安徽省高考化學三年（2021-2023）模擬題匯編-17化學反應速率與化學平衡（2）（含解析 ）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁安徽省高考化學三年（2021-2023）模擬題匯編-17化學反應速率與化學平衡（2）一、單選題1．（2022·安徽淮北·統(tǒng)考一模）向的和3mL30%的的混合溶液中加入經處理過的鐵絲，鐵絲表面產生氣泡，隨后消失，再產生氣泡，再消失，周而往復，振蕩周期(現(xiàn)象重復出現(xiàn)的時間間隔)為20s左右，可維持數(shù)小時。一種可能的反應機理為：(a)(b)(c)(d)下列說法錯誤的是A．該振蕩反應與濃度的變化有關 B．、為中間產物C．冰水浴比室溫條件下的振蕩周期要短 D．由該機理可知：產生的氣體是2．（2022·安徽銅陵·統(tǒng)考二模）甲酸(HCOOH)在催化劑表面分解的微觀歷程與能量變化關系如圖所示：下列說法正確的是A．甲酸分解過程吸收能量B．甲酸分解速率由步驟Ⅳ→Ⅴ決定C．反應過程存在非極性鍵的斷裂和生成D．使用高效催化劑可使步驟Ⅰ和Ⅴ之間差值增大3．（2022·安徽宣城·二模）2021年9月24日《科學》雜志發(fā)表了中國科學家的原創(chuàng)性重大突破——首次在實驗室實現(xiàn)到淀粉的全合成。其部分合成路線如下。下列說法正確的是A．DHA和淀粉中碳原子的成鍵方式完全相同B．反應①中有極性鍵和非極性鍵的斷裂與生成C．升高溫度一定會加快反應②的反應速率D．反應③屬于加成反應4．（2022·安徽蚌埠·統(tǒng)考模擬預測）CO與N2O在鐵催化劑表面進行如下兩步反應：第一步：Fe*+N2O=FeO*+N2第二步：FeO*+CO=Fe*+CO2其相對能量與反應歷程如下圖所示，下列說法不正確的是A．總反應是放熱反應，化學方程式為CO+N2OCO2+N2B．在反應過程中，有極性鍵和非極性鍵的斷裂和生成C．總反應的反應速率由第一步反應決定D．Fe*為反應的催化劑，F(xiàn)eO*為中間產物5．（2022·安徽淮北·統(tǒng)考二模）ICl與H2能發(fā)生的總反應為H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)

△H<0。已知：①該反應分兩步完成，第一步為②兩步反應的活化能分別為Ea1、Ea2，且Ea1>Ea2下列判斷正確的是A．總反應中I2為氧化產物B．第一步的化學反應速率大于第二步的化學反應速率C．已知鍵能：，可推知鍵能H-Cl<I-ClD．第二步的化學方程式可能為6．（2022·安徽合肥·統(tǒng)考三模）最近科學家研究發(fā)現(xiàn)銥元素(Ir)形成的復雜陰離子[Ir(CO)2I2]-能催化甲醇的羰基化反應，催化過程中各步基元反應如圖所示，其中M→N的反應速率較快，N→Y→X的反應速率較慢，下列有關說法正確的是A．催化過程中基元反應M→N的活化能最大B．反應過程中Ir元素的化合價保持不變C．存在反應：CH3COOH+HI→CH3COI+H2OD．甲醇的羰基化反應原子利用率為100%7．（2022·安徽黃山·統(tǒng)考二模）下列操作能達到實驗目的的是A．依據褪色時間的長短比較反應物濃度對反應速率的影響B(tài)．探究濃硫酸的脫水性和氧化性C．檢驗該條件下鐵發(fā)生了析氫腐蝕D．驗證該裝置產生乙烯A．A B．B C．C D．D二、原理綜合題8．（2022·安徽池州·統(tǒng)考模擬預測）已知：4HBr(g)+O2(g)?2H2O(g)+2Br2(g)ΔH。v正=k正ca(HBr)·cb(O2)，v逆=k逆cc<(H2O)·cd(Br2)(v正為正反應速率，v逆為逆反應速率，k正為正反應速率常數(shù)，k逆是逆反應速率常數(shù)，只與溫度和催化劑有關，與濃度和接觸面積無關；a、b、c、d是反應級數(shù)，可取整數(shù)和分數(shù))。(1)已知幾種共價鍵鍵能數(shù)據如下所示：共價鍵H-BrO=OH-OBr-Br鍵能(kJ·mol-1)363498467193上述反應中，ΔH=_______kJ·mol-1。(2)下列關于k正和k逆的說法正確的是_______(填字母)。A．增大壓強，k正增大，k逆減小 B．升高溫度，k正和k逆都增大C．加入催化劑，k正和k逆都增大 D．增大接觸面積，k正和k逆都減小(3)為了測定反應級數(shù)，設計實驗，測定結果如表所示：實驗序號c(HBr)/mol·L-1c(O2)/mol·L-1正反應速率10.10.1v20.10.22v30.20.48v40.4x32v①x=_______，a=_______，b=_______。②有人提出如下反應歷程：(I)HBr+O2→HO-OBr(慢反應)(II)HO-OBr+HBr→H2O+BrOBr(較快反應)(III)BrOBr+HBr→BrOH+Br2(快反應)(IV)BrOH+HBr→Br2+H2O(快反應)活化能最大的反應是_______(填代號)。(4)在密閉容器中充入HBr和O2，發(fā)生上述反應，在相同時間里，測得HBr的轉化率與溫度、壓強的關系如圖。隨著溫度升高，三種不同壓強下HBr的轉化率趨向相等，其原因是_______。(5)在一定溫度下，向恒容密閉容器中充入4molHBr(g)和1molO2(g)，測得起始的壓強為10akPa，發(fā)生上述反應達到平衡時氣體壓強為起始壓強的。該溫度下，平衡常數(shù)Kp=_______(kPa)-1(用含a的代數(shù)式表示)。(6)常溫下，如果將上述反應設計成酸性燃料電池，負極反應式為_______。9．（2022·安徽宣城·統(tǒng)考二模）大連化學物理研究所開發(fā)的DMTO技術曾獲得國家科學技術發(fā)明一等獎。該技術以煤為原料，經過煤→CO、H2→CH3OH→C2H4、C3H6等一系列變化可獲得重要的化工產品乙烯和丙烯?；卮鹣铝袉栴}：(1)煤氣化包含一系列化學反應，熱化學方程式如下：①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H1=+131kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=akJ·mol-1③C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=+172kJ·mol-1，則a=_______。(2)已知某密閉容器中存在可逆反應：2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H，測得其他條件相同時，CH3OH的平衡轉化率隨著溫度(T)、壓強(p)的變化如圖1所示，平衡常數(shù)K與溫度T關系如圖2所示。①該反應的△H_______(填“>”或“<”，下同)0，N點v(CH3OH)正_______M點v(CH3OH)逆。②T1后升高溫度，則B、C、D三點中能正確表示該反應的平衡常數(shù)K隨著溫度T改變而變化的點是_______(填字母)。