煤的气化可以减少环境污染，而且生成的CO和H2被称作合成气，能合成很多基础有机化工原料。
(1)工业上可利用CO生产乙醇：2CO(g)+4H2(g)
CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
又知：H2O(l)=H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇：
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l)ΔH
则ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是ΔH=____________ 。
(2)一定条件下，H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，下列选项不能判断该反应达到平衡状态的是__________ 。
A．v(H2)正=2v(CO)逆 B．平衡常数K不再随时间而变化
C．混合气体的密度保持不变 D．CH3OCH3和H2O的体积之比不随时间而变化
(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇，反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示。
①合成甲醇的反应为______________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为____________________ 。p1和p2的大小关系为___________ 。
③若达到平衡状态A时，容器的体积为10 L，则在平衡状态B时容器的体积为________ L。
(4)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ΔH2="-29.1" kJ·mol-1。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如图2、3：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是________ (填“3.5×106Pa”“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是___________________ 。
(1)工业上可利用CO生产乙醇：2CO(g)+4H2(g)
CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1又知：H2O(l)=H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇：
2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(l)ΔH则ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是ΔH=
(2)一定条件下，H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：4H2(g)+2CO(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)，下列选项不能判断该反应达到平衡状态的是A．v(H2)正=2v(CO)逆 B．平衡常数K不再随时间而变化
C．混合气体的密度保持不变 D．CH3OCH3和H2O的体积之比不随时间而变化
(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇，反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示。①合成甲醇的反应为
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
③若达到平衡状态A时，容器的体积为10 L，则在平衡状态B时容器的体积为
(4)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为CH3OH(g)+CO(g)
HCOOCH3(g) ΔH2="-29.1" kJ·mol-1。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如图2、3：①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是
更新时间：2017-02-17 14:52:15
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解答题-原理综合题
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【推荐1】醋酸由于成本较低，在生产中被广泛应用。
（1）写出醋酸在水溶液中的电离方程式_______________ 。若某温度下，CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应的△H=" -" 46.8kJ·mol-1，HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=" -" 55.6 kJ·mol-1，则CH3COOH在水溶液中电离的△H=__________ kJ·mol-1。
（2）某温度下，实验测得0.1mol·L-1醋酸电离度约为1.5%，则该温度下0.1mol·L-1CH3COOH的电离平衡常数K=________ （列出计算式，已知电离度
）
（3）近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺，不必生产乙醇或乙醛做中间体，使产品成本降低，具有明显经济优势。其合成的基本反应如下：
下列描述能说明乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是________________ 。
（4）在n(乙烯)与n(乙酸)物料比为1的条件下，某研究小组在不同压强下进行了在相同时间点乙酸乙酯的产率随温度的变化的测定实验，实验结果如图所示。回答下列问题：
① 温度在60～80℃范围内，乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是________ [用
(P1)、(P2)、(P3)分别表示不同压强下的反应速率]，分析其原因为____________ 。
②压强为P1MPa、温度60℃时，若乙酸乙酯的产率为30℅，则此时乙烯的转化率为_______ 。
③在压强为P1MPa、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________ 。
④根据测定实验结果分析，较适宜的生产条件是_______ （填出合适的压强和温度）。为提高乙酸乙酯的合成速率和产率，可以采取的措施有_________ （任写出一条）。
