高考二轮复习知识点：化学平衡常数2

试卷更新日期：2023-07-30 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 向一恒容密闭容器中加入 $1 m o l C H_{4}$ 和一定量的 $H_{2} O$ ，发生反应： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O (g) + 3 H_{2} (g)$ 。 $C H_{4}$ 的平衡转化率按不同投料比 $x (x = \frac{n (C H_{4})}{n (H_{2} O)})$ 随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A、 $x_{1} < x_{2}$ B、反应速率： $v_{b 正} < v_{c 正}$ C、点a、b、c对应的平衡常数： $K_{a} < K_{b} = K_{c}$ D、反应温度为 $T_{1}$ ，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

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2. 向一系列恒容但体积各不相同的恒温密闭容器中分别加入足量活性炭和 $2 m o l$ $N O_{2}$ ，容器中发生反应： $2 C (s) + 2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} (g) + 2 C O_{2} (g)$ ，在相同时间内测得各容器中 $N O_{2}$ 的转化率与容器体积( $V_{1} < V_{2} < V_{3}$ )的关系如图所示。下列说法错误的是

A、ab曲线上的点均已经达到平衡状态，c点未达到平衡状态 B、容器内的压强： $P_{a} ： P_{b} = 6 ： 7$ C、b、c两点时气体的颜色不同 D、相同温度下，a、b、c三点反应的平衡常数相等

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3. 草酸(H₂C₂O₄)是一种常见的二元弱酸，0.010mol/L的H₂C₂O₄溶液中H₂C₂O₄、 $H C_{2} O_{4}^{-}$ 和 $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 的物质的量分数δ(X)随pH变化如图。下列说法正确的是

A、曲线①表示 $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 的物质的量分数δ(X)随pH变化关系 B、NaHC₂O₄溶液中c(OH^-)＞c(H⁺) C、0.01mol/LNaHC₂O₄溶液中，c( $C_{2} O_{4}^{2 -}$ )+c(OH^-)=c(H⁺)+c(H₂C₂O₄) D、反应H₂C₂O₄+ $C_{2} O_{4}^{2 -}$ $⇌_{}^{}$ 2 $H C_{2} O_{4}^{-}$ 的化学平衡常数为10^-5.4

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4. 下列三个化学反应焓变、平衡常数与温度的关系分别如下表所示。下列说法正确的是
化学反应
平衡常数
温度
973K
1173K
① $F e (s) + C O_{2} (g) ⇌ F e O (s) + C O (g)$      $Δ H_{1}$
$K_{1}$
1.47
2.15
② $F e (s) + H_{2} O (g) ⇌ F e O (s) + H_{2} (g)$          $Δ H_{2}$
$K_{2}$
2.38
1.67
③ $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g)$      $Δ H_{3}$
$K_{3}$
a
b

A、1173K时，反应①起始 $c (C O_{2}) = 0.6 m o l \cdot L^{- 1}$ ，平衡时 $c (C O_{2})$ 约为0.4 $m o l \cdot L^{- 1}$ B、反应②是吸热反应， $Δ H_{2} > 0$ C、反应③达平衡后，升高温度或缩小反应容器的容积平衡逆向移动 D、相同温度下， $K_{3} = \frac{K_{2}}{K_{1}}$ ； $Δ H_{3} = Δ H_{2} - Δ H_{1}$

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5. 氨气去除NO的反应原理为： $4 N H_{3} (g) + 6 N O (g) ⇌ 5 N_{2} (g) + 6 H_{2} O (g)$ $Δ H < 0$ ，反应速率与浓度之间存在如下关系： $v_{正} = k_{正} \cdot c^{4} (N H_{3}) \cdot c^{6} (N O)$ ， $v_{逆} = k_{逆} \cdot c^{5} (N_{2}) \cdot c^{6} (H_{2} O)$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 为速率常数，只受温度影响。350℃时，在2L恒容密闭容器中，通入 $0.45 m o l N H_{3} (g)$ 和 $0.6 m o l N O (g)$ 发生反应，保持温度不变，5min后反应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是

A、用 $N H_{3}$ 表示的化学反应速率为 $0.06 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ B、350℃时，该反应的平衡常数为0.5 C、其他条件不变，往反应后的容器中再通入 $0.45 m o l N H_{3} (g)$ 和 $0.6 m o l N O (g)$ ，重新达平衡时NO的体积分数减小 D、当温度改变为T℃时，若 $k_{正} = k_{逆}$ ，则 $T < 350$

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6. $S O_{2}$ 易溶于水，光谱研究表明， $S O_{2}$ 的水溶液中存在下列平衡：
其中 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 、 $K_{3}$ 为各步的平衡常数，且 $K_{1} = \frac{c (S O_{2} \cdot x H_{2} O)}{p (S O_{2})}$ [ $p (S O_{2})$ 表示 $S O_{2}$ 的平衡压强]
下列说法正确的是

A、 $S O_{2} (g) ⇌ S O_{2} (a q)$ 的焓变 $Δ H > 0$ B、 $S O_{2}$ 在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则 $c = K_{1} p (S O_{2})$ C、若pH=6.2时，溶液中 $\frac{n (S O_{3}^{2 -})}{n (H S O_{3}^{-})} = \frac{9}{91}$ ，则pH=8.2时，溶液中 $\frac{n (S O_{3}^{2 -})}{n (H S O_{3}^{-})} = \frac{91}{9} \times 100$ D、当 $S O_{2}$ 的平衡压强为p时，测得 $c (S O_{3}^{2 -}) = a m o l \cdot L^{- 1}$ ，则溶液 $c (H^{+}) = \sqrt{\frac{K_{1} K_{2} K_{3} p}{a}}$

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7. 氨气在工业上应用广泛，已知反应 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) \overset{}{⇌} 2 N H_{3} (g)$ $Δ H < 0$ ，反应相同时间， $N H_{3}$ 的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述正确的是

A、线上的点均代表平衡时刻的点 B、逆反应速率： $v_{a} > v_{d}$ C、b点时 $v_{正} < v_{逆}$ D、平衡常数值： $K_{c} > K_{d}$

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8. 某小组为了探究不同离子与OH^-反应的先后相关问题，分别在1L0.1mol•L^-1NH₄HCO₃溶液、1L0.1mol•L^-1NH₄HSO₃溶液中加一定量NaOH固体后并恢复到常温(体积变化忽略不计)，并测得其中相关粒子浓度变化情况分别如图1、图2所示[已知：K_a1(H₂CO₃)=4.3×10^-7 ， K_a2(H₂CO₃)=5.61×10^-11 ， K_a1(H₂SO₃)=1.52×10^-2 ， K_a2(H₂SO₃)=1.02×10^-7 ， K_b(NH₃•H₂O)=1.75×10^-5]，下列说法正确的是

