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本题型在五年高考中考查13次（共12份试卷），试题整体难度较高。高考综合题中对化学反应能量的考查常以具体的事实为背景进行设计题目，突出对概念的理解和应用，以图表为背景，考查化学反应中能量变化，热化学方程式的书写和焓变的计算为高频考点；化学反应速率经常考查定量计算以及外界条件对化学反应速率的影响及其图像、数据表格分析；化学平衡重点考查化学平衡状态的判断、化学平衡移动以及相关计算。
年份
题号
分值
考查的主要内容及知识点
能力要求
知识要求
难度
要求
接受、吸收、 整合化学信息的能力
分析问题和解决化学问题的能力
化学实验与探究能力
了解
理解
掌握
综合
应用
2013(Ⅰ)
28
影响化学平衡的因素、盖斯定律、燃料电池原理/铝及其化合物的性质 (工业铝土矿制Al2O3选2P61)/盖斯定律有关计算、能量密度的计算[基概理+元化+计算]
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中难
2013(Ⅱ)
28
影响化学平衡的因素/化学平衡及平衡常数的有关计算[概理+计算]
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中
2014(Ⅰ)
28
方程式书写（加成、取代）、盖斯定律计算、勒夏特列原理（P、T-转化率图、条件选择）、Kp（信息）列式计算[有机+概理+计算]
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中
2014(Ⅱ)
26
N2O4与NO2的转化反应及c-t图像/反应焓变、反应速率、K等计算、勒夏特列原理应用[概理+计算]
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中
2015(Ⅰ)
28
碘及其化合物/还原产物、溶度积计算、由ΔH计算断键能量、平衡常数K列式计算、速率常数.速率的计算关系、v正-x(HI)和v逆-x(H2)关系图中平衡点判断）[概理+计算]
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中难
2015(Ⅱ)
27
反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数表达式及影响因素、外界条件对平衡状态的影响（转化率与压强的关系）
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中
2016(Ⅰ)
27
Cr及其化合物及化学反应原理/性质类比及现象、离子方程式书写（化学平衡、氧化还原）、平衡转化率、平衡常数、焓变、溶度积计算、离子浓度等）[概理+元化+计算]
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中
2016(Ⅱ)
26
影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识[概理+计算]
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中
2016(Ⅱ)
27
铁离子和亚铁离子的性质，铁离子和亚铁离子、碘单质的检验，H2O2性质，盐类的水解等知识[实验+概理+方程式书写]
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中
2016(Ⅲ)
27
用NaClO2溶液吸收烟气脱硫、脱硝及化学反应原理/NaClO2名称、离子方程式、平衡转化率、速率大小及原因、pH、温度对平衡常效影响及K表达式、平衡移动原理应用、焓变计算[概理+元化十计算]
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中
2017(Ⅰ)
28
14
酸性强弱的比较、盖斯定律、化学平衡的计算、移动、热效应的判断
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中难
2017(Ⅱ)
27
14
化学反应原理（有机物丁烷催化脱氢制备丁烯的过程，涉及热化学方程式的计算、化学反应速率的计算、平衡计算，反应条件控制等） [概理+计算]
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中难
2016(Ⅲ)
28
14
化学反应能量与化学平衡[化学反应原理（As）:砷原子结构示意图、陌生氧化还原反应方程式、压强对速率和平衡移动的影响、计算反应热（表达式）、平衡判据、速率大小比较（原因分析）、计算平衡常数]
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中难
1．【2017年高考新课标Ⅰ卷】（14分）
近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________（填标号）。
A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．0.10 mol·L?1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸
（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。
（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率=_______%，反应平衡常数K=________。
②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率_____，该反应的H_____0。（填“>”“<”或“=”）
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）
A．H2S B．CO2 C．COS D．N2
【答案】（1）D
（2）H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系统（II）
（3）①2.5 2.8×10–3 ②> > ③B
（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H1=＋327 kJ/mol
②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol
③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol
④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol
①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g) △H=+286 kJ/mol；
②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。
根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。
（3）① H2S(g) + CO2(g)COS(g)+ H2O(g)
开始 0.40mol 0.10mol 0 0
反应 x x x x
平衡 (0.40–x)mol (0.10–x)mol x x
解得x=0.01mol，所以H2S的转化率是
由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数；
【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查，易错点是压强对平衡状态的影响，尤其是惰性气体的影响，“惰性气体”对化学平衡的影响：①恒温、恒容条件：原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。
2．【2017年高考新课标Ⅱ卷】（14分）
丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知：②C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=?119 kJ·mol?1
③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=?242 kJ·mol?1
反应①的ΔH1为________kJ·mol?1。图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是__________（填标号）。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。
【答案】
（1）+123 小于 AD
（2）氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大
（3）升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快
丁烯高温裂解生成短链烃类
【解析】
（2）因为通入丁烷和氢气，发生①，氢气是生成物，随着n(H2)/n(C4H10)增大，相当于增大氢气的量，反应向逆反应方向进行，逆反应速率增加。
【名师点睛】本题考查了化学反应原理的综合运用，此类题目往往涉及热化学反应方程式的计算、化学反应速率的计算、化学平衡的计算、化学反应条件的控制等等，综合性较强，本题难点是化学反应条件的控制，这部分知识往往以图像的形式给出，运用影响化学反应速率和化学平衡移动的因素进行考虑，需要平时复习时，多注意分析，强化训练，就可以解决，本题难度较大。
3．【2017年高考新课标Ⅲ卷】（14分）
砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：
（1）画出砷的原子结构示意图____________。
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式________。该反应需要在加压下进行，原因是________________________。
（3）已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
（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：(aq)+I2(aq)+2OH?(aq)(aq)+2I?(aq)+ H2O(l)。溶液中c()与反应时间（t）的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。
a．溶液的pH不再变化
b．v(I?)=2v()
c．c()/c()不再变化
d．c(I?)=y mol·L?1
②tm时，v正_____ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
③tm时v逆_____ tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。
④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。
【答案】
（1）
（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S
增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化速率
（3）2△H1-3△H2-△H3
（4）①ac ②大于 ③小于 tm时生成物浓度较低
④
【解析】
（1）砷是33号元素，原子核外K、L、M电子层均已经排满，故其原子结构示意图为。
（3）根据盖斯定律，热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应①×2－反应②×3－反应③转化得到，则2△H1-3△H2-△H3。
（4）①a．溶液pH不变时，则c(OH-)也保持不变，反应处于平衡状态；b．根据速率关系，v（I-）/2=v(AsO33-)，则v(I?)=2v()始终成立，v(I?)=2v()时反应不一定处于平衡状态；c．由于提供的Na3AsO3总量一定，所以c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化时，c(AsO43-)与c(AsO33-)也保持不变，反应处于平衡状态；d．平衡时c(I?)=2c()=2×y =2y 时，即c(I-)=y 时反应不是平衡状态。②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，v正>v逆。③tm时比tn时AsO43-浓度小，所以逆反应速率：tm【名师点睛】考查盖斯定律的应用、化学平衡的计算及平衡状态的判断等，其中盖斯定律的基本使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”(要消去的物质)；③用消元法逐一消去“过渡物质”。另外反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡状态的依据，如本反应中随反应的进行AsO43?和I?的物质的量在变化，但二者浓度比始终是1:2，不能作用为判断平衡状态的依据。
4．【2016年高考全国新课标Ⅰ卷】 (15分)
元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4?(绿色)、Cr2O72?(橙红色)、CrO42?(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_________。
（2）CrO42?和Cr2O72?在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L?1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72?)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知，溶液酸性增大，CrO42?的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度，溶液中CrO42?的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。
（3）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl?，利用Ag+与CrO42?生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl?恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10?5 mol·L?1)时，溶液中c(Ag+)为_______ mol·L?1，此时溶液中c(CrO42?)等于__________ mol·L?1。(已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10?12和2.0×10?10)。
（4）+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72?还原成Cr3+，反应的离子方程式为______________。
【答案】（1）蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶液写出绿色溶液；
（2）①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O； ② 增大；1.0×1014 ；③小于；
（3） 2.0×10-5 ；5×10-3；（4） Cr2O72-+3HSO3- +5H＋=2Cr3++3SO42-+4H2O。
【解析】
（2）①随着H+浓度的增大，CrO42-于溶液的H+发生反应，反应转化为Cr2O72-的离子反应式为：2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。②根据化学平衡移动原理，溶液酸性增大，c(H+)增大，化学平衡2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O向正反应方向进行，导致CrO42?的平衡转化率增大；根据图像可知，在A点时，c(Cr2O72-)=0.25mol/L，由于开始时c(CrO42?)=1.0mol/L，根据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c(CrO42?)=0.5mol/L；H+浓度为1×10-7mol/L；此时该转化反应的平衡常数为；③由于升高温度，溶液中CrO42?的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中CrO42?的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应，故该反应的ΔH＜0；
（3）当溶液中Cl-完全沉淀时，即c(Cl-)=1.0×10?5 mol·L?1，根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.0×10?10，可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×10?10÷(1.0×10?5 mol·L?1)=2.0×10-5 mol·L?1；则此时溶液中c(CrO42?)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×10?12÷(2.0×10-5 mol·L?1)=5×10-3mol·L?1；
【考点定位】考查化学平衡移动原理的应用、化学平衡常数、溶度积常数的应用、两性物质的性质的知识。
【名师点睛】两性氢氧化物是既能与强酸反应产生盐和水，也能与强碱反应产生盐和水的物质，化学平衡原理适用于任何化学平衡。如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。会应用沉淀溶解平衡常数计算溶液中离子浓度大小，并根据平衡移动原理分析物质的平衡转化率的变化及移动方向，并根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式。该题是重要的化学平衡移动原理的应用，考查了学生对化学平衡移动原理、化学平衡常数、溶度积常数的含义的理解与计算、应用，同时考查了物质的存在形式与溶液的酸碱性和物质的量多少的关系、离子反应和离子方程式的书写。是一个综合性试题。
5．【2016年高考全国新课标Ⅱ卷】联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（1）联氨分子的电子式为_________，其中氮的化合价为______。
（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_____ ______。
（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为_______(已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
（5）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是 。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2 kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是 。
【答案】26、（1） ；-2
（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O （3）△H4=2△H3-2△H2-△H1 ；反应放热量大、产生大量气体
（4）8.7×10-7，N2H6(HSO4)2