(3)在一定溫度和適當催化劑存在下，將1molCO、2molH2通入恒容密閉容器中，使其發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-91kJ·mol-1，測得開始時容器內總壓為3×105Pa，反應經2min達到平衡且平衡時體系壓強降低了，則該溫度下的平衡常數(shù)Kp=_______Pa-2(Kp為分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質的量分數(shù))。(4)某乙烯熔融碳酸鹽燃料電池工作原理如圖3所示，則負極上電極反應式為_______；若要維持電池持續(xù)穩(wěn)定工作，則從理論上講，進入石墨Ⅱ電極上的CO2與石墨Ⅰ電極上生成的CO2的物質的量之比是_______。10．（2022·安徽合肥·統(tǒng)考三模）甲烷催化裂解是工業(yè)上制備乙炔的方法之一?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-885kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH2=-2600kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3=-572kJ/mol則2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)ΔH=_______kJ/mol(2)①若用分別表示CH4、CH2、H2和固體催化劑，在固體催化劑表面CH4的裂解過程如圖所示，從吸附到解吸的過程中，能量狀態(tài)最高的是_______(填標號)。②在恒容密閉容器中充入amol甲烷，測得單位時間內在固體催、化劑表面CH4的轉化率[α(CH4)]與溫度(t℃)的關系如圖所示，t0℃后CH4的轉化率突減的原因可能是_______。(3)甲烷分解體系中幾種氣體的平衡分壓(p/Pa)與溫度(t/℃)的關系如圖所示。①T℃時，化學反應2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)的壓強平衡常數(shù)K=_______Pa2。②在某溫度下，向VL恒容密閉容器中充入0.12molCH4只發(fā)生反應2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)，達到平衡時，測得p(H2)=p(CH4)。CH4的平衡轉化率為_______(結果保留兩位有效數(shù)字)。(4)甲烷除裂解反應外還能發(fā)生水蒸氣重整反應，涉及以下反應方程式：I.CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206kJ·mol-1；II.CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41kJ·mol-1；在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的CH4和H2O(g)發(fā)生水蒸氣重整反應。①壓強為P0kPa時，分別在加CaO和不加CaO時，平衡體系H2的物質的量隨溫度變化如圖所示。溫度低于700℃時，加入CaO可明顯提高混合氣中H2的量，原因是_______②500℃時，反應相同時間后測得CH4的轉化率隨壓強的變化如圖所示。則圖中E點和G點CH4的濃度大小關系為c(G)_______(填“>”“＜”或“=”)c(E)。11．（2022·安徽·模擬預測）CO2的綜合利用有利于碳達峰、“碳中和”目標的最終實現(xiàn)。催化CO2和H2能夠制取甲醇。Ⅰ.在催化劑作用下，CO2、H2同時發(fā)生如下反應：反應1(主反應)：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(g)△H=-86.9kJ·mol-1反應2(副反應)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ·mol-1(1)反應2的發(fā)生不利于反應1中CH3OH(l)生成的原因是_______；一定溫度、壓強下，為了提高反應速率和CH3OH(1)的選擇性，應當_______。(2)假設某溫度下，反應1的速率大于反應2的速率，則下列反應過程中的能量變化示意圖正確的是_______(填字母)。A． B． C． D．(3)若在絕熱恒容的密閉體系中進行上述反應，下列能說明反應1達到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。①v(CO2)正和v(H2)逆的比值為1：2

②CO2和H2O的物質的量相等③H2的百分含量不變

④容器的溫度恒定不變Ⅱ.工業(yè)上常用甲醇脫氫制重要的化工產品“萬能中間體HCOOCH3”，具有工藝流程短、原料單一、反應條件溫和等優(yōu)點。該工藝過程涉及如下反應：反應Ⅰ：2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)△H1反應Ⅱ：HCOOCH3(g)2CO(g)+2H2(g)△H2反應Ⅲ：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H3(4)反應Ⅰ、Ⅲ的能量變化如圖所示，則△H2=_______kJ·mol-1(5)一定溫度下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCH3OH(g)發(fā)生上述反應，tmin達到平衡時，容器中HCOOCH3為amol，CO為bmol，0~tmin內v(CH30H)=_______mol·L-1·min-1(用含a、b、V、t的代數(shù)式表示)，該溫度下，反應Ⅲ的平衡常數(shù)K=_______(用含a、b、V的代數(shù)式表示)。12．（2022·安徽蕪湖·統(tǒng)考三模）為實現(xiàn)我國政府提出的2060年碳中和目標，須控制CO2的排放。(1)請寫出CO2與C反應生成CO的熱化學方程式_______。已知：①4CO(g)+Fe3O4(s)=3Fe(s)+4CO2(g)ΔH=-14kJ·mol-1②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)ΔH=-1118kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol-1若在恒溫密閉容器中發(fā)生反應①，當反應達到平衡后充入CO2，重新達到平衡后容器中的變化情況是_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。反應②在_______(填“低溫”或“高溫”)條件下更有利于反應的自發(fā)進行。(2)已知：CO2(g)+CH4(g)→2CO(g)+2H2(g)，為研究溫度、壓強變化對此反應的影響，某科研小組的研究人員向某密閉容器中充入amolCH4、bmolCO2，測得反應過程中CO2的平衡轉化率與溫度(K)、壓強(kPa)的關系如圖所示。欲使X點時CH4的轉化率>60％，則a_______b(填“>”、“=”或“<”)；若兩種壓強下通入氣體的量相同，則正反應速率v(Y)_______v(X)，ΔH_______0(填“>”、“=”或“<”)。(3)CO2在Cu-ZnO催化下，可同時發(fā)生如下反應I和II。