2024届高三新高考化学大一轮复习题--化学反应原理综合题
1．（2023春·新疆阿克苏·高三兵团第一师高级中学校考阶段练习）化学反应中伴随着能量的变化。
(1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填字母)
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华
A．①② B．②④ C．③ D．①⑥
(2)氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，该反应为放热反应，且每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为___________。
(3)在一定温度下，向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。
①N2的转化率为___________。
②反应达到平衡时，放出的热量___________(填字母，下同)。
A．小于92.4kJB．等于92.4kJ C．大于92.4kJD．可能大于、小于或等于92.4kJ
(4)若该反应在绝热条件下进行，下列能证明反应已达化学平衡的为___________。
A．压强不变 B．体系的温度不变
C．N2、H2、NH3的分子数之比为1：3：2 D．混合气体的质量不变
(5)NO2、O2和熔融KNO3(可以在其中自由移动)可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。
①放电时，向___________电极迁移(石墨Ⅰ或石墨Ⅱ)
②石墨Ⅱ附近发生的反应为___________
③当外电路通过4mole-，负极上共产生___________molY。
2．（2023·青海海东·统考三模）二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。回答下列问题：
(1)我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展，有关反应如下：
反应ⅰ。
反应ⅱ。
和合成甲醇的热化学方程式为___________。
(2)在催化剂的作用下，的微观反应历程和相对能量()如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。已知： 表示， 表示， 表示。
历程Ⅰ：
反应甲：
历程Ⅱ：
反应乙：
历程Ⅲ：
反应丙：___________
①历程Ⅲ中的反应丙可表示为___________。
②决定的总反应速率的是历程___________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(3)将和按物质的量之比充入一恒容密闭容器中，同时发生了反应ⅰ和反应ⅱ，测得的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。
①压强、、的大小关系为___________。
②点、点的化学反应速率大小：___________(填“<”、“=”或“>”)。
③温度高于时，的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是___________。
④图中点对应的温度下，已知的选择性(生成的与转化的的百分比)为50%，该温度下反应ⅱ的平衡常数为___________(结果保留3位小数)。
(4)催化加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。已知电离度，为一定浓度下电解质的摩尔电导率，为无限稀释时溶液的摩尔电导率，。某小组实验测得时，乙酸的。
①该条件下测定的乙酸的电离平衡常数为___________(列出计算式，不需化简)。
②在时，几种离子的摩尔电导率如表所示。已知：摩尔电导率越大，溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现的再生，从导电性角度选择，最适宜的电解质为___________(填化学式)。
离子种类
摩尔电导率 /() 349.82 79.8 76.34 50.18 73.52 50.11
3．（2023春·湖南长沙·高三长沙市长郡梅溪湖中学校考期中）据报道，我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式，除部分氧化外还有以下两种：
水蒸气重整： ①
②
二氧化碳重整： ③
则反应①自发进行的条件是_______，_______。
氮的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为。
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始、分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数()如图所示。
①该反应_______0(填“>”或“<”)，图中、和由大到小的顺序是_______。
②若分别用和表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则_______(填“>”“<”或“=”)，理由是_______。
③下列描述中不能表明A点已达到平衡状态的是_______。(填字母)
a.氢气的消耗速率等于氢气的生成速率
b.容器内氮气、氢气、氨三种气体的物质的量浓度之比为
c.混合气体中氮气的体积分数保持不变
d.混合气体的相对分子质量保持不变
④若在250℃、为条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L，则该条件下B点的分压为_______Pa(分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
4．（2023春·安徽芜湖·高三芜湖一中校考期中）煤经过气化可达到“节能减排”的目的。在一定温度范围内，煤的气化发生的主要反应如下：
I.
II.
III.
(1)_______
(2)煤的综合利用除气化外，还有_______(写出1点即可)。
(3)用过渡理论或简单碰撞理论画出反应III反应过程中的能量变化示意图______。
(4)将一定量的和的混合气体充入一绝热恒容密闭容器中发生反应III，下列说法能说明反应达到平衡的是_______(填选项字母)。
A．容器内温度不变
B．容器内压强不变
C．混合气体密度不变
D．混合气体平均相对分子质量不变
(5)将一定量的碳(足量)和充入一恒容密闭容器中进行反应，假设时在该容器中产生的压强为。达平衡时，的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如下图。
①后，平衡时混合气体平均相对分子质量变化很小的原因是_______。
②时，假设体系中只发生反应I和II，反应I的平衡常数_______(用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
5．（2023春·江苏无锡·高三江苏省梅村高级中学校考期中）回答下列问题
(1)汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成的能量变化如图所示，则图中三种分子最稳定的是___________。若反应生成气体应___________(填“释放”或“吸收”)___________能量。
(2)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物()、、等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
I．脱硝：催化剂存在下，还原生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为___________。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入、在恒温恒容的条件下发生反应
①下列叙述中，能说明此反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．单位时间内生成的同时生成
B．和的物质的量分数保持不变
C．和的浓度保持不变
D．混合气体的密度保持不变
②该反应过程中的部分数据见下表：
反应时间/min
0 2 6 0 0
10 4.5
20 1
30 1
时，反应是否达到平衡状态？___________(填“是”或“否”)，理由是___________。前内的平均反应速率___________；平衡时的浓度为___________；平衡时的转化率为___________。
6．（2023·天津·校联考二模）甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①
②
③
回答下列问题：
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：(其中中的碳氧键为CO)
化学键 CO
由此计算 H1=______kJ/mol，已知，由此计算， H3=_______kJ/mol。
(2)图中能正确反映平衡常数随温度变化关系的曲线为___________(填曲线标记字母)，其判断理由是___________。
(3)合成气的组成时，体系中的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。α(CO2)值随温度升高而___________(填“增大”或“减小”)，其原因是___________。图中的压强由大到小为___________，其判断理由是___________。
7．（2023春·河南周口·高三校联考阶段练习）近年来，改善环境是科学研究的重要课题，对实现碳循环及废气资源的再利用技术的发展都具有重要意义。
(1)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 K1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 K2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3 K3
则△H2=______(用含△H1、△H3的代数式表示)，K2=______(用含K1、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下，CH4和H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H，设起始=Z，在恒压下，反应达到平衡时CH4的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是______(填标号)。
