專題28化學(xué)反應(yīng)原理綜合題——能量主線型考向五年考情（20212025）命題趨勢(shì)能量主線型化學(xué)反應(yīng)原理綜合題2025·湖北卷、2024·浙江6月卷、2024·甘肅卷、2024·湖南卷、2024·江蘇卷、2023·全國甲卷、2023·海南卷、2023·江蘇卷、2023·河北卷、2023·天津卷、2023·重慶卷、2023·北京卷、2022·浙江卷、2022·湖北卷、2022·天津卷、2022·江蘇卷、2022·重慶卷、2022·遼寧卷、2021·河北卷、2021·湖南卷、2020·新課標(biāo)Ⅱ卷、2020·江蘇卷、2020·天津卷化學(xué)反應(yīng)原理綜合題主要考查熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡等主干理論知識(shí)，主要命題點(diǎn)有蓋斯定律的應(yīng)用、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的分析、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫與計(jì)算、反應(yīng)條件的分析選擇、生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用等，試題常以填空、讀圖、作圖、計(jì)算等形式呈現(xiàn)。試題一般以與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的物質(zhì)為背景材料命制組合題，各小題之間又有一定的獨(dú)立性。主要考查學(xué)生的信息處理能力、學(xué)科內(nèi)綜合分析能力，應(yīng)用反應(yīng)原理解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體問題，體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。在近幾年的相關(guān)考題中，對(duì)單一因素影響的考查已經(jīng)越來越少了，主要以“多因素影響”出現(xiàn)，考查學(xué)生的綜合分析判斷能力。以實(shí)際情景(場(chǎng)景)為背景，更能體現(xiàn)核心素養(yǎng)的要求。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，影響因素是多元化、多方位和多層次的。（1）已知一定溫度下：（3）圖1中曲線(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度最高。（2）d（3）Ⅰ（4）a（5）②將CaH2(s)放在不含水的N2氣流中加熱升溫，看固體質(zhì)量是否在減?。?）其它條件相同，溫度越高，反應(yīng)速率越快，曲線Ⅰ電阻變化最快，故曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度最高；（4）由圖可知途徑a中能壘為1.3eV，比途徑b中小，故途徑a反應(yīng)速率更快，途徑a是主要途徑；（5）固體質(zhì)量一直增加，則氫氣的來源之一是反應(yīng)②；若要判斷另一個(gè)反應(yīng)是否是H2的來源，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：將CaH2(s)放在不含水的N2氣流中加熱升溫，看固體質(zhì)量是否在減?。徽?qǐng)回答：（1）該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的條件是_______。A．高溫 B．低溫 C．任意溫度 D．無法判斷（2）該反應(yīng)比較緩慢。忽略體積變化的影響，下列措施中可加快反應(yīng)速率的是_______。【答案】（1）C（2）A（2）A．升高溫度，活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大，反應(yīng)速率加快，A符合題意；D．增大體系壓強(qiáng)，忽略體積變化，則氣體濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，D不符合題意；答案選A。③增大容器體積，反應(yīng)平衡向移動(dòng)?！敬鸢浮浚?）吸587.02該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)正向移動(dòng)，有利于制備硅③增大容器體積，壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，即反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。已知：①進(jìn)料混合氣進(jìn)入兩釜的流量恒定，兩釜中反應(yīng)溫度恒定：②反應(yīng)釜Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)：③反應(yīng)釜Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)：④在此生產(chǎn)條件下，酯類物質(zhì)可能發(fā)生水解?