高纯硅用途广泛，
是制备高纯硅的主要原料，制备主要有以下工艺。
Ⅰ.热氢化法：在1200~1400℃、0.2~0.4MPa条件下，
和
在热氢化炉内反应。
(1)已知热氢化法制有两种反应路径，反应进程如图所示是，该过程更优的路径是___________ (填“a”或“b”)。
Ⅱ.氯氢化法：反应原理为
。
(2)在恒温恒容条件下，该反应达到化学平衡状态，下列说法正确的是___________ 。
A．HCl、和的物质的量浓度之比为3：1：1
B．向体系中充入HCl，反应速率增大，平衡常数增大
C．向反应体系充入惰性气体，平衡不发生移动
D．移除部分，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
E．该反应在高温下自发进行
Ⅲ.冷氢化法：在一定条件下发生如下反应
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
(3)
___________ (写出代数式)
(4)已知反应ⅰ和反应ⅳ的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。
①反应ⅰ、ⅳ中，属于放热反应的是___________ (填序号)。
②某温度下，保持压强为12MPa的某恒压密闭容器中，起始时加入足量Si，通入8 mol和6 mol ，假设只发生反应ⅰ和反应ⅳ，反应达到平衡后，测得转化率为50%，
，该温度下的反应ⅰ压强平衡常数
___________ 
(已知压强平衡常数的表达式为各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。
Ⅳ.锌还原法：发生以下反应
ⅴ：
ⅵ：
(5)一定温度下，向恒容密闭容器中充入Zn和的混合气体，发生反应ⅴ和ⅵ，反应ⅵ的净速率
，其中
、
分别为正、逆反应的速率常数，p为气体的分压，降低温度时，
___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数
，图乙为在催化剂作用下同一时间内，硅的产率与反应温度的关系曲线，M点到N点硅的产率缓慢下降的可能原因是___________ ，N点后硅的产率快速下降的主要原因是___________ 。
是制备高纯硅的主要原料，制备主要有以下工艺。Ⅰ.热氢化法：在1200~1400℃、0.2~0.4MPa条件下，
和在热氢化炉内反应。(1)已知热氢化法制
有两种反应路径，反应进程如图所示是，该过程更优的路径是 Ⅱ.氯氢化法：反应原理为
。(2)在恒温恒容条件下，该反应达到化学平衡状态，下列说法正确的是
A．HCl、
和的物质的量浓度之比为3：1：1B．向体系中充入HCl，反应速率增大，平衡常数增大
C．向反应体系充入惰性气体，平衡不发生移动
D．移除部分
，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动E．该反应在高温下自发进行
Ⅲ.冷氢化法：在一定条件下发生如下反应
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
(3)
(4)已知反应ⅰ和反应ⅳ的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。
①反应ⅰ、ⅳ中，属于放热反应的是
②某温度下，保持压强为12MPa的某恒压密闭容器中，起始时加入足量Si，通入8 mol
和6 mol ，假设只发生反应ⅰ和反应ⅳ，反应达到平衡后，测得转化率为50%，，该温度下的反应ⅰ压强平衡常数(已知压强平衡常数的表达式为各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。Ⅳ.锌还原法：发生以下反应
ⅴ：
ⅵ：
(5)一定温度下，向恒容密闭容器中充入Zn和
的混合气体，发生反应ⅴ和ⅵ，反应ⅵ的净速率，其中、分别为正、逆反应的速率常数，p为气体的分压，降低温度时，(6)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数
，图乙为在催化剂作用下同一时间内，硅的产率与反应温度的关系曲线，M点到N点硅的产率缓慢下降的可能原因是
更新时间：2023-05-27 14:58:50
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解题方法
【推荐1】硫化氢为易燃危化品。油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍应为：
。
回答下列问题：
(1)已知：ⅰ．
ⅱ．
则总反应的
________ 
。
(2)下列叙述能说明总反应达到平衡状态的是________ (填标号)。
a．
b．恒温恒容条件下，体系压强不再变化
c．气体的总质量不再变化
d．混合气体平均摩尔质量不再变化
(3)常温下
在水溶液中的物质的量分数(
)随
变化的分布曲线如图所示，
时，溶液中最主要的含硫微粒是________ ，向其中加入一定浓度的
溶液，加酸产生淡黄色沉淀，反应的离子方程式为________ 。
(4)压强恒定条件下，进料比
分别为
，总反应中
的平衡转化率随温度变化情况如图所示，则由大到小的顺序为________ ；的平䚘转化率随温度升高而增大的原因是_____ 。
(5)在
反应条件下，将物质的量分数之比为
的、
混合气进行甲烷处理硫化氢反应，平衡时混合气中
分压与的分压相同，的平衡转化率为________ 