（5）固体逐渐变黑，并有气泡产生 1 N2H4的用量少，不产生其他杂质（还原产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4
【解析】
试题分析：（1）联氨是由两种非金属元素形成的共价化合物，电子式为，根据化合价的代数和为零，其中氮的化合价为-3×2+ 4 = -2价。
（2）次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，Cl元素的化合价由+1价降低到-1价，N元素的化合价由-3价升高到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平，反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
（3）根据盖斯定律，2×③-2×②-①即得2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) 的△H4，所以反应热效应之间的关系式为△H4=2△H3-2△H2-△H1。联胺有强还原性，N2O4有强氧化性，两者在一起易发生氧化还原反应，反应放热量大、产生大量气体，所以联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
（5）联氨是一种常用的还原剂，AgBr具有弱氧化性，两者发生氧化还原反应，化学方程式为4AgBr+N2H4= 4Ag+N2↑+4HBr，所以向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，可观察到固体逐渐变黑，并有气泡产生；联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，发生的反应为N2H4+O2=N2+2H2O，理论上1kg的联氨可除去水中溶解的氧气为1kg÷32g/mol×32g/moL=1kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是N2H4的用量少，不产生其他杂质，而Na2SO3的氧化产物为Na2SO4，易生成硫酸盐沉淀，影响锅炉的安全使用。
【考点定位】考查电子式，化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离，化学计算等知识。
【名师点睛】本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语，涉及电子式和化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识。对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点：①准确书写电离平衡常数的表达式；②若没有直接的数据代入，要根据题意做一些变形，得到平衡常数之间的关系式也可解答。
6．【2016年高考全国新课标Ⅱ卷】丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
① C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol
② C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) △H=-353kJ/mol
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460OC．低于460OC时，丙烯腈的产率 （填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是 ；高于460OC时，丙烯腈产率降低的可能原因是 （双选，填标号）
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．副反应增多 D．反应活化能增大
（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为 ，理由是。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为
【答案】27.（1）两个反应均为放热量大的反应；降低温度、降低压强；催化剂；
（2）不是；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 ；AC
（3）1 ； 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低； 1:7.5:1
【解析】
试题分析：（1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由图a可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。
（3）根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。
【考点定位】考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。
【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。该题是对化学平衡的集中考查，涉及的知识点不多，解题的关键点是看懂图像的含义，看图像时：①一看面：纵坐标与横坐标的意义；②二看线：线的走向和变化趋势；③三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。
7．【2016年高考全国新课标Ⅲ卷】（15分）
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：
（1） NaClO2的化学名称为_______。
（2）在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NOx的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10?3mol·L?1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表》
离子
SO42?
SO32?
NO3?
NO2?
Cl?
c/（mol·L?1）
8.35×10?4
6.87×10?6
1.5×10?4
1.2×10?5
3.4×10?3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强，NO的转化率______（填“提高”“不变”或“降低”）。
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐______ （填“提高”“不变”或“降低”）。
③由实验结果可知，脱硫反应速率______脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是___________。
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压px如图所示。
①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________（填“增大”“不变”或“减小”）。
②反应ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?的平衡常数K表达式为___________。
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有点是_______。
②已知下列反应：
SO2(g)+2OH? (aq) ===SO32? (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO? (aq)+SO32? (aq) ===SO42? (aq)+Cl? (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+（aq）+SO42?（aq） ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=______。
【答案】（1）亚氯酸钠；（2）①2OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；提高 ②减小；
③大于；NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 （3）①减小；②
（4）①生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行②△H1＋△H2－△H3
【解析】
②根据反应的方程式2H2O＋ClO2－＋2SO2＝2SO42－＋Cl－＋4H＋、2H2O＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋4H＋可知随着吸收反应的进行氢离子浓度增大，吸收剂溶液的pH逐渐降低。
③由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是二氧化硫的还原性强，易被氧化。
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压px如图所示。
①由图分析可知，反应温度升高，O2和NO的平衡分压负对数减小，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。
②根据反应的方程式ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?可知平衡常数K表达式为。
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等
【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识，平时的训练中夯实基础，强化知识的运用，体现了知识的运用能力。平时的学习中注意对选修4学习。依据题目中所给数据，再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式；化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数：一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只受温度的影响，依据题目所给信息作出合理判断；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相同的；本题是综合性试题，难度适中。
8．【2015年高考新课标Ⅰ卷】（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为____________。
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
（3）已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol－1，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：
2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
① 根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。
② 上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=__________min-1
③ 由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________________（填字母）
【答案】（1）MnSO4；
（2） 4.7×10-7；
（3） 299
（4）①；②k逆= k正/K ；1.95×10-3；③ A、E
【解析】（1）问中根据氧化还原反应方程式来判断还原产物是中学常规考法，迁移实验室制氯气的原理可得MnSO4。
（2） 体系中既有氯化银又有碘化银时，存在沉淀转化平衡：AgI(s) +Cl－ AgCl(s) +I－。

分子、分母同时乘以，有：，将Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17代入得：。
（3） 键能一般取正值来运算，ΔH=E（反应物键能总和）－E（生成物键能总和）；设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ，代入计算：+11=2x－（436+151）
x =299
②问的要点是：平衡状态下，v正= v逆，故有：k正·x2(HI) = k逆·x(H2)·x(I2)
变形：k正/ k逆=｛ x(H2)·x(I2)｝/ x2(HI)=K
故有： k逆= k正/K
③ 问看似很难，其实注意到升温的两个效应（加快化学反应速率、使平衡移动）即可突破：先看图像右半区的正反应，速率加快，坐标点会上移；平衡（题中已知正反应吸热）向右移动，坐标点会左移。综前所述，找出A点。同理可找出E点。
【考点定位】化学平衡常数计算；化学平衡知识的综合运用；本题属于各类平衡知识的综合运用，试题难度为很难等级。
【名师点晴】本题偏难。前三小题虽是常规考点，难度为一般等级。最后一小题赋分10分，难度偏大。考生不容易进入题设情景。（4）问②小问质量作用定律那部分，关键是要记得平衡标志之一——v正= v逆，找到k正、k逆和K的联系就已突破。（4）问③小问的图像要能快速识别左边曲线是逆反应速率随x(H2)的变化，右边曲线是正反应速率随x(HI)的变化（仔细看了下图，好像已标明v正、v逆，不标也可按解析的方法分析）。虽然横坐标的坐标是共用的，但在左、右两边横坐标的含义是不同的。分析平衡移动导致横坐标变化时一定要注意这一点。
9．【2015年高考新课标Ⅱ卷】（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O
C O
H—O
C—H
E/（kJ.mol-1）
436
343
1076
465
413
由此计算△H1＝ kJ·mol-1，已知△H2＝-58kJ·mol-1，则△H3＝ kJ·mol-1。
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。
（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。
【答案】（1）—99；＋41（2）；a；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；
（3）减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3＞P2＞P1；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高
【解析】（1）反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应热△H1＝1076kJ/mol＋2×436 kJ/mol—3×413 kJ/mol—343 kJ/mol—465 kJ/mol＝—99kJ.mol-1。根据盖斯定律可知②—①即可得到反应③，则△H3＝—58 kJ/mol＋99 kJ/mol＝＋41kJ.mol-1。
（3）反应①为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；因此最终结果是随温度升高，使CO的转化率降低；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高，所以图2中的压强由大到小为P3＞P2＞P1。
【考点定位】本题主要是考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等
【名师点晴】本题从知识上考查了热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，考查了学生对知识理解、综合运用能力。将热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，碳、氮及其化合物的性质等知识同低碳经济、温室气体的吸收等环境问题联系起来，充分体现了学以致用的目的，更突显了化学是一门实用性的学科的特点。
10．【2014年高考新课标Ⅰ卷第28题】(15分)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：
（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式
（2）已知：
甲醇脱水反应 ① 2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g)?△H1＝－23.9KJ·mol－1
甲醇制烯烃反应 ② 2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g)? △H2＝－29.1KJ·mol－1
乙醇异构化反应 ③ CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g))? △H3＝+50.7KJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的?△H＝ KJ·mol－1
与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是： 。
（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K＝ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为： ，理由是：
③气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃，压强6．9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0．6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有： 、 。
【答案】（1）C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H ; C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH+ H2SO4;
（2） -45.5 污染小，腐蚀性小等；（3）①K=0.07(MPa)-1; ②P1< P2< P3< P4;反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高； ③ 将产物乙醇液化转移去，增加n(H2O):n(C2H4)的比。
是P1< P2< P3< P4;由方程式C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：P1< P2< P3< P4; ③若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有改变物质的浓度，如从平衡体系中将产物乙醇分离出去，或增大水蒸气的浓度，改变n(H2O):n(C2H4)比等等。
【考点地位】本题主要是考查方程式书写、反应热计算、平衡状态计算及外界条件对平衡状态的影响等
【名师点晴】本题以乙醇的制取方法为线索考查化学反应原理、方程式的书写、化学平衡移动原理、物质制取方案的比较、反应条件的选择、盖斯定律的应用、反应热、化学平衡常数的计算的知识。考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。体现了化学是一门实用性学科，从而提高学生学习化学的积极性和学习的兴趣。在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。
一、热化学方程式的书写
1．热化学方程式的书写。
步骤1　写方程
写出配平的化学方程式；
