从巩固到提高高考化学二轮微专题21 化学平衡常数及平衡的相...

更新时间：2023-01-23 浏览次数：26 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2022·江苏) 用尿素水解生成的 $\text{[math]}$ 催化还原 $\text{[math]}$ ，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 上述反应 $\text{[math]}$ B . 上述反应平衡常数 $\text{[math]}$ C . 上述反应中消耗 $\text{[math]}$ ，转移电子的数目为 $\text{[math]}$ D . 实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小

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2. (2022·辽宁) 某温度下，在 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中 $\text{[math]}$ 发生反应 $\text{[math]}$ ，有关数据如下：
时间段/ $\text{[math]}$
产物Z的平均生成速率/ $\text{[math]}$
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
下列说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ 时，Z的浓度大于 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 时，加入 $\text{[math]}$ ，此时 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时，Y的体积分数约为33.3% D . $\text{[math]}$ 时，X的物质的量为 $\text{[math]}$

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3. (2022·浙江模拟) 在绝热恒容的容器中发生 $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$ ， C的浓度变化如图所示，下列说法正确的是（）

A . 当容器的压强不发生改变时，化学反应达到平衡状态 B . 在10min时， $\text{[math]}$ 的反应速度为 $\text{[math]}$ C . 增加反应物A，可提高 $\text{[math]}$ 的转化率 D . 不同时刻都存在 $\text{[math]}$ ，平衡常数为 $\text{[math]}$

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4. (2022·诸暨模拟) 向甲、乙、丙三个密闭恒容的容器中充入一定量的A和B，发生反应： $\text{[math]}$ ；各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以表和如图表示：
容器
甲
乙
丙
容积/L
0.5
0.5
1.0
温度/℃
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
反应起始量
1.5mol A，0.5mol B
1.5mol A，0.5mol B
6.0mol A，2.0mol B
下列说法正确的是（）

A . 由图表可知， $\text{[math]}$ ，该反应为吸热反应 B . 10min时，甲容器中该反应的瞬时速率与乙相同 C . 由图表可知， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5mol B，平衡时A的转化率为75%

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5. (2022·海南) 某温度下，反应 $\text{[math]}$ 在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是（）

A . 增大压强， $\text{[math]}$ ，平衡常数增大 B . 加入催化剂，平衡时 $\text{[math]}$ 的浓度增大 C . 恒容下，充入一定量的 $\text{[math]}$ ，平衡向正反应方向移动 D . 恒容下，充入一定量的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的平衡转化率增大

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6. (2022·湖南) 向体积均为 $\text{[math]}$ 的两恒容容器中分别充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应： $\text{[math]}$ ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 气体的总物质的量： $\text{[math]}$ C . a点平衡常数： $\text{[math]}$ D . 反应速率： $\text{[math]}$

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7. (2022·太原模拟) 常温下，二元酸H₂A的K_a1=1.3 ×10^-7 ， K_a2=7.1×10^-15 ，难溶盐CuA、ZnA饱和溶液中沉淀溶解平衡时相关离子浓度的变化如图所示，已知K_sp (CuA)＜ K_sp(ZnA)。下列说法错误的是（）

A . m线表示CuA饱和溶液中相关离子的浓度变化，且K_sp(CuA )的数量级为10^-37 B . a点对应的可以是CuA的不饱和溶液，也可以是ZnA的不饱和溶液 C . 向p点的溶液中加入少量Na₂A固体，溶液组成可能变为q点 D . 向等浓度、等体积的稀H₂SO₄中分别加入少许等物质的量的ZnA和CuA两种固体，ZnA、CuA都能溶解

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8. (2022·威海模拟) 下列由实验操作及现象所得结论正确的是（）

A . 向某溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸不变蓝，证明该溶液中不含 $\text{[math]}$ B . 将饱和NaBr溶液滴入AgCl浊液中，沉淀颜色由白色变为淡黄色，证明 $\text{[math]}$ C . 常温下，用pH试纸分别测定浓度均为 $\text{[math]}$ 溶液和 $\text{[math]}$ 溶液，后者pH大，证明酸性： $\text{[math]}$ D . 将同浓度同体积的 $\text{[math]}$ 溶液与 $\text{[math]}$ 溶液混合，充分反应后滴入KSCN溶液，溶液变红色，证明该反应存在一定限度