(保留小数点后一位)，平衡常数
________ 
(以分压表示，分压
总压
物质的量分数)。
(6)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图1所示，图2为该晶胞的俯视图，该物质的化学式为________ ，晶体密度为________ 
(设
为阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
。回答下列问题：
(1)已知：ⅰ．
ⅱ．
则总反应的
。(2)下列叙述能说明总反应达到平衡状态的是
a．
b．恒温恒容条件下，体系压强不再变化
c．气体的总质量不再变化
d．混合气体平均摩尔质量不再变化
(3)常温下
在水溶液中的物质的量分数()随变化的分布曲线如图所示，时，溶液中最主要的含硫微粒是溶液，加酸产生淡黄色沉淀，反应的离子方程式为 (4)压强恒定条件下，进料比
分别为，总反应中的平衡转化率随温度变化情况如图所示，则由大到小的顺序为的平䚘转化率随温度升高而增大的原因是 (5)在
反应条件下，将物质的量分数之比为的、混合气进行甲烷处理硫化氢反应，平衡时混合气中分压与的分压相同，的平衡转化率为(保留小数点后一位)，平衡常数(以分压表示，分压总压物质的量分数)。(6)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图1所示，图2为该晶胞的俯视图，该物质的化学式为
(设为阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
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名校
【推荐2】丙烯是石化工业的基础原料，也是重要的有机化工原料。近年来，丙烷脱氢制丙烯工艺备受关注。丙烷脱氢过程的主反应为
反应①：
副反应为
反应②：
反应③：
反应④：
(1)对于反应④，___________ 
(2)该体系平衡时，下列说法正确的是___________
(3)丙烷脱氢过程的主、副反应平衡常数
与温度T(K)的关系曲线如下图
(i)从热力学的角度分析，在高温条件下，C-C键断裂的裂解反应比C-H键断裂的脱氢反应容易，由此可知，代表反应①的平衡常数与温度T(K)的关系曲线的是___________ (填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
(ii)若仅考虑反应①，在温度为T，起始压强为P时，在刚性容器中加入一定量的丙烷，经过一段时间后，测得反应①丙烷平衡转化率为60%，则反应①的
___________ 。
(iii)下列哪些措施能提高丙烯的产率___________
A．优良的催化剂 B．低压 C．适当的升高温度 D．高压 E．通入氢气
(4)在常压下，不同温度下、不同水烃比(1mol丙烷中加入水蒸气的物质的量)的反应①丙烷脱氢平衡转化率曲线如下图
由图可知，温度为800K，最佳水烃比=___________ ，原因是___________
反应①：
副反应为
反应②：
反应③：
反应④：
(1)对于反应④，
(2)该体系平衡时，下列说法正确的是___________
| A．增大压强，反应④平衡不移动 |
| B．单位时间内消耗丙烯的物质的量等于消耗丙烷的物质的量 |
| C．增大压强，气体平均摩尔质量增大 |
| D．选择适当催化剂既能提高丙烷平衡转化率和丙烯选择性 |
与温度T(K)的关系曲线如下图 (i)从热力学的角度分析，在高温条件下，C-C键断裂的裂解反应比C-H键断裂的脱氢反应容易，由此可知，代表反应①的平衡常数
与温度T(K)的关系曲线的是(ii)若仅考虑反应①，在温度为T，起始压强为P时，在刚性容器中加入一定量的丙烷，经过一段时间后，测得反应①丙烷平衡转化率为60%，则反应①的
(iii)下列哪些措施能提高丙烯的产率
A．优良的催化剂 B．低压 C．适当的升高温度 D．高压 E．通入氢气
(4)在常压下，不同温度下、不同水烃比(1mol丙烷中加入水蒸气的物质的量)的反应①丙烷脱氢平衡转化率曲线如下图
由图可知，温度为800K，最佳水烃比=
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(0.4)
名校
【推荐3】1，2—二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要副产物为3—氯丙烯(CH2=CHCH2Cl)，反应原理为：
Ⅰ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)
CH2ClCHClCH3(g)△H1=-134kJ/mol
Ⅱ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)△H2=-102kJ/mol
请回答下列问题：
(1)已知CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g)的活化能Ea(逆)为164kJ/mol-1，则该反应的活化能Ea(正)为__ kJ/mol-1。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)，在催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ，容器内气体的压强随时间的变化如表所示：
①若用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v=