I.CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)II.CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)在Cu-ZnO存在的條件下，保持溫度T不變，在一剛性密閉容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及達平衡時，容器內各氣體物質的量如下表：CO2H2CH3OHCOH2O(g)總壓/kPa起始/mol5.07.0000p0平衡/moln1n2p若反應I、II均達平衡時，p0=1.2p，則表中n1=_______；若此時n2=3，則反應I的平衡常數(shù)Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數(shù)。計算結果用含總壓p的最簡分式表示)。13．（2022·安徽淮南·統(tǒng)考二模）CO2減排策略主要有三種：減少排放，捕集封存，轉化利用。其中CO2轉化利用，生產高能燃料和高附加值化學品，有利于實現(xiàn)碳資源的有效循環(huán)。由CO2轉化制甲醇具有重要的經濟效益。(1)高效催化劑對CO2加氫制甲醇的反應速率影響很大。通過計算機分析，CO2加氫制甲醇在不同催化條件下存在兩種反應路徑的勢能圖如下圖所示。①CO2加氫制甲醇的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=_______eV/mol(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)；②_______(填“甲酸鹽”或“羧酸”)路徑更有利于CO2加氫制甲醇反應，對該路徑的反應速率影響最大的一步反應是_______；③根據勢能圖，下列說法合理的是_______(填標號)。A．CO2分壓越大，催化劑表面積越大，CO2在催化劑表面的吸附速率越大B．不考慮H3COH*，兩種路徑中產生的含碳中間體種類均有5種C．中間體HCOO*比COOH*更穩(wěn)定D．使用高活性催化劑可降低反應焓變，加快反應速率(2)CO2催化加氫制甲醇反應歷程中某一步基元反應的Arthenius經驗公式的實驗數(shù)據如圖所示，已知Arrhenius經驗公式為(其中Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù))。①該反應的活化能Ea=________kJ/mol；②當使用更高效的催化劑時，在圖中畫出Rlnk與關系的示意圖_______。(3)在CO2催化加氫制甲醇過程中也存在競爭反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH>0，在恒溫密閉容器中，維持壓強和投料比不變，將CO2和H2按一定流速通過反應器，CO2轉化率和甲醇選擇性[x(CH3OH)%=]隨溫度變化關系如下圖所示：

CO2轉化率和甲醇選擇性隨溫度的變化曲線①若233-251℃時催化劑的活性受溫度影響不大，分析235℃后圖中曲線下降的原因_______。②在壓強為P的恒溫恒壓密閉容器中，加入1molCO2和3molH2反應并達到平衡狀態(tài)，CO2平衡轉化率為20%，甲醇的選擇性為50%，計算CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)在該溫度下的平衡常數(shù)Kp=_______。(列出計算式)14．（2022·安徽蚌埠·統(tǒng)考模擬預測）二氧化碳加氫可轉化為二甲醚(CH3OCH3)，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能優(yōu)良的燃料，是實現(xiàn)碳中和的有效手段之一、回答下列問題：(1)已知：①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)?H1=-49.0kJ?mol-1②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)?H2=-23.5kJ?mol-1用二氧化碳和氫氣反應制取二甲醚的熱化學方程式為_______。(2)一定條件下，向體積為2L的恒容閉容器中通入2molCO2和6molH2發(fā)生上述反應。①下列有關敘述正確的是_______(填字母序號)。a．容器內氣體密度不再發(fā)生改變，說明反應達化學平衡狀態(tài)b．使用合適的催化劑可以提高單位時間內CH3OCH3的產率c．反應達化學平衡后，向容器內通入少量氦氣，則平衡向正反應方向移動d．反應達平衡狀態(tài)后向容器內再通入1molCO2和3molH2，重新達平衡后CH3OCH3體積分數(shù)增大②升高溫度，二甲醚的平衡產率_______(填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是_______。③CO2與H2混合氣體以一定的比例和一定流速分別通過填充有催化劑I和催化劑II的反應器，CO2轉化率與溫度的關系如圖。a點的CO2轉化率_______(填“是”或“不是”)平衡轉化率，在催化劑I作用下，溫度高于T1時，CO2轉化率下降的原因可能是_______(3)將組成(物質的量分數(shù))為20％CO2(g)、60％H2(g)和20％N2(g)(N2不參與反應)的氣體通入反應器，在一定溫度和p=2.0MPa的條件下發(fā)生反應CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)。平衡時，若CO2(g)轉化率為50％，則H2O(g)的分壓為_______MPa，反應的平衡常數(shù)Kp=_______(MPa)-2(保留兩位有效數(shù)字，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓x物質的量分數(shù))。15．（2022·安徽馬鞍山·統(tǒng)考三模）甲醇是一種重要的液體清潔燃料，工業(yè)上有多種制備甲醇的方法。Ⅰ.利用H2O2來氧化CH4制取液體燃料甲醇。(1)已知：2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(l)?H12H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l)△H2則H2O2氧化CH4的熱化學方程式為_______(用?H1和?H2來表示?H)。(2)該方法采用的溫度為70℃，不選擇更低或更高溫度的原因是_______。Ⅱ.工業(yè)。上也常使用CO2和H2在高溫條件下制備甲醇，發(fā)生的反應為主反應：CO2(g)+3H2(g)CHOH(g)+H2O(g)?H<0副反應：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H<0起始投料為=3。i.當反應只按主反應進行時，研究不同溫度、壓強下，平衡時甲醇的物質的量分數(shù)[x(CH3OH)]的變化規(guī)律，如下圖所示。其中，x(CH3OH)-p圖在t=250℃下測得，x(CH3OH)-t圖在p=5×105Pa下測得。