A．若氢气的物质的量分数不再随时间而改变，则该反应达到平衡
B．加入合适的催化剂，该反应的平衡转化率和△H的值均增大
C．当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时，该反应达到平衡
D．a＞3＞b
(3)在T1℃时，往10L的某恒容密闭容器中充入3molCH4(g)和5molH2O(g)，发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，5min后该反应达到平衡，此时测得混合气体的总压强为起始压强的1.5倍，则：
①0~5min内，v(H2)=______mol L-1 min-1，H2O(g)的平衡转化率为______%。
②该反应的平衡常数K=______(mol L-1)2。
③反应达到平衡时，再充入1molH2O(g)和2molCO(g)，此时v正______(填“＞”、“＜”或“=”)v逆。
(4)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示。若生成乙烯和乙烷的体积比为7∶3，则消耗CH4和CO2的体积比为______。
8．（2023·河北·模拟预测）利用生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环。由制甲醇、乙醇具有重要的经济效益。回答下列问题：
(1)单个分子加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径，反应历程中的相对能量变化如图所示。
①催化加氢制甲醇(涉及物质均为气态)的热化学方程式为_______ (的单位用表示，用表示阿伏加德罗常数的值)。
②下列说法正确的是_______ (填标号)。
A．分压越大，该反应的速率越大
B．甲酸盐路径更有利于加氢制甲醇
C．中间体比更稳定
D．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率
(2)在催化加氢制甲醇过程中同时发生竞争反应 。在密闭容器中，维持压强和投料比不变，平衡时CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。
①图中代表的物质的量分数随温度变化的曲线为_______ (填“I”或“II”)。
②150～250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是_______。
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入和反应，达到平衡状态时的转化率为20%，生成CO的物质的量为0.1 mol，则甲醇(g)的选择性为_______%，在该温度下的压强平衡常数 _______ (列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。
(3)和合成乙醇的反应为。将等物质的量的和充入恒压容器中，测得平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①m、n两点对应的平衡常数_______(填“>”“＜”或“=”)；若保持温度不变，将m点对应起始反应物置于恒容密闭容器中反应，则平衡时乙醇的体积分数将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行和合成乙醇的反应，依据实验数据获得如图所示曲线。在催化剂a作用下，该反应的活化能 _______ ；比催化剂a更高效的催化剂为_______(填“b”或“c”)。
9．（2023春·广东揭阳·高三惠来县第一中学校考阶段练习）Ⅰ.“十四五”规划明确了“碳达峰、碳中和”工作的定位。某科研机构想利用CO2和H2合成燃料。已知：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH2
③C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH3
④2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH4
(1)试写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式为_______。
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49kJ·mol-1，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和2molH2，一定条件下发生上述反应，测得的浓度随时间的变化如表所示：
时间/min 0 3 5 10 15
浓度/mol/L 0 0.3 0.45 0.5 0.5
(2)H2的平衡转化率=_______该条件下上述反应的平衡常数K=_______。
(3)下列措施中能使平衡体系中增大且不减慢化学反应速率的是_______。
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．再充入1molH2 D．将H2O(g)从体系中分离出去
(4)当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1_______c2(填“>”、“＜”或“=”)。
(5)要提高CO2的转化率，可以采取的措施是_______(填序号)。
A．加入催化剂 B．增大CO2的浓度 C．通入惰性气体 D．通入H2
(6)T℃时，向恒容密闭容器中充入CO2和H2，发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H。在使用不同催化剂时，相同时间内测得CO2的转化率随温度的变化如下图所示。
则催化效果最佳的是催化剂_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)
10．（2023·全国·模拟预测）近年，甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。二氧化碳加氢制甲醇已经成为研究热点，在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)下列能说明反应Ⅰ一定达到平衡状态的是_______(填标号)。
A． B．平衡常数不再发生变化
C．混合气体的密度不再发生变化 D．混合气体中的百分含量保持不变
(2)在催化剂作用下，将平均相对分子质量为16的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ，已知反应Ⅱ的反应速率，为速率常数，x为物质的量分数。
①当转化率达到60%时，反应达到平衡状态，这时和的平均相对分子质量为23，若反应Ⅱ的，平衡时反应速率_______；
②经验公式为，其中为活化能，T为热力学温度，k为速率常数，R和C为常数，则_______ (用含、、T、R的代数式表示)。
③由实验测得，随着温度的逐渐升高，反应Ⅰ为主反应，平衡逆向移动平衡时混合气体的平均相对分子质量几乎又变回16，原因是_______。
(3)其他条件相同时，反应温度对选择性的影响如图所示：
由图可知，温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值，可能的原因是_______。
(4)利用甲醇分解制取烯烃，涉及反应如下。
a.
b.
c.
恒压条件下，平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示：
已知时，，平衡体系总压强为P，则反应c的平衡常数_______。
11．（2023·浙江·校联考二模）和合成甲醇是资源化利用的重要方法，总反应为： 。
(1)有利于提高甲醇平衡产率的条件有_______
A．低温低压 B．高温低压 C．低温高压 D．高温高压 E.催化剂
(2)制备甲醇的反应一般认为通过如下步骤来实现：
Ⅰ.
Ⅱ.
在体积为2L的密闭容器中按物质的量之比为充入和发生反应Ⅱ，测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图1所示。
①下列说法正确的是_______。
A．图像中
B．A、B、C、D的平衡常数大小关系
C．反应速率(状态A)(状态B)
D．在C点时，的转化率为75%
②C点对应的平衡常数_______(对于气相反应，用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数，记作，如，为平衡压强，为平衡系统中B的物质的量分数)。
(3)一定反应条件下，各物质以碳元素计的物质的量分数与时间的关系如图2所示，请解释对应的曲线出现极大值的原因_______。
(4)若起始时加入合适的催化剂加快反应Ⅰ的速率，请在图3中画出此条件下CO以碳元素计的物质的量分数随时间变化的图像_______。
(5)和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。一定条件下催化剂可使“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图4所示，下列说法不正确的是_______。
A．该反应的化学方程式为
B．通过的结合，在傕化剂表面生成碳酸盐类物质
C．反应过程中碳元素的化合价为价的中间体是
D．该反应过程中有中间体生成
12．（2023春·湖南·高三校联考期中）异丁烯是一种重要的化工原料，常用于制备催化剂、农药、医药、香料、汽油添加剂及润滑油等。将异丁烷脱氢制备异丁烯具有良好的经济与社会效益，涉及的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
(1)已知、、的燃烧热分别为、、，则_______(用、、表示)。
(2)在恒温，2 L密闭容器中充入1 mol异丁烷，t min后达到平衡状态，异丁烷的转化率为50%，其中异丁烯的选择性为80%，则生成异丁烯的速率_______。脱氢反应的平衡常数_______。(异丁烯的选择性)
(3)在恒温，恒压条件下，初始反应气体组成或与平衡时异丁烷摩尔分数x的关系如图所示。
①其中为曲线_______。
②平衡时异丁烷摩尔分数x随的增大而减小，其原因为_______。
(4)“O”表示催化剂固体杂多酸盐，“…O”表示吸附在该催化剂表面，异丁烷脱氢反应的机理如下，请补充基元反应ⅲ。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ._______
ⅳ.
