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重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-15化学反应速率与化学平衡（1）
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这是一份重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-15化学反应速率与化学平衡（1），共33页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，填空题等内容，欢迎下载使用。
重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-15化学反应速率与化学平衡（1）
一、单选题
1．（2023·重庆·统考三模）已知：，，的分布分数与关系如下图所示例如：分布分数下列说法正确的是
A．曲线b代表
B．
C．的平衡常数
D．当时，
2．（2023·重庆·统考三模）利用下列装置完成对应的实验，能达到实验目的的是
A．比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性
B．检查装置的气密性
C．制备氢氧化铁胶体
D．判断的热效应
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·重庆·统考三模）团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物，我国科学家通过将和反应，测定笼内的浓度，计算取代反应的平衡常数，反应示意图和所测数据如图。有关说法错误的是
(图中表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比，其它类似)
A．
B．研究发现：的直径显著大于团簇表面的孔径，且的骨架结构在交换过程中没有被破坏。据此推断：团簇表面的孔是柔性的
C．团簇属于超分子，且该团簇对于具有比大的亲和力
D．已知冠醚18-冠-6能识别而不能识别，则往体系中加18-冠-6时，上述平衡会正向移动
4．（2023·重庆·统考三模）甲烷是一种温室气体，将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气(CO、)再转化为甲醇，涉及的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在密闭容器中通入3mol 和2mol ，假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ，分别在0.2MPa和2MPa下进行反应，其中和的平衡体积分数随温度变化如图所示。
已知：对于反应Ⅱ，，，、为速率常数，只与温度有关，分压＝总压×物质的量分数。下列说法不正确的是
A．压强为0.2MPa时，表示和的曲线分别是b、d
B．混合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
C．在升温的过程中，反应Ⅱ速率常数增大的倍数；＞
D．500K，2MPa条件下，若平衡时CO的物质的量为1mol，则的转化率约为66.7%
5．（2023·重庆九龙坡·统考二模）T℃时，向容积为2L的刚性容器中充入和一定量的发生反应：，平衡时与起始的关系如图所示。已知初始加入，容器内的总压强为。下列说法正确的是
A．5min时反应到达c点，
B．a点时，混合气体平均摩尔质量为
C．b点时，
D．c点时，再加入和，使二者分压均增大，平衡正向移动
6．（2023·重庆·统考二模）丙烯是三大合成材料的基本原料，由甲醇催化制丙烯的化学方程式为：。反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。下列有关说法正确的是
A．该反应的C为105.4
B．工业上使用催化剂可以提高丙烯单位时间内的产率
C．在恒容密闭容器中，气体的密度不变，则该反应达到平衡
D．在恒容密闭容器中，增加物质的量平衡正向移动，的体积分数减小
7．（2023·重庆·统考模拟预测）溶液中某光学活性卤化物的消旋反应为：。某温度下X和Y的浓度随时间的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A．
B．L点处X的转化率为20％
C．时，
D．Y溶液含有少量X，经足够长时间后
8．（2023·重庆·统考模拟预测）固体催化剂Pd-Cu-TiO2的制备过程如图所示。光照使TiO2发生电荷分离。电子随机扩散到颗粒表面，将Pd2+转化为Pd沉积到颗粒上。再用类似方法在Pd上沉积Cu。下列有关说法不正确的是
A．催化剂在起催化作用时要参加化学反应
B．TiO2纳米颗粒属于胶体
C．在该过程中乙醇发生了氧化反应
D．②中Cu仅沉积在Pd的表面是因为在光照下Pd发生电荷分离，Cu2+在Pd表面得到电子变为Cu
9．（2022·重庆·统考模拟预测）下列说法正确的是
A．蛋白质的盐析与变性的原理是相同的 B．金刚砂的主要成分是二氧化硅
C．电解氯化铝可制取金属铝 D．可用平衡移动原理解释钟乳石的形成过程
10．（2022·重庆·统考模拟预测）为了实现“碳中和”，利用合成的反应为：I. ，副反应为：II. ，已知温度对、CO的平衡产率影响如下图所示，下列说法中正确的是
A．反应I的活化能大于反应II活化能
B．可以通过使用合适的催化剂提高的选择性
C．增大压强可以加快反应I的速率，对反应II的速率无影响
D．实际生产过程中，一定要在较低温度下才能提高的产率
11．（2022·重庆·模拟预测）时，向密闭容器中充入和发生反应：。部分物质的物质的量随时间t变化如图实线所示。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数
B．时，
C．曲线a代表随时间变化的曲线
D．若该反应在时进行，则虚线b可表示的变化
12．（2022·重庆·模拟预测）在密闭容器中充入1和1，在一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得，，(、为速率常数，只与温度有关)，下列说法错误的是
A．达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数小于增大的倍数
B．若密闭容器(对应压强下)体积为1L，则b点
C．的物质的量浓度：b点点
D．逆反应速率：a点点
13．（2022·重庆·统考模拟预测）绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为。向容积可变的密闭容器中加入(足量的)活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应的速率时间图象如下图所示。下列说法正确的是
A．给该反应升温，减小，增大
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
C．t1时刻的大于t2时刻的
D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡
二、原理综合题
14．（2023·重庆·统考三模）运用催化转化法实现二氧化碳的碳捕集和碳利用有利于实现“碳达峰、碳中和”。
I．利用温室气体CO2和CH4制备合成气，计算机摸拟单个CO2分子与CH4分子的反应历程如图1所示：
已知：为1电子伏特，表示一个电子经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。
(1)制备合成气总反应的热化学方程式为___________
(2)向密闭容器中充入等体积的和，测得平衡时压强对数和的关系如图2所示。(压强的单位为MPa)
①___________(填“>”“<"或“=”)。
②温度为时，该反应的压强平衡常数___________。
Ⅱ．合成气制取甲醇。在时，体积为的恒容容器中充入物质的量之和为的和，反应达到平衡时的体积分数()与的关系如图3所示。
(3)当起始，经过达到平衡，内平均反应速率，则该条件CO的平衡转化率为___________；若其它条件不变，在下达到平衡时的体积分数可能是___________(填标号)。
A． B． C． D． E．
(4)当时，达到平衡状态后，的体积分数可能是图像中的___________点(选填“D”“E”或“F”)。
Ⅲ．电化学法制备甲醇的工作原理如图4所示：
(5)通入的一端发生的电极反应式为___________。
15．（2023·重庆·统考二模）氮的化合物应用广泛，但其对环境造成污染以及治理已成为科学家们的重要研究课题。
Ⅰ.笑气()是一种危险化学品，有关笑气反应的两个热化学方程式如下：
ⅰ.
ⅱ.