步骤2　标状态
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态；
步骤3　标条件
标明反应物的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注)；
步骤4　标ΔH
在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的“＋”或“－”；
步骤5　标数值
根据化学计量数计算写出ΔH的数值。
2．热化学方程式书写的注意事项。
（1）注意ΔH的符号和单位：ΔH的单位为kJ·mol－1。
（2）注意测定条件：绝大多数的反应热ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。
（3）注意热化学方程式中的化学计量数：热化学方程式化学计量数可以是整数，也可以是分数。
（4）注意物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
（5）注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。
（6）对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。
如①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(单斜，s)===S(正斜，s)
ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1
【典例1】（1）如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，
若在反应体系中加入催化剂，则E1________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________________________________________________。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ· mol－1
②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ· mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ· mol－1
则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_________________________________________
_____________________________________________________________________。
【答案】（1）减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ· mol－1
（2）CH3OH(g)＋3/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ· mol－1
【解析】
试题分析： （1）观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂，反应的活化能降低，但是ΔH不变。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热ΔH＝E1－E2＝－234 kJ· mol－1。
（2）由3×②－2×①＋2×③得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝3×(－192.9 kJ· mol－1)－2×49.0 kJ· mol－1＋2×(－44 kJ· mol－1)＝－764.7 kJ· mol－1。
考点：考查热化学方程式的书写。
【典例2】【石家庄市2017届第二次质量检测】氮及其化合物在生产生活中用途广泛。请回答：
Ⅲ.汽车在行驶过程中有如下反应发生：
ⅰ.N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.7kJ/mol
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol
（1）能表示CO燃烧热的热化学方程式为__________________。
【答案】 CO(g)＋1/2O2(g)CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·mol－1
二、焓变的计算
反应热的计算方法
（1）根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。
（2）根据盖斯定律求算
应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：
①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
（3）根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|
（4）根据键能进行计算：
反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
如H2与Cl2燃烧生成HCl的反应，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，断裂旧键吸收的总能量为679 kJ·mol－1，新键形成过程中释放的总能量为862 kJ·mol－1，故该反应的反应热ΔH＝679 kJ·mol－1－862 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1。
【典例3】【重庆市第一中学2017届下学期第二次月考】C1化学又称一碳化学,研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学及工艺，因其在材料科学和开发清沽燃料方面的重要作用已发展成为一门学科。燃煤废气中的CO、CO2均能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇：
①3H2(g)+CO2(g)??CH3OH?(g) + H2O(l) △H1
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) △H2
Ⅰ．已知：18g水蒸气变成液态水放出44KJ的热量。
化学键
C-H
C-O
C=O
H-H
O-H
键能/KJ/mol
412
351
745
436
462
则△H1_____________________
【答案】 -219kJ/mol
【解析】Ⅰ．反应热＝反应物键能之和－生成物键能之和，又因为18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量，则△H1＝（3×436+2×745－3×412－351－462－2×462-44）kJ/mol＝－219kJ/mol。
【典例4】【华中师范大学（新高考联盟）2017届2月教学质量测评】一定量的CH4在恒压密闭容器中发生反应：CH4(g)C(s) + 2H2(g)。平衡时，体系中各气体体积分数与温度的关系如图所示：
（1）已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为890.31kJ/mol、395.00kJ/mol、285.80kJ/mol，则该反应的反应热△H=__________。
【答案】 +76.29kJ/mol
三、化学反应速率
1．外界条件对化学反应速率的影响
（1）纯液体和固体浓度可视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响化学反应速率。
（2）对使用催化剂的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。
（3）对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：
①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。
②恒温时，对于恒容密闭容器：
a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。
b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。
③恒温恒压时
充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。
（4）外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。
①当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大；
②改变压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；
③对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强正、逆反应速率改变程度相同；
④升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度、v正和v逆都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度大；
⑤使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
2．化学反应速率的求算
（1）公式法：v(B)＝＝
用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：
①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。
③同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。
（2）比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，则有＝＝＝。
【典例5】将一定量的SO2（g）和O2（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：
实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
4
2
x
0．8
6
2
T2
4
2
0．4
y
9
①实验1从开始到反应达到化学平衡时，v（SO2）表示的反应速率为 ，表中y= 。
②T1 T2 ,(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】①0．2 mol· L-1· min-1； 0．2 mol ②>
【解析】
试题分析：由图表知v（O2）=0．1 mol· L-1· min-1；所以v（SO2）=0．2 mol· L-1· min-1；y=0．2mol；由两温度时的K可知T1> T2 。
考点：考查反应速率
【典例6】在一定条件下，容积为2 L的密闭容器中，将2 mol L气体和3 mol M气体混合，发生如下反应：2L(g)＋3M(g)xQ(g)＋3R(g)，10s末，生成2.4 mol R，并测得Q的浓度为0.4 mol·L－1。计算：
（1）10 s末L的物质的量浓度为_____________。
（2）前10 s内用M表示的化学反应速率为_____________。
（3）化学方程式中x值为_____________。
（4）在恒温恒容条件，往容器中加入1 mol氦气，反应速率________(增大、减小、不变)。
（5）在恒温恒压条件，往容器中加入1 mol氦气，反应速率________(增大、减小、不变)。
【答案】
（1）0.2mol/L；
（2）0.12mol/(L?s)；
（3）1；（4）不变；（5）减小；
【解析】
（1）10s末L的物质的量浓度==0.2mol/L；
（2）前10s内用M表示的化学反应速率==0.12mol/(L?s)；
（3）经2min达平衡，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol/L，Q物质的量=0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，0.8：2.4=x：3，计算得到x=1；
（4）在恒温恒容条件，往容器中加入1mol氦气，总压增大，分压不变平衡不动，反应速率不变；
（5）在恒温恒压条件，往容器中加入1mol氦气，为保持恒压条件增大，压强减小，反应速率减小。
考点：考查化学反应速率
四、化学平衡状态的判断与移动
1．化学平衡状态的判断（标志）
（1）本质标志
v(正)＝v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
（2）等价标志
①全是气体参加的体积可变反应，体系的压强不随时间而变化。例如：N2＋3H22NH3。
②体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。
③全是气体参加的体积可变反应，体系的平均相对分子质量不随时间变化。例如：
2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)。
④对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
⑤对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化，如2NO2(g) ?N2O4(g)。
⑥体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
2．化学平衡移动的判断
（1）解析化学平衡移动题目的一般思路
　 改变条件
（2）几种特殊情况
①当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
②对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。
③“惰性气体”对化学平衡的影响
A、恒温、恒容条件
原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
B、恒温、恒压条件
④同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
【典例7】【湖南省2017年考前演练卷（三）】汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。
已知：①2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH＝?566.0 kJ·mol?1
②N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＝+180.5 k J·mol?1
③2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH＝?116.5 k J·mol?1
回答下列问题：
（1）CO的燃烧热为_________。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。
（2）CO将NO2还原为单质的热化学方程式为_______。
（3）为了模拟反应2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/(10-4mol/L)
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO)/(10-3mol/L)
3.60
3.05
2.28
2.75
2.70
2.70
①前2 s内的平均反应速率v(N2)＝___________,此温度下，该反应的平衡常数K＝________。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_________。
A．2n(CO2)＝n(N2) B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．气体密度不变 D．容器内气体压强不变
③当NO与CO浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是___________ ，图中压强（p1，p2、p3）的大小顺序为_________ 。
【答案】 283KJ/mol 631.75 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g) ΔH=-1196kJ/mol 1.875×10-4mol/(L·s) 5000（或5000L/mol） BD 该反应的正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，NO的转化率减小（或正反应放热，温度越高，越不利于反应正向进行，NO的平衡转化率越小） p1>p2>p3
【解析】（1）由①2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH＝?566.0 kJ·mol?1可知， 2molCO完全燃烧放出566.0 kJ的热量，所以1molCO完全燃烧放出283kJ的热量，所以CO的燃烧热为283KJ/mol。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，设1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，由②N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＝946k +498k -2x=+180.5，解之得x=631.75，所以1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75kJ。
（3）①由表中数据可知，前2 s内，NO的变化量为(10.0-2.50)=7.50mol/L，由N原子守恒可得N2的变化量为3.75mol/L，所以前2 s内平均反应速率v(N2)＝1.875×10-4mol/(L·s),此温度下，反应在第4s达平衡状态 ，各组分的平衡浓度分别为c(NO)=1.00mol/L、c(CO)=2.70mol/L、c()==4.5mol/L、c()==9mol/L，所以该反应的平衡常数K＝ ==5000。
③当NO与CO浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是该反应的正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，NO的转化率减小（或正反应放热，温度越高，越不利于反应正向进行，NO的平衡转化率越小）；由反应方程式可知，在相同温度下压强越大，越有利于反应正向进行，则NO的转化率越大，所以图中压强（p1，p2、p3）的大小顺序为p1>p2>p3 。
点睛：一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面 判断；一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。
【典例8】【河南省南阳市第一中学2017届第三次模拟考试】科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：__________________。
（2）现向三个体积均为2L的恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均分别充入lmolCO和2molH2发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示，其中只有一个容器中的反应己经达到平衡状态.
