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1. 丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。

反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1

反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+ O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1

(1) 已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1 ， E(H—H)=436kJ·mol-1 ， 由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为kJ。
(2) 对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。

(3) 在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1.2s生成C3H6的平均速率为kPa·s-1；；在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为。
(4) 恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k′为速率常数)：

反应Ⅱ：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) k

反应Ⅲ：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g) k′

实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为，其理由是。
【考点】
化学反应速率与化学平衡的综合应用;
【答案】

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1. 近几年经济发展迅速，汽车数量越来越多，在方便我们的工作和生活的同时，也带来了严重的环境问题，为了消除汽车尾气对大气环境和人体健康造成的影响，科学家们想了很多处理尾气的方法。
(1) 活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，有关反应为C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)。

①判断该反应达到平衡的标志为。(填标号)

A．容器内气体的物质的量恒定     B．NO、N2、CO2的物质的量之比为2：1：1

C．v正(NO)=2v逆(CO2) D．容器内气体密度恒定

②某温度时，向4L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应：N2(g)＋CO2(g) C(s)＋2NO(g)；其中CO2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：

a.图中A点v正v逆(填“>”“<”或“=”)。

b.0～20min内的N2平均反应速率v=；在此过程中，气体的平均相对分子质量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

c.第20min时，外界改变的条件可能是。
(2) CO可以与NO2反应：4CO(g)＋2NO2(g) N2(g)＋4CO2(g)，如图为该反应中CO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的图像，根据图像分析：△H0(填“>”或“<”，下同)；p1p2。

(3) 在汽车排气管上安装催化转化器可以有效降低汽车尾气中的NO和CO，反应方程式为：2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)，若在密闭的容积不变的容器中进行该反应，起始加入的CO和NO的物质的量之比为3：2，起始压强为p，达到平衡时总压强为起始压强的85%，则该反应的化学平衡常数Kp=。(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×某物质的物质的量分数)
综合题 普通
2. 利用制取生物柴油的副产物甘油可重整制氢，通入一定量的水蒸气，经一系列反应可获得、CO、、等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高产率。请回答：
(1) 制氢的几个主要反应如下：

反应1：       

反应2：       

反应3：       

反应4：       

①计算并判断该反应的自发性。

②温度控制不当，气相产物之间会发生积碳副反应如下：

        ，        ；

从而影响氢气产率。若仅考虑积碳副反应，一定温度下，测得在1.0MPa恒压反应体系中组分的分压(即组分的物质的量分数×总压)。达平衡时， ， 则平衡常数。

③生产过程中，为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响，下列措施合适的是。

A．通入过量的氧气        B．通入适量的水蒸气        C．选择合适的催化剂        D．加压

④上述各反应达平衡时，体系中各物质的摩尔分数(物质的量分数)受温度的影响如图所示，请结合图像解释在图示温度范围内随着温度升高的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是。
(2) 反应2的一种催化机理是生成中间体甲酸，此时甲酸在金属氧化物催化剂表面的催化机理如图所示：

若想尽可能进行路径1，则选择的氧化物M-O键结合力应较(填“强”或“弱”)；请补充完整反应的历程：(*表示吸附态)

……；+；； ，

综合题 普通
3. 已知：4HBr(g)+O2(g)⇌2H2O(g)+2Br2(g)ΔH。v正=k正ca(HBr)·cb(O2)，v逆=k逆cc<(H2O)·cd(Br2)(v正为正反应速率，v逆为逆反应速率，k正为正反应速率常数，k逆是逆反应速率常数，只与温度和催化剂有关，与浓度和接触面积无关；a、b、c、d是反应级数，可取整数和分数)。
(1) 已知几种共价键键能数据如下所示：

共价键

H-Br

O=O

H-O

Br-Br

键能(kJ·mol-1)

363

498

467

193

上述反应中，ΔH=kJ·mol-1。
(2) 下列关于k正和k逆的说法正确的是____(填字母)。 A. 增大压强，k正增大，k逆减小 B. 升高温度，k正和k逆都增大 C. 加入催化剂，k正和k逆都增大 D. 增大接触面积，k正和k逆都减小
(3) 为了测定反应级数，设计实验，测定结果如表所示：

实验序号

c(HBr)/mol·L-1

c(O2)/mol·L-1

正反应速率

1

0.1

0.1

v

2

0.1

0.2

2v

3

0.2

0.4

8v

4

0.4

x

32v

①x=，a=，b=。

②有人提出如下反应历程：

(I)HBr+O2→HO-OBr(慢反应)

(II)HO-OBr+HBr→H2O+BrOBr(较快反应)

(III)BrOBr+HBr→BrOH+Br2(快反应)

(IV)BrOH+HBr→Br2+H2O(快反应)

活化能最大的反应是(填代号)。
(4) 在密闭容器中充入HBr和O2 ， 发生上述反应，在相同时间里，测得HBr的转化率与温度、压强的关系如图。随着温度升高，三种不同压强下HBr的转化率趋向相等，其原因是。

(5) 在一定温度下，向恒容密闭容器中充入4molHBr(g)和1molO2(g)，测得起始的压强为10akPa，发生上述反应达到平衡时气体压强为起始压强的。该温度下，平衡常数Kp=(kPa)-1(用含a的代数式表示)。
(6) 常温下，如果将上述反应设计成酸性燃料电池，负极反应式为。
综合题 普通