高考二轮复习知识点：化学平衡常数3

试卷更新日期：2023-07-30 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 用尿素水解生成的 $N H_{3}$ 催化还原 $N O$ ，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为 $4 N H_{3} (g) + O_{2} (g) + 4 N O (g) ⇌_{}^{} 4 N_{2} (g) + 6 H_{2} O (g)$ ，下列说法正确的是（）

A、上述反应 $Δ S < 0$ B、上述反应平衡常数 $K = \frac{c^{4} (N_{2}) \cdot c^{6} (H_{2} O)}{c^{4} (N H_{3}) \cdot c (O_{2}) \cdot c^{4} (N O)}$ C、上述反应中消耗 $1 m o l N H_{3}$ ，转移电子的数目为 $2 \times 6.02 \times 1 0^{23}$ D、实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小

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2. 两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p₁和p₂。
反应1：NH₄HCO₃(s) $\overset{}{⇌}$ NH₃(g)+H₂O(g)+CO₂(g)    p₁=3.6×10⁴Pa
反应2：2NaHCO₃(s) $\overset{}{⇌}$ Na₂CO₃(s)+H₂O(g)+CO₂(g)    p₂=4×10³Pa
该温度下，刚性密闭容器中放入NH₄HCO₃和Na₂CO₃固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是（   ）

A、反应2的平衡常数为4×10⁶Pa² B、通入NH₃ ，再次平衡后，总压强增大 C、平衡后总压强为4.36×10⁵Pa D、缩小体积，再次平衡后总压强不变

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3. 某温度下，反应 $C H_{2} = C H_{2} (g) + H_{2} O (g) ⇌_{}^{} C H_{3} C H_{2} O H (g)$ 在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是（）

A、增大压强， $v_{正} > v_{逆}$ ，平衡常数增大 B、加入催化剂，平衡时 $C H_{3} C H_{2} O H (g)$ 的浓度增大 C、恒容下，充入一定量的 $H_{2} O (g)$ ，平衡向正反应方向移动 D、恒容下，充入一定量的 $C H_{2} = C H_{2} (g)$ ， $C H_{2} = C H_{2} (g)$ 的平衡转化率增大

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4. 充分利用已有的数据是解决化学问题的重要途径。下列数据的利用正确的是

A、利用化学平衡常数判断化学反应进行的快慢 B、利用元素最高化合价判断物质氧化性的强弱 C、利用沸点数据设计互溶液体混合物的分离方法 D、利用物质的摩尔质量判断相同状态下物质密度的大小

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5. 血红蛋白结合 $O_{2}$ 后的结构如图所示， $F e^{2 +}$ 与周围的6个原子均以配位键结合。 $C O$ 也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为 $O_{2}$ 的230～270倍。二者与血红蛋白 $(H b)$ 结合的反应可表示为：① $H b + O_{2} ⇌ H b (O_{2})$ $K_{1}$ ；② $H b + C O ⇌ H b (C O)$ $K_{2}$ ，下列说法错误的是

A、 $F e^{2 +}$ 形成配位键时提供空轨道 B、电负性： $O > C$ ，故 $C O$ 中与 $F e^{2 +}$ 配位的是O C、由题意可得结论：相同温度下， $K_{2} > K_{1}$ D、 $C O$ 中毒患者进入高压氧舱治疗，平衡①、②移动的方向相反

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6. 利用合成气（CO和H₂）在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)＋2H₂(g) $⇌$ CH₃OH(g)＋Q（Q＞0），反应体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是（）

A、升高温度，平衡常数减小 B、p₁＞p₂＞p₃ C、在不同温度、压强下进行该反应，α(CO)不可能相等 D、若α(CO)＝α(H₂)，则合成气中 $\frac{n (H_{2})}{n (CO)} = 2$

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7. 工业上制备硝酸过程中涉及反应： $2 N O (g) + O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N O_{2} (g)$ $Δ H = - 57 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。某实验小组测得不同条件下反应平衡时 $N O_{2}$ 的体积分数变化如下图(图中X、Y分别代表温度或压强)，下列说法错误的是（）

A、图中X表示温度，Y表示压强 B、 $X_{1} > X_{2} > X_{3}$ C、对应条件下的平衡常数：a＞b＞c D、 $X_{3}$ 、 $Y_{1}$ 条件下，e点对应状态时v(逆)＞v(正)

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8. 在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4mol，发生反应：mA+nB $\underset{}{⇌}$ pC，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：
压强p/Pa
2×10⁵
5×10⁵
1×10⁶
3×10⁶
c(A)/mol·L^-1
0.08
0.20
0.40
0.80
下列说法一定正确的是（）

A、保持一定温度，增大压强，平衡正向移动 B、当压强为3×10⁶Pa时，此反应的平衡常数表达式：K_p= $\frac{P_{(C)}^{p}}{P_{(A)}^{m} \cdot P_{(B)}^{n}}$ C、反应平衡后若增大压强，则新平衡的逆反应速率大于原平衡的逆反应速率 D、若再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4+b)mol

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9. 向恒容密闭容器中充入amolCO和bmol $H_{2} S$ ，发生反应： $C O (g) + H_{2} S (g) ⇌ C O S (g) + H_{2} (g)$ ， $H_{2} S$ 的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是（）