(1)写出NO与反应生成的热化学方程式_______。
(2)NO与生成的反应，分如下快慢两步进行：
快反应： ；慢反应： 。
①决定总反应速率的是_______(填“快反应”或“慢反应”)。
②当加入的NO和的物质的量不变，改变温度和压强，NO转化50%时(未达平衡)，所需的时间如右表所示。已知：NO和反应生成的速率方程为。k是速率常数，随温度升高而增大，K是快反应的平衡常数。
压强/(Pa)
温度/℃
时间/s
1
30
12.5
90
25.8
8
30
0.20
90
0.60
当压强不变，升高温度，总反应速率_______(填“加快”或“减慢”)，理由是_______。
Ⅱ.笑气可直接催化分解，该过程发生的反应如下：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(3)某模拟废气的直接催化分解(废气中含、、、)。
①℃时，将模拟废气(体积分数为35%)以5800的速度通过催化剂，测得N{O的转化率为45%，则平均反应速率v()为_______。欲提高的转化率，可采取的措施为适当升温、使用更高效的催化剂、增大催化剂表面积或厚度、_______。
②℃和p kPa时，在恒压密闭容器中进行实验。各组分的相关数据如右表，该温度下反应ⅰ压强平衡常数_______kPa(保留到小数点后1位)。
物质
NO
投料/mol
37
19
21
6.5
0
0
平衡/mol
51
21
20
2
4
Ⅲ.经测定某污水里含量为4.6%，科研人员研究发现可用图所示的装置处理污水中的原理是利用把还原成。
(4)阳极附近溶液中发生的离子方程式为_______。
(5)在实验室恰好完全处理3.0kg该污水，则理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为_______g。
16．（2023·重庆九龙坡·统考二模）尿素是一种高效化肥，也是一种化工原料。
(1)尿素技术可用于汽车尾气的处理，该过程中会生成，反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
一定温度下，向恒容容器中投入足量和一定量的，当上述反应达到平衡时，测得、。则_______(用含p、q的代数式表示，下同)，反应Ⅰ的平衡常数为_______。
(2)工业上以和为原料合成尿素，图1是反应历程及能量变化，历程中的所有物质均为气态。
①该反应历程中，若，则_______。
②在℃和℃时，向恒容容器中投入等物质的量的和，发生以下反应：。平衡时与的关系如图2所示，p为物质的分压强(单位为kPa)。
若、。℃时，_______。若点A时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，的体积分数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)某实验小组用水介质电池电解含有尿素的碱性废水，装置如图3(电极a为Zn，b、c、d均为惰性电极)。
装置Ⅰ中双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成，与b极室相连的交换膜为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)，装置Ⅱ阳极上的反应式为_______。
17．（2023·重庆·统考模拟预测）氨具有较高的含氢量，可用作内燃机的燃料。
(1)液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为。写出与在液氨中发生中和反应的化学方程式为___________。
(2)合成氨反应的方程式为：，恒压密闭容器中，起始时，不同温度(T)下平衡混合物中物质的量分数随压强的变化曲线如图所示。
①25℃时，和的燃烧热分别为akJ/mol和bkJ/mol，上述合成氨反应的焓变为___________kJ/mol。
②A点的温度迅速从变为，则此时浓度商Q___________K()(填“>”“<”或“=”)。
③___________(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
④合成氨逆反应速率方程为：，式中k(逆)为逆反应的速率常数(只与温度有关)。从C点开始减小压强，平衡发生移动，直至达到新的平衡，v(逆)的变化过程为___________。
(3)合成氨也可以通过电化学过程实现，其装置如图所示。
①导线中电子流动方向为___________。
②生成的电极反应式为___________。
③若惰性电极2的电流效率η为75%，则惰性电极2处与的物质的量之比为___________。()
18．（2022·重庆·模拟预测）含氨污染物的有效去除和含碳资源的充分利用是重要研究课题。回答下列问题：
(1)利用工业尾气与反应制备新型硝化剂，过程中涉及以下反应：
I．
II．
III．
平衡常数K与温度T的函数关系为，，，其中x、y、z为常数，则反应I的活化能(正)______(逆)(填“>”或“<”)，的数值范围是______。(填标号)
A． B．~0 C．0~2 D．>2
(2)与重整是利用的研究热点之一。该重整反应体系有以下反应：
I．
II．
III． (只在高温下自发进行)
①在一定压强和催化剂的条件下，将等物质的量的和通入重整反应器中，平衡时，、的物质的量分数及转化率随温度变化的关系如图所示。平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线是______(填标号)。温度高于1300K后，曲线d超过曲线c的可能原因为__________________。
②在p MPa时，将和按物质的量之比为1∶1充入密闭容器中，分别在无催化剂和催化下反应相同时间，所得的转化率与温度的关系如图所示。a点转化率相等的原因是___________。
③设为相对压力平衡常数，用相对分压代替浓度即可得相对压力平衡常数的表达式[气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以标准压强]。某温度下反应Ⅲ的，向恒容密闭容器中按充入原料气，初始总压为150kPa，发生反应I、II、Ⅲ，体系达到平衡时的分压为b kPa，则的平衡转化率为______。(用含b的代数式表示)
三、填空题
19．（2023·重庆·统考三模）乙烯的产量是一个国家石油化工水平的重要标志，研究制备乙烯的原理具有重要的意义，科学家研究出各种制备乙烯的方法。
I．由乙烷直接脱氢或氧化脱氢制备，原理如下：
直接脱氢：
氧化脱氢：
(1)已知键能，，生成1mol碳碳π键放出的能量为_______________kJ，从热力学角度比较直接脱氢和氧化脱氢，氧化脱氢法的优点为______________。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的和，维持初始压强，，发生上述两个反应。2.5min时，，，则用的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为_______；反应一段时间后，和的消耗速率比小于2：1的原因为__________________。
II．利用乙炔和氢气催化加成制备乙烯，发生如下反应：
①
②
保持压强为20kPa条件下，按起始投料，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应①和②，测得不同温度下和的转化率如下图实线所示(图中虚线表示相同条件下平衡转化率随温度的变化)。
(3)表示转化率的曲线是_____________(填“m”或“n”)。
(4)随着温度的升高，m和n两条曲线都是先升高后降低，其原因是_______________。
(5)时，两种物质的转化率分别为0.75、0.5，反应①的平衡常数__________。
20．（2022·重庆·统考模拟预测）甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景。由和合成的反应过程如下：
I.
II.
请回答下列问题：
(1)不同压强下，按投料，测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
①压强：_______(填“>”“=”或“<”)。
②图B纵坐标表示的是_______，判断的理由是_______。
(2)某化学研究性学习小组用CO和模拟工业合成甲醇，在1L的恒容密闭容器内充入1molCO和2mol，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
反应时间/min
0
5
10
15
20
30
压强/MPa
25.2
21.6
19.0
17.4
16.8
16.8
①下列说法正确的是_______。
a.容器内气体的密度不变，则反应达到平衡
b.容器内气体的平均相对分子质量不变，则反应达到平衡
c.在恒温恒压的平衡体系中充入Ar气，甲醇的产率降低
d.某温度下，改变催化剂，可能会影响反应物的平衡转化率
②则从反应开始到20min时，的平均反应速率为_______。
③该条件下，反应的平衡常数为_______。
(3)我国科学家设计了一种电解装置如图所示，能将二氧化碳转化成合成气CO和，同时获得甘油醛()。a极接电源的_______极，b极产生CO的电极反应式为_______；若阴离子交换膜只允许离子通过，当有5mol通过时，理论上可制得甘油醛_______g。
参考答案：
1．B
【分析】Ag+具有空轨道，能与形成配离子，lgc(NH3)较小时溶液中主要存在Ag+，随着c(NH3)或lgc(NH3)增大，先形成[Ag(NH3)]+，再转化为[Ag(NH3)2]+，所以随着lgc(NH3)增大，c(Ag+)减小，c[Ag(NH3)]+先增大后减小，最后主要以[Ag(NH3)2]+存在，则曲线a代表Ag+，曲线b代表[Ag(NH3)2]+，曲线c代表[Ag(NH3)]+，曲线b、c交叉点时c[Ag(NH3)2]+=c[Ag(NH3)]+，此时[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+平衡常数K2=×=≈=103.9，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，曲线a代表Ag+，曲线b代表[Ag(NH3)2]+，曲线c代表[Ag(NH3)]+，A错误；
B．由图可知，曲线b、c交叉点时c[Ag(NH3)2]+=c[Ag(NH3)]+，此时[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+平衡常数K2=×=≈=103.9，B正确；
