高考二轮复习知识点：化学平衡移动原理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. 制备水煤气的反应 $C (s) {+H}_{2} O (g) ⇌ H_{2} (g) +CO (g)$ $ΔH>0$ ，下列说法正确的是（）

A、该反应 $ΔS<0$ B、升高温度，反应速率增大 C、恒温下，增大总压，H₂O(g)的平衡转化率不变 D、恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大

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2. Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D₂O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的n(D₂)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。
已知：①2LiH⇌2Li+H₂△H>0

②LiH+H₂O=LiOH+H₂↑

下列说法错误的是（）

A、H₂O、D₂O的化学性质基本相同 B、Li与D₂O反应的方程式是2Li+2D₂O=2LiOD+D₂↑ C、n(D₂)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大 D、80℃下的n(D₂)/n(HD)大于25℃下的n(D₂)/n(HD)

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3. 已知C₃H₈脱H₂制烯烃的反应为C₃H₈= C₃H₆+H₂。固定C₃H₈浓度不变，提高CO₂浓度，测定出口处C₃H₆、H₂、CO浓度。实验结果如下图。

已知：

C₃H₈(g)+5O₂(g)=3CO₂(g)+4H₂O(g) △H=-2043.9kJ/mol

C₃H₆(g)+9/2O₂(g)=3CO₂(g)+3H₂O(g)   △H=-1926.1kJ/mol

H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g)   △H=-241.8kJ/mol

下列说法错误的是（   ）

A、C₃H₈(g)=C₃H₆(g)+H₂(g) △H=+124kJ/mol B、C₃H₆、H₂的浓度随CO₂浓度变化趋势的差异是因为发生了CO₂+H₂ $⇌$ CO+H₂O C、相同条件下，提高C₃H₈对CO₂的比例，可以提高C₃H₈的转化率 D、如果生成物只有C₃H₆、CO、H₂O、H₂ ，那么入口各气体的浓度c₀和出口各气体的浓度符合3c₀(C₃H₈)+c₀(CO₂)=3c(C₃H₆)+c(CO)+3c(C₃H₈)+c(CO₂)

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4. 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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5. CO₂催化加氢合成二甲醚是一种CO₂资源化利用的方法，其过程中主要发生如下两个反应：
反应Ⅰ：CO₂(g)+H₂(g) $⇌$ CO(g)+H₂O(g) ΔH₁
反应Ⅱ：2CO₂(g)+6H₂(g) $⇌$ CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) ΔH₂ =﹣122.5 kJ·mol^-1
在恒压、CO₂和H₂的起始量一定的条件下，CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如下图所示。
已知：CH₃OCH₃的选择性= $\frac{2 \times C H_{3} O C H_{3} 的物质的量}{反应的 C O_{2} 的物质的量}$ ×100％
下列说法不正确的是（）

A、反应2CO(g)+4H₂(g) $⇌$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)的焓变为ΔH₂-2ΔH₁ B、根据图像推测ΔH₁>0 C、其他条件不变时，温度越高，CO₂主要还原产物中碳元素的价态越低 D、其他条件不变时，增大体系压强可以提升A点CH₃OCH₃的选择性

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6. 下列事实不能用 $C l_{2} + H_{2} O ⇌ H C l + H C l O$ 平衡移动加以解释的是（）

A、实验室用NaOH溶液吸收 $C l_{2}$ 尾气 B、用饱和食盐水除去 $C l_{2}$ 中的HCl杂质 C、NaClO与浓盐酸混合产生氯气 D、漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性

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7. 大气中 $C O_{2}$ 含量的增多除了导致地球表面温度升高外，还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下( $T_{1}$ ， $T_{2}$ )海水中 $C O_{3}^{2 -}$ 浓度与模拟空气中 $C O_{2}$ 浓度的关系曲线。下列说法错误的是（）

A、海水温度一定时，大气中 $C O_{2}$ 浓度增加，海水中溶解的 $C O_{2}$ 随之增大，导致 $C O_{3}^{2 -}$ 浓度降低 B、大气中 $C O_{2}$ 含量增加时，海水中的珊瑚礁溶解的反应为： $C a C O_{3} (s) + H_{2} O (l) + C O_{2} (a q) ⇌_{}^{}$ $C a (H C O_{3})_{2} (a q)$ C、当大气中 $C O_{2}$ 浓度确定时，海水温度越高，则 $C O_{3}^{2 -}$ 浓度越低 D、海水呈弱碱性，是铝、铁元素在海水中含量少，而在陆地含量高的原因

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8. 20℃时，向10mLpH=3的CH₃COOH溶液中加水稀释，下列说法正确的是（）

