《2025年高考总复习首选用卷化学》

17. （2021·全国乙卷节选）(1)氯铂酸钡（$BaPtCl_6$）固体加热时部分分解为$BaCl_2$、$Pt$和$Cl_2$，$376.8\ ^{\circ}C$时平衡常数$K_p' = 1.0×10^4\ Pa^2$。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量$BaPtCl_6$，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。在$376.8\ ^{\circ}C$，碘蒸气初始压强为20.0 kPa。$376.8\ ^{\circ}C$平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则$p_{ICl}=$________kPa，反应$2ICl(g)=Cl_2(g)+I_2(g)$的平衡常数$K =$________（列出计算式即可）。
(2)McMorris测定和计算了在$136～180\ ^{\circ}C$范围内下列反应的平衡常数$K_p$：
$2NO(g)+2ICl(g)\rightleftharpoons 2NOCl(g)+I_2(g)$ $K_{p1}$
$2NOCl(g)\rightleftharpoons 2NO(g)+Cl_2(g)$ $K_{p2}$
得到$\lg K_{p1}～\frac{1}{T}$和$\lg K_{p2}～\frac{1}{T}$均为线性关系，如下图所示：

①由图可知，$NOCl$分解为$NO$和$Cl_2$反应的$\Delta H$________0（填“大于”或“小于”）。
②反应$2ICl(g)=Cl_2(g)+I_2(g)$的$K =$________（用$K_{p1}$、$K_{p2}$表示）；该反应的$\Delta H$________0（填“大于”或“小于”），写出推理过程______________________________。

答案： 答案
(1)24.8 $\frac{100×(20×10^{3} - 12.4×10^{3})}{(24.8×10^{3})^{2}}$
(2)①大于 ②$K_{p1} \cdot K_{p2}$ 大于 设T'＞T，即$\frac{1}{T'}＜\frac{1}{T}$，由图可知： $\lg K_{p2}(T') - \lg K_{p2}(T)＞|\lg K_{p1}(T') - \lg K_{p1}(T)|$ 则：$\lg [K_{p2}(T') \cdot K_{p1}(T')]＞\lg [K_{p2}(T) \cdot K_{p1}(T)]$，即K(T')＞K(T)。因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0。 解析
(1)由题意知376.8℃时玻璃烧瓶中发生两个反应：BaPtCl₆(s)⇌BaCl₂(s) + Pt(s) + 2Cl₂(g)、Cl₂(g) + I₂(g)⇌2ICl(g)。BaPtCl₆(s)⇌BaCl₂(s) + Pt(s) + 2Cl₂(g)的平衡常数$K_{p}' = 1.0×10^{4} Pa^{2}$，则平衡时$p^{2}(Cl_{2}) = 1.0×10^{4} Pa^{2}$，$p(Cl_{2}) = 100 Pa$，设到达平衡时I₂(g)的分压减小p kPa，则 Cl₂(g) + I₂(g) ⇌ 2ICl(g) 开始/kPa 20.0 0 变化/kPa p 2p 平衡/kPa 0.1 20.0 - p 2p 376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则0.1 + 20.0 + p = 32.5，解得p = 12.4，则平衡时$p_{ICl} = 2p kPa = 2×12.4 kPa = 24.8 kPa$；则平衡时，I₂(g)的分压为(20.0 - p) kPa = (20×10³ - 12.4×10³) Pa，$p_{ICl} = 24.8 kPa = 24.8×10^{3} Pa$，$p(Cl_{2}) = 0.1 kPa = 100 Pa$，因此反应2ICl(g)⇌Cl₂(g) + I₂(g)的平衡常数$K = \frac{100×(20×10^{3} - 12.4×10^{3})}{(24.8×10^{3})^{2}}$。
(2)①结合题图可知，温度越高，$\frac{1}{T}$越小，$\lg K_{p2}$越大，即T越大，$K_{p2}$越大，说明升高温度平衡2NOCl(g)⇌2NO(g) + Cl₂(g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl₂反应的ΔH大于0。 ②Ⅰ. 2NO(g) + 2ICl(g)⇌2NOCl(g) + I₂(g) $K_{p1}$ Ⅱ. 2NOCl(g)⇌2NO(g) + Cl₂(g) $K_{p2}$ Ⅰ + Ⅱ得2ICl(g)⇌Cl₂(g) + I₂(g)，则2ICl(g)⇌Cl₂(g) + I₂(g)的K = $K_{p1} \cdot K_{p2}$。

