高考二轮复习知识点：盖斯定律及其应用3

更新时间：2023-07-30 浏览次数：11 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2020·海淀模拟) AlH₃是一种储氢材料，可作为固体火箭推进剂。通过激光加热引发AlH₃的燃烧反应，燃烧时温度随时间变化关系如下图所示。燃烧不同阶段发生的主要变化如下：
2AlH₃(g)=2Al(s)+3H₂(g)     △H₁       H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(g)       △H₂Al(s)= Al(g) △H₃Al(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)= $\text{[math]}$ Al₂O₃(s)     △H₄

下列分析正确的是（   ）

A . AlH₃燃烧需要激光加热引发，所以AlH₃燃烧是吸热反应 B . 其他条件相同时，等物质的量的Al(s)燃烧放热大于Al(g)燃烧放热 C . 在反应过程中，a点时物质所具有的总能量最大 D . 2AlH₃(s)+3O₂(g)=Al₂O₃(s)+3H₂O(g)    △H=△H₁+3△H₂+2△H₃+2△H₄

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2. (2020·东城模拟) 已知：①C₂H₆（g） $\text{[math]}$ C₂H₄（g）+H₂（g） DH₁ ＞0。
②C₂H₆（g）+ $\text{[math]}$ =2CO₂（g）+3H₂O（l）   DH₂＝-1559.8 kJ·mol^-1

③C₂H₄（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）   DH₃＝-1411.0 kJ·mol^-1

下列叙述正确的是（   ）

A . 升温或加压均能提高①中乙烷的转化率 B . ①中断键吸收的能量少于成键放出的能量 C . 用DH₂和DH₃可计算出①中的DH D . 推测1 mol C₂H₂（g）完全燃烧放出的热量小于1411.0 kJ

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3. (2019·吉安模拟) 物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是（）

A . A→F，△H =一△H₆ B . △H₁ +△H₂ + △H₃ + △H₄ + △H₅ + △H₆=0 C . C→F， △H= △H₁+ △H₂ + △H₆ D . 若A→C为放热过程，则△H₃+ △H₄ + △H₅ + △H₆ >0

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4. (2019·吉安模拟) 下列实验操作、现象和结论均正确的是（）

选项	实验操作	实验现象	实验结论
A	向盛有1 mL浓硫酸的试管中加入5 mL 0 .1 mol/L的K₂ Cr₂ O₇溶液	溶液橙色变深	增大生成物浓度，平衡Cr₂O $\text{[math]}$ +H₂O $\text{[math]}$ 2CrO $\text{[math]}$ +2H逆向移动
B	向Mg(OH)₂悬浊液中加入少量醋酸铵晶体	沉淀溶解，溶液变澄清	说明反应Mg²⁺+2NH₃·H₂O $\text{[math]}$ Mg(OH)₂+2NH $\text{[math]}$ ，具有可逆性
C	相同温度下，同时向①4mL0.1 mol/L. KMnO₄)，酸性溶液和②4 mL 0.2 mol/LKMnO₄ ，酸性溶液中，分别加入4mL 1 mol/L. H₂ C₂ O₄溶液	①中溶液先褪色	该实验条件下，KMnO₄浓度越小，反应速率越快
D	向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水	产生淡蓝色火焰煤炭燃烧更旺	加少量水后，可使煤炭燃烧放出更多的热量

A . A B . B C . C D . D

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5. (2019·厦门模拟) 我国科学家以MoS₂为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是（）

A . Li₂SO₄溶液利于MoS₂对N₂的活化 B . 两种电解质溶液环境下从N₂→NH₃的焓变不同 C . MoS₂(Li₂SO₄溶液)将反应决速步(^*N₂→^*N₂H)的能量降低 D . N₂的活化是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程

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6. (2018·盐城模拟) 化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下：
2Ni(s)+O₂(g)=2NiO(s)△H=-479.8 kJ·mol^-1
CH₄(g)+NiO(s)=CO(g)+2H₂(g)+Ni(s)△H=akJ·mol^-1
CH₄(g)+2NiO(s)=CO₂(g)+2H₂(g)+2Ni(S)△H=b kJ·mol^-1
CH₄(g)+4NiO(s)=CO₂(g)+2H₂O(g)+4Ni(s)△H=156.9 kJ·mol^-1
下列说法错误的是（）

A . CO₂(g)+CH₄(g)=2CO(g)+2H₂(g) △H=(2a-b) kJ·mol^-1 B . CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)△H=-802.7 kJ·mol^-1 C . 甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量 D . 含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收

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7. (2018·海淀模拟) 以甲烷为原料合成甲醇的反应如下：
反应I：CH₄(g) + CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g) + 2H₂(g) △H₁= +247 kJ/mol
反应II：CO(g) + 2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) △H₂=-90kJ/mol
已知： T₁℃时，反应II 的平衡常数数值为100；T₂℃时，反应II 在密闭容器中达到平衡，测得CO、H₂、CH₃OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是（）

A . 反应I中，使用催化剂可以减小△H₁ ，提高反应速率 B . 反应II 中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率 C . 由上述数据可判断反应II 的温度： T₁> T₂ D . CO(g)+CH₃OH(g) $\text{[math]}$ CH₄(g) +CO₂(g) △H= +157 kJ/mol

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二、非选择题

8. (2018·全国Ⅲ卷) 三氯氢硅（SiHCl₃）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
1. （1） SiHCl₃在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)₂O等，写出该反应的化学方程式。
2. （2） SiHCl₃在催化剂作用下发生反应：
  2SiHCl₃(g)=SiH₂Cl₂(g)+ SiCl₄(g) ΔH₁=48 kJ·mol⁻¹
  3SiH₂Cl₂(g)=SiH₄(g)+2SiHCl₃ (g) ΔH₂=−30 kJ·mol⁻¹
  则反应4SiHCl₃(g)=SiH₄(g)+ 3SiCl₄(g)的ΔH= kJ·mol⁻¹。
3. （3）对于反应2SiHCl₃(g)=SiH₂Cl₂(g)+SiCl₄(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl₃的转化率随时间变化的结果如图所示。
  ①343 K时反应的平衡转化率α=%。平衡常数K_{343 K}=（保留2位小数）。
  ②在343 K下：要提高SiHCl₃转化率，可采取的措施是；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有、。
  ③比较a、b处反应速率大小：v_av_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率v=v_正−v_逆= $\text{[math]}$ − $\text{[math]}$ ，k_正、k_逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处 $\text{[math]}$ =（保留1位小数）。
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9. (2018·全国Ⅰ卷) 采用N₂O₅为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：
1. （1） 1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N₂O₅ ，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为。
2. （2） F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N₂O₅(g)分解反应：
  其中NO₂二聚为N₂O₄的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时，N₂O₄(g)完全分解)：
  t/min
  0
  40
  80
  160
  260
  1300
  1700
  ∞
  P/kPa
  35.8
  40.3
  42.5
  45.9
  49.2
  61.2
  62.3
  63.1
  ①已知：2N₂O₅（g）=2N₂O₄（g）+O₂（g） △H₁=-4.4kJ·mol^-1
  2NO₂（g）=N₂O₄（g） △H₂=-55.3kJ·mol^-1
  则反应N₂O₅(g)=2NO₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)的△H= kJ·mol^-1
  ②研究表明，N₂O₅(g)分解的反应速率v=2×10^-3× $\text{[math]}$ (KPa·min^-1)，t=62min时，测得体系中 $\text{[math]}$ =2.9kPa，则此时的 $\text{[math]}$ = kPa，V= kPa，min^-1。
  ③若提高反应温度至35℃，则N₂O₅(g)完全分解后体系压强p_X(35℃)63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是。
  ④25℃时N₂O₄(g) ⇋2NO₂(g)反应的平衡常数K_p= kPa (K_p为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。
3. （3）对于反应2N₂O₅(g)→4NO₂(g)+O₂(g)，R，A，Ogg提出如下反应历程：
  第一步N₂O₅⇋NO₃+NO₂ 快速平衡
  第二步NO₂+NO₃⇀NO+NO₂+O₂慢反应
  第三步NO+NO₃⇀2NO₂ 快反应
  其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________（填标号)。
  
