新疆高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10化学反应的热效应
一、单选题
1．（2022·新疆昌吉·统考一模）乙烯(CH2=CH2)催化加氢的机理如图甲所示，其中“”代表催化剂；其位能与反应进程关系如图乙所示。下列说法错误的是
A．①→②过程中，H2分子内H—H之间的共价键断裂
B．上述过程中，CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键
C．途径b使用了催化剂，使催化加氢反应的活化能由E2降为E1
D．CH2=CH2(g)+H2(g) CH3CH3(g)，该反应的△H=(E3-E1)kJ·mol-1
2．（2021·新疆喀什·统考一模）已知：顺-2-丁烯()与反-2-丁烯()互为顺反异构体，其加成氢气制备丁烷的能量变化图如下。下列说法正确的是
A．稳定性：顺-2-丁烯>反-2-丁烯
B．
C．顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于物理变化
D．完全燃烧等质量和，前者放热多
二、原理综合题
3．（2023·新疆阿勒泰·统考三模）(我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
(1)已知相关键能数据如表所示，则上述反应的ΔH= kJ mol-1。
化学键 H－H H－O C=O C－O C－H
键能/kJ mol-1 436 464 803 326 414
(2)某温度下，向一定体积的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，体系达到平衡时CO2的转化率为20%。反应的平衡常数Kx= (对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，Kx=，x为物质的量分数，计算结果用分数表示)。
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g)，除发生上述反应外(后续称为反应Ⅰ)，还发生反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ mol-1。
①反应I、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。线 (填“a”或“b”)表示反应Ⅱ的lnK随的变化。升高温度，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
②研究发现，在单原子Cu/ZrO2催化时，反应I的历程以及中间体HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间变化如图所示：
第一步：CO2+H2→HCOO*+H*
第二步：HCOO*+2H2→CH3O*+H2O
第三步：CH3O*+H*→CH3OH
下列说法正确的是 (填标号)。
A．任何温度下，反应Ⅰ均可自发进行
B．升高温度时，3步反应速率均加快
C．用不同催化剂催化反应可以改变反应历程，提高平衡转化率
D．反应历程中，第二步反应的活化能最高，是反应的决速步骤
③反应I反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R、C为常数)。
i.该基元反应的活化能Ea= kJ mol-1。
ii.直线 (填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂时，Rlnk与的关系。
④在密闭容器中，保持投料比不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，一段时间后，测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大，则236℃后图中曲线下降的原因是 ；若气体流速过大，CO2的转化率会降低，原因是 。
4．（2023·新疆阿勒泰·统考二模）二十大提出“坚持精准治污、科学治污、依法治污，持续深入打好蓝天碧水净土保卫战”。利用反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)，可有效减少汽车尾气污染物的排放。
(1)已知该反应的 ΔH=-620.9 kJ·mol-1，逆反应活化能为a kJ·mol-1，则其正反应活化能为 kJ·mol-1。
(2)在一定温度下，向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体，测得容器中压强随时间的变化关系如下表所示：
t/min 0 1 2 3 4 5
p/kPa 400 370 346 330 320 320
①反应的平衡常数Kp= (Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压 ×物质的量分数)。
②实验测得该反应的速率v正=k正·p2( CO )·p2( NO)，v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)，k正与k逆仅与温度有关。则平衡时k正 k逆 (填“>” “<”或“=”，下同)。达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 k逆增大的倍数。
③未达平衡前，单位时间内要提高汽车尾气中CO、NO的转化率和化学反应速率，应选择的最佳措施是 (填标号)。
A．降低温度 B．增大压强
C．使用合适的催化剂 D．降低氮气浓度
(3)①在不同催化剂甲、乙作用下，NO的脱氮率在相同时间内随温度的变化如图所示。工业生产中选用甲，理由是 。
②在催化剂甲作用下，反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。
该化学反应的速率主要由反应 决定(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”，下同)。提高反应温度，逆反应速率增加最大的是反应 。
(4)若将该反应设计成如图所示的原电池，既能产生电能，又能消除环境污染。a极对应的电极反应式为 。
5．（2023·新疆乌鲁木齐·统考二模）减少CO2排放并实现CO2的有效转化已成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的CO2转化方法，回答下列问题:
I．研究表明，利用如图所示的原理，可以将CO2转化为炭黑。
(1)该过程的能量转化形式为 ，在整个过程中， FeO 的作用是 。
(2)已知:①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH1=akJmol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=bkJ/mol
则过程1的热化学方程式为 。
II．以氧化铟(In2O3)作催化剂，采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将CO2资源化利用。反应历程如下:
i．催化剂活化: In2O3( 无活性) In2O3-x(有活性) ;
ii．CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3主反应
反应②: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH4副反应
