合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数表达式为_______ 。
(2)对于反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表。
①该反应为_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是_______ (填字母序号)。
a．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
b．温度升高，浓度商(Q)变大，Q＞K，平衡逆向移动
c．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快
d．温度升高，K变小，平衡逆向移动
(3)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中充入1 mol 氮气和3 mol氢气，一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变，向上述平衡体系中再充入1 mol氮气和3 mol 氢气，氮气的平衡转化率_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)原料气H2可通过反应 CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g) + 3H2(g)获取，已知该反应中当初始混合气中的
恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图：
①图中，两条曲线表示压强的关系是：P1_______ P2(填“＞”、“=”或“＜”)。
②该反应为_______ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(5)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)获取。
①T℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L-1，则平衡时CO的转化率为_______ ，该温度下反应的平衡常数K值为_______ 。
②保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_______ (填序号)。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n(CO)：n(H2O)：n(CO2)：n(H2)=1：16：6：6
(1)反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数表达式为
(2)对于反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表。
| 温度/℃ | 压强/MPa | 氨的平衡含量 |
| 200 | 10 | 81.5% |
| 550 | 10 | 8.25% |
②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是
a．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
b．温度升高，浓度商(Q)变大，Q＞K，平衡逆向移动
c．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快
d．温度升高，K变小，平衡逆向移动
(3)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中充入1 mol 氮气和3 mol氢气，一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变，向上述平衡体系中再充入1 mol氮气和3 mol 氢气，氮气的平衡转化率
(4)原料气H2可通过反应 CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g) + 3H2(g)获取，已知该反应中当初始混合气中的
恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图：①图中，两条曲线表示压强的关系是：P1
②该反应为
(5)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)获取。
①T℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L-1，则平衡时CO的转化率为
②保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n(CO)：n(H2O)：n(CO2)：n(H2)=1：16：6：6
更新时间：2022-09-15 17:55:53
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(0.65)
【推荐1】利用太阳能分解H2O获得氢气，再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料，从而实现可再生能源和CO2的资源化利用｡
(1)H2O的空间结构为____ ；CO2的形成过程为____ (用电子式表示)｡
(2)过程IV的能量转化形式为____ ｡
(3)过程I､II是典型的人工光合作用过程：4H2O+2CO2
2CH3OH+O2，该反应是____ (填“吸热”或“放热”)反应｡
(4)过程II中CO2催化加氢制取甲醇，反应如下：
主反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1
①CO、H2生成CH3OH的热化学方程式是____ ｡
②提高CH3OH在平衡体系中的含量，可采取如下措施：____ (写出两条即可)｡
(5)过程III制得的H2中混有CO，去除CO的反应如下：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在容积不变的密闭容器中，将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应，下列情况说明该反应一定达到化学平衡的是____ ｡
a.CO的物质的量不再发生变化
b.CO与H2的物质的量浓度相等
c.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1
d.v正(CO)=v逆(H2O)
(6)多步热化学循环分解水是制氢的重要方法，如“铁—氯循环”法，反应如下：
i.4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1
ii.Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2
iii.2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3