，则前60min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=__ kPa∙min-1(保留小数点后3位)。
②该温度下，若平衡时HCl的分压为9.6kPa，则丙烯的平衡总转化率α=__ ；反应Ⅰ的平衡常数Kp=__ kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(3)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)，分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应，一段时间后测得CH2ClCHClCH3(g)的产率与温度的关系如图所示。
①下列说法错误的是__ (填代号)
a.使用催化剂A的最佳温度约为250℃
b.相同条件下，改变压强会影响CH2ClCHClCH3(g)的产率
c.点p是对应温度下CH2ClCHClCH3(g)的平衡产率
d.提高CH2ClCHClCH3(g)反应选择性的关键因素是控制催化剂的种类
②在催化剂A作用下，温度低于200℃时，CH2ClCHClCH3的产率随温度升高变化不大，主要原因是__ 。
Ⅰ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)
CH2ClCHClCH3(g)△H1=-134kJ/molⅡ.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)
CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)△H2=-102kJ/mol请回答下列问题：
(1)已知CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)
CH2ClCHClCH3(g)的活化能Ea(逆)为164kJ/mol-1，则该反应的活化能Ea(正)为(2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)，在催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ，容器内气体的压强随时间的变化如表所示：
| 时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
| 压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.4 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
①若用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v=
，则前60min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=②该温度下，若平衡时HCl的分压为9.6kPa，则丙烯的平衡总转化率α=
(3)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)，分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应，一段时间后测得CH2ClCHClCH3(g)的产率与温度的关系如图所示。
①下列说法错误的是
a.使用催化剂A的最佳温度约为250℃
b.相同条件下，改变压强会影响CH2ClCHClCH3(g)的产率
c.点p是对应温度下CH2ClCHClCH3(g)的平衡产率
d.提高CH2ClCHClCH3(g)反应选择性的关键因素是控制催化剂的种类
②在催化剂A作用下，温度低于200℃时，CH2ClCHClCH3的产率随温度升高变化不大，主要原因是
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【推荐1】甲烷水汽重整反应是我国主要的制氢技术，有关反应如下：
反应i：
；
反应ii：
。
回答下列问题：
反应
、反应
的平衡常数分别为
、
，反应温度为
。
(1)b_____ (填“<”或“>”)0.
(2)对于反应i，
，
(
、
为速率常数，仅与温度有关)。向等压密闭容器中充入
、
仅发生反应，达到平衡后生成
和
。下列说法不正确的是_____(填标号)。
(3)一定温度下，向恒容密闭反应器中通入
和
，起始时和的分压分别为
、
，发生反应和反应ii．反应进行
时达到平衡状态，此时
、
的分压分别为
、
。
①
的平衡分压为_____ 
用含
的代数式表示，下同)。
②反应ii的
_____ (用平衡时各物质的分压代替物质的量浓度)。
(4)复合载氧体可以氧化甲烷制取合成气
、
，如图为
时载氧体的质量与时间的关系［一定条件下有积碳反应发生，反应iii：
或反应iv：
。
①从开始到
的时候，曲线呈下降趋势的原因主要是甲烷还原载氧体，载氧体失去氧而出现失重的情况；反应在
时，出现了一个短暂的小平台，其主要的原因是_____ 。
②已知
，反应iii和反应iv的
与温度的关系如图所示，则时，主要发生的积碳反应是_____ ，共理由是_____ 。
(5)在混合导体透氧膜反应器中只需一步就可同时制备氨合成气
和液体燃料合成气
，其工作原理如图所示。
①膜I侧发生的反应为
、_____ 。
