專項訓(xùn)練化學(xué)反應(yīng)原理綜合題（解析版）1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①

②

反應(yīng)③的_______，平衡常數(shù)_______(用表示)。(2)電噴霧電離等方法得到的(等)與反應(yīng)可得。與反應(yīng)能高選擇性地生成甲醇。分別在和下(其他反應(yīng)條件相同)進行反應(yīng)，結(jié)果如下圖所示。圖中的曲線是_______(填“a”或“b”。、時的轉(zhuǎn)化率為_______(列出算式)。

(3)分別與反應(yīng)，體系的能量隨反應(yīng)進程的變化如下圖所示(兩者歷程相似，圖中以示例)。

(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(ⅱ)直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應(yīng)速率會變慢，則與反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線_______(填“c”或“d”)。(ⅲ)與反應(yīng)，氘代甲醇的產(chǎn)量_______(填“＞”“＜”或“=”)。若與反應(yīng)，生成的氘代甲醇有_______種。【答案】(1)或(2)b(3)Ⅰc=2【詳解】（1）根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)③=(反應(yīng)②-①)，所以對應(yīng)；根據(jù)平衡常數(shù)表達式與熱化學(xué)方程式之間的關(guān)系可知，對應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)或，故答案為：；或；（2）根據(jù)圖示信息可知，縱坐標表示-lg()，即與MO+的微粒分布系數(shù)成反比，與M+的微粒分布系數(shù)成正比。則同一時間內(nèi)，b曲線生成M+的物質(zhì)的量濃度比a曲線的小，證明化學(xué)反應(yīng)速率慢，又因同一條件下降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率減慢，所以曲線b表示的是300K條件下的反應(yīng)；根據(jù)上述分析結(jié)合圖像可知，、時-lg()=0.1，則=10-0.1，利用數(shù)學(xué)關(guān)系式可求出，根據(jù)反應(yīng)可知，生成的M+即為轉(zhuǎn)化的，則的轉(zhuǎn)化率為；故答案為：b；；（3）(ⅰ)步驟Ⅰ涉及的是碳氫鍵的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，所以符合題意的是步驟Ⅰ；(ⅱ)直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應(yīng)速率會變慢，則此時正反應(yīng)活化能會增大，根據(jù)圖示可知，與反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線c；(ⅲ)與反應(yīng)時，因直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應(yīng)速率會變慢，則單位時間內(nèi)產(chǎn)量會下降，但時間足夠長的話，不影響最終產(chǎn)量，則氘代甲醇的產(chǎn)量：=；根據(jù)反應(yīng)機理可知，若與反應(yīng)，生成的氘代甲醇可能為或共2種，故答案為：=；2。2．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）氨是最重要的化學(xué)品之一，我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計算反應(yīng)的_______。(2)研究表明，合成氨反應(yīng)在催化劑上可能通過圖2機理進行(*表示催化劑表面吸附位，表示被吸附于催化劑表面的)。判斷上述反應(yīng)機理中，速率控制步驟(即速率最慢步驟)為_______(填步驟前的標號)，理由是_______。(3)合成氨催化劑前驅(qū)體(主要成分為)使用前經(jīng)還原，生成包裹的。已知屬于立方晶系，晶胞參數(shù)，密度為，則晶胞中含有的原子數(shù)為_______(列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。(4)在不同壓強下，以兩種不同組成進料，反應(yīng)達平衡時氨的摩爾分數(shù)與溫度的計算結(jié)果如下圖所示。其中一種進料組成為，另一種為。(物質(zhì)i的摩爾分數(shù)：)①圖中壓強由小到大的順序為_______，判斷的依據(jù)是_______。②進料組成中含有惰性氣體的圖是_______。③圖3中，當、時，氮氣的轉(zhuǎn)化率_______。該溫度時，反應(yīng)的平衡常數(shù)_______(化為最簡式)?！敬鸢浮?1)(2)(ⅱ)在化學(xué)反應(yīng)中，最大的能壘為速率控制步驟，而斷開化學(xué)鍵的步驟都屬于能壘，由于的鍵能比H-H鍵的大很多，因此，在上述反應(yīng)機理中，速率控制步驟為(ⅱ)(3)(4)合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強越大平衡時氨的摩爾分數(shù)越大圖4【詳解】（1）在化學(xué)反應(yīng)中，斷開化學(xué)鍵要消耗能量，形成化學(xué)鍵要釋放能量，反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和的差，因此，由圖1數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)的。（2）由圖1中信息可知，的，則的鍵能為；的，則H-H鍵的鍵能為。在化學(xué)反應(yīng)中，最大的能壘為速率控制步驟，而斷開化學(xué)鍵的步驟都屬于能壘，由于的鍵能比H-H鍵的大很多，因此，在上述反應(yīng)機理中，速率控制步驟為(ⅱ)。（3）已知屬于立方晶系，晶胞參數(shù)，密度為，設(shè)其晶胞中含有的原子數(shù)為，則晶體密度，解之得，即晶胞中含有的原子數(shù)為。（4）①合成氨的反應(yīng)中，壓強越大越有利于氨的合成，因此，壓強越大平衡時氨的摩爾分數(shù)越大。由圖中信息可知，在相同溫度下，反應(yīng)達平衡時氨的摩爾分數(shù)，因此，圖中壓強由小到大的順序為，判斷的依據(jù)是：合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強越大平衡時氨的摩爾分數(shù)越大。②對比圖3和圖4中的信息可知，在相同溫度和相同壓強下，圖4中平衡時氨的摩爾分數(shù)較小。在恒壓下充入惰性氣體，反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小，各組分的分壓也減小，化學(xué)平衡要朝氣體分子數(shù)增大的方向移動，因此，充入惰性氣體不利于合成氨，進料組成中含有惰性氣體的圖是圖4。③圖3中，進料組成為兩者物質(zhì)的量之比為3:1。假設(shè)進料中氫氣和氮氣的物質(zhì)的量分別為3mol和1mol，達到平衡時氮氣的變化量為xmol，則有：當、時，，解之得，則氮氣的轉(zhuǎn)化率，平衡時、、的物質(zhì)的量分別為、2、，其物質(zhì)的量分數(shù)分別為、、，則該溫度下因此，該溫度時，反應(yīng)的平衡常數(shù)。3．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）硫酸亞鐵在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多用途，如可用作農(nóng)藥防治小麥黑穗病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等。回答下列問題：(1)在氣氛中，的脫水熱分解過程如圖所示：根據(jù)上述實驗結(jié)果，可知_______，_______。(2)已知下列熱化學(xué)方程式：則的_______。(3)將置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：(Ⅰ)。平衡時的關(guān)系如下圖所示。時，該反應(yīng)的平衡總壓_______、平衡常數(shù)_______。隨反應(yīng)溫度升高而_______(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)提高溫度，上述容器中進一步發(fā)生反應(yīng)(Ⅱ)，平衡時_______(用表示)。在時，，則_______，_______(列出計算式)?！敬鸢浮?1)41(2)(a+c-2b)(3)3增大(4)46.26【詳解】（1）由圖中信息可知，當失重比為19.4%時，轉(zhuǎn)化為，則，解之得=4；當失重比為38.8%時，轉(zhuǎn)化為，則，解之得y=1。（2）①②③根據(jù)蓋斯定律可知，①+③-②2可得，則(a+c-2b)。（3）將置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：(Ⅰ)。由平衡時的關(guān)系圖可知,時，，則，因此，該反應(yīng)的平衡總壓3、平衡常數(shù)。由圖中信息可知，隨著溫度升高而增大，因此，隨反應(yīng)溫度升高而增大。（4）提高溫度，上述容器中進一步發(fā)生反應(yīng)(Ⅱ)，在同溫同壓下，不同氣體的物質(zhì)的量之比等于其分壓之比，由于僅發(fā)生反應(yīng)(Ⅰ)時，則，因此，平衡時。在時，，則、，聯(lián)立方程組消去，可得，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求出46.26，則，。4．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。(1)我國古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分析，該制備過程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況，數(shù)值已省略)如下圖所示。700℃左右有兩個吸熱峰，則此時分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化學(xué)式)。

