提升練09 化學(xué)反應(yīng)原理綜合（解析版）

提升練09化學(xué)反應(yīng)原理綜合目錄01挑戰(zhàn)題型·查能力漏洞【題型一】 熱化學(xué)方程式及反應(yīng)熱的計(jì)算【題型二】 有關(guān)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、速率常數(shù)的計(jì)算【題型三】 分壓平衡常數(shù)(Kp)計(jì)算【題型四】 平衡圖像曲線受溫度、壓強(qiáng)影響的原因分析【題型五】 平衡圖像中最佳反應(yīng)條件選擇的原因分析【題型六】 平衡圖像中轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率變化的原因分析【題型七】電解質(zhì)溶液中有關(guān)電離(水解)平衡常數(shù)的計(jì)算【題型八】 溶度積(Ksp)的相關(guān)計(jì)算【題型九】電極方程式書寫02攻克重難·補(bǔ)能力漏洞03知識(shí)通關(guān)·限時(shí)演練【題型一】熱化學(xué)方程式及反應(yīng)熱的計(jì)算1．（2024·上海寶山·二模）Ⅰ.氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體，且安全、易儲(chǔ)運(yùn)。通過(guò)氨熱分解法制取氫氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：(1)根據(jù)下表數(shù)據(jù)，寫出氨熱分解法的熱化學(xué)方程式。相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵N≡NH-HN-H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8(2)已知該反應(yīng)的?S=198.9×10-3kJ·mol-1·K-1，判斷在300℃時(shí)反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行(填“是”或“否”)，理由是?！敬鸢浮?1)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)

?H=+90.8kJ·mol-1(2)是?H-T?S=90.8-573×198.9×10-3=-23.17<0，所以該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行【解析】（1）則根據(jù)H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能有，熱化學(xué)方程式為：；（2）該反應(yīng)的吉布斯自由能變?yōu)椋瑒t該反應(yīng)在300℃下都能自發(fā)發(fā)生。2．（2024·廣西柳州·三模）將二氧化碳資源化是實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的重要手段。回答下列問(wèn)題：(1)利用和重整技術(shù)可獲得合成氣(主要成分為CO和)，反應(yīng)如下：I：

Ⅱ：

反應(yīng)的，該反應(yīng)活化能(正)(逆)(填“>”“<”或“=”)?！敬鸢浮?1)+329>【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)I+2×反應(yīng)Ⅱ可得反應(yīng)的247+2×41=+329，由(正)-(逆)>0，則(正)>(逆)；【題型二】有關(guān)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、速率常數(shù)的計(jì)算3．（2024·上海金山·二模）Ⅰ.隨著碳中和目標(biāo)的提出，CO2回收技術(shù)已成為科學(xué)研究熱點(diǎn)問(wèn)題，其中逆水煤氣變換反應(yīng)引起了廣泛關(guān)注。該反應(yīng)是將CO2加氫轉(zhuǎn)化為CH3OH等高附加值化學(xué)品的關(guān)鍵步驟。在催化劑作用下，逆水煤氣變換體系中存在以下反應(yīng)：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；?H1=?49.5kJ?mol-1；K1②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)；?H2=41.2kJ?mol-1；K2③CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g)；?H3=?90.7kJ?mol-1；K3(1)K1=(用K2、K3表示)。Ⅱ.將6molCO2和8molH2充入容積為2L的密閉容器中，分別在T1、T2溫度下發(fā)生反應(yīng)①，H2的物質(zhì)的量變化如表所示：物質(zhì)的量/molT1/℃T2/℃05min10min15min20min25min30minH28.03.52.02.01.71.51.5(2)T1溫度下，5~10min內(nèi)以CO2表示該反應(yīng)速率v(CO2)=。該溫度下，若各物質(zhì)的起始量n(CO2)=n(H2)=n(CH3OH)=n(H2O)=2mol，則v(正)v(逆)。A．>

B．=

C．<(3)下列說(shuō)法正確的是___________。A．T1<T2B．混合氣體的密度保持不變時(shí)，反應(yīng)已達(dá)到平衡C．平衡后向容器中充入稀有氣體，平衡不發(fā)生移動(dòng)D．加入合適的催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，?H減?、?一定條件下，將原料氣n(CO2)∶n(H2)=1∶3進(jìn)行投料，在恒容密閉容器中模擬上述三個(gè)反應(yīng)，CO和CH3OH在含碳產(chǎn)物(CH3OH和CO)中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的情況如圖所示(4)CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先減小后增大的原因是。曲線代表CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。A．m

B．n(5)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有___________。A．使用催化性能好的催化劑 B．降低反應(yīng)溫度C．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度 D．增大CO2和H2的初始投料比【答案】(1)K2?K3(2)0.05mol?L-1?min-1C(3)C(4)反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)。開(kāi)始(溫度低于250℃)升溫，對(duì)反應(yīng)①的影響程度大于反應(yīng)②，CO2平衡轉(zhuǎn)化率減?。缓髞?lái)(溫度高于250℃)升溫，對(duì)反應(yīng)②的影響程度大于反應(yīng)①，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大A(5)BC【解析】（1）根據(jù)題中所給反應(yīng)，反應(yīng)②+反應(yīng)③=反應(yīng)①，故K1=K2?K3；（2）5~10min內(nèi)氫氣物質(zhì)的量變化了1.5mol，根據(jù)反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，二氧化碳物質(zhì)的量變化為0.5mol，則以CO2表示該反應(yīng)速率v(CO2)=；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，T1溫度下，達(dá)到平衡時(shí)，列出三段式，平衡常數(shù)K=，若各物質(zhì)的起始量n(CO2)=n(H2)=n(CH3OH)=n(H2O)=2mol，即濃度均為1mol/L，Q=>K，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行，則v(正)<v(逆)；（3）A．T2溫度平衡時(shí)氫氣的量更少，說(shuō)明平衡正向程度更大，反應(yīng)是正向放熱反應(yīng)，溫度低有利于正向反應(yīng)，故T1

>T2，A錯(cuò)誤；B．容器容積不變，反應(yīng)滿足氣體質(zhì)量守恒，混合氣體密度一定不變，無(wú)法判斷反應(yīng)是否到達(dá)平衡，B錯(cuò)誤；C．平衡后向容器中充入稀有氣體，各物質(zhì)分壓不變，平衡不發(fā)生移動(dòng)，C正確；D．加入合適的催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，但?H不變，D錯(cuò)誤；故選C；（4）反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)。開(kāi)始(溫度低于250℃)升溫，對(duì)反應(yīng)①的影響程度大于反應(yīng)②，CO2平衡轉(zhuǎn)化率減??；后來(lái)(溫度高于250℃)升溫，對(duì)反應(yīng)②的影響程度大于反應(yīng)①，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，故CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先減小后增大，反應(yīng)①CO2轉(zhuǎn)化率減小，故乙醇物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，m代表CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；（5）提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率要使反應(yīng)①的平衡轉(zhuǎn)化率增大：A．使用催化劑能加快反應(yīng)速率，但是不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，B正確；C．反應(yīng)①生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和小于反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和，投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度有利于正向進(jìn)行，可以提高平衡轉(zhuǎn)化率，C正確；D．增大CO2和H2的初始投料比，會(huì)使二氧化碳轉(zhuǎn)化率降低，D錯(cuò)誤；故選BC；4．（2024·湖南邵陽(yáng)·二模）碳和氮的化合物在生產(chǎn)生活中廣泛存在。低碳烴類（甲烷、乙烯、丙烯等）作為重要的基本化工原料，在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中具有舉足輕重的作用。Ⅲ．一定條件下，碘甲烷熱裂解制低碳烯烴的主要反應(yīng)有：反應(yīng)①：反應(yīng)②：反應(yīng)①和②在不同溫度下的分壓平衡常數(shù)如下表，回答下列問(wèn)題：反應(yīng)①2.80反應(yīng)②(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)推出反應(yīng)①的活化能（正）（填“”或“”）（逆）；(5)反應(yīng)②的正、逆反應(yīng)速率表達(dá)式有：，（、為反應(yīng)速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。1889年，瑞典物理化學(xué)家阿侖尼烏斯根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了速率常數(shù)與溫度關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式：[k為速率常數(shù)；A為常數(shù)；e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)]。在相同溫度下，活化能越大，速率常數(shù)越（填“大”或“小”）。當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，的值（填“增大”“減小”或“不變”）；【答案】(4)>(5)小減小【解析】（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可知升高溫度，K值變大，平衡正向移動(dòng)，則為吸熱反應(yīng)，則推出反應(yīng)①的活化能（正）>（逆）；（5）在相同溫度下，活化能越大，反應(yīng)進(jìn)行越困難，則速率常數(shù)越小。當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡后，正逆反應(yīng)速率相等，則=，，結(jié)合圖表可知，升高溫度，的值變?。弧绢}型三】分壓平衡常數(shù)(Kp)計(jì)算5．（2024·廣東·一模）工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，選擇高效催化劑實(shí)現(xiàn)降能提效是目前研究的重點(diǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)合成氨反應(yīng)為，理論上(填“高”或“低”，下同)溫有利于提高反應(yīng)速率，溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。(2)合成氨反應(yīng)在催化作用的化學(xué)吸附及初步表面反應(yīng)歷程如下：注：方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目、微粒的相對(duì)總能量(括號(hào)里的數(shù)字單位：eV)，TS表示過(guò)渡態(tài)，*表示吸附態(tài)。①寫出參與化學(xué)吸附的反應(yīng)方程式：。②以上歷程須克服的最大能壘為eV。(3)在t℃、壓強(qiáng)為0.9MPa的條件下，向一恒壓密閉容器中通入氫氮比為3的混合氣體，體系中氣體的含量與時(shí)間變化關(guān)系如圖所示：①反應(yīng)20min達(dá)到平衡，試求0~20min內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率，該反應(yīng)的(用數(shù)字表達(dá)式表示，為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。②下列敘述能說(shuō)明該條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號(hào))。a．氨氣的體積分?jǐn)?shù)保持不變