②膜II侧相当于原电池的_____ 极，膜II侧发生的反应为_____ 。
反应i：
；反应ii：
。回答下列问题：
反应
、反应的平衡常数分别为、，反应温度为。(1)b
(2)对于反应i，
，(、为速率常数，仅与温度有关)。向等压密闭容器中充入、仅发生反应，达到平衡后生成和。下列说法不正确的是_____(填标号)。| A．的体积分数保持不变能判断反应处于平衡状态 |
| B．及时分离出，有利于提高甲烷的转化率 |
| C．1000°C时，k正一定小于k逆 |
D．其他条件不变，达平衡后再向容器中充入 、 、、，则 |
和，起始时和的分压分别为、，发生反应和反应ii．反应进行时达到平衡状态，此时、的分压分别为、。①
的平衡分压为用含的代数式表示，下同)。②反应ii的
(4)复合载氧体可以氧化甲烷制取合成气
、，如图为时载氧体的质量与时间的关系［一定条件下有积碳反应发生，反应iii：或反应iv：。 ①从开始到
的时候，曲线呈下降趋势的原因主要是甲烷还原载氧体，载氧体失去氧而出现失重的情况；反应在时，出现了一个短暂的小平台，其主要的原因是②已知
，反应iii和反应iv的与温度的关系如图所示，则时，主要发生的积碳反应是 (5)在混合导体透氧膜反应器中只需一步就可同时制备氨合成气
和液体燃料合成气，其工作原理如图所示。 ①膜I侧发生的反应为
、②膜II侧相当于原电池的
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐2】甲醇又称“木精”，是非常重要的化工原料。
（1）CO和H2在高温、高压、催化剂条件下反应可制备甲醇。根据下表中相关化学键键能（键能是断裂1mol化学键时需要吸收的能量，或形成1mol化学键时释放的能量）数据，写出CO（CO分子中含有C=O）和H2反应生成甲醇的热化学方程式______ 。
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH（g）
HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。
①该脱氢反应的ΔH___ 0（填“>”、“<”或“=”）
②600K时，Y点甲醇的V(正)___ V(逆)（填“>”、“<”或“=”），判断依据是_____
③下列叙述不能说明该脱氢反应已经达到平衡状态的是_____ 。
A．c（CH3OH）=c（HCHO） B．HCHO的体积分数保持不变
C．v正（CH3OH）=v逆（HCHO） D．混合气体平均分子量保持不变
（3）一定条件下，甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。已知：常温下，弱电解质的电离平衡常数：Ka（CH3COOH）=1.8×10—5；Ka（HSCN）=0.13。常温下，将20mL0.10mol·L—1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生CO2气体体积V随时间t变化的示意图如下图所示：
①反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_______ ，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO—）____ c（SCN—）（填“>”、“<”或“=”）。
②常温条件下，将amol·L-1的CH3COOH与bmol·L-1Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO—），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_______ 。
（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示，则通入a气体电极的电极反应式为___________ 。
（1）CO和H2在高温、高压、催化剂条件下反应可制备甲醇。根据下表中相关化学键键能（键能是断裂1mol化学键时需要吸收的能量，或形成1mol化学键时释放的能量）数据，写出CO（CO分子中含有C=O）和H2反应生成甲醇的热化学方程式
| 化学键 | H-H | O-H | C-H | C-O | C=O |
| 键能/KJ·mol-1 | 436 | 463 | 413 | 351 | 1076 |
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH（g）
HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。①该脱氢反应的ΔH
②600K时，Y点甲醇的V(正)
③下列叙述不能说明该脱氢反应已经达到平衡状态的是
A．c（CH3OH）=c（HCHO） B．HCHO的体积分数保持不变
C．v正（CH3OH）=v逆（HCHO） D．混合气体平均分子量保持不变
（3）一定条件下，甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。已知：常温下，弱电解质的电离平衡常数：Ka（CH3COOH）=1.8×10—5；Ka（HSCN）=0.13。常温下，将20mL0.10mol·L—1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生CO2气体体积V随时间t变化的示意图如下图所示：
①反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是