(5)有人提出加入适量空气，采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯，发生反应 kJ/mol比较异丁烷直接脱氢制备异丁烯，从产率角度分析该方法的优点是_______。
13．（2022春·山东潍坊·高三统考期中）能量的转化和利用是当今社会的研究热点。回答下列问题：
(1)利用水中微生物经两步反应可将氧化成，两步反应的能量变化如图：
第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，(aq)氧化成(aq)的热化学方程式为_______。
(2)燃料电池具有能量利用率高、可连续使用等优点，一种燃料电池如图所示，电池工作时从_____ (填“A”或“B”)处通甲烷；当消耗33.6L(标准状况)甲烷时，导线中转移电子的物质的量为_______mol。
(3)光催化技术具有高效、节能的优点，利用如图所示装置可实现“碳中和”。铂电极的电极反应式为_______，的迁移方向为_______(填“从右向左”或“从左向右”)两极生成的与的体积比为_______。
14．（2023春·辽宁沈阳·高三校联考阶段练习）原电池是化学对人类的一项重大贡献，某学生利用实验探究原电池的工作原理，回答下列问题。
(1)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应___________(填字母)不能设计成原电池，原因是___________。
A． B．
C． D．
(2)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。
装置
电子从A到B C电极的质量增加 金属D不断溶解
根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是___________；
(3)盐桥式原电池的装置图如下
①铜为___________(填“正”或“负”)极，导线中电子流向为___________(用a、b表示)
②若装置中铜电极的质量增加3.2g，则导线中转移电子的数目为___________(用表示阿伏加德罗常数的值)
③该装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的、的移动方向的表述正确的是___________
A．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动
B．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动
C．盐桥中的、几回都不移动
15．（2023春·江西宜春·高三江西省铜鼓中学校考阶段练习）合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法，解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为_______
(2)在、压强为0.9MPa条件下，向一恒压密闭容器中通入的混合气体，体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示：
①以下叙述不能说明该条件下反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a．氨气的体积分数保持不变
b．容器中保持不变
c．气体平均相对分子质量保持不变
d．气体密度保持不变
e．
②反应20min时达到平衡，则0～20min内_______，该反应的_______(保留小数点后两位)。(为以分压表示的平衡常数)
③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时的含量符合图中_______点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)氨化脱硝过程发生反应 ，分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因_______
(4)25℃用甲酸吸收氨气可得到溶液。已知：25℃时甲酸的，的。则反应的平衡常数_______。
16．（2023春·湖北·高三安陆第一高中校联考阶段练习）一定条件下二氧化碳和乙苯反应可得到苯乙烯，其热化学方程式为 。
已知：在标准大气压下，由最稳定的单质生成1mol某物质反应的焓变，为该物质的标准摩尔生成焓，用表示，稳定单质的标准摩尔生成焓为0.一些物质的标准摩尔生成焓如表所示：
物质 乙苯 苯乙烯
0 0 29.8 147.4
回答下列问题：
(1)已知：i. ；
ii. 。
①___________，1个分子中含有___________个键。
②恒温恒容的条件下进行反应：，下列事实不能作为该反应达到平衡的依据的是___________(填字母)。
a．单位时间内减少乙苯的物质的量与二氧化碳增加量相同
b．容器内气体密度不再变化
c．容器内气体的平均相对分子质量不再变化
d．苯乙烯的体积分数不再变化
(2)一定温度下，将2mol 和2mol充入体积为2L的恒容密闭容器中，压强为，10min后达平衡，此时压强为。
(1)前10min，该反应的平均反应速率___________，乙苯的平衡转化率为___________，该温度下该反应的化学平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(2)在固定投料比(乙苯与二氧化碳物质的量之比)的条件下，实验测得乙苯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，下列说法正确的是___________(填字母)。
a．横坐标表示温度， b．横坐标表示温度，
c．横坐标表示压强， d．横坐标表示压强，
(3)一定条件下，将反应设计为电解池，电解质溶液为酸性有机介质。阳极电极反应式为___________。
17．（2023春·江苏盐城·高三江苏省响水中学校考阶段练习）合成氨反应为： △H
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中部分微粒)：
①步骤c的化学方程式为________。
②下列关于合成氨的说法不正确的是________(填字母)。
A．因为△S<0，所以该反应一定不能自发进行
B．步骤d、e、f中均有N-H键的生成
C．使用该催化剂可提高NH3的产量，降低反应的△H
D．加压不仅可加快反应速率，还有利于提高NH3的产量
(2)某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物H2的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示H2物质的量)：
①图像中T1和T2关系是：T1________T2(填“＜”、“＞”或“=”)。
②比较在a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是________(填字母)．
(3)向容积为1.0L的反应容器中通入5mol N2、15mol H2，在不同温度下分别达平衡时，混合气体中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
①M点的平衡常数K=________(可用分数表示)。
②已知瞬时速率表达式v正=k正c3(H2)·c(N2)，v逆=k逆c2(NH3)(k为速率常数，只与温度有关)。温度由T1调到T2，活化分子百分率________(填“增大”“减小”或“不变”)，k正增大倍数________k逆增大倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。
