押廣東卷化學(xué)第19題化學(xué)反應(yīng)原理綜合題化學(xué)反應(yīng)原理綜合題主要把熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率及三大平衡、電化學(xué)知識(shí)融合在一起命題，大多有圖像或圖表。重點(diǎn)考查熱化學(xué)(或離子、電極)方程式的書寫、反應(yīng)速率大小、平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、電化學(xué)裝置、平衡曲線的識(shí)別與繪制等。試題設(shè)問較多，考查的內(nèi)容也就較多，導(dǎo)致思維轉(zhuǎn)換角度較大。試題的難度較大，對(duì)思維能力的要求較高。這類試題具有較大的綜合性,能很好地考查同學(xué)們應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。預(yù)測2022年的廣東卷對(duì)于化學(xué)反應(yīng)原理綜合題的考查會(huì)以熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡為主，除了常規(guī)的熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等考查點(diǎn)以外，應(yīng)特別注意新的反應(yīng)機(jī)理問題，可能會(huì)出現(xiàn)比較新穎的陌生的化學(xué)用語。這類題主要考查學(xué)生分析與推測、歸納與論證能力。一、必備知識(shí)（一）反應(yīng)熱的計(jì)算(1)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱:ΔH=∑E(反應(yīng)物)∑E(生成物),即ΔH等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差。(2)由反應(yīng)物、生成物的總能量計(jì)算反應(yīng)熱:ΔH=生成物總能量反應(yīng)物總能量,這類計(jì)算通常會(huì)通過圖像的方式給出反應(yīng)物、生成物的能量。(3)應(yīng)用蓋斯定律既可以計(jì)算出目標(biāo)反應(yīng)的ΔH,也可以得出目標(biāo)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。這是熱化學(xué)的重點(diǎn)考查方式。①調(diào)方向:根據(jù)目標(biāo)方程式反應(yīng)物、生成物的位置,調(diào)整已知方程式的反應(yīng)方向。滿足目標(biāo)方程式各物質(zhì)的位置要求,注意方程式方向改變?chǔ)符號(hào)隨之改變。②調(diào)系數(shù):把目標(biāo)方程式中不存在的物質(zhì)的系數(shù)調(diào)整為相等。③相加:然后把調(diào)整好的方程式相加就得到目標(biāo)方程式,必要時(shí)可約簡化學(xué)計(jì)量數(shù)。同時(shí)也得到相應(yīng)方程式的反應(yīng)熱ΔH。（二）化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(1)直接判定是否“有正有逆,快慢相等”:v正=v逆(實(shí)質(zhì))①同一物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。②對(duì)于不同的物質(zhì)可通過化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì),但必須是不同方向的速率。(2)間接判定是否“變量不變”:關(guān)鍵是看欲判定的因素是否與可逆化學(xué)反應(yīng)具備相關(guān)性,即可逆反應(yīng)向某一方向進(jìn)行時(shí),該因素是否隨之發(fā)生變化:①若條件隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,說明具備相關(guān)性,條件“不變”時(shí),建立平衡。②若條件不隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,說明不具備相關(guān)性,條件任何時(shí)候均“不變”,不一定建立平衡。說明:對(duì)于平衡狀態(tài)的判斷,新的判斷形式不斷出現(xiàn),如絕熱過程中的熱量變化、化學(xué)平衡常數(shù)、有關(guān)圖像等。在分析時(shí)只要抓住欲判斷量是否與化學(xué)反應(yīng)具備相關(guān)性就能做出正確判定。（三）化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題解法思路(1)兩個(gè)原則①先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率—時(shí)間圖像上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該曲線對(duì)應(yīng)的溫度高、濃度大或壓強(qiáng)大。②定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。(2)三個(gè)步驟（四）外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響外界條件改變eq\o(→,\s\up8(影響))反應(yīng)速率eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(v正,v逆))eq\o(→,\s\up8(影響))eq\a\vs4\al(化學(xué)平衡，)可歸納為：（五）反應(yīng)原理中的計(jì)算1.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較(1)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義進(jìn)行計(jì)算:v=QUOTEΔcΔt=QUOTEΔnV·Δt。(2)通過方程式的計(jì)量數(shù)把一種物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為另一物質(zhì)的反應(yīng)速率。(3)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤:①把物質(zhì)的量當(dāng)成濃度,忽略容器的容積。②漏寫單位或單位寫錯(cuò)。(4)化學(xué)反應(yīng)速率的比較①通過反應(yīng)條件比較大小,高溫、高壓、增大濃度、使用催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率都要加快。②用不同物質(zhì)表達(dá)的反應(yīng)速率要通過方程式轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)再做比較。③把速率的單位換算成相同單位,用各物質(zhì)的速率數(shù)值與各自計(jì)量系數(shù)比值比較。2.轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的計(jì)算基于三段式的計(jì)算明確三個(gè)量：起始量、變化量、平衡量如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L－1、bmol·L－1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L－1。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/mol·L－1ab00變化/mol·L－1mxnxpxqx平衡/mol·L－1a－mxb－nxpxqx(1)計(jì)算平衡常數(shù)K＝eq\f(pxp·qxq,a－mxm·b－nxn)①固體或純液體的濃度是常數(shù),平衡常數(shù)表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體物質(zhì)的濃度。②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。③平衡常數(shù)表達(dá)式與方程式的書寫形式有關(guān),對(duì)于同一個(gè)反應(yīng),當(dāng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)發(fā)生變化時(shí),平衡常數(shù)的數(shù)值及單位均發(fā)生變化,當(dāng)方程式逆寫時(shí),此時(shí)平衡常數(shù)為原平衡常數(shù)的倒數(shù)。④K、Kp的關(guān)系:Kp,僅適用于氣相發(fā)生的反應(yīng)。當(dāng)把化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度用該物質(zhì)的分壓來表示時(shí),就得到該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp,其表達(dá)式的意義相同。(2)計(jì)算“三個(gè)量”①轉(zhuǎn)化率＝eq\f(n轉(zhuǎn)化,n起始)×100%＝eq\f(c轉(zhuǎn)化,c起始)×100%。[特別提醒]轉(zhuǎn)化率表示反應(yīng)進(jìn)程,切不可把轉(zhuǎn)化率一律定勢認(rèn)為“平衡轉(zhuǎn)化率”。②生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來說，轉(zhuǎn)化率越高，原料利用率越高，產(chǎn)率越高。產(chǎn)率＝eq\f(產(chǎn)物實(shí)際質(zhì)量,理論產(chǎn)量)×100%。③混合物中某組分的百分含量＝eq\f(平衡量,平衡總量)×100%。（3）化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向通過與濃度商的大小比較,判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定溫度下的任意時(shí)刻,濃度商(Qc)表達(dá)式為Qc=QUOTEcp(C)·c若Qc<K,v(正)>v(逆),向正反應(yīng)方向進(jìn)行。若Qc=K,v(正)=v(逆),反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。若Qc>K,v(正)<v(逆),向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(2)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。3.電離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)的比較、計(jì)算（1）.表達(dá)式常數(shù)符號(hào)適用體系平衡關(guān)系式(實(shí)例)及平衡常數(shù)表達(dá)式水的離子積常數(shù)KW任意水溶液H2OH++OHKW=c(H+)·c(OH)弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)Ka或Kb弱酸或弱堿溶液HFH++FKa=QUOTEc(H+)·NH3·H2ONQUOTEH4++OHKb=QUOTEc(NH4+鹽的水解平衡常數(shù)Kh弱酸、弱堿鹽溶液CH3COO+H2OCH3COOH+OHKh=QUOTEc(CH3COOH溶度積常數(shù)Ksp難溶電解質(zhì)飽和溶液對(duì)于組成為AmBn的電解質(zhì),飽和溶液中存在平衡AmBn(s)mAn+(aq)+nBm(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm)（2）溶液中幾種平衡常數(shù)間的關(guān)系①Q(mào)c與K(Ka、Kh、KW、Ksp)的關(guān)系兩者表達(dá)式相同,若Qc<K,平衡正向移動(dòng);若Qc=K,平衡(狀態(tài))不移動(dòng);若Qc>K,平衡逆向移動(dòng)。②平衡常數(shù)都只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變。升高溫度,Ka、Kb、KW、Kh均增大。③Ka、Kh、KW三者的關(guān)系式為Kh=QUOTEKWKa;Kb、Kh、KW三者的關(guān)系式為Kh=QUOTEKWKb。④對(duì)二元弱酸的Ka1、Ka2與相應(yīng)酸根離子的Kh1、Kh2的關(guān)系式為Ka1·Kh2=KW,Ka2·Kh1=KW。（3）溶液中的“四大常數(shù)”使用注意點(diǎn)①KW是溶液中c(H+)與c(OH)的關(guān)系,并非是水電離的c(H+)與c(OH)的乘積。②Ksp越大,其溶解度不一定就會(huì)越大。Ksp還與難溶物化學(xué)式中的各離子配比有關(guān)。③當(dāng)離子濃度差距很大的時(shí)候,通過調(diào)節(jié)某種離子的濃度,可實(shí)現(xiàn)難溶電解質(zhì)由Ksp小的向Ksp大的轉(zhuǎn)化。（4）電離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)的計(jì)算①根據(jù)定義式,通過三段式等方法表達(dá)出定義式中各分項(xiàng)的數(shù)值代入表達(dá)式計(jì)算。對(duì)于一元弱酸HA:HAH++A,電離常數(shù):K=QUOTEc(H+)·c(對(duì)于難溶物AmBn,Ksp=cm(An+)·cn(Bm)。②有時(shí)對(duì)于弱電解質(zhì)的溶液,需要通過溶液的酸堿性、電荷守恒、物料守恒等方法求出各離子濃度,再代入電離平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。③當(dāng)溶液中同時(shí)存在多個(gè)電解質(zhì)的電離平衡、沉淀溶解平衡時(shí),可以通過已知平衡的平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)表達(dá)式通過數(shù)學(xué)運(yùn)算得出目標(biāo)平衡的電離平衡常數(shù)或溶度積常數(shù)。二、解題程序第一步——讀題：對(duì)于陌生度較高的信息要做到逐字逐句閱讀，挖掘關(guān)鍵字，排除干擾信息，找出有效信息。第二步——聯(lián)題：在讀題的基礎(chǔ)上，結(jié)合題目中的問題或選項(xiàng)分析本題考查的知識(shí)板塊，聯(lián)系中學(xué)化學(xué)知識(shí)體系，尋找要提取的信息。第三步——析題：找到需要的信息后，需進(jìn)行分析。分析時(shí)要從大腦信息庫中迅速提取所需要的知識(shí)，并使思維從新情境回歸到課本、回歸到平時(shí)的學(xué)習(xí)中來。第四步——解題：解題時(shí)要注意根據(jù)題目的要求回答相應(yīng)問題。如果是簡答題一定要言簡意賅，即一定要做到聯(lián)系化學(xué)原理，切入點(diǎn)正確，分析、說理層次清晰，要點(diǎn)全面。例1（廣東省茂名市2022屆高三第二次綜合測試）當(dāng)今中國積極推進(jìn)綠色低碳發(fā)展，力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。因此，研發(fā)CO2利用技術(shù)，降低空氣中CO2含量成為研究熱點(diǎn)。工業(yè)上常用CO2和H2為原料合成甲醇(CH3OH)，過程中發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：反應(yīng)I：反應(yīng)II：(1)①一定條件下，一氧化碳加氫生成甲醇的熱化學(xué)方程式為：