②常温条件下，将amol·L-1的CH3COOH与bmol·L-1Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO—），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为
（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示，则通入a气体电极的电极反应式为
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(0.4)
【推荐3】乙醇是一种清洁替代能源，催化加氢制备乙醇技术是当前的研究热点。
(1)催化加氢制备乙醇的反应为
①若要计算上述反应的
，须查阅的两个数据是
的燃烧热和__________ ，该反应的
__________ （填“>”“<”或“=”）0；
②某金属有机骨架负载的铜基催化剂上，加氢生成
的部分反应机理如图所示；
过程中两个
均参与反应，X的结构式为__________ （填标号）。
反应I：
反应Ⅱ：
在其他条件不变时，将
的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂的反应管，测得
转化率、选择性
选择性
随温度的变化如图所示．
与
的晶胞如图所示（立方体），晶体的密度可表示为__________ （用含
的代数式表示，表示阿伏加德罗常数的值）。
下均有
，其原因是__________ ；
③
范围内，转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是__________ ；
④温度高于
时，催化剂的催化活性下降，其原因可能是__________ 。
(3)一定条件下，在
密闭容器内通入
和
发生反应I和Ⅱ，测得
下达到平衡时转化率为
，乙醇选择性为
．时，反应1的平衡常数
__________ 。
(1)
催化加氢制备乙醇的反应为①若要计算上述反应的
，须查阅的两个数据是的燃烧热和②某金属有机骨架负载的铜基催化剂上，
加氢生成的部分反应机理如图所示；
过程中两个均参与反应，X的结构式为
反应I：
反应Ⅱ：
在其他条件不变时，将
的混合气体以一定流速通入装有铜基催化剂的反应管，测得转化率、选择性选择性随温度的变化如图所示．
与的晶胞如图所示（立方体），晶体的密度可表示为（用含的代数式表示，表示阿伏加德罗常数的值）。
下均有，其原因是③
范围内，转化率随温度升高而迅速增大的主要原因是④温度高于
时，催化剂的催化活性下降，其原因可能是(3)一定条件下，在
密闭容器内通入和发生反应I和Ⅱ，测得下达到平衡时转化率为，乙醇选择性为．时，反应1的平衡常数
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】CO2催化加氢制甲醇是极具前景的温室气体资源化研究领域。 在某 CO2催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
i．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-90kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)ΔH1=________ kJ/mol；
(2)若反应i的ΔS
下列温度下反应能自发进行的是________ (填标号)。
A．5℃ b.20℃ C.100℃ D.200℃
(3)已知几种化学键的键能数据如下表所示：
则CO中的C≡O的键能 E=_______ kJ/mol；
(4)科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上发生的反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注
写出该历程中决速步骤的化学方程式：___________
(5)10 MPa时，往某恒容密闭容器中按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入CO2和H2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示
①图中250℃时，反应ii的平衡常数___________ 1(填“>”“<”或“=”)。
②图中 X、Y分别代表___________ (填化学式)。
③温度一定时，增大压强，CO2平衡转化率___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
i．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1ⅲ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH3=-90kJ·mol-1回答下列问题：
(1)ΔH1=
(2)若反应i的ΔS
下列温度下反应能自发进行的是A．5℃ b.20℃ C.100℃ D.200℃
(3)已知几种化学键的键能数据如下表所示：
| 化学键 | C-H | O-H | C-O | H-H |
| 键能/(kJ·mol-1) | 413 | 463 | 351 | 436 |
(4)科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上发生的反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注写出该历程中决速步骤的化学方程式：