；卮鹣铝袉栴}：④反應(yīng)后，a、b、c曲線對(duì)應(yīng)物質(zhì)的流量逐漸降低的原因是?！敬鸢浮浚?）ΔH1+ΔH2+ΔH3（2）c降低分壓有利于反應(yīng)i平衡正向移動(dòng)且提高醇的濃度可以使酯的水解程度降低從而提高產(chǎn)率CH2=CHCONH2在反應(yīng)釜Ⅱ的溫度下發(fā)生分解反應(yīng)時(shí)間過長，催化劑中毒活性降低，反應(yīng)速率降低，故產(chǎn)物減少（3）40（4）Sn+4CH2=CHCN+4e+4H+=Sn(CH2CH2CN)4【分析】工業(yè)上以N2為載氣，用TiO2作催化劑，由HOCH2CH2COOC2H5和C2H5OH為進(jìn)料氣體生產(chǎn)CH2=CHCN，在反應(yīng)釜I中發(fā)生反應(yīng)i：HOCH2CH2COOC2H5(g)→CH2=CHCOOC2H5(g)+H2O(g)，加入NH3后，在反應(yīng)釜Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)ii：CH2=CHCOOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCONH2(g)+C2H5OH(g)，反應(yīng)iii：CH2=CHCONH2(g)→CH2=CHCN(g)+H2O(g)，故產(chǎn)物的混合氣體中有CH2=CHCN、未反應(yīng)完的C2H5OH、CH2=CHCOOC2H5(g)和水；【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，總反應(yīng)HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)可以由反應(yīng)i+反應(yīng)ii+反應(yīng)iii得到，故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3；（2）①根據(jù)總反應(yīng)HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)，設(shè)進(jìn)料混合氣中n(HOCH2CH2COOC2H5)=1mol，n(C2H5OH)=2mol，出料氣中CH2=CHCOOC2H5含量很少，則生成CH2=CHCN(g)、C2H5OH(g)物質(zhì)的量約為1mol，生成H2O(g)的物質(zhì)的量約為2mol，故出料氣中C2H5OH(g)物質(zhì)的量共約3mol，故出料氣中CH2=CHCN、C2H5OH、H2O物質(zhì)的量之比約為1:3:2，故曲線c表示CH2=CHCN的曲線；②反應(yīng)釜Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)i是氣體體積增大的反應(yīng)，故加入C2H5OH降低分壓有利于反應(yīng)i平衡正向移動(dòng)且提高醇的濃度可以使酯的水解程度降低從而提高產(chǎn)率；③丙烯酰胺(CH2=CHCONH2)的分解溫度約為160°C至170°C，出料中沒有檢測(cè)到CH2=CHCONH2的原因是CH2=CHCONH2在反應(yīng)釜Ⅱ的溫度下發(fā)生分解；④反應(yīng)11h后，a、b、c曲線對(duì)應(yīng)物質(zhì)的流量逐漸降低的原因是反應(yīng)時(shí)間過長，催化劑中毒活性降低，反應(yīng)速率降低，故產(chǎn)物減少；（3）0.72g水的物質(zhì)的量為0.04mol，故p(H2O)=2.5×102kPa?mol?1×n(H2O)=10kPa，NH4HCO3分解的反應(yīng)式為NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↑，故NH4HCO3分解的平衡常數(shù)Kp=p(NH3)p(CO2)p(H2O)=4×104(kPa)3，解得p(NH3)=40kPa，故為保證NH4HCO3不分解，NH3的分壓應(yīng)不低于40kPa；（4）Sn(CH2CH2CN)4是有機(jī)化合物，與水不溶，水中不電離，以CH2=CHCN為原料在Sn做的陰極得電子制得Sn(CH2CH2CN)4，故陰極的電極反應(yīng)式為Sn+4CH2=CHCN+4e+4H+=Sn(CH2CH2CN)4。5．（2024·江蘇卷）氫能是理想清潔能源，氫能產(chǎn)業(yè)鏈由制氫、儲(chǔ)氫和用氫組成?！敬鸢浮浚?）C、H、Fe（2）①根據(jù)題給反應(yīng)物及生成物書寫即可。②多孔Al2O3可作為氣體吸附劑，含量過多會(huì)吸附生成的NH3，Al2O3含量大于2%時(shí)，αFe表面積減小，反應(yīng)速率減小，這也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的NH3減少。6．（2023·全國甲卷）甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。（3）Ⅰc＜2（3）(ⅰ)步驟Ⅰ涉及的是碳?xì)滏I的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，所以符合題意的是步驟Ⅰ；

