第91頁（共91頁）2026高考化學(xué)復(fù)習(xí)新題速遞之化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（解答大題）（2025年7月）一．解答題（共20小題）1．（2025?沈河區(qū)校級三模）CO2作為主要的溫室氣體，對人類的生產(chǎn)生活有著重要影響，H2還原CO2是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的有效途徑之一，相關(guān)的反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2反應(yīng)Ⅲ：CO2（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH3反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常數(shù)與溫度變化關(guān)系如圖1所示。（1）有利于提高CO2合成CH3OH的條件是。（從溫度和壓強(qiáng)角度回答）（2）ΔH1ΔH3的取值范圍是（3）一定條件下，向體積為5L的恒溫密閉容器中加入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，平衡時(shí)，容器中H2的濃度為0.25mol?L﹣1，CH3OH的濃度0.1mol?L﹣1，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為。（4）H2還原能力（S）可衡量CO2轉(zhuǎn)化率，已知S＝Δn（CO2）/Δn（H2），即相同時(shí)間段內(nèi)CO2與H2物質(zhì)的量變化量之比。常壓下H2和CO2按物質(zhì)的量之比3：1投料，反應(yīng)相同時(shí)間，H2和CO2轉(zhuǎn)化率如圖2所示。①在400～1000℃范圍內(nèi)，S值的變化趨勢是（填字母）。A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大②由圖像可知，H2轉(zhuǎn)化率在600℃時(shí)大于400℃，其原因是。③溫度較低時(shí)，兩條曲線重合的原因是。（5）CO2分子中存在二套大π鍵，表示為Π3即三個(gè)原子共用四個(gè)電子形成的大Ⅱ鍵，則HC，N中大Ⅱ鍵可表示為。2．（2025?天河區(qū)二模）當(dāng)前我國處于“碳達(dá)峰、碳中和”的關(guān)鍵時(shí)期。因此，含碳化合物的綜合利用，有效緩解溫室效應(yīng)成為研究熱點(diǎn)。Ⅰ.CH4的制備一直以來是有機(jī)合成、化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。（1）Ni催化CO2加H2形成CH4與CO，其歷程如圖1所示（吸附在催化劑表面的物種用“標(biāo)注）。①其中有*H參與的反應(yīng)歷程有（填反應(yīng)序號）。②基態(tài)Ni的電子排布式為。③光催化還原法實(shí)現(xiàn)CO3甲烷化可能的反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。該過程可描述為：光照條件下，催化劑TiO2的價(jià)帶（VB）中的電子激發(fā)至導(dǎo)帶（CB）中，價(jià)帶中形成電子空穴（h+）。請寫出價(jià)帶中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)式：。Ⅱ.CH4的多元利用一直以來是有機(jī)合成、化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。（2）CO2—CH4重整反應(yīng)制備水煤氣是一種生產(chǎn)高附加值化學(xué)品的低碳過程。在減少溫室氣體排放的同時(shí)，可充分利用碳資源，其主要反應(yīng)包括：主反應(yīng)a：CH4（g）+CO2（g）?2H2（g）+2CO（g）副反應(yīng)b：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH＞0已知：①主反應(yīng)a的ΔH＝。（選用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的表達(dá)式表示）②在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比n（CH4）：n（CO2）＝1：1條件下，CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是。A.升高溫度有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.若向該體系中通入N2，則CH4的轉(zhuǎn)化率減小D.800K時(shí)，反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值，改變除溫度外的其他條件，CH4轉(zhuǎn)化率均不能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值③請將CO2—CH4重整反應(yīng)平衡常數(shù)（K）與溫度(1T)的關(guān)系變化趨勢繪制在如圖中。（3）工業(yè)上也常用CH4—H2O（g）重整制備H2，體系中發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)c：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）反應(yīng)d：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）已知：對于反應(yīng)mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g），Kx=χ在恒溫恒壓條件下，1molCH4（g）和2molH2O（g）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CH4（g）的轉(zhuǎn)化率為α，CO2（g）的物質(zhì)的量為βmol。則反應(yīng)c的平衡常數(shù)KX＝。（寫出含有α、β的計(jì)算式）3．（2025?鎮(zhèn)海區(qū)校級二模）乙酸乙酯在工業(yè)上有著廣泛的用途。以乙烯、乙酸為原料，硫酸或雜多酸作催化劑制備乙酸乙酯，反應(yīng)原理為CH2＝CH2（g）+CH3COOH（g）?CH3COOC2H5（l）ΔH。回答下列問題：（1）一定條件下，在一個(gè)密閉容器中，通入各1mol的乙烯和乙酸氣體，發(fā)生上述反應(yīng)。①若保持溫度和壓強(qiáng)不變，下列描述能說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡的是（填字母）。A.單位時(shí)間內(nèi)，消耗乙烯和生成乙酸的物質(zhì)的量相同B.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化C.C2H4的濃度不再變化D.體系中乙烯和乙酸的轉(zhuǎn)化率相等②分別在壓強(qiáng)p1和p2下，相同時(shí)間內(nèi)測得乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。在其它條件不變的情況下，若p1大于p2，在圖中畫出p2的曲線。（2）工業(yè)上多采用乙酸過量的方法，將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110℃左右發(fā)生酯化反應(yīng)并回流，直到塔頂溫度達(dá)到70～71℃，開始從塔頂出料。已知純物質(zhì)和相關(guān)恒沸混合物的常壓沸點(diǎn)如表：純物質(zhì)沸點(diǎn)/℃恒沸混合物（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）沸點(diǎn)℃乙醇78.3乙酸乙酯（0.92）+水（0.08）70.4乙酸117.9乙酸乙酯（0.69）+乙醇（0.31）71.8乙酸乙酯77.1乙酸乙酯（0.83）+乙醇（0.08）+水（0.09）70.2控制乙酸過量的作用有。（3）可通過電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)乙烯的轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示（均為惰性電極）。圖中M極上的電極反應(yīng)式為。（4）在水中，硫酸是一種強(qiáng)酸，但實(shí)際上只有第一步電離是完全的，第二步電離并不完全，電離方程式可表示為：H2SO4＝H++HSO4-，HSO4-?H++SO42-。0.100mol?L﹣1的稀硫酸中，c（H+）＝0.109mol?L﹣（5）乙烯（CH2＝CH2）與乙酸（CH3COOH）的直接加成反應(yīng)在常規(guī)條件下難以發(fā)生，但在強(qiáng)酸的催化作用下發(fā)生加成反應(yīng)生成乙酸乙酯。反應(yīng)機(jī)理可以表示為：。試從化學(xué)鍵的角度解釋在強(qiáng)酸的催化作用下，第二步和第三步加快了反應(yīng)速率。4．（2025?青羊區(qū)校級模擬）工業(yè)上以合成氣（含CO、H2和少量CO2）為原料制備二甲醚（DME），涉及反應(yīng)如下：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）Δ②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）Δ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）（1）反應(yīng)2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH3＝kJ?mol﹣1。（2）恒溫恒壓時(shí)，初始投料比n（H2）/n（CO）與平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率Xco和二甲醚選擇性SDME=2（?。┊?dāng)n（H2）/n（CO）＝1.0，且n（CO）＝1.00mol時(shí)，DME的產(chǎn)量為mol（保留兩位小數(shù)）。（ⅱ）當(dāng)n（H2）/n（CO）＜1.0時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨投料比增大而顯著增大的原因是。（3）573K、5MPa下，反應(yīng)前后氣體組成如表：物質(zhì)H2COCH3OHCH3OCH3H2OCO2原料氣組成/mola30.00002.0平衡氣體組成/%67.55.05.010.02.510.0反應(yīng)①用氣體分壓表示平衡常數(shù)KP＝（列出原始計(jì)算式（MPa）﹣2，a＝。（4）CH3OCH3在MoO3催化劑表面生成HCOOCH3的反應(yīng)歷程如下（?代表物質(zhì)吸附在催化劑表面，TS表示過渡態(tài)）：（?。┌l(fā)生反應(yīng)的第一步是DME（g）被催化劑吸附，生成DME*（未在圖中示出）。