/大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題內(nèi)容概覽類型一熱化學(xué)與電化學(xué)類型二熱化學(xué)與化學(xué)平衡類型三化學(xué)平衡與電解質(zhì)溶液類型四電化學(xué)與電解質(zhì)溶液類型五電化學(xué)與化學(xué)平衡類型一熱化學(xué)與電化學(xué)1．（24-25高三上·上海·期中）通過(guò)電化學(xué)、熱化學(xué)等方法，將轉(zhuǎn)化為HCOOH等化學(xué)品，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一，完成下列小題：（1）某研究小組采用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為HCOOH，裝置如下圖。電極B上的電極反應(yīng)式是。該研究小組改用熱化學(xué)方法，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：Ⅰ：

kJ?mol?1Ⅱ：

kJ?mol?1Ⅲ：

（2）計(jì)算：_______kJ?mol?1。A．+14.8 B．-14.8 C．-772.2 D．+772.2（3）反應(yīng)Ⅲ在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行，和的投料濃度均為1.0mol?L?1，平衡常數(shù)。下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是_______。A．和的濃度相等 B．mol?L?1C．容器中混合氣體密度保持不變 D．容器中混合氣體的壓強(qiáng)保持不變（4）用氨水吸收HCOOH，得到1.00mol?L?1氨水和0.18mol?L?1甲酸銨的混合溶液，298K時(shí)該混合溶液的。(寫出計(jì)算過(guò)程)[已知：298K時(shí)，電離常數(shù)、]2．（2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè)）不僅是一種溫室氣體，也是一種來(lái)源廣泛且廉價(jià)易得的碳資源，可通過(guò)熱化學(xué)、電化學(xué)等方法再利用。(Ⅰ)科學(xué)家通過(guò)如下反應(yīng)利用合成甲醇：已知：回答下列問(wèn)題：(1)計(jì)算上述合成甲醇反應(yīng)的焓變。(2)科學(xué)研究中常用產(chǎn)物的時(shí)空收率(單位物質(zhì)的量催化劑表面產(chǎn)物分子的平均生成速率)來(lái)衡量催化效果，在3MPa，時(shí)，不同Ni、Ga配比的催化劑下，測(cè)定甲醇時(shí)空收率隨溫度的變化曲線如圖所示，甲醇時(shí)空收率隨溫度變化先增大后減小的原因是。催化劑的最佳配比和反應(yīng)溫度是。(3)將等量和充入恒溫恒容密閉容器中反應(yīng)合成甲醇，已知該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，下列事實(shí)說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是___________。A．氣體密度保持不變B．與的生成速率相等C．某時(shí)刻容器中D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(Ⅱ)甲烷干重整反應(yīng)可以將兩類重要的溫室氣體和進(jìn)行重整，涉及主要反應(yīng)如下：反應(yīng)I：反應(yīng)Ⅱ：(4)恒溫恒容密閉容器中，按投料，初始總壓，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得轉(zhuǎn)化率為，平衡總壓為。計(jì)算該溫度下反應(yīng)Ⅰ的濃度平衡常數(shù)。(5)某研究小組為了評(píng)估甲烷干重整反應(yīng)中不同催化劑的性能差異，在常壓、催化劑作用下，按投料，不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得的轉(zhuǎn)化率(柱形圖)和產(chǎn)物()如圖所示。請(qǐng)分析產(chǎn)物隨溫度變化的原因(不考慮催化劑失活)。3．（2024·浙江·高考真題）通過(guò)電化學(xué)、熱化學(xué)等方法，將轉(zhuǎn)化為等化學(xué)品，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。請(qǐng)回答：(1)某研究小組采用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為，裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是。(2)該研究小組改用熱化學(xué)方法，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：：Ⅱ：Ⅲ：①。②反應(yīng)Ⅲ在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行，和的投料濃度均為，平衡常數(shù)，則的平衡轉(zhuǎn)化率為。③用氨水吸收，得到氨水和甲酸銨的混合溶液，時(shí)該混合溶液的。[已知：時(shí)，電離常數(shù)、](3)為提高效率，該研究小組參考文獻(xiàn)優(yōu)化熱化學(xué)方法，在如圖密閉裝置中充分?jǐn)嚢璐呋瘎㎝的(有機(jī)溶劑)溶液，和在溶液中反應(yīng)制備，反應(yīng)過(guò)程中保持和的壓強(qiáng)不變，總反應(yīng)的反應(yīng)速率為v，反應(yīng)機(jī)理如下列三個(gè)基元反應(yīng)，各反應(yīng)的活化能(不考慮催化劑活性降低或喪失)。Ⅳ：

V：

VI：

①催化劑M足量條件下，下列說(shuō)法正確的是。A．v與的壓強(qiáng)無(wú)關(guān)

B．v與溶液中溶解的濃度無(wú)關(guān)C．溫度升高，v不一定增大

D．在溶液中加入，可提高轉(zhuǎn)化率②實(shí)驗(yàn)測(cè)得：，下，v隨催化劑M濃度c變化如圖。時(shí)，v隨c增大而增大：時(shí)，v不再顯著增大。請(qǐng)解釋原因。4．（2024·浙江·二模）不僅是一種溫室氣體，也是一種來(lái)源廣泛且廉價(jià)易得的碳資源，可通過(guò)熱化學(xué)、電化學(xué)等方法再利用。其中甲烷干重整反應(yīng)可以將兩類重要的溫室氣體和進(jìn)行重整，涉及主要反應(yīng)如下：反應(yīng)I：反應(yīng)Ⅱ：(1)若恒溫、恒壓的密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)I，下列能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______。A．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化B．和CO的物質(zhì)的量之和不變C．化學(xué)反應(yīng)速率D．?dāng)嗔?mol鍵的同時(shí)生成2mol鍵(2)恒溫剛性密閉容器中，按投料，初始總壓3MPa，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得和轉(zhuǎn)化率分別為60%、40%。計(jì)算該溫度下反應(yīng)I的壓強(qiáng)平衡常數(shù)=（用各物質(zhì)的分壓代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。(3)某研究小組為了評(píng)估甲烷干重整反應(yīng)中不同催化劑的性能差異，在常壓、催化劑作用下，按投料，不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得的轉(zhuǎn)化率（柱形圖）和產(chǎn)物（）如圖所示。請(qǐng)分析產(chǎn)物隨溫度變化的原因（不考慮催化劑失活）。(4)該研究小組發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)后催化劑活性下降，主要存在以下積碳副反應(yīng)：（a）；（b）。因此該小組借助X射線衍射（如圖）定性評(píng)估催化劑的積碳情況。已知積碳會(huì)在出現(xiàn)衍射峰，下列說(shuō)法正確的是______。A．碳附著在催化劑表面，使得活性位點(diǎn)與反應(yīng)物之間的接觸受阻，所以催化活性受到抑制B．一般甲烷干重整的反應(yīng)溫度都很高，因此副反應(yīng)a很可能是實(shí)際過(guò)程中產(chǎn)生積碳的主要原因C．對(duì)比三種催化劑的X射線衍射結(jié)果可發(fā)現(xiàn)Ir型催化劑沒(méi)有明顯積碳，能在甲烷干重整過(guò)程中保持高穩(wěn)定性D．該小組進(jìn)一步評(píng)估新型金屬?gòu)?fù)合催化劑（H型和M型）的積碳情況，將反應(yīng)后的催化劑加熱至恒重后，發(fā)現(xiàn)H型和M型催化劑的重量損失分別為16.7%和10.2%，這表明H型催化劑能在甲烷干重整過(guò)程中保持更高的穩(wěn)定性(5)該研究小組查閱資料發(fā)現(xiàn)還可利用電解還原，電解過(guò)程中常需要調(diào)控溶液pH以實(shí)現(xiàn)有效轉(zhuǎn)化?，F(xiàn)有1.0L溶液，在298K下加入醋酸鉀固體將調(diào)至，忽略溶液體積變化，所加醋酸鉀固體的質(zhì)量為g。[已知：298K時(shí)，]類型二熱化學(xué)與化學(xué)平衡5．（24-25高三上·四川成都·期中）甲烷的催化重整是制備氫氣的重要方法，可提高資源綜合利用效率。I.甲烷—水催化重整反應(yīng)a：反應(yīng)b：(1)研究表明，反應(yīng)b在Fe3O4催化下進(jìn)行，反應(yīng)分兩步進(jìn)行如下：第一步：

第二步：3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)

△H4=。(2)氣體分子可與金屬表面之間形成共價(jià)鍵，據(jù)此可利用銅-鈰氧化物選擇性催化氧化除去H2中少量CO，機(jī)理如下圖所示。①金屬吸附位優(yōu)先吸附CO而非O2，可能的原因是。②如果用18O2代替O2參加反應(yīng)，則除去CO的產(chǎn)物分子的結(jié)構(gòu)式是。Ⅱ.甲烷—二氧化碳催化重整甲烷和二氧化碳在催化劑作用下可以發(fā)生反應(yīng)c：

