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河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-16化学反应速率与化学平衡（1）
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这是一份河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-16化学反应速率与化学平衡（1），共46页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-16化学反应速率与化学平衡（1）
一、单选题
1．（2023·河南·统考模拟预测）钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)和7，8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)作为氧化还原媒介分别被引入电池正、负极的电解液中，与空气和锌在各自的储能罐中反应。装置如图1所示，反应历程如图2所示。
下列说法错误的是
A．Co( II)降低了正极反应的活化能，提高了活化分子百分率
B．11.2 L O2(标准状况)参与反应，理论上转移2 mol电子
C．放电过程中，负极附近电解质溶液的pH降低
D．两极的储能罐中均使用酸性电解质溶液
2．（2023·河南·校联考模拟预测）在铜催化下，以末端炔烃为原料合成有机金属试剂的反应历程如下：
注明：Et代表乙基，OAc代表CH3COO，B2pin2代表联硼酸频那醇酯，R代表烃基。
与四个互不相同原子或基团连接的碳原子叫手性碳原子，含手性碳原子的分子叫手性分子。下列叙述正确的是
A．合成“X”总反应的原子利用率小于100%
B．(L)Cu-Bpin是合成中间产物“X”的催化剂
C．上述转化中断裂和形成了极性键和非极性键
D．若R、Bpin都不含手性碳，则“Y”是手性分子
3．（2022·河南·校联考模拟预测）在T℃时，向一个3L的密闭容器中通入4mol、amol，发生反应：。此时的平衡转化率为60%。下列说法错误的是
A．当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡
B．当时，反应达到平衡
C．反应过程中分离出，正反应速率增大
D．平衡时，若的转化率为60%，则a=5
4．（2022·河南·校联考模拟预测）由实验操作和现象可得出相应正确结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
往溶液中通入少量
有透明凝胶生成
非金属性：N>Si
B
向两支均盛有5mL的溶液的试管中分别加入2滴的溶液和溶液
前者产生气泡较快
催化能力：
C
铂丝蘸取某无色溶液后在火焰上灼烧
火焰呈黄色
该无色溶液中阳离子只含
D
向某无色溶液中滴入盐酸
产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀
该无色溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
5．（2022·河南·校联考模拟预测）由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。
下列说法错误的是
A．在循环中起催化作用
B．该反应可用于制取合成气、
C．过程中包含反应
D．反应过程中金属元素、V的价态均不变
6．（2022·河南·统考二模）以乙烯为原料，生产乙二醇的流程及其反应过程和机理如下：
下列叙述错误的是
A．决定反应I速率快慢的是步骤③
B．反应I、II中的H2O均是反应物
C．反应I属于氧化反应
D．反应II中H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为该分子中氧原子显负电性
7．（2022·河南·校联考模拟预测）常温下，酒石酸(记作H2T)中各含T微粒占所有含T微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如下图所示：
下列说法错误的是
A．lgKa1=-2.98
B．向H2T溶液中滴加NaOH溶液至pH=4.34时：c(Na+)＜3c(HT-)
C．反应H2T+T2-2HT-的平衡常数的对数值lgK=-1.36
D．0.1mol·L-1NaHT溶液中：c(HT-)＞c(T2-)＞c(H2T)
8．（2022·河南开封·统考一模）下列实验装置能达到相应实验目的的是
A．①装置用来测定中和热
B．②装置可以证明碳酸酸性比硼酸酸性强
C．③装置可以证明2Ag+ +2I—=2Ag+I2能否自发进行
D．④装置用来探究温度对过氧化氢分解速率的影响
9．（2022·河南洛阳·校联考模拟预测）在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g)，发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0，下列说法正确的是
A．若混合气体的密度不再随时间而改变，则该反应达到平衡
B．加入合适的催化剂，反应达到平衡后，O2的体积分数增大
C．该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D．若起始时充入少量的稀有气体，则该反应的反应速率保持不变
10．（2021·河南·校联考模拟预测）甲醇羰基化制乙酸的催化剂为可溶性铱配合物(主催化剂)和碘化物(助催化剂)，利用铱配合物[Ir(CO)2I2]-催化甲醇羰基化的反应历程如图所示(其中Me—CH3，Ac—COCH3)。下列说法正确的是
A．Ir的成键数目在反应历程中没有发生变化
B．HI是反应过程中的催化剂
C．CO分压对反应速率没有影响
D．存在反应[Ir(CO)2I3(CH3)]7+CO=Ir(CO)3I2(CH3)+I
11．（2021·河南·校联考模拟预测）丙烯(C3H6)是一种基础化工用品，其被广泛用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、异丙醇、丙苯及丙烯酸等产品。一种利用催化剂将丙烷转化为丙烯的反应机理如图所示，下列说法错误的是
A．化合物Ⅰ是反应的催化剂
B．总反应为2C3H8+O2=2C3H6+2H2O
C．化合物Ⅶ→化合物Ⅰ的反应属于氧化还原反应
D．该催化循环过程中B原子和N原子的成键数目均发生改变
二、原理综合题
12．（2023·河南·统考模拟预测）CO2资源化利用是科学工作者重点研究的课题。
(1)一定条件下，作为温室气体的CO2可合成燃料甲醇，主要发生反应的热化学方程式如下：
i ．CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) ΔH1= +41.2 kJ·mol-1
ii．CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH2= -90.0 kJ·mol-1
iii．CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH3= -144.9 kJ·mol-1
二氧化碳与氢气反应合成甲醇的热化学方程式iv．CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)的ΔH4 = kJ·mol-1。
(2)向两个恒压(压强分别为0.1 MPa，1.0 MPa)密闭容器中分别通入1 mol CO2和4 molH2的混合气体，只发生反应i和反应iii。平衡时CH4和CO占所有含碳化合物的物质的量分数( η)随温度的变化曲线如图所示。
①表示压强为1.0 MPa时η( CH4)和η( CO)的曲线分别是 (填“ 甲”“乙”“丙”或“丁”，下同)和 。
②c点时，容器内CO2的物质的量为 mol。
③600 °C，1.0 MPa时，H2O(g)的物质的量为 mol ，反应i的压强平衡常数Kp= (Kp为用分压表示的平衡常数．分压=总压 ×物质的量分数，结果保留2位有效数字)。
(3)科学工作者采用电催化方法用CO2重整CH4制取合成气(CO、H2的混合气体) ，其装置如图所示。
该装置工作时，阴极的电极反应式为 ；
若产生4.48 L合成气(标准状况下)，理论上电路中转移 mol 电子。
13．（2023·河南·校联考模拟预测）近日，中国科学技术大学的江海龙教授调控催化剂中钴的价态，高选择性进行光催化还原CO2制备HCOOH。
回答下列问题：
(1)根据图示可知，Co(II) →Co( III)中氧化剂是 ( 填化学式)。含Co(II)的催化剂对HCOOH的选择性 (填“ 高于”“低于”或“等于”)含Co( III)的催化剂。
(2)COF -367 – CoII和COF - 367 – CoIII催化CO2还原生成HCOOH的能垒图分别为a和b．注明： *代表吸附在催化剂表面，TS代表过渡态，能量单位为eV。
①CO2* +2H* =HCOOH * ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
②在生成上述过渡态(TS)中，能垒最大为 eV。 COF - 367 – CoII和COF - 367 – CoIII中催化效能较高的是 (填“前者”或“后者”)。
(3)某催化剂作用下，CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)的速率方程为 v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。某温度下，在容积均为2 L的恒容密闭容器甲、乙中投入下列物质，测得数据如表所示。
容器
起始投料/ mol
CO2的平衡转化率
CO2
H2
HCOOH
甲
1.0
1.0
0
50%
乙
2.0
2.0
0
α
= ，α 50%(填“>”“<”或“=”)。
(4)在某催化剂作用下，向2 L恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和2 mol H2发生如下反应：
主反应：CO2(g) +H2(g) HCOOH(g) ΔH >0
副反应：CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH <0
测得CO2的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度关系如图所示。
①已知：选择性等于HCOOH的物质的量与CO2转化的物质的量之比。其他条件不变，升高温度， CO2的平衡转化率增大的原因是 。
②已知F点压强为27.2 kPa，主反应在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp= kPa-1(结果保留两位有效数字)。
14．（2023·河南·校联考模拟预测）CS2为无色液体，是一种常见的溶剂，在化工生产中有重要作用，如制造人造丝、杀虫剂、促进剂等。
(1)天然气法合成CS2相关反应如下：
反应I．CH4(g)+2S2(g)=CS2(g)+2H2S(g) ΔH1
反应Ⅱ．S8(g)=4S2(g) ΔH2=+411.15kJ·mol-1
反应Ⅲ．2CH4(g)+S8(g)=2CS2(g)+4H2S(g) ΔH3=+201.73kJ·mol-1。
则ΔH1= ；反应I的活化能Ea(正) Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定条件下，向一体积为1L的密闭容器中充入S8(g)、CH4发生反应I、Ⅱ，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应，而不采用低于600℃的原因是 。
②某温度下若S8完全分解成S2，在密闭容器中，以n(S2)：n(CH4)=2：1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为 。
(3)利用工业废气H2S生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)。向某密闭容器充入1molCH4、2molH2S，维持体系压强为p0kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。
①图中表示CH4的曲线是 (填“a”“b”“c”或“d”)。
②780℃时，该反应的Kp= (列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
③维持m点温度不变，向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1mol，此时速率关系为v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
15．（2023·河南·校联考模拟预测）硫化氢是一种有害气体，它的转化利用和环境保护是很重要的研究方向，请回答下列问题：
(1)已知：I．S(g) +O2(g)= SO2(g) ΔH1=－a kJ·mol －1
II．2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g) ΔH2=－b kJ·mol －1
III．2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=－c kJ·mol －1
①若反应III中正反应的活化能为E 正，逆反应的活化能为E逆，则E逆－E正= (用含a和b的代数式表示)。
②若一种脱除H2S回收硫黄工艺的两个阶段为反应II、III，理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为 ，若n(H2S)：n(O2)过小，会导致 。
(2)若某种废气中含有H2S，将废气与空气混合通入 FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中，其转化过程如图所示。转化过程中参与循环的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+。
①过程i中发生反应的离子方程式为 。
②一般认为K> 105时反应进行得较完全。已知：25 °C时Ksp(CuS) =1.25 ×10－36 ，H2S的Ka1=1 ×10－7 ，Ka2=1 ×10－15 ，则25 °C时过程ii中的反应 (填“能”或“不能”)进行完全。
(3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在某密闭容器中充入2 mol H2S气体，发生反应：2H2S(g)2H2(g) +S2(g) ，H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①在975° C和p1的条件下，其他条件不变，n点的v正与v逆中较大的是 ，图中m、n点对应温度下的平衡常数：m点 ( 填“大于”“等于”或“小于”)n点。
②若温度为975 °C时，p2为2 MPa，该反应的平衡常数Kp= MPa( 用分数表示，Kp是用平衡分压代替平衡浓度得到的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
16．（2023·河南·校联考模拟预测）氯及其化合物在生产、生活中广泛应用。
(1)三氯乙醛常用于制造农药。化学反应原理是4Cl2(g)+C2H5OH(g)CCl3CHO(g)+5HCl(g)。一定温度下，在某恒容密闭容器中充入4molCl2和2molC2H5OH(g)，发生上述反应。下列叙述正确的是_____
A．混合气体平均摩尔质量不变时达到平衡状态
B．平衡后再充入少量Cl2反应正向进行
C．加入高效催化剂，能提高氯气的平衡产率
D．平衡时三氯乙醛体积分数可能等于15%
(2)SCl4是一种化工产品。已知有关反应如下：
①2S(1)+Cl2(g)=S2Cl2(1) ΔH1=akJ·mol-1
②S2C12(1)+Cl2(g)=2SCl2(1) ΔH2=bkJ·mol-1
③SC12(1)+Cl2(g)=SCl4(1) ΔH3=ckJ·mol-1
④S(1)+2Cl2(g)=SCl4(l) ΔH4= kJ·mol-1(用含a、b和c的式子表示)。
(3)工业上，曾用催化氧化氯化氢法(俗称地康法)制备氯气：
4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH
从化学反应原理角度分析，一定条件下，投料比是提高HCl平衡转化率和反应速率以及提纯氯气的关键条件。若投料比太小，有利的是 ；不利的是 。
(4)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数，活化能不随温度变化)。为了探究催化剂对地康法制氯气的影响，某小组选择ZnCl2、CuCl2为催化剂，探究其对氯化氢催化氧化反应的影响，实验结果如图1所示。
从图1中信息获知催化效能较低的催化剂是 (填化学式)，其理由是 。
(5)在体积相同的甲、乙两个密闭容器中充入4molHCl(g)和1molO2(g)，分别在恒容恒温、恒容绝热条件下发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH，测得气体压强变化与时间关系如图2所示。
①气体总物质的量：n(a)_ n(b)(填“>”“<”或“=”，下同)。
②a点Qp== (kPa)-1(结果保留2位小数)。b点Kp a点Qp。
17．（2023·河南郑州·统考三模）氨既是重要的化工产品，又是染料、医药等工业的重要原料。研究氨的合成及反应规律具有重要意义。回答下列问题：。
I．工业合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ·mol-1
(1)v正=k正cm(N2)cn(H2)，v逆=k逆cP(NH3)，k正、k逆为速率常数。其他条件不变，升高温度时，k正、k逆的变化趋势和变化幅度是 。
(2)在不同条件下合成氨反应达到平衡，平衡时氨气的物质的量分数为x(NH3)，t=450°C时x(NH3)与P、P=5×107Pa时x(NH3)与温度t的关系如图所示。
①表示t=450°C下的x(NH3)与P关系图像是 (填“a”或“b")，判断依据为 。
②当x(NH3)=0.10时，反应条件可能是 。
Ⅱ氨可用于烟气脱硝，主要反应如下：
反应a4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=xkJ·mol-1
反应b4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
(3)已知：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
则x= 。
(4)对于反应b，其他条件相同时，以一定流速分别向含催化剂A的反应管中通入一定比例O2、NH3、NO和N2的模拟烟气，测得NO的去除率与温度的关系如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡去除率随温度的变化)。当温度高于360°C，NO的去除率降低的主要原因是 。
(5)在t°C、2MPa下，向恒温恒压的密闭容器中通入4molNH3、5molNO、1molO2，发生反应a和反应b．反应平衡时，NH3的转化率为95%，N2的物质的量为4mol。此时，H2O的物质的量为 ，反应a的平衡常数Kp= (以分压表示，分压=总压×物质的量分数；列出计算式即可)。
18．（2022·河南·校联考模拟预测）完成下列问题
(1)将两等份和充入真空密闭容器中，在有催化剂的条件下发生反应：。
