以CO和CO2为原料合成乙烯、二甲醚(CH3OCH3)等有机物，一直是当前化学领域研究的热点。回答下列问题：
(1)已知相关物质能量变化示意图如下：
①写出由CO(g)和H2(g)反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式：_______ 。
②在一绝热的恒容密闭容器中，通入CO和H2(物质的量之比1 ：2)发生反应2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g) +2H2O(g) ΔH<0，反应过程中容器内压强(p)与时间(t)变化如图1所示，随着反应进行，a~b段压强增大的原因是_______ 。
③CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
Ⅰ.2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)；
Ⅱ.CO2(g) +H2(g)CO(g) + H2O(g)。
向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图2所示。p1、p2、p3由大小的顺序为_______ ；T2℃时主要发生反应_______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，平衡转化率随温度变化先降后升的原因为_______ 。
(2)一定温度和压强为3. 3p MPa条件下，将CO和H2按物质的量之比为2： 3通入密闭弹性容器中发生催化反应，假设只发生反应：3CO(g) + 3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 、2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g)。平衡时，CO平衡转化率为60%，C2H4选择性为50%(C2H4的选择性=
)。该温度下。反应C2H4(g)+ 2H2O(g) 2CO(g) +4H2(g)的Kp=_______ MPa3(用含字母p的代数式表示，已知Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替)，若要提高C2H4的选择性，则应考虑的因素是_______ 。
(1)已知相关物质能量变化示意图如下：
①写出由CO(g)和H2(g)反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式：
②在一绝热的恒容密闭容器中，通入CO和H2(物质的量之比1 ：2)发生反应2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g) +2H2O(g) ΔH<0，反应过程中容器内压强(p)与时间(t)变化如图1所示，随着反应进行，a~b段压强增大的原因是③CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
Ⅰ.2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)；Ⅱ.CO2(g) +H2(g)
CO(g) + H2O(g)。向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图2所示。p1、p2、p3由大小的顺序为
(2)一定温度和压强为3. 3p MPa条件下，将CO和H2按物质的量之比为2： 3通入密闭弹性容器中发生催化反应，假设只发生反应：3CO(g) + 3H2 (g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) 、2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g)。平衡时，CO平衡转化率为60%，C2H4选择性为50%(C2H4的选择性=)。该温度下。反应C2H4(g)+ 2H2O(g) 2CO(g) +4H2(g)的Kp=
更新时间：2022-07-29 13:00:02
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【推荐1】近年来，碳中和、碳达峰成为热点。以
、
为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
途径一：涉及的反应有
I.
II.
III.
(1)关于反应I，下列描述正确的是___________(填字母序号)。
(2)若某反应的平衡常数表达式为
，根据反应Ⅰ-Ⅲ，请写出此反应的热化学方程式：___________ 。
(3)工业中，对于反应I，通常同时存在副反应IV：
。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。不同压强时，的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为
时，平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。
①图a中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是___________ 。
②由图b可知，
___________ 0(填“
”、“
”或“
”)；的物质的量分数随温度升高而增大，原因是___________ 。
(4)在一定条件下(温度为
)，往恒容密闭容器中充入
和
，发生反应I，初始压强为
，
达到平衡，压强为
，则的平衡转化率为___________ 。
途径二：涉及的反应有
I.
II.
III.
(5)一定条件下，向体积为
的恒容密闭容器中通入
和
发生上述反应，达到平行时，容器中
为
为
，反应III的平衡常数为___________ 。(用含
、
、
的代数式表示)。
、为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。途径一：涉及的反应有
I.
II.
III.
(1)关于反应I，下列描述正确的是___________(填字母序号)。
| A．恒容下达平衡状态时，再充入少量氦气，正逆反应速率不变 |
| B．当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，反应达平衡状态 |
C．当反应达平衡状态时， |
| D．恒温下缩小容器体积，反应物的活化分子百分数增大 |
(2)若某反应的平衡常数表达式为
，根据反应Ⅰ-Ⅲ，请写出此反应的热化学方程式：(3)工业中，对于反应I，通常同时存在副反应IV：
。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。不同压强时，的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为时，平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。①图a中，相同温度下，压强越大，
的平衡转化率越大，其原因是②由图b可知，
”、“”或“”)；的物质的量分数随温度升高而增大，原因是(4)在一定条件下(温度为
)，往恒容密闭容器中充入和，发生反应I，初始压强为，达到平衡，压强为，则的平衡转化率为途径二：涉及的反应有
I.