回答問題：（1）該條件下，反應(yīng)至1h時(shí)KCl的轉(zhuǎn)化率為。（2）該制備反應(yīng)的隨溫度變化關(guān)系如圖2所示。該條件下反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，且反應(yīng)熱隨溫度升高而。

（3）該小組為提高轉(zhuǎn)化率采用的措施中有：使用濃磷酸作反應(yīng)物、向系統(tǒng)中不斷通入水蒸氣等。它們能提高轉(zhuǎn)化率的原因是：不使用稀磷酸；通入水蒸氣?！敬鸢浮浚?）70%（2）吸熱降低（3）使用濃磷酸作反應(yīng)物可以提高磷酸的濃度，促使反應(yīng)正向進(jìn)行使得氣體中氯化氫的分壓減小，促使反應(yīng)正向進(jìn)行【解析】（1）由圖可知，該條件下，反應(yīng)至1h時(shí)KCl的轉(zhuǎn)化率為70%；（2）由圖可知，焓變?yōu)檎担瑒t該條件下反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)熱隨溫度升高而降低；（3）使用濃磷酸作反應(yīng)物可以提高磷酸的濃度，促使反應(yīng)正向進(jìn)行；向系統(tǒng)中不斷通入水蒸氣，使得氣體中氯化氫的分壓減小，促使反應(yīng)正向進(jìn)行；都可以促進(jìn)氯化鉀的轉(zhuǎn)化率的提高；8．（2023·江蘇卷）空氣中含量的控制和資源利用具有重要意義。（1）燃煤煙氣中的捕集可通過如下所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)。①密閉體系中反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)(K)與溫度的關(guān)系如圖甲所示，反應(yīng)Ⅰ的(填“=0”或“>0”或“<0”)。

（2）<0適當(dāng)抑制副反應(yīng)的發(fā)生，尿素中氮碳比小于副產(chǎn)物中縮二脲的氮碳比，氨氣與二氧化碳的投料比越大，二氧化碳轉(zhuǎn)化率越高（2）由圖可知升高溫度反應(yīng)Ⅰ的lgK減小，說明溫度升高平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其<0。實(shí)際投料比值遠(yuǎn)大于理論值的原因是適當(dāng)抑制副反應(yīng)的發(fā)生，尿素中氮碳比小于副產(chǎn)物中縮二脲的氮碳比，氨氣與二氧化碳的投料比越大，二氧化碳轉(zhuǎn)化率越高。9．（2023·河北卷）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性質(zhì)以及氮的循環(huán)利用對(duì)解決環(huán)境和能源問題都具有重要意義。物質(zhì)能量/945498631回答下列問題：②以下操作可以降低上述平衡體系中濃度的有(填標(biāo)號(hào))。組號(hào)10.100.10r20.100.2030.200.1040.050.30？故答案為：+181；②A．縮小體積，所有物質(zhì)濃度均增大，A不符合題意；B．升高溫度，平衡向著吸熱方向進(jìn)行，反應(yīng)i為吸熱反應(yīng)，則升溫平衡正向進(jìn)行，NO濃度增大，B不符合題意；C．移除NO2，平衡ii向正向進(jìn)行，NO濃度降低，C符合題意；D．降低N2濃度，平衡逆向進(jìn)行，消耗NO，NO濃度降低，D符合題意；故答案為：CD；③根據(jù)三段式故答案為：0.75r；（3）①N2生成NH3，化合價(jià)降低，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，則N2在陰極反應(yīng)；故答案為：陰；③催化劑通過降低反應(yīng)活化能提高反應(yīng)速度，則催化活性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閎＞a＞c；故答案為：bac。10．（2023·天津卷）工業(yè)上以硫黃為原料制備硫酸的原理示意圖如下，其過程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)階段。Ⅰ.硫液化后與空氣中的氧反應(yīng)生成SO2。（1）硫磺()的晶體類型是。（2）硫的燃燒應(yīng)控制事宜溫度。若進(jìn)料溫服超過硫的沸點(diǎn)，部分燃燒的硫以蒸汽的形式隨SO2進(jìn)入到下一階段，會(huì)導(dǎo)致(填序號(hào))。a.硫的消耗量增加