_______。②若反應(yīng)II逆反應(yīng)活化能Ea(逆)為120，則該反應(yīng)的Ea(正)活化能為_______。(2)①反應(yīng)I在催化劑M表面進(jìn)行，其中CO2生成CH3OH的歷程如下圖所示(*表示吸附在催化劑表面的物種，TS表示過渡態(tài)，能量的單位為eV)。下列說法正確的是_______。A．在反應(yīng)過程中有極性鍵的斷裂B．本歷程共分為5步反應(yīng)進(jìn)行C．本歷程的決速步驟的反應(yīng)為：D．加入催化劑M可以提高甲醇的平衡產(chǎn)率②在催化劑M表面進(jìn)行反應(yīng)I，當(dāng)起始量時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，體系中CO2的轉(zhuǎn)化率為α(CO2)，在T=400℃下α(CO2)隨壓強(qiáng)變化關(guān)系和在p=60MPa下α(CO2)隨溫度變化關(guān)系如下圖所示。其中代表在T=400℃下α(CO2)隨壓強(qiáng)變化關(guān)系的是_______(填“a線”或“b線”)；a、b兩線的交點(diǎn)E對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)_______(填“相同”或“不同”)。當(dāng)α(CO2)為80%時(shí)，反應(yīng)條件可能是_______。(3)溫度為T℃時(shí)，在一個(gè)剛性容器中模擬工業(yè)上合成CH3OH，往容器中通入1molCO2、3molH2進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程中容器內(nèi)的壓強(qiáng)隨著時(shí)間變化如下表所示。時(shí)間/min01020304050壓強(qiáng)/MPa12010595908888(已知：CH3OH選擇性=)請(qǐng)計(jì)算反應(yīng)開始至40min的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=_______MPa/min；此時(shí)CH3OH的選擇性為80%，則反應(yīng)I的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=_______(只列計(jì)算式，壓強(qiáng)平衡常數(shù)：用平衡分壓代替平衡濃度，分壓=總壓氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))?！敬鸢浮?1)