II.
III.
(5)一定条件下，向体积为
的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平行时，容器中为为，反应III的平衡常数为、、的代数式表示)。
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】甲醇是重要的有机化工原料，目前世界甲醇年产量超过 2.1×107吨，在能源紧张的今天， 甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是：(i) CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g) ΔH= -90.1 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)已知：(ii) 2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH= -566.0 kJ·mol-1
(iii) 2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572.0 kJ·mol-1
甲醇的燃烧热为_____ kJ·mol-1。
(2)若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1对合成甲醇反应中 CO 的转化率的影响是_____
A.增大 B.减小 C.无影响 D.无法判断
(3)在恒温恒容的密闭容器中发生反应(i)，各物质的浓度如表：(单位 mol/L)
① x =_____ 。
② 前 2min 内 H2的平均反应速率为 v(H2) =_____ 。该温度下，反应(i)的平衡常数 K =_____ 。(保留 1 位小数)
③ 反应进行到第 2min 时，改变了反应条件，改变的这个条件可能是_____
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加 H2的浓度
(4)如图是温度、压强与反应(i)中 CO 转化率的关系：由图象可知，温度越低，压强越大，CO 转化率越高，但实际生产往往采用 300～400℃和 10MPa 的条件，其原因是_____ 。
回答下列问题：
(1)已知：(ii) 2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH= -566.0 kJ·mol-1
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甲醇的燃烧热为
(2)若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1对合成甲醇反应中 CO 的转化率的影响是
A.增大 B.减小 C.无影响 D.无法判断
(3)在恒温恒容的密闭容器中发生反应(i)，各物质的浓度如表：(单位 mol/L)
| 时间/min | c(CO) | c(H2) | c(CH3OH) |
| 0 | 0.8 | 1.6 | 0 |
| 2 | 0.6 | x | 0.2 |
| 4 | 0.3 | 0.6 | 0.5 |
| 6 | 0.3 | 0.6 | 0.5 |
② 前 2min 内 H2的平均反应速率为 v(H2) =
③ 反应进行到第 2min 时，改变了反应条件，改变的这个条件可能是
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加 H2的浓度
(4)如图是温度、压强与反应(i)中 CO 转化率的关系：由图象可知，温度越低，压强越大，CO 转化率越高，但实际生产往往采用 300～400℃和 10MPa 的条件，其原因是
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【推荐3】氮氧化物的存在会破坏地球环境，人们一直在积极探索改善大气质量的有效措施。
(1)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如图所示：
① NO的作用是_________ 。
②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____________ 。
(2)已知 N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH=+181.5kJ·mol－1。某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用
、
、
和
分别表示N2、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是______ (填字母序号)。
(3)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度十倍)，装置示意图如图，固体电解质可传导O2-
①阴极反应为_______________________ 。
②消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量，可能的原因是(不考虑物理因素)____________ 。
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况，利用催化剂具有_________ 性。
(4)温度为T1时，在容积为1L的恒容密闭容器中充入0.6mol的NO2，达平衡时c(O2)＝0.2mol/L，仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2 (g)(△H>0)。实验测得：v正＝v (NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO) •c(O2)，k正、k逆为速率常数，仅受温度影响。当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T1______ T2(填“＞”或“＜”)，得出该结论的理由是______ 。
(1)NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如图所示：
① NO的作用是
②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
(2)已知 N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH=+181.5kJ·mol－1。某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用 、 、 和 分别表示N2、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是 (3)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度十倍)，装置示意图如图，固体电解质可传导O2-
①阴极反应为
②消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量，可能的原因是(不考虑物理因素)