① 三个容器中一定达到平衡状态的是容器_____（填序号，下同）
②0～5min时间内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率为__________。
③ 当三个容器中的反应均达到平衡状态时CO 的转化率最高的是容器_____；平衡常数最小的是容器______。
（3）CO常用于工业冶炼金属．右下图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[]与温度（t）的关系曲线图。下列说法正确的是_______。
A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量
B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）
C．工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有利于提高CO的利用率
D．CO还原PbO2的反应△H>O
（4）某工厂工业废水中含有甲醛，该厂降解甲醛的反应机理如图所示，则X表示的粒子是____，总反应的化学方程式为_________。
【答案】CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝-49kJ/mol Ⅲ
0.067 mol/（L·min） I Ⅲ BC（ HCO3- ,HCHO+O2CO2+H2O
【解析】（1）由恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化示意图可知，0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化为3.4kJ/mol-23kJ/mol=19.6kJ/mol,由此求出1molCO2和3molH2转化率达100%时的能量变化为49kJ/mol，所以该反应的热化学方程式为CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝-49kJ/mol。
③ 当三个容器中的反应均达到平衡状态时，KI>KII>KIII，CO 的转化率最高的是容器I；平衡常数最小的是容器III。
（3）在平衡体系中，lg[]的值越小，说明反应的CO的转化率越高，金属氧化物越容易被还原，反之则越低，金属氧化物越难被还原。由达平衡后气体中lg[]与温度（t）的关系曲线图可知：A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量，这个说法不正确，在平衡状态下，CO的百分含量是保持不变的；B．由图可知，即使在1300℃，lg[]>2， >102，则Cr2O3（s）+3CO(g)2Cr(s)+3CO2(g),K= <10-6，所以CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）是正确的；C．由图可知，在较低的温度下，lg[]的值较小，所以工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有利于提高CO的利用率是正确的；D．由图像可知，CO还原PbO2的反应中lg[]的值随温度升高而增大，说明该反应的化学平衡常数随温度升高而减小，所以该反应为放热反应，△H点睛：1.审题时要注意第二个图像中的三个点代表的是在不同温度下分别反应5min时的数据，而非都达平衡时的数据。2.第3个图像中纵坐标与平衡常数的关系是难点，要明白纵坐标越大，平衡常数越小，反应越难发生。
五、化学平衡常数及有关化学平衡的计算
1．化学平衡常数表达式
对反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
K＝
四个注意：
（1）固体或纯液体的浓度是常数，表达式中不能出现固体或纯液体。
（2）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
（3）化学平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。
（4）平衡常数表达式与方程式的书写形式有关，对于同一个反应，当方程式的化学计量数发生变化时，平衡常数的数值及单位均发生变化，当方程式逆写时，此时平衡常数为原平衡常数的倒数。
2．化学平衡常数的应用
（1）判断反应进行的程度
化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明正向反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。
（2）判断反应进行的方向
对于可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定温度下的任意时刻，浓度商(Qc)表达式为：Qc＝。
若Qcv(逆)，向正反应方向进行。
若Qc＝K，v(正)＝v(逆)，反应处于平衡状态。
若Qc>K，v(正)3．“三段式法”进行化学平衡的计算
（1）明确三个量：起始量、变化量、平衡量
如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始/mol·L－1　　　a　　 　b　　　　0　　　0
变化/mol·L－1 mx nx px qx
平衡/mol·L－1 a－mx b－nx px qx
K＝
说明：
①对于反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；
对于生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。
②各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。
【典例9】在一定的条件下，将C（s）和H2O（g）分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）其相关数据如下表所示：
①T1______T2（填“＞”、“=”或“＜”）；T1℃时，该反应的平衡常数K=______。
②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O（g）的物质的量浓度范围是______。
③在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。
A．V逆（CO2）=2V正（H2）
B．混合气体的密度保持不变
C．c（H2O）：c（CO2）：c（H2）=2：1：2
D．混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则t6时刻改变的条件是________________________，从t1到t8哪个时间段H2O（g）的平衡转化率最低______。
【答案】①? >??12.8? ② 大于0.8mol/L，小于1.4mol/L ?③BD ④ 通入H2O t7-t8
【解析】
②3min内水蒸气的浓度变化量=氢气的浓度变化量的=1.2mol÷1L=1.2mol/L，随着反应的进行，物质的浓度降低，反应速率变小，所以前1.5min水的浓度变化量大于后1.5min水的浓度变化量，反应进行到1.5min时，H2O（g）的物质的量浓度小于2mol/L-1.2mol/L×1/2=1.4mol/L，平衡时，水蒸气的浓度为0.8mol/L，所以H2O（g）的物质的量浓度范围是大于0.8mol/L，小于1.4mol/L。
④t1到t6平衡都逆向移动，而t6时平衡正向移动，是因为增加反应物的浓度，而C是固体，所以是通入水蒸气，通入水蒸气相当于增大压强，平衡逆向移动，水蒸气的转化率降低，t8时反应速率增大，但平衡不移动，所以平衡转化率最低t7-t8?。
考点：考查盖斯定律的应用，化学平衡常数的计算，化学平衡状态的判断，影响平衡的因素等知识
【典例10】【衡水中学2017年高考押题卷】1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法生产，主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1) ，反应原理为
i．CH2=CHCH,3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH1= -134 kJ? mol-1
ii．CH2=CHCH,3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl (g)+HCl(g) ΔH2= -l02 kJ ? mol-1
已知：相关化学键的键能数据如下表所示：
化学键
C—C
C—C
C—Cl
Cl—Cl
E/( kJ ? mol-1)
611
x
328
243
请回答下列问题：
（1）由反应i计算出表中x=_____________。
（2）一定温度下，密闭容器中发生反应i和反应ii，达到平衡后增大压强，CH2C1CHC1CH3的产率____________（填“增大”“减小”或“不变”），理由是_________________________________。
（3）T1℃时，向10L恒容的密闭容器中充入1 mol CH2=CHCH2C1和2 mol HC1，只发生反应CH2=CH CH2Cl (g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3。5min反应达到平衡，测得 0?5 min内，用CH2ClCHClCH3表示的反应速率 v(CH2ClCHClCH3)=0.016 mol·L-1 ? min-1。
①平衡时，HCl的体积分数为__________________(保留三位有效数字）。
②保持其它条件不变，6 min时再向该容器中充入0．6 mol CH2=CHCH2Cl、0.2molHC1和0.1mol CH2ClCHClCH3，则起始反应速率 v正(HCl)______________ （填“>”“<”或“=”）V逆(HCl).
