研究C、N元素的单质及化合物的有效利用对工业生产有重要意义。请回答下列问题：
(1)合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示：
2NH3(g) △H=_______ 。
(2)氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：
I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ∆H=-906kJ∙mol−1
II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ∆H=-126kJ∙mol−1
将固定比例NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图所示。_______ 。
②高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为_______ (填选项字母)。
A.催化剂活性降低 B.平衡常数减小
C.反应活化能增大 D.氨气溶于水
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a：CH4+CO22CO+2H2，同时发生副反应b：CO2+H2CO+H2O，T℃时，在恒压容器中，通入2molCH4和1molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则反应a的压强平衡常数Kp= _______ (用含P和P0的计算式表示，已知分压=总压×物质的量分数)
(4)某恒温条件下，CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的平衡常数K=1.5mol/L，在此温度下，CO2又有部分分解成CO，即2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，若将5molCaCO3装入1L真空容器中，当达到平衡时气体中O2的物质的量分数为20%，则此时CaO的物质的量为_______ 。
(5)利用“合成气”合成甲醇后，脱水制得二甲醚。反应为：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H经查阅资料，在一定范围内，上述反应化学平衡常数与热力学温度存在如下关系：lnKc=-2.205+
。其速率方程为：v正=k正·c2(CH3OH)，v逆=k逆·c(CH3OCH3)·c(H2O)，k正、K逆为速率常数，且影响外因只有温度。
①反应达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_______ k逆增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
②500K下，在密闭容器中加入一定量甲醇CH3OH，反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为_______ (埴标号)
A.
B.
C.
D.无法确定
(1)合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示：
2NH3(g) △H=(2)氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：
I.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) ∆H=-906kJ∙mol−1II.4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) ∆H=-126kJ∙mol−1将固定比例NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图所示。
②高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为
A.催化剂活性降低 B.平衡常数减小
C.反应活化能增大 D.氨气溶于水
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a：CH4+CO2
2CO+2H2，同时发生副反应b：CO2+H2CO+H2O，T℃时，在恒压容器中，通入2molCH4和1molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则反应a的压强平衡常数Kp= (4)某恒温条件下，CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)的平衡常数K=1.5mol/L，在此温度下，CO2又有部分分解成CO，即2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，若将5molCaCO3装入1L真空容器中，当达到平衡时气体中O2的物质的量分数为20%，则此时CaO的物质的量为(5)利用“合成气”合成甲醇后，脱水制得二甲醚。反应为：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H经查阅资料，在一定范围内，上述反应化学平衡常数与热力学温度存在如下关系：lnKc=-2.205+。其速率方程为：v正=k正·c2(CH3OH)，v逆=k逆·c(CH3OCH3)·c(H2O)，k正、K逆为速率常数，且影响外因只有温度。①反应达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数
②500K下，在密闭容器中加入一定量甲醇CH3OH，反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为
A.
B. C. D.无法确定
更新时间：2022-04-08 17:13:50
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【推荐1】近年来利用限域催化原理高选择性地将合成气直接制乙烯、丙烯等低碳烯烃工业，因具有流程短、能耗和煤耗低的优势，是目前煤制烯烃过程的一个研究热点。请回答下列问题：
(1)已知合成气制乙烯的热化学方程式为：2CO(g)＋4H2(g)
C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH = –231 kJ/mol
已知相关化学键的键能如下表所示，则表中的x=___________ 。
(2)新型Fe基复合催化剂高效抑制CO2生成，实现水煤气直接制取烯烃，原理如图所示。下列说法正确的是
