第六单元 化学反应速率和化学平衡测试题-2022年高考化学一轮复习名师精讲练

这是一份第六单元 化学反应速率和化学平衡测试题-2022年高考化学一轮复习名师精讲练，共18页。试卷主要包含了在密闭容器中，对于可逆反应等内容，欢迎下载使用。
第六单元 化学反应速率和化学平衡
1．用活性炭还原氮氧化物可防止空气污染。向1L密闭容器加入一定量的活性炭和NO，某温度下发生反应：
已知：①C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2 (g) ΔH
②C(s)+O2(g)CO2 (g) ΔH1= -393.5 kJ/mol
③N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2= +180.5 kJ/mol
下列说法错误的是
A．ΔH= -574.0 kJ/mol
B．当容器内气体密度不变时，反应①达到平衡状态
C．反应③正反应的活化能大于180.5 kJ/mol
D．反应①达到平衡后，增大压强平衡向正反应方向移动
2．三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料，在催化剂作用下可发生反应：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，在50 ℃和70 ℃ K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

下列叙述不正确的是
A．该反应为吸热反应
B．反应速率大小：va ＞vb
C．70 ℃时，平衡常数K =0.112/0.782
D．增大压强，可以提高SiHCl3的平衡转化率，缩短达平衡的时间
3．在容积固定的4L密闭容器里，进行可逆反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)， 并达到平衡，在此过程中，以Y的浓度改变 表示的反应速率v(正)、v(逆)与时间t的关系如图。则图中阴影部分面积表示（ ）

A．X的浓度减少
B．Y的物质的量减少
C．Z的浓度增加
D．X的物质的量减少
4．按如图进行实验，探究H2O2的分解反应。

下列说法不正确的是( )
A．NaBr中的Br-加快了H2O2分解速率
B．双氧水既发生了氧化反应，又发生了还原反应
C．反应②的离子方程式是Br2+H2O2=2Br-+2H++O2↑
D．1molH2O2发生分解反应时，转移电子的物质的量是2mol
5．在密闭容器中，对于可逆反应：A(?)+3B(?)2C(g),平衡时C的体积分数与温度和压强的关系如图所示，下列判断正确的是

A．若正反应方向△HT2 B．压强增大时，混合气体的平均相对分子质量减小
C．A一定为气体 D．B一定为气体
6．为了研究一定量碳酸钙与足量稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。

下列说法不正确的是
A．由图像可知，该反应是放热反应
B．0—t1时间段，CO2的化学反应速率v＝ (mL·min-1)
C．根据(V3—V2)＜(V2—V1)，推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小
D．由图像可知，0—t1的反应速率比t1—t2的反应速率快
7．2019年9月，我国科研人员研制出Ti·H·Fe双温区催化剂，其中Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100℃。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是（ ）

A．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
B．在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率
C．该历程中能量变化最大的是2.46eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程
D．使用Ti—H—Fe双温区催化合成氨，不会改变合成氨反应的反应热
8．工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。

下列推论不合理的是
A．活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用
B．铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极
C．增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中Cu2+的去除速率
D．利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
9．CH4—CO2催化重整可以得到合成气（CO和H2），有利于减小温室效应，其主要反应为CH4(g)+CO2(g)⇌ 2CO(g)+2H2(g) ΔH＝+247 kJ·mol−1，同时存在以下反应：积碳反应：CH4(g) ⇌C(s) +2H2(g) ΔH＝+75 kJ·mol−1；消碳反应：CO2(g) +C(s) ⇌2CO(g) ΔH＝+172 kJ·mol−1，积碳会影响催化剂的活性，一定时间内积碳量和反应温度的关系如下图。

