专项12 化学反应原理综合题-2021年新高考复习化学阶段性新题

2021年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用2月期）专项十二化学反应原理综合题1（2021山东高三月考）乙烷裂解制乙烯具有成本低。收率高、投资少、污染小等优点。目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。回答下列问题：(1)乙烷直接裂解时温度、压强及平衡转化率的关系如图所示：(2)已知乙烷直接裂解、CO氧化裂解和O氧化裂解反应如下：反应的H_(填“”或“”，下同)0，p1_p2。T时，将乙烷与氦气的混合气体(乙烷的物质的量分数为m%)通入一密闭容器中发生反应CH(g)CH(g)+H(g)。平衡时容器压强为pPa，此时乙烷的平衡转化率为，则乙烯的平衡分26242压为_，反应的平衡常数Kp=_(用分压表示，分压=总压物质的量分数)。22()CH(g)CH(g)+H(g)H262421()CO(g)+CH(g)226CH(g)+CO(g)+HO(g)H2422()2CH(g)+O(g)=2CH(g)+2HO(g)H2622423反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的H=_(用含H2和H3的代数式表示)。反应()、()的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数为K=_(用含K、K的代数式表示)。12在800C时发生反应()，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比n(CHn(O)的变化关系如图所示：)262控制n(CHn(O)=2，而不采用选择性更高的n(O)=3.5，除可防止积碳外，另一原因是_；262)n(CH)262n(O)【答案】m100+mpm2p(1-)(100+m)K232K1n(CH262)为23.5时，乙烯的收率几乎不变氧气过量，乙烷发生了深度氧化，生成CO等其他物质【详解】(1)由图示可知在同压下，温度升高乙烷的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，H0；由反应CH(g)CH(g)+H(g)可知，该反应的正反应为气体体积增大的反应，所以当温度相同时增大压强26242平衡逆向移动，乙烷的平衡转化率减小，由图示可知p1p2，故答案为：；设总物质的量为100mol，则乙烷为mmol：由三段式起变CH(g)26mmaCH(g)+H(g)24200mama可得平终m-mamama衡时乙烷、乙烯以及氢气的物质的量分数分别为：m-mamama、；乙烯的分压为100+ma100+ma100+ma100+map(CH)p100+ma=m-mamap(CH)p(H)p；平衡常数K=242p26ma2p100+mama2p(1-)(100+ma)，故答案为：ma100+map；ma2p(1-)(100+ma)；(2)由盖斯定律有：H=H-2H，故答案为：H-2H；3232由题意有：目标方程CO2(g)+H2(g)CO(g)+HO(g)等于方程()-()，所以有K=K2，故答案2K1乙烷高温氧化除生成乙烯外，还会生成CO、CO2、C及CH等。由图知，在投料比2n(COH)0在一定温度条件下，向2L恒容密闭容器中加入2molCH4和2molNH3，初始压强为4105Pa，平衡时NH3体积分数为30%，所用时间为10min，则该时间段内用CH4的浓度变化表示的反应速率为_molLlmin1，该温度下平衡常数Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压物质的量分数)，若保持温度不变，再向容器中加入CH4和H2各1mol，则再次平衡时HCN的体积分数_(填“增大”“不变”或“减小”)。其他条件一定，达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图1所示，X代表_(填字母代号)。A温度B压强C原料中CH4与NH3的体积比(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3进行电解生产硫酸，其中阴、阳膜组合电解装置如图2所示，电极材料为石墨，AE分别代表生产中的原料或产品，b表示_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。阳极的电极反应式为_。