(3)在容积为1 L的密闭容器中以2∶1充入H2和 CO，在一定条件下发生反应：2CO(g)＋4H2(g) C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH = –231 kJ/mol，CO的平衡转化率与温度的关系如图所示。
比较：P1___________ P2，M点的正反应速率___________ N点的逆反应速率。(填“＞”“＜”或“=”)
(4)某温度下，往体积为1 L的刚性容器中加入1 mol CO、2mol H2，在催化剂的作用下发生如下两个反应：
Ⅰ. 2CO(g)＋4H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g)；
Ⅱ． 3CO(g)＋6H2(g)C3H6(g)＋3H2O(g)
达到平衡时C2H4的体积分数为
，CO的转化率为80%，则C2H4的选择性为___________ 。(
)。反应Ⅰ的平衡常数K=___________ 。
(5)在常压、450℃、H2∶CO为2∶1的条件下，反应空速对CO转化率和乙烯选择性的影响如下图所示。已知：反应空速是指一定条件下，单位时间单位体积催化剂处理的气体量。
分析随着反应空速的增加，乙烯的选择性先升高后降低的原因是___________ 。
(6)在常压、H2：CO为2：1的条件下，经过相同反应时间(未达平衡)测得如下实验数据：
表中数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO转化为乙烯的选择性有显著的影响，其原因是______ 。
(1)已知合成气制乙烯的热化学方程式为：2CO(g)＋4H2(g)
C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH = –231 kJ/mol已知相关化学键的键能如下表所示，则表中的x=
| 化学键 | C≡O | H‒H | H‒O | C=C | C‒H |
| 键能/ KJ•mol-1 | x | 436 | 465 | 615 | 413 |
| A．该方法主要利用了催化剂改变反应活化能 |
| B．水煤气制取乙烯的反应中有极性键、非极性键的断裂和生成 |
| C．CO2分子和与乙烯分子空间构型相同 |
| D．与传统方法相比，该方法中反应的焓变小，产率高 |
C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH = –231 kJ/mol，CO的平衡转化率与温度的关系如图所示。比较：P1
(4)某温度下，往体积为1 L的刚性容器中加入1 mol CO、2mol H2，在催化剂的作用下发生如下两个反应：
Ⅰ. 2CO(g)＋4H2(g)
C2H4(g)＋2H2O(g)；Ⅱ． 3CO(g)＋6H2(g)
C3H6(g)＋3H2O(g)达到平衡时C2H4的体积分数为
，CO的转化率为80%，则C2H4的选择性为)。反应Ⅰ的平衡常数K=(5)在常压、450℃、H2∶CO为2∶1的条件下，反应空速对CO转化率和乙烯选择性的影响如下图所示。已知：反应空速是指一定条件下，单位时间单位体积催化剂处理的气体量。
分析随着反应空速的增加，乙烯的选择性先升高后降低的原因是
(6)在常压、H2：CO为2：1的条件下，经过相同反应时间(未达平衡)测得如下实验数据：
| T(℃) | 催化剂 | CO转化率(%) | 乙烯选择性(%) |
| 450 | Fe-Mo-cat | 23.5 | 46.3 |
| 450 | Fe基复合催化剂 | 33.8 | 26.8 |
| 450 | 碳纳米管限域催化 | 43.5 | 58.2 |
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【推荐2】研究表明：丰富的CO2可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)枯竭危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例，该过程分两步进行：
第一步：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.3kJ·mol-1
第二步：2CO(g)+4H2(g)=C2H4(g)+2H2O(g) ΔH=-210.5kJ·mol-1
①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为___ 。
②一定条件下的密闭容器中，上述反应达到平衡后，要加快反应速率并提高CO2的转化率，可以采取的措施是___ (填字母)。
A.减小压强 B.增大H2浓度 C.加入适当催化剂 D.分离出水蒸气
(2)另一种方法是将CO2和H2在催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气。现在10L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示：
①能判断该反应达到化学平衡状态的是___ 
填字母
。
a.c(H2)：c(CH3OH)=3：1 b.容器内氢气的体积分数不再改变
c.容器内气体的密度不再改变 d.容器内压强不再改变
②上述反应的ΔH___ 0(填“>”或“<”)，图中压强P1___ P2(填“>”或“<”)。
③经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的
，则Q点H2的转化率为___ 。
④N点时，该反应的平衡常数K=___ (计算结果保留两位小数)。
(3)工业生产中应用：COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) ΔH<0。某温度时，用活性α—Al2O3作催化剂，在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[
]的转化关系如图甲所示。其他条件相同时，改变反应温度，测得一定时间内COS的水解转化率如图乙所示：
①该反应的最佳条件为：投料比[]=___ ，温度___ 。
②P点对应的平衡常数为___ 。(保留小数点后2位)
③当温度升高到一定值后，发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低；猜测可能的原因是___ 。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例，该过程分两步进行：
第一步：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.3kJ·mol-1