(3)某温度下，在恒容密闭反应器中，下列能说明反应①达到平衡状态的是_ (填编号 )。
A．混合气体的密度不再变化
B．CH3OH的分压保持不变
C．v正(H2):v逆(CH3OH)=3:1
D．CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比为1:3:1:1
(4)增大CO2和H2混合气体的流速，可减少产物中H2O(g) 的积累，从而减少催化剂的失活，请用化学方程式表示催化剂失活的原因: 。
(5)ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随 ×103 (T代表温度)的变化如图所示。
a．升高温度，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K (填“增大” “减小”或“不变”)。
b．恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应①和反应②，初始压强为P0。 在230°C以上，升高温度，CO2 的平衡转化率增大，但甲醇的产率降低，可能原因是 。在300°C发生反应，反应达到平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%，则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp= ( 保留两位有效数字)。
6．（2023·新疆·统考一模）碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理，即CO2(g) +2H2(g) C(s)+2H2O(g) ΔH，然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T，向一恒容密闭容器中，按物质的量之比2：1通入H2和CO2，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其压强p随时间t的变化如图中b所示。
①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是 。
A．容器内气体的平均相对分子质量不变
B． CO2和H2的转化率相等
C． H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D．v(H2)=v( H2O)
②ΔH 0( 填“>”“<”或“不确定”) ；理由是 。
③改变的条件是 。
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：
反应I ：CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.6 kJ ·mol-1
反应II ：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =-23.4 kJ·mol-1
反应III ：2CO2(g) +6H2(g) CH3OCH3 (g) +3H2O(g)
①反应III的活化能Ea(正) Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在T1温度下，将6molCO2和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应I和III，达到平衡状态时CH3OH( g)和CH3OCH3( g)的物质的量分别为2 mol和1 mol。则T1温度时反应I的平衡常数K= 。
(3)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。
①B中发生的总反应的离子方程式为 。
②若某废气中含有的CO2和CO的体积比为1：1，废气中CO2和CO体积分数共为13. 44%。假设A中处理了标准状况下10 m3的废气，其中CO2和CO全部转化成CH3OH ，理论上可制得C2H4Cl2 kg。
7．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）《自然》杂志报道，科学家设计出了“空气燃料实验系统”，其过程分三步：
第一步，利用太阳能收集空气中的和；
第二步，在太阳能作用下将和转化成合成气(CO、)；
第三步，利用合成气合成液态烃和甲醇。
Ⅰ模拟制备合成气的装置如图1所示。
回答下列问题：
(1)交换膜是 (填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。b极是 (填“正极”或“负极”)。
Ⅱ利用合成气合成甲醇：
已知： ，表示的摩尔生成焓，其余类推。
(2)时，、、的摩尔生成焓分别为、0、，则上述反应的 。
(3)某温度、催化剂作用下，该反应的速率方程为(k为速率常数，与温度、催化剂有关，与浓度无关)。测得速率与CO、的浓度关系如下表所示：
实验 速率
Ⅰ 0.10 0.10 v
Ⅱ 0.20 0.10 2v
Ⅲ 0.20 0.20 8v
Ⅳ 0.40 x 36v
计算x= 。
(4)某温度下，向容积为的密闭容器中加入和，发生上述反应，CO转化率随时间的变化如图2所示：
该温度下反应的平衡常数为 ；若起始压强为，则时容器中的压强为 MPa；若保持其他条件不变，起始时加入和，达到平衡，相应的点可能是图中A、B、C、D中的 。
(5)若只改变反应的一个条件，能使平衡体系中增大的措施有 (答出一点即可)。
(6)若投料时CO与的物质的量之比恒定，温度、压强对CO平衡转化率的影响如图3所示，图中X点的v(逆) Y点的v(正)(填“>”“<”或“=”)，理由是 。
8．（2022·新疆昌吉·统考二模）含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。回答下列问题。已知：
Ⅰ. 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH1= -483.6 kJ·mol-1
Ⅱ.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH2 = +180.5 kJ·mol-1
Ⅲ.2H2(g)+ 2NO(g) N2(g)+ 2H2O(g) ΔH3
(1)若已知反应III的正反应活化能为Ea kJ·mol-1， 则逆反应活化能为 kJ·mol -1(用含Ea的式子表示)。
(2)在刚性容器中按投料比 =1发生反应Ⅲ，不同催化剂条件下，反应相同时间时，测得NO转化率与温度的关系如图1。
图1
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是
A．2v逆 (NO)=v 正(N2)
B．混合气体的密度不再变化
C．容器内总压强不再变化
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化
②使用催化剂乙、温度高于350℃时，NO 转化率降低的原因可能是 。
③研究表明该反应v= kcm(H2)c2(NO)，其中k为速率常数，与温度、活化能有关。T1℃的初始速率为v0，当H2转化率为50%时，反应速率为，由此可知m= 。设此时反应的活化能为Ea'，不同温度T1、T2条件下对应的速率常数分别为k1、k2，存在关系：(R为常数)。据此推测：活化能越大，升高温度，速率常数增大倍数 。 (填“越大”“越小”或“不变”)