(3)圖中等壓過程的曲線是_______(填“a”或“b”)，判斷的依據是_______。(4)當x(CH3OH)=0.10時，反應條件可能為_______或_______。ii.當兩個反應同時發(fā)生時，在T℃，恒壓為1×106Pa條件下達平衡時：x(CH3OH)=0.125，x(CO)=0.0625。(5)該條件下CO2的總轉化率=_______；副反應的平衡常數(shù)Kp=_______(保留3位有效數(shù)字，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數(shù))。16．（2022·安徽淮北·統(tǒng)考二模）煤、石油等傳統(tǒng)能源使用時污染嚴重，且日漸枯竭，科學家們尋找其他清潔能源作為替代品，其中甲烷的開發(fā)利用成為一個熱點。以下是甲烷水蒸氣重整的應用：已知：①②(1)甲烷水蒸氣重整原理CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H3，則△H3=_______kJ/mol。(2)向恒容容器中加入1molCH4和2molH2O，在恒定的溫度，初始壓強aMPa下進行反應，①當分離出0.8molH2時，分離比η=_______。(分離比，實際分離量與CH4完全轉化時得到的H2量的比例，體現(xiàn)H2分離的程度)。②下圖是甲烷平衡轉化率與溫度、H2分離比的關系，其中η1、η2、η3的由大到小的關系是_______。③η3=0.25時，A點氣體的總壓p(總)_______aMPa(填“>”、“=”、“<”)；H2的分壓p(H2)=_______MPa；平衡常數(shù)Kp=_______(MPa)2。(3)從反應體系中分離出H2、CO2需要消耗能量(分離能耗)，不同的分離方式需要的分離能耗與甲烷平衡轉化率的關系如下圖所示：在提供相同的分離能量時，哪種分離方式更有利于提高甲烷平衡轉化率_______。17．（2022·安徽宣城·二模）碳化學是以分子中只含一個碳原子的化合物為原料生產化工產品的方法。合成氣(CO和的混合氣體)是一碳化學的重要原料，焦炭與水蒸氣在剛性密閉容器中會發(fā)生如下兩個反應：Ⅰ：Ⅱ：下表是幾種物質的標準生成熱(由對應穩(wěn)定單質生成1mol某種物質的焓變叫做該物質的標準生成熱)。物質標準生成熱0.00.0(1)反應Ⅰ的焓變_______，、分別表示該反應正、逆反應的活化能，則－_______0(填“>”或“<”或“=”)。(2)若在絕熱恒容容器中僅發(fā)生反應Ⅱ，則下列事實能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_______。A．容器內氣體的壓強不變 B．容器內溫度不變C．容器內氣體的密度不再改變 D．容器內氣體的平均相對分子質量不變(3)已知反應Ⅱ的正反應速率，逆反應速率，、分別為正、逆反應速率常數(shù)，(k表示或)與溫度的關系如圖所示，其中直線a、b分別表示、隨溫度的變化。升高溫度，反應Ⅱ的平衡常數(shù)K_______(填“變大”或“變小”或“不變”)。(4)在上圖A點對應的溫度下，向某剛性密閉容器中加入足量焦炭和一定量水蒸氣，同時發(fā)生反應Ⅰ和反應Ⅱ，已知起始時容器內壓強為80kPa，10分鐘后體系達到平衡狀態(tài)，容器內壓強變?yōu)?00kPa。①平衡時CO的分壓_______kPa，平衡時水蒸氣的轉化率為_______%。②進一步提高水蒸氣平衡轉化率的方法有_______、_______(寫兩種不同的方法)。18．（2022·安徽黃山·統(tǒng)考二模）CO2的資源化可以推動經濟高質量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質量的持續(xù)改善，回答下列問題：(1)CO2和乙烷反應制備乙烯。常溫常壓時，相關物質的相對能量如下圖所示：已知：H2O(g)=H2O(l)的△H計算如下：△H=-286kJ·mol-1-(-242kJ·mol-1)=-44kJ·mol-1。則CO2和乙烷反應生成乙烯、CO和液態(tài)水的熱化學方程式為___________。(2)CO2和M2CO3反應制備MHCO3，某學習興趣小組為了研究該反應，將足量的某碳酸氫鹽(MHCO3)固體置于真空恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：。反應達平衡時體系的總壓為50kPa，保持溫度不變，開始時在體系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡時體系中水蒸氣的分壓小于5kPa，則CO2(g)的初始壓強應大于___________kPa。(3)CO2和H2制備甲醇，反應體系中涉及以下兩個反應：I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1＜0II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2＞0將CO2和H2按物質的量之比1：3混合通入剛性密閉容器中，在催化劑作用下發(fā)生反應I和反應II，在相同的時間內CH3OH的選擇性和產率隨溫度的變化如圖所示。已知：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CZT

D．催化劑CZ(Zr-1)T②230℃以上，升高溫度導致CO2的轉化率增大，甲醇的產率降低?？赡艿脑蚴莀__________。③230℃時，容器內壓強隨時間的變化如下表所示：時間/min020406080壓強/MPaP00.95P00.92P00.90P00.90P0反應I的速率可表示為v=k·P(CO2)·P3(H2)(k為常數(shù))，平衡時P(H2O)=0.15P0，則反應在60min時v=___________(用含P0、k的式子表示)。達平衡時CH3OH的選擇性=___________，反應II的Kc=___________。三、工業(yè)流程題19．（2022·安徽·模擬預測）磷酸鋅[Zn3(PO4)2]在水中幾乎不溶，其在水中的溶解度隨溫度的升高而降低，常用作氯化橡膠合成高分子材料的阻燃劑。工業(yè)上利用燒渣灰(主要含ZnO，還含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2等)為原料制取磷酸鋅的工藝流程如圖所示：已知：Ⅰ.加入NH4HCO3溶液的目的是沉錳。Ⅱ.幾種金屬離子開始沉淀與沉淀完全的pH如下表所示：金屬離子Al3+Fe3+Cu2+Zn2+開始沉淀的pH3.02.25.46.5沉淀完全的pH5.03.66.78.5(1)用硫酸酸浸燒渣灰，為提高酸浸時鋅的浸出率，可以采取的措施是_______(填一條)。(2)加入MnO2發(fā)生反應的離子方程式是_______；經過濾2得到的濾渣的主要成分是_______(填化學式)。(3)沉錳反應的離子方程式是_______。(4)水洗時，用熱水洗滌磷酸鋅沉淀比用冷水洗滌損耗更少，說明原因：_______。