高考二轮复习知识点：盖斯定律及其应用4

正丁烷（C₄H₁₀）脱氢制1﹣丁烯（C₄H₈）的热化学方程式如下：

①C₄H₁₀（g）=C₄H₈（g）+H₂（g）△H₁

已知：②C₄H₁₀（g）+ O₂（g）=C₄H₈（g）+H₂O（g）△H₂=﹣119kJ•mol^﹣1

③H₂（g）+ O₂（g）=H₂O（g）△H_{3 =﹣}242kJ•mol^﹣1

反应①的△H₁为 kJ•mol^﹣1 ． 图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是（填标号）．

A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强

已知：①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄ （1）△H₁=﹣19.5kJ•mol^﹣1

②N₂O₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O△H₂=﹣534.2kJ•mol^﹣1写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式；

i：CO (g) + 2H₂(g)⇌CH₃OH (g) ΔH₁=- 90. 1KJ/ mol

ii：2CH₃OH (g)⇌CH₃OCH₃(g)+ H₂O(g) ΔH₂=- 24.5KJ/mol

则总反应的ΔH= ； 若反应过程中能量变化如图所示，则总反应速率主要由反应 (选填“i ”或“ii”)决定。

a.升高温度   b.增大压强   c.使用合适催化剂   d.及时分离二甲醚

①反应在100℃，5. 0 ×10⁵Pa时，CO的平衡转化率α= ，判断依据是 ，该条件下的平衡体系中二甲醚的体积分数约为 %(保 留小数点后一位)。

②一定温度下，同一反应用平衡浓度表示的平衡常数Kc和用平衡分压表示的平衡常数Kp间存在定量关系，可以借助公式pV= nRT进行推导(其中T为体系温度；p为气体压强；V为气体体积；n为气体物质的量；R为常数)。则当体系温度为T时，总反应Kc与Kp的关系为Kc=Kp(用含 R、T的式子表示)。

①CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g)→CH₂ClCHClCH₃ (g)

②CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g)→CH₂=CHCH₂Cl(g)+HCl(g)

一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH₂=CHCH₃和Cl₂发生反应，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。

该温度下，若平衡时HCl的体积分数为10％。此时CH₂=CHCH₃的转化率为。反应①的压力平衡常数Kp=kPa^-1(保留小数点后2位)。

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____。

       ；

       。

则 (g)  (g)+H₂(g)     。试推断该反应在下可自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。

①图中压强100kPa(填“>”、“<”或“=”)。在压强下，c点转化率高于a的原因是。

②若b点平衡转化率为50%，则该温度下，苯乙烯制备反应的分压平衡常数kPa(分压=总压×物质的量分数)。

I．C(s) +CO₂(g) =2CO(g) =+172.5kJ·mol^-1

II．Fe₂O₃(s) +CO(g)2FeO(s)+CO₂(g) =-3kJ·mol^-1

III．FeO(s) +CO(g)Fe(s) +CO₂(g) =-11kJ ·mol^-1

IV．Fe₂O₃ (s) +3CO(g)2Fe(s)+3CO₂(g) 

①上述反应中，= kJ ·mol^-1

②下图中能表示反应IV的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系的是(填“I”或“II”)，原因是。

③1500℃时，在某体积可变的密闭容器中，按物质的量比2：3加入Fe₂O₃和CO发生反应IV ，则达平衡时，Fe₂O₃的转化率为；下列措施能够提高Fe₂O₃转化率的是(填字母序号)。

a．对体系加压                       b．升高反应体系的温度

c．加入适量的Na₂O固体       d．增大CO在原料中的物质的量比

①反应在2 L的密闭容器中进行，5 min后达到平衡，测得Fe₂O₃在反应中质量消耗3.2 g，则该段时间内用反应物表达的平均反应速率为mol·L^-1·min^-1

②该反应达到平衡时，某物理量(Y)随温度变化如图所示，当温度由T₁升高到T₂时，平衡常数K_A K_B(填“＞”“＜"或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有填字 母序号)。

a．H₂的逆反应速率                            b．CH₄的的体积分数

c．混合气体的平均相对分子质量        d．混合气体的密度

①相对催化效率较大的催化剂是(填“Cat1”或“Cat2”)。

②在Cat1催化下，300℃时对应的状态(填“是”或“不是”)平衡状态，判断的依据是。

③在Cat1催化下，温度高于300℃时丙烯转化率急剧下降的主要原因可能是。(答一条即可)