A、150℃时，若该反应的 $K = \frac{1}{3}$ ，则 $a ： b = 6 ： 5$ B、该反应为吸热反应 C、COS与 $H_{2}$ 的浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态 D、平衡后，向容器中再通入amolCO， $v_{正}$ 逐渐增大至不变

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10. 常温下，二元酸H₂A的K_a1=1.3 ×10^-7 ， K_a2=7.1×10^-15 ，难溶盐CuA、ZnA饱和溶液中沉淀溶解平衡时相关离子浓度的变化如图所示，已知K_sp (CuA)＜ K_sp(ZnA)。下列说法错误的是（）

A、m线表示CuA饱和溶液中相关离子的浓度变化，且K_sp(CuA )的数量级为10^-37 B、a点对应的可以是CuA的不饱和溶液，也可以是ZnA的不饱和溶液 C、向p点的溶液中加入少量Na₂A固体，溶液组成可能变为q点 D、向等浓度、等体积的稀H₂SO₄中分别加入少许等物质的量的ZnA和CuA两种固体，ZnA、CuA都能溶解

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11. 下列由实验操作及现象所得结论正确的是（）

A、向某溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸不变蓝，证明该溶液中不含 $N H_{4}^{+}$ B、将饱和NaBr溶液滴入AgCl浊液中，沉淀颜色由白色变为淡黄色，证明 $K_{s p} (A g C l) > K_{s p} (A g B r)$ C、常温下，用pH试纸分别测定浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} C H_{3} C O O N a$ 溶液和 $N a_{2} S$ 溶液，后者pH大，证明酸性： $H_{2} S < C H_{3} C O O H$ D、将同浓度同体积的 $K H S O_{3}$ 溶液与 $F e C l_{3}$ 溶液混合，充分反应后滴入KSCN溶液，溶液变红色，证明该反应存在一定限度

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12. 向某密闭容器中充入NO₂ ，发生反应：2NO₂(g) $⇌_{}^{}$ N₂O₄(g)(已知：N₂O₄为无色气体)。其它条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：
$t$ /℃
27
35
49
70
NO₂%
20
25
40
66
N₂O₄%
80
75
60
34
下列说法正确的是（）

A、平衡时，v(NO₂消耗)=2v(N₂O₄消耗) B、27℃时，该平衡体系中NO₂的转化率为80% C、升高温度，该反应的化学平衡常数增大 D、温度不变，缩小容器体积，达平衡时气体颜色变浅

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13. 向AgCl悬浊液中滴加少量NaBr溶液，生成浅黄色的AgBr沉淀。T℃下，饱和溶液中-lg[c(Ag⁺)]与-lg[c(Xⁿ^-)](Xⁿ^-指Cl^-、Br^-、 $C O_{3}^{2 -}$ )的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A、曲线①表示AgCl的沉淀溶解曲线 B、升高温度，曲线②向上方平行移动 C、T℃下，Ag₂CO₃的K_sp为10^-9.7 D、T℃下，反应AgCl(s)+Br^-(ag)⇌AgBr(s)+Cl^-(aq)的平衡常数K=10^2.6

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二、多选题

14. 烷烃与 $C O_{2}$ 耦合反应可以制取烯烃。丙烷与 $C O_{2}$ 耦合制丙烯时发生的反应如下：
主反应： $C_{3} H_{8} (g) ⇌ C_{3} H_{6} (g) + H_{2} (g)$     $Δ H = + 123.8 k J \cdot m o l^{- 1}$
$3 C O_{2} (g) + 9 H_{2} (g) ⇌ C_{3} H_{6} (g) + 6 H_{2} O (g)$     $Δ H = - 250.2 k J \cdot m o l^{- 1}$
副反应： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$     $Δ H = + 41.2 k J \cdot m o l^{- 1}$
$C_{3} H_{8} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g) + C H_{4} (g)$     $Δ H = + 81.3 k J \cdot m o l^{- 1}$
向装有催化剂的密闭容器中充入体积比为1∶4的 $C_{3} H_{8}$ 与 $C O_{2}$ 混合气体，其他条件一定，反应相同时间，测得 $C_{3} H_{8}$ 和 $C O_{2}$ 的转化率、 $C_{3} H_{6}$ 和CO的选择性与温度的关系如下图所示。
$C_{3} H_{6}$ 的选择性 $= \frac{3 n (C_{3} H_{6})}{3 n {(C_{3} H_{8})}_{反应} + n {(C O_{2})}_{反应}} \times 100 %$
CO的选择性 $= \frac{n (C O)}{3 n {(C_{3} H_{8})}_{反应} + n {(C O_{2})}_{反应}} \times 100 %$
下列说法正确的是

A、反应 $C_{2} H_{4} (g) + C H_{4} (g) + 6 H_{2} O (g) ⇌ 3 C O_{2} (g) + 10 H_{2} {(g)}_{}^{}$ 的 $Δ H = - 292.7 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、430℃时，容器中气体体积分数最大的气体是 $C_{3} H_{6}$ C、490℃~580℃，温度越高，容器中 $C_{2} H_{4}$ 的体积分数越大 D、580℃时，使用对 $C_{3} H_{6}$ 的选择性高的催化剂，能提高平衡时 $C_{3} H_{6}$ 的产率

