2023届高三化学一轮专题复习题-化学反应原理综合题
1．（2022·广东广州·高三统考专题练习）光气()在工业上具有重要的用途。
(1)相关的化学键键能数据如下表。
化学键
243 330 1076 765
写出工业上采用高温活性炭催化与合成的热化学方程式：___________
(2)在密闭体系中，充入体积比为的和和适量的活性炭，发生反应，实验测得反应平衡体系中的体积分数与压强p和温度T的关系曲线如图所示：
①有利于提高光气()平衡产率的反应条件是___________。
②图中A点和C点化学平衡常数的大小关系：___________(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________。若用压强平衡常数，表示，计算B点对应的___________ (用含的式子表示)为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压=总压×气体体积分数)。
2．（2022·上海青浦·一模）合成NH3是重要的研究课题，一种合成NH3的流程示意如图。
相关数据如表：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 与N2反应温度/℃ 分解温度/℃
Mg 649 1090 >300 Mg3N2：>800
已知：Mg3N2溶于水发生反应Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
I.固氮：
(1)从结构上解释N2化学性质稳定的原因_____。上述固氮反应的化学方程式是_____。固氮的适宜温度范围是_____。(填编号)
a.500～600℃ b.700～800℃ c.900～1000℃
(2)检测固氮作用：向固氮后的产物中加水，_____(填操作和现象)，说明Mg能起到固氮作用。
II.转氨：选用试剂a完成转化。
(3)选用H2O进行转化，发现从体系中分离出NH3较困难，若选用HCl气体进行转化，发现能产生NH3，且产物MgCl2能直接循环利用，但NH3的收率较低，原因是_____。
活性炭还原NO2的原理为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)。一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入1molNO2和足量C发生该反应(不考虑2NO2N2O4)。实验测得NO2的转化率与时间的关系如图所示：
(4)反应达到平衡时CO2的体积分数为_____，混合气体的平均摩尔质量(A)_____(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)下列能够判断该反应已达到平衡状态的是_____。(填序号)
a.CO2的质量分数保持不变
b.容器中N2与CO2的百分含量之比保持不变
c.2v(逆)(NO2)=V(正)(N2)
d.混合气体的颜色保持不变
3．（2023·吉林·统考二模）清洁能源的综合利用以及二氧化碳的研发利用，可有效降低碳排放，均是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径，我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。
I.利用反应：可减少的排放。
(1)的结构式为_______，分子中极性键与非极性键的个数比为_______。
(2)图甲是298K时相关物质的相对能量，则上述反应的_______kJ/mol。
(3)下列关于该反应的说法错误的是_______。
A．在恒容绝热的条件下，温度不再改变，说明该反应已达平衡状态
B．在恒温恒压的条件下，充入稀有气体氦气，平衡不移动
C．平衡向右移动，平衡常数K一定增大
D．该反应在高温条件下自发
(4)该反应的净反应速率方程：(、为速率常数，只与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。温度为℃时，，温度为℃时，，则_______(填“>”、“<”或“=”)。
II.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标准。国内第一套自主研发的乙烷裂解制乙烯的大型生产装置建成。已知该项目中乙烷制乙烯的反应原理为：
主反应：
副反应：
在一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入7mol。进行反应，达到平衡时和的体积分数均为20%，则
(5)乙烷的总转化率为_______(保留4位有效数字)。
(6)该温度下主反应的平衡常数K为_______mol/L。
4．（2023·山东潍坊·统考一模）丙烯是重要的化工原料，其用量仅次于乙烯，研究丙烯的制取工艺具有重要意义。丙烷催化脱氢制取丙烯的过程中涉及的主要反应有：
Ⅰ.
Ⅱ. kJ·moL
Ⅲ. kJ·moL
已知：①温度高于600℃时，C-C键比C-H键更容易断裂；
②平衡状态下：
丙烯选择性
丙烯收率
回答下列问题：
(1)下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数与温度T关系的是_______(填序号)。
a. b. c. d.
(2)在100kPa的恒压条件下，将1 mol 加入密闭容器中，在催化条件下发生上述反应，实验测得温度对平衡状态下丙烯的选择性和收率的影响如图所示。
①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是_______。
②580℃，min时，反应体系达到平衡，丙烷的平衡转化率为_______，_______kPa·min 。反应Ⅰ的压强平衡常数_______kPa(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×体积分数)。
(3)工业上在保持100kPa的恒压条件下，通常在原料中掺混一定量惰性气体，掺混一定量惰性气体的原理是_______。
5．（2022·福建·统考高考真题）异丙醇可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)已知，则燃烧生成和的热化学方程式为_______。
(2)在下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：
反应时间 0 4 8 12 t 20
浓度 0 2440 3200 3600 4000 4100
①内，_______；
②t_______16(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_______(填标号)。
a.的分压不变 b.混合气体密度不变
c. d.