①其他条件相同，p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为。

②在p₃、T℃时反应达到平衡，甲基环氧乙烷选择性为80%，此时容器体积为2L。

提示：甲基环氧乙烷选择性等于甲基环氧乙烷的物质的量与甲基环氧乙烷和丙醛总物质的量之比。

主反应的平衡常数K=。保持温度、容积不变，再充入0.5mol和0.5mol ， 副反应(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)进行。

①0~20min内，用CH₃OH表示的平均反应速率v(CH₃OH)=mol·L^-1·min^-1；T℃下反应的平衡常数K=。若其他条件不变，向该平衡体系中再充入1molCH₃OH和1molCH₃OCH₃ ， 则平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动。

②实验测得该反应：v_正=k_正c²(CH₃OH)，v_逆=k_逆c(CH₃OCH₃)·c(H₂O)，k_正、k_逆为速率常数。若改变温度为Tˊ℃，测得平衡时k_正= ， 则TˊT(填“大于”或“小于”)，判断的理由为。

A．过渡态1比另两种过渡态稳定

B．三种反应历程中，N₃反应速率最快

C．降低温度和增大压强都有利于提高反应物平衡转化率

D．起始投料在刚性容器中分别采用三种途径反应相同时间，三种途径MTBE的产率一定相同

①T₂时，反应90min后到达点B，此时甲醇的体积分数为(保留3位有效数字)

②A、B、M三点中，正反应速率最大的是，逆反应速率最小的是。

③比较A、B、M三点的平衡常数K(A)、K(B)、K(M)，从大到小的顺序是。

④已知对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，标准平衡常数K^θ= ， 其中P_G、P_H、P_D、P_E为各组分的平衡分压，分压=总压×该组分物质的量分数，p^θ=100kPa。在T₁时，将等物质的量的甲醇和异丁烯充入恒容密闭容器中(初始压强为200kPa)，甲醇的平衡分压为，反应的标准平衡常数K^θ=。

①CH₄(g)的物质的量分数随着温度升高而降低的原因为。

②T₁℃时，反应II的压强平衡常数K_p=(用含p₀的代数式表示)。

①钙循环使反应I分为以下两个步骤进行，请写出步骤2的化学方程式。

步骤1.CO₂(g)的捕获：CO₂+CaO=CaCO₃；

步骤2.CaO的再生：。

②将钙循环引入该反应体系时，对反应I的影响可能为(填选项字母)。

A．提高反应速率       B．增大平衡常数          C．提高选择性          D．增大反应活化能

已知：①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(1) ΔH₂=-571.4kJ·mol^-1

②CH₂=CH₂(g)+3O₂(g)→2CO₂(g)+2H₂O(1) ΔH₃=-1411kJ·mol^-1

③H₂O(g)=H₂O(1) ΔH₄=-44kJ·mol^-1

ΔH₁=

实验测得v_正=k_正c²(CH₄)，v_逆=k_逆c(C₂H₄)·c²(H₂)，k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关，T℃时k_正与k_逆的比值为(用含x的代数式表示)；若将温度升高，速率常数增大的倍数：k_正(填“>”“=”或“<”)k_逆。

T℃时，将乙烷与氦气体积比2：1混合后，通入一密闭容器中发生反应。平衡时容器压强为P₀Pa，若乙烷的平衡转化率为50%，反应的平衡常数K_p=(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

IV.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如下图所示。

①能表示燃烧热的热化学方程式为。

②上述反应中，。

①图2中，随着通入气体中的物质的量分数增大，甲烷的平衡转化率降低的主要原因是。

②已知M点对应的乙炔的选择性为75%[提示：乙炔的选择性]。该温度下，反应2的平衡常数(结果保留2位有效数字)kPa。

提示：用平衡时气体分压计算的平衡常数为 ， 气体分压等于气体总压×气体的物质的量分数。

①MoS₂(s)= Mo(s) + S₂(g) △H₁

②S₂(g) + 2O₂(g)= 2SO₂(g) △H₂

③2MoS₂ (S) + 7O₂(g)=2MoO₃(s) + 4SO₂(g) △H₃

则2Mo(s)+3O₂(g) = 2MoO₃(s)的△H = (用含△H₁、 △H₂、△H₃的代数式表示)。

①一定条件下该反应速率v_正= k _正·c⁴(NH₃)·c⁶(NO)，v_逆=k _逆·c^m(N₂)·cⁿ (H₂O)，该反应的平衡常数K= ， 则m=，n=。