(3)工业上常利用反应N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0合成氨气，在30 MPa、不同物质的量分数(75%的H2和25%的N2； 67.5%的 H2、22.5%的 N2和10%的惰性气体)条件下进行实验，测得平衡时，NH3体积分数与温度的关系如图2。
图2
①物质的量分数为： 75%的H2和25%的N2所对应的曲线是 。 (填“a”或“b”)
②M点时，N2的转化率为 ；该 反应的压强平衡常数Kp= (MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
9．（2022·新疆·统考二模）1，3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)与氢气、卤素单质等的反应在有机合成中具有重要意义。已知：在一定条件下1，3-丁二烯和H2的反应原理如下：
I．CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)→CH2=CHCH2CH3(g) △H1=akJ·mol-1
II．CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)→CH3CH=CHCH3(g) △H2=bkJ·mol-1
III．CH2=CHCH2CH3(g)+H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) △H3=ckJ·mol-1
IV．CH3CH=CHCH3(g)+H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) △H4
回答下列问题：
(1)△H4= kJ·mol-1(用a、b、c表示)。
(2)已知反应I在较低温度下易自发进行，其正反应速率v正=k正·c(CH2=CHCH=CH2)·c(H2)，v逆=k逆·c(CH2=CHCH2CH3)，其中k正、k逆为速率常数，速率常数与温度的关系如图所示。已知T1温度下，k正=k逆。
①T1温度下，反应I的化学平衡常数K= (填数值)。
②T2温度下，k正、k逆在图中相应的点分别为 、 (填字母序号)。
(3)某温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入1.5molCH2=CHCH=CH2(g)和1.5molH2(g)，只发生反应I和反应II，达平衡时CH2=CHCH2CH3(g)和CH3CH=CHCH3(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①反应开始至20s，剩余H2的物质的量为 。
②反应II的化学平衡常数K= 。
已知：1，3-丁二烯和Br2发生1：1反应的能量随反应过程的变化关系如图所示，根据图示回答下列问题：
(4)1，3-丁二烯和Br2反应生成的两种产物，一种称为动力学产物，由速率更快的反应生成；一种称为热力学产物，由产物更加稳定的反应生成。则动力学产物结构简式为 。
(5)若要提高加成产物B的平衡产率，一定可以采取的措施有 (填字母序号)。
A．使用合适的催化剂 B．加入过量的Br2 C．将加成产物B及时从体系分离
10．（2022·新疆喀什·统考一模）碳和碳的两种氧化物(CO、CO2)在工业上都有重要的应用。
(1)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3
①根据上述反应判断ΔH3= (用ΔH1、ΔH2表示)。
在压强相等的情况下，下表为一定比例的CO2/H2，CO/H2，CO/CO2/H2在装有催化剂的反应器中生成甲醇时，不同温度下甲醇生成速率的数值变化。
组分 a(CO2/H2) b(CO/H2) c(CO/CO2/H2)
490K时甲醇生成速率[mol·(mL cat)-1·h-1] 3.0 0.8 10.4
510K时甲醇生成速率[mol·(mL cat)-1·h-1] 2.5 1.5 9.8
②490K时，从表中数值可以看出，合成甲醇的主要反应为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，CO的存在使甲醇生成速率增大的原因为 。
③组分a中，一定比例的CO2/H2反应，510K时甲醇生成速率低于490K时甲醇生成速率，其原因可能为 。
(2)在T0K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛，反应方程式如下： CO(g)＋CH4(g) CH3CHO(g)
实验测得：v正=k正p(CO)·p(CH4)，v逆=k逆p(CH3CHO)，k正、k逆为速率常数，p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5(kPa)-1，则k正= (以k逆表示)；当CO转化率为20%时，v正：v逆=
(3)工业生产水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH =+131 kJ·mol-1，ΔS=+134.5 J·K-1·mol-1，常温下该反应 (填“能”、“不能”)自发进行，工业生产水煤气时需要首先加热煤层，并不断间歇式的通入空气和水蒸气，请说出生产水煤气时通入空气的原因 。
11．（2022·新疆喀什·统考一模）为应对全球气候问题，中国政府承诺“2030年碳达峰”“2060年碳中和”。二氧化碳再次成为科学家们研究的重点。回答下列问题：
(1)已知：①H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ/mol
②C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH2=-1366.8kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44kJ·mol-1
则CO2与H2反应生成C2H5OH(g)和H2O(g)的热化学方程式为 。
(2)将CO2和H2按物质的量之比为1：3通入某刚性密闭容器中，只发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，平衡状态CH3OH的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示
。
①能表明反应达平衡状态的是 (填字母)。
A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B．不再变化
C．气体密度不再变化
D．气体平均摩尔质量不再变化
②能同时加快反应速率和增大H2平衡转化率的措施是 。
③p1、p2、p3从大到小的顺序是 。温度为T2、气体总压强为p3的条件下，反应达到平衡时H2的转化率为 。b点的平衡常数Kp= (MPa)-2。
(3)为了研究Fe-Mn/γ-Al2O3催化剂在CO2加氢中的性能，科研人员在290℃、1.37MPa、=3、反应混合气进入反应器流速为5400mL/(h·g)的条件下，考察了Fe的负载量与Mn的添加量对催化剂性能的影响，结果见表。
催化剂 碳基选择性/% 烯烷比 CO2转化率/%
CH4 C2～C5+烯烃 CO
Fe25% 54.9 35.1 10.0 0.2 32.1
Mn4%Fe17% 42.0 46.5 11.5 0.7 34.4
Mn12%Fe17% 34.0 55.3 10.7 1.2 37.7
