?廣東省2023年高考化學模擬題匯編-15化學反應的熱效應

一、單選題
1．（2023·廣東廣州·廣州市第二中學?？寄M預測）下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是
A．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)??ΔH=-483.6kJ·mol-1，則H2的標準燃燒熱為-241.8kJ·mol-1
B．若C(石墨；s)=C(金剛石，s)??ΔH>0，則石墨比金剛石穩(wěn)定
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)??ΔH=-57.4kJ·mol-1，則20.0gNaOH固體與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)??ΔHl；2C(s)+O2(g)=2CO(g)??ΔH2，則ΔHl>ΔH2
2．（2023·廣東汕頭·統(tǒng)考一模）下圖是用釕基催化劑催化和的反應示意圖，當反應生成液態(tài)時放出的熱量。下列說法錯誤的是

A．反應歷程中存在極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成
B．圖示中物質(zhì)I為該反應的催化劑，物質(zhì)II、III為中間產(chǎn)物
C．使用催化劑可以降低反應的活化能，但無法改變反應的焓變
D．由題意知：??
3．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考模擬預測）我國建成全球首套千噸級液態(tài)太陽燃料合成示范裝置，其原理如圖所示。下列說法不正確的是

A．太陽能在此過程中主要轉(zhuǎn)化為電能和化學能
B．反應Ⅰ和反應Ⅱ都屬于氧化還原反應
C．中存在的化學鍵有：離子鍵、共價鍵、氫鍵
D．該過程產(chǎn)生的氫氣和甲醇都可作為燃料電池燃料
4．（2023·廣東·校聯(lián)考一模）勞動創(chuàng)造世界，造福人類美好生活。下列勞動項目與所涉及的化學知識不相符的是
選項
勞動項目
化學知識
A
學農(nóng)活動：撒石灰改良酸性土壤
石灰能與土壤中的碳酸鹽反應
B
家務勞動：蛋糕加少量小蘇打會更松軟
碳酸氫鈉受熱分解
C
家庭小實驗：用醋制軟殼雞蛋
醋酸和蛋殼反應
D
社區(qū)服務：向社區(qū)科普喝高度白酒不能殺滅新冠病毒
醫(yī)用酒精用于體外殺菌消毒

A．A B．B C．C D．D
5．（2023·廣東·惠州一中模擬預測）我國正面臨巨大的減排壓力。燃煤電廠是的主要排放源，直接從燃煤煙氣中捕獲是緩解排放危機最有效的手段。一種鈣基吸收劑(主要成分為)循環(huán)捕集煙氣中的過程如圖所示，下列說法中錯誤的是

A．碳酸化反應器中發(fā)生了化合反應，且為放熱反應
B．生成的附著在鈣基吸收劑表面會堵塞孔隙，導致其捕集性能下降
C．中含有個電子
D．封存的可以轉(zhuǎn)化為甲醇等產(chǎn)品
6．（2023·廣東·深圳市光明區(qū)高級中學校聯(lián)考模擬預測）分析下表中的3個熱化學方程式，下列說法正確的是。
2022年北京冬奧會“飛揚”火炬使用的燃料
氫氣
①
2008年北京奧運會“祥云”火炬使用的燃料
丙烷
②
③

A．丙烷的燃燒熱為
B．等質(zhì)量的氫氣與丙烷相比較，充分燃燒時，丙烷放熱更多
C．
D．
7．（2023·廣東·深圳市光明區(qū)高級中學校聯(lián)考模擬預測）Xe和形成的氟化物有、、三種，已知：在低溫下主要發(fā)生，隨著溫度升高、依次發(fā)生分解反應。下圖表述的是以和為始態(tài)得到的生成物在平衡體系內(nèi)的分壓與反應溫度的關(guān)系。下列說法中錯誤的是。

A．由圖可知Xe的三種氟化物中最穩(wěn)定
B．反應的
C．制備的合適溫度約為550K
D．與NaOH溶液反應產(chǎn)生的化學方程式為
8．（2023·廣東·深圳市光明區(qū)高級中學校聯(lián)考模擬預測）工業(yè)上在催化劑的作用下CO可以合成甲醇，用計算機模擬單個CO分子合成甲醇的反應歷程如圖。下列說法正確的是。

A．反應過程中有極性鍵的斷裂和生成
B．反應的決速步驟為III→IV
C．使用催化劑降低了反應的
D．反應的熱化學方程式為??
9．（2023·廣東·深圳市光明區(qū)高級中學校聯(lián)考模擬預測）已知：298K時，相關(guān)物質(zhì)的相對能量如圖所示。下列說法錯誤的是。

A．CO燃燒的熱化學方程式為2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ?H=-566kJ?mol-1

B．H2的燃燒熱為?H=-242kJ?mol-1
C．C2H6比C2H4穩(wěn)定
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是放熱反應
10．（2023·廣東惠州·統(tǒng)考三模）和是環(huán)境污染性氣體，可在表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其總反應為，有關(guān)化學反應的物質(zhì)變化過程及能量變化過程分別如圖甲、乙所示。下列說法不正確的是

A．為氧化劑
B．
C．由圖乙知該反應正反應的活化能小于逆反應的活化能
D．為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，需不斷向反應器中補充和

二、填空題
11．（2023·廣東廣州·廣東實驗中學校考模擬預測）Ⅰ.利用溫室氣體CO2和CH4制備燃料合成器，計算機模擬單個二氧化碳分子與甲烷分子的反應歷程如圖所示：

已知：leV為1電子伏特，表示一個電子(所帶電量為-1.6×10-19C)經(jīng)過1伏特的電位差加速后所獲得的動能。
(1)制備合成氣CO、H2總反應的熱化學方程式為_______。
(2)向密閉容器，中充入等體積的CO2和CH4，測得平衡時壓強對數(shù)lg p(CO2)和lg p(H2)的關(guān)系如圖所示。(壓強的單位為MPa)

