CO、CO2、CH4等含碳化合物的综合利用是当今科技的重点研究对象之一。
(1)双功能催化剂的催化作用，突破了低温下水煤气转换［CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH]时高转化率与高反应速率不能兼得的难题。反应过程示意图如下：
下列说法正确的是
A.过程I、过程II、过程皿均为吸热反应
B.图示的三个过程都与H2O有关
C.图示的三个过程中均有极性共价键的断裂和生成
D.使用催化剂降低了整个水煤气变换反应过程的ΔH
(2)已知：
①2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
表示CO燃烧热的热化学方程式为
(3)某催化剂的M型、N型均可催化反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等物质的量的CO和O2，在相同时间段内，不同温度下测得CO的转化率(α)如图所示。
①图中a、b、c、d、e五个点对应状态下，反应速率最慢的是
②N型催化剂条件下，从a点到e点，CO的转化率先增大，后减小，e点时突然减小的原因为
③若b点容器中c(O2)=0.4mol·L-1，则T℃时该反应的平衡常数K=
(4)在一定条件下，CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)，可制得合成气H2和CO。在2L密闭容器中充入CO2和CH4，使其物质的量浓度均为0.5mol·L-1，达到平衡时CO的体积分数为X，若恒温恒容下，向平衡体系中再充入1mol CO2和1mol CH4。回答下列问题：
①化学平衡
②再次平衡时，CO的体积分数
更新时间：2021-04-05 11:10:27
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【推荐1】我国天然气储量丰富，天然气是重要的化工原料，先与氧气转化为合成气再进一步可催化转化为甲醇和二甲醚。回答下列问题：
(1)甲烷转化为合成气的反应中能量变化如图所示，某些化学键的键能数据如表：
该反应的热化学方程式为___ ，该反应在任意温度下均能自发进行，原因是___ 。
(2)CO和H2合成二甲醚的反应为2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)，T2℃时，向5L恒容密闭容器中充入1molCO(g)和2molH2(g)，发生该反应，达到平衡时，测得容器内总压强为p，CO的体积分数为25%，则T2℃时，反应的平衡常数Kp=___ (用含p的代数式表示Kp，分压=总压×物质的量分数)。
(3)CO和H2合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0。若在容积可变的密闭容器中充入mmolCO和nmolH2，(2m≠n)发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化曲线如图所示。___ (填标号)。
a.密度不再变化
b.H2的转化率和CO的转化率相等
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②比较中p1___ p2(填“>”“<”或“=”)，理由___ 。
(4)CH4、CH3OH、CH3OCH3都是较好的燃料，都可以作为燃料电池的燃料。
①作为电池燃料，CH4、CH3OH、CH3OCH3比能量最高的是___ (电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小)。
②写出甲醇燃料电池在硫酸电解质中负极的电极反应式为___ 。
(1)甲烷转化为合成气的反应中能量变化如图所示，某些化学键的键能数据如表：
| 化学键 | O=O | C—H | H—H | C≡O |
| 键能/kJ/mol | 498.8 | 413 | 436 | 1072 |
(2)CO和H2合成二甲醚的反应为2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)，T2℃时，向5L恒容密闭容器中充入1molCO(g)和2molH2(g)，发生该反应，达到平衡时，测得容器内总压强为p，CO的体积分数为25%，则T2℃时，反应的平衡常数Kp=(3)CO和H2合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H<0。若在容积可变的密闭容器中充入mmolCO和nmolH2，(2m≠n)发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化曲线如图所示。
a.密度不再变化
b.H2的转化率和CO的转化率相等
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②比较中p1
(4)CH4、CH3OH、CH3OCH3都是较好的燃料，都可以作为燃料电池的燃料。
①作为电池燃料，CH4、CH3OH、CH3OCH3比能量最高的是
②写出甲醇燃料电池在硫酸电解质中负极的电极反应式为
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解题方法
【推荐2】汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。
请回答下列问题：
(1)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000 molNO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表
根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式___________ 并判断p________ 3.93MPa（用“＞”、“＜"或“＝”填空）。计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp=_________ （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数）。
(2)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Kal（H2SO3）=1.8×10-2 ，Ka2（H2SO3）=6.0×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp（CaSO3）＝_________ 。
(3)尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH4（g）+H20（1）＝CO（g）+3H2（g） △H=+250.1 kJ/mol。已知CO（g）、H2（g）的燃烧热依次为283.0kJ/mol、285.8 kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式_____________ 。以CH4 （g）为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解质溶液，其负极电极反应式为 _________________ ，已知该电池的能量转换效率为86.4%，则该电池的比能量为_________ kW．h．kg-1（结果保留1位小数，1kW·h=3. 6×1 06J）
请回答下列问题：
(1)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000 molNO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表