(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下)，副產(chǎn)物為亞硝基硫酸，主要反應(yīng)如下：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述過程中NO2的作用為_______。(ⅱ)為了適應(yīng)化工生產(chǎn)的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是_______(答出兩點即可)。(3)接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.9kJ·mol-1(ⅰ)為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值已略去)與溫度的關(guān)系如下圖所示，下列說法正確的是_______。

a．溫度越高，反應(yīng)速率越大b．α=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率c．α越大，反應(yīng)速率最大值對應(yīng)溫度越低d．可根據(jù)不同下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度(ⅱ)為提高釩催化劑的綜合性能，我國科學(xué)家對其進行了改良。不同催化劑下，溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示，催化性能最佳的是_______(填標號)。

(ⅲ)設(shè)O2的平衡分壓為p，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為αe，用含p和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算)?！敬鸢浮?1)CuOSO3(2)催化劑反應(yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來雜質(zhì)、產(chǎn)率不高（答案合理即可）(3)cdd【詳解】（1）根據(jù)圖示的熱重曲線所示，在700℃左右會出現(xiàn)兩個吸熱峰，說明此時CuSO4發(fā)生熱分解反應(yīng)，從TG圖像可以看出，質(zhì)量減少量為原CuSO4質(zhì)量的一半，說明有固體CuO剩余，還有其他氣體產(chǎn)出，此時氣體產(chǎn)物為SO2、SO3、O2，可能出現(xiàn)的化學(xué)方程式為3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，結(jié)合反應(yīng)中產(chǎn)物的固體產(chǎn)物質(zhì)量和氣體產(chǎn)物質(zhì)量可以確定，該反應(yīng)的產(chǎn)物為CuO、SO2、SO3、O2，故答案為CuO、SO3。（2）(i)根據(jù)所給的反應(yīng)方程式，NO2在反應(yīng)過程中線消耗再生成，說明NO2在反應(yīng)中起催化劑的作用；(ii)近年來，鉛室法被接觸法代替因為在反應(yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、同時作為催化劑的NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來雜質(zhì)影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)率不高（答案合理即可）。（3）(i)a．根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢，a錯誤；b．從圖中所給出的速率曲線可以看出，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率越低反應(yīng)速率越快，但在轉(zhuǎn)化率小于88%的時的反應(yīng)速率圖像并沒有給出，無法判斷α=0.88的條件下是平衡轉(zhuǎn)化率，b錯誤；c．從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率不斷減小，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，c正確；d．從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，這時可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率選擇合適的反應(yīng)溫度以減少能源的消耗，d正確；故答案選cd；(ii)為了提高催化劑的綜合性能，科學(xué)家對催化劑進行了改良，從圖中可以看出標號為d的催化劑V-K-Cs-Ce對SO2的轉(zhuǎn)化率最好，產(chǎn)率最佳，故答案選d；(iii)利用分壓代替濃度計算平衡常數(shù)，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp===；設(shè)SO2初始量為mmol，則平衡時n(SO2)=m-m·αe=m(1-αe)，n(SO3)=m·αe，Kp==，故答案為。5．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）納米碗是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，可以由分子經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。的反應(yīng)機理和能量變化如下：

回答下列問題：(1)已知中的碳氫鍵和碳碳鍵的鍵能分別為和，H-H鍵能為。估算的_______。(2)圖示歷程包含_______個基元反應(yīng)，其中速率最慢的是第_______個。(3)納米碗中五元環(huán)和六元環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)目分別為_______、_______。(4)1200K時，假定體系內(nèi)只有反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)過程中壓強恒定為(即的初始壓強)，平衡轉(zhuǎn)化率為α，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(5)及反應(yīng)的(為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知本實驗條件下，(R為理想氣體常數(shù)，c為截距)。圖中兩條線幾乎平行，從結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是_______。