①T1_______T2(填“>” “”“”“0，T℃時，在恒壓反應器中，通入2molCH4和1molCO2，總壓強為p0，平衡時甲烷的轉(zhuǎn)化率為40%，H2O的分壓為p。
①關(guān)于上述平衡體系，下列說法正確的是_______(填標號)。
A．n(CH4)：n(CO2)=2：1
B．將H2O(g)液化，可以提高主反應的速率
C．若反應在恒容條件下進行，甲烷轉(zhuǎn)化率小于40%
D．若降低反應溫度，主、副反應均逆向進行
②DRM反應的Kp=_______(列出計算式即可，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
22．（2023·廣東清遠·清新一中?？寄M預測）完成下列小題：
Ⅰ．催化劑活性是指催化劑的催化能力。金屬鉑(Pt)及其化合物在催化劑和電鍍等領(lǐng)域有著重要的應用。
(1)可以與發(fā)生置換反應，生成具有較強活性的催化劑金屬鉑(鉑黑)，寫出上述反應的化學方程式：__________。
(2)氯鉑酸可用于石油化工中加氫、脫氫催化劑的活性部分，氯鉑酸溶液中加入過量的KCl溶液，攪拌均勻，過濾，濾液經(jīng)________________后，合并晶體，干燥，可以得到應用于電鍍的氯鉑酸鉀，氯鉑酸鉀易結(jié)晶析出的原因是______________________。
Ⅱ．丙烷在25℃和光照條件下與發(fā)生反應，生成氯丙烷和氯丙烷兩種鹵代烴。CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl(45%)+CH3CHClCH3(55%)
(3)從CH3CH2CH3分子中等效H原子來看，得到的氯丙烷和氯丙烷的物質(zhì)的量應為3∶1，但從實際得率看，有很大的差異，丙烷分子結(jié)構(gòu)中兩種不同化學環(huán)境氫原子的活性，還要受到其他因素的影響。假設分子結(jié)構(gòu)中甲基上的H原子的活性為x，亞甲基上的H原子的活性為y，則__________(保留兩位有效數(shù)字)。
(4)烷烴與鹵素單質(zhì)的取代反應本質(zhì)是與鹵素自由基(X·)的反應，生成烷烴自由基(R·)和鹵化氫，丙烷分別與鹵素原子“Cl·”和“Br·”發(fā)生反應的能量變化如圖所示，已知得到的丙烷自由基可以通過單電子(·)進一步結(jié)合鹵素原子，生成對應結(jié)構(gòu)的一鹵代烴產(chǎn)物。

和哪個更穩(wěn)定：______________________。
Ⅲ．一般說來，自由能越高越不穩(wěn)定，越低越穩(wěn)定。
(5)Mn元素的自由能氧化態(tài)(或化合價Z)圖像如圖所示。

由上圖可知，時，Mn元素最穩(wěn)定狀態(tài)的存在微粒是__________，時，Mn元素最穩(wěn)定狀態(tài)的存在微粒是__________。
(6)離子反應，，結(jié)合上述圖像，從反應的平衡常數(shù)K分析，得到的結(jié)論是__________。
23．（2023·廣東·惠州一中模擬預測）苯乙烯是生產(chǎn)塑料和合成橡膠的重要有機原料，乙苯催化脫氫制備苯乙烯是目前生產(chǎn)苯乙烯的主要方法，反應如下：（g） （g） +H2(g)。
(1)工業(yè)上，通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣，反應溫度維持在600℃，并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應。在不同反應溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù))示意圖如下：

①一般控制原料氣中水油比n(水)：n(乙苯)為9∶1，若水油比增大，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率______(填“增大”或“減小”)，理由是________________________。
②控制反應溫度為600℃的理由是________________________。
(2)某研究機構(gòu)用代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝。反應方程式為：(g)+CO2(g) (g)+CO(g)+H2O(g)。反應歷程如圖：

①已知：。則______。
②催化劑表面酸堿性對乙苯脫氫反應性能影響較大，根據(jù)反應歷程分析，如果催化劑表面堿性太強，對反應造成的影響為：________________________(說出一點即可)。
③一定溫度下，向恒容密閉容器中充入2mol乙苯和2mol，起始壓強為p0，平衡時容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為5mol，乙苯的轉(zhuǎn)化率為______，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)______。(已知：氣體分壓=氣體總壓×氣體體積分數(shù))
24．（2023·廣東·深圳市光明區(qū)高級中學校聯(lián)考模擬預測）CO、CO2的回收和綜合利用有利于實現(xiàn)“碳中和”。
(1)CO和H2可以合成簡單有機物，已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量變化如圖所示，計算2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)△H=____。

已知鍵能數(shù)據(jù)如表。
化學鍵
H－H
C－O
C≡O
H－O
C－H
鍵能/(kJ?mol-1)
436
326
A
464
414

則C≡O的鍵能為_____。
(2)已知：反應1：2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-128.8kJ?mol-1
反應2：2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-78.1kJ?mol-1
假設某溫度下，反應1的速率大于反應2的速率，則下列反應過程中的能量變化示意圖正確的是_____(填字母)。A． B．
C． D．
(3)CO2催化加氫制甲醇可分兩步完成，反應歷程如圖所示。

已知CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-106kJ?mol-1
則CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=_____。
該反應進程中總反應速率由第_____(“1”或“2”)步?jīng)Q定。
(4)在催化劑作用下，CO2、H2同時發(fā)生如下反應：
反應1(主反應)：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(g) △H＜0
反應2(副反應)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H＞0
其壓強平衡常數(shù)(用平衡分壓代替平衡濃度，分壓總壓物質(zhì)的量分數(shù))的對數(shù)lgKp與溫度倒數(shù)呈線性關(guān)系，如圖所示。其中表示主反應的變化曲線為____(填“L1”或“L2”)。


