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上海高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-40化学反应速率与化学平衡（3）解答题
一、原理综合题
1．（2022·上海宝山·统考一模）煤是一种常见的矿物燃料，其综合作用有煤的气化、煤的干馏和煤的液化等。煤的气化主要反应原理如下：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)-131.3kJ。请回答下列问题：
(1)在一定体积的容器内发生上述反应，假设有42克CO生成，需要吸收的热量是____kJ。
(2)该反应的平衡常数表达式是K=____。
(3)反应中H2O的浓度随时间的变化如表：
时间(分钟)/温度(℃) 1300℃ 高于1300℃
0 2mol/L 2mol/L
2 amol/L bmol/L
4 1.4mol/L cmol/L
6 1.23mol/L cmol/L
8 1.23mol/L cmol/L
①根据表中数据计算1300℃时，4分钟内的反应速率____mol L-1 min-1。
②表中a____b，c____1.23mol/L(选填“>”、“<”或“=”)。
③1300℃时，判断该反应达到化学平衡状态的依据是____。
A．容器内压强保持不变
B．v(H2)=v(H2O)
C．容器内密度保持不变
D．碳的浓度保持不变
2．（2022·上海徐汇·统考一模）过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。
已知：2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)+Q(Q>0)
H2O2(l)H+(aq)+HO(aq) K=2.24×10-12(25℃)
完成下列填空：
(1)氧原子核外电子亚层数为___，H2O2的电子式___。
(2)实验室可以使用稀H2SO4和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为___。
(3)H2O2分解反应的平衡常数K=___；不同温度下H2O2分解反应的平衡常数K25℃___K40℃(填“>”“<”或“=”)。
(4)25℃，H2O2的pH___H2O(选填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明，H2O2溶液中HO的浓度越大，H2O2的分解速率越快。某温度下，不同浓度的H2O2分解率与pH的关系如图所示。
一定浓度的H2O2，pH增大H2O2分解率增大的原因是___；相同pH下，H2O2浓度越大H2O2分解率越低的原因是___。
(5)蓝色的CrO5遇H2O2会褪色，此反应可用于检验H2O2，发生反应如下：CrO5+H2O2+H+→Cr3++O2↑+H2O，配平上述方程式___。
3．（2022·上海静安·统考一模）CO2和CH4都是温室气体。一定条件下，CH4和CO2以镍合金为催化剂，发生反应：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。完成下列填空。
(1)甲烷分子的空间构型是_______，干冰的晶体类型是_______。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K=_______。不同温度下，K的数值如下：
温度 200°C 250°C 300°C
K 56 64 80
该反应的逆反应是_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)T1°C时，科研人员探究等质量的三种催化剂(图中用I、II、III表示)在相同条件下的催化效果。在1L恒容容器中，分别充入1molCO2和2molCH4，测得H2物质的量随时间变化如图所示。
①使用催化剂I时，0~25秒间CO2的平均反应速率v(CO2)=_______mol·L-1·s-1；CH4的平衡浓度是_______mol·L-1。
②如果不考虑催化剂价格，则使用催化剂_______(填“I”、“I”或“III”)的效果最好。状态A与B生成H2的速率大小关系是v(A)_______v(B)(填“>”、“<”或“=”)。
③有利于提高CO2转化率的措施是_______(填字母)。
a.使用更高效的催化剂
b.升高温度
c.增大压强
d.增大CH4与CO2的投料比
4．（2022·上海浦东新·统考一模）氢燃料电池汽车所用的有机物液体储氢技术应用前景广阔。该技术的化学反应原理是在一定条件下，环己烷发生气相脱氢反应释放出氢气(反向即为储氢过程)：(g)(g)+3H2(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表：
温度/℃ 120 140 160
平衡常数 5.343×10-2 1.152 18.70
140℃时，在体积为2L的密闭容器中充入1mol (g)，发生上述反应。
完成下列填空：
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=___________，正反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若5min时，容器中气体的物质的量增大为原来的2.2倍，此时环己烷的转化率为________，v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)恒压下，环己烷起始浓度相同时，该反应在有、无分子筛膜时环己烷的平衡转化率随温度的变化如下图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2。
用化学平衡移动原理解释分子筛膜对环己烷平衡转化率的影响___________
(4)磷酸铁锂常用作电动车电极材料，其中磷元素能形成多种含氧酸，亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，常温下0.01mol/LNaH2PO3溶液pH=3.95，0.01mol/LNa2HPO3溶液pH=9.30。
①亚磷酸溶液中存在___________种分子和___________种离子。
②用NaOH溶液滴定亚磷酸，若用酚酞做指示剂，反应的离子方程式为___________；若用甲基橙做指示剂，达到滴定终点时，所得溶液中：c(Na+)___________c()+2c()(填“>”、’或“=”)
5．（2022·上海·模拟预测）高炉炼铁的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，反应的平衡常数K与温度T(单位：K)之间的关系如图所示。
(1)1100℃时，某密闭容器中发生该反应。
①能说明该反应已达平衡状态的是__。
a．容器内固体质量保持不变 b．容器中气体压强保持不变
c．c(CO)=c(CO2) d．v正(CO)=v逆(CO2)
②若平衡后，保持温度不变，加入FeO后，c(CO2)将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。1100℃时K=0.263，测得高炉中c(CO2)=0.025mol L-1、c(CO)=0.1mol L-1，判断该反应是否处于平衡状态___(填“是”、“否”)，此时，化学反应速率是v正___v逆(填“>”、“=”、“<”)，其理由是___。
(2)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比___(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K___。指出两条提高CO的平衡转化率的措施___。
(3)某实验小组在实验室模拟上述反应。一定温度下，在2L盛有FeO粉末的恒容密闭容器中通入0.1molCO，5min时生成2.24gFe。0~5min内用CO的浓度变化表示的平均反应速率是__。若将此时反应体系中的混合气体通入100mL0.60mol L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是___。
6．（2022·上海金山·统考一模）CO2的捕获和利用技术对减缓日益严重的环境问题有重要意义。利用CO2加氢制CH3OH的过程中，主要发生的化学反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =+49.5kJ
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =-40.9kJ
完成下列填空：
(1)反应②达到平衡后，其他条件不变，升高温度，v正__v逆(选填“＞”或“＜”)。
(2)在1L密闭容器中通入1molCO2和3molH2，发生上述反应，CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。比较压强大小：p1_p2(选填“＞”或“＜”)。
某温度下达到平衡时，容器中的n(CH3OH)=0.3mol、n(CO)=0.3mol。达到平衡所需时间tmin，则0~tmin内CH3OH平均反应速率v(CH3OH)=__；反应②的平衡常数K的数值为__。
工业废气中的CO2可用氨水捕获，生成NH4HCO3溶液。
(3)常温下，0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液的pH≈8，请解释原因__。
(4)常温下，将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3溶液与NaCl溶液充分混合后静置，发现有沉淀析出，则沉淀的化学式为__；比较上层清液中的离子浓度关系：c(H+)+c(NH)___c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)(选填“＞”“＜”或“=”)。
7．（2022·上海嘉定·统考一模）碳是一种极其重要的元素，工业上，生活中到处可见。2020年9月，习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量，在某一时间点达到历史最高点，即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放，通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存，从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉(C6H10O5)n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》，实现 “从0到1”的突破。
(1)减少碳排放的方法有很多，CO2转化成有机物的以下4例可有效实现碳循环。
a. 6CO2+6H2OC6H12O6 b.CO2+3H2CH3OH十H2O
c.CO2+CH4C6H12COOH d.2CO2+6H2CH2=CH2+ 4H2O
以上反应中，最节能的是___________，原子利用率最高的是___________。(填编号)
(2)虽然光合作用合成淀粉的表达式看起来很简单，但如果仔细探索其中的过程，会发现其反应非常复杂，需要60多个步骤。而我国科学家，不用生物细胞，单纯用工业的方式实现了二氧化碳到淀粉的合成。并且，大大缩短了自然光合作用的步骤，设计出一条只有11个步骤的“捷径”。请你设计简单实验证明第十一个步骤已经成功完成___________。
第一个步骤是把二氧化碳还原为甲醇(CH3OH)，该方法的化学方程式是： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) H=-49.0 kJ；某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：
(3)该反应平衡常数表达式K=_____，该反应在0～3 min内H2的平均反应速率是_____molL-1 min-1)(保留3位有效数字)；a点、b点、c点反应速率最大的是______ (选“a” “b” 或“c”)并解释原因_____。
(4)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是___________，曲线Ⅱ改变的条件可能是_______。
(5)金属钠既可以与水反应又可以与甲醇反应， _____(填“水”、或“甲醇”)与钠反应速率更剧烈。在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1，c(OH-)=10-b mol·L-1，已知a+b=12，t_____25℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。向该溶液中逐滴加入pH=x的盐酸(t℃)，测得混合溶液的部分pH如表所示。