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二、综合题

9. (2022·江苏) 硫铁化合物( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等)应用广泛。
1. （1）纳米 $\text{[math]}$ 可去除水中微量六价铬 $\text{[math]}$ 。在 $\text{[math]}$ 的水溶液中，纳米 $\text{[math]}$ 颗粒表面带正电荷， $\text{[math]}$ 主要以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 好形式存在，纳米 $\text{[math]}$ 去除水中 $\text{[math]}$ 主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
  已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 电离常数分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。
  ①在弱碱性溶液中， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和单质S，其离子方程式为。
  ②在弱酸性溶液中，反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数K的数值为。
  ③在 $\text{[math]}$ 溶液中，pH越大， $\text{[math]}$ 去除水中 $\text{[math]}$ 的速率越慢，原因是。
2. （2） $\text{[math]}$ 具有良好半导体性能。 $\text{[math]}$ 的一种晶体与 $\text{[math]}$ 晶体的结构相似，该 $\text{[math]}$ 晶体的一个晶胞中 $\text{[math]}$ 的数目为，在 $\text{[math]}$ 晶体中，每个S原子与三个 $\text{[math]}$ 紧邻，且 $\text{[math]}$ 间距相等，如图给出了 $\text{[math]}$ 晶胞中的 $\text{[math]}$ 和位于晶胞体心的 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ 键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他 $\text{[math]}$ 已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的 $\text{[math]}$ 连接起来。
3. （3） $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在空气中易被氧化，将 $\text{[math]}$ 在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始 $\text{[math]}$ 的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 氧化成含有两种元素的固体产物为(填化学式，写出计算过程)。
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10. (2022·诸暨模拟) 利用制取生物柴油的副产物甘油可重整制氢，通入一定量的水蒸气，经一系列反应可获得 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高 $\text{[math]}$ 产率。请回答：
1. （1）制氢的几个主要反应如下：
  反应1： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  反应2： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  反应3： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  反应4： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  ①计算 $\text{[math]}$ 并判断该反应的自发性。
  ②温度控制不当，气相产物之间会发生积碳副反应如下：
  $\text{[math]}$         $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$         $\text{[math]}$ ；
  从而影响氢气产率。若仅考虑积碳副反应，一定温度下，测得在1.0MPa恒压反应体系中组分的分压(即组分的物质的量分数×总压)。达平衡时， $\text{[math]}$ ，则平衡常数 $\text{[math]}$ 。
  ③生产过程中，为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响，下列措施合适的是。
  A．通入过量的氧气        B．通入适量的水蒸气        C．选择合适的催化剂        D．加压
  ④上述各反应达平衡时，体系中各物质的摩尔分数(物质的量分数)受温度的影响如图所示，请结合图像解释在图示温度范围内随着温度升高 $\text{[math]}$ 的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是。
2. （2）反应2的一种催化机理是生成中间体甲酸，此时甲酸在金属氧化物催化剂表面的催化机理如图所示：
  若想尽可能进行路径1，则选择的氧化物M-O键结合力应较(填“强”或“弱”)；请补充完整反应的历程：(*表示吸附态)
  …… $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ +；； $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
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11. (2022·渭南模拟) 将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料可有效减少碳排放。二氧化碳催化加氢制甲醇[CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)]引起了科学界和工业界的极大兴趣。回答下列问题：
1. （1）相关的化学键键能数据如表所示。
  化学键
  H—H
  C=O
  H—O
  C—H
  C—O
  E(kJ/mol)
  436
  745
  465
  413
  351
  写出二氧化碳催化加氢制甲醇的热化学方程式。
2. （2）采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，成功的实现了高选择性电催化还原CO₂制备甲醇，该反应历程如图所示。
  ①该过程容易产生副产物。
  ②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，需要降低某步骤的能量变化，写出该基元反应的化学方程式：。
3. （3） Ⅱ.工业中，CO₂和H₂在催化剂作用下可发生两个平行反应，分别生成CH₃OH和CO。
  反应a：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁；
  反应b：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H₂>0。
  在传统的催化固定反应床(CFBR)中，CO₂转化率和甲醇选择性通常都比较低，科学团队发展了一种具有反应分离双功能的分子筛膜催化反应器(MR)用于CO₂催化加氢制备甲醇，极大地改善了该问题，原理如图所示。
  保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量CO₂和H₂ ，不同反应模式下CO₂的平衡转化率和甲醇选择性的相关实验数据如表所示。
  实验组
  反应模式
  $\text{[math]}$
  压强/MPa
  温度/℃
  CO₂转化率
  CH₃OH选择性
  ①
  CFBR
  3
  5
  250
  25.6
  61.3
  ②
  CFBR
  3
  5
  230
  20.0
  70.0
  ③
  CMR
  3
  3
  260
  36.1
  100
  已知CH₃OH选择性：转化的CO₂中生成CH₃OH的百分比。
  CFBR模式时，投料比 $\text{[math]}$ =3一定温度下发生反应，下列说法能作为反应a达到平衡状态的判据是____(填选项字母)。
  