图11L0.1mol•L^-1NH₄HCO₃溶液中加入一定量NaOH后各粒子浓度变化曲线

图21L0.1mol•L^-1NH₄HSO₃溶液中加入一定量NaOH后各粒子浓度变化曲线

A、由上述实验可知与OH^-反应的先后顺序为HSO $_{3}^{-}$ ＞NH $_{4}^{+}$ ＞HCO $_{3}^{-}$ B、图1中，当n(NaOH)=0.05mol时，只发生反应OH^-+NH $_{4}^{+}$ =NH₃•H₂O C、图2中，当n(NaOH)＜0.1mol时，主要发生反应HSO $_{3}^{-}$ +OH^-=H₂O+SO $_{3}^{2 -}$ D、上述实验说明，离子反应的先后顺序与反应平衡常数大小无关

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9. Ni活化C₂H₆的反应历程如下图所示：

下列说法错误的是（）

A、反应历程的决速步骤：中间体2→中间体3 B、反应历程涉及非极性键的断裂和极性键的形成 C、三种中间体比较，中间体2最稳定 D、升高温度， Ni+C₂H₆ $\overset{}{⇌}$ NiCH₂+CH₄的化学平衡常数K增大

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10. 已知反应 $2 H I (g) ⇌ H_{2} (g) + I_{2} (g)$ $Δ H > 0$ ，在716K时向密闭容器中充入一定量的HI气体，平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数 $x (H I)$ 为78%。测得 $v_{正} \sim x (H I)$ 和 $v_{逆} \sim x (H_{2})$ 的关系如图所示。
下列结论错误的是

A、该反应的压力平衡常数 $K_{p}$ 约为0.02 B、增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数 $K_{p}$ 不变 C、温度降低， $v_{正}$ 、 $v_{逆}$ 均减小，平衡向逆反应方向移动 D、温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A和D

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11. 在容积均为1L的密闭容器M(500℃，恒温)、N(起始500℃，绝热)中分别加入 $1 m o l N_{2} O$ 、 $4 m o l C O$ 和相同催化剂，发生反应： $N_{2} O (g) + C O (g) ⇌_{}^{} C O_{2} (g) + N_{2} (g) Δ H$ 。实验测得M、N容器中 $N_{2} O$ 的转化率随时间的变化关系如图。下列说法错误的是

A、该反应的ΔH>0 B、500℃该反应的化学平衡常数K约为0.022 C、M容器中 $N_{2} O$ 的转化率随时间的变化关系是图中的曲线b D、反应平衡后，向N容器中再加入 $1 m o l N_{2} O$ 、 $4 m o l C O$ ， $N_{2} O$ 的平衡转化率减小

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二、多选题

12. Deacon法制备Cl₂的反应为4HCl(g)＋O₂(g)⇌2Cl₂(g)＋2H₂O(g)。如图为恒容容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O₂)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系。下列说法正确的是（）

A、反应4HCl(g)＋O₂(g)⇌2Cl₂(g)＋2H₂O(g)的ΔH>0 B、Z曲线对应进料浓度比c(HCl)∶c(O₂)＝7∶1 C、400 ℃，进料浓度比c(HCl)∶c(O₂)＝4∶1时，O₂平衡转化率为19% D、400 ℃，进料浓度比c(HCl)∶c(O₂)＝1∶1时，c_起始(HCl)＝c₀ mol·L^－¹ ，平衡常数K= $\frac{{0.42}^{2} \times {0.42}^{2}}{{(1 - 0.84)}^{4} \times (1 - 0.21) c_{0}}$

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13. 在密闭容器中：按CO₂与H₂的物质的量之比为1：3进行投料，发生反应2CO₂(g)+6H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) △H<0，在5MPa 下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数 ( V% ) 如图所示，下列说法中正确的是（）

A、表示CH₃CH₂OH组分的曲线是IV B、图中曲线交点a、b 对应的上述反应平衡常数K_a > K_b C、图中曲线交点a 对应的 CO₂转化率为 40% D、若甲、乙两个密闭容器起始时的容积、温度及投料方式均相同，甲：恒温恒压，乙；恒温恒容，反应达平衡时CH₃CH₂OH产率：甲＜乙

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14. 在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应：SO₂(g)＋2NO(g) $\overset{}{⇌}$ 2NO₂(g)＋S(s)。改变容器I的反应温度，平衡时c( NO₂)与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是（）

A、该反应的ΔH<0 B、T₁时，该反应的平衡常数为 $\frac{1}{16}$ C、容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T₁时达到平衡，总压强之比小于1：2 D、若T₂<T₁ ，达到平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%

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15. Boderlscens研究反应：H₂(g)+I₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2HI(g) △H<0．温度T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数ω(HI)与反应时间t的关系如下表：
研究发现上述反应中 $v_{正} = k_{a} \cdot w (H_{2}) \cdot W (I_{2}) ， v_{逆} = k_{b} \cdot w (H I)$ 其中 $k_{a} 、 k_{b}$ 为常数。下列说法正确的是（）

A、温度为T时该反应的 $\frac{k_{a}}{k_{b}} = 64$ B、容器I中前20 min的平均速率v(HI)=0.0125mol.L^-1.min^-1 C、若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H₂、I₂、HI，反应逆向进行 D、若两容器中 $k_{a 1} = k_{a 2}$ 且 $k_{b 1} = k_{b 2}$ 则x的值一定为1

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16. 工业上以CO和H₂为原料合成甲醇的反应：CO(g)+2H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃OH(g) △H＜0，在容积为1 L的恒容容器中，分别在T₁、T₂、T₃三种温度下合成甲醇。右图是上述三种温度下不同H₂和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是（）

A、H₂转化率：a＞b＞c B、上述三种温度之间关系为T₁＞T₂＞T₃ C、a点状态下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH₃OH，平衡向正方向移动 D、c点状态下再通入1 molCO和4 mol H₂ ，新平衡中CH₃OH的体积分数增大

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17. 温度为T时，在两个起始容积都为1L的恒温密闭容器发生反应：H₂(g)+I₂(g) $\frac{k_{正}}{k_{逆}}$ 2HI(g) ΔH＜0。实验测得：v_正＝v(H₂)_消耗＝v(I₂)_消耗＝k_正c(H₂)·c(I₂)，v_逆＝v(HI)_消耗＝k_逆c² (HI)，k_正、k_逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是（）
容器
物质的起始浓度（mol·L^－¹）
物质的平衡浓度
c(H₂)
c(I₂)
c(HI)
Ⅰ（恒容）
0.1
0.1
0
c(I₂)＝0.07 mol·L^－¹
Ⅱ（恒压）
0
0
0.6

A、反应过程中，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强的比为1:3 B、两容器达平衡时：c(HI，容器Ⅱ)＞3c(HI，容器Ⅰ) C、温度一定，容器Ⅱ中反应达到平衡时（平衡常数为K），有K＝ $\frac{k_{正}}{k_{逆}}$ 成立 D、达平衡时，向容器Ⅰ中同时再通入0.1 mol I₂和0.1 mol HI，则此时ν_正＞ν_逆