iv.______ △H4
反应i~iv循环可分解水，可利用△H1～△H4计算2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H｡在横线处写出反应iv的化学方程式____ ｡
(7)大规模制H2所需能量可由太阳能提供｡利用Na2CO3•10H2O可将太阳能储存、释放，结合反应方程式说明储存、释放太阳能的原理：____ ｡
(1)H2O的空间结构为
(2)过程IV的能量转化形式为
(3)过程I､II是典型的人工光合作用过程：4H2O+2CO2
2CH3OH+O2，该反应是(4)过程II中CO2催化加氢制取甲醇，反应如下：
主反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1副反应：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1①CO、H2生成CH3OH的热化学方程式是
②提高CH3OH在平衡体系中的含量，可采取如下措施：
(5)过程III制得的H2中混有CO，去除CO的反应如下：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。在容积不变的密闭容器中，将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应，下列情况说明该反应一定达到化学平衡的是a.CO的物质的量不再发生变化
b.CO与H2的物质的量浓度相等
c.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1
d.v正(CO)=v逆(H2O)
(6)多步热化学循环分解水是制氢的重要方法，如“铁—氯循环”法，反应如下：
i.4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1
ii.Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2
iii.2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3
iv.______ △H4
反应i~iv循环可分解水，可利用△H1～△H4计算2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H｡在横线处写出反应iv的化学方程式
(7)大规模制H2所需能量可由太阳能提供｡利用Na2CO3•10H2O可将太阳能储存、释放，结合反应方程式说明储存、释放太阳能的原理：
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【推荐2】I.我国提出争取在2060年实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。工业上有一种方法是利用CO2生产甲醇(CH3OH)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，该反应过程中的能量变化如图所示：
(1)该反应是_____ (填“放热”或“吸热”)反应，若有1molCO2(g)参加反应，则变化的能量是_____ kJ。
(2)一定条件下，将2molCO2和6molH2在2L恒容密闭容器中发生上述反应，经过2min反应达到了平衡，此时CH3OH浓度为0.8mol/L。
①2min内用CO2表示该反应的速率为v(CO2)=_____ 。
②平衡时体系内气体压强与开始时的压强之比为_____ 。
③一定能说明该反应达到平衡的标志是_____ 。
A.CO2和CH3OH的物质的量浓度相等
B.CO2和CH3OH物质的量浓度的比值不变
C.混合气体的平均摩尔质量不再改变
D.混合气体的密度保持不变
E.2v(CO2)=v(H2O)
F.单位时间内3molH－H键断裂，同时水中有2molO－H键断裂
Ⅱ.有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池，如图所示。
(3)a电极上的电极反应式是______ 。
(4)该电池在工作过程中溶液的pH值不断_____ (填“增大”或“减小”)，假设放电过程中电解质溶液的体积不变，当溶液中
的物质的量改变0.8mol时，理论上电池能为外电路提供_____ mol电子。
CH3OH(g)+H2O(g)，该反应过程中的能量变化如图所示： (1)该反应是
(2)一定条件下，将2molCO2和6molH2在2L恒容密闭容器中发生上述反应，经过2min反应达到了平衡，此时CH3OH浓度为0.8mol/L。
①2min内用CO2表示该反应的速率为v(CO2)=
②平衡时体系内气体压强与开始时的压强之比为
③一定能说明该反应达到平衡的标志是
A.CO2和CH3OH的物质的量浓度相等
B.CO2和CH3OH物质的量浓度的比值不变
C.混合气体的平均摩尔质量不再改变
D.混合气体的密度保持不变
E.2v(CO2)=v(H2O)
F.单位时间内3molH－H键断裂，同时水中有2molO－H键断裂
Ⅱ.有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出一种既能提供电能，又能实现氮固定的新型燃料电池，如图所示。
(3)a电极上的电极反应式是
(4)该电池在工作过程中溶液的pH值不断
的物质的量改变0.8mol时，理论上电池能为外电路提供
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解题方法
【推荐3】我国科学家利用钴分子实现丙烯高选择性合成高附加值甲基环氧乙烷。
主反应：CH3CH=CH2(g)+
O2(g)
C3H6O(g，甲基环氧乙烷) △H1=-akJ·mol-1
副反应：CH3CH=CH2(g)+O2(g)CH3CH2CHO(g) △H2=-bkJ·mol-1(a、b都大于0)
请回答下列问题：
(1)C3H6O(g，甲基环氧乙烷)CH3CH2CHO(g) △H=____ kJ·mol-1。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入CH3CH=CH2(g)(g)和O2(g)发生上述两个反应，下列情况表明反应已达到平衡状态的是____ (填标号)。
(3)在恒容密闭容器中充入一定量丙烯和氧气，在不同催化剂Cat1，Cat2条件下发生反应：CH3CH=CH2(g)+O2(g)C3H6O(g，甲基环氧乙烷)，测得该反应单位时间内丙烯转化率与温度关系如图所示。
①相对催化效率较大的催化剂是____ (填“Cat1”或“Cat2”)。
②Cat1下，300℃对应的状态____ (填“是”或“不是”)平衡状态，判断依据是____ 。
③在Cat1催化下，温度高于300℃时丙烯转化率急剧降低的主要原因可能是____ (答一条即可)。
(4)在密闭容器中充入2mol丙烯和xmolO2，发生上述两个反应，测得丙烯平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①其他条件相同，p1、p2、p3由大到小排序为____ 。