(3)將n(CO2)：n(CH4)=1：1投入密閉容器中，只發(fā)生反應(yīng)c，在不同條件下達(dá)到平衡。設(shè)體系中甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，在下的、在下的如圖所示。①圖中與C處于相同化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是。②計(jì)算C點(diǎn)壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(Pa)2(用氣體分壓代替濃度的平衡常數(shù)，結(jié)果用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，保留兩位有效數(shù)字)。(4)催化重整反應(yīng)中催化劑的活性會(huì)因發(fā)生積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)可使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如表：積碳反應(yīng)：消碳反應(yīng)：活化能(kJ/mol)催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷，一定條件下將反應(yīng)氣通入催化劑中，立即檢測(cè)到有大量積碳生成，其原因是，甲烷催化重整的催化劑選擇(填“X”或“Y”)更合適。②在一定溫度下，測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí)，不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示，則a、b、c曲線對(duì)應(yīng)的p(CO2)從大到小的順序?yàn)?用a、b、c表示)。6．（2024·上海徐匯·模擬預(yù)測(cè)）甲醚(CH3OCH3)是一種重要的清潔燃料，未來(lái)可能替代柴油和液化氣作為潔凈燃料使用。(1)乙醇也是一種清潔燃料，乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃，而甲醚的沸點(diǎn)為?23℃，解釋沸點(diǎn)差異的原因。(2)下列工業(yè)中以提高汽油、柴油等輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量為目的是___________。A．石油分餾 B．重油裂解 C．石油裂化 D．煤的干餾(3)利用水煤氣合成甲醚的三步反應(yīng)如下：①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)

ΔH1=?90.8kJ·mol?1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH2=?23.5kJ·mol?1③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

ΔH3=?41.2kJ·mol?1總反應(yīng)：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)

ΔH=。(4)一定條件下，起始濃度分別為c(CO)=0.6mol·L?1、c(H2)=1.4mol·L?1，8min后反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則8min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為。(5)一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，當(dāng)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再變化時(shí)。下列說(shuō)法正確的是___________。A．該反應(yīng)可能處于化學(xué)平衡狀態(tài)B．正、逆反應(yīng)速率一定相等C．CH3OH全部轉(zhuǎn)化為CH3OCH3和H2OD．CH3OH、CH3OCH3、H2O的濃度一定相等(6)T℃時(shí)，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為2,此溫度下，向密閉容器中加入一定量的CH3OH，某時(shí)刻測(cè)得部分組分的濃度如下：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3c/mol·L?10.440.60比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小,判斷依據(jù)為。A．v(正)>v(逆)

B．v(正)<v(逆)

C．v(正)=v(逆)

D．無(wú)法判斷7．（24-25高三上·山東德州·開(kāi)學(xué)考試）探究合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高的產(chǎn)率。以、為原料合成涉及的主要反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ

反應(yīng)Ⅱ

反應(yīng)Ⅲ

回答下列問(wèn)題(1)。(2)起始投料時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中某物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為x，如甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為，在t=250℃下的、在下的如圖所示。①圖中對(duì)應(yīng)等溫過(guò)程的曲線是，判斷的理由是。②當(dāng)時(shí)，反應(yīng)條件可能為或。③已知C點(diǎn)條件下CO的摩爾分?jǐn)?shù)為m，的摩爾分?jǐn)?shù)為n，的摩爾分?jǐn)?shù)，反應(yīng)Ⅰ的K=。(3)起始投料，，下，催化劑組成改變對(duì)甲醇的時(shí)空收率和選擇性影響如下表所示。時(shí)空收率([g·(kg—催化劑)·h-1])表示單位質(zhì)量催化劑在單位時(shí)間內(nèi)所獲得的產(chǎn)物量。組成/[g·(kg催化劑)1·h-1]選擇性/%①7840②9688③13891催化效果最好的催化劑組成是(填序號(hào))，理由是。8．（24-25高三上·湖北武漢·階段練習(xí)）水煤氣是一種優(yōu)質(zhì)燃料和重要的化工原料，其制備方法是將水蒸氣與焦炭在高溫下混合反應(yīng)，然后投入固體CaO進(jìn)行處理。I．在溫度T?下將高溫水蒸氣通入熾熱的焦炭中，其中可能發(fā)生的一些反應(yīng)如下：反應(yīng)方程式焓變壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)=+131.3kJ·mol-1Kp1=5×106kPa②CO(g)+H2O(g)CO?(g)+H2(g)=-41.2kJ·mol-1Kp2(1)已知反應(yīng)的焓變，近似認(rèn)為反應(yīng)焓變不隨溫度變化，則焦炭的燃燒熱。(2)在溫度下體系達(dá)到化學(xué)平衡，將這一時(shí)刻記為t0，然后將可壓縮的恒溫反應(yīng)容器突然壓縮至原來(lái)體積的一半。將壓縮之后這一瞬間的時(shí)刻記為t1，重新達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)刻記為t2。則t1時(shí)反應(yīng)①的正反應(yīng)速率比t0時(shí)，t2時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率比t1時(shí)。(填“增大”或“減小”)(3)反應(yīng)②的平衡常數(shù)很小，若近似忽略生成的反應(yīng)，在一個(gè)體積固定的恒溫容器內(nèi)投入足量焦炭與一定量的水蒸氣，在溫度下達(dá)到平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為，下圖的三條曲線分別代表了達(dá)到平衡時(shí)不同的轉(zhuǎn)化率α對(duì)應(yīng)的水蒸氣分壓、H2分壓、體系的總壓，則代表水蒸氣分壓的曲線是(填標(biāo)號(hào))。欲使平衡轉(zhuǎn)化率為80%，則初始充入水蒸氣的壓強(qiáng)應(yīng)為kPa(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。II．投入固體可吸收反應(yīng)產(chǎn)生的生成除了CaO以外，鈣還有多種氧化物。(4)CaO在大約50GPa的高壓條件下還可以進(jìn)一步與反應(yīng)得到由和構(gòu)成的另一種鈣的氧化物，預(yù)測(cè)的空間構(gòu)型為。(5)反應(yīng)生成的在自然界中會(huì)被溶解有的雨水溶蝕，該過(guò)程的離子方程式為。類型三化學(xué)平衡與電解質(zhì)溶液9．（24-25高三上·廣東廣州·階段練習(xí)）二氧化碳的捕集和資源化利用是緩解溫室效應(yīng)的重要戰(zhàn)略方向?；卮鹣铝袉?wèn)題：Ⅰ．二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳?？偡磻?yīng)可表示為：

該反應(yīng)一般認(rèn)為通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：①

②

(1)若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)趫D中接著完善畫出反應(yīng)②的能量變化曲線，標(biāo)注出相應(yīng)的物質(zhì)(含聚集狀態(tài))以及總反應(yīng)的(含具體數(shù)值)。(2)合成總反應(yīng)在起始物時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，在下的、在下的如圖所示。(a)圖中對(duì)應(yīng)等溫過(guò)程的曲線是(填“a”或“b”)，判斷的理由。(b)當(dāng)時(shí)，的平衡轉(zhuǎn)化率。Ⅱ．催化CO2加氫合成乙酸在減少碳排放的同時(shí)還可以生產(chǎn)重要的化工原料。弱電解質(zhì)的電離度是指弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)總分子數(shù)(包括已電離的和未電離的>的百分?jǐn)?shù)，用a表示。而在實(shí)驗(yàn)測(cè)定中，，為一定濃度下電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率，為無(wú)限稀釋時(shí)溶液的摩爾電導(dǎo)率，。某小組實(shí)驗(yàn)測(cè)得時(shí)，乙酸的。(3)在298K時(shí)，乙酸的電離平衡常數(shù)(列出計(jì)算式，不需化簡(jiǎn))。(4)在298K時(shí)，幾種離子的摩爾電導(dǎo)率如下表所示。已知：摩爾電導(dǎo)率越大，溶液的導(dǎo)電性越好?？臻g站通過(guò)電解水實(shí)現(xiàn)O2的再生，從導(dǎo)電性角度選擇，最適宜的電解質(zhì)為(填化學(xué)式)。離子種類摩爾電導(dǎo)率/()349.8279.8076.3450.1873.5250.1110．（2025高三·全國(guó)·專題練習(xí)）甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料。在工業(yè)生產(chǎn)中可以通過(guò)乙烯和水蒸氣化合生成甲醇已知：①②③(1)請(qǐng)寫出乙烯和水蒸氣化合生成甲醇?xì)怏w的熱化學(xué)方程式：。(2)也可以將與混合，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)來(lái)制備：，圖1是在兩種投料比分別為1：4和1：6時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線，圖2是生成的甲醇過(guò)氧化氫燃料電池的工作原理示意圖：①圖1中b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K值c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K值填“”“”或“”，理由是。②圖1中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)化率c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)化率。填“”“”或“”，③圖2中電極N是填負(fù)極或正極④圖2中電極M的電極反應(yīng)式：。(3)時(shí)，的電離常數(shù)，則該溫度下水解反應(yīng)的平衡常數(shù)，若向溶液中加入少量的，則溶液中將填“增大”、“減小”或“不變”。(4)常溫下，用NaOH溶液吸收得到的溶液，吸收過(guò)程中水的電離平衡填“向左”、“向右”或“不”移動(dòng)。試計(jì)算溶液中。常溫下的電離平衡常數(shù)，11．（24-25高三上·河南·階段練習(xí)）NH3和N2H4是氮與氫元素形成的兩種重要化合物，NH3還可形成多種銨鹽如NH4Cl、NH4HSO3等。回答下列問(wèn)題：(1)NH3溶于水形成的溶液中存在電離平衡：，下列方法可使的溶液中電離程度增大的是(填字母)。a．加入少量NH4Cl固體

b．加水稀釋至

c．加入少量NaCl固體d．加入少量的NaOH溶液

e．通入少量NH3(2)常溫下，用氨水吸收SO2可得到]NH4HSO3溶液，在NH4HSO3溶液中：(填“>”“<”或“=”)；反應(yīng)的平衡常數(shù)K=[已知：常溫下電離常數(shù)，，]。(3)25℃時(shí)，將100mLNH4Cl溶液和100mLAgNO3溶液混合(忽略溶液混合后的體積變化)，混合后溶液中Ag＋的濃度為[25°C時(shí)，]。(4)N2H4是二元弱堿，N2H4在水溶液中存在如下兩步電離：①；②___________