【答案】-958.0kJmol1340.0257.5109Pa2减小B阴SO2-2e+H2O=2H+SO2-【分析】(l)根据盖斯定律计算焓变；(2)利用“三段式”计算反应速率、平衡常数；根据平衡移动原理分析；(3)电解池中阴离子向阳极移动，阳极失电子发生氧化反应；【详解】(l)CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(l)4222H=-890.3kJmol-11N(g)+2O(g)=2NO(g)222H=+67.7kJmol-12根据盖斯定律-得CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2OH=-890.3kJmol-1-67.7kJmol-1=-958.0kJmol1；(2)初始(mol)转化(mol)CH(g)+NH(g)4322xxHCN(g)+3H(g)200x3x平衡(mol)2-x2-xx3x平衡时NH3体积分数为30%，则2-x=0.3，x=0.5mol，用CH4的浓度变化表示的反应速率为0.51.53温度下平衡常数Kp=5=7.5109Pa2；若保持温度不变，再向容器中加入CH1.51.54+2x0.5mol5=0.025molLlmin1；初始压强为4105Pa，则平衡后的压强为4105Pa=5105Pa，该2L10min451055105545105510555和H2各1mol，相当于加压，则再次平衡时HCN的体积分数减小；ACH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，甲烷转化率增大，所以X不代表温度，故不选A；BCH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率减小，所以X可以代表32021山东潍坊市寿光现代中学高三月考）CO2和CH4是两种主要的温室气体，以CO2和CH4为原料制压强，故选B；34C原料中CH4与NH3的体积比越大，甲烷转化率越小，所以X不代表CH4与NH3的体积比，故不选C；(3)电解Na2SO3溶液生产硫酸，SO32-在阳极发生氧化反应生成SO42-，所以SO32-应该向阳极移动，b表示阴离子交换膜。阳极的电极反应式为SO2-2e+H2O=2H+SO2-。【点睛】“本题考查反应热计算、化学平衡计算、电解原理应用，明确盖斯定律、电解原理是解题关键，会利用三段式”计算平衡常数，注意理解Kp的定义。（造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：(1)工业上CH4-H2O催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2的混合气)的重要方法，其原理为：反应：CH4(g)+H2O(g)反应：CO(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1=+206.4kJmol-1CO2(g)+H2(g)H2=-41kJmol-1CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是_，反应逆反应活化能Ea(逆)为124kJmol-1，则该反应的Ea(正)活化能为_kJmol-1。(2)将等物质的量CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒容的密闭容器中(压强100kPa)，发生反应和反应，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。时间/min060120180240300360压强/kPa100118132144154162162用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v=pt，则反应前180min内平均反应速率v(CH4)=_kPamin-1(保留小数点后2位，下同)，300min时，测得氢气压强p(H2)为105kPa，KP为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压物质的量分数，则反应平衡常数KP=_。(3)若反应的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO)c(H2O)；v逆=k逆c(CO2)c(H2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，c为物质的量浓度。一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molH2O(g)和4molCO(g)发生上述反应，测得CO和CO2的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。下列说法中，说明上述反应达到平衡状态的是_。a、容器中的压强不再变化时b、v(H2O)=v(H2)c、c(CO)：c(H2O)：c(CO2)：c(H2)=1：1：4：4d、n(CO)：n(H2O)=1：1，保持不变a点时，v逆：v正=_。