A、溶液中 $\frac{c (H^{+})}{c (O H^{-})}$ 减小 B、溶液中导电粒子数目减少 C、CH₃COOH电离程度增大，c(H⁺)也增大 D、向溶液中加入pH=11的NaOH溶液后，pH＞7

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9. 下列事实不涉及勒夏特列原理的是（）

A、加热盛有2mL 0.5mol/L CuCl₂溶液的试管，溶液颜色变为绿色 B、NO₂(g)+SO₂(g) $⇌_{}^{}$ SO₃(g)+NO(g)，对该平衡体系加压后颜色加深 C、在Fe(SCN)₃的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液的红色变浅或褪去 D、黄绿色的氯水在光照后颜色变浅

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10. 某温度下，在2 L的密闭容器中，充入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g)，反应一段时间达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是（）

A、增大压强，平衡向逆反应方向移动 B、达平衡后B的转化率为 $40 %$ C、增加A，平衡正向移动，化学平衡常数增大 D、若升高温度，A的转化率增大，则该反应∆H<0

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11. 已知反应式： $m X (g) + n Y (?) ⇌ p Q (s) + 2 m Z (g)$ ，已知反应已达平衡，此时 $c (X) = 0.3 m o l / L$ ，其他条件不变，若容器缩小到原来的 $\frac{1}{2}$ ， $c (X) = 0.7 m o l / L$ ，下列说法错误的是（）

A、系数 $n > m$ B、反应向逆方向移动 C、Y可能是固体或液体 D、Z的体积分数减小

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12. 在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)₄(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×10⁴
2
1.9×10^-5
下列说法错误的是（）

A、上述生成Ni(CO)₄的反应为放热反应 B、25 ℃时反应Ni(CO)₄(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10^-5 C、在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)₄、CO的浓度均为0.5 mol·L^-1 ，则此时v正>v逆 D、80 ℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)₄的平衡浓度为2 mol/L

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13. 向密闭容器中充入 $1 m o l H I$ ，发生反应： $2 H I (g) ⇌ H_{2} (g) + I_{2} (g)$    $Δ H > 0$ ，达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成：
i. $2 H I \to H_{2} + 2 I$      $Δ H_{1}$
ii. $2 I \to I_{2}$      $Δ H_{2}$
下列分析错误的是（   ）

A、 $Δ H_{1} > 0$ 、 $Δ H_{2} < 0$ B、 $n (H I) + 2 n (I_{2}) = 1 m o l$ C、恒温时，缩小体积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D、恒容时，升高温度，气体颜色加深，同时电子发生了转移

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14. NO₂与N₂O₄能相互转化，热化学方程式为N₂O₄(g)⇌2NO₂(g)ΔH=57kJ·mol^-1 ，下列有关说法正确的是（）

A、升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率也增大 B、若容器体积不变，气体密度不变时说明该反应建立化学平衡 C、其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N₂O₄ ， $\frac{c^{2} ({NO}_{2})}{c (N_{2} O_{4})}$ 的值变大 D、增大体系的压强能提高N₂O₄的反应速率和转化率

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15. 工业常采用氨氧化法制硝酸，主要工艺流程如图所示；在氧化炉中发生反应4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g)ΔH＜0，NH₃和空气的混合气通入灼热的铂铑合金网，生成的NO与残余的O₂继续反应生成NO₂.将NO₂通入水中可制得HNO₃.吸收塔排放的尾气中含有少量的NO、NO₂等氮氧化物。工业以石灰乳为试剂，采用气-液逆流接触法(尾气从处理设备的底部进入，石灰乳从设备顶部喷淋)处理尾气。下列有关硝酸工业制备说法错误的是（）

A、合成塔中使用催化剂，可以提高单位时间内N₂的转化率 B、加压可以提高氧化炉中NH₃的平衡转化率 C、吸收塔中鼓入过量的空气可以提高硝酸的产率 D、采用气-液逆流接触法是为了使尾气中的氮氧化物吸收更充分

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16. 二氧化碳加氢合成二甲醚(CH₃OCH₃)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应：
反应I： ${CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g) = {CH}_{3} OH (g) + H_{2} O (g)$    ${ΔH}_{1} =-49 .0kJ \cdot {mol}^{-1}$

反应II： ${CO}_{2} (g) + H_{2} (g) = CO (g) + H_{2} O (g)$    ${ΔH}_{2} =+41 .2kJ \cdot {mol}^{-1}$

反应III： $2 {CH}_{3} OH (g) = {CH}_{3} {OCH}_{3} (g) + H_{2} O (g)$    ${ΔH}_{3} =-24 .5kJ \cdot {mol}^{-1}$

向恒压密闭容器中按 $n ({CO}_{2}) ： n (H_{2}) =1：3$ 通入CO₂和H₂ ，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是（   ）

