习近平主席在第75届联合国大会提出，我国要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。因此二氧化碳的固定和转化成为科学家研究的重要课题。
I.我国科学家王亮在CO2合成燃料CH4的催化剂选择方面取得了重大突破，其反应原理如下：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) △H=-165.0kJ·mol-1，T℃时，将2molCO2(g)和8molH2(g)充入体积为2L的恒容密闭容器中发生如上反应，10min后反应达到平衡，此时容器内的压强变为起始的
。
(1)T℃时，该反应的平衡常数K=____ ，0~10min内CO2的平均反应速率为____ 。
(2)下列情形能表示该反应达到平衡状态的有____ 。
A.容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变
B.容器内气体的密度不再改变
C.H2O(g)的体积分数保持不变
D.
的值保持不变
E.v正(CO2)=4逆v(H2)
II.2021年9月24日，我国科学家在《Science》上发表论文《无细胞化学酶法从二氧化碳合成淀粉》，代表着人类人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。CO2还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢主要反应有：
a.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
(3)已知CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的摩尔生成焓分别为-393.5kJ·mol-1、-200.6kJ·mol-1、-241.8kJ·mol-1(一定温度和压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓，单质的摩尔生成焓为0)。则反应a的△H=____ kJ·mol-1。
(4)当压强分别为p1、p2时，将
=1：3的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中CO2的平衡转化率和CH3OH、CO的选择性如图所示。[CH3OH(或
)的选择性=
]
①曲线____ 代表CH3OH的选择性，原因是____ 。
②相同温度下，关于反应a和反应b的平衡常数判断，正确的是____ 。
A.K(a)＞K(b) B.K(a)＜K(b) C.无法判断
③保持反应温度不变，使CO2的平衡转化率达到x点，改变的条件可能是____ 。
I.我国科学家王亮在CO2合成燃料CH4的催化剂选择方面取得了重大突破，其反应原理如下：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) △H=-165.0kJ·mol-1，T℃时，将2molCO2(g)和8molH2(g)充入体积为2L的恒容密闭容器中发生如上反应，10min后反应达到平衡，此时容器内的压强变为起始的。(1)T℃时，该反应的平衡常数K=
(2)下列情形能表示该反应达到平衡状态的有
A.容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变
B.容器内气体的密度不再改变
C.H2O(g)的体积分数保持不变
D.
的值保持不变E.v正(CO2)=4逆v(H2)
II.2021年9月24日，我国科学家在《Science》上发表论文《无细胞化学酶法从二氧化碳合成淀粉》，代表着人类人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。CO2还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢主要反应有：
a.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)b.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)(3)已知CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的摩尔生成焓分别为-393.5kJ·mol-1、-200.6kJ·mol-1、-241.8kJ·mol-1(一定温度和压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓，单质的摩尔生成焓为0)。则反应a的△H=
(4)当压强分别为p1、p2时，将
=1：3的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中CO2的平衡转化率和CH3OH、CO的选择性如图所示。[CH3OH(或)的选择性=]①曲线
②相同温度下，关于反应a和反应b的平衡常数判断，正确的是
A.K(a)＞K(b) B.K(a)＜K(b) C.无法判断
③保持反应温度不变，使CO2的平衡转化率达到x点，改变的条件可能是
更新时间：2022-08-30 13:46:36
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【推荐1】研究分解氮氧化物的反应机理，对于控制汽车尾气排放、保护环境有重要意义。
Ⅰ.直接催化分解法是消除
的主要方法，已知
催化分解过程如下：
①
②
③
。
回答下列问题：
(1)反应
的
为___________ 
。
(2)T℃，在密闭容器中尝试利用表面催化工艺分解NO，若用
分别表示
、NO、
和固体催化剂，则在固体催化剂表面分解NO的反应过程可用下图表示：
已知NO在固体催化剂表面吸附时总熵减小，请在图中画出从状态A到状态D体系能量的变化曲线图。