CO2(g)+4H2(g)H=+165.4kJmol-1830.129.47c1【答案】CH4(g)+2H2O(g)0.0625【详解】(1)反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)可由反应I+反应II得到，根据盖斯定律，16或CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)，H=H1+H2=+206.4kJmol-1+(-41kJmol-1)=+165.4kJmol-1；根据H2=Ea(正)-Ea(逆)可得，Ea(正)=H2+Ea(逆)=-41kJmol-1+124kJmol-1=83kJmol-1；(2)设CH4的压强变化为x，根据题意得：，故1CH(g)+HO(g)4211xCO(g)+3H(g)213V4-2=2144kPa-100kPa=44kPa2=，解得x44kPa0.12kPamin-1；将等物质的量CH(g)和HO(g)加入恒温恒容的密闭容器中(压x=22KPa，v=p22kPa=t180min42强100kPa)，则CH4(g)和H2O(g)起始压强均为50kPa，设反应I中CH4的压强变化为x，反应II中CO压强的变化为y，根据题意得：CH(g)+HO(g)CO(g)+3H(g)起始(kPa)变化(kPa)终止(kPa)450x50-x250x50-x0xx203x3xCO(g)+HO(g)CO(g)+H(g)222起始(kPa)变化(kPa)终止(kPa)xyx-y50-xy50-x-y0yy3xy3x+y，根据300min时，氢气压强p(H2)为105kPa，解得，则300min时H2O、CO、H2、CO2的压强3x+y=105kPay=12kPa分别为7kPa、9kPa、105kPa、12kPa，Kp=p(CO)p(H)=9.47；总压强为162kPa可得：50kPa-x+50kPa-x+x+3x=162kPax=31kPa1210522p(CO)p(HO)1972(3)根据图像可知，平衡时CO浓度为0.8mol/L，CO2浓度为3.2mol/L，可得：CO(g)+HO(g)CO(g)+H(g)222起始(mol/L)变化(mol/L)终止(mol/L)43.20.843.20.803.23.203.23.2。a反应前后系数不变，故压强是定值，不能判定平衡，a错误；bv(H2O)=v(H2)没有说明反应方向，不能判定平衡，b错误；c根据上述分析可知，平衡时c(CO)：c(H2O)：c(CO2)：c(H2)=1：1：4：4，c正确；dCO和H2O投入比例为1：1，反应比例为1：1，因此剩余比例也为1：1，是定值，不能判定平衡，d错误；故选c；该反应的平衡常数K=c(CO)c(H)=16，平衡时v=v，v=kc(CO)c(H2O)；v=kc(CO)c(HO)0.80.82223.23.2正逆正正逆逆c(CO2)c(H2)，故k正c(CO)c(H2O)=k逆c(CO2)c(H2)，所以kk正=逆c(CO)c(H)22c(CO)c(HO)2=16，a点处n(CO)=n(CO2)，由于CO起始量为4mol，故此时n(CO)=n(CO2)=2mol，所以此时n(H2O)=n(H2)=2mol，体积为1L，故kc(CO)gc(HO)=c(CO)=c(CO2)=c(H2O)=c(H2)=2mol/L，vv逆=k逆c(CO2)gc(H2)kk逆=116或0.625。正正2正4（2021山东高三月考）氮有多种的氧化物可以通过反应相互转化，请回答下列有关问题(1)298K，101kPa条件下，已知如下反应2NO2(g)N2O4(g)1=-57kJ/molN2(g)O2(g)2NO(g)2=180.5kJ/molNO(g)12O2(g)NO2(g)H3=-58.2kJ/mol反应N2O4(g)有关N2O4(g)N2(g)2O2(g)的=_。N2(g)2O2(g)反应过程，下列叙述正确的是_A改变催化剂可以减少反应HB在体积不变的容器中发生反应，密度不变说明达到平衡C恒压条件下充入稀有气体，反应速率减小D恒温恒容条件下反应平衡后，再充入N2O4，N2O4转化率降低(2)在4L固定容积的密闭容器中只充入0.80mol的N2O4，发生N2O4(无色)2NO2(红棕色)反应，80s时容器内颜色不再变化，此时n(N2O4)=0.20mol，求此过程中用NO2表示的平均反应速率为_，平衡时压强为P1，Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数)若使密闭容器内颜色变深，可采取的措施_。A缩小体积B充入稀有气体C加热D体积不变加入N2O4(3)利用CH4(g)2NO2(g)CO2(g)N2(g)2H2O(g)=-868.74kJ/mol，可以进行无害化处理，相同条件下，选用a、b、c三种催化剂进行反应，生成氮气的物质的量与时间变化如图1，活化能最小的是_用E(a)、E(b)、E(c)表示三种催化剂下该反应的活化能。在催化剂a作用下测得相同时间处理NO2的量与温度关系如图2.试说明图中曲线先增大后减小的原因_(假设该温度范围内催化剂的催化效率相同)。