C．K1=103.32、K2=103.9，则Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+的平衡常数K′==K1•K2=103.32×103.9=107.22，C错误；
D．由图可知，当c(NH3)＞10-3mol/L时，c[Ag(NH3)2]+＞c[Ag(NH3)]+＞c(Ag+)，D错误；
故答案为：B。
2．D
【详解】A．加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠，小试管中温度低，为对比二者的稳定性，小试管中应为碳酸氢钠，A错误；
B．捂热集气瓶，气体从长颈漏斗逸出，不能检验装置的气密性，B错误；
C．氯化铁与NaOH溶液反应生成沉淀，应向沸水中滴加饱和氯化铁溶液可制备胶体，C错误；
D．只有温度不同，可判断温度对化学平衡的影响，则能判断2NO2(g)N2O4(g)的热效应，D正确；
故答案为：D。
3．C
【详解】A．根据图示，时，，， A正确；
B．的直径显著大于团簇表面的孔径，与反应生成，的骨架结构在交换过程中没有被破坏，可推断团簇表面的孔是柔性的，使得能无破坏进入笼内，B正确；
C．与反应生成，说明团簇对于具有比大的亲和力，但是团簇不属于超分子，C错误；
D．已知冠醚18-冠-6能识别而不能识别，则往体系中加18-冠-6时，与18-冠-6结合，导致浓度减小，则上述平衡会正向移动，D正确；
故选C。
4．C
【分析】2个反应均为放热反应，随着温度降低，平衡均正向移动，甲烷含量减小、甲醇含量增加，故ab为甲烷变化曲线、cd为甲醇含量曲线；反应Ⅰ为气体分子数增大的反应、反应Ⅱ为分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，反应Ⅰ逆向移动、反应Ⅱ正向移动，使得甲烷含量增加、甲醇含量增大，则bd为0.2Mpa变化曲线、ac为2Mpa变化曲线；
【详解】A．由分析可知，压强为0.2MPa时，表示和的曲线分别是b、d，A正确；
B．混合气体的平均相对分子质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，B正确；
C．已知：对于反应Ⅱ，，，当时，即达到化学平衡态，此时，因为反应是放热反应，升温减小，所以升高温度变小，所以增加的倍数更大，C错误；
D．在密闭容器中通入3mol 和2mol ，只发生反应Ⅰ和Ⅱ：
由图可知，平衡时，甲烷、甲醇量相等，则3-2a=2a-1，a=1mol，的转化率约为66.7%，D正确；
答案选C。
5．C
【分析】根据c点加入2mol氢气，=2则起始加入1mol二氧化碳，由三段式分析： ，则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=×1.2mkPa，故有：p(HCHO)=×p(平衡)= ××1.2mkPa═0.2mkPa，解得：x=0.5mol，故p(平衡)=mkPa，据此分析解题。
【详解】A．起始时容器内气体总压强为1.2mkPa，若5min时反应到达c点，由分析可知，则υ(H2)==0.1mol/(L•min)，A错误；
B．a点时，加入2mol氢气，=1则起始加入2mol二氧化碳，由三段式分析： ，则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=×1.2mkPa，故有：平衡时p(HCHO)=×p(平衡)= ××1.2mkPa═xmkPa，解得：a=mol，混合气体的总物质的量为n=(4-)mol，由质量守恒定律可知，混合气体的总质量和起始加入气体的总质量相等，即总质量为m=2mol×2g/mol+2mol×44g/mol=92g，混合气体平均摩尔质量为，B错误；
C．温度不变，化学平衡常数不变，故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=×mkPa=0.2mkPa，同理：p(H2)=0.4mkPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.2mkPa，故Kp==(kPa)-1=(kPa-1)= ，C正确；
D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.2mkPa，则此时Qp═==m=Kp，平衡不移动，D错误；
故选：C。
6．B
【详解】A.由图可得两个等式：和，解得，带入其中计算得，A不正确；
B.使用催化剂可以加快反应速率，能提高丙烯单位时间内的产率，B正确；
C.在恒容密闭容器中，气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡，C不正确；
D.增加的物质量平衡正向移动，的体积分数是增大的，D不正确；
故选B。
7．C
【详解】A．由图可知，两个点都不是平衡点，则，A正确；
B．由图可知，X的起始浓度为0.1mol/L ，L点时X的浓度为0.08mol/L，则转化的X的浓度为0.02mol/L，X的转化率为20％，B正确；
C．化学反应速率为平均速率，根据方程式可知，X和Y的计量系数相同，故某个时间段的，但某个时刻无法根据平均速率公式求解，C错误；
D．由图可知，经足够长时间后，反应达到平衡，两者的浓度相等，则两者的物质的量相等，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．催化剂在起催化作用时通常参与化学反应，生成催化剂的中间产物，再发生化学反应重新生成催化剂，A正确；
B．TiO2纳米颗粒是纯净物，而胶体是混合物，B不正确；
C．在该过程中乙醇催化氧化生成乙醛，发生了氧化反应，C正确；
D．②中，在光照下Pd发生电荷分离，Cu2+在Pd表面得到电子变为Cu，生成的Cu仅沉积在Pd的表面，D正确；
故选B。
9．D
【详解】A．蛋白质的盐析是可逆过程，而变性是不可逆的过程，两者的的原理是不相同的，故A错误；
B．金刚砂的主要成分是碳化硅，不是二氧化硅，故B错误；
C．电解熔融的氧化铝可制取金属铝，故C错误；
D．钟乳石的主要成分碳酸钙在溶液中存在如下平衡CaCO3 + CO2+ H2OCa(HCO3)2，较低温度条件下，溶液中二氧化碳浓度增大，平衡向正反应方向移动导致碳酸钙溶解，较高温度条件下，溶液中二氧化碳浓度减小，平衡向逆反应方向移动导致碳酸氢钙又生成碳酸钙沉淀，如此往复形成钟乳石，则钟乳石的形成过程可以用平衡移动原理解释，故D正确；
故选D。
10．B
【分析】由图可知，升高温度，一氧化碳的产率增大、甲醇的产率减小，说明反应I是放热反应，反应II是吸热反应。
【详解】A．由图可知，相同温度时，一氧化碳的产率高于甲醇产率，说明反应II的反应速率快于反应I，反应速率越快，反应的活化能越小，则反应I的活化能小于反应II活化能，故A错误；
B．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂快于减弱副反应的发生，提高甲醇的选择性，故B正确；
C．反应I和反应II都是有气体参加和生成的反应，增大压强，反应I的速率和反应II的速率均增大，故C错误；
D．反应I是气体体积减小的放热反应，适当降低温度和增大压强都能提高甲醇的产率，故D错误；
故选B。
11．A
【详解】A．根据图中信息得到平衡时c(SO2)＝0.3mol∙L−1，c(H2)＝(10−2.7×3)mol∙L−1＝1.9mol∙L−1，c(H2S)＝2.7mol∙L−1，c(H2O)＝5.4mol∙L−1，则该反应的平衡常数，故A正确；
B．时还未达到平衡，正在正向建立平衡的阶段，因此，故B错误；
C．根据曲线a与SO2曲线变化相反，则说明a代表随时间变化的曲线，故C错误；
D．该反应是放热反应，若该反应在时进行，则平衡向放热反应移动即正向移动，则将减小，因此虚线b不能表示的变化，故D错误。
综上所述，答案为A。
12．B
【详解】A．平衡时，v正=v逆，即k正c2(NO)∙c2(CO)= k逆c(N2)∙c2(CO2)，升高温度后，正、逆反应的速率增大，但NO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明逆反应增大的幅度大于正反应，而体系中各组分的瞬时浓度不变，故k正增大的倍数小于 k逆增大的倍数，A正确；
B．a点NO的平衡转化率为80%，CO和NO起始的物质的量均为1mol，根据化学方程式可知CO、NO、N2、CO2转化的物质的量分别为0.8mol、0.8mol、0.2mol、0.8mol，则CO、NO、N2、CO2平衡时的物质的量分别为0.2mol、0.2mol、0.2mol、0.8mol，由于容器体积为1L，故CO、NO、N2、CO2平衡时的浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L、0.8mol/L，a点===160；p1对应压强下，b点NO的平衡转化率还未达到80%，则反应正向进行，即v正＞v逆，故＞160，B错误；
C．a点和b点的NO的起始物质的量相同，a点NO的转化率大于b点，则a点NO转化的物质的量大于b点，故a点剩余NO的物质的量小于b点，由于体积相同，故b点NO的物质的量浓度大于a点，C正确；
D．设压强为p2，温度与a点相同时的点为d点，由C选项可知，d点NO的物质的量浓度大于a点，则a点N2、CO2的浓度大于d点，故a点逆反应速率大于d点；d点和c点的压强相同，d点的温度高于c点，则d点的逆反应速率大于c点，故a点逆反应速率大于c点，D正确；
故选B。
13．B
【详解】A．升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，增大，增大，A错误；
B．由图象可知，压强一定条件下，t2时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；
C．由B项分析可知，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t1时刻的小于t2时刻的，C错误；
D．由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，反应正向气体质量增加，故若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D错误；
故答案为：B。
14．(1)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+(E5-E1) NAeV/mol
(2) ＞ 0.01或0.01(MPa)2
(3) 50% C
(4)D