下列说法正确的是
A．高压利于提高CH4的平衡转化率并减少积碳
B．增大CO2与CH4的物质的量之比有助于减少积碳
C．温度高于600℃，积碳反应的化学反应速率减慢，消碳反应的化学反应速率加快，积碳量减少
D．升高温度，积碳反应的化学平衡常数K减小，消碳反应的K增大
10．I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。i．SO2+4I－+4H+S↓+2I2+2H2O ii．I2+2H2O+SO2 SO42- +4H++2I－
探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
试剂组成
0.4 mol·L－1 KI
a mol·L－1 KI
0.2 mol·L－1 H2SO4
0.2 mol·L－1 H2SO4
0.2 mol·L－1 KI
0.0002 mol I2
实验现象
溶液变黄，一段时间后出现浑浊
溶液变黄，出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快

下列说法不正确的是（　　）
A．水溶液中SO2歧化反应方程式为3SO2+2H2O 2H2SO4 +S↓
B．II是I的对比实验，则a=0.4
C．比较I、II、III，可得出的结论是：I−是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率
D．实验表明，SO2的歧化反应速率IV＞I，原因是反应i比ii快；IV中由反应ii产生的H+使反应i加快
11．2020年2月，科学家报道了利用磁性纳米Fe3O4颗粒除去水体草甘膦污染物的方法，其原理如下图所示：（Fe3O4颗粒在水中表面会带-OH，在水体pH≈4时除污效果最好）。下列说法不正确的是


A．草甘膦既可以和盐酸反应，又可以和氢氧化钠溶液反应
B．Fe3O4纳米颗粒除去草甘膦的过程有化学键的形成和断裂
C．Fe3O4纳米颗粒粒径越小、水体pH越大除污效果越好
D．处理完成后，Fe3O4纳米颗粒可利用磁铁回收，经加热活化重复使用
12．某化工厂生产硝酸的流程如图l所示；其他条件相同时，装置③中催化剂铂网的成分、温度与氧化率的关系如图2所示。下列说法不正确的是


A．该流程中，装置①③④中发生了氧化还原反应
B．装置②中利用氨易液化的性质实现反应物和生成物的分离
C．装置③中最佳反应条件是铂网成分为纯铂、温度为900℃
D．装置④中通入过量空气可以提高硝酸的产率
13．将浓度均为0.01 mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
（资料）该“碘钟实验”的总反应：H2O2+2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O
反应分两步进行：
反应A：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
反应B：……
(1)反应B的离子方程式是______。对于总反应，I-的作用相当于_____。
(2)为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
A．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色
B．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是_____。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量(mL)
试剂序号
H2O2溶液
H2SO4溶液
Na2S2O3溶液
KI溶液(含淀粉)
H2O
实验Ⅱ
5
4
8
3
0
实验Ⅲ
5
2
x
y
z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是_____、_____、_____。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是_____。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ。（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量(mL)
试剂序号
H2O2溶液
H2SO4溶液
Na2S2O3溶液
KI溶液(含淀粉)
H2O
实验Ⅳ
4
4
9
3
0
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因：______。
14．氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：
Ⅰ．（1）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应
大气固氮
N2（g）+O2（g）2NO（g）
工业固氮
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
温度/℃
27
2000
25
400
450
K
3.8×10-31
0.1
5×108
0.507
0.152
①分析数据可知：大气固氮反应属于_____（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知；人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_____。
（2）NaNO2是一种食品添加剂（有毒性，市场上常误与食盐混淆）。可用酸性KMnO4溶液检验，完成其反应的离子方程式。MnO＋NO＋_____=Mn2+＋NO＋H2O。
（3）工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，反应的化学方程式为： 2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l） △H＜0。T1℃时，在2 L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）= x，如图是CO2平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。