b．容器中氫氮比保持不變c．和的平均反應(yīng)速率之比為1∶2

d．氣體密度保持不變③若起始條件相同，在恒容容器中發(fā)生反應(yīng)，則達(dá)到平衡時(shí)H2的含量符合圖中(填“d”“e”“f”或“g”)點(diǎn)。【答案】(1)高低(2)[或]1.47(3)0.005adg【解析】（1）溫度越高，反應(yīng)速率越快，故理論上高溫有利于提高反應(yīng)速率；但是該反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，，平衡轉(zhuǎn)化率降低，故低溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率；（2）①由圖知，第一步表示化學(xué)吸附，反應(yīng)方程式為[或]；②第二步克服的能壘為最大能壘，最大能壘為0.01-（-1.46）=1.47eV；（3）①反應(yīng)20min達(dá)到平衡時(shí)，氮?dú)狻錃狻睔獾姆謮悍謩e為、、，則0~20min內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為；反應(yīng)的平衡常數(shù)為；②a．氨氣的體積分?jǐn)?shù)保持不變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)到平衡，a符合題意；b．由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)中容器中的氫氮比始終保持不變，則容器中氫氮比保持不變不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，b不符合題意；c．氮?dú)夂桶睔馄骄磻?yīng)速率之比為1:2不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，c不符合題意；d．由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量相等，該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，在恒壓密閉容器中反應(yīng)時(shí)，混合氣體的密度是變量，則混合氣體的密度保持不變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)到平衡，d符合題意；故選ad；③該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，若起始|條件相同,恒壓密閉容器相當(dāng)于恒容容器增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡的時(shí)間減少，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氫氣的百分含量減小，則若起始條件相同，在恒容容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡所需時(shí)間大于恒壓密閉容器，氫氣的百分含量高于恒壓密閉容器，故達(dá)到平衡時(shí)H2的含量符合圖中g(shù)點(diǎn)。【題型四】平衡圖像曲線受溫度、壓強(qiáng)影響的原因分析6．（2024·北京·一模）黃鐵礦[主要成分為二硫化亞鐵(FeS2)]、焦炭和適量空氣混合加熱發(fā)生如下反應(yīng)：i．3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO(1)反應(yīng)i生成1molS2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。(2)反應(yīng)i所得氣體經(jīng)冷凝回收S2后，尾氣中還含有CO和SO2。將尾氣通過(guò)催化劑進(jìn)行處理，發(fā)生反應(yīng)ii，同時(shí)發(fā)生副反應(yīng)iii。ii．2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g)ΔH<0iii．SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g)ΔH<0理論分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，600~1000K范圍內(nèi)，SO2平衡轉(zhuǎn)化率接近100%。其他條件相同，不同溫度下，S2、COS平衡產(chǎn)率和10min時(shí)S2實(shí)際產(chǎn)率如圖。①?gòu)馁Y源和能源利用的角度說(shuō)明用反應(yīng)ii處理尾氣的好處：。②隨溫度升高，S2平衡產(chǎn)率上升，推測(cè)其原因是。③900K，在10min后繼續(xù)反應(yīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，推測(cè)S2實(shí)際產(chǎn)率的變化趨勢(shì)可能為?！敬鸢浮?1)4(2)回收單質(zhì)硫，處理尾氣不需要另加氧化劑或還原劑；利用反應(yīng)ii放熱為反應(yīng)i提供能量溫度升高，反應(yīng)iii平衡逆向移動(dòng)，使c(SO2)、c(CO)增大；對(duì)于反應(yīng)ii，濃度改變對(duì)平衡的影響超過(guò)溫度改變的影響，平衡正向移動(dòng)先增大后減小至900K時(shí)S2的平衡產(chǎn)率后保持不變或：減小至900K時(shí)S2的平衡產(chǎn)率后保持不變【分析】原電池中，葡萄糖轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，碳的化合價(jià)在升高，作負(fù)極，Na2SO3中硫的化合價(jià)在降低，則正極電極反應(yīng)為：，據(jù)此回答。【解析】（1）根據(jù)題目所給反應(yīng)方程式可知，每當(dāng)生成3molS2，理論上轉(zhuǎn)移12mol電子，則生成1molS2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol；（2）①反應(yīng)ii處理尾氣的好處有：回收單質(zhì)硫，處理尾氣不需要另加氧化劑或還原劑，利用反應(yīng)ii放熱為反應(yīng)i提供能量；②隨溫度升高，S2平衡產(chǎn)率上升，其原因是：溫度升高，反應(yīng)iii平衡逆向移動(dòng)，使c(SO2)、c(CO)增大，對(duì)于反應(yīng)ii，濃度改變對(duì)平衡的影響超過(guò)溫度改變的影響，平衡正向移動(dòng)；③通過(guò)觀察圖像可知，10min時(shí)S2的實(shí)際產(chǎn)率大于平衡產(chǎn)率，所以最終要減小到與900K時(shí)產(chǎn)率相等，則900K，在10min后繼續(xù)反應(yīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，S2實(shí)際產(chǎn)率的變化趨勢(shì)可能為：先增大后減小至900K時(shí)S2的平衡產(chǎn)率后保持不變，或：減小至900K時(shí)S2的平衡產(chǎn)率后保持不變；7．（2024·北京西城·一模）煙氣脫硝技術(shù)是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室模擬將煙氣中的深度氧化為，并進(jìn)一步將轉(zhuǎn)化獲得含氮產(chǎn)品，流程示意圖如下。深度氧化器中發(fā)生的反應(yīng)：i．

ii．

iii．

(1)被深度氧化，補(bǔ)全熱化學(xué)方程式：

(2)一定條件下，不同溫度時(shí)，的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。①(填“>”或“<”)。②8s時(shí)，的濃度不同的原因是。(3)一定條件下，NO的初始濃度為時(shí)，不同反應(yīng)時(shí)間，深度氧化器中的濃度隨的變化如圖所示。反應(yīng)過(guò)程中的濃度極低。①時(shí)，深度氧化器中發(fā)生的反應(yīng)主要是(填“i”“ii”或“iii”)。②時(shí)，的濃度隨變化的原因是。(4)且恒壓的條件下進(jìn)行煙氣處理，煙氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)所需深度氧化的時(shí)間仍較長(zhǎng)。結(jié)合(3)，保持上述條件不變，解決這一問(wèn)題可采取的措施及目的分別是。(5)深度氧化后的煙氣通過(guò)吸收器完全轉(zhuǎn)化為硝酸鹽產(chǎn)品，產(chǎn)品濃度的測(cè)定方法如下。已知的還原產(chǎn)物分別是。產(chǎn)品中的物質(zhì)的量濃度為?！敬鸢浮?1)(2)<8s時(shí)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，將深度氧化為是放熱反應(yīng)，溫度越高，越不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，生成的濃度越低(3)i0.9s、n(O3)∶n(NO)＞1.0時(shí)，n(O3)∶n(NO)增大，使vⅱ增大、vⅲ增大，從而使的濃度減小(4)使用適宜的催化劑，以增大ⅱ的反應(yīng)速率(5)【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律知：i2+ii+iii可得，；（2）由圖知，T2溫度下，反應(yīng)速率快，首先到達(dá)平衡，因此<；由圖知，8s時(shí)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，將深度氧化為是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡逆向移動(dòng)，越不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，生成的濃度越低，所以答案為：8s時(shí)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，將深度氧化為是放熱反應(yīng)，溫度越高，越不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，生成的濃度越低；（3）當(dāng)時(shí)，NO主要轉(zhuǎn)化為NO2,所以深度氧化器中發(fā)生的反應(yīng)主要是i；由圖知，時(shí)，的濃度隨著增大而減小的原因是：n(O3)∶n(NO)增大，使vⅱ增大、vⅲ增大，從而使NO2的濃度減小；（4）由（3）知反應(yīng)過(guò)程中NO3的濃度極低，說(shuō)明反應(yīng)ⅲ比反應(yīng)ⅱ快，因?yàn)闊煔膺_(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)所需深度氧化的時(shí)間仍較長(zhǎng)，所以為了加快反應(yīng)速率，采取的措施及目的分別是：使用適宜的催化劑，以增大ⅱ的反應(yīng)速率；（5）溶液X中的與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)后，剩余的亞鐵離子與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，，則與發(fā)生氧化還原反應(yīng)的Fe2+為n2=，則與反應(yīng)的Fe2+為n1=，，則物質(zhì)的量，則的物質(zhì)的量濃度為?！绢}型五】平衡圖像中最佳反應(yīng)條件選擇的原因分析8．（2024·寧夏石嘴山·一模）空間站處理的一種重要方法是對(duì)進(jìn)行收集和再生處理，重新生成可供人體呼吸的氧氣。其技術(shù)路線可分為以下三步：Ⅰ.固態(tài)胺吸收與濃縮在水蒸氣存在下固態(tài)胺吸收反應(yīng)生成酸式碳酸鹽(該反應(yīng)是放熱反應(yīng))，再解吸出的簡(jiǎn)單方法是加熱。Ⅱ.的加氫甲烷化還原制的部分反應(yīng)如下：i．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ii．CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(g)