（4）一定压强下，向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12发生反应ii。设起始的 =w，平衡时Cl2的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系如图甲所示。W=1时，正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图乙所示。
①图甲中，w2__________（填“>”“<”或“=”）1
②图乙中，表示正反应平衡常数的曲线为____________（填“A”或“B”），理由为________________。
③T1K下，平衡时a(Cl2)= ________________。
（5）起始时向某恒容绝热容器中充入1 mol CH2 =CHCH3和1 mol Cl2发生反应ii，达到平衡时，容器内气体压强_________________（填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】332 增大 增大压强，反应ii的平衡不移动，反应i的平衡正向移动。所以CH2C1CHC1CH3的产率增大 54.5% > > B 反应ii的正反应为放热反应。温度升高， 正反应的平衡常数减小 50% 增大
（3）①0~5m i n内，用 CH2ClCHClCH3 表示的反应速率v(CH2ClCHClCH3)＝0.016mol·L-1·min -1，平衡时生成 CH2ClCHClCH3的物质的量为0.8mol，则平衡时 HCl (g)的物质的量为1.2mol； 再用差量法计算出平衡时气体总物质的量为 3 mo l-0.8mo l= 2.2 mol,所以 HCl的 体 积 分 数 为54.5%。 ②由题中数据，利用三段式法可计算出平衡时，CH2＝CHCH2Cl(g)、HCl(g)、CH2ClCHClCH3(g)的浓度分别为 0．02 mo l· L-1、0.12mo l·L-1、
0.08mo l·L-1，则 平 衡 常 数；
6m i n时的浓度商，平衡正向移动,所以v正 (HCl )>v逆 (HCl )。
（5）该反应为反应前后气体分子总数相等的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，压强增大。
点睛：本题以1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)作为知识引子，实际是考查化学反应原理的内容，考查了热化学计算，化学能与化学键的热量转化，化学反应速率，化学平衡及图像，化学移动等相关知识，掌握基础是关键，题目难度中等。
1.叠加法求焓变
步骤1　“倒”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。
步骤2　“乘”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。
步骤3　“加”
上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。
2.解答化学平衡移动问题的步骤

1．雾霾成因有多种，其中燃煤过程中产生的二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物是山西冬季雾霾的主要组成。治霾迫在眉睫，利在千秋。
I.脱氮
已知：①2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566.0 kJ·mol-1
②2NO(g)+O2===2NO2(g) ΔH2=-116.5kJ·mol-1
③N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH3=+180.5kJ·mol-1
（1）则燃煤所产生的废气中NO2与CO转化成无污染气体的热化学方程式为：_______________。
（2）若1molN2(g)1mo1O2(g)分子中化学键断裂时分别吸收946kJ、498KJ的能量，则1mo1NO(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_____________________KJ。
Ⅱ.脱硫的反应原理2CO(g)+SO2(g)2CO2(g) +S(1) ΔH=-QkJ·mol-1（Q>0）
（1）若在一定温度下，将总物质的量为3 mol的CO(g)和SO2(g)以不同比例充入2 L的恒容容器中，结果如图所示。a、b分别表示SO2、CO的平衡转化率的变化，c表示平衡体系中CO2的体积分数的变化。
由图计算x=__________；CO2的体积分数y=_________（精确到0.01），该温度下的平衡常数K=_____。
（2）在T1℃下，将CO与SO2按体积比为5∶4充入一恒压密闭容器中，此时容器体积为0.1V L。
①下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_____________。
a.S(l)的质量不变
b.K不变
c.容器中气体的平均相对分子质量不变
d.2v正(SO2)= v正(CO2)
e.Q值不变
②压强一定的条件下，在不同温度下进行反应，测得容器的体积变化如图所示：
已知: n1≠n2
温度(℃)
初始投入总量
初始投料v (CO) /v (SO2)
初始体积(L)
平衡体积(L)
T1
n1
5∶4
0.1v
0.07v
T2
n2
5∶4
0.3v
0.22v
求：T1温度时，SO2的平衡转化率为_____%；
比较大小，T1___T2(填“>”、“<”、“=”)，解释原因____________________。
【答案】4CO(g)＋2NO2(g)= 4CO2(g) ＋N2(g) ΔH＝-1196 kJ·mol－1 631.75 kJ 2 0.73 160 ac 67.5 < ΔH<0，且SO2的转化率T2时的小于T1时的
起始 1mol/L 0.5 mol/L 0 mol/L
变化 0.8 mol/L 0.4 mol/L 0.8 mol/L
平衡 0.2 mol/L 0.1 mol/L 0.8 mol/L，CO2的体积分数=0.8/(0.2＋0.1＋0.8)=0.73，根据化学平衡常数的表达式K==160；（2）①a、当S的质量保持不变，说明反应达到平衡，故a正确；b、K只受温度的影响，温度不变，则K不变，因此K不变，不能说明反应达到平衡，故b错误；c、M=m/n，S为液态，气体质量减小，气体物质的量减小，因此当气体平均摩尔质量不变，说明反应达到平衡，故c正确；d、用不同物质的化学反应速率，表示反应达到平衡，要求反应方向一正一逆，v正(SO2)、v正(CO2)都是向正反应方向进行，因此2v正(SO2)= v正(CO2)不能表明反应达到平衡，故d错误；e、△H只与始态和终态有关，因此Q不变，不能说明反应达到平衡，故e错误；②SO2的体积为4×0.1/9L，
2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(l) △V
1 1
0.03v （0.1v－0.07v），因此SO2的转化率为=67.5%；根据上述分析，T2时，SO2的转化率为60%，因为正反应时放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，向吸热反应方向进行，即T12．由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。
I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题:
（1）对甲烷而言，有如下两个主要反应:
①CH4(g)?+1/2O2(g)?=CO(g)?+2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1
2CH4(g)?+H2O(g)?=CO(g)?+3H2(g)?△H2=+216kJ·mol-1
若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________。
（2）甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。
①写出上述反应的热化学方程式________________________________。
②反应热大小比较:过程I________过程II?(填“大?于”、“小于”或“等于”)。
II.（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低。其可能的原因为_____________，在n(NO)/n(CO)=1的条件下，为更好的除去NOx物质，应控制的最佳温度在_______K左右。
（4）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃?和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol)?如下表:
物质
温度℃
活性炭
NO
E
F
初始
3.000
0.10
0
0
T1
2.960
0.020
0.040
0.040
T2
2.975
0.050
0.025
0.025
①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________；
②若T1”、“<”或“=”)?；
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为______。
【答案】6NA CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1)kJ/mol 等于 NO分解反应是放热反应，升高温度不利于反应进行(只写升高温度不利于反应进行也得满分，其他合理说法也得分) 870(接近即可给分) C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) < 80%
②ΔH为E2和E1的差值，根据图示可知 E2-E1的差值没有发生变化，所以过程I和过程II反应热相等；正确答案：相等。
（3）从图像变化可以看出，当不使用CO时，温度超过775K，发现NO的分解率降低，说明NO分解反应是放热反应，升高温度，平衡左移，不利于反应向右进行；正确答案：NO分解反应是放热反应，升高温度不利于反应进行(只写升高温度不利于反应进行也得满分，其他合理说法也得分)。在n(NO)/n(CO)=1的条件下，为更好的除去NOx物质，要求NO转化率越大越好，根据图像分析，应控制的最佳温度在870K左右；正确答案：870（接近即可给分)。
③T1℃时，容器的体积为5升，发生如下反应
C(s) + 2NO(g) CO2(g)+ N2(g)
起始量 3 0.1 0 0
变化量 0.04 0.08 0.04 0.04
平衡量 2.96 0.02 0.04 0.04
反应的平衡常数为K=c(N2) c(CO2)/ c2(NO)=(0.04/5)2/(0.02/5)2=4；上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体，设反应生成CO2为xmol, 则：
C(s) + 2NO(g)CO2(g) + N2(g)
起始量 2.96 0.12 0.04 0.04
变化量 2x x x
平衡量 0.12-2x 0.04+ x 0.04+ x
由于温度不变，平衡常数保持不变；[（0.04+ x）/5]2/[(0.12-2x)/5]2=4,解之x=0.04mol
则达到新化学平衡时NO的转化率为（2×0.04）/0.1×100%=80%；正确答案：80%。