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15. 控制压强分别为 $100 k P a$ 和 $10 k P a$ ，将丁烷和氢气(氢气可以活化催化剂)以一定的比例通过填充有催化剂的反应器，发生脱氢反应： $C_{4} H_{10} (g) ⇌ C_{4} H_{8} (g) + H_{2} (g) Δ H > 0$ ，测得不同压强下平衡体系中 $C_{4} H_{10}$ 和 $C_{4} H_{8}$ 的物质的量分数如下图所示，下列说法正确的是

A、图中曲线a、c表示的物质是 $C_{4} H_{10}$ ，曲线a对应的压强是 $100 k P a$ B、平衡常数 $K (X) > K (Y)$ C、 $560 ℃$ 、 $100 k P a$ 时， $C_{4} H_{10}$ 的平衡转化率小于 $50 %$ D、研发和使用低温下活性高的催化剂，既有利于加快反应速率，也有利于提高反应平衡转化率

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16. GaCl₃溶液中存在平衡： $G a^{3 +} ⇌_{}^{K_{1}} G a (O H)^{2 +} ⇌_{}^{K_{2}} G a (O H)_{2}^{+} ⇌_{}^{K_{3}} G a (O H)_{3} ⇌_{}^{K_{4}} G a (O H)_{4}^{-}$ 。常温下，向 $G a C l_{3}$ 溶液中加入 $N a O H$ 溶液， $G a^{3 +} 、 G a (O H)^{2 +} 、 G a (O H)_{2}^{+} 、 G a (O H)_{3} 、 G a (O H)_{4}^{-}$ 的浓度分数 $(α)$ 随溶液 $p H$ 变化如图所示。下列说法错误的是

A、曲线b表示 $G a (O H)^{2 +}$ 的浓度分数随溶液pH的变化 B、 $G a (O H)^{2 +} + H_{2} O ⇌_{}^{} G a (O H)_{2}^{+} + H^{+}$ ，该平衡常数K的数量级为 $1 0^{- 4}$ C、x点， $c (N a^{+}) > c (C l^{-}) > c (H^{+}) > c (O H^{-})$ D、y点， $p H = \frac{l g K_{3} + l g K_{4}}{2}$

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17. T K温度下，控制体积不变，向某密闭容器中充入等物质的量的 $S O_{2} (g)$ 和 $N O_{2} (g)$ ，发生下列反应：
i. $S O_{2} (g) + N O_{2} (g) \overset{}{⇌} S O_{3} (g) + N O (g)$ $Δ H_{1} = - 41.8 k J \cdot m o l^{- 1}$
ii. $2 N O_{2} (g) \overset{}{⇌} N_{2} O_{4} (g)$ $Δ H_{2} = - 55.3 k J \cdot m o l^{- 1}$
$S O_{2} (g)$ 和 $N O_{2} (g)$ 的分压随时间变化如下图所示，其中第3min时只改变了影响反应的一个条件。
已知：可以用分压表示反应速率及化学平衡。
下列说法错误的是（）

A、图中代表 $N O_{2} (g)$ 变化的曲线为 $L_{1}$ B、0~2min内 $S O_{2} (g)$ 的平均反应速率 $v (S O_{2}) = 0.1 p_{0} k P a \cdot m i n^{- 1}$ C、T K温度下，反应i的平衡常数 $K_{p} = \frac{1}{12}$ D、3min时改变的条件为增大压强

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18. 常温下，现有0.1mol/L的NH₄HCO₃溶液。已知含氮或含碳各微粒的分布分数δ(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO₂和NH₃分子)。下列说法正确的是（）

A、常温下 $K_{b} (N H_{3} \cdot H_{2} O) > K a_{1} (H_{2} C O_{3})$ B、当溶液的pH=9时，溶液中存在下列关系： $c (N H_{4}^{+}) > c (H C O_{3}^{-}) > c (N H_{3} \cdot H_{2} O) > c (C O_{3}^{2 -})$ C、 $H C O_{3}^{-} + N H_{3} \cdot H_{2} O ⇌_{}^{} N H_{4}^{+} + C O_{3}^{2 -} + H_{2} O$ 反应的平衡常数为K，则 $l g K = - 0.9$ D、往该溶液中逐滴滴加氢氧化钠时 $N H_{4}^{+}$ 和HCO $3_{-}$ 浓度逐渐减小

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19. 相同温度下，分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应：X₂(g)+3Y₂(g)⇌2XY₃(g)△H＝-akJ/mol。实验测得反应的有关数据如表。
容器
反应条件
起始物质的量/mol
达到平衡所用时间/min
达平衡过程中的能量变化
X₂
Y₂
XY₃
①
恒容
1
3
0
10
放热 0.1a kJ
②
恒压
1
3
0
t
放热b kJ
下列叙述正确的是（）

A、对于上述反应，①、②中反应的平衡常数K的值相同 B、①中：从开始至10min内的平均反应速率υ(X₂)＝0.1mol/(L•min) C、②中：X₂的平衡转化率小于10% D、b＞0.1a

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20. 一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO₂(g)+ O₂(g) ⇌2SO₃(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：

