SO2和H2S是大气污染物，这两种气体的转化研究对资源综合利用和环境保护有重要意义。
水煤气还原法：①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g) ΔH1=＋45.4 kJ/mol
②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g) ΔH2=-37.0 kJ/mol
(1)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式_______ ；若该反应在恒温恒容体系中进行，则其达到平衡的标志为_______ (填字母)。
A.单位时间内，生成nmolCO的同时生成nmolCO2
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.CO2(g)与H2(g)的体积比保持不变
(2)在温度为T℃下，将1.4molH2和1molSO2通入2L恒容密闭容器中发生上述反应①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g)，反应体系中气体的总压强随时间变化如图所示。在0~10min，该反应的平均速率v(H2)=_______ mol·L-1·min-1，SO2的平衡转化率α(SO2)= _______ 。
(3)某密闭容器中发生上述反应②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g)，平衡时CO的体积分数(%)与压强和温度的关系如图所示。则T1、T2、T3由小到大的关系顺序是_______ ，判断的理由是_______ 。
水煤气还原法：①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g) ΔH1=＋45.4 kJ/mol
②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g) ΔH2=-37.0 kJ/mol
(1)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式
A.单位时间内，生成nmolCO的同时生成nmolCO2
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.CO2(g)与H2(g)的体积比保持不变
(2)在温度为T℃下，将1.4molH2和1molSO2通入2L恒容密闭容器中发生上述反应①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g)，反应体系中气体的总压强随时间变化如图所示。在0~10min，该反应的平均速率v(H2)=
(3)某密闭容器中发生上述反应②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g)，平衡时CO的体积分数(%)与压强和温度的关系如图所示。则T1、T2、T3由小到大的关系顺序是
更新时间：2022-04-14 00:03:53
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【推荐1】研究碳及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
CO2的捕获与利用
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液
，溶液pH=_______ 。(室温下，
的
)
(2)利用CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)的过程包括如下反应
甲醇合成：
甲醇脱水：
则合成二甲醚总反应热化学方程式：
_________ mol∙L-1
(3)合成二甲醚所用的CO2可利用氨水从工业废气中捕获，捕获过程中会生成中间产物
为测定该反应的有关热力学参数，将一定量纯净的置于5L的真空钢瓶中，一定温度下发生反应：
，实验测得气体总浓度(10-3mol/L)与温度、时间的关系如表所示：
①该反应能自发进行的原因_______ 。
②35℃时，
到
时间段用
表示的反应速率为_______ (用含、的式子表示)
③25℃，
时刻将钢瓶体积压缩为2.5L，达到新平衡时CO2的浓度为_______ 
。
(4)我国科学家设计
熔盐捕获与转化装置如图所示，c极电极反应式为_______ 。
CO2的捕获与利用
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液
，溶液pH=的)(2)利用CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)的过程包括如下反应
甲醇合成：
甲醇脱水：
则合成二甲醚总反应热化学方程式：
(3)合成二甲醚所用的CO2可利用氨水从工业废气中捕获，捕获过程中会生成中间产物
为测定该反应的有关热力学参数，将一定量纯净的置于5L的真空钢瓶中，一定温度下发生反应：，实验测得气体总浓度(10-3mol/L)与温度、时间的关系如表所示：| 温度 总浓度(10-3mol/L) 时间 | 15℃ | 25℃ | 35℃ |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
 | 0.9 | 2.7 | 8.1 |
 | 2.4 | 4.8 | 9.4 |
 | 2.4 | 4.8 | 9.4 |
①该反应能自发进行的原因
②35℃时，
到时间段用表示的反应速率为、的式子表示)③25℃，
时刻将钢瓶体积压缩为2.5L，达到新平衡时CO2的浓度为。(4)我国科学家设计
熔盐捕获与转化装置如图所示，c极电极反应式为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。
I.利用甲醇(CH3OH)制备甲醛
脱氢法：CH3OH(g)⇌HCHO(g)＋H2(g) △H1=＋92.09kJ·mol-1
氧化法：CH3OH(g)＋1/2O2(g)⇌HCHO(g)＋H2O(g) △H2
(1)脱氢法制甲醛，有利于提高平衡产率的条件有____________ 。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) △H3=－483.64kJ·mol－1，则△H2=________ 。
(3)750K下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)＋H2(g)，若起始压强为101kPa，达到平衡转化率为50.0%，则反应的平衡常数Kp=__________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，忽略其它反应)。