其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是____；图中的B点处NH3的平衡转化率为____。
 II.（4）红磷P（s）和Cl2 （g）发生反应生成PCl3（g）和 PCl5（g），反应过程如下。
2P（s） + 3Cl2（g）=2PCl3（g） △H1=-612 kJ· mol-1
2P（s） + 5Cl2（g）=2PCl5（g） △H2=-798 kJ· mol-1
气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为________。
（5）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH4）（n+2）PnOx，x=___（用n表示）。
（6）一定温度下，向浓度均为0.20 mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成__沉淀（填化学式）；当测得溶液中钙离子沉淀完全（浓度小于10－5 mol·L－1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c = ______mol·L-1。（已知：Ksp[Mg3（PO4）2] =6.0×10-29，Ksp[Ca3（PO4）2]=6.0×10－26。）
15．关于水煤气变换反应CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)(简称WGS)，目前普遍接受的表面氧化还原机理的可能基元反应步骤如下：
①H2O+* H2O* ②H2O*+*OH*+H* ③OH*+*O*+H* ④2H*+*H2+2*
⑤CO+*CO* ⑥CO*+O*CO2*+* ⑦CO2*CO2+*
其中*表示催化剂表面活性位，X*表示金属表面吸附物种。
表1 WGS反应中可能基元反应步骤的活化能数值(单位：kJ·mol-1)

注：表中X(111)表示不同金属的同一晶面，110与111表示不同晶面。
(1)分析表中数据，该机理中WGS反应的速率控制步骤是___________(填序号)。
(2)由表中数据可计算Cu(111)催化WGS反应的焓变△H=____kJ·mol-1。

(3)WGS反应的速率表达式：V正=k正·c(CO)·c(H2O)，v逆=k逆·c(CO2)·c(H2)(k正、k逆为化学反应速率常数，只与温度有关)。图1是反应速率常数的自然对数与温度倒数的关系图像。由图1可判断550K～600K温度范围内，四种催化剂中活性最好的是_______________。
(4)已知T1时WGS反应的KP=18。温度分别为T2、T3(已知T1>T2>T3)时WGS反应中CO和CO2分压随时间变化关系如图2所示，催化剂为Au(111)，实验初始时体系中的p(H2O)和p(CO)相等，p(CO2)和p(H2)相等。则T2时，表示p(CO)、p(CO2)的曲线分别是_________、_________；T2、T3时WGS反应的KP分别为______、_______。
16．某空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如图所示。

Sabatier系统中发生反应为：
反应I：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)△H1
反应II：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)△H2＝＋41.2kJ/mol
(1)常温常压下，已知：
①H2和CH4的燃烧热(△H)分别为－285.5kJ·mol－1和－890.0kJ·mol－1；
②H2O(l)＝H2O(g)△H3＝＋44.0kJ·mol－1。则△H1＝__________kJ·mol－1。
(2)按＝4的混合气体充入Sabatier系统，当气体总压强为0.1MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图所示；不同压强时，CO2的平衡转化率如图所示：

