【正文】 a、c　(3)ΔH2－ΔH1　減小本講真題研練1．解析：(1)V2O5和SO2反應(yīng)生成VOSO4和V2O4的化學(xué)方程式為2V2O5＋2SO2===2VOSO4＋V2O4。由題圖(a)可得以下兩個熱化學(xué)方程式：①V2O4(s)＋2SO3(g)===2VOSO4(s)　ΔH1＝－399 kJmol－1，②V2O4(s)＋SO3(g)===V2O5(s)＋SO2(g)　ΔH2＝－24 kJmol－1，將①－2②可得：2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－351 kJmol－1。(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強增大，平衡正向移動，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率變大，故在相同溫度下，壓強越大，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率越高，則p1＝ MPa，由題圖可知在550 ℃、 MPa時，α＝；由該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)可知，影響α的因素有壓強、溫度和反應(yīng)物的起始濃度等。(3)設(shè)充入氣體的總物質(zhì)的量為100 mol，則SO2為2m mol，O2為m mol，N2為(100－3m) mol，SO2的轉(zhuǎn)化率為α，列三段式為：　　　　　SO2(g)　＋　12O2(g)SO3(g)n(起始)/mol　　 2m　　　　　　 m　　　　　 0n(轉(zhuǎn)化)/mol 2mα mα 2mαn(平衡)/mol 2m－2mα m－mα 2mα故平衡時容器中的氣體的總物質(zhì)的量為(2m－2mα＋m－mα＋2mα＋100－3m)mol＝(100－mα)mol。各物質(zhì)的分壓分別為p(SO2)＝p，p(O2)＝p，p(SO3)＝p，故Kp＝＝。(4)由反應(yīng)的速率方程可知，當(dāng)α′＝，(1－nα′)是常數(shù)，溫度大于tm后，溫度升高，k增大，而v逐漸下降，原因是SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)是放熱反應(yīng)，升高溫度時平衡逆向移動，α減小，k增大對v的提高小于α引起的降低。答案：(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)　Δ H＝－351 kJmol－1(2)　該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強，α提高。 MPa MPa＝p2，所以p1＝ MPa　溫度、壓強和反應(yīng)物的起始濃度(組成)(3) 2mα2 g4 minp　(4)升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。ttm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；ttm后，k增大對v的提高小于α引起的降低2．解析：(1)由題意知二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成乙烯和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2＋6H2CH2===CH2＋4H2O，n(C2H4):n(H2O)＝1:4；此反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向(正反應(yīng)方向)移動，n(C2H4)變大。(2)反應(yīng)方程式中CO2和H2的系數(shù)之比為1:3，開始時加入的n(CO2):n(H2)＝1:3，則平衡時n(CO2):n(H2)也應(yīng)為1:3，n(C2H4):n(H2O)應(yīng)為1:4，由題圖可知曲線a為H2，b為H2O，c為CO2，d為C2H4，隨溫度升高，平衡時C2H4和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，H2和CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸增加，說明升高溫度平衡逆向移動，根據(jù)升高溫度平衡向吸熱的方向移動，知正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)，ΔH小于0。(3)在440 K時，，根據(jù)平衡時n(CO2):n(H2)＝1:3，根據(jù)平衡時n(C2H4):n(H2O)＝1:4，則p(H2)＝ MPa，p(H2O)＝ MPa，p(C2H4)＝ MPa，p(CO2)＝ MPa，Kp＝＝(MPa)－3＝(MPa)－3。(4)壓強和溫度一定，若要提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性，可采用選擇合適催化劑等方法。答案：(1)1:4　變大(2)d　c　小于(3) 94(4)選擇合適催化劑等3．