大气污染是中国第一大环境污染问题，氮和硫的氧化物排放是造成大气污染的原因之一，研究它们的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。
(1)汽车尾气中的
由如下反应产生：
已知：
则
___________ 
(2)
反应过程中能量变化如图所示。在
存在时，该反应的机理为：
第一步：
(快) 第二步：
(慢)
下列说法正确的是___________(填序号)。
(3)
在一定条件下可发生分解反应：
，某温度下向恒容密闭容器中加入一定量，测得浓度随时间的变化如表所示：
①
内用
表示的该反应的平均反应速率为___________ 。
②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是___________ 。
A.和
的浓度比保持不变 B.容器中压强不再变化
C.
D.气体的密度保持不变
(4)某小组研究某恒容密闭容器中，在不同温度下，氮硫的氧化物之间的转化情况如图所示，已知
，实验初始时体系中的
和
相等、
和
相等，其中P表示各气体的分压。
①
___________ 
(填“>”“<”或者“=”)；温度为时化学平衡常数
___________ 。
②由平衡状态a到b，改变的条件是___________ 。
(1)汽车尾气中的
由如下反应产生： 已知：
则
(2)
反应过程中能量变化如图所示。在存在时，该反应的机理为：第一步：
(快) 第二步：(慢)下列说法正确的是___________(填序号)。
| A．反应速率主要取决于第一步 | B． 是该反应的催化剂 |
C．逆反应的活化能大于 | D．增大 的浓度可显著提高反应速率 |
在一定条件下可发生分解反应：，某温度下向恒容密闭容器中加入一定量，测得浓度随时间的变化如表所示： | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
 | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
①
内用表示的该反应的平均反应速率为②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量
进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是A.
和的浓度比保持不变 B.容器中压强不再变化C.
D.气体的密度保持不变(4)某小组研究某恒容密闭容器中，在不同温度下，氮硫的氧化物之间的转化情况如图所示，已知
，实验初始时体系中的和相等、和相等，其中P表示各气体的分压。①
(填“>”“<”或者“=”)；温度为时化学平衡常数②由平衡状态a到b，改变的条件是
更新时间：2021-10-11 21:21:35
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【推荐1】我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，“碳中和”对我国意味着：一是能源转型首当其冲：二是通过工艺改造、节能等措施减少二氧化碳的排放在能源的产生、转换、消费过程。
I.减少二氧化碳排放的方法之一是将CO2催化还原，比如：
反应1：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1
反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
都是目前处理CO2的重要方法。回答下列问题：
(1)反应1在_____ 的条件下能自发发生，该反应的活化能Ea(正)_____ Ea(逆)(填“大于”或“小于”)。
(2)已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g) △H3=44.0kJ•mol-1，则△H2=_____ kJ•mol-1。
(3)恒温恒容的密闭容器中，投入物质的量之比为1∶3的CO2和H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1达到平衡，下列有关叙述正确的是_____ 。
(4)一定条件下，在1L密闭容器中加入2molCO2和2molH2只发生反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，如图是随着反应的进行，CO2的浓度随时间改变的变化图。若在t1时刻再加入1molCO2，t2时刻到达新的平衡。请你画出t1～t3内时刻CO2的物质的量浓度随时间改变的变化图_____ 。
(5)II.减少二氧化碳排放的方法之二是使用合适催化剂可由CO2和CH4可转化为CH3COOH，但反应中催化剂活性会因积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)而降低，同时存在的消碳反应CO2(s)+C(s)=2CO(g)则使积碳量减少。在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程：v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在p(CH4)一定时，pa(CO2)＞pb(CO2)＞pc(CO2)，如图可以表示不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势的是_____ (填序号)。
(6)III.减少二氧化碳排放的方法之三是使用电化学方法转化CO2，研究证明：CO2也可在熔融碳酸钠中通过电解生成CO，收集CO进行其他有机类合成。则生成CO的反应发生在_____ 极，该电极反应式是____ 。
I.减少二氧化碳排放的方法之一是将CO2催化还原，比如：
反应1：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1反应2：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2都是目前处理CO2的重要方法。回答下列问题：
(1)反应1在
(2)已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g) △H3=44.0kJ•mol-1，则△H2=
(3)恒温恒容的密闭容器中，投入物质的量之比为1∶3的CO2和H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1达到平衡，下列有关叙述正确的是| A．升高温度，逆反应速率增加，平衡常数减小 |
| B．再加入一定量的CO2和H2，CO2和H2的转化率不可能同时都增大 |
| C．加入合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率 |
| D．其他条件不变，改为恒温恒压，可以提高平衡时CH3OH的百分含量 |