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三、非选择题

18. 聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。

(1)、Ⅰ．苯乙烯的制备
已知下列反应的热化学方程式：
① $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) + \frac{21}{2} O_{2} (g) = 8 C O_{2} (g) + 5 H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 4386.9 k J \cdot m o l^{- 1}$

② $C_{6} H_{5} C H = C H_{2} (g) + 10 O_{2} (g) = 8 C O_{2} (g) + 4 H_{2} O (g) Δ H_{2} = - 4263.1 k J \cdot m o l^{- 1}$

③ $H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = H_{2} O (g) Δ H_{3} = - 241.8 k J \cdot m o l^{- 1}$

计算反应④ $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) ⇌ C_{6} H_{5} C H = C H_{2} (g) + H_{2} (g)$ 的 $Δ H_{4} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ；

(2)、在某温度、 $100 k P a$ 下，向反应器中充入 $1 m o l$ 气态乙苯发生反应④，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入 $m o l$ 水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)；

(3)、在 $913 K$ 、 $100 k P a$ 下，以水蒸气作稀释气。 $F e_{2} O_{3}$ 作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：
⑤ $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) ⇌ C_{6} H_{6} (g) + C H_{2} = C H_{2} (g)$

⑥ $C_{6} H_{5} C_{2} H_{5} (g) + H_{2} (g) ⇌ C_{6} H_{5} C H_{3} (g) + C H_{4} (g)$

以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S( $S = \frac{转化为目的产物所消耗乙苯的量}{已转化的乙苯总量} \times 100 %$ )随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是，理由是；

(4)、关于本反应体系中催化剂 $F e_{2} O_{3}$ 的描述错误的是____；

A、X射线衍射技术可测定 $F e_{2} O_{3}$ 晶体结构 B、 $F e_{2} O_{3}$ 可改变乙苯平衡转化率 C、 $F e_{2} O_{3}$ 降低了乙苯脱氢反应的活化能 D、改变 $F e_{2} O_{3}$ 颗粒大小不影响反应速率

(5)、Ⅱ．苯乙烯的聚合

苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某 $C u$ (Ⅰ)的配合物促进 $C_{6} H_{5} C H_{2} X$ (引发剂，X表示卤素)生成自由基 $C_{6} H_{5} C H_{2} ·$ ，实现苯乙烯可控聚合。
引发剂 $C_{6} H_{5} C H_{2} C l 、 C_{6} H_{5} C H_{2} B r 、 C_{6} H_{5} C H_{2} I$ 中活性最高的是；

(6)、室温下，① $C u^{+}$ 在配体L的水溶液中形成 ${[C u {(L)}_{2}]}^{+}$ ，其反应平衡常数为K；② $C u B r$ 在水中的溶度积常数为 $K_{s p}$ 。由此可知， $C u B r$ 在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为(所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。

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19. 纳米碗 $C_{40} H_{10}$ 是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下， $C_{40} H_{10}$ 可以由 $C_{40} H_{20}$ 分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。 $C_{40} H_{20} (g) \overset{H \cdot}{\to} C_{40} H_{18} (g) + H_{2} (g)$ 的反应机理和能量变化如下：




回答下列问题：

(1)、已知 $C_{40} H_{x}$ 中的碳氢键和碳碳键的键能分别为 $431.0 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 和 $298.0 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ， H-H键能为 $436.0 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。估算 $C_{40} H_{20} (g) ⇌ C_{40} H_{18} (g) + H_{2} (g)$ 的 $Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(2)、图示历程包含个基元反应，其中速率最慢的是第个。

(3)、 $C_{40} H_{10}$ 纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为、。

(4)、1200K时，假定体系内只有反应 $C_{40} H_{12} (g) ⇌ C_{40} H_{10} (g) + H_{2} (g)$ 发生，反应过程中压强恒定为 $p_{0}$ (即 $C_{40} H_{12}$ 的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数 $K_{p}$ 为(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(5)、 ${\overset{\cdot}{C}}_{40} H_{19} (g) ⇌ C_{40} H_{18} (g) + H \cdot (g)$ 及 ${\overset{\cdot}{C}}_{40} H_{11} (g) ⇌ C_{40} H_{10} (g) + H \cdot (g)$ 反应的 $\ln K$ ( $K$ 为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下， $lnK=- \frac{ΔH}{RT} +c$ (R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是。


(6)、下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成 $C_{40} H_{10}$ 的反应速率的是(填标号)。
a．升高温度    b．增大压强    c．加入催化剂

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20. 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：

(1)、在 $N_{2}$ 气氛中， ${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 的脱水热分解过程如图所示：

根据上述实验结果，可知 $x =$ ， $y =$ 。

(2)、已知下列热化学方程式：
${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O (s) = {FeSO}_{4} (s) + 7 H_{2} O (g) Δ H_{1} = akJ \cdot {mol}^{- 1}$

${FeSO}_{4} \cdot {xH}_{2} O (s) = {FeSO}_{4} (s) + {xH}_{2} O (g) Δ H_{2} = bkJ \cdot {mol}^{- 1}$

${FeSO}_{4} \cdot {yH}_{2} O (s) = {FeSO}_{4} (s) + {yH}_{2} O (g) Δ H_{3} = ckJ \cdot {mol}^{- 1}$

则 ${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O (s) + {FeSO}_{4} \cdot {yH}_{2} O (s) = 2 ({FeSO}_{4} \cdot {xH}_{2} O) (s)$ 的 $Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(3)、将 ${FeSO}_{4}$ 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： $2 {FeSO}_{4} (s) ⇌ {Fe}_{2} O_{3} (s) + {SO}_{2} (g) + {SO}_{3} (g)$ (Ⅰ)。平衡时 $P_{{SO}_{3}} - T$ 的关系如下图所示。 $660 K$ 时，该反应的平衡总压 $P_{总} =$ $kPa$ 、平衡常数 $K_{p} (Ⅰ) =$ ${(kPa)}^{2}$ 。 $K_{p} (Ⅰ)$ 随反应温度升高而(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)、提高温度，上述容器中进一步发生反应 $2 {SO}_{3} (g) ⇌ 2 {SO}_{2} (g) + O_{2} (g)$ (Ⅱ)，平衡时 $P_{O_{2}} =$ (用 $P_{{SO}_{3}} 、 P_{{SO}_{2}}$ 表示)。在 $929 K$ 时， $P_{总} = 84.6 kPa 、 P_{{SO}_{3}} = 35.7 kPa$ ，则 $P_{{SO}_{2}} =$ $kPa$ ， $K_{p} (Ⅱ) =$ $kPa$ (列出计算式)。

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21. 甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