___________
(3)T℃和恒定压强
时，在密闭容器中模拟废气中直接催化分解过程，各组分的信息如下表：
该温度下反应1的压强平衡常数
___________ kPa(分压=总压×物质的量分数，不含a和b)。
②若除去废气中的
，再在相同条件下模拟实验，发现的平衡转化率明显降低，其原因可能是___________ 。
Ⅱ.某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①
；②
，反应①的速率可表示为
，反应②的速率可表示为
(
、
为速率常数)。
(4)反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是___________。
Ⅰ.直接催化分解法是消除
的主要方法，已知催化分解过程如下：①
②
③
。回答下列问题：
(1)反应
的为。(2)T℃，在密闭容器中尝试利用表面催化工艺分解NO，若用
分别表示、NO、和固体催化剂，则在固体催化剂表面分解NO的反应过程可用下图表示：已知NO在固体催化剂表面吸附时总熵减小，请在图中画出从状态A到状态D体系能量的变化曲线图。
(3)T℃和恒定压强
时，在密闭容器中模拟废气中直接催化分解过程，各组分的信息如下表：| 物质 | | | | | NO |  |
| n(投料)/mol | 19 | 34 | 6.5 | 25 | 0 | 0 |
| n(平衡)/mol | 50 | 1 | 20 | 25 | A | b |
②若除去废气中的
，再在相同条件下模拟实验，发现的平衡转化率明显降低，其原因可能是Ⅱ.某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①
；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。(4)反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是___________。
| A．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 |
| B．如果反应能进行到底，反应结束时62.5％的M转化为Y |
| C．反应①的活化能比反应②的活化能大 |
| D．其他条件不变升高温度可以提高产物中Y的物质的量分数 |
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【推荐2】氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
(1)根据如图数据计算反应
的
_______ kJ/mol
(2)合成氨气的氢气可由天然气制备。
①其反应如下
=+206kJ/mol,该反应自发的条件是_______________ (填“低温自发”“高温自发”或“任意温度自发”)；
②为提高
的平衡转化率，可采用的措施是_______________ (填序号)；
A．使用合适的催化剂 B．采用较高的温度 C．采用较高的压强 D．延长反应时间
③ 某温度下，在1L密闭容器中充入
和
进行反应，达到平衡时再往容器内充入和， 则该反应CH4转化率_________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)催化剂的选择是合成氨的核心技术之一，使用催化剂1或催化剂2合成氨，产氨速率与温度的关系如图甲。
①由图判断，相同温度下，活化能Ea1_____________ Ea2(填“>”“<”或 “=”，下同)。
②在一定条件下，向某反应容器中投入 5mol N2和15mol H2，在不同温度下反应，平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图乙所示,温度
、 
、 
中，最大的是____ ， 
点 
的转化率为____ 。
③1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为
， 
、
分别为正反应和逆反应的速率常数，
、
、
代表各组分的分压(分压 
总压×物质的量分数)；
为常数，工业上以铁为催化剂时，
。由点数据计算 
_________ (MPa)-2。
(4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示：
写出该电池的负极电极反应方程式________________________________________ 。
(1)根据如图数据计算反应
的 (2)合成氨气的氢气可由天然气制备。
①其反应如下
=+206kJ/mol,该反应自发的条件是②为提高
的平衡转化率，可采用的措施是A．使用合适的催化剂 B．采用较高的温度 C．采用较高的压强 D．延长反应时间
③ 某温度下，在1L密闭容器中充入
和进行反应，达到平衡时再往容器内充入和， 则该反应CH4转化率(3)催化剂的选择是合成氨的核心技术之一，使用催化剂1或催化剂2合成氨，产氨速率与温度的关系如图甲。
①由图判断，相同温度下，活化能Ea1
②在一定条件下，向某反应容器中投入 5mol N2和15mol H2，在不同温度下反应，平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图乙所示,温度
、 、 中，最大的是 点 的转化率为③1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为
， 、分别为正反应和逆反应的速率常数，、、代表各组分的分压(分压 总压×物质的量分数)；为常数，工业上以铁为催化剂时，。由点数据计算 (4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示：
写出该电池的负极电极反应方程式