升溫（選填“有利于”或“不利于”）該吸附過程自發(fā)進(jìn)行，原因是。（ⅱ）上述歷程的決速步中MoO3被還原為MoO2，則決速步的反應(yīng)式為。5．（2025春?濰坊期末）氮是構(gòu)成生命體的重要元素之一，研究氮及其化合物具有重要意義。回答下列問題；Ⅰ.工業(yè)合成氨的反應(yīng)為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝﹣92kJ?mol﹣1（1）有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵N＝NN—HH—H鍵能/（kJ?mol﹣1）946x436①NH3的電子式為。②x＝。（2）700K時(shí)，向10L恒容密閉容器中，充入10molN2（g）和10molH2（g）使之發(fā)生反應(yīng)，測得部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示。①曲線a表示（填物質(zhì)化學(xué)式）物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化；用H2的物質(zhì)的量濃度變化表示0～4min的平均反應(yīng)速率為mol?L﹣1?min﹣1知②反應(yīng)至2min時(shí)，改變了某一條件，則改變的條件可能是（填標(biāo)號）；反應(yīng)至3min時(shí)，v正（H2）v逆（H2）（填“＞”“＜”或“＝”）。A.使用更高效催化劑B.升高溫度C.增大壓強(qiáng)D.通入N2Ⅱ.已知：2NO2（g）?N2O4（g），升高溫度，該化學(xué)平衡向著吸熱的方向移動。（3）在燒瓶A和B中分別裝有NO2與N2O4（無色）的混合氣體，中間用夾子夾緊，分別浸入到盛有水（水溫相同）的燒杯中，如圖所示。向燒瓶A所在的燒杯中加入適量的濃硫酸，氣體顏色會變深，該反應(yīng)的ΔH0（填“＞”或“＜”）；向燒瓶B所在的燒杯中加入適量的硝酸銨固體，燒瓶B中氣體的平均相對分子質(zhì)量（填“變大”“變小”或“不變”）。6．（2025春?渝中區(qū)校級期末）羰基硫（COS）是一種重要的有機(jī)物合成中間體，可以用煤氣（主要成分：CO、H2、CO2、H2S）合成。涉及的主要反應(yīng)如下：反應(yīng)1：CO（g）+H2S（g）?COS（g）+H2（g）ΔH1＝﹣8.0kJ/mol反應(yīng)2；CO2（g）+H2S（g）?COS（g）+H2O（g）ΔH2＝+33kJ/mol反應(yīng)3：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）ΔH3＝﹣41kJ/mol（1）H2S是一種二元弱酸，請寫出其在水溶液中的一級電離方程式。（2）一定溫度下，在恒容絕熱密閉容器中充入煤氣，發(fā)生以上反應(yīng)，下列條件能作為判斷反應(yīng)1和反應(yīng)2兩個(gè)反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填字母標(biāo)號）。A.容器內(nèi)cB.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化C.容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化D.v正（H2S）＝v逆（CO）（3）向甲容器充入物質(zhì)的量相等的CO和H2S發(fā)生反應(yīng)1；向乙容器充入物質(zhì)的量相等的CO2（g）和H2S，發(fā)生反應(yīng)2。甲和乙兩容器的體積和壓強(qiáng)相等。平衡時(shí)COS的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)[x（COS）%]隨溫度（T）的變化關(guān)系為如圖的兩條曲線。已知：反應(yīng)3：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）在800℃下平衡常數(shù)K＝1.0。①800℃時(shí)反應(yīng)1的平衡常數(shù)K1與反應(yīng)2的平衡常數(shù)的比值K1K2=，140℃時(shí)，反應(yīng)1的平衡常數(shù)②能表示反應(yīng)1的曲線是（填圖中字母）。（4）在不同溫度下，向密閉容器甲、乙中分別充入2molH2S和1molCO2，它們分別在有水分子篩（只允許水分子透過）和無水分子篩條件下反應(yīng)2，測得的CO（g）平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化關(guān)系如圖所示。①使用了水分子篩的容器是（填“甲”或“乙”）。②1173K之后，甲和乙容器CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均降低可能的原因是。③請求出A和B點(diǎn)所對應(yīng)的容器中平衡后H2O的物質(zhì)的量相差mol。7．（2025春?洛陽期末）含氮化合物是化工、環(huán)保等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。（1）N2（g）和O2（g）反應(yīng)生成NO（g）過程的能量變化如圖所示。N2（g）+O2（g）＝2NO（g）的反應(yīng)熱ΔH＝kJ/mol。（2）目前，常利用催化技術(shù)將汽車尾氣中的NO與CO轉(zhuǎn)化成N2和CO2反應(yīng)方程式為2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）。已知，在25℃時(shí)：?。?NO（g）?N2（g）+O2（g）Kⅱ：CO（g）+O2（g）?CO2（g）K結(jié)合以上數(shù)據(jù)，分析使用催化劑能有效消除NO、CO尾氣污染的原因?yàn)椤Ｈ粑矚鉁囟冗^高將導(dǎo)致污染氣體濃度偏高，原因可能是（忽略溫度變化對平衡常數(shù)的影響）。（3）用活性炭還原法也可以處理氮氧化物。向1L密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）ΔH＝QkJ/mol。T1℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如表所示。時(shí)間/min01020304050c（N0）/（mol/L）1.00.60.50.50c0c0c（N2）/（mol/L）00.200.250.250.300.30c（CO2）/（mol/L）00.200.250.250.30.30①T1℃時(shí)，0～20min的平均反應(yīng)速率v（NO）＝mol/（L?min），該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。②溫度不變，30min后，只改變了某一反應(yīng)條件，c0＝mol/L，改變的條件可能是（填標(biāo)號）。a.通入0.1mol的N2和0.1molCO2b.適當(dāng)縮小容器的體積c.通入0.2mol的NOd.使用催化劑③若30min后升高溫度到T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2的濃度之比為3：1，則Q0（填“＞”或“＜”）。8．（2025春?哈爾濱期末）燃煤廢氣中的氮氧化物（NOx）、二氧化碳等氣體，常用下列方法處理，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。回答下列問題：（1）對燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí)，常利用甲烷催化還原氮氧化物：反應(yīng)i.CH4（g）+4NO2（g）＝4NO（g）+CO（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣574kJ?mol﹣1反應(yīng)ii.CH4（g）+4NO（g）＝2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣1160kJ?mol﹣1①對于反應(yīng)i，每轉(zhuǎn)移0.8mol電子，此時(shí)放出的熱量為kJ。②下列物質(zhì)之間的能量變化與反應(yīng)Ⅱ能量變化不符的是（填標(biāo)號）。a.鋁熱反應(yīng)b.稀鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)c.稀硫酸與金屬鎂的反應(yīng)d.氮?dú)夂脱鯕馍梢谎趸姆磻?yīng)（2）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）。一定溫度下，在2L的恒容密閉容器中，充入0.2molCO2（g）和0.6molH2（g），僅發(fā)生該反應(yīng)，4min時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡，測得反應(yīng)后混合氣體的壓強(qiáng)與反應(yīng)前混合氣體的壓強(qiáng)的比值為0.8。①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c（CH3OCH3）＝mol?L﹣1。②v（CO2）＝mol?L﹣1?min﹣1。③對于反應(yīng)2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g），下列說法正確的是（填標(biāo)號）。a.當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡b.反應(yīng)達(dá)到平衡后，僅充入少量稀有氣體，該反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率均保持不變c.每形成0.6molH—O鍵，同時(shí)消耗1.2molH2（g）d.加入適宜的催化劑，可使0.2molCO2（g）完全轉(zhuǎn)化為0.1molCH3OCH3（g）（3）將煤氣中產(chǎn)生的CO2緩慢通入足量的Na[Al（OH）4]溶液中。①上述反應(yīng)的離子方程式為。②工業(yè)電解熔融氧化鋁制備金屬Al，而不電解熔融氯化鋁制備金屬Al的原因?yàn)椤?．（2025?長春四模）氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，我國制氫量位居世界第一?；卮鹣铝袉栴}：（1）298K時(shí)，1gH2（g）燃燒生成H2O（g）放熱121kJ，1molH2O（l）蒸發(fā)吸熱44kJ，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為。（2）工業(yè)上，常用CH4（g）與H2O（g）重整制備H2（g）。500℃時(shí)，主要發(fā)生下列反應(yīng)：Ⅰ.CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）Ⅱ.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）①已知：CaO（g）+CO2（g）＝CaCO3（s）ΔH＝﹣178.8kJ?mol﹣1。