序号 NaOH溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 20.00 0.00 8
② 20.00 20.00 6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则x为___________
8．（2022·上海·模拟预测）牙齿上的牙釉质主要由矿物羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2组成，是人体最坚硬的物质，但口腔内残留食物会发酵使口腔呈酸性，羟基磷灰石溶解导致牙齿受损，从而形成蛀牙。
Ca10(PO4)6(OH)2(s)+8H+(aq) 10Ca2+(aq)+6HPO (aq)+2H2O(l)
完成下列填空：
(1)该反应的平衡常数表达式为___________。当喝下碳酸饮料时，平衡向___________反应方向移动，平衡常数___________(选填：增大、减少或不变)。
(2)牙釉质的质量与反应温度、pH关系如图所示，则该反应为___________反应(选填：放热或吸热)，pH1___________pH2(选填：＞、＜或=)。
(3)能说明达到平衡状态的是___________。(选填字母)
A．各离子浓度相等 B．pH维持稳定
C．5 V正(Ca2+)=3 V逆(HPO) D．羟基磷灰石的质量不发生变化
(4)为模拟酸对牙釉质的影响，在一密闭容器中加入牙釉质和盐酸，经过5h后，发现溶液的pH由3变化为4，则Ca2+的平均反应速率为___________。
(5)氟磷灰石(Ca10(PO4)6F2)比羟基磷灰石溶解度更小，质地更坚固。
①氟化钠溶液呈碱性，溶液中：c(F )+ c(OH )___________ c(H+)，c(HF)___________c(OH )(均选填：＞，＜或=)。
②已知羟基磷灰石在水中存在如下溶解平衡：Ca10(PO4)6(OH)2(s) 10Ca2+(aq)+6PO (aq)+2OH- (aq)。某品牌牙膏中配有氟化钠添加剂，请结合离子方程式解释氟化钠添加剂能够防治龋齿的原因___________。
9．（2022·上海虹口·统考一模）CO2是一种廉价的碳资源，综合利用CO2对构建低碳社会有重要意义。完成下列填空：
I.工业生产中可以以CO2与H2为原料制备清洁能源甲醇：
(1)该反应的平衡常数表达式为___________。
(2)一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(选填编号)。
a.容器中的压强不再改变 b.混合气体的密度不再改变
c. d.与的物质的量之比保持不变
(3)将和按下表所示加入到两个体积均为的恒容密闭容器中，进行反应并达到平衡(已知)：
实验组 温度/℃ 起始量/ 平衡量/ 达到平衡所需时间/min
1 1 3 0.8
2 1 3 0.7
①实验1中以表示的到达平衡时的平均反应速率为___________。
②该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。以下为的平衡转化率随某一物理量变化的曲线图，则横坐标x表示的物理量除压强外，还可以是___________(任意写一种)。
II.有人提出把富含CO2的空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后也可变为甲醇，流程如下：
(4)用离子方程式表示碳酸钾溶液呈碱性的原因：___________。吸收池溶液中，所有离子浓度间一定存在关系___________=___________。
(5)上述流程中采取的能够降低成本的主要措施是___________。
10．（2022·上海宝山·统考模拟预测）CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol]在大力推进生态文明建设、“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下，受到更为广泛的关注。
I．该反应以两种温室气体为原料，可以生成合成气。如何减少反应过程中的催化剂积炭，是研究的热点之一、某条件下，发生主反应的同时，还发生了积炭反应：
CO歧化：2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H=-172kJ/mol
CH4裂解：CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ/mol
(1)对积炭反应进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对CH4裂解反应中平衡炭量影响的是(选填序号)___________，理由是___________。
(2)实验表明，在重整反应中，低温、高压时会有显著积炭产生，由此可推断，对于该重整反应而言，其积炭主要由___________反应产生。
综合以上分析，为抑制积炭产生，应选用高温、低压条件。
II．该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存，储能研究是另一研究热点。
(3)该反应可以储能的原因是___________。
某条件下，除发生主反应外，主要副反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol。研究者研究反应物气体流量、CH4/CO2物质的量比对CH4转化率(XCH4)、储能效率的影响，部分数据如下所示。
【资料】储能效率：热能转化为化学能的效率，用ηchem表示。ηchem=Qchem/Q。其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Q是设备的加热功率。
序号 加热温度/℃ 反应物气体流量/L·min-1 CH4/CO2 XCH4/% ηchem/%
① 800 4 2：2 79.6 52.2
② 800 6 3：3 64.2 61.9
③ 800 6 2：4 81.1 41.6
(4)气体流量越大，CH4转化率越低，原因是：随着流量的提高，反应物预热吸热量增多，体系温度明显降低，___________。
(5)对比实验___________(填序号)，可得出结论：CH4/CO2越低，CH4转化率越高。
(6)对比②、③发现，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，原因可能是___________(该条件下设备的加热功率视为不变)。
11．（2022·上海·模拟预测）利用可消除CO污染或定量测定CO，反应为：
完成下列填空：
(1)该反应的平衡常数表达式___________。在2L恒容密闭容器中反应25min后，固体质量减少了6.4g，则0～25min 的平均反应速率为___________。
(2)取一定量的和CO于某密闭容器中，分别在80和100下进行实验，测得如下：
时间/min温度 0 10 20 30 40 50
80 0.50 0.37 0.26 0.18 0.12 0.12
100 0.50 0.35 0.24 0.17 x 0.15
上表中___________，理由是___________。根据上表数据可以得出的结论是___________。
(3)如图所示，300时的百分含量随着压强的增大而减小，请解释其原因___________。
(4)可用高浓度NaOH溶液吸收。
①若4.48L (标准状况)和0.35mol NaOH溶液完全反应，生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为___________。
②继续通入二氧化碳至溶液中碳酸钠和碳酸氢钠(碳酸氢钠溶液呈碱性)的物质的量之比1∶1，则溶液中各离子浓度大小顺序为___________。
③若使碳酸氢钠溶液中的比值变小，可加入的物质是___________。
a．通入HCl b．NaOH固体 c．通入 d．固体
12．（2023·上海崇明·统考一模）能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) +Q1
反应II：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) +Q2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
(1)在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I，5分钟后测得c(CO)=0.2mol/L，此段时间的反应速率(用H2表示)___________mol/(L·min)。由表中数据判断Q1___________0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若容器容积不变，下列措施可提高反应I中CO转化率的是___________。
a．充入CO　　　b．将CH3OH(g)从体系中分离　　　c．升高温度　　　d．选用新型高效催化剂
(3)写出反应II的平衡常数表达式：K=___________。一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生II反应，下列能判断达到平衡状态的是___________。
a．容器中的压强不再改变　　　　b．混合气体的密度不再改变
c．　　　　　d．消耗nmolCO2的同时生成nmolH2O(g)
(4)甲醇和CO反应合成甲酸甲酯，原理如下：CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g)　+Q(Q>0)，研究压强和温度对该反应的影响结果如下：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”(即成本投入和产出比)考虑，工业制取甲酸甲酯应选择的压强最好是___________。
a．3.0×106Pa　　　　b．4.0×106Pa　　　　c．5.0×106Pa
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是___________。
(5)甲醇氧化可生成甲酸，能使0.1mol/L的甲酸溶液的电离度与pH值都增大的是___________。
a．加水稀释　　　b．加入少量甲酸钠固体　　　c．通氯化氢　　　d．加入少量苛性钠固体
13．（2023·上海普陀·统考二模）2021年我国制氢量位居世界第一。工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气或水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
I．一定条件下，将C和O2置于密闭容器，发生如下反应：
反应1：C(s)＋O2(g)CO2(g)＋394kJ
反应2：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)＋566kJ
反应3：2C(s)＋O2(g)2CO(g)＋Q kJ
(1)根据信息可知，反应3是_______(填“吸热”或“放热”)反应；在一定压强下，随着温度的升高，若反应2所受影响最大，则该密闭容器中将 __ (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。
II．T ℃，在2L的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，发生如下反应：
反应4：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)－131.4kJ，
反应5：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)＋41.1kJ
(2)5min后反应达到平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。0~5min内，v(H2)=______________；此时c(CO2) =___________
(3)下列关于此反应体系的说法正确的是_______；
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应4的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．随着温度的升高，反应5的正逆反应速率、平衡常数都增大
