高考二轮复习知识点：化学平衡的调控

更新时间：2023-08-19 浏览次数：18 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2022·湖北) 同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与 $\text{[math]}$ 在酸催化下存在如下平衡： $\text{[math]}$ 。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的 $\text{[math]}$ 在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是（）

A . B . C . D .

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2. (2021·北京) NO₂和N₂O₄存在平衡：2NO₂(g)⇌N₂O₄(g) △H<0。下列分析正确的是（）

A . 1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子 B . 断裂2 mol NO₂分子中的共价键所需能量小于断裂1 mol N₂O₄中的共价键所需能量 C . 恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D . 恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅

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3. (2021·浙江) 实验测得10 mL 0.50 mol·L^-1NH₄Cl溶液、10 mL 0.50mol·L^-1CH₃COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH₃COOH和NH₃·H₂O的电离常数均为1.8×10^-5.下列说法错误的是（）

A . 图中实线表示pH随加水量的变化，虚线表示pH随温度的变化' B . 将NH₄Cl溶液加水稀释至浓度 $\text{[math]}$ mol·L^-1 ，溶液pH变化值小于lgx C . 随温度升高，K_w增大，CH₃COONa溶液中c(OH^- )减小，c(H⁺)增大，pH减小 D . 25 ℃时稀释相同倍数的NH₄Cl溶液与CH₃COONa溶液中：c(Na⁺ )-c(CH₃COO^- )=c(Cl^-)-c(NH $\text{[math]}$ )

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4. (2021·浙江) 在298.15 K、100 kPa条件下，N₂(g) +3H₂ (g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4 kJ·mol^-1 ， N₂ (g) 、H₂(g)和NH₃(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K^-1·mol^-1。一定压强下，1 mol反应中，反应物[N₂(g) +3H₂(g)]、生成物[2NH₃(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是（）

A . B . C . D .

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5. (2022·松江模拟) 接触法生产H₂SO₄中，将吸收塔上部导出的气体再次通入接触室，目的是（）

A . 提高SO₂利用率 B . 充分利用反应热 C . 加快化学反应速率 D . 防止催化剂中毒

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6. (2022·西城模拟) 异丁醇催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。研究一定压强下不同含水量的异丁醇在恒压反应器中的脱水反应，得到了异丁烯的平衡产率随温度的变化结果如图。

① (g) $\text{[math]}$ (g)+H₂O(g) ΔH₁=+28kJ/mol K₁(190℃)=10⁴

②2 (g) $\text{[math]}$ (g)(二聚异丁烯) ΔH₂=-72kJ/mol K₂(190℃)=0.1

下列说法错误的是（）

A . 其他条件不变时，在催化剂的活性温度内，升高温度有利于异丁烯的制备 B . 高于190℃时，温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是K₁>10⁴、K₂<0.1 C . 190℃时，增大n(H₂O)：n(异丁醇)，不利于反应②的进行 D . 若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，则初始物质浓度c₀与流出物质浓度c之间存在：c₀(异丁醇)=c(异丁烯)+2c(二聚异丁烯)

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7. (2022·江苏模拟) 在体积均为 $\text{[math]}$ 的甲、乙两恒容密闭容器中加入足量相同的碳粉，再分别加入 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，发生反应 $\text{[math]}$ 达到平衡。 $\text{[math]}$ 的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（）

A . 反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ B . 曲线II表示容器甲中 $\text{[math]}$ 的平衡转化率 C . 达平衡后，两容器中c(CO)： $\text{[math]}$ D . 其他条件不变时，在曲线I对应容器中加入合适的催化剂，可使 $\text{[math]}$ 的平衡转化率由P点达到S点I

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8. (2022·杭州模拟) 甲硫醇是一种重要的化工原料，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下；下列说法中不正确的是（）

A . 上述过程的总反应是取代反应 B . 反应前后碳原子的成键数目没有发生变化 C . 若 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 参与，则可能生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ D . 控制甲醇浓度不变，提高硫化氢的用量，乙醇的转化率持续增大

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9. (2021·新邵模拟) 烟气中的NO经过O₃预处理，再用CaSO₃悬浊液吸收去除。预处理时发生反应：NO（g）＋O₃（g） $\text{[math]}$ NO（g）＋O₂（g）。测得：v_正＝k_正c（NO）·c（O₃），v_逆＝k_逆c（NO₂）·c（O₂），k_正、k_逆为速率常数，受温度影响。向容积均为2L的甲、乙两个密闭容器中充入一定量的NO和O₃ ，测得NO的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（）

A . 高温有利于提高容器中NO的平衡转化率 B . T₁时，反应在t min内的平均速率v（O₂）＝ $\text{[math]}$ mol·L^－¹·min^－¹ C . T₁时，NO（g）＋O₃（g） $\text{[math]}$ NO₂（g）＋O₂（g）的k_正＜3k_逆 D . T₂时，向2 L密闭容器中充入0.6 mol NO、0.4 mol O₃ ，到达平衡时c（NO₂）小于乙容器中平衡时c（NO₂）

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10. (2021·怀化模拟) 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（）