(6)下列措施既能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，又能增大生成的反應(yīng)速率的是_______(填標號)。a．升高溫度

b．增大壓強

c．加入催化劑【答案】(1)128(2)33(3)610(4)(5)在反應(yīng)過程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同(6)a【詳解】（1）由和的結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)歷程可以看出，中斷裂了2根碳氫鍵，形成了1根碳碳鍵，所以的=，故答案為：128；（2）由反應(yīng)歷程可知，包含3個基元反應(yīng)，分別為：，,,其中第三個的活化能最大，反應(yīng)速率最慢，故答案為：3；3；（3）由的結(jié)構(gòu)分析，可知其中含有1個五元環(huán)，10個六元環(huán)，每脫兩個氫形成一個五元環(huán)，則總共含有6個五元環(huán)，10個六元環(huán)，故答案為：6；10；（4）1200K時，假定體系內(nèi)只有反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)過程中壓強恒定為(即的初始壓強)，平衡轉(zhuǎn)化率為α，設(shè)起始量為1mol，則根據(jù)信息列出三段式為：則，，，該反應(yīng)的平衡常數(shù)=，故答案為：；（5）及反應(yīng)的(為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖。圖中兩條線幾乎平行，說明斜率幾乎相等，根據(jù)(R為理想氣體常數(shù)，c為截距)可知，斜率相等，則說明焓變相等，因為在反應(yīng)過程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同，故答案為：在反應(yīng)過程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同；（6）a．由反應(yīng)歷程可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫，反應(yīng)正向進行，提高了平衡轉(zhuǎn)化率反應(yīng)速率也加快，a符合題意；b．由化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)為正向體積增大的反應(yīng)，加壓，反應(yīng)逆向進行，降低了平衡轉(zhuǎn)化率，b不符合題意；c．加入催化劑，平衡不移動，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，c不符合題意；故答案為：a。6．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過苯乙烯聚合制得。Ⅰ．苯乙烯的制備(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①②③計算反應(yīng)④的_______；(2)在某溫度、下，向反應(yīng)器中充入氣態(tài)乙苯發(fā)生反應(yīng)④，其平衡轉(zhuǎn)化率為50%，欲將平衡轉(zhuǎn)化率提高至75%，需要向反應(yīng)器中充入_______水蒸氣作為稀釋氣(計算時忽略副反應(yīng))；(3)在、下，以水蒸氣作稀釋氣。作催化劑，乙苯除脫氫生成苯乙烯外，還會發(fā)生如下兩個副反應(yīng)：⑤⑥以上反應(yīng)體系中，芳香烴產(chǎn)物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性S()隨乙苯轉(zhuǎn)化率的變化曲線如圖所示，其中曲線b代表的產(chǎn)物是_______，理由是_______；

(4)關(guān)于本反應(yīng)體系中催化劑的描述錯誤的是_______；A．X射線衍射技術(shù)可測定晶體結(jié)構(gòu)B．可改變乙苯平衡轉(zhuǎn)化率C．降低了乙苯脫氫反應(yīng)的活化能D．改變顆粒大小不影響反應(yīng)速率Ⅱ．苯乙烯的聚合苯乙烯聚合有多種方法，其中一種方法的關(guān)鍵步驟是某(Ⅰ)的配合物促進(引發(fā)劑，X表示鹵素)生成自由基，實現(xiàn)苯乙烯可控聚合。(5)引發(fā)劑中活性最高的是_______；(6)室溫下，①在配體L的水溶液中形成，其反應(yīng)平衡常數(shù)為K；②在水中的溶度積常數(shù)為。由此可知，在配體L的水溶液中溶解反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______(所有方程式中計量系數(shù)關(guān)系均為最簡整數(shù)比)?！敬鸢浮?1)+118(2)5(3)苯反應(yīng)④為主反應(yīng)，反應(yīng)⑤⑥為副反應(yīng)，苯乙烯的選擇性最大；在恒溫恒壓下，隨乙苯轉(zhuǎn)化率的增大，反應(yīng)⑤正向移動，反應(yīng)⑥不移動，則曲線b代表產(chǎn)物苯(4)BD(5)C6H5CH2Cl(6)K?Ksp【詳解】（1）根據(jù)蓋斯定律，將①-②-③可得C6H5C2H5(g)?C6H5CH=CH2(g)+H2(g)?H4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/mol；答案為：+118；（2）設(shè)充入H2O(g)物質(zhì)的量為xmol；在某溫度、100kPa下，向反應(yīng)器中充入1mol氣態(tài)乙苯發(fā)生反應(yīng)④。乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，可列三段式，此時平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為1.5mol，此時容器的體積為V；當乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為75%，可列三段式，此時乙苯、苯乙烯、H2物質(zhì)的量之和為1.75mol，混合氣的總物質(zhì)的量為(1.75+x)mol，在恒溫、恒壓時，體積之比等于物質(zhì)的量之比，此時容器的體積為；兩次平衡溫度相同，則平衡常數(shù)相等，則=，解得x=5；答案為：5；（3）曲線a芳香烴產(chǎn)物的選擇性大于曲線b、c芳香烴產(chǎn)物的選擇性，反應(yīng)④為主反應(yīng)，反應(yīng)⑤⑥為副反應(yīng)，則曲線a代表產(chǎn)物苯乙烯的選擇性；反應(yīng)④⑤的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)⑥的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)；在913K、100kPa（即恒溫恒壓）下以水蒸氣作稀釋氣，乙苯的轉(zhuǎn)化率增大，即減小壓強，反應(yīng)④⑤都向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)⑥平衡不移動，故曲線b代表的產(chǎn)物是苯；答案為：苯；反應(yīng)④為主反應(yīng)，反應(yīng)⑤⑥為副反應(yīng)，苯乙烯的選擇性最大；在恒溫恒壓下，隨乙苯轉(zhuǎn)化率的增大，反應(yīng)⑤正向移動，反應(yīng)⑥不移動，則曲線b代表產(chǎn)物苯；（4）A．測定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀，即用X射線衍射技術(shù)可測定Fe2O3晶體結(jié)構(gòu)，A項正確；B．催化劑不能使平衡發(fā)生移動，不能改變乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，B項錯誤；C．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，故Fe2O3可降低乙苯脫氫反應(yīng)的活化能，C項正確；D．催化劑顆粒大小會影響接觸面積，會影響反應(yīng)速率，D項錯誤；答案選BD。（5）電負性Cl＞Br＞I，則極性C—Cl鍵＞C—Br鍵＞C—I鍵，則C6H5CH2Cl更易生成自由基，即活性最高的是C6H5CH2Cl；答案為：C6H5CH2Cl；（6）Cu+在配體L的水溶液中形成[Cu(L)2]+，則Cu++2L?[Cu(L)2]+的平衡常數(shù)K=；CuBr在水中的溶度積常數(shù)Ksp=c(Cu+)?c(Br-)；CuBr在配體L的水溶液中溶解反應(yīng)為CuBr+2L?[Cu(L)2]++Br-，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為==K?Ksp；答案為：K?Ksp。7．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）一定條件下，水氣變換反應(yīng)的中間產(chǎn)物是。為探究該反應(yīng)過程，研究水溶液在密封石英管中的分子反應(yīng)：Ⅰ．Ⅱ．研究發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中，僅對反應(yīng)Ⅰ有催加速作用；反應(yīng)Ⅰ速率遠大于反應(yīng)Ⅱ，近似認為反應(yīng)Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態(tài)。忽略水電離，其濃度視為常數(shù)。回答下列問題：(1)一定條件下，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的焓變分別為、，則該條件下水氣變換反應(yīng)的焓變_____(用含的代數(shù)式表示)。(2)反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率方程為：，k為反應(yīng)速率常數(shù)。溫度下，電離平衡常數(shù)為，當平衡濃度為時，濃度為_____，此時反應(yīng)Ⅰ應(yīng)速率_____(用含和k的代數(shù)式表示)。(3)溫度下，在密封石英管內(nèi)完全充滿水溶液，使分解，分解產(chǎn)物均完全溶于水。含碳物種濃度與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖所示(忽略碳元素的其他存在形式)。時刻測得的濃度分別為，反應(yīng)Ⅱ達平衡時，測得的濃度為。體系達平衡后_____(用含y的代數(shù)式表示，下同)，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為_____。相同條件下，若反應(yīng)起始時溶液中同時還含有鹽酸，則圖示點中，的濃度峰值點可能是_____(填標號)。與不同鹽酸相比，達濃度峰值時，濃度_____(填“增大”“減小”或“不變”)，的反應(yīng)_____(填“增大”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮?1)－(2)(3)a減小不變【詳解】（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)II-反應(yīng)I＝水氣變換反應(yīng)，故水氣變換反應(yīng)的焓變＝－；（2）T1溫度時，HCOOH建立電離平衡：，c(HCOO－)＝c(H＋)，故c(H＋)＝。。（3）t1時刻時，c(CO)達到最大值，說明此時反應(yīng)I達平衡狀態(tài)。此時故t1時刻c(HCOOH)＝1.0－0.70－0.16＝0.14mol·L－1，K(I)＝。t1時刻→反應(yīng)II達平衡過程，則c(H2)＝b＋0.16＝y(tǒng)，b＝(y－0.16)mol·L－1，c(HCOOH)＝0.14－a－b＝0.3－a－y，c(CO)＝a＋0.7，K(I)＝，a＝。故＝，K(II)＝。加入0.1mol·L－1鹽酸后，H＋對反應(yīng)I起催化作用，加快反應(yīng)I的反應(yīng)速率，縮短到達平衡所需時間，故CO濃度峰值提前，由于時間縮短，反應(yīng)Ⅱ消耗的HCOOH減小，體系中HCOOH濃度增大，導(dǎo)致CO濃度大于t1時刻的峰值，故c(CO)最有可能在a處達到峰值。此時c(CO2)會小于不含鹽酸的濃度，＝K(I)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則的值不變。8．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng)，可用于制氫。水煤氣變換反應(yīng)：