A、反应I的平衡常数可表示为 $K= \frac{c ({CH}_{3} OH)}{c ({CO}_{2}) \cdot c^{3} (H_{2})}$ B、图中曲线b表示CO₂的平衡体积分数随温度的变化 C、510 K时，反应至CH₃OCH₃的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH₃OCH₃的体积分数 D、增大压强有利于提高平衡时CH₃OCH₃的选择性(CH₃OCH₃的选择性 $= \frac{2 \times {CH}_{3} {OCH}_{3} 的物质的量}{{反应的CO}_{2} 的物质的量} \times 100%$ )

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17. 以CO₂和甲醇(MeOH)为原料合成碳酸二甲酯( )的催化反应机理如图所示。下列说法错误的是（）

A、总反应为： ${2MeOH+CO}_{2} ⇌$ ${+H}_{2} O$ B、乙是该反应的中间体 C、甲→乙过程中Sn的配位数未发生改变 D、加入缩醛能使总反应平衡逆向移动

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18. $T_{0}$ 温度下，向2L真空密闭容器中加入 $N_{2} O_{3}$ 固体，发生反应： $N_{2} O_{3(s)} ⇌ {NO}_{2(g)} {+X}_{(g)}$ (未配平)，反应过程如图，下列说法正确的是（）

A、X可能为 $N_{2}$ B、 $0~2min$ 用 $N_{2} O_{3}$ 表示的反应速率为 $1 mol \cdot {min}^{- 1}$ C、第2min时逆反应速率大于第4min时逆反应速率 D、第4min时，保持温度和容积不变，向容器中再加入 $N_{2} O_{3}$ ，混合气体颜色加深

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19. 利用催化剂将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂ ，是尾气处理的一种方法，方程式为：

2 NO + 2 CO = 2 {CO}_{2} + N_{2}

。为测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
$c (NO) mol \cdot L^{-}$	$1.00 \times 10^{- 3}$	$4.50 \times 10^{- 4}$	$2.50 \times 10^{- 4}$	$1.50 \times 10^{- 4}$	$1.00 \times 10^{- 4}$	$1.00 \times 10^{- 4}$
$c (CO) mol \cdot L^{- 1}$	$3.60 \times 10^{- 3}$	$3.05 \times 10^{- 3}$	$2.85 \times 10^{- 3}$	$2.75 \times 10^{- 3}$	$2.70 \times 10^{- 3}$	$2.70 \times 10^{- 3}$

下列说法错误的是；（）

A、该反应能自发进行，则反应的

ΔH<0

B、前2s内的平均反应速率

v (N_{2}) = 1.875 \times 10^{- 4} mol \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}

C、在该温度下，反应的平衡常数K=500 D、在密闭容器中发生上述反应，缩小容积能提高NO转化率

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20. 下列说法正确的是（）

A、恒温恒容下，反应 $X(g)+Y(g) ⇌_{}^{} 2Z(g)+N(s)$ ，当混合气体的密度不再发生变化时，能表明该反应达到平衡状态 B、对于反应 $A(s) ⇌_{}^{} B(g)+C(g)$ ，缩小反应容器体积，达到平衡时，c(B)的浓度增大 C、反应 $N_{2} {(g)+3H}_{2} (g) ⇌_{}^{} {2NH}_{3} (g)$ $Δ H <0$ 。达至平衡后，升温，则反应速率v(H₂)和H₂的平衡转化率均增大 D、实验室制氢气，为了加快反应速率，可有稀硫酸中加少量Cu(NO₃)₂固体

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21. 2L恒容密闭容器中发生反应：

{2A(g)+B}_{2} (g) ⇌ 2AB(g)

Δ H <0

，在不同温度T下测得A的物质的量与时间t的关系如表所示。下列说法正确的是（）

$t/min$

$T/K$

$T_{1}$

2.0

1.5

1.3

1.0

$T_{2}$

2.0

1.15

1.0

A、与

T_{2} K

相比，

T_{1} K

时分子动能大，活化分子百分数增大 B、

T_{2} K

，5~8min内，

ν(A)=0 .05mol \cdot L^{- 1} \cdot {min}^{- 1}

C、

T_{1} K

，到13min时，反应已达到平衡状态 D、反应达到平衡后，升高温度，平衡左移

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22. 密闭容器中充入一定量NO，再缓慢压入 $O_{2}$ ，发生如下反应： ${2NO+O}_{2} {=2NO}_{2}$ 、 ${2NO}_{2} ⇌ N_{2} O_{4}$ ，若维持容积与温度不变，且压入 $O_{2}$ 的速率比反应速率要慢，则下列关于气体总压强(p)与 $O_{2}$ 体积[ $V (O_{2})$ ]的关系图像中，趋势正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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23. 下列实验中，现象及相应结论都正确的是（）