②在p3、T℃条件下，达到平衡时甲基环氧乙烷选择性为80%(提示；甲基环氧乙烷选择性等于甲基环氧乙烷的物质的量与甲基环氧乙烷和丙醛总物质的量之比。)体积为2L。主反应的平衡常数K为____ 
。若此时保持温度、容积不变，再充入0.5mol
和0.5molCH3CH2CHO(g)，副反应的平衡____ (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
主反应：CH3CH=CH2(g)+
O2(g)C3H6O(g，甲基环氧乙烷) △H1=-akJ·mol-1副反应：CH3CH=CH2(g)+
O2(g)CH3CH2CHO(g) △H2=-bkJ·mol-1(a、b都大于0)请回答下列问题：
(1)C3H6O(g，甲基环氧乙烷)
CH3CH2CHO(g) △H=(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入CH3CH=CH2(g)(g)和O2(g)发生上述两个反应，下列情况表明反应已达到平衡状态的是
| A．混合气体密度不随时间变化 | B．混合气体总压强不随时间变化 |
| C．混合气体平均摩尔质量不随时间变化 | D．消耗丙烯速率等于生成O2速率的4倍 |
O2(g)C3H6O(g，甲基环氧乙烷)，测得该反应单位时间内丙烯转化率与温度关系如图所示。①相对催化效率较大的催化剂是
②Cat1下，300℃对应的状态
③在Cat1催化下，温度高于300℃时丙烯转化率急剧降低的主要原因可能是
(4)在密闭容器中充入2mol丙烯和xmolO2，发生上述两个反应，测得丙烯平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①其他条件相同，p1、p2、p3由大到小排序为
②在p3、T℃条件下，达到平衡时甲基环氧乙烷选择性为80%(提示；甲基环氧乙烷选择性等于甲基环氧乙烷的物质的量与甲基环氧乙烷和丙醛总物质的量之比。)体积为2L。主反应的平衡常数K为
。若此时保持温度、容积不变，再充入0.5mol和0.5molCH3CH2CHO(g)，副反应的平衡
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【推荐1】已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g) 
FeO(s)+CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)，其平衡常数为K2。在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下：
(1)通过表格中的数值可以推断：反应①是__________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3=_______________________________________________ 。
(3)能判断反应③已达平衡状态的是_______________________________
A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．
(H2)=
(H2O) D．c(CO2)=c(CO)
(4)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式_______________________ 。据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是______ （填“吸热”或“放热”）反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是______ (填写序号)。
A．缩小反应容器容积 B．扩大反应容器容积 C．降低温度
D．升高温度 E．使用合适的催化剂 F．设法减少CO的量
(5)氢气用于工业合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol-1。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t4 、t5 、t7时刻所对应的实验条件改变分别是
t4___________________ 、t5 ___________________ 、t7___________________ 。
FeO(s)+CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)，其平衡常数为K2。在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下：| 温度 | K1 | K2 |
| 973K | 1.47 | 2.38 |
| 1173 | 2.15 | 1.67 |
(1)通过表格中的数值可以推断：反应①是
(2)现有反应③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3=(3)能判断反应③已达平衡状态的是
A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．
(H2)=(H2O) D．c(CO2)=c(CO) (4)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式
A．缩小反应容器容积 B．扩大反应容器容积 C．降低温度
D．升高温度 E．使用合适的催化剂 F．设法减少CO的量
(5)氢气用于工业合成氨 N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol-1。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t4 、t5 、t7时刻所对应的实验条件改变分别是t4
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【推荐2】天然气净化等过程中产生有毒的H2S，直接排放会污染空气。
(1)工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气获得硫黄，流程如图：
反应炉中的反应：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)∆H=-1035.6kJ·mol-1，催化转化器中的反应：2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O(g)∆H=-92.8kJ·mol-1。克劳斯工艺中获得气态硫黄的总反应的热化学方程式为__ 。(∆H数值保留1位小数)
(2)H2S的尾气在高温下分解可制取氢气：2H2S(g)
2H2(g)+S2(g)。
①某温度时，在3L密闭容器中，测得反应体系中有气体1.28mol，反应tmin后，测得气体为1.34mol，则tmin内H2的生成速率为___ 。
②恒容的密闭容器中，某温度时，H2S的转化率达到最大值的依据是__ (填序号)。
a气体的压强不发生变化
b.气体的密度不发生变化
c.