CO(g)+H2O(g)，如图是随着反应的进行，CO2的浓度随时间改变的变化图。若在t1时刻再加入1molCO2，t2时刻到达新的平衡。请你画出t1～t3内时刻CO2的物质的量浓度随时间改变的变化图(5)II.减少二氧化碳排放的方法之二是使用合适催化剂可由CO2和CH4可转化为CH3COOH，但反应中催化剂活性会因积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)而降低，同时存在的消碳反应CO2(s)+C(s)=2CO(g)则使积碳量减少。在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程：v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在p(CH4)一定时，pa(CO2)＞pb(CO2)＞pc(CO2)，如图可以表示不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势的是
A． | B． |
C． | D． |
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【推荐2】我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。而研发二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术则是关键。通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题：
(1)已知：CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g) + CO2(g) + 3H2(g)→HOCH2CH2OH(g) + CH3OH(g) ∆H1=−131.9kJ∙mol−1
HOCH2CH2OH(g) + H2(g) → C2H5OH(g) + H2O(g) ∆H2=−94.8kJ∙mol−1
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：
I．
(g)+CO2(g)→ 
∆H3=−60.3kJ∙mol−1
II．
+3H2(g)
HOCH2CH2OH(g) (g)+CH3OH(g) ∆H4
①步骤II中 ∆H4=___________ 。
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时)，实验数据见下表：
由上表可知，温度越高，EC的转化率越高，原因是___________ 。温度升高到220℃时，乙二醇的产率反而降低，原因是_____ 。
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为_____
(3)CO2与H2反应如果用Co／C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因_______ (已知Co的性质与Fe相似)
(1)已知：CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g) + CO2(g) + 3H2(g)→HOCH2CH2OH(g) + CH3OH(g) ∆H1=−131.9kJ∙mol−1HOCH2CH2OH(g) + H2(g) → C2H5OH(g) + H2O(g) ∆H2=−94.8kJ∙mol−1
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：
I．
(g)+CO2(g)→ ∆H3=−60.3kJ∙mol−1II．
+3H2(g) HOCH2CH2OH(g) (g)+CH3OH(g) ∆H4①步骤II中 ∆H4=
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时)，实验数据见下表：
| 反应温度/℃ | EC转化率/% | 乙二醇产率/% |
| 160 | 23.8 | 23.2 |
| 180 | 62.1 | 60.9 |
| 200 | 99.9 | 94.7 |
| 220 | 99.9 | 92.4 |
由上表可知，温度越高，EC的转化率越高，原因是
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为
(3)CO2与H2反应如果用Co／C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【推荐3】SO2排放至空气中会造成大气污染，某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含少量铁，铝，铜，镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。
请回答下列问题：
（1）已知：25℃、101kPa时，
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol
根据以上信息写出用MnO2脱硫的热化学方程式是______
（2）第二步加入MnCO3其原因是______
（3）若最后一步所加KMnO4恰好反应完全，如何证明过滤所得的MnO2固体已洗涤干净：______
请回答下列问题：
（1）已知：25℃、101kPa时，
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol
根据以上信息写出用MnO2脱硫的热化学方程式是
（2）第二步加入MnCO3其原因是
（3）若最后一步所加KMnO4恰好反应完全，如何证明过滤所得的MnO2固体已洗涤干净：
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
【推荐1】以煤为原料可合成一系列燃料。
(1)向1L密闭容器中加入
、
，在适当的催化剂作用下，发生反应：
①该反应能否___________ 自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)；
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________ 。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.
和
的转化率相等
c.和的体积分数保持不变
d. 混合气体的密度保持不变
e.
生成的同时有
键断裂
(2)
在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表：
①
内，用
表示的化学反应速率v(H2O)= ____________ mol/(L·min)。
②达到平衡时，该反应的平衡常数K=____________ (用分数表示)，平衡时的转化率是___________ 。
③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为
，此时的物质的量为
，则T1________ T2(填“>”、“<”或“=”)，理由是___________ 。在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入
和
，则平衡___________ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)用甲醚(CH3OCH3)作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极反应式___________ 。
(1)向1L密闭容器中加入
、，在适当的催化剂作用下，发生反应： ①该反应能否
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.
