已知：某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO2(g) + 4H2(g)2H2O(g) + CH4(g)，该反应的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。回答问题：（1）若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。在图2中补充完成该反应过程的能量变化示意图。（2）某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1molCO2和0.4molH2 ，反应平衡后测得容器中n(CH4)=0.05mol。则的转化率为。在上述平衡体系中各加入0.05mol的上述反应物、生成物，则加入后v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：CO2(g) + 3H2(g)H2O(g) + CH3OH(g)，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。催化剂t=350℃t=400℃催化剂Ⅰ10.812722345.242780催化剂Ⅱ9.2107753438932（3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成CH3OH平均反应速率为；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是。

(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

1. 探究 $\text{[math]}$ 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高 $\text{[math]}$ 的产率。以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为原料合成 $\text{[math]}$ 的反应分为如下两步：

I． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

II． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 两步反应的能量变化如图所示：

反应进程下列说法正确的有___________(填字母标号)。

A. 使用催化剂，可提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率 B. 降低步骤II中过渡态的能量，可显著提高生成甲醇的总速率 C. 提高反应温度，平衡时 $\text{[math]}$ 减小， $\text{[math]}$ 增大 D. 为提高甲醇的产率，可将反应混合气循环通过极性且不溶于水的惰性液态溶剂

(3) 按 $\text{[math]}$ 投料，实验测定 $\text{[math]}$ 的平衡转化率、 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 的平衡选择性随温度、压强的变化关系如图[选择性 $\text{[math]}$ ]。

①其中 $\text{[math]}$ 线表示的平衡选择性(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)；压强： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”或“<”)。

②图中400℃，表示 $\text{[math]}$ 平衡转化率的两条线几乎交于一点的原因为。

③ $\text{[math]}$ 时，在一定范围内升高温度， $\text{[math]}$ 的平衡转化率提高的原因为。

④ $\text{[math]}$ 时，在下列温度达到平衡时，甲醇的产率最高的是(填字母标号)。

A.200℃ B.300℃ C.400℃

(4) $\text{[math]}$ ℃时，向刚性容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，起始总压为 $\text{[math]}$ ，假设只发生I、II两步反应， $\text{[math]}$ 后达平衡，总压变为 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 内 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 的代数式表示，下同)，反应II的压强平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。(气体分压=总压×气体的体积分数)

综合题困难

2. 开发高效催化剂，将 $\text{[math]}$ 转化为高附加值的 $\text{[math]}$ 等，仍是当前研究重点。回答下列问题：

(1) 在催化剂作用下，CO和 $\text{[math]}$ 合成 $\text{[math]}$ ，其能量变化如图所示。曲线(填“a”或“b”)代表加入催化剂。该反应在(填“高温”或“低温”)能自发进行。

(2) $\text{[math]}$ 制备 $\text{[math]}$ 的反应为 $\text{[math]}$ ，一定温度下，向密闭容器中充入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生上述反应，当混合气体中 $\text{[math]}$ 物质的量分数为 $\text{[math]}$ ，该反应(填“一定”或“不一定”)达到平衡，理由是。

(3) 已知反应： $\text{[math]}$ ，其速率方程式为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 温度 $\text{[math]}$ 的关系如图所示，其中，曲线(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)符合题意，判断理由是。

(4) 向体积相同的甲、乙密闭容器中分别充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应： $\text{[math]}$ ，在“恒温恒容”、“绝热(体系与环境之间无热量交换)恒容”条件下，测得体系总压强与时间的关系如图所示。

①进行绝热恒容反应的容器是(填“甲”或“乙”)。

② $\text{[math]}$ 填(“>”“<”或“=”) $\text{[math]}$ 。

③乙容器中，该温度下的平衡常数 $\text{[math]}$ (分压代替浓度，分压 $\text{[math]}$ 总压 $\text{[math]}$ 体积分数)。

综合题普通

3. 乙酸水蒸气重整制氢包括的反应如下：

主反应为：Ⅰ。 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅱ。 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应为：