D．将炭块粉碎，可缩短建立平衡的时间
(4)为了提高反应5的速率，下列措施中合适的是________。
A．适当升高反应体系的温度 B．提高反应体系压强，压强越大越好
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
(5)工业生产水煤气时，考虑到反应热效应，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与焦炭反应，通入空气的理由是_________。
14．（2023·上海嘉定·统考一模）某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)+Q，NO的转化率随温度变化的情况如图1所示：
(1)平衡常数表达式为K=______；在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=______。
(2)已知，298K时，相关物质的相对能量如图2所示，反应的Q=______。
(3)在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是______。
(4)用NaClO氧化也可除去氨氮(溶液中以NH3或形式存在)，已知：NH3+NaClO→N2+H2O+NaCl(未配平)，NH3与NaClO反应时，氧化剂与还原剂物质的量之比为______。
(5)请简述氨氮溶液中含有的检验方法：______。
15．（2023·上海徐汇·统考一模）氮氧化物的处理对建设生态文明具有重要的意义，如何消除NO成为当前研究的主要课题之一。
NH3还原法：研究发现NH3脱硝的过程如图所示。
(1)反应过程中Fe3+的作用为______。
(2)写出脱氮过程的总反应的化学方程式______。
活性炭吸收法：向2L的密闭容器中先加入足量的活性炭，再向容器中通入NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)+QkJ(Q＞0)，其中NO和N2的物质的量变化如表所示。
物质的量/mol T1 T2
0 5min 10min 15min 20min 25min 30min
NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40
N2 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80
(3)0～5min内，CO2的平均反应速率v=______。
(4)第15min后，温度调整到T2，则T1_____T2(选填“>”“<”或“=”)。
(5)若30min时，保持温度T2不变，向该容器中再投入参与反应的四种物质各2mol，则此时反应______移动(选填“正向”“逆向”或“不”)，最终达平衡时NO的平衡转化率会______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
NaClO氧化法：工业上采用NaClO和NaOH混合溶液作为吸收剂，在如图喷淋吸收塔中进行烟气脱硝。
(6)写出喷淋吸收塔中发生反应的离子方程式_______。
(7)该装置的优点是_______。
16．（2023·上海黄浦·一模）Ⅰ.下图为工业合成氨的流程图：
(1)图中采取的措施可提高原料转化率的是_______(填序号)。
(2)下图是未用催化剂N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请在图中绘制同条件下加入铁触媒后相应的能量变化曲线：_______，并写出该条件下1 mol NH3(g)分解对应的热化学方程式：_______。
Ⅱ.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况，进行了如下实验：(反应起始的温度和体积均相同)：
序号 起始投入量 平衡转化率
NH3
①恒温恒容 0
②绝热恒容 0
③恒温恒压 0
(3)则：_______、_______(填“>”、“=”或“<”)
(4)如图表示500℃、60.0MPa条件下，平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。若投料比为4时，氨气的体积分数为40%，NH3的体积分数可能为图中的_______点，平衡时N2的体积分数为_______。溢出的NH3可用稀硫酸吸收，若恰好生成NH4HSO4，该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是_______。
17．（2021·上海宝山·统考一模）硫酸是最重要的化工产品之一，工业上若以硫黄为原料来制取硫酸，其反应原理如下：
S+O2SO2①
2SO2+O22SO3 ②
SO3+H2O=H2SO4③
(1)上述 3 个反应都属于化合反应，其中属于氧化还原反应的是_______(填写编号)，判断依据是_______。从上述 3 个反应可以得出“化合反应”和“氧化还原反应”的关系是_______。
(2)反应②是接触法制硫酸工艺中的主要反应，通常在 450℃并有催化剂存在下进行：2SO2(g)+O2 (g)2SO3 (g) +190 kJ
①写出该反应的平衡常数表达式 K=_______。
②该热化学方程式的意义是_______。
③实际生产中通过热交换器，把反应产生的热量及时导出用来预热进入转化器的原料气。该方法既加快了反应速率，又促使化学平衡向生成 SO3的方向移动。请结合反应说明这样操作的原理_______。
(3)在一定条件下的某密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中 SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示。
①反应处于平衡状态的时间是_______。
②反应进行至 20 min 时，曲线发生变化的原因是_______。
③工业制硫酸排出的尾气中的 SO2可以用氨水吸收， 最终得到 NH4HSO3溶液，写出该溶液中的电荷守恒的表达式为_______。
18．（2021·上海奉贤·统考一模）常温下，浓度均为0.1 mol·L-1的5种溶液pH如表：
溶质 Na2CO3 NaHCO3 Na2SO3 NaHSO3 NaClO
pH 11.6 9.7 10.0 4.0 10.3
请由表中数据回答：
(1)NaClO溶液显碱性的原因是___________ (用离子方程式表示)。
(2)侯氏制碱中，使NH4Cl从母液中析出的措施不包括___________(选填编号)。
A．冷却 B．加入食盐细颗粒 C．通入CO2 D．通入NH3
(3)0.1 mol·L-1的 NaHSO3溶液中离子浓度：c(SO)___________c(HSO)(填 “>”、“<”或“=”)；
要使其中的c(SO)减小，下列方法不可行的是___________(选填编号)。
A．加入过量CaO(s) B．加入少量NaOH(s) C．通入过量HCl(g) D．加入少量的H2O2(aq)
(4)5种溶液中，水的电离程度最小的是(填化学式)___________；向氯水中加入NaHCO3可增强其漂白性，用化学平衡移动原理解释原因：___________。
(5)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3酸性溶液氧化，当NaHSO3完全消耗时有I2析出，写出该反应的离子方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目：___________；若有25.4g I2生成，则转移电子数是___________个。
19．（2021·上海杨浦·统考一模）CH4和CO2在催化剂作用下反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)-247kJ完成下列填空：
(1)有利于提高CH4平衡转化率的措施是___(任写两条)。
(2)该反应温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：___。
(3)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中，发生上述反应。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体):n(初始气体)=___。
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数，___点对应的平衡常数最小，理由是：___；___点对应压强最大，理由是：___。
(4)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应又使积碳量减少：
积碳反应：CH4(g)C(s)+2H2(g)-75kJ
消碳反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)-172kJ
一定时间内，积碳量和反应温度的关系如图所示。
①一定温度，增大CO2的浓度有助于减少积碳，其原因是：___。
②温度高于600℃，积碳量减少的可能原因是：___(任写一条)。
20．（2021·上海嘉定·统考一模）煤炭是我国最主要能源。煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)已知该产业链中，有炭参与的某反应平衡常数表达式为：K= ，写出它所对应反应的化学方程式：___________，若该反应只有在持续高温下才能自发进行 则该反应为___________（“吸热”或“放热”）反应。
(2) 将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下2组数据：
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 1 2 0.8 1.2 5
2 900 0.5 1 0.2 0.8 3
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为___________。
②900 ℃时，反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数___________。向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2，平衡___________（选填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）移动。
(3)将煤液化得到的甲醇是重要的化工原料。下图所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成___________(填“CO”、“CO2”或HCHO”)。请补全热化学方程式HCHO(g)+1/2O2(g)→CO(g)+H2O(g)___________。
②HCHO可进一步被氧化为重要工业原料 HCOOH(其酸性比H2SO3弱，比CH3COOH强)。在下图中画出常温下向甲酸钠溶液中加水时溶液的pH的变化__________。
21．（2021·上海金山·统考一模）以天然气为主要原料合成氨工艺流程大致分为三步：
第一步：原料气的制备。在Ni的催化作用下，天然气主要成分CH4发生如下反应：
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)+Q1 (Q1＜0)；② CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)+Q2
完成下列填空：
(1)天然气中的含硫化合物(如H2S、COS等)在反应前需除去的主要原因是___________。在恒温恒容条件下，欲提高反应①中CH4的反应速率和平衡转化率，可进一步采取的措施是(任写一个)___________。
(2)反应②平衡常数随温度变化如表：
温度/℃ 500 800
K a b
a＞b，则Q2___________0(选填“＞”、“＜”或“＝”)；若等物质的量的CO和H2O(g)发生该反应，进行到某一时刻，反应温度400℃，，此时v正___________v逆 (选填“＞”、“＜”或“＝”)。
第二步：原料气的净化。在将氢氮原料气送入合成塔前必须净化，工业上用热K2CO3溶液吸收CO2。
(3)产物KHCO3溶液显___________性，理由是___________。用平衡移动原理解释吸收CO2的反应在加压下进行的原因。___________
第三步：原料气的压缩和氨的合成。将氢氮混合气压缩后在高温高压催化剂条件下合成氨气。
(4)若合成1 mol NH3(g)放热46.2kJ，画出合成氨反应的能量变化示意图________。