92

161(2)

ABC

a線

不同

80MPa，400℃或60MPa，200℃(3)

0.4

【解析】(1)①一定條件下，一氧化碳加氫生成甲醇的熱化學(xué)方程式為：根據(jù)蓋斯定律，

。故答案為：92；②若反應(yīng)II逆反應(yīng)活化能Ea(逆)為120，則該反應(yīng)的Ea(正)活化能為。故答案為：161；(2)①A．在反應(yīng)過程中二氧化碳斷了碳氧雙鍵，屬于極性鍵，A正確。B．由歷程圖可知，本歷程有5個(gè)過渡態(tài)，故本歷程共分為5步反應(yīng)進(jìn)行，B正確。C．決速步驟為慢反應(yīng)，反應(yīng)所需要的活化能最高，由歷程圖可知，活化能最高的一步為到TS3，所以本歷程決速步驟的反應(yīng)為：，C正確。D．加入催化劑M可以提高反應(yīng)速率，但催化劑不影響平衡，故不能改變甲醇的平衡產(chǎn)率，D錯(cuò)誤。故答案為：ABC；②反應(yīng)I為；達(dá)到平衡后，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，α(CO2)增大，故a線代表在T=400℃下α(CO2)隨壓強(qiáng)變化關(guān)系；這是一個(gè)放熱反應(yīng)，達(dá)到平衡后，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，α(CO2)減小，故b線代表在p=60MPa下α(CO2)隨溫度變化關(guān)系。a、b兩線的交點(diǎn)E對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件為400℃、50MPa和500℃、60MPa，這兩個(gè)條件的溫度不同，故平衡常數(shù)K不同。當(dāng)α(CO2)為80%時(shí)，對(duì)應(yīng)a線的條件為80MPa，400℃；對(duì)b線的條件為60MPa，200℃。。故答案為：a線；不同；80MPa，400℃或60MPa，200℃；(3)溫度為T℃時(shí)，在一個(gè)剛性容器中模擬工業(yè)上合成CH3OH，在40min時(shí)達(dá)到了平衡，設(shè)反應(yīng)I中CO2的轉(zhuǎn)化量為xMPa，反應(yīng)II中CO2的轉(zhuǎn)化量為yMPa，可利用表中數(shù)據(jù)列壓強(qiáng)三段式：平衡時(shí)，，，，，，。所以；的選擇性為80%，CH3OH選擇性，可求出y=4，所以平衡時(shí)，，，，反立I的。故答案為：0.4；。例2（廣東省廣州市2022屆高三下學(xué)期二模）乙烯是石油化工最基本原料之一。I．乙烷在一定條件下可脫氫制得乙烯：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH1＞0。(1)提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______、_______。(2)一定溫度下，向恒容密閉容器通入等物質(zhì)的量的C2H6和H2，初始?jí)簭?qiáng)為100kPa，發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為20%。平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)為_______kPa，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。II．在乙烷中引入O2可以降低反應(yīng)溫度，減少積碳。涉及如下反應(yīng)：a．2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g)△H2＜0b．2C2H6(g)+5O2(g)=4CO(g)+6H2O(g)△H3＜0c．C2H4(g)+2O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H4＜0(3)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的△H2=_______(寫出代數(shù)式)。(4)氧氣的引入可能導(dǎo)致過度氧化。為減少過度氧化，需要尋找催化劑降低反應(yīng)_______(選填“a、b、c”)的活化能。(5)常壓下，在某催化劑作用下按照n(C2H6)：n(O2)=1：1投料制備乙烯，體系中C2H4和CO在含碳產(chǎn)物中的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)及C2H6轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如下圖所示。①乙烯的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因是_______。②在570~600°C溫度范圍內(nèi)，下列說法正確的有_______(填字母)。A．C2H4產(chǎn)率隨溫度升高而增大B．H2O的含量隨溫度升高而增大C．C2H6在體系中的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大D．此催化劑的優(yōu)點(diǎn)是在較低溫度下降低CO的平衡產(chǎn)率③某學(xué)者研究了生成C2H4的部分反應(yīng)歷程如下圖所示。寫出該歷程的總反應(yīng)方程式_______。該歷程的催化劑是_______?！敬鸢浮?1)