（1）写出醋酸在水溶液中的电离方程式
（2）某温度下，实验测得0.1mol·L-1醋酸电离度约为1.5%，则该温度下0.1mol·L-1CH3COOH的电离平衡常数K=
）（3）近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺，不必生产乙醇或乙醛做中间体，使产品成本降低，具有明显经济优势。其合成的基本反应如下：
下列描述能说明乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是
| A．乙烯、乙酸、乙酸乙酯的浓度相同 |
| B．酯化合成反应的速率与酯分解反应的速率相等 |
| C．乙烯断开1mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1mol |
| D．体系中乙烯的百分含量一定 |
（4）在n(乙烯)与n(乙酸)物料比为1的条件下，某研究小组在不同压强下进行了在相同时间点乙酸乙酯的产率随温度的变化的测定实验，实验结果如图所示。回答下列问题：
① 温度在60～80℃范围内，乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是
(P1)、(P2)、(P3)分别表示不同压强下的反应速率]，分析其原因为②压强为P1MPa、温度60℃时，若乙酸乙酯的产率为30℅，则此时乙烯的转化率为
③在压强为P1MPa、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是
④根据测定实验结果分析，较适宜的生产条件是
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
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【推荐2】氨为重要化工原料，有广泛用途。
（1）合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)； △H= + 216.4kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)； △H= －41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)； △H=_________ 。
（2）起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度关系如下图。
则P1_____ P2 (填“>”、“<”、“=”、“不确定”，下同)；反应平衡常数:B点____ D点；C点H2的转化率为__________ ；
（3）N2H4可作火箭推进剂，NH3和NaClO在一定条件下反应可生成N2H4。
①写出NH3和NaClO 反应生成N2H4的化学方程式：______________________________ ；
②已知25℃时N2H4水溶液呈弱碱性：
N2H4+H2ON2H5++OH－ K1=1×10-a；
N2H5++H2ON2H62++OH－ K2=1×10-b。
25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4，欲使c(N2H5+)>c(N2H4)，同时c(N2H5+)>c(N2H62+)，应控制溶液中c(OH－)的范围为：_________________________ (用含a、b式子表示)。
（1）合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)； △H= + 216.4kJ/molb.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)； △H= －41.2kJ/mol则反应CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g)； △H=（2）起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度关系如下图。
则P1
（3）N2H4可作火箭推进剂，NH3和NaClO在一定条件下反应可生成N2H4。
①写出NH3和NaClO 反应生成N2H4的化学方程式：
②已知25℃时N2H4水溶液呈弱碱性：
N2H4+H2O
N2H5++OH－ K1=1×10-a； N2H5++H2O
N2H62++OH－ K2=1×10-b。25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4，欲使c(N2H5+)>c(N2H4)，同时c(N2H5+)>c(N2H62+)，应控制溶液中c(OH－)的范围为：
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(0.15)
解题方法
【推荐3】NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。催化剂常具有较强的选择性，即专一性。已知：
反应I：4NH3(g) +5O2(g)
4NO(g) +6H2O(g) △H=―905.0 kJ·molˉ1
反应 II：4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g) +6H2O(g) △H
（1）
△H=__________________ 。
（2）在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2，在某催化剂的作用下进行反应I，则下列有关叙述中正确的是__________________ 。
A．使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率
B．若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时，说明反应已达平衡
C．当容器内
=1时，说明反应已达平衡
（3）氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量关系如下图：
①该催化剂在高温时选择反应____________ (填“ I ”或“ II”）。
②520℃时，4NH3(g)+5O2
4NO(g) +6H2O(g)的平衡常数K=____________________________ (不要求得出计算结果，只需列出数字计算式）。
③有利于提高NH3转化为N2平衡转化率的措施有_______________ 。
A．使用催化剂Pt/Ru
B．使用催化剂Cu/TiO2
C．增大NH3和O2的初始投料比
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．降低反应温度
（4）采用氨水吸收烟气中的SO2，