b.SO2產(chǎn)率下降

c.生成較多SO3（3）SO2(g)氧化生成80gSO3(g)放出熱量98.3kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。隨溫度升高，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(填“升高”或“降低”)。（4）從能量角度分析，釩催化劑在反應(yīng)中的作用為。Ⅱ.一定條件下，釩催化劑的活性溫度范圍是450～600℃。為了兼顧轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率，可采用四段轉(zhuǎn)化工藝：預(yù)熱后的SO2和O2通過第一段的釩催化劑層進(jìn)行催化氧化，氣體溫度會(huì)迅速接近600℃，此時(shí)立即將氣體通過熱交換器，將熱量傳遞給需要預(yù)熱的SO2和O2，完成第一段轉(zhuǎn)化。降溫后的氣體依次進(jìn)行后三段轉(zhuǎn)化，溫度逐段降低，總轉(zhuǎn)化率逐段提高，接近平衡轉(zhuǎn)化率。最終反應(yīng)在450℃左右時(shí)，SO2轉(zhuǎn)化率達(dá)到97％。（5）氣體經(jīng)過每段的釩催化劑層，溫度都會(huì)升高，其原因是。升高溫度后的氣體都需要降溫，其目的是。（6）采用四段轉(zhuǎn)化工藝可以實(shí)現(xiàn)(填序號(hào))。a．控制適宜的溫度，盡量加快反應(yīng)速率，盡可能提高SO2轉(zhuǎn)化率b．使反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)c．節(jié)約能源Ⅲ．工業(yè)上用濃硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3會(huì)產(chǎn)生酸霧，導(dǎo)致吸收效率降低。（7）SO3的吸收率與所用硫酸的濃度、溫度的關(guān)系如圖所示。據(jù)圖分析，最適合的吸收條件；硫酸的濃度，溫度。（8）用32噸含S99%的硫磺為原料生成硫酸，假設(shè)硫在燃燒過程中損失2%，SO2生成SO3的轉(zhuǎn)化率是97%，SO3吸收的損失忽略不計(jì)，最多可以生產(chǎn)98%的硫酸噸?！敬鸢浮浚?）分子晶體（2）ab（4）降低反應(yīng)活化能（5）反應(yīng)放熱保持釩催化劑活性溫度，提高SO2轉(zhuǎn)化率，保證反應(yīng)速率（6）ac（7）98.3%60℃（8）94【分析】先將硫黃在空氣中燃燒或焙燒，和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，生成的SO2和氧氣發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氧化硫，生成的SO3用濃硫酸吸收得到硫酸；【解析】（1）是硫單質(zhì)的分子晶體；（2）a．第Ⅰ步時(shí)，硫粉液化并與氧氣共熱生成二氧化硫，若反應(yīng)溫度超過硫粉沸點(diǎn)，部分硫粉會(huì)轉(zhuǎn)化為硫蒸氣損失，消耗的硫粉會(huì)增大，a正確；b．硫蒸氣與生成的二氧化硫一同參加第Ⅱ步反應(yīng)過程中，降低二氧化硫的生成率，b正確；c．二氧化硫產(chǎn)率降低后，生成的三氧化硫也會(huì)減少，c錯(cuò)誤；故選ab。（4）催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率；（5）通入催化劑層后，體系(剩余反應(yīng)物與生成物)溫度升高的原因在于：二氧化硫和氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)釋放能量使得溫度升高；每輪反應(yīng)后進(jìn)行熱交換降溫的目的是：保持釩催化劑活性溫度，提高SO2轉(zhuǎn)化率，保證反應(yīng)速率；（6）a．由題目信息可知，在每段SO2向SO3轉(zhuǎn)化的過程中，各段控制適宜的溫度，溫度逐段降低，可以保持釩催化劑的活性溫度，保證SO2的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率均保持較高水平，故a正確；b．由題目信息可知，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近平衡轉(zhuǎn)化率，也就是使得反應(yīng)接近平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；c．降溫后的氣體依次進(jìn)行后三段轉(zhuǎn)化，溫度逐段降低，節(jié)約了能源，故c正確；故選ac。（7）由圖可知，最適合吸收三氧化硫的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，最適合吸收的溫度為60℃，此時(shí)SO3吸收率最高；11．（2023·重慶卷）銀及其化合物在催化與電化學(xué)等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。（1）在銀催化下，乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根據(jù)圖所示，回答下列問題：4014434631051100已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等，下列敘述正確的是(填字母)。