向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO，其優(yōu)點(diǎn)是。②下列操作中，能提高CH4（g）平衡轉(zhuǎn)化率的是（填字母）。A.加催化劑B.增加CH4（g）用量C.移除H2（g）D.恒溫恒壓，通入惰性氣體③500℃、恒壓（p0）條件下，1molCH4（g）和1molH2O（g）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CH4（g）的轉(zhuǎn)化率為50%，CO2（g）的物質(zhì)的量為0.25mol，則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kp＝。（3）當(dāng)前二氧化碳的合理利用成為研究熱點(diǎn)問題。可用氫氣和二氧化碳在催化劑作用下合成甲醇：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH恒壓條件下，將CO2（g）和H2（g）物質(zhì)的量之比為1：3通入密閉容器發(fā)生上述反應(yīng)，甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化如圖1所示。該反應(yīng)的ΔH0（填“＞”或“＜”），甲醇的產(chǎn)率P點(diǎn)高于T點(diǎn)的原因?yàn)?。?）某種新型儲氫材料的晶胞如圖2，八面體中心M為Fen+頂點(diǎn)均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點(diǎn)均為氫原子。則n＝；該儲氫材料摩爾質(zhì)量為g?mol﹣1。10．（2025?瓊海校級模擬）NH3是一種重要化工原料，可以制條硝酸、肼、尿素等產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知：一定溫度下，由穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)生成1mol某物質(zhì)的焓變叫該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。如：12N2(g)+32H2(物質(zhì)N2（g）H2（g）O2（g）H2O（I）N2H4（1）標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓/（kJ/mol）000﹣286.0+50.6據(jù)此，寫出298K下，N2H4（1）燃燒熱的熱化學(xué)方程式。（2）在催化劑鎢表面上NH3分解反應(yīng)的速率方程為v＝kcn（NH3）（k是速率常數(shù)，只與溫度。催化劑、接觸面有關(guān)，n為反應(yīng)級數(shù)）。某溫度下，測得c（NH3）與催化劑接觸面關(guān)系如圖所示：Ⅰ：鎢面積為am2；Ⅱ：鎢面積為2am2；Ⅲ：鎢面積為am2。①n＝。②反應(yīng)物消耗一半所用的時(shí)間叫半衰期。在一定條件下，NH3分解反應(yīng)的半衰期與起始NH3濃度的關(guān)系是（填“成正比例”“成反比例”或“不確定”）關(guān)系。（3）一定溫度下，在A、B、C三個(gè)恒容密閉容器中分別投入1molNH3，其他條件相同，測得相同時(shí)間內(nèi)NH3的轉(zhuǎn)化率如圖所示：①起始至反應(yīng)到達(dá)A、C點(diǎn)時(shí)的平均反應(yīng)速率：v（A）v（C）（填“＞”“＜”或“＝”），理由是。②若B點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)，則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K為（列出計(jì)算式即可）。11．（2025?朝陽區(qū)校級模擬）水蒸氣和沼氣的催化重整反應(yīng)可用于制氫氣，相關(guān)反應(yīng)如下：Ⅰ：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH1＝+206.0kJ/molⅡ：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）ΔH2＝﹣41.0kJ/molⅢ：CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）（1）反應(yīng)Ⅲ（填“高溫”或“低溫”）自發(fā)進(jìn)行。在特定溫度下，由穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)生成1mol化合物的焓變叫做該物質(zhì)在此溫度下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。下表為物質(zhì)在298K的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，則CO2的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為kJ/mol；物質(zhì)H2（g）CH4（g）H2O（g）標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓（kJ/mol）0﹣74.6﹣242（2）恒壓絕熱密閉容器中若只發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，下列不能說明反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號）。A.體系的溫度保持不變B.H—H斷鍵速率是C—H的斷鍵速率的4倍C.氣體混合物的密度不再變化D.氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化（3）在催化劑作用下，反應(yīng)Ⅰ機(jī)理涉及如下過程如下（“*”代表催化劑吸附中心位點(diǎn)，CH2+”代表吸附態(tài)的CH2），寫出過程ⅲ的反應(yīng)式?。篊H4++?CH2+ⅱ：H2O+2*?H*+OH*ⅲ：_____ⅳ：2H+＝H2+2*Ⅴ：CO*＝CO+*（4）將1molCH4（g）和3molH2O（g）投入恒容密閉容器中，在初始總壓100kPa下，發(fā)生上述三個(gè)反應(yīng)，平衡時(shí)CO和CO2的選擇性、平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖所示。【已知：CO的選擇性=n①表示CH4轉(zhuǎn)化率的曲線是（填“a”、“b”或“c”）。②700K時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)測得n（H2）＝2.31mol則n（H2O）mol，反應(yīng)Ⅱ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝。（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）12．（2025?合肥一模）1，3﹣丁二烯（C4H6）是一種重要的石油化工基礎(chǔ)原料，主要用于合成聚丁二烯橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠等多種產(chǎn)品，工業(yè)上可由1﹣丁烯（C4H8）制備1，3﹣丁二烯?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ催化直接脫氫：C4H8（g）?C4H6（g）+H2（g）ΔH（1）相關(guān)共價(jià)鍵的鍵能如下表，則ΔH＝kJ?mol﹣1。共價(jià)鍵H—HC—HC—CC＝C鍵能/（kJ?mol﹣1）436413348615（2）一定溫度下，向恒容密閉反應(yīng)器中通入一定量的C4H8發(fā)生直接脫氫反應(yīng)，下列選項(xiàng)能說明該反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號）。A.v正（C4H8）＝v正（C4H6）B.H2的體積分?jǐn)?shù)不變C.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變D.容器內(nèi)混合氣體的密度不變（3）向反應(yīng)體系中通入一定量的高溫水蒸氣和C4H8發(fā)生直接脫氫反應(yīng)。①在相同溫度、不同壓強(qiáng)下，1﹣丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率隨n(壓強(qiáng)p1、p2、p3的大小順序?yàn)?。②恒壓條件下，向反應(yīng)體系通入高溫水蒸氣可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率，原因是。Ⅱ.O2氧化脫氫：主反應(yīng)：C4H8（g）+12O2（g）?C4H6（g）+H2O（副反應(yīng)：C4H8（g）+5O2（g）?2CO2（g）+2CO（g）+4H2O（g）（4）已知反應(yīng)空速是指單位時(shí)間內(nèi)通過單位體積催化劑的原料氣體流量。一定條件下，不同空速對1﹣丁烯氧化脫氫反應(yīng)性能的影響如圖所示。其中較適宜的空速為h﹣1（填標(biāo)號）。A.325左右B.400左右C.550左右空速過小或過大時(shí)，1，3﹣丁二烯選擇性較低的原因是。（5）在一定溫度和壓強(qiáng)下，按照n（O2）：n（C4H8）＝3：5的投料比進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，C4H8的轉(zhuǎn)化率為80%，C4H6的選擇性為95%[C4H6的選擇性=生成C4H6的CⅢ.CO2氧化脫氫：C4H8（g）+CO2（g）?C4H6（g）+CO（g）+H2O（g）（6）已知CO2可與H2發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），與催化直接脫氫相比，CO2氧化脫氫的優(yōu)點(diǎn)是（寫出一點(diǎn)即可）。13．（2025春?溫江區(qū)期末）近年我國汽車擁有量呈較快增長趨勢，汽車尾氣已成為重要的空氣污染物。（1）用化學(xué)方程式解釋汽車尾氣中含有NO的原因：。（2）安裝催化轉(zhuǎn)化器對汽車尾氣進(jìn)行處理，可以有效減少氮氧化物的排放，減少環(huán)境污染。在催化轉(zhuǎn)化器中，汽車尾氣中的CO和NO可發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)+2NO(g①由圖中數(shù)據(jù)分析0﹣2min內(nèi)，CO2（g）的平均反應(yīng)速率為。②下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號）。A．反應(yīng)速率：v正（NO）＝v逆（CO2）B．混合氣體的壓強(qiáng)不再改變C．CO2和N2的物質(zhì)的量之比不再改變D．