	容器1	容器2	容器3
反应温度/K	700	700	800
反应物投入量	2molSO₂、1molO₂	4molSO₃	2molSO₂、1molO₂
平衡v_正(SO₂)/mol·L^-1·s^-1	v₁	v₂	v₃
平衡c(SO₃)/mol·L^-1	c₁	c₂	c₃
平衡体系总压强p/Pa	p₁	p₂	p₃
物质的平衡转化率α	α₁(SO₂)	α₂(SO₃)	α₃(SO₂)
平衡常数K	K₁	K₂	K₃

下列说法正确的是（）

A、v₁< v₂ ， c₂< 2c₁ B、K₁> K₃ ， p₂> 2p₃ C、v₁< v₃ ， α₁(SO₂ ) >α₃(SO₂ ) D、c₂> 2c₃ ， α₂(SO₃ )+α₃(SO₂ )<1

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21. 初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：4HCl(g)＋O₂(g)

⇌

2Cl₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－116kJ·mol^－¹ ，测得反应的相关数据如下：

容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	反应物投入量/mol				平衡时Cl₂的物质的量/mol
容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	HCl	O₂	Cl₂	H₂O	平衡时Cl₂的物质的量/mol
I	恒温恒容	1L	$2 \times 10^{5}$	4	1	0	0	1
II	绝热恒容	1L	p₂	0	0	2	2	a
III	恒温恒压	2L	p₃	8	2	0	0	b

下列说法正确的是（）

A、反应4HCl(g)＋O₂(g)

⇌

2Cl₂(g)＋2H₂O(l)的ΔH>－116 kJ·mol^－¹ B、a＞1， b＞2 C、p₂＝1.6×10⁵Pa，p₃＝4×10⁵Pa D、若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O₂、0.5 mol Cl₂和0.5 mol H₂O，则反应向逆反应方向进行

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22. 硫化氢裂解制取氢气的反应为2H₂S(g) 2H₂(g)+S₂(g)。向恒容密闭容器中充入一定量的H₂S气体，测得体系中气体的平衡组成与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A、该反应平衡常数随温度升高而增大 B、M点时容器内气体总压强比N的大 C、M点时，H₂S的平衡转化率为50% D、维持M点温度不变，向容器中再充入0.2molH₂S、0.2molH₂、0.1molS₂(g)，则v(正) = v(逆)

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23. 升高温度，下列数据不一定增大的是（　　）

A、化学反应中反应物的转化率 B、化学平衡常数K C、盐类的水解常数K_b D、水的离子积常数K_w

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三、非选择题

24. 硫铁化合物( $F e S$ 、 $F e S_{2}$ 等)应用广泛。

(1)、纳米 $F e S$ 可去除水中微量六价铬 $[C r (V I)]$ 。在 $p H = 4 ~ 7$ 的水溶液中，纳米 $F e S$ 颗粒表面带正电荷， $C r (V I)$ 主要以 $H C r O_{4}^{-}$ 、 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 、 $C r O_{4}^{2 -}$ 好形式存在，纳米 $F e S$ 去除水中 $C r (V I)$ 主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知： $K_{s p} (F e S) = 6.5 × 1 0^{- 18}$ ， $K_{s p} [F e (O H)_{2}] = 5.0 × 1 0^{- 17}$ ； $H_{2} S$ 电离常数分别为 $K_{a 1} = 1.1 × 1 0^{- 7}$ 、 $K_{a 2} = 1.3 × 1 0^{- 13}$ 。
①在弱碱性溶液中， $F e S$ 与 $C r O_{4}^{2 -}$ 反应生成 $F e (O H)_{3}$ 、 $C r (O H)_{3}$ 和单质S，其离子方程式为。
②在弱酸性溶液中，反应 $F e S + H^{+} ⇌_{}^{} F e^{2 +} + H S^{-}$ 的平衡常数K的数值为。
③在 $p H = 4 ~ 7$ 溶液中，pH越大， $F e S$ 去除水中 $C r (V I)$ 的速率越慢，原因是。

(2)、 $F e S_{2}$ 具有良好半导体性能。 $F e S_{2}$ 的一种晶体与 $N a C l$ 晶体的结构相似，该 $F e S_{2}$ 晶体的一个晶胞中 $S_{2}^{2 -}$ 的数目为，在 $F e S_{2}$ 晶体中，每个S原子与三个 $F e^{2 +}$ 紧邻，且 $F e - S$ 间距相等，如图给出了 $F e S_{2}$ 晶胞中的 $F e^{2 +}$ 和位于晶胞体心的 $S_{2}^{2 -}$ ( $S_{2}^{2 -}$ 中的 $S - S$ 键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他 $S_{2}^{2 -}$ 已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的 $F e^{2 +}$ 连接起来。

(3)、 $F e S_{2}$ 、 $F e S$ 在空气中易被氧化，将 $F e S_{2}$ 在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始 $F e S_{2}$ 的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。 $800 ℃$ 时， $F e S_{2}$ 氧化成含有两种元素的固体产物为(填化学式，写出计算过程)。

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25. 某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌_{}^{催化剂} 2 H_{2} O (g) + C H_{4} (g)$
回答问题：

(1)、已知：电解液态水制备 $1 m o l O_{2} (g)$ ，电解反应的 $Δ H = + 572 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。由此计算 $H_{2} (g)$ 的燃烧热(焓) $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

