铁氧化物还原常用的还原剂为CO与。101kPa下，在、分别作为还原剂时还原反应达到平衡状态的和体系平衡如图所示，在两种体系下均存在、和可以稳定存在的三个区域，图像纵坐标为还原反应体系达到平衡时，CO和在气相中的体积分数，下列说法正确的是

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1. 铁氧化物还原常用的还原剂为CO与 $\text{[math]}$ 。101kPa下，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别作为还原剂时还原反应达到平衡状态的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 体系平衡如图所示，在两种体系下均存在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 可以稳定存在的三个区域，图像纵坐标为还原反应体系达到平衡时，CO和 $\text{[math]}$ 在气相中的体积分数，下列说法正确的是

A. CO还原 $\text{[math]}$ 生成FeO的反应放热 B. CO还原铁氧化物反应中，温度越高，CO利用率越高 C. 铁氧化物的还原需经历 $\text{[math]}$ 逐级还原过程 D. 828℃时， $\text{[math]}$ 还原FeO生成 $\text{[math]}$ 与Fe单质的反应 $\text{[math]}$

【考点】

化学平衡常数;

【答案】

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单选题普通

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

真题演练

换一批

1. 下列说法正确的是：

A. 其它条件不变时，升高温度，可以提高反应物的活化分子百分数 B. 其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高反应物的活化分子百分数 C. 保持温度不变，化学平衡正向移动时，化学平衡常数增大，逆向移动时则减小 D. 其它条件不变时，加入高效催化剂，可以增大化学反应速率和反应物的转化率

单选题容易

2. 1000K时，已知反应Ni(s)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ NiO(s)＋H₂(g)的平衡常数K=0.0059.当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是

A. 该反应已达到平衡状态 B. 该反应未达到平衡状态，反应正向进行 C. 该反应未达到平衡状态，反应逆向进行 D. 无法确定该反应是否达到平衡状态

单选题容易

3. 某温度时，反应SO₂(g)＋1/2O₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(g)的平衡常数K＝50。在同一温度下，反应2SO₃(g) $\text{[math]}$ 2SO₂ (g)＋O₂(g)的平衡常数K₁应为（）

A. 2 500 B. 100 C. 4×10^－4 D. 2×10^－2

单选题容易

1. 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：

反应I： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应II： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

在恒压条件下，按 $\text{[math]}$ 投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是

A. 反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ B. M点反应I的平衡常数 $\text{[math]}$ C. 加入合适的催化剂，可由N点上升到P点 D. $\text{[math]}$ 后， $\text{[math]}$ 的平衡转化率明显增大是因为反应I的改变程度小于反应II的

单选题普通

2. 温度为T℃时，向某密闭容器中分别加入足量活性炭和1 mol $\text{[math]}$ ，发生反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，并达到平衡。下列说法正确的是

A. 使用催化剂，可以改变该反应的 $\text{[math]}$ 和活化能 B. 粉碎活性炭固体，正反应速率增大，平衡正向移动 C. 降低压强，平衡正向移动，平衡常数K增大 D. 恒压下，充入稀有气体，利于提高 $\text{[math]}$ 的转化率

单选题普通

3. 某温度下，在密闭容器中进行反应：H₂(g)+CO₂(g)⇌H₂O(g)+CO(g) ΔH>0，已知H₂(g)和CO₂(g)的初始浓度均为0.01mol·L^-1 ，测得H₂的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是

A. CO₂的平衡转化率为60% B. 升高温度平衡常数K增大 C. 该温度下反应的平衡常数K=2.25 D. 若初始H₂(g)、CO₂(g)、H₂O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L^-1 ，则反应逆向进行

单选题普通

1. 铁在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。

(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应有：

反应	△H(kJ/mol)	K
i. Fe₂O₃(s)+3C(s) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+3CO(g)	+489	K₁
ii. Fe₂O₃(s)+3CO(g) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+3CO₂(g)	X	K₂
iii. C(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)	+172	K₃

试计算，X=，K₁、K₂与K₃之间的关系为K₁=。

(2)T₁℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe₂O₃和C，发生反应i，反应达到平衡后，在t₁时刻，改变某条件，υ₍_逆₎随时间(t)的变化关系如图1所示，则t₁时刻改变的条件可能是(填写字母)。

a.保持温度不变，压缩容器 b.保持体积不变，升高温度

c.保持体积不变，加少量碳粉 d.保持体积不变，增大CO浓度

(3)在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(P KPa)加入1 molCO₂与足量的碳，发生反应ⅲ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。

①T℃时，若向平衡体系中再充入一定量按V(CO₂)：V(CO) =5：4的混合气体，平衡(填“ 正向”、“ 逆向”或“ 不” )移动。

②925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p为KPa。[气体分压(p_分)=气体总压(p) ×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作K_p]