該反應(yīng)分兩步完成：

請回答：(1)_______。(2)恒定總壓和水碳比[]投料，在不同條件下達到平衡時和的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分數(shù))如下表：條件10.400.400條件20.420.360.02①在條件1下，水煤氣變換反應(yīng)的平衡常數(shù)___________。②對比條件1，條件2中產(chǎn)率下降是因為發(fā)生了一個不涉及的副反應(yīng)，寫出該反應(yīng)方程式____。(3)下列說法正確的是______。A．通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入B．恒定水碳比，增加體系總壓可提高的平衡產(chǎn)率C．通入過量的水蒸氣可防止被進一步還原為D．通過充入惰性氣體增加體系總壓，可提高反應(yīng)速率(4)水煤氣變換反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，需在多個催化劑反應(yīng)層間進行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱(如圖1所示)，保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進行。①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b-c段對應(yīng)降溫操作的過程，實現(xiàn)該過程的一種操作方法是______。A．按原水碳比通入冷的原料氣

B．噴入冷水(蒸氣)

C．通過熱交換器換熱②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，在圖3中作出平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線____。(5)在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，水煤氣變換反應(yīng)的歷程包含反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附(快速)、反應(yīng)及產(chǎn)物分子脫附等過程。隨著溫度升高，該反應(yīng)的反應(yīng)速率先增大后減小，其速率減小的原因是________?！敬鸢浮?1)6(2)2CO+3H2?CH4+H2O(3)AC(4)AC(5)溫度過高時，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致其反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減小；溫度過高還會導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小【詳解】（1）設(shè)方程式①