混合氣體的密度不再改變（3）汽車尾氣中含有的NO是造成城市空氣污染的主要因素之一，通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO含量，其工作原理如圖所示：NiO電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為。（4）用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同時(shí)，NO轉(zhuǎn)化為NO3-的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH（用稀鹽酸調(diào)節(jié)）、溫度的變化如圖（a①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl﹣和NO3-，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為②NaClO溶液的初始pH一般控制在6左右，pH過高，NO轉(zhuǎn)化率下降的原因可是。③溫度高于25℃，NO去除率下降的原因可能是。14．（2025春?深圳期末）研究化學(xué)反應(yīng)的速率與平衡是科研工作者的重要課題?；卮鹣铝袉栴}：（1）某小組探究外界因素對5Na2S2O3+8KMnO4+7H2SO4＝8MnSO4+5Na2SO4+4K2SO4+7H2O的化學(xué)反應(yīng)速率的影響，相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)序號溫度/℃1.500mol?L﹣1稀硫酸溶液的體積/mL蒸餾水的體積/mL0.1250mol?L﹣1Na2S2O3溶液的體積/mL0.2500mol?L﹣1KMnO4溶液的體積/mL恰好褪色時(shí)間/s1255.00025.0010.00a2255.005.0020.00V1b3255.0010.00V210.00c4355.0010.0015.0010.00d①根據(jù)表中信息，補(bǔ)充數(shù)據(jù)：V1＝，V2＝。②通過實(shí)驗(yàn)1、2、3，根據(jù)（用a、b、c三者的大小關(guān)系表示）可得出：相同溫度時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快。③通過實(shí)驗(yàn)（填實(shí)驗(yàn)序號）可以探究溫度對反應(yīng)速率的影響。④向少量酸性KMnO4溶液中加入Na2S2O3溶液，用數(shù)字傳感器測得該反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖，ab段反應(yīng)速率加快的原因可能是。（2）在容積為2L容器中投入2molSO2和bmolO2，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）＝2SO3（g），圖是部分反應(yīng)物與生成物隨時(shí)間的變化曲線。①0～10min內(nèi)，v（O2）＝。②反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是min，在該條件下，SO2的最大轉(zhuǎn)化率為。③下列條件能夠加快反應(yīng)速率的是（填標(biāo)號）。A．升高溫度B．保持體積不變，再充入一定量的氧氣C．保持壓強(qiáng)不變，充入HeD．保持體積不變，充入He使壓強(qiáng)增大④下列情況能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是。A．v（SO3）＝v（SO2）B．恒容條件下，混合氣體的密度保持不變C．體系內(nèi)氣體的顏色不再發(fā)生改變D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變E．SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比等于2：1：215．（2025春?固始縣校級期末）硅是電子工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料。用Zn高溫還原SiCl4是生成多晶硅的一種方法，發(fā)生反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ：SiCl4（g）+2Zn（g）?Si（s）+2ZnCl2（g）ΔH1反應(yīng)Ⅱ：SiCl4（g）+Zn（g）?SiCl2（g）+ZnCl2（g）ΔH2＝+98kJ/mol反應(yīng)Ⅲ：SiCl4（g）+Si（s）?2SiCl2（g）ΔH3＝+330kJ/mol已知：①氣體A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=n(②Kp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)；③S表示產(chǎn)物選擇性，Si、SiCl2選擇性表示為S（Si）＝{n（Si）/[n（Si）+n（SiCl2）]}×100%；S（SiCl2）＝{n（SiCl2）/[n（Si）+n（SiCl2）]}×100%?；卮鹣铝袉栴}：（1）則ΔH1＝kJ/mol。（2）向溫度為T℃的剛性容器中，充入1molSiCl4（g）和2molZn（g），起始壓強(qiáng)為p0kPa條件下發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得反應(yīng)體系中Zn、ZnCl2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為35%、40%，則Si的物質(zhì)的量為mol，反應(yīng)Ⅰ的分壓表示的平衡常數(shù)Kp＝kPa﹣1（用含p0代數(shù)式表示），若再向剛性容器中充入一定量的Zn（g），重新達(dá)平衡后，則分壓p（SiCl2）將（填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）當(dāng)n（Zn）：n（SiCl4）＝2：1時(shí)，10.0MPa條件下平衡時(shí)S（Si）隨溫度的變化，以及1500K條件下平衡時(shí)S（Si）隨壓強(qiáng)的變化如圖所示。①10.0MPa條件下平衡時(shí)S（Si）隨溫度的變化的曲線是（填“a”或“b”）。②A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，處于完全相同化學(xué)平衡狀態(tài)的兩個(gè)點(diǎn)是。③曲線b呈如圖所示變化趨勢的原因是。（4）已知利用CO2合成甲醇的過程中主要發(fā)生以下反應(yīng)Ⅳ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH1＝41kJ/molⅤ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3保持1.8MPa、400℃不變，CO2和H2按體積比1：3充入反應(yīng)器，同時(shí)發(fā)生上述兩個(gè)反應(yīng)，下列可作為兩個(gè)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填字母）。a．體系壓強(qiáng)不再變化c．v（CO2）＝3v（H2）b．氣體的密度不再改變d．各物質(zhì)濃度不再改變（5）某甲醛氣體探測儀利用燃料電池工作原理對甲醛含量進(jìn)行檢測，電池結(jié)構(gòu)如圖所示。b電極的電極反應(yīng)式為。16．（2025春?成華區(qū)期末）CO2催化氫化合成附加值高的產(chǎn)品有助于促進(jìn)“碳中和”。在某功能催化劑作用下，利用CO2制備HCOOH的反應(yīng)及副反應(yīng)如下：ⅰ.Cⅱ.C回答下列問題：（1）工業(yè)上還可以用CO與H2O制備HCOOH：CO（g）+H2O（g）?HCOOH（g）ΔH＝kJ?mol﹣1。（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中充入amolCO2和amolH2發(fā)生上述反應(yīng)，下列情況能說明上述反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號）。A.氣體密度不隨時(shí)間變化B.氣體平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間變化C.氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化D.CO2、H2的濃度比不隨時(shí)間變化（3）在密閉容器中以物質(zhì)的量比為1：1投入CO2和H2合成HCOOH，其他條件不變，相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、催化劑（①Ru基催化劑、②Pd/C催化劑和③RhFeOx/TiO2催化劑）的關(guān)系如圖1所示。在300～350℃內(nèi)，催化效率最高的是（填序號）。在Ru基催化劑條件下，a點(diǎn)（達(dá)到或未達(dá)到）平衡，當(dāng)溫度高于350℃時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率顯著降低，其主要原因可能是。（4）在總壓強(qiáng)保持p0MPa和Ru/SiO2催化下，向容器中充入1molCO2和2molH2發(fā)生上述反應(yīng)合成甲酸，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率、HCOOH的選擇性與溫度的關(guān)系如圖2所示。已知：HCOOH的選擇性=n①代表HCOOH選擇性與溫度關(guān)系的曲線是（填“L1”或“L2”），判斷依據(jù)是。②260℃時(shí)反應(yīng)ii的平衡常數(shù)KP為（列出計(jì)算式即可；Kp為用分壓表示的平衡常數(shù)，分壓＝總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。17．（2025?重慶）水是化學(xué)反應(yīng)的良好介質(zhì)，探索水溶液中的酸堿平衡具有重要意義。（1）天然水中可以分離出重水（D2O）。D2O溶液中存在電離平衡：D2O?D++OD﹣，c（D+）和c（OD﹣）的關(guān)系如圖1所示。①圖中3個(gè)狀態(tài)點(diǎn)對應(yīng)的溶液呈中性的是。②T1T2（填“＞”“＝”或“＜”）。（2）用圖2所示電化學(xué)裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①用H2實(shí)驗(yàn)：在左側(cè)通入H2，產(chǎn)物為H2O，鹽橋中K+移向裝置的（填“左側(cè)”或“右側(cè)”），電池的總反應(yīng)為。②用O2實(shí)驗(yàn)：在一側(cè)通入O2，電池的總反應(yīng)仍保持不變，該側(cè)的電極反應(yīng)為。（3）利用弛豫法可研究快速反應(yīng)的速率常數(shù)（k，在一定溫度下為常數(shù)）。