18．（2023·广东汕头·金山中学校考一模）为研究金属与酸反应的实质，室温下将金属镁与不同酸反应的，具体条件如下：
序号 金属 酸 V(酸)/mL C(酸)/mol·L-1
I 0.1g光亮的镁屑 HCl 10 0.10
Ⅱ 0.1g光亮的镁屑 CH3COOH 10 0.10
Ⅲ 0.1g光亮的镁屑 HCl 10 0.001
实验测得的气体体积、pH变化如下图1、2
已知，室温时，CH3COOHKa≈1.0×10-5
(1)镁与CH3COOH反应的离子方程式为___________。
(2)计算实验ⅡCH3COOH溶液的c(H+)≈___________mol·L-1。
(3)对比Ⅱ、ⅡI反应的初始阶段可以看出，c(H+)___________(填“是“或”不是“)产生气体速率差异的主要因素。
序号 实验方案 现象 结论
Ⅳ 取0.1g光亮的镁屑，投入10ml冰醋酸中 立即产生大量气泡 证明CH3COOH分子可以与Mg直接反应
Ⅴ 取0.1g光亮的镁屑，投入10ml0.10mol·L-1CH3COOH中，测定初始反应速率va及pH=5时的反应速率vb va=2.3mL·min-l vb=0.8mL·min-l 1.镁与醋酸溶液反应时，CH3COOH分子、H+均能与镁反应产生氢气 2.CH3COOH分子是与Mg反应产生气体的主要微粒
Ⅵ 取0.1g光亮的镁屑，投入10ml含0.10mol·L-1的CH3COOH与0.10mol·L-1CH3COONa混合液(pH=5)，测定pH=5时的反应速率vc vc=2.lmL·min-l
(4)探究镁与醋酸溶液中哪种微粒进行反应，进行如下实验方案
①实验Ⅳ可以证明CH3COOH分子可以与Mg直接反应的理由是___________。
②pH均为5时，V和Ⅵ溶液中CH3COOH分子浓度分别约为___________mol/L和___________mol/L，对比实验V和Ⅵ，可以证明与Mg反应的主要微粒为CH3COOH分子，其理由是___________。
参考答案：
1．(1)B
(2)t2-t3、t4-t5
(3) 50% B
(4)AB
(5) 石墨Ⅰ O2+2N2O5+4e-=4 4
【详解】（1）①液态水汽化③苛性钠固体溶于水⑥干冰升华均为物理变化，不是化学变化；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，反应放出大量的热，为放热反应；②将胆矾加热变为白色粉末④氯酸钾分解制氧气，均为吸热反应；
故选B；
（2）当正逆反应速率相等时，反应处于平衡状态，故图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为t2-t3、t4-t5；
（3）①一定温度下，向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%，则反应后总的物质的量为8mol减少2mol，根据N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应系数关系可知，生成氨气2mol，反应氮气、氢气分别为1mol、3mol，则N2的转化率为；
②每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量，反应达到平衡时，生成2mol氨气，则放出的热量等于92.4kJ，故选B；
（4）A．反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态，A正确；
B．反应为放热反应，则体系的温度不变说明平衡不再移动，达到平衡状态，B正确；
C．N2、H2、NH3的分子数之比为1：3：2，不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否达到平衡状态，C错误；
D．根据质量守恒，混合气体的质量不变为定值，不能判断是否达到平衡状态，D错误；
故选AB；
（5）NO2、O2和熔融KNO3(可以在其中自由移动)可制作燃料电池，氧气具有氧化性，得到电子发生还原反应为正极，则石墨Ⅰ电极为负极，负极上二氧化氮失去电子发生氧化反应，则生成氧化物Y为五氧化二氮；
①放电时，阴离子向负极移动，故向石墨Ⅰ电极迁移；
②石墨Ⅱ附近氧气和五氧化二氮Y发生还原反应生成硝酸根离子，反应为：发生的反应为O2+2N2O5+4e-=4；
③负极反应为，当外电路通过4mole-，根据电子守恒可知，则负极上共产生4molY。
2．(1)
(2) Ⅲ
(3) ＞＞ ＜ 反应ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，反应ⅰ为放热反应，升温平衡逆向移动，而反应ⅱ正向移动的程度比反应ⅰ逆向移动的程度大
(4) H2SO4
【详解】（1）已知，反应ⅰ： ；反应ⅱ： ；根据盖斯定律可知，由反应ⅰ-反应ⅱ可得，和合成甲醇的热化学方程式为。
（2）①已知总反应为，历程Ⅰ反应甲：，历程Ⅱ反应乙：，则总反应-反应甲-反应乙可得历程Ⅲ中的反应丙，可表示为。
②历程Ⅰ的活化能为-0.05eV-(-0.37eV)=0.32eV，历程Ⅱ的活化能为0.38eV-(-0.41eV)=0.8eV，历程Ⅲ的活化能为0.63eV-(-0.85eV)=1.48eV，活化能越大，反应速率越慢，总反应的反应速率应最慢的反应决定，则决定的总反应速率的是历程Ⅲ。
（3）①反应ⅱ为反应前后气体物质的量不变的反应，加压平衡不移动，而对于反应ⅰ，加压平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，故压强、、的大小关系为＞＞。
②点、点二氧化碳的平衡转化率相等，则反应物浓度相等，B点的压强、温度均比A点大，故化学反应速率大小：＜。
③温度高于时，的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是反应ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，反应ⅰ为放热反应，升温平衡逆向移动，而反应ⅱ正向移动的程度比反应ⅰ逆向移动的程度大。
④将和按物质的量之比充入一恒容密闭容器中，设和分别为1mol、3mol，点的转化率为25%，的选择性为50%，则两个反应中参与反应的物质的量均为1mol 25%50%=0.125mol，则
反应ⅰ：；
反应ⅱ：；则平衡时，
为0.75mol，为3-0.375-0.125=2.5mol，CO为0.125mol，H2O为0.125+0.125=0.25mol，反应ⅱ反应前后气体物质的量不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则该温度下反应ⅱ的平衡常数。
（4）①已知电离度，为一定浓度下电解质的摩尔电导率，为无限稀释时溶液的摩尔电导率，。某小组实验测得时，乙酸的，则电离度，该条件下测定的乙酸的电离平衡常数。
②已知：摩尔电导率越大，溶液的导电性越好，根据各种离子的摩尔电导率可知，从导电性角度选择，最适宜的电解质为H2SO4。
3．(1) 高温 +247.1
(2) < p1＞p2＞p3 < 温度越大，压强越大，反应速率越大，p1＞p2，由图可知，B对应的温度、压强大 acd
【详解】（1）反应①：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1，△H＞0，△S＞0，要满足△H-T△S＜0，则需要高温；已知热化学方程式：
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1=+205.9kJ mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ mol-1
根据盖斯定律，将①-②得到反应③的热化学方程式：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) △H3=(+205.9kJ mol-1)-(-41.2kJ mol-1)=+247.1kJ/mol；