(4)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：
历程i：CH3OH→·H＋·CH2OH
历程ⅱ：·CH2OH→·H＋HCHO
历程ⅲ：·CH2OH→3·H＋CO
历程iv：·H＋·H→H2
如图所示为在体积为1L的恒容容器中，投入1molCH3OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过5min反应，测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(甲醛的选择性：转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)，回答下列问题：
①600℃时，5min内甲醛的反应速率为____________ 。
②650℃－750℃甲醛选择性随温度下降，而甲醇转化率随温度升高的可能原因为________ ；
③700℃时，历程iii能量～反应过程如图所示，在答卷纸上绘制历程ii的“能量～反应过程”示意图。___________
II.室内甲醛超标会危害人体健康，通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理所示，则工作电极的电极反应式为_____________ 。
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历程iv：·H＋·H→H2
如图所示为在体积为1L的恒容容器中，投入1molCH3OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过5min反应，测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(甲醛的选择性：转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)，回答下列问题：
①600℃时，5min内甲醛的反应速率为
②650℃－750℃甲醛选择性随温度下降，而甲醇转化率随温度升高的可能原因为
③700℃时，历程iii能量～反应过程如图所示，在答卷纸上绘制历程ii的“能量～反应过程”示意图。
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(0.65)
【推荐3】环境治理是当今的热点问题，以
为碳源制取甲醇等低碳有机物可以达到变废为宝、保护环境、节约资源的目的。试运用所学知识，回答下列问题：
工业上利用合成气(和
)来生产甲醇，有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
(1)
_______ 0(填“>”“<”或“=”)，理由是_______ 。
(2)800℃时，
_______ 。
(3)500℃时，按一定的投料比[
]将
和
充入一个
的恒容密闭容器中，若只发生反应II，
时反应达平衡，测得反应体系中
的浓度分别为
、
，则
内用
表示反应的平均反应速率
_______ ，投料比x=_______ ，其他条件不变，增大投料比x，则氢气的转化率_______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)如图曲线是
时，密闭容器中发生反应Ⅲ：
的平衡转化率与温度的关系。图中A、B、C、D四点表示不同温度和压强时
的转化率，则A、B、C、D四点对应的压强由大到小的顺序为____ 。
为碳源制取甲醇等低碳有机物可以达到变废为宝、保护环境、节约资源的目的。试运用所学知识，回答下列问题：工业上利用合成气(
和)来生产甲醇，有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。| 化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
| 500 | 700 | 800 | ||
I. | K1 | 1.0 | 1.70 | 2.50 |
II. | K2 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
III. | K3 | |||
(2)800℃时，
(3)500℃时，按一定的投料比[
]将和充入一个的恒容密闭容器中，若只发生反应II，时反应达平衡，测得反应体系中的浓度分别为、，则内用表示反应的平均反应速率(4)如图曲线是
时，密闭容器中发生反应Ⅲ：的平衡转化率与温度的关系。图中A、B、C、D四点表示不同温度和压强时的转化率，则A、B、C、D四点对应的压强由大到小的顺序为
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【推荐1】中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，相关成果北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表，因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下：
I．CO2(g)+C2H6(g)
C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1 (主反应)
II．C2H6(g)CH4(g)+H2(g)+C(s) ΔH=+9kJ·mol-1 (副反应)
(1)反应I的反应历程可分为如下两步：
i. C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1 (反应速率较快)
ii. H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2=+44kJ·mol-1 (反应速率较慢)
①∆H1=___________ kJ·mol-1
②相比于提高c(C2H6)，提高c(CO2)对反应I速率影响更大，原因是___________ 。
(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，发生主反应，温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示，工业生产综合各方面的因素，反应选择800℃的原因是___________ 。