(5)CO+4e-+4H+=CH3OH
【详解】（1）由图示可知该反应为吸热反应，生成物总能量高于反应物的总能量，而图示中是单个CO2分子与CH4分子的反应历程，△H=(E生-E反)=NAeV/mol，所以热化学方程式为：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+(E5-E1) NAeV/mol，故答案为：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+(E5-E1) NAeV/mol；
（2）①由于反应吸热，温度越高，正向进行程度越大，p(H2)越大，所以T1＞T2，故答案为：＞；
②Kp=，温度为T1时，由b点可知，各气体分压为：p(CO)=p(H2)=1MPa，p(CO2)=p(CH4)=10MPa，p(CO2)=p(CH4)=10MPa，代入Kp表达式，可得Kp===0.01(MPa)2，故答案为：0.01或0.01(MPa)2；
（3）体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，起始=2，起始n(CO)=1mol，n(H2)=2mol，0～5min内平均反应速率(H2)=0.1mol•L-1•min-1，则n(H2)=0.1mol•L-1•min-1×5min×2L=1mol，根据方程式n(CO)=0.5mol，CO的平衡转化率=×100%=×100%=50%；在T1条件下，平衡时n(CO)=1mol-0.5mol=0.5mol，n(H2)=2mol-1mol=1mol，n(CH3OH)=0.5mol，平衡时CO的体积分数为=，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，说明平衡时CO的体积分数增大则＞，当生成物完成转化为生成物，则平衡时CO的体积分数为，但该反应是可逆反应，则在T2℃(T2＞T1)下达到平衡时CO的体积分数可能是～，故答案为：50%；C；
（4）当=2时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数最大，则当=3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图像中的D点，故答案为：D；
（5）该装置是原电池，根据总反应：CO+2H2=CH3OH可知，C元素的化合价降低，CO在正极得到电子，H元素的化合价升高，H2在负极失去电子，所以通入H2的一端是负极；通入CO的一端为正极，CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH，电极反应式为：CO+4e-+4H+=CH3OH，故答案为：CO+4e-+4H+=CH3OH。
15．(1)
(2) 慢反应 减慢 因为快反应为放热反应，温度升高，k变大，K减小，k增大对速率增大的影响小于K减小对速率降低的影响
(3) 913.5 减慢气体流速或适当减压 130.1p
(4)
(5)128
【详解】（1）利用ii×2-i可得：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g), ΔH=-114kJ/mol。
（2）分布反应中的慢反应的速率决定了总反应的速率；压强不变时，升高温度，总反应速率减慢，因为快反应是放热反应，温度升高，k变大，K减小，k增大对速率增大的影响小于K减小对速率降低的影响，故反应速率慢。
（3）N2O的平均反应速率为：5800m3⋅h−1×45%×35% = 913.5m3⋅h−1；欲提高N2O的转化率，还可以采取减慢气体流速或适当减压的方法；由反应前后N原子守恒，37mol×2+19mol×2=2n+51mol×2+2mol+4mol，解之n=2mol。则反应后的气体总物质的量为2mol+51mol+21mol+2mol+4mol=100mol。故各气体的分压为P一氧化二氮=0.02p，P氮气=0.51p，P氧气=0.2p，则平衡常数
（4）在阳极区，亚硝酸根离子和亚铁离子反应生成铁离子、氮气和水，其离子方程式为
（5）实验室完全处理3.0kg该污水，即消耗。根据离子方程式可知数量关系：。
由可知，该装置转移的电子为12mol。阳极区溶液中共生成6mol ，其中有4mol 转移到阴极区，阳极区放出1mol ，阴极区放出6mol 。故阳极区溶液质量变化为：56×2-28=84g，阴极区溶液质量变化为：56×4-12=212g，故理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为212-84=128g。
16．(1) p-2q p (p-2q)
(2) 66.5 1000 变大
(3) 阳离子
【详解】（1）,
，则c(HNCO)=（p-2q）mol/L，则反应I的平衡常数K=c ( NH3) ×c ( HNCO ) =p (p-2q) ( mol/L )2。
（2）从图分析，过渡态3的相对能量为241-87=154kJ/mol，则ΔE1=154-87.5=66.5kJ/mol。从图分析，HNCO(g)+NH3(g)⇌CO(NH2)2(g)
为放热反应，升温，平衡逆向移动，则右侧的线为
T1℃的，取A点数值，kPa−1，若点A时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，相当于加压，平衡正向移动，则CO(NH2)2的体积分数变大。
（3）从图分析，c电极产生氮气，为阳极反应，d上产生氢气，为阴极反应，则a为负极，锌失去电子，结合氢氧根离子，故该交换膜为阴离子交换膜，b为正极，与b极室相连的交换膜为阳离子交换膜，装置Ⅱ阳极上的反应式为。
17．(1)
(2) 3a-2b >
v(逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新的平衡，v(逆)不再改变
(3) 电源负极到惰性电极1、惰性电极2到电源正极 1:6
【详解】（1）液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为，则类似氢离子、氢氧根离子，与在液氨中发生中和反应生成氯化钾和液氨，反应为；
（2）①燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；25℃时，和的燃烧热分别为akJ/mol和bkJ/mol，则有：
Ⅰ： =akJ/mol
Ⅱ： =bkJ/mol
由盖斯定律可知，3×Ⅰ-2×Ⅱ得反应：=(3a-2b) kJ/mol；
②由图可知，相同条件下，时氨气含量更高，则A点的温度迅速从变为，则变化后体系中氨气含量高于变化后达到平衡体系中氨气含量，则反应逆向进行，故此时浓度商Q>K()；
③反应中，由图可知，AB两点氨气、氢气、氮气的物质的量的分数均相同，则；
④，k(逆)只与温度有关；从C点开始减小压强，相当于增大体积，各物质的分压均减小相同的倍数，由表达式可知，减小对影响更大，则v(逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新的平衡，v(逆)不再改变；
（3）①电解池中阴离子向阳极移动，由图可知，惰性电极2为阳极与外界电源正极相连，惰性电极1为阴极与外界电源负极相连，则导线中电子流动方向为：电源负极到惰性电极1、惰性电极2到电源正极；
②生成的电极反应为H2在阳极失去电子发生氧化反应生成氨气，反应为；
③若惰性电极2的电流效率η为75%，假设转移6mol电子理论生成2molNH3，则实际生成1.5molNH3、消耗4.5mol电子，，根据电子守恒可知，另1.5mol电子生成0.25mol氮气，则惰性电极2处与的物质的量之比为0.25:1.5=1:6。
18．(1) < C
(2) a 曲线c和d分别代表和的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于积碳反应的进行，导致的转化率大于的转化率 催化剂失去活性 或
【详解】（1）根据，平衡常数K与温度T成反比，即温度升高，平衡常数减小，则该反应为放热反应，，则，同理可知反应Ⅱ和反应Ⅲ均为放热反应，即，，根据盖斯定律反应Ⅰ=反应Ⅲ×2-反应Ⅱ，则，，故填<、C；
（2）①物质的量分数均随温度的升高而减小，低温时，反应Ⅲ不发生，只发生反应Ⅰ和Ⅱ，所以的物质的量分数小于的物质的量分数，平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线是a；曲线c和d分别代表和的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于积碳反应的进行，导致的转化率大于的转化率，故填a、曲线c和d分别代表和的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于积碳反应的进行，导致的转化率大于的转化率；
②a点时与无催化剂的转化率相同，说明催化剂已无催化活性，其可能原因为催化剂失去活性，故填催化剂失去活性；
③由反应Ⅲ，，某温度下反应Ⅲ的，平衡时的分压为b kPa，则平衡时，根据阿伏伽德罗定律推论，恒温恒容时气体的压强之比等于物质的量之比，按投料比，初始总压为150kPa，则起始时，已转化的，则甲烷的平衡转化率为或，故填或。
19．(1) 267.3 氧化脱氢反应的且，故不需要太高温度就可以发生(因为不需要高温，所以不存在有机物碳化或者催化剂失活的情况)。
(2) 0.8 生成的氢气与氧气反应生成了水蒸气
(3)n
(4)开始阶段未达到平衡，所以温度高速率快，两种气体的转化率都增大，但是随着温度升高，后面达到了平衡，温度升高平衡逆向移动，故转化率下降(当温度高于时反应①生成的乙烯和氢气反应生成了乙烷，所以两者的转化率是相同的)
(5)0.2
【详解】（1）由焓变计算可得，解得；
氧化脱氢反应的且，故不需要太高温度就可以发生，因为不需要高温，所以不存在有机物碳化或者催化剂失活的情况，所以答案为：氧化脱氢反应的且，故不需要太高温度就可以发生。
（2）由PV=nRT可知，恒容密闭容器中，P与n成正比，根据反应数据可得消耗了1kPa，需要消耗2 kPa的，一共消耗了4 kPa，所以直接脱氢反应消耗了2 kPa，则生成的为2 kPa，则用的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为0.8；
直接脱氢反应生成的氢气与氧气反应生成了水蒸气，使得整体反应消耗的变多，所以反应一段时间后，和的消耗速率比小于2：1。
（3）因为起始投料为，若只发生反应①， H2与的消耗量相同，则转化率大于的转化率；若只发生反应②， H2与的消耗量之比为2:1，则转化率等于的转化率，所以当两个反应同时发生时，转化率大于的转化率，故表示转化率的曲线是n