点睛：反应热的计算公式为ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物断键吸收的能量-生成物成键放出的热量，若ΔH<0，正反应放热；ΔH>0，正反应吸热。
3．前两年华北地区频繁出现的雾霾天气引起了人们的高度重视，化学反应原理可用于治理环境污染，请回答以下问题。
（1）一定条件下，可用CO处理燃煤烟气生成液态硫，实现硫的回收。
①已知：2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH = ?566 kJ·mol￣1
S(l) + O2(g) = SO2(g) ΔH = ?296 kJ·mol￣1
则用CO处理燃煤烟气的热化学方程式是________________________。
②在一定温度下，向2 L 密闭容器中充入 2 mol CO、1 mol SO2发生上述反应，达到化学平衡时SO2的转化率为90%，则该温度下该反应的平衡常数K = _________________。
（2）SNCR─SCR是一种新型的烟气脱硝技术（除去烟气中的NOx），其流程如下：
已知该方法中主要反应的热化学方程式：
4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g) ? 4N2(g) + 6H2O(g) ΔH = ?1646 kJ·mol￣1，在一定温度下的密闭恒压的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是__________________（填字母）。
a．4υ逆(N2) = υ正(O2)
b．混合气体的密度保持不变
c．c(N2):c(H2O):c(NH3)=4:6:4
d．单位时间内断裂4 mol N─H键的同时断裂4 mol N≡N键
（3）如图所示，反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。
①SNCR技术脱硝的温度选择925 ℃的理由是___________________。
②SNCR与SCR技术相比，SNCR技术的反应温度较高，其原因是_________________；但当烟气温度高于1000℃时，SNCR脱硝效率明显降低，其原因可能是_____________________。
（4）一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示：
①中间室的Cl￣ 移向________（填“左室”或“右室”），处理后的含硝酸根废水的pH________（填“增大”或“减小”）
②若图中有机废水中的有机物用C6H12O6表示，请写出左室发生反应的电极反应式：_______________。
【答案】2CO(g) + SO2(g) = 2CO2(g) + S(l) ΔH = ?270 kJ/mol K=1620 b 925℃时脱硝效率高，残留氨浓度较小 没有使用催化剂，反应的活化能较高 因为脱硝的主要反应是放热反应，温度过高，使脱硝反应逆向移动（或高温下N2与O2生成了NO等合理答案） 左室 增大 C6H12O6 – 24e￣ + 6H2O = 6CO2↑ + 24H+
【解析】（1）①根据盖斯定律：第一个反应减去第二个反应整理得出CO处理燃煤烟气的热化学方程式2CO(g) + SO2(g) = 2CO2(g) + S(l) ΔH = ?270 kJ/mol；正确答案：2CO(g) + SO2(g)= 2CO2(g)+ S(l) ΔH = ?270 kJ/mol。
（2）速率之比和系数成正比：υ逆(N2) = 4υ正(O2)，a错误；反应前后气体的总质量不变，当容器内的压强保持不变时，容器的体积也就不再发生改变，气体的密度也就不再发生变化，反应达到平衡状态；b正确；c(N2):c(H2O):c(NH3)=4:6:4 的状态仅仅是反应进行过程中一种状态，无法判定平衡状态； c错误；单位时间内断裂12mol N─H键的同时断裂4 mol N≡N键，反应达平衡状态，d错误；正确答案b。
（3）① 从图示看出当温度选择925 ℃时，脱硝效率高，残留氨浓度较小；正确答案：脱硝效率高，残留氨浓度较小。
② 从上述流程看出，SNCR技术的反应没有使用催化剂，反应的活化能较高，因此反应温度较高；因为脱硝的主要反应是放热反应，温度过高，使脱硝反应逆向移动，脱硝效率明显降低；正确答案：没有使用催化剂，反应的活化能较高；因为脱硝的主要反应是放热反应，温度过高，使脱硝反应逆向移动（或高温下N2与O2生成了NO等合理答案）。
点睛：本题（2）判断反应是否达到平衡状态时，要注意该题的信息为在一定温度下的密闭恒压的容器中，混合气体的密度保持不变就可以判断反应达平衡状态；若是在一定温度下的密闭恒容的容器中，混合气体的密度保持不变就不能判断反应达平衡状态。
4．十氢奈是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢奈(C10H18 )→四氢奈(C10H12)→奈(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知：
C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g) △H1
C10H12(l)C10H8(l)＋2H2(g) △H2
△H1＞△H2＞0；C10H18→C10H12的活化能为Ea1，C10H12→C10H8的活化能为Ea2，十氢奈的常压沸点为192℃；在192℃，液态十氢奈的脱氢反应的平衡转化率约为9％。请回答：
（1）每1mol 十氢萘液体可储存5mol氢气,可运载到使用氢气的场所，在催化剂的作用下释放氢气，生成的液体萘可重复催化加氢来储存氢气，如图所示，则△H1+△H2=__________。
（2）有利于提高上述反应平衡转化率的条件是__________。
A．高温高压 B．低温低压 C．高温低压 D．低温高压
（3）不同压力和温度下十氢萘的平衡转化率如图所示，结合图示回答问题：
①在相同压强下升高温度,未达新平衡前，v正__________v逆(填写“大于”“小于”或“等于”)。
②研究表明，将适量的十氢奈置于恒容密闭反应器中，既升高温度又增大压强，十氢萘的转化率也升高，可能理由是______________________________________。
（4）温度335℃，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢奈（1.00 mol）催化脱氢实验，测得液态C10H12和液态C10H8的产率x1和x2（以物质的量分数计）随时间变化关系，如图所示。
①在8h时，反应体系内氢气的量为_______mol（忽略其他副反应），液态十氢奈的转化率是____。
②x1显著低于x2的原因是_______________________________________________。
【答案】65.6kJ·mol-1 C 大于 升高温度正向移动的程度大于加压逆向移动的程度 1.95 40.1% 四氢萘转化为萘的活化能小，反应速率很快，生成的四氢萘大部分转化为萘，因此x1显著低于x2
【解析】（1）根据盖斯定律，已知中的两个反应热化学方程式相加得：C10H18(l)C10H8(l)＋5H2(g) △H1+△H2，由图可得：△H1+△H2=65.6kJ·mol-1。
（2）由上面的分析可得，该反应是吸热反应，且生成物气体分子数增大，所以高温低压有利于提高平衡转化率，故选C。
（3）①由图像可得，在相同压强下升高温度，十氢萘的平衡转化率增大，则未达新平衡前，v正>v逆。②升高温度有利于该反应正向移动，增大压强有利于该反应逆向移动，将适量的十氢奈置于恒容密闭反应器中，既升高温度又增大压强，十氢萘的转化率也升高，可能是升高温度正向移动的程度大于增大压强逆向移动的程度。
点睛：本题考查化学反应与能量变化、盖斯定律的应用、影响化学平衡移动的因素等，侧重于对分析能力和读图能力的考查，解题时注意从题给图示中获得信息。第（3）小题中注意同时改变两个影响化学平衡的条件时，平衡移动情况的分析；第（4）小题中，转化率的计算需要用到已知中的两个反应，注意根据方程式找到相应物质的关系列方程。
5．2017年5月18日中共中央国务院公开致电祝贺南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试采成功。“可燃冰”是天然气水合物，外形像冰，在常温常压下迅速分解释放出甲烷，被称为未来新能源。
（1）“可燃冰”作为能源的优点是__________(回答一条即可)。
（2）甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统同时通入甲烷，氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下:
反应过程
化学方程式
焓变△H(kJ.mol-l)
活化能E.(kJ.mol-1)
甲烷氧化
CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸气重整
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
+206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
+158.6
243.9
回答下列问题:
①在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。
②反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?的平衡转化率与温度、压强关系[其中n(CH4)：n(H2O)=1:1]如图所示。
该反应在图中A点的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)，图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为___________。
③从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于___________。
④如果进料中氧气量过大,最终会导致H2物质量分数降底，原因是__________。
（3）甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，其能源和开境上的双重意义重大，甲烷超干重整CO2的催化转化原理如图所示。
①过程II中第二步反应的化学方程式为_____________。
②只有过程I投料比_______，过程II中催化剂组成才会保持不变。
③该技术总反应的热化学方程式为______________。
【答案】 能量密度高、清洁、污染小、储量大 小于 (Mpa)2或0.1875(?Mpa)2 p1>p2>p3>p4 甲烷氧化反应放出热量正好洪蒸汽重整反应所吸收自热量，达到能量平衡 氧气量过大,会将H2?氧化导致H2?物质量分数降低 3Fe+4CaCO3Fe3O4+4CaO+4CO↑ 1/3 CH4(g)+ 3CO2(g)2H2O(g) +4CO(g) △H=+349kJ/mol
【解析】(1). “可燃冰”分子结构式为：CH4·H2O，是一种白色固体物质，外形像冰，有极强的燃烧力，可作为上等能源。它主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，所以也称它为甲烷水合物，它的优点：能量密度高、清洁、污染小、储量大等；正确答案：能量密度高、清洁、污染小、储量大。
（2）①从表中活化能数据看出在初始阶段，甲烷蒸汽重整反应活化能较大，而甲烷氧化的反应活化能均较小，所以甲烷氧化的反应速率快；正确答案：小于。
③甲烷氧化反应放出热量正好提供给甲烷蒸汽重整反应所吸收热量，能量达到充分利用；正确答案：甲烷氧化反应放出热量正好洪蒸汽重整反应所吸收自热量，达到能量平衡。