Mn20%Fe17% 40.7 43.4 15.8 0.9 25.9
分析表中数据可知，当Fe的负载量和Mn的添加量为 时最有利于二氧化碳加氢合成低碳烯烃。向催化剂中再加入适量K助剂时，C2～C5+烯烃的选择性明显提高，而CH4的选择性明显降低，CO2的转化率也增大，从催化剂对反应活化能的影响说明其原因： 。
12．（2021·新疆·统考二模）硫、氮元素形成的有毒有害气体对大气造成严重污染，研究它们的转化关系对消除污染有重要指导作用。已知：标准生成焓是指298K，100kPa条件下，由最稳定的单质生成单位物质的量的纯物质的热效应，△H=生成物标准生成焓总和-反应物标准生成焓总和。
物质 标准生成焓(kJ/mol) 物质 标准生成焓(kJ/mol))
O2(g) 0 SO2(g) -296.9
N2(g) 0 SO3(g) -395.2
S(斜方硫，s) 0 NO(g) 89.9
NO2(g) 33.9
(1)写出NO2氧化SO2的热化学方程式 (已知NO2自身被还原为NO)。
(2)可用如图电解装置将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4，则a接电源的 极，阴极的电极反应式为 。
(3)按投料比n(NO)：n(Cl2)=2：1将NO和Cl2加入到一恒压密闭容器中，发生反应2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)，平衡的转化率与温度T的关系如图所示：
①该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)。
②已知总压为pMPa，M点时容器内Cl2的转化率为 。
13．（2021·新疆乌鲁木齐·统考一模）全球气候变化是21世纪人类面临的重大挑战，“碳达峰、碳中和”既是气候变化应对战略，更是经济可持续发展战略。研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为当今研究热点。
(1)加氢可制备甲酸：
①工业上利用甲酸的能量关系转换如下图所示，计算a= 。
②将等物质的量的和充入体积为的密闭容器中发生反应：。实验测得：，，、为速率常数(只与温度有关)。温度为T1℃时，，温度为T2℃时，。则T1 T2(填“>”“<”或“=”)；T2℃时平衡压强 T1℃时平衡压强(填“>”“<”或“=”)，理由是 。
(2)工业上常用氨水吸收，其产物之一是。写出常温下水解反应的离子方程式： ，计算该反应的平衡常数 (保留2位有效数字，已知常温下碳酸的电离常数、，的电离常数)。
(3)我国科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，可有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。
系统工作时a极为电池的 极，b极区参与的电极总反应式为 。
14．（2021·新疆·统考一模）是形成雾霾天气的主要原因之一，以为主的污染综合治理是当前重要的研究课题。
(1)通常可采用氢气进行催化还原，消除造成的污染。
已知：①；
②；
③。
写出与反应生成和水蒸气的热化学方程式： 。
(2)用NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图。当NO2与NO的物质的量之比为1:1时，与足量氨气在一定条件下发生反应。当有15mol电子发生转移时，则参与反应的NO的物质的量为 。
(3)可用电解法将硝酸工业的尾气NO转变为NH4NO3，其工作原理如图：
M极接电源的 极，N极的电极反应式为 。
(4)汽车尾气中的NO、以NO为主，净化的主要原理为：，在500℃时，向恒容密闭体系中通入5mol的NO和5mol的CO进行反应时，体系中压强与时间的关系如图所示：
①下列描述能说明反应达到平衡状态的是
A．
B．体系中混合气体密度不变
C．体系中NO、CO的浓度相等
D．混合气体的平均相对分子质量不变
E.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2
②2min时NO的转化率为 。
③500℃时的平衡常数Kp= Mpa-1.(Kp为以平衡分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×物质的量分数)。若在4min改变的条件为升高温度，Kp减小，则a 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
15．（2021·新疆·统考模拟预测）CO2引起的气候变化已经引起了全世界的关注，但同时CO2也是时持续的碳资源，将CO2转化为高附加值的燃料或化学品不仅可以解决CO2的问题，还可变废为宝得到有用的化学品。CO2加氢制甲醇是实现这一过程的理想选择之一、
(1)CO2加氢制甲醇的化学方程式是：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) H， 相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 H2(g) CH3OH(1)
燃烧热△H (kJ mol 1) 284 726
回答下列问题：
① H= kJ mol 1
②320℃时，将含CO2体积分数10%的空气与H2按体积比5：2投入到密闭容器中，同时加入催化剂发生反应(此时体系内各物质均为气态)，测得初始时压强为P，反应一段时间后达到平衡，测得CO2的平衡转化率为50%，则平衡时体系的压强为 ，反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(2)Fujta等学者开展了在Cu/ZnO催化剂上进行CO2+H2合成甲醇机理的研究。机理如下：
回答下列问题：
①过程3的化学方程式为 ； 研究表明，过程3的活化能小但实际反应速率慢，是控速步骤，导致该步反应速率小的原因可能是 。
A．H2O对该反应有阻碍作用 B． CO2的存在削弱了同一吸附位上H2的吸附
C．温度变化导致活化能增大 D．温度变化导致平衡常数减小
②ZnO也有催化作用，催化机理与Cu相似，CH3O Zn与 反应可获得CH3OH。
(3)科学家设计了一种新的CO2 H2O可循环系统，可以实现温室气体的零排放，同时也回避了H2的难储存问题，装置如下：
回答下列问题：
①系统中的能量转化形式有 。
②b电极上的电极反应式为 ，如果将电解质溶液换为KOH溶液，对合成甲醇造成的不良后果是 。
参考答案：
1．D
【详解】A． 由图知，①→②过程中，H2分子内H—H之间的共价键断裂，A正确；
B．由图知，④中已没有碳碳双键、而是碳碳单键，则上述过程中CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键，B正确；
C．使用催化剂，能降低反应的活化能。途径b使用了催化剂，使催化加氢反应的活化能由E2降为E1，C正确；
D．焓变ΔH =正反应的活化能 逆反应的活化能；则 CH2=CH2(g)+H2(g) CH3CH3(g)，该反应的△H=(E1-E3)kJ·mol-1=(E2-E4)kJ·mol-1，D不正确；
答案选D。
2．D
【详解】A．能量越低越稳定，由图可知，反-2-丁烯()能量更低，A错误；
B．①(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g)△H=-119.7kJ/mol，②(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g)△H=-115.5kJ/mol根据盖斯定律①-②可知 ，B错误；