(5)通入H2S是為了除銅離子，25℃時，當通入H2S達到飽和時測得溶液的pH=1，c(H2S)=0.1mol·L-1，此時溶液中c(Cu2+)=6×10-17mol·L-1，則CuS的溶度積Ksp=_______[已知：25℃時，H2S的電離平衡常數(shù)Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-15]。(6)利用膜技術電解經凈化的含磷酸鈉的廢液，可以得到所需的工業(yè)產品磷酸和氫氧化鈉等，電解裝置如圖所示：則M為電源的_______(填“正極”或“負極”)，d為_______(填“陰”或“陽”)離子交換膜，電解總反應式為_______。20．（2022·安徽馬鞍山·統(tǒng)考三模）合理處理金屬垃圾既可以保護環(huán)境又可以節(jié)約資源。利用廢舊鍍錫銅線制備膽礬并回收錫的流程如下：已知Sn2+容易水解?；卮鹣铝袉栴}：(1)加快“脫錫”速率的措施有_______(寫出一點)。“操作I”包含_______、_______、過濾、洗滌、干燥。(2)“脫錫”過程中加入少量稀硫酸調控溶液pH，其目的是_______；硫酸銅濃度與脫錫率的關系如圖所示，當濃度大于120g·L-1時，脫錫率下降的原因_______。(3)“脫錫液”中含有的離子主要為Cu2+、Sn2+、H+、SO，以石墨為電極，通過控制溶液pH、電解時電壓，可以依次回收銅、錫。電解時陽極反應式為_______；當陰極出現(xiàn)_______的現(xiàn)象時，說明電解回收錫結束。(4)“脫錫渣”溶于硫酸的離子方程式為_______。(5)稱量純凈的膽礬2.50g進行熱重分析，實驗測得膽礬的熱重曲線如圖所示。則120℃時所得固體的化學式為_______。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．C【詳解】A．四步反應的總反應為，反應物濃度影響反應速率，故該振蕩反應與濃度的變化有關，A正確；B．、在反應中生成又消耗，為中間產物，B正確；C．溫度越低，反應速率越慢，則冰水浴比室溫條件下的振蕩周期要長，C錯誤；D．由該機理可知：產生的氣體只能是，D正確；故選C。2．B【詳解】A．由圖知甲酸分解為放熱，A項錯誤；B．步驟Ⅳ→Ⅴ活化能大，反應速率慢，故甲酸分解速率由步驟Ⅳ→Ⅴ決定，B項正確；C．反應過程無非極性鍵的斷裂，C項錯誤；D．催化劑不能改變反應的，D項錯誤；故選B。3．D【詳解】A．DHA中雙鍵上C為sp2雜化，另外2個C為sp3雜化，而淀粉中C均為sp3雜化，則碳原子的成鍵方式不完全相同，A錯誤；B．反應①中，C=O極性鍵斷裂、H-H非極性鍵斷裂，無非極性鍵的生成，只有極性鍵的生成，B錯誤；C．溫度太高，可使酶失去活性，則升高溫度，不一定會加快反應②的反應速率，C錯誤；D．3分子HCHO生成DHA，產物只有一種，不飽和度減小，該反應為加成反應，D正確；故選：D。4．B【詳解】A．由題干反應歷程圖可知，該反應的總反應化學方程式為CO+N2OCO2+N2，反應物的總能量高于生成物的總能量，則是放熱反應，A正確；B．由題干反應歷程圖可知，在反應過程中，反應物中CO和N2O中的C-O、N-O極性鍵斷裂，CO2中有C-O極性鍵形成，即整個過程中沒有非極性鍵的斷裂和生成，B錯誤；C．總由題干反應歷程圖可知，第一步反應的活化能大于第二步反應，即第一步反應為慢反應，則整個反應的反應速率由第一步反應決定，C正確；D．由題干反應歷程圖可知，F(xiàn)e*反應過程中參與反應，但反應前后不變，即Fe*為反應的催化劑，F(xiàn)eO*為中間產物，D正確；故答案為：B。5．D【詳解】A．ICl中I為+1價，故I2為還原產物，A錯誤；B．Ea1>Ea1，活化能大的反應速率慢，故第一步的化學反應速率小于第二步的化學反應速率，B錯誤；C．H-Cl鍵長小于I-Cl鍵鍵長，鍵長越短，鍵能越大，故鍵能H-Cl>I-Cl，C錯誤；D．總反應方程式減去第一步反應方程式可得第二步化學方程式，所給方程式正確，D正確；故選D。6．D【詳解】A．因為M→N的反應速率較快，所以該催化過程中基元反應M→N的活化能較小，A不正確；B．從反應過程中配合物的組成可以看出，Ir元素的化合價發(fā)生改變，B不正確；C．從轉化關系看，存在反應：CH3COI+H2O→CH3COOH+HI，C不正確；D．反應的總反應為CH3OH+CO→CH3COOH，所以甲醇的羰基化反應原子利用率為100%，D正確；故選D。7．B【詳解】A．由于反應中生成的錳離子對反應起催化作用，所以不能依據褪色時間的長短比較反應物濃度對反應速率的影響，A錯誤；B．蔗糖和濃硫酸混合發(fā)生炭化，體現(xiàn)濃硫酸的脫水性，生成的碳繼續(xù)被氧化，還原產物二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以可探究濃硫酸的脫水性和氧化性，B正確；C．溶液顯中性，發(fā)生的吸氧腐蝕，C錯誤；D．揮發(fā)出的乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，不能驗證該裝置產生乙烯，D錯誤；答案選B。8．(1)-304(2)BC(3)0.811I(4)隨著溫度升高，壓強對平衡的影響逐漸減弱(5)(6)2Br--2e-=Br2【解析】(1)反應4HBr(g)+O2(g)?2H2O(g)+2Br2(g)中，ΔH=363kJ/mol×4+498kJ/mol-（467kJ/mol×4+193kJ/mol×2）=-304kJ·mol-1。故答案為：-304；(2)A.k正為正反應速率常數(shù)，k逆是逆反應速率常數(shù)，只與溫度和催化劑有關，增大壓強k正、k逆均不變，故A錯誤；B.升高溫度，正逆反應速率均增大，k正和k逆都增大，故B正確；C.加入催化劑，正逆反應速率均增大，k正和k逆都增大，故C正確；D.k正為正反應速率常數(shù)，k逆是逆反應速率常數(shù)，只與溫度和催化劑有關，增大接觸面積，k正和k逆都不變，故答案為：BC；(3)①結合實驗1、2，v正=k正ca(HBr)·cb(O2)，b=1，再對比實驗1和3，得a=1，結合實驗3、4，得x=0.8，a=1，b=1。故答案為：0.8；1；1；②決定反應O2（g）+4HBr（g）?2Br2（g）+2H2O（g）速率快慢的基元反應是反應Ⅰ，反應Ⅰ的活化能最大，活化能最大的反應是I(填代號)。故答案為：I；(4)根據HBr的轉化率與溫度、壓強的關系圖，隨著溫度升高，三種不同壓強下HBr的轉化率趨向相等，其原因是隨著溫度升高，壓強對平衡的影響逐漸減弱。故答案為：隨著溫度升高，壓強對平衡的影響逐漸減弱；(5)在一定溫度下，向恒容密閉容器中充入4molHBr(g)和1molO2(g)，，測得起始的壓強為10akPa，發(fā)生上述反應達到平衡時氣體壓強為起始壓強的，，x=0.5。該溫度下，平衡常數(shù)Kp===(kPa)-1(用含a的代數(shù)式表示)。故答案為：；(6)常溫下，如果將上述反應設計成酸性燃料電池，負極溴離子放電，失電子發(fā)生氧化反應生成溴單質，反應式為2Br--2e-=Br2，故答案為：2Br--2e-=Br2。9．