②一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molNH₃和6moINO发生上述反应，若在相同时间内测得NH₃的转化率随温度的变化曲线如图，400℃~900℃之间NH₃的转化率下降由缓到急的可能原因是。

实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示：

①由图可知，该反应的△H0(填“＞”或“＜”)； P₂0.1MPa(填“＞”或“＜”)。

②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是(选填编号)

A． v _正(H₂) = v _逆(H₂O)

B．再加入MoS₂ ， 则H₂的转化率增大

C．容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态。

D．容器内压强不变时，一定达到平衡状态

③由图可知M点时氢气的平衡转化率为( 计算结果保留三位有效数字)。

④平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压= 气体总压×物质的量分数。图中M点的平衡常数K_p= (MPa)^2。

①   

②   

则反应   

分析该反应的自发情况：。

①起始向该容器中投入一定量反应物，在一定条件下，可以判断反应到达平衡状态的是(填字母)。

A．容器中气体密度不变

B．压强保持不变

C．容器中气体的平均相对分子质量保持不变

D．

②根据图甲和图乙判断该反应的最佳条件为：投料比[]；温度

③P点对应的平衡常数为。(保留小数点后2位)

④当温度升高到一定值后，发现相同时间内COS(g)的水解转化率降低，猜测可能的原因是；。(写出两条)

压强p₁、P₂、P₃由大到小的顺序是，判断理由是，压强为P₁时，温度高于300℃后，CO₂的平衡转化率升高的原因是。

②在温度为T℃下，将1mol CO₂和3mol H₂充入容积为5L的恒容密闭容器中。同时发生反应I和反应II，体系中各组分分压(各组分分压=总压×各组分物质的量分数)随时间的变化情况如图所示。

图中缺少了一种组分的分压变化，该组分是(填化学式)，该组分平衡时的分压为MPa。0~15min内，反应I的反应速率v(H₂)mol·L^-1·min^-1；T℃时，反应II的平衡常数K_p=(用分压代替浓度)。

①请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式：。

②如果Cu电极上只生成0.15molC₂H₄和0.30molCH₃OH，则Pt电极上产生O₂的物质的量为mol。

①CO₂的平衡转化率为。

②已知反应II的_正=k_正·c(CO₂)·c⁴(H₂)，_逆=k_逆·c(CH₄)·c²(H₂O) (k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关)。(保留两位小数)；升高温度，(填“变大”“变小”或“不变”)。

根据图像分析，下列说法错误的是____(填标号)。

主反应： 4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g ) △H₁

副反应： 4NH₃(g)+3O₂(g) 2N₂(g)+6H₂O(g) △H₂=- 1265kJ·mol^-1

王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图，在较低的电压下实现氮气还原合成氨。“N₂+ 2*H=中间体”是氮气还原合成氨的决速步，“中间体”为(写化学式)。

保持恒温恒容条件，将物质的量之和为3mol的NO和Cl₂以不同的氮氯比 进行反应，平衡时某反应物的转化率和氮氯比及不同温度的关系如图所示：

①图中T₁、T₂的关系为T₁T₂(填“＜”或“=”)

②体系的初始压强为P₀ ， 则A点的平衡常数K_p= ； (以分压表示，分压=总压×物质的量分数) 

①提高NO₂平衡转化率可采取的措施是 (答出两种即可)。

②a点对应的容器，t min内v(NO₂)=(用含字母的代数式表示)。

③a、b、c三点中，已达平衡状态的有。

反应I：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)　　△H=+41.2kJ·mol^-1

反应II：2CO(g)+2H₂(g)⇌CO₂(g)+CH₄(g)　　△H=-247.1kJ·mol^-1

①CO₂甲烷化反应CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g)的△H=kJ·mol^-1 ， 为了提高甲烷的产率，反应适宜在(填“低温”、“高温”、“高压”、“低压”，可多选)条件下进行。

②反应I：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)　△H=+41.2kJ·mol^-1 ， 已知反应的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(填“增大”、“不变”或“减小”)；若反应I在恒容绝热的容器中发生，下列情况下反应一定达到平衡状态的是。

A．容器内的压强不再改变

B．容器内气体密度不再改变

C．容器内c(CO₂)：c(H₂)：c(CO)：c(H₂O)=1：1：1：1

D．单位时间内，断开C=O键的数目和断开H-O键的数目相同

其中表示压强为5.0MPa下CO₂的平衡转化率随温度的变化曲线为(填“①”或“②”)；b点对应的平衡常数K_p=MPa^-2(K_p为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数)。