①測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是(填字母)。A．質(zhì)譜儀

B．紅外光譜儀

C．核磁共振儀

D．射線衍射儀

（2）10CDE（3）D12:7a中銀電極質(zhì)量減小，b中銀電極質(zhì)量增大②結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，升高溫度，壓強(qiáng)變大，平衡正向移動(dòng)，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；故選CDE；（3）①晶體與非晶體的最可靠的科學(xué)方法是X射線衍射法；故測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是D．射線衍射儀；③由圖可知，a極為陽析，銀氧化為銀離子，根據(jù)a中AgI質(zhì)量不變，可判斷I沒有進(jìn)入a極（否則AgI質(zhì)量會(huì)增加），從而推斷導(dǎo)電的是Ag+從a極移向b極。結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖，下列說法正確的是__________(填序號(hào))。a．活化能：反應(yīng)ⅰ<反應(yīng)ⅱb．ⅰ放熱反應(yīng)，ⅱ為吸熱反應(yīng)①電極是電解池的__________極。②電解過程中生成尿素的電極反應(yīng)式是_____________。（4）尿素樣品含氮量的測(cè)定方法如下。①消化液中的含氮粒子是__________。（2）abb．從圖中反應(yīng)物和生成物能量的相對(duì)大小可看出反應(yīng)ⅰ放熱，反應(yīng)ⅱ吸熱，b項(xiàng)正確；故選ab。13．（2022·浙江卷）主要成分為的工業(yè)廢氣的回收利用有重要意義。總反應(yīng)：溫度/95010001050110011500.51.53.65.58.50.00.00.10.41.8請(qǐng)回答：①反應(yīng)Ⅲ能自發(fā)進(jìn)行的條件是_______。②下列說法正確的是_______。A．其他條件不變時(shí)，用Ar替代作稀釋氣體，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎無影響B(tài)．其他條件不變時(shí)，溫度越高，的轉(zhuǎn)化率越高D．恒溫恒壓下，增加的體積分?jǐn)?shù)，的濃度升高③若將反應(yīng)Ⅲ看成由反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ兩步進(jìn)行，畫出由反應(yīng)原料經(jīng)兩步生成產(chǎn)物的反應(yīng)過程能量示意圖_______?！敬鸢浮浚?）8×108L·mol－1（2）