②

③

根據(jù)蓋斯定律可知，③=①-②，則；（2）①條件1下沒有甲烷生成，只發(fā)生了水煤氣變換反應(yīng)，該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)。設(shè)在條件1下平衡時容器的總體積為V，參加反應(yīng)的一氧化碳為xmol，根據(jù)已知信息可得以下三段式：，解得x=4；則平衡常數(shù)；②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，有甲烷生成，且該副反應(yīng)沒有二氧化碳參與，且氫氣的產(chǎn)率降低，則該方程式為：CO+3H2?CH4+H2O；（3）A．一氧化碳和氫氣都可以和氧氣反應(yīng)，則通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入，A正確；B．該反應(yīng)前后氣體計量系數(shù)相同，則增加體系總壓平衡不移動，不能提高平衡產(chǎn)率，B錯誤；C．通入過量的水蒸氣可以促進四氧化三鐵被氧化為氧化鐵，水蒸氣不能將鐵的氧化物還原為單質(zhì)鐵，但過量的水蒸氣可以降低體系中CO和H2的濃度，從而防止鐵的氧化物被還原為單質(zhì)鐵，C正確；D．若保持容器的體積不變，通過充入惰性氣體增加體系總壓，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變，D錯誤；故選AC；（4）①A．按原水碳比通入冷的原料氣，可以降低溫度，同時化學(xué)反應(yīng)速率稍減小，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率稍減小，與圖中變化相符，A正確；B．噴入冷水(蒸氣)，可以降低溫度，但是同時水蒸氣的濃度增大，會導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率增大，與圖中變化不符，B錯誤；C．通過熱交換器換熱，可以降低溫度，且不改變投料比，同時化學(xué)反應(yīng)速率稍減小，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率稍減小，與圖中變化相符，C正確；故選AC；②增大水蒸氣的濃度，平衡正向移動，則一氧化碳的的平衡轉(zhuǎn)化率增大，會高于原平衡線，故圖像為：；（5）反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附是一個放熱的快速過程，溫度過高時，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致其反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減小；溫度過高還會導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小。9．（2023·廣東深圳·翠園中學(xué)校考模擬預(yù)測）我國在應(yīng)對氣候變化工作中取得顯著成效，并向國際社會承諾2030年實現(xiàn)“碳達峰”，2060年實現(xiàn)“碳中和”。因此將轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品成為科學(xué)家研究的重要課題。異丁烯作為汽油添加劑的主要成分，可利用異丁烷與反應(yīng)來制備。反應(yīng)I：反應(yīng)II：已知：回答下列問題：(1)已知：異丁烷，異丁烯，CO的燃燒熱熱化學(xué)方程式的焓變分別為，，，則___________(用題目給的反應(yīng)焓變來表示)(2)向恒容密閉容器中加入和，利用反應(yīng)Ⅰ制備異丁烯。已知。已知正反應(yīng)速率表示為，逆反應(yīng)速率表示為，其中、為速率常數(shù)。①圖中能夠代表的曲線為___________(填“”“”“”或“”)。②溫度為時，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)___________，平衡時轉(zhuǎn)化率___________50％(填“>”、“=”、“<”)。(3)重整技術(shù)是實現(xiàn)“碳中和”的一種理想的利用技術(shù)，反應(yīng)為：。在時，將和按物質(zhì)的量之為充入密閉容器中，分別在無催化劑及催化下反應(yīng)相同時間，測得的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示：①a點轉(zhuǎn)化率相等的原因是___________。②在、900℃、催化條件下，將、、按物質(zhì)的量之比為充入密閉容器，的平衡轉(zhuǎn)化率為，此時平衡常數(shù)___________(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)；寫出含、n、p的計算表達式)。(4)相比于反應(yīng)II直接脫氫，有人提出加入適量空氣。采用異丁烷氧化脫氫的方法制備異丁烯，發(fā)生反應(yīng)相比于異丁烷直按脫氫制備丁烯。從產(chǎn)率角度分析該方法的優(yōu)點是___________。(5)利用電化學(xué)可以將有效轉(zhuǎn)化為，裝置如圖所示。裝置工作時，陰極除有生成外，還可能生成副產(chǎn)物降低電解效率。陰極生成的副產(chǎn)物可能是___________，標準狀況下，當陽極生成的體積為時，測得陰極區(qū)內(nèi)的，則電解效率為___________。(忽略電解前后液體積的變化)已知：電解效率=×100％。【答案】(1)(2)L31>(3)溫度較高，催化劑失活(4)空氣中氧氣與產(chǎn)物氫氣反應(yīng)生成水，同時惰性的氮氣加入該分子數(shù)增加的反應(yīng)中，二者均可使平衡正向移動，提高異丁烯產(chǎn)率(5)H275%【詳解】（1）給反應(yīng)I編為序號①；反應(yīng)II編為序號②：③；④；⑤，根據(jù)蓋斯定律可得出目標方程式①=③-④-⑤-②，即可得，故答案為：；（2）①溫度越高，反應(yīng)速率越快，k正、k逆越大，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則k正增大的倍數(shù)大于k逆，則圖中能夠代表k送的曲線為L3；②反應(yīng)達到平衡時，v正=v逆，則k正c[CH3CH(CH3)CH3]·c(CO2)=k逆c[CH2=c(CH3)2]c(H2O)×c(CO)，K===1，假設(shè)CH3CH(CH3)CH3的轉(zhuǎn)化率為50%，Qc===0.5<K=1，反應(yīng)正向移動，則平衡時CH3CH(CH3)CH3的轉(zhuǎn)化率大于50%；故答案為：L3；1；>；（3）①由圖可知，a點CO2的轉(zhuǎn)化率小于平衡轉(zhuǎn)化率率，說明反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，但在無催化劑及ZrO2催化下反應(yīng)相同時間，測得CO2的轉(zhuǎn)化率相等，說明催化劑失去活性，②設(shè)起始CO2、CH4、H2O物質(zhì)的量為1mol、1mol、nmol，列化學(xué)平衡三段式混合氣體總物質(zhì)的量為(1-a+1-a+2a+2a+n)=(2+2a+n)mol，Kp===；故答案為：溫度較高，催化劑失活；；（4）從產(chǎn)率角度分析其優(yōu)點是空氣中氧氣與產(chǎn)物氫氣反應(yīng)生成水，同時惰性的氮氣加入該分子數(shù)增加的反應(yīng)中，二者均可使平衡正向移動，提高異丁烯產(chǎn)率，故答案為：空氣中氧氣與產(chǎn)物氫氣反應(yīng)生成水，同時惰性的氮氣加入該分子數(shù)增加的反應(yīng)中，二者均可使平衡正向移動，提高異丁烯產(chǎn)率；（5）在陰極氫離子也易得到電子轉(zhuǎn)化為H2，則陰極生成的副產(chǎn)物可能是H2；標準狀況下，當陽極生成氧氣體積為224mL時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.04mol，測得陰極區(qū)內(nèi)的c(HCOO-)=0.015mol/L，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.015mol/L×1L×2=0.03mol，電解效率為=75%，故答案為：H2；75%。10．（2023·云南楚雄·統(tǒng)考模擬預(yù)測）O3具有殺菌消毒作用，但是O3含量過大時對人體有害。已知O3的氧化能力比O2的強，O3氧化2-甲基-2-丁烯(C5H10)的有關(guān)反應(yīng)如下：①C5H10(g)+2O3(g)CH3COCH3(g)+CH3CHO(g)+2O2(g)

ΔH1<0②CH3CHO(g)+O3(g)CH3COOH(g)+O2(g)