  A . ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应) B . 反应的中间产物只有NO₃ C . 第二步中NO₂与NO₃的碰撞仅部分有效 D . 第三步反应活化能较高。
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10. (2023·毕节模拟) 科学家利用CO₂和H₂合成CH₃OH有利于实现碳中和。主要反应有：
I．CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)，ΔH₁=-49.4kJ·mol^-1
II．CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)，ΔH₂
III．CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)，ΔH₃=-90.6kJ·mol^-1
回答下列问题：
1. （1） ΔH₂=kJ·mol^-1 ，反应III在(填“高温”或“低温”)易自发进行。
2. （2）恒容密闭容器中只发生反应I，能说明该反应达到平衡状态的是____。
  
  A . x(CO₂)：c(H₂)=1：3 B . 混合气体的平均摩尔质量不再变化 C . 混合气体密度不再变化 D . 2mol碳氧双键断裂同时有3mol碳氢键断裂
3. （3）一定条件下，在密闭容器中发生反应I，起始物n(H₂)/n(CO₂)=3，CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图1所示，3min内用H₂浓度变化表示的反应速率mol·L^-1·min^-1。若平衡时压强为P₀ ，该反应条件的平衡常数K_p=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
4. （4）反应II中，为提高H₂的转化率，可采取的措施有(任意答两条)。
5. （5）图2是以甲醇燃料电池为电源电解饱和食盐水，甲装置a电极反应式为。当甲装置中消耗11.2LO₂(标准状况)，乙装置中d电极上产生气体的质量为g。
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11. (2023·临汾模拟) 落实“双碳”目标，碳资源的综合利用成为重中之重。
1. （1） I.甲醇不仅是重要的化工原料，还是性能优良的车用燃料。CO₂和H₂在Cu/ZnO催化作用下可以合成甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH<0，此反应分两步进行：
  反应i：Cu/ZnO(s)+H₂(g)=Cu/Zn(s)+H₂O(g) ΔH>0
  
  反应ii： ΔH<0
  
  反应ii的化学反应方程式为。
2. （2）在绝热恒容的密闭容器中，将CO₂和H₂按物质的量之比1：3投料发生该反应，下列不能说明反应已达到平衡的是____(填字母标号)。
  
  A . CO₂和H₂的转化率相等 B . 体系的温度保持不变 C . 单位时间体系内减少3molH₂的同时有1molH₂O增加 D . 合成CH₃OH的反应限度达到最大
3. （3）研究表明，用可控Cu/Cu₂O界面材料也可催化CO₂还原合成甲醇。将6.0molCO₂和8.0molH₂充入体积为3L的恒温密闭容器中发生此反应。测得起始压强为35MPa，H₂的物质的量随时间的变化如图中实线所示。
  ①图1中与实线相比，虚线改变的条件可能是。
  ②该反应在0~4min内(实线)H₂O的平均反应速率为(保留2位有效数字)。
  ③该条件下(实线)的K_p为MPa^-2。
  ④Cu₂O的立方晶胞结构如图2所示。白球代表的是(填“Cu⁺”或“O^2-”)；a、b的坐标参数依次为(0，0，0)、( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ )，则d的坐标参数为。
4. （4） II.在催化剂作用下，用CO脱除NO的反应为：2CO(g)+2NO(g) $\text{[math]}$ 2CO₂(g)+N₂(g)。
  已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-E_a/T+C(E_a为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效率进行了实验探究，获得如图3曲线。从图中信息获知催化剂的催化效率mn(填“>”“=”或“<”)，其理由是。
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12. (2023·张家界模拟) 将工业废气中的CO和H₂进行分离提纯，然后再综合利用是减小环境污染的有效方法，工业上可用废气中的CO和H₂合成CH₃OH，其合成反应方程式为：CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH₃OH的平衡体积分数φ(CH₃OH)变化趋势如图所示。回答下列问题：
1. （1）已知①CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H₁=+41.2kJ•mol^-1
  ②CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₂=-75.6kJ•mol^-1
  则③CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)△H=。
2. （2）在一密闭容器中按体积比1∶2充入CO和H₂发生反应③，下列说法中正确的是____。
  