(2)、已知： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌_{}^{催化剂} 2 H_{2} O (g) + C H_{4} (g)$ 的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应，且反应的 $Δ H$ 与活化能(Ea)的关系为 $| Δ H | > E_{a}$ 。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)。
②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入 $0.1 m o l C O_{2}$ 和 $0.4 m o l H_{2}$ ，反应平衡后测得容器中 $n (C H_{4}) = 0.05 m o l$ 。则 $C O_{2}$ 的转化率为，反应温度t约为℃。

(3)、在相同条件下， $C O_{2} (g)$ 与 $H_{2} (g)$ 还会发生不利于氧循环的副反应： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{催化剂} H_{2} O (g) + C H_{3} O H (g)$ ，在反应器中按 $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 4$ 通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中 $C H_{3} O H$ 、 $C H_{4}$ 浓度( $μ m o l \cdot L^{- 1}$ )如下表所示。
催化剂
t=350℃
t=400℃
$c (C H_{3} O H)$
$c (C H_{4})$
$c (C H_{3} O H)$
$c (C H_{4})$
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， $0 ~ 2 m i n$ 生成 $C H_{3} O H$ 的平均反应速率为 $μ m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ ；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是。

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26. 氨气是一种非常重要的化工原料，研究其相关反应极具意义。回答下列问题：

(1)、一定条件下，向VL的恒容密闭容器中通入4molNH₃和5molO₂发生下列反应：
I.4NH₃(g)+5O₂(g) $\overset{}{⇌}$ 4NO(g)+6H₂O(g) ΔH₁
II.2NH₃(g) +2O₂(g) $\overset{}{⇌}$ N₂O(g)+3H₂O(g) ΔH₂
III.4NO(g) $\overset{}{⇌}$ 2N₂O(g)+O₂(g) ΔH₃
①ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃之间的关系式为ΔH₃=。
②达到平衡时，容器中含有a mol NO和b mol N₂O，此时H₂O(g)的浓度为mol·L^-1。(用含a、b、V的代数式表示，下同)，该温度下反应III的平衡常数为L·mol^-1。

(2)、一定条件下，将0.1molNH₃通入3L的密闭容器中进行反应2NH₃(g) $\overset{}{⇌}$ N₂(g)+3H₂(g)(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容积不变，t₁时反应达到平衡，用N₂的浓度变化表示0~t₁时间内的反应速率v(N₂)=mol· L^-1·min^-1(用含t₁的代数式表示)；
②若t₂时将容积迅速增大至原来的2倍并保持不变，则图中能符合题意表示容积增大后H₂分压变化趋势的曲线是(用a、b、c、d表示)，理由是。
③若t₂时保持容积不变再充入0.1 mol NH₃ ，则化学平衡将(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，再次达到平衡时，与t₁时相比，NH₃的体积分数(填“变大”“变小”或“不变”)

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27. 将玉米秸秆进行热化学裂解可制备出以CO、

C O_{2}

、

H_{2}

、

N_{2}

为主要成分的生物质原料气，对原料气进行预处理后，可用于生产甲醇、乙醇等燃料。

(1)、已知：几种常见共价键的键能如下表所示。

共价键	C-H	C-O	$C \equiv O$	H-H	O-H
键能( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )	413	358	839	436	467

由此可估算反应 $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$ 的焓变 $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

(2)、若在恒容绝热的密闭容器中进行上述反应，下列说法正确的是____(填标号)。

A、体系温度不再发生变化时，反应达到化学平衡状态 B、平衡体系中，

H_{2}

和

C H_{3} O H

的物质的量之比为2：1 C、加入催化剂，可以提高

C H_{3} O H

的平衡产率 D、其他条件不变，增大CO的浓度，能提高

H_{2}

的平衡转化率

(3)、

H_{2}

和

C O_{2}

合成乙醇的反应为

2 C O_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌ C_{2} H_{5} O H (g) + 3 H_{2} O (g)

。将等物质的量的

H_{2}

和

C O_{2}

充入一刚性容器中，测得平衡时

C_{2} H_{5} O H

的体积分数随温度和压强的变化关系如图所示。

①压强 $p_{1}$ $p_{2}$ (填“>”“＜”或“=”，下同)。判断依据是。

②a、b两点的平衡常数 $K_{a}$ $K_{b}$ 。

③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)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得下图所示曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能E_a= $J \cdot m o l^{- 1}$ 。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是(填“m”或“n”)。

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28. $C O_{2}$ 的捕集与转化是当今科学研究的重要课题。以 $C O_{2} 、 C_{2} H_{6}$ 为原料合成 $C_{2} H_{4}$ 涉及的主要反应如下：
I. $C O_{2} (g) + C_{2} H_{6} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + H_{2} O (g) + C O (g) Δ H = + 177 k J \cdot m o l^{- 1}$ (主反应)

II. $C_{2} H_{6} (g) ⇌_{}^{} C H_{4} (g) + H_{2} (g) + C (s) Δ H = + 9 k J \cdot m o l^{- 1}$ (副反应)

I的反应历程可分为如下两步：

① $C_{2} H_{6} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + H_{2} (g) Δ H_{1}$ (反应速率较快)

② $H_{2} (g) + C O_{2} (g) ⇌_{}^{} H_{2} O (g) + C O (g) Δ H_{2} = + 41 k J \cdot m o l^{- 1}$ (反应速率较慢)