(1)、已知下列反应的热化学方程式：
① $3 O_{2} (g) = 2 O_{3} (g)$      $K_{1}$      $Δ H_{1} = 285 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

② $2 {CH}_{4} (g) + O_{2} (g) = 2 {CH}_{3} OH (l)$       $K_{2}$      $Δ H_{2} = - 329 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

反应③ ${CH}_{4} (g) + O_{3} (g) = {CH}_{3} OH (l) + O_{2} (g)$ 的 $Δ H_{3} =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ，平衡常数 $K_{3} =$ (用 $K_{1} 、 K_{2}$ 表示)。

(2)、电喷雾电离等方法得到的 $M^{+}$ ( ${Fe}^{+} 、 {Co}^{+} 、 {Ni}^{+}$ 等)与 $O_{3}$ 反应可得 ${MO}^{+}$ 。 ${MO}^{+}$ 与 ${CH}_{4}$ 反应能高选择性地生成甲醇。分别在 $300 K$ 和 $310 K$ 下(其他反应条件相同)进行反应 ${MO}^{+} + {CH}_{4} = M^{+} + {CH}_{3} OH$ ，结果如下图所示。图中 $300 K$ 的曲线是(填“a”或“b”。 $300 K$ 、 $60 s$ 时 ${MO}^{+}$ 的转化率为(列出算式)。


(3)、 ${MO}^{+}$ 分别与 ${CH}_{4} 、 {CD}_{4}$ 反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以 ${CH}_{4}$ 示例)。


(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则 ${MO}^{+}$ 与 ${CD}_{4}$ 反应的能量变化应为图中曲线(填“c”或“d”)。

(ⅲ) ${MO}^{+}$ 与 ${CH}_{2} D_{2}$ 反应，氘代甲醇的产量 ${CH}_{2} DOD$ ${CHD}_{2} OH$ (填“＞”“＜”或“=”)。若 ${MO}^{+}$ 与 ${CHD}_{3}$ 反应，生成的氘代甲醇有种。

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22. 锰及其化合物在催化剂及金属材料方面有重要的应用。我国主要以菱锰矿(主要成分为 $M C O_{3}$ ， M为Mn、Mg或Ca)为原料，通过热解法生产二氧化锰等锰基催化剂。

(1)、提取 $M n C O_{3}$ 的转化关系如下：
已知 $M C O_{3} (s) = M O (s) + C O_{2} (g)$      $Δ G = Δ H - T Δ S$ ， $Δ G - T$ 关系如下图。
①“焙烧”过程 $Δ H$ 最大的是。
A． $C a C O_{3}$   B． $M g C O_{3}$    C． $M n C O_{3}$
②“焙烧”温度应控制在。

(2)、T℃时，碳酸锰热解制二氧化锰的热化学方程式： $2 M n C O_{3} (s) + O_{2} (g) ⇌ 2 M n O_{2} (s) + 2 C O_{2} (g)$    $Δ H$
①若该反应的速率方程表示为： $v_{正} = k_{正} c (O_{2})$ 和 $v_{逆} = k_{逆} c^{2} (C O_{2})$ ［ $k_{正}$ 和 $k_{逆}$ 分别为正、逆反应速率常数，在一定温度下为常数］，该反应的平衡常数 $K =$ (用 $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 表示)。
②焙烧时在入口持续通入空气，并不断用真空抽气泵在装置尾端抽气的目的是。

(3)、由原料气( $H_{2}$ 、 $C H_{4}$ )与煤粉在锰基催化剂条件下制乙炔，该生产过程是目前清洁高效的煤化工过程。已知：发生的部分反应如下(在25℃、101 kPa时)， $C H_{4}$ 、 $C_{2} H_{4}$ 在高温条件还会分解生成碳与氢气：
Ⅰ. $C (s) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{4} (g)$    $Δ H_{1} = - 74.85 k J \cdot m o l^{- 1}$

Ⅱ. $2 C H_{4} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g) + 2 H_{2} (g)$    $Δ H_{2} = + 340.93 k J \cdot m o l^{- 1}$

Ⅲ. $C_{2} H_{4} (g) ⇌ C_{2} H_{2} (g) + H_{2} (g)$    $Δ H_{3} = + 35.50 k J \cdot m o l^{- 1}$

上述反应在体积为1L的密闭容器中进行，达到平衡时各气体体积分数和反应温度的关系曲线如图甲所示。

①下列说法正确的是。

A.1530 K之前乙炔产率随温度升高而增大的原因：升温使反应Ⅱ、Ⅲ平衡正向移动

B.1530 K之后会有更多的甲烷与乙烯裂解生成碳导致乙炔产率增加不大

C.1530 K时测得气体的总物质的量为1.000 mol，则反应III的平衡常数为0.8652

D．相同条件下，改用更高效的催化剂，可使单位时间内的乙炔产率增大

②请在图乙中绘制平衡时乙烯的体积分数和反应温度的变化趋势，并标明1530 K时的气体体积分数。

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23. 化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。图1是基于 $C u O / C u_{2} O$ 载氧体的甲烷化学链燃烧技术的示意图。
空气反应器与燃料反应器中发生的发应分别为：
① $2 C u_{2} O (s) + O_{2} (g) ⇌ 4 C u O (s) + Q_{1} k J (Q_{1} > 0)$
② $8 C u O (s) + C H_{4} (g) ⇌ 4 C u_{2} O (s) + C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g) + Q_{2} k J (Q_{2} > 0)$

(1)、 $C u_{2} O$ 的颜色为。

(2)、反应②的平衡常数表达式 $K =$ 。

(3)、氧的质量分数：载氧体I载氧体Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。

(4)、往盛有 $C u O / C u_{2} O$ 载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数 $φ (O_{2})$ 为21%]，发生反应①。平衡时 $φ (O_{2})$ 随反应温度T变化曲线如图2所示。
985℃时， $O_{2}$ 的平衡转化率=(保留两位小数)。

(5)、根据图2数据， $φ (O_{2})$ 随温度升高而增大的原因是。反应温度必须控制在1030℃以下，原因是。

(6)、载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的 $C u O / C u_{2} O$ 载氧体，反应②的反应历程如图3。
由图3分析：使用(填“氧化铝”或“膨润土”) 掺杂的载氧体反应较快。

(7)、与传统燃烧方式相比，化学链燃烧技术的优点有。

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24. 化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。图1是基于 $C u O / C u_{2} O$ 载氧体的甲烷化学链燃烧技术的示意图。
空气反应器与燃料反应器中发生的发应分别为：
① $2 C u_{2} O (s) + O_{2} (g) ⇌ 4 C u O (s) + Q_{1} k J (Q_{1} > 0)$
② $8 C u O (s) + C H_{4} (g) ⇌ 4 C u_{2} O (s) + C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g) + Q_{2} k J (Q_{2} > 0)$