(3)在800℃时，n(CO2)：n(C2H6)=1：3，充入一定体积的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，只发生反应主反应，初始压强为P0，一段时间达到平衡，产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，该温度下反应的平衡常数Kp=_________ P0 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用最简分式表示)。
(4)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯，只发生反应如下：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0，
①在恒容绝热的容器中进行上述反应，下列不能用来判断达到平衡状态的是___________
A．混合气体的平均相对分子质量不再改变
B．容器中压强不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．v(CH4)=v(H2)
②温度T时，向2L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：
实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)×c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T温度时则
___________ (用含有x的代数式表示)；当温度升高时，k正增大m倍，k逆增大n倍，则m___________ n(填“＞”、“＜”或“=”)。
以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下：
I．CO2(g)+C2H6(g)
C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1 (主反应)II．C2H6(g)
CH4(g)+H2(g)+C(s) ΔH=+9kJ·mol-1 (副反应)(1)反应I的反应历程可分为如下两步：
i. C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) ΔH1 (反应速率较快)ii. H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g) ΔH2=+44kJ·mol-1 (反应速率较慢)①∆H1=
②相比于提高c(C2H6)，提高c(CO2)对反应I速率影响更大，原因是
(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4，发生主反应，温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示，工业生产综合各方面的因素，反应选择800℃的原因是
(3)在800℃时，n(CO2)：n(C2H6)=1：3，充入一定体积的密闭容器中，在有催化剂存在的条件下，只发生反应主反应，初始压强为P0，一段时间达到平衡，产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等，该温度下反应的平衡常数Kp=
(4)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯，只发生反应如下：2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0，①在恒容绝热的容器中进行上述反应，下列不能用来判断达到平衡状态的是
A．混合气体的平均相对分子质量不再改变
B．容器中压强不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．v(CH4)=v(H2)
②温度T时，向2L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：
实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)×c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T温度时则
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【推荐2】甲烷干法重整制
同时存在如下反应：
Ⅰ．
II．
Ⅲ．
(1)一定条件下，向
恒容密闭容器中通入
发生上述反应，达到平衡时，容器中
为
为
为
，此时的浓度为___________ 
，反应Ⅲ的平衡常数为___________ (用含a、b、c、V的代数式表示)。
(2)向恒容密闭容器中充入等物质的量的
和，若只发生反应Ⅰ和反应Ⅲ，则下列说法正确的是___________。
(3)恒温下，向恒压容器中通入物质的量为
的和
的物质的量
随时间变化如图所示。在
不变的条件下，改成加入
的
和
的混合气体，请在图中画出
的物质的量随时间
变化的曲线___________ 。
(4)制约干重整工业化应用的主要问题是积碳
，关键是开发出具有抗积碳性能
的催化剂。催化剂A、B对积碳与消碳的影响如图所示：
则工业生产时应选择的催化剂是___________ (填“A”或“B”)，理由是___________ 。
同时存在如下反应：Ⅰ．
II．
Ⅲ．
(1)一定条件下，向
恒容密闭容器中通入发生上述反应，达到平衡时，容器中为为为，此时的浓度为，反应Ⅲ的平衡常数为(2)向恒容密闭容器中充入等物质的量的
和，若只发生反应Ⅰ和反应Ⅲ，则下列说法正确的是___________。| A．高温低压有利于提高的平衡转化率 |
| B．充分反应后的混合气体中，的体积分数可能达到66.7% |
| C．充分反应后的混合气体通过生石灰，固体质量增大，说明干法重整反应存在限度 |
D．当混合气体中 恒定时，反应达到平衡状态 |
(3)恒温下，向恒压容器中通入物质的量为
的和的物质的量随时间变化如图所示。在不变的条件下，改成加入的和的混合气体，请在图中画出的物质的量随时间变化的曲线(4)制约干重整工业化应用的主要问题是积碳
，关键是开发出具有抗积碳性能的催化剂。催化剂A、B对积碳与消碳的影响如图所示：则工业生产时应选择的催化剂是
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【推荐3】化学在能源开发与利用中起着重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH3OCH3）等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H＝akJ·mol－1