高溫

AB

1000℃時(shí)CH4不參與反應(yīng)，相同分壓的H2S經(jīng)歷相同的時(shí)間轉(zhuǎn)化率相同

先升后降；在低溫段，以反應(yīng)Ⅰ為主，隨溫度升高，S2(g)的體積分?jǐn)?shù)增大；在高溫段，隨溫度升高；反應(yīng)Ⅱ消耗S2的速率大于反應(yīng)Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的體積分?jǐn)?shù)減?。?）①根據(jù)蓋斯定律可知Ⅰ+Ⅱ即得到反應(yīng)Ⅲ的ΔH＝234kJ/mol，這說明反應(yīng)Ⅲ是吸熱的體積增大（即ΔS＞0）的反應(yīng)，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自發(fā)進(jìn)行可知反應(yīng)Ⅲ自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫下自發(fā)進(jìn)行；②A．Ar是稀有氣體，與體系中物質(zhì)不反應(yīng)，所以其他條件不變時(shí)，用Ar替代N2作稀釋氣體，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎無影響，A正確；B．正反應(yīng)吸熱，升高溫度平衡正向進(jìn)行，溫度越高，H2S的轉(zhuǎn)化率越高，B正確；C．根據(jù)表中數(shù)據(jù)無法得出H2S中SH鍵和CH4中CH鍵的相對(duì)強(qiáng)弱，事實(shí)上CH鍵的鍵能大于SH鍵鍵能，C錯(cuò)誤；D．恒溫恒壓下，增加N2的體積分?jǐn)?shù)，相當(dāng)于減壓，平衡正向進(jìn)行，H2的物質(zhì)的量增加，容器容積增加，H2濃度減小，D錯(cuò)誤；答案選AB；③反應(yīng)I、反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅲ均是吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)過程能量示意圖可表示為；④根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知1000℃時(shí)CH4不參與反應(yīng)，相同分壓的H2S經(jīng)歷相同的時(shí)間轉(zhuǎn)化率相同，所以在1000℃常壓下，保持通入的H2S體積分?jǐn)?shù)不變，提高投料比時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率不變；⑤由于在低溫段，以反應(yīng)Ⅰ為主，隨溫度升高，S2(g)的體積分?jǐn)?shù)增大；在高溫段，隨溫度升高；反應(yīng)Ⅱ消耗S2的速率大于反應(yīng)Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的體積分?jǐn)?shù)減小，因此變化規(guī)律是先升后降。實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)物組成abcde回答下列問題：（1）已知：B．反應(yīng)③的發(fā)生促使反應(yīng)②平衡右移C．氣體的逸出促使反應(yīng)③向右進(jìn)行D．溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快（6）歸納以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)e的特征，用文字簡述其發(fā)熱原理___________?！敬鸢浮浚?）911.9（3）Ca(OH)2在水中的溶解度小，反應(yīng)①達(dá)到了平衡狀態(tài)（4）

不反應(yīng)

Al和溶液中的OH發(fā)生了反應(yīng)