減小壓強(qiáng)

升高溫度(或及時(shí)移出生成物，任寫兩個(gè))(2)

220

30(3)△H3?2△H4(4)a(5)

a、c反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，a平衡逆向移動(dòng)較大

BD

2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g)

BNOH【解析】(1)C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)

ΔH1＞0，該反應(yīng)是體積增大的吸熱反應(yīng)，提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的措施有減小壓強(qiáng)，平衡向體積增大的反應(yīng)方向移動(dòng)即正向移動(dòng)；升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)即正向移動(dòng)；或及時(shí)移出生成物，平衡正向移動(dòng)；故答案為：減小壓強(qiáng)；升高溫度(或及時(shí)移出生成物，任寫兩個(gè))。(2)一定溫度下，向恒容密閉容器通入等物質(zhì)的量的C2H6和H2，初始?jí)簭?qiáng)為100kPa，假設(shè)都為1mol，發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為20%，，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比得到，解得x=220kPa即平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)為220kPa，該反應(yīng)的平衡常數(shù)；故答案為：220；30。(3)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)b減去反應(yīng)c的2倍得到反應(yīng)a的△H2=△H3?2△H4；故答案為：△H3?2△H4。(4)為減少過度氧化，主要是制備C2H4，加快反應(yīng)a的反應(yīng)速率，因此需要尋找催化劑降低反應(yīng)a的活化能；故答案為：a。(5)①分析a、c反應(yīng)都為放熱反應(yīng)，升高溫度，兩者反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)，則乙烯的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)降低；故答案為：a、c反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，a平衡逆向移動(dòng)較大。②A．根據(jù)圖中信息，C2H4產(chǎn)率隨溫度升高而降低，故A錯(cuò)誤；B．乙烷轉(zhuǎn)化率增大，生成水的量增大，而乙烯量減小，說明反應(yīng)c后來增大，水的量增大，因此H2O的含量隨溫度升高而增大，故B正確；C．根據(jù)圖中信息C2H6轉(zhuǎn)化率增大，則C2H6在體系中的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖中信息，CO在較高溫度時(shí)含量較大，因此該催化劑的優(yōu)點(diǎn)是在較低溫度下降低CO的平衡產(chǎn)率，故D正確；綜上所述，答案為：BD。③根據(jù)反應(yīng)歷程過程I、III有氧氣參與反應(yīng)得到乙烯，過程II有乙烷參與反應(yīng)水，得到該歷程的總反應(yīng)方程式2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g)；該歷程中BNOH參與反應(yīng)，最后又生成BNOH，因此該歷程的催化劑是BNOH；故答案為：2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g)；BNOH。1．（廣東省20212022學(xué)年高三下學(xué)期一模）由與制備甲醇是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之一，也是我國科學(xué)家2021年發(fā)布的由人工合成淀粉(節(jié)選途徑見下圖)中的重要反應(yīng)之一。已知：反應(yīng)②：

；反應(yīng)③：

。(1)反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式為_______；若過程II中得到4mol電子，則理論上可生成_______molHCHO。(2)反應(yīng)①在有、無催化劑條件下的反應(yīng)歷程如下圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注，TS為過渡態(tài)。該反應(yīng)歷程中決速步驟的化學(xué)方程式為_______，催化劑使該步驟的活化能降低_______eV。(3)某研究小組采用上述催化劑，向密閉容器中通入和，只發(fā)生反應(yīng)①和反應(yīng)②，在不同條件下達(dá)到平衡，在T=300℃下甲醇的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)p的變化、在p=600kPa下隨溫度T的變化，如下圖所示。i．下列說法正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．曲線a為等壓線，曲線b為等溫線B．增大與的濃度，反應(yīng)①和反應(yīng)②的正反應(yīng)速率都增大C．反應(yīng)①的平衡常數(shù)：K(X)=K(Y)D．反應(yīng)②的正反應(yīng)速率：v(X)<v(M)ii．已知M點(diǎn)：容器中為，CO為，則此時(shí)的分壓為_______kPa，反應(yīng)①的壓強(qiáng)平衡常數(shù)_______(壓強(qiáng)平衡常數(shù)是以分壓代替濃度表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。iii．圖中M點(diǎn)的高于N點(diǎn)的原因是_______。【答案】(1)

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O

ΔH=49.5kJ/mol

2(2)

H2CO+2H2(g)=H2CO*+OH*+3/2H2(g)

0.20(3)

BD

80

2.5×106

反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，且正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，M點(diǎn)相對(duì)于N點(diǎn)，溫度更低，壓強(qiáng)更大，有利于反應(yīng)①平衡正向移動(dòng)，φ(CH3OH)增大【解析】(1)由題干反應(yīng)歷程圖可知，反應(yīng)①為：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)可由反應(yīng)②反應(yīng)③，根據(jù)蓋斯定律可知，=(+40.9kJ/mol)90.4kJ/mol=49.5kJ/mol，反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式為：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O

ΔH=49.5kJ/mol，由過程II的反應(yīng)CH3OH+O2=HCHO+H2O2可知，若過程II中得到4mol電子，則理論上可生成2molHCHO，故答案為：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O