①Sabatier系统中应选择适宜的温度是__________。
②200～550℃时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是__________。
③当温度一定时，随压强升高，CO2的平衡转化率增大，其原因是__________。
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应[CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)]代替Sabatier系统。
①分析Bosch反应的熵值变化为：△S__________0(选填“>”或“0，与判据矛盾，A、C错误；B.若A、B均为气态，反应前后气体的总质量不变，气体的总量减少，混合气体的平均相对分子质量增大；若只有B均为气态，反应后气体的总质量增大，气体的总量减少，混合气体的平均相对分子质量增大；B错误；答案选D。
6．D【解析】A. 由图像可知，该反应在开始的一段时间内化学反应速率随着反应浓度的减小而逐渐增大，因此该反应是放热反应，温度升高对化学反应速率产生了影响，A说法正确；
B. 0—t1时间段，CO2的体积变化量为V1mL，所以这段时间内的平均速率为v＝ (mL·min-1)，B说法正确；
C. 减小反应物的浓度可以减小化学反应速率，在相同时间内，生成的二氧化碳越多则化学反应速率越大，根据(V3—V2)＜(V2—V1)推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小,C说法正确；
D. 由图像可知，(V1—0)＜(V2—V1)，说明0—t1的反应速率比t1—t2的反应速率慢，D说法不正确。
本题答案为D。
7．C【解析】A．①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都是吸热反应，需要在高温时进行，而④氮原子的转移，⑤化学键的生成，为了增大氨气的平衡产率，需要在低温下进行，故A正确；
B．升高温度，加快反应速率，在高温区加快了反应速率，由于合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡向合成氨的方向移动，则低温区提高了氨的产率，故B正确；
C．该历程中能量变化最大的是2.46eV，是经历①过程之后的能量变化，由图可知，①过程只发生了氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，①过程中氮氮三键没有断裂，故C错误；
D．催化剂只影响化学反应速率，化学反应不会因加入催化剂而改变反应热，故D正确；
答案为C。
8．C【解析】A项，活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图像可知，Cu2+在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用，故不选A项；
B项，铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形成Fe2+，发生氧化反应，因此铁作负极，故不选B项；
C项，由图像可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1，Cu2+的去除速率逐渐增加；但当铁碳混合物变为纯铁屑时，Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废液中形成的微电池数量减少，Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比（x），不一定会提高废水中Cu2+的去除速率，故选C项；
D项，在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，Cu2+得到电子生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，故不选D项。
综上所述，本题正确答案为C。
9．B【解析】A．反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)，正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，可减少积碳，但CH4的平衡转化率降低，故A错误；
B．假设CH4的物质的量不变，增大CO2的物质的量，CO2与CH4的物质的量之比增大，对于反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)平衡正向移动，CH4的浓度减小，对于积碳反应：CH4(g) ⇌C(s) +2H2(g)，由于甲烷浓度减小，平衡逆向移动，碳含量减少；增大CO2的物质的量，对于消碳反应：CO2(g) +C(s) ⇌2CO(g)，平衡正向移动，碳含量也减少，综上分析，增大CO2与CH4的物质的量之比，有助于减少积碳，故B正确；
C．根据图像，温度高于600℃，积碳量减少，但温度升高，存在的反应体系中反应速率都加快，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关，积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即向正向移动，两个反应的平衡常数K都增大，故D错误；
答案选B。