C．顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于化学变化有新物质生成，C错误；
D．完全燃烧等质量，前者放热多，因为前者能量更高，D正确；
答案选D。
3．(1)-46
(2)
(3) b 减小 BD 30.0 c 反应I放热，反应Ⅱ吸热，升温使反应I平衡逆向移动程度大于反应Ⅱ平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降 气体流速过大，使得气体在容器中未能充分反应，还未达到化学平衡就被排出，导致CO2的转化率降低
【详解】（1）ΔH=E反应物总键能-E生成物的总键能=803×2+3×436-（3×414+326+464×3）=-46kJ mol-1。答案为-46；
（2）根据条件列出三段式为
则计算平衡时气体总物质的量为0.8+2.4+0.2+0.2=3.6mol，则x(CO2)= 、x(H2)= 、x(CH3OH)=x(H2O)= 。计算得Kx=。答案为；
（3）反应Ⅱ为吸热反应随着温度的升高，K增大即随着的增大K减小，所以Ⅱ的线为b。由盖斯定律得该反应由Ⅰ+Ⅱ得ΔH=-46+40.9=-5.1 kJ mol-1，则该反应为放热反应升高温度K减小。
A．反应Ⅰ为ΔH<0、ΔS<0的反应在低温条件下自发进行，A项错误；
B．升温无论吸热放热反应速率均加快，B项正确；
C．用不同催化剂改变反应历程但不改变化学平衡的限度即平衡转化率，C项错误；
D．从图可以看出反应中HCOO*与CH3O*物质的量之比增大即CH3O*较少所以反应Ⅱ为慢反应产生CH3O*少，反应Ⅱ活化能高，D项正确；
故选BD。
由图中的两点（3.0，63.0）和（4.0，33.0）计算63.0=3.0Ea+C和33.0=4.0Ea+C计算得到Ea= 30.0。
使用催化剂降低Ea，即直线的斜率更小为c。
CO2在反应Ⅰ和Ⅱ均参与反应，其转化率综合考虑两个反应受温度的影响。反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向，而反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向。但CO2随着温度的升高其转化率降低，即反应Ⅰ的影响更大。气流过大，气体还未充分反应达到化学平衡就被排出导致CO2转化率降低。
答案为b；减小；BD；30.0；c；反应I放热，反应Ⅱ吸热，升温使反应I平衡逆向移动程度大于反应Ⅱ平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降；气体流速过大，使得气体在容器中未能充分反应，还未达到化学平衡就被排出，导致CO2的转化率降低。
4．(1)(a-620.9)
(2) 0.8kPa-1 < < C
(3) 催化剂甲在较低温度下活性可达到最大，降低生产能耗的同时满足NO的脱氮率最高 I Ⅱ
(4)2NO +4e-= N2+2O2-
【详解】（1）根据ΔH=正反应活化能-逆反应活化能可得，正反应活化能=ΔH+逆反应活化能=(a-620.9)kJ·mol-1；故答案为：(a-620.9)。
（2）①设开始反应时通入的NO和CO气体的物质的量均为2mol，4min反应达到平衡时生成氮气amol，由题意可建立如下三段式：
由平衡前后气体的物质的量之比等于压强之比可得：=，解得a=0.8m，平衡时各物质的分压为：p(NO)=×320kPa=40kPa，p(CO)=×320kPa=40kPa，p(CO2)=×320kPa=160kPa，p(N2)=×320kPa=80kPa，反应的平衡常数Kp=；
②达到平衡后，v正=v逆=k正·p2(NO)·p2(CO)=k逆·p(N2)·p2(CO2)，反应的平衡常数Kp=，所以平衡时k正小于k逆；反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，则仅升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数；
③A．降低温度，化学反应速率减小，A错误；
B．该反应为气体计量数减小的反应，增大压强，单位时间内要提高汽车尾气中CO、NO的转化率和化学反应速率增大，但增大压强，会增大对设备的要求，增加成本，不是最佳措施，B错误；
C．使用适合催化剂，降低反应的活化能，化单位时间内要提高汽车尾气中CO、NO的转化率和化学反应速率增大，C正确；
D．降低氮气浓度，生成物的浓度减小，化学反应速率减小，D错误；
故选C；
故答案为：0.8kPa-1；<；<；C。
（3）①由图可知，反应在催化剂甲的条件下反应时，在较低温度下，催化剂的活性可达到最大，能降低生产能耗的同时还满足一氧化氮的脱氮率最高，所以在工业生产中应选用催化剂甲；
②活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，由图可知，整个反应分为三个基元反应阶段，其中反应I正反应的活化能为298.4kJ/mol，正反应的活化能最大，故反应速率最慢，故该化学反应的速率主要由反应I决定；改变温度，对活化能大的反应影响大，反应Ⅱ的逆反应活化能最大，所以逆反应速率增加最大，逆反应速率增加最大的是反应Ⅱ；
故答案为：催化剂甲在较低温度下活性可达到最大，降低生产能耗的同时满足NO的脱氮率最高；I；Ⅱ。
（4）由图可知，a电极NO得到电子转化为氮气和O2-，a极对应的电极反应式为：2NO+4e-=N2+2O2-；
故答案为：2NO+4e-=N2+2O2-。
5．(1) 太阳能转化为化学能 催化剂
(2)6FeO(s) + CO2(g) = 2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=- (a+b) kJ/mol
(3)BC
(4)In2O3- x +xH2OIn2O3 + xH2
(5) 减小 升高温度，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，230°C以上温度对反应②的影响程度更大 0.22
【详解】（1）由可知，反应中太阳能转化为化学能；在整个过程中， FeO被消耗后又被生成，作用为催化剂；
（2）已知:①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH1=akJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=bkJ/mol
由盖斯定律可知，-①-②得反应：6FeO(s) + CO2(g) = 2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=- (a+b) kJ/mol；
（3）A．混合气体的质量不变，容器体积不变，混合气体的密度也始终不变，密度是常量，常量保持不变，不能说明可逆反应达到了平衡状态，A不符合题意；
B．随着反应进行，的分压逐渐增大，CH3OH的分压保持不变，平衡不再移动，能说明可逆反应达到了平衡状态，B符合题意；
C．：=3：1，则 =，反应①达到平衡状态，C符合题意；
D．CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比为1:3:1:1不能说明平衡不再移动，不能说明可逆反应达到了平衡状态，D不符合题意；
故选BC。