(1)反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的。(2)向恒容絕熱的密閉容器中充入amolCO與2amolH2，進(jìn)行反應(yīng)ii，下列能判斷反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是；a．容器中混合氣體密度不變

b．混合氣體中與之比不變c．

d．容器內(nèi)溫度不變Ⅲ.和合成甲烷也是資源化利用的重要方法。對(duì)于上述(1)的反應(yīng)，催化劑的選擇是甲烷化技術(shù)的核心。在兩種不同催化劑條件下反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得轉(zhuǎn)化率和生成選擇性隨溫度變化的影響如下圖所示：(3)高于320℃后，以Ni為催化劑，轉(zhuǎn)化率仍在上升，其原因是。(4)對(duì)比上述兩種催化劑的催化性能，工業(yè)上應(yīng)選擇的催化劑是，使用的合適溫度為。(5)控制起始時(shí)，P=1atm，恒容條件下，若只發(fā)生反應(yīng)i、ii，平衡時(shí)各物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示：①隨投料比增大，CO2的轉(zhuǎn)化率如何變化(填增大，減小或者不變)。②圖中代表的曲線是(填“a”、“b”或“c”)；溫度低于500℃時(shí)，CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為0，說(shuō)明此條件下，反應(yīng)(填“i”或“ii”)化學(xué)平衡常數(shù)大，反應(yīng)完全。③反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的平衡常數(shù)(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。【答案】(1)-205(2)cd(3)以Ni為催化劑，CO2甲烷化速率較慢，升高溫度加快反應(yīng)速率，相同的時(shí)間內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率提高(4)Ni-CeO2320℃(5)增大bⅱ625【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)i+ⅱ可得反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的41+(-246)=-205kJ/mol；（2）達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷方法是“正逆反應(yīng)速率相等”，“變量不變”；a.容器中混合氣體密度是定值，密度不變不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；b.混合氣體中c(CH4)與c(H2O)之比是定值，始終是1：1，不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；c.v正(H2)=3v逆(H2O)符合正逆反應(yīng)速率相等，能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；d.恒容絕熱的密閉容器中溫度是變量，溫度不變說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確；故選cd；（3）高于320℃后，以Ni為催化劑，CO2轉(zhuǎn)化率仍在上升，其原因是以Ni為催化劑，CO2甲烷化速率較慢，升高溫度加快反應(yīng)速率，相同的時(shí)間內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率提高；（4）對(duì)比上述兩種催化劑，Ni-CeO2作為催化劑時(shí)甲烷的選擇性高，工業(yè)上應(yīng)選擇的催化劑是Ni-CeO2，320℃時(shí)轉(zhuǎn)化率高選擇性大，使用的合適溫度為320℃；（5）①隨投料比增大，氫氣過(guò)量，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大；②對(duì)于反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)

ΔH=-205kJ?mol-1，升高溫度，反應(yīng)逆向移動(dòng)，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，CH4和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，且CH4和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為1：2，故圖中a、b、c代表的物質(zhì)分別為H2O、CH4、H2；溫度低于500℃時(shí)，CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為0，說(shuō)明CO幾乎完全反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)越完全，則反應(yīng)ii的化學(xué)平衡常數(shù)大；③起始時(shí)，設(shè)CO2的起始量為a?mol,變化量為x?mol,則H2的起始量為4amol,列三段式計(jì)算如下：，M點(diǎn)時(shí)，，即4a-4x=x，整理得x=0.8a，則平衡時(shí)CO2、H2、CH4、H2O的物質(zhì)的量分別為0.2amol、0.8amol、0.8amol、1.6amol,各氣體的總物質(zhì)的量為(0.2a+0.8a+0.8a+1.6a)mol=3.4amol,在恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則，平衡時(shí)，平衡分壓，，，，。【題型六】平衡圖像中轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率變化的原因分析9．（23-24高三上·陜西安康·階段練習(xí)）碳酸二甲酯(DMC)是一種綠色化學(xué)品，具有優(yōu)良的化學(xué)反應(yīng)性能和廣泛的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)工業(yè)上可采用CO低壓氣相法合成DMC。已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①2NO(g)+O2(g)N2O3(g)

K1

△H1=akJ/mol②2CH3OH(g)+N2O3(g)2CH3ONO(g)+H2O(g)

K2

△H2=bkJ/mol③CO(g)+2CH3ONO(g)(CH3O)2CO(g)+2NO(g)

K3△H=ckJ/mol合成反應(yīng)2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)(CH3O)2CO(g)+H2O(g)的△H=kJ/mol，其平衡常數(shù)K=(用K1、K2、K3表示)。(2)甲醇?xì)庀嘌趸驶ê铣蒁MC的總反應(yīng)為：2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)(CH3O)2CO(g)+H2O(g)。在3.2MPa下，將物質(zhì)的量之比為4∶2∶1的反應(yīng)物CH3OH、CO、O2混合，按一定流速通過(guò)裝有催化劑的容器，測(cè)得甲醇的轉(zhuǎn)化率、DMC的產(chǎn)率受溫度影響的曲線如圖所示(該工藝的副產(chǎn)物主要是二甲醚和甲酸甲酯)：①溫度在90～105℃之間，隨溫度升高甲醇的轉(zhuǎn)化率和DMC的產(chǎn)率均增大的主要原因是。②結(jié)合上圖判斷，下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(填標(biāo)號(hào))。a.壓強(qiáng)增大平衡正向移動(dòng)

b.平衡常數(shù)隨溫度升高而增大c.溫度升高平衡正向移動(dòng)

d.110～130℃之間，隨溫度升高副反應(yīng)增多③在一定條件下，物質(zhì)的量之比為4：2：1的反應(yīng)物CH3OH、CO、O2充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，甲醇的轉(zhuǎn)化率為24%，生成DMC的選擇性為90%。假設(shè)副產(chǎn)物只有二甲醚(2CH3OH→CH3OCH3+H2O)，則平衡混合氣中DMC與H2O的物質(zhì)的量之比為，DMC的體積分?jǐn)?shù)是(保留兩位有效數(shù)字)。(3)研究表明，在堿式氯化銅催化劑表面上，甲醇氧化羰基化反應(yīng)的機(jī)理為：(CH3OH)※→CH3O…H…Cl+*

①CH3O…H…Cl+*→CH3O*+HCl

②CH3O*+CO→CH3OCO*

③CH3O*+CH3OCO*→CH3OCOOCH3+**

④……※、*代表催化劑活性中心，且*為※失去Cl的活性中心；CH3O*代表活化狀態(tài)。上述四步反應(yīng)中第②步速率最小，說(shuō)明該反應(yīng)的活化能(填“最大”或“最小”)，其原因是?！敬鸢浮?1)a+b+cK1·K2·K3(2)反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，溫度升高，反應(yīng)速率增大ad9:10或0.96.8%或0.068(3)最大反應(yīng)②需要斷裂鍵能較大的氫氧鍵，所需能量最高，其他各步反應(yīng)沒(méi)有化學(xué)鍵斷裂【解析】（1）依據(jù)蓋斯定律，①+②+③得反應(yīng)2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)(CH3O)2CO(g)+H2O(g)，所以△H=(a+b+c)kJ/mol，將①②③三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式相乘，化簡(jiǎn)后與目標(biāo)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式相同，故K=K1·K2·K3。（2）①化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡之前，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，隨溫度升高，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率均增大。②總反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓時(shí)平衡正向移動(dòng)，a項(xiàng)正確；分析曲線，達(dá)到平衡之后再升高溫度，甲醇的轉(zhuǎn)化率和DMC的產(chǎn)率均減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨溫度升高平衡常數(shù)減小，故b、c項(xiàng)均錯(cuò)誤；110～130℃之間，隨溫度升高DMC的產(chǎn)率比甲醇的轉(zhuǎn)化率減小更多，說(shuō)明副反應(yīng)增多，d項(xiàng)正確。故選ad；③在題給條件下，設(shè)有2molCH3OH與1molCO、0.5molO2發(fā)生反應(yīng)，24%的CH3OH轉(zhuǎn)化，其中90%的甲醇(即2mol×0.24×0.9=0.432mol)生成0.216molDMC，另外10%的甲醇(即2mol×0.24×0.1=0.048mol)轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)物，生成二甲醚0.024mol。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化情況如下：平衡混合物中DMC與H2O的物質(zhì)的量之比為0.216∶(0.216+0.024)=9∶10。副反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故平衡混合物總物質(zhì)的量為(3.5-0.216-0.108)mol=3.176mol，DMC的體積分?jǐn)?shù)×100%=6.8%。（3）相同條件下，反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越小，第②步速率最小，說(shuō)明該反應(yīng)的活化能最大。分析甲醇氧化羰基化反應(yīng)的機(jī)理，第②步反應(yīng)有氧氫鍵斷裂，需要能量多，而其他各步反應(yīng)沒(méi)有化學(xué)鍵斷裂。【題型七】電解質(zhì)溶液中有關(guān)電離(水解)平衡常數(shù)的計(jì)算10．（23-24高三上·浙江舟山·階段練習(xí)）研究海洋中珊瑚礁(主要成分CaCO3)的形成機(jī)制及其影響具有重要意義，相關(guān)主要反應(yīng)有：反應(yīng)Ⅰ：CO2(aq)+H2O(l)(aq)+H+(aq)