①科学上规定：在298.15K时，由最稳定的单质生成1mol化合物时的熔变，叫做该物质的标准摩尔生成焓()；最稳定的单质的标准摩尔生成焓规定为零。
注：在用于计算时，类似于物质自身所具有的能量。
已知：物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位：)所示。
物质
CO(g)
—393.5
—74.8
—110.5
0
则该反应的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
②若容器绝热，反应开始后，正反应速率 (填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。
③当反应达到平衡时，气体的密度 (填“一定大于”“一定小于”“可能大于”或“可能小于”)反应起始时气体的密度。
(2)将固体置于一个2L的真空密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
a．
b．
经过10min达到平衡，此时，、，压强为120kPa。
①平衡时用表示的化学反应速率为 。
②下列叙述错误的是 (填标号)。
a．不能用的变化量表示化学反应速率
b．当不变时，反应达到平衡
c．反应体系的颜色不变时，反应达到平衡
d．当容器内气体密度不变时，反应达到平衡
③甲同学绘制出四条曲线，分别对应平衡后四种气体在平衡体系中的体积分数随温度变化的情况。
乙同学认为曲线b是错误的，原因是 。
19．（2022·河南开封·统考一模）合理利用燃料废气中的CO2，是实现“碳中和”的途径之一、以CO2为原料可以合成多种化工产品。
(1)通过反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=—74 kJ·mol-1制取甲醇，已知：298K时，部分物质的相对能量如表所示：
物质
CO2(g)
H2(g)
H2O(g)
CO(g)
相对能量/(kJ· mol-1)
—393
0
—242
—110
则CH3OH(g)的相对能量为 kJ·mol-1，由此可推算出反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的 △H2 △H1，(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)在催化剂作用下CO2和H2合成甲酸，CO2(g) + H2(g) HCOOH(g) △H=—30.9kJ·mol-1，生产中通过测定刚性容器内压强变化了解反应进程。323 K时，CO2(g)、H2(g)按物质的量1：1投料，容器内压强随时间变化如表所示：
时间/ min
0
20
40
60
80
100
压强/MPa
P0
0.75 P0
0.67 P0
0.65 P0
0.65 P0
0.65 P0
反应进行至20 min时CO2的分压P(CO2)为 MPa(用含P0的式子表示，下同)，用气体分压表示的平衡常数Kp= MPa-1.研究表明，该反应的速率可表示为v=k·P(CO2)·P(H2)(k为常数)，则反应在20min时v值为 ；除压强外，通过测定 (填字母)也能判断反应是否达到平衡。
A．气体密度 B．气体的平均摩尔质量
C．CO2与HCOOH的物质的量之比 D．CO2与H2的质量之比
(3)以CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)涉及到以下反应：
I. CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H1<0
II. 2 CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) △H2<0
III. CO2(g)+ H2(g) CO(g) + H2O(g) △H3>0
在压强和投料比一定的条件下，发生反应I、II、III实验测得平衡时CO2转化率和CH3OCH3的选择性[CH3OCH3的选择性=]随温度变化如图所示。
图中曲线①随温度升高而下降的原因是 ，工业生产一般选择在3MPa下进行的原因是 。
20．（2022·河南洛阳·校联考模拟预测）一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成的碘化剂。回答下列问题：
(1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t℃时平衡常数K=1.0×106Pa-2。氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为 。
(2)在某一特制的恒容密闭容器中加入过量BaPtCl6，抽真空后，用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。t℃时，碘蒸气的初始压强为10.0kPa。t℃时，反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H，反应达到平衡时，测得容器中总压强为16kPa。
①p(I2)= kPa。
②下列关于反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H的说法正确的是 (填标号)。
a.该反应的平衡常数表达式为
b.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
c.加入合适的催化剂，△H的值保持不变
(3)—定温度下，恒容密闭容器中，发生如下反应：
反应1：I2(g)2I(g) △H1 Kp1=200
反应2：Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H2 Kp2
反应3：ICl(g)I(g)+Cl(g) △H3 Kp3
反应4：Cl2(g)2Cl(g) △H4 Kp4
①△H1= (用含△H2、△H3、△H4的代数式表示)。
②T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1molI2(g)和1molCl2(g)，只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为300kPa；反应达到平衡后，总压强为330kPa，ICl的物质的量分数为20%。Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。则反应在：T℃达到平衡时，c(I2)= mol·L-1，Cl2的转化率为 。
③Kp2= (保留3位有效数字)。
21．（2021·河南焦作·统考一模）一定条件下，CO2与H2反应可合成甲烷，反应的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=akJ·mol-1。回答下列问题：
(1)已知H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-890.3kJ·mol-1，H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ·mol-1。上述反应中a= 。
(2)T° C时，向2L恒容密闭容器内充入1 mol CO2和4 molH2发生上述反应，并用压力计监测到容器内压强随时间的变化如下图所示：
①反应后平衡体系中，c(H2O) = mol·L-1
②从反应开始到40 min时，CO2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1
③平衡体系中CH4的分压p(CH4) = MPa。
(3)在密闭容器中按通入H2和CO2，分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应，在发生上述反应的同时还发生反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+42.3kJ·mol-1。通过研究分析，平衡时CO和CH4在CO2、CO、CH4三种物质组成的体系中的体积分数与温度的关系如图所示。
①曲线d所表示的压强及物质是 ，判断理由是 。
②当达到平衡点Q时，该温度下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K为= 。
22．（2021·河南·校联考模拟预测）甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂，可由甲醇和异丁烯(以IB表示)在催化剂作用下合成：CH3OH(g)+IB(g)MTBE(g) ∆H。回答下列问题：
(1)反应过程中反应物首先被催化剂吸附，再经历过渡态，最终得到产物，相对能量与反应历程的关系如图1所示(其中N1表示甲醇和异丁烯同时被吸附，N2表示甲醇先被吸附，N，表示异丁烯先被吸附)，该反应的∆H= kJ·mol-1，下列说法错误的是 。
A．过渡态1比另两种过渡态稳定
B．三种反应历程中，N3反应速率最快
C．降低温度和增大压强都有利于提高反应物平衡转化率
D．起始投料在刚性容器中分别采用三种途径反应相同时间，三种途径MTBE的产率一定相同
(2)向刚性密闭容器中充入等物质的量的甲醇和异丁烯，在催化剂作用下，分别在T1和T2两个温度反应，异丁烯的转化率随时间的变化关系如图2所示。
①T2时，反应90min后到达点B，此时甲醇的体积分数为 (保留3位有效数字)
②A、B、M三点中，正反应速率最大的是 ，逆反应速率最小的是 。
③比较A、B、M三点的平衡常数K(A)、K(B)、K(M)，从大到小的顺序是 。
④已知对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，标准平衡常数Kθ=，其中PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压，分压=总压×该组分物质的量分数，pθ=100kPa。在T1时，将等物质的量的甲醇和异丁烯充入恒容密闭容器中(初始压强为200kPa)，甲醇的平衡分压为 ，反应的标准平衡常数Kθ= 。
23．（2021·河南新乡·统考一模）烯烃是重要的化工原料。回答下列问题：
(1)在浓硫酸的作用下，2—丁醇发生消去反应：
①(l)CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)+H2O(g) ΔH1
②(l)CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g)+H2O(g) ΔH2
则1—丁烯转化为2—丁烯的热化学方程式为 。
(2)某温度下，向一体积为10L的恒容密闭容器中充入1mol溴蒸气和1mol1—丁烯，发生反应：CH3CH2CH=CH2(g)＋Br2(g)CH2=CHCH=CH2(g)＋2HBr(g) △H＞0，10min后，反应达到平衡，此时容器中物质的总物质的量为2.5mol。
①达到平衡后，欲增大CH2=CHCH=CH2的产率，可采取的措施为 。
②平衡时，溴蒸气的转化率为 ，0～10min内，v(HBr)= mol·L·min-1。
③该温度下，反应的平衡常数K= 。
(3)1，3—丁二烯在苯溶液中能发生聚合反应生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中1，3—丁二烯的浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是___________(填标号)。
A．T1＞T2
B．c点的正反应速率小于c点的逆反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时二聚体的浓度为0.45mol·L-1
(4)工业上用电解丁醛的方法制备1—丁醇和丁酸的总反应为2CH3CH2CH2CHO＋H2OCH3CH2CH2COOH＋CH3CH2CH2CH2OH，电解装置示意图如图，阴极的电极反应式为 ，生成的a为 (填名称)。
24．（2021·河南·校联考模拟预测）环己酮()作为一种重要的基础化工原料，在各个领域有着广泛用途，作为精细化工的一部分。苯酚()催化加氢制备环已酮既可实现苯酚的综合利用，又可避免使用氧化剂对环境造成污染，一直受到研究人员的关注。涉及反应如下：
ⅰ. (g)+2H2(g)⇌ (g)；
ⅱ. (g)⇌ (g)；
ⅲ. (g)+H2(g)⇌ (g)；
ⅳ. (g)+H2(g)⇌ (g)。
请回答下列问题：
(1)稳定性： (填“>”“<”或“=”)
(2)反应 (g)+3H2(g)⇌ (g)的反应热 (用含、、的代数式表示)。
(3)通过上述反应完成苯酚()催化加氢制备环己酮。平衡时，随温度升高，的体积分数变化如图甲所示：
随着温度升高，环己醇的体积分数减小的原因为 。
(4)采用适宜的温度，在容积为1L的恒容密闭容器中，加入1mol苯酚和2mol只发生反应ⅰ，10min后反应达到平衡状态，测得体系压强是起始压强的0.5倍。
①达到平衡时1−环己烯醇的平均生成速率v= 。
②该温度下，该反应的平衡常数 ，如果这时向该密闭容器中再充入1mol苯酚和1mol1−环己烯醇，此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
(5)环己酮也可以用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图乙所示：
b应接直流电源的 (填“负极”或“正极”)，a电极的电极反应式为 。
三、工业流程题
25．（2023·河南·统考模拟预测）一种锌浸出渣主要成分有ZnO·GeO2、In2O3、Ga2O3、Ga(OH)3、Cu等物质、从该浸出渣获得金属镓、金属锗、金属铟的流程如下：
已知：①用D₂EHPA(以H₂A₂表示)萃取酸浸液中的铟：In3++3H2A2 (o) InA3·3HA(o)+3H+ (a) (a表示水相，o表示有机相)。
②GeCl₄的熔点为-49℃，沸点为84℃。
③ZnO·GeO₂与硫酸反应生成H₂GeO₃，已知H₂GeO₃的 Ka=8×10-10
④Ga与Al的性质相似，高纯度的镓难溶于酸或碱。
请回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方式为 。
(2)酸浸时ZnO·GeO₂与硫酸反应的离子方程式为 。
(3)萃取后的洗涤操作用到的玻璃仪器有 (填仪器名称)，加入盐酸作反萃取剂，其原理是 。
(4)HGaCl₄.与过量氢氧化钠反应的化学方程式为 ；电解时在阴极反应的离子是 。
(5)丹宁锗在氧化焙烧、氯化后分离出纯净GeCl₄的方法是 。
(6)常温下，0.1mol/L的GaCl₃溶液中(Ga3+完全沉淀(Ga³+浓度小于1×10-5mol/L的AG=5.8则该温度下Ga(OH)₃的溶度积为 。[已知：AG可表示溶液的酸度，其定义为AG=]
26．（2023·河南郑州·统考三模）砷酸铜是一种蓝色粉末，难溶于水和酒精，广泛应用于木材防腐剂。某化工厂以硫化砷废渣(主要成分为As2S3，含少量的Sb、Bi)为原料制备砷酸铜的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)Cu3(AsO4)2中As的化合价为 。
(2)“粉碎”的目的是 。
(3)“碱浸”时，在加热条件下As2S3中硫元素被氧化为，反应的离子方程式为 。
(4)“沉砷”后滤液中主要含有 ，该物质可循环利用到 步骤中。
(5)“滤渣“的成分是 。
(6)“转化”时发生的化学方程式为 。
(7)该化工厂实验员称取100g硫化砷废渣(As2S3质量分数为73.8%)，粉碎后通空气并加入NaOH溶液，得到1L的悬浊液，测得碱浸后的滤液中Na3AsO4的浓度为0.45mol·L-1，该实验员检测砷的浸出率为 。
参考答案：
1．D
【分析】总反应是Zn与O2的反应，钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)和7，8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)作为氧化还原媒介可以看做是催化剂，降低了活化能，负极一边是Zn、ZnO和7，8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)，正极一边是O2、OH-和钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)，放电时阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
【详解】A．Co( II)可以看做催化剂，降低了正极反应的活化能，提高了活化分子百分率，故A正确；
B．1molO2参与反应得到4mol电子，11.2 L O2(标准状况)参与反应，理论上转移2 mol电子，故B正确；
C．负极反应是Zn-2e-+H2O=ZnO+2H+，生成H+使pH值降低，故C正确；
D．正极有O2参与，生成OH-离子，溶液应该是碱性，故D错误；
答案选D。
2．B
【详解】A．由反应历程可知，合成“X”总反应中产物只有“X”，原子利用率等于100%，故A错误；
B．由反应历程可知，(L)Cu-Bpin参与第一步反应，先消耗后续又生成，说明(L)Cu-Bpin是合成中间产物“X”的催化剂，故B正确；
C．由反应历程可知，上述转化中断裂了C-H极性键，生成了C-R极性键，断裂了碳碳三键非极性键，但没有非极性键的生成，故C错误；
D．与四个互不相同原子或基团连接的碳原子叫手性碳原子，由Y的结构简式可知，Y中没有手性碳原子，不是手性分子，故D错误；
故选B。
3．C
【详解】A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应为气体体积增大的反应，反应中混合气体的平均摩尔质量减小，则混合气体的平均摩尔质量不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A正确；
B．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确；
C．反应过程中分离出水蒸气，生成物的浓度减小，正、逆反应速率均减小，故C错误；
D．平衡时反应物氨气和氧气的转化率相等说明起始通入的氨气和氧气的物质的量比等于化学计量数比，由起始氨气为4mol，则通入的氧气一定为5mol，则a=5，故D正确；
故选C。
4．A
【详解】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应生成的硝酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀能说明硝酸的酸性强于硅酸，从而证明氮元素的非金属性强于硅元素，则二氧化氮通入硅酸钠溶液中有透明凝胶生成能证明氮元素的非金属性强于硅元素，故A正确；
B．硫酸铁溶液和氯化铜溶液中的阴离子和阳离子均不相同，由探究实验的变量唯一化原则可知，向体积相等浓度相等的过氧化氢溶液中分别滴入2滴0.05mol/L硫酸铁溶液和0.1mol/L氯化铜溶液，前者产生气泡较快不能说明铁离子的催化能力强于铜离子，故B错误；
C．黄色光会掩盖紫色光，则铂丝蘸取某无色溶液后在火焰上灼烧，火焰呈黄色说明溶液中一定含有钠离子，但不能确定是否含有钾离子，故C错误；
D．含有亚硫酸根离子和硫离子的混合溶液中滴入盐酸也会产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀，则向某无色溶液中滴入盐酸，产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀不能确定溶液中是否含有硫代硫酸根离子，故D错误；
故选A。
5．D
【详解】A．由催化循环Ⅰ、Ⅱ及催化剂性质知，A项正确；
B．图中循环Ⅰ、Ⅱ反应都为H2O重整CH4 ()，得到合成气：和，B项正确；