OH（5）A（6）實(shí)驗(yàn)e中，發(fā)生反應(yīng)①、②和③，反應(yīng)③中有氣體生成，氣體的逸出促使反應(yīng)③向右進(jìn)行，反應(yīng)③的發(fā)生使得溶液中OH的濃度減小，促使反應(yīng)②平衡右移，反應(yīng)②的發(fā)生促使反應(yīng)①平衡右移，這三步反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快?！窘馕觥浚?）根據(jù)蓋斯定律可得，①+②+2③可得反應(yīng)CaO(s)+2Al(s)+7H2O(l)=Ca2+(aq)+2[Al(OH)4](aq)+3H2(g)，則ΔH4=ΔH1+ΔH2+2ΔH3=(65.17kJ?mol1)+(16.73kJ?mol1)+2(415.0kJ?mol1)=911.9kJ?mol1。（3）實(shí)驗(yàn)a中，CaO和H2O反應(yīng)①生成Ca(OH)2，4min后ΔT基本不變，是因?yàn)镃a(OH)2在水中的溶解度小，反應(yīng)①達(dá)到了平衡狀態(tài)。（4）實(shí)驗(yàn)b中，ΔT幾乎不變，說明Al粉與H2O在該條件下不反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)c中，前3min的ΔT有變化，是因?yàn)锳l和溶液中的OH發(fā)生了反應(yīng)，3min后ΔT基本不變，是因?yàn)轱柡褪宜蠴H的濃度較低，OH的量有限。（5）實(shí)驗(yàn)d中，發(fā)生反應(yīng)②和③，反應(yīng)③中有氣體生成，氣體的逸出促使反應(yīng)③向右進(jìn)行，反應(yīng)③的發(fā)生使得溶液中OH的濃度減小，促使反應(yīng)②平衡右移，這兩步反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快；綜上所述，實(shí)驗(yàn)d在10min內(nèi)溫度持續(xù)升高與反應(yīng)①無關(guān)，故選A。（6）實(shí)驗(yàn)e中，發(fā)生反應(yīng)①、②和③，反應(yīng)③中有氣體生成，氣體的逸出促使反應(yīng)③向右進(jìn)行，反應(yīng)③的發(fā)生使得溶液中OH的濃度減小，促使反應(yīng)②平衡右移，反應(yīng)②的發(fā)生促使反應(yīng)①平衡右移，這三步反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快?；卮鹣铝袉栴}：（2）A16．（2022·江蘇卷）氫氣是一種清潔能源，綠色環(huán)保制氫技術(shù)研究具有重要意義。②電解后，經(jīng)熱水解和熱分解的物質(zhì)可循環(huán)使用。在熱水解和熱分解過程中，發(fā)生化合價(jià)變化的元素有_______(填元素符號(hào))。（3）制得H2，CO2轉(zhuǎn)化為甲酸，生物柴油副產(chǎn)品的利用（1）該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如表所示。溫度/℃7008008301000平衡常數(shù)1.671.111.000.59①反應(yīng)的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。②反應(yīng)常在較高溫度下進(jìn)行，該措施的優(yōu)缺點(diǎn)是_____。（2）該反應(yīng)常在Pd膜反應(yīng)器中進(jìn)行，其工作原理如圖所示。①利用平衡移動(dòng)原理解釋反應(yīng)器存在Pd膜時(shí)具有更高轉(zhuǎn)化率的原因是_____。A．Pd膜對(duì)氣體分子的透過具有選擇性B．過程2的△H＞0C．加快Pd膜內(nèi)H原子遷移有利于H2的解離D．H原子在Pd膜表面上結(jié)合為H2的過程為放熱反應(yīng)③同溫同壓下，等物質(zhì)的量的CO和H2O通入無Pd膜反應(yīng)器，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%；若換成Pd膜反應(yīng)器，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為90%，則相同時(shí)間內(nèi)出口a和出口b中H2的質(zhì)量比為_____。（3）該反應(yīng)也可采用電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)裝置如圖所示。①固體電解質(zhì)采用______(填“氧離子導(dǎo)體”或“質(zhì)子導(dǎo)體”)。②陰極的電極反應(yīng)式為______。③同溫同壓下，相同時(shí)間內(nèi)，若進(jìn)口Ⅰ處n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ處氣體體積為進(jìn)口Ⅰ處的y倍，則CO的轉(zhuǎn)化率為_____(用a，b，y表示)。（2）Pd膜能選擇性分離出H2，平衡正向移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率增大BD1:8②優(yōu)點(diǎn)是升高溫度，反應(yīng)速率較快；缺點(diǎn)是正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率較低；（2）①Pd膜能選擇性分離出H2，平衡正向移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率增大；A.PdA.Pd膜只允許通過，不允許通過，對(duì)氣體分子的透過具有選擇性，A正確；故選BD；（3）①電解時(shí)，一氧化碳和水從均從陽極口進(jìn)入，陽極一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，則氫氣要在陰極產(chǎn)生，故陽極產(chǎn)生二氧化碳的同時(shí)產(chǎn)生氫離子，氫離子通過固體電解質(zhì)進(jìn)入陰極附近得電子產(chǎn)生氫氣，故固體電解質(zhì)應(yīng)采用質(zhì)子導(dǎo)體；③根據(jù)三段式：（1）合成氨反應(yīng)在常溫下_______(填“能”或“不能”)自發(fā)。針對(duì)反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾，我國科學(xué)家提出了兩種解決方案。下列說法正確的是_______。a．氨氣在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c．“熱Fe”高于體系溫度，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率d．“冷Ti”低于體系溫度，有利于提高合成氨反應(yīng)速率下列說法正確的是_______。b．同溫同壓下，復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c．溫度越高，復(fù)合催化劑活性一定越高實(shí)驗(yàn)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因?yàn)開______。a．有利于平衡正向移動(dòng)