第二步：2CO(g)+4H2(g)=C2H4(g)+2H2O(g) ΔH=-210.5kJ·mol-1
①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为
②一定条件下的密闭容器中，上述反应达到平衡后，要加快反应速率并提高CO2的转化率，可以采取的措施是
A.减小压强 B.增大H2浓度 C.加入适当催化剂 D.分离出水蒸气
(2)另一种方法是将CO2和H2在催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气。现在10L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示：①能判断该反应达到化学平衡状态的是
填字母。a.c(H2)：c(CH3OH)=3：1 b.容器内氢气的体积分数不再改变
c.容器内气体的密度不再改变 d.容器内压强不再改变
②上述反应的ΔH
③经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的
，则Q点H2的转化率为④N点时，该反应的平衡常数K=
(3)工业生产中应用：COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2S(g) ΔH<0。某温度时，用活性α—Al2O3作催化剂，在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[]的转化关系如图甲所示。其他条件相同时，改变反应温度，测得一定时间内COS的水解转化率如图乙所示：①该反应的最佳条件为：投料比[
]=②P点对应的平衡常数为
③当温度升高到一定值后，发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低；猜测可能的原因是
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(0.15)
【推荐3】氮硫的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。
（1）2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H的反应机理和各基元反应（基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应）的活化能为：
2NO(g)
N2O2(g)E1=82kJ·mol－1v=k1c2(NO)
N2O2(g)
2NO(g)E-1=205kJ·mol－1v=k－1c(N2O2)
N2O2(g)＋O2(g)
2NO2(g)E2=82kJ·mol－1v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)
N2O2(g)＋O2(g)E－2=72kJ·mol－1v=k－2c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=______ kJ•mol-1，平衡常数K与上述反应速率常数k1、k-1、k2、k-2的关系式为K=_______ ；
②某温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率常数k=8.8×10-2L2•mol-2•s-1，当反应物浓度都是0.05mol•L-1时，反应的速率是__________________ mol•L-1•s-1；若此时缩小容器的体积，使气体压强增大为原来的2倍，则反应速率增大为之前的______ 倍。
（2）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图1所示。在V2O5存在时，该反应的机理为：V2O5+SO2
2VO2+SO3(快)4VO2+O22V2O5(慢)
下列说法正确的是___________
A．反应速率主要取决于V2O5的质量
B．VO2是该反应的催化剂
C．逆反应的活化能大于198kJ/mol
D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率
（3）某研究小组研究T1℃、T2℃时，氮硫的氧化物的转化：NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)中lgP(NO2)和lgP(SO3)关系如图2所示，实验初始时体系中的P(NO2)和P(SO2)相等、P(NO)和P(SO3)相等。
①根据题意可知：T1______ T2（填“＞”“＜”或者“=”）,理由是___________________ 。
②由平衡状态a到b，改变的条件是__________________ 。
（4）工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图3所示。
①过程2的离子方程式_______________________________ 。
②Ca(C1O)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是________________ 。
（1）2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H的反应机理和各基元反应（基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应）的活化能为：
2NO(g)
N2O2(g)E1=82kJ·mol－1v=k1c2(NO)N2O2(g)
2NO(g)E-1=205kJ·mol－1v=k－1c(N2O2)N2O2(g)＋O2(g)
2NO2(g)E2=82kJ·mol－1v=k2c(N2O2)·c(O2)2NO2(g)
N2O2(g)＋O2(g)E－2=72kJ·mol－1v=k－2c2(NO2)①2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)△H=②某温度下反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的速率常数k=8.8×10-2L2•mol-2•s-1，当反应物浓度都是0.05mol•L-1时，反应的速率是（2）2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)反应过程中能量变化如图1所示。在V2O5存在时，该反应的机理为：V2O5+SO22VO2+SO3(快)4VO2+O22V2O5(慢)下列说法正确的是
A．反应速率主要取决于V2O5的质量
B．VO2是该反应的催化剂
C．逆反应的活化能大于198kJ/mol