选项	实验操作	现象	结论
A	对于二氧化氮和四氧化二氮的平衡体系，缩小容器体积	混合气体颜色逐渐加深	符合勒夏特列原理
B	${FeCl}_{3}$ 溶液和KSCN溶液混合反应后，再加入少量KCl固体	溶液红色变浅	增大生成物浓度，平衡逆向移动
C	向某无色溶液中滴加浓盐酸	产生能使品红溶液褪色的气体	不能证明原溶液中含有 ${SO}_{3}^{2 -}$ 或 ${HSO}_{3}^{-}$
D	向BaCl₂溶液中先通入足量NH₃ ，再通入SO₂气体	无沉淀生成	$H_{2} {SO}_{3}$ 不能和 ${BaCl}_{2}$ 反应生成 ${BaSO}_{3}$ 和HCl

A、A B、B C、C D、D

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24. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： ${NH}_{2} {COONH}_{4} \to {2NH}_{3} {(g)+CO}_{2} (g)$ ， $Δ H = a kJ/mol (a > 0)$ 。然后在恒定温度下缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析正确的是（）

A、若 $2 v {(NH}_{3}) = v ({CO}_{2})$ ，则该反应达到平衡状态 B、两次平衡时，后一次平衡时 $c ({CO}_{2})$ 的浓度大 C、重新达到平衡，密闭容器中氨气的体积分数不变 D、若开始时向容器中加入2molNH₃和1molCO₂ ，则达到平衡时放出akJ热量

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二、非选择题

25. 碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃， $100 kPa$ 时：
① $1 mol$ 葡萄糖 $[C_{6} H_{12} O_{6} (s)]$ 完全燃烧生成 ${CO}_{2} (g)$ 和 $H_{2} O (1)$ ，放出 $2804 kJ$ 热量。

② $CO (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) {=CO}_{2} (g)$ $Δ H=-283 kJ \cdot {mol}^{-1}$ 。

回答问题：

(1)、25℃时， ${CO}_{2} (g)$ 与 $H_{2} O (1)$ 经光合作用生成葡萄糖 $[C_{6} H_{12} O_{6} (s)]$ 和 $O_{2} (g)$ 的热化学方程式为。

(2)、25℃， $100 kPa$ 时，气态分子断开 $1 mol$ 化学键的焓变称为键焓。已知 $O=O$ 、 $C \equiv O$ 键的键焓分别为 $495 kJ \cdot {mol}^{-1}$ 、 $799 kJ \cdot {mol}^{-1}$ ， ${CO}_{2} (g)$ 分子中碳氧键的键焓为 $kJ \cdot {mol}^{-1}$ 。

(3)、溶于水的 ${CO}_{2}$ 只有部分转化为 $H_{2} {CO}_{3} (aq)$ ，大部分以水合 ${CO}_{2}$ 的形式存在，水合 ${CO}_{2}$ 可用 ${CO}_{2} (aq)$ 表示。已知25℃时， $H_{2} {CO}_{3} (aq) ⇌ {CO}_{2} (aq) {+H}_{2} O (l)$ 的平衡常数 $K=600$ ，正反应的速率可表示为 $v (H_{2} {CO}_{3}) {=k}_{1} \cdot c (H_{2} {CO}_{3})$ ，逆反应的速率可表示为 $v ({CO}_{2}) {=k}_{2} \cdot c ({CO}_{2})$ ，则 $k_{2} =$ (用含 $k_{1}$ 的代数式表示)。

(4)、25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应： ${CaSO}_{4} (s ） {+CO}_{3}^{2-} (aq) ⇌ {CaCO}_{3} (s) {+SO}_{4}^{2-} (aq)$ ，其平衡常数 $K=$ 。[已知 $K_{sp} ({CaSO}_{4}) =9 .1 \times 10^{-6}$ ， $K_{sp} ({CaCO}_{3}) =2 .8 \times 10^{-9}$ ]

(5)、溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因。

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26. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。回答下列问题：

(1)、已知某反应体系中主要涉及如下反应：
Ⅰ. $H C O O H (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g) Δ H_{1} = - 66 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；

Ⅱ． $C H_{4} (g) + C O_{2} (g) ⇌ 2 C O (g) + 2 H_{2} (g) Δ H_{2} = + 247 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

①反应Ⅰ和反应Ⅱ中，在热力学上趋势更大的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②反应Ⅰ的一种溶剂化催化反应历程如图所示(其中TS表示过渡态)。

历程中生成(填“TS1”或“TS2”)的反应步骤为总反应的决速步，反应过程的催化剂为。

③反应Ⅱ的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低，同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量，设计如下反应：

Ⅲ． $C H_{4} (g) ⇌ C (s) + 2 H_{2} (g) Δ H_{3} = + 74.5 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；