(4)在一定条件下，若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，则丙烯的产率为_______。
(5)下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。
(已知：对于可逆反应，任意时刻，式中)表示物质×的分压)
①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_______点(填“甲”“乙”或“丙”)，判断依据是_______。
②时，在密闭容器中加入一定量的，体系达到平衡后，测得的分压为，则水蒸气的分压为_______(用含x的代数式表示)。
6．（2023·山东菏泽·统考一模）二氧化碳的排放日益受到环境和能源领域的关法，其综合利用是研究的重要课题。回答下列问题：
(1)已知下列热化学方程式：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
则反应 _______。
(2)①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol 、3 mol ，分别在0.1MPa和1MPa下发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，分析温度对平衡体系中、CO、的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，其中CO和的物质的量分数与温度变化关系如图所示。下列叙述能判断反应体系达到平衡的是_______(填标号)。
A．的消耗速率和的消耗速率相等
B．混合气体的密度不再发生变化
C．容器内气体压强不再发生变化
②图中表示1MPa时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是_______(填字母)，理由是_______；550℃、0.1MPa条件下，t min反应达到平衡，平衡时容器的体积为_______L，反应Ⅱ的_______。(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)
(3)一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示：
①某温度下，当吸收池中溶液的pH=8时，此时该溶液中_______[已知：该温度下，]。
②利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，若生成HCOOH的电解效率为80%，当电路中转移3 mol 时，阴极室溶液的质量增加_______g[B的电解效率]。
7．（2022·重庆·统考高考真题）反应在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ 700 800 830 1000
平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59
①反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是_____。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是_____。
②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是_____。
A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B．过程2的△H＞0
C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D．H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应
③同温同压下，等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为_____。
(3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。
①固体电解质采用______(填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②阴极的电极反应式为______。
③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为_____(用a，b，y表示)。
8．（2023·江苏南通·统考一模）化学需氧量(COD)是指用强氧化剂将1L废水中的还原性物质氧化为二氧化碳和水所消耗的氧化剂的量，并换算成以为氧化剂时所消耗的质量。水体COD值常作为水体中有机污染物相对含量的综合指标之一、Fenton()法能产生和具有强氧化性的羟基自由基(·OH)引发一系列链式反应，被广泛应用于有机废水的治理。
(1)羟基自由基(·OH)的电子式为_______。
(2)分别取初始pH=4、COD=80的废水200mL，加入200mL ，改变起始投加的量，反应相同时间。测得反应后水样COD随投加量的关系如图所示。当投加量超过1时，反应后水样COD不降反升的原因可能是_______。
(3)已知·OH更容易进攻有机物分子中电子云密度较大的基团。1-丁醇比正戊烷更容易受到·OH进攻的原因是_______。
(4)在Fenton法的基础上改进的基于硫酸根自由基()的氧化技术引起关注。研究发现，一种石墨烯纳米复合材料对催化活化产生具有很好的效果。结构为。
①与试剂相比，一石墨烯/的使用范围更广。在强碱性条件下反应生成·OH，写出该反应的离子方程式：_______。
②一种制取一石墨烯纳米复合材料的物种转化关系可表示为(GO表示石墨烯)
在石墨烯表面制得1mol ，理论上需要消耗的物质的量为_______mol。
③利用该复合材料催化活化并去除废水中有机污染物的可能反应机理如图所示。该机理可描述为_______。
9．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）《自然》杂志报道，科学家设计出了“空气燃料实验系统”，其过程分三步：
第一步，利用太阳能收集空气中的和；
第二步，在太阳能作用下将和转化成合成气(CO、)；
第三步，利用合成气合成液态烃和甲醇。
Ⅰ模拟制备合成气的装置如图1所示。
回答下列问题：
(1)交换膜是_______(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。b极是_______(填“正极”或“负极”)。
Ⅱ利用合成气合成甲醇：
已知： ，表示的摩尔生成焓，其余类推。
(2)时，、、的摩尔生成焓分别为、0、，则上述反应的_______。
(3)某温度、催化剂作用下，该反应的速率方程为(k为速率常数，与温度、催化剂有关，与浓度无关)。测得速率与CO、的浓度关系如下表所示：
实验 速率
Ⅰ 0.10 0.10 v
Ⅱ 0.20 0.10 2v
Ⅲ 0.20 0.20 8v
Ⅳ 0.40 x 36v
计算x=_______。
(4)某温度下，向容积为的密闭容器中加入和，发生上述反应，CO转化率随时间的变化如图2所示：
该温度下反应的平衡常数为_______；若起始压强为，则时容器中的压强为_______MPa；若保持其他条件不变，起始时加入和，达到平衡，相应的点可能是图中A、B、C、D中的_______。
(5)若只改变反应的一个条件，能使平衡体系中增大的措施有_______(答出一点即可)。
(6)若投料时CO与的物质的量之比恒定，温度、压强对CO平衡转化率的影响如图3所示，图中X点的v(逆)_______ Y点的v(正)(填“>”“<”或“=”)，理由是_______。
10．（2023·河南郑州·统考一模）2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组在“太空会师”。太空生命保障系统利用电解水供氧，生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
(1)已知
写出与反应生成和的热化学方程式_______。
(2)一定条件下，反应达到平衡状态。
①下列操作中，能提高比平衡转化率的是_______。
a.加入催化剂 b.降低反应温度
c.移除 d.恒温恒压下通入惰性气体
②某科研小组在一定温度下模拟该反应，向容积为5L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得的转化率为50%，则该反应的平衡常数为_______。
(3)在相同条件下，与还会发生以下副反应：，该副反应的发生不利于氧循环，原因是_______。
(4)已知反应，。为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。
保持压强为3MPa，温度为260℃，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验组 反应模式 温度/℃ 的平衡转化率/% 的选择性/%
Ⅰ 普通催化反应器 3 260 21.9 67.3
Ⅱ 分子筛膜催化反应器 3 260 36.1 100
①双功能的分子筛膜催化反应器模式下，恒温恒容时发生反应，不能说明反应达到化学平衡状态的是_______。
a.的浓度不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.混合气密度不变 d.断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键
②由表中数据可知，双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的转化率明显提高，可能的原因是：_______。
11．（2022·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中：
反应1：
反应2：
反应3： 。
设，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：
①
② 25℃时，反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为_______(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有：
I.
II.
III.