。寫出N2H4在水溶液中的第②步電離方程式：。25℃時(shí)，向N2H4的水溶液中加入稀硫酸，欲使，同時(shí)，應(yīng)控制溶液的pH范圍為(用含a、b的式子表示)。(5)25℃時(shí)，將的NH4Cl溶液與的NaOH溶液等體積混合，反應(yīng)后測(cè)得溶液的pH=7，則溶液中(填“>”“<”或“=”)，的電離常數(shù)(用含a的代數(shù)式表示，不考慮液體混合時(shí)體積的變化)。12．（24-25高三上·江蘇泰州·階段練習(xí)）食醋是烹飪美食的調(diào)味品，有效成分主要為醋酸(用表示)。的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。時(shí)，的。(1)某小組研究下電離平衡的影響因素。提出假設(shè)：稀釋溶液或改變濃度，電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)驗(yàn)用濃度均為的和溶液，按下表配制總體積相同的系列溶液；測(cè)定，記錄數(shù)據(jù)。序號(hào)Ⅰ40.0002.86Ⅱ4.0036.0003.36…Ⅶ4.004.53Ⅷ4.004.0032.004.65①根據(jù)表中信息，數(shù)據(jù)：a=，b=。②由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可知，稀釋溶液，電離平衡正向移動(dòng)；結(jié)合表中數(shù)據(jù)，給出判斷理由：。③由實(shí)驗(yàn)Ⅱ~Ⅷ可知，增大濃度，電離平衡(填“正”或“逆”)向移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：假設(shè)成立。(2)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：隨著的增加，的值逐漸接近的。查閱資料獲悉：一定條件下，按配制的溶液中，的值等于的。對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)Ⅷ中與資料數(shù)據(jù)存在一定差異；推測(cè)可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起，故先準(zhǔn)確測(cè)定溶液的濃度再驗(yàn)證。①移取溶液，加入2滴酚酞溶液，用溶液滴定至，消耗體積為，則該溶液的濃度為。②用上述溶液和溶液，配制等物質(zhì)的量的與混合溶液，測(cè)定，結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。(3)小組進(jìn)一步提出：如果只有濃度均約為的和溶液，如何準(zhǔn)確測(cè)定的？小組同學(xué)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。Ⅰ移取溶液，用溶液滴定至終點(diǎn)，消耗溶液Ⅱ，測(cè)得溶液的為4.76實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符，方案可行。類型四電化學(xué)與電解質(zhì)溶液13．（24-25高三上·北京石景山·期末）某小組探究銅和雙氧水在不同條件下的反應(yīng)。資料：還原反應(yīng)中，增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，氧化劑的氧化性增強(qiáng)；氧化反應(yīng)中，增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，還原劑的還原性增強(qiáng)。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)I實(shí)驗(yàn)II實(shí)驗(yàn)III操作30%的溶液中，加入光亮銅片30%的溶液中，加入光亮銅片，滴加稀硫酸30%的溶液中，滴加的氨水，加入光亮銅片現(xiàn)象開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象，較長(zhǎng)時(shí)間溶液變?yōu)闇\藍(lán)色，取出銅片晾干，表面有藍(lán)色沉淀物銅片表面產(chǎn)生少量氣泡，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣泡越來(lái)越多，溶液很快變藍(lán)，取出銅片晾干，鋼片依然保持光亮立即產(chǎn)生大量氣泡，溶液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色，取出鋼片晾干，表面有藍(lán)色沉淀物①實(shí)驗(yàn)I中的藍(lán)色沉淀物是。②實(shí)驗(yàn)II中發(fā)生的反應(yīng)有。③實(shí)驗(yàn)III中溶液呈深藍(lán)色，是因?yàn)楹须x子。④參照實(shí)驗(yàn)III的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)IV：溶液加入氨水后，加入一定量的固體，攪拌溶解后，加入光亮的銅片，立即產(chǎn)生大量氣泡，溶液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色，取出銅片晾干，銅片依然保持光亮。解釋銅片依然保持光亮的原因。(2)分析解釋①實(shí)驗(yàn)I中銅和的電極反應(yīng)式：i．還原反應(yīng)：ii．氧化反應(yīng)：。②實(shí)驗(yàn)II比實(shí)驗(yàn)I溶液更快變藍(lán)的原因可能是：加入稀硫酸，的氧化性，采用下圖電化學(xué)裝置進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象。③實(shí)驗(yàn)III比實(shí)驗(yàn)I溶液更快變藍(lán)的原因可能是。14．（2025·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在探究鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)將單質(zhì)鋁投入1溶液中，有氣泡逸出且有白色沉淀物生成。對(duì)此現(xiàn)象作出以下猜想。?。芤核怙@堿性，Al與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)生成。ⅱ．Al與溶液中的水反應(yīng)，相當(dāng)于催化劑。已知：氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)()有關(guān)，，z表示氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，為氧化型電極電勢(shì)(氧化劑和它的還原形式在1濃度下表現(xiàn)出的電動(dòng)勢(shì))，為還原型電極電勢(shì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)寫出鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式：，該反應(yīng)中，氧化劑為。(2)常溫下，溶液中鋁的各種微粒在不同pH下的分布系數(shù)如圖1。當(dāng)溶液pH>時(shí)就能被少量溶解，酸式電離的平衡常數(shù)。(3)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，通過(guò)pH計(jì)測(cè)得溶液的pH約為，則證明猜想ⅰ是錯(cuò)誤的。(4)鋁/水體系中可能發(fā)生反應(yīng)，已知，，通過(guò)計(jì)算，該反應(yīng)的，從熱力學(xué)的角度來(lái)說(shuō)該反應(yīng)均能(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”)進(jìn)行。(5)將鋁/水反應(yīng)看作是原電池的電化學(xué)過(guò)程，建立鋁/水反應(yīng)體系微觀過(guò)程模型如圖2。負(fù)極第一步反應(yīng)的反應(yīng)式為，在反應(yīng)過(guò)程中，由于生成的覆蓋在金屬表面，為使反應(yīng)完全，可采取的操作是。由微觀過(guò)程模型可知猜想ⅱ是正確的。Al單質(zhì)還能與其他含Al元素的溶液反應(yīng)，請(qǐng)列舉兩種：。15．（24-25高三上·浙江·階段練習(xí)）已知溶洞的形成與下列反應(yīng)有關(guān)：①②(1)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為。(用、、表示)(2)以下能判斷反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。A．CO2氣體壓強(qiáng)保持不變 B．溶液的pH保持不變C．不變 D．(3)當(dāng)溶有碳酸氫鈣的水從溶洞頂?shù)蔚蕉吹讜r(shí)漸漸形成了鐘乳石，請(qǐng)解釋可能的原因。(4)已知H2CO3的，，，，，為。當(dāng)c(Ca2?)=mol?L?1時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生CaCO3沉淀。(5)科學(xué)家近年發(fā)明了一種將二氧化碳電化學(xué)還原為甲醇的方法，裝置示意圖如下，電解質(zhì)溶液1為由KHCO3、吡啶和HCl組成的CO2飽和水溶液，電極為選擇性Cu2O/CuO薄膜材料和Pt電極。該裝置工作時(shí)，陰極反應(yīng)為。若用鉛蓄電池代替恒壓電源，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2時(shí)，正極質(zhì)量變化為g。16．（24-25高三上·北京·階段練習(xí)）某小組探究溶液、溶液與堿的反應(yīng)，探究物質(zhì)氧化性和還原性的變化規(guī)律。將一定濃度溶液，飽和混合溶液加入適量氨水，產(chǎn)生紅褐色沉淀，經(jīng)檢驗(yàn)，紅褐色沉淀含。(1)分析產(chǎn)生的原因：氧化所致。驗(yàn)證：向溶液中滴入氨水，生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，一段時(shí)間后有紅褐色沉淀生成。①生成白色沉淀的離子方程式是。②產(chǎn)生紅褐色沉淀：。電極反應(yīng)式：還原反應(yīng)：。氧化反應(yīng)：。(2)提出問(wèn)題：產(chǎn)生的原因可能是氧化所致。驗(yàn)證如下(溶液A：飽和溶液溶液；已排除空氣的影響)：序號(hào)實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象Ⅰ氨水生成沉淀，一段時(shí)間后，產(chǎn)生紅褐色沉淀和灰黑色固體物質(zhì)Ⅱ水溶液無(wú)明顯變化①I中可能產(chǎn)生Cu，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析產(chǎn)生Cu的合理性：。②檢驗(yàn)：濾出Ⅰ中不溶物，用稀溶解，未檢出Cu。分析原因：?。裰形瓷蒀u。ⅱ．Ⅰ中生成了Cu。由于(用離子方程式表示)，因此未檢出Cu。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(Ⅲ)確認(rèn)的作用(已排除空氣的影響)，裝置示意圖如下所示。①補(bǔ)全電化學(xué)裝置示意圖。經(jīng)檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了、Cu。②Ⅱ、Ⅲ中均含。Ⅲ中產(chǎn)生了Cu，Ⅱ中未產(chǎn)生Cu，試解釋原因。類型五電化學(xué)與化學(xué)平衡17．（24-25高三上·河北·階段練習(xí)）的資源化利用是化學(xué)研究的熱點(diǎn)。I．與耦合可制備丙烯(1)在催化作用下，與耦合的反應(yīng)過(guò)程如圖所示。已知：