(1)、 $Δ H_{1} =$ 。

(2)、相比于提高 $c (C_{2} H_{6})$ ，提高 $c (C O_{2})$ 对反应I速率影响更大，其原因是。

(3)、下图是 $C O_{2}$ 和 $C_{2} H_{6}$ 合成 $C_{2} H_{4}$ 相关物质转化率或选择性与温度变化的关系，则该反应选择的最佳温度为℃。

(4)、在 $800 ℃$ 时，将 $1 m o l C O_{2}$ 和 $3 m o l C_{2} H_{6}$ 充入 $10 L$ 体积不变的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，只发生反应 $C O_{2} (g) + C_{2} H_{6} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + H_{2} O (g) + C O (g)$ 。若初始压强为 $2.0 M P a$ ，一段时间后反应达到平衡，平衡时产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，则达到平衡时 $C O_{2}$ 的转化率为；该温度下反应的平衡常数 $K_{p} =$ (保留两位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(5)、工业上用甲烷催化法制取乙烯，只发生如下反应： $2 C H_{4} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + 2 H_{2} (g) Δ H > 0$ ，温度T时，向 $2 L$ 恒容密闭容器中充入 $2 m o l C H_{4}$ ，反应过程中 $C H_{4}$ 的物质的量随时间变化如下图所示。实验测得 $υ_{正} = k_{正} c^{2} (C H_{4})$ ， $υ_{逆} = k_{逆} c (C_{2} H_{4}) \cdot c^{2} (H_{2})$ ， $k_{正} 、 k_{逆}$ 为速率常数，只与温度有关，则T温度时 $\frac{k_{逆}}{k_{正}} =$ (用含有m的代数式表示)。该反应在(“高温”或“低温”)下更易自发进行。

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29. 氮氧化物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。

(1)、已知：4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g) +6H₂O(g)     ΔH₁ = -907.0 kJ•mol^-1
4NH₃(g) +3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g)        ΔH₂= -1269.0 kJ•mol^-1
若4NH₃(g) +6NO(g) $⇌_{}^{}$ 5N₂(g) +6H₂O(g)的逆反应活化能为 E_逆 kJ•mol^-1 ，则其正反应活化能为kJ•mol^-1 (用含E_逆的代数式表示)。

(2)、已知：①2NO(g)+2ICl(g) $⇌_{}^{}$ 2NOCl (g)+I₂(g)
②2NOCl(g) $⇌_{}^{}$ 2NO(g)+Cl₂(g)
③I₂(g)+Cl₂(g) $⇌_{}^{}$ 2ICl(g)
若向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，达到平衡时，容器中 NOCl (g)为amol，Cl₂(g)为b mol，此时 I₂(g)的浓度为mol•L^-1(用含 a、b、V 的代数式表示，下同)，反应③的平衡常数为。

(3)、某化工厂排出的尾气(含 CO、N₂O)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：CO(g)+N₂O(g) $⇌_{}^{}$ CO₂(g)+N₂(g)，CO、N₂O在Pt₂O⁺表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示：
用方程式表示 N₂O在Pt₂O⁺ 表面上的反应。

(4)、已知4CO(g) +2NO₂(g) $⇌_{}^{}$ 4CO₂(g)+N₂ (g)     ΔH₁ = -1200kJ•mol^-1 ，该反应在(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得 N₂产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中 M 点对应的速率(对应温度400℃)v_正(填“＞”、“＜” 或“=”) v_逆，温度高于400℃，N₂产率降低的原因可能是。

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30. 钪 $(S c)$ 及其化合物具有许多优良的性能，被应用于航空航天、超导、核能等领域，以赤泥(含有 $S c_{2} O_{3}$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $S i O_{2}$ 等)为原料提取 $S c_{2} O_{3}$ 的流程如下：
已知：① $P_{2} O_{4}$ 为磷酸酯萃取剂(密度小于水)；② $S c C l_{3}$ 易水解。
请回答下列问题：

(1)、“酸浸”时，当温度高于 $40 ℃$ 钪的浸出率开始下降，其原因是；滤渣的主要成分(填化学式)。

(2)、用盐酸“洗涤”的目的是。

(3)、 $S O C l_{2}$ 是一种液态化合物，与水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种有刺激性气味的气体，化学反应方程式为：， “回流过滤”中 $S O C l_{2}$ 的作用除了将 $S c (O H)_{3}$ 转化成 $S c C l_{3}$ 、作溶剂外，还有一个作用是。

(4)、在空气中灼烧草酸钪得到 $S c_{2} O_{3}$ 的化学反应方程式为。

(5)、已知 $K_{a l} (H_{2} C_{2} O_{4}) = a$ ， $K_{a 2} (H_{2} C_{2} O_{4}) = b$ ， $K_{s p} [S c_{2} {(C_{2} O_{4})}_{3}] = c$ 。“沉钪”时，发生反应： $2 S c^{3 +} + 3 H_{2} C_{2} O_{4} ⇌_{}^{} S c_{2} {(C_{2} O_{4})}_{3} + 6 H^{+}$ ，此反应的平衡常数 $K =$ (用含a、b、c的代数式表示)。