(5)10 MPa时，往某恒容密闭容器中按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入CO2和H2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示
①图中250℃时，反应ii的平衡常数
②图中 X、Y分别代表
③温度一定时，增大压强，CO2平衡转化率
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【推荐2】氮氧化合物的处理对建设生态文明具有重要意义，可采用多种方法消除。
方法一：氢气还原法
(1)已知H2在催化剂Rh表面还原NO的部分反应机理如表：
①基元反应H2+Rh(s)+Rh(s)→H(s)+H(s)的焓变ΔH=_______ kJ/mol。
②低温时，使用催化剂Pt/Al-M-10-A，将H2和NO以物质的量比1：2充入恒温刚性容器中，发生反应H2(g)+2NO(g)⇌N2O(g)+H2O(g)。下列有关说法错误的是_______ 。
a.当混合气体的平均相对分子质量不再变化时说明反应处于平衡状态
b.任意时刻，2v正(NO)=v逆(H2O)
c.若向容器内充入少量O2，平衡不移动
d.平衡后，向容器中按照物质的量比1∶2再充入H2和NO，平衡向右移动
③将H2、NO、O2按体积比3∶2∶1充入恒温恒压(200℃、100kPa)容器中，发生反应：4H2(g)+2NO(g)+O2(g)⇌N2(g)+4H2O(g)，平衡时，N2的体积分数为0.1。NO的平衡转化率为_______ ，平衡常数Kp=_______ (kPa)-2(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
方法二：一氧化碳还原法
(2)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器，进行反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ∆H<0，经过相同时间测得NO的转化率如图所示，图中cd段转化率下降的可能原因有_______ 。
方法三：间接电化学法
(3)已知：H2S2O4是一种弱酸。利用下图装置可处理燃煤烟气中NO。
①阴极区的电极反应式为_______ 。
②通电时，当电路中转移0.2mole-，吸收的NO在标准状况下的体积为896mL。则NO转化后的产物为_______ 。
方法一：氢气还原法
(1)已知H2在催化剂Rh表面还原NO的部分反应机理如表：
| 基元反应 | 活化能Ea(kJ·mol-1) |
| H2(g)+Rh(s)+Rh(s)→H(s)+H(s) | 12.6 |
| N(s)+N(s)→N2(s)+Rh(s)+Rh(s) | 120.9 |
| OH(s)+Rh(s)→H(s)+O(s) | 37.7 |
| H(s)+H(s)→H2(g)+Rh(s)+Rh(s) | 77.8 |
| NO(s)→NO(g)+Rh(s) | 108.9 |
①基元反应H2+Rh(s)+Rh(s)→H(s)+H(s)的焓变ΔH=
②低温时，使用催化剂Pt/Al-M-10-A，将H2和NO以物质的量比1：2充入恒温刚性容器中，发生反应H2(g)+2NO(g)⇌N2O(g)+H2O(g)。下列有关说法错误的是
a.当混合气体的平均相对分子质量不再变化时说明反应处于平衡状态
b.任意时刻，2v正(NO)=v逆(H2O)
c.若向容器内充入少量O2，平衡不移动
d.平衡后，向容器中按照物质的量比1∶2再充入H2和NO，平衡向右移动
③将H2、NO、O2按体积比3∶2∶1充入恒温恒压(200℃、100kPa)容器中，发生反应：4H2(g)+2NO(g)+O2(g)⇌N2(g)+4H2O(g)，平衡时，N2的体积分数为0.1。NO的平衡转化率为
方法二：一氧化碳还原法
(2)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器，进行反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ∆H<0，经过相同时间测得NO的转化率如图所示，图中cd段转化率下降的可能原因有
方法三：间接电化学法
(3)已知：H2S2O4是一种弱酸。利用下图装置可处理燃煤烟气中NO。
①阴极区的电极反应式为
②通电时，当电路中转移0.2mole-，吸收的NO在标准状况下的体积为896mL。则NO转化后的产物为
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(0.4)
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【推荐3】乙炔可用于照明、焊接及切割金属，也是制备乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一，裂化反应体系主要涉及以下过程：
a)2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g) △H1
b)C2H2(g)+H2(g)C2H4(g) △H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) △H3