【答案】-7.1kJ/molCD3.7510-3mol/(Ls)36P1ACDE(a)低于300，反应未达7平衡，随着温度升高，反应速率加快，故NO2处理量增大，高于300，平衡逆向移动，导致NO2处理量减小【详解】(1)运用盖斯定律，利用已知方程式+2)，可得目标方程式，故=-(1H2H32)=-7.1kJ/mol；A催化剂改变活化能，但不影响反应物和生成物的状态，故不影响焓变，A错误；B由质量守恒，知反应前后气体质量不变，又体积不变，故密度始终不变，不能用于判断平衡，B错误；C恒压冲入稀有气体，由于容器体积增大，气体浓度减小，故反应速率减小，C正确；D再充入N2O4，相当于等比例增加投料，压强增大，相对于旧平衡，平衡逆向移动，故N2O4转化率降低，D正确；故答案选CD；(2)根据题意列三段式如下：NO24起始0.80mol转化0.60mol平衡0.20mol2NO201.20mol1.20mol(NO)=4L=3.75?10-3mol/(L?s)，即过程中NO2的平均反应速率为3.7510-380sc(NO)1.2mol22(0.20+1.20)mol7(0.20+1.20)mol7mol/(Ls)；平衡时P(N2O4)=P0.20mol1.20mol6PP=1，P(NO)=P=1，故121P2(NO)(6P1)236P36PP(NO)77P12K=7=1，故此处填1；p247A缩小体积，可使NO2浓度增大，A符合题意；B由于体积固定，稀有气体与反应无关，故NO2浓度不变，颜色也不变，B不符合题意；C该反应N2O4(g)2NO2(g)为吸热反应，加热升温平衡正向移动，NO2浓度增大，体系颜色加深，C符合题意；D后充入的N2O4部分转化为NO2，加上之前的NO2，NO2浓度增大，颜色加深，D符合题意；故此处填ACD；(3)根据图1可知，在催化剂a作用下，反应达平衡所用时间最短，故反应速率最快，所以催化剂a使反应活化能降低的最多，即活化能最小的是E(a)；该温度范围内催化剂活性效率相同，故纵坐标的变化考虑是温度变化引起，曲线为相同时间内处理NO2的量，则曲线上的点不一定代表平衡态。温度低，反应速率慢，不能达到平衡，温度升高，反应速率加快，反应逐渐达平衡，平衡后再升温，由于平衡逆向移动，NO2处理量减少，所以图中300为第一个平衡点，300之前未达平衡，300后发生平衡移动，故此处填：低于300，反应未达平衡，随着温度升高，反应速率加快，故NO2处理量增大，高于300，平衡逆向移动，导致NO2处理量减小。5（2020济南市山东省实验中学高三月考）血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb)是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白，广泛存在于人体组织中。回答下列问题：(1)血红蛋白能结合O2形成动脉血，存在如下反应：Hb(aq)+H+(aq)HbH+(aq)+O2(g)Hb(aq)+O2(g)HbH+(aq)H1HbO2(aq)+H+(aq)H2HbO2(aq)H3H3=_(用H1、H2表示)，反应可自发进行，则其_0(填“”或“”)。血液中还同时存在反应：CO2+H2OH+HCO3，旅客常因为青藏高原的氧分压较低，体内CO2不能及时排出体外而产生高原反应，从化学平衡角度解释产生高原反应的原因_。科研人员仅对于反应进行模拟研究发现，37，pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压p(O2)与达到平衡时HbH+与氧气的结合度(转化率)的关系如图1所示，当pH=7.6时对应的曲线应为_(填“A”或“B”)。(2)肌肉中肌红蛋白Mb也可结合O2形成MbO2的反应为Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，其平衡常数c(Mb)p(O)，正反应速率v正=k正c(Mb)p(O2)，逆反应速率v逆=k逆c(MbO2)。其它条件不变，随着氧K=c(MbO)22分压p(O2)增大，正的值_(填“增大”、“减小”或“不变”)；在氧分压p(O2)=2.00kPa的平衡体系中，2=4.0。若吸入的空气中p(O)=21kPa，计算此时Mb与氧气的最大结合度(转化率)约为_(保留c(Mb)vkk逆c(MbO)2v两位有效数字)；图2中C点时，正=_。逆【答案】H1+H2氧分压较低，促进反应逆向进行，体内H+浓度降低，促进反应正向进行，CO2被消耗，不能及时排出体外A不变98%1.0【详解】(1)根据盖斯定律，将反应+，整理可得Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)H3=H1+H2；若氧分压降低，促进反应逆向进行，导致体内H+浓度降低，促进反应正向进行，CO2被消耗，因此不能及时排出体外；在温度不变时，溶液pH越大，溶液中c(H+)就越小，反应正向移动，导致血液中c(HbO2)越大。根据图示可知：在p(O2)移动，pH=7.6时Hb与O2结合程度最大，说明pH=7.6对应的曲线是A，pH=7.2时对应曲线是B；c(Mb)p(O)=K，k等于该温(2)当反应达到平衡时，v正=v逆，则k正c(Mb)p(O2)=k逆c(MbO2)，kk正=逆c(MbO)k2正2逆度下的化学平衡常数，化学平衡常数只与温度有关，与其它外界条件无关，所以随着O2分压p(O2)增大，正kk逆不变；=2.0(kPa)-1。在氧分压p(O2)=2.00kPa时，K=c(MbO)4.02c(Mb)p(O)2.00kPa2假设吸入的空气中p(O2)=21kPa时，Mb与氧气的最大结合度为，则K=c(MbO)2c(Mb)p(O)2=2.0(kPa)-1，p(O2)=21c(Mb)42.0+1.0kPa，则c(MbO)42.02=2.021kPa=42.0，所以Mb与O的最大结合度=2100%=98%；图2中C点时，p(O2)=2.00kPa，结合度=80%，则c(Mb）1-20.0%=，所以1c(MbO)80.0%42p(O2)=2.0(kPa)-12.00kPa=1.0。