K1=4.5×10-7反應(yīng)Ⅱ：(aq)(aq)+H+(aq)

K2=4.7×10-11反應(yīng)Ⅲ：CaCO3(s)Ca2+(aq)+(aq)

K3=3.4×10-9請(qǐng)回答：(1)珊瑚礁形成的總反應(yīng)可表示為Ca2+(aq)+2(aq)=CaCO3(s)+CO2(aq)+H2O(l)。有利于珊瑚礁形成的環(huán)境是(填“溫暖海域”或“冰冷海域”)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用K1、K2、K3表示)。(2)海水的pH為8.0~8.3，下列有關(guān)珊瑚礁形成過(guò)程的敘述中正確的是_______。A．海水中最主要的含碳微粒為B．海水中的c(Ca2+)>c()+c()C．、的水解反應(yīng)是海水呈弱堿性的主要原因D．珊瑚礁形成的反應(yīng)阻礙了的電離(3)溫室氣體CO2的濃度上升，會(huì)導(dǎo)致海水酸化，促使珊瑚礁的溶解?？茖W(xué)家模擬海洋環(huán)境探究不同溫度下海水中CO2濃度與濃度間的關(guān)系。已知T1℃下測(cè)得c(CO2)與c()的關(guān)系如圖，請(qǐng)畫出T2℃(T2>T1)時(shí)c()隨c(CO2)的變化趨勢(shì)。(4)工業(yè)上可用(NH4)2CO3溶液捕獲CO2以減少其排放：(NH4)2CO3(aq)+H2O(1)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq)

△H。不同溫度下，在同一密閉容器中充入同濃度的CO2，加入同濃度同體積的(NH4)2CO3溶液，經(jīng)相同時(shí)間，測(cè)得CO2濃度如圖，則△H0(填“>”“<”或“=”)；隨溫度的升高，容器中CO2的濃度在T3溫度下出現(xiàn)最低值的原因是。【答案】(1)溫暖海域(2)AC(3)(4)＜(NH4)2CO3溶液捕獲CO2時(shí)放熱，其他條件一定，在T＜T3時(shí)該反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度升高，吸收CO2的反應(yīng)速率加快，容器中CO2的濃度減?。辉赥＞T3時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，升高溫度促使平衡逆向移動(dòng)，吸收的CO2減少，容器中CO2濃度隨升溫而逐漸增大【解析】（1）珊瑚礁（主要成分CaCO3）形成的總反應(yīng)可表示為Ca2+(aq)+2(aq)=CaCO3(s)+CO2(aq)+H2O(l)，該分解反應(yīng)的?H＞0，升高溫度有利于反應(yīng)正向進(jìn)行形成珊瑚礁，即有利于珊瑚礁形成的環(huán)境是溫暖海域；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===××=。（2）A．pH為8.0~8.3即c(H+)=10-8.3~10-8，K1==4.5×10-7，將c(H+)代入得=45~4.5×101.3＞1，K2==4.7×10-11，將c(H+)代入得=4.7×10-3~4.7×10-2.7＜1，故海水中最主要的含碳微粒為，A項(xiàng)正確；B．海水中的物料守恒為2c(Ca2+)=c()+c()+c(H2CO3)+c[CO2(aq)]，根據(jù)A項(xiàng)分析，海水中最主要的含碳微粒為，故海水中的c(Ca2+)＜c()+c()，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．海水呈弱堿性是、的水解導(dǎo)致的，C項(xiàng)正確；D．珊瑚礁形成的反應(yīng)中Ca2+與電離產(chǎn)生的結(jié)合成CaCO3，使?jié)舛葴p小，促進(jìn)的電離，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選AC。（3）在c(CO2)一定時(shí)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是吸熱過(guò)程，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都正向移動(dòng)，c(H+)、c()都增大，海水的酸性增強(qiáng)會(huì)促使珊瑚礁的溶解，使得c()增大，故T2℃(T2>T1)、相同c(CO2)時(shí)，海水中c()：T2>T1，圖象為：。（4）不同溫度下，在同一密閉容器中充入同濃度的CO2，加入同濃度同體積的(NH4)2CO3溶液，經(jīng)相同時(shí)間，測(cè)得CO2濃度如圖，結(jié)合圖象可知，其他條件一定，在T＜T3時(shí)該反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度升高，吸收CO2的反應(yīng)速率加快，容器中CO2的濃度減小；在T＞T3時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，升高溫度促使平衡逆向移動(dòng)，吸收的CO2減少，說(shuō)明(NH4)2CO3溶液捕獲CO2時(shí)放熱，即(NH4)2CO3(aq)+H2O(1)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq)的?H＜0，反應(yīng)容器中CO2濃度隨升溫而逐漸增大?！绢}型八】溶度積(Ksp)的相關(guān)計(jì)算11．（23-24高三下·上海·階段練習(xí)）已知時(shí)，部分電解質(zhì)的電離常數(shù)如下表所示：電解質(zhì)電離常數(shù)電解質(zhì)電離常數(shù)(1)根據(jù)在時(shí)，用蒸餾水稀釋的醋酸溶液至，隨著溶液的稀釋，下列各項(xiàng)中始終保持增大趨勢(shì)的是_____。(單選)A． B．C． D．(2)常溫下，同濃度的下列物質(zhì)的水溶液最小的是_____。(單選)A． B． C． D．(3)常溫下，下列操作(忽略過(guò)程中溫度變化)可以使亞硫酸稀溶液中的增大的是_____。(單選)A．通入氣體 B．通入氣體 C．加入固體 D．加入固體(4)下列關(guān)于溶液中微粒關(guān)系錯(cuò)誤的是_____。(不定項(xiàng))A．B．C．D．(5)向溶液中通入少量，寫出反應(yīng)的離子方程式。(6)含鎘廢水是危害嚴(yán)重的重金屬離子廢水，處理含鎘廢水常采用化學(xué)沉淀法。常溫下，、。若用處理實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化，寫出反應(yīng)的離子方程式：，此時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為?！敬鸢浮?1)A(2)D(3)C(4)ABC(5)(6)0.5×103【分析】Ka越大，酸性越強(qiáng)，則酸性：H2SO3＞CH3COOH＞H2CO3＞＞HClO＞以此分析；【解析】（1）A．，，，稀釋過(guò)程所有離子濃度降低，K只受溫度影響，則比值增大，A正確；B．稀釋過(guò)程中，各離子濃度減小，故比值可能增大，也可能減小，B錯(cuò)誤；C．，c(H+)濃度減小，則比值減小，C錯(cuò)誤；D．，K只受溫度影響，D錯(cuò)誤；故答案為：A；（2）A．CH3COONa水解顯堿性，pH＞7；B．Na2CO3水解顯堿性，pH＞7；C．Na2SO3水解顯堿性，pH＞7；D．NaHSO3電離大于水解顯酸性，pH＜7；故答案為：D；（3），，，K只受溫度影響；A．加入HCl氣體，加入H+，則比值減小，A不符合題意；B．通入SO2氣體，溶于水顯酸性，引入氫離子，則比值減小，B不符合題意；C．加入NaOH固體，消耗氫離子，則比值增大，C符合題意；D．加入NaHSO4固體，，引入氫離子，則比值減小，D不符合題意；故答案為：C；（4）A．，，，，則，A錯(cuò)誤；B．碳酸根的水解程度大于水的電離程度，，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)質(zhì)子守恒，，C正確；D．根據(jù)原子守恒，，D錯(cuò)誤；故答案為：ABC；（5）根據(jù)酸性，，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理，向NaClO溶液中通入少量CO2，；故答案為：（6）Ksp(CdCO3)＜Ksp(CaCO3)，故，；故答案為：；0.5×103?！绢}型九】電極方程式書寫12．（23-24高三下·上?！ら_(kāi)學(xué)考試）回答下列問(wèn)題。(1)Fujta等學(xué)者開(kāi)展了在Cu催化劑上進(jìn)行合成甲醇機(jī)理的研究。機(jī)理如下：過(guò)程3的化學(xué)方程式為。(2)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種新的可循環(huán)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)溫室氣體的零排放，同時(shí)也回避了的難儲(chǔ)存問(wèn)題，裝置如下：①系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化形式有。②b電極上的電極反應(yīng)式為，如果將電解質(zhì)溶液換為KOH溶液，對(duì)合成甲醇造成的不良后果是。(3)常溫下，向NaOH溶液中逐漸通入氣體，溶液中由水電離的隨著通入體積的變化曲線如圖所示：①寫出c點(diǎn)的電荷守恒式：。②比較pH：bd(填“>”“<”或“=”)。③向a、b、c、d四點(diǎn)溶液中加入少量等質(zhì)量的固體后，溶液漂白性最強(qiáng)的點(diǎn)是。(4)向含有、、、四種離子的溶液中加入少量固體后，這四種離子中離子數(shù)目肯定增加的是。【答案】(1)HCOO—Cu+2H2→CH3O—Cu+H2O(2)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能CH3OH-6e-+H2O→CO2+6H+KOH與CO2反應(yīng)消耗了CO2，使合成甲醇減少了碳源，中斷反應(yīng)的進(jìn)行(3)>d(4)【解析】（1）由圖中信息可知，過(guò)程3的化學(xué)方程式為HCOO—Cu+2H2→CH3O—Cu+H2O。（2）①由圖可知，太陽(yáng)光在催化劑作用下將水變?yōu)闅錃夂脱鯕猓瑲錃夂投趸挤磻?yīng)生成甲醇，甲醇—氧氣酸性燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，因此系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化形式有太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。②b電極上CH3OH轉(zhuǎn)化為CO2，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O→CO2+6H+。如果將電解質(zhì)溶液換為KOH溶液，KOH與CO2反應(yīng)消耗了CO2，使合成甲醇減少了碳源，中斷反應(yīng)的進(jìn)行。（3）常溫下，向NaOH溶液中逐漸通入氣體，由溶液中由水電離的隨著通入體積的變化曲線可知，c點(diǎn)水的電離程度最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為Na2CO3，電荷守恒式為。c點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為Na2CO3，此時(shí)溶液呈堿性，a點(diǎn)→c點(diǎn)過(guò)程中是向NaOH溶液中逐漸通入氣體，溶液堿性逐漸減弱，則b點(diǎn)溶液的堿性強(qiáng)于c點(diǎn)，c點(diǎn)→d點(diǎn)過(guò)程相當(dāng)于向Na2CO3溶液中通入，溶液中Na2CO3的量減少，NaHCO3的量增多，溶液堿性逐漸減弱，則c點(diǎn)溶液的堿性強(qiáng)于d點(diǎn)，即pH：b＞d。③由第②小問(wèn)分析可知，a、b、c、d四點(diǎn)溶液中，d點(diǎn)溶液中H+濃度大于其余3個(gè)點(diǎn)的H+濃度，則向a、b、c、d四點(diǎn)溶液中加入少量等質(zhì)量的固體后，溶液漂白性最強(qiáng)的點(diǎn)是d點(diǎn)。（4）向含有、、、四種離子的溶液中加入少量固體后，和的量基本不變，固體溶于水后電離出Na+和，能將氧化為，故四種離子中離子數(shù)目肯定增加的是。1．書寫熱化學(xué)方程式的“五環(huán)節(jié)”一寫方程式寫出配平的化學(xué)方程式二標(biāo)狀態(tài)用s、l、g、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)三定條件確定反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)并在ΔH后注明(101kPa、25℃時(shí)可不標(biāo)注)四標(biāo)ΔH在方程式后寫出ΔH，并根據(jù)信息注明ΔH的“＋”或“－”五標(biāo)數(shù)值根據(jù)化學(xué)計(jì)量系數(shù)寫出ΔH的值2．ΔH的三種計(jì)算式(1)ΔH＝生成物總能量－反應(yīng)物總能量＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)(2)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能之和－生成物總鍵能之和常見(jiàn)物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C－H)P4(P－P)SiO2(Si－O)石墨金剛石SiS8(S－S)鍵數(shù)24641.5228(3)ΔH＝E1－E2，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能3．化學(xué)平衡計(jì)算中常用公式對(duì)于可逆反應(yīng)：對(duì)以下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mxmol，容器容積為VLmA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00變化/molmx