參考答案：
1．B
【詳解】A．燃燒熱是在25℃、101kP下用1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化來進行測定的，因為所給方程式中水的狀態(tài)不是液態(tài)，所以不能確定氫氣的燃燒熱數(shù)值，故A錯誤；
B．物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，因為石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應，可知石墨的能量低于金剛石的能量，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，故B正確；
C．中和熱是指稀的強酸強堿溶液發(fā)生中和反應生成1mol水時放出的熱量，而氫氧化鈉固體溶于水時會放出大量的熱，所以20.0 g NaOH固體與稀鹽酸完全中和時，放出的熱量大于28.7 kJ，故C錯誤；
D．ΔH1為碳單質(zhì)完全燃燒時的反應熱，ΔH2為碳單質(zhì)不完全燃燒時的反應熱，燃燒反應為放熱反應所以ΔH均為負數(shù)，所以ΔH1小于ΔH2，故D錯誤；
故選：B。
2．A
【詳解】A．由反應示意圖可知反應過程中不存在非極性鍵的形成，故A錯誤；
B．物質(zhì)I為反應起點存在的物質(zhì)，且在整個過程中量未發(fā)生改變，物質(zhì)I為催化劑，物質(zhì)II、III為中間過程出現(xiàn)的物質(zhì)，為中間產(chǎn)物，故B正確；
C．催化劑通過降低反應的活化能加快反應速率，但不影響反應的焓變，故C正確；
D．生成液態(tài)時放出的熱量，該反應的熱化學方程式為：??，則??，故D正確；
故選：A。
3．C
【詳解】A．圖中可知，該裝置為太陽能光伏發(fā)電且產(chǎn)生了燃料CH3OH，即太陽能轉(zhuǎn)化為電能和化學能，A項正確；
B．反應分別為、3H2+CO2=H2O+CH3OH，這兩個反應均為氧化還原反應，B項正確；
C．CH3OH中的化學鍵只有共價鍵，沒有離子鍵，且氫鍵不屬于化學鍵，C項錯誤；
D．該裝置中產(chǎn)生了H2和CH3OH均能作為燃料電池的負極材料，D項正確；
故選C。
4．A
【詳解】A．土壤酸性過強，可施加石灰和農(nóng)家肥進行改良，石灰與酸性物質(zhì)反應，選項A符合題意；
B．碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生氣體，在發(fā)酵和烘焙過程中蛋糕會變蓬松，選項B不符合題意；
C．蛋殼主要成分是碳酸鈣，能與醋酸反應，選項C不符合題意；
D．75%的酒精能使菌體蛋白質(zhì)脫水、變性、沉淀，從而殺滅細菌，因此醫(yī)用酒精用
于體外殺菌消毒，選項D不符合題意；
答案選A。
5．C
【詳解】A．碳酸化反應器中燃煤煙氣中的二氧化碳與氧化鈣發(fā)生反應生成碳酸鈣，該反應屬于化合反應，且為放熱反應，A正確；
B．反應生成的為顆粒狀，所以生成的附著在鈣基吸收劑表面會堵塞孔隙，導致其捕集性能下降，B正確；
C．分子中的電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相同，所以中含有=個電子，C錯誤；
D．根據(jù)元素守恒可知，可以轉(zhuǎn)化為甲醇等產(chǎn)品，符合“碳中和”理念，D正確；
故選C。
6．C
【詳解】A．燃燒熱是在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量；由反應②可知，1mol丙烷燃燒生成液體水時，放出熱量大于，A錯誤；
B．等質(zhì)量的氫氣與丙烷相比較，假設質(zhì)量均為44g，則兩者的物質(zhì)的量分別為22mol、1mol，則由反應①②比較可知，充分燃燒時，氫氣放熱更多，B錯誤；
C．由蓋斯定律可知，反應①×5-②得：，C正確；
D．由蓋斯定律可知，反應①×-③得：，D錯誤；
故選C。
7．B
【詳解】A．已知：在低溫下主要發(fā)生，隨著溫度升高、依次發(fā)生分解反應生成，則最穩(wěn)定，A正確；
B．由圖可知，隨著溫度升高，發(fā)生分解反應生成的量增加，則反應為吸熱反應，焓變大于零，B錯誤；
C．制備的合適溫度約為550K，此時含量最高，C正確；
D．與NaOH溶液反應產(chǎn)生，氧元素化合價升高則Xe化合價降低生成Xe單質(zhì)，反應為，D正確；
故選B。
8．A
【詳解】A．由圖可知，總反應為，則涉及C-O鍵斷裂和C-H、O-H鍵的生成，A正確；
B．過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應物總能量的差值為活化能，即圖中峰值越大則活化能越大，圖中峰值越小則活化能越小，決定總反應速率的是慢反應，活化能越大反應越慢，據(jù)圖可知反應的決速步驟為II→III，B錯誤；
C．催化劑改變反應速率，但是不改變反應的焓變，C錯誤；
D．由圖可知，生成物的能量低于反應物的能量，反應為放熱反應，單個CO分子合成甲醇放熱，則反應的熱化學方程式為??，D錯誤；
故選A。
9．B
【詳解】A．CO燃燒的熱化學方程式為2CO(g)+O2(g)2CO2(g)???H=[(-393×2)-(-110×2+0)] kJ?mol-1=-566kJ?mol-1，A正確；
B．H2的燃燒熱為?H=[(-286)-(0+×0)] kJ?mol-1=-286kJ?mol-1，B錯誤；
C．C2H6的能量為-84kJ?mol-1，C2H4的能量為52kJ?mol-1，物質(zhì)具有的能量越低，穩(wěn)定性越強，則C2H6比C2H4穩(wěn)定，C正確；
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)???H=[(-393+0)-(-110-242)] kJ?mol-1=-41kJ?mol-1，是放熱反應，D正確；
故選B。
10．D
【詳解】A．反應中，N元素化合價降低，為氧化劑，故A正確；
B．反應物能量高于生成物，反應為放熱反應，反應焓變△H=生成物總焓-反應物總焓=134kJ/mol-360 kJ/mol=，故B正確；
C．由圖乙知該反應正反應的活化能Ea小于逆反應的活化能Eb，故C正確；
D．和是催化劑，催化劑在化學反應的前后化學性質(zhì)和質(zhì)量是不變的，無需不斷補充，故D錯誤；
故選D。
11．(1)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol
(2)???? >???? 0.01
(3)???? L2???? 兩個反應均為放熱反應，溫度升高，化學平衡逆向移動，導致丙烷轉(zhuǎn)化率降低???? 溫度高于T2K時，反應 ⅱ 幾乎不發(fā)生(反應 ii 的平衡常數(shù)幾乎為0)
(4)???? CH3OH????