(1)、 $C u_{2} O$ 的颜色为。

(2)、反应②的平衡常数表达式 $K =$ 。

(3)、氧的质量分数：载氧体I载氧体Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。
往盛有 $C u O / C u_{2} O$ 载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数 $φ (O_{2})$ 为21%]，发生反应①。平衡时 $φ (O_{2})$ 随反应温度T变化曲线如图2所示。

(4)、985℃时， $O_{2}$ 的平衡转化率=(保留两位小数)。

(5)、根据图2数据， $φ (O_{2})$ 随温度升高而增大的原因是。反应温度必须控制在1030℃以下，原因是。
载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的 $C u O / C u_{2} O$ 载氧体，反应②的反应历程如图3。

(6)、由图3分析：使用(填“氧化铝”或“膨润土”) 掺杂的载氧体反应较快。

(7)、与传统燃烧方式相比，化学链燃烧技术的优点有。

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25. 已知

A g^{+} + F e^{2 +} ⇌_{}^{} A g ↓ + F e^{3 +}

为可逆反应，某小组设计实验测定该反应平衡常数并探究影响化学平衡移动的因素。

(1)、配制

0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}

溶液和

0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}

溶液。

$F e^{2 +}$ 基态核外电子排布式为，实验中所需的玻璃仪器有容量瓶、量筒和。(从下图中选择，写出名称)

(2)、常温下，测定该反应的平衡常数K。

资料卡片

ⅰ. $A g^{+} + S C N^{-} ⇌_{}^{} A g S C N ↓ (白色) K = 1 0^{12}$ ； $F e^{3 +} + S C N^{-} ⇌_{}^{} F e S C N^{2 +} (红色) K = 1 0^{23}$

ⅱ. $p H$ 为9~l1.5条件下 $F e^{3 +}$ 和磺基水杨酸 $(H_{3} R)$ 生成稳定的黄色络合物 ${[F e R_{3}]}^{6 -}$ ， ${[F e R_{3}]}^{6 -}$ 可以通过测定吸光度得知其浓度。

将 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液与 $0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色，过滤得澄清滤液。(忽略反应引起的溶液体积变化)

①甲同学通过测定滤液中 $A g^{+}$ 浓度测得K。取 $V m L$ 滤液，用 $c_{0} m o l \cdot L^{- 1} K S C N$ 标准溶液滴定滤液中 $A g^{+}$ ，至滴定终点时消耗 $K S C N$ 标准溶液 $V_{0} m L$ 。滴定终点的现象为，反应 $A g^{+} + F e^{2 +} ⇌_{}^{} A g ↓ + F e^{3 +}$ 的平衡常数 $K =$ 。(用含 $c_{0}$ 、 $V_{0}$ 、V的计算式表示)

②乙同学通过测定滤液中 $F e^{3 +}$ 浓度测得K。取 $5.00 m L$ 滤液，加入 $2 m L 2 %$ 磺基水杨酸溶液，加入 $p H$ 为9~11.5的缓冲溶液，测定吸光度。测得溶液中 $F e^{3 +}$ 浓度为 $c m o l \cdot L^{- 1}$ ，则 $A g^{+} + F e^{2 +} ⇌_{}^{} A g ↓ + F e^{3 +}$ 的平衡常数 $K =$ 。(用含c的计算式表示)

(3)、该小组进一步研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。

用 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液和 $0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，测定平衡时 $F e^{3 +}$ 浓度，记录数据。

序号	$V (A g_{2} S O_{4}) / m L$	$V (F e S O_{4}) / m L$	$V (H_{2} O) / m L$	$c (F e^{3 +}) / m o l \cdot L^{- 1}$
Ⅰ	10	10		$c_{1}$
Ⅱ	2	a	b	$c_{2}$

a= ， b=。 $c_{1}$ 和 $c_{2}$ 存在的关系是(用含 $c_{1}$ 和 $c_{2}$ 的不等式表示)，该关系可以作为判断稀释对该平衡移动方向影响的证据。

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26. 二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。

(1)、已知： $C H_{3} O C H_{3} (g) + 3 O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (g) Δ H = - 1328.26 k J \cdot m o l^{- 1}$
$2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (l) Δ H = - 571.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
$H_{2} O (g) ⇌_{}^{} H_{2} O (l) Δ H = - 44.0 k J / m o l^{- 1}$
则合成二甲醚反应 $2 C O_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O C H_{3} (g) + 3 H_{2} O (g)$ 的 $Δ H =$ 。

(2)、合成二甲醚的关键是合成甲醇：
I． $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H < 0$
①恒容绝热容器中，一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是。
A． $3 v_{正} (H_{2}) = v_{逆} (C H_{3} O H)$
B． $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) ： n (C H_{3} O H) ： n (H_{2} O) = 1 ： 3 ： 1 ： 1$
C．气体的密度保持不变
D．容器内气体的温度保持不变
②合成甲醇时存在逆水汽变换：II． $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H > 0$ ，按照 $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3$ 投料，保持压强为 $5 M P a$ 下达到平衡时， $C O$ 和 $C H_{3} O H$ 在含碳产物中物质的量百分数及 $C O_{2}$ 的转化率随温度的变化如图所示，图中(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数， $C O_{2}$ 的转化率在 $270 ℃$ 之后随温度升高而增大的原因是。若甲醇的选择性 $= \frac{n (生成甲酷所用的 C O_{2})}{n (反应消耗的 C O_{2} 总量)} \times 100 %$ ，图中 $270 ℃$ 时甲醇的选择性=。逆水汽变换反应的压强平衡常数 $K_{p} =$ 。

(3)、甲醇脱水可制得二甲醚： $2 C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O C H_{3} (g) + H_{2} O (g) Δ H > 0$ 。
实验测得： $v_{正} = k_{正} \cdot c^{2} (C H_{3} O H)$ ， $v_{逆} = k_{逆} c (C H_{3} O C H_{3}) \cdot c (H_{2} O)$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 为速率常数。 $T_{1}$ 温度下，向 $2 L$ 恒容密闭容器中加入 $0.4 m o l C H_{3} O H$ ，达到平衡时测得 $C H_{3} O H$ 的体积分数为60%，则平衡时 $C H_{3} O C H_{3}$ 的产率 $α =$ ；当温度改变为 $T_{2}$ 时， $k_{逆} = 5 k_{正}$ ，则 $T_{2}$ $T_{1}$ (填“<”“>”或“=”)。