nxpxqx平衡/mola－mx

b－nxpxqx平衡常數(shù)：K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)＝eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a－mx,V)m·\f(b－nx,V)n)(固體和純液體的濃度為常數(shù)，不計(jì)入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中)反應(yīng)物(A)的轉(zhuǎn)化率：α(A)＝eq\f(n（轉(zhuǎn)化）,n（起始）)×100%＝eq\f(c（轉(zhuǎn)化）,c（起始）)×100%＝eq\f(mx,a)×100%4．化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)及應(yīng)用(1)速率常數(shù)含義：反應(yīng)速率常數(shù)(k)是指在給定溫度下，反應(yīng)物濃度皆為1mol·L－1時(shí)的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下，可用反應(yīng)速率常數(shù)大小來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率(2)速率常數(shù)的影響因素：與濃度無(wú)關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響，但溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的，速率常數(shù)是溫度的函數(shù)，同一反應(yīng)，溫度不同，速率常數(shù)將有不同的值，一般溫度越高，反應(yīng)速率常數(shù)越大。通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)(3)速率方程①定義：一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比②表達(dá)式：對(duì)于反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，則v正＝k正·ca(A)·cb(B)(其中k正為正反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù))，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆為逆反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù))如：反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)。(4)速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系①K與k正、k逆的關(guān)系對(duì)于反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)pC(g)＋qD(g)，則：v正＝k正·ca(A)·cb(B)(k正為正反應(yīng)速率常數(shù))v逆＝k逆·cp(C)·cq(D)(k逆為逆反應(yīng)速率常數(shù))反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正＝v逆，此時(shí)：k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cp(C)·cq(D)，即：②Kp與k正、k逆的關(guān)系以2NO2N2O4為例，v正＝k正·p2(NO2)，v逆＝k逆·p(N2O4)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正＝v逆，此時(shí)：k正·p2(NO2)＝k逆·p(N2O4)eq\f(k正,k逆)＝eq\f(pN2O4,p2NO2)＝Kp，即：Kp＝eq\f(k正,k逆)5．Kp計(jì)算的兩種方法：方法1．根據(jù)“某氣體的分壓＝氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))”計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)第一步根據(jù)“三段式”法計(jì)算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度第二步計(jì)算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)。第三步根據(jù)分壓計(jì)算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))第四步根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式代入計(jì)算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp＝eq\f(p2（NH3）,p（N2）·p3（H2）)方法2．直接根據(jù)分壓強(qiáng)計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)p(始)：p03p00Δp：p3p2pp(平)：p0－p3p0－3p2pKp＝6．掌握三類平衡移動(dòng)圖像：反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n＞p＋q，且ΔH＞0(1)速率—時(shí)間圖【注意斷點(diǎn)】t1時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率瞬間增大，然后逐漸減小，而逆反應(yīng)速率逐漸增大；t2時(shí)升高溫度，對(duì)任何反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大，吸熱反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大較快；t3時(shí)減小壓強(qiáng)，容器容積增大，濃度變小，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均減??；t4時(shí)使用催化劑，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均瞬間增大(2)轉(zhuǎn)化率(或含量)—時(shí)間圖【先拐先平】甲表示壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，對(duì)于氣體反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于氣體生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；乙表示溫度對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，對(duì)于吸熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；丙表示催化劑對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(3恒壓(溫)線【定一議二】分析時(shí)可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線，即：為等壓線或等溫線，然后分析另一條件變化對(duì)該反應(yīng)的影響7．電離常數(shù)與水解常數(shù)的關(guān)系(1)電離常數(shù)表達(dá)式=1\*GB3①一元弱酸(HA)：HAH+＋A－=2\*GB3②二元弱酸(H2A)：H2AH+＋HA－HA—H+＋A2－=3\*GB3③一元弱堿(BOH)：BOHB+＋OH－8．計(jì)算電離常數(shù)的常見(jiàn)類型(1)起點(diǎn)時(shí)刻：巧用三段式例1．HR是一元酸。室溫時(shí)，用0.250mol·L－1NaOH溶液滴定25.0mLHR溶液時(shí)，溶液的pH變化情況如圖所示。其中，b點(diǎn)表示兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)。計(jì)算的電離常數(shù)Ka＝5×10－6方法探究：此題根據(jù)縱坐標(biāo)所給的數(shù)據(jù)，起點(diǎn)時(shí)刻pH＝3，HR中和一半時(shí)的pH＝4.7，可以優(yōu)先考慮起點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算電離常數(shù)，常用方法：三段式解析：根據(jù)題意，b點(diǎn)時(shí)酸堿恰好完全反應(yīng)，則c(HR)＝0.250mol·L－1×0.02L÷0.025L＝0.2mol·L－1，即0.2mol·L－1的HR溶液的pH＝3HRH+＋R—起始：0.200轉(zhuǎn)化：10－310－310－3平衡：0.2-10－310－310－3HR的電離常數(shù)Ka＝＝eq\f(10－3×10－3,0.2－10－3)＝5×10－6(2)遇中性時(shí)刻：電荷守恒配合物料守恒兩步搞定例2．在25℃下，amol·L－1的氨水與0.01mol·L－1的鹽酸以體積比3:4混合，此時(shí)溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)，則溶液顯中性(填“酸”、“堿”或“中”)；用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝方法探究：中性時(shí)刻采取電荷守恒和物料守恒，解題時(shí)建議用物質(zhì)的量守恒去寫，因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中體積已經(jīng)發(fā)生了變化解析：根據(jù)電荷守恒得c(H＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＋c(OH－)，因?yàn)閏(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)，所以c(H＋)＝c(OH－)，故溶液顯中性。