22．（2021·上海长宁·统考一模）接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃左右并有催化剂存在下进行：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) +190 kJ
(1)该热化学反应方程式的意义是____。该反应的平衡常数表达式K =____，该反应450℃时的平衡常数____500℃时的平衡常数(填“>”“＜”或“=”)。
(2)下列描述能说明上述反应(反应容器体积不变)已达平衡的是______。
a.v(O2)正=2v(SO3)逆　　 　　　　　　　b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化　　　
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18 mol，则v(O2) =_____mol/(L·min)；如果要提高SO2转化率，可以采取哪些措施？请写出两种方法______、_____。
(4)向BaCl2溶液中通入足量SO2气体，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成BaSO3沉淀，用电离平衡原理解释上述现象。_____。
(5)将SO2与SO3的混合气体持续通入一定量的NaOH溶液中，产物中某离子的物质的量浓度与通入气体的体积有如图所示关系，该离子是____。
23．（2021·上海松江·统考一模）用生产含氯有机物时会产生HCl。利用反应：可实现氯的循环利用。完成下列填空：
(1)上述反应中所有元素原子半径由大到小的顺序为___________。与氯元素同族的短周期元素原子最外层电子的轨道表示式为___________。
(2)判断氯、溴非金属性强弱的依据是___________(选填序号)。
a．熔点：Cl2＜Br2 b．氧化性：Cl2＞Br2
c．热稳定性：HCl＞HBr d．酸性：HCl＜HBr
(3)若反应在固定体积的密闭容器中发生，能说明反应已达平衡的是___________(选填序号)。
a． b．体系压强不再改变
c．混合气体密度不变 d．
(4)若反应容器容积为2L，4molHCl与1mol混合气体反应至8min时，恢复至原来温度，测得容器内气体压强减小了10%，则用HCl表示该反应的化学反应速率为___________。
(5)如下图是在2种不同投料比[=1，6 ]下，温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线a对应的投料比=___________。
②使曲线a达到曲线b相同的HCl平衡转化率，不改变投料比，可采取的措施有___________；___________。
24．（2021·上海虹口·统考一模）研究CO、NOx、SO2等的处理方法对环境保护有重要意义。利用催化技术可将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g).已知在不同大小的恒容密闭容器中，分别投入相同物质的量的NO与CO发生上述反应，达到平衡时NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
完成下列填空：
(1).该反应属于___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2).P1___________P2(填“＜”“>”或“=”)；a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是___________。
(3).上述反应达到平衡时，下列各项叙述正确的是___________(选填编号)；
a.容器内压强保持不变
b.反应物不再转化为生成物
c.反应物NO的物质的量浓度保持不变
d.反应速率之比存在关系：2v(CO2)生成 = v(N2)消耗
(4).若容器容积为100 L，起始投入NO和CO的物质的量均为0.1 mol，达到a点平衡状态所需的时间为5min。则这段时间内反应速率v(N2) = ___________。
(5).(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气。已知常温下(NH4)2SO3溶液呈弱碱性，请解释原因：___________。
(6).常温下，相同物质的量浓度的(NH4)2SO3溶液与(NH4)2SO4溶液中，c(NH)较大的是___________溶液。
(7).SO2用pH相同、体积相同的三种碱：①氨水；②NaOH；③Ba(OH)2来吸收，吸收SO2的量由大到小的顺序为___________(用编号表示)。
二、结构与性质
25．（2022·上海·模拟预测）用煤炭制得的焦炭在工业上是重要的还原剂和燃料，用于许多物质的制备，如工业上用焦炭与硫酸钠反应制备硫化钠。反应方程式如下：；完成下列填空：
(1)上述反应的元素中，原子半径最小的元素的原子的核外电子排布式为_______，其最外层电子有_______种不同的能量，有_______种不同的运动状态。
(2)下列可以证明二氧化碳是非极性分子的事实是_______(填编号)
A．二氧化碳密度比空气大 B．二氧化碳能溶于水
C．液态二氧化碳在电场中通过不偏向 D．二氧化碳常温常压下为气态
(3)判断C、S两种元素非金属性的强弱，并写出一个能支持你的结论的实验事实_______
(4) 工业上利用焦炭与高温水蒸气反应制备水煤气，下面是水煤气反应的方程式，水煤气不仅可以做燃料，还是重要的化工原料。；写出上述反应的平衡常数表达式_______，增大该反应平衡常数的措施有_______(填编号)
A．升温 B．增加水蒸气的浓度 C．减压 D．增加焦炭的量
(5)在一个2L的容器中进行该反应的实验，若混合气体的密度不变，(填“能”或“不能”)_______判断该反应已经达到平衡状态。若初始加入的C为16.8g，10min后为7.2g，则v(H2)=_______
26．（2021·上海奉贤·统考一模）已知砷(As)是第四周期ⅤA族元素，请回答下列问题：
(1)砷原子核外未成对电子数为___________。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似，以下叙述正确的是___________(选填编号)。
A．分子中共价键键角均为10928’ B．黄砷中共价键键能大于白磷
C．黄砷分子极性大于白磷 D．黄砷的熔点高于白磷
(2)砷化氢的结构与氨气类似，写出砷化氢的电子式___________，其分子的空间构型为___________型，是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)As元素的非金属性比N元素弱，从原子结构的角度说明理由。___________。
(4)298 K时，将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①写出该反应的平衡常数表达式K=___________ ，平衡时，c(AsO)=___________ mol·L-1(用含有x、y的代数式表示，溶液混合体积变化忽略不计)。
②tm时v逆 ___________tn 时v逆 (填 “>”、“<” 或 “=” )，理由是___________。当反应达到平衡后，下列选项正确的是___________(选填编号)。
A．2v(I-) = v(AsO) B．溶液的pH不再变化 C．c(I-)= y mol·L-1 D．c(AsO)/c(AsO)不再变化
参考答案：
1．(1)196.95
(2)
(3) 0.15 > < AC
【解析】(1)
n(CO)==1.5mol，根据热化学方程式知，生成1molCO吸收131.3kJ热量，据此计算生成1.5molCO吸收的热量为196.95kJ，故答案为：196.95；
(2)
该反应的平衡常数K=，故答案为：；
(3)
①根据表中数据计算1300℃时，4分钟内的反应速率=0.15mol L﹣1 min﹣1，故答案为：0.15；
②温度越高，反应速率越快，消耗的水蒸气越多，所以相同时间内温度高于1300℃消耗的H2O比1300℃消耗的水多，容器内剩余的H2O少，则a>b，c<1.23mol/L，故答案为：>；<；
③A．恒温恒容条件下，容器内压强与气体的物质的量成正比，反应前后气体的物质的量增大，则反应过程中压强增大，当容器内压强保持不变时，反应达到平衡状态，故A正确；
B．v(H2)=v(H2O)中没有注明反应方向，不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．反应前后气体总质量增大，容器体积不变，则容器内密度增大，当容器内密度保持不变时，反应达到平衡状态，故C正确；
D．碳是固体，没有浓度，不能据此判断平衡状态，故D错误；
故答案为：AC。
2．(1) 3
(2)H2O2+H2SO4+Cu=CuSO4+2H2O
(3) c(O2) >
(4) 小于 pH升高，HO的浓度增加，H2O2分解速率加快 H2O2浓度升高，电离程度低，分解率越小
(5)2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3++7O2↑+10H2O
【详解】（1）氧原子核外电子亚层为1s、2s、2p，故此处填3；H2O2分子中H与O之间共用一对电子，O与O之间共用一对电子，对应电子式为：；
（2）H2O2具有强氧化性，可将Cu氧化，对应化学方程式为：H2O2+H2SO4+Cu=CuSO4+2H2O；
（3）H2O2、H2O均为纯液体，故不会出现在H2O2分解反应的平衡常数表达式中，故H2O2分解反应的平衡常数K=c(O2)；由题意知，H2O2分解反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故K25℃＞K40℃；
（4）25℃时，H2O为中性其pH=7，H2O2能微弱电离产生H+，故H2O2显酸性，pH＜7，故此处填：小于；一定条件下，溶液pH增大，使得平衡正向移动，的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，故答案为：pH升高，HO的浓度增加，H2O2分解速率加快；相同pH下，增大过氧化氢浓度，化学平衡正向移动，的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，越大分解速率越快，但由于H2O2的平衡转化率随过氧化氢浓度的增大反而减小，故此处填：H2O2浓度升高，电离程度低，分解率越小；
（5）根据得失电子守恒初步配平方程式为：2CrO5+7H2O2+H+=2Cr3++7O2↑+H2O，根据电荷守恒确定H+系数为6，结合元素守恒确定H2O系数为10，故完整方程式为：2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3++7O2↑+10H2O。
3．(1) 正四面体 分子晶体
(2) 放热
(3) 0.004 1.9 I > bd
【解析】（1）
甲烷分子的空间构型是正四面体，干冰的熔沸点低，干冰的晶体类型是分子晶体；
（2）
化学平衡常数为生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比，该反应的化学平衡常数表达式为K=。升高温度，K的数值增大，说明升高温度，平衡正向移动，正反应吸热，则该反应的逆反应是放热反应；
（3）
①使用催化剂I时，0~25秒间生成0.2mol氢气，消耗CO2的物质的量为0.1mol，CO2的平均反应速率v(CO2)=0.004mol·L-1·s-1；反应消耗甲烷0.1mol，CH4的平衡浓度是1.9mol·L-1。
②使用催化剂I反应速率最快，则使用催化剂I的效果最好。根据图示，状态A与B生成H2的速率大小关系是v(A)>v(B)；
③a.催化剂不影响平衡移动，使用更高效的催化剂，CO2转化率不变，故不选a；
b. CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，CO2转化率增大，故选b；
c.正反应气体物质的量增多，增大压强，平衡逆向移动，CO2转化率降低，故不选C；
d.增大甲烷浓度，平衡正向移动，CO2转化率增大，故选d；
选bd。
4．(1) 吸热
(2) 40% >
(3)分子筛膜分离出H2，使c(H2)减小，促进平衡正向移动，提高了环己烷的平衡转化率
(4) 2 4 H3PO3+2OH-→+2H2O <
【解析】（1）
根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K=，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向进行，则正反应是吸热反应。