Ⅲ。 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 在恒容密闭容器中进行乙酸重整制氢，下列说法正确的是___________。 A. 增大 $\text{[math]}$ 的浓度，有利于提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率 B. 一定温度下，增大 $\text{[math]}$ 的浓度可以提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率 C. 若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已达平衡 D. 升温可以使反应Ⅰ的正反应速率加快，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

(3) 乙酸重整时，水碳比[ $\text{[math]}$ ]对 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 平衡产率Y的影响如图1所示(不考虑副反应)：

图中b代表的物质是(填化学式)。

(4) 水碳比为 $\text{[math]}$ 时，温度对平衡时反应产物中各气体含量的影响如图2所示，随温度的升高， $\text{[math]}$ 的含量减小的原因是；600℃后，随温度的升高， $\text{[math]}$ 的含量开始减小的原因是。

(5) 在T℃下，在恒容密闭容器中充入1mol乙酸(g)和 $\text{[math]}$ ，若只发生反应 $\text{[math]}$ ，起始时压强为pPa，反应达到平衡时，压强为1.3pPa．平衡时， $\text{[math]}$ 的转化率为%，反应的平衡常数Kp=Pa³(列出含p的计算式，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

综合题困难

1. 工业通过高温煅烧焦炭与SrSO₄（硫酸锶）混合物，并通入一定量的空气，采用反应一或反应二制备SrS(s)：

反应一： $\text{[math]}$

反应二： $\text{[math]}$

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

随温度升高，反应产物种类、物质的量的变化如图所示：

下列说法正确的是

A. $\text{[math]}$ B. 800℃时，反应二的平衡常数K<1 C. 当温度高于415℃时，体系内的主反应变为 $\text{[math]}$ D. 通入空气的作用是利用CO和O₂反应放出的热量为制备过程供能

单选题普通

2. 为了模拟汽车尾气的净化，向密闭容器中投入一定量的CO和 $\text{[math]}$ ，在催化剂(I型、II型)和不同温度条件下发生反应： $\text{[math]}$ ，反应进行相同时间(t秒)，测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是

A. 该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系： $\text{[math]}$ B. 该反应使用不同催化剂对应的活化能：I型<II型 C. 其它条件不变，温度相同(低于50℃)CO平衡转化率：I型>II型 D. 已知50℃、t秒时容器中 $\text{[math]}$ 浓度为 $\text{[math]}$ ，该温度下反应平衡常数为 $\text{[math]}$

单选题普通

3. 已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应： $\text{[math]}$ 。经实验测得，不同压强下，体系的平均摩尔质量 $\text{[math]}$ 随温度 $\text{[math]}$ 的变化曲线如图所示，下列说法正确的是

A. 该反应的 $\text{[math]}$ B. 平衡常数： $\text{[math]}$ C. 压强： $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$ 点时，HF的转化率为 $\text{[math]}$

单选题普通

1. 回收利用 $\text{[math]}$ 解决空间站供氧问题，物质转化如图所示：

(1) 反应 $\text{[math]}$ 是回收利用 $\text{[math]}$ 的关键步骤。

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

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

反应 $\text{[math]}$ 的热化学方程式为：。

(2) 将原料气按 $\text{[math]}$ 置于恒容密闭容器中发生反应 $\text{[math]}$ ，在相同时间内测得 $\text{[math]}$ 的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。

①理论上，能提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率的措施有(写出两条)。

②空间站反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的分法来提高 $\text{[math]}$ 的转化效率，原因是。

(3) 用 $\text{[math]}$ 代替反应 $\text{[math]}$ ，可实现氢、氧元素循环利用，缺点是一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是。

(4) 原料气 $\text{[math]}$ 还可通过反应 $\text{[math]}$ 获取。

① $\text{[math]}$ 时，向容积固定为 $\text{[math]}$ 的容器中充入 $\text{[math]}$ 水蒸气和 $\text{[math]}$ ，反应达平衡后，测得 $\text{[math]}$ 的浓度为 $\text{[math]}$ ，则该温度下反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 为。