(1)-41(2)<>C(3)1×10-10(4)C2H4+6CO-12e-=8CO2+2H2O3∶4【詳解】（1）根據蓋斯定律可知，①－③得出ΔH2=[(＋131)－(＋172)]kJ·mol－1=－41kJ·mol－1，故答案為－41；（2）根據圖1，隨著溫度升高，CH3OH的轉化率降低，說明升高溫度，平衡向逆反應方向進行，根據勒夏特列原理，正反應ΔH＜0；該反應為物質的量增大反應，相同條件下，增大壓強，平衡向逆反應方向進行，CH3OH轉化率降低，因此p2＞p1，壓強增大，化學反應速率加快，即N點v(CH3OH)正＞M點v(CH3OH)逆；故答案為＜；＞；化學平衡常數(shù)只受溫度影響，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向進行，K減小，根據圖2，推出C點符合題意；故答案為C；（3）容器為恒容，總壓為3×105Pa，開始時充入1molCO和2molH2，則開始時P(CO)=1×105Pa，P(H2)=2×105Pa，令達到平衡時消耗CO的分壓為xPa，則達到平衡時的總壓為(1×105－x)＋(2×105－2x)+x=3×105－3×105×，解得x=0.5×105，達到平衡時Kp==1×10－10；故答案為1×10－10；（4）根據裝置圖，石墨Ⅰ上C2H4轉化成CO2和H2O，C的化合價由－2價升高為＋4價，根據原電池工作原理，該電極為負極，熔融碳酸鹽作電解質，碳酸根需要在負極上參與反應，電極反應式為C2H4＋6CO－12e－=8CO2＋2H2O；石墨Ⅱ為正極，電極反應式為O2＋2CO2＋4e－=2CO，電路中得失電子數(shù)目守恒，進入石墨Ⅱ電極上的CO2與石墨Ⅰ電極上生成的CO2的物質的量之比是6∶8=3∶4；因此故答案為C2H4＋6CO－12e－=8CO2＋2H2O；3∶4。10．(1)+388(2)B溫度過高，催化劑活性降低(3)104.766.7%(4)加入CaO的體系與二氧化碳反應，使反應I、II的化學平衡正向移動，氫氣含量增大>【解析】(1)已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-885kJ/mol②2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH2=-2600kJ/mol③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3=-572kJ/mol根據蓋斯定律，由①-②-③得反應2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)ΔH=(-885kJ/mol)-(-2600kJ/mol)-(-572kJ/mol)=+388kJ/mol；(2)因為A→B吸收能量，B→C放出能量，所以B點能量最高，答案為B；t0℃后CH4的轉化率突減的原因可能是溫度過高，催化劑活性降低；(3)①將該反應的平衡常數(shù)表達式，將氣體的平衡濃度換為平衡分壓，t3℃時,化學反應2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)的氣體分壓為:p(CH4)=103、p(H2)=104、p(C2H2)=10-1.3，壓強平衡常數(shù)Kp===104.7；②設CH4的開始濃度為0.3mol/L，轉化濃度為xmol/L，根據反應方程式2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)中物質反應轉化關系可知平衡時c(CH4)=(0.3-x)mol/L，c(C2H4)=mol/L，c(H2)=xmol/L，達到平衡時，測得p(C2H4)=p(CH4)，由于容器的容積不變，氣體的物質的量的比等于壓強的比，可知:0.3-x=，所以x=0.2mol/L，故CH4的平衡轉化率=100%=66.7%；(4)①CaO為堿性氧化物，加入CaO的體系與二氧化碳反應，使反應II的化學平衡正向移動，CO濃度降低，反應I的平衡也正向移動，使氫氣含量增大，故答案為:加入CaO的體系與二氧化碳反應，使反應I、II的化學平衡正向移動，氫氣含量增大；②500℃時，E點壓強低于G點壓強，G點甲烷濃度大，答案為>。11．(1)反應2消耗CO2、H2，且有H2O(g)生成，CO2、H2濃度減小和H2O(g)濃度增大都使反應1逆向進行選擇性催化劑（選擇CH3OH的催化劑）(2)A(3)③④(4)76.6(5)【分析】當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些物理量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；根據圖象判斷反應熱，根據蓋斯定律，計算反應熱；根據反應速率的計算公式，根據元素守恒可知反應中的各物質的量，從而計算出反應Ⅲ的K值，以此來解析；【詳解】（1）反應2消耗CO2、H2，且有H2O(g)生成，CO2、H2濃度減小和H2O(g)濃度增大都使反應1逆向進行；根據影響反應速率的因素，一定溫度、壓強下，溫度壓強不能改變，可以利用催化劑，可以用選擇性催化劑，選擇生成CH3OH的催化劑；（2）②反應1為放熱反應，則反應物總能量高于生成物總能量，反應2為吸熱反應，則反應物總能量低于生成物總能量，BC錯誤；反應1的速率大于反應2的速率，說明反應1的活化能小于反應2，D錯誤，則A正確；故選A。（3）①．v(CO2)正和v(H2)逆的比值為1：3，才能證明正逆反應速率相等，此時給定的條件不能判斷平衡，①不符合題意；②．CO2和H2O的物質的量相等，不能說明正逆反應速率相等，不能表明反應已達到平衡，②不符合題意；③．H2的百分含量為一個變量，當H2的百分含量不變時，說明正逆反應速率相等，則反應達平衡狀態(tài)，③符合題意；④．反應1為放熱反應，容器為恒容絕熱，容器的溫度會隨著反應的溫度發(fā)生改變，溫度為一個變量，當容器的溫度恒定不變時，說明正逆反應速率相等，則反應達平衡狀態(tài)，④符合題意；故選③④。（4）根據圖中信息可知反應△H1=+135.4kJ·mol-1；△H3=+106.0kJ·mol-1；根據蓋斯定律可知2反應Ⅲ-反應Ⅰ=反應Ⅱ，故△H2=2×△H3-△H1=2×106.0kJ·mol-1-135.4kJ·mol-1=76.6kJ·mol-1；（5）1molCH3OH(g)發(fā)生上述反應，tmin達到平衡時，容器中HCOOCH3為amol，CO為bmol，根據C守恒可知，tmin時容器中n(CH3OH)=(1-2a-b)mol，反應的甲醇的物質的量為：(2a+b)mol，v(CH3OH)====mol·L-1·min-1；根據H守恒，可知tmin時容器中n(H2)==(2a+2b)mol，根據C守恒可知，tmin時容器中n(CH3OH)=(1-2a-b)mol，CO為bmol，該溫度下，反應Ⅲ的平衡常數(shù)K===；12．(1)C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1不變低溫(2)<<>(3)1【解析】（1）①4CO(g)+Fe3O4(s)=3Fe(s)+4CO2(g)

ΔH1=-14kJ·mol-1②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)

ΔH2=-1118kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO2(g)