耦合反應(yīng)的，該反應(yīng)在(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。II．電還原可制備高附加值的有機(jī)物已知：的活性位點(diǎn)對(duì)O的連接能力較強(qiáng)，的活性位點(diǎn)對(duì)C的連接能力較強(qiáng)，對(duì)的吸附能力遠(yuǎn)強(qiáng)于，且吸附后不易脫離。(2)電還原可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示(*表示吸附態(tài)的)。①若還原產(chǎn)物主要為，應(yīng)選擇(填“”“”或“”)作催化劑。②選擇合適的金屬催化劑，電還原生成的過(guò)程可描述為。(3)在一定壓強(qiáng)下，按投料，在為催化劑的條件下，發(fā)生反應(yīng)

(主反應(yīng))，同時(shí)有副反應(yīng)[發(fā)生，反應(yīng)相同時(shí)間，轉(zhuǎn)化率及選擇性(甲酸選擇性)隨溫度的變化如圖所示。①下列措施能提高平衡轉(zhuǎn)化率的是(填標(biāo)號(hào))。A降低溫度

B．再充入

C．分離出②下，反應(yīng)至某時(shí)刻時(shí)體系中的分壓為，則該時(shí)刻主反應(yīng)的壓力商(填計(jì)算式即可)。③當(dāng)溫度高于時(shí)，隨溫度升高，主反應(yīng)與副反應(yīng)的反應(yīng)速率相比，增加更顯著的是副反應(yīng)，判斷的理由是。III．利用電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)和的耦合轉(zhuǎn)化，原理如圖所示。(4)①陽(yáng)極生成乙烷的電極反應(yīng)式為。②同溫同壓下，若生成乙烯和乙烷的體積比為，則消耗的和的體積比為。18．（24-25高三上·江蘇·階段練習(xí)）氨的合成和氨氮治理對(duì)人類生存和發(fā)展具有重要意義。(1)氨的合成化學(xué)鏈合成氨的路徑主要包括如圖所示的三種（M、A代表金屬），即基于金屬氮化物一氧化物對(duì)（路徑1）、貧氮一富氮氮化物對(duì)（路徑2）以及氫化物一亞氨基化合物對(duì)（路徑3）介導(dǎo)的化學(xué)鏈合成氨。①路徑1的化學(xué)方程式為。②路徑2與路徑1相比，其最主要優(yōu)點(diǎn)是。③路徑3在低溫下表現(xiàn)出顯著提高的產(chǎn)氨速率，其原因可能是。(2)氨的利用氨可用于燃料電池，根據(jù)電解質(zhì)傳導(dǎo)機(jī)制可以將SO-DAFC法分為兩類：O-SOFC（氧離子傳導(dǎo)型電解質(zhì)）和H-SOFC（質(zhì)子傳導(dǎo)型電解質(zhì)），其工作原理如圖所示。①氨氣在電極上轉(zhuǎn)化為的過(guò)程可分為三步：1.氨吸附到負(fù)極活性位點(diǎn)；2.吸附氨分子上的N-H鍵斷裂；3.。②從環(huán)保的角度來(lái)說(shuō)，具有更大的優(yōu)勢(shì)的為（填字母）。A．O-SOFC燃料電池

B．H-SOFC燃料電池(3)氨氮治理。氯/鐵介導(dǎo)電化學(xué)處理氨氮廢水的機(jī)理如圖所示。①和反應(yīng)的離子方程式為。②經(jīng)檢測(cè)，溶液中的的濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸增大，其原因可能是（任寫兩點(diǎn)）。19．（24-25高三上·重慶沙坪壩·期中）研究含碳和含氮物質(zhì)的反應(yīng)對(duì)生產(chǎn)、生活、科研等方面具有重要的意義?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)消除汽車尾氣中的NO、NO2，有利于減少PM2.5的排放。已知如下信息：?。?/p>

ⅱ．

ⅲ．2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，△H3=-110kJ/mol則C(s)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式為。(2)在一定溫度下，向2L剛性容器中充入2molNO和1molO2(g)發(fā)生反應(yīng)ⅲ(假定反應(yīng)ⅲ為基元反應(yīng)且不考慮其他反應(yīng))①下列描述可表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有(填序號(hào))a．容器內(nèi)顏色深淺不再改變

b．混合氣體密度保持不變c．

d．單位時(shí)間內(nèi)生成NO2和消耗O2的物質(zhì)的量之比為2：1②該反應(yīng)的反應(yīng)速率，k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，已知平衡時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為50%，則為(計(jì)算時(shí)不考慮其他反應(yīng))。(3)在一定溫度下，向起始?jí)簭?qiáng)為100kPa的1L恒容密閉容器中通入1molN2和1molO2的混合氣體發(fā)生反應(yīng)ⅱ和ⅲ，4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得體系總壓強(qiáng)為90kPa，且p(N2):p(O2):p(NO)=3:2:2(p為氣體分壓，單位為kPa)，達(dá)到平衡時(shí)NO2的平均反應(yīng)速率為，反應(yīng)ⅲ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=。(4)在兩個(gè)初始體積相同且容積可變的容器內(nèi)分別充入2molNO和1molO2，在總壓為p1、p2條件下僅發(fā)生反應(yīng)ⅲ。待兩容器均達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得O2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。試解釋m點(diǎn)的容器容積大于n點(diǎn)的原因是。(5)已知Ni2+與Co2+性質(zhì)相似，科學(xué)家們利用電化學(xué)裝置將二者進(jìn)行成功分離，如圖所示。圖中雙極膜內(nèi)可將H2O解離為H+和OH-，并在電流作用下發(fā)生定向遷移，且Co2+與乙酰丙酮不反應(yīng)。當(dāng)雙極膜內(nèi)有2molH2O發(fā)生解離時(shí)，Ⅰ室和Ⅲ室溶液質(zhì)量的變化差為。20．（24-25高三上·甘肅張掖·階段練習(xí)）二氧化碳作為溫室氣體，是引發(fā)全球氣候變化的主要元兇之一，但通過(guò)轉(zhuǎn)化可以將其變成有用的化學(xué)品或燃料，有助于實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)和碳減排。一定條件下使、的混合氣體通過(guò)反應(yīng)器可轉(zhuǎn)化為甲醛。已知反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)有：Ⅰ.

；，Ⅱ.

；，(1)、分別是正反應(yīng)的活化能，、分別是逆反應(yīng)的活化能，則(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)恒溫恒容條件下，將1mol和2mol組成的混合氣體通入2L的反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是_______(填字母)。A．反應(yīng)過(guò)程中B．容器的壓強(qiáng)不再變化時(shí)，反應(yīng)都達(dá)到平衡C．加入反應(yīng)Ⅰ的催化劑，升高反應(yīng)Ⅰ的活化能，故提高平衡時(shí)的選擇性D．降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)速率加快、反應(yīng)Ⅱ的正反應(yīng)速率減小(3)將1mol和2mol組成的混合氣體通入不同溫度下體積均為2L的反應(yīng)器，均經(jīng)過(guò)10min檢測(cè)生成物的物質(zhì)的量，如圖所示。①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，高于380℃后曲線C逐漸減小，分析發(fā)生該變化的原因：。②計(jì)算450℃時(shí)，在0~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率。③450℃時(shí)，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位小數(shù))。(4)下圖是一種電化學(xué)催化還原二氧化碳制備甲醛的裝置原理圖。①電解過(guò)程中雙極膜產(chǎn)生的移向極(填“M或N”)。②N極為極(填“陽(yáng)”或“陰”)，N電極生成甲醛的電極反應(yīng)式為。

大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題內(nèi)容概覽類型一熱化學(xué)與電化學(xué)類型二熱化學(xué)與化學(xué)平衡類型三化學(xué)平衡與電解質(zhì)溶液類型四電化學(xué)與電解質(zhì)溶液類型五電化學(xué)與化學(xué)平衡類型一熱化學(xué)與電化學(xué)1．（24-25高三上·上?！て谥校┩ㄟ^(guò)電化學(xué)、熱化學(xué)等方法，將轉(zhuǎn)化為HCOOH等化學(xué)品，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一，完成下列小題：（1）某研究小組采用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為HCOOH，裝置如下圖。電極B上的電極反應(yīng)式是。該研究小組改用熱化學(xué)方法，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：Ⅰ：