D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率
（3）某研究小组研究T1℃、T2℃时，氮硫的氧化物的转化：NO2(g)+SO2(g)
NO(g)+SO3(g)中lgP(NO2)和lgP(SO3)关系如图2所示，实验初始时体系中的P(NO2)和P(SO2)相等、P(NO)和P(SO3)相等。①根据题意可知：T1
②由平衡状态a到b，改变的条件是
（4）工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收SO2。为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。催化过程如图3所示。
①过程2的离子方程式
②Ca(C1O)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是
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解题方法
【推荐1】含氮污染物的有效去除和资源的充分利用是重要研究课题，回答下列问题：
(1)利用工业尾气NO2与O3反应制备新型硝化剂N2O5，过程涉及以下反应：
Ⅰ.2O3(g)=3O2(g)△H1 平衡常数为K1
Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H2 平衡常数为K2
Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)△H3平衡常数为K3
平衡常数K与温度T的函数关系为
、
、
，其中x、y、z为常数。
①K1=________ (用含K2、K3的等式表示)。
②反应△H2________ 0 (填＞或＜)，反应Ⅰ________ (填“高温“、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
③平衡常数与温度的函数关系式和②中一致，则
的取值范围是________ 。(填序号)
A.＜-2 B.-2～0 C.0～2 D.＞2
(2)NH3与O2作用分别生成N2、NO和N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去，将一定比例的NH3和N2的混合气体以一定的流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性
与温度的关系如图所示。
①其他条件不变，在175～300℃范围内升高温度，出口处氮氧化合物的含量____ (填“增大”或“减小“)。
②综合上述信息，需研发________ (填“高温“或“低温“)下N2选择性和催化效果更高的催化剂，能更有效除去尾气中的NH3。
(3)在催化剂条件下发生反应：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO对环境的污染。为探究温度对该反应的影响，实验初始体系中气体分压p(CO)=p(NO)且p(CO2)=2p(N2)，测得反应体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。
200℃时，该反应的化学平衡常数Kp=_______ (kPa)-1[Kp表示平衡常数计算表达式中用分压代替浓度计算所得的值]，该反应的△H_________ 0(填“＞“或“＜“)。
(1)利用工业尾气NO2与O3反应制备新型硝化剂N2O5，过程涉及以下反应：
Ⅰ.2O3(g)=3O2(g)△H1 平衡常数为K1
Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H2 平衡常数为K2
Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)△H3平衡常数为K3
平衡常数K与温度T的函数关系为
、、，其中x、y、z为常数。①K1=
②反应△H2
③平衡常数与温度的函数关系式和②中一致，则
的取值范围是A.＜-2 B.-2～0 C.0～2 D.＞2
(2)NH3与O2作用分别生成N2、NO和N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去，将一定比例的NH3和N2的混合气体以一定的流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性
与温度的关系如图所示。①其他条件不变，在175～300℃范围内升高温度，出口处氮氧化合物的含量
②综合上述信息，需研发
(3)在催化剂条件下发生反应：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO对环境的污染。为探究温度对该反应的影响，实验初始体系中气体分压p(CO)=p(NO)且p(CO2)=2p(N2)，测得反应体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。
| 时间/min | 0 | 30 | 60 | 120 | 180 | |
| 200℃ | CO的分压/kPa | 4 | 8.8 | 13 | 20 | 20 |
| N2的分压/kPa | 48 | 45.6 | 43.5 | 40 | 40 | |
| 300℃ | CO的分压/kPa | 100 | 69.0 | 48 | 48 | 48 |
| N2的分压/kPa | 10 | 25.5 | 36 | 36 | 36 | |
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解题方法
【推荐2】人体内的血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb)均可结合
，血红蛋白(Hb)与结合的过程存在如下反应：
①
②
③
回答下列问题：
(1)___________ 0(填“>”“<”)，___________ (用、表示)
(2)科研人员仅对于反应①进行模拟研究发现，37℃，pH=7.4时氧气分压
与达到平衡时
与的结合度α(转化率)的关系如图1所示，当pH=7.6时对应的曲线应为___________ (在下图中绘出)。
(3)已知：气液平衡体系中，例如
平衡常数表达式为：
。则37℃，pH=7.4时，反应①的平衡常数为___________ 
(4)高压氧舱常用于CO中毒治疗。若控制氧分压为80kPa，则37℃，pH=7.4时，达到平衡时与氧气的结合度α(转化率)为___________ %(保留一位小数)。
(5)血液中还同时存在反应④：
，则氧分压___________ (填“高”或“低”)有利于
