考点21 化学反应原理综合—五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)

这是一份考点21 化学反应原理综合—五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)，共34页。试卷主要包含了填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、填空题
1．氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二（氯甲基）苯等可通过氯化反应制备。
（1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：
①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能___________（用含的代数式表示）。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和，测定温度下体系达平衡时的（为体系初始压强，，p为体系平衡压强），结果如图1。
图1中温度由高到低的顺序为___________，判断依据为_________________________________。
M点的转化率为___________，温度下用分压表示的平衡常数___________。
③图2曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是___________（填序号）。
（2）1，4-二（氯甲基）苯（D）是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯（X）的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数（分别对应反应①~⑤）。
某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定（反应体系体积变化忽略不计），测定不同时刻相关物质的浓度。
已知该温度下，。
①30 min时，，且30~60 min内，反应进行到60 min时，___________。
②60 min时，，若0~60 min产物T的含量可忽略不计，则此时___________；60 min后，随T的含量增加，___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
2．酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
（1）酸催化下与混合溶液的反应（反应a），可用于石油开采中油路解堵。
①基态N原子价层电子的轨道表示式为____。
②反应a：
已知：
则反应a的____。
③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知，在该过程中____。
A.催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而诚小
（2）在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ（一种重要的电子化学品）的催化机理示意图如图，其中的催化剂有____和____。
（3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸（X为A或B）在某非水溶剂中的。
a.选择合适的指示剂其钾盐为，；其钾盐为。
b.向溶液中加入，发生反应：。起始的物质的量为，加入的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。
已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算____。（写出计算过程，结果保留两位有效数字）
②在该溶剂中，____；____。（填“>”“<”或“=”）
3．配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。
（1）某有机物R能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。
①基态的电子轨道表示式为___________。
②完成反应的离子方程式：________
（2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。
①时，在0~1 min内，的平均消耗速率=___________。
②下列有关说法中，正确的有___________。
A.平衡后加水稀释，增大
B.平衡转化率：
C.三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小
D.体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：
（3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子（用M表示）与L存在平衡：

研究组配制了L起始浓度、M与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种L、ML、中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S（体系中所有特征H的总峰面积计为1）如下表。
【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。
①时，___________。
②时，平衡浓度比___________。
（4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
4．氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。已知：1 ml物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
回答下列问题：
（1）恒温下，将1 ml空气(和的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：
ⅰ
ⅱ
①_______。
②以下操作可以降低上述平衡体系中浓度的有_______（填标号）。
A.缩小体积B.升高温度C.移除D.降低浓度
③若上述平衡体系中，则_______，_______（写出含的计算式）。
（2）氢气催化还原作为一种高效环保的脱硝技术备受关注。高温下氢气还原反应的速率方程为，k为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度，测定结果如下表。