d)2CH4(g)C2H4(g)+H2(g) △H1
(1)根据盖斯定律，△H1=____ (用代数式表示)
(2)恒容密闭容器中，上述反应体系一定温度下达到平衡后，下列说法正确的是____ 。
(3)反应a的v逆=k·p(C2H2)·p3(H2)，k为速率常数，在某温度下，测得实验数据如表：
分析数据得知，p2=____ MPa，该温度下，该反应的逆反应速率常数k=____ MPa-3·min-1。
(4)一定条件下，向VL恒容密闭容器中充入0.12molCH4，只发生反应d，达到平衡时，测得分压p(H2)：p(CH4)=2：1。CH4的平衡转化率为____ (结果保留两位有效数字)。
(5)在恒容密闭容器中，甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/℃)的关系如图所示。
①由图象可知，反应a、b、c中属于吸热反应的是____ 。
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的H2，原因是____ 。
a)2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g) △H1b)C2H2(g)+H2(g)
C2H4(g) △H2c)CH4(g)
C(s)+2H2(g) △H3d)2CH4(g)
C2H4(g)+H2(g) △H1(1)根据盖斯定律，△H1=
(2)恒容密闭容器中，上述反应体系一定温度下达到平衡后，下列说法正确的是
| A．C2H2与H2浓度之比不再变化 | B．C2H2和C2H4的浓度相等 |
| C．移走部分的C(s)，反应b、c平衡均正向移动 | D．充入H2，反应a、c、d的正反应速率减小 |
| p(C2H2)(MPa) | p(H2)(MPa) | v逆(MPa·min-1) |
| 0.05 | p1 | 4.8 |
| p2 | p1 | 19.2 |
| p2 | 0.15 | 8.1 |
(4)一定条件下，向VL恒容密闭容器中充入0.12molCH4，只发生反应d，达到平衡时，测得分压p(H2)：p(CH4)=2：1。CH4的平衡转化率为
(5)在恒容密闭容器中，甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/℃)的关系如图所示。
①由图象可知，反应a、b、c中属于吸热反应的是
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的H2，原因是
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(0.4)
【推荐1】NO的处理与减排是烟气污染物控制的重点和难点，相关研究引起了国内外的广泛关注。
(1)理论上可采用加热使NO分解的方法处理：
，反应的部分数据如下表：
通过计算得出高于7089℃时反应无法自发进行，试判断b____ 0(填“<”、“>”或“=”)；反应的平衡常数表达式为____ ；实际反应时发现加热至600℃时NO仍没有明显分解，试解释原因___ 。
(2)科学家发现活性炭表面的有机结构可以被强氧化剂氧化成酚羟基、羧基(均可表示为C—OH，其电离平衡可表示为
)，这些官能团可以使活性炭表面活性化，有利于NO的吸附。不同氧化剂的预氧化与吸附原理可表示为(未配平)：
预氧化：
预氧化：
预氧化：
吸附：
NO吸附实验分别在25℃和55℃下进行，将一定比例的
与NO混合气体在10 MPa恒压下，以相同速率持续通入到等量的、不同预氧化试剂处理的活性炭中(图象中“原始-C”表示未经处理的活性炭)，获得两个温度下“NO捕获率-通气时间”的变化图：
已知：NO捕获率=
请回答：
①下列描述正确的是_______
A.25℃下原始-C在通气约175分钟后吸附效果超过了
B.若其他条件不变，增大混合气体中物质的量分数，吸附平衡会逆向移动
C.
在实验中吸附效果不佳，可能是活性炭表面孔隙被堵塞
D.由图象可知升温有利于吸附平衡正向移动，故吸附过程的
②其他条件不变，55℃下增大烟气中水蒸气含量后，
的NO捕获率会迅速降低，通气1小时后为40%，70 min后吸附到达平衡。请在对应图象中用虚线画出通气1小时后至吸附平衡为止NO捕获率的变化曲线____________ 。
③相比其他预氧化试剂处理的活性炭，吸附效果更佳，有研究者认为可能是
引入了
，增强了活性炭的表面活性。试利用勒夏特列原理予以解释_______ 。
(1)理论上可采用加热使NO分解的方法处理：
，反应的部分数据如下表：项目 |
|
| 正反应活化能 | 逆反应活化能 |
数据/ | a | b | 728 | 910 |
通过计算得出高于7089℃时反应无法自发进行，试判断b
(2)科学家发现活性炭表面的有机结构可以被强氧化剂氧化成酚羟基、羧基(均可表示为C—OH，其电离平衡可表示为
)，这些官能团可以使活性炭表面活性化，有利于NO的吸附。不同氧化剂的预氧化与吸附原理可表示为(未配平)：预氧化：
预氧化：
预氧化：
吸附：
NO吸附实验分别在25℃和55℃下进行，将一定比例的
与NO混合气体在10 MPa恒压下，以相同速率持续通入到等量的、不同预氧化试剂处理的活性炭中(图象中“原始-C”表示未经处理的活性炭)，获得两个温度下“NO捕获率-通气时间”的变化图：已知：NO捕获率=
请回答：
①下列描述正确的是
A.25℃下原始-C在通气约175分钟后吸附效果超过了
B.若其他条件不变，增大混合气体中
物质的量分数，吸附平衡会逆向移动C.