排出体外。
(6)血液向肌肉细胞输送氧气时还存在反应⑤：
，由
向肌肉细胞快速提供氧气。正常人Mb含量为
，Hb含量为
。下列说法正确的是___________。
，血红蛋白(Hb)与结合的过程存在如下反应：①
②
③
回答下列问题：
(1)
、表示)(2)科研人员仅对于反应①进行模拟研究发现，37℃，pH=7.4时氧气分压
与达到平衡时与的结合度α(转化率)的关系如图1所示，当pH=7.6时对应的曲线应为(3)已知：气液平衡体系中，例如
平衡常数表达式为：。则37℃，pH=7.4时，反应①的平衡常数为(4)高压氧舱常用于CO中毒治疗。若控制氧分压为80kPa，则37℃，pH=7.4时，达到平衡时
与氧气的结合度α(转化率)为(5)血液中还同时存在反应④：
，则氧分压排出体外。(6)血液向肌肉细胞输送氧气时还存在反应⑤：
，由向肌肉细胞快速提供氧气。正常人Mb含量为，Hb含量为。下列说法正确的是___________。| A．Hb结合氧气的能力强于Mb |
| B．高氧分压下，血液中浓度增加 |
| C．高海拔居民体内Mb的含量偏高 |
| D．肌肉细胞中Mb浓度不变时，氧气运输达平衡 |
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解题方法
【推荐3】(一)CO2与人类息息相关。近年来，为了缓解温室效应，CO2的资源化利用是化学研究热点之一。科学家提出了多种回收和利用CO2的方案。
(1)已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) △H1=-127.4kJ/mol
②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) △H2=-131.5kJ/mol
则：反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) △H3=_______ kJ/mol。
(2)利用CO2制备CH4可以实现变废为宝，300℃时，向2L恒容密闭容器中充入2molCO2和8molH2发生反应： CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+ 2H2O(g) △H4，混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示，回答下列问题：
①下列说法正确的是_______
A．容器内密度不变，说明反应达到平衡状态
B．容器内压强不变，说明反应达到平衡状态
C．断开2molC=O键的同时断开4molC-H键，说明反应达到平衡状态
D．300℃时，向平衡后的容器中再充入2molCO2和8molH2，重新达到平衡时CH4的浓度小于1.6mol/L
②从反应开始到10min，H2的平均反应速率v(H2)=_______
③300℃时，反应的平衡常数K=_______
④500℃该反应达到平衡时，上述容器中有1.6molCO2、2.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O。则△H4_______ 0(填“>”“＜”或“=”)
(二)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是
的催化氧化：
。回答下列问题：
(3)当
和
起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，平衡转化率
随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的
=____
(4)研究表明，催化氧化的反应速率方程为：
，式中：
为反应速率常数，随温度t升高而增大；为平衡转化率，
为某时刻转化率，
为常数。在
时，将一系列温度下的
值代入上述速率方程，得到
曲线，如图所示。曲线上
最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度
。
时，逐渐提高；
后，逐渐下降。原因是__________
(1)已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) △H1=-127.4kJ/mol
②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) △H2=-131.5kJ/mol
则：反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) △H3=
(2)利用CO2制备CH4可以实现变废为宝，300℃时，向2L恒容密闭容器中充入2molCO2和8molH2发生反应： CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+ 2H2O(g) △H4，混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示，回答下列问题：①下列说法正确的是
A．容器内密度不变，说明反应达到平衡状态
B．容器内压强不变，说明反应达到平衡状态
C．断开2molC=O键的同时断开4molC-H键，说明反应达到平衡状态
D．300℃时，向平衡后的容器中再充入2molCO2和8molH2，重新达到平衡时CH4的浓度小于1.6mol/L
②从反应开始到10min，H2的平均反应速率v(H2)=
③300℃时，反应的平衡常数K=
④500℃该反应达到平衡时，上述容器中有1.6molCO2、2.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O。则△H4
(二)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是
的催化氧化：。回答下列问题：(3)当
和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，平衡转化率随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的=(4)研究表明，
催化氧化的反应速率方程为：，式中：为反应速率常数，随温度t升高而增大；为平衡转化率，为某时刻转化率，为常数。在时，将一系列温度下的值代入上述速率方程，得到曲线，如图所示。曲线上最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。时，逐渐提高；后，逐渐下降。原因是
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【推荐1】将
和两种气体转化为合成气(