表中第4组的反应速率为_______。（写出含r的表达式）
（3）①以空气中的氮气为原料电解合成氨时，在_______（填“阴”或“阳”）极上发生反应，产生。
②氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时，理论上消耗和的质量比为，则在碱性介质中氨燃料电池负极的电极反应式为_______。
③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂（a、b、c）上电还原为（图1）和电还原为（图2）反应历程中的能量变化，则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为_______（用字母a、b、c排序）。
5．空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。
（1）燃煤烟气中的捕集可通过如图1所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的溶液与石灰乳反应的化学方程式为___________；载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的，其原因是___________。
（2）合成尿素[]是利用的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数与温度的关系如图2所示，反应Ⅰ的___________（填“=0”或“>0”或“<0”）。
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[]和尿素转化为氰酸铵（）等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________。
（3）催化电解吸收的KOH溶液可将转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率（）随电解电压的变化如图3所示。
其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
①当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的为0，阴极主要还原产物为___________（填化学式）。
②当电解电压为时，阴极由生成的电极反应式为___________。
③当电解电压为时，电解生成的和的物质的量之比为___________（写出计算过程）。
6．一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分解反应：
Ⅰ.（快）
Ⅱ.（慢）
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。
回答下列问题：
（1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变______________（用含的代数式表示）。
（2）反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为______________，此时反应Ⅰ正反应速率______________（用含和k的代数式表示）。
（3）温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示（忽略碳元素的其他存在形式）。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后______________（用含y的代数式表示，下同），反应Ⅱ的平衡常数为______________。
相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，新的浓度峰值点可能是______________（填标号）。与不含盐酸相比，达浓度峰值时，浓度______________（填“增大”“减小”或“不变”），的值___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
7．利用γ-丁内酯（BL）制备1，4-丁二醇（），反应过程中伴有生成四氢呋喃（THF）和1-丁醇（BuOH）的副反应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题：
（1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变___________。
（2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是___________；反应Ⅰ平衡常数___________（保留两位有效数字）。以BL为原料时，时刻___________，BD产率=___________（保留两位有效数字）。
（3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是___________（填代号）；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是___________。
8．氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。
（1）298 K时，1 g 燃烧生成放热121 kJ，1 ml 蒸发吸热44 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为____________________。
（2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列操作中，能提高平衡转化率的是__________（填标号）。
A.增加用量B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除D.加入催化剂
②恒温恒压条件下，1 ml 和1 ml 反应达平衡时，的转化率为α，的物质的量为，则反应Ⅰ的平衡常数__________（写出含有的计算式；对于反应，，x为物质的量分数）。其他条件不变，起始量增加到5 ml，达平衡时，，平衡体系中的物质的量分数为__________（结果保留两位有效数字）。
（3）氢氧燃料电池中氢气在__________（填“正”或“负”）极发生反应。
（4）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为____________________。
（5）甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→__________（用b~j等代号表示）。