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(0.4)
【推荐3】燃料气主要成分为CO和
，利用燃料气合成甲烷反应原理为
。回答下列问题：
(1)已知：
、CO、的燃烧热分别为
、
、
，则反应的
_______ 。
(2)在恒容容器中充入
、2molCO，分别在催化剂M、N作用下发生反应，氢气体积分数与反应时间和温度变化关系如图所示：
①据图判断，
_______ (填“>”“<”或“=”)
，催化剂催化效果：M_______ (填“强于”或“弱于”)N。
②在温度℃下，若在恒压容器中充入4mol、4molCO，则刚达到平衡时体积分数符合上图中的_______ (填“a”“b”“c”或“d”)点。
(3)在温度T℃下，向恒容反应器中加入等物质的量的和发生反应
，开始时总压为72kPa，研究表明的生成速率
，某时刻反应处于平衡状态，测得该温度下，
，则该时刻
_______ kPa，
_______ 
；该温度下，该反应的化学平衡常数_______ 
(列出表达式，平衡分压代替平衡浓度计算，分压-总压×物质的量分数)，
，利用燃料气合成甲烷反应原理为。回答下列问题：(1)已知：
、CO、的燃烧热分别为、、，则反应的(2)在恒容容器中充入
、2molCO，分别在催化剂M、N作用下发生反应，氢气体积分数与反应时间和温度变化关系如图所示：①据图判断，
，催化剂催化效果：M②在温度
℃下，若在恒压容器中充入4mol、4molCO，则刚达到平衡时体积分数符合上图中的(3)在温度T℃下，向恒容反应器中加入等物质的量的
和发生反应，开始时总压为72kPa，研究表明的生成速率，某时刻反应处于平衡状态，测得该温度下，，则该时刻；该温度下，该反应的化学平衡常数(列出表达式，平衡分压代替平衡浓度计算，分压-总压×物质的量分数)，
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(0.4)
【推荐1】用CO还原N2O，实现无害化处理是环境治理的一个重要方法：N2O(g)+CO(g)
N2(g)+CO2(g)ΔH。回答下列问题：
(1)已知：i.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH1
ii.2N2O(g)2N2(g)+O2(g)ΔH2
ΔH=_____ (用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(2)N2O和CO在Fe+作用下的反应分两步进行：
反应I：Fe++N2O→FeO++N2
反应Ⅱ：FeO++CO→Fe++CO2
反应过程的能量变化如图所示：
①决定总反应速率的是_____ (填“反应I”或“反应Ⅱ”)。
②对于反应N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)，下列说法正确的是_____ (填字母)。
A.Fe+是催化剂，能降低反应的焓变
B.升高温度，N2O的平衡转化率减小
C.降低反应温度，反应平衡常数不变
D.上述反应过程中断裂离子键和极性键
(3)N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)的速率方程为v正=k正c(CO)•c(N2O)，v逆=k逆c(O2)•c(N2)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。
①反应速率Δv等于正、逆反应速率之差。平衡时，Δv(500K)_____ Δv(550K)(填“＞”或“=”)。
②该反应的平衡常数为K，在图中画出pK(pK=-lgK)随温度的倒数(
)的变化曲线_____ 。
(4)在473K时，向恒容密闭容器中充入amolCO和amolN2O，发生上述反应，平衡时N2O的体积分数为25%，该温度下的平衡常数的数值为_____ 。
(5)已知500℃时，CaC2O4(s)CaCO3(s)+CO(g)的平衡常数Kp=ekPa。向一恒容密闭容器加入足量的CaC2O4固体，再充入一定量N2O气体，起始压强为bkPa，达到平衡时总压强为ckPa。500℃时，反应CO(g)+N2O(g)N2(g)+CO2(g)的平衡常数Kp=_____ (用含e、b、c的式子表示)。
N2(g)+CO2(g)ΔH。回答下列问题：(1)已知：i.2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)ΔH1ii.2N2O(g)
2N2(g)+O2(g)ΔH2ΔH=
(2)N2O和CO在Fe+作用下的反应分两步进行：
反应I：Fe++N2O→FeO++N2
反应Ⅱ：FeO++CO→Fe++CO2
反应过程的能量变化如图所示：
①决定总反应速率的是
②对于反应N2O(g)+CO(g)
N2(g)+CO2(g)，下列说法正确的是A.Fe+是催化剂，能降低反应的焓变
B.升高温度，N2O的平衡转化率减小
C.降低反应温度，反应平衡常数不变
D.上述反应过程中断裂离子键和极性键
(3)N2O(g)+CO(g)
N2(g)+CO2(g)的速率方程为v正=k正c(CO)•c(N2O)，v逆=k逆c(O2)•c(N2)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。①反应速率Δv等于正、逆反应速率之差。平衡时，Δv(500K)
②该反应的平衡常数为K，在图中画出pK(pK=-lgK)随温度的倒数(
)的变化曲线 (4)在473K时，向恒容密闭容器中充入amolCO和amolN2O，发生上述反应，平衡时N2O的体积分数为25%，该温度下的平衡常数的数值为
(5)已知500℃时，CaC2O4(s)
CaCO3(s)+CO(g)的平衡常数Kp=ekPa。向一恒容密闭容器加入足量的CaC2O4固体，再充入一定量N2O气体，起始压强为bkPa，达到平衡时总压强为ckPa。500℃时，反应CO(g)+N2O(g)N2(g)+CO2(g)的平衡常数Kp=