其原理是通過微擾（如瞬時(shí)升溫）使化學(xué)平衡發(fā)生偏離，觀測體系微擾后從不平衡態(tài)趨向新平衡態(tài)所需的弛豫時(shí)間（τ），從而獲得k的信息。對于H2O?H++OH﹣，若將純水瞬時(shí)升溫到25℃，測得τ＝4.0×10﹣5s。已知：25℃時(shí)，c（H2O）＝55.6mol?L﹣1，v（正）＝k1c（H2O），v（逆）＝k2c（H+）c（OH﹣），τ=1k1+2k2①25℃時(shí)，H2O?H++OH﹣的平衡常數(shù)K＝mol?L﹣1（保留2位有效數(shù)字）。②下列能正確表示瞬時(shí)升溫后反應(yīng)建立新平衡的過程示意圖為。③25℃時(shí)，計(jì)算得k2為L?mol﹣1?s﹣1。18．（2025?皇姑區(qū)校級二模）丙烷脫氫是制備丙烯的重要方法，涉及的主要反應(yīng)如下：主反應(yīng)Ⅰ：C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH副反應(yīng)Ⅱ：C3H8（g）?C2H4（g）+CH4（g）ΔH2已知：部分物質(zhì)燃燒熱如下表所示：物質(zhì)甲烷乙烯丙烷燃燒熱（ΔH）/kJ?mol﹣1﹣890.3﹣1411﹣2219.9回答下列問題：（1）ΔH2。（2）向恒壓密閉容器中加入一定量的C3H8（g），選擇合適催化劑，只發(fā)生主反應(yīng)Ⅰ。測得C3H8（g）的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度及壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖1所示。①圖中壓強(qiáng)由大到小的順序?yàn)?。②T1K、p1下反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP＝。③為提高C3H8（g）的平衡轉(zhuǎn)化率，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中會充入一定量水蒸氣，充入水蒸氣能提高C3H8（g）的平衡轉(zhuǎn)化率的原因是。（3）向某剛性恒溫密閉容器中加入一定量的C3H8（g），發(fā)生主反應(yīng)Ⅰ和副反應(yīng)Ⅱ。測得混合氣體中C3H8（g）、C3H6（g）、C2H4（g）的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖2所示。①活化能：Ea（Ⅰ）（填“＞”“＝”或“＜”）Ea（Ⅱ）。②a＝。③t1min后C3H6（g）體積分?jǐn)?shù)降低的原因是19．（2025春?淅川縣校級期末）向某體積固定的密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量（未知）的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示。已知在反應(yīng)過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化。請回答：（1）密閉容器的體積是L。（2）若t1＝15時(shí)，則t0～t1s內(nèi)以C物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率v（C）＝。（3）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（4）t1s時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率為，此時(shí)v（A）正v（B）逆（選填“＞”、“＜”或“＝”）。（5）B的起始的物質(zhì)的量是。（6）平衡時(shí)體系內(nèi)的壓強(qiáng)為初始狀態(tài)的倍。（7）目前常用的鎳﹣鎘（Ni—Cd）可充電電池的總反應(yīng)式可表示為Cd+2NiO(OH)+2H2O?放電充電2Ni(OH)2+Cd①該電池可以在酸性條件下進(jìn)行充、放電②該電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cd+2OH﹣﹣2e﹣＝Cd（OH）2③該電池放電時(shí)，Cd極的質(zhì)量減少④該電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?）一種將CO2催化轉(zhuǎn)化為C2H4的電化學(xué)裝置如圖所示。鉑電極發(fā)生的反應(yīng)為，工作過程中玻碳電極區(qū)溶液的pH（填“增大”或“減小”）。20．（2025春?陽泉期末）氨氣是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，工業(yè)上常用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂保篘2（g）+3H2（g）?2NH3（g）。回答下列問題：（1）工業(yè)合成氨反應(yīng)中，能量變化如圖1所示。該反應(yīng)是（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。（2）在恒溫恒容密閉容器中充入1molN2和3molH2合成NH3。下列情況表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號）。A．N2和H2的物質(zhì)的量之比為1：3B．NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變C．NH3和H2的體積分?jǐn)?shù)相同D．N2的消耗速率是NH3消耗速率的一半（3）下列措施能增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是（填編號）。A．恒溫恒容下分離出NH3B．恒溫恒容下充入ArC．恒容下升高體系溫度D．恒溫恒容下充入H2（4）一定溫度下，向1L恒容密閉容器中充入N2和H2。測得各物質(zhì)的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。①甲代表（填化學(xué)式）。②12min時(shí)，N2的轉(zhuǎn)化率為（轉(zhuǎn)化率指已反應(yīng)的物質(zhì)的量與起始物質(zhì)的量之比）。③0～10min內(nèi)，v（NH3）mol?L﹣1?min﹣1。（5）實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的化學(xué)方程式為。

2026高考化學(xué)復(fù)習(xí)新題速遞之化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（2025年7月）參考答案與試題解析一．解答題（共20小題）1．（2025?沈河區(qū)校級三模）CO2作為主要的溫室氣體，對人類的生產(chǎn)生活有著重要影響，H2還原CO2是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的有效途徑之一，相關(guān)的反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2反應(yīng)Ⅲ：CO2（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH3反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常數(shù)與溫度變化關(guān)系如圖1所示。（1）有利于提高CO2合成CH3OH的條件是低溫高壓。（從溫度和壓強(qiáng)角度回答）（2）ΔH1ΔH3（3）一定條件下，向體積為5L的恒溫密閉容器中加入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，平衡時(shí)，容器中H2的濃度為0.25mol?L﹣1，CH3OH的濃度0.1mol?L﹣1，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為19.2。（4）H2還原能力（S）可衡量CO2轉(zhuǎn)化率，已知S＝Δn（CO2）/Δn（H2），即相同時(shí)間段內(nèi)CO2與H2物質(zhì)的量變化量之比。常壓下H2和CO2按物質(zhì)的量之比3：1投料，反應(yīng)相同時(shí)間，H2和CO2轉(zhuǎn)化率如圖2所示。①在400～1000℃范圍內(nèi)，S值的變化趨勢是C（填字母）。A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大②由圖像可知，H2轉(zhuǎn)化率在600℃時(shí)大于400℃，其原因是溫度升高，反應(yīng)速率加快。③溫度較低時(shí)，兩條曲線重合的原因是溫度較低時(shí)只發(fā)生反應(yīng)l。（5）CO2分子中存在二套大π鍵，表示為Π3即三個(gè)原子共用四個(gè)電子形成的大Ⅱ鍵，則HC，N中大Ⅱ鍵可表示為Π34【答案】（1）低溫高壓；（2）＞；（3）19.2；（4）①C；②溫度升高，反應(yīng)速率加快；③溫度較低時(shí)只發(fā)生反應(yīng)l；（5）Π3【分析】（1）由圖可知，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為氣體體積減小放熱反應(yīng)，降低溫度和增大壓強(qiáng)有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，提高甲醇的選擇性；（2）由圖可知，升高溫度，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為焓變大于0的吸熱反應(yīng)，由蓋斯定律可知，反應(yīng)Ⅰ﹣Ⅲ得到反應(yīng)Ⅱ；（3）根據(jù)題意列三段式求解；（4）①由圖可知，400﹣600℃范圍內(nèi)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大幅度大于氫氣轉(zhuǎn)化率的增大幅度，則S值呈增大趨勢，600﹣1000℃范圍內(nèi)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大幅度小于氫氣轉(zhuǎn)化率的增大幅度，則S值呈減小趨勢，所以400﹣1000℃范圍內(nèi)，S值的變化趨勢為先增大后減小；②由圖像可知，氫氣轉(zhuǎn)化率在600℃時(shí)大于400℃說明溫度升高，反應(yīng)速率加快，消耗氫氣的量增大；③溫度較低時(shí)，兩條曲線重合的原因是溫度較低時(shí)只發(fā)生反應(yīng)l；（5）在HCN分子中，C原子采取sp雜化，C原子的一個(gè)sp雜化軌道與H原子的1s軌道形成σ鍵，另一個(gè)sp雜化軌道與N原子的一個(gè)2p軌道形成σ鍵。