vv正=K逆c(Mb）1c(MbO)426（2021山东烟台市高三期末）CH4既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料。以CO2、H2为原料合成CH4涉及的主要反应如下：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H1：CO(g)+H22(g)CO(g)+HO(g)2H2=+41.2kJ/mol常温常压下，H2(g)和CH4(g)的摩尔燃烧焓分别为-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol；H2O(1)=H2O(g)DH=+44.0kJmol-13(1)H1_kJ/mol。(2)一定条件下，向恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH4(g)为amol，H2O(g)为bmol，则反应的平衡常数为_(用含a、b的代数式表示)。(3)n(H2)：n(CO2)=4：1的混合气体充入反应器中，当气体总压强为0.1MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图所示：200550时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_。反应器中应选择适宜的温度是_。(4)为探究CO2(g)+4H(g)CH(g)+2HO(g)的反应速率与浓度的关系，起始时，向恒容密闭容器242中通入浓度均为1.0mol/LCO2与H2。平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率浓度关系曲线：v-c(CO)和v-c(HO)。正2逆2则与曲线v-c(CO正2)相对应的是上图中曲线_(填“甲”或“乙”)；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，重新达到平衡，平衡常数_(填“增大”或“减小”)，则此时曲线甲对应的平衡点可能为_(填字母，下同)，曲线乙对应的平衡点可能为_。【答案】-164.9b(b-2a)(1+a-b)(3-2a-b)10H20，温度升高时，反应向左移动使CO2增加的量(1)由题目已知信息可知：热化学方程式：H2(g)+1O(g)=H2O(l)=-285.8kJ/mol；VV1+a-b3-2a-b(1+a-b)(3-2a-b)；比反应向右移动使CO2减少的量多200乙增大DM【详解】22CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJ/mol；H2O(l)=H2O(g)=+44kJ/mol根据盖斯定律，将4-+2，整理可得：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)=-164.9kJ/mol；(2)一定条件下，向恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH4(g)为amol，H2O(g)为bmol，由反应方程式I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中物质反应转化关系可知，反应产生amolCH4(g)，同时产生2amolH2O(g)，消耗amolCO2(g)和4amolH2(g)，则反应方程式II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)产生(b-2a)molH2O(g)，产生(b-2a)molCO(g)，消耗CO2(g)、H2(g)的物质的量都是(b-2a)mol，因此此时容器中n(CO2)=(1-a)-(b-2a)=(1+a-b)mol，n(H2)=(3-4a)-(b-2a)=(3-2a-b)mol，n(CO)=(b-2a)mol，n(H2O)=bmol，假设反应容器的容积是VL，反应II的化学平衡常数bb-2ab(b-2a)K=VV(3)200550时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大是由于10H20，温度升高时，反应的化学平衡逆向移动使CO2增加的量比反应的化学平衡正向移动使CO2减少的量多，因此CO2的物质的量分数随温度升高而增大；反应器中应选择的温度应该有利于合成CH4，由于反应IH10，故适宜的温度是较低温度为200；(4)在反应开始时CO2与H2的浓度都是1.0mol/L，且随着反应的进行，CO2的浓度逐渐减小，正反应速率越来越小，故与曲线v-c(CO正2)相对应的是上图中曲线中的乙；7（2021山东滨州市高三期末）热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，SO水溶液还原I和HI分解均是该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，由于该反应的正反应是放热反应，降低温度，化学平衡正向移动，重新达到平衡时，平衡常数增大；根据图象可知：反应平衡时图中对应点应为E和F，降低温度后，反应速率减小，平衡正向移动，CH4的浓度会增大，CO2的浓度减小，则此时曲线甲对应的平衡点可能为D点，曲线乙对应的平衡点可能为M点。