时，往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。
12．（2023·浙江·高三统考专题练习）近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有：
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ mol-1
II.逆水煤气变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3
已知：CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ mol-1、-285.8kJ mol-1；
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ mol-1
(1)反应II的△H2=______。
(2)下列说法正确的是______。
A．升高温度反应I的平衡常数增大
B．选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C．若反应II能自发，则△S＜0
D．恒温恒压下，通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)=p x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa)，反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示，请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______。
(4)反应I须在高温下进行，但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低，且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯，请说明原因：______。
(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：______。
13．（2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测）碳的化合物在工业上应用广泛。
I.和乙烷反应制备乙烯。
298K时，相关物质的相对能量如图，
(1)与乙烷反应生成乙烯、CO和气态水的热化学方程式为_______。
II.制甲醇。以作催化剂，可使在温和的条件下转化为甲醇，经历如下过程：
i.催化剂活化：(无活性)(有活性)
ii.与在活化后的催化剂表面可逆的发生反应①： ，其反应历程如图1。
同时伴随反应②：
(2)与混合气体以不同的流速通过反应器，气体流速与转化率、选择性的关系如图2。
已知：选择性(生成所消耗的的量)(发生转化的的量)。选择性随流速增大而升高的原因是_______。同时，流速加快可减少产物中的积累，减少反应_______(用化学方程式表示)的发生，减少催化剂的失活，提高甲醇选择性。
(3)对于以上制甲醇的过程，以下描述正确的是_______。
A．碳的杂化方式没有发生改变
B．反应中经历了、键的形成和断裂
C．加压可以提高的平衡转化率
D．升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性
III.甲烷重整制合成气，主要反应如下：
i.
ii.
各反应平衡常数与温度的关系如图。
(4)①假设、不随温度变化，平衡常数与温度间存在的关系为：，R为正常数。则_______0(填“>”或“＜”)；_______(填“>”或“＜”)。
②通过调整投料比可调控平衡时合成气的值。1000K，平衡时，则_______，应控制投料比_______。
14．（2023·浙江·高三统考专题练习）硫的氧化物是大气的主要污染物，是当前环保工作的重要研究内容之一、一定温度下，将和充入4L恒容密闭容器中，发生反应： 。一般认为该反应通过如下步骤来实现：
① ；
② ；
③ 。
(1)___________。
(2)___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)下有利于反应自发进行，判断的理由为___________。
(3)若反应在5min时达到平衡，测得平衡时混合气体的总压强与起始时混合气体的总压强之比为7∶10。
①0～5min内，___________。
②的平衡转化率为___________％。
③___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，假设反应达到平衡时混合气体的总压强为p，写出计算式即可)。
(4)为减少的排放，工业上常将转化为固定，但存在CO又会同时发生以下两个反应：
序号 反应 活化能 平衡常数
Ⅰ
Ⅱ
①恒容、恒温条件下，反应体系中随时间t变化的总趋势如图。结合已知信息分析随时间t变化的原因：___________。
②恒容、恒温(，)条件下，请在图中画出随时间t变化图___________。
15．（2022·上海金山·统考一模）丙烯()是石油化工的基础有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等。制备方法如下：
方法一 丙烷氧化脱氢法制备丙烯：(正反应放热)
在催化剂的作用下、相同的反应时间，的转化率和的产率随温度变化关系如图。
完成下列填空：
(1)的转化率随温度升高而上升的原因是_______，写出一条提高产率的措施。_______
方法二 丙烷脱氢制备丙烯：。
(2)已知：；
用含a、b的代数式表示Q=_______。
(3)某温度下，在一恒容容器中充入，发生脱氢制丙烯反应，起始压强为10kPa，平衡时总压强为14kPa，的平衡转化率为_______。该反应的平衡常数_______kPa(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)
(4)将一定浓度的与固定浓度的通过含催化剂的恒容反应器发生脱氢反应：，经相同时间，流出的、和随初始的变化关系如图。结合化学方程式解释和变化差异的原因。_______
(5)一定条件下，与HCl发生反应有①、②两种可能，反应进程中的能量变化如图。保持其他条件不变，若要提高产物中能量的比例，可采用的措施是_______。
a.适当提高反应温度 b.改变催化剂
c.适当降低反应温度 d.改变反应物浓度
16．（2022·湖南邵阳·邵阳市第二中学校考模拟预测）将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料有利于实现碳中和。