C原子剩下的兩個(gè)未雜化的2p軌道分別與N原子剩下的兩個(gè)2p軌道形成兩個(gè)π鍵，這三個(gè)原子（H、C、N）共同參與形成大π鍵，其中參與成鍵的電子數(shù)為4；【解答】解：（1）由圖可知，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為氣體體積減小放熱反應(yīng)，降低溫度和增大壓強(qiáng)有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，提高甲醇的選擇性；故答案為：低溫高壓；（2）由圖可知，升高溫度，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為焓變大于0的吸熱反應(yīng)，由蓋斯定律可知，反應(yīng)Ⅰ﹣Ⅲ得到反應(yīng)Ⅱ，則ΔH1﹣ΔH3＞0所以ΔH故答案為：＞；（3）由題意可建立如下三段式：CO（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）起始（mol）0.20.600轉(zhuǎn)化（mol）0.10.30.10.1平衡（mol）0.10.30.10.1CO2（g）H2（g）＝CO（g）+H2O（g）起始（mol）0.10.300.1轉(zhuǎn)化（mol）0.050.050.050.05平衡（mol）0.050.250.050.15則平衡時(shí)二氧化碳的濃度為0.05mol/L，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為0.1×0.150.05×0.2故答案為：19.2；（4）①由圖可知，400﹣600℃范圍內(nèi)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大幅度大于氫氣轉(zhuǎn)化率的增大幅度，則S值呈增大趨勢，600﹣1000℃范圍內(nèi)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大幅度小于氫氣轉(zhuǎn)化率的增大幅度，則S值呈減小趨勢，所以400﹣1000℃范圍內(nèi)，S值的變化趨勢為先增大后減小，故選C；故答案為：C；②由圖像可知，氫氣轉(zhuǎn)化率在600℃時(shí)大于400℃說明溫度升高，反應(yīng)速率加快，消耗氫氣的量增大；故答案為：溫度升高，反應(yīng)速率加快；③溫度較低時(shí)，兩條曲線重合的原因是溫度較低時(shí)只發(fā)生反應(yīng)l；故答案為：溫度較低時(shí)只發(fā)生反應(yīng)l；（5）在HCN分子中，C原子采取sp雜化，C原子的一個(gè)sp雜化軌道與H原子的1s軌道形成σ鍵，另一個(gè)sp雜化軌道與N原子的一個(gè)2p軌道形成σ鍵。C原子剩下的兩個(gè)未雜化的2p軌道分別與N原子剩下的兩個(gè)2p軌道形成兩個(gè)π鍵，這三個(gè)原子（H、C、N）共同參與形成大π鍵，其中參與成鍵的電子數(shù)為4，所以HCN中的大π鍵可表示為Π3故答案為：Π3【點(diǎn)評】本題考查反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生平衡狀態(tài)的判斷和條件改變平衡移動的掌握情況，試題難度中等。2．（2025?天河區(qū)二模）當(dāng)前我國處于“碳達(dá)峰、碳中和”的關(guān)鍵時(shí)期。因此，含碳化合物的綜合利用，有效緩解溫室效應(yīng)成為研究熱點(diǎn)。Ⅰ.CH4的制備一直以來是有機(jī)合成、化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。（1）Ni催化CO2加H2形成CH4與CO，其歷程如圖1所示（吸附在催化劑表面的物種用“標(biāo)注）。①其中有*H參與的反應(yīng)歷程有①③④（填反應(yīng)序號）。②基態(tài)Ni的電子排布式為[Ar]3d84s2。③光催化還原法實(shí)現(xiàn)CO3甲烷化可能的反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。該過程可描述為：光照條件下，催化劑TiO2的價(jià)帶（VB）中的電子激發(fā)至導(dǎo)帶（CB）中，價(jià)帶中形成電子空穴（h+）。請寫出價(jià)帶中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)式：2H2OⅡ.CH4的多元利用一直以來是有機(jī)合成、化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。（2）CO2—CH4重整反應(yīng)制備水煤氣是一種生產(chǎn)高附加值化學(xué)品的低碳過程。在減少溫室氣體排放的同時(shí)，可充分利用碳資源，其主要反應(yīng)包括：主反應(yīng)a：CH4（g）+CO2（g）?2H2（g）+2CO（g）副反應(yīng)b：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH＞0已知：①主反應(yīng)a的ΔH＝ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1。（選用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的表達(dá)式表示）②在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比n（CH4）：n（CO2）＝1：1條件下，CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是AB。A.升高溫度有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.若向該體系中通入N2，則CH4的轉(zhuǎn)化率減小D.800K時(shí)，反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值，改變除溫度外的其他條件，CH4轉(zhuǎn)化率均不能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值③請將CO2—CH4重整反應(yīng)平衡常數(shù)（K）與溫度(1T)的關(guān)系變化趨勢繪制在如圖中。（3）工業(yè)上也常用CH4—H2O（g）重整制備H2，體系中發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)c：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）反應(yīng)d：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）已知：對于反應(yīng)mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g），Kx=χ在恒溫恒壓條件下，1molCH4（g）和2molH2O（g）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CH4（g）的轉(zhuǎn)化率為α，CO2（g）的物質(zhì)的量為βmol。則反應(yīng)c的平衡常數(shù)KX＝(α-β)3×β(1-α)×(2-α-【答案】（1）①①③④；②[Ar]3d84s2；③2H2（2）①ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1；②AB；③（3）(α-β)3×【分析】（1）①由圖1可知，反應(yīng)①、③、④中有*H參與；②Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)電子排布規(guī)律，基態(tài)Ni的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2；③由圖2可知，價(jià)帶中H2O失去電子生成O2和H+；（2）①根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)③﹣2×反應(yīng)②﹣反應(yīng)①可得主反應(yīng)a，所以ΔH＝ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1；②A.主反應(yīng)a和副反應(yīng)b均為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率；B.CO2參與主反應(yīng)和副反應(yīng)，CH4只參與主反應(yīng)，相同溫度下，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，所以曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化；C.在恒壓條件下，向體系中通入N2，容器體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，主反應(yīng)a正向移動，CH4的轉(zhuǎn)化率增大；D.800K時(shí)，反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值，改變除溫度外的其他條件，如增大CO2的濃度，CH4轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值；③主反應(yīng)a和副反應(yīng)b均為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，平衡常數(shù)K增大；（3）根據(jù)反應(yīng)平衡常數(shù)計(jì)算推導(dǎo)求解；【解答】解：（1）①由圖1可知，反應(yīng)①、③、④中有*H參與；故答案為：①③④；②Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)電子排布規(guī)律，基態(tài)Ni的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2；故答案為：[Ar]3d84s2；③由圖2可知，價(jià)帶中H2O失去電子生成O2和H+，電化學(xué)反應(yīng)式為2H故答案為：2H（2）①根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)③﹣2×反應(yīng)②﹣反應(yīng)①可得主反應(yīng)a，所以ΔH＝ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1；故答案為：ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1；②A.主反應(yīng)a和副反應(yīng)b均為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，故A正確；B.CO2參與主反應(yīng)和副反應(yīng)，CH4只參與主反應(yīng)，相同溫度下，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，所以曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化，故B正確；C.