（4）开始阶段未达到平衡，所以温度高速率快，两种气体的转化率都增大，但是随着温度升高，后面达到了平衡，温度升高平衡逆向移动，故转化率下降(当温度高于时反应①生成的乙烯和氢气反应生成了乙烷，所以两者的转化率是相同的)
（5）根据数据列出三段法
根据转化率可列方程组求得，再根据三段法可得
平衡时P()=，同理可得P()=10kPa，P()=5kPa，则
20．(1) > CO2的平衡转化率 生成甲醇的反应II是放热反应，低温阶段升高温度，平衡逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，又反应I为吸热反应，温度较高时，主要发生反应I，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大
(2) bc 0.05mol/(Lmin) 70.56
(3) 正 450
【详解】（1）①生成甲醇的反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇产率升高，由图可知，条件为压强p1时甲醇产率高于p2，则p1大于p2；②生成甲醇的反应是放热反应，低温阶段升高温度，平衡逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，又反应I为吸热反应，温度较高时，主要发生反应I，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，故图B表示二氧化碳的平衡转化率随温度变化关系
（2）①气体总质量和总体积都不变，所以容器内气体的密度不变，a错；气体总质量不变，但是气体总物质的量未平衡时一直改变，平衡时才不变，所以平均相对分子质量不变可以作为平衡标志，b正确；恒温恒压充入Ar气，反应自身压强减小，平衡逆向移动，甲醇产率降低，c正确；催化剂不能改变平衡转化率，d错。②由信息知20min反应达到平衡，令该过程消耗的CO物质的量为Xmol，，由压强和物质的量成正比得，可求出X=0.5，则氢气浓度变化量为1mol/L，所以氢气的平均速率为 ；③由②中分析平衡时，P(CH3OH分)= P(CO分)= ，P(H2分)= ，所以反应的平衡常数=，因此的平衡常数KP=(8.4)2=70.56。
（3）由电解装置图知，电极b中二氧化碳和水发生还原反应，所以电极a发生氧化反应，做电解池阳极，故连接电源正极；b电极二氧化碳得电子生成一氧化碳，即；电极a反应为，所以当有5mol通过时，可制得5mol甘油醛，即质量为450g。
重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-15化学反应速率与化学平衡（1）
一、单选题
1．（2023·重庆·统考三模）已知：，，的分布分数与关系如下图所示例如：分布分数下列说法正确的是
A．曲线b代表
B．
C．的平衡常数
D．当时，
2．（2023·重庆·统考三模）利用下列装置完成对应的实验，能达到实验目的的是
A．比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性
B．检查装置的气密性
C．制备氢氧化铁胶体
D．判断的热效应
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·重庆·统考三模）团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物，我国科学家通过将和反应，测定笼内的浓度，计算取代反应的平衡常数，反应示意图和所测数据如图。有关说法错误的是
(图中表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比，其它类似)
A．
B．研究发现：的直径显著大于团簇表面的孔径，且的骨架结构在交换过程中没有被破坏。据此推断：团簇表面的孔是柔性的
C．团簇属于超分子，且该团簇对于具有比大的亲和力
D．已知冠醚18-冠-6能识别而不能识别，则往体系中加18-冠-6时，上述平衡会正向移动
4．（2023·重庆·统考三模）甲烷是一种温室气体，将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气(CO、)再转化为甲醇，涉及的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在密闭容器中通入3mol 和2mol ，假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ，分别在0.2MPa和2MPa下进行反应，其中和的平衡体积分数随温度变化如图所示。
已知：对于反应Ⅱ，，，、为速率常数，只与温度有关，分压＝总压×物质的量分数。下列说法不正确的是
A．压强为0.2MPa时，表示和的曲线分别是b、d
B．混合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
C．在升温的过程中，反应Ⅱ速率常数增大的倍数；＞
D．500K，2MPa条件下，若平衡时CO的物质的量为1mol，则的转化率约为66.7%
5．（2023·重庆九龙坡·统考二模）T℃时，向容积为2L的刚性容器中充入和一定量的发生反应：，平衡时与起始的关系如图所示。已知初始加入，容器内的总压强为。下列说法正确的是
A．5min时反应到达c点，
B．a点时，混合气体平均摩尔质量为
C．b点时，
D．c点时，再加入和，使二者分压均增大，平衡正向移动
6．（2023·重庆·统考二模）丙烯是三大合成材料的基本原料，由甲醇催化制丙烯的化学方程式为：。反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。下列有关说法正确的是
A．该反应的C为105.4
B．工业上使用催化剂可以提高丙烯单位时间内的产率
C．在恒容密闭容器中，气体的密度不变，则该反应达到平衡
D．在恒容密闭容器中，增加物质的量平衡正向移动，的体积分数减小
7．（2023·重庆·统考模拟预测）溶液中某光学活性卤化物的消旋反应为：。某温度下X和Y的浓度随时间的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A．
B．L点处X的转化率为20％
C．时，
D．Y溶液含有少量X，经足够长时间后
8．（2023·重庆·统考模拟预测）固体催化剂Pd-Cu-TiO2的制备过程如图所示。光照使TiO2发生电荷分离。电子随机扩散到颗粒表面，将Pd2+转化为Pd沉积到颗粒上。再用类似方法在Pd上沉积Cu。下列有关说法不正确的是
A．催化剂在起催化作用时要参加化学反应
B．TiO2纳米颗粒属于胶体
C．在该过程中乙醇发生了氧化反应
D．②中Cu仅沉积在Pd的表面是因为在光照下Pd发生电荷分离，Cu2+在Pd表面得到电子变为Cu
9．（2022·重庆·统考模拟预测）下列说法正确的是
A．蛋白质的盐析与变性的原理是相同的 B．金刚砂的主要成分是二氧化硅
C．电解氯化铝可制取金属铝 D．可用平衡移动原理解释钟乳石的形成过程
10．（2022·重庆·统考模拟预测）为了实现“碳中和”，利用合成的反应为：I. ，副反应为：II. ，已知温度对、CO的平衡产率影响如下图所示，下列说法中正确的是
A．反应I的活化能大于反应II活化能
B．可以通过使用合适的催化剂提高的选择性
C．增大压强可以加快反应I的速率，对反应II的速率无影响
D．实际生产过程中，一定要在较低温度下才能提高的产率
11．（2022·重庆·模拟预测）时，向密闭容器中充入和发生反应：。部分物质的物质的量随时间t变化如图实线所示。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数
B．时，
C．曲线a代表随时间变化的曲线
D．若该反应在时进行，则虚线b可表示的变化
12．（2022·重庆·模拟预测）在密闭容器中充入1和1，在一定条件下发生反应：，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得，，(、为速率常数，只与温度有关)，下列说法错误的是
A．达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数小于增大的倍数
B．若密闭容器(对应压强下)体积为1L，则b点
C．的物质的量浓度：b点点
D．逆反应速率：a点点
13．（2022·重庆·统考模拟预测）绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为。向容积可变的密闭容器中加入(足量的)活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应的速率时间图象如下图所示。下列说法正确的是
A．给该反应升温，减小，增大
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
C．t1时刻的大于t2时刻的
D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡
二、原理综合题
14．（2023·重庆·统考三模）运用催化转化法实现二氧化碳的碳捕集和碳利用有利于实现“碳达峰、碳中和”。
I．利用温室气体CO2和CH4制备合成气，计算机摸拟单个CO2分子与CH4分子的反应历程如图1所示：
已知：为1电子伏特，表示一个电子经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。
(1)制备合成气总反应的热化学方程式为___________
(2)向密闭容器中充入等体积的和，测得平衡时压强对数和的关系如图2所示。(压强的单位为MPa)
①___________(填“>”“<"或“=”)。
②温度为时，该反应的压强平衡常数___________。
Ⅱ．合成气制取甲醇。在时，体积为的恒容容器中充入物质的量之和为的和，反应达到平衡时的体积分数()与的关系如图3所示。
(3)当起始，经过达到平衡，内平均反应速率，则该条件CO的平衡转化率为___________；若其它条件不变，在下达到平衡时的体积分数可能是___________(填标号)。
A． B． C． D． E．
(4)当时，达到平衡状态后，的体积分数可能是图像中的___________点(选填“D”“E”或“F”)。
Ⅲ．电化学法制备甲醇的工作原理如图4所示：
(5)通入的一端发生的电极反应式为___________。
15．（2023·重庆·统考二模）氮的化合物应用广泛，但其对环境造成污染以及治理已成为科学家们的重要研究课题。
Ⅰ.笑气()是一种危险化学品，有关笑气反应的两个热化学方程式如下：
ⅰ.
ⅱ.