b．防止催化劑中毒

c．提高正反應(yīng)速率【答案】（1）能（2）高低（3）ab（4）a（5）1a（6）Fe3d6（2）溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以高溫有利于提高反應(yīng)速率；因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng)，所以低溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。答案為：高；低；（3）a．因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng)，所以低溫有利于平衡正向移動(dòng)，氨氣在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率，a正確；c．合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，“熱Fe”高于體系溫度，不利于提高氨的平衡產(chǎn)率，c不正確；d．溫度升高，可提高合成氨反應(yīng)的速率，所以“冷Ti”低于體系溫度，不利于提高合成氨反應(yīng)速率，d不正確；故選ab。答案為：ab；b．催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變平衡產(chǎn)率，所以同溫同壓下，復(fù)合催化劑不能提高氨的平衡產(chǎn)率，b不正確；c．雖然圖中顯示溫度高反應(yīng)速率快，但溫度高到一定程度后，復(fù)合催化劑活性就可能不變或變低，c不正確；故選a。答案為：a；a．在合成氨過程中，需要不斷分離出氨，有利于平衡正向移動(dòng)，a正確；b．氨是在該催化劑的催化作用下生成，不會(huì)使催化劑中毒，b不正確；c．分離出氨，并沒有增大反應(yīng)物的濃度，所以不會(huì)提高正反應(yīng)速率，c不正確；故選a。答案為：1；a；【點(diǎn)睛】計(jì)算晶胞中所含微粒數(shù)目時(shí)，可采用均攤法。19．（2021·河北卷）當(dāng)今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此，研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。（1）大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表：物質(zhì)H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃燒熱△H(kJ?mol1)285.8393.53267.5（1）則25℃時(shí)H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為________。（2）雨水中含有來自大氣的CO2，溶于水中的CO2進(jìn)一步和水反應(yīng)，發(fā)生電離：①CO2(g)=CO2(aq)②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq)25℃時(shí)，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2。溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，比例系數(shù)為ymol?L1?kPa1，當(dāng)大氣壓強(qiáng)為pkPa，大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時(shí)，溶液中H+濃度為________mol?L1(寫出表達(dá)式，考慮水的電離，忽略HCO的電離)保持溫度不變，開始時(shí)在體系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡時(shí)體系中水蒸氣的分壓小于5kPa，CO2(g)的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于________kPa。（4）我國科學(xué)家研究Li—CO2電池，取得了重大科研成果，回答下列問題：①Li—CO2電池中，Li為單質(zhì)鋰片，則該電池中的CO2在___(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明，該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個(gè)步驟進(jìn)行，寫出步驟Ⅲ的離子方程式。Ⅰ.2CO2+2e=C2OⅡ.C2O=CO2+COⅢ.__________Ⅳ.CO+2Li+=Li2CO3②研究表明，在電解質(zhì)水溶液中，CO2氣體可被電化學(xué)還原。Ⅰ.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3CH2CH2OH)的電極反應(yīng)方程式為_________。Ⅱ.在電解質(zhì)水溶液中，三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反應(yīng)進(jìn)程中(H+被還原為H2的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生)，相對(duì)能量變化如圖.由此判斷，CO2電還原為CO從易到難的順序?yàn)開______(用a、b、c字母排序)?！窘馕觥浚?）根據(jù)表格燃燒熱數(shù)據(jù)可知，存在反應(yīng)①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H1=393.5kJmol1，②H2(g)+O2(g)=H2O(l)H2=285.8kJmol1，③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)H3=3267.5kJmol1，根據(jù)蓋斯定律，[①12+②6]③得反應(yīng)：6C(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(l)，H=[(393.5kJ