选项	实验操作	现象	结论
A	蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X	产生白烟	X一定是浓盐酸
B	向 $\text{[math]}$ 溶液中滴入 $\text{[math]}$ 溶液5~6滴，加 $\text{[math]}$ 振荡，静置后取上层清液滴加KSCN溶液	溶液变红	$\text{[math]}$ 与I^-的反应有一定限度
C	将浓硫酸加入蔗糖中，产生的气体通入品红溶液	品红溶液褪色	浓硫酸具有强氧化性
D	将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片分解，得到的气体通入溴的四氯化碳溶液	溴的四氯化碳溶液褪色	分解产物中一定含有乙烯

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

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11. (2020·浦东新模拟) 可逆反应xH₂S(g) $\text{[math]}$ xH₂(g)+S_x(g)（x>1）达到平衡后，下列说法错误的是（）

A . 若恒容充入H₂ ，则新平衡后H₂S分解率下降 B . 若增大压强，气体颜色变深，则S_x为有色气体 C . 若恒容升温后，气体密度不变，说明达到了新平衡 D . 若改变某一条件后，压强不能作为判断新平衡的标志，则S_x状态发生改变

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12. (2017·深圳模拟) 电化学在化学实验、工业生产和生活中都有重要应用．下列说法正确的是（）

A . 实验室利用锌片和稀硫酸制H₂时，在稀硫酸中滴加MgSO₄溶液可以加快反应速率 B . 将反应2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂设计为原电池，正极反应为Cu﹣2e^﹣═Cu²⁺ C . 利用电解法除去酸性废水中的CN^﹣离子，CN^﹣在阳极被还原为N₂和CO₂ D . 利用电解法精炼铜，原粗铜中的杂质有以离子形式被除去，也有以单质形式被除去

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13. (2016·樟树模拟) 在某温度下，将H₂和I₂各1mol的气态混合物充入1L的密闭容器中，发生反应：H₂（g）+I₂（g）⇌2HI（g）△H＜0；5min后达到平衡状态，测得c（H₂）=0.9mol•L^﹣1 ，则下列结论中，不能成立的是（　　）

A . 平衡时H₂、I₂的转化率相等 B . 从反应开始至平衡的过程中，v（HI）=0.04mol•L^﹣1•min^﹣1 C . 其他条件不变再向容器中充入少量H₂ ， I₂的转化率提高 D . 若将容器温度提高，其平衡常数K一定增大

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二、多选题

14. (2021·潍坊模拟) 金属M的盐 $\text{[math]}$ ，溶液中存在平衡： $\text{[math]}$ 。分别在 $\text{[math]}$ 恒温条件下，向 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ，溶液中加入等量 $\text{[math]}$ 固体，持续搅拌下用 $\text{[math]}$ 传感器连续测量溶液的 $\text{[math]}$ ，得到实验图像，下列说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 时平衡常数的数量级是 $\text{[math]}$ C . 溶液中存在 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 温度下，加入 $\text{[math]}$ ，固体再次达到平衡后， $\text{[math]}$ 减小

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15. (2021高二上·兰陵期中) 2019年9月，我国科研人员研制出 $\text{[math]}$ 双温区催化剂，其中 $\text{[math]}$ 区域和 $\text{[math]}$ 区域的温度差可超过100℃。 $\text{[math]}$ 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是（）

A . ①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生 B . 该历程中能量变化最大的是 $\text{[math]}$ ，是氮分子中氮氮三键的断裂过程 C . 在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率 D . 使用 $\text{[math]}$ 双温区催化合成氨，会改变合成氨反应的反应热

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16. (2020高二上·启东期中) CH₄与CO₂重整生成H₂和CO的过程中主要发生下列反应
CH₄(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2H₂(g)+2CO(g) ∆H=+247.1 kJ·mol^-1

H₂(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ H₂O(g)+CO(g) ∆H=+41.2kJ·mol^-1

恒压、反应物起始物质的量比n(CH₄)∶n(CO₂)=1∶1条件下，CH₄和CO₂的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（）

A . 曲线A表示CO₂的平衡转化率随温度的变化 B . 升高温度、增大压强均有利于提高CH₄的平衡转化率 C . 相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠 D . 恒压、800K、n(CH₄)∶n(CO₂)=1∶1条件下，反应至CH₄转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH₄转化率能达到Y点的值

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17. (2020高二上·海安期中) 下列叙述正确的是（）

A . 合成氨反应放热，采用低温可以提高氨的生成速率 B . 常温下，将pH＝4的醋酸溶液加水稀释，溶液中所有离子的浓度均降低 C . 反应4Fe(OH)₂(s)＋2H₂O(l)＋O₂(g)=4Fe(OH)₃(s)常温下能自发进行，该反应的ΔH<0 D . 在一容积可变的密闭容器中反应2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g)达平衡后，保持温度不变，缩小体积，平衡正向移动， $\text{[math]}$ 的值不变

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三、非选择题

18. (2021高二下·扬州开学考) 探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH₃OH的产率。以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ. $\text{[math]}$              $\text{[math]}$