（2）
根据三段式可知
若5min时，容器中气体的物质的量增大为原来的2.2倍，则1-x+x+3x＝2.2，解答x＝0.4，所以此时环己烷的转化率为40%，此时浓度熵为＝1.44＞1.152，反应逆向进行，则v(正)＜v(逆)。
（3）
由于分子筛膜能分离出H2，使c(H2)减小，促进平衡正向移动，因此提高了环己烷的平衡转化率。
（4）
①亚磷酸是二元弱酸，溶液中存在2种分子，即亚磷酸分子和水分子，4种离子，即氢离子、氢氧根离子、、。
②用NaOH溶液滴定亚磷酸，若用酚酞做指示剂，由于亚磷酸是二元弱酸，且常温下0.01mol/LNaH2PO3溶液pH=3.95，0.01mol/LNa2HPO3溶液pH=9.30，则终点时生成正盐，反应的离子方程式为H3PO3+2OH-＝+2H2O；若用甲基橙做指示剂，达到滴定终点时生成酸式盐NaH2PO3，根据物料守恒可知：c(Na+)＝c(H3PO3)+c()+c()，溶液显酸性，的电离程度大于其水解程度，即c(H3PO3)＜c()，因此所得溶液中：c(Na+)＜c()+2c()。
5．(1) ad 不变 否 > <0.263，反应向逆反应方向进行，则v正大于v逆
(2) 减小 减小 适当降低温度、减小生成物CO2的浓度
(3) 0.004mol L-1 min-1 c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH—)>c(H+)
【详解】（1）①a．该反应是固体质量增大的反应，容器内固体质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故a正确；
b．该反应是气体体积不变的反应，容器中气体压强始终保持不变，则容器中气体压强保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故b错误；
c．c(CO)=c(CO2)不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达到平衡，故c错误；
d．由方程式可知，v正(CO)=v逆(CO2) 说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故d正确；
故选ad；
②若平衡后，保持温度不变，加入浓度为定值的氧化亚铁固体，化学反应速率不发生变化，化学平衡不移动，二氧化碳的浓度不变；由题给数据可知，反应的浓度熵Qc===0.25；<0.263，反应向逆反应方向进行，则v正大于v逆；
（2）由图可知，温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，达到新的平衡，高炉内二氧化碳和一氧化碳的体积比减小，化学平衡常数减小；该反应是气体体积不变的放热反应，适当降低反应温度和减小生成物二氧化碳的浓度，可以使平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，故答案为：增大；减小；适当降低温度、减小生成物CO2的浓度；
（3）由方程式可知，5min时生成2.24g铁时，反应生成二氧化碳和消耗一氧化碳的物质的量都为=0.04mol，则一氧化碳的平均速率为=0.004mol L-1 min-1；设二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠为amol、碳酸氢钠为ymol，由碳原子个数守恒可得：a+b=0.04mol①，由钠原子个数守恒可得：2a+b=0.60mol/L×0.1L②，解联立方程可得a=b=0.02mol，碳酸钠和碳酸氢钠在溶液中水解使溶液呈碱性，碳酸钠的水解程度大，会抑制碳酸氢钠的水解，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH—)>c(H+)，故答案为：0.004mol L-1 min-1；c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH—)>c(H+)。
6．(1)＞
(2) ＞ mol·L-1·min-1 0.25
(3)水解程度：HCO＞NH或Ka1(H2CO3)＜Kb(NH3·H2O)
(4) NaHCO3 ＞
【解析】(1)
该体系内反应①的热效应大于反应②，体系达到平衡过程呈吸热效应，反应②达到平衡后，其他条件不变，升高温度，平衡朝吸热方向移动，即朝正向移动，则v正＞v逆。
(2)
生成CH3OH的反应过程气体物质分子总数减少，其它条件相同时，压强增大使平衡朝正向移动，CO2的平衡转化率升高，结合图示，则压强大小：p1＞p2；由反应①知，在1L密闭容器中通入1molCO2和3molH2，某温度下tmin达到平衡时，容器中的n(CH3OH)=0.3mol，则CH3OH平均反应速率v(CH3OH)==mol·L-1·min-1；根据反应①各物质的计量数关系，平衡时容器中的n(CH3OH)=0.3mol，则生成的n(H2O)=0.3mol，消耗n(CO2)=0.3mol、n(H2)= 0.9mol；根据反应②各物质的计量数关系，平衡时容器中的n(CO)=0.3mol，则生成的n(H2O)=0.3mol，消耗n(CO2)= n(H2)=0.3mol；则平衡时c(CO2)=、c(H2)=、c(CO)==0.3mol·L-1、c(H2O)=，故反应②的平衡常数K的数值为==0.25。
(3)
常温下，0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液的pH≈8，是因为程度大于程度，溶液显碱性。
(4)
常温下，NaHCO3的溶解度小于NH4HCO3、NaCl、NH4Cl，故将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3溶液与NaCl溶液充分混合后静置，发现有NaHCO3沉淀析出；上层清液中存在饱和NaHCO3和NH4Cl，且浓度：NaHCO37．(1) a c
(2)取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉
(3) 0.833 a 其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大
(4) 升高温度 增大压强
(5) 水 大于 4
【详解】（1）反应a的反应条件是光合作用，需要能量是光能，最节能；化合反应的原子利用率最高，a、CO2转化为C6H12O6之外还有氧气产生，故a错误；b、CO2转化为CH3OH有水产生，故b错误；c、CO2和CH4反应全部转化为CH3COOH，故c正确；d、CO2和H2反应生成乙烯之外还有水的生成，故d错误；故选c；
（2）若第十一个步骤已经成功完成则会生成淀粉，设计简单实验方案为：取第十一步骤获得的产品滴加碘水或碘酒若变蓝色证明就成功合成淀粉；
（3）该反应平衡常数表达式，反应在0～3 min内 n(H2)=8-3=5mol，H2的平均反应速率是 molL-1 min-1，其他条件不变，a点反应物浓度最大，所以速率最大；
（4）曲线I反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线I是升高温度；曲线II反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强；
（5）电离出来的氢离子浓度越大，与钠反应速率越大，水的电离程度大于甲醇，则水中氢离子浓度大，所以钠与水的反应更剧烈；由c(H+) c(OH-)=10-(a+b)= 10-12> 10-14，升高温度水的离子积常数增大，则t大于25℃；当盐酸的体积为0时，测定溶液的PH是氢氧化钠溶液的pH，则溶液中；当两种溶液等体积混合时，溶液的pH=6，结合水的离子积常数知，该溶液呈中性，则酸和碱的物质的量相等，两溶液的体积相等，则c(HCl)=c(NaOH)=10-4mol/L，所以盐酸的pH=4。
8．(1) K= 正 不变
(2) 吸热 >
(3)BD
(4)2.25×10 4 mol·L-1·h-1
(5) > < 10Ca2++6PO+2F-=Ca10(PO4)6F2↓；氟离子与羟基磷灰石反应形成溶解度更小、质地更坚固的氟磷灰石，覆盖在牙齿表面，使牙齿受到保护
【解析】(1)
平衡常数为生成物浓度的幂次方乘积比上反应物浓度的幂次方乘积，则该反应的平衡常数表达式为：；碳酸饮料显酸性，c(H+)浓度增大，促进该反应平衡正向移动，故此处填：正；由于平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数也不变，故此处填：不变；
(2)
由图示知，随着温度升高，牙釉质质量减少，说明平衡正向移动，故正反应为吸热反应，故此处填：吸热；相同条件下，当c(H+)增大时，促进平衡正向移动，牙釉质质量减少，所以图示pH2对应c(H+)浓度大，故pH1＞pH2；
(3)
A．达平衡时，各个物质的含量不变，浓度不变，但不一定相等，故各离子浓度相等不能说明反应达平衡状态，A不符合题意；
B．pH维持稳定，说明c(H+)不变，则反应达平衡状态，B符合题意；
C．由5υ正(Ca2+)=3υ逆()，得，故不能说明正、逆反应速率相等，即不能说明反应达平衡状态，C不符合题意；
D．羟基磷灰石质量不变，符合平衡状态特征，说明反应达平衡状态，D符合题意；
故答案选BD；
(4)
由题意知，5 h内=10-3-10-4=9×10-4 mol/L，由，得=1.125×10-3 mol/L，则υ(Ca2+)=；
(5)
①NaF溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)= c(F-)+c(OH-)，则c(F-)+c(OH-)＞ c(H+)；由F +H2OHF+OH-、H2OH++OH-，知c(HF)＜c(OH-)；
②由10Ca2++6PO+2F-=Ca10(PO4)6F2↓反应知，氟离子与羟基磷灰石反应能形成溶解度更小、质地更坚固的氟磷灰石，覆盖在牙齿表面，使牙齿受到保护，从而防止龋齿。
9．(1)
(2)ad
(3) 放热 二氧化碳的浓度
(4) 碳酸钾属于强碱弱酸盐，碳酸根离子水解显碱性 c(K+) c(CO)+c(HCO )+c(H2CO3)。
(5)循环利用碳酸钾溶液
【解析】(1)
工业生产中以CO2与H2为原料制备清洁能源甲醇的反应方程式为： ，该反应的平衡常数表达式为，故答案：。
(2)
a．根据反应可知，两边计量数不等，所以容器中的压强不再改变 ，说明反应达到平衡，故a正确；
b．因为是在固定容积的密闭容器中发生，反应物、生成物都是气体，所以混合气体的密度不再改变，不能作为判断该反应达到平衡状态的标志，故b错误；
c．当正逆反应速率相等时，即当反应达到平衡状态，故c错误；
d．与的物质的量之比保持不变，说明反应浓度不再改变，所以反应达到平衡状态了，故d正确；
故答案：ad。
(3)
①根据反应，结合实验1可知，达到平衡时水的速率v(H2O)= ，则 =3 v(H2O)= ，故答案：。
②因为，T2时该反应达到平衡时，甲醇的浓度降低了，所以该反应是放热反应。由图可知，随x增大，的平衡转化率增加，根据，且该反应为放热反应可知，x可能是增大压强，也可能是增加二氧化碳的浓度，故答案：放热；二氧化碳的浓度。
(4)
碳酸钾属于强碱弱酸盐，碳酸根离子水解显碱性，所以碳酸钾溶液呈碱性。吸收为池为碳酸钾溶液，通入含有二氧化碳的空气，能发生反应生成碳酸氢钾，在碳酸氢钾溶液中，根据无聊守恒，所有离子浓度间一定存在关系c(K+)=c(CO)+c(HCO )+c(H2CO3)。故答案：碳酸钾属于强碱弱酸盐，碳酸根离子水解显碱性；c(K+)；c(CO)+c(HCO )+c(H2CO3)。
(5)
把富含二氧化碳的空气吹入碳酸钾溶液，碳酸钾会吸收空气中二氧化碳气体，得到碳酸氢钾溶液，在高温水蒸气中碳酸氢钾分解生成碳酸钾，二氧化碳和水，目的是富集二氧化碳，进入合成塔，通入氢气在一定温度压强下反应生成甲醇；剩余的碳酸钾溶液可以循环利用，能够达到降低成本的作用。故答案：循环利用碳酸钾溶液。
10． a CH4裂解反应为体积增大的吸热反应，减小压强或升高温度，平衡正移，即高温低压有利于反应正向进行，平衡炭量大，与a相符 CO歧化 该反应是吸热反应，可通过反应将热量储存在产物CO、H2中(生成高热值物质CO、H2)，CO、H2可通过燃烧放出大量热 温度降低，反应逆向进行，CH4转化率降低 ②③ 气体流量一定的情况下，②中CH4转化的物质的量相对较多，因此反应得到的热量较多
【详解】(1)对积炭反应进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对CH4裂解反应中平衡炭量影响的是a图，CH4裂解反应为体积增大的吸热反应，减小压强或升高温度，平衡正移，即高温低压有利于反应正向进行，平衡炭量大，与a相符；