（2）①由N2+3H2 2NH3可知，增大压强，平衡正向移动，由图像可知在相同温度下，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)为p1＞p2＞p3，因此压强关系是p1＞p2＞p3；相同条件下，随着温度的升高，氨的含量减小，说明平衡逆向进行，反应为放热反应，焓变小于零；
②温度越大，压强越大，反应速率越大，p1＞p2，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率vA(N2)
b．容器内氮气、氢气、氨三种气体的物质的量浓度之比为，不能说明平衡不再移动，不能说明达到平衡状态，b错误；
c．混合气体中氮气的体积分数保持不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态，c正确；
d．混合气体的平均相对分子质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，d正确；
故选acd；
④设氮气的转化量为xmol，则可列出三段式为：
，解得x=0.08，则平衡时氮气、氢气、氨气分别为0.02mol、0.06mol、0.16mol，则平衡常数。
4．(1)-41
(2)液化，干馏
(3)
(4)AB
(5) 后，以反应III为主，而反应III气体的质量和物质的量都不发生改变，故混合气体的平均相对分子质量变化很小
【分析】由题意可得反应I、II吸热，由盖斯定律可得反应3放热，T℃之前H2O(g)转化率随温度升高而增大，对应吸热反应，故主要发生反应I、II，而T℃之后H2O(g)转化率随温度升高而减小，对应放热反应，故主要发生反应III，而反应III气体的质量和物质的量都不发生改变，故混合气体的平均相对分子质量变化很小。由T℃的H2O(g)转化率及气体平均相对分子质量联立方程可解得各气体物质的量与分压，求得Kp。
【详解】（1）根据盖斯定律，=-41kJ/mol
（2）煤的综合利用除气化外，还有液化，干馏等
（3）反应III的，根据过渡态理论，反应过程中的能量变化图像可以表示为：
（4）将一定量的和的混合气体充入一绝热恒容密闭容器中发生反应III，由于反应III放热，而容器绝热，故可通过温度变化判断是否达到平衡，A正确；根据p=nRT/V，由于反应III化学计量数前后不变且容器恒容，故p与T成正比，并会随反应进行发生改变，故可通过压强变化判断是否达到平衡，B正确；混合气体密度，由于m、V都是常数，则ρ也是常数，C错误；混合气体平均相对分子质量M=平均摩尔质量的数值=m/n，由于m、n都是常数，则M也为常数，D错误；故选AB。
（5）后，以反应III为主，而反应III气体的质量和物质的量都不发生改变，故混合气体的平均相对分子质量变化很小；如果时体系中只发生反应I和II，达平衡时，气体平均相对分子质量=16，H2O(g)转化率为90%，由于初始时n(H2O)=2 mol，则平衡体系中，n(H2O)=0.2 mol，n(H2)=1.8 mol（氢原子守恒），n(CO)+2n(CO2)=1.8 mol（氧原子守恒），又平均相对分子质量=16，设n(CO)=x mol，则n(CO2)=(1.8-x)/2 mol，混合气体总质量m=18×0.2+1.8×2+28x+44×(1.8-x)/2=(46.8+6x) g，总物质的量n=0.2+1.8+x+(1.8-x)/2=(2.9+0.5x) mol，故平均摩尔质量=m/n=(46.8+6x)/( 2.9+0.5x)=16，解得x=0.2，故n(CO)=0.2 mol，则n(CO2)=0.8 mol，由于恒容密闭容器中2 mol H2O(g)产生的分压为p0，且分压之比等于物质的量之比，故平衡时pH2O=0.1p0，pH2=0.9p0，pCO=0.1p0，故反应I的平衡常数Kp= (pH2×pCO)/pH2O=0.9p0
5．(1) 吸收 180
(2) BC 是 20min和30min时甲醇的物质的量都为1mol 1.5 50%
【详解】（1）根据图中信息键能越大，分子越稳定，因此图中三种分子最稳定的是；1mol氮气和1mol氧气断键吸收946kJ＋498kJ＝1444kJ热量，生成2molNO放出632kJ＋632kJ＝1264kJ热量，因此反应生成气体应吸收1444kJ 1264kJ＝180kJ能量；故答案为：；吸收；180kJ。
（2）I．脱硝：催化剂存在下，还原生成水蒸气和其他无毒物质(氮气)的化学方程式为；故答案为：。
Ⅱ．①A．单位时间内生成，正向反应，同时生成，正向反应，同一个方向，不能说明达到平衡，故A不符合题意；
B．正向反应，和的物质的量分数减小，当和的物质的量分数保持不变，说明达到平衡，故B符合题意；
C．正向反应，和的浓度减小，当和的浓度保持不变，说明达到平衡，故C符合题意；
D．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度之中不变，当混合气体的密度保持不变，不能说明达到平衡，故D不符合题意；
综上所述，答案为：BC。
②时，二氧化碳的改变量为1mol，则甲醇的生成的物质的量为1mol，30min时甲醇物质的量为1mol，说明再20min时反应是达到平衡状态；理由是20min和30min时甲醇的物质的量都为1mol；前内氢气改变量为1.5mol，则生成甲醇物质的量为0.5mol，则前10min内的平均反应速率；平衡时消耗氢气物质的量为3mol，则平衡时氢气物质的量为3mol，则的浓度为；平衡时的转化率为；故答案为：是；20min和30min时甲醇的物质的量都为1mol；；1.5；50%。
6．(1) -99 +41
(2) a 反应为放热反应，平衡常数应随温度升高变小
(3) 减小 升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生的量增大；总结果，随温度升高，使的转化率降低 相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升的转化率 而反应为气体分子数不变的反应，产生的量不受压强影响，故增大压强时，有利于的转化率升高
【详解】（1）反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）可知反应热△H1＝1076kJ/mol＋2×436 kJ/mol—3×413 kJ/mol—343 kJ/mol—465 kJ/mol＝-99kJ.mol-1。根据盖斯定律可知②—①即可得到反应③，则△H3＝-58 kJ/mol＋99 kJ/mol＝＋41kJ.mol-1；
（2）由于正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，因此a正确，答案为a；反应为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；
（3）反应①为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；因此最终结果是随温度升高，使CO的转化率降低；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高，所以图2中的压强由大到小为P3＞P2＞P1。
7．(1) △H1-△H3
(2)AC
(3) 0.12 40 1.44 ＜
(4)20∶17
【详解】（1）已知：Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 K1；Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 K2；Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3 K3；则反应Ⅱ可写为：Ⅱ=Ⅰ-Ⅲ；所以△H2=△H1-△H3；K2=；故答案为△H1-△H3；。