①若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐，则此时溶液呈_____ 性（填“酸”或“碱”）常温下弱电解质的电离平衡常数如下：氨水：Kb=1.8×10ˉ5mol·Lˉ1；H2SO3 ：Ka1=1.3×10ˉ2mol·Lˉ1，Ka2=6.3×10ˉ8mol·Lˉ1
②上述溶液中通入______ 气体可使溶液呈中性，（填“SO2”或NH3”）此时溶液离子浓度由大到小的顺序_________________________________ 。
反应I：4NH3(g) +5O2(g)
4NO(g) +6H2O(g) △H=―905.0 kJ·molˉ1反应 II：4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g) +6H2O(g) △H（1）
| 化学键 | H—O | O=O | N≡N | N—H |
| 键能kJ·molˉ1 | 463 | 496 | 942 | 391 |
△H=
（2）在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2，在某催化剂的作用下进行反应I，则下列有关叙述中正确的是
A．使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率
B．若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时，说明反应已达平衡
C．当容器内
=1时，说明反应已达平衡（3）氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量关系如下图：
①该催化剂在高温时选择反应
②520℃时，4NH3(g)+5O2
4NO(g) +6H2O(g)的平衡常数K=③有利于提高NH3转化为N2平衡转化率的措施有
A．使用催化剂Pt/Ru
B．使用催化剂Cu/TiO2
C．增大NH3和O2的初始投料比
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．降低反应温度
（4）采用氨水吸收烟气中的SO2，
①若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐，则此时溶液呈
②上述溶液中通入
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解答题-实验探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】已知
为可逆反应，某小组设计实验测定该反应平衡常数并探究影响化学平衡移动的因素。
(1)配制
溶液和
溶液。
基态核外电子排布式为_______ ，实验中所需的玻璃仪器有容量瓶、量筒和_______ 。(从下图中选择，写出名称)
将溶液与溶液等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色，过滤得澄清滤液。(忽略反应引起的溶液体积变化)
①甲同学通过测定滤液中
浓度测得K。取
滤液，用
标准溶液滴定滤液中，至滴定终点时消耗
标准溶液
。滴定终点的现象为_______ ，反应的平衡常数
_______ 。(用含
、
、V的计算式表示)
②乙同学通过测定滤液中
浓度测得K。取
滤液，加入
磺基水杨酸溶液，加入
为9~11.5的缓冲溶液，测定吸光度。测得溶液中浓度为
，则的平衡常数_______ 。(用含c的计算式表示)
(3)该小组进一步研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。
用溶液和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，测定平衡时
浓度，记录数据。
_______ ，
_______ 。
和
存在的关系是_______ (用含和的不等式表示)，该关系可以作为判断稀释对该平衡移动方向影响的证据。
为可逆反应，某小组设计实验测定该反应平衡常数并探究影响化学平衡移动的因素。(1)配制
溶液和溶液。基态核外电子排布式为
| 资料卡片 ⅰ.  ； ⅱ. 为9~l1.5条件下和磺基水杨酸 生成稳定的黄色络合物 ，可以通过测定吸光度得知其浓度。 |
溶液与溶液等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色，过滤得澄清滤液。(忽略反应引起的溶液体积变化)①甲同学通过测定滤液中
浓度测得K。取滤液，用标准溶液滴定滤液中，至滴定终点时消耗标准溶液。滴定终点的现象为的平衡常数、、V的计算式表示)②乙同学通过测定滤液中
浓度测得K。取滤液，加入磺基水杨酸溶液，加入为9~11.5的缓冲溶液，测定吸光度。测得溶液中浓度为，则的平衡常数(3)该小组进一步研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。
用
溶液和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，测定平衡时浓度，记录数据。| 序号 |  |  |  |  |
| Ⅰ | 10 | 10 | | |
| Ⅱ | 2 | a | b | |
和存在的关系是和的不等式表示)，该关系可以作为判断稀释对该平衡移动方向影响的证据。
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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2】丙醛是一种重要的有机原料，在许多领域都有广泛的应用。在铑催化剂作用下，乙烯羰基合成丙醛涉及的反应如下：
主反应Ⅰ.
副反应Ⅱ.
已知：在一定条件下一氧化碳能与铑催化剂结合生成羰基铑络合物。
回答下列问题：
(1)T℃时，向恒压容器中充入0.2 mol
、0.2 mol
和0.2 mol
，若在该条件下只发生主反应I，达平衡时，放出15.48 kJ的能量；若向相同容器中充入0.4 mol
，吸收20.64 kJ的能量，则反应I的
_______ 
。
(2)保持温度不变，在恒容反应器中，按照投料
，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为3p kPa，反应达到平衡时
的转化率为80%，
的选择性为25%，则
的转化率为_______ %，反应I的
_______ 
(用含p的代数式表示)。
(3)在恒压条件下，按照投料，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，相同时间内，测得不同温度下的转化率(
)如图1曲线所示。测得
_______ 
(填“>”、“=”、“＜”)，产生这一结果的原因可能是_______
(4)在恒压密闭容器中，通入1 mol、1 mol 
和
，在一定温度和铑催化剂作用下，发生上述反应，测得的转化率(
)和丙醛选择性［
］随
变化关系如图2所示。曲线b表示_______ ，当
时，曲线a随的增大而降低的原因是_______ 。
主反应Ⅰ.
副反应Ⅱ.