Ⅳ. $C (s) + C O_{2} (g) ⇌ 2 C O (g) Δ H_{4}$ 。

反应Ⅳ的 $Δ H_{4}$ 为。其他条件相同时，催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示， $T_{0} ℃$ 之后，温度升高积碳量减小的主要原因为。

(2)、甲烷部分催化氧化剂制备乙炔是目前研究的热点之一、反应原理为：
$2 C H_{4} (g) ⇌ C_{2} H_{2} (g) + 3 H_{2} (g) Δ H = + 754.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

①该反应在(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。

②一定温度下，将1 mol $C H_{4}$ 充入10 L的固定容积容器中发生上述反应，实验测得反应前容器内压强为 $p_{0} k P a$ ，容器内各气体分压与时间的关系如图所示。

6～8 min时， $H_{2}$ 的浓度为 $m o l \cdot L^{- 1}$ ，反应的平衡常数 $K_{c} =$ ；若8 min时改变的条件是缩小容器容积到5 L，其中 $C_{2} H_{2}$ 分压与时间关系可用图中曲线(填“ $L_{1}$ ”“ $L_{2}$ ”“ $L_{3}$ ”或“ $L_{4}$ ”)表示。

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27. 镍矾(NiSO₄·7H₂O)常用于电镀、镍电池、催化剂以及制取其他镍盐等。以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe₃O₄、Al₂O₃和不溶性杂质等)为原料合成镍矾的流程如下：
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe³⁺
1.9
3.2
Al³⁺
3.0
4.7
Fe²⁺
7.0
9.0
Ni²⁺
7.1
9.2
回答下列问题：

(1)、"碱浸"的目的是；为提高"酸浸"浸出率，可采取的措施有任写两条)。

(2)、"转化"过程中加入H₂O₂的目的是(用离子方程式表示)；Fe^2＋的转化率随温度的变化如图，温度高于40℃，Fe²⁺转化率急速降低的原因可能是。

(3)、"除铁"过程需要调节pH至a，a的取值范围是；从化学平衡移动角度解释加入氧化镍除去铁元素的原理。

(4)、准确称取ω g镍矾产品配成250mL溶液，取20.00mL所配溶液于锥形瓶中，用c mol·L^-1EDTA(Na₂H₂Y)标准溶液滴定至终点(发生反应Ni²⁺+H₂Y^2-=NiY^2-+2H⁺ ，不考虑杂质反应)，三次实验消耗标准溶液的体积分别为20.02mL、19.98mL、19.40mL，则镍矾的纯度为(只列计算式)。

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28. 将燃煤废气中的二氧化硫富集后进行催化氧化可得到三氧化硫。

(1)、标准摩尔生成焓(Δ_fH $_{m}^{θ}$ )是指在标准状态下，各元素最稳定单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应。由表中数据，推测SO₃(l)的Δ_fH $_{m}^{θ}$ (填“＞”、“＜”或“=”)-395.7kJ·mol^-1 ，写出SO₂(g)与O₂(g)生成SO₃(g)的热化学方程式。

物质

O₂(g)

SO₂(g)

SO₃(g)

Δ_fH $_{m}^{θ}$ /kJ·mol^-1

0

-296.8

-395.7

(2)、将含有SO₂的废气与空气混合后，分别在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa的压强下发生反应，测得SO₂平衡转化率α随温度的变化如图1所示，推测p₁=MPa，依据是。图2表示在转化率为0.90时的反应速率v与转化率、反应温度的关系。说明在各种转化率下，都有一个反应速率的最大值，该值对应的温度为最佳温度。保持其它条件不变，当转化率为0.99时，对应的最大反应速率9(填“＞”或“＜”，下同)，最佳温度490℃。

(3)、将体积分数是8.0％的SO₂、10％的O₂和82％的其它气体(不参与反应)组成的混合气体通入反应器，在温度t，压强0.1MPa下发生反应2SO₂(g)＋O₂(g) $⇌_{}^{}$ 2SO₃(g)。平衡时，若SO₂转化率为x，则SO₃分压为MPa(列式即可，下同)，平衡常数K_p=MPa^-1(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

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29. 甲醇是重要的化工原料，工业上可利用 $C O_{2}$ 生产甲醇，同时可减少温室气体二氧化碳，发生反应①： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H < 0$

(1)、下列措施中，能提高 $C O_{2}$ 平衡转化率的是____。

A、在原料气中加入适量 $H_{2} O (g)$ B、从体系中不断分离出甲醇 C、循环利用原料气 D、使用高效催化剂

(2)、当起始物 $\frac{n (H_{2})}{n (C O_{2})} = 3$ 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为 $x (C H_{3} O H)$ ，在 $t = 250 ℃$ 下的 $x (C H_{3} O H) ~ p$ 、在 $p = 5 \times 1 0^{5} P a$ 下的 $x (C H_{3} O H) ~ t$ 如图所示。当 $C O_{2}$ 的平衡转化率为 $\frac{1}{3}$ 时，反应条件可能是。