  A . 气体压强不再变化 B . CO的体积分数不再变化 C . 气体平均相对分子质量不再变化 D . $\text{[math]}$ 不再变化 E . CO₂、H₂、CH₃OH、H₂O的物质的量之比为1：3：1：1
4. （4）由表中数据可知CMR模式下，CO₂的转化率显著提高，结合具体反应分析可能的原因：。
5. （5）压力平衡常数K_p是指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，平衡分压=p_总×物质的量分数。根据表中数据计算温度为230℃时，反应a的K_p值为(无需计算，写表达式)。
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12. (2021·长春模拟) 根据题意回答有关氮的化合物的问题：
1. （1）随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列问题。NO₂形成硝酸型酸雨的化学方程式为。
  一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NO_x)的污染。
  已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ =。
2. （2）肼(N₂H₄)可以用作燃料电池的原料。肼的电子式为；一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。a电极是电极的极(填“正”或“负”)，a电极的电极反应式为。
3. （3）可逆反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  ①一定温度下，向体积为0.5L的密闭容器中通入2molNO和1.5molO₂反应，平衡时NO的转化率为50%，求该温度下反应的平衡常数K=L/mol。
  ②在某体积恒定的密闭容器中，通入2mol NO和1molO₂ ，反应经历相同时间，测得不同温度下NO的转化率如图，则150℃时，v(正)v(逆)(填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。
  ③判断在恒温恒容条件下该反应已达到平衡状态的是(填字母)。
  A． $\text{[math]}$ B．反应容器中压强不随时间变化而变化
  C．混合气体颜色深浅保持不变 D．混合气体质量保持不变
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13. (2022·来宾模拟) 二氧化碳的排放越来越受到能源和环境领域的关注，其综合利用是目前研究的重要课题之一、回答下列问题：
1. （1）已知下列反应的正反应活化能(E₁)逆反应活化能(E₂)如表所示：
  序号
  化学反应
  E₁/(kJ·mol^-1)
  E₂/(kJ·mol^-1)
  ①
  H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(1)
  685
  970
  ②
  2CH₃OH(1) + 3O₂(g)=2CO₂ (g) +4H₂O (1)
  3526
  4978
  CO₂与H₂合成液态甲醇的热化学方程式为。
2. （2）一定温度下，在2L密闭容器中充入3 mol CO₂和 6 mol H₂ ，发生反应：CO₂(g)+ 3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) + H₂O(g)，测定H₂的转化率[α(H₂) ]随时间的变化如图所示：
  ①0~ 20 min内，用CH₃OH的浓度变化表示的平均反应速率：v(CH₃OH)= mol·L^-1·min^-1。
  ②该温度下，反应的平衡常数K= (结果保留两位小数)。
  ③若在上述平衡状态下，再向容器中充入1mol CO₂和1molH₂O(g)，则反应速率 v_(正)v_(逆) (填“＞”“＜ “或“= “)。
3. （3）科学家提出利用CO₂与CH₄制备合成气： CO₂(g) +CH₄(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+ 2H₂(g)。在体积均为2L的密闭容器甲和乙中，分别充入1 molCO₂和1 mol CH₄、2 mol CO₂和2 mol CH₄ ，在相同温度下达到平衡状态时，CO₂的转化率：α(甲)α(乙)(填“＞”“＜“或“=” ，下同)，达到平衡所需的时间： t(甲) t(乙)。
4. （4）如图是利用太阳能电池电解C₂H₆分别转化成其它含碳化合物的原理示意图，碳电极上生成CO的电极反应式。若起始投入0.3mol C₂H₆全部反应完全，生成三种产物中C₂H₄的物质的量为0.1mol，则电路中转移的电子数目为。
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14. (2021·柳州模拟) 工业合成氨反应具有非常重要的意义。
1. （1）已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  则合成氨反应的热化学方程式为。
2. （2）在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
  
  前20min内 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，放出的热量为，25min时采取的措施是。
3. （3）对可逆反应 $\text{[math]}$ ，若起始投料 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，达到平衡后，增大压强， $\text{[math]}$ 的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)
4. （4） T℃，以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料可合成化肥尿素： $\text{[math]}$ ；在2L的密闭容器中，通入1.2mol $\text{[math]}$ 和0.6mol $\text{[math]}$ ， 2min时反应刚好达到平衡。此时， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
  ①该反应的平衡常数是。
  