已知：① ；
② ；
③ 。
(1)相关化学键的键能数据如表所示。
化学键 H—H H—O C—H
键能 436 802 463 x
则__________，__________。
(2)某温度下，将和充入容积可变的密闭容器中发生反应(设仅发生反应①和反应②)，保持体系压强为，反应起始时气体总体积为V L，平衡体系中、的物质的量分数分别为40%、20%，则此时CO(g)的平衡分压为__________，的浓度为__________。
(3)将和充入容积可变的密闭容器中发生上述三个反应，保持体系压强为，平衡体系中各气体组分的物质的量分数随温度的变化情况如图所示。
①曲线a代表平衡体系中__________(填化学式)的物质的量分数随温度的变化情况，该物质的量分数随着温度升高而减小的原因为__________。
②时，反应②的压强平衡常数__________(用含y、z、的代数式表示)。
17．（2022·全国·高三专题练习）丙烷脱氢氧化是丙烷脱氢制丙烯技术的进一步发展，反应过程中伴有生成甲烷、乙烷等物质副反应，涉及反应如下：
主反应
Ⅰ：
副反应
Ⅱ：
Ⅲ：
Ⅳ：
(1)判断反应Ⅱ自发进行可用来表述，若，反应能自发进行。反应Ⅱ在1000K时能自发进行的理由_______。(要列出计算过程)
(2)若仅考虑主反应Ⅰ，一定温度下，向恒压密闭容器中通入一定量丙烷，反应后测得的组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)为：、
①该温度下反应的平衡常数的数值为_______。(单位用MPa，保留3位有效数字)
②平衡时丙烷的转化率为_______。
(3)对于反应Ⅰ，某课题组研究设计一套丙烷连续催化脱氢装置如图。
①将1mol丙烷(温度为590℃)以恒定的流速依次逐个通过三个相同的装置，画出丙烯的产率随着时间的变化阶段二和阶段三的图像。(每个阶段反应均未达到平衡)_______
②为提高丙烯的产率，向a、b管中同时通入适量的，需要适量的理由是_______。
(4)下列说法正确的是_______。
A．对于主反应Ⅰ，其他条件不变，充入，该反应的平衡常数减小
B．若只考虑反应Ⅳ，恒温恒容下充入原料气体，若压强不变则该反应达到了平衡
C．副反应Ⅲ对应的是右图中反应(3)
D．主反应断裂C-H键，副反应Ⅱ、Ⅳ断裂C-C键，由图可知高温条件下断裂C-C键更容易，因此要选择合适的催化剂在合适的温度下低压合成比较有利主反应
18．（2022·天津·一模）氮氧化物的排放对环境造成很大的污染，研究氮氧化物的转化机理对我们制定保护环境的策略有着重大意义。某科研团队在进行低温下消除氮氧化物的机理研究时，发现NO在转化过程中存在以下核心历程：
① 快反应
② 慢反应
③ 慢反应
进一步研究发现，在温度低于300℃，氮氧化物的含量介于某一浓度区间时，对于基元反应②、③而言，反应速率，模型如图所示：
(1)当反应温度为2.4K时，反应最终产物中，若使最终反应产物中，则温度T应该_______(填“大于”或“小于”)-270.6℃。
(2)工业上对于电厂烟气中的氨氧化物进行脱硝处理时，通常采用以下反应原理：；，当温度为373℃，压强为情况下，在1L密闭的容器中，通入1mol、1molNO、0.625mol达到平衡后测定NO转化率为75%，体系中，此时容器中压强_______，此时转化率为_______。
(3)101kPa条件下，不同温度，在密闭容器中发生反应 随着投料比不同，NO转化率变化图象如图所示，NO转化率降低的原因可能是_______。
(4)科学家想利用甲烷和氨氧化物设计一款电池，既能提高能源利用率，又能摆脱氮氧化物的污染，反应原理： ，酸性介质下，该电池正极的电极反应式为_______。
参考答案：
1．(1)
(2) 增大压强，降低温度，增大反应物浓度 大于 该反应正反应为放热反应，其他条件一定时，温度升高，平衡逆向移动，此时，的体积分数减小而K值减小
【详解】（1）工业上采用高温活性炭催化与合成的热化学方程式：反应物总键能-生成物总键能；
（2）①有利于提高光气()平衡产率的反应条件是增大压强，因为反应物的总化学计量数大于生成物的化学计量数；降低温度，因为此反应为放热反应；增大反应物浓度；
②由图可知，大于；原因是该反应正反应为放热反应，其他条件一定时，温度升高，平衡逆向移动，此时，的体积分数减小而K值减小；设B点光气转化，列三段式：
由图可知，B点的体积分数为0.4，则，解得，则的体积分数为0.3，的体积分数为0.3，B点对应的。
2．(1) N2分子中含有氮氮三键，键能大，破坏N≡N键需要吸收很高的能量，所以氮气的化学性质很稳定 3Mg+N2Mg3N2 b
(2)用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝，说明有氨气产生
(3)NH3与HCl会发生反应NH3+HCl=NH4Cl
(4) 40% >
(5)ad
【详解】（1）N2分子中含有氮氮三键，键能大，破坏N≡N键需要吸收很高的能量，所以氮气的化学性质很稳定；固氮是将游离态氮转化为化合态的氮，根据上述流程可知，其中的固氮反应为镁与氮气的反应，化学方程式为3Mg+N2Mg3N2；镁在熔融状态下反应，而镁的熔点为649℃，而二氮化三镁大于800℃时发生分解，故固氮的适宜温度范围是700~800℃，故选b；
（2）氮化镁能和水反应产生白色沉淀和氨气，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝，说明有氨气产生，说明Mg能起到固氮作用；
（3）NH3与HCl会发生反应NH3+HCl=NH4Cl，故NH3的收率较低；
（4）6 .5min时反应达到平衡，此时NO2的转化率为0.5，利用三段式可知:
则反应达到平衡时CO2的体积分数=100%== 40%；反应未开始时，气体只有NO2，摩尔质量为46g/mol，若反应完全进行，则气体为体积比为1 : 2的N2和CO2，平均摩尔质量约为38.67g/mol，说明NO2的转化率越大，混合气体的平均摩尔质量越小，则(A) >(B)；
（5）a.反应过程中CO2的质量分数在改变，当CO2的质量分数保持不变，反应达到平衡状态，选项a正确；
b. CO2、N2均为生成物，初始投料为NO2，所以CO2、N2的百分含量之比始终不变，不能说明反应达到平衡状态，选项b错误；
c. 2v(逆)(NO2)=v(正)(N2)，则4v(逆)(N2)=v(正)(N2)，正逆反应速率不相等，不能说明反应达到平衡状态，选项c错误；
d. NO2有颜色，混合气体颜色不变，说明NO2的浓度不变，反应达到平衡状态，选项d正确；
