气态烃制取合成氨原料通常用蒸汽转化法。I．甲烷蒸汽转化时的主反应为：反应①：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ∆H=+206.4kJ/mol反应②：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H=-41.2kJ/mol（1）则：反应③CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ∆H=。（2）测得两种反应的Kp随温度变化如下图所示，则表达反应①的Kp曲线为(填”M”或“N”)，由图可知，在750℃时，反应③的Kp=。II．在一定的条件下，可能发生析碳反应：反应④：2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H=-165.5kJ/mol反应⑤：CH4(g) C(s)+2H2(g) ∆H=+82.5kJ/mol反应⑥：CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ∆H=-123kJ/mol（3）为减少析碳生产上常选择高温条件，其原因分别是为。III．在合成氨反应中，入口气体体积比N2﹕H2=1﹕3，出口气体体积比N2﹕H2﹕NH3=9﹕27﹕6。（4）H2转化率=。（5）在t℃压强为5MPa恒压装置中通入氢氮体积比为3的混合气体，测得体系中气体的含量与时间关系如下图：当反应进行20min达到平衡，试求0~20min内氢气的平均反应速率v(H2)=MPa•min-1；该温度下N2(g)+H2(g)=NH3(g)的Kp= (31/2=1.732，保留2位有效数字)；若起始条件一样，容器为恒容状态，则达到平衡N2的平衡状态符合上图中点。(填“a”、“b”、“c”、“d”)

1.

CO₂转化利用对化解全球环境生态危机助力全球“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义。化学工作者致力于将CO₂转化为各种化工原料。

Ⅰ．早在二十世纪初，工业上以CO₂和NH₃为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：①CO₂和NH₃生成NH₂COONH₄；②NH₂COONH₄分解生成尿素。

（1）活化能：反应①反应②(填“>”、“<”或“=”)；

CO₂(l)+2NH₃(l)=CO(NH₂)₂(l)+H₂O(l)　△H=(用 $\text{[math]}$ 的式子表示)。

Ⅱ、

（2）700℃时，若向2L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) $\text{[math]}$ C(s)＋2NO(g) △H＞0；其中N₂、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。

①0～10min内CO₂的平均反应速率v=。

②第10min时，外界改变的条件可能是(填字母)。

A．加催化剂　B．增大C的物质的量　C．减小CO₂的物质的量　D．升温　E．降温

Ⅲ、二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（3）科学家提出由 $\text{[math]}$ 制取 $\text{[math]}$ 的太阳能工艺如图所示。

已知“重整系统”发生的反应中 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 的化学式为。

（4）工业上用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应合成二甲醚。已知： $\text{[math]}$ 　反应热为 $\text{[math]}$ ，化学平衡常数为K₁ ， $\text{[math]}$ 　反应热为 $\text{[math]}$ ，化学平衡常数为K₂ ，则 $\text{[math]}$ (用K₁、K₂表示)。

（5）在恒压条件下的密闭容器中通入物质的量为1mol的二氧化碳和2mol的氢气，在等压下(p)发生上述反应 $\text{[math]}$ ，若二氧化碳的平衡转化率为50%。则反应的平衡常数K_p=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

综合题容易

1. 氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

(1) 下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。

反应

大气固氮

$\text{[math]}$

工业固氮

$\text{[math]}$

温度/℃

27

2000

25

400

450

平衡常数K

$\text{[math]}$

0.1

$\text{[math]}$

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：。

③下图是工业固氮反应达到平衡，混合气中 $\text{[math]}$ 的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )、X分别代表温度或压强。其中X代表的是(填“温度”或“压强”)； $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)原因是。

(2) 实验室模拟工业固氮，在压强为PMPa的恒压容器中充入1mol $\text{[math]}$ 和3mol $\text{[math]}$ ，反应混合物中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。

①图中b点的转化率为； $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“=”或“<”)。

②475℃，反应达平衡时容器体积为V，则该反应的平衡常数K=。

综合题困难

2. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一、 $\text{[math]}$

(1)欲提高CO的平衡转化率，理论上可以采取的措施为。

A.增大压强 B.升高温度 C.加入催化剂 D.通入过量水蒸气

(2)800C时，该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ ，在容积为1L的密闭容器中进行反应，测得某一时刻混合物中CO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol。