ΔH3=-394kJ·mol-1由蓋斯定：③-×②-×①可得CO2與C反應生成CO的熱化學方程式為C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1；反應①的平衡常數(shù)表達式K=，平衡后充入CO2，由于溫度不變，K不變，即不變，則不變，不變，則不變；自發(fā)過程要滿足熵增、放熱至少一個條件，只滿足熵增時需要高溫才能實現(xiàn)自發(fā)，只滿足放熱時需要低溫才能實現(xiàn)自發(fā)，熵增和放熱同時滿足在任何溫度下都自發(fā)，反應②的正反應是熵減的放熱反應，則低溫條件下更有利于反應的自發(fā)進行；（2）X點CO2的轉化率=60％，則CO2(g)和CH4(g)的轉化量均為0.6bmol，CH4的轉化率=×100%，要使X點時CH4的轉化率>60％即×100%>60％，解得a<b；反應CO2(g)+CH4(g)→2CO(g)+2H2(g)是氣體體積增大的反應，減小壓強，平衡正向移動，二氧化碳平衡轉化率增大，則Y點壓強小于X點，由圖可知X點和Y點溫度相同，壓強越大，反應速率越大，則v(Y)<v(X)；由圖可知壓強相同的條件下升高溫度，二氧化碳平衡轉化率增大，則平衡正向移動，說明正反應是吸熱反應，即ΔH>0；（3）起始時氣體總物質的量為12mol，反應I、II均達平衡時，p0=1.2p，則12=1.2×n(n為平衡時氣體總物質的量)，解得平衡時氣體總物質的量為10mol，則氣體總物質的量減小12mol-10mol=2mol，由于反應II是氣體總物質的量不變的反應，則減少的2mol為反應I造成，平衡時H2的物質的量為n1，則，則平衡時甲醇為1mol，即n1=1；此時n2＝3，即平衡時H2O(g)的物質的量為3mol，則反應II生2molH2O(g)，則，則平衡時CO2、H2、CH3OH、H2O、CO的物質的量分別為2mol、2mol、1mol、3mol、2mol，CO2、H2、CH3OH、H2O、CO的物質的量分數(shù)分別為、、、，反應I的平衡常數(shù)Kp=。13．(1)-0.19NA甲酸鹽HCOO*+H*=H2COO*(或HCOO*+H*+2H2=H2COO*+2H2)BC(2)30.0或(3)主反應放熱，副反應吸熱。升溫使主反應平衡逆向移動程度大于副反應平衡正向移動程度，因而使CO2轉化率和甲醇選擇性下降【詳解】（1）①由圖示可知，CO2加氫制甲醇的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-0.19NAeV/mol。②由圖示可知，甲酸鹽作為催化劑時，活化能更低，因此甲酸鹽路徑更有利于CO2加氫制甲醇反應，對該路徑的反應速率影響最大的一步反應是慢反應，即活化能最高的一步反應，即HCOO*+H*=H2COO*(或HCOO*+H*+2H2=H2COO*+2H2)。③A．催化劑表面積越大，CO2在催化劑表面的吸附速率越大，但CO2分壓越大，CO2在催化劑表面的吸附速率不一定越大，A錯誤；B．由圖示可知，不考慮H3COH*，兩種路徑中產生的含碳中間體種類均有5種，B正確；C．由圖示可知，中間體HCOO*比COOH*勢能低，更穩(wěn)定，C正確；D．使用高活性催化劑可加快反應速率，但不能改變反應焓變，D錯誤；答案選BC。（2）①根據圖象并結合公式有：63.0=-3.0Ea+C，33.0=-4.0Ea+C，聯(lián)立方程，解得Ea=30.0，C=153。②使用更高效的催化劑時，可降低反應的活化能，則與Rlnk與關系的示意圖為：或。（3）①CO2催化加氫制甲醇為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，甲醇選擇性降低，二氧化碳轉化率降低，競爭反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)為吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，二氧化碳轉化率升高，但升高溫度使CO2催化加氫制甲醇平衡逆向移動程度大于競爭反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)平衡正向移動程度，因而使CO2轉化率和甲醇選擇性下降。②CO2平衡轉化率為20%，二氧化碳的物質的量轉化量為0.2mol，甲醇的選擇性為50%，代入x(CH3OH)%=，可得50%=，解得n(生成CH3OH)=0.1mol，列三段式：平衡時二氧化碳物質的量為0.8mol，氫氣物質的量為2.6mol，甲醇物質的量為0.1mol，一氧化碳物質的量為0.1mol，水蒸氣物質的量為0.2mol，物質總物質的量為：0.8mol+2.6mol+0.1mol+0.1mol+0.2mol=3.8mol，二氧化碳分壓為，氫氣分壓為，甲醇分壓為，水蒸氣分壓為，則CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)在該溫度下的壓強平衡常數(shù)Kp=。14．(1)2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)

?H=-121.5kJ/mol(2)bd減小二甲醚的合成反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向進行不是催化劑的活性降低(3)0.250.59【解析】(1)已知：①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)?H1=-49.0kJ?mol-1②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)?H2=-23.5kJ?mol-1①×2+②即得到制取二甲醚的熱化學方程式2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)，根據蓋斯定律可得?H=(-49kJ/mol)×2+(-23.5kJ/mol)=-121.5kJ/mol；(2)①a．容器為恒容容器，氣體密度始終為不變量，氣體密度不再發(fā)生改變，不能說明反應達化學平衡狀態(tài)，a錯誤；b．使用合適的催化劑，可以提高反應速率，故單位時間內CH3OCH3的產率增大，b正確；c．反應達化學平衡后，向恒容容器內通入少量不參與反應的氦氣，反應體系中各物質的濃度不發(fā)生變化，平衡不移動，c錯誤；d．向恒容容器內再通入1molCO2和3molH2，相當于增大壓強，該反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，d正確；答案選bd；②二甲醚的合成反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向進行，二甲醚的平衡產率減?。虎踑點時CO2轉化率最高，a點后CO2轉化率仍發(fā)生改變，即CO2的含量仍發(fā)生改變，故a點的CO2轉化率不是平衡轉化率，從圖中可以看出，在催化劑I作用下，溫度高于T1時，CO2轉化率下降，可能是催化劑對此反應的催化效率降低，或有其它副反應發(fā)生，即原因可能是催化劑的活性降低；(3)將組成(物質的量分數(shù))為20％CO2(g)、60％H2(g)和20％N2(g)(N2不參與反應)的氣體通入反應器，設起始時，CO2(g)、H2(g)和N2(g)的物質的量分別為1mol、3mol和1mol，若CO2(g)的轉化率為50%，列三段式為：平衡時，體系內的總物質的量為0.5mol+1.5mol+0.5mol+0.5mol+1mol=4mol，則此時H2O(g)的分壓為，反應的平衡常數(shù)。【點睛】第(3)小問為本題的易錯點，解答時需考慮，雖N2(g)不參與反應，但N2(g)在體系中也有分壓，計算時不可忽略。15．(1)H2O2(l)+CH4(g)=CH3OH(l)+H2O(l)