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况，利用催化剂具有
(4)温度为T1时，在容积为1L的恒容密闭容器中充入0.6mol的NO2，达平衡时c(O2)＝0.2mol/L，仅发生反应：2NO2(g)
2NO(g)+O2 (g)(△H>0)。实验测得：v正＝v (NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO) •c(O2)，k正、k逆为速率常数，仅受温度影响。当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T1
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【推荐1】治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ．硫酸厂大量排放含SO 2的尾气会对环境造成严重危害。
(1)工业上可利用足量废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，该反应的离子方程式为___________ 。
Ⅱ．沥青混凝土可作为反应：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。图甲表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。
(2)a、b、c、d 四点中，达到平衡状态的是___________ 。
(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=___________ (用含x的代数式表示)。
(4)下列关于图甲的说法正确的是___________ 。
A．CO转化反应的平衡常数K(b)＜K(c)
B．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大
C．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最大
D．该转化反应的正反应为放热反应
Ⅲ．某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下，将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图乙所示。
(5)375℃时，测得排出的气体中含0.45 molO2和0.0525 mol CO2，则Y的化学式为___________ 。
(6)实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是___________
Ⅰ．硫酸厂大量排放含SO 2的尾气会对环境造成严重危害。
(1)工业上可利用足量废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2，得到Na2SO3溶液，该反应的离子方程式为
Ⅱ．沥青混凝土可作为反应：2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)的催化剂。图甲表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。(2)a、b、c、d 四点中，达到平衡状态的是
(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L，则50℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=
(4)下列关于图甲的说法正确的是
A．CO转化反应的平衡常数K(b)＜K(c)
B．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大
C．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最大
D．该转化反应的正反应为放热反应
Ⅲ．某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下，将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图乙所示。
| 模拟尾气 | 气体(10mol) | 碳烟 | ||
| NO | O2 | He | ||
| 物质的量(mol) | 0.025 | 0.5 | 9.475 | n |
(6)实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐2】一种矿物的孪生矿含有Pr2S3、FeS、SiO2等，利用该矿制取PrCl3晶体的工艺流程如下：
已知：PrCl3(aq)+2Cl-(aq)
(aq) ΔH＞0.
(1)实验室用氯化铁固体配制氯化铁溶液的具体操作为_______ 。
(2)“溶浸”时Pr2S3可被FeCl3氧化，生成淡黄色的沉淀。写出Pr2S3被FeCl3氧化的离子方程式：_______ ；由于溶液酸性较强，该操作中易产生有毒气体，其化学式为_______ ，工业上可用_______ (填化学式)来吸收处理。
(3)"滤渣1”的主要成分有_______ (填化学式)。
(4)“调pH”时，可选用的试剂为_______ (填标号)。
(5)用化学平衡移动的原理解释使用冰水浴的原因：_______ 。
已知：PrCl3(aq)+2Cl-(aq)
(aq) ΔH＞0.(1)实验室用氯化铁固体配制氯化铁溶液的具体操作为
(2)“溶浸”时Pr2S3可被FeCl3氧化，生成淡黄色的沉淀。写出Pr2S3被FeCl3氧化的离子方程式：
(3)"滤渣1”的主要成分有
(4)“调pH”时，可选用的试剂为_______ (填标号)。
| A．Fe2O3 | B．稀盐酸 | C．Fe(OH)3 | D．稀硫酸 |
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】甲烷三重整是指甲烷部分氧化、甲烷水蒸气重整及甲烷二氧化碳重整三个反应在同一个反应器内进行的过程。主要反应如下：
反成①：
反应②：
反应③：
(1)根据盖斯定律，反应
的
_______ (写出代数式即可)。
(2)图中的曲线_______ (填“a”或“b”)表示反应②的
随T的变化情况。甲烷三重整反应体系可在一定程度上实现部分自供热，试解释原因：_______ 。
(3)在甲烷三重整反应体系中，下列说法正确的是_______(填标号)。
(4)甲烷三重整反应体系中，常因甲烷分解使催化剂表面沉积碳而导致催化剂活性降低。研究发现，
原子相互结合形成
分子是形成积碳的决速步(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。根据下图分析，其他条件相同时，抗积碳效果最好的是催化剂_______ (填“1”“2”或“3”)。
(5)在一体积可变的容器中通入原料气，保持压强为p、温度为
，发生反应①、②、③，各组分物质的量如下表所示。
则
_______ ，
_______ 。设
为相对压力平衡常数，其表达式写去：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。已知气体的相对分压等于其分压除以
，则反应③的相对压力平衡带数K′_______ 。(列出计算式即可)。
反成①：
反应②：