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27. 一种由铜阳极泥(主要成分有Se、

A g_{2} S e

、

C u_{2} S e

等，还含有少量的Au、Pt等贵金属)提取Se，同时回收Ag和Cu的工艺流程如下图所示。

已知：①硒的沸点685℃，在空气中加热时会被氧化。

②在该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和恰好沉淀完全的pH如下表：

金属离子	$C u^{2 +}$	$M n^{2 +}$
开始沉淀的pH	4.0	8.1
恰好沉淀完全的pH	6.7	10.1

回答下列问题：

(1)、为了提高“浸出”效果，可采取的措施有(写出一种合理措施)；浸出渣的主要成分是。

(2)、工业上铜阳极泥还可以用浓硫酸浸出，从产物角度分析其缺点是。

(3)、铜阳极泥中的硒元素主要以

S e O_{3}^{2 -}

形式留在浸出液中，写出Se单质在“浸出”时反应的离子方程式。

(4)、“沉硒”所得粗硒可采用真空蒸馏的方法提纯，采用真空蒸馏的目的是。

(5)、加入NaOH进行“沉铜”处理，调节溶液pH的范围是。

(6)、已知：常温下，

{[A g {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -} (a q) ⇌ A g^{+} (a q) + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} (a q)

K = 2.7 \times 1 0^{- 14}

，

A g C l (s) ⇌ A g^{+} (a q) + C l^{-} (a q)

K_{s p} = 1.8 \times 1 0^{- 10}

。“溶浸”时发生反应的离子方程式为

A g C l + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} ⇌ {[A g {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -} + C l^{-}

，常温下，该反应的平衡常数K=。

(7)、“还原”时，工业上常用HCHO在碱性下还原

{[A g {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -}

得到Ag，反应后所得滤液3可进入操作中循环利用(填流程中操作名称)。

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28. 环氧丙醇(GLD)常用作树脂改性剂。在液相有机体系中，可通过碳酸二甲酯(DMC)和丙三醇(GL)制得，体系中同时存在如下反应：
反应Ⅰ： $Δ H_{1} < 0$
反应Ⅱ： $Δ H_{2} > 0$
反应Ⅲ： $Δ H_{3} < 0$
已知：①敞口容器可看成恒压装置，体系压强在反应过程中与大气压(1 $\times$ 10*Pa)相等；
②反应中产生的 $C O_{2}$ 物质的量相对于空气中很少，故可忽略不计，空气中 $C O_{2}$ 的体积分数约为0.04%；
③气体和液体共存于同一体系，如在溶剂E中发生的反应 $A (1) + B (g) ⇌ D (1)$ ，其平衡常数表达式可表示为 $K = \frac{χ (D)}{χ (A) \cdot p (B)}$ (p为气体分压， $χ$ 为液相体系中物质的物质的量分数， $χ_{A} + χ_{D} + χ_{E} = 1$ )。
回答下列问题：

(1)、反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变 $Δ H$ 随温度T的变化如图所示。据图判断，表示反应Ⅰ的焓变曲线为(填“a”“b”或“c”)；反应Ⅱ在(填“高温”或“低温”)下可自发进行。

(2)、为研究上述反应的平衡关系，向敞口反应容器中加入1.0 mol DMC和1.0 mol GL，控制温度为 $T_{3}$ ℃。平衡时，测得液相体系中GLD的物质的量分数 $χ_{G L D} = 10 %$ ，反应Ⅱ的平衡常数 $K_{2} = 40$ Pa，平衡时GLD的产率=%，体系放出热量=kJ，反应Ⅰ各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数 $K_{1} =$ 。同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，重新达到平衡时，GLD的产率将(填“增大”“减小”或“不变")，GLD与 $C H_{3} O H$ 物质的量之比 $n (G L D) ： n (C H_{3} O H) =$ 。

(3)、以W表示体系中加入 $C C l_{4}$ 与反应物物质的量的比值。实验测定W不同时，DMC的平衡转化率和GLD的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
其中纵坐标表示GLD平衡产率的是图(填“甲”或“乙”)；W最大的是(填“ $W_{1}$ ”“ $W_{2}$ ”或“ $W_{3}$ ”)。图丙为在不同催化剂下反应相同时间。DMC的转化率随温度变化的关系，图丙上的(填字母)点可能是甲、乙两图像所测绘时选取的位置。

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29. 丙烯是重要的化工原料，其用量仅次于乙烯，研究丙烯的制取工艺具有重要意义。丙烷催化脱氢制取丙烯的过程中涉及的主要反应有：
Ⅰ. $C_{3} H_{8} (g) ⇌ C_{3} H_{6} (g) + H_{2} (g)$      $Δ H_{1}$
Ⅱ. $C_{3} H_{8} (g) ⇌ C H_{4} (g) + C_{2} H_{2} (g) + H_{2} (g)$     $Δ H_{2} = 255.7$ kJ·moL⁻¹
Ⅲ. $C_{3} H_{6} (g) ⇌ C H_{4} (g) + C_{2} H_{2} (g)$      $Δ H_{3} = 131.5$ kJ·moL⁻¹
已知：①温度高于600℃时，C-C键比C-H键更容易断裂；
②平衡状态下：
丙烯选择性 $= \frac{产品气中丙烯含量}{原料气中丙烷含量 - 产品气中丙烷含量} \times 100 %$
丙烯收率 $= \frac{产品气中丙烯的量}{原料气中丙烷的量} \times 100 %$
回答下列问题：

(1)、下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数 $l n K_{c}$ 与温度T关系的是(填序号)。
a.  b.  c.  d.

(2)、在100kPa的恒压条件下，将1 mol $C_{3} H_{8} (g)$ 加入密闭容器中，在催化条件下发生上述反应，实验测得温度对平衡状态下丙烯的选择性和收率的影响如图所示。
①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是。
②580℃， $t = 10$ min时，反应体系达到平衡，丙烷的平衡转化率为， $v (C_{2} H_{2}) =$ kPa·min⁻¹。反应Ⅰ的压强平衡常数 $K_{p} =$ kPa(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×体积分数)。

(3)、工业上在保持100kPa的恒压条件下，通常在原料 $C_{3} H_{8} (g)$ 中掺混一定量惰性气体，掺混一定量惰性气体的原理是。

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30.