  ②若2min时保持T℃和平衡时容器的压强不变，再向体积可变的容器中充入0.6mol $\text{[math]}$ ，则此时平衡(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
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15. (2022·浙江模拟) 硫酸是化学工业当中最基本也是最重要的化工原料之一，硫酸的产量是衡量一个国家化工水平的标志。请回答：
1. （1）工业上大规模制备浓硫酸一般采用硫铁矿或硫磺粉为原料。
  ①298K，101kPa下，下列反应
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  则反应 $\text{[math]}$ 能自发进行的条件是。
  ②两种方法在制备工艺上各有其优缺点，下列选项正确的是(可多选)。
  A．在制备 $\text{[math]}$ 阶段，硫铁矿法产生较多的矿渣，且生成的气体净化处理比硫磺粉法复杂得多
  B．两种方法产生的气体都不需要干燥
  C．在 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 阶段，控制温度在500℃左右的主要原因是为了提高反应速率和平衡转化率
  D．将原料粉碎后送入沸腾炉中，可以提高原料的利用率
2. （2）对于反应 $\text{[math]}$
  ①某温度下，假设进入接触室内 $\text{[math]}$ 的物质的量恒定。当 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量比为1∶1，反应达到平衡时压强减少1/5；保持温度不变欲使 $\text{[math]}$ 的平衡转化率提高到90%，则 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量比为应为(计算结果保留1位小数)。
  ② $\text{[math]}$ 催化氧化 $\text{[math]}$ 的反应过程可分为三步，请写出步骤Ⅱ的化学方程式：
  步骤Ⅰ： $\text{[math]}$
  步骤Ⅱ：。
  步骤Ⅲ： $\text{[math]}$
3. （3） $\text{[math]}$ 能溶于液态 $\text{[math]}$ 中，并存在如下两个平衡(未配平)
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  当稀释 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的值(增大、减小或不变)，理由是。
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16. (2022·云南模拟) 目前人工固氨和二氧化碳利用技术，对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。
1. （1） Ⅰ.目前研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳，其总反应可表示为 $\text{[math]}$ 。
  该反应能自发的条件是(填“低温”或“高温”)。
2. （2）二氧化碳催化加氢制甲醇合成总反应在起始物 $\text{[math]}$ 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH₃OH)，在t=250℃时x(CH₃OH)随压强(p)的变化及在 $\text{[math]}$ 时x(CH₃OH)随温度(t)的变化，如图所示。
  ①图中对应等温过程的曲线是(填“a”或“b”)，判断的理由是。
  ②t=250℃时，当x(CH₃OH)=0.10时， $\text{[math]}$ 的平衡转化率 $\text{[math]}$ ，(保留小数点后一位)此条件下该反应的Kp=。(保留小数点后两位)(对于气相反应，可以用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
3. （3）研究表明，在电解质水溶液中， $\text{[math]}$ 电池中的 $\text{[math]}$ 气体可被还原， $\text{[math]}$ 在(填“正”或“负”)极发生电化学反应，而 $\text{[math]}$ 在碱性介质中被还原为正丙醇(CH₃CH₂CH₂OH)，其电极反应方程式为。
4. （4） Ⅱ.目前工业上利用氮气和氢气催化合成氨是人工固氮的主要手段。合成氨的反应历程和能量变化如图所示。请回答下列问题：
  合成氨反应的热化学方程式为。
5. （5）对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)为kJ，该步骤的化学方程式为。
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17. (2022·浙江模拟) 我国力争在2030年前实现碳达峰，降低碳排放的一个重要措施是 $\text{[math]}$ 的综合利用，如工业利用 $\text{[math]}$ 合成 $\text{[math]}$ ，再合成 $\text{[math]}$ 。
I. $\text{[math]}$ (主反应)
II. $\text{[math]}$ (副反应)
请回答：
1. （1）工业原料气配比中需加入一定量的CO，原因是。
2. （2）在温度为T，恒压P的条件下，充入 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 此时体积为2升，发生I、Ⅱ反应达平衡时 $\text{[math]}$ 的物质的量为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的物质的量分数为 $\text{[math]}$ ，求：(保留2位小数)
  ① $\text{[math]}$ 的转化率。
  ②反应I的平衡常数K为。
3. （3）二甲醚在有机化工中有重要的应用，可以利用上述合成的甲醇制备二甲醚
  III. $\text{[math]}$ (主反应)
  IV. $\text{[math]}$ (副反应)
  在一定条件下发生反应的能量关系如图所示
  ①当反应一定时间，测得副产品 $\text{[math]}$ 的含量特别高，分析原因。
  ②为提高反应Ⅲ生成 $\text{[math]}$ 的选择性(转化的 $\text{[math]}$ 中生成二甲醚的百分比)，下列措施中合适的是。
  A．适当增大压强 B．升高温度
  C．使用合适催化剂 D．未达平衡时及时分离产品
4. （4）研究表明，在催化剂 $\text{[math]}$ 的催化下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 合成 $\text{[math]}$ ，主要催化过程如下(H*表示活性氢原子)
  则A、B结构是、。
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18. (2022·温州模拟) 含氮化合物在生产生活中有重要的应用。请回答：
1. （1） NO_x与含硫化合物的热化学方程式如下：
  反应I：CaS(s)+3NO₂(g)=CaO(s)+SO₂(g)+3NO(g) △H=-279.12kJ·mol^-1K₁
  反应II：CaS(s)+4NO₂(g)=CaSO₄(s)+4NO(g) △H=-714.52kJ·mol^-1K₂
  反应III：CaSO₄(s)+NO(g)=CaO(s)+SO₂(g)+NO₂(g) △H K₃
  ①三个反应的平衡常数的lnK随温度变化关系如图所示，则表示lnK₂的曲线是。
  ②在恒温条件下，加入反应物，一段时间后达到平衡时c(SO₂)如图所示，t₁时减小容器体积，t₂时达到新平衡，请画出t₁至t₂时c(SO₂)变化趋势图。
2. （2）合成氨工厂以“水煤气”和N₂为原料，采用两段间接换热式绝热反应器，由进气口充入一定量含CO、H₂、H₂O、N₂的混合气体，在反应器A进行合成氨，其催化剂III铁触媒，在500℃活性最大，反应器B中主要发生的反应为：CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g) △H<0，装置如图。
  ①温度比较：气流a气流b(填“>”“<”或“=”)。
  ②气体流速一定，经由催化剂I到催化剂II，原料转化率有提升，其可能原因是：。
  ③下列说法正确的是。
  A．利用焦炭与水蒸气高温制备水煤气时，适当加快通入水蒸气的流速，有利于水煤气的生成
  B．N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H=-92.4kJ·mol^-1反应器温度越低，终端出口2收率越高
  C．终端出口2得到的气体，通过水吸收，再加热水溶液，可分离出NH₃
  D．反应原料气从进气口105℃到300℃出口1，已完成氨的合成
3. （3）已知-33℃液氨中存在：2NH₃(l) $\text{[math]}$ NH $\text{[math]}$ +NH $\text{[math]}$ K=10^-29 ，在100mL液氨中加入0.0001mol NH₄Cl固体溶解，并完全电离(忽略体积变化)，则c(NH $\text{[math]}$ )=mol·L^-1。金属钾能溶解于液氨中形成蓝色的液氨溶液，反应的化学方程式为K+NH₃=K⁺+e(NH₃) $\text{[math]}$ (电子的氨合物，显蓝色)，加入NH₄Cl固体，即发生共价键断裂和形成的反应，请写出离子方程式。
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19. (2022高三下·池州模拟) 已知：4HBr(g)+O₂(g)⇌2H₂O(g)+2Br₂(g)ΔH。v_正=k_正c^a(HBr)·c^b(O₂)，v_逆=k_逆c^c<(H₂O)·c^d(Br₂)(v_正为正反应速率，v_逆为逆反应速率，k_正为正反应速率常数，k_逆是逆反应速率常数，只与温度和催化剂有关，与浓度和接触面积无关；a、b、c、d是反应级数，可取整数和分数)。