電荷守恒得：n(H＋)＋n(NHeq\o\al(＋,4))＝n(Cl－)＋n(OH－)，則：n(NHeq\o\al(＋,4))＝n(Cl－)=0.01×4=0.04mol物料守恒得：3a＝n(NHeq\o\al(＋,4))＋n(NH3·H2O)，則：n(NH3·H2O)＝(3a—0.04)molKb＝(3)恰好完全反應(yīng)時(shí)刻：水解三段式法或利用水解常數(shù)和電離常數(shù)的關(guān)系例3、25℃時(shí)，0.1mol·L－1的HCOONa溶液的pH＝10，則HCOOH的電離常數(shù)Ka＝10－7方法探究：方法=1\*ROMANI、直接列水解三段式求解方法=2\*ROMANII、先求出水解常數(shù)，再利用水解常數(shù)和電離常數(shù)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算方法=1\*ROMANI、直接列水解三段式求解HCOO—＋H2OHCOOH＋OH－起始:0.100轉(zhuǎn)化:10－410－410－4平衡:0.1-10－410－410－4Ka＝＝方法=2\*ROMANII、先求出水解常數(shù)，再利用水解常數(shù)和電離常數(shù)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算利用左邊的三段式，先求出HCOO—的水解常數(shù)Kh＝＝Ka＝8．溶度積(Ksp)的相關(guān)計(jì)算類型一、由溶度積求飽和溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度——比較溶解度的大小計(jì)算技巧飽和溶液時(shí)的物質(zhì)的量濃度與Ksp的關(guān)系1:1型1:2型或2：1型1:3型或3:1型類型二、已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度計(jì)算技巧某溫度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入過(guò)量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag＋)＝=10amol·L－1類型三、判斷沉淀的生成或沉淀是否完全計(jì)算技巧①把離子濃度數(shù)據(jù)代入Ksp表達(dá)式得Qc，若Qc>Ksp，則有沉淀生成；若Qc<Ksp，無(wú)沉淀生成②利用Ksp的數(shù)值計(jì)算某一離子濃度，若該離子濃度小于10－5mol·L－1，則該離子沉淀完全類型四、常溫下，計(jì)算氫氧化物沉淀開(kāi)始和沉淀完全時(shí)的pH計(jì)算技巧①根據(jù)氫氧化物的Ksp，先計(jì)算初始濃度溶液中c(OH－)，再求得溶液的pH②金屬陽(yáng)離子沉淀完全時(shí)的離子濃度為10－5mol·L－1，依據(jù)Ksp可計(jì)算金屬陽(yáng)離子沉淀完全時(shí)溶液中的c(OH－)，進(jìn)而求得pH類型五、計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)，并判斷沉淀轉(zhuǎn)化的程度計(jì)算技巧依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)，K值越大，轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進(jìn)行，轉(zhuǎn)化程度越大(若計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)K＜10－5，則沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)不能進(jìn)行；若10－5＜K＜105，則沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，若K>105，則認(rèn)為沉淀完全轉(zhuǎn)化)已知常溫下，ZnS和CuS的Ksp分別為1.6×10－24和6.4×10－36，判斷常溫下反應(yīng)：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)=CuS(s)＋Zn2＋(aq)能否進(jìn)行該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Zn2＋）,c（Cu2＋）)＝eq\f(c（Zn2＋）·c（S2－）,c（Cu2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（ZnS）,Ksp（CuS）)＝eq\f(1.6×10－24,6.4×10－36)＝2.5×1011＞105，故反應(yīng)能完全轉(zhuǎn)化類型六、溶度積常數(shù)(Ksp)與水解常數(shù)(Kh)的關(guān)系——強(qiáng)酸多元弱堿鹽：Kh＝計(jì)算技巧Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋(aq)，平衡常數(shù)類型七、溶度積與溶解度的相互計(jì)算計(jì)算技巧①由飽和溶液的物質(zhì)的量濃度c(mol·L－1)飽和溶液的溶解度S(g)以AgCl(s)Ag+(aq)＋Cl－(aq)為例，飽和溶液的物質(zhì)的濃度c＝1.34×10－5mol·L－1即：1L溶液中含有1.34×10－5mol的AgCl溶質(zhì)，也就是(1.34×10－5×143.5)g＝1.92×10－3g即：1L溶液中溶解的AgCl為1.92×10－3g，由于溶液極稀，其溶液近似等于水的密度，ρ＝1g/cm3即：1000g溶液中溶解了1.92×10－3g的AgCl，100g水中溶解了1.92×10－4g的AgCl即：AgCl的溶解度S(AgCl)＝1.92×10－4g②飽和溶液的溶解度S(g)由飽和溶液的物質(zhì)的量濃度c(mol/L)KSP20℃時(shí)，S(AgCl)＝1.5×10－4g，即：100g水中溶解了AgCl的質(zhì)量為1.5×10－4g，由于溶液極稀，其溶液近似等于水的密度，ρ＝1g/cm3，也即是：0.1L水中溶解了AgCl的質(zhì)量為1.5×10－4g，也即是：0.1L溶液中溶解了AgCl的質(zhì)量為1.5×10－4g，此時(shí)n(AgCl)＝，，c(AgCl)＝1.05×10－5mol·L－1，KSP＝c(Ag+)·c(Cl－)＝1.05×10－5×1.05×10－5＝1.1×10－101．（2024·山西太原·一模）深入研究含碳、氨元素物質(zhì)的轉(zhuǎn)化有著重要的實(shí)際意義。Ⅰ．合成尿素：如圖所示是合成尿素反應(yīng)的機(jī)理及能量變化(單位：)，表示過(guò)渡態(tài)。(1)若，則總反應(yīng)

。(2)若向某恒溫恒容的密閉容器中加入等物質(zhì)的量的和發(fā)生上述反應(yīng)。結(jié)合以上機(jī)理，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．的體積分?jǐn)?shù)不再變化

b．平衡常數(shù)K不再變化c．

d．?dāng)嗔焰I的同時(shí)斷裂鍵(3)圖為使用不同催化劑①、②、③時(shí)，反應(yīng)至相同時(shí)間，容器中尿素的物質(zhì)的量隨溫度變化的曲線，A點(diǎn)(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài)，以上下降的原因可能是(答出一點(diǎn)即可，不考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性)。Ⅱ．處理大氣污染物(4)①、在催化劑的表面進(jìn)行兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的氣體，第一步為；則第二步為。②已知：的速率方程為，k為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)。為提高反應(yīng)速率，可采取的措施是(填標(biāo)號(hào))。A．升溫

B．恒容時(shí)，再充入

C．恒容時(shí)，再充入

D．恒壓時(shí)，再充入(5)在總壓為的恒容密閉容器中，充入一定量的和發(fā)生上述反應(yīng)，在不同條件下達(dá)到平衡時(shí)，溫度時(shí)的轉(zhuǎn)化率隨變化的曲線，以及在時(shí)的轉(zhuǎn)化率隨變化的曲線如圖所示：①表示的轉(zhuǎn)化率隨變化的曲線為曲線(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；上述反應(yīng)的0(填“>”或“<”)。②在時(shí)，用平衡分壓代替其平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位小數(shù))[已知：氣體分壓()=氣體總壓()×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)]?！敬鸢浮?1)(2)a(3)不是隨著溫度升高，可能是催化劑活性降低(或失去活性)，反應(yīng)速率降低，單位時(shí)間內(nèi)生成尿素的物質(zhì)的量減少(4)AC(5)Ⅱ<3.45【解析】（1）由圖可知，反應(yīng)③的焓變?yōu)?，反?yīng)①②的總焓變?yōu)?87.5kJ/mol，則總反應(yīng)；（2）a．的體積分?jǐn)?shù)不再變化，說(shuō)明平衡不再移動(dòng)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，符合題意；b．K只受穩(wěn)定影響，其不變不能說(shuō)明達(dá)到平衡，不符合題意；c．反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，，則正逆反應(yīng)速率不相等，沒(méi)有達(dá)到平衡，不符合題意；d．由方程式可知，2mol氨分子轉(zhuǎn)化為1mol尿素時(shí)斷裂2molN—H鍵，則斷裂6molN—H鍵的同時(shí)斷裂2molO—H鍵不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，不能說(shuō)明達(dá)到平衡，不符合題意；故選a；（3）A點(diǎn)尿素的量低于③催化劑時(shí)的量，則說(shuō)明沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)；催化劑需要一定的活化溫度，隨著溫度升高，可能是催化劑活性降低(或失去活性)，反應(yīng)速率降低，導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)生成尿素的物質(zhì)的量減少，使得以上下降；（4）①、在催化劑的表面進(jìn)行兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的氣體，結(jié)合質(zhì)量守恒可知，生成氣體為氮?dú)夂投趸?，總反?yīng)為，第一步為,則第二步為。②A．升溫，速率常數(shù)變大，反應(yīng)速率加快，正確；