不发生变化
d.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多
(3)科研工作者利用微波法处理尾气中的H2S并回收H2和S，反应为H2S(g)H2(g)+S(g)，一定条件下，H2S的转化率随温度变化的曲线如图。
①H2S分解生成H2和S的反应为___ 反应(填“吸热”或“放热”)；微波的作用是__ 。
②在密闭容器中，微波的条件下控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为cmol·L-1，测定H2S的转化率，根据图，计算570℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=___ 。
(4)H2S气体可与空气、KOH溶液组成燃料电池，其总反应方程式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO4+4H2O。
①该电池负极的电极反应式为___ 。
②该电池在工作时负极区溶液的pH__ (填“升高”“降低”或“不变”)。
(1)工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气获得硫黄，流程如图：
反应炉中的反应：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)∆H=-1035.6kJ·mol-1，催化转化器中的反应：2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O(g)∆H=-92.8kJ·mol-1。克劳斯工艺中获得气态硫黄的总反应的热化学方程式为
(2)H2S的尾气在高温下分解可制取氢气：2H2S(g)
2H2(g)+S2(g)。①某温度时，在3L密闭容器中，测得反应体系中有气体1.28mol，反应tmin后，测得气体为1.34mol，则tmin内H2的生成速率为
②恒容的密闭容器中，某温度时，H2S的转化率达到最大值的依据是
a气体的压强不发生变化
b.气体的密度不发生变化
c.
不发生变化d.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多
(3)科研工作者利用微波法处理尾气中的H2S并回收H2和S，反应为H2S(g)
H2(g)+S(g)，一定条件下，H2S的转化率随温度变化的曲线如图。①H2S分解生成H2和S的反应为
②在密闭容器中，微波的条件下控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为cmol·L-1，测定H2S的转化率，根据图，计算570℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=
(4)H2S气体可与空气、KOH溶液组成燃料电池，其总反应方程式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO4+4H2O。
①该电池负极的电极反应式为
②该电池在工作时负极区溶液的pH
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【推荐3】合成是转化的一种应用，甲醇作为一种可再生能源，工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应一：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1
反应二：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2
(1)相同条件下，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3，则ΔH3=___________ (用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①此反应的ΔH1___________ 0，ΔS___________ 0.(填“>”“=”或“<”)
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率是___________ ，此时的温度是___________ 。
③要提高CO的转化率，可以采取的措施是___________ 。
A．升温 B．恒容充入CO C．恒容充入H2 D．恒压充入惰性气体 E．分离出甲醇
(3)在水溶液中电解CO2生成甲醇的原理如图所示。___________ 。
②A极生成1mol甲醇时，B极生成气体在标准状况下的体积是___________ 。
反应一：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH1反应二：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2(1)相同条件下，反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH3，则ΔH3=(2)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1在不同温度下的化学平衡常数(K)。| 温度/℃ | 250 | 300 | 350 |
| 平衡常数(K) | 2.04 | 0.27 | 0.012 |
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率是