答案选ad。
3．(1) O=C=O 6：1
(2)+430
(3)BC
(4)<
(5)57.14%
(6)1
【详解】（1）中存在碳氧双键，结构式为O=C=O；分子中极性键为碳氢键、非极性键为碳碳键，两者个数比为6:1；
（2）图甲是298K时相关物质的相对能量，反应焓变等于生成物的能量和减去反应物的能量和，则的+430 kJ/mol；
（3）A．反应中存在能量的变化，在恒容绝热的条件下，温度不再改变，说明该反应已达平衡状态，A正确；
B．在恒温恒压的条件下，充入稀有气体氦气，体积变大，平衡正向移动，B错误；
C．K只受温度影响，若温度不变，即使平衡向右移动，平衡常数K也不变，C错误；
D．反应为吸热的熵增反应，该反应在高温条件下自发，D正确；
故选BC；
（4）反应平衡时，正逆反应速率相等，温度为℃时，，则，同理，温度为℃时，，反应为吸热反应，升高温度K值变大，故<；
（5）在一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入7mol，达到平衡时和的体积分数均为20%：
反应后乙烷、乙烯、氢气、甲烷分别为7mol-2a、1.5a、a、a，则总的物质的量为7mol+1.5a，，a=2mol；乙烷的总转化率为；
（6）反应后乙烷、乙烯、氢气、甲烷分别为3mol、3mol、2mol，该温度下主反应的平衡常数K= mol/L。
4．(1)d
(2) 温度高于600℃时，丙烷中C-C键比C-H键更容易断裂，导致副反应更容易发生 80% 1 120
(3)反应体系都是气体分子数增加的反应，恒压充入惰性气体，降低丙烯、氢气等气体的分压，利于平衡正向移动
【详解】（1）由盖斯定律可知，Ⅱ-Ⅲ得反应：，故=124.2kJ·moL ；反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数变大，故选d。
（2）①已知，温度高于600℃时，C-C键比C-H键更容易断裂；温度高于600℃时，丙烷中C-C键比C-H键更容易断裂，导致副反应更容易发生，使得丙烯的选择性降低幅度增大；
②580℃，min时，反应体系达到平衡，由图可知，丙烯收率为60%，则平衡时丙烯为0.6mol，设有a mol C3H8裂解为C3H6和H2，有b mol C3H8裂解为CH4、C2H2和H2，由三段式可知：
此时丙烯选择性为75%，则，解得a+b=0.8mol，故丙烷的平衡转化率为；此时平衡是丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙炔分别为0.2mol、0.6mol、0.8mol、0.2mol、0.2mol，总的物质的量为2mol，则kPa·min ；反应Ⅰ的压强平衡常数kPa；
（3）反应体系都是气体分子数增加的反应，恒压充入惰性气体，降低丙烯、氢气等气体的分压，利于平衡正向移动，故利于提高丙烷的转化率。
5．(1)
(2) 190 >
(3)ad
(4)58.8%
(5) 甲 反应I平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，
【详解】（1）设Ⅲ ，根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得。
（2）①内，，则；
②、、，△c(H2O)逐渐减小，说明反应速率减小，内，Δc(H2O)=400ppm，内，Δc(H2O)=400ppm，则t-12>4，即t>16。
（3）a．H2O的分压不变，则C3H6的分压也不变，反应1、Ⅱ各组分分压不变，反应1、Ⅱ均达到平衡，a正确；
b．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据，b错误；
c．当时，反应不一定达到平衡，不能作为反应1、Ⅱ均达到平衡的判据，c错误；
d．，说明正逆反应速率相等，反应I达平衡，各组分分压不变，C3H6的分压不变，说明反应Ⅱ也达平衡，d正确；
故选ad。
（4）设C3H8O的物质的量为1mol，若lmol C3H8O完全反应，理论上生成1mol C3H6，因为反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，反应I生成1mol×98%=0.98mol C3H6，反应Ⅱ消耗了40% C3H6，则达平衡时C3H6的物质的量为0.98mol×(1-40%)=0.588mol，所以丙烯的产率为=58.8%。
（5）①反应I为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应I正向移动，逐渐增大，反应Ⅱ逆向移动，逐渐减小，即反应I为平衡曲线为N，反应Ⅱ平衡曲线为M；在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应I而言，相当于增大生成物浓度，使得>，即lg增大，反应I的状态最有可能对应图中的甲；
②由图可知，350°C时达平衡后，=0，则350℃时==1，设水蒸气的平衡分压为a MPa，则反应II的C3H6起始分压为 a MPa，对反应Ⅱ列三段式有
，解得a=MPa。
6．(1)+206.1
(2) B a 温度升高，反应Ⅰ向逆反应方向移动，甲烷的物质的量分数降低；压强增大，反应Ⅰ向正反应方向移动，甲烷的物质的量分数增大 0.75V 1
(3) 4 55.2
【详解】（1）反应Ⅰ： ；反应Ⅱ： ；反应Ⅱ-反应Ⅰ可得，所以；故答案为+206.1。
（2）①A．反应Ⅰ+反应Ⅱ可得总反应方程式为，和的系数不同，所以的消耗速率和的消耗速率相等不能说明达到平衡，故A不符合题意；
B．和在恒压密闭容器中反应，且反应为气体分数该变的反应，所以混合气体的密度不再发生变化可以说明达到平衡，故B符合题意；
C．和在恒压密闭容器中反应，容器内气体压强不再发生变化不能说明达到平衡，故C不符合题意
故答案选B。
②反应Ⅰ正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，CH4百分含量减小，所以a、c表示CH4物质的量分数随温度变化关系，增大压强，反应Ⅰ正向移动，CH4物质的量分数增大，所以表示1MPa时CH4物质的量分数随温度变化关系的曲线是a；所以b和c分别为0.1MPa时CO和CH4物质的量分数随温度变化关系的曲线。在550℃条件下，t min反应达到平衡，设反应生成了xmolCH4，则可知生成了0.4xmolCO，反应消耗了1-1.4xmolCO2，根据三种气体的关系可得= 0.5，解的x=0.5，所以达到平衡时，整个体系中含有0.3molCO2，0.5molCH4，0.2molCO，0.8molH2，1.2molH2O，所以平衡时容器的体积为=0.75V。因为反应Ⅱ中反应物和生成物的化学计量系数相等，所以反应Ⅱ的Kp==1。