(1)、I.1mol CO₂与足量的碳在恒容密闭容器中反应：C(s)＋CO₂(g) $⇌$ 2CO(g)。测得平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(p_分)=气体总压(p_总)×体积分数。
请回答：
判断该反应的自发性并说明理由。

(2)、下列说法正确的是____。

A、1×10³K时，若充入惰性气体，v_正、v_逆均减小，v_逆变化幅度更大 B、1×10³K时，突然升温，v_正、v_逆均增大，v_正变化幅度更大 C、1×10³K时，反应达平衡后CO₂的转化率为25.0 % D、T×10³K时，若充入等体积的CO₂和CO，平衡向逆反应方向移动

(3)、1×10³K时，起始压强为100KPa，反应一段时间达到平衡，用平衡分压p(B)代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p=KPa (保留三位有效数字)。【p(B)= p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数】

(4)、已知，在上述条件下(初始投料为1molCO₂与足量的碳，恒容密闭容器中)，在给定CO₂的转化率为25.0 %时，V_逆随温度的变化曲线如下图所示，画出V_正随温度(0.5×10³K至2.5×10³K)的变化曲线。

(5)、II．碘酸盐型碘钟的实验方法：向用H₂SO₄酸化的KIO₃溶液中加入NaHSO₃溶液(以及少量淀粉溶液)。实验现象：“无色→蓝黑色→无色→蓝黑色→……”的周期性变化。
可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。
①；② $I O_{3}^{-}$ +5I^-+ 6H⁺= 3I₂+3H₂O；③。

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31. 二氧化碳与甲烷重整是 $C O_{2}$ 利用的研究热点之一、回答下列问题：

(1)、二氧化碳与甲烷重整制CO的反应为： $C O_{2} (g) + C H_{4} (g) ⇌_{}^{} 2 C O (g) + 2 H_{2} (g)$     $Δ H$
已知： $C (s) + 2 H_{2} (g) = C H_{4} (g)$     $Δ H_{1} = - 74 k J \cdot m o l^{- 1}$
$C (s) + C O_{2} (g) = 2 C O (g)$     $Δ H_{2} = + 172 k J \cdot m o l^{- 1}$
则 $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ；若将两等份 $C O_{2}$ 和 $C H_{4}$ 分别充入恒压密闭容器中，在无催化剂和有催化的情况进行反应，相同时间下测得 $C O_{2}$ 的转化率与温度的关系如图所示，M点时 $C O_{2}$ 转化率相等的主要原因是。

(2)、在恒压密闭容器中，起始充入2mol $C O_{2}$ (g)和6mol $H_{2}$ (g)，发生反应： $2 C O_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + 4 H_{2} O (g)$     $Δ H = - 250 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，该反应在不同温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①表示 $C O_{2}$ 的体积分数随温度变化的曲线是 (填数字序号)。
②A、B、C三点对应的化学平衡常数 $K_{A}$ 、 $K_{B}$ 、 $K_{C}$ 从大到小的顺序为。
③205℃时，反应达到平衡后， $C O_{2}$ 的平衡转化率为 (结果保留一位小数)，若平衡时总压为P，平衡常数 $K_{p} =$ (列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

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32. 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)、CO用于处理大气污染物N₂O的反应为CO(g) + N₂O(g) $⇌$ CO₂(g) +N₂(g)。在Zn*作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。
总反应： CO(g) + N₂O(g) $⇌$ CO₂(g) + N₂(g) ∆H= kJ·mol^-1；该总反应的决速步是反应 (填 “①"或“②”)，该判断的理由是．

(2)、已知： CO(g) + N₂O(g) $⇌$ CO₂(g) + N₂(g)的速率方程为v=k·c(N₂O)， k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是____ (填字母序号)。

A、升温 B、恒容时，再充入CO C、恒压时，再充入N₂O D、恒压时，再充入N₂

(3)、在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的CO(g)和N₂O(g)发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在T₁K时N₂O的转化率与 $\frac{n (N_{2} O)}{n (C O)}$ 的变化曲线以及在 $\frac{n (N_{2} O)}{n (C O)} = 1$ 时N₂O的转化率与 $\frac{1}{T}$ 的变化曲线如图3所示：
①表示N₂O的转化率随 $\frac{n (N_{2} O)}{n (C O)}$ 的变化曲线为曲线(填“I”或“II”)；
②T₁T₂ (填“>”或“<")，该判断的理由是
③已知：该反应的标准平衡常数 $K^{θ} = \frac{\frac{p (C O_{2})}{p^{θ}} × \frac{p (N_{2})}{p^{θ}}}{\frac{p (C O)}{p^{θ}} × \frac{p (N_{2} O)}{p^{θ}}}$ ，其中 $p^{θ}$ 为标准压强 (100kPa)，p(CO₂)、p(N₂)、 p(N₂O)和p(CO)为各组分的平衡分压，则T₄时，该反应的标准平衡常数 $K^{θ}$ = ( 计算结果保留两位有效数字，p_分=p_总 ×物质的量分数)。

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33. 含氮化合物在生产生活中有重要的应用。请回答：

(1)、NO_x与含硫化合物的热化学方程式如下：
反应I：CaS(s)+3NO₂(g)=CaO(s)+SO₂(g)+3NO(g) △H=-279.12kJ·mol^-1K₁
反应II：CaS(s)+4NO₂(g)=CaSO₄(s)+4NO(g) △H=-714.52kJ·mol^-1K₂
反应III：CaSO₄(s)+NO(g)=CaO(s)+SO₂(g)+NO₂(g) △H K₃
①三个反应的平衡常数的lnK随温度变化关系如图所示，则表示lnK₂的曲线是。
②在恒温条件下，加入反应物，一段时间后达到平衡时c(SO₂)如图所示，t₁时减小容器体积，t₂时达到新平衡，请画出t₁至t₂时c(SO₂)变化趋势图。

(2)、合成氨工厂以“水煤气”和N₂为原料，采用两段间接换热式绝热反应器，由进气口充入一定量含CO、H₂、H₂O、N₂的混合气体，在反应器A进行合成氨，其催化剂III铁触媒，在500℃活性最大，反应器B中主要发生的反应为：CO(g)+H₂O(g) $\underset{}{⇌}$ CO₂(g)+H₂(g) △H<0，装置如图。
①温度比较：气流a气流b(填“>”“<”或“=”)。
②气体流速一定，经由催化剂I到催化剂II，原料转化率有提升，其可能原因是：。
③下列说法正确的是。
A．利用焦炭与水蒸气高温制备水煤气时，适当加快通入水蒸气的流速，有利于水煤气的生成
B．N₂(g)+3H₂(g) $\underset{}{⇌}$ 2NH₃(g) △H=-92.4kJ·mol^-1反应器温度越低，终端出口2收率越高
C．终端出口2得到的气体，通过水吸收，再加热水溶液，可分离出NH₃
D．反应原料气从进气口105℃到300℃出口1，已完成氨的合成

(3)、已知-33℃液氨中存在：2NH₃(l) $\underset{}{⇌}$ NH $_{2}^{-}$ +NH $_{4}^{+}$ K=10^-29 ，在100mL液氨中加入0.0001mol NH₄Cl固体溶解，并完全电离(忽略体积变化)，则c(NH $_{2}^{-}$ )=mol·L^-1。金属钾能溶解于液氨中形成蓝色的液氨溶液，反应的化学方程式为K+NH₃=K⁺+e(NH₃) $_{n}^{-}$ (电子的氨合物，显蓝色)，加入NH₄Cl固体，即发生共价键断裂和形成的反应，请写出离子方程式。

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34.