(2)实验表明，在重整反应中，低温、高压时会有显著积炭产生，由此可推断，对于该重整反应而言，其积炭主要由CO歧化反应产生，因为CO歧化反应为放热反应，温度越低平衡正向移动，积炭会更多；
(3) CH4-CO2重整反应是吸热反应，可通过反应将热量储存在产物CO、H2中(生成高热值物质CO、H2)，CO、H2可通过燃烧放出大量热；
(4)气体流量越大，CH4转化率越低，原因是：随着流量的提高，反应物预热吸热量增多，体系温度明显降低，温度降低，反应逆向进行，CH4转化率降低；
(5)①②CH4/CO2相同，通过表格数据可知，对比实验②③可得出结论：CH4/CO2越低，CH4转化率越高；
(6)对比②、③发现，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，原因可能是气体流量一定的情况下，②中CH4转化的物质的量相对较多，因此反应得到的热量较多。
11． 0.008mol/(L·min) 0.15 100比80反应速率快，80时反应40min已达到平衡，故100时相同的量的同一反应在40min时应该已经达到平衡 温度越高反应速率越快；该反应是放热反应 原反应的反应前后，气体的化学计量数不变，故等温下压强对平衡移动没有影响，而图中信息表示某温度下增大压强，该平衡逆向移动，说明反应前的气体量小于反应后，说明产物中的碘已气化 3∶1 c d
【详解】(1)根据反应方程式可知：由于I2O5和I2为固体，故该反应的平衡常数表达式，根据反应方程式：每生成5molCO2固体质量减少了80g，故固体质量减少了6.4g时，生成的CO2的物质的量为：，在2L恒容密闭容器中反应25min后，则0～25min 的平均反应速率为0.008mol/(L·min)，故答案为：；0.008mol/(L·min)；
(2)根据表中数据可知，80℃下40min时反应已经达到平衡，100℃下反应速率更大，达到平衡所需要的时间更短，故40min时早已达到平衡，故上表中0.15，温度越高，平衡时CO的物质的量越大，说明平衡逆向移动，说明该反应正反应是一个放热反应，故答案为：0.15；100比80反应速率快，80时反应40min已达到平衡，故100时相同的量的同一反应在40min时应该已经达到平衡；温度越高反应速率越快；该反应是放热反应；
(3) 原反应的反应前后，气体的化学计量数不变，故等温下压强对平衡移动没有影响，而图中信息表示某温度下增大压强，该平衡逆向移动，说明反应前的气体量小于反应后，说明产物中的碘在300时已气化，故答案为：原反应的反应前后，气体的化学计量数不变，故等温下压强对平衡移动没有影响，而图中信息表示某温度下增大压强，该平衡逆向移动，说明反应前的气体量小于反应后，说明产物中的碘已气化；
(4) ①若4.48L (标准状况)其物质的量为=0.2mol和0.35mol NaOH溶液完全反应，根据反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3，设生成的碳酸钠为n1mol和碳酸氢钠为n2mol，则有：n1+n2=0.2mol，2n1+n2=0.35，解得：n1=0.15mol，n2=0.05mol，故碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为0.15mol：0.05mol=3：1，故答案为：3：1；
②继续通入二氧化碳至溶液中碳酸钠和碳酸氢钠(碳酸氢钠溶液呈碱性)的物质的量之比1∶1，由于溶液呈碱性，即的水解程度大于的电离程度，故溶液中各离子浓度大小顺序为：，故答案为：；
③a．通入HCl，由于+H+=H2O+CO2，由于钠离子浓度不变，的浓度减小，故比值增大，a不合题意；
b．NaOH固体，由于+OH-=H2O+，使得碳酸氢钠转化为碳酸钠，故比值增大，b不合题意；
c．通入，由于CO2溶于水后生成碳酸，将电离出碳酸氢根和氢离子，故抑制了的水解和电离，使得的浓度增大，而钠离子浓度不变，故比值减小，c符合题意；
d．固体，浓度增大，故的水解程度减小，故比值减小，d符合题意；
故答案为：cd。
12．(1) 0.32 ＞
(2)b
(3) ac
(4) b 高于80℃时，温度对反应速率影响较小，而平衡逆向移动，转化率低
(5)ad
【详解】（1）在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I，5分钟后测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的浓度变化量为1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，H2的浓度变化量为1.6mol/L，此段时间的反应速率(用H2表示)为=0.32mol/(L·min)。从表中可以看出，温度升高，K值减小，则平衡逆向移动，正反应放热，所以Q1＞0。
（2）a．充入CO，平衡正向移动，但CO的转化率减小，a不合题意；
b．将CH3OH(g)从体系中分离，可促使平衡正向移动，CO的转化率增大，b符合题意；
c．升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，c不合题意；
d．选用新型高效催化剂，，化学反应速率加快，催化剂不影响平衡移动，不会提高反应Ⅰ中CO转化率， d不合题意；
故选b。
（3）反应Ⅱ：的平衡常数。
一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生II反应，则：
a．该反应是气体的物质的量有变化的反应，在达到平衡之前，容器中的压强一直在变化，当容器内气体的总压强保持不变则说明反应达到了平衡，ａ符合；　　　　
b．恒容下，密闭容器内气体的总质量、混合气体的密度始终保持不变，则混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，b不符合；
c．，则正逆反应速率相等，说明已平衡，c符合；　　　　　
d．消耗nmolCO2的同时生成nmolH2O(g)，均指正反应速率，不能说明已平衡，d不符合；
故答案是：ac。
（4）①由图可知，温度一定时，压强为4.0×106Pa时，甲醇的转化率已经较大，再增大压强，甲醇转化率变化不大，从成本投入和产出比思考，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是4.0×106Pa，故选b。
②实际工业生产中采用的温度是80℃是因为：高于80℃时，温度对反应速率影响较小，而平衡逆向移动，转化率低。
（5）a．甲酸为弱酸，加水稀释，则促进甲酸的电离，所以电离度增大，同时氢离子浓度减小，pH增大，选项a正确；
b．加入少量甲酸钠固体，则溶液中的甲酸根离子浓度增大，电离度减小，氢离子浓度减小，pH增大，选项b错误；
c．HCl是强电解质，则通入HCl后溶液的酸性增强，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，电离度减小，pH减小，选项c错误；
d．加入氢氧化钠固体，则氢氧根离子与氢离子反应生成水，电离平衡正向移动，甲酸电离度增大，同时氢离子浓度减小，pH增大，选项d正确；
答案选ad。
13．(1) 放热 增大
(2)
(3)BD
(4)AC
(5)水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率
【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应3=2×反应1-反应2，则其反应热=2×(＋394kJ)-( ＋566kJ)=222 kJ，故该反应为放热反应；由已知可知反应1、反应2都为放热反应，故温度升高时两者逆向移动，若反应2所受影响最大，则一氧化碳浓度增大，二氧化碳浓度减小，故减小；
（2）反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5mol，水的平衡量也是0.5mol，由于CO的物质的量为0.1mol，则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为0.2mol，则其浓度为由H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5mol，则氢气的速率。
（3）A．该容器为恒容容器，冲入惰性气体，平衡不移动，A错误；
B．反应体系内有固体参与，故反应过程中，密度是变量，则密度不变的时候可以证明反应达到平衡，B正确；
C．反应5为放热反应，则升高温度，平衡移动，平衡常数减小，C错误；
D．粉碎炭块可以增大其和水的接触面积，加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，D正确；
故选BD；
（4）A．升高温度可以加快反应速率，A正确；
B．适当提高压强是可以的，但是压强多大，会提高成本，B错误；
C．选择合适的催化剂可以加快反应速率，C正确；
D．反应在恒容容器中进行，通入氮气，不能改变反应速率，D错误；
故选AC；
（5）氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率，故答案为：水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率。
14．(1) 0.171 mol·L-1·min-1
(2)+2072.04 kJ mol-1
(3)反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低
(4)3:2
(5)先取一定量溶液放入试管，加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，从而证明溶液中含有
【详解】（1）反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)，平衡常数表达式为K=；在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)==0.171 mol·L-1·min-1。答案为：；0.171 mol·L-1·min-1；
（2）298K时，4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)+Q，Q=4×(-46.11kJ mol-1)+6×(90.25kJ mol-1)-5×(0kJ mol-1)-6×(-285.83kJ mol-1)=+2072.04 kJ mol-1。答案为：+2072.04 kJ mol-1；
（3）该反应为放热反应，温度升高，将抑制反应的正向进行，则在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是：反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低。答案为：反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低；
（4）由反应NH3+NaClO→N2+H2O+NaCl(未配平)，可建立如下关系式：3NaClO——2NH3与反应时，氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2。答案为：3:2；
（5）检验氨氮溶液中含有时，可先加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，具体检验方法为：先取一定量溶液放入试管，加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，从而证明溶液中含有。答案为：先取一定量溶液放入试管，加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，从而证明溶液中含有。
【点睛】书写平衡常数表达式时，需注意各物质的状态。
15．(1)作催化剂，加快反应速率
(2)4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
(3)0.042mol L-1 min-1
(4)＞
(5) 正向 减小
(6)2NO+3ClO-+2OH-=2+3Cl-+H2O
(7)增大了气体与混合溶液的接触面积，加快了吸收速率
【详解】（1）反应过程中，既有Fe3+参加反应，又有Fe3+生成，故Fe3+的作用为作催化剂，加快反应速率；
（2）由图示可知，脱氮过程中，NH3、NO和O2参加反应生成N2和H2O，故总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O；
（3）0～5min内，v(CO2)=v(N2)==0.042mol L-1 min-1；
（4）调整温度前，第10min时，反应已经达到平衡状态，调整温度后，第25min时，反应已经达到平衡状态，n(NO)由0.80mol降低到0.40mol，说明调整温度，平衡正向移动，由于该反应是放热反应，故该措施是降低温度，即T1＞T2；