ΔH=(ΔH1+ΔH2)(2)低于70℃，反應速率慢，高于70℃雙氧水分解(3)b壓強不變時，溫度升高，△H＜0，平衡逆向移動，x(CH3OH)降低(4)210℃，5×105Pa250℃，9×105Pa(5)60.0%或60%0.188【詳解】（1）已知：①2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(l)

?H1②2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l)

△H2根據蓋斯定律，由(①+②)得反應H2O2(l)+CH4(g)=CH3OH(l)+H2O(l)

ΔH=(ΔH1+ΔH2)；（2）反應時溫度低于70℃，反應速率慢，高于70℃雙氧水分解,故該方法采用的溫度為70℃，不選擇更低或更高溫度；（3）圖中等壓線是b，壓強不變時，溫度升高，△H＜0，平衡逆向移動，x(CH3OH)降低；（4）根據上述分析可知:曲線b表示等壓過程中x(CH3OH)與溫度的關系，曲線a表示溫度為250℃，c(CH3OH)與壓強的關系，由圖示可知:當x(C'H3OH)=0.10時，反應條件可能是溫度為210℃，壓強為5×105Pa條件；或溫度為250℃，壓強為9×105Pa條件；故答案為:210℃，5×105Pa；250℃，9×105Pa；（5）假設反應分步進行，根據三段式可知：x(CH3OH)=0.125，解得x=0.4x(CO)==0.0625，解得y=0.2，該條件下CO2的總轉化率=；副反應的平衡常數(shù)Kp======0.188。16．(1)+165(2)0.2η3>η2>η1=(3)雙分離CO2和H2【詳解】（1）由蓋斯定律可知，目標反應式=①-2×②，因此△H3=△H1-2×△H2=+247kJ/mol-2×41kJ/mol=+165kJ/mol，故答案為+165；（2）①根據分離比的定義：分離比，指實際H2分離量與CH4完全轉化時得到的H2量的比例，所以當分離出0.8molH2時，分離比，故答案為0.2；②根據甲烷平衡轉化率與溫度、H2分離比的關系圖可知，當溫度一定時，CH4的平衡轉化率越大，說明體系中生成的H2越多，分離出的H2越多，則分離比越大，所以η1、η2、η3的由大到小的關系是η3>η2>η1，故答案為η3>η2>η1；③當η3=0.25時，可知從體系中分離出H2的物質的量為1mol，根據圖象A點甲烷平衡轉化率為50%，所以三段式如下：，根據PV=nRT，可知當T、V一定時，體系氣體的壓強與氣體的物質的量成正比，反應前n(氣體)=3mol，反應平衡后由于從體系分離出1molH2，n(氣體)=0.5mol+1mol+0.5mol+2mol-1mol=3mol，所以A點氣體的總壓p(總)=aMPa；根據前面的分析可知，從體系中分離出H2的物質的量為1mol，體系還剩余1molH2，所以H2的分壓p(H2)=MPa；平衡常數(shù)，故答案為：=，，；（3）通過圖象可知，在提供相同的分離能量時，雙分離CO2和H2這種方式更有利于提高甲烷平衡轉化率，故答案為雙分離CO2和H2。17．(1)+131.3>(2)AB(3)變小(4)840增大容器體積及時分離出或【詳解】（1）=+131.3；、分別表示該反應正、逆反應的活化能，該反應為吸熱反應，＞，則－＞0；（2）Ⅱ：A.該反應中氣體體積不變，氣體總物質的量為定值，且在絕熱條件下，結合PV=nRT可知，混合氣體的壓強為變量，當混合氣體的壓強不變，表明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，A正確；B.在絕熱容器內，容器內溫度為變量，當容器內溫度不變時，表明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，B正確C.混合氣體的質量為定變量、容器容積不變，則混合氣體的密度為定量，當混合氣體的密度不變時，不能表明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D.混合氣體的質量為定量，混合氣體的物質的量不變，則混合氣體的平均相對分子質量為定量，當混合氣體的平均分子質量不變時，不能表明達到平衡狀態(tài)，D錯誤；故選AB；（3）直線a、b分別表示、隨溫度的變化，隨著溫度的降低增大，正逆反應速率均減小，則降低相同溫度時lg減小更快，降低溫度平衡正向移動，升高溫度平衡逆向移動，反應Ⅱ的平衡常數(shù)K變??；（4）①，，則有x-y+80-x-y+y++x+y=100，解得x=20kPa，A點時=，=，，由以上可知，(20-y)·(60-y)=(y)·(20+y)解得y=12kPa，平衡時CO的分壓20kPa-12kPa=8kPa，平衡時水蒸氣的轉化率為；②進一步提高水蒸氣平衡轉化率的方法有1.增大容器體積，2.及時分離出或，促進平衡正向移動。18．(1)C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)ΔH=+133kJ·mol-1(2)120(3)BD溫度升高，反應速率加快，相同時間內消耗CO2量增多，故CO2轉化率增大；以反應II為主，甲醇的選擇性降低，故甲醇的產率降低(其他合理答案均可給分)kP22.2%0.3【詳解】（1）ΔH=生成物總能量-反應物總能量，CO2和乙烷反應生成乙烯、CO和液態(tài)水的熱化學方程式為C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)ΔH=-110kJ·mol-1-286kJ·mol-1+52kJ·mol-1+393kJ·mol-1+84kJ·mol-1=+133kJ·mol-1；（2）因為反應溫度不變，故化學平衡常數(shù)K不變,化學反應方程式為：，平衡常數(shù)，將足量MHCO3固體置于真空恒容容器中，反應達平衡時體系總壓為50kPa，則p(CO2)=p(H2O)=25kPa，=25kPa×25kPa=625kPa2。設CO2(g)的初始壓強為xkPa，平衡時p(CO2)=(5+x)kPa，p(H2O)=5kPa，則有Kp=p(CO2)·p(H2O)=625kPa2=5kPa×(x+5)kPa，解得x=120。故要使平衡時體系中水蒸氣的分壓小于5kPa，CO(g)的初始壓強應大于120kPa；（3）①如圖可知合成甲醇的工業(yè)條件是230℃、催化劑CZ(Zr-1)T故選BD；②230℃以上，升高溫度導致CO2的轉化率增大，甲醇的產率降低?？赡艿脑蚴牵簻囟壬撸磻俾始涌欤嗤瑫r間內消耗CO2量增多，故CO2轉化率增大；以反應II為主，