C．由图示可知，循环Ⅰ中，在UV的作用下，，C项正确；
D．、、中钒的化合价一定不同，D项错误；
故选D。
6．B
【详解】A．决定反应速率的是慢反应，由图知步骤③是最大能垒，所需活化能最大，反应速率最慢，故决定反应I速率快慢的是步骤③，A正确；
B．由反应I的初始反应和最终反应过程可知，反应物为H2O2、乙烯，生成物为环氧乙烷、H2O，是作为催化剂，可得反应I中H2O是生成物，B错误；
C．乙烯中C的化合价是-2价，环氧乙烷中C的化合价为-1价，化合价升高，发生氧化反应，C正确；
D．环氧乙烷中O的电负性最大，显负电性，故H+进攻环氧乙烷中的O原子，D正确；
故答案为B。
7．C
【分析】随着pH的增大，溶液中H2T逐渐转化为HT-，因此开始时H2T逐渐减小，HT-逐渐增大，随着pH的进一步增大，HT-逐渐减小，T2-逐渐增大，因此曲线①为H2T，曲线②为HT-，曲线③为T2-；H2T为二元弱酸，电离方程式为H2TH++ HT-，HT-H++T2-，电离平衡常数Ka1=，Ka2=，X点时c(H2T)=c(HT-)，Ka1==c(H+)=10-2.98，Z点时c(HT-)=c(T2-)，Ka2==c(H+)=10-4.34。
【详解】A．根据分析，Ka1=10-2.98，lgKa1=-2.98，A正确；
B．pH=4.34时，对应图中的Z点，Z点的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HT-)+2c(T2-)，该点处c(HT-)=c(T2-)，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HT-)，pH=4.34说明溶液为酸性，即c(H+)＞c(OH-)，故c(Na+)＜3c(HT-)，B正确；
C．反应H2T+T2-2HT-的平衡常数K====101.36，lgK=1.36，C错误；
D．HT-的电离平衡常数Ka2=10-4.34，水解平衡常数Kh2===10-11.02，Ka2＞Kh2，即HT-的电离大于水解，因此在0.1mol·L-1NaHT溶液中c(HT-)＞c(T2-)＞c(H2T)，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．由实验装置图可知，①装置中缺少环形玻璃搅拌棒，不能用来测定中和热，故A错误；
B．将碳酸钠加入到硼酸溶液中，若没有气体生成，说明碳酸酸性比硼酸酸性强，则②装置可以证明碳酸酸性比硼酸酸性强，故B正确；
C．由图可知，碘化银电极为电解池的阳极，与直流电源正极相连的碘化银在阳极失去电子发生氧化反应生成碘和银离子，银为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银，电解的总反应为碘化银电解分解生成银和碘，则③装置不能用于证明2Ag+ +2I—=2Ag+I2 能否自发进行，故C错误；
D．由实验装置图可知，④装置中催化剂和反应温度均不同，由变量唯一化原则可知，④装置不能用来探究温度对过氧化氢分解速率的影响，故D错误；
故选B。
9．D
【详解】A．混合气的体积和质量在反应过程中不发生变化，所以密度始终不变，A项错误；
B．催化剂不能改变反应限度，B项错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，C项错误；
D．恒容密闭容器中充入稀有气体，反应物和生成物浓度不变，则反应速率不变，D项正确；
故选D。
10．D
【详解】A．Ir的成键数目如图所示有4、5、6个，故A错误；
B．HI是反应过程中的中间产物，故B错误；
C．根据图示，总反应为CH3OH+CO→CH3COOH，CO分压增大，反应速率加快，故C错误；
D．根据图示，存在反应[Ir(CO)2I3(CH3)]7+CO=Ir(CO)3I2(CH3)+I，故D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．由反应机理图可知化合物Ⅰ参与第一步反应，最终又生成，是反应的催化剂，A项正确；
B．由历程图可知该催化历程的反应物有C3H8和氧气，最终产物为水和丙烯总反应为2C3H8+O2=2C3H6+2H2O，B项正确；
C．化合物Ⅶ→化合物Ⅰ中氧元素由0价变为-2价，该步反应属于氧化还原反应，C项正确；
D．该催化循环过程中B原子和N原子的成键数目始终为3，均未发生改变，D项错误；
故选D。
12．(1)-48.8
(2) 甲 丁 0.2 1.7 2.4
(3) CO2 +2e-= CO+O2- 0.1
【详解】（1）根据盖斯定律i+ii=iv，△H4=△H1+△H2=-48.2KJ/mol；
（2）向两个恒压(压强分别为0.1 MPa，1.0 MPa)密闭容器中分别通入1 mol CO2和4 molH2的混合气体，只发生反应i ．CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) ΔH1= +41.2 kJ·mol-1 和反应 iii．CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH3= -144.9 kJ·mol-1，升高温度反应i正向移动，反应ii逆向移动CH4的物质的量分数减少，CO的物质的量分数增加，因此随温度升高曲线上升丙丁的是代表CO，曲线甲乙下降的代表CH4，同一个温度下，增大压强反应iii正向移动，甲烷的物质的量分数增加，因此甲曲线代表1MPa下甲烷的曲线，乙代表0.1MPa下甲烷的曲线，增大压强i不移动，但是iii正向移动造成CO2减少，促使反应i逆向移动CO也减少，丁曲线代表1MPa下CO的曲线，丙代表0.1MPa下的CO曲线；
CO2投入1mol，c点时甲烷和CO各占40%，CO2占20%，因此CO2的物质的量0.2mol；
根据反应i．CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)，和反应iii．CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) 起始投入1 mol CO2和4 molH2，600°C时甲烷占含碳化合物的80%是0.8mol，CO占10%是0.1mol，CO2占10%是0.1mol，根据上述两个反应得知600°C平衡时各自物质的量是n(CO2)=0.1mol，n(CH4)=0.8mol，n(CO)=0.1mol，n(H2)=0.7mol，n(H2O)=1.7mol，600°C和1.0MPa时各自的分压强是p(CO2)=，p(H2)=，p(CO)=，p(H2O)=，代入KP=；
（3）N极是二氧化碳还原为CO发生还原反应是阴极，M极是阳极，发生氧化反应，电解质是熔融固态氧化物，传导O2-离子，阴极的电极反应式为：CO2 +2e-= CO+O2-，阳极电极反应式为CH4+O2--2e-=CO+2H2，当电路中有2mol电子时，阴极生成1molCO，阳极生成2molH2和1molCO，共生成4mol气体，产生4.48L标况下的气体是0.2mol，需要电子为0.1mol。
13．(1) O2 低于
(2) < 1.32 后者
(3) 4.0 >
(4) 主反应是吸热反应，副反应是放热反应，升高温度，主反应平衡右移程度大于副反应平衡左移程度 9.6×10-3
【详解】（1）根据图示可知，Co(II) →Co(III)中氧化剂是O2，含Co(II)的催化剂还原CO2生成含量相近的HCOOH、CO、CH4，而含Co(III)的催化剂还原CO2生成的主要产物是HCOOH，副产物是CO、CH4，说明含Co(II)的催化剂对HCOOH的选择性低于含Co( III)的催化剂。
（2）①由图可知，反应CO2* +2H* =HCOOH*是吸热反应，ΔH<0；
②在生成上述过渡态(TS)中，能垒最大的反应为COOH*+H*=TS2，为1.32eV。根据图示可知，COF - 367 – CoIII降低活化能的效果更好，COF - 367 – CoII和COF - 367 – CoIII中催化效能较高的是后者。
（3）根据甲中数据列出“三段式”：
CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)的速率方程为 v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，平衡时v正=k正c(CO2)·c(H2)=v逆=k逆c(HCOOH)，平衡常数K= ，乙容器相遇于甲溶液增大压强，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，则α>50%。
（4）①已知：选择性等于HCOOH的物质的量与CO2转化的物质的量之比。其他条件不变，升高温度， CO2的平衡转化率增大的原因是：主反应是吸热反应，副反应是放热反应，升高温度，主反应平衡右移程度大于副反应平衡左移程度；
②F点对应的温度下，CO2的平衡转化率为20%，HCOOH的选择性为60%，列出“三段式”
=20%，=0.6，解得x=0.12，y=0.08，主反应在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp=9.6×10-3 kPa-1。
14．(1) −104.71 kJ∙mol−1 <
(2) 600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600°C时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢 30%
(3) d ＜
【详解】（1）反应I．CH4(g)+2S2(g)=CS2(g)+2H2S(g) ΔH1
反应Ⅱ．S8(g)=4S2(g) ΔH2=+411.15kJ·mol-1
反应Ⅲ．2CH4(g)+S8(g)=2CS2(g)+4H2S(g) ΔH3=+201.73kJ·mol-1。
根据题干信息，ΔH1=(ΔH3-ΔH2)/2= -104.71kJ/mol；反应I为放热反应，故Ea(正)
（2）由图可知，600℃时，S2体积分数明显偏小，且反应速率较慢，故通常采用600~650℃的条件下进行此反应，而不采用低于600℃的；在密闭容器中，n(S2)：n(CH4)=2：1开始反应，设CH4的起始物质的量为a，转化的物质的量为x，即
CS2体积分数为10%，即，解得x=0.3a，则CH4转化率为。
答案为：600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600°C时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢；30%。
（3）①由a、b、c、d变化趋势及相同时间内四者的变化量，可知，a、b曲线为生成物，分别为H2、CS2 ，c、d曲线分别为H2S 、CH4，故图中表示CH4的曲线是d；
②，780°C时，a、d相交，此时H2、CH4的物质的量分数相等，即1-x=4x,解的x=0.2mol，则平衡时，CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为0.8mol、1.6mol、0.2mol、0.8mol，P分压(CH4)=P总n%=P0，以此类推，P分压(H2S)= P分压(CS2)= P分压(H2)= ，故KP=；
③
m点时，b、d相交，此时CS2、CH4的物质的量分数相等，即1-x=x,解的x=0.5mol，则平衡时，CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为0.5mol、1mol、0.5mol、2mol，P分压(CH4)= ，P分压(H2S)=， P分压(CS2)= ， P分压(H2)= ，故KP=；维持m点温度不变，向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1mol，则CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为1.5mol、2mol、1.5mol、3mol，则总物质的量为8mol，P分压(CH4)= P分压(H2S)= P分压(CS2)= P分压(H2)= ，QP=>KP，反应向逆反应方向进行，故此时速率关系为v(正)
15．(1) (b－3a) kJ/mol 2：1 SO2不能完全转化为S，多余的SO2排放到空气中会污染大气
(2) 4Fe2+ +4H+ +O2= 4Fe3+ +2H2O 能
(3) v正 小于
【详解】（1）I．S(g) +O2(g)= SO2(g) ΔH1=－a kJ·mol －1
II．2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g) ΔH2=－b kJ·mol －1
III．2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=－c kJ·mol －1
①根据盖斯定律II- I×3得2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=－c kJ·mol －1=(3a-b) kJ·mol －1，若反应III中正反应的活化能为E 正，逆反应的活化能为E逆，焓变=正反应活化能-逆反应活化能，则E逆－E正=(b-3a) kJ/mol。
②脱除H2S回收硫黄，H2S被氧化为S单质，S元素化合价升高2，氧气中氧元素化合价降低2，根据得失电子守恒，理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为2:1，若n(H2S)：n(O2)过小，氧气过量，会导致SO2不能完全转化为S，多余的SO2排放到空气中会污染大气。
（2）①根据图示，过程i中Fe2+被氧气氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为4Fe2+ +4H+ +O2= 4Fe3+ +2H2O。
②根据图示，25 °C时过程ii中的反应为Cu2+(aq)+H2S(aq)=CuS(s)+2H+(aq)，K= ，所以反应能进行完全。
（3）①在975° C和p1的条件下，其他条件不变，n点H2S的转化率小于该条件下的平衡转化率，反应正向进行，v正大于v逆；根据图示，随温度升高，H2S的平衡转化率增大，可知正反应吸热，温度越高平衡常数越大，图中m、n点对应温度下的平衡常数：m点小于n点。
②若温度为975 °C时，p2为2 MPa，H2S的平衡转化率为40%，则平衡体系中H2S的物质的量为1.2mol、氢气的物质的量为0.8mol、S2的物质的量为0.4mol，该反应的平衡常数Kp=MPa。
16．(1)AB
(2)(0.5a+0.5b+c)(合理即给分)
(3) HCl平衡转化率较高(合理即给分) 产品纯度低(或产品提纯困难)(合理即给分)
(4) ZnCl2 直线斜率较大，活化能较大(合理答案可酌情给分)
(5) > 0.08 >
【详解】（1）A．气体的平均摩尔质量等于气体总质量除以气体的总物质的量，因反应物和生成物均为气体，故气体的总质量不变；反应前后气体的系数之和不相同，因此只有达到平衡时气体的总物质的量才保持不变，此时气体的平均摩尔质量才不变，A正确；
B．恒容时充入氯气增加反应物的浓度，平衡正向移动，B正确；
C．催化剂不能改变平衡转化率，C错误；
D．4molCl2完全反应时三氯乙酸的体积分数才为1/7=0.143，故平衡时三氯乙酸的体积分数小于0.143，D错误；
故选AB。
（2）根据盖斯定律可找出ΔH4=0.5ΔH1+0.5ΔH2+ΔH3=0.5a+0.5b+c。
（3）投料比越小代表氧气的量相对氯化氢来说越多，此时会促进反应正向进行，使得氯化氢的转化率增大；但过量的氧气会和产物氯气混合在一起，导致产品提纯困难。
（4）由图及Arrhenius经验公式可以得出直线的斜率代表的就是活化能，ZnCl2的斜率大所以其活化能也大，故催化效能较低。
（5）曲线乙的压强不断减小，故曲线乙代表恒容恒温，则曲线甲代表恒容绝热，开始时压强增大说明此反应是放热反应，故曲线甲所代表的反应过程中体系的温度不断升高直到平衡，故b点的温度高于a点，但两点的压强相同，根据PV=nRT可知在压强和体积都相同的情况下，温度与气体的总物质的量成反比，故n(a)>n(b)。
根据PV=nRT，，x=0.6mol
Qp=； b点已经达到平衡，a点未平衡且a点气体总物质的量大于b点，故b点Kp>a点Qp。
17．(1)k正、k逆都增大，k逆增大的幅度更大。
(2) a 合成氨反应是气体分子数减少的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量分数增大 410℃、5×107pa，450℃、9×107pa
(3)-1807.9
(4)温度高于360℃时催化剂的活性下降，反应速率减慢，NO的去除率下降。
(5) 5.7mol 或
【详解】（1）当反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡时，v正=k正c (N2)c3H2)=v逆=k逆c2(NH3)，该反应的平衡常数K= ，该反应时放热反应，升高温度时，v正和v逆都增大，平衡逆向移动，则v正< v逆，说明升高温度，k正、k逆都增大，k逆增大的幅度更大。
（2）①反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，x(NH3)增大，由图可知，表示t=450°C下的x(NH3)与P关系图像是a；
②由①可知，t=450°Cx(NH3)与压强P关系图像是a，则p=5×107Pa时x(NH3)与温度t关系图像是b，结合图像数据可知，当x(NH3)=0.10时，反应条件可能是410℃、5×107pa，450℃、9×107pa。
（3）已知：①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1、②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1、③N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ·mol-1，由盖斯定律可知，②×3-①×3-③×2可得4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1×3-180.5kJ·mol-1×3+92.2kJ·mol-1×2=-1807.9kJ·mol-1，x=1807.9。
（4）当温度高于360°C，NO的去除率降低的主要原因是：温度高于360℃时催化剂的活性下降，反应速率减慢，NO的去除率下降。
（5）根据已知条件列出“三段式”
反应平衡时，NH3的转化率为95%，N2的物质的量为4mol，则=0.95，5x+4y=4，解得x=0.2，y=0.75，H2O的物质的量为6xmol+6ymol=5.7mol，反应a的平衡常数Kp=或。
18．(1) 吸热 减小 可能小于
(2) 0.3 mol/(L·min) a H2或I2(g)在平衡体系中的体积分数不可能超过25%
【详解】（1）①由题给数据可知，反应物的标准摩尔生成焓之和为(—393.5kJ/mol)+(—74.8kJ/mol)= —468.3kJ/mol，生成物的标准摩尔生成焓之和为(—110.5kJ/mol)×2+0=—221.0kJ/mol，则该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故答案为：吸热；
②由①可知，该反应为吸热反应，若容器绝热，反应开始后，容器内反应温度降低，正、逆反应速率都减小，故答案为：减小；
③该反应为气体体积增大的反应，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，若反应在恒容密闭容器中进行，反应中容器体积不变，混合气体的密度始终不变，若反应在恒压密闭容器中进行，反应中容器体积增大，混合气体的密度减小，则当反应达到平衡时，气体的密度可能小于反应起始时气体的密度，故答案为：可能小于；