和的转化率相等c.
和的体积分数保持不变d. 混合气体的密度保持不变
e.
生成的同时有键断裂(2)
在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表：| 反应条件 | 反应时间 |  |  |  |  |
| 恒温恒容(T1℃、2L) | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10min |  | ||||
| 20min | 1 | ||||
| 30min | 1 |
①
内，用表示的化学反应速率v(H2O)= ②达到平衡时，该反应的平衡常数K=
的转化率是③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为
，此时的物质的量为，则T1和，则平衡(3)用甲醚(CH3OCH3)作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极反应式
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
【推荐2】联氨(N2H4)和次磷酸钠(NaH2PO2)都具有强还原性。都有着广泛的用途。已知反应N2H4(g)+2Cl2(g)
N2(g)+4HCl(g)，T℃时，向VL恒容密闭容器中加入2molN2H4(g)和4molCl2(g)，测得Cl2和HCl的浓度随时间的关系如图所示。
①0~10min内，用N2(g)表示的平均反应速率v(N2)=__ 。
②M点时，N2H4的转化率为__ (精确到0.1)%。
③已知次磷酸钠(NaH2PO2)为正盐，则次磷酸(H3PO2)是__ 元酸。
④用次磷酸钠(NaH2PO2)通过电渗析法制备次磷酸.装置如图2所示。交换膜A属于__ (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，电极N的电极反应式为__ ，当电路中流过3.8528×105库仑电量时。制得次磷酸的物质的量为__ (一个电子的电量为1.6×10-19库仑，NA数值约为6.02×1023)。
N2(g)+4HCl(g)，T℃时，向VL恒容密闭容器中加入2molN2H4(g)和4molCl2(g)，测得Cl2和HCl的浓度随时间的关系如图所示。①0~10min内，用N2(g)表示的平均反应速率v(N2)=
②M点时，N2H4的转化率为
③已知次磷酸钠(NaH2PO2)为正盐，则次磷酸(H3PO2)是
④用次磷酸钠(NaH2PO2)通过电渗析法制备次磷酸.装置如图2所示。交换膜A属于
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】氨气具有广泛用途，工业上利用反应
合成氨，其基本合成过程如下：
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响，
参加合成氨的反应，在
、
两种条件下分别达到平衡，测得
的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题：
①条件下，
的平均反应速率
________ 
。
②相对
而言，
可能改变的条件是________________ 。
③在条件下，
时刻将容器容积压缩至原来的
，
时刻重新建立平衡状态。请在图中画出
时刻
的变化曲线________________ 。
(2)某小组往一恒温恒压容器中充
和
，模拟合成氨的反应，图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(
)的关系图。若体系在
、
下达到平衡。
①此时
的平衡分压为________ MPa，
的平衡分压为________ MPa。(分压
总压
物质的量分数)
②列式计算此时的平衡常数
________ 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字)
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是________________________ 。
合成氨，其基本合成过程如下：(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响，
参加合成氨的反应，在、两种条件下分别达到平衡，测得的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题：①
条件下，的平均反应速率。②相对
而言，可能改变的条件是③在
条件下，时刻将容器容积压缩至原来的，时刻重新建立平衡状态。请在图中画出时刻的变化曲线(2)某小组往一恒温恒压容器中充
和，模拟合成氨的反应，图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强()的关系图。若体系在、下达到平衡。①此时
的平衡分压为的平衡分压为总压物质的量分数)②列式计算此时的平衡常数
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是
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【推荐1】消除城市中汽车尾气的污染是一个很重要的课题。回答下列问题
(1) 下列不属于汽车尾气中的污染物的是___________
A． CO、CxHy B． NOx、细颗粒物 C． CO、NOx D． CO2、H2S
(2)已知：① 2NO(g) + 2CO(g)
N2(g) + 2CO2(g) ∆H1=-746.5 kJ• mol-1，据此可在一定条件下反应消除NO和CO的污染；② CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2=+172.5 kJ•mol-1；碳(石墨)的燃烧热为-393.5kJ•mol-1.写出石墨完全燃烧的热化学方程式___________ 。2NO(g)= N2(g)+O2(g) △H3=___________ kJ•mol-1