B．由速率常數(shù)可知，恒容時(shí)，再充入，不影響反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；

C．由速率常數(shù)可知，恒容時(shí)，再充入，其濃度變大，反應(yīng)速率變大，正確；

D．由速率常數(shù)可知，恒壓時(shí)，再充入，不影響反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；故選AC；（5）①由化學(xué)平衡移動(dòng)原理可知，的值越大，一氧化二氮自身的轉(zhuǎn)化率越小，所以曲線Ⅱ表示一氧化二氮的轉(zhuǎn)化率隨的變化；則曲線Ⅰ為時(shí)的轉(zhuǎn)化率隨變化的曲線，由圖可知，降低溫度，轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變小于0；②該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，平衡前后氣體的總壓強(qiáng)不變，在總壓為100kPa的的容器中，一氧化二氮和一氧化碳的起始分壓都為50kPa，由圖可知，溫度為T1時(shí)，一氧化二氮的轉(zhuǎn)化率為65%，由方程式可知，平衡時(shí)，一氧化二氮和一氧化碳的分壓都為50kPa-50kPa×65%=17.5kPa，二氧化碳和氮?dú)獾姆謮憾紴?0kPa×65%=32.5kPa，則反應(yīng)的的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。2．（2024·河北保定·一模）化石燃料燃燒、硫酸工業(yè)等都會(huì)釋放出大量的二氧化硫，針對(duì)二氧化硫排放量大的問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)采取了一系列的治理措施，減少二氧化硫排放，保障環(huán)境的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)“鈣基固硫”是燃煤時(shí)加入或CaO可減少二氧化硫的排放，涉及的反應(yīng)有：①

②

③

則

。(2)硝化法是一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了二氧化硫的處理，主要反應(yīng)：。℃時(shí)，向1L密閉容器中加入等物質(zhì)的量的和，達(dá)到平衡時(shí)NO和的濃度之比為：，該溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為，溫度升高，平衡常數(shù)（填“增大”“減小”或“不變”）。保持溫度不變，向1L密閉容器中同時(shí)充入、、、NO各1mol（填“>”“<”或“=”），達(dá)到平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為。(3)模仿工業(yè)上用反應(yīng)：以得到硫酸，除去工業(yè)廢氣中的?，F(xiàn)在一容積固定為1L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)平衡所需時(shí)間/min15502110265014①分析第1組和第2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出有關(guān)反應(yīng)速率的結(jié)論是。②已知，反應(yīng)中，，，、為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)。若實(shí)驗(yàn)組2，1min時(shí)，，則，?！敬鸢浮?1)-2762.2kJ·mol-1(2)9減小＞50％(3)溫度升高，反應(yīng)速率增大1.489.472【解析】（1）①②

③

，根據(jù)蓋斯定律，△H=-2×①+2×②+③=-2×(-178.3kJ·mol-1)-2×402kJ·mol-1-2314.8kJ·mol-1=-2762.2kJ·mol-1；（2）①設(shè)加入二氧化氮和二氧化硫?yàn)?mol，容器體積為1L，則濃度為1mol/L，反應(yīng)消耗了的濃度為xmol/L，根據(jù)已知條件列出三段式：，達(dá)到平衡時(shí)NO和NO2的濃度之比為3：1，即，解得x=0.75，平衡常數(shù)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減??；②保持溫度不變，則化學(xué)平衡常數(shù)不變，，故平衡正向移動(dòng)，v正>v逆；根據(jù)已知列三段式：，則K=，解得，達(dá)到平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為；（3）①SO2的反應(yīng)速率，，，故，實(shí)驗(yàn)2濃度減小，溫度升高，反應(yīng)速率加快，由此得出結(jié)論，溫度升高，反應(yīng)速率增大；②實(shí)驗(yàn)組2，列出平衡狀態(tài)列三段式：，體積為1L，濃度分別為c(SO2)=0.6mol/L、c(O2)=0.3mol/L、c(SO3)=0.4mol/L，=則，解得1.48；實(shí)驗(yàn)組2，1min時(shí)，列三段式：，。3．（2024·黑龍江·二模）丙烯是一種重要的化工原料，但丙烯的產(chǎn)量?jī)H通過(guò)石油的催化裂解反應(yīng)無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。工業(yè)上以WO3/SiO2為催化劑，利用丁烯和乙烯的催化歧化反應(yīng)制丙烯：