kJ?mol?1Ⅱ：

kJ?mol?1Ⅲ：

（2）計(jì)算：_______kJ?mol?1。A．+14.8 B．-14.8 C．-772.2 D．+772.2（3）反應(yīng)Ⅲ在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行，和的投料濃度均為1.0mol?L?1，平衡常數(shù)。下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是_______。A．和的濃度相等 B．mol?L?1C．容器中混合氣體密度保持不變 D．容器中混合氣體的壓強(qiáng)保持不變（4）用氨水吸收HCOOH，得到1.00mol?L?1氨水和0.18mol?L?1甲酸銨的混合溶液，298K時(shí)該混合溶液的。(寫出計(jì)算過(guò)程)[已知：298K時(shí)，電離常數(shù)、]【答案】（1）（2）A（3）D（4）10【解析】1．由圖，為電解池裝置，B極上二氧化碳得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，反應(yīng)為：；（2）由蓋斯定律，反應(yīng)Ⅱ-Ⅰ得，故選A；（3）A．和的投料比等于反應(yīng)中系數(shù)比，其濃度一直相等，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)相等，不能說(shuō)明反應(yīng)平衡，A錯(cuò)誤；B．由三段式：，則沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．容器體積和氣體質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度始終不變，因此不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)為氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變，說(shuō)明平衡不再移動(dòng)，達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確；故選D。（4）甲酸銨為鹽，完全電離出甲酸根離子和銨根離子，，氨水為弱堿，一水合氨濃度近似1.00mol/L，根據(jù)，則，pOH=4，pH=10。2．（2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè)）不僅是一種溫室氣體，也是一種來(lái)源廣泛且廉價(jià)易得的碳資源，可通過(guò)熱化學(xué)、電化學(xué)等方法再利用。(Ⅰ)科學(xué)家通過(guò)如下反應(yīng)利用合成甲醇：已知：回答下列問(wèn)題：(1)計(jì)算上述合成甲醇反應(yīng)的焓變。(2)科學(xué)研究中常用產(chǎn)物的時(shí)空收率(單位物質(zhì)的量催化劑表面產(chǎn)物分子的平均生成速率)來(lái)衡量催化效果，在3MPa，時(shí)，不同Ni、Ga配比的催化劑下，測(cè)定甲醇時(shí)空收率隨溫度的變化曲線如圖所示，甲醇時(shí)空收率隨溫度變化先增大后減小的原因是。催化劑的最佳配比和反應(yīng)溫度是。(3)將等量和充入恒溫恒容密閉容器中反應(yīng)合成甲醇，已知該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，下列事實(shí)說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是___________。A．氣體密度保持不變B．與的生成速率相等C．某時(shí)刻容器中D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(Ⅱ)甲烷干重整反應(yīng)可以將兩類重要的溫室氣體和進(jìn)行重整，涉及主要反應(yīng)如下：反應(yīng)I：反應(yīng)Ⅱ：(4)恒溫恒容密閉容器中，按投料，初始總壓，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得轉(zhuǎn)化率為，平衡總壓為。計(jì)算該溫度下反應(yīng)Ⅰ的濃度平衡常數(shù)。(5)某研究小組為了評(píng)估甲烷干重整反應(yīng)中不同催化劑的性能差異，在常壓、催化劑作用下，按投料，不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得的轉(zhuǎn)化率(柱形圖)和產(chǎn)物()如圖所示。請(qǐng)分析產(chǎn)物隨溫度變化的原因(不考慮催化劑失活)?！敬鸢浮?1)-54(2)溫度越高反應(yīng)速率越快，故隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，、催化下甲醇時(shí)空收率曲線上升；催化劑需要一定的活性催化溫度，溫度過(guò)高，催化劑活性下降，甲醇時(shí)空收率下降催化劑、溫度為210℃左右(3)BD(4)0.375(5)溫度升高，反應(yīng)I的正向進(jìn)行程度大于反應(yīng)Ⅱ，且高溫階段以反應(yīng)I為主，所以隨著溫度升高，逐漸增加并趨近于1【解析】（1）已知；，由蓋斯定律可知，由3①-②可得；（2）溫度越高反應(yīng)速率越快，故隨溫度升高，反應(yīng)速率加快，Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇時(shí)空收率曲線上升；催化劑需要一定的活性催化溫度，溫度過(guò)高，催化劑活性下降，甲醇時(shí)空收率下降；由圖示可知，反應(yīng)最佳條件為催化劑的最佳配比5:3、使用催化劑在210℃左右下進(jìn)行反應(yīng)，該條件下甲醇時(shí)空收率最高；（3）A．容器體積和氣體總質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度始終不變，因此氣體密度保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，與的生成速率相等，則說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡，B正確；C．某時(shí)刻容器中某時(shí)刻容器中，則，反應(yīng)未平衡，C錯(cuò)誤；D．氣體總質(zhì)量不變，但是氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)發(fā)生改變，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確；（4）恒溫恒容密閉容器中，按投料，初始總壓，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得轉(zhuǎn)化率為，平衡總壓為，由三段式、得，，解x=0.4，y=0.2，則、、、，反應(yīng)Ⅰ的濃度平衡常數(shù)（5）由圖知，溫度升高，反應(yīng)I的正向進(jìn)行程度大于反應(yīng)Ⅱ，且高溫階段以反應(yīng)I為主，所以隨著溫度升高，逐漸增加并趨近于1，3．（2024·浙江·高考真題）通過(guò)電化學(xué)、熱化學(xué)等方法，將轉(zhuǎn)化為等化學(xué)品，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。請(qǐng)回答：(1)某研究小組采用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為，裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是。(2)該研究小組改用熱化學(xué)方法，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：：Ⅱ：Ⅲ：①。②反應(yīng)Ⅲ在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行，和的投料濃度均為，平衡常數(shù)，則的平衡轉(zhuǎn)化率為。③用氨水吸收，得到氨水和甲酸銨的混合溶液，時(shí)該混合溶液的。[已知：時(shí)，電離常數(shù)、](3)為提高效率，該研究小組參考文獻(xiàn)優(yōu)化熱化學(xué)方法，在如圖密閉裝置中充分?jǐn)嚢璐呋瘎㎝的(有機(jī)溶劑)溶液，和在溶液中反應(yīng)制備，反應(yīng)過(guò)程中保持和的壓強(qiáng)不變，總反應(yīng)的反應(yīng)速率為v，反應(yīng)機(jī)理如下列三個(gè)基元反應(yīng)，各反應(yīng)的活化能(不考慮催化劑活性降低或喪失)。Ⅳ：

V：

VI：

①催化劑M足量條件下，下列說(shuō)法正確的是。A．v與的壓強(qiáng)無(wú)關(guān)