【詳解】（1）反應物CO2(g)+CH4(g)的能量為E1，生成物2CO(g)+2H2(g)的能量為E5，該反應為吸熱反應，熱化學反應式為CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol；
（2）①反應吸熱，溫度上升則平衡向右移動，H2的物質(zhì)的量增大，根據(jù)圖示可知T1>T2；②由圖可知溫度為T1，平衡時當p(H2)=p(CO)=100.5,，有p(CO2)=p(CH4)=102，則Kp==0.01 MPa2
（3）①從兩個反應的化學計量數(shù)和投料比看，可知丙烷的轉(zhuǎn)化率要低于氧氣，所以L2代表丙烷的轉(zhuǎn)化率；②由于T1K后反應達到平衡，兩個反應均為放熱反應，溫度升高，化學平衡逆向移動，導致丙烷轉(zhuǎn)化率降低；③當溫度達到T2K時，O2和丙烷的轉(zhuǎn)化率相同，且起始投料比n(C3H8)：n(O2)=2∶1，可以判斷溫度達到T2K后，反應ⅱ不發(fā)生，只發(fā)生反應ⅰ。
（4）①反應ⅰ為吸熱反應，反應ⅱ和ⅲ為吸熱反應，當溫度上升，則反應ⅰ正向進行，反應ⅱ和ⅲ逆向進行，所以CO的物質(zhì)的量分數(shù)增加，X代表CO，CH3OH和H2O的物質(zhì)的量分數(shù)減少，但由于反應ⅰ中有H2O生成，所以H2O減少的物質(zhì)的量分數(shù)少于CH3OH，所以Y代表CH3OH，Z代表H2O；
②根據(jù)各組分的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化圖可知當溫度大于220℃時，>3且隨溫度上升而增加，由此可繪制出對應曲線。
12．(1)
(2)???? bd???? 反應未達平衡，溫度升高，催化劑逐漸失活或反應達到平衡，主反應為放熱反應，溫度升高，主反應向逆向進行
(3)???? 60???? 2.8
(4)
(5)???? 陰????

【詳解】（1）令反應為③，反應為④，由蓋斯定律可得主反應等于2③-④，所以；
（2）①主、副反應均是前后氣體體積變化的反應，故容器內(nèi)壓強不變可以說明反應達平衡，a正確；平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變平衡常數(shù)不變，b錯誤；平衡后各物質(zhì)的濃度保持不變，故三者物質(zhì)的量之比保持不變，c正確；平衡后，存在，d錯誤，綜上選bd；②結(jié)合圖示及反應焓變小于零可知，溫度低于205℃時反應未達平衡或者溫度升高催化劑失去活性，即溫度升高，催化劑逐漸失活或反應達到平衡，主反應為放熱反應，溫度升高，主反應向逆向進行；
（3）令起始加入一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量分別為1mol和3mol，所以達到平衡消耗的一氧化碳為，結(jié)合和，生成的氮氣和一氧化二氮物質(zhì)的量之和為0.4mol，又平衡后與物質(zhì)的量之比為3：1，所以平衡時氮氣物質(zhì)的量為0.3mol、一氧化二氮物質(zhì)的量為0.1mol，則平衡時一氧化氮物質(zhì)的量為，氫氣物質(zhì)的量為，水蒸氣物質(zhì)的量為，故一氧化氮的有效去除率為，一氧化二氮的物質(zhì)的量分數(shù)為；
（4）由圖示物質(zhì)關(guān)系分析化合價，氧氣和一氧化氮作氧化劑，銨根離子作還原劑，結(jié)合得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得離子方程式為；
（5）M極一氧化氮中+2價氮得電子降到銨根離子中-3價氮，發(fā)生還原反應，所以M極為電解池的陰極；故N極作陽極，一氧化氮失去電子生成硝酸根，即電極反應為。
13．(1)+115.4kJ?mol-1
(2)???? C???? 65.2%???? ???? 反應為放熱反應，隨著反應的進行，溶液溫度升高，將使平衡逆向移動；
(3)???? 降低混合氣的溫度，使溫度維持在200℃左右???? 200℃是催化劑的活性溫度，且反應速率較快
(4)3CH4-6e-+6OH-=CH3CH2CH2OH+5H2O