| 活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol | p/MPa | |
| 200℃ | 2.000 | 0.0400 | 0.0030 | 0.0300 | 3.93 |
| 335℃ | 2.005 | 0.0500 | 0.0250 | 0.0250 | p |
根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式
(2)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Kal（H2SO3）=1.8×10-2 ，Ka2（H2SO3）=6.0×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp（CaSO3）＝
(3)尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH4（g）+H20（1）＝CO（g）+3H2（g） △H=+250.1 kJ/mol。已知CO（g）、H2（g）的燃烧热依次为283.0kJ/mol、285.8 kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式
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解题方法
【推荐3】黄铁矿(主要成分
)的利用对资源和环境具有重要意义。
(1)空气氧化。Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的三步反应如图所示。
①
基态核外电子排布式为_______ 。
②向黄铁矿与水形成的悬浊液中通入空气，测得浓度的增加先慢后快，其原因结合机理可描述为_______ 。
(2)燃煤脱硫。原理：利用羟基自由基(·OH，氧元素为
价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去，其装置示意图如图所示。
①利用羟基自由基除去煤中反应的离子方程式：_______ 。
②测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。当pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因：_______ 。
(3)尾气处理。工业上常用黄铁矿为原料接触法制硫酸。为减少尾气
的排放，工业上常将转化为
固定，但存在CO又会同时发生以下两个反应：
①反应：
的
_______ 
。
②恒容、恒温条件下，反应体系中
随时间t变化的总趋势如图所示。结合已知信息分析随时间t变化的原因_______ 。
)的利用对资源和环境具有重要意义。(1)空气氧化。Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的三步反应如图所示。
①
基态核外电子排布式为②向黄铁矿与水形成的悬浊液中通入空气，测得
浓度的增加先慢后快，其原因结合机理可描述为(2)燃煤脱硫。原理：利用羟基自由基(·OH，氧元素为
价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去，其装置示意图如图所示。①利用羟基自由基除去煤中
反应的离子方程式：②测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。当pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因：
(3)尾气处理。工业上常用黄铁矿为原料接触法制硫酸。为减少尾气
的排放，工业上常将转化为固定，但存在CO又会同时发生以下两个反应：| 序号 | 反应 | 活化能 | 平衡常数 |
| 1 |   |  |  |
| 2 |   |  |  |
的。②恒容、恒温条件下，反应体系中
随时间t变化的总趋势如图所示。结合已知信息分析随时间t变化的原因
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【推荐1】在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)
2CO(g)＋2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题：
(1)该反应的ΔH__ 0。(填“＜”“＞”或“=”)
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为__ ；压强为p2时，b点处v正__ v逆；(填“＜”“＞”或“=”)
(3)a点时CH4的转化率为___ 。
(4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：v正～c(CH4)和v逆～c(CO)，如图2。
①与曲线v正～c(CH4)相对应的是图中曲线__ (填“甲”或“乙”)。
②降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为__ (填字母)。
2CO(g)＋2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题：(1)该反应的ΔH
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
(3)a点时CH4的转化率为
(4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：v正～c(CH4)和v逆～c(CO)，如图2。
①与曲线v正～c(CH4)相对应的是图中曲线
②降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为
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【推荐2】I.由γ羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH )生成γ丁内酯的反应如下： HOCH2CH2CH2COOH
＋H2O，在298 K下，γ羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 mol/L，测得γ丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
(1)该反应在50～80 min内的平均反应速率为_______ mol/(L·min)。
(2)120 min时γ羟基丁酸的转化率为_______ 。
II.某学习小组欲探究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下表所示：
(3)实验I、II探究的是：其它条件相同时，Na2S2O3溶液的浓度对反应速率的影响，若实验III、IV也想达到与实验I、II相同的探究目的，则X=_______ 。
(4)探究温度对反应速率的影响的实验组是_______ 。实验根据溶液出现淡黄色浑浊所需时间，可判断反应的快慢。该探究实验中发生反应的离子方程式为_____ 。
＋H2O，在298 K下，γ羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 mol/L，测得γ丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：| t/min | 21 | 50 | 80 | 100 | 120 | 160 | 220 | ∞ |
| c/(mol·L-1) | 0.024 | 0.050 | 0.071 | 0.081 | 0.090 | 0.104 | 0.116 | 0.132 |