在实验中吸附效果不佳，可能是活性炭表面孔隙被堵塞D.由图象可知升温有利于吸附平衡正向移动，故吸附过程的
②其他条件不变，55℃下增大烟气中水蒸气含量后，
的NO捕获率会迅速降低，通气1小时后为40%，70 min后吸附到达平衡。请在对应图象中用虚线画出通气1小时后至吸附平衡为止NO捕获率的变化曲线③相比其他预氧化试剂处理的活性炭，
吸附效果更佳，有研究者认为可能是引入了，增强了活性炭的表面活性。试利用勒夏特列原理予以解释
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【推荐2】乙醇是一种绿色能源，也是一种化工原料。
(1)已知几种热化学方程式如下：
①
②
③
(ⅰ)上述反应中，在任意温度下都能自发进行的是___________ (填序号)。
(ⅱ)我国科学家开发新型催化剂利用乙醇直接制备乙酸乙酯：
___________ 。
(2)乙醇是一种储氢材料。
，Akande对其动力学机理的研究(*代表物种吸附在催化剂表面上)如图所示：
①___________ 0(填“>”“<”或“=”)，总反应分___________ 步反应进行。
②速控反应的方程式为___________ 。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入适量乙醇蒸气，发生反应：，下列叙述正确的是___________(填标号)。
(4)保持总压为
，向反应器中充入乙醇
和氮气(不参与反应)，发生反应：，测得乙醇的平衡转化率与投料比
、温度
的关系如图所示：
①其他条件不变时，随着
增大，乙醇的平衡转化率增大的原因是_______ ，
_____ 
(填“>”或“<”)。
②温度下，投料比为1.0时，平衡常数
为________ 
(提示：用分压计算的平衡常数为，分压总压物质的显分数)。
(5)我国科学家开发复合催化剂，实现了在酸性条件下电还原制备乙醇，阴极反应式为___________ 。
(1)已知几种热化学方程式如下：
①
②
③
(ⅰ)上述反应中，在任意温度下都能自发进行的是
(ⅱ)我国科学家开发新型催化剂利用乙醇直接制备乙酸乙酯：
。(2)乙醇是一种储氢材料。
，Akande对其动力学机理的研究(*代表物种吸附在催化剂表面上)如图所示：①
②速控反应的方程式为
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入适量乙醇蒸气，发生反应：
，下列叙述正确的是___________(填标号)。| A．当气体总压强不变时，达到平衡状态 |
| B．平衡时升温，正反应速率大于逆反应速率 |
| C．平衡时，充入氩气，平衡向左移动 |
D．平衡时，充入少量 ，其平衡转化率减小 |
(4)保持总压为
，向反应器中充入乙醇和氮气(不参与反应)，发生反应：，测得乙醇的平衡转化率与投料比、温度的关系如图所示：①其他条件不变时，随着
增大，乙醇的平衡转化率增大的原因是(填“>”或“<”)。②
温度下，投料比为1.0时，平衡常数为(提示：用分压计算的平衡常数为，分压总压物质的显分数)。(5)我国科学家开发复合催化剂，实现了在酸性条件下电还原
制备乙醇，阴极反应式为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】当前，世界多国相继规划了“碳达峰”、“碳中和”的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为5 L的密闭容器中，充入
和
在一定条件下发生反应生成
，测得、
和
的物质的量(n)随时间变化如图所示。
①反应到第2分钟时，氢气的浓度为___________ 。
②该温度下，此反应的平衡常数K=___________ (保留一位小数)。
③保持温度和体积不变，向上述平衡体系中再同时充入
和
，平衡将___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
④下列措施中，一定能使的平衡转化率增大的是___________ (填标号)。
A．在原容器中充入
氦气 B．在原容器中再充入
C．在原容器中再充入
D．使用更有效的催化剂
E．增大容器的容积 F．将水蒸气从体系中分离
(2)甲醇的组成元素的电负性从大到小依次为___________ 。
(3)甲醇被称为21世纪新型燃料，可用于甲醇燃料电池，如图(电解质溶液为稀硫酸)，则a处通入的是___________ (填“甲醇”或“氧气”)，其电极上发生的电极反应式为___________ 。
(4)甲醇还可用以下方法制得：
，下列哪些温度下该反应能自发进行___________(填标号)。
(1)工业上有一种方法是用
来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为5 L的密闭容器中，充入和在一定条件下发生反应生成，测得、和的物质的量(n)随时间变化如图所示。 ①反应到第2分钟时，氢气的浓度为
②该温度下，此反应的平衡常数K=
③保持温度和体积不变，向上述平衡体系中再同时充入
和，平衡将④下列措施中，一定能使
的平衡转化率增大的是A．在原容器中充入
氦气 B．在原容器中再充入C．在原容器中再充入
D．使用更有效的催化剂E．增大容器的容积 F．将水蒸气从体系中分离
(2)甲醇的组成元素的电负性从大到小依次为
(3)甲醇被称为21世纪新型燃料，可用于甲醇燃料电池，如图(电解质溶液为稀硫酸)，则a处通入的是
(4)甲醇还可用以下方法制得：
，下列哪些温度下该反应能自发进行___________(填标号)。| A．125℃ | B．225℃ | C．325℃ | D．425℃ |
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