(1)、Ⅰ.对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题，一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO₂(g) +2H₂ (g) $\overset{}{⇌}$ C(s) +2H₂O(g) △H。
①已知：CO₂(g)和H₂O(g)的生成焓为- 394 kJ/mol 和- 242 kJ/mol，则△H =kJ/ mol，(生成焓是一定条件下，由其对应最稳定单质生成1mol化合物时的反应热)。
②若要此反应自发进行， ( 填“高温”或“低温” )更有利。

(2)、NO_x的含量是空气质量的一个重要指标，减少NO_x的排放有利于保护环境。在密闭容器中加入4 mol NH₃和3 mol NO₂气体，发生反应：8NH₃(g) +6NO₂(g) $\overset{}{⇌}$ 7N₂(g) + 12H₂O(g) △H <0，维持温度不变，不同压强下反应经过相同时间，NO₂的转化率随着压强变化如图所示，下列说法错误的是____。

A、反应速率：b点v_正>a点v_逆 B、容器体积：V_c：V_b =8： 9 C、在时间t内，若要提高NO₂的转化率和反应速率，可以将H₂O(g)液化分离 D、维持压强980kPa更长时间，NO₂的转化率大于40%

(3)、Ⅱ.活性炭还原法也是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为：2C(s) +2NO₂(g) $\overset{}{⇌}$ N₂(g) +2CO₂(g) △H <0
某实验室模拟该反应，在2L恒容密闭容器中加入足量的C(碳)和一定量NO₂气体，维持温度为T₁℃，反应开始时压强为800kPa，平衡时容器内气体总压强增加30%，则用平衡分压代替其平衡浓度表示化学平衡常数K_p=kPa [已知：气体分压(p_分) =气体总压(p_总)×体积分数]。

(4)、已知该反应的正反应速率方程v_正=k_正·p² (NO₂)，逆反应速率方程为v_逆=k_逆·p(N₂) ·p²(CO₂)，其中k_正、k_逆分别为正逆反应速率常数，则如图( lgk表示速率常数的对数， $\frac{1}{T}$ 表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中能表示lgk_正随 $\frac{1}{T}$ 变化关系的斜线是，能表示lgk_逆随 $\frac{1}{T}$ 变化关系的斜线是。若将一定量的C(碳)和NO₂投入到密闭容器中，保持温度T₁℃、恒定在压强800 kPa发生该反应，则当NO₂的转化率为40%时，v_逆∶v_正=。

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35. 甲醇是重要的化工原料，合成甲醇和利用甲醇的研究和探索，在国际上一直受到重视。工业上常利用CO₂和H₂为原料合成甲醇，再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题：

(1)、①常温下， H₂和甲醇的燃烧热分别为285.8 kJ·mol^-1和726.4 kJ·mol^-1 ， 1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量，则CO₂和H₂在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为：CO₂(g)+ 3H₂(g) $⇌_{}^{}$ CH₃OH(g) +H₂O(l) △H=kJ·mol^-1；
②上述反应分两步进行：
第一步(写化学方程式)△H> 0
第二步Cu/Zn* + 2H₂+ CO₂ = Cu/ZnO* + CH₃OH △H< 0
③第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知以下能正确表示Cu/ZnO催化CO₂和H₂合成甲醇反应过程的示意图为。
a. b.
c. d.

(2)、工业上用CO₂和H₂催化合成甲醇存在如下反应：
主反应CO₂(g) +3H₂(g) $⇌_{}^{}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H<0
副反应CO₂(g)+ H₂(g) $⇌_{}^{}$ CO(g)+ H₂O(g) △H>0
一定条件下，在装有催化剂的密闭容器中投入amolCO₂和3amolH₂ ，发生上述合成反应。
①在相同时间内，测得甲醇产率与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点(填“处于”或“不处于”)平衡状态；490K之后，甲醇的产率随温度的升高而减小的原因可能是。
②某温度下，达平衡时容器中CH₃OH的物质的量为c mol， CO的物质的量为d mol。则此条件下CO₂的转化率为(列式表示，下同)；甲醇的选择性(指转化为甲醇的CO₂占发生反应的CO₂的百分比)为；此条件下副反应的平衡常数为。

(3)、甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应： 3CH₃OH(g) $⇌_{}^{}$ C₃H₆(g) + 3H₂O(g) ，该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示，已知Arrhenius经验公式为 $R l n k = - \frac{E_{a}}{T} + C$ ( E_a为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能E_a=kJ·mol^-1 ，当改变外界条件时，实验数据如中的直线b所示，则实验可能改变的外界条件是。

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36. 我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气CO₂中的含量，以CO₂为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO₂在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应：
Ⅰ.主反应： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 156.9 k J \cdot m o l^{- 1}$
Ⅱ.副反应： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{2} = + 41.1 k J \cdot m o l^{- 1}$

(1)、已知：Ⅲ. $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (g) Δ H_{3} = - 395.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
Ⅳ. $C H_{4} (g) + 2 O_{2} (g) = C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g) Δ H_{4}$
则 $Δ H_{4} =$

(2)、CO₂加氢合成甲烷时，通常控制温度为 $500 ℃$ 左右，其可能的原因为____

A、反应速率快 B、平衡转化率高 C、催化剂活性高 D、主反应催化剂选择性好

(3)、 $500 ℃$ 时，向1L恒容密闭容器中充入 $4 m o l C O_{2}$ 和 $12 m o l H_{2}$ ，初始压强为p， $20 m i n$ 时主、副反应都达到平衡状态，测得 $c (H_{2} O) = 5 m o l \cdot L^{- 1}$ ，体系压强为 $\frac{3}{4} p$ ，则 $0 ~ 20 m i n$ 内 $υ (C H_{4}) =$ ，平衡时 $C H_{4}$ 选择性=( $C H_{4}$ 选择性 $= \frac{C H_{4} 平衡浓度}{C O_{2} 转化浓度} \times 100 %$ ，计算保留三位有效数字)

(4)、以 $C O_{2}$ 催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为 $3 C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} C_{3} H_{6} (g) + 3 H_{2} O (g)$ 。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arhenius经验公式 $R l n k = - \frac{E a}{T} + C$ ( $E_{a}$ 为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能 $E_{a} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是。

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化学反应	平衡常数	温度
化学反应	平衡常数	973K	1173K
① $F e (s) + C O_{2} (g) ⇌ F e O (s) + C O (g)$ $Δ H_{1}$	$K_{1}$	1.47	2.15
② $F e (s) + H_{2} O (g) ⇌ F e O (s) + H_{2} (g)$ $Δ H_{2}$	$K_{2}$	2.38	1.67
③ $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ $Δ H_{3}$	$K_{3}$	a	b

容器	物质的起始浓度（mol·L^－¹）			物质的平衡浓度
容器	c(H₂)	c(I₂)	c(HI)	物质的平衡浓度
Ⅰ（恒容）	0.1	0.1	0	c(I₂)＝0.07 mol·L^－¹
Ⅱ（恒压）	0	0	0.6