(2)120 min时γ羟基丁酸的转化率为
II.某学习小组欲探究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下表所示：
| 实验序号 | 温度 | Na2S2O3溶液 | 稀H2SO4 | H2O | ||
| V/mL | c/(mol•L-1) | V/mL | c/(mol•L-1) | V/mL | ||
| I | 25 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
| II | 25 | 5 | 0.2 | 5 | 0.2 | 10 |
| III | 35 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
| IV | 35 | 5 | 0.2 | X | 0.2 | Y |
(4)探究温度对反应速率的影响的实验组是
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【推荐3】回答下列问题
I.肼(
)可用做发射卫星的火箭燃料。已知：
①
②
(1)写出气态肼和
生成氮气和水蒸气的热化学方程式_______ 。
Ⅱ.硫酸是一种重要的基础化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：
。回答下列问题。
(2)某温度下，在体积为2L的刚性密闭容器中投入2molSO2和3.5molO2，下图是n(SO2)和n(SO3)随时间的变化曲线。
①0~10min，v(SO3)=_______ 。
②反应达到平衡时，平衡常数K=_______ 
。(保留3位
有效数字)
③下列情况不能说明反应达到化学平衡状态的是_______ 。
A.v(SO3)=2v(O2)
B.混合气体的相对分子质量不再变化
C.体系的压强不再发生改变
D.混合气体的密度保持不变
(3)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5％、10.5％和82％时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如下图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=_______ ，影响α的因素有温度、压强和_______ 。
I.肼(
)可用做发射卫星的火箭燃料。已知：①
②
(1)写出气态肼和
生成氮气和水蒸气的热化学方程式Ⅱ.硫酸是一种重要的基础化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：
。回答下列问题。(2)某温度下，在体积为2L的刚性密闭容器中投入2molSO2和3.5molO2，下图是n(SO2)和n(SO3)随时间的变化曲线。
①0~10min，v(SO3)=
②反应达到平衡时，平衡常数K=
。(保留3位有效数字)
③下列情况不能说明反应达到化学平衡状态的是
A.v(SO3)=2v(O2)
B.混合气体的相对分子质量不再变化
C.体系的压强不再发生改变
D.混合气体的密度保持不变
(3)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5％、10.5％和82％时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如下图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=
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【推荐1】合成气（主要成分为CO、CO2和H2）是重要的化工原料，可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚（CH3OCH3）。
已知：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1
（1）工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚，主反应为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①要使该反应速率和产率都增大，应该采取的措施是__________ ；若想减少副反应，大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________ 。
②一定条件下．上述主反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________ （填标号）。
a．逆反应速率先增大后减小 b．H2的转化率增大
c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的
变小
③在某压强下，制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图（a)所示。T1温度下，将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中， 5 min后反应达到平衡状态，则0〜5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=__________ ；KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为___________ 。
（2）在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚，另一产物为水蒸气。
①该反应的热化学方程式是_______________________________ 。
②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图（b）所示，请解释290℃后升高温度，CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________ 。
已知：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-12CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1（1）工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚，主反应为：2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)①要使该反应速率和产率都增大，应该采取的措施是
②一定条件下．上述主反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是
a．逆反应速率先增大后减小 b．H2的转化率增大
c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的
变小③在某压强下，制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图（a)所示。T1温度下，将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中， 5 min后反应达到平衡状态，则0〜5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=
（2）在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚，另一产物为水蒸气。