（2）A．该反应为气体体积分数改变的反应，若氢气的物质的量分数不再随时间而改变，则该反应达到平衡；故A正确；
B．催化剂不影响转化率和△H；故B错误；
C．该反应为气体体积分数改变的反应，所以当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时，该反应达到平衡；故C正确；
D．起始=Z，Z越小说明甲烷越多，达到平衡时甲烷的含量越多，所以Z大小为a<3
（3）①往10L的某恒容密闭容器中充入3molCH4(g)和5molH2O(g)，发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，5min后该反应达到平衡，此时测得混合气体的总压强为起始压强的1.5倍，所以平衡后总物质的量为12mol；设H2O反应了xmol；则有，解得x=2；所以5min生成了6mol H2；=0.12 mol L-1 min-1，H2O(g)的平衡转化率为；故答案为0.12；40。
②平衡时，(mol L-1)2；故答案为1.44。
③反应达到平衡时，再充入1molH2O(g)和2molCO(g)，此时CO过量，平衡逆方向移动，所以此时v正＜v逆；故答案为＜。
（4）由图可知阴极上二氧化碳得到电子发生还原反应生成一氧化碳，阴极的电极反应式为CO2＋2e ＝CO＋O2 ；若甲烷生成的乙烯和乙烷的体积比为7：3，则根据电子守恒和质量守恒可知，20CH4～（7C2H4＋3C2H6）～34e ；结合CO2＋2e ＝CO＋O2 ，可知20CH4～34e ～17CO2，故消耗的CH4和CO2物质的量比为20：17；故答案为20：17。
8．(1) BC
(2) I 主反应催化加氢制甲醇放热，竞争反应吸热，150～250℃时升温使主反应平衡逆向移动的程度大于竞争反应平衡正向移动的程度 50
(3) > 减小 b
【详解】（1）①由题图可看出反应物和生成物的总能量差值，故热化学方程式为 ；
A．吸附主要在催化剂表面的活性位点上进行，当分压很大时，催化剂表面的活性位点被占据很多，的吸附率就会很低，反应速率也会降低，选项A错误；
B．甲酸盐路径的反应活化能更低，故甲酸盐路径更有利于加氢制甲醇，选项B正确；
C．结合题图可知中间体比能量更低，更稳定，选项C正确；
D．使用高活性催化剂可加快反应速率，但不会改变反应焓变，选项D错误；
答案选BC；
（2）①升高温度，催化加氢制甲醇[提示：该反应放热]的平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，故曲线Ⅰ代表的物质的量分数随温度的变化；
②催化加氢制甲醇为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，转化率降低，竞争反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，转化率升高，150～250℃时升高温度使催化加氢制甲醇平衡逆向移动的程度大于竞争反应平衡正向移动的程度，使转化率下降；
③平衡转化率为20%，则转化的物质的量为0.2 mol，生成CO的物质的量为0.1 mol，列出三段式：
平衡时气体总物质的量为3.8 mol，。的平衡分压为，的平衡分压为，CH3OH的平衡分压为，的平衡分压为，则在题给一定温度下的压强平衡常数；
（3）①升高温度，平衡时的体积分数减小，说明平衡逆向移动，平衡常数减小，；题给反应正向气体分子数减小，若保持温度不变，将m点对应起始反应物置于恒容密闭容器中反应，相当于将恒压条件下的反应减小压强，平衡逆向移动，故平衡时乙醇的体积分数将减小；
②将坐标(7.2，56.2)和(7.5，27.4)代入，得，，解得；题图中对应的直线斜率越大，对应反应的越小，催化效率越高，故比催化剂a更高效的催化剂为b。
9．(1)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=ΔH3+ΔH4-2ΔH2
(2) 75% 4
(3)C
(4)＜
(5)D
(6)Ⅰ
【详解】（1）由盖斯定律可知，③+④-2×②得CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=ΔH3+ΔH4-2ΔH2；
（2）由表格数据可知，10min中后的浓度不再变化，说明反应达到平衡，的浓度为0.5mol/L，则消耗H2的物质的量为3c()=1.5mol/L，H2的平衡转化率==75%；平衡时H2的浓度为2mol/L-1.5mol/L=0.5 mol/L，H2O(g)的平衡浓度为0.5mol/L，CO2(g)的平衡浓度为1mol/L-0.5 mol/L=0.5mol/L，平衡常数K==4；
（3）A．该反应为放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，n(CH3OH)减小，n(CO2)增大，减小，A不符合题意；
B．充入He(g)，使体系压强增大，但反应物和产物的浓度都不改变，反应速率不变，不变，B不符合题意；
C．再充入1molH2，反应速率增大，平衡正向移动，n(CH3OH)增大，n(CO2)减小，增大，C符合题意；
D．将H2O(g)从体系中分离出去，H2O(g)浓度减小，反应速率减小，平衡正向移动，n(CH3OH)增大，n(CO2)减小，增大，D不符合题意；
故选C。
（4）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，H2的浓度增大，平衡正向移动，H2的浓度又减小，再次平衡时H2的物质的量浓度c2，由勒夏特列原理可知，c1＜c2；
（5）A．加入催化剂，平衡不移动，不能提高CO2的转化率，A不符合题意；
B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，但CO2的转化率减小，B不符合题意；
C．通入惰性气体，反应物和产物的浓度都不改变，平衡不移动，不能提高CO2的转化率，C不符合题意；
D．通入H2，平衡正向移动，CO2的转化率增大，D符合题意；
故选D；
（6）达到平衡前，相同时间内CO2的转化率越大，说明催化剂的效果最好，则催化效果最佳的是催化剂Ⅰ。
10．(1)D
(2) 0.8 RTln 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，当温度升高时，以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是等体积反应，反应前后气体分子数相等，发生反应Ⅱ气体平均相对分子质量不变
(3)在该条件下反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
(4)
【详解】（1）A．当时，反应达到平衡，A错误；
B．平衡常数只与温度有关，恒温条件下，平衡常数保持不变，但反应不一定达到平衡，所以平衡常数不再发生变化，反应不一定达到平衡状态， B错误；
C．当反应在恒容条件下进行时，由于反应物和生成物均为气体，混合气体的密度一直保持不变，则混合气体的密度不再发生变化，反应不一定达到平衡，C错误；
D．混合气体中的百分含量保持不变，说明水的浓度不再变化，反应达到平衡，D正确；
故选D。
（2）①平均相对分子质量为16的和的混合气体中，和的物质的量之比为1:2，设加入和的物质的量a mol、2a mol，反应Ⅰ消耗CO2 x mol，反应Ⅱ消耗CO2 y mol，则有，，当CO2转化率达到60%时，反应达到平衡状态，则，这时和的平均相对分子质量为23，此时和的物质的量之比为1:1， 则a-x-y=2a-3x-y，解得x=0.5a，y=0.1a，则CH3OH、H2O、CO2、H2、CO的物质的量分别为0.5a mol、0.6a mol、0.4a mol、0.4a mol、0.1a mol，=20×0.2×0.2=0.8mol·L-1·s-1，故v逆=v正=0.8 mol·L-1·s-1；