（2）①设反应a生成生成氨气xmol、反应b生成氢气ymol，由题意可建立如下三段式：
由题意可知：y=0.5、x—2y=5，解得x=6，则氨气的反应速率为=0.3 mol/(L·min)，故答案为：0.3 mol/(L·min)；
②a．碘化铵为固体，浓度为定值，不能用碘化铵浓度的变化量表示反应速率，但能用碘化铵的质量或物质的量的变化量表示化学反应速率，故错误；
b．氨气浓度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
c．该反应是气体体积变深的反应，反应体系的颜色不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
d．该反应是气体质量增大的反应，反应中气体密度增大，容器内气体密度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
故选a；
③由方程式可知，反应a为气体体积增大的反应，反应b为气体体积不变的反应，设反应a生成氨气的物质的量为1mol，则平衡时，气体总物质的量为2mol、氨气的体积分数为50%，若碘化氢完全分解，所得氢气和碘蒸气的体积分数为25%，由于反应b为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以生成物氢气或碘蒸气的体积分数必定小于25%，由图可知，曲线b表示生成物的体积分数大于25，所以曲线b是错误的，故答案为：H2或I2(g)在平衡体系中的体积分数不可能超过25%。
19．(1) —225 小于
(2) 0.25 P BC
(3) 曲线①代表的是二甲醚的选择性，随温度升高，反应I、II平衡逆向移动，反应III平衡正向移动，使二甲醚的选择性下降 3 MPa为高压能提高反应速率，同时使反应I平衡右移，增大了二甲醚的选择性
【详解】（1）设甲醇的相对能量为x，由反应热与生成物物的相对能量之和与反应相对能量之和的差值相等可得：ΔH1=(—242 kJ·mol-1)+x—(—393 kJ·mol-1) +0=—74 kJ·mol-1，解得x=—225，则反应△H2=(—225 kJ·mol-1)—(—110kJ·mol-1)—0=—115 kJ·mol-1，所以△H2小于ΔH1，故答案为：—225；小于；
（2）由题给数据可知，起始二氧化碳和氢气的分压均为p0×=0.5p0，由方程式可知，20 min时二氧化碳、氢气的分压均为0.5p0—(p0—0.75p0)=0.25p0，由公式可得反应的反应速率v=k·P(CO2)·P(H2)= k×0.25p0×0.25p0=；60min时，反应达到平衡，平衡时，二氧化碳、氢气、甲酸的平衡分压分别为0.5p0—(p0—0.65p0)=0.15p0、0.5p0—(p0—0.65p0)=0.15p0、(p0—0.65p0)=0.35p0，则反应的分压常数为=；
A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则气体密度不变不能判断反应是否达到平衡，故错误；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中气体的平均摩尔质量增大，则气体的平均摩尔质量不变能判断反应是否达到平衡，故正确；
C．反应中CO2与HCOOH的物质的量之比减小，则CO2与HCOOH的物质的量不变能判断反应是否达到平衡，故正确；
D．由方程式和题意可知，CO2与H2的质量之比始终不变，则CO2与H2的质量之比不变不能判断反应是否达到平衡，故错误；
故选BC，故答案为：0.25p0；；；BC；
（3）由图可知，曲线①代表的是二甲醚的选择性，反应I、II均为放热反应，反应III为吸热反应，温度升高，反应I、II平衡均向逆反应方向移动，反应III平衡向正反应方向移动，所以二甲醚的选择性下降；反应I为气体体积减小的反应，反应II、III均为体积不变的反应，增大压强，反应I平衡向正反应方向移动，反应II、III平衡均不移动，所以3 MPa高压条件下，反应速率快，同时使反应I向正反应方向移动，增大了二甲醚的选择性，所以业生产一般选择在3MPa下进行，故答案为：曲线①代表的是二甲醚的选择性，随温度升高，反应I、II平衡逆向移动，反应III平衡正向移动，使二甲醚的选择性下降；3 MPa为高压能提高反应速率，同时使反应I平衡右移，增大了二甲醚的选择性。
20．(1)BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑
(2) 5 bc
(3) △H2+2△H3-△H4 0.58 22% 0.428
【解析】(1)
氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t℃时平衡常数K=1.0×106Pa-2，说明反应为可逆反应，根据氧化还原反应原理可得，氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑；
(2)
①t℃时反应BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑的平衡常数K=1.0×106Pa-2，故平衡时p(Cl2)=1.0 kPa，反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)为气体体积不变的反应，恒容密闭容器中反应前后总压不变， t℃时，碘蒸气的初始压强为10.0kPa，反应达到平衡时，测得容器中总压强为16kPa，故可知起始p(Cl 2)=6.0kPa，故改变的分压p(Cl 2)变=5.0kPa，则平衡时p(I2)=10kPa-5 kPa=5 kPa；
②a. 根据反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)的平衡常数定义可知，该反应的平衡常数表达式为K=，选项a错误；
b.化合反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)为放热反应，故该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和，选项b正确；
c.催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故△H的值保持不变，选项c正确；
答案选bc；
(3)
已知反应2：Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H2
反应3：ICl(g)I(g)+Cl(g) △H3
反应4：Cl2(g)2Cl(g) △H4
根据盖斯定律，由反应2+反应32-反应4得反应1：I2(g)2I(g) △H1=△H2+2△H3-△H4；
②T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1molI2(g)和1molCl2(g)，只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为300kPa；反应达到平衡后，总压强为330kPa，反应2为气体体积不变的反应，总压增大是由于反应1为气体体积增大的反应，根据总压变化可知气体总物质的量增加10%，则根据三段式假设反应分步进行，氯气减少的物质的量为x，则：
ICl的物质的量分数为20%，则，解得x=0.22，c(I2)=0.8-x=0.58mol·L-1，Cl2的转化率为；
③反应2中各物质的浓度分别为1-x=0.78mol/L、0.8-x=0.58mol/L、2x=0.44mol/L，Kp2==0.428。
21．(1)-164.9
(2) 0.75 0.009375 2.25
(3) 1 MPa、CO随温度升高CH4含量减少、CO含量增大，则曲线c、d表示CO平衡体积分数的变化； 温度不变时增大压强，合成甲烷的平衡正向移动，H2O的含量增大，CO2的含量减小，使平衡CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO平衡体积分数降低 0.1
【详解】（1）①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=akJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H2=-285.8kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H3=-890.3kJ·mol-1
④H2O(g)=H2O(1) △H4=-44.0kJ·mol-1。根据盖斯定律△H1= 4△H2-△H3+2△H4，解得a=-164.9 kJ·mol-1；
（2）设达到平衡时,CO2的转化量为x mol,列“三段式”进行计算：
根据同温同体积下气体的压强之比等于其物质的量之比，分析题图可知，，解得x=0.75mol。故①反应达到平衡时,c（H2O）=（2×0.75）mol·L-1 =0.75mol·L-1；②从反应开始到40 min 时, CO2的平均反应速率为mol·L-1 ·min-1③10.5MPa×=2.25 MPa；
（3）因温度不变时增大压强，合成甲烷的平衡正向移动，H2O的含量增大，CO2的含量减小，使平衡CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO平衡体积分数降低
故曲线d表示1 MPa、CO平衡体积分数的变化；当达到平衡点Q时，CO和CH4的平衡体积分数为20%，则CO的平衡体积分数为10%，根据，假设、，则该温度下反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=。
22．(1) -4x BD
(2) 28.6% M B K(B)>K(A)=K(M) 20kPa 20
【详解】（1）该反应的∆H 为生成物的相对能量减去反应物的相对能量，则∆H=(1-5)xkJ·mol-1=-4x kJ·mol-1。下列说法：
A．能量越低越稳定，三种过渡态中，过渡态1能量最低，则过渡态1比另两种过渡态稳定，A正确；
B．N1、N2、N3三种反应历程的活化能分别(6-4)xkJ·mol-1=4x kJ·mol-1、(9-3)xkJ·mol-1=6x kJ·mol-1、(10-4)xkJ·mol-1=6x kJ·mol-1，则N1反应速率最快，B错误；
C．该反应为气体分子总数减小的放热反应，则降低温度和增大压强都有利于提高反应物平衡转化率，C正确；
D．N1、N2、N3三种反应历程的活化能不完全相同，则起始投料在刚性容器中分别采用三种途径反应相同时间，三种途径MTBE的产率不完全相同，D错误；
选BD。
（2）①设初始时甲醇和异丁烯均为1mol，T2时，反应90min后到达点B，则存在：，此时甲醇的体积分数为 。
②先拐先平速率大，则温度，T1＞T2。A、M温度相同但M点反应物浓度大，则M点正反应速率大， B、M反应物浓度相同但M点温度高，则M点正反应速率大，则A、B、M三点中，正反应速率最大的是M；A、M温度相同但A点生成物浓度大，则M点逆反应速率小， B、M生成物浓度相同但M点温度高，则M点逆反应速率大，则A、B、M三点中，逆反应速率最小的是B。
③平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，温度高最平衡常数小，则A、B、M三点的平衡常数K(A)、K(B)、K(M)，从大到小的顺序是K(B)>K(A)=K(M)。
④在T1时，将等物质的量的甲醇和异丁烯充入恒容密闭容器中(初始压强为200kPa)，则甲醇和异丁烯的初始分压均为100 kPa，由图知：，则甲醇的平衡分压为20kPa；已知pθ=100kPa，则反应的标准平衡常数。
23．(1)CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)→ CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g)
(2) 升温或及时分离出CH2=CHCH=CH2 50% 0.01 0.2
(3)CD
(4) CH3CH2CH2CHO+2H++2e-=CH3CH2CH2CH2OH 丁酸
【详解】（1）由已知方程式②-①得目标方程式：CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)→ CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g)，结合盖斯定律知该反应，故此处填：CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)→ CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g) ；
（2）①欲增大CH2=CHCH=CH2产率，可通过促进平衡正向移动实现，可采取措施：升温或及时分离出CH2=CHCH=CH2，故此处填：升温或及时分离出CH2=CHCH=CH2；
②设转化的Br2为x mol，由所给数据列三段式如下：，由题意得：1-x+1-x+x+2x=2.5，解得x=0.5 mol，故溴蒸气的转化率=；HBr的反应速率；
③该反应平衡常数；
（3）A．由图示知，相同时间内，T2对应温度下，反应速率更快，故温度T2＞T1，A错误；
B．由图示知，c点反应未达平衡，1，3-丁二烯浓度仍然在减小，说明此时反应仍然是正向程度大，故正反应速率大于逆反应速率，B错误；
C．由于a点1，3-丁二烯浓度大于b点，故a点正反应速率大于b点正反应速率，b点反应未达平衡，1，3-丁二烯浓度仍然在减小，说明此时反应仍然是正向程度大，故b点正反应速率大于逆反应速率，故a点正反应速率大于b点逆反应速率，C正确；
D．b点，由反应比例：2CH2=CH-CH=CH2~1二聚体，得此时二聚体浓度=，D正确；
故答案选CD；
（4）电解阴极发生还原反应，总反应中，丁醛到1-丁醇为还原过程，故阴极电极反应为：CH3CH2CH2CHO+2H++2e-=CH3CH2CH2CH2OH；阳极发生氧化反应，由总反应知，丁醛到丁酸为氧化过程，故a为丁酸。
24．(1)>
(2)
(3)反应ⅲ和反应ⅳ的正反应均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动
(4) 12 >
(5) 负极
【解析】（1）
物质能量越低越稳定，根据反应ⅱ可知稳定性：＞。
（2）
由反应ⅰ. (g)+2H2(g)⇌ (g)；ⅱ. (g)⇌ (g)；ⅳ. (g)+H2(g)⇌ (g)，根据盖斯定律ⅰ+ⅱ+ⅳ可得反应 (g)，故反应热。
（3）
反应ⅲ和反应ⅳ的正反应均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，环己醇的体积分数减小。
（4）
①设转化的苯酚的浓度为xmol/L，根据方程式(g)＋2H2(g) (g)
参加反应的(g)，H2(g), (g)的物质的量分别为：xmol/L，2xmol/L，xmol/L，反应达到平衡时(g)，H2(g), (g)的物质的量分别为(1−x)mol/L,(2-2x)mol/L,xmol/L,压强之比等于物质的量浓度之比，平衡时体系压强是起始压强的0.5倍，则，解得。则达到平衡时环己烯醇的平均生成速率；
②该反应的平衡常数，如果这时向该密闭容器中再充入1mol苯酚和1mol1−环己烯醇，此时浓度商，平衡向正反应方向进行，则。
（5）
电解池中电解质溶液中的阳离子移向阴极，故电极b作阴极，阴极与直流电源负极相连；电极a作阳极，失电子被氧化，电极反应式为。
25．(1)粉碎
(2)ZnO·GeO2 +2H+=H2GeO3 +Zn2+
(3) 分液漏斗、烧杯 加入盐酸，增大H⁺浓度，使In3++3H2A2(o)InA3·3HA(o)+3H+ (a)平衡逆移
(4) HGaCl₄+5NaOH═NaGaO₂+4NaCl+3H₂O或HGaCl₄+5NaOH═Na[Ga(OH)₄]+4NaCl+H₂O 或[Ga(OH)₄]-
(5)蒸馏(或精馏)
(6)10-34.7或2×10-35
【分析】本题是一道工业流程题，由锌浸出渣制备，金属镓和金属锗，首先用硫酸溶液原材料，溶解后用萃取剂萃取出铟元素，萃余液处理后可以得到金属镓和金属锗，含铟萃取有机相，处理后可以得到海绵铟，以此处理。
【详解】（1）增大接触面积可以加快反应速率，故为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方式为粉碎；
（2）根据信息可知，ZnO·GeO₂与硫酸反应生成H₂GeO₃和硫酸锌，离子方程式为：ZnO·GeO2 +2H+=H2GeO3 +Zn2+；
（3）萃取后得到的有机相和洗涤液水互不相溶，因此洗涤应该在分液漏斗中进行，因此洗涤用到的玻璃仪器为：分液漏斗、烧杯；根据信息可知，萃取后的有机相中存在In3++3H2A2 (o) InA3·3HA(o)+3H+ (a)，根据平衡移动的原理可知，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，故加入盐酸作反萃取剂原理是：加入盐酸，增大H⁺浓度，使In3++3H2A2(o)InA3·3HA(o)+3H+ (a)平衡逆移；
（4）根据信息可知，Ga与Al的性质相似，则HGaCl₄.与过量氢氧化钠反应的化学方程式为HGaCl₄+5NaOH═NaGaO₂+4NaCl+3H₂O或HGaCl₄+5NaOH═Na[Ga(OH)₄]+4NaCl+H₂O；根据流程可知，电解时在阴极产生金属镓，则电解时在阴极反应的离子是或[Ga(OH)₄]-；
（5）根据信息可知，GeCl₄的熔点为-49℃，沸点为84℃沸点较低，故分离出纯净GeCl₄的方法是：蒸馏(或精馏)；
（6）根据 AG=5.8和Kw=1.0×10-14，可知Ga3+完全沉淀时c(OH-)=1×10-9.9mol/L，则Ga(OH)₃的溶度积=(1×10-9.9 mol/L)3×1×10-5mol/L= 1×10-34.7或2×10-35。
26．(1)+5
(2)增大反应物接触面积，提高碱浸速率和原料转化率
(3)As2S3+7O2+12OH-=2AsO+3+6H2O
(4) NaOH 碱浸
(5)硫酸钙或CaSO4
(6)3CuSO4+2H3AsO4+6NH3·H2O=Cu3(AsO4)2+3(NH4)2SO4+6H2O
(7)75％
【分析】硫化砷废渣(主要成分为As2S3，含少量的Sb、Bi)粉碎后碱浸，硫化神渣中 As2S3与 NaOH、空气中的O2反应生成 Na3AsO4、Na2SO4和H2O，Sb、Bi不与 NaOH反应，过滤后在浸出渣中，Na3AsO4和Na2SO4在滤液中，滤液中加CaO“沉砷”，Na3AsO4与CaO、水反应生成Ca3(AsO4)2沉淀，过滤后，NaOH和 Na2SO4在滤液中，Ca3(AsO4)2在滤渣中，往Ca3(AsO4)2中加稀H2SO4生成H3AsO4和 CaSO4沉淀，过滤后H3AsO4和一水合氨、硫酸铜溶液反应生成Cu3(AsO4)2，以此解答。
【详解】（1）由化合价代数和为零可知，Cu3(AsO4)2中As的化合价为+5。
（2）“粉碎”的目的是增大反应物接触面积，提高碱浸速率和原料转化率。
（3）“碱浸”时，在加热条件下As2S3中硫元素被氧化为，As元素被氧化为AsO中，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：As2S3+7O2+12OH-=2AsO+3+6H2O。
（4）由分析可知，“沉砷”后滤液中主要含有NaOH和Na2SO4，“碱浸”步骤中也用到NaOH，NaOH可循环利用到碱浸步骤中。
（5）由分析可知，“滤渣“的成分是硫酸钙或CaSO4。
（6）沉淀转化实质上是CuSO4与 NH3·H2O反应生成的Cu(OH)2和H3AsO4反应生成了更难溶的Cu3(AsO4)2，化学方程式为：3CuSO4+2H3AsO4+6NH3·H2O=Cu3(AsO4)2+3(NH4)2SO4+6H2O。