反应③：
(1)根据盖斯定律，反应
的(2)图中的曲线
随T的变化情况。甲烷三重整反应体系可在一定程度上实现部分自供热，试解释原因：(3)在甲烷三重整反应体系中，下列说法正确的是_______(填标号)。
| A．若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已平衡 |
| B．增大压强有利于提高CO和H2的平衡产率 |
C．体系达平衡后，若加入 ，则反应②平衡正向移动，反应③平衡不移动 |
D．选用合适的催化剂可以提高 在单位时间内的转化率 |
(4)甲烷三重整反应体系中，常因甲烷分解使催化剂表面沉积碳而导致催化剂活性降低。研究发现，
原子相互结合形成分子是形成积碳的决速步(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。根据下图分析，其他条件相同时，抗积碳效果最好的是催化剂(5)在一体积可变的容器中通入原料气，保持压强为p、温度为
，发生反应①、②、③，各组分物质的量如下表所示。| 组分 | |  |  |  |  |  |
| n(起始)/mol | 1.00 | 0.20 | 0.45 | 0.45 | 0 | 0 |
| n(平衡)/mol | 0.04 | 0 | 0.25 | x | y | 1.32 |
为相对压力平衡常数，其表达式写去：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。已知气体的相对分压等于其分压除以，则反应③的相对压力平衡带数K′
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【推荐1】NOx是污染大气的主要成分之一，它主要来源于汽车尾气的排放和化石燃料的燃烧。回答下列问题：
(1)已知：①2C(s)+O2(g)2CO(g) 
H1=-221kJ/mol
②2NO(g)N2(g)+O2(g) H2=-180kJ/mol
③2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g) H3=-573kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的反应热H=___________ 。
(2)燃煤烟气脱硝的反应之一为2NO2(g)+4CO(g)
N2(g)+4CO2(g)，在一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和2.0molCO，测得相关数据如下：
①c值可能为___________ (填字母)，其他条件不变，若不使用催化剂，则0~2min内NO2的转化率将___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
A．1.68 B．1.65 C．1.6 D．1.55
②维持其他条件不变，第9min时向容器中再充入1.0molNO2和1.0molN2，则v(正)___________ (填“>”或“<”)v(逆)。
(3)烟气脱硝的另一个反应为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在T℃下，向密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体，在不同压强下，相同时间内NO2的转化率与压强的关系如图所示。___________ ，在T℃时，用此反应脱硝适宜的压强是___________ ，1100kPa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度，气体分压=气体总压×体积分数，结果保留两位小数)。
(4)利用电化学原理脱硝可获得电能，其工作原理如图所示：___________ 。
(1)已知：①2C(s)+O2(g)
2CO(g) H1=-221kJ/mol②2NO(g)
N2(g)+O2(g) H2=-180kJ/mol③2NO(g)+C(s)
CO2(g)+N2(g) H3=-573kJ/mol则2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)的反应热H=(2)燃煤烟气脱硝的反应之一为2NO2(g)+4CO(g)
N2(g)+4CO2(g)，在一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和2.0molCO，测得相关数据如下：| 时间 | 0min | 2min | 4min | 6min | 8min | 10min |
| c(NO2)/mol·L-1 | 2.00 | 1.80 | c | 1.55 | 1.50 | 1.50 |
A．1.68 B．1.65 C．1.6 D．1.55
②维持其他条件不变，第9min时向容器中再充入1.0molNO2和1.0molN2，则v(正)
(3)烟气脱硝的另一个反应为2C(s)+2NO2(g)
N2(g)+2CO2(g)。在T℃下，向密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体，在不同压强下，相同时间内NO2的转化率与压强的关系如图所示。
(4)利用电化学原理脱硝可获得电能，其工作原理如图所示：
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【推荐2】“绿水青山就是金山银山”，因此研究
等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)燃煤发电厂常利用反应
，对煤进行脱硫处理来减少
的排放。对于该反应，在
时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表：
内，平均反应速率
_______ 
；当升高温度，该反应的平衡常数K_______ (填“增大”“减小”或“不变")。
(2)
主要来自于汽车尾气的排放，包含
和
，有人提出用活性炭对进行吸附，发生反应
。某实验室模拟该反应，在密闭容器中加入足量的C和一定量的
气体，维持温度为
，如图为不同压强下，该反应经过相同时间，的转化率随压强变化的示意图。
①
前，反应中转化率随着压强增大而增大的原因_______ 。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作
)。在、
时，该反应的化学平衡常数
_______ (计算结果保留小数点后两位)。已知：气体分压(
)=气体总压(
)×体积分数。
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中和发生反应
，生成无毒的
和。实验测得，
(
、
为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数_______ (填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
②若在
的密闭容器中充入
和
，在一定温度下达到平衡时，的转化率为
，则
_______ 。
等大气污染物的妥善处理具有重要意义。(1)燃煤发电厂常利用反应
，对煤进行脱硫处理来减少的排放。对于该反应，在时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表： | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