  A . 当气体平均摩尔质量不再改变时，反应达到平衡状态 B . 平衡后，恒温恒容下，通入H₂ ，会提高CO的转化率 C . 平衡后，恒容下降低温度，再次平衡后气体中CH₃OH(g)的体积分数减小 D . 平衡后，保持温度不变缩小容器体积，平衡正向移动，平衡常数增大
3. （3） 300℃时，向2L体积不变的密闭容器中充入1molCO和2molH₂发生反应③，初始压强为P₀ ，经过10min达到平衡状态，达到平衡时φ(CH₃OH)对应M点。该温度下，用分压表示的平衡常数K_p=。
4. （4）已知a<b<c<d，e>f>g>h，X表示的是(填“温度”、“压强”)，判断的理由是。
5. （5）已知反应③的反应速率表达式为v_正=k_正·c(CO)·c²(H₂)，v_逆=k_逆·c(CH₃OH)，其中，k_正， k_逆为速率常数，只与温度有关。达平衡后，在温度升高过程中 $\text{[math]}$ (填“增大”、“减小”、“不变”)。
6. （6）如图是电解CO₂制取甲醇的装置图，写出阴极发生反应的电极反应式：。
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13. (2023·山西模拟) 氮族元素及其化合物在工农业生产、环境等方面有重要应用和影响。
1. （1）燃料在汽车发动机中燃烧时会产生污染环境的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，加装三元催化转化器可使汽车尾气中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 转化为无毒物质。
  已知：I. $\text{[math]}$
  II. $\text{[math]}$
  ①则反应III： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该反应能自发进行的条件是在(填“低温”、“高温”或“任意温度”)下。
  ②向某绝热恒容密闭容器内充入一定量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应III。下列能说明该反应达到平衡状态的是(填标号)。
  A．容器内气体的密度不再改变 B．容器内气体的温度不再改变
  C． $\text{[math]}$ D．容器内气体的平均摩尔质量不再改变
  ③向容积均为 $\text{[math]}$ 的三个恒容密闭容器中分别通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生上述反应Ⅲ，a、b、c三组实验的反应温度分别记为 $\text{[math]}$ 。恒温恒容条件下反应各体系压强的变化如图所示。则达到平衡时 $\text{[math]}$ 由大到小的顺序是；实验b中， $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ 分压的平均变化率为 $\text{[math]}$ ，该反应的压强平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
2. （2）氮能与氢、氟形成结构相似的化合物 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，请判断键角： $\text{[math]}$ (填“>”、“<”或“=”) $\text{[math]}$ ，原因为。
3. （3） $\text{[math]}$ 是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值，1号原子的坐标为 $\text{[math]}$ 、3号原子的坐标为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 晶体的密度为 $\text{[math]}$ 。
  ①2号原子的坐标为。
  ② $\text{[math]}$ 原子和 $\text{[math]}$ 原子之间的最短距离为(不用化到最简) $\text{[math]}$ 。
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14. (2023·龙岩模拟) 有效去除大气中的SO₂、H₂S以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。
1. （1）在一定条件下，CO可以去除烟气中的SO₂ ，其反应过程分三步完成(Cat表示催化剂，[]表示空穴)：
  i.Cat[ ]+SO₂=Cat[O]+SO
  ii.Cat[ ]+SO=Cat[O]+S
  iii.……
  ①写出第iii步反应方程式：。
  ②在500℃条件下(硫的沸点445℃)，将0.05mol混合气体(CO体积分数0.1%，SO₂体积分数为0.05%，其余为N₂)通入1L刚性容器中，在催化剂作用下发生反应，100min时测得CO体积分数0.01%。
  i.100min时SO₂去除率为。
  ii.0~100min内CO平均反应速率v(CO)=。
  ③已知脱硫总反应的△H＞0，其他条件相同时，以γ－Al₂O₃作为催化剂，反应相同的时间，SO₂的去除率随反应温度的变化如图所示，当温度高于500℃，SO₂去除率降低的原因是。
2. （2）工业上可用克劳斯法处理H₂S废气，其脱硫原理的反应分两步进行，其过程与能量变化如图所示。
  ①克劳斯法脱硫的总反应的热化学方程式为。
  ②在一定温度、285kPa反应条件下，将n(H₂S)：n(O₂)=2：1混合气进行下列反应：
  I.2H₂S(g)+3O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₂(g)+2H₂O(g)
  II.2SO₂(g)+4H₂S(g) $\text{[math]}$ 3S₂(g)+4H₂O(g)
  测得平衡时混合气体中S₂与SO₂的分压相等，且H₂S平衡转化率为45%，此时p(S₂)=；反应I的平衡常数K_p=(列出数字运算表达式即可)。
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15. (2023·武威模拟) 丙烯是制备聚丙烯塑料的单体，工业上可用丙烷和 $\text{[math]}$ 制取丙烯：
反应1： $\text{[math]}$ 。
反应2： $\text{[math]}$ 。
回答下列问题
1. （1）反应3： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）向恒温恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，只发生反应3，不能说明反应3达到平衡状态的是____ (填标号)。
  
  A . 混合气体密度不随时间变化 B . 混合气体总压强不随时间变化 C . 混合气体平均相对分子质量不随时间变化 D . 丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率
3. （3）向密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 只发生反应1，测得速率方程为 $\text{[math]}$ (k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。已知： $\text{[math]}$ (R、C为常数，T为温度， $\text{[math]}$ 为活化能)。实验测得其他条件相同，不同催化剂 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 对速率常数的影响如图1所示。其中，催化效能较高的是(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)，判断的依据是。
4. （4）向密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生上述反应1和反应2，测得丙烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
  ①X代表(填“温度”或“压强”)， $\text{[math]}$ (填“>”、“”或“=”) $\text{[math]}$ 。
  ②M点时， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的浓度相等。则M点对应的反应2的平衡常数 $\text{[math]}$ 。
5. （5）向总压强恒定为 $\text{[math]}$ 的密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，只发生反应1， $\text{[math]}$ 的平衡转化率与 $\text{[math]}$ 的关系如图3所示。其他条件不变，随着 $\text{[math]}$ 增大， $\text{[math]}$ 的平衡转化率减小，其原因是，当 $\text{[math]}$ 等于2时，经 $\text{[math]}$ 达到平衡，丙烯的分压变化速率为 $\text{[math]}$ 。
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16. (2023·临沂模拟) 以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH的反应是研究热点之一，该反应体系涉及的反应如下：
I．CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁=-49kJ•mol^-1

II．CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H₂

回答下列问题：
1. （1）已知25℃和101kPa下，H₂(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol^-1、283.0kJ•mol^-1 ， H₂O(l)=H₂O(g)△H=+44kJ•mol^-1 ，则△H₂=kJ•mol^-1。
2. （2）在恒压密闭容器中，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：3投料进行反应，反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示的平衡常数K_p随温度T的变化关系如图1所示(体系总压为10kPa)。
  
  ①反应Ⅱ对应图1中(填“m”或“n”)；A点对应温度下体系达到平衡时CO₂的转化率为80%，反应Ⅰ的K_p=kPa^-2(保留两位有效数字)。
  
  ②通过调整温度可调控平衡时 $\text{[math]}$ 的值。B点对应温度下，平衡时 $\text{[math]}$ =400，则p(H₂)= kPa。
3. （3）在密闭容器中，保持投料比不变，将CO₂和H₂按一定流速通过反应器，一段时间后，测得CO₂转化率(α)和甲醇选择性[x(CH₃OH)= $\text{[math]}$ ×100%]随温度(T)变化关系如图2所示。若233～250℃时催化剂的活性受温度影响不大，则236℃后图中曲线下降的原因是；若气体流速过大，CO₂的转化率会降低，原因是。
4. （4）向恒温恒压的两个密闭容器甲(T℃、P₁)、乙(T℃、P₂)中，分别充入物质的量均为amol的CO₂和H₂ ，若只发生反应Ⅱ，其正反应速率 $\text{[math]}$ _正=k_正p(CO₂)p(H₂)，p为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比 $\text{[math]}$ _甲： $\text{[math]}$ _乙=16：25，则甲、乙容器的体积之比为。
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17. (2023·茂名模拟) 乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷脱氢制乙烯的相关反应如下：
反应Ⅰ： $\text{[math]}$
反应Ⅱ： $\text{[math]}$
1. （1）反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体为起始投料( $\text{[math]}$ 不参与反应)，保持混合气体总物质的量不变，在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是____。
  