B．v與溶液中溶解的濃度無(wú)關(guān)C．溫度升高，v不一定增大

D．在溶液中加入，可提高轉(zhuǎn)化率②實(shí)驗(yàn)測(cè)得：，下，v隨催化劑M濃度c變化如圖。時(shí)，v隨c增大而增大：時(shí)，v不再顯著增大。請(qǐng)解釋原因?！敬鸢浮?1)(2)+14.82.4×10?810.00(3)CD當(dāng)c≤c0時(shí)，v隨c增大而增大，因M是基元反應(yīng)IV的反應(yīng)物(直接影響基元反應(yīng)VI中反應(yīng)物L(fēng)的生成)；c>c0時(shí)，v不再顯著增加，因受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或濃度)【解析】（1）①電極B是陰極，則電極反應(yīng)式是；（2）①ΔH3=ΔH2-ΔH1=-378.7kJ/mol+393.5kJ/mol=+14.8kJ/mol；②根據(jù)三段式，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO2為x，則：，則，，則轉(zhuǎn)化率=；③用氨水吸收HCOOH，得到1.00mol?L-1氨水和0.18mol?L-1甲酸銨的混合溶液，得出=0.18mol/L，根據(jù)，則，，；（3）①A．v與CO2(g)的壓強(qiáng)有關(guān)，壓強(qiáng)越大，溶液中CO2的濃度越大，v越大，A錯(cuò)誤；B．v與溶液中溶解H2的濃度有關(guān)，氫氣濃度越大，速率越快，B錯(cuò)誤；C．溫度升高，v不一定增大，反應(yīng)Ⅳ和Ⅴ是快反應(yīng)，而Ⅵ是慢反應(yīng)（決速步驟），Ⅳ和Ⅴ可以快速建立平衡狀態(tài)，隨著溫度升高氣體在溶液中溶解度減小，氣體濃度減小、L的濃度減小，若L的濃度減小對(duì)反應(yīng)速率的影響大于溫度升高對(duì)總反應(yīng)速率的影響，則總反應(yīng)速率減小，故總反應(yīng)的速率不一定增大，C錯(cuò)誤；D．在溶液中加入的N(CH2CH3)3會(huì)與HCOOH反應(yīng)，使得三個(gè)平衡正向移動(dòng)，可提高CO2轉(zhuǎn)化率，D正確；故選CD。②各反應(yīng)的活化能，反應(yīng)IV為絕速步驟，但L的濃度取決于反應(yīng)V和VI，所以速率與催化劑M的濃度和反應(yīng)物CO2、H2的濃度有關(guān)。當(dāng)c≤c0時(shí)，催化劑M的活性位點(diǎn)數(shù)量不夠，速率取決于催化劑M的濃度，即v隨c增大而增大，因M是基元反應(yīng)IV的反應(yīng)物(直接影響基元反應(yīng)VI中反應(yīng)物L(fēng)的生成)；c>c0時(shí)，催化劑M的活性位點(diǎn)數(shù)量足夠，速率取決于反應(yīng)物CO2和H2的濃度，即v不再顯著增加，因受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或濃度)。4．（2024·浙江·二模）不僅是一種溫室氣體，也是一種來(lái)源廣泛且廉價(jià)易得的碳資源，可通過(guò)熱化學(xué)、電化學(xué)等方法再利用。其中甲烷干重整反應(yīng)可以將兩類重要的溫室氣體和進(jìn)行重整，涉及主要反應(yīng)如下：反應(yīng)I：反應(yīng)Ⅱ：(1)若恒溫、恒壓的密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)I，下列能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______。A．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化B．和CO的物質(zhì)的量之和不變C．化學(xué)反應(yīng)速率D．?dāng)嗔?mol鍵的同時(shí)生成2mol鍵(2)恒溫剛性密閉容器中，按投料，初始總壓3MPa，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得和轉(zhuǎn)化率分別為60%、40%。計(jì)算該溫度下反應(yīng)I的壓強(qiáng)平衡常數(shù)=（用各物質(zhì)的分壓代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。(3)某研究小組為了評(píng)估甲烷干重整反應(yīng)中不同催化劑的性能差異，在常壓、催化劑作用下，按投料，不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得的轉(zhuǎn)化率（柱形圖）和產(chǎn)物（）如圖所示。請(qǐng)分析產(chǎn)物隨溫度變化的原因（不考慮催化劑失活）。(4)該研究小組發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)后催化劑活性下降，主要存在以下積碳副反應(yīng)：（a）；（b）。因此該小組借助X射線衍射（如圖）定性評(píng)估催化劑的積碳情況。已知積碳會(huì)在出現(xiàn)衍射峰，下列說(shuō)法正確的是______。A．碳附著在催化劑表面，使得活性位點(diǎn)與反應(yīng)物之間的接觸受阻，所以催化活性受到抑制B．一般甲烷干重整的反應(yīng)溫度都很高，因此副反應(yīng)a很可能是實(shí)際過(guò)程中產(chǎn)生積碳的主要原因C．對(duì)比三種催化劑的X射線衍射結(jié)果可發(fā)現(xiàn)Ir型催化劑沒(méi)有明顯積碳，能在甲烷干重整過(guò)程中保持高穩(wěn)定性D．該小組進(jìn)一步評(píng)估新型金屬?gòu)?fù)合催化劑（H型和M型）的積碳情況，將反應(yīng)后的催化劑加熱至恒重后，發(fā)現(xiàn)H型和M型催化劑的重量損失分別為16.7%和10.2%，這表明H型催化劑能在甲烷干重整過(guò)程中保持更高的穩(wěn)定性(5)該研究小組查閱資料發(fā)現(xiàn)還可利用電解還原，電解過(guò)程中常需要調(diào)控溶液pH以實(shí)現(xiàn)有效轉(zhuǎn)化?，F(xiàn)有1.0L溶液，在298K下加入醋酸鉀固體將調(diào)至，忽略溶液體積變化，所加醋酸鉀固體的質(zhì)量為g。[已知：298K時(shí)，]【答案】(1)AB(2)1.5(3)溫度升高，反應(yīng)I的正向進(jìn)行程度大于反應(yīng)Ⅱ，且高溫階段以反應(yīng)I為主，所以隨著溫度升高，逐漸增加并趨近于1(4)ABC(5)5.6【解析】（1）A．恒溫、恒壓的密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)I，根據(jù)質(zhì)量守恒，混合氣體的質(zhì)量始終不變，而容器體積為變量，則氣體的密度為變量，密度不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B．反應(yīng)物中還有甲烷，根據(jù)質(zhì)量守恒守恒，和CO的物質(zhì)的量之和為變量，其之和不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；C．反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，化學(xué)反應(yīng)速率，則正逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．?dāng)嗔?mol鍵的同時(shí)生成2mol鍵，描述的都是正反應(yīng)，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；故選AB；（2）恒溫剛性密閉容器中，按投料，初始總壓3MPa，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得和轉(zhuǎn)化率分別為60%、40%，則反應(yīng)0.6mol二氧化碳、0.4mol甲烷；二氧化碳、甲烷、CO、氫氣、水、氬氣分別為0.4mol、0.6mol、0.8+0.2=1mol、0.8-0.2=0.6mol、0.2mol、1mol，總的物質(zhì)的量為3.8mol，則此時(shí)壓強(qiáng)為，則二氧化碳、甲烷、CO、氫氣分壓分別為0.4MPa、0.6MPa、1MPa、0.6MPa，該溫度下反應(yīng)I的壓強(qiáng)平衡常數(shù)；（3）反應(yīng)Ⅰ中生成氫氣和CO的物質(zhì)的量比為1:1，而反應(yīng)Ⅱ消耗氫氣生成CO，隨著溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的正向進(jìn)行程度大于反應(yīng)Ⅱ，且高溫階段以反應(yīng)Ⅰ為主，所以隨著溫度升高，逐漸增加并趨近于1；（4）A．生成的積碳附著在催化劑表面，使得活性位點(diǎn)與反應(yīng)物之間的接觸受阻，所以催化活性受到抑制，A正確；B．副反應(yīng)a為吸熱反應(yīng)、而b為放熱反應(yīng)，一般甲烷干重整的反應(yīng)溫度都很高，高溫利于a反應(yīng)正向進(jìn)行，因此副反應(yīng)a很可能是實(shí)際過(guò)程中產(chǎn)生積碳的主要原因，B正確；C．X射線衍射結(jié)果可發(fā)現(xiàn)Ir型催化劑在出沒(méi)有出現(xiàn)衍射峰，則說(shuō)明Ir型催化劑沒(méi)有明顯積碳，能在甲烷干重整過(guò)程中保持高穩(wěn)定性，C正確；D．反應(yīng)后的催化劑加熱至恒重后，H型和M型催化劑的重量損失分別為16.7%和10.2%，則H型催化劑出現(xiàn)的積碳更多，表明H型催化劑在甲烷干重整過(guò)程中不如M型能保持更高的穩(wěn)定性，D錯(cuò)誤；故選ABC；（5），，則所加醋酸鉀固體的質(zhì)量為0.057mol/L×1.0L×98g/mol=5.6g。類型二熱化學(xué)與化學(xué)平衡5．（24-25高三上·四川成都·期中）甲烷的催化重整是制備氫氣的重要方法，可提高資源綜合利用效率。I.甲烷—水催化重整反應(yīng)a：反應(yīng)b：(1)研究表明，反應(yīng)b在Fe3O4催化下進(jìn)行，反應(yīng)分兩步進(jìn)行如下：第一步：

第二步：3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)

△H4=。(2)氣體分子可與金屬表面之間形成共價(jià)鍵，據(jù)此可利用銅-鈰氧化物選擇性催化氧化除去H2中少量CO，機(jī)理如下圖所示。①金屬吸附位優(yōu)先吸附CO而非O2，可能的原因是。②如果用18O2代替O2參加反應(yīng)，則除去CO的產(chǎn)物分子的結(jié)構(gòu)式是。Ⅱ.甲烷—二氧化碳催化重整甲烷和二氧化碳在催化劑作用下可以發(fā)生反應(yīng)c：

(3)將n(CO2)：n(CH4)=1：1投入密閉容器中，只發(fā)生反應(yīng)c，在不同條件下達(dá)到平衡。設(shè)體系中甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，在下的、在下的如圖所示。①圖中與C處于相同化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是。②計(jì)算C點(diǎn)壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(Pa)2(用氣體分壓代替濃度的平衡常數(shù)，結(jié)果用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，保留兩位有效數(shù)字)。(4)催化重整反應(yīng)中催化劑的活性會(huì)因發(fā)生積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)可使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如表：積碳反應(yīng)：消碳反應(yīng)：活化能(kJ/mol)催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷，一定條件下將反應(yīng)氣通入催化劑中，立即檢測(cè)到有大量積碳生成，其原因是，甲烷催化重整的催化劑選擇(填“X”或“Y”)更合適。②在一定溫度下，測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí)，不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示，則a、b、c曲線對(duì)應(yīng)的p(CO2)從大到小的順序?yàn)?用a、b、c表示)?！敬鸢浮?1)-150.8kJ/mol(2)碳原子的電負(fù)性比氧小，CO中的C比O2中的O更易給出孤電子對(duì)，使得CO更易與金屬離子配位，導(dǎo)致金屬吸附位優(yōu)先吸附CO18O=C=O與O=C=O(3)A1.44×1010(4)積碳反應(yīng)的活化能小于消碳反應(yīng)，反應(yīng)速率快Yc＞b＞a【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)b=×(第一步反應(yīng)+第二步反應(yīng))，整理可得第二步反應(yīng)焓變?yōu)椤鱄4=－150.8kJ/mol；（2）①由于碳原子的電負(fù)性比氧小，CO中的C比O2中的O更易給出孤電子對(duì)，使得CO更易與金屬離子配位，導(dǎo)致金屬吸附位優(yōu)先吸附CO；②如果用18O2代替O2參加反應(yīng)，反應(yīng)i中CO分子和催化劑銅-鈰氧化物中的O結(jié)合生成CO2，反應(yīng)i中nsO-和催化劑銅-鈰氧化物中的空位結(jié)合，反應(yīng)后一個(gè)18O2進(jìn)入空位，故一段時(shí)間后，18O可能出現(xiàn)在C18O2中，則CO去除產(chǎn)物分子的結(jié)構(gòu)式是18O=C=O與O=C=O；（3）根據(jù)圖示可知：對(duì)于反應(yīng)c，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，x(CH4)增大，則隨壓強(qiáng)的變化曲線是L1，則L2為等壓下甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，x(CH4)減小；根據(jù)以上分析A、C點(diǎn)處于相同的化學(xué)平衡狀態(tài)；C點(diǎn)，甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.25，則有三段式：，，，平衡時(shí)各種物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.25、0.25、0.25、0.25，此時(shí)體系總壓為4.8×105Pa，帶入平衡常數(shù)表達(dá)式，可得該條件下壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp==1.44×1010(kPa)2；（4）①反應(yīng)中的催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)，又使積碳量減少。無(wú)論是使用催化劑X還是催化劑Y，積碳反應(yīng)的活化能都小于消碳反應(yīng)，因而積碳反應(yīng)速率快，消碳反應(yīng)難進(jìn)行，反應(yīng)速率慢，因此一定條件下將反應(yīng)氣通入催化劑中，立即檢測(cè)到有大量積碳生成；由表中數(shù)據(jù)可知：相對(duì)于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，因而積碳反應(yīng)的速率較小，而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)較小，因此消碳反應(yīng)速率較大，故催化劑的活性Y優(yōu)于X；②由圖可知：沉積碳的生成速率方程為v=k?p(CH4)?[p(CO2)]-0.5，則積碳量越大，p(CO2)越小，則根據(jù)圖示中的在相同時(shí)間時(shí)的積碳量大小可知：a＞b＞c，因此曲線a＞b＞c對(duì)應(yīng)的pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)椋簆c(CO2)＞pb(CO2)＞pa(CO2)。6．（2024·上海徐匯·模擬預(yù)測(cè)）甲醚(CH3OCH3)是一種重要的清潔燃料，未來(lái)可能替代柴油和液化氣作為潔凈燃料使用。(1)乙醇也是一種清潔燃料，乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃，而甲醚的沸點(diǎn)為?23℃，解釋沸點(diǎn)差異的原因。(2)下列工業(yè)中以提高汽油、柴油等輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量為目的是___________。A．石油分餾 B．重油裂解 C．石油裂化 D．煤的干餾(3)利用水煤氣合成甲醚的三步反應(yīng)如下：①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)