Ⅱ. $\text{[math]}$                      $\text{[math]}$

Ⅲ. $\text{[math]}$        $\text{[math]}$

回答下列问题：
1. （1） $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO₂和3 mol H₂发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₃OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H₂O(g)的浓度为mol﹒L^-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为。
3. （3）不同压强下，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
  
  已知：CO₂的平衡转化率= $\text{[math]}$
  
  CH₃OH的平衡产率= $\text{[math]}$
  
  其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图(填“甲”或“乙”)；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是。
4. （4）为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
  
  A . 低温、高压 B . 高温、低压 C . 低温、低压 D . 高温、高压
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19. (2022·河北) 某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量，设计实验如下：
①三颈烧瓶中加入 $\text{[math]}$ 香菇样品和 $\text{[math]}$ 水；锥形瓶中加入 $\text{[math]}$ 水、 $\text{[math]}$ 淀粉溶液，并预加 $\text{[math]}$ 的碘标准溶液，搅拌。
②以 $\text{[math]}$ 流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了 $\text{[math]}$ 碘标准溶液。
③做空白实验，消耗了 $\text{[math]}$ 碘标准溶液。
④用适量 $\text{[math]}$ 替代香菇样品，重复上述步骤，测得 $\text{[math]}$ 的平均回收率为95%。
已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
回答下列问题：
1. （1）装置图中仪器a、b的名称分别为、。
2. （2）三颈烧瓶适宜的规格为____(填标号)。
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$
3. （3）解释加入 $\text{[math]}$ ，能够生成 $\text{[math]}$ 的原因：。
4. （4）滴定管在使用前需要、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为；滴定反应的离子方程式为。
5. （5）若先加磷酸再通氮气，会使测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
6. （6）该样品中亚硫酸盐含量为 $\text{[math]}$ (以 $\text{[math]}$ 计，结果保留三位有效数字)。
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20. (2022高三下·抚州月考) 新能源氢气汽车，燃料中CO体积分数必须低于10 ×10^-4%，否则会造成催化剂中毒。CO深度去除一般采用“CO优先氧化”或“CO选择性甲烷化”的方法。
回答下列问题：
1. （1） “CO优先氧化”是向氢气燃料中通入空气，CO优先于H₂发生反应。该方法的缺点是降低了燃料的热值、(只答一条即可)。
2. （2） “CO选择性甲烷化”是通过CO加氢生成甲烷而实现CO的深度去除。反应过程：
  i.CO (g) +3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+H₂O(g) △H₁= - 206 kJ·mol^-1
  ii.CO₂(g) + 4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g) + 2H₂O(g) △H₂
  iii.CO₂(g) +H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g) + H₂O(g) △H₃= + 41 kJ ·mol^-1
  ①△H₂ =kJ·mol^-1；
  ②采用“CO选择性甲烷化”的方法消除CO，该方法最明显的缺点是。
  ③欲使CO体积分数必须低于10 ×10^-4% ，应采取的措施是(填标号)。
  A．升高温度 B．降低压强 C．使用CO加氢催化剂 D．使用CO₂加氢抑制剂
3. （3）有研究认为CO加氢甲烷化存在下列过程(如图所示)，限速步骤是(填标号)，从结构上给予解释：。
  在某一条件下进行CO加氢甲烷化，发生i、ii和iii反应，相关数据如下：
  体积/L
  CO
  CO₂
  H₂
  H₂O
  CH₄
  反应前
  10
  10
  80
  1.0 ×10^-7
  1.0 ×10^-7
  反应后
  1.0 ×10^-6
  10
  x
  10
  10
  ①x=(保留2位有效数字)；
  ②此条件下反应iii的平衡常数K= 100，通过计算判断反应iii是否平衡。
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21. (2022·绍兴模拟) 氮的氧化物在生产中具有重要作用。
已知：①N₂(g)+ 2O₂(g $\text{[math]}$ 2NO₂(g) ΔH₁= +66.36 kJ·mol^-1
②N₂(g)+ 2O₂ (g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g) ΔH₂= +9.16 kJ·mol^-1
③N₂O₄(g) $\text{[math]}$ 2NO₂
请回答：
1. （1）反应③是重要的平衡体系。
  ①该反应在下自发进行(填“高温”、“低温”、“任意温度”)。
  ②设v(N₂O₄) = k₁c(N₂O₄)， v(NO₂) = k₂c²(NO₂)， k₁、k₂为与温度相关的常数。在295K和315K条件下，v(N₂O₄)、v(NO₂)与t关系如图所示。315K时，代表v(N₂O₄)的曲线是  (用“a”、 “b”、“c”、“d”表示)，可能处于平衡状态的是 (用“A”、 “B”、“C”、“D”表示)
  ③在295K温度下，将一定量的气体充入一个带活塞的特制容器，通过活塞移动使体系达到平衡时总压恒为0.6 kPa．Kp(295K) =0.100，则该温度下体系达平衡时NO₂的分压为
  ④与体系在恒容条件下温度从295K 升至315K的变化相比，恒压下体系温度升高，下列说法正确的是
  A．平衡移动程度更大                 B．平衡移动程度更小
  C．平衡移动程度不变                 D．三者均有可能
2. （2）研究发现NO₂在形成光化学烟雾的过程中起了关键作用。NO₂自催化历程如图所示，写出相关化学方程式。
  ①NO₂ $\text{[math]}$ NO+ O
  ②
  ③
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22. (2022·朝阳模拟) 以次氯酸盐为有效成分的消毒剂应用广泛。电解 $\text{[math]}$ 溶液制备 $\text{[math]}$ 溶液的装置示意如下。
资料：i.次氯酸钠不稳定：a. $\text{[math]}$ b. $\text{[math]}$
ii.将次氯酸盐转化为次氯酸能更好地发挥消毒功能，次氯酸具有更强的氧化性
[制备]
1. （1）产生 $\text{[math]}$ ：
  ①生成 $\text{[math]}$ 的反应包括： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、。
  ②测所得溶液 $\text{[math]}$ ，试纸先变蓝( $\text{[math]}$ )后褪色，说明溶液具有的性质是。
2. （2）相同温度下，在不同初始 $\text{[math]}$ 下电解 $\text{[math]}$ 溶液， $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 浓度的影响如下所示。
  推测 $\text{[math]}$ 浓度在 $\text{[math]}$ 为3或13时较小的原因：
  Ⅰ. $\text{[math]}$ 时，阳极有 $\text{[math]}$ 放电
  Ⅱ. $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的溶解度减小
  Ⅲ. $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 浓度增大，促使 $\text{[math]}$ 被氧化
  ①检验电解产物，推测Ⅰ成立。需要检验的物质是。
  ②根据化学平衡移动原理，推测Ⅱ合理。依据的化学平衡是。
  ③经检验，推测Ⅲ合理。用方程式解释：。
  根据上述实验，电解法制备 $\text{[math]}$ 溶液，初始 $\text{[math]}$ 不宜过小或过大。
3. （3）同样方法电解 $\text{[math]}$ 溶液制备 $\text{[math]}$ ，由于生成覆盖在电极表面，电解难以持续。
  [保存]
  低温保存、加入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等物质能增强溶液的稳定性。
  [测量]
4. （4）取V₁mL所得 $\text{[math]}$ 样液，加水稀释。依次加入 $\text{[math]}$ 溶液、稀 $\text{[math]}$ 。析出的 $\text{[math]}$ 用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗 $\text{[math]}$ 溶液V₂mL。(已知： $\text{[math]}$ )，样液中 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
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23. (2022高二上·沂水期中) $\text{[math]}$ 在电池中有重要应用。以软锰矿(主要成分为 $\text{[math]}$ )为原料制备粗二氧化锰颗粒的过程如下：
1. （1）浸出
  ①用硫酸和 $\text{[math]}$ 可溶解软锰矿，请补全该反应的离子方程式：
  