（7）悬浊液中As2S3的物质的量为=0.3 mol，悬浊液中As元素的物质的量为0.3mol×2=0.6mol，浸出液中Na3AsO4的物质的量为0. 45mol/L×1L=0.45mol，则砷的浸出率为=75％。
河南高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-16化学反应速率与化学平衡（1）
一、单选题
1．（2023·河南·统考模拟预测）钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)和7，8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)作为氧化还原媒介分别被引入电池正、负极的电解液中，与空气和锌在各自的储能罐中反应。装置如图1所示，反应历程如图2所示。
下列说法错误的是
A．Co( II)降低了正极反应的活化能，提高了活化分子百分率
B．11.2 L O2(标准状况)参与反应，理论上转移2 mol电子
C．放电过程中，负极附近电解质溶液的pH降低
D．两极的储能罐中均使用酸性电解质溶液
2．（2023·河南·校联考模拟预测）在铜催化下，以末端炔烃为原料合成有机金属试剂的反应历程如下：
注明：Et代表乙基，OAc代表CH3COO，B2pin2代表联硼酸频那醇酯，R代表烃基。
与四个互不相同原子或基团连接的碳原子叫手性碳原子，含手性碳原子的分子叫手性分子。下列叙述正确的是
A．合成“X”总反应的原子利用率小于100%
B．(L)Cu-Bpin是合成中间产物“X”的催化剂
C．上述转化中断裂和形成了极性键和非极性键
D．若R、Bpin都不含手性碳，则“Y”是手性分子
3．（2022·河南·校联考模拟预测）在T℃时，向一个3L的密闭容器中通入4mol、amol，发生反应：。此时的平衡转化率为60%。下列说法错误的是
A．当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡
B．当时，反应达到平衡
C．反应过程中分离出，正反应速率增大
D．平衡时，若的转化率为60%，则a=5
4．（2022·河南·校联考模拟预测）由实验操作和现象可得出相应正确结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
往溶液中通入少量
有透明凝胶生成
非金属性：N>Si
B
向两支均盛有5mL的溶液的试管中分别加入2滴的溶液和溶液
前者产生气泡较快
催化能力：
C
铂丝蘸取某无色溶液后在火焰上灼烧
火焰呈黄色
该无色溶液中阳离子只含
D
向某无色溶液中滴入盐酸
产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀
该无色溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
5．（2022·河南·校联考模拟预测）由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。
下列说法错误的是
A．在循环中起催化作用
B．该反应可用于制取合成气、
C．过程中包含反应
D．反应过程中金属元素、V的价态均不变
6．（2022·河南·统考二模）以乙烯为原料，生产乙二醇的流程及其反应过程和机理如下：
下列叙述错误的是
A．决定反应I速率快慢的是步骤③
B．反应I、II中的H2O均是反应物
C．反应I属于氧化反应
D．反应II中H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为该分子中氧原子显负电性
7．（2022·河南·校联考模拟预测）常温下，酒石酸(记作H2T)中各含T微粒占所有含T微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如下图所示：
下列说法错误的是
A．lgKa1=-2.98
B．向H2T溶液中滴加NaOH溶液至pH=4.34时：c(Na+)＜3c(HT-)
C．反应H2T+T2-2HT-的平衡常数的对数值lgK=-1.36
D．0.1mol·L-1NaHT溶液中：c(HT-)＞c(T2-)＞c(H2T)
8．（2022·河南开封·统考一模）下列实验装置能达到相应实验目的的是
A．①装置用来测定中和热
B．②装置可以证明碳酸酸性比硼酸酸性强
C．③装置可以证明2Ag+ +2I—=2Ag+I2能否自发进行
D．④装置用来探究温度对过氧化氢分解速率的影响
9．（2022·河南洛阳·校联考模拟预测）在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g)，发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0，下列说法正确的是
A．若混合气体的密度不再随时间而改变，则该反应达到平衡
B．加入合适的催化剂，反应达到平衡后，O2的体积分数增大
C．该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D．若起始时充入少量的稀有气体，则该反应的反应速率保持不变
10．（2021·河南·校联考模拟预测）甲醇羰基化制乙酸的催化剂为可溶性铱配合物(主催化剂)和碘化物(助催化剂)，利用铱配合物[Ir(CO)2I2]-催化甲醇羰基化的反应历程如图所示(其中Me—CH3，Ac—COCH3)。下列说法正确的是
A．Ir的成键数目在反应历程中没有发生变化
B．HI是反应过程中的催化剂
C．CO分压对反应速率没有影响
D．存在反应[Ir(CO)2I3(CH3)]7+CO=Ir(CO)3I2(CH3)+I
11．（2021·河南·校联考模拟预测）丙烯(C3H6)是一种基础化工用品，其被广泛用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、异丙醇、丙苯及丙烯酸等产品。一种利用催化剂将丙烷转化为丙烯的反应机理如图所示，下列说法错误的是
A．化合物Ⅰ是反应的催化剂
B．总反应为2C3H8+O2=2C3H6+2H2O
C．化合物Ⅶ→化合物Ⅰ的反应属于氧化还原反应
D．该催化循环过程中B原子和N原子的成键数目均发生改变
二、原理综合题
12．（2023·河南·统考模拟预测）CO2资源化利用是科学工作者重点研究的课题。
(1)一定条件下，作为温室气体的CO2可合成燃料甲醇，主要发生反应的热化学方程式如下：
i ．CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) ΔH1= +41.2 kJ·mol-1
ii．CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH2= -90.0 kJ·mol-1
iii．CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH3= -144.9 kJ·mol-1
二氧化碳与氢气反应合成甲醇的热化学方程式iv．CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)的ΔH4 = kJ·mol-1。
(2)向两个恒压(压强分别为0.1 MPa，1.0 MPa)密闭容器中分别通入1 mol CO2和4 molH2的混合气体，只发生反应i和反应iii。平衡时CH4和CO占所有含碳化合物的物质的量分数( η)随温度的变化曲线如图所示。
①表示压强为1.0 MPa时η( CH4)和η( CO)的曲线分别是 (填“ 甲”“乙”“丙”或“丁”，下同)和 。
②c点时，容器内CO2的物质的量为 mol。
③600 °C，1.0 MPa时，H2O(g)的物质的量为 mol ，反应i的压强平衡常数Kp= (Kp为用分压表示的平衡常数．分压=总压 ×物质的量分数，结果保留2位有效数字)。
(3)科学工作者采用电催化方法用CO2重整CH4制取合成气(CO、H2的混合气体) ，其装置如图所示。
该装置工作时，阴极的电极反应式为 ；
若产生4.48 L合成气(标准状况下)，理论上电路中转移 mol 电子。
13．（2023·河南·校联考模拟预测）近日，中国科学技术大学的江海龙教授调控催化剂中钴的价态，高选择性进行光催化还原CO2制备HCOOH。
回答下列问题：
(1)根据图示可知，Co(II) →Co( III)中氧化剂是 ( 填化学式)。含Co(II)的催化剂对HCOOH的选择性 (填“ 高于”“低于”或“等于”)含Co( III)的催化剂。
(2)COF -367 – CoII和COF - 367 – CoIII催化CO2还原生成HCOOH的能垒图分别为a和b．注明： *代表吸附在催化剂表面，TS代表过渡态，能量单位为eV。
①CO2* +2H* =HCOOH * ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
②在生成上述过渡态(TS)中，能垒最大为 eV。 COF - 367 – CoII和COF - 367 – CoIII中催化效能较高的是 (填“前者”或“后者”)。
(3)某催化剂作用下，CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)的速率方程为 v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。某温度下，在容积均为2 L的恒容密闭容器甲、乙中投入下列物质，测得数据如表所示。
容器
起始投料/ mol
CO2的平衡转化率
CO2
H2
HCOOH
甲
1.0
1.0
0
50%
乙
2.0
2.0
0
α
= ，α 50%(填“>”“<”或“=”)。
(4)在某催化剂作用下，向2 L恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和2 mol H2发生如下反应：
主反应：CO2(g) +H2(g) HCOOH(g) ΔH >0
副反应：CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH <0
测得CO2的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度关系如图所示。
①已知：选择性等于HCOOH的物质的量与CO2转化的物质的量之比。其他条件不变，升高温度， CO2的平衡转化率增大的原因是 。
②已知F点压强为27.2 kPa，主反应在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp= kPa-1(结果保留两位有效数字)。
14．（2023·河南·校联考模拟预测）CS2为无色液体，是一种常见的溶剂，在化工生产中有重要作用，如制造人造丝、杀虫剂、促进剂等。
(1)天然气法合成CS2相关反应如下：
反应I．CH4(g)+2S2(g)=CS2(g)+2H2S(g) ΔH1
反应Ⅱ．S8(g)=4S2(g) ΔH2=+411.15kJ·mol-1
反应Ⅲ．2CH4(g)+S8(g)=2CS2(g)+4H2S(g) ΔH3=+201.73kJ·mol-1。
则ΔH1= ；反应I的活化能Ea(正) Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定条件下，向一体积为1L的密闭容器中充入S8(g)、CH4发生反应I、Ⅱ，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应，而不采用低于600℃的原因是 。
②某温度下若S8完全分解成S2，在密闭容器中，以n(S2)：n(CH4)=2：1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为 。
(3)利用工业废气H2S生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)。向某密闭容器充入1molCH4、2molH2S，维持体系压强为p0kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。
①图中表示CH4的曲线是 (填“a”“b”“c”或“d”)。
②780℃时，该反应的Kp= (列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
③维持m点温度不变，向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1mol，此时速率关系为v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
15．（2023·河南·校联考模拟预测）硫化氢是一种有害气体，它的转化利用和环境保护是很重要的研究方向，请回答下列问题：
(1)已知：I．S(g) +O2(g)= SO2(g) ΔH1=－a kJ·mol －1
II．2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g) ΔH2=－b kJ·mol －1
III．2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=－c kJ·mol －1
①若反应III中正反应的活化能为E 正，逆反应的活化能为E逆，则E逆－E正= (用含a和b的代数式表示)。
②若一种脱除H2S回收硫黄工艺的两个阶段为反应II、III，理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为 ，若n(H2S)：n(O2)过小，会导致 。
(2)若某种废气中含有H2S，将废气与空气混合通入 FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中，其转化过程如图所示。转化过程中参与循环的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+。
①过程i中发生反应的离子方程式为 。
②一般认为K> 105时反应进行得较完全。已知：25 °C时Ksp(CuS) =1.25 ×10－36 ，H2S的Ka1=1 ×10－7 ，Ka2=1 ×10－15 ，则25 °C时过程ii中的反应 (填“能”或“不能”)进行完全。
(3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在某密闭容器中充入2 mol H2S气体，发生反应：2H2S(g)2H2(g) +S2(g) ，H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①在975° C和p1的条件下，其他条件不变，n点的v正与v逆中较大的是 ，图中m、n点对应温度下的平衡常数：m点 ( 填“大于”“等于”或“小于”)n点。
②若温度为975 °C时，p2为2 MPa，该反应的平衡常数Kp= MPa( 用分数表示，Kp是用平衡分压代替平衡浓度得到的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
16．（2023·河南·校联考模拟预测）氯及其化合物在生产、生活中广泛应用。
(1)三氯乙醛常用于制造农药。化学反应原理是4Cl2(g)+C2H5OH(g)CCl3CHO(g)+5HCl(g)。一定温度下，在某恒容密闭容器中充入4molCl2和2molC2H5OH(g)，发生上述反应。下列叙述正确的是_____
A．混合气体平均摩尔质量不变时达到平衡状态
B．平衡后再充入少量Cl2反应正向进行
C．加入高效催化剂，能提高氯气的平衡产率
D．平衡时三氯乙醛体积分数可能等于15%
(2)SCl4是一种化工产品。已知有关反应如下：
①2S(1)+Cl2(g)=S2Cl2(1) ΔH1=akJ·mol-1
②S2C12(1)+Cl2(g)=2SCl2(1) ΔH2=bkJ·mol-1
③SC12(1)+Cl2(g)=SCl4(1) ΔH3=ckJ·mol-1
④S(1)+2Cl2(g)=SCl4(l) ΔH4= kJ·mol-1(用含a、b和c的式子表示)。
(3)工业上，曾用催化氧化氯化氢法(俗称地康法)制备氯气：
4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH
从化学反应原理角度分析，一定条件下，投料比是提高HCl平衡转化率和反应速率以及提纯氯气的关键条件。若投料比太小，有利的是 ；不利的是 。
(4)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数，活化能不随温度变化)。为了探究催化剂对地康法制氯气的影响，某小组选择ZnCl2、CuCl2为催化剂，探究其对氯化氢催化氧化反应的影响，实验结果如图1所示。
从图1中信息获知催化效能较低的催化剂是 (填化学式)，其理由是 。
(5)在体积相同的甲、乙两个密闭容器中充入4molHCl(g)和1molO2(g)，分别在恒容恒温、恒容绝热条件下发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH，测得气体压强变化与时间关系如图2所示。
①气体总物质的量：n(a)_ n(b)(填“>”“<”或“=”，下同)。
②a点Qp== (kPa)-1(结果保留2位小数)。b点Kp a点Qp。
17．（2023·河南郑州·统考三模）氨既是重要的化工产品，又是染料、医药等工业的重要原料。研究氨的合成及反应规律具有重要意义。回答下列问题：。
I．工业合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ·mol-1
(1)v正=k正cm(N2)cn(H2)，v逆=k逆cP(NH3)，k正、k逆为速率常数。其他条件不变，升高温度时，k正、k逆的变化趋势和变化幅度是 。
(2)在不同条件下合成氨反应达到平衡，平衡时氨气的物质的量分数为x(NH3)，t=450°C时x(NH3)与P、P=5×107Pa时x(NH3)与温度t的关系如图所示。
①表示t=450°C下的x(NH3)与P关系图像是 (填“a”或“b")，判断依据为 。
②当x(NH3)=0.10时，反应条件可能是 。
Ⅱ氨可用于烟气脱硝，主要反应如下：
反应a4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=xkJ·mol-1
反应b4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
(3)已知：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
则x= 。
(4)对于反应b，其他条件相同时，以一定流速分别向含催化剂A的反应管中通入一定比例O2、NH3、NO和N2的模拟烟气，测得NO的去除率与温度的关系如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡去除率随温度的变化)。当温度高于360°C，NO的去除率降低的主要原因是 。
(5)在t°C、2MPa下，向恒温恒压的密闭容器中通入4molNH3、5molNO、1molO2，发生反应a和反应b．反应平衡时，NH3的转化率为95%，N2的物质的量为4mol。此时，H2O的物质的量为 ，反应a的平衡常数Kp= (以分压表示，分压=总压×物质的量分数；列出计算式即可)。
18．（2022·河南·校联考模拟预测）完成下列问题
(1)将两等份和充入真空密闭容器中，在有催化剂的条件下发生反应：。
①科学上规定：在298.15K时，由最稳定的单质生成1mol化合物时的熔变，叫做该物质的标准摩尔生成焓()；最稳定的单质的标准摩尔生成焓规定为零。
注：在用于计算时，类似于物质自身所具有的能量。