ΔH1=?90.8kJ·mol?1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH2=?23.5kJ·mol?1③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

ΔH3=?41.2kJ·mol?1總反應(yīng)：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)

ΔH=。(4)一定條件下，起始濃度分別為c(CO)=0.6mol·L?1、c(H2)=1.4mol·L?1，8min后反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則8min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為。(5)一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，當(dāng)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再變化時(shí)。下列說(shuō)法正確的是___________。A．該反應(yīng)可能處于化學(xué)平衡狀態(tài)B．正、逆反應(yīng)速率一定相等C．CH3OH全部轉(zhuǎn)化為CH3OCH3和H2OD．CH3OH、CH3OCH3、H2O的濃度一定相等(6)T℃時(shí)，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為2,此溫度下，向密閉容器中加入一定量的CH3OH，某時(shí)刻測(cè)得部分組分的濃度如下：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3c/mol·L?10.440.60比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小,判斷依據(jù)為。A．v(正)>v(逆)

B．v(正)<v(逆)

C．v(正)=v(逆)

D．無(wú)法判斷【答案】(1)乙醇分子間存在氫鍵，使其分子間作用力增加，因此乙醇的沸點(diǎn)較高(2)C(3)—246.3kJ·mol-1(4)0.075mol·L-1·min-1(5)A(6)AQc=1.86<K，平衡正向移動(dòng)，所以v(正)>v(逆)【解析】（1）乙醇分子能形成分子間氫鍵，甲醚分子能形成分子間氫鍵，所以乙醇的分子間作用力強(qiáng)于甲醚，沸點(diǎn)高于甲醚，故答案為：乙醇分子間存在氫鍵，使其分子間作用力增加，因此乙醇的沸點(diǎn)較高；（2）石油裂化可以將重質(zhì)烴轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烴，從而得到更多輕質(zhì)液體燃料，如汽油和柴油，這一過(guò)程不僅增加了輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量，還通過(guò)調(diào)整碳鏈長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)，改善了燃料的質(zhì)量，使其更加適合作為交通工具的能源，故選C；（3）由蓋斯定律可知，反應(yīng)①×2＋反應(yīng)②＋反應(yīng)③得到反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，則反應(yīng)ΔH=(?90.8kJ·mol?1)×2+(?23.5kJ·mol?1)+(?41.2kJ·mol?1)=-246.3kJ·mol-1，故答案為：—246.3kJ·mol-1；（4）由圖可知，8min后反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則由方程式可知，8min內(nèi)氫氣的反應(yīng)速率為，故答案為：0.075mol·L-1·min-1；（5）A．反應(yīng)②是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)中容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)始終不變，則容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再變化說(shuō)明正逆反應(yīng)速率可能相等，反應(yīng)可能已達(dá)到平衡，故正確；B．反應(yīng)②是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)中容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)始終不變，則容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再變化說(shuō)明正逆反應(yīng)速率可能相等，故錯(cuò)誤；C．反應(yīng)②是可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，所以CH3OH不可能全部轉(zhuǎn)化為CH3OCH3和H2O，故錯(cuò)誤；D．CH3OH、CH3OCH3、H2O的濃度與其初始濃度有關(guān)，不一定相等，故錯(cuò)誤；故選A；（6）由表格數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)的濃度商Qc=，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故選A，故答案為：A；Qc=1.86<K，平衡正向移動(dòng)，所以v(正)>v(逆)。7．（24-25高三上·山東德州·開(kāi)學(xué)考試）探究合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高的產(chǎn)率。以、為原料合成涉及的主要反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ

反應(yīng)Ⅱ

反應(yīng)Ⅲ

回答下列問(wèn)題(1)。(2)起始投料時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中某物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為x，如甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為，在t=250℃下的、在下的如圖所示。①圖中對(duì)應(yīng)等溫過(guò)程的曲線是，判斷的理由是。②當(dāng)時(shí)，反應(yīng)條件可能為或。③已知C點(diǎn)條件下CO的摩爾分?jǐn)?shù)為m，的摩爾分?jǐn)?shù)為n，的摩爾分?jǐn)?shù)，反應(yīng)Ⅰ的K=。(3)起始投料，，下，催化劑組成改變對(duì)甲醇的時(shí)空收率和選擇性影響如下表所示。時(shí)空收率([g·(kg—催化劑)·h-1])表示單位質(zhì)量催化劑在單位時(shí)間內(nèi)所獲得的產(chǎn)物量。組成/[g·(kg催化劑)1·h-1]選擇性/%①7840②9688③13891催化效果最好的催化劑組成是(填序號(hào))，理由是?！敬鸢浮?1)(2)a等溫條件下，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)變大，280℃，250℃(3)③一定條件下，甲醇的時(shí)空收率高，選擇性高【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律可得，反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅲ，故；（2）①圖中對(duì)應(yīng)等溫過(guò)程的曲線是a，理由是等溫條件下，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)變大；②等溫過(guò)程的曲線是a，則等壓過(guò)程的曲線是b，結(jié)合圖可知，當(dāng)時(shí)，反應(yīng)條件可能為，280℃或，250℃；③C點(diǎn)條件下CO的摩爾分?jǐn)?shù)為m，的摩爾分?jǐn)?shù)為n，結(jié)合圖可知的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1，設(shè)加入的為3amol，為amol，反應(yīng)Ⅰ的變化量為xmol，反應(yīng)Ⅱ的變化量為ymol，反應(yīng)Ⅲ的變化量為zmol，則根據(jù)反應(yīng)方程式可得的物質(zhì)的量為，CO的物質(zhì)的量為，同理的物質(zhì)的量為，根據(jù)已知式可得，所以的摩爾分?jǐn)?shù)為；反應(yīng)Ⅰ為，已知平衡時(shí)CO的摩爾分?jǐn)?shù)為m，的摩爾分?jǐn)?shù)為，根據(jù)的起始量為3amol，的起始量為amol，平衡時(shí)的摩爾分?jǐn)?shù)為n，則有3a-x-2y-3z=n，的摩爾分?jǐn)?shù)為a-x-z，可解得的摩爾分?jǐn)?shù)為，則反應(yīng)Ⅰ的；（3）由表格數(shù)據(jù)可知，催化效果最好的催化劑組成是③，理由是一定條件下，甲醇的時(shí)空收率高，選擇性高。8．（24-25高三上·湖北武漢·階段練習(xí)）水煤氣是一種優(yōu)質(zhì)燃料和重要的化工原料，其制備方法是將水蒸氣與焦炭在高溫下混合反應(yīng)，然后投入固體CaO進(jìn)行處理。I．在溫度T?下將高溫水蒸氣通入熾熱的焦炭中，其中可能發(fā)生的一些反應(yīng)如下：反應(yīng)方程式焓變壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)=+131.3kJ·mol-1Kp1=5×106kPa②CO(g)+H2O(g)CO?(g)+H2(g)=-41.2kJ·mol-1Kp2(1)已知反應(yīng)的焓變，近似認(rèn)為反應(yīng)焓變不隨溫度變化，則焦炭的燃燒熱。(2)在溫度下體系達(dá)到化學(xué)平衡，將這一時(shí)刻記為t0，然后將可壓縮的恒溫反應(yīng)容器突然壓縮至原來(lái)體積的一半。將壓縮之后這一瞬間的時(shí)刻記為t1，重新達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)刻記為t2。則t1時(shí)反應(yīng)①的正反應(yīng)速率比t0時(shí)，t2時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率比t1時(shí)。(填“增大”或“減小”)(3)反應(yīng)②的平衡常數(shù)很小，若近似忽略生成的反應(yīng)，在一個(gè)體積固定的恒溫容器內(nèi)投入足量焦炭與一定量的水蒸氣，在溫度下達(dá)到平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為，下圖的三條曲線分別代表了達(dá)到平衡時(shí)不同的轉(zhuǎn)化率α對(duì)應(yīng)的水蒸氣分壓、H2分壓、體系的總壓，則代表水蒸氣分壓的曲線是(填標(biāo)號(hào))。欲使平衡轉(zhuǎn)化率為80%，則初始充入水蒸氣的壓強(qiáng)應(yīng)為kPa(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。II．投入固體可吸收反應(yīng)產(chǎn)生的生成除了CaO以外，鈣還有多種氧化物。(4)CaO在大約50GPa的高壓條件下還可以進(jìn)一步與反應(yīng)得到由和構(gòu)成的另一種鈣的氧化物，預(yù)測(cè)的空間構(gòu)型為。(5)反應(yīng)生成的在自然界中會(huì)被溶解有的雨水溶蝕，該過(guò)程的離子方程式為。【答案】(1)(2)增大減小(3)b(4)V形(5)【解析】（1）已知①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)=+131.3kJ·mol-1；②CO(g)+H2O(g)CO?(g)+H2(g)=-41.2kJ·mol-1；③；由蓋斯定律可知①+②+③可得焦炭燃燒熱；（2）從t0到t1，其它條件不變，突然壓縮體積至原來(lái)體積的一半導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，對(duì)于反應(yīng)①正、逆反應(yīng)速率都增大，t1時(shí)反應(yīng)①的正反應(yīng)速率比t0時(shí)增大，壓縮容器后，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，根據(jù)勒夏特列原理，平衡向氣體系數(shù)和減小的方向移動(dòng)，故反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)②平衡不移動(dòng)，最終重新達(dá)到平衡時(shí)水蒸氣轉(zhuǎn)化率比原平衡時(shí)減小，t2時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率比t1時(shí)減小；（3）設(shè)初始?jí)簭?qiáng)為kPa，可以得出，，，體系總壓應(yīng)大于各組分分壓，故c代表的是總壓曲線，對(duì)于a、b兩曲線：即時(shí)也就是時(shí)觀察圖可知b代表水蒸氣分壓的曲線；當(dāng)時(shí)；（4）中心原子有2對(duì)成鍵電子，2個(gè)孤電子對(duì)，VSEPR模型名稱為四面體形，的空間構(gòu)型為V形；（5）與和水反應(yīng)的離子方程式為：。類型三化學(xué)平衡與電解質(zhì)溶液9．（23-24高三上·廣東廣州·階段練習(xí)）二氧化碳的捕集和資源化利用是緩解溫室效應(yīng)的重要戰(zhàn)略方向?；卮鹣铝袉?wèn)題：Ⅰ．二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。總反應(yīng)可表示為：