(3)某研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中，分别充入1.0molNO和1.0molCO，在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应，反应体系的总压强(P)随时间变化情况如图所示：
①曲线III对应的实验编号是___________ ，曲线I中压强降低的原因是___________ 。
②由曲线II数据计算出对应条件下的压强平衡常数Kp=___________ ； 若在曲线III对应条件下，NO、CO、N2、 CO2的分压依次是10kPa、20kPa、 40kPa、 40kPa，则此时反应的速率v正___________ v逆(填 “＜”、=’或“＞”)。
(4)反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，一个化学反应往往是由多个基元反应分步进行的，这个分步过程称为反应机理，机理中的快反应对整个反应速率的影响可以忽略不计。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应mA(g)+nB(g)pC(g)的 “速率方程”可表示为v= kcm(A)•cn(B) (k为速率常数)。实验测得低温时某反应的速率方程为v=kc2(NO2)，其反应机理有如下两种可能。则该反应的化学方程式可表示为___________ ，以 下机理中与其速率方程符合的是___________ ( 填编号)。
(1) 下列不属于汽车尾气中的污染物的是
A． CO、CxHy B． NOx、细颗粒物 C． CO、NOx D． CO2、H2S
(2)已知：① 2NO(g) + 2CO(g)
N2(g) + 2CO2(g) ∆H1=-746.5 kJ• mol-1，据此可在一定条件下反应消除NO和CO的污染；② CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2=+172.5 kJ•mol-1；碳(石墨)的燃烧热为-393.5kJ•mol-1.写出石墨完全燃烧的热化学方程式(3)某研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中，分别充入1.0molNO和1.0molCO，在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应，反应体系的总压强(P)随时间变化情况如图所示：
| 实验编号 | a | b | c |
| 温度/K | 500 | 500 | 600 |
| 催化剂的比表面积/m2.g-1 | 82 | 124 | 124 |
②由曲线II数据计算出对应条件下的压强平衡常数Kp=
(4)反应物分子一步直接转化为产物的反应称为基元反应，一个化学反应往往是由多个基元反应分步进行的，这个分步过程称为反应机理，机理中的快反应对整个反应速率的影响可以忽略不计。一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数的幂的连乘积成正比，如基元反应mA(g)+nB(g)
pC(g)的 “速率方程”可表示为v= kcm(A)•cn(B) (k为速率常数)。实验测得低温时某反应的速率方程为v=kc2(NO2)，其反应机理有如下两种可能。则该反应的化学方程式可表示为| 反应机理 | 第一步反应 | 第二步反应 |
| ① | 2NO =N2O4 (快反应) | N2O4+2CO= 2NO+2CO2 (慢反应) |
| ② | 2NO2=NO3+NO (慢反应) | NO3+CO=NO2+CO2 (快反应) |
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】
和
共活化处理的研究既有利于实现碳中和，又有利于处理某些环境中的有害气体．该研究过程主要涉及如下反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)反应Ⅲ的反应热
________ ，该反应在________ （填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行；
(2)向某密闭容器中投入等物质的量的
和
，发生上述反应．其中的平衡转化率随温度或压强变化如图．L，X可分别代表压强或温度；________ ，原因为________ ；
②若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列条件能说明上述反应均达到平衡状态的是________ （填字母）；
A.
和的物质的量之比不再发生变化时
B.和
的物质的量之比不再发生变化时
C. 混合气体密度不再发生变化时
D. 容器内压强不再发生变化时
(3)
下，向起始压强为
的恒容密闭容器中通入等物质的量的和混合气体，发生上述反应，
时达到平衡状态，测得此时体系总压强为
，
；
①平衡时
________ 
；
②
的平均生成速率为________ 
；
③
下反应Ⅲ的压力平衡常数
________ 
；
和共活化处理的研究既有利于实现碳中和，又有利于处理某些环境中的有害气体．该研究过程主要涉及如下反应：Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)反应Ⅲ的反应热
(2)向某密闭容器中投入等物质的量的
和，发生上述反应．其中的平衡转化率随温度或压强变化如图．L，X可分别代表压强或温度；
②若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列条件能说明上述反应均达到平衡状态的是
A.
和的物质的量之比不再发生变化时B.