解析：本題涉及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的相關(guān)計算及化學(xué)平衡移動的影響因素，主要考查學(xué)生運用圖表、圖形分析和解決化學(xué)問題的能力。借助水煤氣變換反應(yīng)認(rèn)識化學(xué)變化有一定限度、速率，體現(xiàn)變化觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)。(1)相同溫度下，分別用HCO還原CoO(s)，平衡時H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)( 0)大于CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)( 2)，說明轉(zhuǎn)化率：H2CO，故還原CoO(s)為Co(s)的傾向：COH2。(2)利用“三段式”解答。721 ℃時，設(shè)氣體反應(yīng)物開始濃度均為1 molL－1，則　　　　　　H2(g)＋CoO(s)Co(s)＋H2O(g)起始(molL－1) 1 0轉(zhuǎn)化(molL－1) x x平衡(molL－1) 1－x x 0，解得x＝，故K1＝＝＝39；　　　　　　CO(g)＋CoO(s)Co(s)＋CO2(g)起始(molL－1)　1 0轉(zhuǎn)化(molL－1)　y y平衡(molL－1)　1－y y則有＝ 2，解得y＝ 8，故K2＝＝＝≈51； 　 　　　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始(molL－1) 1 1 0 0轉(zhuǎn)化(molL－1) z z z z平衡(molL－1) 1－z 1－z z z則有K3＝＝＝，解得z＝ 7。H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為＝ 4，故選C。(3)觀察計算機模擬結(jié)果，據(jù)ΔH＝生成物總能量－反應(yīng)物總能量，可知ΔH＝－－00；該歷程中最大能壘(活化能)E正＝ eV－(－ eV)＝ eV，該步驟的化學(xué)方程式為COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*或H2O*===H*＋OH*。(4)(a)＝≈ 7 kPamin－1；據(jù)“先拐先平數(shù)值大”原則，結(jié)合圖像可知，虛線(a、d)表示489 ℃時氣體分壓變化曲線，實線(b、c)表示467 ℃時氣體分壓變化曲線；當(dāng)溫度由467 ℃升至489 ℃時，平衡逆向移動，則pH2減小，pCO增大，由圖像可知，b→a氣體分壓減小，故曲線b表示467 ℃時pH2變化曲線，曲線a表示489 ℃時pH2變化曲線；c→d氣體分壓增大，則曲線c表示467 ℃時，pCO變化曲線，曲線d表示489 ℃時pCO變化曲線。答案：(1)大于　(2)C　(3)小于　COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*===H*＋OH*)(4) 7　b　c　a　d4．解析：(1)將已知中3個反應(yīng)依次記為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律③2－①－②得該催化重整反應(yīng)的ΔH＝(－1112＋75＋394) kJmol－1＝＋247 kJmol－1。由于該反應(yīng)為吸熱且氣體體積增大的反應(yīng)，要提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，需在高溫低壓下進(jìn)行。根據(jù)平衡時消耗的CO2為1 mol50%＝ mol， mol，生成的CO和H2均為1 mol，根據(jù)三段式法可知平衡時CHCO molL－ molL－ molL－ molL－1，則平衡常數(shù)K＝＝ mol2L－2。(2)①從表格中數(shù)據(jù)可看出相對于催化劑X，用催化劑Y催化時積碳反應(yīng)的活化能大，則積碳反應(yīng)的反應(yīng)速率小，而消碳反應(yīng)活化能相對小，則消碳反應(yīng)的反應(yīng)速率大，再根據(jù)題干信息“反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低”可知催化劑X劣于催化劑Y。結(jié)合圖示可知500～600 ℃隨溫度升高積碳量增加，而600～700 ℃隨溫度升高積碳量減少，故隨溫度升高，K積和K消均增加，且消碳反應(yīng)速率增加的倍數(shù)比積碳反應(yīng)的大，故A、D正確。②由該圖像可知在反應(yīng)時間和p(CH4)相同時，圖像中速率關(guān)系va＞vb＞vc，結(jié)合沉積碳的生成速率方程v＝kp(CH4)[p(CO2)]－，在p(CH4)相同時，隨著p(CO2)增大，反應(yīng)速率逐漸減慢，即可判斷：pc(CO2)＞pb(CO2)＞pa(CO2)。答案：(1)＋247　A　13(2)①劣于　相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率小；而消碳反應(yīng)活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大　AD②pc(CO2)＞pb(CO2)＞pa(CO2) 37