ΔH2<0(1)C5H10(g)+3O3(g)CH3COCH3(g)+CH3COOH(g)+3O2(g)

ΔH=___________。(用含ΔH1和ΔH2的代數(shù)式表示)(2)在一定溫度下，向剛性密閉容器中充入1molC5H10(g)和4molO3(g)，發(fā)生反應(yīng)：C5H10(g)+3O3(g)CH3COCH3(g)+CH3COOH(g)+3O2(g)。下列敘述正確的是___________。(填標號)A．達到平衡時，O2的體積分數(shù)小于50%B．混合氣體的密度不隨時間變化時達到平衡狀態(tài)C．加入催化劑，不能提高單位時間內(nèi)2-甲基-2-丁烯的轉(zhuǎn)化率D．平衡后，及時分離出CH3COOH，能提高CH3COCH3的平衡產(chǎn)率(3)在密閉容器中充入C5H10(g)和O3(g)，發(fā)生反應(yīng)C5H10(g)+3O3(g)CH3COCH3(g)+CH3COOH(g)+3O2(g)

ΔH，測得C5H10的平衡轉(zhuǎn)化率[α(C5H10)]與溫度。壓強的關(guān)系如圖1所示。①一定壓強下，隨著溫度升高，C5H10的平衡轉(zhuǎn)化率降低，原因是___________。②根據(jù)圖1可知，p1___________(填“>”、“<”或“=”)p2，判斷依據(jù)是___________。(4)在一定溫度下，向一恒容密閉容器中充入一定量O3，發(fā)生反應(yīng)2O33O2，氣體總壓強與時間關(guān)系如圖2所示。0~10min時，O2分壓變化率為___________kPa·min-1(5)一定溫度、總壓強保持在96.0kPa下，向一密閉容器中充入1molC5H10(g)和3molO3(g)發(fā)生反應(yīng)①和反應(yīng)②，一段時間后達到平衡，測得C5H10的轉(zhuǎn)化率為80%，CH3COOH的物質(zhì)的量與C5H10相同。計算反應(yīng)①的平衡常數(shù)Kp=___________kPa．(用分壓計算的平衡常數(shù)為Kp，分壓等于總壓×物質(zhì)的量分數(shù))(6)最新技術(shù)是以固體聚合物電解質(zhì)(SPE)膜為復(fù)合電極，酸性溶液為電解質(zhì)溶液，電解水制備臭氧。陽極上的電極反應(yīng)式為___________?！敬鸢浮?1)ΔH1+ΔH2(2)AD(3)該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動<該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，減小壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動(4)3(5)108(6)3H2O-6e-=6H++O3↑【詳解】（1）已知：①C5H10(g)+2O3(g)CH3COCH3(g)+CH3CHO(g)+2O2(g)

ΔH1②CH3CHO(g)+O3(g)CH3COOH(g)+O2(g)

ΔH2由蓋斯定律可知，①+②得：C5H10(g)+3O3(g)CH3COCH3(g)+CH3COOH(g)+3O2(g)，則ΔH=ΔH1+ΔH2；（2）A．當反應(yīng)完全進行時，O2的體積分數(shù)等于50%，由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，進行不完全，故達到平衡時，O2的體積分數(shù)小于50%，A正確；B．容器體積和氣體總質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度始終不變，因此不能說明反應(yīng)已達平衡，B錯誤；C．加入催化劑可以改變反應(yīng)的速率，故在反應(yīng)達到平衡之前，可以能提高單位時間內(nèi)2-甲基-2-丁烯的轉(zhuǎn)化率，C錯誤；D．平衡后，及時分離出CH3COOH，導(dǎo)致平衡正向移動，從而能提高CH3COCH3的平衡產(chǎn)率，D正確；故選AD；（3）①該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故在一定壓強下，隨著溫度升高，C5H10的平衡轉(zhuǎn)化率降低；②反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，相同條件下，減小壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，使得C5H10的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故p1<p2；（4）根據(jù)阿伏伽德羅定律可知，相同條件下，物質(zhì)的壓強比等于其物質(zhì)的量之比；由圖可知，0~10min時，總壓強增加10kPa，反應(yīng)2O33O2為氣體分子數(shù)增加1的反應(yīng)，則反應(yīng)后氧氣分壓為3×10kPa=30kPa，O2分壓變化率為kPa·min-1；（5）一定溫度、總壓強保持在96.0kPa下，向一密閉容器中充入1molC5H10(g)和3molO3(g)發(fā)生反應(yīng)①和反應(yīng)②，一段時間后達到平衡，測得C5H10的轉(zhuǎn)化率為80%，則反應(yīng)0.8molC5H10(g)、平衡時CH3COOH的物質(zhì)的量與C5H10相同，均為0.2mol；則平衡時總的物質(zhì)的量為4.8mol，C5H10(g)、O3(g)、CH3COCH3(g)、CH3CHO(g)、O2(g)分別為0.2mol、1.2mol、0.8mol、0.6mol、1.8mol，分壓分別為4kPa、24kPa、16kPa、12kPa、36kPa，則；（6）酸性溶液為電解質(zhì)溶液，電解水制備臭氧，則陽極上的反應(yīng)為水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成臭氧和氫離子，電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=6H++O3↑。11．（2023·海南?？凇ずＤ先A僑中學(xué)?？寄M預(yù)測）油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①