和的物质的量之比不再发生变化时C. 混合气体密度不再发生变化时
D. 容器内压强不再发生变化时
(3)
下，向起始压强为的恒容密闭容器中通入等物质的量的和混合气体，发生上述反应，时达到平衡状态，测得此时体系总压强为，；①平衡时
；②
的平均生成速率为；③
下反应Ⅲ的压力平衡常数；
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【推荐3】我国政府承诺争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，彰显作为大国的担当和责任。因此，研发
利用技术、降低空气中含量成为化学科学家研究的热点，其中将二氧化碳转化为绿色燃料甲醇是一个重要方向。回答下列问题：
(1)甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现：
已知：
则反应
的△H=___________ kJ/mol。已知正反应的活化能是
(正)，则逆反应的活化能
(逆)=___________ kJ/mol(用含(正)的式子表示)。
(2)在T℃下，向2L恒容密闭容器中充入1mol和3mol，假设只进行反应
，第20min时达到化学平衡状态，测得
的反应速率为0.02
。回答下列问题：
①下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________ (填标号)。
A．
B．该温度下
的值恒定
C．容器内气体的密度不再发生变化
D．反应物分子的有效碰撞几率不再变化
②计算T℃下该反应的化学平衡常数K=___________ 
(保留3位有效数字)。
③从反应的自发性角度看，合成甲醇的反应在较________ (填“高”或“低”)温度下能自发进行。
(3)某科研小组研究不同催化剂对反应的影响。相同条件下，在三个恒容容器中充入等量和的混合物，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”或“反应III”)。
②b点v(正)___________ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
③试解释c点的转化率比a点低的原因___________ 。
利用技术、降低空气中含量成为化学科学家研究的热点，其中将二氧化碳转化为绿色燃料甲醇是一个重要方向。回答下列问题：(1)甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现：
已知：
则反应
的△H=(正)，则逆反应的活化能(逆)=(正)的式子表示)。(2)在T℃下，向2L恒容密闭容器中充入1mol
和3mol，假设只进行反应，第20min时达到化学平衡状态，测得的反应速率为0.02。回答下列问题：①下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是
A．
B．该温度下
的值恒定C．容器内气体的密度不再发生变化
D．反应物分子的有效碰撞几率不再变化
②计算T℃下该反应的化学平衡常数K=
(保留3位有效数字)。③从反应的自发性角度看，
合成甲醇的反应在较(3)某科研小组研究不同催化剂对反应
的影响。相同条件下，在三个恒容容器中充入等量和的混合物，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试解释c点的转化率比a点低的原因
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】二氧化碳的一种资源化利用发生的反应有：
反应I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1＜0
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
(1)已知H2和CH4的燃烧热分别为－285.5kJ·mol-1和－890.0kJ·mol-1；要计算△H1还需要知道___________ 的焓变。
(2)按
=4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应，当气体总压强为0.1MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图1所示；不同压强时，CO2的平衡转化率如图2所示：
①密闭容器中应选择适宜的温度是___________ 。
②200~550℃时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是___________ 。
③当温度一定时，随压强升高，CO2的平衡转化率增大，其原因是___________ 。
(3)二氧化碳的资源化利用反应III为：CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) △H3＜0。
①反应III的△S___________ (选填“＞”或“＜”)0。
②温度一定时，在2L密闭容器中按=2投料进行反应III，达到平衡时体系的压强为原来压强p0的0.8倍，该温度下反应平衡常数Kp为___________ (用含p0的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③下列措施能提高反应III中CO2转化率的是___________ (填标号)。
A．加快反应器中气体的流速 B．反应器前段加热，后段冷却
C．提高原料气中H2所占比例 D．增大催化剂的表面积
反应I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1＜0
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
(1)已知H2和CH4的燃烧热分别为－285.5kJ·mol-1和－890.0kJ·mol-1；要计算△H1还需要知道
(2)按
=4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应，当气体总压强为0.1MPa，平衡时各物质的物质的量分数如图1所示；不同压强时，CO2的平衡转化率如图2所示：①密闭容器中应选择适宜的温度是
②200~550℃时，CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是
③当温度一定时，随压强升高，CO2的平衡转化率增大，其原因是