在一定压强下，测得上述反应的实验数据如下表。
根据表中数据分析：
①上述反应的
________ 0(填“大于”或“小于”)。
②在一定温度下，提高氢碳(即
)比，平衡常数K值____ （填“增大”、“减小”、或“不变”），对生成乙醇_______ （填“有利”或“不利”）。
⑵催化剂存在的条件下，在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2，同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示：
①写出CO和H2制备乙醇的热化学反应方程式______________________________ 。
②在一定温度下，向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H2及固体催化剂，使之反应。平衡时，反应产生的热量为QkJ，若温度不变的条件下，向上述密闭容器中加入4 mol CO、12 mol H2及固体催化剂，平衡时，反应产生的热量为wkJ，则w的范围为____________________________________ 。
⑶二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是_____________________ 。
⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H＝akJ·mol－1在一定压强下，测得上述反应的实验数据如下表。
根据表中数据分析：
①上述反应的
②在一定温度下，提高氢碳(即
)比，平衡常数K值⑵催化剂存在的条件下，在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2，同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示：
①写出CO和H2制备乙醇的热化学反应方程式
②在一定温度下，向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H2及固体催化剂，使之反应。平衡时，反应产生的热量为QkJ，若温度不变的条件下，向上述密闭容器中加入4 mol CO、12 mol H2及固体催化剂，平衡时，反应产生的热量为wkJ，则w的范围为
⑶二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是
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解题方法
【推荐1】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
I.利用反应：6NO2+8NH3
7N2+12H2O处理NO2。
II.一定条件下NO2与SO2可发生反应，方程式：NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) -Q。
III.CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
(1)对于I中的反应，120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，10min时电子转移了1.2mol，则0~10min内，平均反应速率v(NO2)=_______ 。
(2)对于II中的反应，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_______ (选填编号)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果II中反应的平衡常数K值变大，该反应_______ (选填编号)。
a.一定向正反应方向移动 b.平衡移动时，正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d.平衡移动时，逆反应速率先增大后减小
(4)对于III中的反应，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应是_______ 反应(填“放热”或“吸热“)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104KPa左右，简述选择此压强的理由：_______ 。
(5)向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液，有浅黄色沉淀生成，溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式_______ 。
(6)0.1mol/L的NaHSO3溶液中c(H+)>c(OH-)，若往溶液中加入氨水至中性，则c(Na+)_______ c(
)+c(
)+c(H2SO3)(填“>”、“<”或“=”)。往0.1mol/L的Na2SO3溶液加入少量Na2SO3固体，完全溶解后溶液中c(Na+)：c()的比值_______ (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
I.利用反应：6NO2+8NH3
7N2+12H2O处理NO2。II.一定条件下NO2与SO2可发生反应，方程式：NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) -Q。
III.CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
(1)对于I中的反应，120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，10min时电子转移了1.2mol，则0~10min内，平均反应速率v(NO2)=
(2)对于II中的反应，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中反应，下列能说明反应达到平衡状态的是
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果II中反应的平衡常数K值变大，该反应
a.一定向正反应方向移动 b.平衡移动时，正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d.平衡移动时，逆反应速率先增大后减小
(4)对于III中的反应，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应是