（1）已知几种共价键键能数据如下所示：

共价键

H-Br

O=O

H-O

Br-Br

键能(kJ·mol^-1)

363

498

467

193

上述反应中，ΔH=kJ·mol^-1。
（2）下列关于k_正和k_逆的说法正确的是____(填字母)。

A . 增大压强，k_正增大，k_逆减小 B . 升高温度，k_正和k_逆都增大 C . 加入催化剂，k_正和k_逆都增大 D . 增大接触面积，k_正和k_逆都减小

（3）为了测定反应级数，设计实验，测定结果如表所示：

实验序号	c(HBr)/mol·L^-1	c(O₂)/mol·^L-1	正反应速率
1	0.1	0.1	v
2	0.1	0.2	2v
3	0.2	0.4	8v
4	0.4	x	32v

①x=，a=，b=。

②有人提出如下反应历程：

(I)HBr+O₂→HO-OBr(慢反应)

(II)HO-OBr+HBr→H₂O+BrOBr(较快反应)

(III)BrOBr+HBr→BrOH+Br₂(快反应)

(IV)BrOH+HBr→Br₂+H₂O(快反应)

活化能最大的反应是(填代号)。

（4）在密闭容器中充入HBr和O₂ ，发生上述反应，在相同时间里，测得HBr的转化率与温度、压强的关系如图。随着温度升高，三种不同压强下HBr的转化率趋向相等，其原因是。
（5）在一定温度下，向恒容密闭容器中充入4molHBr(g)和1molO₂(g)，测得起始的压强为10akPa，发生上述反应达到平衡时气体压强为起始压强的 $\text{[math]}$ 。该温度下，平衡常数K_p=(kPa)^-1(用含a的代数式表示)。
（6）常温下，如果将上述反应设计成酸性燃料电池，负极反应式为。

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20. (2022·安徽模拟)
1. （1） Ⅰ.对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题，一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO₂(g) +2H₂ (g) $\text{[math]}$ C(s) +2H₂O(g) △H。
  ①已知：CO₂(g)和H₂O(g)的生成焓为- 394 kJ/mol 和- 242 kJ/mol，则△H =kJ/ mol，(生成焓是一定条件下，由其对应最稳定单质生成1mol化合物时的反应热)。
  ②若要此反应自发进行， ( 填“高温”或“低温” )更有利。
2. （2） NO_x的含量是空气质量的一个重要指标，减少NO_x的排放有利于保护环境。在密闭容器中加入4 mol NH₃和3 mol NO₂气体，发生反应：8NH₃(g) +6NO₂(g) $\text{[math]}$ 7N₂(g) + 12H₂O(g) △H <0，维持温度不变，不同压强下反应经过相同时间，NO₂的转化率随着压强变化如图所示，下列说法错误的是____。
  