②保持温度仍为 $\text{[math]}$ ，改变水蒸气和 $\text{[math]}$ 的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是(填序号)

a．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变 b．混合气体的密度不随时间改变

c．单位时间内生成 $\text{[math]}$ 的同时消耗 $\text{[math]}$ d．混合气体的百分含量不随时间而改变

③实验发现，其它条件不变，上述反应达平衡后，向反应体系中投入一定量的 $\text{[math]}$ ，相同时间内可以增大 $\text{[math]}$ 的体积分数，实验结果如图所示。

结合化学方程式及外界条件对平衡及速率的影响说明投入纳米 $\text{[math]}$ 比微米 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 体积分数更高的原因是。

综合题困难

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

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 $\text{[math]}$ ，总压为 $\text{[math]}$ ，在密闭容器中加入 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 及催化剂进行重整反应，达到平衡时 $\text{[math]}$ 的体积分数为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 中，表示 $\text{[math]}$ 的是。在900℃之前， $\text{[math]}$ 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。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

3. 卤水中常需要利用萃取法提取硼，目前应用较多的萃取剂是醇类萃取剂。

(1) 醇类萃取硼酸的机理是由于硼酸和羟基形成硼酸酯类物质，其反应原理如下：

①硼酸中硼元素的化合价为；

②某小组研究了三种组合的醇类萃取 $\text{[math]}$ 代表2-乙基-1，3己二醇)在不同 $\text{[math]}$ 条件下的萃取率变化如图所示。据图可知，在该过程中，。

A． $\text{[math]}$ 增大，硼酸被消耗，上述平衡逆向移动

B． $\text{[math]}$ 增大，上述反应的焓变减小

C．延长萃取时间，可能提高萃取率

D．异辛醇的萃取效果始终优于异戊醇

(2) 硼酸酯类物质[ $\text{[math]}$ ]还可继续与醇类进一步酯化

$\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ ；若平衡时将产物中的 $\text{[math]}$ 及时分离，该平衡移动。(填“正向”、“逆向”或“不”)

(3) 科学家通过使用新开发的不对称双膦( $\text{[math]}$ )钳形镍络合物实现了手性仲膦-硼烷的首次高对映选择性催化合成( $\text{[math]}$ 代表苯基， $\text{[math]}$ 代表醋酸)。则该步骤中催化剂是，(用物质正下方编号表示)，原料X与Y的投料比为。

(4) 硼酸在水溶液中存在电离平衡： $\text{[math]}$ 。用 $\text{[math]}$ 溶液滴定体积为 $\text{[math]}$ 硼酸溶液，滴定过程中硼酸溶液 $\text{[math]}$ 、混合溶液的 $\text{[math]}$ 随加入 $\text{[math]}$ 溶液体积的变化如上图。

①已知P点存在 $\text{[math]}$ ，则同温下 $\text{[math]}$ 的水解常数 $\text{[math]}$ 为；其与 $\text{[math]}$ 的水解常数 $\text{[math]}$ 大小关系为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“<”“>”或“=”)。

②已知M点、N点的加入 $\text{[math]}$ 溶液体积分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。(结果保留2位小数)

综合题困难

1. 用尿素水解生成的 $\text{[math]}$ 催化还原 $\text{[math]}$ ，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A. 上述反应 $\text{[math]}$ B. 上述反应平衡常数 $\text{[math]}$ C. 上述反应中消耗 $\text{[math]}$ ，转移电子的数目为 $\text{[math]}$ D. 实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小

单选题普通

2. 某温度下，反应 $\text{[math]}$ 在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是（）

A. 增大压强， $\text{[math]}$ ，平衡常数增大 B. 加入催化剂，平衡时 $\text{[math]}$ 的浓度增大 C. 恒容下，充入一定量的 $\text{[math]}$ ，平衡向正反应方向移动 D. 恒容下，充入一定量的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的平衡转化率增大

单选题普通

3. 向体积均为 $\text{[math]}$ 的两恒容容器中分别充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应： $\text{[math]}$ ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（）

A. $\text{[math]}$ B. 气体的总物质的量： $\text{[math]}$ C. a点平衡常数： $\text{[math]}$ D. 反应速率： $\text{[math]}$

单选题普通

催化剂	t=350℃		t=400℃
催化剂	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂Ⅰ	10.8	12722	345.2	42780
催化剂Ⅱ	9.2	10775	34	38932