（4）已知，催化剂活化: In2O2( 无活性) In2O3-x (有活性)；In2O3-x与水反应生成In2O3，减少产物中H2O(g)的积累，使化学反应逆向移动，从而减少In2O3的生成，达到减少催化剂失活的目的。
（5）a．反应①-反应②，得到反应，该反应的平衡常数，根据图像可知，降低温度(即增大)，增大，减小，则K增大，即升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小。
b．分析温度和K的图像可知，反应ⅰ的正反应是放热反应，反应ⅱ的正反应是吸热反应；230℃以上，升高温度，反应①的平衡逆向移动，反应②的平衡正向移动，但温度对反应②的平衡影响更大，导致CO2 的平衡转化率增大，但甲醇的产率降低；
在恒温恒压密闭容器中，反应①正向进行会造成容器的容积减小，反应②不会造成容器的容积减小。设参加反应①的二氧化碳的物质的量为x，参加反应②的二氧化碳的物质的量为y，则反应达到平衡时，容器中气体的物质的量减小，则，解得；的转化率，解得；根据反应①和反应②各物质的化学计量数关系，可知平衡时容器中、、、CO、的物质的量分别为1mol、1.8mol、0.6mol、0.4mol、1mol，平衡时容器中气体总的物质的量为，则反应②用平衡分压表示的平衡常数。
6．(1) AC < 随着反应进行，压强先变大后变小，说明反应为放热反应，使得开始的温度升高，压强增大(其他合理表述也可) 加入催化剂
(2) < 2. 5
(3) 2H2O+2C1-H2↑+2OH- +Cl2↑ 14.85
【详解】（1）①A．容器内气体的质量和物质的量均是变化的量，气体的平均相对分子质量不变，说明反应已达到平衡状态，A符合题意；
B．和的投料比等于系数比，故两者的转化率相等，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．与的物质的量之比随着反应的进行不断变化，当该比例保持不变时，说民反应已达到平衡状态，C符合题意；
D．时，由于未指明两个速率的反应方向，故不能说明达到平衡状态，D不符合题意；
故选AC。
②由图可知，随着反应进行，压强先变大后变小，5min时达到平衡状态，说明反应为放热反应，使得开始的温度升高，压强变大，故＜0。
③改变的条件化学反应速率加快，而平衡状态没有移动，说明加入了催化剂。
（2）①根据盖斯定律，III=I×2+II，其反应热ΔH=(-49.6) kJ ·mol-1×2+(-23.4 )kJ·mol-1=-122.6 kJ·mol-1，为放热反应，生成物的能量低于反应物的能量，则反应Ⅱ的活化能(正)＜；
②②由三段式得：
在温度下，的恒容密闭容器中平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol-2mol -2mol=2mol、14mol-6mol-6mol=2mol、2mol、2mol+3mol=5mol；则温度时反应Ⅰ的平衡常数=2.5。
（3）①由图可知，B中发生的总反应为电解氯化钠溶液的反应，离子方程式为2H2O+2Cl-=H2↑+2OH-+Cl2↑。
②的废气中和总体积为10×103L×13.44%=1344L，和的体积均为672L，两者的物质的量均为30mol，和全部转化成，～6e-、～4e-，则转移电子的总的物质的量为300mol；C2H4生成C2H4Cl2，C2H4～2e-，则根据电子守恒可知，生成的物质的量为150mol，质量为150mol×99g/mol=14850g=14.85kg。
7．(1) 阳离子 负极
(2)-90.75kJ/mol
(3)0.3
(4) 4 6.72 B
(5)增加CO的浓度(降低温度或增大压强)
(6) < Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率
【详解】（1）电解池右侧电极发生氧化反应生成氧气，右侧为阳极，阳极反应式为 ，左侧电极为阴极，阴极反应式为，阳离子由阳极向阴极移动，根据箭头方向，可知交换膜是阳离子交换膜。B与阴极相连，b极是负极。
（2） 。
（3）由Ⅰ、Ⅱ得，可知n=1；由Ⅱ、Ⅲ得，可知m=2；由Ⅲ、Ⅳ得，可知x=0.3。
（4）根据图示，反应达到平衡，CO的平衡转化率为0.5，
该温度下反应的平衡常数4；
根据图示，10min时CO的转化率为0.38，
同温同压，压强比等于物质的量比，若起始压强为，则时容器中的压强为；若保持其他条件不变，起始时加入和，增大CO的浓度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，CO的平衡转化率降低，达到平衡，相应的点可能是图中的B。
（5）平衡体系中增大，平衡正向移动，措施有增加CO的浓度、降低温度、增大压强等。
（6）X、Y都是平衡点，正逆反应速率相等，Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率，所以X点的v(逆)
(2) CD 催化剂失去活性、发生其它副反应等合理即可 1 越大
(3) a 50% Kp==5.9 ×10-3=
【详解】（1）Ⅰ. 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH1= -483.6 kJ·mol-1
Ⅱ.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH2 = +180.5 kJ·mol-1
根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ得2H2(g)+ 2NO(g) N2(g)+ 2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1-180.5 kJ·mol-1=-664.1 kJ·mol-1，焓变=正反应活化能-逆反应活化能，若反应III的正反应活化能为Ea kJ·mol-1， 则逆反应活化能为(Ea+ 664.1)kJ·mol -1。
（2）①A．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，2v逆 (NO)=v 正(N2)反应不平衡，故不选A；
B．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度不再变化，反应不一定达到平衡状态，故不选B；
C．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内总压强不再变化，反应一定达到平衡状态，故选C；
D．反应前后气体总质量不变，气体物质的量改变，混合气体的平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不再变化，反应一定达到平衡状态，故选D；
选CD。
②使用催化剂乙、温度高于350℃时，NO 转化率降低的原因可能是催化剂失去活性或发生其它副反应。
③研究表明该反应v= kcm(H2)c2(NO)，其中k为速率常数，与温度、活化能有关。T1℃的初始速率为v0，当H2转化率为50%时，NO的转化率也是50%，反应速率为， ，所以m=1。设此时反应的活化能为Ea'，不同温度T1、T2条件下对应的速率常数分别为k1、k2，存在关系：(R为常数)。据此推测：活化能越大，升高温度，变大，速率常数增大倍数越大。
（3）①恒压条件下，通入惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，所以75%的H2和25%的N2所对应的曲线是a；
②M点时，
， ，N2的转化率为；该反应的压强平衡常数Kp==5.9 ×10-3 (MPa)-2。