①表示反应I的曲线为(填“L₁”“L₂”或“L₃”)，原因为。

②T₁温度下，反应III的平衡常数K(III)=。

P点的v_正v_逆(填“>”“=”或“<”)，随着混合气体流速的增大，CH₄的转化率下降的原因为。

a：

b：

相同温度下，。

保持压强为 ， 温度为 ， 向密闭容器中投料比按投入一定量和 ， 不同反应模式下的平衡转化率和甲醇选择性的相关实验数据如下表所示。

已知选择性：转化的中生成的百分比。

①模式时，上述条件下发生反应，下列说法能作为反应a达到平衡状态的判据是(填选项字母)。

A．气体压强不再变化                         B．气体平均相对分子质量不再变化

C．不再变化                         D．的物质的量之比为

②由表中数据可知模式下，的转化率明显提高，结合具体反应分析可能的原因：。

①D和F两点对应的温度关系：(填＜，＞，或=)，其原因是。

②已知反应速率 ， ， k为反应速率常数，x为物质的量分数，在达到平衡状态为G点的反应过程(此过程为恒温)中，当的转化率刚好达到时，。

阴极电极反应式为：。

研究发现NH₃还原NO的反应历程如图1。下列说法正确的是____(填标号)。

①C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-393.5kJ·mol^-1

②CO₂(g)+C(s)=2CO(g) ΔH₂=+172.5kJ·mol^-1

③NO和CO反应的能量变化如图2所示。

2NO(g)=N₂(g)+O₂(g) ΔH=kJ·mol^-1。

已知催化剂Rh表面H₂催化还原NO的反应机理如表所示，其他条件一定时，决定H₂的催化还原NO反应速率的基元反应为(填序号)。

注明：N₂(s)表示N₂被吸附在Rh表面上。

一定温度下，在刚性密闭容器中充入1molNO(g)和1molCO(g)发生反应：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)。达到平衡后，再充入amolNO(g)和amolCO(g)，NO的平衡转化率(“增大”、“减小”或“不变”，下同)，气体总压强。

一定温度下，在2.0L刚性密闭容器中充入1molCH₄和2molNO₂ ， 发生反应：CH₄(g)+2NO₂(g)CO₂(g)+N₂(g)+2H₂O(g)。测得反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的变化如表所示。

达到平衡时，NO₂的转化率为。若起始时加入3molCH₄和2molNO₂ ， 则在该温度下的压强平衡常数K_p=(以分压表示的平衡常数为K_p ， 分压=总压×物质的量分数)kPa。

已知：H₂的燃烧热为-285.8 kJ/mol，CH₃OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，CH₃OH(g)=CH₃OH(l)   △H= -37.3 kJ/mol，则CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+ H₂O(1)     △H=kJ/mol。

①a、b两点化学反应速率分别用V_a、V_b ， 表示，则V_a V_b（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②列出a点对应的平衡常数表达式K= 。

①图3中投料比相同，温度T₃＞T₂＞T₁ ， 则该反应的焓变△H0（填“＞”、“＜”）。

②m=3时，该反应达到平衡状态后p(总)=20a MPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为（填化学式），T₄温度时，反应达到平衡时物质d的分压p(d)=。

以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。

离子交换膜a为（填“阳膜”、“阴膜”），阳极的电极反应式为。

①若发生副反应C₂H₆(g)  3H₂(g)+ 2C(s)，会降低催化效率，原因是。

②某温度下，若只存在副反应： 2CO₂(g)+C₂H₆(g)  4CO(g)+3H₂(g)。 向aL密闭容器中充入1.2molC₂H₆和2molCO₂ ， tmin后反应达到平衡，容器内C₂H₄为0.6mol，CO₂为0.4 mol，则v(CO₂)= mol·L^-1·min^-1 ，  C₂H₆的平衡总转化率为%(保留1位小数)。