ΔH=49.5kJ/mol；2；(2)多步反應(yīng)中，活化能越大，反應(yīng)速率越慢，決定著總反應(yīng)的速率，由圖示可知該反應(yīng)歷程中決速步驟的化學(xué)方程式為H2CO+2H2(g)=H2CO*+OH*+3/2H2(g)，該步驟無催化劑是的活化能為：(1.80=0.20)=1.60eV，有催化劑時(shí)的活化能為：(0.4(1.00))=1.40eV，故催化劑使該步驟的活化能降低1.601.40=0.20eV，故答案為：H2CO+2H2(g)=H2CO*+OH*+3/2H2(g),0.20；(3)i．已知反應(yīng)①為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=49.5kJ/mol升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)減小，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)②：升高溫度，平衡正向移動(dòng)，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，據(jù)此分析解題：A．由上述分析可知，壓強(qiáng)相同時(shí)，升高溫度，反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)②平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致CH3OH的體積分?jǐn)?shù)減小，則曲線a為等溫線，曲線b為等壓線，A錯(cuò)誤；B．增大反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率增大，則增大與的濃度，反應(yīng)①和反應(yīng)②的正反應(yīng)速率都增大，B正確；C．由A分析可知，曲線a為等溫線，即Y點(diǎn)溫度為300℃，X點(diǎn)溫度為200℃，反應(yīng)①升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，故反應(yīng)①的平衡常數(shù)：K(X)＞K(Y)，C錯(cuò)誤；D．由A分析可知，曲線a為等溫線，即X點(diǎn)溫度為200℃，而M點(diǎn)溫度為800℃，溫度越高反應(yīng)速率越快，反應(yīng)②的正反應(yīng)速率：(X)<(M)，D正確；故答案為：BD；ii．由三段式分析可知：、，已知M點(diǎn)：容器中為，CO為，即y=，1xy=，解得：x=，則平衡時(shí)氣體總的物質(zhì)的量為：(1xy)+(33xy)+x+y+(x+y)=42x=42=，此時(shí)容器的總壓強(qiáng)為800kPa，則此時(shí)的分壓為=80kPa，同理可知，p(CH3OH)==80kPa，p(H2)=400kPa，p(H2O)=160kPa，反應(yīng)①的壓強(qiáng)平衡常數(shù)==2.5×106，故答案為：80；2.5×106；iii．反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，且正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，M點(diǎn)相對(duì)于N點(diǎn)，溫度更低，壓強(qiáng)更大，有利于反應(yīng)①平衡正向移動(dòng)，φ(CH3OH)增大，故答案為：反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，且正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，M點(diǎn)相對(duì)于N點(diǎn)，溫度更低，壓強(qiáng)更大，有利于反應(yīng)①平衡正向移動(dòng)，φ(CH3OH)增大。2．（廣東省汕頭市2022屆高三下學(xué)期第一次模擬考試）綠色能源是未來能源發(fā)展的重要方向，氫能是重要的綠色能源。(1)氫氣是一種環(huán)保的氣體，不會(huì)污染大氣且熱值高。相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能表示如下：化學(xué)鍵O=OHHOH鍵能E/()abc則氫氣燃燒熱的=___________kJ/mol(用含a、b、c代數(shù)式表示)(2)催化制氫是目前大規(guī)模制取氫氣的方法之一：

在℃時(shí)，將0.10molCO與0.40mol充入5L的容器中，反應(yīng)平衡后的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。①CO的平衡轉(zhuǎn)化率___________%，反應(yīng)平衡常數(shù)___________。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)②保持K不變，提高CO平衡轉(zhuǎn)化率措施有：___________。(任意一條)③由℃時(shí)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到～x(CO)和～x()的關(guān)系可用如圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為___________。(填字母)④研究表明，CO催化變換反應(yīng)的速率方程為：式中，x(CO)、x()、x()、x)分別表示相應(yīng)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，為平衡常數(shù)，k為反應(yīng)的速率常數(shù)，溫度升高時(shí)k值增大。在氣體組成和催化劑一定的情況下，反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線如圖所示。溫度升高時(shí)，CO催化變換反應(yīng)的___________(填“增大”或“減小”或“不變”)。根據(jù)速率方程分析，T＞Tm時(shí)v逐漸減小的原因是___________。(3)氨電解法制氫氣利用電解原理，將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為___________?！敬鸢浮?1)或(2)

40

0.074或

增加、減小進(jìn)氣比[]、分離出或

B

E

減小

減小對(duì)v的降低大于k增大對(duì)v的提高(3)【解析】(1)H2（g）+O2（g）═H2O（g）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能，則bkJ?mol1+×akJ?mol12×ckJ?mol1,則氫氣燃燒熱的=或kJ/mol(用含a、b、c代數(shù)式表示)故答案為：或；(2)催化制氫是目前大規(guī)模制取氫氣的方法之一：

在℃時(shí)，將0.10molCO與0.40mol充入5L的容器中，反應(yīng)平衡后的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，，x=0.04mol。①CO的平衡轉(zhuǎn)化率=40%，反應(yīng)平衡常數(shù)=0.074或。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)故答案為：40；0.074或；②保持K不變，提高CO平衡轉(zhuǎn)化率措施有：增加、減小進(jìn)氣比[]、分離出或。(任意一條)故答案為：增加、減小進(jìn)氣比[]、分離出或；③對(duì)于正向

反應(yīng)建立平衡時(shí)：氫的體積分?jǐn)?shù)為0.08，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，因此排除A點(diǎn)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因此平衡逆向移動(dòng)，再次平衡時(shí)氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，因此排除C點(diǎn)，故選B點(diǎn)；對(duì)于逆向

反應(yīng)建立平衡時(shí)：CO的體積分?jǐn)?shù)為，=0.12，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，排除F點(diǎn)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因此平衡正向移動(dòng)，再次平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加，大于于0.12，排除D，故選E點(diǎn)；因此反應(yīng)重新達(dá)到平衡，v正～x（CO）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為B，v逆～x（H2）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為E，故答案為：BE；④溫度升高時(shí)，