9．(1)a-b+c
(2) 1 n m
(3) 0.8mol 0.625
(4)
(5)C
【详解】（1）由已知信息，反应Ⅰ-反应Ⅱ+反应Ⅲ可得到反应Ⅳ，根据盖斯定律可得，△H4=△H1-△H2+△H3=(a-b+c)kJ·mol-1；
（2）①已知v正=k正·c(CH2=CHCH=CH2)·c(H2)，v逆=k逆·c(CH2=CHCH2CH3)，反应达到平衡时，v正=v逆，即k正·c(CH2=CHCH=CH2)·c(H2)=k逆·c(CH2=CHCH2CH3)，则有，又T1温度下，k正=k逆，因此T1温度下，反应Ⅰ的平衡常数K=1；
②反应Ⅰ为气体分子数减少的反应，△S＜0，已知反应Ⅰ在较低温度下易自发进行，根据△G=△H-T△S可知，反应Ⅰ的△H＜0，T2＞T1，T2温度下，相比于T1是升高温度，速率均增大，但平衡逆向进行，v正＜V逆，则k正、k逆均增大，且k正＜k逆，因此k正、k逆在图中相应的点分别为n、m；
（3）①由图象可知，反应开始至20s时，CH2=CHCH2CH3(g)和CH3CH=CHCH3(g)的物质的量分别为0.5mol、0.2mol，根据方程式可知，生成0.5molCH2=CHCH2CH3(g)消耗0.5molH2，生成0.2molCH3CH=CHCH3(g)消耗0.2molH2，则共消耗0.7molH2，因此剩余H2的物质的量为1.5mol-0.7mol=0.8mol；
②根据图象，反应达到平衡时，CH2=CHCH2CH3(g)和CH3CH=CHCH3(g)的物质的量分别为0.5mol、0.2mol，生成0.5molCH2=CHCH2CH3(g)消耗0.5molH2和0.5molCH2=CHCH=CH2(g)，生成0.2molCH3CH=CHCH3(g)消耗0.2molH2和0.2molCH2=CHCH=CH2(g)，则达到平衡时CH2=CHCH=CH2(g)的物质的量为1.5mol-0.5mol-。2mol=0.8mol，H2的物质的量为0.8mol，体积为2.0L，因此，反应Ⅱ的化学平衡常数；
（4）根据图象分析，相同条件下，由活性中间体C生成产物A的活化能小，速率更快，则动力学产物的结构简式为；
（5）A．使用合适催化剂，不影响平衡移动，加成产物B的平衡产率不变，A不符合题意；
B．加入过量的Br2，可能使得生成加成产物A的反应正向进行，反而加成产物B的平衡产率降低，B不符合题意；
C．将加成产物B及时从体系分离，生成加成产物B的反应正向进行，加成产物B的平衡产率一定增大，C符合题意；
答案选C。
10． ΔH1-ΔH2 Ⅰ CO促进反应Ⅲ逆向移动，CO2和H2的量增加，水蒸气的量减少 510K时催化剂的活性降低 k逆×4.5×10-5(kPa)-1 4：5 不能 因为工业生产水煤气的反应为吸热反应，通入空气和煤反应，释放热量使生产水煤气的反应能够持续进行
【详解】(1)Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1；Ⅱ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2；
①根据盖斯定律：反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3=ΔH1-ΔH2；
②合成甲醇的反应为反应Ⅰ和Ⅱ，从表中数值可以看出，490K时，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率，反应Ⅰ进行的程度大，因此合成甲醇的主要反应为Ⅰ；根据平衡移动规律和影响速率因素进行分析，CO的存在，促进反应Ⅲ逆向移动，CO2和H2的量增加，水蒸气的量减少，有利于甲醇生成，反应速率加快；
③催化剂的催化能力与温度有关，温度升高，催化剂的催化能力下降或丧失；因此组分a中，一定比例的CO2/H2反应，510K时甲醇生成速率低于490K时甲醇生成速率，其原因可能为510K时催化剂的活性降低；
(2)当反应达到平衡时，v正= v逆，则=Kp=4.5×10-5(kPa)-1，则k正= k逆×4.5×10-5(kPa)-1；在T0K、1.0×104kPa下，设起始时n(CH4)= n(CO)=1mol，则反应的三段式为
所以p(CH4)= p(CO)= ×1.0×104kPa=×104kPa；p(CH3CHO)= ×1.0×104kPa=×104kPa；所以v正=k正p(CO)·p(CH4)= k正××104××104；v逆=k逆p(CH3CHO)= k逆××104；==；
(3)根据<0，反应自发进行；根据反应可知，ΔH>0，ΔS>0，所以反应需要在高温下反应，常温下反应不能自发进行；工业生产水煤气的反应为吸热反应，通入空气和煤反应，释放热量使生产水煤气的反应能够持续进行，所以工业生产水煤气时需要首先加热煤层，并不断间歇式的通入空气和水蒸气。
11． 2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g) ΔH=-216kJ/mol BD 增大CO2的浓度 p1＞p2＞p3 33.3% 5.8×10-2 Fe17%Mn12% 降低了生成低碳烯烃反应的活化能，增大了生成CH4反应的活化能
【详解】(1) 根据盖斯定律:①×6- ②+③× 3得2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)
ΔH =(-285.8×6+1366.8+44×3)kJ/mol=-216kJ/mol，故答案为：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)
ΔH =(-285.8×6+1366.8+44×3)kJ/mol=-216kJ/mol；
(2) ①A． 3v正(CH3OH)= v逆(H2)才能表明反应达到平衡状态，故A错误；
B．随着反应进行，c(CO2)减小，c(H2O)增大，说明在反应过程中是变量，当不再变化，表明反应达到平衡状态，故B正确；
C．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变,容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故C错误；
D．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变,该反应是气体物质的量减小的反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，表明反应已达到平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
②增大CO2浓度，浓度越大，反应速率越快,同时平衡正向移动，H2平衡转化率增大，故答案为：增大CO2浓度；
③该反应是气体体积减小的反应，压强越大,平衡正向移动，平衡状态CH3OH的体积分数越大，结合图中信息可知p1 > P2 > p3；温度为T2、气体总压强为p3的条件下，反应达到平衡时，CH3OH的体积分数为10%，设起始CO2和H2物质的量为1mol和3mol，CO2转化物质的量为xmol，
CH3OH的体积分数为10%=，则反应达到平衡的转化率为，a点和b点温度相同，则Kp(a)=Kp(b)，a点反应达到平衡时，3n(CO2)=n(H2)，则，，，故答案为：p1＞p2＞p3，33.3%，5.8×10-2；