(3)、在某催化剂作用下， $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 除发生反应①外，还发生反应②： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H > 0$ 。维持压强不变，按固定初始投料比将 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 按一定流速通过该催化剂，经相同时间测得实验数据：

$T (K)$

$C O_{2}$ 实际转化率(%)

甲醇选择性(%)

543

12.3

42.3

553

15.3

39.1

注：甲醇的选择性是指发生反应的 $C O_{2}$ 中转化为甲醇的百分比。

表中数据说明，升高温度， $C O_{2}$ 的实际转化率提高而甲醇的选择性降低，其原因是。

(4)、甲醇催化制取丙烯的过程中发生反应： $3 C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} C_{3} H_{6} (g) + 3 H_{2} O (g)$ ，反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线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)。

①反应的活化能 $E_{a} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

②当使用更高效催化剂时，在图中画出 $R l n k$ 与 $\frac{1}{T}$ 关系的示意图。

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30. CO₂的捕获和利用技术对减缓日益严重的环境问题有重要意义。利用CO₂加氢制CH₃OH的过程中，主要发生的化学反应如下：
①CO₂(g)+3H₂(g) $\underset{}{⇌}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) $Δ H$ =+49.5kJ
②CO₂(g)+H₂(g) $\underset{}{⇌}$ CO(g)+H₂O(g) $Δ H$ =-40.9kJ
完成下列填空：

(1)、反应②达到平衡后，其他条件不变，升高温度，v_正 v_逆(选填“＞”或“＜”)。

(2)、在1L密闭容器中通入1molCO₂和3molH₂ ，发生上述反应，CO₂的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。比较压强大小：p₁p₂(选填“＞”或“＜”)。
某温度下达到平衡时，容器中的n(CH₃OH)=0.3mol、n(CO)=0.3mol。达到平衡所需时间tmin，则0~tmin内CH₃OH平均反应速率v(CH₃OH)=；反应②的平衡常数K的数值为。
工业废气中的CO₂可用氨水捕获，生成NH₄HCO₃溶液。

(3)、常温下，0.1mol·L^-1的NH₄HCO₃溶液的pH≈8，请解释原因。

(4)、常温下，将等体积、等物质的量浓度的NH₄HCO₃溶液与NaCl溶液充分混合后静置，发现有沉淀析出，则沉淀的化学式为；比较上层清液中的离子浓度关系：c(H⁺)+c(NH $4_{+}$ )c(OH^-)+c(HCO $3_{-}$ )+2c(CO $3_{2 -}$ )(选填“＞”“＜”或“=”)。

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31. 水煤气主要成分是CO和H₂ ，在一定条件下能合成很多有用的有机物，请回答下列问题。

(1)、合成气制备过程存在以下反应
I C(s)+CO₂(g)⇌2CO(g) ∆H₁；
Ⅱ CO(g)+H₂O(g)⇌H₂(g)+CO₂(g) ∆H₂；
Ⅲ C(s)+H₂O(g)⇌CO(g)+H₂(g) ∆H₃；
∆H₃=(用含∆H₁、∆H₂的代数式表示)。

(2)、在体积恒定的密闭容器中进行反应Ⅱ，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：
T/^oC
700
800
830
1 000
1 200
K
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
某温度T(700℃＜T＜1200℃)时做下列实验：
A．使纯H₂缓慢地通过过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H₂的物质的量分数为0.0250。
B．在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据表格数据和实验结果判断：
①还原CoO(s)为Co(s)的倾向性，COH₂(填“大于”或“小于”)；
②此实验温度T830^oC(填“＞”、“＜”或“=”)。

(3)、在容积为1L的密闭容器中进行反应CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g) ∆H＜0，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的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。
①在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是 ℃
②利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下，反应CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)的平衡常数 (计算出数值)。
③下列说法正确的是 (填字母)；
A．随着反应的进行，混合气体的平均密度逐渐增大
B．当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到化学平衡状态
C．平衡后分离出甲醇可以增大正反应方向速率并使化学平衡向正反应方向移动
D．达到平衡后，按n(CO)︰n(H₂)=1︰2再充入原料气体，再次达到平衡后，CH₃OH的百分含量增大

(4)、有人设想综合利用太阳能将天然气转化为较易存运的甲醇，装置如下图，酸性工作环境时阳极反应的方程式为。

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32. 实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备Mg CO₃·3H₂O。实验过程如下：