  A . 升高温度，正、逆反应速率同时增大 B . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量相等时，反应达到平衡状态 C . 增加起始投料时 $\text{[math]}$ 的体积分数，单位体积的活化分子数增加 D . 增加起始投料时 $\text{[math]}$ 的体积分数， $\text{[math]}$ 平衡转化率增大
3. （3）科研人员研究催化剂对乙烷无氧脱氢的影响
  ①在一定条件下， $\text{[math]}$ 催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示，该历程的各步反应中，生成下列物质速率最慢的是。
  A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$
  ②用 $\text{[math]}$ 基催化剂研究 $\text{[math]}$ 催化脱氢，该催化剂对 $\text{[math]}$ 键和 $\text{[math]}$ 键的断裂均有高活性，易形成碳单质。一定温度下， $\text{[math]}$ 基催化剂在短时间内会失活，其失活的原因是。
4. （4）在 $\text{[math]}$ 和催化剂条件下，向体积固定的容器中充入 $\text{[math]}$ 与一定量 $\text{[math]}$ 发生反应(忽略反应Ⅰ和反应Ⅱ外的其它反应)，平衡时 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量分数随起始投料比 $\text{[math]}$ 的变化关系如图所示。
  ①图中曲线c表示的物质为 $\text{[math]}$ ，表示 $\text{[math]}$ 的曲线为(填“a”或“b”)，判断依据是。
  ②当 $\text{[math]}$ 时，平衡时体系压强为P，计算反应Ⅰ的平衡常数 $\text{[math]}$ (写出计算过程，结果保留2位有效数字；对于 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ )。
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18. (2023·渭南模拟) 硝化反应是最普遍和最早发现的有机反应之一，以 $\text{[math]}$ 为新型硝化剂的反应具有反应条件温和、反应速度快、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过 $\text{[math]}$ 臭氧化法制备 $\text{[math]}$ 。已知：在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 时发生以下反应：
① $\text{[math]}$                   $\text{[math]}$
② $\text{[math]}$                        $\text{[math]}$
③ $\text{[math]}$             $\text{[math]}$
④ $\text{[math]}$      $\text{[math]}$
1. （1）则反应④的 $\text{[math]}$ 。
2. （2）在恒温恒容条件下，按物质的量之比 $\text{[math]}$ 通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，下列说法能够说明反应④已经达到平衡状态的是[考虑 $\text{[math]}$ ]____(填标号)。
  
  A . 混合气体密度不再改变 B . $\text{[math]}$ 不再改变 C . $\text{[math]}$ D . 混合气体的平均相对分子质量不再改变
3. （3）在 $\text{[math]}$ 密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在不同温度下发生反应④，平衡时 $\text{[math]}$ 在容器内气体中的物质的量分数 $\text{[math]}$ 随温度变化的曲线如图甲所示[考虑 $\text{[math]}$ ]。
  ①反应④中，a点的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)。
  ②对反应体系加压，得到 $\text{[math]}$ 平衡时的转化率 $\text{[math]}$ 与压强的关系如图乙所示。请解释压强增大至 $\text{[math]}$ 的过程中 $\text{[math]}$ 逐渐增大的原因：。
  ③图甲中， $\text{[math]}$ 时，平衡后总压为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的分压为 $\text{[math]}$ 的两倍，则反应④以压强表示的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用平衡分压代替平衡浓度计算；分压=总压×物质的量分数；结果保留两位小数)。
4. （4）利用反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。可实现硫、氮氧化物的综合利用。向密闭容器中充入等体积的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生该反应，测得平衡时压强 $\text{[math]}$ 对数 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的关系如图所示。
  ① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”、“<”或“=”)；温度为 $\text{[math]}$ 时，从a到b历时 $\text{[math]}$ ，则此时段 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  ②同一温度下，图像呈线性变化的理由是；a、b两点体系总压强 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的比值 $\text{[math]}$ 。
5. （5）实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。当溶液溶质为NaHSO₃时，若往溶液中加入氨水至中性，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”、“<”或“=”)；当溶液溶质为 $\text{[math]}$ 时，若往溶液中加入少量 $\text{[math]}$ 固体，完全溶解后(此时溶液是不饱和溶液)，溶液中 $\text{[math]}$ 的比值 (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
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19. (2023·成都模拟) 直接将 $\text{[math]}$ 转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了 $\text{[math]}$ 合成甲醛，总反应为 $\text{[math]}$ ．转化步骤如图1所示：
1. （1）原料 $\text{[math]}$ 可通过捕捉技术从空气中或工业尾气中获取，写出一种常见的可作 $\text{[math]}$ 捕捉剂的廉价试剂。
2. （2）已知 $\text{[math]}$ ，则总反应的 $\text{[math]}$ (用图1中焓变以及 $\text{[math]}$ 表示)。
3. （3） $\text{[math]}$ ，在容积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和一定量 $\text{[math]}$ ，只发生可逆反应①。若起始时容器内气体压强为 $\text{[math]}$ ，达到平衡时， $\text{[math]}$ 的分压与起始投料比 $\text{[math]}$ 的变化关系如图2所示。
  (ⅰ)若 $\text{[math]}$ 时到达c点，则 $\text{[math]}$ 时的平均反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
  (ⅱ) $\text{[math]}$ (写计算表达式)；
  (ⅲ)c点时，再加入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，使两者分压均增大 $\text{[math]}$ 的转化率(填“增大”、“不变”或“减小”)。
4. （4）在恒温恒容条件下只发生反应②。关于该步骤的下列说法错误的是____。
  
  A . 若反应②正向为自发反应，需满足 $\text{[math]}$ B . 若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应②体系已经达到平衡 C . 增大 $\text{[math]}$ 的浓度， $\text{[math]}$ 的平衡物质的量分数一定增大 D . 反应②体系存在 $\text{[math]}$
5. （5）已知Arrhenius公式： $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。反应①②的有关数据分别如图3所示， $\text{[math]}$ 相对较小的是；研究表明，加入某极性介质有助于加快整个反应的合成速率，原因可能是。
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20. (2023·郑州模拟) 2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组在“太空会师”。太空生命保障系统利用电解水供氧，生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
1. （1）已知 $\text{[math]}$    $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$    $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$    $\text{[math]}$
  写出 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的热化学方程式。
2. （2）一定条件下，反应 $\text{[math]}$ 达到平衡状态。
  ①下列操作中，能提高比平衡转化率的是。
  a.加入催化剂||| b.降低反应温度
  c.移除 $\text{[math]}$ d.恒温恒压下通入惰性气体
  ②某科研小组在一定温度下模拟该反应，向容积为5L的抽空的密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应平衡后测得 $\text{[math]}$ 的转化率为50%，则该反应的平衡常数为。
3. （3）在相同条件下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 还会发生以下副反应： $\text{[math]}$ ，该副反应的发生不利于氧循环，原因是。
4. （4）已知反应 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。
  保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比 $\text{[math]}$ 投入一定量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，不同反应模式下 $\text{[math]}$ 的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
  实验组
  反应模式
  $\text{[math]}$
  温度/℃
  $\text{[math]}$ 的平衡转化率/%
  $\text{[math]}$ 的选择性/%
  Ⅰ
  普通催化反应器
  3
  260
  21.9
  67.3
  Ⅱ
  分子筛膜催化反应器
  3
  260
  36.1
  100
  ①双功能的分子筛膜催化反应器模式下，恒温恒容时发生反应 $\text{[math]}$ ，不能说明反应达到化学平衡状态的是。
  a. $\text{[math]}$ 的浓度不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
  c.混合气密度不变 d.断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键
  ②由表中数据可知，双功能的分子筛膜催化反应器模式下， $\text{[math]}$ 的转化率明显提高，可能的原因是：。
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21. (2023·漳州模拟) 处理、回收利用CO是环境科学研究的热点课题，回答下列问题。
1. （1） CO催化加氢制 $\text{[math]}$ ，有利于减少有害气体CO。CO加氢制 $\text{[math]}$ 的总反应可表示为 $\text{[math]}$ 。该反应一般认为通过如下步骤来实现：
  ① $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$
  总反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
2. （2）实验室中采用 $\text{[math]}$ 测定空气中CO的含量，发生反应： $\text{[math]}$ 。不同温度( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )下，分别向装有足量 $\text{[math]}$ 固体的2L恒容密闭容器中，通入 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 气体体积分数 $\text{[math]}$ 随时间t的变化曲线如图所示。
  ①分析图像可知， $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)0。
  ② $\text{[math]}$ 温度下，若向装有足量 $\text{[math]}$ 固体的2L恒容密闭容器中通入 $\text{[math]}$ ，达到平衡时， $\text{[math]}$ 的物质的量分数为。
3. （3） $\text{[math]}$ 时，在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应 $\text{[math]}$ 。在不同条件下 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与反应起始时 $\text{[math]}$ 的变化曲线如图所示。
  