  A . 反应速率：b点v_正>a点v_逆 B . 容器体积：V_c：V_b =8： 9 C . 在时间t内，若要提高NO₂的转化率和反应速率，可以将H₂O(g)液化分离 D . 维持压强980kPa更长时间，NO₂的转化率大于40%
3. （3） Ⅱ.活性炭还原法也是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为：2C(s) +2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂(g) +2CO₂(g) △H <0
  某实验室模拟该反应，在2L恒容密闭容器中加入足量的C(碳)和一定量NO₂气体，维持温度为T₁℃，反应开始时压强为800kPa，平衡时容器内气体总压强增加30%，则用平衡分压代替其平衡浓度表示化学平衡常数K_p=kPa [已知：气体分压(p_分) =气体总压(p_总)×体积分数]。
4. （4）已知该反应的正反应速率方程v_正=k_正·p² (NO₂)，逆反应速率方程为v_逆=k_逆·p(N₂) ·p²(CO₂)，其中k_正、k_逆分别为正逆反应速率常数，则如图( lgk表示速率常数的对数， $\text{[math]}$ 表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中能表示lgk_正随 $\text{[math]}$ 变化关系的斜线是，能表示lgk_逆随 $\text{[math]}$ 变化关系的斜线是。若将一定量的C(碳)和NO₂投入到密闭容器中，保持温度T₁℃、恒定在压强800 kPa发生该反应，则当NO₂的转化率为40%时，v_逆∶v_正=。
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21. (2022高三下·蚌埠模拟) 有效去除大气中的NO_x ，保护臭氧层，是环境保护的重要课题。
1. （1）在没有NO_x催化时，O₃的分解可分为以下两步反应进行；
  ①O₃=O+O₂(慢) ②O+O₃=2O₂(快)
  第一步的速率方程为v₁=k₁c(O₃)，第二步的速率方程为v₂=k₂c(O₃)·c(O)。其中O为活性氧原子，它在第一步慢反应中生成，然后又很快的在第二步反应中消耗，因此，我们可以认为活性氧原子变化的速率为零。请用k₁、k₂组成的代数式表示c(O)=。
2. （2） NO做催化剂可以加速臭氧反应，其反应过程如图所示：
  已知：O₃(g)+O(g)=2O₂(g) ΔH=－143 kJ/mol
  反应1：O₃(g)+NO(g)=NO₂(g)+O₂(g) ΔH₁=－200.2 kJ/mol。
  反应2：热化学方程式为。
3. （3）一定条件下，将一定浓度NO_x(NO₂和NO的混合气体)通入Ca(OH)₂悬浊液中，改变 $\text{[math]}$ ， NOx的去除率如图所示。
  已知：NO与Ca(OH)₂不反应；
  NO_x的去除率=1－ $\text{[math]}$ ×100%
  ① $\text{[math]}$ 在0.3－0.5之间，NO吸收时发生的主要反应的离子方程式为：。
  ②当 $\text{[math]}$ 大于1.4时，NO₂去除率升高，但NO去除率却降低。其可能的原因是。
4. （4）若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)=N₂(g)+2CO₂(g) ΔH=－759.8 kJ/mol，反应达到平衡时，N₂的体积分数随 $\text{[math]}$ 的变化曲线如图。
  ①b点时，平衡体系中C、N原子个数之比接近。
  ②a、b、c三点CO的转化率从小到大的顺序为；b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为(以上两空均用a、b、c、d表示)。
  ③若 $\text{[math]}$ =0.8，反应达平衡时，N₂的体积分数为20%，则NO的转化率为。
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22. (2022·桂林模拟) NO_x(主要指N₂O、NO和NO₂)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的NO_x是环境保护的重要课题。
1. （1）用水吸收NO_x的相关热化学方程式如下：
  2NO₂(g)+H₂O(l) $\text{[math]}$ HNO₃(aq)+HNO₂(aq)△H=-116.1kJ·mol^-1
  
  3HNO₂(aq) $\text{[math]}$ HNO₃(aq)+2NO(g)+H₂O(l)△H=+75.9kJ·mol^-1
  
  反应3NO₂(g)+H₂O(l) $\text{[math]}$ 2HNO₃(aq)+NO(g)的△H=kJ·mol^-1
2. （2）用CO还原N₂O的反应为：CO(g)+N₂O(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g)，其能量变化如图甲所示：
  
  ①投料比一定时，要提高N₂O平衡转化率，可采取的措施是。
  
  ②反应达到平衡前，在同温同压条件下的相同时间段内，N₂O的转化率在使用催化剂2时比使用催化剂1要高，原因是。
  
  ③在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃，恒温)、B(起始500℃，绝热)两个容器中分别加入1molN₂O、4molCO和相同催化剂，发生上述反应。实验测得A、B容器中N₂O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
  