(1)、酸溶过程中主要反应的热化学方程式为：
MgCO₃（s）+2H⁺（aq）=Mg²⁺（aq）+CO₂（g）+H₂O ∆H = -50.4kJ·mol^-1

Mg₂SiO₄（s） +4 H⁺（aq）=2 Mg²⁺（aq） +H₂SiO₃（s） + H₂O（l） ∆H =-225.4kJ··mol^-1

向Mg₂SiO₄悬浊液中通入CO₂析出H₂SiO₃的热化学方程式为，该反应能正向进行的热力学原因是。该反应的平衡常数表达式为。

(2)、对氧化后的溶液，加入萃取剂磷酸二异辛酯（C₁₆H₃₅O₄P）的煤油溶液，并调节pH为1.4~4.3，萃取剂的体积约为水溶液的0.5倍，充分振荡、静止、分层（上层为含三价铁的有机层），分液。向分液得到的有机层加硫酸反萃取得到硫酸铁溶液，从而与有机层分离。萃取反应为：Fe₂（SO₄）₃（水层）+6HA（有机层）=2FeA₃（有机层）+3H₂SO₄（水层）
①提高萃取效率的措施有。

A 适当提高萃取剂的浓度 B 适当提高溶液酸度

C 充分振荡，多次萃取 D 不断地从下层排除出有机层

②在反萃取中加硫酸的作用是。

(3)、萃取后的水溶液制备Mg CO₃·3H₂O的实验方案：滴加氨水调节溶液的pH在一定范围内，过滤。向滤液中滴加Na₂ CO₃溶液，搅拌、静置、过滤，用水洗涤固体2~3次，在50℃下干燥，得到Mg CO₃·3H₂O。[已知该溶液中pH=8.5时Mg（OH）₂开始沉淀；pH=5.0时Al（OH）₃沉淀完全]。
①调节溶液pH的范围。

②判断向滤液中滴加Na₂CO₃溶液过量的方法。

(4)、从废渣制备Mg CO₃·3H₂O的整体实验方案看，酸溶时所加H₂SO₄不宜过量太多的原因是。

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33. 化学反应条件是研究化学反应的重要方向。

(1)、化工原料异丁烯（C₄H₈）可由异丁烷（C₄H₁₀）直接催化脱氢制备：C₄H₁₀（g）

⇌_{}^{催 化 剂}

C₄H₈（g）+H₂（g） △H=+139kJ·mol^-1

一定条件下，以异丁烷为原料生产异丁烯，在202kPa和808kPa下异丁烷平衡转化率随温度的变化如图所示。

①p₁=kPa，选择异丁烯制备的温度条件是550~600℃的理由是。

②若平衡混合气中异丁烯的体积分数为25%，则异丁烷的平衡转化率为%（保留小数点后1位）。

(2)、异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-0为催化活性物质，反应时间相同时，测得的不同温度、不同载体条件下的数据。

温度/℃		570	580	590	600	610
以r-Al₂O₃为载体	异丁烷转化率／％	36.41	36.49	38.42	39.23	42.48
以r-Al₂O₃为载体	异丁烯收率／％	26. 17	27. 11	27.51	26.56	26.22
以TiO₂为载体	异丁烷转化率／％	30.23	30.87	32.23	33.63	33.92
以TiO₂为载体	异丁烯收率／％	25.88	27.39	28.23	28.81	29.30

说明：收率=（生产目标产物的原料量/原料的进料量）×100%

①由上表数据，可以得到的结论是（填字母序号）。

a 载体会影响催化剂的活性 b 载体会影响催化剂的选择性 c 载体会影响化学平衡常数

②分析以γ-Al₂O₃为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因：。

(3)、工业上用复合氧化钴（组成为Co₃O₄）、碳酸锂以Li/Co（原子比）=1混合，在空气中900℃下加热5小时制备锂离子电池正极材料LiCo O₂ ，写出制备LiCoO₂的化学方程式。废旧的锂离子电池需要回收，“放电处理”废旧的锂离子电池有利于锂在正极回收的原因是。

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34. 化学平衡及其移动是中学化学的重点知识，请回答下列问题：

(1)、I.在密闭容器中的可逆反应CO(g)+NO₂(g)

⇌_{}^{}

CO₂(g)+NO(g)(正反应为放热反应)达到平衡后：

扩大容器体积，平衡(向左、向右、不)移动，反应混合物的颜色(变深、变浅、不变)。

(2)、加入催化剂，NO的物质的量(增大、减小、不变)，原因是。

(3)、II.工业上可以利用CO₂和H₂合成CH₃OH：CO₂(g)＋3H₂(g)

⇌_{}^{}

CH₃OH(g)＋H₂O(g) ΔH＜0.该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行，反应物起始物质的量见下表：