。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)燃燒熱-1411-2049-2539催化歧化反應(yīng)的；(2)利用丁烯和乙烯的催化歧化反應(yīng)制備丙烯時(shí)，僅發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)?。悍磻?yīng)ⅱ：一定條件下，經(jīng)相同反應(yīng)時(shí)間，丙烯的產(chǎn)率、丁烯的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示：①丁烯的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大可能的原因是，500~550℃丙烯產(chǎn)率下降的原因?yàn)?。②某溫度下，保持體系總壓強(qiáng)為1.0MPa，按投料，達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，C4H8、C2H4的轉(zhuǎn)化率分別為96%、32%，則平衡時(shí)；反應(yīng)ⅰ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)(保留三位有效數(shù)字)。(3)反應(yīng)ⅱ中，WO3/SiO2催化機(jī)理如圖，關(guān)于該過(guò)程中的說(shuō)法錯(cuò)誤的是___________(填字母)。A．有加成反應(yīng)發(fā)生 B．能將2-丁烯轉(zhuǎn)化為1-丁烯C．W元素的成鍵數(shù)目一直未發(fā)生變化 D．存在碳碳單鍵的斷裂和形成(4)為了增強(qiáng)WO3/SiO2催化劑的活性和吸附能力，其他條件一定時(shí)，可向WO3/SiO2催化劑中添加催化劑助劑。下圖為不同催化劑助劑的加入對(duì)丁烯的轉(zhuǎn)化率、丙烯的選擇性(產(chǎn)率轉(zhuǎn)化率選擇性)的影響，選擇作催化劑助劑為優(yōu)選方案(填化學(xué)式)?！敬鸢浮?1)+148(2)反應(yīng)i為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，丁烯轉(zhuǎn)化率增大此時(shí)丙烯的選擇性隨溫度升高而降低938.1(3)BC(4)MgO【解析】（1）由表格中燃燒熱的數(shù)據(jù)可得熱化學(xué)方程式：①；②；③；根據(jù)蓋斯定律，③+①-2×②得目標(biāo)方程式；故答案為：+148；（2）①溫度升高，反應(yīng)速率加快，單位時(shí)間內(nèi)消耗丁烯的含量增加，使丁烯的轉(zhuǎn)化率增大；500~550℃反應(yīng)ii參加反應(yīng)，故答案為：溫度升高，反應(yīng)速率加快，單位時(shí)間內(nèi)消耗丁烯的含量增加，使丁烯的轉(zhuǎn)化率增大；②設(shè)初始時(shí)、，C4H8、C2H4的轉(zhuǎn)化率分別為96%、32%，可得三段式：，，平衡時(shí)、、、，總物質(zhì)的量為：(1.36a+0.04a+1.44a+0.16a)mol=3amol，則；；（3）A．過(guò)程中有加成反應(yīng)發(fā)生，如：與CH2=CHCH2CH3生成，故A正確；B．根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖可知，可將2-丁烯轉(zhuǎn)化為1-丙烯或1-戊烯，但不能轉(zhuǎn)化為1-丁烯，故B錯(cuò)誤；C．W元素的成鍵數(shù)目有3和5兩種，發(fā)生了變化，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，存在碳碳單鍵的斷裂和形成，故D正確；故選BC。（4）丁烯的轉(zhuǎn)化率、丙烯的選擇性要盡可能高，由圖可知，選擇MgO作催化劑助劑為優(yōu)選方案。4．（2024·河北·一模）近年來(lái)，以清潔的氫氣選擇性催化還原引起研究者的青睞，某研究以貴金屬Pt為主要催化劑，催化還原主要發(fā)生在金屬(Pt)表面、金屬與載體界面(Pt-HY)和載體(HY)表面，反應(yīng)機(jī)理如下：(1)在金屬Pt表面，NO被還原為，NO在空氣中容易和氧氣發(fā)生反應(yīng)，結(jié)合下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出NO與反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。物質(zhì)1mol物質(zhì)中化學(xué)鍵斷裂所需要的能量／kJ631498937(2)研究表明，當(dāng)催化劑表面有Pt活性位且有相鄰的氧空位時(shí)，與Pt活性位直接吸附NO相比，更有利于的生成。下圖是和改良后的催化劑的活性比較，請(qǐng)結(jié)合題干信息說(shuō)明改良后的催化劑活性明顯高于的原因。(3)研究表明，新型催化劑(Pt／SSZ-13)的使用溫度對(duì)的脫除率和反應(yīng)機(jī)理的關(guān)系圖如下，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是_______。(填標(biāo)號(hào))A．在低溫區(qū)，NO與催化劑表面的吸附O結(jié)合為，最終轉(zhuǎn)化為B．高溫區(qū)，NO先被還原為，再轉(zhuǎn)化為，最終轉(zhuǎn)化為C．適當(dāng)增大的用量，有利于在催化劑表面形成吸附O，在一定范圍內(nèi)提高的脫除率D．在恒溫恒容密閉容器中，通入惰性氣體以增加體系壓強(qiáng)，有利于提升的脫除率(4)理論上和也可以作為還原劑進(jìn)行的脫除，下圖為和在1200℃下、過(guò)量空氣系數(shù)(直接反映為氧氣濃度)為0～1.2時(shí)NO還原率的變化。隨著過(guò)量空氣系數(shù)的增加，對(duì)NO的脫除率趨勢(shì)為；請(qǐng)結(jié)合所學(xué)及題干信息，推測(cè)趨勢(shì)呈現(xiàn)的原因：。(5)對(duì)比、、及CO作為還原劑，在相同條件不同溫度下進(jìn)行的脫除，脫除率如下圖：①以上四種還原劑中在相對(duì)較低溫度下可以實(shí)現(xiàn)NO脫除的還原劑為(填化學(xué)式)。②在還原NO時(shí)，一般在有氧環(huán)境下進(jìn)行，主要存在以下兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：反應(yīng)Ⅱ：實(shí)驗(yàn)室利用計(jì)算機(jī)在10L的容器中模擬1350℃時(shí)還原NO，原始投料：的物質(zhì)的量為10mol，NO的物質(zhì)的量為5mol，的物質(zhì)的量為16mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NO脫除率為64％，轉(zhuǎn)化率為80％，則此反應(yīng)條件下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K：?！敬鸢浮?1)(2)改良后的催化劑有更多的Pt活性位點(diǎn)和相鄰的氧空位，更有利于吸附NO等氮氧化物，有利于脫除反應(yīng)快速進(jìn)行(3)AC(4)脫硝率逐漸降低隨著氧氣濃度增大，氨氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氮氧化物，同時(shí)與氮氧化物反應(yīng)的氨氣減少，導(dǎo)致脫硝率降低(5)400【解析】（1）根據(jù)圖片信息中的反應(yīng)過(guò)程，Pt催化劑表面NO被還原為，故熱化學(xué)反應(yīng)方程式為。（2）根據(jù)信息提示，“研究表明，當(dāng)催化劑表面有Pt活性位且有相鄰的氧空位時(shí)，與Pt活性位直接吸附NO相比，更有利于的生成。”改良后催化劑效果更好的原因是：改良后的催化劑有更多Pt活性位和相鄰的氧空位，更有利于吸附NO等氮氧化物，有利于脫除反應(yīng)快速進(jìn)行。（3）A．由圖左側(cè)低溫區(qū)可知，NO與催化劑表面的吸附O結(jié)合為，最終轉(zhuǎn)化為，A正確；B．由圖右側(cè)高溫區(qū)可知，NO先被氧化為，再轉(zhuǎn)化為，最終轉(zhuǎn)化為，B錯(cuò)誤；C．適當(dāng)增大的用量，有利于在催化劑表面形成吸附O，在低溫區(qū)時(shí)，會(huì)加快與NO的反應(yīng)速率，提高的脫除率，C正確；D．恒溫恒容體系充入惰性氣體，對(duì)反應(yīng)物和生成物濃度基本無(wú)影響，基本不改變氮氧化物脫除率，D錯(cuò)誤。故選AC。（4）根據(jù)圖示，隨橫坐標(biāo)增大，脫硝率逐漸降低；在較高溫度下，當(dāng)氧氣濃度達(dá)到一定程度時(shí)，氨氣和氧氣反應(yīng)，與氨氣和一氧化氮反應(yīng)形成競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，氧氣越多，氨氣與一氧化氮反應(yīng)越少，同時(shí)氨氣和氧氣反應(yīng)會(huì)生成氮的氧化物，使氮的氧化物濃度在一定程度上增加，脫硝率下降。（5）溫度較低時(shí)，氫氣和一氧化碳的脫硝率非常低，不適合低溫脫硝，氨氣在800～1000℃左右時(shí)脫硝率明顯上升，優(yōu)于甲烷，1350℃左右時(shí)甲烷和氨氣脫硝率基本相同，溫度繼續(xù)升高，甲烷脫硝率上升，因此，在較低溫度下時(shí)，氨氣是比較適宜的還原劑。根據(jù)投料及脫硝率64％、甲烷轉(zhuǎn)化率80％，參加反應(yīng)的甲烷為10×80％=8mol；三行式如下：故。5．（2024·新疆塔城·二模）CO在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究中有著重要應(yīng)用。(1)CO催化脫氮：在一定溫度下，向2L的恒容密閉容器中充入和4.0molCO，在催化制作用下發(fā)生反應(yīng)：，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下：時(shí)間/min051015202.01.71.561.51.500.150.220.250.25①其他條件不變，若不使用催化劑，則0～5min內(nèi)的轉(zhuǎn)化率將。（填“變大”、“變小”或“不變”）②下列表述能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。（填序號(hào)）A．CO的消耗反應(yīng)速率為消耗反應(yīng)速率的4倍B．氣體的顏色不再變化C．化學(xué)平衡常數(shù)K不再變化D．混合氣體的密度不再變化③有利于提高該反應(yīng)中平衡轉(zhuǎn)化率的條件是。（填序號(hào)）A．高溫低壓

B．低溫高壓

C．高溫高壓

D．低溫低壓(2)CO與Ni發(fā)生羰化反應(yīng)形成的絡(luò)合物可作為催化烯烴反應(yīng)的催化劑，Ni的羰化反應(yīng)為：。溫度下，將足量的Ni粉和3.7molCO加入到剛性密閉容器中，10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得體系的壓強(qiáng)為原來(lái)的。則：①0～10min內(nèi)平均反應(yīng)速率g/min。②研究表明，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率（和分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)），計(jì)算溫度下的。(3)已知：Ⅰ.Ⅱ.由合成的熱化學(xué)方程式為。如果在不同壓強(qiáng)下，和的起始物質(zhì)的量比仍為1:3，測(cè)定的平衡轉(zhuǎn)化率和的平衡產(chǎn)率隨溫度升高的變化關(guān)系，如圖所示：已知：的平衡轉(zhuǎn)化率，的平衡產(chǎn)率。①壓強(qiáng)（填“＞”或“＜”），原因。②其中圖中縱坐標(biāo)表示平衡轉(zhuǎn)化率的是圖（填“甲”或“乙”）。③圖乙中溫度時(shí)，兩條曲線幾乎交于一點(diǎn)，分析原因?！敬鸢浮?1)變小ABB(2)5.319×103(3)>生成甲醇的反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大甲醇的平衡產(chǎn)率增大乙反應(yīng)I為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng)，T1時(shí)溫度高，體系中以反應(yīng)I為主，反應(yīng)I前后分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對(duì)平衡沒(méi)有影響【解析】（1）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)在15min時(shí)達(dá)到平衡，由于在0～5min內(nèi)反應(yīng)未達(dá)到平衡，所以若使用催化劑，就可以加快反應(yīng)速率，使更多的反應(yīng)物NO2反應(yīng)，NO2轉(zhuǎn)化率提高，若不使用催化劑，則反應(yīng)速率減小，NO2轉(zhuǎn)化率將變小，故答案為：變??；②2NO2(g)+4CO(g)?N2(g)+4CO2(g)△H=-127.8kJ/mol的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)；A．CO的消耗速率為正反應(yīng)速率，N2的消耗速率為逆反應(yīng)速率，前者是后者的4倍時(shí)，可以判斷反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故A正確；B．反應(yīng)在恒容密閉容中進(jìn)行，反應(yīng)混合物只有NO2是有色氣體，因此混合氣體的顏色不再變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；C．化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)是否達(dá)到平衡無(wú)關(guān)，因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)在恒容密閉容中進(jìn)行，反應(yīng)混合物都是氣體，氣體的體積、質(zhì)量始終不變，因此氣體密度始終不變，所以不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；答案為：AB；③根據(jù)平衡移動(dòng)原理，增大壓強(qiáng)，平衡向氣