（5）第25min时，K===4，第30min时，保持温度T2不变，向该容器中再投入参与反应的四种物质各2mol，Q===1.4＜K，则此时反应正向进行；第30min时，保持温度T2不变，向该容器中再投入参与反应的四种物质各2mol，理解为先加2molNO，此时与开时建立的平衡为等效平衡，NO的转化率不变，再加2mol氮气和二氧化氮，此时平衡逆向移动，总的来说NO的平衡转化率减小；
（6）喷淋吸收塔中，NaClO、NaOH的混合溶液和含NO的烟气反应生成NaNO3、NaCl和H2O，该反应的离子方程式为2NO+3ClO-+2OH-=2+3Cl-+H2O；
（7）该装置的优点是增大了气体与混合溶液的接触面积，加快了吸收速率。
16．(1)②⑤
(2) NH3(g)N2(g)+H2(g) =+46kJ/mol
(3) ＞ ＜
(4) P 8% c(H+)＞c()＞c()＞c(OH-)
【详解】（1）工业合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3，反应是可逆反应，反应前后气体体积减小，反应是放热反应；依据合成氨的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施为：增大压强，平衡向体积减小的方向进行，提高反应物的转化率；液化分离出氨气，促进平衡正向进行，提高反应物的转化率；氮气和氢气的循环使用，也可提高原料的转化率，故答案为：②⑤；
（2）由题干图示信息可知，反应方程式：N2(g)+H2(g)NH3(g) =254kJ/mol-300kJ/mol=-46kJ/mol，催化剂只能改变反应的途径降低反应所需要的活化能，不能改变反应的始态和终态，即不改变反应热，故在同条件下加入铁触媒后相应的能量变化曲线图为：，则该条件下1 mol NH3(g)分解对应的热化学方程式为：NH3(g)N2(g)+H2(g) =+46kJ/mol，故答案为：，NH3(g)N2(g)+H2(g) =+46kJ/mol；
（3）由(2)分析可知，合成氨反应为正反应是一个气体体积减小的放热反应，容器①②中加入的N2和H2分别相同，但容器①恒温恒容、②绝热恒容则随着反应的进行，容器②的温度高于容器①，升高温度上述平衡逆向移动，故＞，容器①③中加入的N2和H2分别相同，但容器①恒温恒容、③恒温恒压，则随着反应的进行，容器③的压强大于容器①，增大压强上述平衡正向移动，故＜，故答案为：＞；＜；
（4）图2表示500℃、60.0MPa条件下，平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系，如果投料比为3时，达到平衡状态时，氮气和氢气的转化率相等，此时氨气的体积分数最大，若投料比为4时，氮气的转化率升高、氢气的转化率降低，NH3的体积分数减小；设投入的n（N2）=xmol，n（H2）=4xmol，设消耗的氮气为zmol，由三段式分析可知：，平衡时混合气体总物质的量=（x-z+4x-3z+2z）mol=（5x-2z）mol，氨气的体积分数等于其物质的量分数=×100%=40%，解得z=，此时N2的体积分数为：==8%，故若投料比为4时，氨气的体积分数为40%，NH3的体积分数可能为图中的P点，平衡时N2的体积分数为8%，若恰好生成NH4HSO4，根据NH4HSO4=+H++，+H2ONH3H2O+H+可知，该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是c(H+)＞c()＞c()＞c(OH-)，故答案为：P；8%；c(H+)＞c()＞c()＞c(OH-)。
17． ①② 参与化学反应的物质所含元素的化合价发生了变化 化合反应可能是氧化还原反应 在 450℃时，2 mol SO2 气体和 1 mol O2 气体，完全反应生成 2 mol SO3 气体时，放出的热量为 190 kJ 预热原料气，升高了反应物的反应温度，加快了反应速率；把反应产生的热量及时导出，降低了反应体系的温度，根据勒沙特列原理，平衡向放热反应方向移动，有利于SO3的生成。同时控制反应温度在催化剂的活性温度范围，加快化学反应速率 15~20 min、25~30 min 增大氧气的浓度 c(NH)+c(H+)= c(HSO) +2c(SO)+ c(OH-)
【详解】(1)有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应，反应①和②都属于氧化还原反应；从上述 3 个反应可以得出化合反应可能是氧化还原反应也可能不是氧化还原反应。
(2)①化学平时常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，因此该反应的平衡常数表达式 K=。
②该热化学方程式表示的是450℃时， 2 mol SO2 气体和 1 mol O2 气体，完全反应生成 2 mol SO3 气体时，放出的热量为 190 kJ。
③预热原料气，升高了反应物的反应温度，温度升高，反应速率加快；把反应产生的热量及时导出，降低了反应体系的温度，根据勒沙特列原理，平衡向放热反应方向移动，即向正反应方向进行，有利于SO3的生成，同时控制反应温度在催化剂的活性温度范围，加快化学反应速率。
(3)①由图可知在15~20 min和25~30 min时，反应物和生成物的物质的量均保持不变，说明反应处于平衡状态。
②反应进行到20 min时，氧气的物质的量增多为0.12 mol，而SO2和 O2的物质的量没变，说明此时增大氧气的浓度，平衡向正向移动。
③NH4HSO3 溶液中存在电荷守恒c(NH )+c(H+)= c(HSO ) +2c(SO)+ c(OH-)。
18． ClO- + H2O HClO + OH- C < B NaHSO3 氯水中存在以下平衡：Cl2 + H2O HClO + HCl，当加入NaHCO3后，NaHCO3能与盐酸反应，因为氯水中的氢离子浓度减小，所以平衡正向移动，但NaHCO3不能与次氯酸反应，故使溶液中次氯酸的浓度增大。 NA个
【分析】应用勒夏特列原理、判断条件改变时化学平衡的移动方向回答；应用表中数据判断钠盐的酸碱性、NaHSO3溶液呈酸性，可判断水解程度小于电离程度，在此基础上回答，NaHSO3溶液是中强酸的钠盐，能与酸发生复分解反应、具有还原性能发生氧化还原反应，据此回答；
【详解】(1)NaClO是强碱弱酸盐，溶液因次氯酸根离子水解显碱性，离子方程式为ClO- + H2O HClO + OH-。
(2) 侯氏制碱中： A．冷却，可降低氯化铵的溶解度，能冷却结晶，A正确； B．加入食盐细颗粒 ，增大氯离子浓度，能促使氯化铵结晶，B正确； C．通入CO2 ，与水反应生成碳酸，溶液酸性增强，不与母液中其它成分反应，对氯化铵的析出无明显作用，D．通入NH3后生成一水合氨，与碳酸氢根反应产生铵根离子，增大铵根离子的浓度有利于氯化铵的析出来，D正确；故使NH4Cl从母液中析出的措施不包括C。
(3)由表知，0.1 mol·L-1的 NaHSO3溶液呈酸性，亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度，故离子浓度：c(SO)(4)由表知，5种钠盐溶液中，只有0.1 mol·L-1的 NaHSO3溶液呈酸性，因为亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度，故其中水的电离被抑制，其余四种钠盐溶液中，水的电离均被促进，故水的电离程度最小的是NaHSO3；氯水具有漂白性的原因是含由次氯酸，次氯酸浓度越大漂白性越强，向氯水中加入NaHCO3可增强其漂白性，用化学平衡移动原理解释原因为：氯水中存在以下平衡：Cl2 + H2O HClO + HCl，当加入NaHCO3后，NaHCO3能与盐酸反应，因为氯水中的氢离子浓度减小，所以平衡正向移动，但NaHCO3不能与次氯酸反应，故使溶液中次氯酸的浓度增大。
(5)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3酸性溶液氧化，当NaHSO3完全消耗时有I2析出，则先发生，后发生 ，合并为 ,则用单线桥法标出电子转移的方向和数目：；若有25.4g I2生成，碘的物质的量为0.1mol，则转移电子的物质的量为1mol，数目是NA个。
19． 增大c(CO2)、减小c(CO)或c(H2)、升温、降压 催化剂的活性最大 10:9 A 该反应是吸热反应，温度越低，平衡常数越小 C 若100kPa，从C点对应温度看，平衡时CO2的体积分数约20%，现在CO2的平衡体积分数近40%，CO2的平衡体积分数高于平衡时的体积分数，压强应高于100KPa，而A、B点CO2的平衡体积分数均小于平衡时的体积分数，压强应小于100kPa，因此C点对应压强最大 增大c(CO2)使消碳反应平衡右移，减少碳的量 温度高于600℃，消碳反应速率增加的比积碳反应快
【详解】(1)由CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)-247kJ可知，正反应为气体总物质的量增大的吸热反应，可通过降压、升温、增大c(CO2)、减小c(CO)或c(H2)等方法使平衡右移的同时提高CH4平衡转化率，故答案为：增大c(CO2)、减小c(CO)或c(H2)、升温、降压；
(2)从反应速率角度看，温度越高，反应速率越大，为使反应速率增大应尽可能升高温度，但选择将温度控制在550~750℃之间可能是催化剂在550~750℃之间活性最大，故答案为：催化剂的活性最大；
(3)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中，发生上述反应，设到达平衡时，CH4的转化量为xmol，则列三段式：
由图可知300℃达到平衡时CO2的体积分数为40%，则=40%，解得x=，则：
①300℃，100kPa，n(平衡时气体):n(初始气体)=(2+):2=10:9，故答案为：10:9；
②平衡常数只和温度有关，CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)中正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，温度越高，平衡常数越大，温度越低，平衡常数越小，则A点对应的平衡常数最小；对于反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，二氧化碳体积分数增大，若100kPa，从C点对应温度看，平衡时CO2的体积分数约20%，现在CO2的平衡体积分数近40%，CO2的平衡体积分数高于平衡时的体积分数，压强应高于100KPa，而A、B点CO2的平衡体积分数均小于平衡时的体积分数，压强应小于100kPa，因此C点对应压强最大，故答案为：A；该反应是吸热反应，温度越低，平衡常数越小；C；若100kPa，从C点对应温度看，平衡时CO2的体积分数约20%，现在CO2的平衡体积分数近40%，CO2的平衡体积分数高于平衡时的体积分数，压强应高于100KPa，而A、B点CO2的平衡体积分数均小于平衡时的体积分数，压强应小于100kPa，因此C点对应压强最大；
(4)①增大CO2的浓度，使消碳反应平衡右移，减少了碳的量，即减少了积碳量，故答案为：增大c(CO2)使消碳反应平衡右移，减少了碳的量；
②温度升高，积碳反应速率和消碳反应速率均增大，积碳量随温度变化由积碳反应速率和消碳反应速率增加的相对快慢共同决定，若积碳反应速率增加的比消碳反应块，则表现为积碳量随温度升高而增大，若消碳反应速率增加的比积碳反应快，则表现为积碳量随温度的升高而减少，因此温度高于600℃，积碳量随温度升高而减少，可能是温度高于600℃，消碳反应速率增加的比积碳反应快，故答案为：温度高于600℃，消碳反应速率增加的比积碳反应快。
20． C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 吸热 0.08 mol/(L·min) 逆反应方向 HCHO +235kJ
【详解】(1)由反应平衡常数表达式K=，且有炭参与可知反应物为C和H2O，生成物为H2和CO，反应的化学方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；若该反应只有在持续高温下才能自发进行，则该反应为吸热反应，故答案为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；吸热。
(2)①实验1中，由表中数据，起始时：n(CO)=2 mol，n(H2O)=1 mol，平衡时n(CO)=1.2 mol，n(H2)=0.8 mol，可知平衡时n(CO2)=0.8 mol，则v(CO2)=＝0.08 mol/(L·min)。