	CO₂(mol)	H₂(mol)	CH₃OH(mol)	H₂O(mol)
反应a(恒温恒容)	1	3	0	0
反应b(绝热恒容)	0	0	1	1

达到平衡时，反应a，b对比：CO₂的体积分数φ(a)φ(b)(填“>”、“＜”或“=”))。

(4)、下列能说明反应a达到平衡状态的是___________(填字母)。

A、v_正(CO₂)=3v_逆(H₂) B、混合气体的平均摩尔质量不再改变 C、c(CH₃OH)=c(H₂O) D、容器内压强不再改变

(5)、III.在体积为5 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol SO₂和足量的炭粉，发生反应C(s)+SO₂(g)

⇌_{}^{}

S(g)+CO₂(g)。测得不同温度下，达到化学平衡时生成S的物质的量与温度的关系如图所示。

850℃时，反应经过11min到达A点，测得容器内总压强为P₀ ，则A点的化学平衡常数K_p=(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数)。A点时，保持其他条件不变，再向容器中充入1.0mol SO₂和1.0 mol CO₂ ，则平衡向(填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动。

(6)、一定温度和压强下，把4体积的SO₂和2体积的O₂充入一密闭容器中发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)

⇌_{}^{}

2SO₃(g) ΔH<0.反应达到平衡后，测得混合气体的体积为5体积。若保持上述反应温度和压强不变，设a、b、c分别表示加入的SO₂、O₂和SO₃的体积数，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。若起始时向逆反应方向进行，则c的取值范围是。

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35. C₁(分子中含一个C的物质如CO、CO₂、CH₄、CH₃OH等)分子的选择性催化转化可制备高附加值化学品(如合成气和清洁能源如氢气)。对解决当前日益严峻的能源短缺和气候变化等问题具有积极意义，已知在催化剂的表面可发生如下反应：

(1)、甲醇分解：①CH₃OH(g) $\underset{}{⇌}$ CO(g)+2H₂(g) △H₁= +90.64 kJ•mol^-1；
水蒸气变换：②CO(g)+H₂O(g) $\underset{}{⇌}$ CO₂(g)+H₂(g) △H₂

a．对于甲醇分解反应正反应活化能E₁与逆反应活化能E₂ ，其E₁E₂(填“＞”或“＜”)。

b．已知有关物质的摩尔生成熔(由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热)加如下：CO(g)：-110.53 kJ/mol，CO₂(g)：-393.5 kJ/mol，H₂O(g)：-241.8 kJ/mol，H₂(g)：-0 kJ/mol；则△H₂=。

(2)、573.2 K时，向一恒容密闭容器中按n(CH₃OH)：n(H₂O)=1：1.2充入混合气体，已知CH₃OH的起始压强为5.00 MPa，t h后达平衡时，CH₃OH的转化率为60%，CO₂的选择性为40%(选择性：转化的CH₃OH中最终生成CO₂和CO的百分比)，则t h内v(CH₃OH)=MPa﹒h^-1(用含t的代数式表示)，反应①的分压平衡常数K_p=(MPa)²。

(3)、由于CO分子极难被活化，水煤气变换反应催化转化过程往往受热力学和反应动力学控制，通常工业上要求高温高压等苛刻反应条件，而低温等离子体催化能够在气相中快速活化CO分子，实现低温常压下高选择性地转化CO，下列关于水煤气变换反应的说法正确___。

A、催化剂能有效降低反应的活化能，但不能增大反应物中活化分子的百分数 B、相对于通常方法，工业上选择低温等离子体催化剂能有效提高反应速率和CO的平衡转化率 C、选择低温等离子体催化剂能有效的解决高能耗和催化剂易失活等关键问题 D、工业上通入的H₂O(g)越多生成物的百分含量越高

(4)、在0.1 MPa下，将总进料量为1 mol且n(CH₃OH)：n(H₂O)=1：1.2的混合气体充入一刚性密闭容器中进行反应。平衡时，测得CH₃OH在给定温度范围内含量极小，H₂、H₂O(g)、CO、CO₂四种组分的含量变化与反应温度的关系如图所示，曲线a、d对应物质的化学式分别为、。

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金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe³⁺	1.9	3.2
Al³⁺	3.0	4.7
Fe²⁺	7.0	9.0
Ni²⁺	7.1	9.2

物质	O₂(g)	SO₂(g)	SO₃(g)
Δ_fH $_{m}^{θ}$ /kJ·mol^-1	0	-296.8	-395.7

$T (K)$	$C O_{2}$ 实际转化率(%)	甲醇选择性(%)
543	12.3	42.3
553	15.3	39.1

温度/℃	25	80	230
平衡常数	5×10⁴	2	1.9×10^-5

T/^oC	700	800	830	1 000	1 200
K	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4