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(0.4)
【推荐2】某温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。
(1)由图中数据分析：该反应的化学方程式为___________ 。
(2)反应开始至2min，Z的平均反应速率为___________ 。
(3)5min时Z的生成速率与6min时Z的生成速率相比较，前者___________ 后者(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)上述反应过程中，如果降低温度，则其正反应速率___________ (填“增大”、“减少或“不变)。如果使用合适的催化剂，则其逆反应速率___________ (填“增大”“减小”或“不变)。
(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是___________ (填字母)。
a．混合气体的密度不变
b．混合气体的压强不变
c．同一物质的正反应速率等于逆反应速率
d．X的浓度保持不变
e．生成1molZ和同时生成1.5molX
f．X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶2
(1)由图中数据分析：该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min，Z的平均反应速率为
(3)5min时Z的生成速率与6min时Z的生成速率相比较，前者
(4)上述反应过程中，如果降低温度，则其正反应速率
(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是
a．混合气体的密度不变
b．混合气体的压强不变
c．同一物质的正反应速率等于逆反应速率
d．X的浓度保持不变
e．生成1molZ和同时生成1.5molX
f．X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶2
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(0.4)
解题方法
【推荐3】资源化利用的方法之一是合成二甲醚（
简写做
）。
催化加氢法合成，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
其中，反应Ⅱ分以下两步完成，请写出反应Ⅳ的热化学方程式。
反应Ⅲ：
反应Ⅳ：___________。
⑴反应Ⅳ的热化学方程式为________ 。
⑵在和
的起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时、的选择性随压强或温度的变化见下图。已知：
的选择性
；
的选择性
①依据图象中的数据分析，提高平衡时的选择性应当选择的条件为________ 。
A 高温高压 B 低温低压 C 高温低压 D 低温高压
按照温度对化学平衡的影响图象分析温度低于300℃，平衡转化率随温度升高而降低的原因是_______ 。
②某温度和压强下，起始投入
与足量发生反应，达到平衡时的转化率为40%，部分物质的物质的量如下表：
计算平衡时的选择性为________ ，反应Ⅳ的化学平衡常数为________ 。
⑶经研究发现，在不同反应条件下反应相同时间（未平衡）测定发现，体系中
的浓度均很低，则可知活化能大小关系：反应Ⅲ________ 反应Ⅳ（填“大于”、“小于”或“等于”）。
⑷
，投料比为
时进行反应，的浓度随时间变化如下图所示，则下列说法正确的为________ 。
A 在
范围内，反应Ⅰ的速率随温度升高而增大
B 200℃条件下，随反应时间的延长，的浓度始终增大
C 260℃条件下，随反应时间的延长，的浓度先增大后减小最终不变
D 260℃条件下，
后的浓度减小是因为随时间推移反应Ⅱ的进行使体系中
浓度越来越高，反应Ⅰ的逆反应速率不断增大，从而使浓度逐渐下降
资源化利用的方法之一是合成二甲醚（简写做）。催化加氢法合成，其过程中主要发生下列反应：反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
其中，反应Ⅱ分以下两步完成，请写出反应Ⅳ的热化学方程式。
反应Ⅲ：
反应Ⅳ：___________。
⑴反应Ⅳ的热化学方程式为
⑵在
和的起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时、的选择性随压强或温度的变化见下图。已知：的选择性；的选择性①依据图象中的数据分析，提高平衡时
的选择性应当选择的条件为A 高温高压 B 低温低压 C 高温低压 D 低温高压
按照温度对化学平衡的影响图象分析温度低于300℃，
平衡转化率随温度升高而降低的原因是②某温度和压强下，起始投入
与足量发生反应，达到平衡时的转化率为40%，部分物质的物质的量如下表： | |  |
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计算平衡时
的选择性为⑶经研究发现，在不同反应条件下反应相同时间（未平衡）测定发现，体系中
的浓度均很低，则可知活化能大小关系：反应Ⅲ⑷
，投料比为时进行反应，的浓度随时间变化如下图所示，则下列说法正确的为A 在
范围内，反应Ⅰ的速率随温度升高而增大B 200℃条件下，随反应时间的延长，
的浓度始终增大C 260℃条件下，随反应时间的延长，
的浓度先增大后减小最终不变D 260℃条件下，
后的浓度减小是因为随时间推移反应Ⅱ的进行使体系中浓度越来越高，反应Ⅰ的逆反应速率不断增大，从而使浓度逐渐下降
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