【詳解】（1）①CH4(g)+O2(g)CH3OH(g)????△H1=-126.4kJ?mol-1
②CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)????△H2
③H2(g)+O2(g)= H2O(l)?????△H3=-285.8kJ?mol-1
④H2O(l)=H2O(g)??????△H4=+44kJ?mol-1
利用蓋斯定律，將反應①-③-④，得反應②為CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H2=+115.4kJ?mol-1。答案為：+115.4kJ?mol-1
（2）①A．升高溫度，平衡逆向移動，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率減小，A不符合題意；
B．反應達到平衡后，再充入一定量He，對反應物和生成物的壓強都不產(chǎn)生影響，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率不變，B不符合題意；
C．投料比不變，增大反應物濃度，相當于加壓，平衡正向移動，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，C符合題意；
故選C。
②在200℃下，向容積為5L的恒容密閉反應器中加入催化劑，并充入6.0kPaCH4、4.8kPaO2和一定量He使反應充分進行，從圖中看出，起始總壓強為12kPa，平衡時總壓強為9.05kPa，則He的壓強為12kPa-6.0kPa-4.8kPa=1.2kPa，設參加反應的CH4的壓強為x，則可建立如下三段式：

則6.0-x+4.8-0.5x+x+1.2=9.05??x=5.9kPa
則達到平衡時體系中CH3OH的體積分數(shù)為≈65.2%。
③該反應溫度下，方法I的標準壓力平衡常數(shù)=。
④若將容器改為絕熱容器，初始溫度為200℃，其他條件不變，達到新平衡時，甲醇產(chǎn)率降低，原因是：反應為放熱反應，隨著反應的進行，溶液溫度升高，將使平衡逆向移動。答案為：C；65.2%；；反應為放熱反應，隨著反應的進行，溶液溫度升高，將使平衡逆向移動；
（3）通入CH4發(fā)生反應前，要往反應器中通入O2從而活化催化劑，活化催化劑后持續(xù)通入He一段時間的目的是：降低混合氣的溫度，使溫度維持在200℃左右；從反應速率的角度分析，通入CH4后反應溫度維持在200℃的原因：200℃是催化劑的活性溫度，且反應速率較快。答案為：降低混合氣的溫度，使溫度維持在200℃左右；200℃是催化劑的活性溫度，且反應速率較快；
（4）從圖中可以看出，ZrO2/NiCo2O4電極為負極，則CH4失電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應生成CH3CH2CH2OH等，電極反應式為3CH4-6e-+6OH-=CH3CH2CH2OH+5H2O。答案為：3CH4-6e-+6OH-=CH3CH2CH2OH+5H2O。
【點睛】在活性溫度時，催化劑的活性最大。
14．(1)???? ???? 大于???? ???? 1.6×10?3
(2)?1.0V、Cu6(S)
(3)???? p1>p2>p3???? TK之前以反應Ⅰ為主，轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而增大，TK之后以反應Ⅱ為主，轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而降低
(4)2

【詳解】（1）①反應熱與反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差值相等，則反應Ⅰ的焓變ΔH1=(2×803+436)kJ/mol—(1071+2×464)kJ/mol=+43 kJ/mol，該反應為吸熱反應，所以正反應的活化能大于逆反應的活化能，故答案為：+43 kJ/mol；大于；
②由蓋斯定律可知，反應Ⅱ—反應Ⅰ得到反應，則反應的平衡常數(shù)K=，故答案為：；
③由速率公式可得：2.0×10?4=k×0.02×0.013，解得k=1×104，則a=1×104×0.02×0.023=1.6×10?3，故答案為：1.6×10?3；
（2）由圖可知，電極電勢為?1.0V、Cu6(S)做催化劑時生成甲醇的法拉第效率最高，則最合適的電勢及最佳催化劑是?1.0V、Cu6(S)，故答案為：?1.0V、Cu6(S)；
（3）反應Ⅰ是氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不移動，反應Ⅱ是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，由圖可知，壓強為p1、p2、p3時，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率依次減小，則壓強的大小順序為p1>p2>p3；反應Ⅰ是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，反應Ⅱ是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，由圖可知，壓強一定時，溫度升高，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率先增大后減小，說明TK之前以反應Ⅰ為主，轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而增大，TK之后以反應Ⅱ為主，轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而降低，故答案為：p1>p2>p3；TK之前以反應Ⅰ為主，轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而增大，TK之后以反應Ⅱ為主，轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而降低；
（4）設平衡時一氧化碳、甲醇的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是50%，由碳原子個數(shù)守恒可得：x+y=1，體系內(nèi)剩余1mol氫氣，由方程式和氫原子個數(shù)守恒可得：2x+x+y=2，解得x=y=0.5，則反應Ⅱ的平衡常數(shù)K=，故答案為：2。
15．(1)???? ???? 減小
(2)???? a>b>c???? 0.5???? 0.64
(3)???? ???? 4：1

【詳解】（1）設③根據(jù)蓋斯定律可知，③=②-①，則；該反應為放熱反應，則升高溫度，平衡逆向移動，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減??；
（2）①兩種物質(zhì)反應，增大二氧化碳的濃度則氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率會增大，故a、b、c各曲線所表示的投料比由大到小的順序為a>b>c；
②根據(jù)題給數(shù)據(jù)可得三段式如下，

平衡時氣體總物質(zhì)的量=1.6mol，
則此時平衡常數(shù)；
③根據(jù)，
則；
（3）由圖可知，二氧化碳在銅電極上得到電子生成乙烯，電極反應式為：；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移情況：、、，由于陰極生成CO、HCOOH、，且各產(chǎn)物生成速率相同，則每產(chǎn)生1 mol 電路中通過電子總物質(zhì)的量為16 mol，故Pt電極與Cu電極上產(chǎn)生與的體積比為16/4=4：1。
16．(1)
(2)???? ad???? ab
(3)???? n???? AD???? ????