  ①下列叙述能说明反应已达到平衡状态的是(填标号)。
  
  A．每消耗 $\text{[math]}$ 气体，同时消耗 $\text{[math]}$ 气体
  
  B． $\text{[math]}$ 的物质的量分数不再变化
  
  C． $\text{[math]}$
  
  D．混合气体的平均相对分子质量不再变化
  
  ②在温度、容积一定的密闭容器中，用CO处理大气污染物 $\text{[math]}$ 时，增大 $\text{[math]}$ 的投料比，CO的转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。
  
  ③ $\text{[math]}$ 时，在2L的密闭容器中，充入6mol的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， 4min后容器内各物质的物质的量不再变化，0~4min， $\text{[math]}$ 。此时，平衡常数 $\text{[math]}$ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果保留三位有效数字)。
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22. (2023·菏泽模拟) 二氧化碳的排放日益受到环境和能源领域的关法，其综合利用是研究的重要课题。回答下列问题：
1. （1）已知下列热化学方程式：
  反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  反应Ⅱ： $\text{[math]}$ | $\text{[math]}$
  则反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2） ①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol $\text{[math]}$ 、3 mol $\text{[math]}$ ，分别在0.1MPa和1MPa下发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，分析温度对平衡体系中 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，其中CO和 $\text{[math]}$ 的物质的量分数与温度变化关系如图所示。下列叙述能判断反应体系达到平衡的是(填标号)。
  A． $\text{[math]}$ 的消耗速率和 $\text{[math]}$ 的消耗速率相等
  B．混合气体的密度不再发生变化
  C．容器内气体压强不再发生变化
  ②图中表示1MPa时 $\text{[math]}$ 的物质的量分数随温度变化关系的曲线是(填字母)，理由是；550℃条件下，t min反应达到平衡，平衡时容器的体积为L，反应Ⅱ的 $\text{[math]}$ 。(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)
3. （3）一种从高炉气回收 $\text{[math]}$ 制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示：
  ①某温度下，当吸收池中溶液的pH=8时，此时该溶液中 $\text{[math]}$ [已知：该温度下 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ]。
  ②利用电化学原理控制反应条件能将 $\text{[math]}$ 电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，若生成HCOOH的电解效率为80%，当电路中转移3 mol $\text{[math]}$ 时，阴极室溶液的质量增加g[B的电解效率 $\text{[math]}$ ]。
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23. (2023·大庆模拟) 氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产和生活中有着重要作用，氮氧化物也是主要的大气污染物。回答下列问题：
1. （1）已知在催化剂的作用下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应生成无污染气体：
  ① $\text{[math]}$    $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$    $\text{[math]}$
  ③ $\text{[math]}$    $\text{[math]}$
  则④ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的代数式表示)。实验室可用氯化铵与消石灰反应制备少量 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该反应在(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
2. （2）在催化剂作用下， $\text{[math]}$ 也能将 $\text{[math]}$ 转化为无毒清洁物质，恒温条件下，将一定量的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 气体通入恒容密闭容器中，发生反应 $\text{[math]}$ 。下列可判断反应达到平衡的是____(填标号)。
  
  A . 混合气体的密度保持不变 B . $\text{[math]}$ C . 容器内总压强不再改变 D . $\text{[math]}$
3. （3）汽车尾气中含有较多的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在催化剂作用下，发生反应 $\text{[math]}$ 。实验测得： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别为正、逆反应的速率常数，只与温度有关)。某温度下，在体积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，当反应达到平衡时， $\text{[math]}$ 的转化率为80%，则：
  ① $\text{[math]}$ 。
  ②平衡时体系压强为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为用分压表示的平衡常数(分压 $\text{[math]}$ 总压 $\text{[math]}$ 物质的量分数)，则平衡常数 $\text{[math]}$ (用含p的式子表示) $\text{[math]}$ 。
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24. (2022高三上·金山模拟) （四）丙烯（C₃H₆）是石油化工的基础有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等。制备方法如下：
1. （1）方法一丙烷氧化脱氢法制备丙烯：C₃H₈(g)＋1/2O₂(g) $\text{[math]}$ C₃H₆(g)＋H₂O(g)（正反应放热）。在催化剂的作用下、相同的反应时间，C₃H₈的转化率和C₃H₆的产率随温度变化关系如图。
  
  完成下列填空：
  
  C₃H₈的转化率随温度升高而上升的原因是，写出一条提高C₃H₆产率的措施。
2. （2）方法二丙烷脱氢制备丙烯：C₃H₈(g)→C₃H₆(g)＋H₂(g)＋Q kJ。
  已知：C₃H₈(g)→CH₄(g)＋C₂H₂(g)＋H₂(g)＋a kJ；C₃H₆(g)→CH₄(g)＋C₂H₂(g)＋b kJ
  
  用含a、b的代数式表示Q＝。
3. （3）某温度下，在一恒容容器中充入C₃H₈ ，发生脱氢制丙烯反应，起始压强为10 kPa，平衡时总压强为14 kPa，C₃H₈的平衡转化率为。该反应的平衡常数K_p＝kPa。（用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数）
4. （4）将一定浓度的CO₂与固定浓度的C₃H₈通过含催化剂的恒容反应器发生脱氢反应：
  C₃H₈(g)→C₃H₆(g)＋H₂(g)。经相同时间，流出的c(C₃H₆)、c(CO)和c(H₂)随初始c(CO₂)的变化关系如图。结合化学方程式解释c(H₂)和c(C₃H₆)变化差异的原因。
5. （5）一定条件下，CH₃CH＝CH₂与HCl发生反应有①、②两种可能，反应进程中的能量变化如图。保持其他条件不变，若要提高产物中CH₃CH₂CH₂Cl(g)的比例，可采用的措施是。
  
  a．适当提高反应温度 b．改变催化剂
  
  c．适当降低反应温度 d．改变反应物浓度
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25. (2021·长春模拟) 根据题意回答有关氮的化合物的问题：
1. （1）随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列问题。NO₂形成硝酸型酸雨的化学方程式为。
  一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NO_x)的污染。
  已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ =。
2. （2）肼(N₂H₄)可以用作燃料电池的原料。肼的电子式为；一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。a电极是电极的极(填“正”或“负”)，a电极的电极反应式为。
3. （3）可逆反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  ①一定温度下，向体积为0.5L的密闭容器中通入2molNO和1.5molO₂反应，平衡时NO的转化率为50%，求该温度下反应的平衡常数K=L/mol。
  ②在某体积恒定的密闭容器中，通入2mol NO和1molO₂ ，反应经历相同时间，测得不同温度下NO的转化率如图，则150℃时，v(正)v(逆)(填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。
  ③判断在恒温恒容条件下该反应已达到平衡状态的是(填字母)。
  A． $\text{[math]}$ B．反应容器中压强不随时间变化而变化
  C．混合气体颜色深浅保持不变 D．混合气体质量保持不变
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26. (2022·攀枝花模拟) C₂H₄是现代工业的重要原料，工业上用CO₂氧化C₂H₆制C₂H₄具有重要意义。