和CO)，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应
___________ 。(用、
表示)
(2)密闭恒容条件下，反应Ⅱ达到平衡的标志是___________ 。
A．每消耗
的同时消耗
B．CO的分压不再发生变化
C．气体平均分子量不再发生变化
D．气体密度不再发生变化
E．
比值不再发生变化
(3)一定温度下，维持压强
，向一密闭容器中通入等物质的量的和
发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为
，
，其中
、
分别为正、逆反应的速率常数，则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数
___________ (用、表示)；另
与
的关系如图所示，①、②、③、④四条直线中，表示反应Ⅱ
的是___________ (填序号)；达到平衡时，测得的转化率为60%，且体系中
，以物质的分压表示的反应Ⅰ的平衡常数
___________ 。(用含的代数式表示)
(4)日本政府于2023年8月24日下午一点启动福岛核污染废水排海，引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀[U(Ⅵ)]可以通过电化学还原法处理，U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的电化学装置如图所示：
阴极发生的反应为：
阴极区溶液中发生反应：
、
①阴极上发生的副反应为：___________ 。
②阴极区溶液中加入
的目的是___________ 。
③电还原处理+6价的铀[U(Ⅵ)]转移
，阴极区
减少___________ mol。
和两种气体转化为合成气(和CO)，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应：Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应
、表示)(2)密闭恒容条件下，反应Ⅱ达到平衡的标志是
A．每消耗
的同时消耗B．CO的分压不再发生变化
C．气体平均分子量不再发生变化
D．气体密度不再发生变化
E．
比值不再发生变化(3)一定温度下，维持压强
，向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数，则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数、表示)；另与的关系如图所示，①、②、③、④四条直线中，表示反应Ⅱ的是的转化率为60%，且体系中，以物质的分压表示的反应Ⅰ的平衡常数的代数式表示) (4)日本政府于2023年8月24日下午一点启动福岛核污染废水排海，引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀[U(Ⅵ)]可以通过电化学还原法处理，U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的电化学装置如图所示：
阴极发生的反应为：
阴极区溶液中发生反应：
、①阴极上发生的副反应为：
②阴极区溶液中加入
的目的是③电还原处理+6价的铀[U(Ⅵ)]转移
，阴极区减少
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
【推荐2】我国承诺2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。采取高效经济性的捕集及利用具有重要意义。在传统钉配合物催化作用下加氢合成甲酸发生反应I，同时还伴有反应II发生。
I．
II．
回答下列问题：
(1)①相关物质的化学键键能数据如下表所示：则
___________ 。
②已知：298K时，(g)、(g)、
(g)和CO(g)相对能量分别为-393
、0、-242和-110，则
___________ 。
(2)向容积均为1L的三个恒容密闭容器(I、II、III)中，均投入2mol和2mol，在不同温度下发生上述反应。反应10min时测得各容器内的物质的量如图所示。
①I、II、III容器中反应I的平衡常数分别表示为
、
、
，则、、之间的大小关系为___________ 。
②容器III中n()高于容器II的原因是___________ 。
③若容器III起始压强为200kPa，10min时还测得容器II中
，则10min内的平均反应速率
___________ 
，反应Ⅰ的标准平衡常数
___________ 。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应
，
其中
，
、
、
、
为各组分的平衡分压)。
(3)向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol和2mol，若只发生反应II，达到平衡时，的体积分数为A，再充入1molCO和1mol(g)，一段时间后再次平衡，的体积分数为B，则A___________ B(填“＞”、“＜”或“=”)。
捕集及利用具有重要意义。在传统钉配合物催化作用下加氢合成甲酸发生反应I，同时还伴有反应II发生。I．
II．
回答下列问题：
(1)①相关物质的化学键键能数据如下表所示：则
| 化学键 | H-H | C-O | H-O | C-H |  |  |
| E/() | 436 | 343 | 465 | 413 | 745 | a |
②已知：298K时，
(g)、(g)、(g)和CO(g)相对能量分别为-393、0、-242和-110，则(2)向容积均为1L的三个恒容密闭容器(I、II、III)中，均投入2mol
和2mol，在不同温度下发生上述反应。反应10min时测得各容器内的物质的量如图所示。①I、II、III容器中反应I的平衡常数分别表示为
、、，则、、之间的大小关系为②容器III中n(
)高于容器II的原因是③若容器III起始压强为200kPa，10min时还测得容器II中
，则10min内的平均反应速率，反应Ⅰ的标准平衡常数，其中，、、、为各组分的平衡分压)。(3)向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol
和2mol，若只发生反应II，达到平衡时，的体积分数为A，再充入1molCO和1mol(g)，一段时间后再次平衡，的体积分数为B，则A
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
【推荐3】炼油厂常将裂解产生的其它烯烃加氢，对产物再次裂解以提高乙烯产量。相关加成反应如下：
①