  Ⅰ.曲线b中，从反应开始到M点处，用N₂O表示的反应速率为mol/(L·s)。
  
  Ⅱ.容器B中N₂O的转化率随时间的变化关系是图乙中的(填“a”或“b”)曲线。
3. （3）活性炭还原NO₂的反应为2NO₂(g)+2C(s) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g)，在恒温条件下，1molNO₂和足量活性炭发生该反应，测得平衡时NO₂和CO₂的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
  
  ①A、B、C三点中NO₂的转化率最高的是(填“A”、“B”或“C”)点，理由是。
  
  ②C点时该反应的压强平衡常数K_p=MPa(K_p是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
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23. (2022·天河模拟) 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。
主反应： $\text{[math]}$
副反应： $\text{[math]}$
1. （1） $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。
2. （2）主反应的部分反应历程如下图所示(图中IS表示起始态，TS表示过渡态，FS表示终态)。这一部分反应中慢反应的活化能 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
3. （3）提高乙烯平衡产率的方法是(任写两条)，提高乙烯单位时间产量的关键因素是。
4. （4）工业上催化氧化制乙烯时，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺入惰性气体，即将一定比例的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气体以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测得乙烯的产率如下图所示。
  ①曲线Ⅰ中，a点右侧乙烯产量随温度升高而降低的原因是。
  ②两种催化剂比较，催化剂Ⅱ的优点与不足是。
5. （5）一定温度下，维持压强为 $\text{[math]}$ ，向反应装置中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的混合气体，经过 $\text{[math]}$ 后，反应达到平衡，此时乙烷的转化率为 $\text{[math]}$ ，乙烯选择性为 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ )。反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该温度下反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
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24. (2022·沧州模拟) 由于油价飙升、能源多样化和能源供应安全需求，以及全球环境问题，使天然气成为一种全球性的能源，也使氢气被视为未来的能源媒介。国际上最为有效的制氢工艺是甲烷水蒸气重整反应，涉及的主要反应如下：
反应I：CH₄(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g) +3H₂(g) △H₁=+206 kJ·mol^-1
反应II：CH₄(g)+ 2H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+4H₂(g) △H₂=+165 kJ·mol^-1
反应III：CO(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g) △H₃
回答下列问题：
1. （1） △H₃=。已知 $\text{[math]}$ (R、C为常数)，反应I、II、III的平衡常数与温度T的变化关系如图甲所示，其中表示反应II的是曲线(填标号)。
2. （2）不同压强下，将甲烷和水蒸气按照物质的量之比为1：3的比例投料，测得平衡状态下某物质随温度的变化如图乙所示。图中纵坐标可以表示(填“CH₄转化率”或“CO₂物质的量分数”)，压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是。
3. （3）一定条件下，向恒容容器中以物质的量之比为1：3的比例投入甲烷和水蒸气，达到平衡时，甲烷和水蒸气的转化率分别是80%和40%，则H₂的物质的量分数x(H₂)= $\text{[math]}$ ，反应III以物质的量分数表示的平衡常数K_x=。 (可用分数表示)
4. （4）一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图丙所示，使用特定催化剂只发生反应I，以熔融碳酸盐(MCO₃)为电解质，燃料电池负极的电极反应式为。
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25. (2022·浙江6月选考) 主要成分为 $\text{[math]}$ 的工业废气的回收利用有重要意义。

（1）回收单质硫。将三分之一的 $\text{[math]}$ 燃烧，产生的 $\text{[math]}$ 与其余 $\text{[math]}$ 混合后反应：
$\text{[math]}$

在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，计算该温度下的平衡常数K=。

（2）热解 $\text{[math]}$ 制 $\text{[math]}$ 。根据文献，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），发生如下反应：

Ⅰ $\text{[math]}$

Ⅱ $\text{[math]}$

总反应：

Ⅲ $\text{[math]}$

投料按体积之比 $\text{[math]}$ ，并用 $\text{[math]}$ 稀释；常压、不同温度下反应相同时间后，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的体积分数如下表：

温度/ $\text{[math]}$	950	1000	1050	1100	1150
$\text{[math]}$	0.5	1.5	3.6	5.5	8.5
$\text{[math]}$	0.0	0.0	0.1	0.4	1.8

请回答：

①反应Ⅲ能自发进行的条件是。

②下列说法正确的是。

A．其他条件不变时，用 $\text{[math]}$ 替代 $\text{[math]}$ 作稀释气体，对实验结果几乎无影响

B．其他条件不变时，温度越高， $\text{[math]}$ 的转化率越高

C．由实验数据推出 $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ 键强于 $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ 键

D．恒温恒压下，增加 $\text{[math]}$ 的体积分数， $\text{[math]}$ 的浓度升高

③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。

④在 $\text{[math]}$ 、常压下，保持通入的 $\text{[math]}$ 体积分数不变，提高投料比 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的转化率不变，原因是。

⑤在 $\text{[math]}$ 范围内（其他条件不变）， $\text{[math]}$ 的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因。