(1)写出NO与反应生成的热化学方程式_______。
(2)NO与生成的反应，分如下快慢两步进行：
快反应： ；慢反应： 。
①决定总反应速率的是_______(填“快反应”或“慢反应”)。
②当加入的NO和的物质的量不变，改变温度和压强，NO转化50%时(未达平衡)，所需的时间如右表所示。已知：NO和反应生成的速率方程为。k是速率常数，随温度升高而增大，K是快反应的平衡常数。
压强/(Pa)
温度/℃
时间/s
1
30
12.5
90
25.8
8
30
0.20
90
0.60
当压强不变，升高温度，总反应速率_______(填“加快”或“减慢”)，理由是_______。
Ⅱ.笑气可直接催化分解，该过程发生的反应如下：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(3)某模拟废气的直接催化分解(废气中含、、、)。
①℃时，将模拟废气(体积分数为35%)以5800的速度通过催化剂，测得N{O的转化率为45%，则平均反应速率v()为_______。欲提高的转化率，可采取的措施为适当升温、使用更高效的催化剂、增大催化剂表面积或厚度、_______。
②℃和p kPa时，在恒压密闭容器中进行实验。各组分的相关数据如右表，该温度下反应ⅰ压强平衡常数_______kPa(保留到小数点后1位)。
物质
NO
投料/mol
37
19
21
6.5
0
0
平衡/mol
51
21
20
2
4
Ⅲ.经测定某污水里含量为4.6%，科研人员研究发现可用图所示的装置处理污水中的原理是利用把还原成。
(4)阳极附近溶液中发生的离子方程式为_______。
(5)在实验室恰好完全处理3.0kg该污水，则理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为_______g。
16．（2023·重庆九龙坡·统考二模）尿素是一种高效化肥，也是一种化工原料。
(1)尿素技术可用于汽车尾气的处理，该过程中会生成，反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
一定温度下，向恒容容器中投入足量和一定量的，当上述反应达到平衡时，测得、。则_______(用含p、q的代数式表示，下同)，反应Ⅰ的平衡常数为_______。
(2)工业上以和为原料合成尿素，图1是反应历程及能量变化，历程中的所有物质均为气态。
①该反应历程中，若，则_______。
②在℃和℃时，向恒容容器中投入等物质的量的和，发生以下反应：。平衡时与的关系如图2所示，p为物质的分压强(单位为kPa)。
若、。℃时，_______。若点A时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，的体积分数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)某实验小组用水介质电池电解含有尿素的碱性废水，装置如图3(电极a为Zn，b、c、d均为惰性电极)。
装置Ⅰ中双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成，与b极室相连的交换膜为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)，装置Ⅱ阳极上的反应式为_______。
17．（2023·重庆·统考模拟预测）氨具有较高的含氢量，可用作内燃机的燃料。
(1)液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为。写出与在液氨中发生中和反应的化学方程式为___________。
(2)合成氨反应的方程式为：，恒压密闭容器中，起始时，不同温度(T)下平衡混合物中物质的量分数随压强的变化曲线如图所示。
①25℃时，和的燃烧热分别为akJ/mol和bkJ/mol，上述合成氨反应的焓变为___________kJ/mol。
②A点的温度迅速从变为，则此时浓度商Q___________K()(填“>”“<”或“=”)。
③___________(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
④合成氨逆反应速率方程为：，式中k(逆)为逆反应的速率常数(只与温度有关)。从C点开始减小压强，平衡发生移动，直至达到新的平衡，v(逆)的变化过程为___________。
(3)合成氨也可以通过电化学过程实现，其装置如图所示。
①导线中电子流动方向为___________。
②生成的电极反应式为___________。
③若惰性电极2的电流效率η为75%，则惰性电极2处与的物质的量之比为___________。()
18．（2022·重庆·模拟预测）含氨污染物的有效去除和含碳资源的充分利用是重要研究课题。回答下列问题：
(1)利用工业尾气与反应制备新型硝化剂，过程中涉及以下反应：
I．
II．
III．
平衡常数K与温度T的函数关系为，，，其中x、y、z为常数，则反应I的活化能(正)______(逆)(填“>”或“<”)，的数值范围是______。(填标号)
A． B．~0 C．0~2 D．>2
(2)与重整是利用的研究热点之一。该重整反应体系有以下反应：
I．
II．
III． (只在高温下自发进行)
①在一定压强和催化剂的条件下，将等物质的量的和通入重整反应器中，平衡时，、的物质的量分数及转化率随温度变化的关系如图所示。平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线是______(填标号)。温度高于1300K后，曲线d超过曲线c的可能原因为__________________。
②在p MPa时，将和按物质的量之比为1∶1充入密闭容器中，分别在无催化剂和催化下反应相同时间，所得的转化率与温度的关系如图所示。a点转化率相等的原因是___________。
③设为相对压力平衡常数，用相对分压代替浓度即可得相对压力平衡常数的表达式[气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以标准压强]。某温度下反应Ⅲ的，向恒容密闭容器中按充入原料气，初始总压为150kPa，发生反应I、II、Ⅲ，体系达到平衡时的分压为b kPa，则的平衡转化率为______。(用含b的代数式表示)
三、填空题
19．（2023·重庆·统考三模）乙烯的产量是一个国家石油化工水平的重要标志，研究制备乙烯的原理具有重要的意义，科学家研究出各种制备乙烯的方法。
I．由乙烷直接脱氢或氧化脱氢制备，原理如下：
直接脱氢：
氧化脱氢：
(1)已知键能，，生成1mol碳碳π键放出的能量为_______________kJ，从热力学角度比较直接脱氢和氧化脱氢，氧化脱氢法的优点为______________。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的和，维持初始压强，，发生上述两个反应。2.5min时，，，则用的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为_______；反应一段时间后，和的消耗速率比小于2：1的原因为__________________。
II．利用乙炔和氢气催化加成制备乙烯，发生如下反应：
①
②
保持压强为20kPa条件下，按起始投料，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应①和②，测得不同温度下和的转化率如下图实线所示(图中虚线表示相同条件下平衡转化率随温度的变化)。
(3)表示转化率的曲线是_____________(填“m”或“n”)。
(4)随着温度的升高，m和n两条曲线都是先升高后降低，其原因是_______________。
(5)时，两种物质的转化率分别为0.75、0.5，反应①的平衡常数__________。
20．（2022·重庆·统考模拟预测）甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景。由和合成的反应过程如下：
I.
II.
请回答下列问题：
(1)不同压强下，按投料，测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
①压强：_______(填“>”“=”或“<”)。
②图B纵坐标表示的是_______，判断的理由是_______。
(2)某化学研究性学习小组用CO和模拟工业合成甲醇，在1L的恒容密闭容器内充入1molCO和2mol，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
反应时间/min
0
5
10
15
20
30
压强/MPa
25.2
21.6
19.0
17.4
16.8
16.8
①下列说法正确的是_______。
a.容器内气体的密度不变，则反应达到平衡
b.容器内气体的平均相对分子质量不变，则反应达到平衡
c.在恒温恒压的平衡体系中充入Ar气，甲醇的产率降低
d.某温度下，改变催化剂，可能会影响反应物的平衡转化率
②则从反应开始到20min时，的平均反应速率为_______。
③该条件下，反应的平衡常数为_______。
(3)我国科学家设计了一种电解装置如图所示，能将二氧化碳转化成合成气CO和，同时获得甘油醛()。a极接电源的_______极，b极产生CO的电极反应式为_______；若阴离子交换膜只允许离子通过，当有5mol通过时，理论上可制得甘油醛_______g。
参考答案：
1．B
【分析】Ag+具有空轨道，能与形成配离子，lgc(NH3)较小时溶液中主要存在Ag+，随着c(NH3)或lgc(NH3)增大，先形成[Ag(NH3)]+，再转化为[Ag(NH3)2]+，所以随着lgc(NH3)增大，c(Ag+)减小，c[Ag(NH3)]+先增大后减小，最后主要以[Ag(NH3)2]+存在，则曲线a代表Ag+，曲线b代表[Ag(NH3)2]+，曲线c代表[Ag(NH3)]+，曲线b、c交叉点时c[Ag(NH3)2]+=c[Ag(NH3)]+，此时[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+平衡常数K2=×=≈=103.9，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，曲线a代表Ag+，曲线b代表[Ag(NH3)2]+，曲线c代表[Ag(NH3)]+，A错误；
B．由图可知，曲线b、c交叉点时c[Ag(NH3)2]+=c[Ag(NH3)]+，此时[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+平衡常数K2=×=≈=103.9，B正确；
C．K1=103.32、K2=103.9，则Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+的平衡常数K′==K1•K2=103.32×103.9=107.22，C错误；
D．由图可知，当c(NH3)＞10-3mol/L时，c[Ag(NH3)2]+＞c[Ag(NH3)]+＞c(Ag+)，D错误；
故答案为：B。
2．D
【详解】A．加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠，小试管中温度低，为对比二者的稳定性，小试管中应为碳酸氢钠，A错误；
B．捂热集气瓶，气体从长颈漏斗逸出，不能检验装置的气密性，B错误；