【詳解】（1）由蓋斯定律可知a+b+d可得反應 ；
（2）①由圖示知隨著溫度升高，bc反應的平衡常數(shù)減小，ad平衡常數(shù)增大，故ad反應屬于吸熱，升高溫度平衡正向移動；
②平衡常數(shù)大于即lgKp>5時可認為反應完全，則時，反應完全進行的有ab。
（3）①ad反應屬于吸熱，升高溫度平衡正向移動，故CO的含量增大，曲線n為CO的曲線；
②A．該體系只有氣體參與反應，質(zhì)量守恒，m總不變，反應體系是氣體物質(zhì)的量增大的反應，恒壓體系容器的體積增大，故密度是個變量，當氣體密度不再發(fā)生變化時，反應達到平衡狀態(tài)，選項A正確；
B．溫度升高，反應的、均增大，選項B錯誤；
C．平衡常數(shù)是個隨溫度變化的常數(shù)，達到平衡時分離出部分，反應c的平衡常數(shù)不變，選項C錯誤；
D．恒壓環(huán)境中加入稀有氣體，容器體積增大，反應體系的分壓減小，ad平衡正向移動，重新達到平衡時的物質(zhì)的量增加，選項D正確；
答案選AD；
③、和的物質(zhì)的量分數(shù)分別為0.20、0.32、0.12，則一氧化碳和二氧化碳的物質(zhì)的量分數(shù)之和為1-(0.2+0.32+0.12)=0.36，設平衡時各物質(zhì)總的物質(zhì)的量為n總，根據(jù)碳元素守恒可知（0.20+0.36）n總=4，故n總=mol，則氫氣的物質(zhì)的量為0.32mol=mol；由圖可知，下達到平衡時CO和CO2的物質(zhì)的量相等，則n(CO)= n(CO2)=0.36n總=mol，n(H2O)=0.12 n總=mol，c(CH4)=0.2 n總=mol，反應c的平衡常數(shù)K=。
17．(1)???? +=2CO+ 2H2 =E3-E1???? 快反應
(2)???? B???? CO2的轉(zhuǎn)化率大于
(3)加入CaO和反應使?jié)舛冉档?，反應④平衡正向移動，平衡體系混合氣中H2的物質(zhì)的量增大
(4)???? >???? 0.75
(5)CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2

【詳解】（1）-干重整反應生成CO和H2，由圖可知反應物的能量高于生成物，該反應為吸熱反應，=生成物能量-反應物能量=E3-E1，熱化學方程式為：+=2CO+ 2H2 =E3-E1；由圖可知，反應Ⅱ的活化能小于反應Ⅰ，反應Ⅱ是快反應。
（2）等物質(zhì)的量的CH4(g)和CO2(g)發(fā)生干重整反應+=2CO+ 2H2，同時還發(fā)生了副反應：CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)，則CO2的轉(zhuǎn)化率大于，則表示CH4平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線B。
（3）壓強為P0kPa，溫度低于700℃時，加入CaO和反應使?jié)舛冉档?，反應④平衡正向移動，平衡體系混合氣中H2的物質(zhì)的量增大。
（4）溫度、投料量相同，由圖乙可看出E、G兩點CH4轉(zhuǎn)化率相同，可知E、G兩點CH4物質(zhì)的量相等，但G點壓強大，所以G點對應的體積小，CH4的濃度大，即c(G) >c( E)；500℃ 時由圖甲可知平衡時n( H2) =2.1 mol，由圖乙可知，相同反應時間，G點CH4轉(zhuǎn)化率小于F點，但G點壓強大于F點，則G點已達到平衡，CH4平衡轉(zhuǎn)化率為0.6，列三段式：


平衡時氣體總物質(zhì)的量為：0.4mol+0.3mol+2.1mol+0.3mol+2.1mol=5.2mol，此溫度下反應③的壓力平衡常數(shù) 。
（5）由外接直流電源可以判斷是電解池，根據(jù)元素化合價變化，Ni- YSZ電極上發(fā)生CH4→H2+ CO2的轉(zhuǎn)變，則該電極為陽極，發(fā)生氧化反應,結(jié)合圖示，電極反應式為CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2。
18．(1)+178
(2)AC
(3)???? C???? 積碳在其表面快速沉積使其活性降低
(4)???? a???? 比值增大，乙烷轉(zhuǎn)化率增大，物質(zhì)的量分數(shù)變化比CO和C2H4要大???? 0.077P

【詳解】（1）將反應Ⅰ加上反應Ⅱ得到反應的 ；故答案為：+178。
（2）A．升高溫度，活化分子數(shù)目增多，活化分子百分數(shù)增多，碰撞幾率增大，因此正、逆反應速率同時增大，故A正確；
B．和的物質(zhì)的量不再改變時，反應達到平衡狀態(tài)，不能是物質(zhì)的量相等，故B錯誤；
C．增加起始投料時的體積分數(shù)，單位體積的活化分子數(shù)增加，碰撞幾率增大，反應速率加快，故C正確；D．增加起始投料時的體積分數(shù)，可以理解為再另外一個容器中加入后再加壓，由于反應是體積增大的反應，因此加壓后平衡逆向移動，平衡轉(zhuǎn)化率減小，故D錯誤；
綜上所述，答案為：AC。
（3）①在一定條件下，催化乙烷脫氫轉(zhuǎn)化為乙烯的反應歷程如圖所示，該歷程的各步反應中，生成下列物質(zhì)速率最慢的是活化能最大的即第二步(TS2)；故答案為：C。
②用基催化劑研究催化脫氫，該催化劑對鍵和鍵的斷裂均有高活性，易形成碳單質(zhì)。一定溫度下，基催化劑在短時間內(nèi)會失活，說明碳單質(zhì)沉積在Co上，Co沒有與乙烷接觸從而使其活性失活；故答案為：積碳在其表面快速沉積使其活性降低；故答案為：積碳在其表面快速沉積使其活性降低。
（4）①圖中曲線c表示的物質(zhì)為，比值增大，致使反應Ⅱ正向移動，乙烯濃度降低，致使反應Ⅰ也正向移動，乙烷的轉(zhuǎn)化率增大，因此乙烷的改變量比乙烯變化量大，因此表示的曲線為a，判斷依據(jù)是比值增大，乙烷轉(zhuǎn)化率增大，物質(zhì)的量分數(shù)變化比CO和C2H4要大；故答案為：a；比值增大，乙烷轉(zhuǎn)化率增大，物質(zhì)的量分數(shù)變化比CO和C2H4要大。
②當時，平衡時體系壓強為P，建立三段式，，則反應Ⅰ的平衡常數(shù)；故答案為：0.077P。
19．(1)
(2)AB
(3)
(4)???? 低???? 過多地占據(jù)催化劑表面，導致催化劑對乙苯的吸附率降低????
(5)