②Rlnk=-+C，Ea=TC-RTlnk，ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=Ea正-Ea逆=-RTlnk正+RTlnk逆=RTln；
③反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，当温度升高时，以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是等体积反应，反应前后气体分子数相等，发生反应Ⅱ气体平均相对分子质量不变，故随着温度的逐渐升高，平衡时混合气体的平均相对分子质量几乎又变回16。
（3）由图可知，温度相同时，CH3OH选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：在该条件下反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。
（4）时，，设在时，向容器中加入5molCH3OH（g）使之发生反应a、b，得到n0（C2H4）=1mol，n0（C3H6）=1mol，n0（H2O）=5mol，反应式c可如下列式：
因为，所以2（1-3n）=1+2n，解得n=，所以最终平衡体系中含有1-3n=molC2H4，1+2n=molC3H6，以及5molH2O，则x（C3H6）==，x（C2H4）==，代入Kp=。
11．(1)C
(2) AD
(3)反应开始时，反应Ⅰ中浓度大，生成的速率较快，物质的量分数增大。随着反应继续进行，反应Ⅱ的消耗速率增大，反应Ⅰ生成速率减小，两者速率相等时，出现极大值
(4)
(5)D
【详解】（1）反应为气体分子数减小的反应，且反应为放热反应，故低温高压利于平衡正向移动提高甲醇平衡产率，催化剂改变反应速率不改变平衡移动，故选C；
（2）①A．反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，甲醇的含量增加，故图像中，A正确；
B．由图可知，相同条件下，温度升高甲醇含量减小，则平衡逆向移动，平衡常数减小，且相同温度下平衡常数相同，则A、B、C、D的平衡常数大小关系，B错误；
C．AB甲醇含量相同浓度相同，温度升高则反应速率增大，故反应速率(状态A)(状态B)，C错误；
D．在C点时，甲醇的含量为50%，设一氧化碳、氢气投料分别为1mol、2mol，则：
，a=0.75mol，的转化率为75%，D正确；
故选AD；
②由①分析可知，C点平衡时，、、分别为0.25mol、0.5mol、0.75mol，总的物质的量为1.5mol，则、、分压分别为、、，故C点对应的平衡常数；
（3）反应开始时，反应Ⅰ中浓度大，生成的速率较快，物质的量分数增大；随着反应继续进行，反应Ⅱ的消耗速率增大，反应Ⅰ生成速率减小，两者速率相等时，出现极大值，之后随着反应Ⅱ生成甲醇消耗一氧化碳增加，一氧化碳量减小；
（4）若起始时加入合适的催化剂加快反应Ⅰ的速率，导致反应Ⅰ中生成CO速率更快，由于反应Ⅱ的消耗速率与反应Ⅰ中生成CO速率差别更大，导致CO的极值更大；更大的一氧化碳浓度导致反应Ⅱ反应速率加快，则极值后CO浓度减小速率更快，图像为： ；
（5）A．由图可知，该反应为二氧化碳和氢气在催化剂作用下生成甲烷和水，化学方程式为，A正确；
B．由图可知，通过的结合，在傕化剂表面生成碳酸盐类物质MgOCO2，B正确；
C．中镁、氧、氢化合价分别为+2、-2、+1，则碳元素的化合价为价，C正确；
D．由图可知，该反应过程中没有中间体生成，D错误；
故选D。
12．(1)
(2) mol L min 0.16
(3) M 反应为气体分子数增大的反应，恒压时加入稀有气体导致体积变大，平衡正向移动
(4)
(5)空气中与产物中反应生成，同时惰性的加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，提高异丁烯产率(答出一点即可)
【详解】（1）、、的燃烧热分别为、、，故热化学方程式有 ， ， ，则根据盖斯定律可知，主反应 。
（2）一定条件下，在2 L密闭容器中充入1 mol异丁烷，t min后达到平衡状态，异丁烷的转化率为50%，其中异丁烯的选择性为80%，则主反应中转化的异丁烷的物质的量为( mol，则生成异丁烯的速率 mol L min；
主反应(脱氢反应)平衡后各物质的物质的量分别为： mol， mol， mol，则脱氢反应的平衡常数。
（3）加入其他气体，体系总物质的量增加，异丁烷摩尔分数x减小。随着增加，平衡逆向移动，平衡时x减小：加入稀有气体Ar，对于分子数增加的反应，平衡正向移动，异丁烷转化率增加，平衡时x减小。因此，相同条件下加入稀有气体，平衡时x相对较低。则为曲线M。
（4）由图可知，基元反应ⅲ为分解为异丁烯和 ，故为。
（5）由于空气中与产物中反应生成，同时惰性的加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，因此异丁烷氧化脱氢的方法可以提高异丁烯产率。
13．(1) 放热
(2) A 12
(3) 从左向右 1：2
【详解】（1）由图像可知，反应物总能量高于生成物的总能量，，焓变小于0，则反应为放热反应，答案为放热；
第一步的热化学方程式为 ，第二步的热化学方程式为 ，根据盖斯定律两步相加得到： ，答案为 ；
（2）根据电子流向知，B为负极、A为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以B处通入甲烷，故答案为: B；
甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4 -8e-+ 10OH-=+7H2O，甲烷的物质的量为1.5mol，导线中转移电子的物质的量=1.5mol 8 = 12mol；
（3）Pt电极为负极，电极反应式为CO2+8e- +8H+ = CH4 +2H2O，负极消耗氢离子，正极生成氢离子，氢离子由左向右迁移，正极电极反应式为4H2O-8e-= 2O2↑+8H+，故两极生成的与的体积比为1：2。
14．(1) C 不是氧化还原反应
(2)D＞A＞B＞C
(3) 正 a→b 0.1NA A
【详解】（1）氧化还原反应可设计为原电池，存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应；则C不能设计成原电池，原因是不是氧化还原反应；
（2）第一个装置中电子从A到B，A失去电子，A为负极，金属活动性A＞B；第二个装置中C电极的质量增加，说明B电极上失去电子，则B作正极，金属活动性B＞C；第三个装置中金属D不断溶解，D失去电子，D作负极，金属活动性D＞A；所以金属活动性D＞A＞B＞C；
（3）①原电池中较活泼的金属为负极，相对不活泼的金属为正极；电子由负极流出，经导线流入正极；Zn能与硫酸铜反应，Cu不能，则Zn为负极、Cu为正极。电子由负极流出，经导线流入正极，导线中电子流向为：a→b；
②铜电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，生成Cu物质的量为3.2g÷64g/mol=0.05mol，故转移电子为0.05mol×2=0.1mol，即转移电子数目为0.1NA；
③原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动，故选：A。
15．(1)或
(2) b e 0.00375 g
(3)420℃催化剂活性差，催化效率低，反应速率较慢，脱硝效率降低
(4)
【详解】（1）能垒越大，反应速率越慢。反应历程中反应速率最慢的步骤是势能最大的步骤，即N*+3H*=NH*+2H* 或N*+H*=NH*。