(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g) △H1
②
(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g) △H2
(1)已知反应①、反应②平衡常数K1、K2如下，下列叙述正确的是____ ；
A．△H1＞0；△H2＜0
B．反应①、反应②都是丁烯加氢，所以△H1=△H2
C．相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率
D．从平衡常数推测，相同条件下反应②的反应速率很大，反应①的反应速率很小
(2)2-丁烯的顺、反异构转换过程的△H=_______ (用△H1、△H2表示)
(g) 
(g) 
△H
(3)在一定温度下，将等物质的量的反式2-丁烯和H2充入2L密闭容器中，发生反应②，容器内各物质浓度如图所示：
①前10分钟，平均反应速率v(H2)为______ mol·L-1·min-1
②该温度下，此反应平衡常数K=_______ (平衡常数不用写单位)
(4)已知表示H2和CH3CH2CH3标准燃烧热的热化学方程式为：
①H2(g)+
O2(g)H2O(l) △H=－285.8kJ•mol-1
②CH3CH2CH3(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) △H=－2215kJ•mol-1
丙烯加成反应的热化学方程式为：
③CH3CH=CH2(g)+H2(g)CH3CH2CH3(g) △H=－125.4kJ•mol-1
则表示CH3CH=CH2标准燃烧热的热化学方程式为__________________ 。
①
(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g) △H1②
(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g) △H2(1)已知反应①、反应②平衡常数K1、K2如下，下列叙述正确的是
| 温度（℃） | 300 | 320 | 340 |
| K1 | 4.8×10-4 | 2.5×10-4 | 1.3×10-4 |
| K2 | 8.4×105 | 3.5×103 | 1.6×103 |
B．反应①、反应②都是丁烯加氢，所以△H1=△H2
C．相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率
D．从平衡常数推测，相同条件下反应②的反应速率很大，反应①的反应速率很小
(2)2-丁烯的顺、反异构转换过程的△H=
(g) (g) △H(3)在一定温度下，将等物质的量的反式2-丁烯和H2充入2L密闭容器中，发生反应②，容器内各物质浓度如图所示：
①前10分钟，平均反应速率v(H2)为
②该温度下，此反应平衡常数K=
(4)已知表示H2和CH3CH2CH3标准燃烧热的热化学方程式为：
①H2(g)+
O2(g)H2O(l) △H=－285.8kJ•mol-1②CH3CH2CH3(g)+5O2(g)
3CO2(g)+4H2O(l) △H=－2215kJ•mol-1丙烯加成反应的热化学方程式为：
③CH3CH=CH2(g)+H2(g)
CH3CH2CH3(g) △H=－125.4kJ•mol-1则表示CH3CH=CH2标准燃烧热的热化学方程式为
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】“2030年前碳达峰，2060年前实现碳中和”定调国家级绿色发展战略。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
(1)将
催化重整为可用的化学品，对改善环境意义重大。
①在体积为
的刚性容器中进行“合成气催化重整”，反应的化学方程式为
。当投料比，
时，
的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。压强
_______ (填“>”“<”或“=”，下同)
；当温度为
、压强为时，a点时的v(逆)_______ v(正)。
②在
密闭容器中，充入不同
，的原料气体，控制温度700℃，发生反应
，请在如图中画出
在混合气体中的平衡体积分数随递增的变化趋势。______
(2)由合成甲醇是资源化利用的重要方法。研究表明在催化剂作用下和
可发生反应：
①投料比相同，在不同温度和不同压强下和合成甲醇时，的平衡转化率如图1所示。已知温度
，则该反应自发进行的条件是_______
②温度为T时，向
恒容密闭容器中充入和的混合气体
，此时容器内压强为4p，两种气体的平衡转化率α与起始时
的关系如图2所示。图2中的平衡转化率与的关系可用曲线_______ (填“
”或“
”)表示。该温度下，此反应的平衡常数
_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。
容易得到的副产物有和
，其中相对较多的副产物为_______ ；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_______ (填字母)的能量变化。
A.
B.
C.
D.
(3)我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图所示。电解过程中，电解质溶液中向_______ (填“石墨1”或“石墨2”)电极迁移，石墨1上发生的电极反应式为_______
(1)将
催化重整为可用的化学品，对改善环境意义重大。①在体积为
的刚性容器中进行“合成气催化重整”，反应的化学方程式为。当投料比，时，的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。压强；当温度为、压强为时，a点时的v(逆)②在
密闭容器中，充入不同，的原料气体，控制温度700℃，发生反应，请在如图中画出在混合气体中的平衡体积分数随递增的变化趋势。(2)由
合成甲醇是资源化利用的重要方法。研究表明在催化剂作用下和可发生反应：①投料比相同，在不同温度和不同压强下
和合成甲醇时，的平衡转化率如图1所示。已知温度，则该反应自发进行的条件是②温度为T时，向
恒容密闭容器中充入和的混合气体，此时容器内压强为4p，两种气体的平衡转化率α与起始时的关系如图2所示。图2中的平衡转化率与的关系可用曲线”或“”)表示。该温度下，此反应的平衡常数③采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现
电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。容易得到的副产物有
和，其中相对较多的副产物为A.