①该反应的热化学方程式是
②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图（b）所示，请解释290℃后升高温度，CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是
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【推荐2】2018年，美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略，而中国却加大了环保力度，生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。
（1）以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应过程中的能量变化如图所示。
①补全上图：图中A处应填入___ 。
②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的△H___ （填“变大”、“变小”、或“不变”）。
③为提高CH3OH产率，理论上应采用的条件是___ (填字母)。
a.高温高压b.低温低压c.高温低压d.低温高压
（2）250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，如图为不同投料比[
]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
①反应物X是___ (填“CO2”或“H2”)。
②判断依据是___ 。
（3）甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是___ 。
（4）250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH)＝0.75mol·L−1。
①前10min的平均反应速率v(H2)＝___ mol·L−1·min−1。
②该温度下化学平衡常数K的数值为___ （结果保留两位小数）。
（1）以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应过程中的能量变化如图所示。
①补全上图：图中A处应填入
②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的△H
③为提高CH3OH产率，理论上应采用的条件是
a.高温高压b.低温低压c.高温低压d.低温高压
（2）250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，如图为不同投料比[
]时某反应物X平衡转化率变化曲线。①反应物X是
②判断依据是
（3）甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是
（4）250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH)＝0.75mol·L−1。
①前10min的平均反应速率v(H2)＝
②该温度下化学平衡常数K的数值为
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【推荐3】氮的化合物是造成大气污染的主要物质，研究有关反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)△H，上述反应分两步完成，其反应历程如图所示：回答下列问题：
①写出反应I的热化学方程式______________ 。
②升高温度发现总反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率反而变慢，结合上图判断下列说法中正确的有_______ (反应未使用催化剂)。
A 反应I是快反应，反应II是慢反应 B 总反应的速率由反应I决定
C 升高温度平衡I、II均向逆反应方向移动 D 对于反应II，浓度的影响大于温度的影响
(2)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1molNO2和足量C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两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)___ Kc(B)(填“<”“>”或“=”)
②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是___ (填“A”“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_______ (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算)
(3)一定条件下，将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入0.05 mol·L−1的Ca(OH)2乳浊液中，发生的反应为：3NO2 + 2OH－= NO +2NO3-+ H2O；NO + NO2 +2OH－= 2NO2- + H2O。改变
，NOx的去除率如图所示：
①的合适范围是____ 。
②当大于1.4时，NO2去除效率升高，但NO去除效率却降低。其可能的原因是____ 。
③O3和NO发生的主要反应为：NO + O3 = NO2 + O2。保持NO的初始浓度不变，改变
，将反应后的混合气体通入0.05mol·L−1Ca(OH)2乳浊液中吸收。为节省O3的用量，又能保持NOx去除效果，则合适的值约为_________ 。
a 0.6 b 0.8 c 1.4
(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)△H，上述反应分两步完成，其反应历程如图所示：回答下列问题：①写出反应I的热化学方程式
②升高温度发现总反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的速率反而变慢，结合上图判断下列说法中正确的有A 反应I是快反应，反应II是慢反应 B 总反应的速率由反应I决定
C 升高温度平衡I、II均向逆反应方向移动 D 对于反应II，浓度的影响大于温度的影响
(2)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)
N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1molNO2和足量C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两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)
②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=
(3)一定条件下，将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入0.05 mol·L−1的Ca(OH)2乳浊液中，发生的反应为：3NO2 + 2OH－= NO +2NO3-+ H2O；NO + NO2 +2OH－= 2NO2- + H2O。改变
，NOx的去除率如图所示：①
的合适范围是②当
大于1.4时，NO2去除效率升高，但NO去除效率却降低。其可能的原因是③O3和NO发生的主要反应为：NO + O3 = NO2 + O2。保持NO的初始浓度不变，改变