④氧气量过大,剩余的氧气会将H2氧化为水蒸气，会导致H2物质量分数降低；正确答案：氧气量过大,会将H2氧化导致H2物质量分数降低。
（3）①根据图示分析，第一步反应是还原剂把四氧化三铁还原为铁，第二步反应是铁被碳酸钙氧化为四氧化三铁，而本身被还原为一氧化碳；正确答案：3Fe+4CaCO3 Fe3O4+4CaO+4CO↑。
②反应的历程：①CH4(g)+ CO2(g)2H2(g) +2CO(g);②Fe3O4(s)+4H23Fe(s)+4H2O(g); ③Fe3O4(s)+4 CO(g)3Fe(s)+4 CO2(g);三个反应消去Fe3O4和Fe，最终得到CH4(g)+ 3CO2(g)2H2O(g) +4CO(g)；所以只有过程I投料比1/3时，才能保证II中催化剂组成保持不变；正确答案：1/3。
②×1.5-①得方程式⑤：1/2 CH4(g)+ CO(g)+ 2H2O(g)=3/2 CO2(g)+3 H2(g)，△H4=3/2△H2-△H1； 然后再进行③×3-⑤×4得方程式并进行△H的相关计算：CH4(g)+ 3CO2(g)2H2O(g) +4CO(g)，△H=+349kJ/mol；正确答案：CH4(g)+ 3CO2(g)2H2O(g) +4CO(g)，△H=+349kJ/mol。
6．TiO2和TiCl4均为重要的工业原料。已知：
Ⅰ.TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g) ΔH1=-175.4kJ·mol-1
Ⅱ.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2= -220.9kJ·mol-1
请回答下列问题：
（1）TiCl4(g)与CO(g)反应生成TiO2(s)、C(s)和氯气的热化学方程式为_____________________。升高温度，对该反应的影响为___________________________________。
（2）若反应Ⅱ的逆反应活化能表示为EkJ·mol-1，则E________220.9(填“>”“<”或“=”)。
（3）t℃时，向10 L恒容密闭容器中充入1molTiCl4和2 molO2，发生反应Ⅰ。5min达到平衡时测得TiO2的物质的量为0.2 mol。
①0~5 min 内，用Cl2表示的反应速率v(Cl2)=__________。
②TiCl4的平衡转化率a=__________________。
③下列措施，既能加快逆反应速率又能增大TiCl4的平衡转化率的是__________（填选项字母）。
A.缩小容器容积 B.加入催化剂 C.分离出部分TiO2 D.增大O2浓度
④t℃时，向10 L恒容密闭容器中充入3 mol TiCl4和一定量O2的混合气体，发生反应Ⅰ，两种气体的平衡转化率(a)与起始的物质的量之比()的关系如图所示：
能表示TiCl4平衡转化率的曲线为__________(填“L1”或“L2”)；M点的坐标为___________。
【答案】TiCl4(g)+2CO(g)=TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) ΔH=+45.5?kJ·mol-1 反应速率加快，平衡正向移动，反应物的转化率增大 > 0.008 mol·L-1·min-1 20% D L2 (1， )
点睛：难点第（3）④要先从图中读出n(TiCl4)/n(O2)=方程式的计量数比=1，M点两物质的转化率相等，然后通过题干求t℃时的平衡常数，再过平衡常数求出两物质按计量数比投料时转化率，计算时特别注意TiO2(s)的状态是固体。
7．氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体，制取氯乙烯的方法有乙炔加成法、乙烯氧氯化法等。
（1）乙炔加成法包含的主要反应如下：
CaO+3CCaC2+CO↑
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑
HC≡CH+HClCH2=CHCl
①CaC2的电子式为__________。
②该方法具有设备简单、投资低、收率高等优点;其缺点是_________________(列举2点)。
（2）乙烯氧氯化法包含的反应如下：
CH2=CH2(g)+Cl2(g)→ClCH2-CH2Cl(g) △H1
2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)→2ClCH2-CH2Cl(g)+2H2O(g)△H2
ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H3
总反应：4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)→4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) △H4
则△H4=__________(用含△H1、△H2、△H3 的代数式表示)。
（3）将一定量的1，2-二氯乙烷充入密闭容器中，发生反应：ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)，两 种 物 质 的物 质 的 量分数 (w) 与 温度的关系如图所示。
①温度低于290℃时，氯乙烯的产率为0，其原因是______________________;该反应的△H________(填“>”或“<”) 0。
②已知A点的总压强为101kPa，则A点对应温度下的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，保留小数点后两位数字)。
③不考虑反应的选择性，若要进一步提高氯乙烯的平衡产率，则可以采取的措施是_____________(任写两条)。
【答案】 耗能大、原料成本高(或催化剂氯化汞毒性大等合理答案) 2△H1+△H2+4△H3 1，2-二氯乙烷未开始裂解(或其他合理答案) > 3.25 kPa 减小体系的总压强、及时移出氯乙烯(或将HCl溶解除去或升高温度)
(3) ①温度低于290℃时，氯乙烯的产率为0，可能是温度低，1，2-二氯乙烷分子没有达到活化分子所需要的最低能量，所有的化学键都没有断裂，因此氯乙烯的产率为0；该反应为分解反应，所以是吸热反应，即△H>0；② 设1，2-二氯乙烷的起始物质的量为1mol, 根据A点对应的两物质的分数可得n(ClCH2-CH2Cl)= mol，n(CH2=CHCl) =n(HCl) = mol，即n总= mol，所以p(ClCH2-CH2Cl)=101 kPa×0.7=70.7 kPa，p(CH2=CHCl)= 101 kPa×0.15=15.15 kPa=p(HCl)，所以Kp = = = 3.25 kPa；③ 为了进一步提高氯乙烯的产率，由于该反应是气体体积增大的反应，可适当减小体系的总压强，或及时移出产物氯乙烯，或将HCl溶解而除去，或根据图象也可以适当升高温度。
点睛：本题要用各种气体物质的平衡分压代替其平衡浓度计算平衡常数，需要根据图象中的含量求出平衡时各物质的物质的量，再算出各自的分压，同时注意单位。
8．甲醇(CH3OH)重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
（1）T℃时，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图一所示。
①反应2min到5min,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=_____________。
②下列说法正确的是_____________(填字母序号)。
A．达到平衡时，CO的转化率为50%
B．5min后容器中压强不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率增大
D．2min前v(正)>v(逆)，2min后v(正)E．加入催化剂可以加快化学反应速率，同时提高CO和H2平衡的转化率
③下列叙述可以说明该反应在该条件下已经达到化学平衡的是__________(填字母序号)。
A．混合气体密度不发生改变 B．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
C．v(CO)正=2v(H2)逆 D．n(CO)与n(H2)的比值不变
（2）某温度下，在一容积可变的恒压密闭容器中分别充入1molCO和1.2molH2，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.5molCH3OH(g)，则该反应平衡常数的值为_______，此时向容器中再通入0.3molCO和0.3mo1CH3OH(g)，则此平衡将______________(填“向正反应方向”、“不”或“向逆反应方向”)移动。
（3）若压强、投料比x=n(CO)/n(H2)对反应的影响如图二所示，则图中曲线所示的压强关系：p1_____p2(填“=”“>”或“<”)。
（4）工业上另一种合成甲醇的方法是利用CO2和H2，已知：CH3OH、H2的燃烧热(△H)分別为-726．9kJ/mol、-285.8kJ/mol,则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是__________________________。
【答案】 0.33mol·L-1·min-1（或者1/3mol·L-1·min-1） B B 100 向逆反应方向 ＜ CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.5kJ/mol
【解析】试题分析：（1）①根据 计算v(H2)；②CO的转化率= ；根据图像5min后容器中气体物质的量不再改变；恒容密闭容器中达到平衡后，再充入氩气，反应物浓度不变，反应速率不变；2min前后，反应都正向进行；催化剂不能使平衡发生移动；③根据平衡标志分析；（2）利用“三段式”计算平衡常数，根据与K的关系判断反应进行的方向。（3）增大压强平衡正向移动，氢气的百分含量降低；（4）根据盖斯定律计算CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的焓变。
解析：（1）①反应2min到5min，CO的浓度变化是0.5mol/L，H2的变化量是1mol/L， 0.33mol·L-1·min-1；②达到平衡时，CO的转化率= ，故A错误；根据图像5min后容器中气体物质的量不再改变，所以5min后容器中压强不再改变，故B正确；恒容密闭容器中达到平衡后，再充入氩气，反应物浓度不变，反应速率不变，故C错误；2min前后，反应都正向进行，所以2min前后都是v(正)>v(逆)，故D错误；催化剂不能使平衡发生移动，加入催化剂CO和H2平衡的转化率不变，故E错误；③A．容器体积不变、反应前后气体质量不变，根据 ，密度是恒量，混合气体密度不发生改变，不一定平衡，故A错误； B．反应前后气体质量不变，气体的物质的量是变量，根据 ，混合气体的平均相对分子质量是变量，平均相对分子质量不再发生改变，一定平衡，故B正确； C．正逆反应的速率比等于系数比一定达到平衡状态，所以v(CO)正=2v(H2)逆不一定平衡，故C错误； D．n(CO)：n(H2)=(2-x)：(4-2x)=1:2，所以n(CO)与n(H2)比值是定量，定量不变不一定平衡，故D错误；
（2）
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)
开始 1mol 1.2 mol 0
转化 0.5 mol 1 mol 0.5 mol
平衡 0.5 mol 0.2 mol 0.5 mol