C．氯化铁与NaOH溶液反应生成沉淀，应向沸水中滴加饱和氯化铁溶液可制备胶体，C错误；
D．只有温度不同，可判断温度对化学平衡的影响，则能判断2NO2(g)N2O4(g)的热效应，D正确；
故答案为：D。
3．C
【详解】A．根据图示，时，，， A正确；
B．的直径显著大于团簇表面的孔径，与反应生成，的骨架结构在交换过程中没有被破坏，可推断团簇表面的孔是柔性的，使得能无破坏进入笼内，B正确；
C．与反应生成，说明团簇对于具有比大的亲和力，但是团簇不属于超分子，C错误；
D．已知冠醚18-冠-6能识别而不能识别，则往体系中加18-冠-6时，与18-冠-6结合，导致浓度减小，则上述平衡会正向移动，D正确；
故选C。
4．C
【分析】2个反应均为放热反应，随着温度降低，平衡均正向移动，甲烷含量减小、甲醇含量增加，故ab为甲烷变化曲线、cd为甲醇含量曲线；反应Ⅰ为气体分子数增大的反应、反应Ⅱ为分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，反应Ⅰ逆向移动、反应Ⅱ正向移动，使得甲烷含量增加、甲醇含量增大，则bd为0.2Mpa变化曲线、ac为2Mpa变化曲线；
【详解】A．由分析可知，压强为0.2MPa时，表示和的曲线分别是b、d，A正确；
B．混合气体的平均相对分子质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，B正确；
C．已知：对于反应Ⅱ，，，当时，即达到化学平衡态，此时，因为反应是放热反应，升温减小，所以升高温度变小，所以增加的倍数更大，C错误；
D．在密闭容器中通入3mol 和2mol ，只发生反应Ⅰ和Ⅱ：
由图可知，平衡时，甲烷、甲醇量相等，则3-2a=2a-1，a=1mol，的转化率约为66.7%，D正确；
答案选C。
5．C
【分析】根据c点加入2mol氢气，=2则起始加入1mol二氧化碳，由三段式分析： ，则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=×1.2mkPa，故有：p(HCHO)=×p(平衡)= ××1.2mkPa═0.2mkPa，解得：x=0.5mol，故p(平衡)=mkPa，据此分析解题。
【详解】A．起始时容器内气体总压强为1.2mkPa，若5min时反应到达c点，由分析可知，则υ(H2)==0.1mol/(L•min)，A错误；
B．a点时，加入2mol氢气，=1则起始加入2mol二氧化碳，由三段式分析： ，则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=×1.2mkPa，故有：平衡时p(HCHO)=×p(平衡)= ××1.2mkPa═xmkPa，解得：a=mol，混合气体的总物质的量为n=(4-)mol，由质量守恒定律可知，混合气体的总质量和起始加入气体的总质量相等，即总质量为m=2mol×2g/mol+2mol×44g/mol=92g，混合气体平均摩尔质量为，B错误；
C．温度不变，化学平衡常数不变，故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=×mkPa=0.2mkPa，同理：p(H2)=0.4mkPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.2mkPa，故Kp==(kPa)-1=(kPa-1)= ，C正确；
D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.2mkPa，则此时Qp═==m=Kp，平衡不移动，D错误；
故选：C。
6．B
【详解】A.由图可得两个等式：和，解得，带入其中计算得，A不正确；
B.使用催化剂可以加快反应速率，能提高丙烯单位时间内的产率，B正确；
C.在恒容密闭容器中，气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡，C不正确；
D.增加的物质量平衡正向移动，的体积分数是增大的，D不正确；
故选B。
7．C
【详解】A．由图可知，两个点都不是平衡点，则，A正确；
B．由图可知，X的起始浓度为0.1mol/L ，L点时X的浓度为0.08mol/L，则转化的X的浓度为0.02mol/L，X的转化率为20％，B正确；
C．化学反应速率为平均速率，根据方程式可知，X和Y的计量系数相同，故某个时间段的，但某个时刻无法根据平均速率公式求解，C错误；
D．由图可知，经足够长时间后，反应达到平衡，两者的浓度相等，则两者的物质的量相等，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．催化剂在起催化作用时通常参与化学反应，生成催化剂的中间产物，再发生化学反应重新生成催化剂，A正确；
B．TiO2纳米颗粒是纯净物，而胶体是混合物，B不正确；
C．在该过程中乙醇催化氧化生成乙醛，发生了氧化反应，C正确；
D．②中，在光照下Pd发生电荷分离，Cu2+在Pd表面得到电子变为Cu，生成的Cu仅沉积在Pd的表面，D正确；
故选B。
9．D
【详解】A．蛋白质的盐析是可逆过程，而变性是不可逆的过程，两者的的原理是不相同的，故A错误；
B．金刚砂的主要成分是碳化硅，不是二氧化硅，故B错误；
C．电解熔融的氧化铝可制取金属铝，故C错误；
D．钟乳石的主要成分碳酸钙在溶液中存在如下平衡CaCO3 + CO2+ H2OCa(HCO3)2，较低温度条件下，溶液中二氧化碳浓度增大，平衡向正反应方向移动导致碳酸钙溶解，较高温度条件下，溶液中二氧化碳浓度减小，平衡向逆反应方向移动导致碳酸氢钙又生成碳酸钙沉淀，如此往复形成钟乳石，则钟乳石的形成过程可以用平衡移动原理解释，故D正确；
故选D。
10．B
【分析】由图可知，升高温度，一氧化碳的产率增大、甲醇的产率减小，说明反应I是放热反应，反应II是吸热反应。
【详解】A．由图可知，相同温度时，一氧化碳的产率高于甲醇产率，说明反应II的反应速率快于反应I，反应速率越快，反应的活化能越小，则反应I的活化能小于反应II活化能，故A错误；
B．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂快于减弱副反应的发生，提高甲醇的选择性，故B正确；
C．反应I和反应II都是有气体参加和生成的反应，增大压强，反应I的速率和反应II的速率均增大，故C错误；
D．反应I是气体体积减小的放热反应，适当降低温度和增大压强都能提高甲醇的产率，故D错误；
故选B。
11．A
【详解】A．根据图中信息得到平衡时c(SO2)＝0.3mol∙L−1，c(H2)＝(10−2.7×3)mol∙L−1＝1.9mol∙L−1，c(H2S)＝2.7mol∙L−1，c(H2O)＝5.4mol∙L−1，则该反应的平衡常数，故A正确；
B．时还未达到平衡，正在正向建立平衡的阶段，因此，故B错误；
C．根据曲线a与SO2曲线变化相反，则说明a代表随时间变化的曲线，故C错误；
D．该反应是放热反应，若该反应在时进行，则平衡向放热反应移动即正向移动，则将减小，因此虚线b不能表示的变化，故D错误。
综上所述，答案为A。
12．B
【详解】A．平衡时，v正=v逆，即k正c2(NO)∙c2(CO)= k逆c(N2)∙c2(CO2)，升高温度后，正、逆反应的速率增大，但NO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明逆反应增大的幅度大于正反应，而体系中各组分的瞬时浓度不变，故k正增大的倍数小于 k逆增大的倍数，A正确；
B．a点NO的平衡转化率为80%，CO和NO起始的物质的量均为1mol，根据化学方程式可知CO、NO、N2、CO2转化的物质的量分别为0.8mol、0.8mol、0.2mol、0.8mol，则CO、NO、N2、CO2平衡时的物质的量分别为0.2mol、0.2mol、0.2mol、0.8mol，由于容器体积为1L，故CO、NO、N2、CO2平衡时的浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L、0.8mol/L，a点===160；p1对应压强下，b点NO的平衡转化率还未达到80%，则反应正向进行，即v正＞v逆，故＞160，B错误；
C．a点和b点的NO的起始物质的量相同，a点NO的转化率大于b点，则a点NO转化的物质的量大于b点，故a点剩余NO的物质的量小于b点，由于体积相同，故b点NO的物质的量浓度大于a点，C正确；
D．设压强为p2，温度与a点相同时的点为d点，由C选项可知，d点NO的物质的量浓度大于a点，则a点N2、CO2的浓度大于d点，故a点逆反应速率大于d点；d点和c点的压强相同，d点的温度高于c点，则d点的逆反应速率大于c点，故a点逆反应速率大于c点，D正确；
故选B。
13．B
【详解】A．升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，增大，增大，A错误；
B．由图象可知，压强一定条件下，t2时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；
C．由B项分析可知，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t1时刻的小于t2时刻的，C错误；
D．由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，反应正向气体质量增加，故若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D错误；
故答案为：B。
14．(1)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+(E5-E1) NAeV/mol
(2) ＞ 0.01或0.01(MPa)2
(3) 50% C
(4)D
(5)CO+4e-+4H+=CH3OH
【详解】（1）由图示可知该反应为吸热反应，生成物总能量高于反应物的总能量，而图示中是单个CO2分子与CH4分子的反应历程，△H=(E生-E反)=NAeV/mol，所以热化学方程式为：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+(E5-E1) NAeV/mol，故答案为：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+(E5-E1) NAeV/mol；
（2）①由于反应吸热，温度越高，正向进行程度越大，p(H2)越大，所以T1＞T2，故答案为：＞；
②Kp=，温度为T1时，由b点可知，各气体分压为：p(CO)=p(H2)=1MPa，p(CO2)=p(CH4)=10MPa，p(CO2)=p(CH4)=10MPa，代入Kp表达式，可得Kp===0.01(MPa)2，故答案为：0.01或0.01(MPa)2；
（3）体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，起始=2，起始n(CO)=1mol，n(H2)=2mol，0～5min内平均反应速率(H2)=0.1mol•L-1•min-1，则n(H2)=0.1mol•L-1•min-1×5min×2L=1mol，根据方程式n(CO)=0.5mol，CO的平衡转化率=×100%=×100%=50%；在T1条件下，平衡时n(CO)=1mol-0.5mol=0.5mol，n(H2)=2mol-1mol=1mol，n(CH3OH)=0.5mol，平衡时CO的体积分数为=，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，说明平衡时CO的体积分数增大则＞，当生成物完成转化为生成物，则平衡时CO的体积分数为，但该反应是可逆反应，则在T2℃(T2＞T1)下达到平衡时CO的体积分数可能是～，故答案为：50%；C；