已知：CO₂氧化C₂H₆制C₂H₄的主反应热化学方程式为：C₂H₆(g) + CO₂(g)=C₂H₄(g) + CO(g) + H₂O(g) ΔH=+177kJ·mol^-1

（1）若主反应的反应历程分为如下两步：
I. C₂H₆(g)=C₂H₄(g) + H₂(g) (快) ΔH₁

II. CO₂(g) + H₂(g)= CO(g) + H₂O(g) (慢) ΔH₂=+42kJ·mol^-1

则：①反应I的ΔH₁ = kJ ·mol^-1。

②已知：ΔG=ΔH- T·ΔS。当ΔG＞0，反应非自发；当ΔG<0，反应自发。若反应I的ΔS=+120J·K^-1·mol^-1 ，反应I自发进行的最低温度T=K。

③相比于提高c(C₂H₆) ，提高c(CO₂)对主反应总速率影响更大，其原因是。
（2）某催化剂催化主反应的过程中，在催化剂表面发生了一系列反应：
①CH₃- CH₃→CH₃- CH₂·+ H⁺+e^- ，

②CH₃-CH₂·→CH₂=CH₂+H⁺+e^- ，

③CO₂+e^-→ $\text{[math]}$ ，

④ $\text{[math]}$ + H⁺→·COOH，

⑤ ，

则：自由基CH₃-CH₂·的电子式为，⑤的反应式为。

（3）在C₂H₆与CO₂反应制C₂H₄的过程中，还会发生副反应：C₂H₆(g)+ 2CO₂(g) = 4CO(g)+ 3H₂(g) ΔH＞ 0

①其他条件相同时，1mol C₂H₆与1mol CO₂经相同反应时间测得如表实验数据：

实验	温度/K	催化剂	C₂H₄的产率%
实验1	400	催化剂1	55.0
实验1	400	催化剂2	62.3
实验2	500	催化剂1	68.5
实验2	500	催化剂2	80.1

在催化剂相同时，温度越高C₂H₄产率更高的原因是；相同温度时，催化剂2催化下C₂H₄产率更高的原因是。

②在容器体积为1.0L，充入2 mol C₂H₆和3 mol CO₂同时发生主、副反应，乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度、压强的关系如图所示。则：判断P₁＞P₂的理由是；M点主反应的平衡常数为(结果保留2 位有效数字)。

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27. (2022·泸州模拟) 绿水青山和金山银山绝不是对立的，关键在人，关键在思路。消除NO_x、CO、SO₂等大气污染物对建设美丽环境具有重要意义。
1. （1）工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO₂ ，已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
  ①SO₂(g)+2NH₃·H₂O(aq)=(NH₄)₂SO₃(aq)+H₂O(l) △H₁
  
  ②(NH₄)₂SO₃(aq)+SO₂(g)+H₂O(l)=2NH₄HSO₃(aq) △H₂
  
  ③2NH₄HSO₃(aq)+2NH₃·H₂O+O₂(g)=2(NH₄)₂SO₄(aq)+2H₂O(l) △H₃
  
  则2SO₂(g)+4NH₃·H₂O(aq)+O₂(g)=2(NH₄)₂SO₄(aq)+2H₂O(l)的△H=。
2. （2）工业上可将SO₂和NO₂混合转化，反应为SO₂(g)+NO₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(g)+NO(g) △H＜0，进而制取硫酸。欲使该反应的速率增大且平衡逆向移动，改变的反应条件为。一定温度下，能判断该反应已达到化学平衡状态的是(填字母)。
  A．SO₃和NO的浓度比保持不变
  B．混合气体的颜色保持不变
  C．容器中压强不再变化
  D．恒容混合气体的密度保持不变
3. （3） NO和NO₂尾气可用碱液吸收，生成的 $\text{[math]}$ 可用电化学原理降解，原理如图所示，则阴极为(填a或b)，电极反应式为。
4. （4）利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO，发生反应：2CO(g)+2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) △H＜0。实验测得v_正=k_正·c²(NO)·c²(CO)，v_逆=k_逆·c(N₂)·c²(CO₂)，k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关。
  ①达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数(填“＞”“＜”或“=”)k_逆增大的倍数。
  