【詳解】（1）根據(jù)蓋斯定律反應I=反應II+反應III，則反應I的，故答案為：；
（2）A. 由反應I可知，及時分離出水蒸氣，有利于反應I平衡正向移動，從而提高平衡混合物中苯乙烯的含量，故正確；
B. 二氧化碳為反應物，CO為生成物，反應過程中二氧化碳逐漸減少，CO逐漸增多，則的比值在減小，當保持恒定時，說明反應I達到化學平衡狀態(tài)，故正確；
C. 其他條件相同，反應II正向氣體分子數(shù)增大，若在恒容條件下進行，容器內(nèi)壓強逐漸增大，不利于反應正向進行，因此恒壓條件下乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率更高，故錯誤；
D. 反應III為吸熱反應，正反應的活化能大于逆反應的活化能，故錯誤；
故選：AB。
（3）由圖中信息可知反應ii為，故答案為：；
（4）①溫度相同時，∶n(乙苯)越大，乙苯的轉(zhuǎn)化率越高，結(jié)合圖像可知越靠上的曲線乙苯轉(zhuǎn)化率越高，則靠上曲線對應的∶n(乙苯)較大，則在轉(zhuǎn)化率相同時，∶n(乙苯) 較大的對應的溫度越低，故答案為：低；
②相同溫度下，投料比遠大于10∶1時，乙苯的消耗速率明顯下降，可能的原因是乙苯的濃度過低，也可能是過多地占據(jù)催化劑表面，導致催化劑對乙苯的吸附率降低，從而導致乙苯反應的量大大減少，轉(zhuǎn)化率降低，故答案為：過多地占據(jù)催化劑表面，導致催化劑對乙苯的吸附率降低；
③850K時，反應經(jīng)t min達到P點，初始時乙苯的物質(zhì)的量為n mol，此時乙苯轉(zhuǎn)化率為50%，則消耗的乙苯的物質(zhì)的量為0.5n，生成苯乙烯的物質(zhì)的量為0.5n，v(苯乙烯)＝，故答案為：；
（5）


+CO2(g)


+
+
起始壓強
p1





變化壓強
x
x

x
x
x
平衡壓強
p1-x
p

x
x
x

由題意得：p1-x+ p+x+x+x=p2，解得：x=，苯乙烯的平衡分壓等于x=，故答案為：。
20．(1)不能
(2)???? 2???? ???? =???? 向右???? 不改變
(3)???? ????

【詳解】（1）因為該反應，高溫下能自發(fā)進行，低溫下不能自發(fā)進行；
（2）①相同溫度下，正逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，所以，反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，；
②根據(jù)，反應達平衡狀態(tài)，等于；
③恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，容器體積增大，相當于減小壓強，合成氨反應的平衡正向移動，催化劑降低活化能，加快反應速率，但是不改變反應的焓變；
（3）①其他條件不變時，增大壓強，平衡正向移動，氨的體積分數(shù)越大，所以；
②根據(jù)三段式：，，，，。
21．(1)+247.3kJ/mol
(2)???? CO2★+H★=CO★+OH★???? CO★???? H★和OH★
(3)???? CH3★=CH2★+H★???? v2>v3>v1???? 脫氫反應第4步為CH★=C★+H★，發(fā)生該步反應，三種催化劑中Sn12Ni需要克服的活化能最大，反應不易發(fā)生，故產(chǎn)生的積碳較少
(4)???? CD????

【詳解】（1）因為CH4、H2、CO的燃燒熱分別為-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol，-283kJ/mol，則①△H1=-890.3 kJ/mol；②△H2=-285.8kJ/mol；③△H3=-283kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律，①-2②-2③得CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g) △H=△H1-2△H2-2△H3=+247.3 kJ/mol；
（2）CO2的活化包括直接活化和氫誘導活化，在氫誘導活化中，CO2★+H★COOH★CO★+OH★，因此CO2的氫誘導活化反應方程式為CO2★+H★=CO★+OH★；由圖可知，過程3的最終產(chǎn)物為CO★；過程1甲烷逐步脫氫生成H★，過程3 CO2的活化過程中生成OH★，因此過程4發(fā)生擴散吸附的微粒為H★和OH★；
（3）①活化能最大的過程為反應的決速步驟，由圖可知，過渡態(tài)為TS2的反應為決速步驟，對應的方程式為：CH3*=CH2*+H*；
②催化劑能夠降低反應的活化能，活化能越低，則化學反應速率越大，所以v2>v3>v1；
③由圖可知，脫氫反應第4步為CH★=C★+H★，發(fā)生該步反應，三種催化劑中Sn12Ni需要克服的活化能最大，反應不易發(fā)生，故產(chǎn)生的積碳較少；
（4）①
A．投入量n(CH4):n(CO2)=2:1，主反應消耗量n(CH4):n(CO2)=1:1，副反應消耗CO2，因此主副反應消耗量n(CH4):n(CO2) 2:1，則平衡時體系中n(CH4):n(CO2) 2:1，A錯誤；
B．將H2O(g)液化，副反應平衡正向移動，導致CO2和H2濃度減小，CO濃度增大，則主反應CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)反應的速率減慢，B錯誤；
C．主反應正向為體積增大的反應，若反應在恒容條件下進行，等效于在恒壓的基礎(chǔ)上，縮小體積加壓，主反應平衡逆向移動，則甲烷轉(zhuǎn)化率小于40%，C正確；
D．由于主、副反應正反應均為吸熱反應，則若降低反應溫度，主、副反應均逆向進行，D正確；
故選CD。
②對主反應列三段式：