(3)二氧化碳的资源化利用反应III为：CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g) △H3＜0。①反应III的△S
②温度一定时，在2L密闭容器中按
=2投料进行反应III，达到平衡时体系的压强为原来压强p0的0.8倍，该温度下反应平衡常数Kp为③下列措施能提高反应III中CO2转化率的是
A．加快反应器中气体的流速 B．反应器前段加热，后段冷却
C．提高原料气中H2所占比例 D．增大催化剂的表面积
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【推荐2】二氧化钛(
)是一种重要的工业原料，可用四氯化钛(
)制备，反应：
请回答下列问题：
(1)下列措施，既能加快反应速率又能增大平衡转化率的是___________ (填选项字母)。
A．缩小容器容积 B．加入催化剂 C．分离出部分
D．增大浓度 E．降低温度
(2)若反应的逆反应活化能表示为
，则E___________ 
(填“>”“<”或“=”)。
(3)能表示该反应的平衡常数K与温度T的关系的直线为___________ (填“x”“y”或“z”)。
(4)
时，向10L恒容密闭容器中充入1mol 和2mol ，发生反应。4min达到平衡时测得的物质的量为
mol。
①0~4min内，用
表示的反应速率
___________ 。
②保持温度不变，向该容器中再充入各
、和，平衡将___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(5)时，向10L恒容密闭容器中充入4mol 和一定量的混合气体，发生反应，两种气体的平衡转化率(
)与起始的物质的量之比[
]的关系如图所示：能表示平衡转化率的曲线为___________ (填“
”或“
”)；M点的坐标为___________ 。(涉及计算时，结果保留分数)
)是一种重要的工业原料，可用四氯化钛()制备，反应：请回答下列问题：
(1)下列措施，既能加快反应速率又能增大
平衡转化率的是A．缩小容器容积 B．加入催化剂 C．分离出部分
D．增大浓度 E．降低温度(2)若反应的逆反应活化能表示为
，则E(填“>”“<”或“=”)。(3)能表示该反应的平衡常数K与温度T的关系的直线为
(4)
时，向10L恒容密闭容器中充入1mol 和2mol ，发生反应。4min达到平衡时测得的物质的量为mol。①0~4min内，用
表示的反应速率②保持温度不变，向该容器中再充入各
、和，平衡将(5)
时，向10L恒容密闭容器中充入4mol 和一定量的混合气体，发生反应，两种气体的平衡转化率()与起始的物质的量之比[]的关系如图所示：能表示平衡转化率的曲线为”或“”)；M点的坐标为
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【推荐3】甲醇(CH3OH)热值高、无污染，既可做燃料，又是重要的化工原料。科学家正研究利用CO2生产甲醇以发展低碳经济。
(1)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol-1和726kJ•mol-1。则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______ 。
(2)根据甲醇在酸性电解质溶液中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应，设计一种燃料电池，则其负极反应式为______ 。若该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为689.7kJ，与其燃烧所能释放的全部能量相比，该燃料电池的理论效率为______ 。
(3)探究不同条件下对合成甲醇反应的影响：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①其他条件不变，T1、T2两种温度下CH3OH的物质的量随时间的变化如图，则该反应在T1时的平衡常数比T2时的______ (填“大”、“小”)，处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②某温度下，在体积为1L的密闭容器中加入4molCO2、8molH2，测得H2的物质的量随时间变化如图曲线(甲)所示：
则a→b时间段内v(CH3OH)=______ mol•L-1•min-1；若仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线(乙)所示。曲线(乙)对应改变的实验条件可以是______ (填序号)。
A.加催化剂 B.增大压强 C.升高温度 D.增大CO2浓度
若图中曲线甲平衡后保持恒温恒容，按如表各组的物质的量再次增加投入反应混合物，其中平衡向正反应方向进行的是______ 。
(1)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol-1和726kJ•mol-1。则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
(2)根据甲醇在酸性电解质溶液中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应，设计一种燃料电池，则其负极反应式为
(3)探究不同条件下对合成甲醇反应的影响：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①其他条件不变，T1、T2两种温度下CH3OH的物质的量随时间的变化如图，则该反应在T1时的平衡常数比T2时的
②某温度下，在体积为1L的密闭容器中加入4molCO2、8molH2，测得H2的物质的量随时间变化如图曲线(甲)所示：
则a→b时间段内v(CH3OH)=
A.加催化剂 B.增大压强 C.升高温度 D.增大CO2浓度
若图中曲线甲平衡后保持恒温恒容，按如表各组的物质的量再次增加投入反应混合物，其中平衡向正反应方向进行的是
| 物质 | n(CO2) | n(H2) | n(CH3OH) | n(H2O) |
| A | 0 | 0 | 1 | 1 |
| B | 1 | 0 | 1 | 0 |
| C | 0 | 1 | 1 | 0 |
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