，平衡逆向移動(dòng)，CO催化變換反應(yīng)的減小(填“增大”或“減小”或“不變”)。根據(jù)速率方程分析，T＞Tm時(shí)逐漸減小的原因是減小對(duì)v的降低大于k增大對(duì)v的提高。故答案為：減??；減小對(duì)v的降低大于k增大對(duì)v的提高；(3)陽極氨氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)?，陽極的電極反應(yīng)式為，故答案為：。3．（廣東省深圳市2022屆高三下學(xué)期第二次調(diào)研）CO、CO2加氫有利于緩解化石能源消耗，實(shí)現(xiàn)“碳中和”.該體系主要涉及以下反應(yīng)：反應(yīng)I：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1<0反應(yīng)II：2CO(g)+4H2(g)C2H5OH(g)+H2O(g)ΔH2<0反應(yīng)III：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH3<0反應(yīng)IV：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH4<0反應(yīng)V：2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g)ΔH5回答下列問題：(1)上述反應(yīng)中，ΔH5=____(寫出一個(gè)代數(shù)式即可)。(2)密閉容器中，上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列描述正確的有____(填標(biāo)號(hào))。A．加入催化劑，可提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率B．降低溫度，反應(yīng)Ⅱ的正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小C．增大CO的濃度，反應(yīng)Ⅲ、IV的平衡均向左移動(dòng)D．恒溫恒容充入氬氣，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的平衡不移動(dòng)(3)恒容下，n(CO)=n(CO2)=1mol，并按照不同氫碳比[]投料，發(fā)生上述反應(yīng)。圖甲表示不同氫碳比時(shí)，[CO+CO2]的總平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系；圖乙表示氫碳比=3時(shí)，平衡后體系中C2H5OH、CH3OH的選擇性隨溫度變化的關(guān)系。已知：CH3OH的選擇性=×100%；C2H5OH的選擇性=×100%①圖甲中x____3(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是____。②Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體系中n(CH3OH)=___mol；此時(shí)，H2轉(zhuǎn)化了4mol，則反應(yīng)2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)Kp=____(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(4)常溫常壓下，以Ag為催化劑，在酸性水溶液中將CO2電催化還原為CO的反應(yīng)歷程如圖所示：①據(jù)圖，CO和CO2相比，____(填化學(xué)式)更穩(wěn)定。②吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注，圖中第一步反應(yīng)為CO2+e+H+=*COOH，則第二步反應(yīng)為____?！敬鸢浮?1)ΔH22ΔH1或ΔH32ΔH4(2)CD(3)

大于

相同溫度下，氫碳比越大(或增加氫氣的物質(zhì)的量)，該體系加氫反應(yīng)的平衡向右進(jìn)行，CO和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大，故x＞3

0.8

0.75(4)