①写出该反应的平衡常数表达式 $\text{[math]}$ 。

②该时刻反应(填“正向进行”或“逆向进行”或“达平衡”)。

(3)830℃时，该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ ，在容积为1L的密闭容器中，将2mol CO与2mol $\text{[math]}$ 混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为。

(4)图1表示不同温度条件下，CO平衡转化率随着 $\text{[math]}$ 的变化趋势。判断 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的大小关系：。说明理由。

(5)实验发现，其它条件不变，在相同时间内，向反应体系中投入一定量的CaO可以增大 $\text{[math]}$ 的体积分数，实验结果如图2所示。(已知：1微米= $\text{[math]}$ 米，1纳米= $\text{[math]}$ 米)。投入纳米CaO比微米CaO， $\text{[math]}$ 的体积分数更高的原因是。

综合题普通

3. $\text{[math]}$ 常用于制造农药等，磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。回答下列问题：

(1) 实验测得 $\text{[math]}$ 的速率方程为 $\text{[math]}$ 为速率常数，只与温度、催化剂有关），速率常数 $\text{[math]}$ 与活化能的经验关系式为 $\text{[math]}$ （R、C为常数， $\text{[math]}$ 为活化能， $\text{[math]}$ 为热力学温度）。

①一定温度下，向密闭容器中充入适量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，实验测得在催化剂Cat1、Cat2作用下，Rlnk与 $\text{[math]}$ 的关系如图所示。催化效能较高的是（填“Cat1”或“Cat2”），判断依据是。

②将2nmol PCl₃ (g)和nmol Cl₂(g)充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，PCl₅(g)为 $\text{[math]}$ ，如果此时移走 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在相同温度下再达到平衡时 $\text{[math]}$ 的物质的量为x，则 $\text{[math]}$ 为（填标号）。

A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$

(2) 向恒容密闭容器中投入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应： $\text{[math]}$ 。不同条件下反应体系总压强 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化如图所示。

①相对曲线b，曲线a改变的条件可能是；曲线c改变的条件可能是。

②曲线b条件（恒温恒容）下，该反应的逆反应 $\text{[math]}$ 的压强平衡常数 $\text{[math]}$ kPa。

(3) 温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ ，反应 $\text{[math]}$ 经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

$\text{[math]}$	0	50	150	250	350
$\text{[math]}$	1.0	0.84	0.82	0.80	0.80

①反应在前150s的平均反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②相同温度下，起始时向该2.0L恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应达到平衡前 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“>”或“<”）。

综合题普通

1. 在 $\text{[math]}$ 的密闭容器中，放入镍粉并充入 $\text{[math]}$ 定量的CO气体，一定条件下发生反应： $\text{[math]}$ ，已知该反应平衡常数与温度的关系如表所示：下列说法正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

温度 $\text{[math]}$	25	80	230
平衡常数	$\text{[math]}$	2	$\text{[math]}$

A. 上述生成Ni $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的反应为吸热反应 B. $\text{[math]}$ 时反应Ni $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的平衡常数为 $\text{[math]}$ C. 在 $\text{[math]}$ 时，测得某时刻， $\text{[math]}$ 、CO浓度均 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，则此时 $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$ 达到平衡时，测得 $\text{[math]}$ 3 mol，则 $\text{[math]}$ 的平衡浓度为2 $\text{[math]}$

单选题普通

2. $\text{[math]}$ 。相同温度下，按初始物质不同进行两组实验，浓度随时间的变化如表。下列分析不正确的是

0

20

40

60

80

实验 $\text{[math]}$

0.10

0.07

0.045

0.04

实验 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

0.10

0.20

……

A. $\text{[math]}$ ，实验a中 $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ ，实验a中反应处于平衡状态， $\text{[math]}$ 的转化率为60% C. 实验b中，反应向生成 $\text{[math]}$ 的方向移动，直至达到平衡 D. 实验a、b达到化学平衡后，提高温度，反应体系颜色均加深

单选题普通

3. 一定温度下，在三个1L的恒容密闭容器中分别进行反应：2X(g)+Y(g)⇌Z(g)，达到化学平衡状态时，相关数据如表。下列说法不正确的是

实验	温度/K	起始时各物质的浓度/(mol/L)			平衡时物质的浓度/(mol/L)
实验	温度/K	c(X)	c(Y)	c(Z)	c(Z)
Ⅰ	400	0.2	0.1	0	0.08
Ⅱ	400	0.4	0.2	0.2	a
Ⅲ	500	0.2	0.1	0	0.025