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31. 高纯度的氢氟酸是制造芯片的重要原料之一。

(1)、已知：HF(aq)⇌H⁺(aq)+F^-(aq) ΔH=-10.4kJ/mol
H⁺(aq)+OH^-(aq)=H₂O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
则：HF(aq)+NaOH(aq) =NaF(aq) +H₂O(l)的ΔH=。

(2)、HF无论是气态还是在水溶液中均可二聚形成(HF)₂。HF能二聚的原因是，写出(HF)₂发生第二步电离的电离方程式。

(3)、如图为恒温、带有可自由移动隔板的刚性容器。当两边分别充入4g氦气和20g单分子态的HF气体时，隔板位于“5”处，隔板两边容器内的压强均为100kPa。
若固定隔板于“5”处，当右侧容器内反应2HF(g)⇌(HF)₂(g)达到平衡状态时，右侧容器内压强为P₁；松开隔板，隔板移至“6”处并达到新的平衡，此时右侧容器内压强为P₂ ，则P₁P₂(填“大于”“小于”或“等于”)。该温度下，2HF(g)⇌(HF)₂(g) 反应的平衡常数K_P=kPa^-1(K_P为以分压表示的平衡常数，计算结果保留2位有效数字)。

(4)、若将上述容器改为绝热容器，固定隔板在“5”处，下列不能说明右侧容器内反应已达平衡状态的是____。

A、容器右侧气体的密度不再改变 B、容器右侧的温度不再改变 C、容器右侧气体的压强不再改变 D、容器右侧气体的平均相对分子质量不再改变 E、 $2 v (H F)_{正} = v [(H F)_{2}]_{逆}$

(5)、某温度下，将分析浓度(总浓度)相同的HCl、HF和CH₃COOH三种溶液，分别加水稀释时，溶液pH变化如图所示。
图中，氢氟酸溶液在稀释初期的pH上升特别快，据此判断，(HF)₂与HF的酸性相比，较强的是。

(6)、NaF和HF的混合溶液具有一定的缓冲能力，即加入少量的酸或碱时，溶液的pH基本保持不变。试结合方程式和必要的文字解释之。

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32. 纳米氧化锌作为一种新型功能材料，在橡胶、涂料、陶瓷、防晒化妆品等领域广泛应用.以某烟道灰(主要成分为 $Z n O$ ，另外含有少量 $F e_{2} O_{3} 、 C u O 、 S i O_{2} 、 M n O$ 等)为原料制备纳米 $Z n O$ 的流程如图所示。已知常温时 $K_{s p} (C u S) = 6 \times 1 0^{- 36} ， K_{s p} (Z n S) = 3 \times 1 0^{- 25}$ 。回答下列问题：

(1)、料渣Ⅱ的化学成分是

(2)、调 $p H$ 加入的X可能是，相关的离子方程式包括：① $F e^{3 +} + 3 H_{2} O ⇌ F e (O H)_{3} + 3 H^{+}$ ， ②

(3)、写出氧化过程中生成 $M n O (O H)_{2}$ 的离子方程式：

(4)、除铜原理为 $Z n S (s) + C u^{2 +} (a q) ⇌ C u S (s) + Z n^{2 +} (a q)$ ，该反应的平衡常数K=

(5)、草酸锌晶体 $(Z n C_{2} O_{4} \cdot 2 H_{2} O)$ 加热过程中固体质量随温度的变化情况如图所示
①图中A转化为B的过程中发生反应的化学方程式为
②实验室中证明得到的 $Z n O$ 是纳米材料的方法是

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33. 在碳中和背景下，氢能是新能源领域中与油气行业现有业务结合最紧密的一类，而制氢成本过高，仍是目前氢能产业发展的挑战之一、甲烷水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下：
反应I CH₄(g) +H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g) +3H₂(g) ΔH₁＞0

反应II CH₄(g) +2H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂(g) +4H₂(g) ΔH₂＞0

反应III CO(g) +H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂(g) +H₂(g) ΔH₃

(1)、已知部分化学键的键能数据如下表：

化学键

O-H

H-H

C=O

C≡O( CO)

键能/(kJ·mol ^-1)

463

436

803

1075

则ΔH₃= ，若反应III的正反应活化能E_a(正) =83 kJ· mol^-1 ，则逆反应活化能E_a(逆)= kJ·mol^-1。

(2)、①恒温条件下，在体积不变的密闭容器中充入1 mol CO(g)和2 mol H₂O(g)，发生反应III，欲使CO的转化率和H₂的产率同时提高，可以采取的措施有。
②已知比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。实验表明，向体系中投入CaO固体可以增大H₂的体积分数，选用相同质量、不同粒径的CaO固体进行实验时，结果如图甲所示。投入微米级CaO比纳米级CaO，H₂的平衡体积分数低的原因是。

③在一恒容绝热容器中以物质的量之比1：2投入CO(g)和H₂O(g)，发生反应III，下列物理量不再改变能说明该反应到达平衡状态的是(填字母)。

A． H₂体积百分含量 B．体系温度

C． CO与H₂O的物质的量之比 D．混合气体密度

(3)、不同压强下，按照n(CH₄)：n( H₂O) =1：3投料发生上述三个反应，CH₄的平衡转化率α(CH₄)随温度的变化关系如图乙所示。

压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是， CH₄的平衡转化率随温度升高而增大的原因是。

(4)、一定温度下，向2 L容器中充入1 mol CH₄(g)和3 mol H₂O(g) ，t min后反应达到平衡，容器中CO为mmol，CO₂为nmol。则tmin内CH₄的消耗速率为mol·L^-1·min^-1 ，反应III的压强平衡常数K_p=。(用含m，n，t的代数式表示)