9．2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是________(用系统命名法命名)；的数值范围是______(填标号)。
A.<-1B.-1～0 C.0～1D.>1
(2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0 ml TAME，控制温度为353 K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数，则平衡体系中B的物质的量为________ml，反应Ⅰ的平衡常数_______。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将__(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与物质的量浓度之比=___。
(3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为____________(填“X”或“Y”)；时，反应Ⅲ的正反应速率__逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
10．作为一种绿色消毒剂，在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应：
回答问题：
（1）的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用对传染病房喷洒消毒时，地板上有气泡冒出，该气体是_ 。
（2）纯可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下，剧烈分解：，放出大量气体，驱动火箭升空。每消耗，理论上
(填“放出”或“吸收”)热量_____ 98kJ (填“大于”、“小于”或“等于”)。
（3）纯相对稳定，实验表明在54℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，原因是分解反应的 (填编号)。
a.比较小b. K不够大c.速率比较小d.活化能比较大
（4）向稀溶液中滴加数滴含的溶液，即有气泡快速逸出，反应中起
作用。某组实验数据如下：
0-30 min反应的平均速率=_____
（5）的一种衍生物，阴离子结构式为( )。其中性溶液加热至沸后，溶液pH降低，用离子方程式表明原因： 。
11．循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
（1）催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的溶液（与KOH溶液反应制得）中通入生成，其离子方程式为__________；其他条件不变，转化为的转化率随温度的变化如图1所示。反应温度在40~80 ℃范围内，催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是____________。
（3）HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成和可能的反应机理如图3所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成外，还生成________（填化学式）。
②研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是_____________。
二、实验题
12．用和焦炭为原料，经反应Ⅰ、Ⅱ得到，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
（1）写出与水反应的化学方程式______________________。
（2）已知、（n是的化学计量系数）。反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线如图1。
①反应在1585 K的_________。
②保持1320 K不变，假定恒容容器中只发生反应Ⅰ，达到平衡时__________Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后__________Pa。
（3）恒压容器中，焦炭与的物质的量之比为4:1，为载气。1400 K和1823 K下，产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2（不考虑接触面积的影响）。
①初始温度为900 K，缓慢加热至1400 K时，实验表明已全部消耗，此时反应体系中含物种为___________。
②1823 K下，反应速率的变化特点为___________，其原因是______________________。
参考答案
1．答案：（1）①；②；与生成的的压强相等，该反应放热，升温平衡逆向移动，生成的的量减少，减小；75%；0.03；③D
（2）①5.54；②0.033；增大
解析：（1）①=正反应的活化能-逆反应的活化能。代入数据得：，则。②该反应为气体分子数减小的反应，由反应方程式可知，体系达平衡时，体系中减小的压强等于生成的的压强，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成的的量减少，则减小，对照图像可知。温度下，M点处进料比，则的初始物质的量分数，初始分压；
同理，初始分压。
设达到平衡时的压强变化了，列三段式：
由图可知，M点处，将、代入，解得，则M点的转化率为75%。温度下平衡时各气体分压分别为，代入平衡常数表达式：。③体系初始压强相同，当时，随着进料比增大，生成的的量增多，增大，按化学计量数之比投料时，产物的产率最高，当>1.0时，随着进料比增大，减小，排除A、B；结合②中计算可知，当，体系达到平衡时，体系中生成的的分压也应为60 kPa，即，对照图像可知，表示温度下随进料比变化的是D。
（2）①30~60 min内X的转化浓度为，因此60 min时。②0~60 min产物T的含量可忽略不计，说明在此阶段D、G的消耗速率可忽略不计。D、G均由M生成，任意时刻两者的生成速率之比。D、G的初始浓度均为0，任意时刻生成的浓度之比等于其速率之比，因此60 min时。60 min后，D、G开始生成T，两者的消耗速率之比为。结合两者的生成速率知，D生成得快而消耗得慢，G生成得慢而消耗得快，因此会增大。
2．答案：（1）；；BD
（2）AcOH；KI
（3）；>；>
解析：（1）①N的原子序数为7，位于第二周期第ⅤA族，基态N原子价层电子的轨道表示式为；②由已知可得：Ⅰ.，；Ⅱ.，；Ⅲ.，；