  ②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，总压为a，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为50%，则 $\text{[math]}$ =；在t₁min时再向容器内加入1molCO和1molNO，保持温度不变，则再次达平衡时NO的转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。整个过程中容器中的气压(P)与反应时间(t)的关系曲线如图所示，则用平衡分压代替平衡浓度表示的压强平衡常数K_p=。
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28. (2022·浙江模拟) 硫酸是化学工业当中最基本也是最重要的化工原料之一，硫酸的产量是衡量一个国家化工水平的标志。请回答：
1. （1）工业上大规模制备浓硫酸一般采用硫铁矿或硫磺粉为原料。
  ①298K，101kPa下，下列反应
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  则反应 $\text{[math]}$ 能自发进行的条件是。
  ②两种方法在制备工艺上各有其优缺点，下列选项正确的是(可多选)。
  A．在制备 $\text{[math]}$ 阶段，硫铁矿法产生较多的矿渣，且生成的气体净化处理比硫磺粉法复杂得多
  B．两种方法产生的气体都不需要干燥
  C．在 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 阶段，控制温度在500℃左右的主要原因是为了提高反应速率和平衡转化率
  D．将原料粉碎后送入沸腾炉中，可以提高原料的利用率
2. （2）对于反应 $\text{[math]}$
  ①某温度下，假设进入接触室内 $\text{[math]}$ 的物质的量恒定。当 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量比为1∶1，反应达到平衡时压强减少1/5；保持温度不变欲使 $\text{[math]}$ 的平衡转化率提高到90%，则 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量比为应为(计算结果保留1位小数)。
  ② $\text{[math]}$ 催化氧化 $\text{[math]}$ 的反应过程可分为三步，请写出步骤Ⅱ的化学方程式：
  步骤Ⅰ： $\text{[math]}$
  步骤Ⅱ：。
  步骤Ⅲ： $\text{[math]}$
3. （3） $\text{[math]}$ 能溶于液态 $\text{[math]}$ 中，并存在如下两个平衡(未配平)
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  当稀释 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的值(增大、减小或不变)，理由是。
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29. (2022·来宾模拟) 二氧化碳的排放越来越受到能源和环境领域的关注，其综合利用是目前研究的重要课题之一、回答下列问题：
1. （1）已知下列反应的正反应活化能(E₁)逆反应活化能(E₂)如表所示：
  序号
  化学反应
  E₁/(kJ·mol^-1)
  E₂/(kJ·mol^-1)
  ①
  H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(1)
  685
  970
  ②
  2CH₃OH(1) + 3O₂(g)=2CO₂ (g) +4H₂O (1)
  3526
  4978
  CO₂与H₂合成液态甲醇的热化学方程式为。
2. （2）一定温度下，在2L密闭容器中充入3 mol CO₂和 6 mol H₂ ，发生反应：CO₂(g)+ 3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) + H₂O(g)，测定H₂的转化率[α(H₂) ]随时间的变化如图所示：
  ①0~ 20 min内，用CH₃OH的浓度变化表示的平均反应速率：v(CH₃OH)= mol·L^-1·min^-1。
  ②该温度下，反应的平衡常数K= (结果保留两位小数)。
  ③若在上述平衡状态下，再向容器中充入1mol CO₂和1molH₂O(g)，则反应速率 v_(正)v_(逆) (填“＞”“＜ “或“= “)。
3. （3）科学家提出利用CO₂与CH₄制备合成气： CO₂(g) +CH₄(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+ 2H₂(g)。在体积均为2L的密闭容器甲和乙中，分别充入1 molCO₂和1 mol CH₄、2 mol CO₂和2 mol CH₄ ，在相同温度下达到平衡状态时，CO₂的转化率：α(甲)α(乙)(填“＞”“＜“或“=” ，下同)，达到平衡所需的时间： t(甲) t(乙)。
4. （4）如图是利用太阳能电池电解C₂H₆分别转化成其它含碳化合物的原理示意图，碳电极上生成CO的电极反应式。若起始投入0.3mol C₂H₆全部反应完全，生成三种产物中C₂H₄的物质的量为0.1mol，则电路中转移的电子数目为。
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30. (2022·四川模拟) 羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H₂S和CO反应可以合成COS，回答下列问题：
1. （1）已知：
  ①2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(g) ΔH₁= -484 kJ· mol^-1
  ②COS(g)+ H₂O(g)⇌H₂S(g)+CO₂(g) ΔH₂= -36kJ·mol^-1
  ③CO的燃烧热为283 kJ·mol^-1
  反应CO(g)+ H₂S(g)⇌COS(g)+ H₂(g)的 ΔH= kJ·mol^-1。
2. （2）以FeOOH作催化剂，由H₂S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是(填“甲”或“乙”)。
  ＋
  关于该反应的下列叙述正确的是(填标号)。
  A．步骤①是慢反应，活化能较大
  B．总反应的速率由步骤②决定
  C．反应进程中S₂属于中间产物
  D．更换催化剂可改变E和ΔH
3. （3） 240℃时，反应CO(g)+H₂S(g)⇌COS(g)+H₂(g)的平衡常数K=1。在密闭容器中充入等物质的量的CO和H₂S发生上述反应，达平衡时测得CO的物质的量为4 mol，则H₂S的转化率为，COS 的体积分数为。在240℃下，要同时提高CO和H₂S的转化率，可采取的措施是。
4. （4）在两个密闭容器中都加入CO、H₂S、COS、H₂四种气体，起始时气体体积分数φ(CO)= φ(H₂S)，φ(COS)=p(H₂)，分别在300℃和320℃时反应，容器中H₂S(g)和COS(g)的体积分数(φ)随时间(t) 的变化关系如图所示。
  ＋
  300℃和320℃时，φ(H₂S)随时间变化关系的曲线分别是、，判断的理由是。
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31. (2022·吉林模拟) 碳排放问题是第26届联合国气候变化大会讨论的焦点。我国向国际社会承诺2030年“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。为了实现这个目标，加强了对CO₂转化的研究。下面是CO₂转化为高附加值化学品的反应。相关反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ H₂O(g)+CO(g) △H₁
反应Ⅱ：CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) △H₂=-90.0kJ·mol^-1
反应Ⅲ：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₃=-49.0kJ·mol^-1
反应Ⅳ：CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g) △H₄=-165.0kJ·mol^-1
反应Ⅴ：2CO₂g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+4H₂O(g) △H₅=-122.7kJ·mol^-1
回答下列问题：
1. （1）反应Ⅲ一般认为通过反应Ⅰ、Ⅱ来实现，则反应Ⅰ的△H₁=kJ·mol^-1；已知：由实验测得反应Ⅰ的v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆·c(H₂O)·c(CO)(k_正、k_逆为速率常数，与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度，则 $\text{[math]}$ =(填“增大”、“不变”或“减小”)。
2. （2）在2L恒容密闭容器中充入总物质的量为8mol的CO₂和H₂发生反应Ⅲ，改变氢碳比 $\text{[math]}$ ，在不同温度下反应达到平衡状态，测得的实验数据如表：
  温度/K
  CO₂转化率
  $\text{[math]}$
  500
  600
  700
  800
  1
  45
  33
  20
  12
  2
  60
  43
  28
  15
  3
  83
  62
  40
  22
  ①下列说法中正确的是(填英文字母)。
  A．增大氢碳比，平衡正向移动，平衡常数增大
  B．v(CH₃OH)=v(CO₂)时，反应达到平衡
  C．当混合气体平均摩尔质量不变时，达到平衡
  D．当混合气体密度不变时，达到平衡
  ②在700K、氢碳比为3.0的条件下，某时刻测得容器内CO₂、H₂、CH₃OH、H₂O的物质的量分别为2mol、2mol、1mol和1mol，则此时正反应速率和逆反应速率的关系是(填英文字母)。
  A．v(正)>v(逆) B．v(正)<v(逆) C．(正)=r(逆) D．无法判断
3. （3） CO₂在一定条件下催化加氢生成CH₃OH，主要发生三个竞争反应(即反应Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)，为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入2.0molCO₂和5.3molH₂ ，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示：
  ①该催化剂在较低温度时主要选择反应(“Ⅲ”或“Ⅳ”或“Ⅴ”)。研究发现，若温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，其主要原因可能是：。
  ②在一定温度下达到平衡，此时测得容器中部分物质的含量为：n(CH₄)=0.1mol，n(C₂H₄)=0.4mol，n(CH₃OH)=0.5mol。则该温度下反应Ⅲ的平衡常数K(Ⅲ)=L²/mol²(保留两位小数)。
4. （4）常温下，用NaOH溶液作CO₂捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃。欲用1LNa₂CO₃溶液将2.33gBaSO₄固体全都转化为BaCO₃ ，则所用的Na₂CO₃溶液的物质的量浓度至少为mol/L(已知：常温下K_sp(BaSO₄)=1×10^-11 ， K_sp(BaCO₃)=1×10^-10。忽略溶液体积的变化，保留两位有效数字)。
5. （5）研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如图所示。温度小于900℃时进行电解反应，碳酸钙先分解为CaO和CO₂ ，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应式为2CO $\text{[math]}$ -4e^-=2CO₂↑+O₂↑，则阴极的电极反应式为。
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32. (2022·天河模拟) 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。
主反应： $\text{[math]}$
副反应： $\text{[math]}$
1. （1） $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。
2. （2）主反应的部分反应历程如下图所示(图中IS表示起始态，TS表示过渡态，FS表示终态)。这一部分反应中慢反应的活化能 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
3. （3）提高乙烯平衡产率的方法是(任写两条)，提高乙烯单位时间产量的关键因素是。
4. （4）工业上催化氧化制乙烯时，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺入惰性气体，即将一定比例的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气体以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测得乙烯的产率如下图所示。
  ①曲线Ⅰ中，a点右侧乙烯产量随温度升高而降低的原因是。
  ②两种催化剂比较，催化剂Ⅱ的优点与不足是。
5. （5）一定温度下，维持压强为 $\text{[math]}$ ，向反应装置中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的混合气体，经过 $\text{[math]}$ 后，反应达到平衡，此时乙烷的转化率为 $\text{[math]}$ ，乙烯选择性为 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ )。反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该温度下反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
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33. (2022·桂林模拟) NO_x(主要指N₂O、NO和NO₂)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的NO_x是环境保护的重要课题。
1. （1）用水吸收NO_x的相关热化学方程式如下：
  2NO₂(g)+H₂O(l) $\text{[math]}$ HNO₃(aq)+HNO₂(aq)△H=-116.1kJ·mol^-1
  