  □ $\text{[math]}$ +□ +□ =□ $\text{[math]}$ +□ $\text{[math]}$ □
  
  ②浸出时可用 $\text{[math]}$ 代替硫酸和 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是(填序号)。
  
  a． $\text{[math]}$ 在反应中作氧化剂
  
  b．用 $\text{[math]}$ 浸出可减少酸的使用
  
  c．该法可同时处理烟气中的 $\text{[math]}$ ，减少大气污染
2. （2）净化、分离
  ①软锰矿浸出液中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可通过加碱转化为沉淀去除，分离出清液的方法是。
  
  ②为减少碱用量，可以通过稀释浸出液除去 $\text{[math]}$ ，结合离子方程式解释原理：。
3. （3）热解
  在一定空气流速下，相同时间内 $\text{[math]}$ 热解产物中不同价态 $\text{[math]}$ 的占比随热解温度的变化如图。 $\text{[math]}$ 热解过程中涉及如下化学反应：
  
  i． $\text{[math]}$
  
  ii． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  iii． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  ①为了增大产物中 $\text{[math]}$ 的占比，可以采用的措施是(答出两条)。
  
  ②温度升高，产物中 $\text{[math]}$ 的占比降低，可能的原因是。
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24. (2021·济宁模拟) 氮氧化物(NO_x)是一类特殊的污染物，它本身会对生态系统和人体健康造成危害，必须进行治理或综合利用。
1. （1）一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示，A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。
  ①由A到B的变化过程可表示为。
  
  ②已知：4NH₃(g)+5O₂(g) $\text{[math]}$ 4NO(g)+6H₂O(g)△H₁=-907.28kJ·mol^-1
  
  4NH₃(g)+3O₂(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)+6H₂O(g)△H₂=-1269.02kJ·mol^-1
  
  则图1脱除NO的总反应的热化学方程式为。
  
  ③关于该催化剂的说法正确的是(填标号)。
  
  A．能加快反应速率，并且改变反应的焓变
  
  B．能增大NH₃还原NO_x反应的平衡常数
  
  C．具有选择性，能降低特定反应的活化能
2. （2）在温度500K时，向盛有食盐的恒容密闭容器中加入NO₂、NO和Cl₂ ，发生如下两个反应：
  Ⅰ.2NO₂(g)+NaCl(s) $\text{[math]}$ NaNO₃(s)+ClNO(g)△H₁
  