Ⅳ.，；由盖斯定律可知，目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ＋Ⅳ得到，故反应；③A.催化剂不能改变反应的焓变，A项错误；B.由图示可知，酸性：硫酸>磷酸>乙酸，催化剂酸性增强，反应速率提高，B项正确；C.一个硫酸分子中含有2个H，一个磷酸分子中含有3个H，一个乙酸分子中含有4个H，但含H最少的硫酸催化时，最有利于加速反应，C项错误；D.由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小，D项正确；故选BD。
（2）催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI；
（3）由变化曲线图可知，当时，，设初始，则初始，转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下：
由，即，解得，则该反应的平衡常数为
解得；
②根据图像可知，当时，设此时转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下：
此时，即，则，则平衡常数，则；
由于，则，。
3．答案：（1）①；②
（2）①；②AB
（3）①0.36；②3:4
（4）;，由L守恒可知；则；M的平衡转化率为
解析：（1）①基态由Fe原子（价层电子排布式为）失去2个电子得到，所以其3d电子轨道表示式为。②根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知离子方程式中需要补充的物质为。
（2）①由图可知，三组实验起始时相同，则浓度越大，单位时间内反应的越多，则三组实验对应的曲线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，时，在0~1 min内，由图中曲线Ⅲ可知的平均消耗速率为。②对于反应，加水稀释，平衡往粒子数增加的方向移动，即逆向移动，含量增加，含量减小，所以增大，A正确；浓度增加，平衡转化率增加，故，B正确；图中曲线斜率的绝对值表示反应速率的值，观察图像可知，三组实验的反应速率都是先增加，后减小，到平衡时保持不变，C错误；硝酸浓度越高，反应速率越快，体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间越短，故，D错误。
（3）①由题可知，时，，且，，所以。②中含有两个L，则与ML的浓度之比应为与之比，即。
4．答案：（1）①181；②CD；③；
（2）
（3）①阴；②；③bac
解析：（1）①由题给键能数据可计算出=反应物的键能之和-生成物的键能之和=。②反应ⅰ为反应前后气体物质的量不变的反应，反应ⅱ正向为气体物质的量减小的反应，缩小体积即增大压强，反应ⅰ平衡不移动，反应ⅱ平衡正向移动，但达平衡时体系中所有物质的浓度均增大，A项错误；反应ⅰ是吸热反应，反应ⅱ是放热反应，升高温度，反应ⅰ平衡正向移动，反应ⅱ平衡逆向移动，即两个平衡均朝着NO浓度增大的方向移动，B项错误；移除，反应ⅱ平衡正向移动，达平衡时NO浓度降低，C项正确；降低浓度，反应评衡逆向移动，达平衡时NO浓度降低，D项正确。③初始时体系中和的浓度分别为和，平衡体系中，NO在反应ⅰ中生成，在反应ⅱ中消耗，NO在反应ⅰ中的生成浓度=平衡浓度+在反应ⅱ中的消耗浓度，故反应ⅰ中的消耗浓度为，反应ⅱ中的消耗浓度为，则平衡体系中的浓度为；只在反应ⅰ中发生反应，消耗的浓度为，平衡体系中的浓度为，则。
（2）由题给速率方程的表达式可知，将1、2组数据代入速率方程，解得，将1、3组数据代入速率方程，解得，故速率方程为，将1、4组数据代入并相除，可得第4组的反应速率为。
（3）①由题意电解合成，N元素化合价降低发生还原反应，故应在电解池的阴极发生反应（电解池阴极发生还原反应）。②由题给条件“氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时，理论上消耗和的质量比为”可得消耗和的物质的量之比为，即3 ml氢气失去的电子数与失去的电子数相等，则反应中失电子生成，该反应在碱性条件下进行，则电极反应式为。③由题中信息可知，三种催化剂上都存在一对竞争反应：电还原为和电还原为，这两个电还原反应均为多个基元反应构成的连续反应，其中所需能量最高的一步是整个反应的决速步骤，由图1可知，对于三种催化剂上发生的电还原为的反应，催化剂b对应决速步骤所需能量最小，反应最容易发生，其次为催化剂a，所需能量最大者为催化剂c。由图2可知，在三种催化剂上发生电还原为的反应时，反应的决速步骤所需能量由小到大依次为cab，即在三种催化剂上电还原为由易到难依次为cab。综合以上分析可知，三种催化剂中，催化剂b最有利于电还原为反应的发生，其次为催化剂a，催化剂c的催化效果最差，即三种催化剂对电还原为反应的催化活性由强到弱的顺序为bac。
5．答案：（1）；相同质量的LiOH吸收的量比KOH的多
（2）①<0；②提高的转化率，抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲
（3）①；②；③生成转移12 ml电子，生成转移2 ml电子；，
解析：（1）由图1知，能与石灰乳反应生成和KOH，其化学方程式为；由于Li的相对原子质量较小，相同质量的LiOH吸收的的量比KOH多，因此载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的。
（2）①由图像可知，升高温度，反应Ⅰ的逐渐减小，即平衡常数K逐渐减小，说明升高温度化学平衡逆向移动，正反应为放热反应，。②增加与投料量的比值，可以提高的转化率，从而抑制尿素水解、抑制尿素缩合生成缩二脲[]。
（3）①当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的为0，说明阴极无含碳物质生成，则阴极电极反应为，即阴极主要还原产物为。②当电解电压为时，阴极发生还原反应，根据电荷守恒、原子守恒可写出由生成的电极反应式为。③由图可知，当电解电压为时，，而转移，转移2，结合题给信息可知，，所以，即当电解电压为时，阴极生成和的物质的量之比为1:2。
6．答案：（1）
（2）或或；或或
（3）；；a；减小；不变
解析：（1）根据盖斯定律，由Ⅱ-Ⅰ可得水气变换反应。
（2）根据，设平衡时浓度为，则HCOOH电离平衡常数，此时反应Ⅰ正反应速率。
（3）
由上述分析及近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态，知时刻之后一氧化碳的浓度始终是甲酸浓度的5倍，反应Ⅱ平衡时，则结合碳原子守恒知，平衡体系中，，，反应Ⅱ的平衡常数。加入盐酸后，作催化剂，反应Ⅰ的反应速率加快，达平衡的时间缩短，故CO浓度峰值提前，由于时间缩短，反应Ⅱ消耗的HCOOH的量减少，体系中HCOOH浓度增大，催化剂不影响平衡移动，故CO的浓度峰值增大，则CO新的浓度峰值点可能是a点。由图可知，与不含盐酸相比，CO达浓度峰值时，浓度减小（从a点做竖直垂线，观察浓度变化）。温度不变，反应Ⅰ的平衡常数值不变，故的值不变。
7.