B.C.
D.(3)我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径，大大提高了甲醇的产率，原理如图所示。电解过程中，电解质溶液中
向
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】人体内的血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb)均可结合，血红蛋白(Hb)与结合的过程存在如下反应：
①
②
③
回答下列问题：
(1)___________ 0(填“>”“<”)，___________ (用、表示)
(2)科研人员仅对于反应①进行模拟研究发现，37℃，pH=7.4时氧气分压与达到平衡时与的结合度α(转化率)的关系如图1所示，当pH=7.6时对应的曲线应为___________ (在下图中绘出)。
(3)已知：气液平衡体系中，例如平衡常数表达式为：。则37℃，pH=7.4时，反应①的平衡常数为___________
(4)高压氧舱常用于CO中毒治疗。若控制氧分压为80kPa，则37℃，pH=7.4时，达到平衡时与氧气的结合度α(转化率)为___________ %(保留一位小数)。
(5)血液中还同时存在反应④：，则氧分压___________ (填“高”或“低”)有利于排出体外。
(6)血液向肌肉细胞输送氧气时还存在反应⑤：，由向肌肉细胞快速提供氧气。正常人Mb含量为，Hb含量为。下列说法正确的是___________。
，血红蛋白(Hb)与结合的过程存在如下反应：①
②
③
回答下列问题：
(1)
、表示)(2)科研人员仅对于反应①进行模拟研究发现，37℃，pH=7.4时氧气分压
与达到平衡时与的结合度α(转化率)的关系如图1所示，当pH=7.6时对应的曲线应为(3)已知：气液平衡体系中，例如
平衡常数表达式为：。则37℃，pH=7.4时，反应①的平衡常数为(4)高压氧舱常用于CO中毒治疗。若控制氧分压为80kPa，则37℃，pH=7.4时，达到平衡时
与氧气的结合度α(转化率)为(5)血液中还同时存在反应④：
，则氧分压排出体外。(6)血液向肌肉细胞输送氧气时还存在反应⑤：
，由向肌肉细胞快速提供氧气。正常人Mb含量为，Hb含量为。下列说法正确的是___________。| A．Hb结合氧气的能力强于Mb |
| B．高氧分压下，血液中浓度增加 |
| C．高海拔居民体内Mb的含量偏高 |
| D．肌肉细胞中Mb浓度不变时，氧气运输达平衡 |
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】利用γ-丁内酯
制备1，4-丁二醇
，反应过程中伴有生成四氢呋喃
和1-丁醇
的副反应，涉及反应如下：氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题：
(1)以
或
为初始原料，在
的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以
为原料，体系向环境放热
，转化率为α；以为原料，体系从环境吸热
，转化率为
。忽略副反应，反应Ⅰ焓变
_______ 
与的数学关系为_______ 。
(2)初始条件同上。
表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，
和
随时间t变化关系如图1所示。实验测得
，则图中表示初始反应物为_______ (填“”或“”)时的变化关系；反应Ⅰ平衡常数
_______ 
(保留两位有效数字)。以为原料时，
时刻
_______ ，产率=_______ (保留两位有效数字)。
三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，反应物的转化率随时间t变化关系如图2所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，对应条件
的是_______ (填代号)；与曲线b相比，曲线c达到平衡所需时间更长，原因是_______ 。
制备1，4-丁二醇，反应过程中伴有生成四氢呋喃和1-丁醇的副反应，涉及反应如下：
氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题：(1)以
或为初始原料，在的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以为原料，体系向环境放热，转化率为α；以为原料，体系从环境吸热，转化率为。忽略副反应，反应Ⅰ焓变与的数学关系为(2)初始条件同上。
表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图1所示。实验测得，则图中表示初始反应物为”或“”)时的变化关系；反应Ⅰ平衡常数(保留两位有效数字)。以为原料时，时刻产率=
三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，反应物的转化率随时间t变化关系如图2所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，对应条件的是
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