填空题容易

我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。回答下列问题：

Ⅰ. $\text{[math]}$ 加氢可以合成甲醇，该过程主要发生如下反应：

反应①： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

反应②： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

反应③： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（1）反应②的活化能 $\text{[math]}$ (正) $\text{[math]}$ (逆)(填“>”“<”或“=”)。相关键能数据如表，则 $\text{[math]}$ 。若 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别表示反应①、反应②、反应③的平衡常数，则 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的代数式表示)。

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	436	1071	464	803

（2）某温度下，容积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，只发生反应①、②，平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率为50%，体系内剩余 $\text{[math]}$ ，从反应开始到平衡 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应的速率之比为，反应②的平衡常数 $\text{[math]}$ 。

Ⅱ.清洁能源的开发利用是实现“碳中和”的途径，乙醇—水催化重整可获得。其主要反应如下：

反应i： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

反应ii： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 时，若仅考虑上述反应，平衡时 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的生成选择性及的产率随温度的变化如图所示。 $\text{[math]}$ 的选择性 $\text{[math]}$ 。

（3）图中表示平衡时 $\text{[math]}$ 的选择性及 $\text{[math]}$ 的产率随温度的变化的曲线分别是曲线、曲线(填“①”“②”或“③”)。

综合题普通

我国将在2023年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指 CO₂的排放总量和减少总量相当。CO₂的资源化利用能有效减少CO₂排放。

I．研究表明CO₂与CH₄在催化剂存在下可发生反应制得合成气：CO₂(g)+ CH₄(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂ (g) ΔH>0

（1）此反应的活化能Ea(正)________Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”)。

（2）已知体系自由能变 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 时反应自发进行。关于上述反应说法正确的是___________。

A. $\text{[math]}$

B. $\text{[math]}$

C. 低温自发

D. 高温自发

（3）某温度下，向一恒容密闭容器中充入CO₂和CH₄发生上述反应，初始时CO₂和CH₄的分压分别为15kPa、20kPa，一段时间达到平衡后，测得体系压强增加了10kPa，则该反应的平衡常数Kp=________(kPa)²(结果保留两位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

Ⅱ．通过二氧化碳催化加氢合成二甲醚是另一种转化方法过程如下：

反应I： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

（4）二氧化碳与氢气合成 $\text{[math]}$ 时，通常控制温度为500℃左右，其可能的原因为___________(填字母)。

（5）在1L恒温密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，初始压强为p，20min时反应I、Ⅱ都达到平衡状态，体系压强为0.8p，测得 $\text{[math]}$ 。

①0~20min内 $\text{[math]}$ ________。

②平衡时 $\text{[math]}$ 的选择性=________。( $\text{[math]}$ 的选择性 $\text{[math]}$ )

（6）在密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在铁系催化剂作用下进行反应， $\text{[math]}$ 的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。图中，温度大于800℃时，随着压强的增大， $\text{[math]}$ 的平衡转化率减小，请解释原因：________。

综合题普通

1. $\text{[math]}$ 基活性炭催化 $\text{[math]}$ 重整不仅可获得合成气( $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ )，还能同时消耗两种温室气体，回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 重整反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，相关物质的燃烧热数值如下表所示：

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
燃烧热 $\text{[math]}$	a	b	c

该催化重整反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含a、b、c的代数式表示)，从热力学角度考虑，有利于合成气生成的条件是(填“高压”或“低压”)。

(2) 控制温度为T℃，总压为5.0 $\text{[math]}$ ，在密闭容器中加入1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 与2 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 及催化剂进行重整反应，达到平衡时 $\text{[math]}$ 的体积分数为20%， $\text{[math]}$ 的平衡转化率为，平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 常压条件下，将等物质的量的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 充入密闭容器，同时存在以下反应：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

④ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应达平衡时混合气体的组成如图，曲线m和n中，表示 $\text{[math]}$ 的是。在900℃之前，m曲线明显处于表示 $\text{[math]}$ 的曲线上方，原因是。

(4) 以 $\text{[math]}$ 作催化剂，利用合成气制备烃类物质的反应机制如下：

根据图示，利用该反应机制合成乙烯的化学方程式为。合成乙烯过程中，下列说法正确的是(填序号)。

a．反应物吸附过程只断裂极性键

b． $\text{[math]}$ 偶联过程中只形成非极性键

c．整个反应过程中无极性键生成

综合题困难

2. 研究发现，含PM2.5的雾霾主要成分有： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及可吸入颗粒等。

(1) 为消除 $\text{[math]}$ 对环境的污染，可利用 $\text{[math]}$ 在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$

①下列表示 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图，正确的是。

②下图是反应 $\text{[math]}$ 过程中 $\text{[math]}$ 的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是，理由是。

(2) 目前，消除氮氧化物污染有多种方法。用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

某研究小组向某密闭容积固定的容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温( $\text{[math]}$ ℃)条件下反应，反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下表所示：

时间/min	NO/mol·L $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ /mol·L $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ /mol·L $\text{[math]}$
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017
50	0.032	0.034	0.017