kJ·mol②

kJ·mol計算反應(yīng)③的_______kJ·mol；反應(yīng)③能夠自發(fā)的條件是_______(填“低溫”或“高溫”或“任何溫度”)。(2)在1000℃時，反應(yīng)①的kJ·mol，反應(yīng)③的kJ·mol。已知(R為常數(shù)，T為溫度，K為平衡常數(shù))，據(jù)此分析反應(yīng)③處理的工藝方法的優(yōu)點是_______。(3)在不同溫度、反應(yīng)壓強為100kPa，進料比分別為a、b、c的條件下，反應(yīng)③平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示，則a、b、c由大到小的順序為_______；溫度越高，反應(yīng)③平衡轉(zhuǎn)化率越大的原因是_______。(4)在T℃、pkPa條件下，將的混合氣進行反應(yīng)③，同時發(fā)生副反應(yīng)，達到平衡時，的轉(zhuǎn)化率為80%，的轉(zhuǎn)化率為90%，則反應(yīng)③的_______(列出計算式即可)。【答案】(1)+261高溫(2)反應(yīng)③平衡常數(shù)更大，平衡時硫化氫的轉(zhuǎn)化率更高(3)a>b>c反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(4)【詳解】（1）①2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)ΔH1=+180kJ?mol?1②CH4(g)+S2(g)?CS2(g)+2H2(g)ΔH2=+81kJ?mol?1由蓋斯定律可知，①+②得反應(yīng)③CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)，則ΔH3=+261kJ?mol?1；反應(yīng)為熵增的吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)③能夠自發(fā)的條件是高溫；（2）在1000℃時，已知ΔG=?RTlnK，則反應(yīng)①的lnK==、反應(yīng)③的lnK==，故反應(yīng)③平衡常數(shù)更大，平衡時硫化氫的轉(zhuǎn)化率更高；（3）相同條件下，增加甲烷的投料，平衡正向移動，會促進硫化氫的轉(zhuǎn)化，故a、b、c由大到小的順序為a>b>c；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度越高，平衡正向移動，導(dǎo)致反應(yīng)③H2S平衡轉(zhuǎn)化率增大；（4）已知：在T℃、ρkPa條件下，將n(H2S):n(CH4)=1:1的混合氣進行反應(yīng)③，同時發(fā)生副反應(yīng)CH4(g)?C(s)+2H2(g)，假設(shè)硫化氫、甲烷投料均為1mol，達到平衡時，H2S的轉(zhuǎn)化率為80%，CH4的轉(zhuǎn)化率為90%，則：則平衡是甲烷、硫化氫、二硫化碳、氫氣的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.2mol、0.4mol、2.6mol，總的物質(zhì)的量為3.3mol，甲烷、硫化氫、二硫化碳、氫氣分壓分別為pkPa、pkPa、pkPa、pkPa，故則反應(yīng)③的Kp=；12．（2023·遼寧沈陽·遼寧實驗中學(xué)?？寄M預(yù)測）國家提出2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標，利用加氫制甲醇將成為實現(xiàn)目標的最佳路徑．利用加氫制甲醇的有關(guān)反應(yīng)如下：(1)已知：反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下．化學(xué)鍵鍵能803436414326464則____________kJ?mol?1。(2)在不同溫度、壓強和相同催化劑條件下，初始時加入、發(fā)生上述反應(yīng)，測得的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度和壓強的變化如圖所示。①壓強：、、的關(guān)系為_____________。②250℃、條件下，此時反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)_________(用含的代數(shù)式表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。③要使反應(yīng)在一定條件下建立的平衡正向移動，可采取的措施有__________(填字母)。A．縮小反應(yīng)容器的容積

B．恒壓條件下充入He氣

C．升高溫度

D．降低溫度E．使用合適的催化劑

F．從平衡體系中及時分離出(3)實際合成反應(yīng)時，不同條件下，、的體積比為1:3反應(yīng)時，會有生成。在恒壓條件下，某時間段內(nèi)選擇性(選擇性)和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示：合成甲醇最適宜的溫度為________；a、b兩點的轉(zhuǎn)化率：a點__________b點(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是__________________?！敬鸢浮?1)?46(2)ADF(3)230℃<b點時的產(chǎn)率比a點高，但的選擇性比a點低，說明b點的轉(zhuǎn)化率比a點高【詳解】（1）根據(jù)焓變等于斷鍵吸收的熱量減去成鍵放出的熱量，則△H；故答案為：?46。（2）①該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，在250℃時從下到上，氫氣轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，說明是增大壓強，則壓強：、、的關(guān)系為；故答案為：。②250℃、條件下，建立三段式，，解得，此時反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)；故答案為：。③A．縮小反應(yīng)容器的容積，相當于增大壓強，平衡正向移動，故A符合題意；B．恒壓條件下充入He氣，壓強增大，但反應(yīng)物濃度未變，速率不變，平衡不移動，故B不符合題意；C．升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動即逆向移動，故C不符合題意；D．降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動即正向移動，故D符合題意；E．使用合適的催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，故E不符合題意；F．從平衡體系中及時分離出，減小生成物濃度，平衡正向移動，故F符合題意；綜上所述，答案為：ADF。（3）根據(jù)圖中信息甲醇的最大產(chǎn)率再溫度230℃，因此合成甲醇最適宜的溫度為230℃；產(chǎn)率等于二氧化碳的轉(zhuǎn)化率乘以甲醇的選擇性，根據(jù)圖中信息b點時的產(chǎn)率比a點高，但的選擇性比a點低，說明b點的轉(zhuǎn)化率比a點高，因此a、b兩點的轉(zhuǎn)化率：a點＜b點；故答案為：230℃；＜；b點時的產(chǎn)率比a點高，但的選擇性比a點低，說明b點的轉(zhuǎn)化率比a點高。13．（2023·海南?？凇そy(tǒng)考模擬預(yù)測）(尿素)是一種重要的化工產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：(1)尿素的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。已知尿素熔點：132.7℃，丙酮熔點：-94.9℃。二者相對分子質(zhì)量相近，結(jié)構(gòu)相似，尿素的熔點高于丙酮的原因是___________。(2)工業(yè)上，用CO2和NH3制備尿素，總反應(yīng)分兩個基元反應(yīng)：①②反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。該反應(yīng)的決速步驟是基元反應(yīng)___________(填“①”或“②”)，合成尿素的總反應(yīng)自發(fā)進行的條件是___________(填“較高溫度”或“較低溫度”)。(3)碳酸丙烯酯(PC)是鋰離子電池的常用溶劑，工業(yè)上常用尿素合成碳酸丙烯酯。已知：碳酸丙烯酯(PC)的沸點為242℃；1，2-丙二醇(PG)的沸點為185℃；尿素在160℃以上分解。以PG和尿素為原料合成PC的反應(yīng)如下：