  Ⅱ.2NO(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ 2ClNO(g)△H₂
  
  ①关于恒温恒容密闭容器中进行的反应Ⅰ和Ⅱ的下列说法中，正确的是(填标号)。
  
  a.△H₁和△H₂不再变化，说明反应达到平衡状态
  
  b.反应体系中混合气体的颜色保持不变，说明反应Ⅰ达到平衡状态
  
  c.同等条件下，反应Ⅰ的速率远远大于反应Ⅱ，说明反应Ⅰ的活化能小，△H₁<△H₂
  
  d.达平衡后，向反应体系中再通入一定量ClNO(g)，NO₂(g)和NO(g)的百分含量均减小
  
  ②若向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl₂发生反应Ⅱ，起始总压为p。10分钟后达到平衡，用ClNO(g)表示平均反应速率v_平(ClNO)=0.008mol·L^-1·min^-1。则NO的平衡转化率α=，该反应的平衡常数K_p=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
  
  ③假设反应Ⅱ的速率方程为：v=k $\text{[math]}$ (1-nα^t)式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为NO平衡转化率，α′为某时刻NO转化率，n为常数。在α′=0.8时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线如图所示。
  
  曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度t_m ， t<t_m时，v逐渐提高；t>t_m后，v逐渐下降。原因是。
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25. (2021·十堰模拟) 工业上用合成气(主要成分为CO、H₂)制备二甲醚(CH₃OCH₃)，涉及的主要反应如下：
Ⅰ．CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)△H₁=-90.8kJ·mol^-1

Ⅱ.2CH₃OH(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₂=-23.5kJ·mol^-1
1. （1） 2CO(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H₃=kJ·mol^-1。
2. （2）若在恒温恒容的密闭容器内只发生反应Ⅱ，可判断该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。
  
  A . 气体的平均摩尔质量保持不变 B . CH₃OCH₃浓度与H₂O浓度相等 C . CH₃OCH₃的体积分数保持不变 D . 2v(CH₃OCH₃)=v(CH₃OH)
3. （3） T℃时，将2molCO和2molH₂充入一恒容密闭容器内发生反应：2CO(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)。起始时，容器内压强为2×10⁶Pa，平衡时总压减少了25%，H₂的转化率为，该反应的平衡常数K_p=Pa^-4(保留2位有效数字)。达到平衡后﹐欲增加CO的平衡转化率，可采取的措施有(填标号)。
  A．再通入一定量的CO B．降低温度
  
  C．及时移走CH₃OCH₃(g) D．通入氮气
4. （4）当压强为p时，在一密闭容器中充入一定量的CO和H₂ ，测得不同温度下CO的平衡转化率及催化剂的催化效率如图所示。
  
  达到平衡后，增大压强，反应Ⅰ的平衡(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”，下同)移动，反应Ⅱ的平衡移动，故工业上选择(填“高压”或“低压”)制备二甲醚。工业生产中不选择350℃的原因是。
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26. (2021·太原模拟) 山西老陈醋是中国四大名醋之首，食醋的主要成分为醋酸。已知：25℃时CH₃COOH的电离常数K_a=1.8×10^-5。请回答：
1. （1） 25℃时，pH=2的醋酸溶液中，c(H⁺)；将其加水稀释， $\text{[math]}$ 的值将(填“增大”“减小”或“无法判断”)。
2. （2）醋酸钠溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
3. （3）已知25℃时，H₂S的K_a1=1.3×10^-7、K_a2=7.1×10^-15、，则25℃时等浓度的CH₃COONa、Na₂S两种溶液的碱性较强的是。
4. （4）日常生活中可用醋酸除水垢，但工业锅炉的水垢中常含有硫酸钙，需先用Na₂CO₃溶液处理，最后再用NH₄Cl溶液除去。已知：25℃时，K_sp(CaCO₃)=2.8×10^-9、K_sp(CaSO₄)=9.1×10^-6、，结合化学平衡原理解释加入Na₂CO₃溶液的原因：(用溶解平衡表达式和必要的文字叙述加以说明)。
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27. (2021·遵义模拟) 化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
1. （1） Ⅰ.氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取氯气。装置中的离子膜为(A．阳离子交换膜 B．阴离子交换膜)，b处逸出的气体是(填化学式)。
2. （2）次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)= $\text{[math]}$ ，X为HClO或ClO⁻]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数K_a值为。
3. （3） II．CH₄-CO₂催化重整不仅可以得到合成气(CO和H₂)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
  CH₄-CO₂催化重整反应为：CH₄(g)+CO₂(g)⇌2CO(g)+2H₂(g)。
  
  已知：C(s)+2H₂(g)=CH₄(g) ΔH₁= -75 kJ·mol⁻¹
  
  C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₂= -394 kJ·mol⁻¹
  
  C(s)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO(g) ΔH₃= -111 kJ·mol⁻¹
  
  该催化重整反应的ΔH= kJ·mol⁻¹。
4. （4）有利于提高催化重整反应中CH₄平衡转化率的条件是_______。
  
  A . 高温低压 B . 低温高压 C . 高温高压 D . 低温低压
5. （5）在恒容绝热密闭容器中进行CH₄-CO₂催化重整反应，下列表示已达平衡状态的是_____。
  