| 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
内，平均反应速率；当升高温度，该反应的平衡常数K(2)
主要来自于汽车尾气的排放，包含和，有人提出用活性炭对进行吸附，发生反应。某实验室模拟该反应，在密闭容器中加入足量的C和一定量的气体，维持温度为，如图为不同压强下，该反应经过相同时间，的转化率随压强变化的示意图。①
前，反应中转化率随着压强增大而增大的原因②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作
)。在、时，该反应的化学平衡常数)=气体总压()×体积分数。(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中
和发生反应，生成无毒的和。实验测得，(、为速率常数，只与温度有关)。①达到平衡后，仅升高温度，
增大的倍数增大的倍数。②若在
的密闭容器中充入和，在一定温度下达到平衡时，的转化率为，则
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】CH4和CO2在催化剂作用下反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)-247kJ完成下列填空：
(1)有利于提高CH4平衡转化率的措施是___ (任写两条)。
(2)该反应温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：___ 。
(3)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中，发生上述反应。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体):n(初始气体)=___ 。
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数，___ 点对应的平衡常数最小，理由是：___ ；___ 点对应压强最大，理由是：___ 。
(4)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应又使积碳量减少：
积碳反应：CH4(g)C(s)+2H2(g)-75kJ
消碳反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)-172kJ
一定时间内，积碳量和反应温度的关系如图所示。
①一定温度，增大CO2的浓度有助于减少积碳，其原因是：___ 。
②温度高于600℃，积碳量减少的可能原因是：___ (任写一条)。
2CO(g)+2H2(g)-247kJ完成下列填空：(1)有利于提高CH4平衡转化率的措施是
(2)该反应温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：
(3)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中，发生上述反应。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体):n(初始气体)=
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数，
(4)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应又使积碳量减少：
积碳反应：CH4(g)
C(s)+2H2(g)-75kJ消碳反应：CO2(g)+C(s)
2CO(g)-172kJ一定时间内，积碳量和反应温度的关系如图所示。
①一定温度，增大CO2的浓度有助于减少积碳，其原因是：
②温度高于600℃，积碳量减少的可能原因是：
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】碳达峰的任务之一是将CO2还原转化为有用的化学产品。回答下列问题：
(1)1945年Ipatieff等首次提出可在铜铝催化剂上用CO2加氢合成甲醉。已知发生的主要反应如下：
反应a：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.17kJ•mol-1
反应b：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.47kJ•mol-1
反应c：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
①反应a的ΔS_______ (填“＞”、“＜”或“=”)0；ΔH3=_______ kJ•mol-1。
②CO2和H2以物质的量之比为1：3通入某密闭容器中，只发生反应b，CO2的平衡转化率与温度、气体总压强的关系如图1所示。P3_______ (“＞”、“＜”或“=”)p2，理由是_______ ；为提高CO2的平衡转化率除改变温度和压强外，还可采取的措施是_______ (写一条即可)。
(2)H2可将CO2还原为CH4，反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。
①ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图2所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用•标注，Ts表示过渡态。物质吸附在催化剂表面的过程会_______ (填“放出”或“吸收”)热量；反应历程中最快速步骤的化学方程式为_______ 。
②CO2、CO分别与H2反应生成CH4的lgKp与T的关系如图3所示：容器中只发生反应I时，a点：v(正)_______ (填“＞”、“＜”或“=”)v(逆)；900°C时，容器中同时发生反应I和反应II，则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的lgKp=_______ 。
(1)1945年Ipatieff等首次提出可在铜铝催化剂上用CO2加氢合成甲醉。已知发生的主要反应如下：
反应a：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.17kJ•mol-1反应b：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.47kJ•mol-1反应c：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH3①反应a的ΔS
②CO2和H2以物质的量之比为1：3通入某密闭容器中，只发生反应b，CO2的平衡转化率与温度、气体总压强的关系如图1所示。P3
(2)H2可将CO2还原为CH4，反应为CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)。①ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图2所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用•标注，Ts表示过渡态。物质吸附在催化剂表面的过程会