10．D【解析】A、由i+ ii×2得反应3SO2+2H2O 2H2SO4 +S↓，选项A正确；B、B是A的对比实验，采用控制变量法，B比A多加了0.2mol/LH2SO4，A与B中KI浓度应相等，则a=0.4，选项B正确；C、对比A与B，加入H+可以加快SO2歧化反应的速率；对比B与C，单独H+不能催化SO2的歧化反应；比较I、II、III，可得出的结论是：I−是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率，选项C正确；D、对比D和A，D中加入KI的浓度小于A，D中多加了I2，反应i消耗H+和I-，反应ii中消耗I2，D中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快”，反应速率D>A，由此可见，反应ii比反应i速率快，反应ii产生H+使c（H+）增大，从而反应i加快，选项D不正确。答案选D。
11．C【解析】A. 草甘膦分子中含有羧基，能够与NaOH发生反应，含有亚氨基，也能够和盐酸反应，A正确；
B. Fe3O4颗粒在水中表面会带-OH，-OH与草甘膦分子中的-OH结合为，然后脱水形成，所以Fe3O4纳米颗粒除去草甘膦的过程有化学键的形成和断裂，B正确；
C. Fe3O4纳米颗粒在水体pH≈4时除污效果最好，不是pH越大除污效果越好，C错误；
D. 处理完成后，Fe3O4纳米颗粒在450℃加热30分钟，Fe3O4纳米颗粒与草甘膦完全分离，利用磁铁回收Fe3O4，经加热活化后就可以重复使用，D正确；
故合理选项是C。
12．C【解析】A.该流程中，装置①③④中发生了氧化还原反应，A项正确；
B.装置②中利用氨易液化的性质实现反应物和生成物的分离，B项正确；
C.装置③中最佳反应条件是铂网成分为含10%铑的铂、温度为900℃，C项错误；
D.装置④中通入过量空气可以提高硝酸的产率，D项正确；
答案选C。
13．（1）I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；催化剂（2）淀粉、碘化钾(3)①8、3、2②其它条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率（4）n(H2O2)：n(Na2S2O3)＜1：2，v(A)＜v(B)，所以未出现溶液变蓝的现象
【解析】 (1)该“碘钟实验”的总反应：①H2O2+2S2O32-+2H+＝S4O62-+2H2O，反应分两步进行：反应A：②H2O2+2I-+2H+＝I2+2H2O，用总反应方程式减去反应A方程式，可得反应B方程式：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可见，对于总反应，I-的作用相当于催化剂；
(2)过氧化氢具有氧化性会将KI氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质具有氧化性，可以氧化Na2S2O3溶液，发生反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，碘单质被还原为I-，则试剂X为KI、淀粉溶液；
(3)①为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件相同，依据表格数据可知，实验Ⅲ跟实验Ⅱ比硫酸体积减少，所以其它条件都要相同，而且混合后总体积也要相同，故实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是：8、3、2；
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是：在其它条件不变时，溶液酸性越强，氢离子浓度越大，增大氢离子浓度可以加快反应速率；
(4)对比实验Ⅱ、实验Ⅳ，可知溶液总体积相同，该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液，过氧化氢减少，Na2S2O3增大，由于n(H2O2)：n(Na2S2O3)＜1：2，v(A)＜v(B)，所以未出现溶液变蓝的现象。
14．Ⅰ(1)①吸热②K值小，正向进行的程度小（或转化率低），不适合大规模生产(2)2MnO+5NO+6H+=2Mn2++5NO+3H2O(3)x增大，相当于c（NH3）增大，CO2转化率增大；25% II(4)PCl5（g） PCl3（g） + Cl2（g） △H = +93 kJ·mol－1（5）3n+1(6)Mg3（PO4）2；10－6
【解析】Ⅰ(1)①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应；
②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮；故答案为：K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产；
(2)NaNO2可用酸性KMnO4溶液检验，根据氧化还原反应相关配平原则，遵守质量守恒定律、电荷守恒定律，可以推出反应方程式为：2MnO+5NO+6H+=2Mn2++5NO+3H2O；
(3)工业以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]：2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l） △H＜0，CO2平衡转化率（α）随（氨碳比）= x的变化如图所示，氨碳比（x）越大，相当于增大，故平衡正向移动，CO2平衡转化率（α）随之增大；B点对应=4，且反应后CO2转化率为50%，物质的转化量之比与化学计量数呈比例关系，假设投料：=4X，则=x，又二氧化碳转化0.5x，氨气转化的是二氧化碳的2倍，故氨气转化x，氨气的转化率为：；故答案为：x增大，相当于c（NH3）增大，CO2转化率增大；25%；
II(4)根据盖斯定律及热化学方程式的书写原则，第一个反应减去第二个反应可得出气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为：2PCl5（g） 2PCl3（g）+2 Cl2（g） △H = +186 kJ·mol－1；简化后为：PCl5（g） ⇌ PCl3（g） + Cl2（g） △H = +93 kJ·mol－1；
