)進(jìn)行而變化，當(dāng)不再變化時(shí)說(shuō)明達(dá)到平衡；②初始總物質(zhì)的量：CH4（3mol）、H2S（3mol）、N2（2mol），共8mol，設(shè)CH4的消耗量為xmol，平衡時(shí)：CH4：3﹣x，H2S：3﹣2x，CS2：x，H2：4x，總物質(zhì)的量：8+2x。平衡時(shí)CS2與H2S分壓相等，解得x＝1，H2的分壓變化：初始為0以此求解；【解答】解：（1）生成物的摩爾生成焓總和：3molS（s，正交晶）的生成焓：3×0＝0kJ/mol2molH2O（g）的生成焓：2×（﹣241.8）＝﹣483.6kJ/mol總生成焓：0+（﹣483.6）＝﹣483.6kJ，反應(yīng)物的摩爾生成焓總和：2molH2S（g）的生成焓：2×（﹣20.3）＝﹣40.6kJ/mol1molSO2（g）的生成焓：1×（﹣296.8）＝﹣296.8kJ/mol總生成焓：﹣40.6+（﹣296.8）＝﹣337.4kJ，反應(yīng)的焓變?chǔ)＝生成物總生成焓﹣反應(yīng)物總生成焓：ΔH＝（﹣483.6）﹣（﹣337.4）＝﹣146.2kJ/mol，根據(jù)吉布斯自由能公式ΔG＝ΔH﹣TΔS，當(dāng)ΔH為負(fù)且ΔS為負(fù)時(shí)，低溫下TΔS項(xiàng)較小，ΔH的負(fù)值占主導(dǎo)，ΔG為負(fù)，反應(yīng)自發(fā)；高溫下TΔS項(xiàng)較大，ΔG可能變?yōu)檎磻?yīng)非自發(fā)故答案為：﹣146.2kJ/mol；低溫；（2）對(duì)于反應(yīng)①，從圖中可以看出，溫度發(fā)生T1、T2、T3的變化時(shí)，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率不斷減小，表明平衡不斷逆向移動(dòng)，則溫度不斷降低，所以T1、T2和T3由大到小的順序?yàn)門1＞T2＞T3；H2S的摩爾分?jǐn)?shù)越大，相當(dāng)于往平衡體系中不斷加入H2S，也相當(dāng)于加壓，H2S分解平衡轉(zhuǎn)化率越小，原因是：恒溫恒壓下，H2S的摩爾體積分?jǐn)?shù)越大，H2S的分壓越大，反應(yīng)①平衡逆移，H2S分解的平衡轉(zhuǎn)化率越小；故答案為：T1＞T2＞T3，恒溫恒壓下，H2S的摩爾體積分?jǐn)?shù)越大，H2S的分壓越大，反應(yīng)①平衡逆移，H2S分解的平衡轉(zhuǎn)化率越小；（3）①A.反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，但總物質(zhì)的量變化（反應(yīng)物3mol→生成物5mol），因此平均摩爾質(zhì)量會(huì)變化，當(dāng)平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)，說(shuō)明總物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡，故A正確；B.根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系，正反應(yīng)中v正（H2S）＝2v正（CS2），平衡時(shí)v正（CS2）＝v逆（CS2），因此應(yīng)有v正（H2S）＝2v逆（CS2），故B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行，總質(zhì)量始終不變，密度恒定，不能作為平衡標(biāo)志，故C錯(cuò)誤；D.H2為生成物，其體積分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)進(jìn)行而變化，當(dāng)不再變化時(shí)說(shuō)明達(dá)到平衡，故D正確；故答案為：AD；②初始總物質(zhì)的量：CH4（3mol）、H2S（3mol）、N2（2mol），共8mol，設(shè)CH4的消耗量為xmol，平衡時(shí)：CH4：3﹣x，H2S：3﹣2x，CS2：x，H2：4x，總物質(zhì)的量：8+2x。平衡時(shí)CS2與