22其中的主要反应.回答下列问题：(1)碘硫热化学循环中，SO2水溶液还原I2的反应包括：SO2+I2+2H2O3H+HSO-+2I-、4I-，若起始时n(I)=n(SO)=1mol，I-、I-、H+、HSO-的物质的量随起始投料n(H2O)I-+I22234n(SO)2的变化如图所示：(2)反应HI(g)1222图中曲线a表示的微粒为H+，b为_，c为_.1H(g)+I(g)，起始时HI的物质的量为1mol，起始压强为0.1MPa，平衡时HI(g)2和H2(g)的物质的量随温度变化如图所示：该反应的H_(填”或“3c(H)c(I)kk【答案】I-HSO-16(或0.167)吸收kkk12-1-222【详解】(1)随着图示横坐标的增大，意味水的增加，即加水稀释，引发SO+I+2HO2223H+HSO-+2I-平4衡正向移动，I-+I2I-平衡逆向移动，结合生成物的比例关系确定a曲线为H+，b曲线为I-，c曲线为3HSO-（稀释后HSO-电离程度增大，故其浓度基本不变），曲线d为I-；443(2)由图像知，随着温度升高，HI量逐渐减少，故平衡正向移动，根据勒夏特列原理知该反应0；HI(g)结合图像列三段式如下：起始1mol转化0.25mol平衡0.75mol112H(g)+I(g)22200，故平衡时HI的物质0.125mol0.125mol0.125mol0.125mol=，x(H)=x(I)=，故0.75+0.125+0.12540.75+0.125+0.1258的量分数x(HI)=0.7530.125122p12(H)?p12(I)(1?0.1MPa)1?(1?0.1MPa)11p(HI)622K=88=；p4(3)由I2分子到I原子为断键过程，需要吸收能量，故此处填“吸收”；多步反应中，整体反应速率由慢反应决定，故速率=k3?c(H2I)?c(I)，第一步为快速平衡，故1?c(I)，同理由第二步得：k=k?c(I)=k?c2(I)，则c2(I)=正12逆-1k-12=k?c(H)?c(I)=k?c(HI)，则c(HI)=正逆22-222?c(H)?c(I)，故k2k-22=k?c(HI)?c(I)=kkkkk32222kkk23c(H)?c2(I)=123c(H)?c(I)-2-1-2。将固定比例NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，应产率与温度的关系如图所示。8（2021山东德州市高三期末）研究C、N、S和Cl元素的单质及化合物的有效利用对工业生产有重要意义。请回答下列问题：(1)氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-906kJmol1II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)H=-126kJmol1反催化氧化步骤中，最适宜的温度为_(填“T1”或“T2”)低于T1时，NO的产率较低的原因为_。高于T2时，NO的产率降低的可能原因为_(填选项字母)A催化剂活性降低B平衡常数减小C反应活化能增大D氨气溶于水(2)N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)H=-akJmol1。此反应中，正反应速率v正=K正p(N2O4)，逆反应速率v逆=K逆p2(NO2)，其中K正、K逆为速率常数，则该反应的化学平衡常数Kp为_(以K正、K逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强110kPa)，已知该条件下K逆=5102kPa-1s-1，当N2O4分解10%时，v逆=_kPas-1。(3)以连二亚硫酸盐(SO2-)为还原剂脱除烟气中的NO，并通过电解再生，装置如图所示。阴极的电极反应24式为_，电解槽中的隔膜为_(填“阳”或“阴”)离子交换膜。每处理1molNO，电路中通过电子的物质的量为_。【答案】T2温度较低时，反应速率慢，同时部分反应物生成N2ABkk正2105逆342SO2-+2e-+4H+=S2O2-+2H2O阳2mol【详解】(1)工业制硝酸时，用氨气合成NO，根据图像，T2时，NO的产率最大，为最适宜的温度；低于T1时，反应速率慢，且氨气生成N2的产率大于NO，导致NO的产率较低；A升高温度，催化剂活性降低，反应速率减小，NO的产率降低，A符合题意；B该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，NO的产率降低，B符合题意；C催化剂能够降低反应活化能，对平衡的移动无影响，C与题意不符；D水为气态，氨气不溶于水，D与题意不符；答案为AB；(2)反应达到平衡时，同一物种的正逆反应速率相等，即v正=v逆，即K正p(N2O4)=K逆p2(NO2)，Kp=p2(NO2)/p(N2O4)=K正/K逆；N2O4分解10%时，若N2O4(g)初始量为1，初反剩NO(g)2410.10.92NO(g)2