(5)向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液，有浅黄色沉淀生成，溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式
(6)0.1mol/L的NaHSO3溶液中c(H+)>c(OH-)，若往溶液中加入氨水至中性，则c(Na+)
)+c()+c(H2SO3)(填“>”、“<”或“=”)。往0.1mol/L的Na2SO3溶液加入少量Na2SO3固体，完全溶解后溶液中c(Na+)：c()的比值
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【推荐2】催化加氢制甲醇
是实现碳达峰、碳中和的途径之一
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
请写出加氢制
和
的热化学方程式______ 。
(2)原料气可通过反应
获取，已知该反应中，初始混合气中的
恒定时，温度、压强对平衡混合气中含量的影响如图所示：
______ 
（填“>”“<”或“=”）。
②该反应为反应______ （填“吸热”或“放热”）。
(3)一定条件下，向体积为
的恒容密闭容器中通入
和
发生反应生成甲醇，每次反应10分钟，测得转化率随温度变化关系如图所示。催化加氢制甲醇的平衡常数表达式
______
②若密闭容器为绝热刚性容器，下列事实能够说明反应已达到平衡的______ 。
A．混合气体的密度不再改变
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．当有
断裂的同时有
键断裂
D．和的体积分数相等
E．混合气体的浓度商
不再改变
③已知
点为平衡状态，此时体系压强为
，求
该反应的平衡常数
______ （用平衡气体分压代替平衡浓度计算
，气体分压
气体总压
体积分数），
时，的转化率随温度升高逐渐增大的原因是______ 。
催化加氢制甲醇是实现碳达峰、碳中和的途径之一(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
请写出
加氢制和的热化学方程式(2)原料气
可通过反应获取，已知该反应中，初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中含量的影响如图所示：
（填“>”“<”或“=”）。②该反应为反应
(3)一定条件下，向体积为
的恒容密闭容器中通入和发生反应生成甲醇，每次反应10分钟，测得转化率随温度变化关系如图所示。
催化加氢制甲醇的平衡常数表达式②若密闭容器为绝热刚性容器，下列事实能够说明反应已达到平衡的
A．混合气体的密度不再改变
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．当有
断裂的同时有键断裂D．
和的体积分数相等E．混合气体的浓度商
不再改变③已知
点为平衡状态，此时体系压强为，求该反应的平衡常数，气体分压气体总压体积分数），时，的转化率随温度升高逐渐增大的原因是
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【推荐3】合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：
。请回答下列问题：
(1)①合成氨反应过程片段的作用机理，可以用如下模拟示意图表示。_______ (用字母标号表示)。
②已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成2molNH3(g)时_______ (填“吸收”或“放出”)的热量是_______ kJ。
(2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2L定容密闭容器中通入1molN2(g)和3molH2(g)，催化剂存在下发生反应。
①容器中压强(P)随时间(t)的变化图象如图所示，测得p2=0.8p1，反应开始至5min，用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为_______ mol/(L·min)，平衡时氢气的转化率为_______ 。_______ (填标号)。
A.每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3 B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.H2的含量保持不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。_______ (填“正极”或“负极”)。
②溶液中OH-向电极移动_______ (填“a”或“b”)。
③电极a的电极反应式为_______ 。
。请回答下列问题：(1)①合成氨反应过程片段的作用机理，可以用如下模拟示意图表示。
②已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成2molNH3(g)时
| 化学键 | H-H | N-H | N≡N |
| 键能/(kJ·mol-1) | 436 | 391 | 946 |
①容器中压强(P)随时间(t)的变化图象如图所示，测得p2=0.8p1，反应开始至5min，用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为
A.每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3 B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.H2的含量保持不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。
②溶液中OH-向电极移动
③电极a的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】工业上已实现和反应生成甲醇的转化。在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol和3mol，一定条件下发生反应：
，
和的浓度随时间变化如图所示。请回答：
(1)达到平衡的时刻是_______ (填“3”或“10”)min。0~10min内，用表示该反应的平均速率
_______ 
。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______ (填字母)。
a.容器内气体的总压强不变 b.混合气体中
不变
c.容器内混合气体的密度不变 d.