（2）①a．反应从氮气和氢气开始，随着反应进行，氨气的体积分数不断增大，当氨气的体积分数不变时，反应达到了平衡状态，故a不选；b．起始投入的氢气和氮气的物质的量之比为3：1，消耗的氢气和氮气的物质的量之比也为3：1，所以容器中氢气和氮气的物质的量之比一直保持不变，所以当保持不变时，不能说明反应达到了平衡状态，故b选；c．气体平均相对分子质量等于气体总质量除以气体总物质的量，混合气体总质量是不变的，但气体总物质的量是变化的，未平衡前，气体的平均相对分子质量是变量，当气体平均相对分子质量保持不变时，反应达到了平衡状态，故c不选；d．气体密度等于气体总质量除以容器的体积，气体总质量是不变的，由于气体物质的量是变量，所以容器体积在未平衡前是变化的，当气体密度保持不变时，反应达到了平衡状态，故d不选；e．3v(H2)=v(N2)不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应是否达到了平衡状态，故e选；故选be。
②由于起始时，所以起始时氢气的分压是氮气的3倍，则起始时氢气的分压为0.9MPa×，根据图像可知，反应20min达到平衡时氢气的分压为0.9MPa×，所以用氢气表示的速率为=0.00375；根据图像，平衡时氮气、氢气、氨气的分压之比为2：6：1，氨气的分压为0.9MPa×=0.1MPa，所以氮气和氢气的分压分别为0.2MPa和0.6MPa，则该反应的。
③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，相当于在恒压达到平衡后扩大容器体积，则平衡向逆向移动，所以氢气的体积分数会增大，由于扩大了容器体积，各物质浓度降低，所以反应速率减慢，达到平衡所需时间变长，所以达到平衡时 H2的含量符合g点。
（3）该反应使用了催化剂，催化剂有其活性温度，温度过高，可能会导致催化剂失活。420℃催化剂活性差，催化效率低，反应速率较慢，脱硝效率降低。
（4）反应的平衡常数=。
16．(1) 16 b
(2) 0.05 50% b
(3)
【详解】（1）①根据标准摩尔生成焓数据，可知△H=147.4kJ/mol - 29.8kJ/mol=+117.6 kJ/mol，1个分子中含有16个键。
②a：v正(C8H10)=v逆(CO2)，达到动态平衡，a正确；
b：气体密度等于气体总质量除以容器体积，由于质量守恒，所以气体总质量恒不变，容器体积也恒定，故无法判断是否平衡，b错误；
c：这是一个压强增大的反应，根据PV=nRT=RT，当平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，c正确；
d：这是一个压强增大的反应，根据PV=nRT，苯乙烯的体积分数不再变化，则n不在变化，反应达到平衡，d正确；
答案选b；
（2）①，，解得x=1，1mol÷2L÷10min=0.05；乙苯的平衡转化率为×100%=50%；
；
② △H3；△H3=△H1+△H2=117.6 kJ/mol+41.2 kJ/mol=+158.8 kJ/mol；△H3>0是吸热反应，T升高反应正向移动，乙苯的转化率增大，所以横坐标表示温度。P升高反应逆向移动，乙苯的转化率减小，所以P1
17．(1) AC
(2) ＞ c
(3) (或7.32×10-3) 增大 小于
【详解】（1）①由题图可知，步骤c中与作用转化为和，所以步骤c的化学方程式为；
②A．反应自发进行根据△H-T△S＜0判断，只考虑△S＜0，不能判断反应是否自发进行，故A错误；
B．根据题中图示信息，步骤d是*N*NH，步骤e是*NH*NH2，步骤f是*NH2*NH3，则均有N-H键的生成，故B正确；
C．催化剂对反应的始态和终态无影响，只改变活化能，而△H只与始态和终态有关，所以使用催化剂，对△H没有影响，故C错误；
D．由N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH可知，该反应是一个气体体积缩小反应，增大压强，加快反应速率，平衡正向移动，所以加压不仅可加快反应速率，还有利于提高NH3的产量，故D正确；
答案为AC；
（2）①由N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0可知，该反应是放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，平衡时NH3%减小，由图可知，相同条件下，T1条件下平衡时NH3%较低，则T1＞T2；答案为＞；
②增大氢气的浓度，有利于N2的转化，该反应是放热反应，低温有利于N2的转化，则反应物N2的转化率最高的是c；答案为c；
（3）①根据题中数据，设达平衡时氮气的变化量为，列出三段式：
，由题图可知M点平衡时的质量分数为40%，反应过程中气体的总质量不变，所以，解得，反应容器的容积为1.0L，则平衡时，，，M点的平衡常数；
②相同压强下，由于合成氨的反应为放热反应，升高温度不利于反应正向进行，温度越高氨气的产量越低，所以温度大小关系是，则温度由T1调到T2，温度升高时，活化分子百分率增大；平衡时，，即，，升温时，减小，减小，故增大的倍数小于的。
18．(1)Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑
(2)0.001
(3)不是
(4) 冰醋酸中CH3COOH几乎不电离，与Mg反应的只能为CH3COOH分子 0.050 0.10 实验V与实验Ⅵc(CH3COOH)几乎一致，初始c(H+)约为实验Ⅵc(H+)100倍左右，但速率差异不大；pH=5时实验V与实验Ⅵc(H+)相同，c(CH3COOH)约为实验Ⅵc(CH3COOH)的一半，速率差异较大，则证明CH3COOH是与Mg反应的主要微粒
【详解】（1）镁与CH3COOH反应生成醋酸镁和氢气，离子方程式为Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑。故答案为：Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑；
（2）CH3COOH CH3COO-+H+，实验ⅡCH3COOH溶液的c(H+)≈ mol·L-1=0.001mol·L-1。故答案为：0.001；
（3）由图1可知起始阶段Ⅱ的速率远大于Ⅲ，但图2表明起始阶段Ⅱ的pH大于Ⅲ，对比Ⅱ、ⅡI反应的初始阶段可以看出，c(H+)不是(填“是“或”不是“)产生气体速率差异的主要因素。故答案为：不是；
（4）①实验Ⅳ可以证明CH3COOH分子可以与Mg直接反应的理由是冰醋酸中CH3COOH几乎不电离，与Mg反应的只能为CH3COOH分子。故答案为：冰醋酸中CH3COOH几乎不电离，与Mg反应的只能为CH3COOH分子；
②pH均为5时，c(CH3COOH)-= ==，V中0.1mol/L-=，=0.050mol·L－1，同理Ⅵ溶液中，=0.1mol/L，V和Ⅵ溶液中CH3COOH分子浓度分别约为0.1mol·L－1- 0.050mol/L=0.050mol/L和0.20mol·L－1-0.10mol·L－1 =0.10mol/L，对比实验V和Ⅵ，可以证明与Mg反应的主要微粒为CH3COOH分子，其理由是实验V与实验Ⅵc(CH3COOH)几乎一致，初始c(H+)约为实验Ⅵc(H+)100倍左右，但速率差异不大；pH=5时实验V与实验Ⅵc(H+)相同，c(CH3COOH)约为实验Ⅵc(CH3COOH)的一半，速率差异较大，则证明CH3COOH是与Mg反应的主要微粒。故答案为：0.050；0.10；实验V与实验Ⅵc(CH3COOH)几乎一致，初始c(H+)约为实验Ⅵc(H+)100倍左右，但速率差异不大；pH=5时实验V与实验Ⅵc(H+)相同，c(CH3COOH)约为实验Ⅵc(CH3COOH)的一半，速率差异较大，则证明CH3COOH是与Mg反应的主要微粒。