②900 ℃时，由表中数据，起始时：n(CO)=1 mol，n(H2O)=0.5 mol，平衡时n(CO)=0.8 mol，n(H2)=0.2 mol，可知平衡时n(CO2)=0.2 mol，n(H2O)=0.3 mol，反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K= ＝＝；向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2，Qc＝ ＝＞K=，故平衡逆向移动，故答案为；逆反应方向。
(3)①由题图可知，有催化剂时生成HCHO的活化能最低，所以主要产物为HCHO；由题图可知，HCHO的能量高，CO的能量低，所以反应为放热反应，ΔH=+(676-158-238)= +235 kJ，故答案为HCHO；+235 kJ。
②由题给信息可知甲酸属于弱酸，甲酸根离子水解使甲酸钠显碱性，常温下向甲酸钠溶液中加水时水解程度变大，OH-的物质的量增大，但是体积增大的多，所以OH-的浓度减小，H+浓度增大，pH减小，但是甲酸钠pH永远大于7，所以常温下向甲酸钠溶液中加水时溶液的pH的变化为。
21． 防止催化剂(Ni)中毒 升温或适当增大H2O(g)浓度 ＞ ＞ 碱 HCO的水解大于电离 CO2+H2O+CO2HCO，加压有利于CO2在水中的溶解，促进CO2与K2CO3溶液反应，平衡向右移动。
【详解】(1)天然气中的含硫化合物(如H2S、COS等)在反应前需除去的主要原因是防止催化剂(Ni)中毒；反应①是一个吸热反应，在恒温恒容条件下，欲提高反应①中CH4的反应速率和平衡转化率，可进一步采取的措施是升温或适当增大H2O(g)浓度，原因是升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大；适当增大H2O(g)浓度，反应速率加快，可以提高甲烷的转化率，故答案为防止催化剂(Ni)中毒；升温或适当增大H2O(g)浓度。
(2)降温，K值增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，所以Q2＞0。等物质的量的CO和H2O(g)发生该反应，进行到某一时刻，反应温度400℃，，此时平衡向正反应方向移动v正＞v逆故答案为Q2＞0，v正＞v逆。
(3)产物KHCO3溶液显碱性，原因是HCO既 可以电离又可以水解，水解程度大于电离程度。CO2+H2O+CO2HCO，加压有利于CO2在水中的溶解，促进CO2与K2CO3溶液反应，平衡向右移动。故答案为碱、HCO的水解大于电离、CO2+H2O+CO2HCO，加压有利于CO2在水中的溶解，促进CO2与K2CO3溶液反应，平衡向右移动。
(4) 由合成1 mol NH3(g)放热46.2kJ、合成氨的反应为N2+3H2=2NH3，则合成2mol氨气可放热92.4kJ，该过程的能量变化图象如下图所示：
。
22． 在450℃，2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体放出的热量为190kJ > bd 0.036 mol/(L·min) 加压 降温(合理即可) H2SO3 H++ ， H++，滴加氨水后，中和电离出的氢离子，导致电离平衡正向移动，浓度增大，产生BaSO3沉淀
【详解】(1)该热化学方程式表示在450℃，2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体放出的热量为190kJ；根据平衡常数的概念可知该反应的K=或；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，所以450℃时的平衡常数>500℃时的平衡常数；
(2)a．v(O2)正=2v(SO3)逆，则v(O2)正=4v(O2)逆，正逆反应速率不相等，不能说明达到平衡，故a不符合题意；
b．该反应前后气体的系数之和不相等，但气体总质量不变，所以平均分子量为变量，当其不变时说明反应达到平衡，故b符合题意；
c．容器恒容，则气体总体积不变，气体总质量也不变，所以密度始终不变，不能说明反应达到平衡，故c不符合题意；
d．该反应前后气体系数之和不相等，所以气体的总分子数为变量，当其不变时说明反应达到平衡，故d符合题意；
综上所述答案为bd；
(3)平衡时Δn(SO3)=0.18mol，根据方程式可知Δn(O2)=0.09mol，容器体积为5L，所以v(O2)== 0.036 mol/(L·min)；加压、降温、充入过量氧气、及时分离出SO3都可以使平衡正向移动，增大SO2的转化率；
(4)SO2通入溶液中后存在平衡：H2SO3 H++ ， H++，但此时电离程度很小，浓度较小，滴加氨水后，中和电离出的氢离子，导致电离平衡正向移动，浓度增大，产生BaSO3沉淀；
(5)将SO2与SO3的混合气体持续通入一定量的NaOH溶液中，开始时NaOH过量，反应生成Na2SO4、Na2SO3；NaOH完全反应后，随着SO2与SO3的不断加入，Na2SO4不反应，Na2SO3逐渐转化成NaHSO3，当Na2SO3完全转化成NaHSO3后，通入SO2的不再反应，SO3与NaHSO3反应生成Na2SO4和SO2，直至NaHSO3完全消失，所以图象中曲线表示的离子是。
23． Cl＞O＞H bc bd 0.125 mol·(L·min)-1 6 降低温度 移去、增大压强等
【详解】(1)上述反应中含有H、O、Cl三种元素，依据元素在周期表中的相对位置，可确定原子半径由大到小的顺序为Cl＞O＞H。与氯元素同族的短周期元素为氟，原子最外层电子排布式为2s22p5，轨道表示式为。答案为：Cl＞O＞H；；
(2)a．二者均为分子晶体，熔点的高低与分子间作用力有关，与非金属性无关，a不符合题意；
b．一般情况下非金属性越强，单质的氧化性越强，氧化性Cl2＞Br2，则非金属性Cl＞Br，b符合题意；
c．简单氢化物的热稳定性越强，非金属性越强，由热稳定性HCl＞HBr，可确定非金属性Cl＞Br，c符合题意；
d．氢化物的酸性与非金属性不成正比关系，所以由酸性HCl＜HBr，不能确定Cl与Br的非金属性关系，d不符合题意；
故选bc。答案为：bc；
(3)a．由，只能得出反应进行的方向相反，但HCl、Cl2的速率之比不等于化学计量数之比，所以正逆反应速率不相等，反应未达平衡状态，a不符合题意；
b．因为反应前后气体的分子数不等，压强是一个变量，当体系压强不再改变时，反应达平衡状态，b符合题意；
c．混合气体的质量不变，体积不变，所以密度始终不变，密度不变时，反应不一定达平衡状态，c不符合题意；
d．，表明浓度商与化学平衡常数相等，则反应达平衡状态，d符合题意；
故选bd。答案为：bd；
(4)温度、容积一定时，测得容器内气体压强减小了10%，则物质的量减少10%，由反应可得出，混合气的物质的量的减少量等于参加反应的O2的物质的量，由此得出参加反应O2的物质的量为5mol×10%=0.5mol，则参加反应HCl的物质的量为4×0.5mol=2mol，则用HCl表示该反应的化学反应速率为 =0.125 mol·(L·min)-1。答案为：0.125 mol·(L·min)-1；
(5) ①从图中可以看出，温度升高，HCl的平衡转化率减小，则表明正反应为放热反应；比值越大[可认为n(O2)恒定]，投入的HCl越多，则HCl的平衡转化率越小，所以曲线a对应的投料比=6。
②使曲线a达到曲线b相同的HCl平衡转化率，不改变投料比，则应使平衡正向移动，所以可采取的措施有降低温度、移去、增大压强等。答案为：6；降低温度；移去、增大压强等。
【点睛】在有两种气体反应物存在的平衡体系中，增大一种反应物的浓度，可使平衡正向移动，但该反应物的转化率减小。
24． 放热反应 < Ka>Kb = Kc ac 5×10-5 mol/(L·min) (NH4)2SO3溶液中存在NH与SO的水解，NH水解呈酸性，SO水解呈碱性，且前者水解程度小于后者，溶液呈碱性 (NH4)2SO4 ①>②=③
【详解】(1)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，由图可知，升高温度，一氧化氮的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，则该反应属于放热反应，故答案为：放热；
(2)该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，一氧化氮转化率增大，由图可知，相同温度时，P1条件下一氧化氮转化率小于P2，则P1< P2；温度越高，放热反应的化学平衡常数越小，由图可知，a、b、c三点的温度关系为aKb = Kc，故答案为：<；故答案为：Ka>Kb = Kc；
(3)a. 该反应为气体体积减小的反应，反应达到平衡时，容器内压强保持不变，故正确；
b.化学平衡是动态平衡，反应达到平衡时，反应物的消耗量和生成量相同，还是再转化为生成物，故错误；
c. 反应达到平衡时，反应物的消耗量和生成量相同，则反应物NO的物质的量浓度保持不变，故正确；
d.由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应达到平衡时，反应速率之比存在关系为v(CO2)生成 =2 v(N2)消耗，故错误；
ac正确，故答案为：ac；
(4)由图可知，a点时一氧化氮的转化率为50%，则平衡时生成氮气的物质的量为0.1 mol×50%×=0.025mol，这段时间内反应速率v(N2) ==5×10-5 mol/(L·min)，故答案为：5×10-5 mol/(L·min)；
(5)亚硫酸铵是弱酸弱碱盐，亚硫酸氢根和铵根离子在溶液中均水解，铵根离子水解使溶液呈酸性，亚硫酸根离子水解使溶液呈碱性，铵根离子的水解程度小于亚硫酸根，导致溶液呈弱碱性，故答案为：(NH4)2SO3溶液中存在NH与SO的水解，NH水解呈酸性，SO水解呈碱性，且前者水解程度小于后者，溶液呈碱性；
(6)亚硫酸铵是弱酸弱碱盐，溶液中亚硫酸根离子促进铵根离子的水解，硫酸铵是强酸弱碱盐，溶液中硫酸根离子对铵根离子水解无影响，所以常温下，相同物质的量浓度的亚硫酸铵溶液与硫酸铵溶液中，硫酸铵溶液中铵根离子浓度较大，故答案为：(NH4)2SO4；
(7)pH相同、体积相同的三种碱溶液中，氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液中氢氧根离子的物质的量相同，中和能力相同，一水合氨是弱碱，在溶液中部分电离，完全电离出的氢氧根离子的物质的量大于氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液，中和能力也大于氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液，则吸收SO2的量由大到小的顺序为①>②=③，故答案为：①>②=③。
25．(1) 1s22s22p4 2 6
(2)C
(3)非金属性：S＞C，硫酸的酸性比碳酸的酸性强
(4) K= A
(5) 能 0.04mol·L-1·min-1
【分析】(1)
核外电子层数越多，原子半径越大，核外电子层数相同，核电荷数越小半径越大，所以原子半径最小的是O元素，O原子的核外电子排布式为1s22s22p4；最外层电子占据2s、2p两个能级，所以有2种不同的能量；每个电子运动状态各不相同，所以有6种不同运动状态；
(2)
A．二氧化碳密度比空气大是因为二氧化碳的摩尔质量比空气大，与分子极性无关，A不符合题意；
B．水是极性分子，根据“相似相溶”原理，二氧化碳能溶于水不能说明其为非极性分子，B不符合题意；
C．非极性分子的正负电中心重合，在电场中通过时不偏向，二氧化碳在电场中通过不偏向，可以说二氧化碳属于非极性分子，C符合题意；
D．极性分子常温常压下也可能为气态，如氨气、HCl等极性分子在常温下也是气体，D不符合题意；
综上所述答案为C；
(3)
非金属性越强，元素最高价含氧酸的酸性越强，所以硫酸可以和碳酸钠反应生成二氧化碳，说明硫酸酸性强于碳酸，即可证明非金属性：S＞C；
(4)
根据平衡常数的概念可知该反应的平衡常数表达式为K=；平衡常数只与温度有关，该反应为吸热反应，所以升高温度可以增大平衡常数，故选A；
(5)
容器体积不变，但反应物中C为固体，所以未平衡时气体的质量会发生改变，则密度会变，当密度不变时能说明反应平衡；初始C为16.8g，10min后为7.2g，则Δn(C)==0.8mol，根据方程式可知相同时间内Δn(H2)=0.8mol，容器体积为2L，所以v(H2)==0.04mol·L-1·min-1。
26． 3 D 三角锥 极性 两者具有相同的最外层电子数，因为As原子的电子层数大于N，其原子半径大于N，故As原子的得电子能力小于N，As元素的非金属性弱于N x-y 小于 由图可知，从tm到tn，生成物浓度不断升高，逆反应速

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