②CO2、CO分别与H2反应生成CH4的lgKp与T的关系如图3所示：容器中只发生反应I时，a点：v(正)
CO2(g)+H2(g)的lgKp=
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(0.4)
【推荐2】完成下列问题
(1)已知：
反应I：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=akJ/mol
反应Ⅱ；2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=bkJ/mol
反应Ⅲ：2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH3=ckJ/mol
反应Ⅳ：N2O(g)+NO2(g)3NO(g) ΔH=___________ kJ/mol
(2)汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体。在密闭容器中充入反应物，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。
N2(g)+2CO2(g) ΔH<0，则T1___________ T2(填“>”“=”或“<”)。
②该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施有___________ (答两点即可)。
③在D点，对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的___________ 点。
(3)在催化剂作用下，利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒容，在相同时间内测得NO的转化率随温度的变化如图所示：___________ ；在1050K时，CO2的体积分数为___________ 。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1100K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________ [已知：气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。
(1)已知：
反应I：N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH1=akJ/mol反应Ⅱ；2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH2=bkJ/mol反应Ⅲ：2N2O(g)
2N2(g)+O2(g) ΔH3=ckJ/mol反应Ⅳ：N2O(g)+NO2(g)
3NO(g) ΔH=(2)汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体。在密闭容器中充入反应物，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。
N2(g)+2CO2(g) ΔH<0，则T1②该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施有
③在D点，对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的
(3)在催化剂作用下，利用反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒容，在相同时间内测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1100K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=
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(0.4)
【推荐3】甲醇是重要的化上原料，研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。回答下列问题：
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为 
。
已知：①
② 
该制备反应的______ 。升高温度，该制备反应的的平衡转化率______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)已知反应的
，
，其中
、
分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压(分压=总压/物质的量分数)。
在540K下，按初始投料比
、
、
，得到不同压强条件下的平衡转化率关系图：
①a、b、c各曲线所表示的投料比由大到小的顺序为______ (用字母表示)。
②N点在b曲线上，540K时的压强平衡常数
______ 
(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下，某容器测得某时刻
，
，
，此时
______ (保留两位小数)。
(3)甲醇催化可制取丙烯，反应为
，反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式为
(
为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。该反应的活化能
______ 
。
(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应。在一定频率(v)光的照射下，反应的机理为：
其中
表示一个光子能量，
表示NOCl的激发态。则吸收1mol光子可分解______ mol NOCl。
(5)在饱和
电解液中，电解活化的也可以制备
，其原理如图所示，则阴极的电极反应式为______ 。
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为
。已知：①
②
该制备反应的
的平衡转化率(2)已知反应
的，，其中、分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压(分压=总压/物质的量分数)。在540K下，按初始投料比
、、，得到不同压强条件下的平衡转化率关系图：①a、b、c各曲线所表示的投料比由大到小的顺序为
②N点在b曲线上，540K时的压强平衡常数
(用平衡分压代替平衡浓度计算)。③540K条件下，某容器测得某时刻
，，，此时(3)甲醇催化可制取丙烯，反应为
，反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。该反应的活化能。(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应。在一定频率(v)光的照射下，反应的机理为：
其中
表示一个光子能量，表示NOCl的激发态。则吸收1mol光子可分解(5)在饱和
电解液中，电解活化的也可以制备，其原理如图所示，则阴极的电极反应式为
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