CO2

*COOH+H++e=H2O+*CO【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，ⅡⅠ×2可得V，Ⅲ2×Ⅳ也可得V，所以ΔH5=ΔH22ΔH1或ΔH32ΔH4；(2)A．催化劑可以加快反應(yīng)速率，但不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，A錯(cuò)誤；B．降低溫度，正逆反應(yīng)速率均減小，B錯(cuò)誤；C．增大CO的濃度，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ平衡正向移動(dòng)，CH3OH(g)、C2H5OH(g)的濃度增大，反應(yīng)Ⅲ、IV的平衡均向左移動(dòng)，C正確；D．氬氣不參與反應(yīng)，恒溫恒容充入氬氣，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中的反應(yīng)物和生成物的濃度均不改變，平衡不移動(dòng)，D正確；綜上所述答案為CD；(3)①相同溫度下，氫碳比越大(或增加氫氣的物質(zhì)的量)，該體系加氫反應(yīng)的平衡向右進(jìn)行，CO和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大，故x＞3；②Q點(diǎn)[CO+CO2]的總平衡轉(zhuǎn)化率為80%，乙醇和甲醇的選擇性均為50%，所以n(CH3OH)=(1mol+1mol)×80%×50%=0.8mol；n(C2H5OH)=(1mol+1mol)×80%×50%×=0.4mol，設(shè)H2O(g)的物質(zhì)的量為xmol，H2轉(zhuǎn)化了4mol，則根據(jù)H元素守恒有4×0.8mol+6×0.4mol+2xmol=4mol×2，解得x=1.2mol，該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，所以可以用物質(zhì)的量代替分壓計(jì)算平衡常數(shù)Kp，則平衡常數(shù)Kp==0.75；(4)①據(jù)圖可知CO2的能量低于CO，所以CO2更穩(wěn)定；②據(jù)圖可知第二步反應(yīng)中*COOH結(jié)合H++e轉(zhuǎn)化為H2O和*CO，化學(xué)方程式為*COOH+H++e=H2O+*CO。4．（廣東省佛山市20212022學(xué)年高三上學(xué)期普通高中第一次教學(xué)質(zhì)量檢測）氨氧化法是工業(yè)制硝酸的常見方法。（1）合成氨。一種合成氮的新工藝如圖所示，工作時(shí)，使用熔融的電解質(zhì)通過兩步鐵基循環(huán)實(shí)現(xiàn)氨的合成?！昂铣伞辈襟E的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________，該工藝中的作用是___________。（2）氮氧化物制備。將氨催化氧化后，生成的總反應(yīng)為：，反應(yīng)分兩步：快反應(yīng)，瞬間平衡慢反應(yīng)當(dāng)改變壓強(qiáng)、溫度時(shí)，轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如下表示。壓強(qiáng)溫度的轉(zhuǎn)化所需時(shí)間/s13012.424828309025.350857608300.193.8836.6900.597.8674已知：反應(yīng)生成的速率方程。k是速率常數(shù)，隨溫度升高而增大，K是快反應(yīng)的平衡常數(shù)。①增大壓強(qiáng)，總反應(yīng)速率___________(填“變快”或“變慢”，下同)；②升高溫度，總反應(yīng)速率___________，原因是___________。（3）已知。將一定物質(zhì)的量的充入不同溫度下的容器中，測得平衡時(shí)和的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。①代表的曲線是___________(填“a”或“b”)。②假設(shè)平衡時(shí)體系的總壓為，則A點(diǎn)溫度下的平衡常數(shù)___________，計(jì)算的平衡轉(zhuǎn)化率，寫出計(jì)算過程。（4）硝酸制備。已知，則___________?！敬鸢浮浚?）2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3中間產(chǎn)物（2）變快變慢升高溫度，快反應(yīng)逆向移動(dòng)，則K減小，k是速率常數(shù)，隨溫度升高而增大，慢反應(yīng)也逆向移動(dòng)，導(dǎo)致NO、O2濃度增大，溫度對(duì)K的影響大于對(duì)k和濃度的影響（3）（4）447.3【解析】（1）由題干轉(zhuǎn)化流程圖可知，“合成”步驟中是N2和H2O，F(xiàn)e轉(zhuǎn)化為NH3、Fe2O3，故該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3，然后電解熔融的Fe2O3產(chǎn)生Fe和O2，則該工藝中Fe2O3的作用是中間產(chǎn)物，故答案為：2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3；中間產(chǎn)物；（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，溫度相同時(shí)，增大壓強(qiáng)，即壓縮容器的體積，NO、O2濃度均增大，故總反應(yīng)速率變快，故答案為：變快；②由表中數(shù)據(jù)可知，壓強(qiáng)相同時(shí)，升高溫度，總反應(yīng)速率變慢，根據(jù)題干反應(yīng)速率公式可知，，升高溫度，快反應(yīng)逆向移動(dòng)，則K減小，k是速率常數(shù)，隨溫度升高而增大，慢反應(yīng)也逆向移動(dòng)，導(dǎo)致NO、O2濃度增大，溫度對(duì)K的影響大于對(duì)k和濃度的影響，故答案為：變慢；升高溫度，快反應(yīng)逆向移動(dòng)，則K減小，k是速率常數(shù)，隨溫度升高而增大，慢反應(yīng)也逆向移動(dòng)，導(dǎo)致NO、O2濃度增大，溫度對(duì)K的影響大于對(duì)k和濃度的影響；（3）①已知反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則NO2水的體積分?jǐn)?shù)增大，故代表的曲線是b，故答案為：b；②由圖可知，A點(diǎn)表示的含義為NO2和N2O4的體積分?jǐn)?shù)相等，即NO2和N2O4的物質(zhì)的量相等，根據(jù)三段式分析可知：，則有ax=0.5x，解得x=，假設(shè)平衡時(shí)體系的總壓為，則平衡時(shí)NO2的分壓為：，N2O4的分壓為：=，則A點(diǎn)溫度下的平衡常數(shù)==，則的平衡轉(zhuǎn)化率為：=，故答案為：；；（4）已知反應(yīng)I，反應(yīng)II則目標(biāo)反應(yīng)可由2I+3II，根據(jù)蓋斯定律可知=447.3，故答案為：447.3。5．甲醇、乙醇來源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便，都是重要的化工原料，有著重要的用途和應(yīng)用前景，可以用多種方法合成。I．用CO2生產(chǎn)甲醇、乙醇（1）已知：H2的燃燒熱為285.8kJ/mol，CH3OH(l)的燃燒熱為725.8kJ/mol，CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=37.3kJ/mol，則CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O（1）△H=____kJ/mol。（2）將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3充入體積為2.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)[生成H2O(g)]，如圖1表示壓強(qiáng)為0.1MPa和5.0MPa下CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系。①a、b兩點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率分別用Va、Vb，表示，則Va___Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。②列出a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________________。（3）在1.0L恒容密閉容器中投入1molCO2和2.75molH2發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，實(shí)驗(yàn)測得不同溫度及壓強(qiáng)下，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量變化如圖2所示，下列說法正確的是_____。A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．壓強(qiáng)大小關(guān)系為p1＜p2＜p3C．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K的值約為1.04×10－2D．在p2及512K時(shí)，圖中N點(diǎn)υ(正)＜υ(逆)（4）CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)為：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)△H；m代表起始時(shí)的投料比，即m＝①圖3中投料比相同，溫度T3＞T2＞T1，則該反應(yīng)的焓變△H____0（填“＞”、“＜”）。②m=3時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后p(總)=20aMPa，恒壓條件下各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖4所示，則曲線b代表的物質(zhì)為_________（填化學(xué)式），T4溫度時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)物質(zhì)d的分壓p(d)=___________。Ⅱ．甲醇的應(yīng)用（5）以甲醇為主要原料，電化學(xué)合成碳酸二甲酯的工作原理如圖5所示。離子交換膜a為_____（填“陽膜”、“陰膜”），陽極的電極反應(yīng)式為______________?！敬鸢浮浚?）94.3（2）大于K＝（3）AC（4）＜CO22.5aMPa（5）陽膜2CH3OH+CO?2e?=(CH3O)2CO+2H+【解析】（1）①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=285.8kJ/mol，②CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=37.3kJ/mol，③CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=725.8kJ/mol，由蓋斯定律①×3③②；可得CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O（1）△H=94.3kJ/mol；（2）①a、b兩點(diǎn)溫度相同，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，故壓強(qiáng)曲線A大于曲線B，壓強(qiáng)越大反應(yīng)速率越快，故反應(yīng)速率Va大于Vb；②a點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)，平衡常數(shù)表達(dá)式K=；（3）A．