（3）①已知该温度下，；，所以；故答案为4。
②生成HCOOH的电解效率为80%，当电路中转移3 mol 时，由B的电解效率可知，，阴极室发生反应为和2H++2e-=H2↑，消耗的H+会由阳极室的H+通过质子膜从而补充到阴极室，所以阴极室溶液的质量增加为，故答案为55.2。
7．(1) 优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低
(2) Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大 BD 1:8
(3) 质子导体
【详解】（1）①根据表中的数据，温度越高，平衡常数越小，所以正反应为放热反应，；
②优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低；
（2）①Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大；
②A.Pd膜只允许通过，不允许通过，对气体分子的透过具有选择性，A正确；
B.过程正反应的活化能远小于逆反应的活化能，，B错误；
C.加快Pd膜内H原子迁移，平衡正向移动，有利于的解离，C正确；
D. 为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为的过程为吸热反应，D错误；
故选BD；
③根据反应，设通入的为1mol，无膜情况下一氧化碳的平衡转化率为75%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.25mol、0.25mol、0.75mol、0.75mol，可计算出此温度下平衡常数K=3；有膜情况下一氧化碳的平衡转化率为90%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.9mol、0.9mol(a口和b口总量，其中只有a口的处于平衡体系)，设a口产生的H2的物质的量为xmol，则，解得x=0.1，则出口a产生的为0.1mol，出口b的为0.9mol-0.1mol=0.8mol，质量比为1:8；
（3）①电解时，一氧化碳和水从均从阳极口进入，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电解质应采用质子导体；
②电解时，阴极发生还原反应，电极反应式为：；
③根据三段式：
，出口Ⅰ处气体为体积为x，进口Ⅰ处的气体体积为，则，CO的转化率为：。
8．(1)
(2)溶液中过大，被还原的增多，生成的催化分解生成速率加快，溶液中减小，氧化去除还原性有机物的速率减慢，过量残留，会增加测量水样COD时强氧化剂的用量，造成水样COD测量值偏高
(3)由于O的电负性比C大，1-丁醇中羟基(-OH)的电子云密度比正戊烷中甲基()亚甲基()的电子云密度大，更易受到·OH的进攻
(4) 3.75 得到中Mn(II)和石墨烯失去的电子，生成和；和中的Mn(III)反应生成和Mn(II)；水体中的还原性有机污染物被氧化生成和
【详解】（1）羟基自由基(·OH)中含有1个未成对电子，电子式为；
（2）Fenton()法原理为产生和具有强氧化性的羟基自由基(·OH)引发一系列链式反应除去有机物；亚铁离子能被过氧化氢氧化为铁离子，铁离子能催化过氧化氢分解；溶液中过大，被还原的增多，生成的催化分解生成速率加快，溶液中减小，氧化去除还原性有机物的速率减慢，过量残留，会增加测量水样COD时强氧化剂的用量，造成水样COD测量值偏高；
（3）由于O的电负性比C大，1-丁醇中羟基(-OH)的电子云密度比正戊烷中甲基()亚甲基()的电子云密度大，更易受到·OH的进攻；
（4）①在强碱性条件下反应生成·OH，反应中氢氧根离子失去电子转化为羟基自由基，反应为；
②和反应中锰元素化合价由+7变为+2，中氢元素化合价由-1变为0，根据电子守恒可知，则在石墨烯表面制得1mol ，理论上需要消耗的物质的量为3.75mol；
③由图可知，利用该复合材料催化活化并去除废水中有机污染物的反应机理为：得到中Mn(II)和石墨烯失去的电子，生成和；和中的Mn(III)反应生成和Mn(II)；水体中的还原性有机污染物被氧化生成和。
9．(1) 阳离子 负极
(2)-90.75kJ/mol
(3)0.3
(4) 4 6.72 B
(5)增加CO的浓度(降低温度或增大压强)
(6) < Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率
【详解】（1）电解池右侧电极发生氧化反应生成氧气，右侧为阳极，阳极反应式为 ，左侧电极为阴极，阴极反应式为，阳离子由阳极向阴极移动，根据箭头方向，可知交换膜是阳离子交换膜。B与阴极相连，b极是负极。
（2） 。
（3）由Ⅰ、Ⅱ得，可知n=1；由Ⅱ、Ⅲ得，可知m=2；由Ⅲ、Ⅳ得，可知x=0.3。
（4）根据图示，反应达到平衡，CO的平衡转化率为0.5，
该温度下反应的平衡常数4；
根据图示，10min时CO的转化率为0.38，
同温同压，压强比等于物质的量比，若起始压强为，则时容器中的压强为；若保持其他条件不变，起始时加入和，增大CO的浓度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，CO的平衡转化率降低，达到平衡，相应的点可能是图中的B。
（5）平衡体系中增大，平衡正向移动，措施有增加CO的浓度、降低温度、增大压强等。
（6）X、Y都是平衡点，正逆反应速率相等，Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率，所以X点的v(逆)
(2) bc 625
(3)甲醇中含有氧元素，不利用氧的充分利用
(4) cd 双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大。
【详解】（1）①
②
③
则与反应生成和的方程式为：④，根据盖斯定律可知，得，该反应的，其热化学方程式为： ；
（2）①a.加入催化剂只能改变反应速率，平衡不移动，不能改变转化率，a错误；
b.该反应为放热反应，降低反应温度平衡正向移动，可以提高平衡转化率，b正确；
c.移除，则水蒸气的浓度减小，平衡正向移动，转化率增大，c正确；
d.恒温恒压下通入惰性气体，容器体积增大，平衡逆向移动，转化率减小，d错误；
故选bc；
②根据提给信息可得三段式如下，，则平衡常数；
（3）甲醇中含有氧元素，不利用氧的充分利用，不利用氧循环；
（4）①a.的浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，a正确；