平衡時，設水的物質(zhì)的量為x mol，對副反應列三段式：
已知，平衡時水的分壓為P，在恒溫恒壓體系下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，所以有，所以x=，n(總)=4.6mol，則平衡時，P(CH4)=，P(CO2)=，P(CO)=，P(H2)=，
Kp ==。
22．(1)+=
(2)???? 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶???? 氯鉑酸鉀在水中溶解度小
(3)3.67
(4)
(5)???? Mn2+???? MnO2
(6)反應的平衡常數(shù)K較大，在酸性溶液中歧化生成 和MnO2程度很大，歧化反應容易發(fā)生

【詳解】（1）可以與發(fā)生置換反應，生成具有較強活性的催化劑金屬鉑(鉑黑)，化學方程式+=，答案：+2=。
（2）氯鉑酸溶液中加入過量的KCl溶液，攪拌均勻，過濾，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后，干燥，得到氯鉑酸鉀，氯鉑酸鉀易結(jié)晶析出的原因是氯鉑酸鉀在水中溶解度小，答案：蒸發(fā)濃縮、冷卻；結(jié)晶氯鉑酸鉀在水中溶解度??；
（3）由題意可知，則 3.67，答案：3.67。
（4）物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，由圖中信息可知能量比能量低，更穩(wěn)定，答案：；
（5）一般說來，自由能越高越不穩(wěn)定，越低越穩(wěn)定。由上圖可知，時，Mn元素自由能最低的的微粒是Mn2+，最穩(wěn)定狀態(tài)的存在微粒Mn2+，時，Mn元素自由能最低的的微粒是MnO2，最穩(wěn)定狀態(tài)的存在微粒是MnO2，答案：Mn2+；MnO2；
（6）離子反應，，反應的平衡常數(shù)K較大，在酸性溶液中歧化生成 和MnO2程度很大，歧化反應容易發(fā)生，答案：反應的平衡常數(shù)K較大，在酸性溶液中歧化生成 和MnO2程度很大，歧化反應容易發(fā)生。
23．(1)???? 增大???? 反應為氣體分子增加的反應，若水油比增大，相當于減小壓強，平衡正向移動，導致乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率增大???? 苯乙烯的選擇性和乙苯的轉(zhuǎn)化率均較高
(2)???? +128???? 降低了乙苯的轉(zhuǎn)化率???? 50%????


【詳解】（1）①一般控制原料氣中水油比為9∶1，反應為氣體分子增加的反應，若水油比增大，相當于減小壓強，平衡正向移動，導致乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率增大。
②控制反應溫度為的理由是此時苯乙烯的選擇性和乙苯的轉(zhuǎn)化率均較高；若溫度過低，則反應速率減慢且乙苯轉(zhuǎn)化率變低；若溫度過高則苯乙烯選擇性下降且可能導致催化劑活性下降；
故答案為：增大；反應為氣體分子增加的反應，若水油比增大，相當于減小壓強，平衡正向移動，導致乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率增大；苯乙烯的選擇性和乙苯的轉(zhuǎn)化率均較高；
（2）①已知：
Ⅰ(g)+ H2(g)；
Ⅲ；
則Ⅰ-Ⅲ得：(g)+CO2(g)(g)+ CO(g)+ H2O (g)=；
②催化劑表面酸堿性對乙苯脫氫反應性能影響較大，根據(jù)反應歷程可知，催化劑表面需要活化吸附，該微粒帶負電荷，如果催化劑表面堿性太強，則帶負電荷的氫氧根離子較多，不利于的吸附，且堿性物質(zhì)會和二氧化碳反應導致吸附在催化劑表面的二氧化碳發(fā)生反應從而降低了乙苯的轉(zhuǎn)化率；
③反應為氣體分子數(shù)增加1的反應，反應后總的物質(zhì)的量增加，一定溫度下，向恒容密閉容器中充入乙苯和，起始壓強為，平衡時容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為，增加物質(zhì)的量為1mol，則反應的乙苯、二氧化碳均為1mol，平衡時乙苯、二氧化碳、苯乙烯、一氧化碳、水的物質(zhì)的量均為1mol，反應后總壓為，則乙苯的轉(zhuǎn)化率為；用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)。
故答案為：+128；50%；降低了乙苯的轉(zhuǎn)化率；。
24．(1)???? +135.4 kJ?mol-1???? 1054kJ?mol-1
(2)A
(3)???? -65kJ?mol-1???? 1
(4)L1

【詳解】（1）根據(jù)圖可寫出①、
②，
②－①×2可得出。
根據(jù)反應，反應物總鍵能－生成物總鍵能，代入數(shù)據(jù)-106.0=A+2×436-3×414-326-464，解得，的鍵能為；
（2）反應1、反應2均為放熱反應，并且反應1放熱多，反應1的速率快則說明反應1的活化能小，因此選A；
（3）根據(jù)圖象可寫出反應①，結(jié)合反應②，①+②可得出總反應?；罨茉酱髣t反應速率越慢，總反應的速率由活化能大的步驟決定，反應由第1步?jīng)Q定；
（4）橫坐標為溫度的倒數(shù)，數(shù)值越大，溫度越低，主反應為放熱反應，降低溫度時平衡常數(shù)增大，所以表示主反應的變化曲線。

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