A. 达到化学平衡时，Ⅰ中X的转化率为80% B. 化学平衡常数：K(Ⅱ)=K(Ⅰ) C. 达到化学平衡所需要的时间：Ⅲ<Ⅰ D. 按Ⅱ中的起始浓度进行实验，反应逆向进行

单选题普通

1. 乙酸是基本的有机化工原料，研究乙酸制氢工艺具有重要的意义。已知制氢过程发生如下反应：

热裂解反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

脱羧基反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 下图为热裂解反应和脱羧基反应过程中的能量变化情况。

①表示热裂解反应能量变化情况的是曲线，该反应的活化能为 $\text{[math]}$ 。

②两反应中，速率较快的是。

(2) 在恒容密闭容器中，加入一定量的乙酸蒸气并发生反应达到平衡状态，测得温度与气体产率的关系如下图所示。

①由图可知，升高反应温度时，H₂和CO的产率升高，而CO₂和CH₄的产率降低，原因是。

②图中H₂的产率始终低于CO，CO₂的产率始终低于CH₄ ，则该体系中可能存在的副反应的化学方程式为。

③已知②中副反应为吸热反应，下列措施可抑制该副反应的是（填标号）。

A．增大反应体系的压强 B．降低反应温度

C．向体系中通入H₂O(g) D．选择适当的催化剂

(3) 若体系中只发生热裂解反应和脱羧基反应，在某条件下达到平衡，体系的总压强为pkPa，乙酸体积分数为20%，其中热裂解反应消耗的乙酸占起始投料量的20%。

①平衡体系中，H₂的体积分数为。

②脱羧基反应的平衡常数Kp=kPa（Kp为以分压表示的平衡常数）。

综合题困难

2. 乙醇广泛应用于食品化工领域，可利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 合成 $\text{[math]}$ ，在催化剂作用下涉及以下反应：

反应ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应ⅲ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应ⅰ在(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。

(2) 在一定条件下，向密闭容器中充入一定量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生上述反应，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. 当气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 B. 增大 $\text{[math]}$ 的浓度有利于提高 $\text{[math]}$ 的转化率 C. 体系达到平衡后，若压缩体积，则反应ⅰ平衡正向移动，反应ⅱ平衡不移动 D. 选用合适的催化剂可以提高 $\text{[math]}$ 在平衡时的产量

(3) 用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数 $\text{[math]}$ ，反应ⅰ和反应ⅱ对应的 $\text{[math]}$ 随温度的倒数( $\text{[math]}$ )的变化关系如图所示。(已知：分压=总压×该气体的物质的量分数，压强的单位为kPa)反应ⅱ的变化关系对应图中(填“a”或“b”)，判断的理由是。

(4) 一定温度下，向2L某恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，仅发生上述反应ⅰ和反应ⅱ，测得起始压强为 $\text{[math]}$ ， 20s后达到平衡，此时测得CO的物质的量为0.2mol， $\text{[math]}$ 的物质的量为1.1mol。

①在0~20s内，用 $\text{[math]}$ 表示的平均反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②该对应温度下体系达到平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率为%；反应ⅰ的分压平衡常数 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 的代数式表示) $\text{[math]}$ 。

(5) 一定条件下，将等物质的量的CO与 $\text{[math]}$ 混合气体分别通入体积均为1L的恒温恒容密闭容器甲和绝热恒容密闭容器乙中，仅发生反应ⅲ，反应一段时间后两容器内达到平衡状态，则两容器内混合气体的密度 $\text{[math]}$ (填“大于”“小于”或“等于”，下同) $\text{[math]}$ ；CO的转化率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

综合题困难

3. 氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

(1) 下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。

反应

大气固氮

$\text{[math]}$

工业固氮

$\text{[math]}$

温度/℃

27

2000

25

400

450

平衡常数K

$\text{[math]}$

0.1

$\text{[math]}$

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：。

③下图是工业固氮反应达到平衡，混合气中 $\text{[math]}$ 的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )、X分别代表温度或压强。其中X代表的是(填“温度”或“压强”)； $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)原因是。

(2) 实验室模拟工业固氮，在压强为PMPa的恒压容器中充入1mol $\text{[math]}$ 和3mol $\text{[math]}$ ，反应混合物中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。

①图中b点的转化率为； $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“=”或“<”)。

②475℃，反应达平衡时容器体积为V，则该反应的平衡常数K=。

综合题困难