在某恒容密閉容器中加入物質(zhì)的量之比為2:1的PG和尿素，加入催化劑充分反應(yīng)，測得相同時間內(nèi)不同溫度下PC的收率如圖所示(PC的收率)。①190℃以上，PC的收率降低的主要原因可能是___________(答一條)。②若a點為平衡點，則該點溫度下PG的平衡轉(zhuǎn)化率為___________?！敬鸢浮?1)尿素分子間能形成氫鍵(2)②較低溫度(3)尿素分解(或副反應(yīng)增多)42.5%【詳解】（1）尿素的相對分子質(zhì)量為60，丙酮的相對分子質(zhì)量為58，二者相對分子質(zhì)量相近，結(jié)構(gòu)相似，但尿素分子中含有-NH2，能形成分子間的氫鍵，而丙酮分子中含有的-CH3不能形成分子間的氫鍵，所以尿素的熔點高于丙酮，其原因是：尿素分子間能形成氫鍵。（2）從圖中可以看出，反應(yīng)②的活化能遠大于反應(yīng)①，正反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，所以該反應(yīng)的決速步驟是基元反應(yīng)②，合成尿素的總反應(yīng)為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H＜0，其ΔS＜0，所以該反應(yīng)自發(fā)進行的條件是較低溫度。（3）假設(shè)在某恒容密閉容器中加入PG的物質(zhì)的量為2mol，尿素的物質(zhì)的量為1mol，加入催化劑充分反應(yīng)，測得170℃下PC的收率為85%。①題中信息顯示，尿素在160℃以上開始分解，但190℃以上，PC的收率才開始降低，則160℃~190℃之間，尿素的分解量不大，但反應(yīng)速率增大很多；190℃以上，尿素分解量增大，也可能是發(fā)生其他反應(yīng)。所以主要原因可能是尿素分解(或副反應(yīng)增多)。②若a點為平衡點，則該點溫度下PC的收率為85%，則生成PC的物質(zhì)的量為1mol×85%=0.85mol，消耗PG的物質(zhì)的量為0.85mol，PG的平衡轉(zhuǎn)化率為=42.5%?！军c睛】反應(yīng)物的分解量增大，必然導(dǎo)致主反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，PC的收率降低。14．（2023·遼寧鞍山·鞍山一中校考模擬預(yù)測）丙醛是一種重要的有機原料，在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在銠催化劑作用下，乙烯羰基合成丙醛涉及的反應(yīng)如下：主反應(yīng)Ⅰ：副反應(yīng)Ⅱ：回答下列問題：(1)T℃時，向恒壓容器中充入0.2mol、0.2mol和0.2molCO(g)，若在該條件下只發(fā)生主反應(yīng)Ⅰ：①達平衡時，放出15.48kJ的能量；若向相同容器中充入0.4mol，在相同條件下達到平衡時，吸收20.64kJ的能量，則反應(yīng)Ⅰ的___________kJ/mol。②下列說法能說明反應(yīng)I達到平衡的是()A、CO的消耗速率等于的生成速率B、氣體的密度不再隨時間改變C、平衡常數(shù)K不再隨時間改變D、氣體平均摩爾質(zhì)量不再隨時間改變(2)在恒壓密閉容器中，通入1mol、1molCO和一定物質(zhì)的量的，在一定溫度和銠催化劑作用下，發(fā)生上述反應(yīng)，測得的轉(zhuǎn)化率(α)和丙醛選擇性(x)隨變化關(guān)系如圖1所示。表示乙烯轉(zhuǎn)化率的曲線是___________(填a或b)(3)保持溫度不變，在恒容反應(yīng)器中，按照投料，發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)，起始總壓為3pkPa，反應(yīng)達到平衡時的轉(zhuǎn)化率為80%，的選擇性為25%，則的轉(zhuǎn)化率為___________%，反應(yīng)Ⅰ的___________(用含p的代數(shù)式表示)。(4)在恒壓條件下，按照投料，勻速通入裝有催化劑的反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ，相同時間內(nèi)，測得不同溫度下的轉(zhuǎn)化率(α)如圖2中曲線n所示(圖2中，曲線m表示相同條件下的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。測得___________(填“>”、“=”、“<”)，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是___________?！敬鸢浮?1)-129BD(2)b(3)80(4)>之后，隨溫度升高，催化劑活性降低，催化劑對速率降低的影響強于溫度升高對速率加快的影響【詳解】（1）①向恒壓容器中充入0.2molC2H4、0.2molH2和0.2molCO，反應(yīng)正向進行，達到平衡時放出15.48kJ的能量，向相同容器中充入0.4molCH3CH2CHO，反應(yīng)逆向進行，達到的平衡與原平衡相同，吸收20.64kJ的能量，則該反應(yīng)的ΔH1=(-15.48-20.64÷2)kJ/mol×5=-129kJ/mol。②A．CO的消耗速率等于CH3CH2CHO的生成速率，兩者都表示正反應(yīng)速率，無法說明反應(yīng)達到平衡，A錯誤；B．反應(yīng)在恒壓容器中進行且不是等體積反應(yīng)，隨著反應(yīng)進行，容器的體積發(fā)生變化，氣體總質(zhì)量不變，則氣體密度不斷變化，氣體的密度不變可說明反應(yīng)達到平衡，B正確；C．平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，溫度不變的情況下K值不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，C錯誤；D．該反應(yīng)不是等體積反應(yīng)，隨著反應(yīng)進行，氣體的物質(zhì)的量不斷變化，氣體平均摩爾質(zhì)量不斷變化，氣體平均摩爾質(zhì)量不變說明反應(yīng)達到平衡，D正確；故答案選BD。（2）隨著的增大，反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ化學(xué)平衡均正向移動，乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率不斷增大，但是較大時，反應(yīng)Ⅱ進行程度增大，導(dǎo)致丙醛選擇性減小且乙烯的轉(zhuǎn)化率趨于穩(wěn)定，則表示乙烯轉(zhuǎn)化率的曲線為b。（3）不妨令n(C2H4)：n(CO)：n(H2)=1mol，達到平衡時C2H4的轉(zhuǎn)化率為80%，即反應(yīng)掉C2H40.8mol，C2H6的選擇性為25%，則生成的C2H6有0.8mol×25%=0.2mol，則反應(yīng)Ⅱ消耗的H2有0.2mol，消耗的C2H4有0.2mol，反應(yīng)Ⅰ消耗的C2H4為0.6mol，消耗的H2為0.6mol，共消耗H20.8mol，H2的轉(zhuǎn)化率