已知：物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位：)所示。
物质
CO(g)
—393.5
—74.8
—110.5
0
则该反应的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
②若容器绝热，反应开始后，正反应速率 (填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。
③当反应达到平衡时，气体的密度 (填“一定大于”“一定小于”“可能大于”或“可能小于”)反应起始时气体的密度。
(2)将固体置于一个2L的真空密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
a．
b．
经过10min达到平衡，此时，、，压强为120kPa。
①平衡时用表示的化学反应速率为 。
②下列叙述错误的是 (填标号)。
a．不能用的变化量表示化学反应速率
b．当不变时，反应达到平衡
c．反应体系的颜色不变时，反应达到平衡
d．当容器内气体密度不变时，反应达到平衡
③甲同学绘制出四条曲线，分别对应平衡后四种气体在平衡体系中的体积分数随温度变化的情况。
乙同学认为曲线b是错误的，原因是 。
19．（2022·河南开封·统考一模）合理利用燃料废气中的CO2，是实现“碳中和”的途径之一、以CO2为原料可以合成多种化工产品。
(1)通过反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=—74 kJ·mol-1制取甲醇，已知：298K时，部分物质的相对能量如表所示：
物质
CO2(g)
H2(g)
H2O(g)
CO(g)
相对能量/(kJ· mol-1)
—393
0
—242
—110
则CH3OH(g)的相对能量为 kJ·mol-1，由此可推算出反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的 △H2 △H1，(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)在催化剂作用下CO2和H2合成甲酸，CO2(g) + H2(g) HCOOH(g) △H=—30.9kJ·mol-1，生产中通过测定刚性容器内压强变化了解反应进程。323 K时，CO2(g)、H2(g)按物质的量1：1投料，容器内压强随时间变化如表所示：
时间/ min
0
20
40
60
80
100
压强/MPa
P0
0.75 P0
0.67 P0
0.65 P0
0.65 P0
0.65 P0
反应进行至20 min时CO2的分压P(CO2)为 MPa(用含P0的式子表示，下同)，用气体分压表示的平衡常数Kp= MPa-1.研究表明，该反应的速率可表示为v=k·P(CO2)·P(H2)(k为常数)，则反应在20min时v值为 ；除压强外，通过测定 (填字母)也能判断反应是否达到平衡。
A．气体密度 B．气体的平均摩尔质量
C．CO2与HCOOH的物质的量之比 D．CO2与H2的质量之比
(3)以CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)涉及到以下反应：
I. CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H1<0
II. 2 CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) △H2<0
III. CO2(g)+ H2(g) CO(g) + H2O(g) △H3>0
在压强和投料比一定的条件下，发生反应I、II、III实验测得平衡时CO2转化率和CH3OCH3的选择性[CH3OCH3的选择性=]随温度变化如图所示。
图中曲线①随温度升高而下降的原因是 ，工业生产一般选择在3MPa下进行的原因是 。
20．（2022·河南洛阳·校联考模拟预测）一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成的碘化剂。回答下列问题：
(1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t℃时平衡常数K=1.0×106Pa-2。氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为 。
(2)在某一特制的恒容密闭容器中加入过量BaPtCl6，抽真空后，用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。t℃时，碘蒸气的初始压强为10.0kPa。t℃时，反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H，反应达到平衡时，测得容器中总压强为16kPa。
①p(I2)= kPa。
②下列关于反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H的说法正确的是 (填标号)。
a.该反应的平衡常数表达式为
b.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
c.加入合适的催化剂，△H的值保持不变
(3)—定温度下，恒容密闭容器中，发生如下反应：
反应1：I2(g)2I(g) △H1 Kp1=200
反应2：Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H2 Kp2
反应3：ICl(g)I(g)+Cl(g) △H3 Kp3
反应4：Cl2(g)2Cl(g) △H4 Kp4
①△H1= (用含△H2、△H3、△H4的代数式表示)。
②T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1molI2(g)和1molCl2(g)，只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为300kPa；反应达到平衡后，总压强为330kPa，ICl的物质的量分数为20%。Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。则反应在：T℃达到平衡时，c(I2)= mol·L-1，Cl2的转化率为 。
③Kp2= (保留3位有效数字)。
21．（2021·河南焦作·统考一模）一定条件下，CO2与H2反应可合成甲烷，反应的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=akJ·mol-1。回答下列问题：
(1)已知H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-890.3kJ·mol-1，H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ·mol-1。上述反应中a= 。
(2)T° C时，向2L恒容密闭容器内充入1 mol CO2和4 molH2发生上述反应，并用压力计监测到容器内压强随时间的变化如下图所示：
①反应后平衡体系中，c(H2O) = mol·L-1
②从反应开始到40 min时，CO2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1
③平衡体系中CH4的分压p(CH4) = MPa。
(3)在密闭容器中按通入H2和CO2，分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应，在发生上述反应的同时还发生反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+42.3kJ·mol-1。通过研究分析，平衡时CO和CH4在CO2、CO、CH4三种物质组成的体系中的体积分数与温度的关系如图所示。
①曲线d所表示的压强及物质是 ，判断理由是 。
②当达到平衡点Q时，该温度下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K为= 。
22．（2021·河南·校联考模拟预测）甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂，可由甲醇和异丁烯(以IB表示)在催化剂作用下合成：CH3OH(g)+IB(g)MTBE(g) ∆H。回答下列问题：
(1)反应过程中反应物首先被催化剂吸附，再经历过渡态，最终得到产物，相对能量与反应历程的关系如图1所示(其中N1表示甲醇和异丁烯同时被吸附，N2表示甲醇先被吸附，N，表示异丁烯先被吸附)，该反应的∆H= kJ·mol-1，下列说法错误的是 。
A．过渡态1比另两种过渡态稳定
B．三种反应历程中，N3反应速率最快
C．降低温度和增大压强都有利于提高反应物平衡转化率
D．起始投料在刚性容器中分别采用三种途径反应相同时间，三种途径MTBE的产率一定相同
(2)向刚性密闭容器中充入等物质的量的甲醇和异丁烯，在催化剂作用下，分别在T1和T2两个温度反应，异丁烯的转化率随时间的变化关系如图2所示。
①T2时，反应90min后到达点B，此时甲醇的体积分数为 (保留3位有效数字)
②A、B、M三点中，正反应速率最大的是 ，逆反应速率最小的是 。
③比较A、B、M三点的平衡常数K(A)、K(B)、K(M)，从大到小的顺序是 。
④已知对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，标准平衡常数Kθ=，其中PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压，分压=总压×该组分物质的量分数，pθ=100kPa。在T1时，将等物质的量的甲醇和异丁烯充入恒容密闭容器中(初始压强为200kPa)，甲醇的平衡分压为 ，反应的标准平衡常数Kθ= 。
23．（2021·河南新乡·统考一模）烯烃是重要的化工原料。回答下列问题：
(1)在浓硫酸的作用下，2—丁醇发生消去反应：
①(l)CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)+H2O(g) ΔH1
②(l)CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g)+H2O(g) ΔH2
则1—丁烯转化为2—丁烯的热化学方程式为 。
(2)某温度下，向一体积为10L的恒容密闭容器中充入1mol溴蒸气和1mol1—丁烯，发生反应：CH3CH2CH=CH2(g)＋Br2(g)CH2=CHCH=CH2(g)＋2HBr(g) △H＞0，10min后，反应达到平衡，此时容器中物质的总物质的量为2.5mol。
①达到平衡后，欲增大CH2=CHCH=CH2的产率，可采取的措施为 。
②平衡时，溴蒸气的转化率为 ，0～10min内，v(HBr)= mol·L·min-1。
③该温度下，反应的平衡常数K= 。
(3)1，3—丁二烯在苯溶液中能发生聚合反应生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中1，3—丁二烯的浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是___________(填标号)。
A．T1＞T2
B．c点的正反应速率小于c点的逆反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时二聚体的浓度为0.45mol·L-1
(4)工业上用电解丁醛的方法制备1—丁醇和丁酸的总反应为2CH3CH2CH2CHO＋H2OCH3CH2CH2COOH＋CH3CH2CH2CH2OH，电解装置示意图如图，阴极的电极反应式为 ，生成的a为 (填名称)。
24．（2021·河南·校联考模拟预测）环己酮()作为一种重要的基础化工原料，在各个领域有着广泛用途，作为精细化工的一部分。苯酚()催化加氢制备环已酮既可实现苯酚的综合利用，又可避免使用氧化剂对环境造成污染，一直受到研究人员的关注。涉及反应如下：
ⅰ. (g)+2H2(g)⇌ (g)；
ⅱ. (g)⇌ (g)；
ⅲ. (g)+H2(g)⇌ (g)；
ⅳ. (g)+H2(g)⇌ (g)。
请回答下列问题：
(1)稳定性： (填“>”“<”或“=”)
(2)反应 (g)+3H2(g)⇌ (g)的反应热 (用含、、的代数式表示)。
(3)通过上述反应完成苯酚()催化加氢制备环己酮。平衡时，随温度升高，的体积分数变化如图甲所示：
随着温度升高，环己醇的体积分数减小的原因为 。
(4)采用适宜的温度，在容积为1L的恒容密闭容器中，加入1mol苯酚和2mol只发生反应ⅰ，10min后反应达到平衡状态，测得体系压强是起始压强的0.5倍。
①达到平衡时1−环己烯醇的平均生成速率v= 。
②该温度下，该反应的平衡常数 ，如果这时向该密闭容器中再充入1mol苯酚和1mol1−环己烯醇，此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
(5)环己酮也可以用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图乙所示：
b应接直流电源的 (填“负极”或“正极”)，a电极的电极反应式为 。
三、工业流程题
25．（2023·河南·统考模拟预测）一种锌浸出渣主要成分有ZnO·GeO2、In2O3、Ga2O3、Ga(OH)3、Cu等物质、从该浸出渣获得金属镓、金属锗、金属铟的流程如下：
已知：①用D₂EHPA(以H₂A₂表示)萃取酸浸液中的铟：In3++3H2A2 (o) InA3·3HA(o)+3H+ (a) (a表示水相，o表示有机相)。
②GeCl₄的熔点为-49℃，沸点为84℃。
③ZnO·GeO₂与硫酸反应生成H₂GeO₃，已知H₂GeO₃的 Ka=8×10-10
④Ga与Al的性质相似，高纯度的镓难溶于酸或碱。
请回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方式为 。
(2)酸浸时ZnO·GeO₂与硫酸反应的离子方程式为 。
(3)萃取后的洗涤操作用到的玻璃仪器有 (填仪器名称)，加入盐酸作反萃取剂，其原理是 。
(4)HGaCl₄.与过量氢氧化钠反应的化学方程式为 ；电解时在阴极反应的离子是 。
(5)丹宁锗在氧化焙烧、氯化后分离出纯净GeCl₄的方法是 。
(6)常温下，0.1mol/L的GaCl₃溶液中(Ga3+完全沉淀(Ga³+浓度小于1×10-5mol/L的AG=5.8则该温度下Ga(OH)₃的溶度积为 。[已知：AG可表示溶液的酸度，其定义为AG=]
26．（2023·河南郑州·统考三模）砷酸铜是一种蓝色粉末，难溶于水和酒精，广泛应用于木材防腐剂。某化工厂以硫化砷废渣(主要成分为As2S3，含少量的Sb、Bi)为原料制备砷酸铜的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)Cu3(AsO4)2中As的化合价为 。
(2)“粉碎”的目的是 。
(3)“碱浸”时，在加热条件下As2S3中硫元素被氧化为，反应的离子方程式为 。
(4)“沉砷”后滤液中主要含有 ，该物质可循环利用到 步骤中。
(5)“滤渣“的成分是 。
(6)“转化”时发生的化学方程式为 。
(7)该化工厂实验员称取100g硫化砷废渣(As2S3质量分数为73.8%)，粉碎后通空气并加入NaOH溶液，得到1L的悬浊液，测得碱浸后的滤液中Na3AsO4的浓度为0.45mol·L-1，该实验员检测砷的浸出率为 。
参考答案：
1．D
【分析】总反应是Zn与O2的反应，钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)和7，8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)作为氧化还原媒介可以看做是催化剂，降低了活化能，负极一边是Zn、ZnO和7，8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)，正极一边是O2、OH-和钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)，放电时阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
【详解】A．Co( II)可以看做催化剂，降低了正极反应的活化能，提高了活化分子百分率，故A正确；
B．1molO2参与反应得到4mol电子，11.2 L O2(标准状况)参与反应，理论上转移2 mol电子，故B正确；
C．负极反应是Zn-2e-+H2O=ZnO+2H+，生成H+使pH值降低，故C正确；
D．正极有O2参与，生成OH-离子，溶液应该是碱性，故D错误；
答案选D。
2．B
【详解】A．由反应历程可知，合成“X”总反应中产物只有“X”，原子利用率等于100%，故A错误；
B．由反应历程可知，(L)Cu-Bpin参与第一步反应，先消耗后续又生成，说明(L)Cu-Bpin是合成中间产物“X”的催化剂，故B正确；
C．由反应历程可知，上述转化中断裂了C-H极性键，生成了C-R极性键，断裂了碳碳三键非极性键，但没有非极性键的生成，故C错误；
D．与四个互不相同原子或基团连接的碳原子叫手性碳原子，由Y的结构简式可知，Y中没有手性碳原子，不是手性分子，故D错误；
故选B。
3．C
【详解】A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应为气体体积增大的反应，反应中混合气体的平均摩尔质量减小，则混合气体的平均摩尔质量不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A正确；
B．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确；
C．反应过程中分离出水蒸气，生成物的浓度减小，正、逆反应速率均减小，故C错误；
D．平衡时反应物氨气和氧气的转化率相等说明起始通入的氨气和氧气的物质的量比等于化学计量数比，由起始氨气为4mol，则通入的氧气一定为5mol，则a=5，故D正确；
故选C。
4．A
【详解】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应生成的硝酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀能说明硝酸的酸性强于硅酸，从而证明氮元素的非金属性强于硅元素，则二氧化氮通入硅酸钠溶液中有透明凝胶生成能证明氮元素的非金属性强于硅元素，故A正确；
B．硫酸铁溶液和氯化铜溶液中的阴离子和阳离子均不相同，由探究实验的变量唯一化原则可知，向体积相等浓度相等的过氧化氢溶液中分别滴入2滴0.05mol/L硫酸铁溶液和0.1mol/L氯化铜溶液，前者产生气泡较快不能说明铁离子的催化能力强于铜离子，故B错误；
C．黄色光会掩盖紫色光，则铂丝蘸取某无色溶液后在火焰上灼烧，火焰呈黄色说明溶液中一定含有钠离子，但不能确定是否含有钾离子，故C错误；
D．含有亚硫酸根离子和硫离子的混合溶液中滴入盐酸也会产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀，则向某无色溶液中滴入盐酸，产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀不能确定溶液中是否含有硫代硫酸根离子，故D错误；
故选A。
5．D
【详解】A．由催化循环Ⅰ、Ⅱ及催化剂性质知，A项正确；
B．图中循环Ⅰ、Ⅱ反应都为H2O重整CH4 ()，得到合成气：和，B项正确；
C．由图示可知，循环Ⅰ中，在UV的作用下，，C项正确；
D．、、中钒的化合价一定不同，D项错误；
故选D。
6．B
【详解】A．决定反应速率的是慢反应，由图知步骤③是最大能垒，所需活化能最大，反应速率最慢，故决定反应I速率快慢的是步骤③，A正确；