b.该反应前后气体的计量系数不同，且反应都是气体，则混合气体的平均相对分子质量是一个变量，当其不变的时候可以正面反应达到平衡，b正确；
c.容器的体积不变，且反应物和产物都是气体，总质量不变，则混合气密度不是变量，其不变的时候，不能证明反应达到平衡，c错误；
d.水中和甲醇中都含有O—H，则断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键不能证明正逆反应速率相等，不能证明反应达到平衡，d错误；
故选cd；
②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大，故答案为：双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生第一个反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气，平衡右移，二氧化碳产率增大。
11．(1)a
(2)
(3) 温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大
【详解】（1）由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：ΔH3=2ΔH1-ΔH2=[2×(-394)-(-566)]kJ mol-1=-222kJ mol-1，反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对应线条b，升温促进反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y值增大，对应线条c，升温促进反应3平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减，y值减小，对应线条a，故答案为：a；
（2）由题可知，①CO2(g) CO2(aq)，②CO2(aq)+H2O(l) H+(aq)+(aq)，K2=，又因为溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比，则c(CO2)=y(mol L-1 kPa-1) p(CO2)=p x y，在忽略的电离时，c(H+)-c(OH-)=c()，而c(H+) c(OH-)=Kw，所以K2=，可得c(H+)=mol L-1，故答案为：；
（3）①△H3＜0，△H2＜0，即生成甲醇的反应均为放热反应，所以温度升高平衡时甲醇的物质的量分数应减小，△H1＞0，生成CO的反应为吸热反应，所以随温度升高CO平衡时的物质的量分数会变大，二者共同作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇，所以Z代表H2O，Y代表CH3OH，X代表CO，故答案为：CH3OH；
②依据主要反应的化学方程式可知，反应Ⅲ消耗CO2，反应Ⅰ逆向产生CO2，最终体系内CO2的物质的量分数与上述两个反应进行的程度相关。由于△H3＜0而△H1＞0，根据勒夏特列原理，温度改变时，反应Ⅲ和反应Ⅰ平衡移动方向相反，且平衡移动程度相近，导致体系内CO2的物质的量分数受温度的影响不大；故答案为：温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大；
③其他条件相同下，升高温度，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大，即n(CO2)基本不变，反应II为放热反应，升高温度平衡逆向移动，n(H2)增大，则随温度升高而增大，图示为： 。
12．(1)+41.2kJ mol-1
(2)A
(3)0.0125MPa
(4)CO2能与H2发生反应II使反应I平衡正移，提高丙烯产率
(5)CO2+C=2CO，可以消除催化剂表面的积炭
【详解】（1）CO和的燃烧热分别为可得：①
，②，③，根据盖斯定律将②-①-③，整理可得；
（2）A．反应I的正反应是吸热反应,升高温度，反应|的化学平衡正向移动，使其化学平衡常数增大，A项正确；
B．选择合适的催化剂只能改变反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此不能提高丙烷平衡转化率，B项错误；
C．根据(1)计算可知反应|I热化学方程式为该反应的正反应是吸热反应，若△S < 0则△G=△H - T△S> 0，反应不能自发进行，C项错误；
D．该反应的正反应是气体体积增大的反应，在恒温恒压下通入水蒸气，体系的体积增大，化学平衡逆向移动，不利于提高丙烷转化率，D项错误；
答案选A。
（3）反应I的正反应是气体体积增大的吸热反应,在压强不变时,升温，化学平衡正向移动,的物质的量分数减小;在温度不变时，加压，化学平衡逆向移动, 的物质的量分数增大，所以A点表示0.1 MPa、556 ℃时平衡时的物质的量分数,则平衡时物质的量分数均为25%，；
（4）工业上常用氧化，脱氢制取丙烯,这是由于能与发生反应,使反应I平衡正向移动，从而提高丙烯产率。
（5）该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，这是由于C能够与反应生成CO,使C脱离催化剂表面；
13．(1)
(2) 反应生成甲醇为气体分子数减小的反应，增大气体流速可增加压强，导致平衡向生成甲醇的方向移动而消耗二氧化碳，使得甲醇的选择性得到提高
(3)BC
(4) > > 2 2
【详解】（1）反应的焓变等于生成物的能量和减去反应物的能量和，结合图示可知，与乙烷反应生成乙烯、CO和气态水的热化学方程式为=；
（2）选择性随流速增大而升高的原因是反应生成甲醇为气体分子数减小的反应，增大气体流速可增加压强，导致平衡向生成甲醇的方向移动而消耗二氧化碳，使得甲醇的选择性得到提高；
已知，催化剂活化：(无活性)(有活性)；流速加快可减少产物中的积累，减少反应的发生，利于减少催化剂的失活，提高甲醇选择性；
（3）A．二氧化碳中碳为sp杂化，甲醇中碳形成4个共价键为sp3杂化，碳的杂化方式发生改变，A错误；
B．由图1可知，反应中经历了、键的形成和断裂，B正确；
C．生成甲醇分压为气体分子数减小的反应，加压可以提高的平衡转化率，C正确；
D．生成甲醇为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不可以提高甲醇在平衡时的选择性，D错误；
故选BC；
（4）①由图可知，升高温度，K值变大，平衡正向移动，故反应为吸热反应，焓变大于0，则>0；
，则，故，，则，<，由于焓变均为负值，则>；
②i.
ii.