(5)已知直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH4）（n+2）PnOx，根据化学式的书写原则，化学式的总化合价为0，铵根的化合价为+1，又氧元素为-2价，PnOx的总化合价为-（n+2）价，可以列式：，可得x=3n+1；
(6)Ca3（PO4）2与Mg3（PO4）2是同类型沉淀，已知：Ksp[Mg3（PO4）2] =6.0×10-29，Ksp[Ca3（PO4）2]=6.0×10－26，故一定温度下，向浓度均为0.20 mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，溶度积常数小的先生成沉淀，先生成Mg3（PO4）2沉淀；当测得溶液中钙离子沉淀完全，则钙离子浓度为10－5mol·L－1，根据Ca3（PO4）2沉淀溶解平衡可知：，则在Mg3（PO4）2沉淀溶解平衡中：，则。
15．（1）②（2）-44(3)Cu(110) (4)d；a；25；49
【解析】(1)分析表中数据，反应所需的活化能越高，反应越难发生，故该机理中WGS反应的速率控制步骤是②。
(2)由表中数据可知，正反应的活化能是7个正向基元反应的活化能的和，逆反应的活化能是7个逆向基元反应的活化能的和，Cu(111)催化WGS反应的焓变△H=E正-E逆=（109+67+63+46+21）kJ·mol-1-（58-8-88-29-50-117）kJ·mol-1=-44kJ·mol-1。
(3)图1是反应速率常数的自然对数与温度倒数的关系图像。由图1可判断550K～600K温度范围内，Cu(110)的反应速率常数值最高，四种催化剂中活性最好的是Cu(110)。
(4)温度分别为T2、T3(已知T1>T2>T3)时WGS反应中CO和CO2分压随时间变化关系如图2所示，催化剂为Au(111)，反应为放热反应，降低温度，反应正向移动，平衡常数增大，实验初始时体系中的p(H2O)和p(CO)相等，p(CO2)和p(H2)相等。已知T1时WGS反应的KP=18>1，则平衡时p(CO2)> p(CO)。计算对应温度下的平衡常数，若平衡时两气体为图中实线，则K=，若平衡时两气体为图中虚线，则K=。T2>T3，则T2平衡常数应比T3小，故T2时，表示p(CO)、p(CO2)的曲线分别是d、a； T2、T3时WGS反应的KP分别为25、49。
16．（1）－164.0 (2)①200℃②△H1＜0、△H2＞0，温度升高时，反应I向左移动CO2增加的量比反应II向右移动CO2减少的量多③反应II增压平衡不移动，反应I增压平衡向右移动，故CO2的平衡转化率增大(3)① ＜②③D
【解析】 (1)已知：H2和CH4的燃烧热分别为−285.5kJ∙mol−1和−890.0kJ∙mol−1，可知热化学方程式：
a．H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=−285.5kJ∙mol−1，
b．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=−890.0kJ∙mol−1，
c．H2O(1)═H2O(g)△H3=44.0kJ∙mol−1，根据盖斯定律，4a+2c−b得，CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1=−164.0kJ∙mol−1；
(2)①产物的物质的量分数越大，反应物的转化率越高，Sabatier系统中CO2和H2为反应物，H2O、CH4、CO为产物，由图所示，200℃时CO2转化率最高，H2O、CH4的物质的量分数最大，Sabatier系统中应选择适宜的温度200℃；
②反应I△H1＜0、反应Ⅱ△H2＞0，恒压条件下，升高温度时反应I的平衡向逆向移动使CO2的量增加，反应II的平衡正向移动使CO2的量减少，但反应Ⅰ向左移动增加的CO2的量大于反应Ⅱ向右移动减少的CO2的量，所以CO2的物质的量分数随温度升高而增大；
③相同温度下，反应II正向是前后气体分子数不变，反应I正向为气体分子数缩小的反应，压强改变不影响其平衡移动，反应I正向为气体分子数缩小的反应，增大压强，反应I的平衡向正反应方向移动、反应II的平衡，所以相同温度时，压强越大，CO2的平衡转化率越大；
(3)①Bosch反应为CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)，由反应可知正反应为气体分子数目减少的体系，平衡体系混乱度减小，则△S＜0；
②温度一定时，在2L密闭容器中按＝2投料进行Bosch反应，设设氢气与二氧化碳初始投料分别为2mol和1mol，二氧化碳的转化物质的量为xmol，列三段式：

达到平衡时体系的压强为原来压强p0的0.7倍，即，解得x=0.9，则平衡时体系中CO2、H2、2H2O(g)的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、1.8mol，混合气体的总物质的量=0.1+0.2+1.8=2.1mol，p(CO2)==，p(H2)==，p(H2O)==0.6p0，该温度下反应平衡常数Kp==；
③A．加快反应器中气体的流速，相当于减小浓度，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，故A不符合题意；
B．提高原料气中CO2所占比例，平衡正向移动，但二氧化碳转化率减小，故B不符合题意；
C．增大催化剂的表面积，反应速率加快，但平衡不移动，二氧化碳转化率不变，故C不符合题意；
D．反应器前段加热，后段冷却，平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，故D符合题意；
答案选D。