  3HNO₂(aq) $\text{[math]}$ HNO₃(aq)+2NO(g)+H₂O(l)△H=+75.9kJ·mol^-1
  
  反应3NO₂(g)+H₂O(l) $\text{[math]}$ 2HNO₃(aq)+NO(g)的△H=kJ·mol^-1
2. （2）用CO还原N₂O的反应为：CO(g)+N₂O(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g)，其能量变化如图甲所示：
  
  ①投料比一定时，要提高N₂O平衡转化率，可采取的措施是。
  
  ②反应达到平衡前，在同温同压条件下的相同时间段内，N₂O的转化率在使用催化剂2时比使用催化剂1要高，原因是。
  
  ③在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃，恒温)、B(起始500℃，绝热)两个容器中分别加入1molN₂O、4molCO和相同催化剂，发生上述反应。实验测得A、B容器中N₂O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
  
  Ⅰ.曲线b中，从反应开始到M点处，用N₂O表示的反应速率为mol/(L·s)。
  
  Ⅱ.容器B中N₂O的转化率随时间的变化关系是图乙中的(填“a”或“b”)曲线。
3. （3）活性炭还原NO₂的反应为2NO₂(g)+2C(s) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g)，在恒温条件下，1molNO₂和足量活性炭发生该反应，测得平衡时NO₂和CO₂的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
  
  ①A、B、C三点中NO₂的转化率最高的是(填“A”、“B”或“C”)点，理由是。
  
  ②C点时该反应的压强平衡常数K_p=MPa(K_p是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
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34. (2022·沧州模拟) 由于油价飙升、能源多样化和能源供应安全需求，以及全球环境问题，使天然气成为一种全球性的能源，也使氢气被视为未来的能源媒介。国际上最为有效的制氢工艺是甲烷水蒸气重整反应，涉及的主要反应如下：
反应I：CH₄(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g) +3H₂(g) △H₁=+206 kJ·mol^-1
反应II：CH₄(g)+ 2H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+4H₂(g) △H₂=+165 kJ·mol^-1
反应III：CO(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g) △H₃
回答下列问题：
1. （1） △H₃=。已知 $\text{[math]}$ (R、C为常数)，反应I、II、III的平衡常数与温度T的变化关系如图甲所示，其中表示反应II的是曲线(填标号)。
2. （2）不同压强下，将甲烷和水蒸气按照物质的量之比为1：3的比例投料，测得平衡状态下某物质随温度的变化如图乙所示。图中纵坐标可以表示(填“CH₄转化率”或“CO₂物质的量分数”)，压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是。
3. （3）一定条件下，向恒容容器中以物质的量之比为1：3的比例投入甲烷和水蒸气，达到平衡时，甲烷和水蒸气的转化率分别是80%和40%，则H₂的物质的量分数x(H₂)= $\text{[math]}$ ，反应III以物质的量分数表示的平衡常数K_x=。 (可用分数表示)
4. （4）一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图丙所示，使用特定催化剂只发生反应I，以熔融碳酸盐(MCO₃)为电解质，燃料电池负极的电极反应式为。
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35. (2022·琼海模拟) CO₂既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。研究表明CO₂与H₂在催化剂存在下可发生反应制得甲烷：
CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g)。
1. （1）已知：
  ①CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₁=-890.3 kJ·mol^-1
  ②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH₂=-571.6 kJ·mol^-1
  则③CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH=。
2. （2）反应③的活化能E_a(正)E_a(逆)(填“＞”、“=”或“＜”)，有利于该反应自发进行的条件是(填“高温”或“低温”)。
3. （3）选择合适催化剂，在密闭容器中按n(CO₂)：n(H₂)=1：4充入反应物，反应结果如图所示。
  ①若N点压强为1 MPa，则平衡常数K_p(N)=MPa^-2 ， P点与N点的平衡常数K(P)K(N)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
  ②若无催化剂，N点平衡转化率(填“是”或“否”)可能降至R点？理由是：。
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36. (2022·江西模拟) 大气污染物主要有氮的氧化物NO_x和硫的氧化物SO₂等。请回答下列问题：
1. （1） NO₂有较强的氧化性，能将SO₂氧化成SO₃ ，自身被还原为NO。已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示，则NO₂氧化SO₂生成SO₃(g)的热化学方程式为。若上述反应过程中正反应的活化能E_a=112.2 kJ·mol^-1 ，则逆反应的活化能E_b= kJ·mol^-1。
2. （2）研究发现，NO_x是雾霾的主要成分之一，NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知：4NH₃(g) + 6NO(g) $\text{[math]}$ 5N₂(g)+6H₂O(g) ΔH=﹣1810kJ·mol^-1 ，相同条件下，在2 L恒容密闭容器中，选用不同的催化剂，上述反应产生N₂的物质的量随时间变化如图3所示。
  ①在A、B、C三种催化剂的作用下，清除氮氧化物反应的活化能分别表示为E_a(A)、E_a(B)、E_a(C) ，根据图3曲线，判断三种催化剂条件下，活化能由小到大的顺序为。
  ②在氨气足量时，反应在催化剂A的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度的变化情况如图4所示，据图可知，在相同的时间内，温度对脱氮率的影响是，其可能的原因是(已知A、B催化剂在此温度范围内不失效)。
3. （3） NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。已知：2NO(g) +2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g) +2CO₂(g) ΔH ＜0. 若一定温度下，向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体，测得容器中压强随时间的变化关系如下表所示：
  t/ min
  0
  1
  2
  3
  4
  5
  p/kPa
  400
  370
  346
  330
  320
  320
  假设反应在恒定温度和标准压强下进行，则 $\text{[math]}$ = (标准平衡常数 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为标准压强(1 ×10⁵ Pa)， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，为各组分的平衡分压，如 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ·p_总， p_总为平衡总压， $\text{[math]}$ 为平衡系统中NO的物质的量分数)。
4. （4）用电化学原理可以减少SO₂排放，其装置如图5所示。H₂O₂从口进入，右侧电极的电极反应式为，若电路中通过2mol电子时，负极区n(H₂SO₄)=。
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试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：盖斯定律及其应用3

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：盖斯定律及其应用3

化学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

t/min	0	40	80	160	260	1300	1700	∞
P/kPa	35.8	40.3	42.5	45.9	49.2	61.2	62.3	63.1

实验组	反应模式	$\text{[math]}$	温度/℃	$\text{[math]}$ 的平衡转化率/%	$\text{[math]}$ 的选择性/%
Ⅰ	普通催化反应器	3	260	21.9	67.3
Ⅱ	分子筛膜催化反应器	3	260	36.1	100

序号	化学反应	E₁/(kJ·mol^-1)	E₂/(kJ·mol^-1)
①	H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(1)	685	970
②	2CH₃OH(1) + 3O₂(g)=2CO₂ (g) +4H₂O (1)	3526	4978

温度/K CO₂转化率 $\text{[math]}$	500	600	700	800
1	45	33	20	12
2	60	43	28	15
3	83	62	40	22

t/ min	0	1	2	3	4	5
p/kPa	400	370	346	330	320	320