K= ；此时向容器中再通入0.3molCO和0.3mo1CH3OH(g)，容器的体积变为 ，Q=，所以此平衡将逆向移动。（3）增大压强平衡正向移动，氢气的百分含量降低，所以p1点睛：在恒温、恒容的容器中，反应达到平衡后，通入无关气体，反应物的浓度不变，所以反应速率不变、平衡不移动；在恒温、恒压的容器中，反应达到平衡后，通入无关气体，相当于减压，反应物的浓度变小，所以反应速率减慢、平衡向气体系数和增大的方向移动。
9．CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，它们虽会对环境造成负面影响，但也是重要的化工原料，其回收利用是环保领域研究的热点课题。
（1）CO 与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下，向2L 的密闭容器中投入一定量的CO 与Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) ΔH=a kJ/ mol。
反应过程中测定的部分数据如下表：
t/ min
n (CO) /mol
n (Cl2) /mol
0
1.20
0.60
1
0.90
2
0.80
4
0.20
①反应从开始到2min 末这一段时间内的平均速率v(COCl2)=_____mol/(L·min)。
②在2min~4min 间，v (Cl2) 正______v (Cl2)逆（填“＞”、“＜”或“=”），该温度下K=____________。
③已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L不同时，CO的转化率随X的变化关系。L代表的物理量是_____________；a_________0（填“＞”、“＜”或“=”）。
（2）在催化剂作用下NO和CO 可转化为无毒气体：
2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H
①已知： N2(g)+O2 (g)=2NO(g) △H1= +180.0kJ/mol
2C(s)+O2 (g)=2CO (g) △H2= -221.0 kJ/mol
2C(s)+2O2 (g)=2CO2 (g) △H3= -787.0 kJ/mol
则ΔH=____________。
②研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。某同学设计了三组实验（实验条件已经填在下面的实验设计表中）。实验的设计目的是___________________________。
实验编号
T（℃）
NO初始浓度 (mol ? L-1)
CO初始浓度 (mol ? L-1)
催化剂的比表面积(m2 ? g-1)
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
Ⅱ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
124
Ⅲ
350
1.20×10-3
5.80×10-3
124
（3）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料作电极，电解CO2可得到多种燃料，其原理如图2 所示。
①b 为电源的_______（填“正”或“负”）极，电解时，生成丙烯的电极反应式是__________________。
②侯氏制碱法中可利用CO2、NH3、NaCl等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。已知H2CO3 的Ka1=4.3×10-7 mol?L-1、Ka2=5.6×10-11 mol?L-1，NaHCO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________________________________。
【答案】 0.1 = 5 压强 < ΔH=-746kJ·mol-1 探究温度和催化剂比表面积对化学反应速率的影响 正 3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O c?(Na+)?>c(HCO3-)?>c(OH-)>c(H+)?>c(CO32-)
【解析】(1)①由表中数据，可知0～2min内△n(CO)=1.2mol-0.8mol=0.4mol，由方程式可知△c(COCl2)=△c(CO)=0.4mol，则v(COCl2)= =0.1mol/(L·min)，故答案为：0.1；
②4min内，反应的氯气为0.6mol-0.2mol=0.4mol，由方程式可知参加反应的CO为0.4mol，故4min时CO为1.2mol-0.4mol=0.8mol，与2min时CO的物质的量相等，则2min、4min处于平衡状态，在2min～4min间，v(Cl2)正 =v(Cl2)逆，由方程式可知，平衡时生成COCl2为0.4mol，该温度下平衡常数K===5，故答案为：=；5；
③图中随X增大时，CO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，则X为温度，正反应为放热反应，a＜0，正反应为气体体积减小的反应，随着增大压强平衡正向移动，CO转化率增大，故L为压强，且L1＜L2，故答案为：压强；＜；
(3)①太阳能电池为电源，电解强酸性的二氧化碳水溶液得到丙烯，电解时，连接电源b?极的电极上放出氧气，是溶液中的氢氧根离子失去电子发生了氧化反应的结果，因此b为电源的正极，二氧化碳在a极上生成乙烯、丙烯等，得到电子发生还原反应，电极反应式为3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O，故答案为：正；3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O；
②NaHCO3溶液的水解常数Kh===×10-7＞Ka2=5.6×10-11，说明水解程度大于电离程度，溶液显碱性，氢离子有碳酸氢根离子电离和水的电离得到，则c(H+)?>c(CO32-)，因此NaHCO3溶液中各离子浓度由大到小c?(Na+)?>c(HCO3-)?>c(OH-)>c(H+)?>c(CO32-)，故答案为：c?(Na+)?>c(HCO3-)?>c(OH-)>c(H+)?>c(CO32-)。
点睛：本题中和考查了化学反应原理的相关知识。本题的难点是碳酸氢钠溶液中离子浓度的大小比较，要注意根据相关计算判断溶液的酸碱性，再结合溶液中的水解和电离平衡分析判断。
10．COS 和H2S 是许多煤化工产品的原料气。已知：
Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH=X kJ·mol-1；
I.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1；
（1）断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示：
分子
COS(g)
H2(g)
CO(g)
H2S(g)
H2O(g)
CO2(g)
能量/kJ·mol-1
1321
440
1076
680
930
1606
则X=_____________________。
（2）向10 L容积不变的密闭容器中充入1mol COS(g)、1mol H2(g)和1mol H2O(g)，进行上述两个反应，在某温度下达到平衡，此时CO的体积分数为4%，且测得此时COS的物质的量为0.80mol，则该温度下反应I的平衡常数为_________________（保留两位有效数字）
（3）现有两个相同的2 L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器M、N，在M 中充入1mol CO和1molH2O，在N 中充入1molCO2和1molH2，均在700℃下开始按Ⅱ进行反应。达到平衡时，下列说法正确的是_________。
A.两容器中CO 的物质的量M>N
B.两容器中正反应速率M
C.容器M 中CO的转化率与容器N 中CO2的转化率之和小于1
D.两容器中反应的平衡常数M>N
（4）氢硫酸、碳酸均为二元弱酸，其常温下的电离常数如下表：
H2CO3
H2S
Ka1
4.4× 10-7
1.3×10-7
Ka2
4.7× 10-11
7.1×10-15
煤的气化过程中产生的H2S 可用足量的Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为______________；常温下，用100mL0.2mol·L-1InaOH溶液吸收448mL（标况）H2S气体，反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序为__________________________________。
（5）25℃时，用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+两种金属离子(M2+)，所需S2-最低浓度的对数值1gc(S2-)与Igc(M2+)的关系如右图所示，请回答：
①25℃时Ksp(CuS)=_______________。
②25℃时向50mL的Sn2+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，当Na2S溶液加到150mL时开始生成SnS沉淀，则此时溶液中Cu2+浓度为_____________mol/L。
【答案】5 0.034 AC H2S+CO32-＝HS-+HCO3－ c(Na+)＞c(HS－)＞c(OH－)＞c(H+))＞c(S2－) 10-35 2.5×10-13
【解析】(1) ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量=1321+440-680-1076=5 kJ·mol-1；正确答案：5。
(3) 由于容器M的正反应为放热反应。随着反应的进行，反应的温度升高；由于恒容绝热，升高温度，平衡左移，两容器中CO的物质的量M>N，A正确；M中温度大于N中的温度，所以两容器中正反应速率M>N，B错误；容器M中反应是从正反应方向开始的，容器N中是反应是从逆反应方向开始的，由于恒容绝热(与外界没有热量交换)，所以CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和必然小于1，C正确；容器M中反应是从正反应方向开始的，由于恒容绝热(与外界没有热量交换)，平衡左移，所以两容器中反应的平衡常数M
（5）①在25℃时，CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS（s）?Cu2+（aq）+S2-（aq），Ksp（CuS）=c（Cu2+）×c（S2-）=10-25×10-10=10-35；正确答案：10-35。
②Ksp（SnS）= c（Sn2+）×c（S2-）=10-25×1=10-25>Ksp（CuS）=10-35，所以25℃时向50mL的Sn2+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，Cu2+先沉淀完成后，
Sn2+开始沉淀；c(Sn2+)=(50×10-3×0.01)/(200×10-3)=2.5×10-3 mol·L-1；根据Ksp（SnS）=c（S2-）×2.5×10-3=10-25，c（S2-）=4×10-23 mol·L-1 ；根据Ksp（CuS）=c（Cu2+）×4×10-23=10-35，c（Cu2+）=2.5×10-13mol·L-1；正确答案：2.5×10-13。
点睛：（2）问中发生2个反应，第一个反应中消耗H2，第二个反应生成H2，平衡后H2的量为二者的代数和；第一个反应中生成CO，第二个反应中消耗CO，平衡后CO的量为二者的代数和；这样才能计算出第一个反应的平衡常数。

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