已知：在一定条件下一氧化碳能与铑催化剂结合生成羰基铑络合物。
回答下列问题：
(1)T℃时，向恒压容器中充入0.2 mol
、0.2 mol和0.2 mol，若在该条件下只发生主反应I，达平衡时，放出15.48 kJ的能量；若向相同容器中充入0.4 mol，吸收20.64 kJ的能量，则反应I的。(2)保持温度不变，在恒容反应器中，按照投料
，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为3p kPa，反应达到平衡时的转化率为80%，的选择性为25%，则的转化率为(用含p的代数式表示)。(3)在恒压条件下，按照投料
，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，相同时间内，测得不同温度下的转化率()如图1曲线所示。测得(填“>”、“=”、“＜”)，产生这一结果的原因可能是(4)在恒压密闭容器中，通入1 mol
、1 mol 和，在一定温度和铑催化剂作用下，发生上述反应，测得的转化率()和丙醛选择性［］随变化关系如图2所示。曲线b表示时，曲线a随的增大而降低的原因是
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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】2019年国际非政府组织“全球计划”12月4日发布报告：研究显示，全球二氧化碳排放量增速趋缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)CO2催化加氢制甲醇的有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
①ΔH___ 0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②已知反应Ⅲ的速率方程式：υ正=k正·c3(H2)·c(CO2)，υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)，k正、k逆为速率常数。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“大于”、“小于”或“等于”)。
③500℃时，向恒容的密闭容器中加入1molCO2和1molH2，控制反应条件只发生反应Ⅰ。达到平衡后，只改变下列条件，能使CO的平衡体积分数增大的是___ (填选项字母)。
A.增大压强 B.降低温度 C.再通入等物质的量CO2和H2 D.分离出部分水
(2)在200℃时，向5L带气压计的恒容密闭容器中通入2molCO2和2molCH4发生反应CH4(g)+CO2(g)⇌2H2(g)+2CO(g)，测得初始压强为P0kPa，反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示。
①该反应过程中从0min到2min压强变化原因是___ 。
②0～4min内，反应的平均反应速率υ(CO2)=___ 。
③用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___ 。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]
(3)科学家提出利用CO2与CH4制备“合成气”(CO、H2)可能的反应历程如图所示。
注：C(ads)为吸附性活性炭，方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量[如第一个方框中1个CH4(g)+1个CO2(g)的相对总能量为E1eV，单位：eV]。其中，TS表示过渡态。
①CH4(g)+CO2(g) ⇌2H2(g)+2CO(g)ΔH=___ kJ·mol-1(已知：1eV=1.6×10-22kJ)
②若E4+E1＜E3+E2，则决定制备“合成气”反应速率的反应方程式为___ 。
(1)CO2催化加氢制甲醇的有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
| 化学反应 | 平衡常数 | ||
| 500℃ | 700℃ | 800℃ | |
| Ⅰ.H2(g)+CO2(g) ⇌H2O(g)+CO(g) | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
| Ⅱ.2H2(g)+CO(g) ⇌CH3OH(g) | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
| Ⅲ.3H2(g)+CO2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH | |||
①ΔH
②已知反应Ⅲ的速率方程式：υ正=k正·c3(H2)·c(CO2)，υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)，k正、k逆为速率常数。反应达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数
③500℃时，向恒容的密闭容器中加入1molCO2和1molH2，控制反应条件只发生反应Ⅰ。达到平衡后，只改变下列条件，能使CO的平衡体积分数增大的是
A.增大压强 B.降低温度 C.再通入等物质的量CO2和H2 D.分离出部分水
(2)在200℃时，向5L带气压计的恒容密闭容器中通入2molCO2和2molCH4发生反应CH4(g)+CO2(g)⇌2H2(g)+2CO(g)，测得初始压强为P0kPa，反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示。
①该反应过程中从0min到2min压强变化原因是
②0～4min内，反应的平均反应速率υ(CO2)=
③用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=
(3)科学家提出利用CO2与CH4制备“合成气”(CO、H2)可能的反应历程如图所示。
注：C(ads)为吸附性活性炭，方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量[如第一个方框中1个CH4(g)+1个CO2(g)的相对总能量为E1eV，单位：eV]。其中，TS表示过渡态。
①CH4(g)+CO2(g) ⇌2H2(g)+2CO(g)ΔH=
②若E4+E1＜E3+E2，则决定制备“合成气”反应速率的反应方程式为
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