(3)根据表中数据可知，Mn12%、Fe17%时，C2~C5+烯烃选择性最大，则当Fe的负载量和Mn的添加量为Mn12%、Fe17%时最有利于二氧化碳加氢合成低碳烯烃；向催化剂中再加入适量K助剂时，C2 ~ C5+烯烃的选择性明显提高，说明催化剂降低了生成低碳烯烃反应的活化能，而CH4的选择性明显降低，说明催化剂增大了生成CH4反应的活化能，故答案为： Mn12%、Fe17%；催化剂降低了生成低碳烯烃反应的活化能，增大了生成CH4反应的活化能。
12．(1)NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g) △H=-42.3kJ/mol
(2) 正 NO+5e-+6H+=NH+H2O
(3) ＜ 60%
【解析】（1）
NO2氧化SO2的化学方程式为NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g)，反应的焓变△H=生成物标准生成焓总和一反应物标准生成焓总和=89.9kJ/mol+(﹣395.2kJ/mol)﹣(33.9kJ/mol)﹣(﹣296.9kJ/mol)=﹣42.3kJ/mol，热化学方程式为NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g)△H=﹣42.3kJ/mol。
（2）
NO、SO2转化为(NH4)2SO4时，NO发生得电子的还原反应，SO2发生失电子的氧化反应，则电解池中通入SO2的电极为阳极、通入NO的电极为阴极，阳极与电源正极相接，阴极与电源负极相接，即a解接电源正极、b解电源负极，阴极上NO得电子生成NH，电极反应式为NO+5e-+6H+=NH+H2O。
（3）
①由图可知，随着温度的升高，NO的平衡转化率降低，即升温，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，△H＜0。
②投料比n(NO)：n(Cl2)=2：1，可设n(Cl2)=amol，n(NO)=2amol，M点NO的平衡转化率为60%，列化学平衡三段式： ，M点时容器内Cl2的转化率为 ×100%=60%。
13．(1) －31.4 < < 是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，气体分子数增多，总压强增大，而T1
(3) 负
【详解】（1）①由图示可知：反应(1)
反应(2)
反应(3)
利用盖斯定律，将(3)－(1)－(2)可得：。
②由题意可知：T1℃，当反应达平衡时，则有，
，，平衡常数K=2，同理求得T2℃时，平衡常数K=1.61，由①可知，此反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，因此T1
（3）金属钠为活泼金属，易失去电子，因此a极为电池的负极，b极为电池的正极。由题图可知，b极上是二氧化碳和水发生得电子的还原反应生成碳酸氢根离子和氢气，因此b极区二氧化碳参与的电极总反应式为：。
14． 2.5mol 负 AD 80% 64
【详解】(1)已知：①；②；③，根据盖斯定律，将②-①-2×③得到H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式： ，故答案为： ；
(2)当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时，由电子守恒，1molNO2与1molNO变成N2共转移6mol电子，与2molNH3转移的电子数相同，与NH3反应的方程式为2NH3＋NO2＋NO=2N2＋3H2O，当有15 mol电子发生转移时，则参与反应的NO的物质的量为2.5mol，故答案为：2.5mol；
(3)电解NO制备NH4NO3，由图可知N为阳极，反应为：，则M为阴极，与电源的负极相连，故答案为：负；；
(4)①A．由反应可知，当，说明反应达到平衡，A项正确；
B．体积不变，反应体系都是气体，混合气体的质量始终不变，从反应开始到平衡，密度始终不变，体系中混合气体密度不变不能说明反应达到平衡，B项错误；
C．体系中NO、CO的浓度相等，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，C项错误；
D．气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明各物质的物质的量不变，达平衡状态，D项正确；
E．单位时间内消耗n mol的NO 同时消耗 n mol的N2，正逆反应速率不相等，说明反应没有达到平衡，E项错误；
故答案为：AD；
②向体积不变的密闭体系中通入5 mol的NO 和5 mol的CO进行反应时存在：
２min时，总压是4Mpa，0min时，总压是5Mpa，则=，解得x=４，NO的转化率为=80%，故答案为：80%；
③由②可知，平衡时分压p(NO)=Mpa=0.5Mpa，p(CO)=Mpa=0.5Mpa，p(CO2)=Mpa=2Mpa，p(N2)=Mpa=1Mpa，Kp===64；4 min时升高温度，Kp减小，说明升高温度平衡逆向移动，则该反应是放热反应，△H= akJ/mol<0，故答案为：64；小于。
【点睛】本题重点(3)，能正确的区分电解池和原电池，原电池是把化学能转化为电能的装置，电解池是把电能转化为化学能的装置，与电源负极连接的电极为阳极，发生氧化反应，与电源负极连接的电极为阴极，阴极上发生还原反应。
15． 126 HCOO Cu ＋H2 ＝CH3 Cu ＋H2O AB H2O 太阳能转化为化学能、化学能转化为电能 CH3OH－6e－＋H2O＝CO2↑＋6H＋ KOH与CO2反应消耗了CO2，使合成甲醇减少了碳源，中断反应进行
【详解】(1)①H2(g) ＋O2(g)＝H2O(l) H= 284kJ mol 1，CH3OH(1)＋O2(g)＝CO2(g) ＋2H2O(l) H＝ 726kJ mol 1，将第一个方程式的3倍减去第二个方程式得到CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)的 H＝ 284kJ mol 1×3－( 726kJ mol 1) ＝ 126 kJ mol 1；故答案为： 126。
②根据题意得到，则平衡时体系的压强为，反应的平衡常数；故答案为：；。
(2)①根据图中信息得到过程3的化学方程式为HCOO Cu ＋H2 ＝CH3 Cu ＋H2O； 研究表明，过程3的活化能小但实际反应速率慢，是控速步骤，可能是过程3生成的H2O对该反应有阻碍作用，也可能是CO2的存在削弱了同一吸附位上H2的吸附，这些可能导致该步反应速率小；故答案为：HCOO Cu ＋H2 ＝CH3 Cu ＋H2O；AB。
②ZnO也有催化作用，催化机理与Cu相似，根据质量守恒得到CH3O Zn与H2O反应可获得CH3OH和ZnO；故答案为：H2O。
(3)①根据图中信息太阳光在催化剂作用下将水变为氢气和氧气，氢气和二氧化碳反应生成甲醇，甲醇氧气酸性燃料电池将化学能转化为电能，因此系统中的能量转化形式有太阳能转化为化学能、化学能转化为电能；故答案为：太阳能转化为化学能、化学能转化为电能。
②b电极为负极，在酸性介质中b电极上的电极反应式为CH3OH－6e－＋H2O＝CO2↑＋6H＋，如果将电解质溶液换为KOH溶液，由于KOH与CO2反应消耗了CO2，使合成甲醇减少了碳源，中断反应进行；故答案为：CH3OH－6e－＋H2O＝CO2↑＋6H＋；KOH与CO2反应消耗了CO2，使合成甲醇减少了碳源，中断反应进行。
试卷第1页，共3页
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