  A . H₂的反应速率是CO₂反应速率的2倍 B . 容器中的温度不再变化 C . 容器中气体的密度不再变化 D . 容器中的压强不再变化
6. （6）容器中分别通入1molCH₄(g)和1molCO₂(g)，在等压下(p)发生上述反应，CO₂(g)的平衡转化率为α。反应的平衡常数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)。
7. （7） CH₄和CO₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：
  
  ①阴极上的反应式为。
  
  ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为3∶1，则消耗的CH₄和CO₂的体积比为。
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28. (2021·贵州模拟) 碳的氧化物的综合利用有着重要的研究意义。
1. （1）已知：①2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(l) △H₁=-571.6 kJ·mol^-1
  ②2CH₃OH(l)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋4H₂O(l) △H₂=-1453 kJ·mol^-1
  
  则CO₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(l)＋H₂O(l) △H₃=。
2. （2）一定温度下，在密闭容器中充入2 mol CO₂(g)和6 mol H₂(g)发生反应CO₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)＋H₂O(g)，测得平衡时CH₃OH(g)的体积分数与温度、压强的关系如图1：
  
  ①根据图1可判断：p₁(填“＞”“=”或“＜”)p₂_。
  
  ②A点时，用分压表示的平衡常数K_p=(分压=总压×物质的量分数)。
  
  ③甲醇燃料电池因具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，甲醇KOH碱性燃料电池负极的电极反应式为。
3. （3）用CO和H₂合成甲烷还伴随多个副反应：
  主反应：CO(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)＋H₂O(g) △H=-206 kJ·mol^-1
  
  副反应：①2CO(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)＋C(s) △H=-171.7 kJ·mol^-1
  
  ②CH₄(g) $\text{[math]}$ C(s)＋2H₂(g) △H=＋73.7 kJ·mol^-1
  
  ①在合成气甲烷化过程中，经常使用Ni作为甲烷化的催化剂，但Ni基催化剂对硫、砷等很敏感，极少量的硫、砷也可能导致Ni基催化剂发生而失去活性。
  
  ②在高温条件下，导致积碳的主要原因是；不同的氢碳比(即H₂、CO的物质的量之比)对CO转化率的影响如图2所示。CO的转化率随着氢碳比的变化而变化的原因是。由图2、图3可知，较为适宜的氢碳比为。
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29. (2021·盘州模拟) 水煤气法是工业制备氢气的重要方法之一。
反应I：C(s)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂(g)△H₁

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

回答下列问题：
1. （1） C(s)+2H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+2H₂(g)∆H(用△H₁和△H₂表示)。改变条件，提高H₂的产率，∆H(填“增大"“减小"或“不变")。
2. （2）在2L恒容密闭容器中充入足量炭粉和1molH₂O(g)，在-定温度下发生反应I和反应II，达到平衡时测得c(CO)=0.20mol·L^-1 ， c(H₂)=0.40mol·L^-1。
  ①在该条件下，水蒸气的平衡转化率为。
  
  ②反应II的平衡常数K_p=。(用平衡体系中各组分的分压计算的平衡常数为K_p ，分压=总压×该组分体积分数)
3. （3）在密闭容器中充入一定量的CO和水蒸气，加入适量催化剂，仅发生反应II。测得催化效率和CO转化率与温度关系如图所示。在600℃~750℃范围内影响CO转化率的主要因素是。
4. （4）工业上常以水煤气(CO和H₂)为原料合成甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入1molCO与2molH₂ ，在催化剂作用下发生反应CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)，△H<0，下列叙述不能说明反应已经达到化学平衡状态的是。
  A．H₂的消耗速率是CH₃OH生成速率的2倍
  
  B．CH₃OH的体积分数不再改变
  
  C．混合气体的密度不再改变
  
  D．CO和CH₃OH的物质的量之比保持不变
  
  为了提高H₂的转化率，可采取的措施为(填两条即可)。
5. （5）以水煤气(CO、H₂体积比为1：2)为燃料的碱性(足量KOH为电解质)空气燃料电池，电池工作时CO发生反应的电极反应式为。
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30. (2021·南宁模拟) SO₂的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO₂。
1. （1）在复合组分催化剂作用下，CH₄可使SO₂转化为S，同时生成CO₂和液态H₂O。
  已知：CH₄(g) +2SO₂(g)=CO₂(g) +2S(s) +2H₂O(l) ΔH= -295.9 kJ·mol^-1
  
  S(s)+O₂(g)=SO₂(g) ΔH= -297.2 kJ·mol^-1
  
  则CH₄的燃烧热ΔH=。
2. （2）在恒容密闭容器中，用H₂还原SO₂生成S的反应分两步完成(如图1所示) ，该过程中部分物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示：
  