該反應(yīng)一般認(rèn)為通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：①

②

(1)若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)趫D中接著完善畫出反應(yīng)②的能量變化曲線，標(biāo)注出相應(yīng)的物質(zhì)(含聚集狀態(tài))以及總反應(yīng)的(含具體數(shù)值)。(2)合成總反應(yīng)在起始物時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，在下的、在下的如圖所示。(a)圖中對(duì)應(yīng)等溫過(guò)程的曲線是(填“a”或“b”)，判斷的理由。(b)當(dāng)時(shí)，的平衡轉(zhuǎn)化率。Ⅱ．催化CO2加氫合成乙酸在減少碳排放的同時(shí)還可以生產(chǎn)重要的化工原料。弱電解質(zhì)的電離度是指弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)總分子數(shù)(包括已電離的和未電離的>的百分?jǐn)?shù)，用a表示。而在實(shí)驗(yàn)測(cè)定中，，為一定濃度下電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率，為無(wú)限稀釋時(shí)溶液的摩爾電導(dǎo)率，。某小組實(shí)驗(yàn)測(cè)得時(shí)，乙酸的。(3)在298K時(shí)，乙酸的電離平衡常數(shù)(列出計(jì)算式，不需化簡(jiǎn))。(4)在298K時(shí)，幾種離子的摩爾電導(dǎo)率如下表所示。已知：摩爾電導(dǎo)率越大，溶液的導(dǎo)電性越好?？臻g站通過(guò)電解水實(shí)現(xiàn)O2的再生，從導(dǎo)電性角度選擇，最適宜的電解質(zhì)為(填化學(xué)式)。離子種類摩爾電導(dǎo)率/()349.8279.8076.3450.1873.5250.11【答案】(1)(2)a該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，隨著壓強(qiáng)的增大，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大18.18%(3)(4)H2SO4【解析】（1）反應(yīng)①為慢反應(yīng)，說(shuō)明該反應(yīng)的活化能較大，且①為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量；②為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，且總反應(yīng)為①+②，總反應(yīng)焓變?yōu)椋?1-90）kJ/mol=-49kJ/mol,為放熱反應(yīng)，由此可確定該轉(zhuǎn)化過(guò)程歷程圖為：，故答案為：；（2）(a)該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，隨著壓強(qiáng)的增大，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，因此曲線a表示等溫過(guò)程的曲線，故答案為：a；該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，隨著壓強(qiáng)的增大，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大；(b)由三段式分析可知：，當(dāng)時(shí)，即有×100%=5%，x=mol，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=18.18%，故答案為：18.18%；（3）由題干可知，，為一定濃度下電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率，為無(wú)限稀釋時(shí)溶液的摩爾電導(dǎo)率，，故某小組實(shí)驗(yàn)測(cè)得時(shí)，乙酸的，則該濃度的醋酸的電離度=×100%=5%，根據(jù)三段式分析可知，，故在298K時(shí)，乙酸的電離平衡常數(shù)=，故答案為：；（4）根據(jù)題給數(shù)據(jù)，從導(dǎo)電性角度選擇最適宜的電解質(zhì)為H2SO4，故答案為：H2SO4。10．（2020高三·全國(guó)·專題練習(xí)）甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料。在工業(yè)生產(chǎn)中可以通過(guò)乙烯和水蒸氣化合生成甲醇已知：①②③(1)請(qǐng)寫出乙烯和水蒸氣化合生成甲醇?xì)怏w的熱化學(xué)方程式：。(2)也可以將與混合，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)來(lái)制備：，圖1是在兩種投料比分別為1：4和1：6時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線，圖2是生成的甲醇過(guò)氧化氫燃料電池的工作原理示意圖：①圖1中b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K值c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K值填“”“”或“”，理由是。②圖1中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)化率c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)化率。填“”“”或“”，③圖2中電極N是填負(fù)極或正極④圖2中電極M的電極反應(yīng)式：。(3)時(shí)，的電離常數(shù)，則該溫度下水解反應(yīng)的平衡常數(shù)，若向溶液中加入少量的，則溶液中將填“增大”、“減小”或“不變”。(4)常溫下，用NaOH溶液吸收得到的溶液，吸收過(guò)程中水的電離平衡填“向左”、“向右”或“不”移動(dòng)。試計(jì)算溶液中。常溫下的電離平衡常數(shù)，【答案】根據(jù)圖1二氧化碳的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高二降低，可知該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以b點(diǎn)的K比c點(diǎn)的K小正極增大向右60【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律，①-②+③得乙烯和水蒸氣化合生成甲醇?xì)怏w的化學(xué)方程式C2H4(g)＋2H2O(g)?CH3OH(g)，則ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3=29.1kJ/mol；(2)①根據(jù)圖象可知，溫度升高，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說(shuō)明溫度升高平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K值小于c點(diǎn)；②增大c(CO2)，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小，H2的轉(zhuǎn)化率增大，則曲線I表示的投料比為1:6，曲線Ⅱ是1:4，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的H2的轉(zhuǎn)化率小于c點(diǎn)；③由裝置示意圖可知質(zhì)子向正極移動(dòng)，所以N是原電池的正極，M是負(fù)極；④負(fù)極上CH3OH在酸性條件下放電生成CO2，電極反應(yīng)式為：CH3OH－6e-+H2O=CO2+6H+；(3)NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh＝=1×10－12，當(dāng)加入少量I2時(shí)，碘把弱酸(亞硫酸)氧化成強(qiáng)酸(硫酸、氫碘酸)，溶液酸性增強(qiáng)，溶液中c(H+)增大，但是溫度不變Ka不變，則增大；(4)氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，溶液中氫氧根離子濃度減小，水的電離平衡向右移動(dòng)；pH=9的溶液中c(H+)=10-9mol/L，因Ka2＝則溶液中==60?！窘馕觥?1)乙烯和水蒸氣化合生成甲醇?xì)怏w的化學(xué)方程式為：，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)可由③-②+①得到，該反應(yīng)的焓變?yōu)椋蚀鸢笧椋海?2)①溫度升高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低，所以平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K值小于c點(diǎn)，故答案為：；根據(jù)圖1二氧化碳的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高二降低，可知該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以b點(diǎn)的K比c點(diǎn)的K??；②相同條件下，增加氫氣，二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，但氫氣轉(zhuǎn)化率減小，所以圖1中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)化率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)化率，故答案為：；③質(zhì)子向正極移動(dòng)，所以N是正極，則M是負(fù)極，故答案為：正極；④M是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，故答案為：；(3)，，，當(dāng)加入少量時(shí)，碘把弱酸亞硫酸氧化成強(qiáng)酸硫酸、氫碘酸，溶液酸性增強(qiáng)，增大，但是溫度不變，Kh不變，則增大，故答案為：；增大；氫氧化鈉是堿電離產(chǎn)生的氫氧根離子抑制水的電離，吸收二氧化硫后，消耗氫氧根離子，堿性減弱，同時(shí)生成亞硫酸鈉，是強(qiáng)堿弱酸鹽，能夠水解，對(duì)水的電離起促進(jìn)的作用，所以吸收二氧化硫過(guò)程中水的電離平衡向右移動(dòng)；的溶液中，依據(jù)Ka2＝，得溶液中，故答案為：向右；60。11．（23-24高三上·河南·階段練習(xí)）NH3和N2H4是氮與氫元素形成的兩種重要化合物，NH3還可形成多種銨鹽如NH4Cl、NH4HSO3等。回答下列問(wèn)題：(1)NH3溶于水形成的溶液中存在電離平衡：，下列方法可使的溶液中電離程度增大的是(填字母)。a．加入少量NH4Cl固體

b．加水稀釋至

c．加入少量