，将反应后的混合气体通入0.05mol·L−1Ca(OH)2乳浊液中吸收。为节省O3的用量，又能保持NOx去除效果，则合适的值约为a 0.6 b 0.8 c 1.4
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】(1)工业上可利用“甲烷蒸气转化法”生产氢气，反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下生成一氧化碳和氢气，有关反应的能量变化如图：
则该反应的热化学方程式_____ 。
(2)就该反应，下列说法正确的是______ 。
A.该反应通常控制温度为700℃，可能是该温度下催化剂活性较高且副反应少
B.找到合适的催化剂，有可能使该反应在较低温度下以较快的速率进行
C.增加水蒸气的含量有利于提高甲烷转化率
D.催化剂能够加快反应速率，从而缩短反应时间，提高平衡产率
(3)①已知，在700℃，1MPa时，1molCH4和1molH2O在1L的密闭容器中反应，6min达到平衡(如图)，此时CH4的转化率为______ ，该温度下的平衡常数K=_____ (列式计算并保留一位小数)。
②根据图分析，由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是_____ (填“正向”或“逆向”)，采取的措施可能是______ 。
(4)利用甲烷蒸气转化法生产的氢气可以作为燃料电池的氢源，但生产成本较高，以氨气代替氢气的氨燃料电池成本低且无污染，请写出碱性环境中负极的电极反应式：_____ 。
则该反应的热化学方程式
(2)就该反应，下列说法正确的是
A.该反应通常控制温度为700℃，可能是该温度下催化剂活性较高且副反应少
B.找到合适的催化剂，有可能使该反应在较低温度下以较快的速率进行
C.增加水蒸气的含量有利于提高甲烷转化率
D.催化剂能够加快反应速率，从而缩短反应时间，提高平衡产率
(3)①已知，在700℃，1MPa时，1molCH4和1molH2O在1L的密闭容器中反应，6min达到平衡(如图)，此时CH4的转化率为
②根据图分析，由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是
(4)利用甲烷蒸气转化法生产的氢气可以作为燃料电池的氢源，但生产成本较高，以氨气代替氢气的氨燃料电池成本低且无污染，请写出碱性环境中负极的电极反应式：
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】处理
、
是减少空气污染的重要途径。
已知：①
②
③
④
回答下列问题：
(1)
___________ 。
(2)已知反应①的正反应活化能
，则其逆反应活化能
___________ 。
(3)向密闭反应器中按
投料，发生反应④。相同时间内，不同温度下，测得的转化率与催化剂Cat1、Cat2的关系如图所示。___________ (填“Cat1”或“Cat2”)。
②Cat1作用下，400℃时b点________ (填“达到”或“未达到”)平衡状态，判断依据是________ 。
③
，b→c的可能原因是___________ 。
(4)在甲、乙均为1L的恒容密闭容器中均充入
和
，在恒温和绝热两种条件下仅发生反应④，测得压强变化如图所示。___________ (填“恒温”或“绝热”)。
②乙容器中0～4min内
的平均速率为___________ mol∙L-1∙min-1。a点放出的热量为___________ kJ。
③平衡常数：
___________ (填“大于”“小于”或“等于”)
。
、是减少空气污染的重要途径。已知：①
②
③
④
回答下列问题：
(1)
。(2)已知反应①的正反应活化能
，则其逆反应活化能。(3)向密闭反应器中按
投料，发生反应④。相同时间内，不同温度下，测得的转化率与催化剂Cat1、Cat2的关系如图所示。
②Cat1作用下，400℃时b点
③
，b→c的可能原因是(4)在甲、乙均为1L的恒容密闭容器中均充入
和，在恒温和绝热两种条件下仅发生反应④，测得压强变化如图所示。
②乙容器中0～4min内
的平均速率为③平衡常数：
。
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【推荐3】含碳物质的转化，有利于“减碳”和可持续性发展，有重要的研究价值。
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) △H1
反应Ⅱ：NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.5kJ/mol
总反应Ⅲ：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3=-87.0kJ/mol
①反应I的△H1=________ kJ/mol。
②一定温度下，在体积固定的密闭容器中按化学计量数比投料进行反应Ⅲ，下列不能说明反应I达到化学平衡状态的是_______ 。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．容器内气体总压强不再变化
C．2v正(NH3)=v逆(CO2)
D．容器内混合气体的密度不再变化
(2)用惰性电极电解KHCO3溶液可将空气中的CO2转化为甲酸根(HCOO-)和
，则该电极反应式为______ ；若电解过程中转移1mol电子，则阳极生成气体的体积为______ L(标准状况)。
(3)利用工业废气中的CO2可以制取甲醇，CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，一定条件下往恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：
①催化剂效果最佳的反应是_______ (填“反应I”、“反应II”、“反应III”)。
②b点v(正)_______ v(逆)(填“>”、“＜”、“=”)
③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是_____ 。
④c点时总压强为p，该反应的平衡常数=_____ (用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) △H1
反应Ⅱ：NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.5kJ/mol
总反应Ⅲ：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3=-87.0kJ/mol
①反应I的△H1=
②一定温度下，在体积固定的密闭容器中按化学计量数比投料进行反应Ⅲ，下列不能说明反应I达到化学平衡状态的是
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．容器内气体总压强不再变化
C．2v正(NH3)=v逆(CO2)
D．容器内混合气体的密度不再变化
(2)用惰性电极电解KHCO3溶液可将空气中的CO2转化为甲酸根(HCOO-)和
，则该电极反应式为(3)利用工业废气中的CO2可以制取甲醇，CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，一定条件下往恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：
①催化剂效果最佳的反应是
②b点v(正)
③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是
④c点时总压强为p，该反应的平衡常数=
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