18. （2023·金版原创）2023年全国两会于3月15日在北京顺利闭幕，环境问题是大会的热点议题，“碳达峰、碳中和”依然是与会代表高度关注的问题，当前对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。二氧化碳转化为低碳烯烃涉及的部分反应为：
（Ⅰ）$2CO_2(g)+6H_2(g)\rightleftharpoons C_2H_4(g)+4H_2O(g)$ $\Delta H_1 = -268.65\ kJ\cdot mol^{-1}$
（Ⅱ）$3CO_2(g)+9H_2(g)\rightleftharpoons C_3H_6(g)+6H_2O(g)$ $\Delta H_2 = -131.50\ kJ\cdot mol^{-1}$
（Ⅲ）$4CO_2(g)+12H_2(g)\rightleftharpoons C_4H_8(g)+8H_2O(g)$ $\Delta H_3 = -380.22\ kJ\cdot mol^{-1}$
(1)反应$2C_3H_6(g)=C_2H_4(g)+C_4H_8(g)$的$\Delta H =$________$kJ\cdot mol^{-1}$。
(2)恒容密闭容器中可逆反应$3CO_2(g)+9H_2(g)\rightleftharpoons C_3H_6(g)+6H_2O(g)$达到平衡的标志是________。
A. 单位时间内生成1 mol $CO_2$的同时消耗1 mol $C_3H_6$
B. 混合气体的密度不再改变
C. 反应速率$v(CO_2):v(H_2):v(C_3H_6):v(H_2O)=3:9:1:6$
D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)在总压强恒为3.1 MPa，$\frac{n(H_2)}{n(CO_2)} = 3$时，当只发生反应（Ⅰ）时，平衡时各物质的百分组成$x$如下图所示：

A点时$CO_2$平衡转化率为________，乙烯的分压为________MPa；B点对应温度下反应（Ⅰ）的压强平衡常数$K_p =$________$(MPa)^{-3}$（保留一位小数）。

答案： 答案
(1) - 385.87
(2)D
(3)60% 0.3 8.6 解析
(1)目标反应 = 反应Ⅰ + 反应Ⅲ - 2×反应Ⅱ，ΔH = ΔH₁ + ΔH₃ - 2ΔH₂ = - 268.65 kJ·mol⁻¹ - 380.22 kJ·mol⁻¹ + 2×131.50 kJ·mol⁻¹ = - 385.87 kJ·mol⁻¹。
(3)由题意可得，假设起始$n(CO_{2}) = 2 mol$，$n(H_{2}) = 6 mol$，平衡时生成$n(C_{2}H_{4}) = x mol$，则列式： 2CO₂(g) + 6H₂(g)⇌C₂H₄(g) + 4H₂O(g) 起始(mol) 2 6 0 0 平衡(mol) 2 - 2x 6 - 6x x 4x 在A点：6 - 6x = 4x，x = 0.6 $p(C_{2}H_{4}) = \frac{x}{8 - 3x}×3.1 MPa = 0.3 MPa$ 在B点：2 - 2x = x，$x = \frac{2}{3}$，CO₂、H₂、C₂H₄、H₂O的物质的量分数依次为$\frac{1}{9}$、$\frac{1}{3}$、$\frac{1}{9}$、$\frac{4}{9}$ $K_{p} = \frac{p(C_{2}H_{4}) \cdot p^{4}(H_{2}O)}{p^{2}(CO_{2}) \cdot p^{6}(H_{2})} = \frac{(\frac{1}{9}×3.1)×(\frac{4}{9}×3.1)^{4}}{(\frac{1}{9}×3.1)^{2}×(\frac{1}{3}×3.1)^{6}}(MPa)^{-3} = \frac{256}{3.1^{3}}(MPa)^{-3}≈8.6(MPa)^{-3}$。