  ①由分析可知X为 (填化学式)。
  
  ②0~t₁时间段的温度为。
3. （3）燃煤烟气中可通过反应SO₂(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ 2CO₂(g)+S(l)实现硫的回收。将1molSO₂和2molCO通入1L恒容密闭容器中，在恒温T℃，起始压强为2.5×10⁶Pa条件下反应，5min时，反应达到平衡，气体密度减小16g·L^-1。
  ①0~5min内，CO的反应速率是；若升高温度，气体的密度增加(S仍为液体)，则该反应的ΔH(填“>”或“<”)0。
  
  ②T℃时，平衡常数K_p=Pa^-1。
4. （4）单质硫也可以生成多硫化物从而实现能量间的转化。
  ①钠硫电池是一种新型高能电池，总反应为2Na+2S $\text{[math]}$ Na₂S₂ ，该电池工作时正极的电极反应式为；给该电池充电时，钠电极应与外电源的(填“正”或“负”)极相连接。
  
  ②在碱性溶液中，S $\text{[math]}$ 被BrO $\text{[math]}$ 氧化成SO $\text{[math]}$ ，BrO $\text{[math]}$ 被还原成Br^-。该反应的离子方程式是。
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31. (2021·珠海模拟) 2021年4月29日，中国空间站的“天和”核心舱成功发射。通过化学方法，比如把H₂O转化为O₂、把CO₂转化为O₂ ，可以实现O₂的部分自给。研究表明，CO₂在一定条件下与H₂O发生氧再生反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
1. （1）已知：CH₄的燃烧热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的蒸发热 $\text{[math]}$
  则氧再生反应的 $\text{[math]}$
2. （2）恒压条件时，按 $\text{[math]}$ 投料，进行氧再生反应，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。
  
  ①若 $\text{[math]}$ ，则曲线代表CH₄。
  
  ②350℃时，A点的平衡常数为 $\text{[math]}$ (填计算结果)，为提高CO₂的转化率，除改变温度外，还可采取的措施为。
  
  ③关于以上反应，下列说法正确的是(填字母)。
  
  a．CH₄和CO₂浓度相等时可判断反应到达平衡状态
  
  b．消耗1 mol CO₂同时断裂4 mol C-H键可判断反应到达平衡状态
  
  c．平衡后，按起始原料比再充入反应物，维持温度不变，再次达平衡时，甲烷的体积分数不变
  
  d．若体系改为恒温恒容，反应物起始投料比不变，CO₂的平衡转化率减小
3. （3）氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现；反应机理如图所示：
  
  ①光催化CO₂转化为CH₄的阴极方程式为。
  
  ②催化剂的催化效率和CH₄的生成速随温度的变化关系如图所示。300℃到400℃之间，CH₄生成速率加快的原因是。
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32. (2021·天河模拟) 研究减少CO₂排放是一项重要课题。CO₂催化加氢生成乙烯等低碳烯烃，进而制取液态烃，作为低碳液态燃料。制取乙烯发生的主要反应有：
i.2CO₂(g)+6H₂(g) ⇌C₂H₄(g)+4H₂O(g)△H=-127.89kJ•mol^-1

ii．CO₂(g)+H₂(g) ⇌H₂O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ•mol^-1
1. （1） CO₂催化加氢制乙烯包括两个步骤：
  步骤I：CO₂(g)+3H₂(g) ⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)+CO(g)△H=-49.5kJ•mol^-1 ，写出步骤II由甲醇制乙烯的热化学方程式。
2. （2）不同压强下CO₂的平衡转化率与温度的关系如图：
  
  ①400~600℃，CO₂的平衡转化率随着压强的升高而增大，B点v_正A点v_逆(填“＞”“＜”或“=”)。在A点给定的温度和压强下，提高CO₂平衡转化率的方法有。(任写一种)
  
  ②在恒定压强下，随着温度的升高，CO₂的平衡转化率先降低后升高。试分析可能原因。
  
  ③根据图像可知，为了获得更多乙烯等低碳烯烃，反应条件应控制在(填序号)。
  
  A．压强0.1~1.0MPa B．温度300~400℃
  
  C．压强2.0~3.0MPa D．温度900~1000℃
  
  一定条件下，将H₂和CO₂[n(H₂)：n(CO₂)=3]以一定的流速通过K—Fe—MnO/Al₂O₃催化剂进行反应，测得CO₂的平衡转化率为50.0%，C₂H₄和CO的物质的量之比为2∶1，反应i的化学平衡常数K_p=(只列算式不计算)。不改变气体流速和温度，一定能提高C₂H₄选择性的措施有。(任写二种)
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33. (2021·宿迁模拟) 实验室以天青石精矿(主要含SrSO₄ ，还含有少量SiO₂、CaSO₄、BaSO₄)为原料制取SrSO₄ ，其实验流程如下：
1. （1）室温下，反应SrSO₄(s)＋CO $\text{[math]}$ (aq) $\text{[math]}$ SrCO₃(s)＋SO $\text{[math]}$ (aq)达到平衡，则反应的平衡常数为[K_sp(SrSO₄)＝3.2×10⁻⁷ ， K_sp(SrCO₃)＝5.6×10⁻¹⁰]。
2. （2）浸取天青石精矿时，向NH₄HCO₃溶液中加入适量浓氨水的目的是。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时，温度过高将会导致SrSO₄的转化率下降，其原因是。
3. （3） “焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)₂溶液。判断SrO粗品已经浸取完全的方法：。
4. （4） “沉淀”过程中除得到SrSO₄外，还得到一种可循环利用的物质，该物质为。
5. （5）将SrSO₄与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰(SrS)。
  ①写出生成SrS的化学反应方程式：。
  