B．由反应I的初始反应和最终反应过程可知，反应物为H2O2、乙烯，生成物为环氧乙烷、H2O，是作为催化剂，可得反应I中H2O是生成物，B错误；
C．乙烯中C的化合价是-2价，环氧乙烷中C的化合价为-1价，化合价升高，发生氧化反应，C正确；
D．环氧乙烷中O的电负性最大，显负电性，故H+进攻环氧乙烷中的O原子，D正确；
故答案为B。
7．C
【分析】随着pH的增大，溶液中H2T逐渐转化为HT-，因此开始时H2T逐渐减小，HT-逐渐增大，随着pH的进一步增大，HT-逐渐减小，T2-逐渐增大，因此曲线①为H2T，曲线②为HT-，曲线③为T2-；H2T为二元弱酸，电离方程式为H2TH++ HT-，HT-H++T2-，电离平衡常数Ka1=，Ka2=，X点时c(H2T)=c(HT-)，Ka1==c(H+)=10-2.98，Z点时c(HT-)=c(T2-)，Ka2==c(H+)=10-4.34。
【详解】A．根据分析，Ka1=10-2.98，lgKa1=-2.98，A正确；
B．pH=4.34时，对应图中的Z点，Z点的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HT-)+2c(T2-)，该点处c(HT-)=c(T2-)，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HT-)，pH=4.34说明溶液为酸性，即c(H+)＞c(OH-)，故c(Na+)＜3c(HT-)，B正确；
C．反应H2T+T2-2HT-的平衡常数K====101.36，lgK=1.36，C错误；
D．HT-的电离平衡常数Ka2=10-4.34，水解平衡常数Kh2===10-11.02，Ka2＞Kh2，即HT-的电离大于水解，因此在0.1mol·L-1NaHT溶液中c(HT-)＞c(T2-)＞c(H2T)，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．由实验装置图可知，①装置中缺少环形玻璃搅拌棒，不能用来测定中和热，故A错误；
B．将碳酸钠加入到硼酸溶液中，若没有气体生成，说明碳酸酸性比硼酸酸性强，则②装置可以证明碳酸酸性比硼酸酸性强，故B正确；
C．由图可知，碘化银电极为电解池的阳极，与直流电源正极相连的碘化银在阳极失去电子发生氧化反应生成碘和银离子，银为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银，电解的总反应为碘化银电解分解生成银和碘，则③装置不能用于证明2Ag+ +2I—=2Ag+I2 能否自发进行，故C错误；
D．由实验装置图可知，④装置中催化剂和反应温度均不同，由变量唯一化原则可知，④装置不能用来探究温度对过氧化氢分解速率的影响，故D错误；
故选B。
9．D
【详解】A．混合气的体积和质量在反应过程中不发生变化，所以密度始终不变，A项错误；
B．催化剂不能改变反应限度，B项错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，C项错误；
D．恒容密闭容器中充入稀有气体，反应物和生成物浓度不变，则反应速率不变，D项正确；
故选D。
10．D
【详解】A．Ir的成键数目如图所示有4、5、6个，故A错误；
B．HI是反应过程中的中间产物，故B错误；
C．根据图示，总反应为CH3OH+CO→CH3COOH，CO分压增大，反应速率加快，故C错误；
D．根据图示，存在反应[Ir(CO)2I3(CH3)]7+CO=Ir(CO)3I2(CH3)+I，故D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．由反应机理图可知化合物Ⅰ参与第一步反应，最终又生成，是反应的催化剂，A项正确；
B．由历程图可知该催化历程的反应物有C3H8和氧气，最终产物为水和丙烯总反应为2C3H8+O2=2C3H6+2H2O，B项正确；
C．化合物Ⅶ→化合物Ⅰ中氧元素由0价变为-2价，该步反应属于氧化还原反应，C项正确；
D．该催化循环过程中B原子和N原子的成键数目始终为3，均未发生改变，D项错误；
故选D。
12．(1)-48.8
(2) 甲 丁 0.2 1.7 2.4
(3) CO2 +2e-= CO+O2- 0.1
【详解】（1）根据盖斯定律i+ii=iv，△H4=△H1+△H2=-48.2KJ/mol；
（2）向两个恒压(压强分别为0.1 MPa，1.0 MPa)密闭容器中分别通入1 mol CO2和4 molH2的混合气体，只发生反应i ．CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g) ΔH1= +41.2 kJ·mol-1 和反应 iii．CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH3= -144.9 kJ·mol-1，升高温度反应i正向移动，反应ii逆向移动CH4的物质的量分数减少，CO的物质的量分数增加，因此随温度升高曲线上升丙丁的是代表CO，曲线甲乙下降的代表CH4，同一个温度下，增大压强反应iii正向移动，甲烷的物质的量分数增加，因此甲曲线代表1MPa下甲烷的曲线，乙代表0.1MPa下甲烷的曲线，增大压强i不移动，但是iii正向移动造成CO2减少，促使反应i逆向移动CO也减少，丁曲线代表1MPa下CO的曲线，丙代表0.1MPa下的CO曲线；
CO2投入1mol，c点时甲烷和CO各占40%，CO2占20%，因此CO2的物质的量0.2mol；
根据反应i．CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)，和反应iii．CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) 起始投入1 mol CO2和4 molH2，600°C时甲烷占含碳化合物的80%是0.8mol，CO占10%是0.1mol，CO2占10%是0.1mol，根据上述两个反应得知600°C平衡时各自物质的量是n(CO2)=0.1mol，n(CH4)=0.8mol，n(CO)=0.1mol，n(H2)=0.7mol，n(H2O)=1.7mol，600°C和1.0MPa时各自的分压强是p(CO2)=，p(H2)=，p(CO)=，p(H2O)=，代入KP=；
（3）N极是二氧化碳还原为CO发生还原反应是阴极，M极是阳极，发生氧化反应，电解质是熔融固态氧化物，传导O2-离子，阴极的电极反应式为：CO2 +2e-= CO+O2-，阳极电极反应式为CH4+O2--2e-=CO+2H2，当电路中有2mol电子时，阴极生成1molCO，阳极生成2molH2和1molCO，共生成4mol气体，产生4.48L标况下的气体是0.2mol，需要电子为0.1mol。
13．(1) O2 低于
(2) < 1.32 后者
(3) 4.0 >
(4) 主反应是吸热反应，副反应是放热反应，升高温度，主反应平衡右移程度大于副反应平衡左移程度 9.6×10-3
【详解】（1）根据图示可知，Co(II) →Co(III)中氧化剂是O2，含Co(II)的催化剂还原CO2生成含量相近的HCOOH、CO、CH4，而含Co(III)的催化剂还原CO2生成的主要产物是HCOOH，副产物是CO、CH4，说明含Co(II)的催化剂对HCOOH的选择性低于含Co( III)的催化剂。
（2）①由图可知，反应CO2* +2H* =HCOOH*是吸热反应，ΔH<0；
②在生成上述过渡态(TS)中，能垒最大的反应为COOH*+H*=TS2，为1.32eV。根据图示可知，COF - 367 – CoIII降低活化能的效果更好，COF - 367 – CoII和COF - 367 – CoIII中催化效能较高的是后者。
（3）根据甲中数据列出“三段式”：
CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)的速率方程为 v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，平衡时v正=k正c(CO2)·c(H2)=v逆=k逆c(HCOOH)，平衡常数K= ，乙容器相遇于甲溶液增大压强，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，则α>50%。
（4）①已知：选择性等于HCOOH的物质的量与CO2转化的物质的量之比。其他条件不变，升高温度， CO2的平衡转化率增大的原因是：主反应是吸热反应，副反应是放热反应，升高温度，主反应平衡右移程度大于副反应平衡左移程度；
②F点对应的温度下，CO2的平衡转化率为20%，HCOOH的选择性为60%，列出“三段式”
=20%，=0.6，解得x=0.12，y=0.08，主反应在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp=9.6×10-3 kPa-1。
14．(1) −104.71 kJ∙mol−1 <
(2) 600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600°C时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢 30%
(3) d ＜
【详解】（1）反应I．CH4(g)+2S2(g)=CS2(g)+2H2S(g) ΔH1
反应Ⅱ．S8(g)=4S2(g) ΔH2=+411.15kJ·mol-1
反应Ⅲ．2CH4(g)+S8(g)=2CS2(g)+4H2S(g) ΔH3=+201.73kJ·mol-1。
根据题干信息，ΔH1=(ΔH3-ΔH2)/2= -104.71kJ/mol；反应I为放热反应，故Ea(正)
（2）由图可知，600℃时，S2体积分数明显偏小，且反应速率较慢，故通常采用600~650℃的条件下进行此反应，而不采用低于600℃的；在密闭容器中，n(S2)：n(CH4)=2：1开始反应，设CH4的起始物质的量为a，转化的物质的量为x，即
CS2体积分数为10%，即，解得x=0.3a，则CH4转化率为。
答案为：600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600°C时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢；30%。
（3）①由a、b、c、d变化趋势及相同时间内四者的变化量，可知，a、b曲线为生成物，分别为H2、CS2 ，c、d曲线分别为H2S 、CH4，故图中表示CH4的曲线是d；
②，780°C时，a、d相交，此时H2、CH4的物质的量分数相等，即1-x=4x,解的x=0.2mol，则平衡时，CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为0.8mol、1.6mol、0.2mol、0.8mol，P分压(CH4)=P总n%=P0，以此类推，P分压(H2S)= P分压(CS2)= P分压(H2)= ，故KP=；
③
m点时，b、d相交，此时CS2、CH4的物质的量分数相等，即1-x=x,解的x=0.5mol，则平衡时，CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为0.5mol、1mol、0.5mol、2mol，P分压(CH4)= ，P分压(H2S)=， P分压(CS2)= ， P分压(H2)= ，故KP=；维持m点温度不变，向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1mol，则CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为1.5mol、2mol、1.5mol、3mol，则总物质的量为8mol，P分压(CH4)= P分压(H2S)= P分压(CS2)= P分压(H2)= ，QP=>KP，反应向逆反应方向进行，故此时速率关系为v(正)
15．(1) (b－3a) kJ/mol 2：1 SO2不能完全转化为S，多余的SO2排放到空气中会污染大气
(2) 4Fe2+ +4H+ +O2= 4Fe3+ +2H2O 能
(3) v正 小于
【详解】（1）I．S(g) +O2(g)= SO2(g) ΔH1=－a kJ·mol －1
II．2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g) ΔH2=－b kJ·mol －1
III．2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=－c kJ·mol －1
①根据盖斯定律II- I×3得2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=－c kJ·mol －1=(3a-b) kJ·mol －1，若反应III中正反应的活化能为E 正，逆反应的活化能为E逆，焓变=正反应活化能-逆反应活化能，则E逆－E正=(b-3a) kJ/mol。
②脱除H2S回收硫黄，H2S被氧化为S单质，S元素化合价升高2，氧气中氧元素化合价降低2，根据得失电子守恒，理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为2:1，若n(H2S)：n(O2)过小，氧气过量，会导致SO2不能完全转化为S，多余的SO2排放到空气中会污染大气。
（2）①根据图示，过程i中Fe2+被氧气氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为4Fe2+ +4H+ +O2= 4Fe3+ +2H2O。
②根据图示，25 °C时过程ii中的反应为Cu2+(aq)+H2S(aq)=CuS(s)+2H+(aq)，K= ，所以反应能进行完全。
（3）①在975° C和p1的条件下，其他条件不变，n点H2S的转化率小于该条件下的平衡转化率，反应正向进行，v正大于v逆；根据图示，随温度升高，H2S的平衡转化率增大，可知正反应吸热，温度越高平衡常数越大，图中m、n点对应温度下的平衡常数：m点小于n点。
②若温度为975 °C时，p2为2 MPa，H2S的平衡转化率为40%，则平衡体系中H2S的物质的量为1.2mol、氢气的物质的量为0.8mol、S2的物质的量为0.4mol，该反应的平衡常数Kp=MPa。
16．(1)AB
(2)(0.5a+0.5b+c)(合理即给分)
(3) HCl平衡转化率较高(合理即给分) 产品纯度低(或产品提纯困难)(合理即给分)
(4) ZnCl2 直线斜率较大，活化能较大(合理答案可酌情给分)
(5) > 0.08 >
【详解】（1）A．气体的平均摩尔质量等于气体总质量除以气体的总物质的量，因反应物和生成物均为气体，故气体的总质量不变；反应前后气体的系数之和不相同，因此只有达到平衡时气体的总物质的量才保持不变，此时气体的平均摩尔质量才不变，A正确；
B．恒容时充入氯气增加反应物的浓度，平衡正向移动，B正确；
C．催化剂不能改变平衡转化率，C错误；
D．4molCl2完全反应时三氯乙酸的体积分数才为1/7=0.143，故平衡时三氯乙酸的体积分数小于0.143，D错误；
故选AB。
（2）根据盖斯定律可找出ΔH4=0.5ΔH1+0.5ΔH2+ΔH3=0.5a+0.5b+c。
（3）投料比越小代表氧气的量相对氯化氢来说越多，此时会促进反应正向进行，使得氯化氢的转化率增大；但过量的氧气会和产物氯气混合在一起，导致产品提纯困难。
（4）由图及Arrhenius经验公式可以得出直线的斜率代表的就是活化能，ZnCl2的斜率大所以其活化能也大，故催化效能较低。
（5）曲线乙的压强不断减小，故曲线乙代表恒容恒温，则曲线甲代表恒容绝热，开始时压强增大说明此反应是放热反应，故曲线甲所代表的反应过程中体系的温度不断升高直到平衡，故b点的温度高于a点，但两点的压强相同，根据PV=nRT可知在压强和体积都相同的情况下，温度与气体的总物质的量成反比，故n(a)>n(b)。
根据PV=nRT，，x=0.6mol
Qp=； b点已经达到平衡，a点未平衡且a点气体总物质的量大于b点，故b点Kp>a点Qp。
17．(1)k正、k逆都增大，k逆增大的幅度更大。
(2) a 合成氨反应是气体分子数减少的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量分数增大 410℃、5×107pa，450℃、9×107pa
(3)-1807.9
(4)温度高于360℃时催化剂的活性下降，反应速率减慢，NO的去除率下降。
(5) 5.7mol 或
【详解】（1）当反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡时，v正=k正c (N2)c3H2)=v逆=k逆c2(NH3)，该反应的平衡常数K= ，该反应时放热反应，升高温度时，v正和v逆都增大，平衡逆向移动，则v正< v逆，说明升高温度，k正、k逆都增大，k逆增大的幅度更大。
（2）①反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，x(NH3)增大，由图可知，表示t=450°C下的x(NH3)与P关系图像是a；
②由①可知，t=450°Cx(NH3)与压强P关系图像是a，则p=5×107Pa时x(NH3)与温度t关系图像是b，结合图像数据可知，当x(NH3)=0.10时，反应条件可能是410℃、5×107pa，450℃、9×107pa。
（3）已知：①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1、②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1、③N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ·mol-1，由盖斯定律可知，②×3-①×3-③×2可得4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1×3-180.5kJ·mol-1×3+92.2kJ·mol-1×2=-1807.9kJ·mol-1，x=1807.9。
（4）当温度高于360°C，NO的去除率降低的主要原因是：温度高于360℃时催化剂的活性下降，反应速率减慢，NO的去除率下降。
（5）根据已知条件列出“三段式”
反应平衡时，NH3的转化率为95%，N2的物质的量为4mol，则=0.95，5x+4y=4，解得x=0.2，y=0.75，H2O的物质的量为6xmol+6ymol=5.7mol，反应a的平衡常数Kp=或。
18．(1) 吸热 减小 可能小于
(2) 0.3 mol/(L·min) a H2或I2(g)在平衡体系中的体积分数不可能超过25%
【详解】（1）①由题给数据可知，反应物的标准摩尔生成焓之和为(—393.5kJ/mol)+(—74.8kJ/mol)= —468.3kJ/mol，生成物的标准摩尔生成焓之和为(—110.5kJ/mol)×2+0=—221.0kJ/mol，则该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故答案为：吸热；
②由①可知，该反应为吸热反应，若容器绝热，反应开始后，容器内反应温度降低，正、逆反应速率都减小，故答案为：减小；
③该反应为气体体积增大的反应，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，若反应在恒容密闭容器中进行，反应中容器体积不变，混合气体的密度始终不变，若反应在恒压密闭容器中进行，反应中容器体积增大，混合气体的密度减小，则当反应达到平衡时，气体的密度可能小于反应起始时气体的密度，故答案为：可能小于；
（2）①设反应a生成生成氨气xmol、反应b生成氢气ymol，由题意可建立如下三段式：