在恒壓條件下，向體系中通入N2，容器體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，主反應(yīng)a正向移動，CH4的轉(zhuǎn)化率增大，故C錯(cuò)誤；D.800K時(shí)，反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值，改變除溫度外的其他條件，如增大CO2的濃度，CH4轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值，故D錯(cuò)誤；故答案為：AB；③主反應(yīng)a和副反應(yīng)b均為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，平衡常數(shù)K增大，即1T減小，lgK增大，所以lgK隨1故答案為：；（3）反應(yīng)c的平衡常數(shù)Kx=χ(CO)?χ3(H2)χ(CH4)?χ(H2O)。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，n（CH4）＝（1﹣a）mol，n（H2O）＝（2﹣a﹣β）mol，n（CO）＝（a﹣β）mol，n（H2）＝（3a﹣β）mol，n（CO2）＝βmol總物質(zhì)的量n總故答案為：(α-β)3×【點(diǎn)評】本題考查反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生平衡狀態(tài)的判斷和條件改變平衡移動的掌握情況，試題難度中等。3．（2025?鎮(zhèn)海區(qū)校級二模）乙酸乙酯在工業(yè)上有著廣泛的用途。以乙烯、乙酸為原料，硫酸或雜多酸作催化劑制備乙酸乙酯，反應(yīng)原理為CH2＝CH2（g）+CH3COOH（g）?CH3COOC2H5（l）ΔH。回答下列問題：（1）一定條件下，在一個(gè)密閉容器中，通入各1mol的乙烯和乙酸氣體，發(fā)生上述反應(yīng)。①若保持溫度和壓強(qiáng)不變，下列描述能說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡的是A（填字母）。A.單位時(shí)間內(nèi)，消耗乙烯和生成乙酸的物質(zhì)的量相同B.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化C.C2H4的濃度不再變化D.體系中乙烯和乙酸的轉(zhuǎn)化率相等②分別在壓強(qiáng)p1和p2下，相同時(shí)間內(nèi)測得乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。在其它條件不變的情況下，若p1大于p2，在圖中畫出p2的曲線。（2）工業(yè)上多采用乙酸過量的方法，將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110℃左右發(fā)生酯化反應(yīng)并回流，直到塔頂溫度達(dá)到70～71℃，開始從塔頂出料。已知純物質(zhì)和相關(guān)恒沸混合物的常壓沸點(diǎn)如表：純物質(zhì)沸點(diǎn)/℃恒沸混合物（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）沸點(diǎn)℃乙醇78.3乙酸乙酯（0.92）+水（0.08）70.4乙酸117.9乙酸乙酯（0.69）+乙醇（0.31）71.8乙酸乙酯77.1乙酸乙酯（0.83）+乙醇（0.08）+水（0.09）70.2控制乙酸過量的作用有提高乙醇轉(zhuǎn)化率；有利于后續(xù)產(chǎn)物的分離。（3）可通過電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)乙烯的轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示（均為惰性電極）。圖中M極上的電極反應(yīng)式為2CH2＝CH2+2H2O﹣4e﹣＝CH3COOCH2CH3+4H+。（4）在水中，硫酸是一種強(qiáng)酸，但實(shí)際上只有第一步電離是完全的，第二步電離并不完全，電離方程式可表示為：H2SO4＝H++HSO4-，HSO4-?H++SO42-。0.100mol?L﹣1的稀硫酸中，c（H+）＝0.109mol?L﹣1，求硫酸第二步電離的電離常數(shù)（5）乙烯（CH2＝CH2）與乙酸（CH3COOH）的直接加成反應(yīng)在常規(guī)條件下難以發(fā)生，但在強(qiáng)酸的催化作用下發(fā)生加成反應(yīng)生成乙酸乙酯。反應(yīng)機(jī)理可以表示為：。試從化學(xué)鍵的角度解釋在強(qiáng)酸的催化作用下，第二步和第三步加快了反應(yīng)速率第二步：碳正離子和羧基帶負(fù)電荷的氧原子結(jié)合形成共價(jià)鍵；第三步：帶正電荷的O原子和H原子之間的O—H鍵極性強(qiáng)，能量高，容易斷裂，失去H+生成能量低的穩(wěn)定產(chǎn)物?！敬鸢浮浚?）①A；②；（2）提高乙醇轉(zhuǎn)化率；有利于后續(xù)產(chǎn)物的分離；（3）2CH2＝CH2+2H2O﹣4e﹣＝CH3COOCH2CH3+4H+；（4）1.08×10﹣2；（5）第二步：碳正離子和羧基帶負(fù)氧原子根據(jù)電性結(jié)合形成共價(jià)鍵。第三步：帶正電荷的O原子和H的之間的O—H鍵極性強(qiáng)，能量高，容易斷裂，失去H+生成能量低的穩(wěn)定產(chǎn)物?！痉治觥浚?）①化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量均不變；②乙烯、乙酸為原料制備乙酸乙酯的反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，其他條件相同時(shí)壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡時(shí)間越短，產(chǎn)物產(chǎn)率越高；（2）乙酸過量，促進(jìn)平衡正向移動，提高乙醇的轉(zhuǎn)化率，有利于乙酸乙酯的分離；（3）該裝置為電解池，M電極上CH2＝CH2發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成CH3COOCH2CH3，結(jié)合原子守恒和電荷守恒寫出電極反應(yīng)式；（4）0.100mol?L﹣1的稀硫酸中，c（H+）＝0.109mol?L﹣1，則c（SO42-）＝0.109mol/L﹣0.1mol/L＝0.009mol/L，c（HSO4-）＝0.1mol/L﹣（5）由圖可知，強(qiáng)酸的催化作用下，乙烯結(jié)合H+生成中間體碳離子，中間體碳離子易與乙酸中帶負(fù)電性的O原子結(jié)合形成C—O鍵，使該O原子帶正電荷，帶正電荷的O原子和H原子之間的O—H鍵極性增強(qiáng)，易斷裂生成H+?！窘獯稹拷猓海?）①A.單位時(shí)間內(nèi)，消耗乙烯和生成乙酸的物質(zhì)的量相同，即乙烯的正反應(yīng)速率與乙酸的逆反應(yīng)速率之比為1，可判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B.反應(yīng)物用量之比與反應(yīng)計(jì)量數(shù)之比相等，且生成物為液體，恒溫恒壓條件下容器內(nèi)混合氣體的密度始終不變，則混合氣體密度不再變化的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)物用量之比與反應(yīng)計(jì)量數(shù)之比相等，且生成物為液體，恒溫恒壓條件下C2H4的濃度始終不變，則C2H4的濃度不再變化的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)物用量之比與反應(yīng)計(jì)量數(shù)之比相等，則體系中乙烯和乙酸的轉(zhuǎn)化率始終相等，所以乙烯和乙酸的轉(zhuǎn)化率相等的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；故答案為：A；②乙烯、乙酸為原料制備乙酸乙酯的反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，其他條件相同時(shí)壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡時(shí)間越短，產(chǎn)物產(chǎn)率越高，若p1大于p2，p2的曲線為，故答案為：；（2）乙酸乙酯和乙醇的沸點(diǎn)相差不大、且互溶，則控制乙酸過量，可促進(jìn)平衡正向移動，提高乙醇的轉(zhuǎn)化率，還有利于乙酸乙酯的分離，故答案為：提高乙醇轉(zhuǎn)化率；有利于后續(xù)產(chǎn)物的分離；（3）該裝置為電解池，M電極上CH2＝CH2發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成CH3COOCH2CH3，電極反應(yīng)式為2CH2＝CH2+2H2O﹣4e﹣＝CH3COOCH2CH3+4H+，故答案為：2CH2＝CH2+2H2O﹣4e﹣＝CH3COOCH2CH3+4H+；（4）0.100mol?L﹣1的稀硫酸中，c（H+）＝0.109mol?L﹣1，則c（SO42-）＝0.109mol/L﹣0.1mol/L＝0.009mol/L，c（HSO4-）＝0.1mol/L﹣0.009mol/L＝0.091mol/L，則HSO4-電離平衡常數(shù)Ka=故答案為：1.08×10﹣2；（5）由圖可知，強(qiáng)酸的催化作用下，第一步：乙烯結(jié)合H+生成中間體碳離子，第二步：中間體碳離子易與乙酸中帶負(fù)電性的O原子結(jié)合形成C—O鍵，使該O原子帶正電荷，第三步：帶正電荷的O原子和H原子之間的O—H鍵極性增強(qiáng)，易斷裂生成H+，從而生成穩(wěn)定產(chǎn)物乙酸乙酯，故答案為：第二步：碳正離子和羧基帶負(fù)電荷的氧原子結(jié)合形成共價(jià)鍵；第三步：帶正電荷的O原子和H原子之間的O—H鍵極性強(qiáng)，能量高，容易斷裂，失去H+生成能量低的穩(wěn)定產(chǎn)物?！军c(diǎn)評】本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、電離平衡常的計(jì)算、電解原理及其應(yīng)用，側(cè)重分析判斷能力和計(jì)算能力考查，把握化學(xué)平衡狀態(tài)特征及其判定方法、化學(xué)平衡影響因素、電離平衡常數(shù)計(jì)算、電解池中電極反應(yīng)式的書寫是解題關(guān)鍵，題目難度中等。4．（2025?青羊區(qū)校級模擬）工業(yè)上以合成氣（含CO、H2和少量CO2）為原料制備二甲醚（DME），涉及反應(yīng)如下：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）Δ②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）Δ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）（1）反應(yīng)2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH3＝﹣204.9kJ?mol﹣1。