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26. (2022·全国乙卷) 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，还有少量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的 $\text{[math]}$ 如下表：
金属氢氧化物
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
开始沉淀的 $\text{[math]}$
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的 $\text{[math]}$
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题：
1. （1）在“脱硫”中 $\text{[math]}$ 转化反应的离子方程式为，用沉淀溶解平衡原理解释选择 $\text{[math]}$ 的原因。
2. （2）在“脱硫”中，加入 $\text{[math]}$ 不能使铅膏中 $\text{[math]}$ 完全转化，原因是。
3. （3）在“酸浸”中，除加入醋酸（ $\text{[math]}$ ），还要加入 $\text{[math]}$ 。
  （ⅰ）能被 $\text{[math]}$ 氧化的离子是；
  （ⅱ） $\text{[math]}$ 促进了金属 $\text{[math]}$ 在醋酸中转化为 $\text{[math]}$ ，其化学方程式为；
  （ⅲ） $\text{[math]}$ 也能使 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的作用是。
4. （4） “酸浸”后溶液的 $\text{[math]}$ 约为4.9，滤渣的主要成分是。
5. （5） “沉铅”的滤液中，金属离子有。
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27. (2022·江西模拟) 大气污染物主要有氮的氧化物NO_x和硫的氧化物SO₂等。请回答下列问题：
1. （1） NO₂有较强的氧化性，能将SO₂氧化成SO₃ ，自身被还原为NO。已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示，则NO₂氧化SO₂生成SO₃(g)的热化学方程式为。若上述反应过程中正反应的活化能E_a=112.2 kJ·mol^-1 ，则逆反应的活化能E_b= kJ·mol^-1。
2. （2）研究发现，NO_x是雾霾的主要成分之一，NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知：4NH₃(g) + 6NO(g) $\text{[math]}$ 5N₂(g)+6H₂O(g) ΔH=﹣1810kJ·mol^-1 ，相同条件下，在2 L恒容密闭容器中，选用不同的催化剂，上述反应产生N₂的物质的量随时间变化如图3所示。
  ①在A、B、C三种催化剂的作用下，清除氮氧化物反应的活化能分别表示为E_a(A)、E_a(B)、E_a(C) ，根据图3曲线，判断三种催化剂条件下，活化能由小到大的顺序为。
  ②在氨气足量时，反应在催化剂A的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度的变化情况如图4所示，据图可知，在相同的时间内，温度对脱氮率的影响是，其可能的原因是(已知A、B催化剂在此温度范围内不失效)。
3. （3） NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。已知：2NO(g) +2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g) +2CO₂(g) ΔH ＜0. 若一定温度下，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
  假设反应在恒定温度和标准压强下进行，则 $\text{[math]}$ = (标准平衡常数 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为标准压强(1 ×10⁵ Pa)， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，为各组分的平衡分压，如 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ·p_总， p_总为平衡总压， $\text{[math]}$ 为平衡系统中NO的物质的量分数)。
4. （4）用电化学原理可以减少SO₂排放，其装置如图5所示。H₂O₂从口进入，右侧电极的电极反应式为，若电路中通过2mol电子时，负极区n(H₂SO₄)=。
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28. (2022·潍坊模拟) 热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，HI分解和SO₂水溶液还原I₂均是其中的主要反应。回答下列问题：
1. （1）碘硫热化学循环中，SO₂的水溶液还原I₂的反应包括：SO₂＋I₂＋2H₂O $\text{[math]}$ 3H^＋＋HSO₄^- ＋2I^- 、I^-＋I₂ $\text{[math]}$ I₃^-。若起始时n(I₂)=n(SO₂)=1mol，I^- 、I₃^- 、H^＋、HSO₄^-的物质的量随( $\text{[math]}$ )的变化如图所示：
  
  图中表示的微粒：a为，d为。
2. （2）起始时 HI的物质的量为1mol，总压强为0.1MPa下，发生反应 HI(g) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ H₂(g)+ $\text{[math]}$ I₂(g) 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示：
  
  ①该反应的△H (“＞”或“＜”)0。
  
  ②600℃时，平衡分压p(I₂)= MPa，反应的平衡常数K_p= (K_p为以分压表示的平衡常数)。
3. （3）反应 H₂(g)＋I₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)的反应机理如下：
  第一步：I₂ $\text{[math]}$ 2I(快速平衡)
  
  第二步：I＋H₂ $\text{[math]}$ H₂I(快速平衡)
  
  第三步：H₂I＋I $\text{[math]}$ 2HI (慢反应)
  
  ①第一步反应 (填 “放出”或“吸收”)能量。
  
  ②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD = gG＋hH 的速率方程，v= kc^a(A)•c^d(D)，k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H₂(g)与I₂(g)反应生成 HI(g)的速率方程为v= (用含k₁、k_－1、k₂…的代数式表示)。
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小学

初中

高中