（4）当=2时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数最大，则当=3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图像中的D点，故答案为：D；
（5）该装置是原电池，根据总反应：CO+2H2=CH3OH可知，C元素的化合价降低，CO在正极得到电子，H元素的化合价升高，H2在负极失去电子，所以通入H2的一端是负极；通入CO的一端为正极，CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH，电极反应式为：CO+4e-+4H+=CH3OH，故答案为：CO+4e-+4H+=CH3OH。
15．(1)
(2) 慢反应 减慢 因为快反应为放热反应，温度升高，k变大，K减小，k增大对速率增大的影响小于K减小对速率降低的影响
(3) 913.5 减慢气体流速或适当减压 130.1p
(4)
(5)128
【详解】（1）利用ii×2-i可得：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g), ΔH=-114kJ/mol。
（2）分布反应中的慢反应的速率决定了总反应的速率；压强不变时，升高温度，总反应速率减慢，因为快反应是放热反应，温度升高，k变大，K减小，k增大对速率增大的影响小于K减小对速率降低的影响，故反应速率慢。
（3）N2O的平均反应速率为：5800m3⋅h−1×45%×35% = 913.5m3⋅h−1；欲提高N2O的转化率，还可以采取减慢气体流速或适当减压的方法；由反应前后N原子守恒，37mol×2+19mol×2=2n+51mol×2+2mol+4mol，解之n=2mol。则反应后的气体总物质的量为2mol+51mol+21mol+2mol+4mol=100mol。故各气体的分压为P一氧化二氮=0.02p，P氮气=0.51p，P氧气=0.2p，则平衡常数
（4）在阳极区，亚硝酸根离子和亚铁离子反应生成铁离子、氮气和水，其离子方程式为
（5）实验室完全处理3.0kg该污水，即消耗。根据离子方程式可知数量关系：。
由可知，该装置转移的电子为12mol。阳极区溶液中共生成6mol ，其中有4mol 转移到阴极区，阳极区放出1mol ，阴极区放出6mol 。故阳极区溶液质量变化为：56×2-28=84g，阴极区溶液质量变化为：56×4-12=212g，故理论上阴极区与阳极区溶液质量变化的差为212-84=128g。
16．(1) p-2q p (p-2q)
(2) 66.5 1000 变大
(3) 阳离子
【详解】（1）,
，则c(HNCO)=（p-2q）mol/L，则反应I的平衡常数K=c ( NH3) ×c ( HNCO ) =p (p-2q) ( mol/L )2。
（2）从图分析，过渡态3的相对能量为241-87=154kJ/mol，则ΔE1=154-87.5=66.5kJ/mol。从图分析，HNCO(g)+NH3(g)⇌CO(NH2)2(g)
为放热反应，升温，平衡逆向移动，则右侧的线为
T1℃的，取A点数值，kPa−1，若点A时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，相当于加压，平衡正向移动，则CO(NH2)2的体积分数变大。
（3）从图分析，c电极产生氮气，为阳极反应，d上产生氢气，为阴极反应，则a为负极，锌失去电子，结合氢氧根离子，故该交换膜为阴离子交换膜，b为正极，与b极室相连的交换膜为阳离子交换膜，装置Ⅱ阳极上的反应式为。
17．(1)
(2) 3a-2b >
v(逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新的平衡，v(逆)不再改变
(3) 电源负极到惰性电极1、惰性电极2到电源正极 1:6
【详解】（1）液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为，则类似氢离子、氢氧根离子，与在液氨中发生中和反应生成氯化钾和液氨，反应为；
（2）①燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；25℃时，和的燃烧热分别为akJ/mol和bkJ/mol，则有：
Ⅰ： =akJ/mol
Ⅱ： =bkJ/mol
由盖斯定律可知，3×Ⅰ-2×Ⅱ得反应：=(3a-2b) kJ/mol；
②由图可知，相同条件下，时氨气含量更高，则A点的温度迅速从变为，则变化后体系中氨气含量高于变化后达到平衡体系中氨气含量，则反应逆向进行，故此时浓度商Q>K()；
③反应中，由图可知，AB两点氨气、氢气、氮气的物质的量的分数均相同，则；
④，k(逆)只与温度有关；从C点开始减小压强，相当于增大体积，各物质的分压均减小相同的倍数，由表达式可知，减小对影响更大，则v(逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新的平衡，v(逆)不再改变；
（3）①电解池中阴离子向阳极移动，由图可知，惰性电极2为阳极与外界电源正极相连，惰性电极1为阴极与外界电源负极相连，则导线中电子流动方向为：电源负极到惰性电极1、惰性电极2到电源正极；
②生成的电极反应为H2在阳极失去电子发生氧化反应生成氨气，反应为；
③若惰性电极2的电流效率η为75%，假设转移6mol电子理论生成2molNH3，则实际生成1.5molNH3、消耗4.5mol电子，，根据电子守恒可知，另1.5mol电子生成0.25mol氮气，则惰性电极2处与的物质的量之比为0.25:1.5=1:6。
18．(1) < C
(2) a 曲线c和d分别代表和的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于积碳反应的进行，导致的转化率大于的转化率 催化剂失去活性 或
【详解】（1）根据，平衡常数K与温度T成反比，即温度升高，平衡常数减小，则该反应为放热反应，，则，同理可知反应Ⅱ和反应Ⅲ均为放热反应，即，，根据盖斯定律反应Ⅰ=反应Ⅲ×2-反应Ⅱ，则，，故填<、C；
（2）①物质的量分数均随温度的升高而减小，低温时，反应Ⅲ不发生，只发生反应Ⅰ和Ⅱ，所以的物质的量分数小于的物质的量分数，平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线是a；曲线c和d分别代表和的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于积碳反应的进行，导致的转化率大于的转化率，故填a、曲线c和d分别代表和的转化率曲线，温度高于1300K后，升高温度有利于积碳反应的进行，导致的转化率大于的转化率；
②a点时与无催化剂的转化率相同，说明催化剂已无催化活性，其可能原因为催化剂失去活性，故填催化剂失去活性；
③由反应Ⅲ，，某温度下反应Ⅲ的，平衡时的分压为b kPa，则平衡时，根据阿伏伽德罗定律推论，恒温恒容时气体的压强之比等于物质的量之比，按投料比，初始总压为150kPa，则起始时，已转化的，则甲烷的平衡转化率为或，故填或。
19．(1) 267.3 氧化脱氢反应的且，故不需要太高温度就可以发生(因为不需要高温，所以不存在有机物碳化或者催化剂失活的情况)。
(2) 0.8 生成的氢气与氧气反应生成了水蒸气
(3)n
(4)开始阶段未达到平衡，所以温度高速率快，两种气体的转化率都增大，但是随着温度升高，后面达到了平衡，温度升高平衡逆向移动，故转化率下降(当温度高于时反应①生成的乙烯和氢气反应生成了乙烷，所以两者的转化率是相同的)
(5)0.2
【详解】（1）由焓变计算可得，解得；
氧化脱氢反应的且，故不需要太高温度就可以发生，因为不需要高温，所以不存在有机物碳化或者催化剂失活的情况，所以答案为：氧化脱氢反应的且，故不需要太高温度就可以发生。
（2）由PV=nRT可知，恒容密闭容器中，P与n成正比，根据反应数据可得消耗了1kPa，需要消耗2 kPa的，一共消耗了4 kPa，所以直接脱氢反应消耗了2 kPa，则生成的为2 kPa，则用的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为0.8；
直接脱氢反应生成的氢气与氧气反应生成了水蒸气，使得整体反应消耗的变多，所以反应一段时间后，和的消耗速率比小于2：1。
（3）因为起始投料为，若只发生反应①， H2与的消耗量相同，则转化率大于的转化率；若只发生反应②， H2与的消耗量之比为2:1，则转化率等于的转化率，所以当两个反应同时发生时，转化率大于的转化率，故表示转化率的曲线是n
（4）开始阶段未达到平衡，所以温度高速率快，两种气体的转化率都增大，但是随着温度升高，后面达到了平衡，温度升高平衡逆向移动，故转化率下降(当温度高于时反应①生成的乙烯和氢气反应生成了乙烷，所以两者的转化率是相同的)
（5）根据数据列出三段法
根据转化率可列方程组求得，再根据三段法可得
平衡时P()=，同理可得P()=10kPa，P()=5kPa，则
20．(1) > CO2的平衡转化率 生成甲醇的反应II是放热反应，低温阶段升高温度，平衡逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，又反应I为吸热反应，温度较高时，主要发生反应I，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大
(2) bc 0.05mol/(Lmin) 70.56
(3) 正 450
【详解】（1）①生成甲醇的反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇产率升高，由图可知，条件为压强p1时甲醇产率高于p2，则p1大于p2；②生成甲醇的反应是放热反应，低温阶段升高温度，平衡逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，又反应I为吸热反应，温度较高时，主要发生反应I，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，故图B表示二氧化碳的平衡转化率随温度变化关系
（2）①气体总质量和总体积都不变，所以容器内气体的密度不变，a错；气体总质量不变，但是气体总物质的量未平衡时一直改变，平衡时才不变，所以平均相对分子质量不变可以作为平衡标志，b正确；恒温恒压充入Ar气，反应自身压强减小，平衡逆向移动，甲醇产率降低，c正确；催化剂不能改变平衡转化率，d错。②由信息知20min反应达到平衡，令该过程消耗的CO物质的量为Xmol，，由压强和物质的量成正比得，可求出X=0.5，则氢气浓度变化量为1mol/L，所以氢气的平均速率为 ；③由②中分析平衡时，P(CH3OH分)= P(CO分)= ，P(H2分)= ，所以反应的平衡常数=，因此的平衡常数KP=(8.4)2=70.56。
（3）由电解装置图知，电极b中二氧化碳和水发生还原反应，所以电极a发生氧化反应，做电解池阳极，故连接电源正极；b电极二氧化碳得电子生成一氧化碳，即；电极a反应为，所以当有5mol通过时，可制得5mol甘油醛，即质量为450g。
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