则i- ii得，，1000K平衡时，=1、，则，应控制投料比。
14．(1)
(2) 低温 该反应，，根据时反应自发可知，低温条件有利于反应自发进行
(3) 0.036 90
(4) 由于反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，变大；由于反应Ⅱ的平衡常数远大于反应Ⅰ，反应Ⅱ进行的程度更大，随反应进行，以反应Ⅱ为主，变大，使反应Ⅰ平衡逆向移动，变小
【详解】（1）根据盖斯定律可知，③-②＋①可得反应，。
（2）由(1)分析可知，反应： ，根据反应中各物质的化学计量数可知，正反应是一个气体分子数减小的反应，即，根据时反应自发可知，低温条件下有利于该反应自发进行。
（3）①若反应在5min时达到平衡，此时测得平衡时混合气体的总压强与起始时混合气体的总压强之比为7∶10，设反应消耗了，可列三段式：同温同体积下，气体的物质的量之比等于气体的压强之比，则，解得，0～5min内，；
②的平衡转化率为％=90％；
③假设反应达到平衡时混合气体的总压强为p，则平衡时、、的平衡分压分别为、、，则。
（4）①由于反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，变大，由于反应Ⅱ的平衡常数大于反应Ⅰ，反应Ⅱ进行的程度更大，随反应进行，以反应Ⅱ为主，变大，使反应Ⅰ平衡逆向移动，变小。
②由题给条件：，可知开始时T2条件下反应速率更快，单位时间内变化更大，即开始曲线的斜率比原来大，由于反应Ⅱ是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，变小，反应Ⅰ是吸热反应，温度升高，且变小，平衡正向移动，两个因素都使T2时终点比T1时高，即曲线终点比原来高，图像为
15．(1) 温度升高，催化剂活性增大，导致反应速率加快，单位时间内反应的更多 适当降低反应温度
(2)a-b
(3) 40%
(4)高温下二氧化碳会和氢气发生反应生成一氧化碳，且消耗氢气等于生成的一氧化碳：，导致、的变化幅度出现差异
(5)ab
【详解】（1）在催化剂的作用下、相同的反应时间，的转化率随温度升高而上升，原因为温度升高，催化剂活性增大，导致反应速率加快，单位时间内反应的更多，其转化率上升；
生成的反应为放热反应，故提高产率的方法有适当降低反应温度、选择更合适的催化剂等；
（2）已知：①；
②
由盖斯定律可知，①-②得：，故Q=a-b；
（3）
则10+a=14 kPa，a=4 kPa，的平衡转化率为。该反应的平衡常数kPa；
（4）若只发生，则、的变化幅度应该是相同的，实际氢气变化不明显而、的增加幅度几乎相等，推测高温下二氧化碳会和氢气发生反应生成一氧化碳，且消耗氢气等于生成的一氧化碳：，导致、的变化幅度出现差异；
（5）a．由图可知，反应①活化能更大，适当提高反应温度更利于反应①的进行，a正确；
b．改变催化剂，选用高效催化剂降低反应①的活化能，提高反应①的选择性，b正确；
c．适当降低反应温度，更不利于活化能高的反应①的进行，c错误；
d．改变反应物浓度，不能影响反应的活化能，不影响生成物的比例，d错误；
故选ab。
16．(1) 415
(2)
(3) 反应②的，反应③的，升高温度反应②平衡左移，反应③平衡右移，的物质的量分数减小
【详解】（1）根据题意，②=①×2③，因此；根据反应②可知，，；
（2）在反应①中，设反应生成的CO的物质的量为x mol，则
在反应②中，设反应生成的的物质的量为y mol。则
因此平衡时，，，，，；
气体总的物质的量；
根据图像可得，，解得，。
即平衡时，，，，，。
。
由于反应前后容器内的压强相等，平衡时气体总物质的量为，因此，，；
（3）①反应体系中有5种气体，曲线a、b只能代表平衡体系中、CO的物质的量分数随温度的变化情况，升高温度，反应①和③平衡向右移动，CO的物质的量分数增大；反应③平衡向右移动，反应②平衡向左移动，的物质的量分数减少。因此曲线a代表平衡体系中的物质的量分数随温度的变化情况，曲线b代表平衡体系中CO的物质的量分数随温度的变化情况。
17．(1)，，，所以反应在1000K时能自发
(2) 2.25 0.75
(3) 氧气能直接与氢气反应生成水，快速释放大量热，有利于加快反应速率，提高丙烯产率。但氧气过多易发生产物的深度氧化，副反应大幅增加，降低丙烯产率
(4)CD
【分析】根据已知，丙烷经过三个装置，丙烯产率逐渐增加，越衡状态，速率变化越小，丙烯产率变化越小；
【详解】（1）根据题意，反应Ⅱ中，，，，所以反应在1000K时能自发，故填，，，所以反应在1000K时能自发；
（2）①根据反应，已知平衡时，，则，，，故填；
②平衡时总压为，设通入a mol丙烷，平衡时转化x mol，则平衡时、、，即有，，解得，转化率为75%，故填75%；
（3）①根据已知，丙烷经过三个装置，丙烯产率逐渐增加，越衡状态，速率变化越小，丙烯产率变化越小，其三个阶段的产率变化图像为：
，故填；
②反应中有氢气生成，氧气能直接与氢气反应生成水，快速释放大量热，有利于加快反应速率，提高丙烯产率。但氧气过多易发生产物的深度氧化，副反应大幅增加，降低丙烯产率，故填氧气能直接与氢气反应生成水，快速释放大量热，有利于加快反应速率，提高丙烯产率。但氧气过多易发生产物的深度氧化，副反应大幅增加，降低丙烯产率；
（4）A．平衡常数与温度有关，其他条件不变，平衡常数不变，故A错误；
B．反应Ⅳ为分子数不变的反应，压强改变对平衡没有影响，故B错误；
C．副反应Ⅲ和Ⅳ都是放热反应，升高温度平衡常数减小，反应Ⅲ放出热量更多，温度对其影响更大，对应图中反应(3)，故C正确；
D．图中反应(2)对应反应Ⅰ，反应(1)对应反应Ⅱ，温度高对其影响大，因此要选择合适的催化剂在合适的温度下低压合成比较有利主反应，故D正确；
故选CD。
18．(1)大于
(2) 1.08(或1.1) 85%
(3)(或有副反应发生)
(4)
【详解】（1）根据题意，发生的是平行反应，相同时间内，，由和的数学表达式可知，温度越高，比值越大，温度应大于2.4K，即大于-270.6℃，故填大于；
（2）设两个反应的氨气的变化量分别为、，可列三段式：
平衡后测定NO转化率为75%，则平衡体系中；
平衡体系中；
解得，；
平衡后总的气体物质的量为，其中，，，，则2.8375mol；
，氨气的转化量为，则氨气的转化率为，故填1.08(或1.1)；85%；
（3）如图，随着氨气量的增加， NO 转化率降低，其可能原因是有副反应发生，故填或有副反应发生；
（4）正极发生还原反应，根据总反应，对应的是 NO 在正极上放电：，故填；
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