由题意可知：y=0.5、x—2y=5，解得x=6，则氨气的反应速率为=0.3 mol/(L·min)，故答案为：0.3 mol/(L·min)；
②a．碘化铵为固体，浓度为定值，不能用碘化铵浓度的变化量表示反应速率，但能用碘化铵的质量或物质的量的变化量表示化学反应速率，故错误；
b．氨气浓度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
c．该反应是气体体积变深的反应，反应体系的颜色不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
d．该反应是气体质量增大的反应，反应中气体密度增大，容器内气体密度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
故选a；
③由方程式可知，反应a为气体体积增大的反应，反应b为气体体积不变的反应，设反应a生成氨气的物质的量为1mol，则平衡时，气体总物质的量为2mol、氨气的体积分数为50%，若碘化氢完全分解，所得氢气和碘蒸气的体积分数为25%，由于反应b为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以生成物氢气或碘蒸气的体积分数必定小于25%，由图可知，曲线b表示生成物的体积分数大于25，所以曲线b是错误的，故答案为：H2或I2(g)在平衡体系中的体积分数不可能超过25%。
19．(1) —225 小于
(2) 0.25 P BC
(3) 曲线①代表的是二甲醚的选择性，随温度升高，反应I、II平衡逆向移动，反应III平衡正向移动，使二甲醚的选择性下降 3 MPa为高压能提高反应速率，同时使反应I平衡右移，增大了二甲醚的选择性
【详解】（1）设甲醇的相对能量为x，由反应热与生成物物的相对能量之和与反应相对能量之和的差值相等可得：ΔH1=(—242 kJ·mol-1)+x—(—393 kJ·mol-1) +0=—74 kJ·mol-1，解得x=—225，则反应△H2=(—225 kJ·mol-1)—(—110kJ·mol-1)—0=—115 kJ·mol-1，所以△H2小于ΔH1，故答案为：—225；小于；
（2）由题给数据可知，起始二氧化碳和氢气的分压均为p0×=0.5p0，由方程式可知，20 min时二氧化碳、氢气的分压均为0.5p0—(p0—0.75p0)=0.25p0，由公式可得反应的反应速率v=k·P(CO2)·P(H2)= k×0.25p0×0.25p0=；60min时，反应达到平衡，平衡时，二氧化碳、氢气、甲酸的平衡分压分别为0.5p0—(p0—0.65p0)=0.15p0、0.5p0—(p0—0.65p0)=0.15p0、(p0—0.65p0)=0.35p0，则反应的分压常数为=；
A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则气体密度不变不能判断反应是否达到平衡，故错误；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中气体的平均摩尔质量增大，则气体的平均摩尔质量不变能判断反应是否达到平衡，故正确；
C．反应中CO2与HCOOH的物质的量之比减小，则CO2与HCOOH的物质的量不变能判断反应是否达到平衡，故正确；
D．由方程式和题意可知，CO2与H2的质量之比始终不变，则CO2与H2的质量之比不变不能判断反应是否达到平衡，故错误；
故选BC，故答案为：0.25p0；；；BC；
（3）由图可知，曲线①代表的是二甲醚的选择性，反应I、II均为放热反应，反应III为吸热反应，温度升高，反应I、II平衡均向逆反应方向移动，反应III平衡向正反应方向移动，所以二甲醚的选择性下降；反应I为气体体积减小的反应，反应II、III均为体积不变的反应，增大压强，反应I平衡向正反应方向移动，反应II、III平衡均不移动，所以3 MPa高压条件下，反应速率快，同时使反应I向正反应方向移动，增大了二甲醚的选择性，所以业生产一般选择在3MPa下进行，故答案为：曲线①代表的是二甲醚的选择性，随温度升高，反应I、II平衡逆向移动，反应III平衡正向移动，使二甲醚的选择性下降；3 MPa为高压能提高反应速率，同时使反应I平衡右移，增大了二甲醚的选择性。
20．(1)BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑
(2) 5 bc
(3) △H2+2△H3-△H4 0.58 22% 0.428
【解析】(1)
氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g)，t℃时平衡常数K=1.0×106Pa-2，说明反应为可逆反应，根据氧化还原反应原理可得，氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑；
(2)
①t℃时反应BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑的平衡常数K=1.0×106Pa-2，故平衡时p(Cl2)=1.0 kPa，反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)为气体体积不变的反应，恒容密闭容器中反应前后总压不变， t℃时，碘蒸气的初始压强为10.0kPa，反应达到平衡时，测得容器中总压强为16kPa，故可知起始p(Cl 2)=6.0kPa，故改变的分压p(Cl 2)变=5.0kPa，则平衡时p(I2)=10kPa-5 kPa=5 kPa；
②a. 根据反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)的平衡常数定义可知，该反应的平衡常数表达式为K=，选项a错误；
b.化合反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)为放热反应，故该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和，选项b正确；
c.催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故△H的值保持不变，选项c正确；
答案选bc；
(3)
已知反应2：Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) △H2
反应3：ICl(g)I(g)+Cl(g) △H3
反应4：Cl2(g)2Cl(g) △H4
根据盖斯定律，由反应2+反应32-反应4得反应1：I2(g)2I(g) △H1=△H2+2△H3-△H4；
②T℃时，向1L恒容密闭容器中充入1molI2(g)和1molCl2(g)，只发生反应1和反应2，实验测得起始时总压强为300kPa；反应达到平衡后，总压强为330kPa，反应2为气体体积不变的反应，总压增大是由于反应1为气体体积增大的反应，根据总压变化可知气体总物质的量增加10%，则根据三段式假设反应分步进行，氯气减少的物质的量为x，则：
ICl的物质的量分数为20%，则，解得x=0.22，c(I2)=0.8-x=0.58mol·L-1，Cl2的转化率为；
③反应2中各物质的浓度分别为1-x=0.78mol/L、0.8-x=0.58mol/L、2x=0.44mol/L，Kp2==0.428。
21．(1)-164.9
(2) 0.75 0.009375 2.25
(3) 1 MPa、CO随温度升高CH4含量减少、CO含量增大，则曲线c、d表示CO平衡体积分数的变化； 温度不变时增大压强，合成甲烷的平衡正向移动，H2O的含量增大，CO2的含量减小，使平衡CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO平衡体积分数降低 0.1
【详解】（1）①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=akJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H2=-285.8kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H3=-890.3kJ·mol-1
④H2O(g)=H2O(1) △H4=-44.0kJ·mol-1。根据盖斯定律△H1= 4△H2-△H3+2△H4，解得a=-164.9 kJ·mol-1；
（2）设达到平衡时,CO2的转化量为x mol,列“三段式”进行计算：
根据同温同体积下气体的压强之比等于其物质的量之比，分析题图可知，，解得x=0.75mol。故①反应达到平衡时,c（H2O）=（2×0.75）mol·L-1 =0.75mol·L-1；②从反应开始到40 min 时, CO2的平均反应速率为mol·L-1 ·min-1③10.5MPa×=2.25 MPa；
（3）因温度不变时增大压强，合成甲烷的平衡正向移动，H2O的含量增大，CO2的含量减小，使平衡CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO平衡体积分数降低
故曲线d表示1 MPa、CO平衡体积分数的变化；当达到平衡点Q时，CO和CH4的平衡体积分数为20%，则CO的平衡体积分数为10%，根据，假设、，则该温度下反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=。
22．(1) -4x BD
(2) 28.6% M B K(B)>K(A)=K(M) 20kPa 20
【详解】（1）该反应的∆H 为生成物的相对能量减去反应物的相对能量，则∆H=(1-5)xkJ·mol-1=-4x kJ·mol-1。下列说法：
A．能量越低越稳定，三种过渡态中，过渡态1能量最低，则过渡态1比另两种过渡态稳定，A正确；
B．N1、N2、N3三种反应历程的活化能分别(6-4)xkJ·mol-1=4x kJ·mol-1、(9-3)xkJ·mol-1=6x kJ·mol-1、(10-4)xkJ·mol-1=6x kJ·mol-1，则N1反应速率最快，B错误；
C．该反应为气体分子总数减小的放热反应，则降低温度和增大压强都有利于提高反应物平衡转化率，C正确；
D．N1、N2、N3三种反应历程的活化能不完全相同，则起始投料在刚性容器中分别采用三种途径反应相同时间，三种途径MTBE的产率不完全相同，D错误；
选BD。
（2）①设初始时甲醇和异丁烯均为1mol，T2时，反应90min后到达点B，则存在：，此时甲醇的体积分数为 。
②先拐先平速率大，则温度，T1＞T2。A、M温度相同但M点反应物浓度大，则M点正反应速率大， B、M反应物浓度相同但M点温度高，则M点正反应速率大，则A、B、M三点中，正反应速率最大的是M；A、M温度相同但A点生成物浓度大，则M点逆反应速率小， B、M生成物浓度相同但M点温度高，则M点逆反应速率大，则A、B、M三点中，逆反应速率最小的是B。
③平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，温度高最平衡常数小，则A、B、M三点的平衡常数K(A)、K(B)、K(M)，从大到小的顺序是K(B)>K(A)=K(M)。
④在T1时，将等物质的量的甲醇和异丁烯充入恒容密闭容器中(初始压强为200kPa)，则甲醇和异丁烯的初始分压均为100 kPa，由图知：，则甲醇的平衡分压为20kPa；已知pθ=100kPa，则反应的标准平衡常数。
23．(1)CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)→ CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g)
(2) 升温或及时分离出CH2=CHCH=CH2 50% 0.01 0.2
(3)CD
(4) CH3CH2CH2CHO+2H++2e-=CH3CH2CH2CH2OH 丁酸
【详解】（1）由已知方程式②-①得目标方程式：CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)→ CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g)，结合盖斯定律知该反应，故此处填：CH3CH2CH=CH2(1-丁烯，g)→ CH3CH=CHCH3(2-丁烯，g) ；
（2）①欲增大CH2=CHCH=CH2产率，可通过促进平衡正向移动实现，可采取措施：升温或及时分离出CH2=CHCH=CH2，故此处填：升温或及时分离出CH2=CHCH=CH2；
②设转化的Br2为x mol，由所给数据列三段式如下：，由题意得：1-x+1-x+x+2x=2.5，解得x=0.5 mol，故溴蒸气的转化率=；HBr的反应速率；
③该反应平衡常数；
（3）A．由图示知，相同时间内，T2对应温度下，反应速率更快，故温度T2＞T1，A错误；
B．由图示知，c点反应未达平衡，1，3-丁二烯浓度仍然在减小，说明此时反应仍然是正向程度大，故正反应速率大于逆反应速率，B错误；
C．由于a点1，3-丁二烯浓度大于b点，故a点正反应速率大于b点正反应速率，b点反应未达平衡，1，3-丁二烯浓度仍然在减小，说明此时反应仍然是正向程度大，故b点正反应速率大于逆反应速率，故a点正反应速率大于b点逆反应速率，C正确；
D．b点，由反应比例：2CH2=CH-CH=CH2~1二聚体，得此时二聚体浓度=，D正确；
故答案选CD；
（4）电解阴极发生还原反应，总反应中，丁醛到1-丁醇为还原过程，故阴极电极反应为：CH3CH2CH2CHO+2H++2e-=CH3CH2CH2CH2OH；阳极发生氧化反应，由总反应知，丁醛到丁酸为氧化过程，故a为丁酸。
24．(1)>
(2)
(3)反应ⅲ和反应ⅳ的正反应均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动
(4) 12 >
(5) 负极
【解析】（1）
物质能量越低越稳定，根据反应ⅱ可知稳定性：＞。
（2）
由反应ⅰ. (g)+2H2(g)⇌ (g)；ⅱ. (g)⇌ (g)；ⅳ. (g)+H2(g)⇌ (g)，根据盖斯定律ⅰ+ⅱ+ⅳ可得反应 (g)，故反应热。
（3）
反应ⅲ和反应ⅳ的正反应均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，环己醇的体积分数减小。
（4）
①设转化的苯酚的浓度为xmol/L，根据方程式(g)＋2H2(g) (g)
参加反应的(g)，H2(g), (g)的物质的量分别为：xmol/L，2xmol/L，xmol/L，反应达到平衡时(g)，H2(g), (g)的物质的量分别为(1−x)mol/L,(2-2x)mol/L,xmol/L,压强之比等于物质的量浓度之比，平衡时体系压强是起始压强的0.5倍，则，解得。则达到平衡时环己烯醇的平均生成速率；
②该反应的平衡常数，如果这时向该密闭容器中再充入1mol苯酚和1mol1−环己烯醇，此时浓度商，平衡向正反应方向进行，则。
（5）
电解池中电解质溶液中的阳离子移向阴极，故电极b作阴极，阴极与直流电源负极相连；电极a作阳极，失电子被氧化，电极反应式为。
25．(1)粉碎
(2)ZnO·GeO2 +2H+=H2GeO3 +Zn2+
(3) 分液漏斗、烧杯 加入盐酸，增大H⁺浓度，使In3++3H2A2(o)InA3·3HA(o)+3H+ (a)平衡逆移
(4) HGaCl₄+5NaOH═NaGaO₂+4NaCl+3H₂O或HGaCl₄+5NaOH═Na[Ga(OH)₄]+4NaCl+H₂O 或[Ga(OH)₄]-
(5)蒸馏(或精馏)
(6)10-34.7或2×10-35
【分析】本题是一道工业流程题，由锌浸出渣制备，金属镓和金属锗，首先用硫酸溶液原材料，溶解后用萃取剂萃取出铟元素，萃余液处理后可以得到金属镓和金属锗，含铟萃取有机相，处理后可以得到海绵铟，以此处理。
【详解】（1）增大接触面积可以加快反应速率，故为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方式为粉碎；
（2）根据信息可知，ZnO·GeO₂与硫酸反应生成H₂GeO₃和硫酸锌，离子方程式为：ZnO·GeO2 +2H+=H2GeO3 +Zn2+；
（3）萃取后得到的有机相和洗涤液水互不相溶，因此洗涤应该在分液漏斗中进行，因此洗涤用到的玻璃仪器为：分液漏斗、烧杯；根据信息可知，萃取后的有机相中存在In3++3H2A2 (o) InA3·3HA(o)+3H+ (a)，根据平衡移动的原理可知，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，故加入盐酸作反萃取剂原理是：加入盐酸，增大H⁺浓度，使In3++3H2A2(o)InA3·3HA(o)+3H+ (a)平衡逆移；
（4）根据信息可知，Ga与Al的性质相似，则HGaCl₄.与过量氢氧化钠反应的化学方程式为HGaCl₄+5NaOH═NaGaO₂+4NaCl+3H₂O或HGaCl₄+5NaOH═Na[Ga(OH)₄]+4NaCl+H₂O；根据流程可知，电解时在阴极产生金属镓，则电解时在阴极反应的离子是或[Ga(OH)₄]-；
（5）根据信息可知，GeCl₄的熔点为-49℃，沸点为84℃沸点较低，故分离出纯净GeCl₄的方法是：蒸馏(或精馏)；
（6）根据 AG=5.8和Kw=1.0×10-14，可知Ga3+完全沉淀时c(OH-)=1×10-9.9mol/L，则Ga(OH)₃的溶度积=(1×10-9.9 mol/L)3×1×10-5mol/L= 1×10-34.7或2×10-35。
26．(1)+5
(2)增大反应物接触面积，提高碱浸速率和原料转化率
(3)As2S3+7O2+12OH-=2AsO+3+6H2O
(4) NaOH 碱浸
(5)硫酸钙或CaSO4
(6)3CuSO4+2H3AsO4+6NH3·H2O=Cu3(AsO4)2+3(NH4)2SO4+6H2O
(7)75％
【分析】硫化砷废渣(主要成分为As2S3，含少量的Sb、Bi)粉碎后碱浸，硫化神渣中 As2S3与 NaOH、空气中的O2反应生成 Na3AsO4、Na2SO4和H2O，Sb、Bi不与 NaOH反应，过滤后在浸出渣中，Na3AsO4和Na2SO4在滤液中，滤液中加CaO“沉砷”，Na3AsO4与CaO、水反应生成Ca3(AsO4)2沉淀，过滤后，NaOH和 Na2SO4在滤液中，Ca3(AsO4)2在滤渣中，往Ca3(AsO4)2中加稀H2SO4生成H3AsO4和 CaSO4沉淀，过滤后H3AsO4和一水合氨、硫酸铜溶液反应生成Cu3(AsO4)2，以此解答。
【详解】（1）由化合价代数和为零可知，Cu3(AsO4)2中As的化合价为+5。
（2）“粉碎”的目的是增大反应物接触面积，提高碱浸速率和原料转化率。
（3）“碱浸”时，在加热条件下As2S3中硫元素被氧化为，As元素被氧化为AsO中，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：As2S3+7O2+12OH-=2AsO+3+6H2O。
（4）由分析可知，“沉砷”后滤液中主要含有NaOH和Na2SO4，“碱浸”步骤中也用到NaOH，NaOH可循环利用到碱浸步骤中。
（5）由分析可知，“滤渣“的成分是硫酸钙或CaSO4。
（6）沉淀转化实质上是CuSO4与 NH3·H2O反应生成的Cu(OH)2和H3AsO4反应生成了更难溶的Cu3(AsO4)2，化学方程式为：3CuSO4+2H3AsO4+6NH3·H2O=Cu3(AsO4)2+3(NH4)2SO4+6H2O。
（7）悬浊液中As2S3的物质的量为=0.3 mol，悬浊液中As元素的物质的量为0.3mol×2=0.6mol，浸出液中Na3AsO4的物质的量为0. 45mol/L×1L=0.45mol，则砷的浸出率为=75％。
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