（1）答案：或
解析：忽略副反应，则起始时充入与起始时充入所达平衡等效，BL的转化率和BD的转化率之和为100%，放出的热量和吸收的热量之和等于该反应的反应热，故完全转化为释放的热量为。反应Ⅰ的焓变为1 ml BL完全转化为1 ml BD的能量变化，故反应Ⅰ的。
（2）答案：ac；；0.08；39％
解析：图甲中a、b表示反应物，c、d表示生成物。实验测得，说明起始以BL为原料时BL的转化率（BD的生成率）小于起始以BD为原料时BD的转化率（BL的生成率），则达平衡时恒有，故图中表示变化的曲线为ac。根据图示，起始时充入，达平衡时的压强平衡常数，根据氢气压强近似等于总压，反应在恒压条件下进行，知。以BL为原料时，时刻，根据、，知，且，故。由上述分析知，，则时刻BL（g）、BD（g）、THF（g）和BuOH（g）的物质的量之比为0.48:0.36:0.08=12:9:2，故BD的产率为。
（3）答案：c；c与b温度一致，但c氢气压强更大，平衡转化率较大（平衡正向移动，反应的限度更大，转化得更多），需时更长
解析：为气体体积减小的放热反应，降低温度、增大压强，平衡正向移动，增大，减小，增大，即温度越低、压强越大，越大，由于可以忽略压强对反应速率的影响，故曲线a表示、曲线b表示、曲线c表示，曲线c中最大。
8．答案：（1）
（2）①BC
②；43%
（3）负
（4）
（5）
解析：（1）的燃烧热是指完全燃烧生成液态水放出的热量，根据1 g 燃烧生成放热121 kJ，可得①；根据蒸发吸热44 kJ，可得②；根据盖斯定律，由①-②可得。
（2）①增加用量，反应Ⅰ的平衡正向移动，但根据“只削弱不抵消”知，的平衡转化率减小，A项错误；反应Ⅰ为气体体积增大的反应，恒温恒压下通入稀有气体，容器体积增大，相当于减压，反应Ⅰ的平衡正向移动，的平衡转化率增大，B项正确；移除CO（g），反应Ⅰ的平衡正向移动，的平衡转化率增大，C项正确；加入催化剂，平衡不移动，的平衡转化率不变，D项错误。②由题中信息可得：
则达平衡时气体的总物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数。其他条件不变，的起始量增加到5 ml，达到平衡时，，则：
则达平衡时气体的总物质的量为的物质的量分数为。
（3）氢氧燃料电池的总反应为发生氧化反应，故在负极发生反应。
（4）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，在负极发生氧化反应转化为和。
（5）活化能越小，反应进行的趋势越大，由此结合图象可得出甲醇分子逐步脱氢最可行的途径。
9．答案： (1)2-甲基-2-丁烯； D
(2) ；；逆向移动；1：10
(3)X；<
解析： 本题考查化学平衡的移动及其影响因素、化学平衡的计算等。
(1)由平衡常数与温度T变化关系曲线可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高而减小，说明3个反应均为放热反应，即，因此，A的总能量高于B的总能量，能量越低越稳定，A和B中相对稳定的是B，其用系统命名法命名为2-甲基-2-丁烯；由盖斯定律可知，Ⅰ–Ⅱ=Ⅲ，则，因此，由于放热反应的越小，其绝对值越大，则的数值范围是大于1，D项符合题意。
(2)由题给信息分析可知平衡时，。已知反应Ⅲ的平衡常数，则，将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为，，反应Ⅰ的平衡常数。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将向着分子数增大的方向移动，即逆向移动。平衡时，。
(3)温度为353 K，反应Ⅲ的平衡常数，。由A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线可知，X代表的平衡浓度高于Y，则代表B的变化曲线为X；由曲线的变化趋势可知，100s以后各组分的浓度仍在变化，时, ，因此，反应Ⅲ正在向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率。
10.