由圖可知，隨著溫度升高，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量在減小，所以升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A正確；B．由圖可知，作一條等溫線，因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量也越大，所以p1＞p2＞p3，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的甲醇產(chǎn)量為0.25mol，則所以K==1.04×10?2；故C正確；D．由圖可知，在p2及512K時(shí)，N點(diǎn)甲醇的物質(zhì)的量還小于平衡時(shí)的量，所以應(yīng)該正向移動(dòng)，則v(正)＞v(逆)，故D錯(cuò)誤；答案選AC；（4）①由圖3可知，相同壓強(qiáng)下，溫度越高氫氣轉(zhuǎn)化率越小，說明升高溫度反應(yīng)向逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，△H＜0；②溫度升高，反應(yīng)逆向進(jìn)行，所以產(chǎn)物的物質(zhì)的量是逐漸減少的，反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大，由圖可知，根據(jù)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)關(guān)系，曲線a代表的物質(zhì)為H2，b表示CO2，c為H2O，d為C2H5OH；設(shè)開始?xì)錃獾耐度肓渴?nmol，則二氧化碳是nmol，二氧化碳的轉(zhuǎn)化量是x，N點(diǎn)b、d的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同，所以nx=0.5x，解得x=n，總物質(zhì)的量是nx+3n3x+0.5x+1.5x=n，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，組分平衡分壓=總壓×該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，d為C2H5OH，達(dá)到平衡時(shí)乙醇的分壓p(乙醇)==2.5aMPa；（5）由圖分析可知氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，與氫離子結(jié)合生成水，該電極為陰極，則氫離子要透過交換膜a在陰極與氧氣結(jié)合，則交換膜a為陽離子交換膜；陽極上是甲醇和一氧化碳反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2CH3OH+CO2e?=(CH3O)2CO+2H+。6．減弱溫室效應(yīng)的方法之一是將CO2回收利用，科學(xué)家研究利用回收的CO2制取甲醛，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+2H2(g)?CH2O(g)+H2O(g)?H。請(qǐng)回答下列問題：（1）己知：①CH2O(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)?H1=480kJ/mol②相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵O=OHHOH鍵能/kJ?mol1498436464則CO2(g)+2H2(g)?CH2O(g)+H2O(g)?H=____________。（2）一定條件下，將n(CO2):n(H2)=1:2的混合氣體充入恒溫恒容的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)?CH2O(g)+H2O(g)。①下列說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填選項(xiàng)字母)。a.容器內(nèi)氣體密度保持不變b.H2O的體積分?jǐn)?shù)保持不變c.該反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變②下列措施既能提高H2的轉(zhuǎn)化率又能加快反應(yīng)速率的是_____（填選項(xiàng)字母）。a.升高溫度b.使用高效催化劑c.縮小容器體積d.擴(kuò)大容器體積（3）實(shí)驗(yàn)室在2L密閉容器中進(jìn)行模擬上述合成CH2O的實(shí)驗(yàn)。T1℃時(shí)，將體積比為1：4的CO2和H2混合氣體充入容器中，每隔一定時(shí)間測得容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)如表所示：時(shí)間/min0102030405060壓強(qiáng)/kPa1.080.960.880.820.800.800.80①已知：vp(B)=則反應(yīng)開始10min內(nèi)，用H2的壓強(qiáng)變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為___kPa?min1。②T1℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp的代數(shù)式為Kp=_______kPa1(Kp為用各氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。（4）T2℃時(shí)，向體積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的H2和CO2的混合氣體，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.2kPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CH2O的分壓與起始的關(guān)系如圖所示：①當(dāng)=2時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再向容器中加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.05kPa，則達(dá)到新平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率將_______(填“增大”“減小”或“不變”)。②當(dāng)=2.5時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)后，CH2O的分壓可能是圖象中的點(diǎn)____(填“D”“E”或“F”)，原因?yàn)開______?！敬鸢浮浚?）6KJ·mol1（2）①bd②c（3）①0.024②（4）①增大②F當(dāng)反應(yīng)物按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投料，達(dá)到平衡時(shí)生成物的百分含量最大，當(dāng)時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)后，CH2O的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)小于C點(diǎn)，故可能是圖像中的F點(diǎn)【解析】【分析】（1）分析反應(yīng)物和生成物存在的化學(xué)鍵形式，再根據(jù)?H=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能可求出反應(yīng)O2(g)+2H2(g)?2H2O(g)的?H，進(jìn)而再根據(jù)蓋斯定律可求出最終的結(jié)果；（2）判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的關(guān)鍵在于變量和不變量的判定，據(jù)此分析所給選項(xiàng)是否為變量即可選出答案；而既能提高H2的轉(zhuǎn)化率又能加快反應(yīng)速率需綜合考慮化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素和平衡移動(dòng)的影響因素；（3）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，再結(jié)合三段式，便可求出速率和平衡常數(shù)；（4）根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響和勒夏特列原理分析可知H2的轉(zhuǎn)化率將增大；再結(jié)合圖像分析，當(dāng)反應(yīng)物按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投料，達(dá)到平衡時(shí)生成物的百分含量最大，當(dāng)時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)后，CH2O的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)小于C點(diǎn)，故可能是圖像中的F點(diǎn)；【詳解】（1）根據(jù)?H=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能，反應(yīng)O2(g)+2H2(g)?2H2O(g)的?H2=（498+2×436）（4×464）=486kJ/mol，而由蓋斯定律，反應(yīng)CH2O(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)?H1=480kJ/mol與反應(yīng)O2(g)+2H2(g)?2H2O(g)相減即可得到目標(biāo)反應(yīng)，故?H=?H2?H1=6kJ/mol，答案為：6kJ/mol；（2）①a．在恒溫恒容的密閉容器中，體積始終不發(fā)生改變，根據(jù)可知，容器內(nèi)氣體密度為不變量，故a不可以；b．H2O的體積分?jǐn)?shù)保持不變，各物質(zhì)的濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b可以；c．溫度不變，反應(yīng)平衡常數(shù)始終不變，為不變量，c不可以；d．根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)前后不等，可知，氣體的平均摩爾質(zhì)量也為變量，可以作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，d可以；故選bd；②a．升高溫度反應(yīng)速率增大，但因?yàn)?H<0，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，H2轉(zhuǎn)化率降低，不滿足題意；b．使用高效催化劑不改變轉(zhuǎn)化率，b不滿足題意；c．縮小容器體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，平衡向體積減小的方向進(jìn)行，即正向移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率增大，滿足題意；d．?dāng)U大容器體積，濃度減小，反應(yīng)速率降低，不滿足題意；故選c；（3）T1℃時(shí)，起始總壓強(qiáng)為1.08kPa，由CO2和H2的體積比為1:4可得，CO2和H2的分壓為=0.216和=0.864，容器體積不變，根據(jù)PV=nRT，分壓與物質(zhì)的量成正比，則有：10min時(shí)，(0.216x)+(0.8642x)+x+x=0.96，則x=0.12，用H2的壓強(qiáng)變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為kPa?min1；平衡時(shí)，(0.216x