①T₁时，前0.5 min内平均反应速率v(CO)= 

②b点和d点的化学平衡常数：K_b (填“＞”“＜”或“=”)K_d。

③b点时，CO的转化率为。

④下列能说明反应达到平衡的是(填字母)。

A．容器内压强不再变化

B．CO的质量不再变化，CO₂的转化率不再增大

C．CO₂的生成速率等于CO的消耗速率

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

①反应釜发生的反应中，SO₂表现出。

②反应釜中采用“气—液逆流”接触吸收法的优点是。

③工业上常加Ni₂O₃作催化剂，催化过程如图3所示。在催化过程中，反应产生的四价镍和氧原子具有强氧化能力，能加快吸收速度。试写出过程2的反应方程式：

已知： 2CH₄(g) + O₂(g) = 2CH₃OH(l) ∆H₁

2H₂O₂(l)= O₂(g) + 2H₂O(l) △H₂

则H₂O₂氧化CH₄的热化学方程式为 ( 用∆H₁和∆H₂来表示∆H)。

主反应： CO₂(g)+ 3H₂(g) CHOH(g)+ H₂O(g) ∆H<0

副反应： CO₂(g) +H₂(g)  CO(g) + H₂O(g) ∆H<0

起始投料为= 3。

i.当反应只按主反应进行时，研究不同温度、压强下，平衡时甲醇的物质的量分数[x(CH₃OH)]的变化规律，如下图所示。其中， x(CH₃OH)-p图在t=250℃下测得， x(CH₃OH)-t 图在p=5×10⁵ Pa下测得。

图中等压过程的曲线是(填“a”或“b”)，判断的依据是。

N₂(g) +O₂(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol^-1

2C(s)+ O₂(g)=2CO(g ) △H=- 221 kJ·mol^-1

碳的燃烧热(△H)为。

①说明该反应已达到平衡状态的是；

a． v_正(N₂O₄)= 2v_逆(NO₂) b．体系颜色不变

c．气体密度不变            d．  不再变化

②投入NO₂的物质的量分别为amol、bmol、cmol时，NO₂平衡转化率随温度变化的关系如下图所示：

a、b、c的关系是；△H 0，其理由是；400 ℃，K=(列出计算式)。

吸附后，能量状态最高的是(填序号)。

主反应：4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)4N₂(g)+6H₂O(g) ΔH₁

副反应：4NH₃(g)+3O₂(g)2N₂(g)+6H₂O(g) ΔH₂

根据盖斯定律可得：4NH₃(g)+6NO(g)5N₂(g)+6H₂O(g) ΔH₃ ， 则ΔH₃=(用含ΔH₁、ΔH₂的式子表示)。

①从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由小到大的顺序为。

②V₂O₅的质量分数对该催化剂活性的影响是。

第一步：Cl₂2Cl•       △H₁=+243kJ·mol^-1

第二步：Cl•+COCOCl•       △H₂=-20kJ·mol^-1

第三步：COCl•+Cl₂COCl₂+Cl•       △H₃=-88kJ·mol^-1

①反应Cl₂(g)+CO(g)COCl₂(g)的△H=kJ·mol^-1。

②已知活化络合物分子中含有的原子数目等于反应速率方程中物质的原子数与指数的积，如H₂+Cl₂=2HCl的反应速率方程为v=kc(Cl₂)•c(H₂)，可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为ClH₂、H₂Cl或H₂+Cl•，则Cl₂(g)+CO(g)COCl₂(g)反应中的活化络合物的可能存在形式为(任写一个即可)，请判断第步的活化能最高。

①能正确表示上述反应线性关系的直线为(填“L₁”或“L₂”)，理由是。

②图中Q点的坐标为(2.2，-2.0)，已知=1.4，则平衡时CO的转化率为。若保持温度不变，将该容器增压再次达到平衡，其状态可能为图中Q、M、N中的点，此时混合气中COCl₂的体积分数是50%，则再次达到平衡状态的气体总压强是kPa。

①2NO₂(g)+H₂O(l)=HNO₃ (aq) + HNO₂(aq) △H₁=-116.1 kJ·mol^-1；

②3HNO₂ (aq)=HNO₃(aq) +2NO(g)+H₂O(l) △H₂=+75.9 kJ·mol^-1。

则3NO₂(g)+ H₂O(l)=2HNO₃ (aq)+NO(g)的△H为。

①该反应的平衡常数表达式为K_c= ，0~5 min用N₂表示该反应的平均速率为mol· L^-1·min^-1

②400 ℃时，为提高NO的转化率，应选择的反应条件为(填“增大压强”或“减小压强”)。

t=20 min时，体系中H₂的分压p(H₂)=kPa，NO的平衡转化率为%(保留一位小数)。

①c点时，反应(填“是”或“否”)达到平衡状态。

② (填“＞”“=”或“＜”) 。