（2）恒溫恒壓時(shí)，初始投料比n（H2）/n（CO）與平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率Xco和二甲醚選擇性SDME=2（?。┊?dāng)n（H2）/n（CO）＝1.0，且n（CO）＝1.00mol時(shí)，DME的產(chǎn)量為0.31mol（保留兩位小數(shù)）。（ⅱ）當(dāng)n（H2）/n（CO）＜1.0時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨投料比增大而顯著增大的原因是n（H2）/n（CO）增大，有利于平衡①正向移動，使CO轉(zhuǎn)化率增大。（3）573K、5MPa下，反應(yīng)前后氣體組成如表：物質(zhì)H2COCH3OHCH3OCH3H2OCO2原料氣組成/mola30.00002.0平衡氣體組成/%67.55.05.010.02.510.0反應(yīng)①用氣體分壓表示平衡常數(shù)KP＝5%×55%×5×(67.5%×5)2（列出原始計(jì)算式（MPa）﹣2，a＝88。（4）CH3OCH3在MoO3催化劑表面生成HCOOCH3（ⅰ）發(fā)生反應(yīng)的第一步是DME（g）被催化劑吸附，生成DME*（未在圖中示出）。升溫不利于（選填“有利于”或“不利于”）該吸附過程自發(fā)進(jìn)行，原因是吸附過程熵減（ΔS＜0），由ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0可知，升溫不利于熵減過程。（ⅱ）上述歷程的決速步中MoO3被還原為MoO2，則決速步的反應(yīng)式為CH3O*+CH3*+MoO3→HCHO+CH3O*+H*+MoO2（或CH3*+MoO3→HCHO+H*+MoO2）。【答案】（1）﹣204.9；（2）（i）0.31；（ii）n（H2）/n（CO）增大，有利于平衡①正向移動，使CO轉(zhuǎn)化率增大；（3）5%×55%×5×(67.5%×5)2（4）（i）不利于；吸附過程熵減（或ΔS＜0），由ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0可知，升溫不利于熵減過程；（ii）CH3O*+CH3*+MoO3→HCHO+CH3O*+H*+MoO2（或CH3*+MoO3→HCHO+H*+MoO2）。【分析】（1）根據(jù)蓋斯定律：①×2+②計(jì)算反應(yīng)2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）的焓變ΔH3；（2）（i）由圖可知，n（H2）/n（CO）＝1.0，且n（CO）＝1.00mol時(shí)CO轉(zhuǎn)化率Xco＝94%，二甲醚選擇性SDME＝66%，結(jié)合轉(zhuǎn)化率和選擇性公式進(jìn)行計(jì)算；（ii）增大投料比相當(dāng)增大c（H2），反應(yīng)①的平衡正向移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大；（3）設(shè)平衡時(shí)混合氣體總量為xmol，根據(jù)C原子守恒可得：（5.0%+5.0%+10.0%+10.0%×2）x＝30.0+2.0，解得x＝80，根據(jù)H原子守恒可得：2a＝80×67.5%×2+80×5.0%×4+80×10.0%×6+80×2.5%×2，解得a＝88；（4）（i）吸附過程的ΔS＜0，結(jié)合自發(fā)進(jìn)行的條件：ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0分析判斷；（ii）反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，對整個(gè)反應(yīng)速率有決定作用，圖中決速步為CH3O*+CH3*→HCHO+CH3O*+H*，且決速步中MoO3被還原為MoO2，據(jù)此寫出決速步的反應(yīng)式。【解答】解：（1）根據(jù)蓋斯定律：①×2+②計(jì)算反應(yīng)2CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）的焓變ΔH3＝﹣90.2kJ/mol×2+（﹣24.5kJ/mol）＝﹣204.9kJ/mol，故答案為：﹣204.9；（2）（i）由圖可知，n（H2）/n（CO）＝1.0，且n（CO）＝1.00mol時(shí)CO轉(zhuǎn)化率Xco＝94%，二甲醚選擇性SDME＝66%，則DME的產(chǎn)量為1.00mol×94%×66%×12故答案為：0.31；（ii）增大投料比相當(dāng)增大c（H2），反應(yīng)①的平衡正向移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故答案為：n（H2）/n（CO）增大，有利于平衡①正向移動，使CO轉(zhuǎn)化率增大；（3）由表中數(shù)據(jù)知，分壓：p（H2）＝67.5%×5MPa，p（CH3OH）＝p（CO）＝5%×5MPa，則反應(yīng)①的平衡常數(shù)KP＝p(CH3OH)p(CO)?p2(H2)=5%×55%×5×(67.5%×5)2；設(shè)平衡時(shí)混合氣體總量為xmol，根據(jù)C原子守恒可得：（5.0%+5.0%+10.0%+10.0%×2）x＝30.0+2.0，解得x＝80，根據(jù)H原子守恒可得：2a＝80×故答案為：5%×55%×5×(67.5%×5)2（4）（i）吸附過程熵減，ΔS＜0，由自發(fā)進(jìn)行的條件：ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0可知，升溫不利于熵減過程，故答案為：不利于；吸附過程熵減（或ΔS＜0），由ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0可知，升溫不利于熵減過程；（ii）反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，是反應(yīng)的決速步，由圖可知，決速步為CH3O*+CH3*→HCHO+CH3O*+H*，且決速步中MoO3被還原為MoO2，則決速步的反應(yīng)式為CH3O*+CH3*+MoO3→HCHO+CH3O*+H*+MoO2（或CH3*+MoO3→HCHO+H*+MoO2），故答案為：CH3O*+CH3*+MoO3→HCHO+CH3O*+H*+MoO2（或CH3*+MoO3→HCHO+H*+MoO2）。【點(diǎn)評】本題考查化學(xué)平衡影響因素及其計(jì)算、反應(yīng)熱與焓變、化學(xué)平衡影響因素等知識，側(cè)重分析判斷能力和計(jì)算能力考查，把握蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用、化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算、活化能與反應(yīng)速率的關(guān)系、濃度對平衡影響是解題關(guān)鍵，注意掌握原子守恒在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用，題目難度中等。5．（2025春?濰坊期末）氮是構(gòu)成生命體的重要元素之一，研究氮及其化合物具有重要意義。回答下列問題；Ⅰ.工業(yè)合成氨的反應(yīng)為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝﹣92kJ?mol﹣1（1）有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵N＝NN—HH—H鍵能/（kJ?mol﹣1）946x436①NH3的電子式為。②x＝391。（2）700K時(shí)，向10L恒容密閉容器中，充入10molN2（g）和10molH2（g）使之發(fā)生反應(yīng)，測得部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示。①曲線a表示N2（填物質(zhì)化學(xué)式）物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化；用H2的物質(zhì)的量濃度變化表示0～4min的平均反應(yīng)速率為0.3mol?L﹣1?min﹣1知②反應(yīng)至2min時(shí)，改變了某一條件，則改變的條件可能是AC（填標(biāo)號）；反應(yīng)至3min時(shí)，v正（H2）＞v逆（H2）（填“＞”“＜”或“＝”）。A.使用更高效催化劑B.升高溫度C.增大壓強(qiáng)D.通入N2Ⅱ.已知：2NO2（g）?N2O4（g），升高溫度，該化學(xué)平衡向著吸熱的方向移動。（3）在燒瓶A和B中分別裝有NO2與N2O4（無色）的混合氣體，中間用夾子夾緊，分別浸入到盛有水（水溫相同）的燒杯中，如圖所示。向燒瓶A所在的燒杯中加入適量的濃硫酸，氣體顏色會變深，該反應(yīng)的ΔH＜0（填“＞”或“＜”）；向燒瓶B所在的燒杯中加入適量的硝酸銨固體，燒瓶B中氣體的平均相對分子質(zhì)量變?。ㄌ睢白兇蟆薄白冃　被颉安蛔儭保??！敬鸢浮浚?）①；②391；（2）①N2；0.3；②AC；＞（3）＜；變??；【分析】（1）①NH3中N原子最外層有5個(gè)電子，與3個(gè)H原子形成3對共用電子對；②反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和；（2）①反應(yīng)中N2的濃度減小，NH3的濃度增大，曲線a濃度減小，所以曲線a表示N2物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化。0～4min內(nèi)Δc（N2）＝1.0mol/L﹣0.7mol/L＝0.3mol/L，根據(jù)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系Δc（H2）＝3Δc（N2）＝0.9mol/L，根據(jù)速率公式計(jì)算求解；②2min時(shí)改變條件，反應(yīng)速率加快，N2的濃度繼續(xù)減小，NH3的濃度繼續(xù)增大；A.使用更高效催化劑，加快反應(yīng)速率，平衡不移動；B.升高溫度，該反應(yīng)ΔH＜0，平衡逆向移動，N2濃度應(yīng)增大；C.增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，反應(yīng)速率加快，N2濃度減小，NH3濃度增大；D.通入N2，N2濃度應(yīng)瞬間增大，不符合圖像中2min時(shí)N2濃度變化。反應(yīng)至3min時(shí)，反應(yīng)還未達(dá)到平衡，平衡正向移動，所以v正（H2）＞v逆（H2）；（3）向燒瓶A所在的燒杯中加入適量的濃硫酸，濃硫酸溶于水放熱，燒瓶A中溫度升高，氣體顏色變深，說明平衡2NO2（g）?N2O4（g）逆向移動，所以該反應(yīng)的ΔH＜0。向燒瓶B所在的燒杯中加入適量的硝酸銨固體，硝酸銨溶于水吸熱，燒瓶B中溫度降低，平衡2NO2（g）?N2O4（g）E向移動，氣體的物質(zhì)的量減小，混合氣體的總質(zhì)量不變；【解答】解：（1）①NH3中N原子最外層有5個(gè)電