（1）答案：（或氧气）
利用双氧水消毒的时候会有气泡放出，是由于双氧水分解生成的氢气的缘故，故放出的气体是氧气。
（2）答案：放出 小于
过氧化氢的分解反应为放热反应，根据题干，34g过氧化氢为1ml，1ml过氧化氢完全分解生成水蒸气和氧气，由于液态水变成水蒸气需要吸收部分能量，故生成水蒸气时放出是热量小于生成液态水时放出的热量。
（3）答案：cd
实验表明在54℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99 %，说明在54℃下过氧化氢的分解速率较慢，产生较慢反应速率的原因是过氧化氢分解过程中的需要的能量较高，化学反应活化能较大，而54℃的温度所提供的能量较少，故反应速率较慢。
（4）答案：催化剂
向稀溶液中滴加数滴含的溶液，即有气泡快速逸出，说明的加入加快双氧水的分解速率，但本身没有发生任何变化，故起到了催化剂的作用；起始时双氧水的浓度为0.7ml/L，30min时双氧水的浓度为0.25ml/L，其浓度变化量，则这段时间内双氧水的反应速率。
（5）答案：
解析：过硫酸根在水中易发生水解生成过一硫酸氢根、硫酸根和氢离子，加热升高温度有助于加速水解，其溶液pH降低，故过硫酸根水解的方程式为。
11．答案：（1）；温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强
（3）①HD
②提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度
解析：（1）根据题意，，1个失去2个电子，1个得到2个电子，说明。根据原子守恒及电荷守恒配平离子方程式：；反应温度在40~80 ℃范围内，随着温度升高，催化剂活性增强，单位时间内催化加氢的转化率迅速上升。
（3）①观察题图所示反应机理，HCOOH电离出的结合形成,结合形成，然后脱去形成，与结合产生，故是HCOOH的2个H结合产生了，则HCOOD的产物除了还有HD。②HCOOK与HCOOH的不同之处在于前者完全电离，更易与催化剂结合脱去，相比而言，可提高释放氢气的速率；HCOOK溶液呈碱性，不易放出，故还可提高释放出氢气的纯度。
12．答案：（1）
（2）①；②；
（3）①BaO；②阶段净反应速率为正值且恒定不变，后反应达到平衡，净反应速率恒为0；反应物均为固体，固体的浓度为定值，不会随着消耗而发生改变
解析：（1）与电石类似，与水反应生成（乙炔）和，该反应的化学方程式为。
（2）①将记为反应Ⅲ，由盖斯定律可知，反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，根据方程式相加，K相乘的原则，有。由图1可知，1585 K时，则该温度下。根据、可知，，其中n为方程式中CO的化学计量数。反应Ⅲ中CO的化学计量数为3，因此反应Ⅲ的。②由图1可知，1320 K时，，即。反应Ⅰ中CO的化学计量数为2，则该温度下，。根据反应Ⅰ可知，其分压平衡常数表达式为，因此平衡时。平衡常数只与温度有关，将容器体积压缩到原来的，不变，则不变，仍为。
（3）①由图2可知，1823 K下，产率随着时间的延长不断增加至接近100%，而1400 K下，产率始终为0，说明反应Ⅱ在1400 K以下没有发生，而全部消耗，说明反应Ⅰ已完全进行，生成BaO，故此时体系中含Ba物种为BaO。②图2的横坐标为时间，纵坐标为产率，则图像的斜率可代表反应速率，由图2可知，1823 K下，阶段净反应速率不变，后反应达到平衡，净反应速率恒为0。该体系中的反应物均为固体，固体的浓度为定值，不会随着反应消耗而发生改变，因此出现上述特点。
0
1.00
0
0
a
x
0.64
b
0.40
0.60
物质
能量/
945
498
631
组号
1
2
3
4
0.10
0.10
0.20
0.05
0.10
0.20
0.10
0.30
r
?
0
10
20
30
40
50
0.70
0.49
0.35
0.25
0.17
0.12