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34. 化学链燃烧是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu₂O载氧体的丙烷化学链燃烧技术原理如图所示。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别如下：
反应1：2Cu₂O(s)+O₂(g) $⇌_{}^{}$ 4CuO(s) △H₁=-292 kJ·mol^-¹
反应2：20CuO(s) +C₃H₈(g) $⇌_{}^{}$ 10Cu₂O(s) + 3CO₂(g) +4H₂O(g) △H₂
反应3：C₃H₈(g) +5O₂(g)=3CO₂(g) +4H₂O(g) △H₃=-2044 kJ·mol^-1
请回答下列问题：

(1)、反应1在(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。

(2)、△H₂=kJ·mol^-1。

(3)、一定温度下，在容积可变的密闭容器中加入足量Cu₂O(s)和适量的O₂发生反应1，达到平衡时测得气体压强为a kPa。
①温度不变，将容器体积扩大至原来的2倍且不再改变，达到新的平衡时，气体压强p(O₂)= kPa。
②当Cu₂O的质量不变时， (填“ 能”或“不能”)说明该反应达到平衡状态。
③若达到平衡之后，保持恒温恒容条件下再充入少量O₂ ，平衡(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动，达到新平衡之后，O₂的平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)、在一定温度下，总压强恒定为68 kPa，在密闭容器中加入丙烷和氮气的混合气体以及足量CuO(s)，只发生上述反应2(氮气不参与反应)，测得丙烷的平衡转化率与投料比[ $\frac{n (C_{3} H_{8})}{n (N_{2})}$ ]的关系如图所示：
①随着投料比[ $\frac{n (C_{3} H_{8})}{n (N_{2})}$ ]增大，C₃H₈的平衡转化率减小的原因是。
②在上述温度下，平衡常数K_p= (kPa)⁶(以分压表示，列出计算式即可。分压=总压×物质的量分数)。

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35. 丙烯腈()是一种重要的化工原料，广泛应用于三大有机合成材料的生产中。以为原料合成丙烯腈的主要反应如下：
Ⅰ.  (g) $\overset{T i O_{2}}{\to}$ (g)+H₂O(g) ∆H₁>0
Ⅱ.  (g)+NH₃(g) $\overset{T i O_{2}}{\to}$ (g)+H₂O(g)+  (g)       ∆H₂>0
回答下列问题：

(1)、已知部分化学键的键能如下表所示：
化学键
$C - O$
$C - C$
$C = C$
$C - H$
$O - H$
$C = O$
键能( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )
351
348
615
413
463
745
据此计算 $Δ H_{1} =$ 。

(2)、在盛有催化剂 $T i O_{2}$ 、压强为 $100 k P a$ 的恒压密闭容器中按体积比2∶15充入 (g)和 $N H_{3} (g)$ 发生反应，通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图1所示(例如的物质的量分数ω%=×100%)。
①的名称为(用系统命名法命名)。
②随着温度的升高，的平衡体积分数先增大后减小的原因为。
③图中A点对应反应Ⅱ的标准平衡常数 $K_{p}^{r} =$ (保留两位有效数字)。【其表达式为用相对分压代替浓度平衡常数表达式中的浓度，气体的相对分压等于其分压(单位为 $k P a$ )除以 $p_{0} (p_{0} = 100 k P a)$ 】
④实际生产中若充入一定量氨气可提高丙烯腈的平衡产率，原因为。

(3)、科学家通过DFT计算得出反应Ⅱ的机理如图2所示，其中第二步反应为(g) $\overset{T i O_{2}}{\to}$   (g)+H₂O(g)，则第一步反应的化学方程式为。

(4)、利用电解法由丙烯腈制备己二腈 $[N C {(C H_{2})}_{4} C N]$ 的装置如图3所示。
通电过程中，石墨电极2上的电极反应式为。

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压强p/Pa	2×10⁵	5×10⁵	1×10⁶	3×10⁶
c(A)/mol·L^-1	0.08	0.20	0.40	0.80

容器	反应条件	起始物质的量/mol			达到平衡所用时间/min	达平衡过程中的能量变化
容器	反应条件	X₂	Y₂	XY₃	达到平衡所用时间/min	达平衡过程中的能量变化
①	恒容	1	3	0	10	放热 0.1a kJ
②	恒压	1	3	0	t	放热b kJ

催化剂	t=350℃		t=400℃
催化剂	$c (C H_{3} O H)$	$c (C H_{4})$	$c (C H_{3} O H)$	$c (C H_{4})$
催化剂Ⅰ	10.8	12722	345.2	42780
催化剂Ⅱ	9.2	10775	34	38932

化学键	O-H	H-H	C=O	C≡O( CO)
键能/(kJ·mol ^-1)	463	436	803	1075

化学键	$C - O$	$C - C$	$C = C$	$C - H$	$O - H$	$C = O$
键能( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )	351	348	615	413	463	745

$t$ /℃	27	35	49	70
NO₂%	20	25	40	66
N₂O₄%	80	75	60	34