(3)为了提高反应速率，可采取_______ (填“升高”或“降低”)温度的措施。
(4)达到平衡时，消耗量与初始量的百分比为_______ 。
和反应生成甲醇的转化。在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol和3mol，一定条件下发生反应：，和的浓度随时间变化如图所示。请回答：(1)达到平衡的时刻是
表示该反应的平均速率。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
a.容器内气体的总压强不变 b.混合气体中
不变c.容器内混合气体的密度不变 d.
(3)为了提高反应速率，可采取
(4)达到平衡时，
消耗量与初始量的百分比为
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】工业合成氨其原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
(1)其中，P1、P2和P3由大到小的顺序是_______ ，其原因是_______ 。
(2)若分别用VA(N2)和VB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则VA(N2)_______ VB(N2)(填“＞”“＜”或“=”)。
(3)已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92 kJ/mol，在恒温恒容的密闭容器中充入1mol N2和一定量的H2发生反应。达到平衡后，测得反应放出的热量为 18.4 kJ，容器内的压强变为原来的90%，则起始时充入的H2的物质的量为_______ mol， NH3产率为_______ 。
(4)已知：2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol 4Fe(s) + 3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH=-1650 kJ/mol ；反应：Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=_______ kJ/mol。
(5)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)= CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=_______
(1)其中，P1、P2和P3由大到小的顺序是
(2)若分别用VA(N2)和VB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则VA(N2)
(3)已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92 kJ/mol，在恒温恒容的密闭容器中充入1mol N2和一定量的H2发生反应。达到平衡后，测得反应放出的热量为 18.4 kJ，容器内的压强变为原来的90%，则起始时充入的H2的物质的量为
(4)已知：2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol 4Fe(s) + 3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH=-1650 kJ/mol ；反应：Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=
(5)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)= CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=
| 化学键 | C-H | C-F | H-F | F-F |
| 键能/(kJ·mol-1) | 412 | 489 | 565 | 155 |
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适中
(0.65)
【推荐3】目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol
(1)在恒温恒容装置中进行合成氨反应，各组分浓度-时间图象如下。
①表示N2浓度变化的曲线是_____ (填序号)。
②前25min 内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是_____ 。
③在25min时，采取下列措施，能使N2的转化率提高的是______ (填序号)。
a. 通入1molN2 b. 通入1molH2 c. 通入1molHe气 d. 通入1molHCl e. 通入1molN2和3molH2
(2)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法错误的是______ (填序号)。
a．气体体积不再变化，则已平衡
b．气体密度不再变化，则已平衡
c．平衡后，压缩容器，会生成更多NH3
d．平衡后，往装置中通入一定量Ar，平衡不移动
(3)电厂烟气脱氮：主反应为：①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H<0，副反应为：②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H>0 平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。
请回答：在400～600K时，随温度的升高，平衡混合气中N2含量__ (填“升高”、“降低”或“不变”)，导致这种规律的原因是__ 。
2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol(1)在恒温恒容装置中进行合成氨反应，各组分浓度-时间图象如下。
①表示N2浓度变化的曲线是
②前25min 内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是
③在25min时，采取下列措施，能使N2的转化率提高的是
a. 通入1molN2 b. 通入1molH2 c. 通入1molHe气 d. 通入1molHCl e. 通入1molN2和3molH2
(2)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法错误的是
a．气体体积不再变化，则已平衡
b．气体密度不再变化，则已平衡
c．平衡后，压缩容器，会生成更多NH3
d．平衡后，往装置中通入一定量Ar，平衡不移动
(3)电厂烟气脱氮：主反应为：①4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(g) △H<0，副反应为：②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H>0 平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。请回答：在400～600K时，随温度的升高，平衡混合气中N2含量
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