  ②设计以黑灰为原料，制取SrSO₄的实验方案：。
  
  (已知：SrS易溶于水，易水解。水浸时的浸取率随温度变化如下图。实验中锶元素需充分转化SrSO₄ ，必须使用的试剂：蒸馏水、3mol·L^－¹H₂SO₄和NaOH溶液)。
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34. (2020·吕梁模拟) 用电镀锡渣(主要含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )联合生产氯化亚锡和硫酸亚锡晶体，其工艺流程如下：

已知：① $\text{[math]}$ 易水解生成碱式氯化亚锡 $\text{[math]}$ ；②在水溶液中， $\text{[math]}$ 易被氧化为 $\text{[math]}$ 。

请回答下列问题：
1. （1）锡在周期表中的位置为。
2. （2）已知反应I得到的沉淀是 $\text{[math]}$ ，产生气体的结构式为，反应的化学方程式为。
3. （3）图中滤液的主要成分为、(写化学式)。
4. （4）酸溶时一般加入浓盐酸进行溶解，请用化学方程式及必要文字解释原因：。
5. （5）电镀锡渣中的锡与烧碱、硝酸钠溶液反应可生产锡酸钠，并产生一种碱性气体，该反应的化学方程式为。
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35. (2020·延边州模拟) “绿水青山就是金山银山”，因此研究NO_x、SO₂等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

（1）亚硝酰氯(Cl—N=O)气体是有机合成的重要试剂，它可由Cl₂和NO在通常条件下反应制得，该反应的热化学方程式为。
相关化学键的键能如下表所示：

化学键

Cl—Cl

N $\text{[math]}$ O(NO气体)

Cl—N

N=O

键能/(kJ·mol^-1)

243

630

200

607

（2）燃煤发电厂常利用反应2CaCO₃(s)+2SO₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2CaSO₄(s)+2CO₂(g) ΔH=-681.8kJ·mol^-1 ，对煤进行脱硫处理来减少SO₂的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

时间/min

浓度/mol·L^-1

O₂

1.00

0.79

0.60

0.64

CO₂

0.42

0.80

0.88

①0～10min内，平均反应速率v(CO₂)=mol·L^-1·min^-1；当升高温度，该反应的平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是 (填字母)。

A．加入一定量的粉状碳酸钙

B．适当缩小容器的体积

C．通入一定量的O₂

D．加入合适的催化剂

（3） NO_x的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g) ΔH=-34.0kJ·mol^-1 ，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为。

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p)。在1050K、1.1×10⁶Pa时，该反应的化学平衡常数K_p=[已知：气体分压(P_分)=气体总压(Pa)×体积分数]
（4）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) ΔH=-746.8kJ·mol^-1 ，生成无毒的N₂和CO₂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，仅降低温度，k_正减小的倍数 (填“>”、“<”或“=”)k_逆减小的倍数。②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为20%，则 $\text{[math]}$ =(计算结果用分数表示)

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36. (2015·海南模拟) 甲醇是一种重要的有机化工原料，需求量巨大．目前我国独创的联醇工艺的核心是采用一氧化碳加氢中压合成法．主要反应如下：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）；△H=﹣111.0kJ/mol
另有副反应：2CO+2H₂O═CO₂+CH₄ 等；中压法操作：压力为10﹣15MPa，温度控制在513K﹣543K，所用催化剂是CuO﹣ZnO﹣Al₂O₃ ．合成甲醇的流程如图所示，
请回答：
1. （1）实际生产中CO不能过量，以免生成羰基铁使催化剂失去活性，而氢气过量是有益的，指出两点理由：、．
2. （2）采取10﹣15MPa压力的作用是；温度控制在513K﹣543K的原因是．
3. （3）原料气中的H₂S对铜催化剂影响甚重，故必先去除之，通常用生石灰除杂，该反应的化学方程式为：
4. （4）粗甲醇中含有二甲醚等副产物，在常压下蒸馏粗甲醇，首先获得的馏分是（写结构简式）；获得的甲醇又可在银催化下氧化成甲醛，该反应的化学方程式为：．
5. （5）若CO的转化率为80%，当有22.4M³（标况）CO与过量H₂充分反应（不计其它副反应），可制得纯度为96%的甲醇的质量为kg，同时获得热量kJ．
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试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：化学平衡的调控

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：化学平衡的调控

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

体积/L	CO	CO₂	H₂	H₂O	CH₄
反应前	10	10	80	1.0 ×10^-7	1.0 ×10^-7
反应后	1.0 ×10^-6	10	x	10	10

化学键	Cl—Cl	N $\text{[math]}$ O(NO气体)	Cl—N	N=O
键能/(kJ·mol^-1)	243	630	200	607