③要提高CO的转化率，可以采取的措施是
A．升温 B．恒容充入CO C．恒容充入H2 D．恒压充入惰性气体 E．分离出甲醇
(3)在水溶液中电解CO2生成甲醇的原理如图所示。
②A极生成1mol甲醇时，B极生成气体在标准状况下的体积是
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解题方法
【推荐1】2022年2月在北京举办了冬季奥运会，冬奥会奖牌是金镶玉材料，而玉的成分是硅酸盐和二氧化硅，回答下面问题：
(1)向硅酸钠溶液中通入少量CO2，生成一种凝胶硅酸，写出反应的离子方程式：_______ 。
(2)工业上可以用CO2来生产甲醇(CH3OH)燃料。在体积为2 L的密闭容器中，充入1 molCO2和3 mol H2，一定条件下发生反应CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示：
①反应开始到10 min， 用CO2表示的反应速率为。_______
②达到平衡时，H2的转化率为_______
③达到平衡后，下列措施中，能使正反应速率增大的有_______ (填字母)。
A．充入一定量CO2 B．充入一定量的Ar
C．改用催化效率更高的催化剂 D．容器体积扩大至原来2倍
(3)北京冬奥会基本实现100%绿电供应和碳中和，利用CO2和H2在光催化酶作用下可以高效合成甲醇。
①写出甲醇燃烧的化学方程式：_______ ；
②氢气燃料电池和甲醇燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用。如图是碱性氢燃料电池的模拟示意图：
a电极是_______ 极，将上图中的H2改为甲醇就构成了碱性甲醇燃料电池，a电极发生的电极反应式是_______ 。
(1)向硅酸钠溶液中通入少量CO2，生成一种凝胶硅酸，写出反应的离子方程式：
(2)工业上可以用CO2来生产甲醇(CH3OH)燃料。在体积为2 L的密闭容器中，充入1 molCO2和3 mol H2，一定条件下发生反应CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g)。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示：①反应开始到10 min， 用CO2表示的反应速率为。
②达到平衡时，H2的转化率为
③达到平衡后，下列措施中，能使正反应速率增大的有
A．充入一定量CO2 B．充入一定量的Ar
C．改用催化效率更高的催化剂 D．容器体积扩大至原来2倍
(3)北京冬奥会基本实现100%绿电供应和碳中和，利用CO2和H2在光催化酶作用下可以高效合成甲醇。
①写出甲醇燃烧的化学方程式：
②氢气燃料电池和甲醇燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用。如图是碱性氢燃料电池的模拟示意图：
a电极是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】溴代烷的制备，分“氧化”和“溴化”两个过程，回答下列问题。
(1)氧化过程：HBr(g)与O2(g)在合适温度下制备Br2(g)。
已知：T℃时，相关物质的相对能量如表所示：
此温度下，在恒容密闭容器中充入4molHBr(g)和1molO2(g)，测得反应物的平衡转化率为60%。若保持其他条件不变，改为绝热状态，平衡时，测得放出热量为QkJ，则下列关系正确的是_____ (填标号)。
(2)溴化过程：在T℃下，向10V0L容器中投入初始浓度均为0.1mol•L-1的Br2(g)和CH4(g)，发生反应：Br2(g)+CH4(g)CH3Br(g)+HBr(g)。保持温度不变，压缩容器体积，分别测得不同容积下CH3Br(g)的平衡浓度如表：
当容器体积从10V0L缩小到3V0L时，测得此时容器内仍有四种气态组分，则m=_____ ；容器体积缩小到V0L时，平衡_____ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。T℃时，此反应在容积为10V0L和V0L时化学平衡常数分别为K1、K2，则K1_____ K2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)新工艺可将甲烷、HBr和O2混合，直接催化“氧化溴化”：2CH4(g)+2HBr(g)+O2(g)2CH3Br(g)+2H2O(g) △H＜0。反应起始物料n(CH4)、n(HBr)、n(O2)分别为2mol、2mol、1mol时，在不同条件下达到平衡，设体系中CH3Br的物质的量分数为x(CH3Br)，在T为500℃下的x(CH3Br)～p、在p为3×105Pa下的x(CH3Br)~T如图所示。
①图中a点对应的反应条件为_____ ，此时用各物质平衡分压表示的平衡常数Kp=_____ Pa-1(列计算式，某气体分压=总压×该气体的物质的量百分数)
②b点对应的甲烷转化率α(CH4)=_____ (保留三位有效数字)。
(1)氧化过程：HBr(g)与O2(g)在合适温度下制备Br2(g)。
已知：T℃时，相关物质的相对能量如表所示：
| 物质 | HBr(g) | O2(g) | H2O(g) | Br2(g) |
| 相对能量/kJ•mol-1 | x | y | z | w |
| A．Q=0.6(2z+2w-4x-y) | B．Q＜0.6(2z+2w-4x-y) |
| C．Q＜0.6(4x+y-2z-2w) | D．0.6(4x+y-2z-2w)＜Q＜4x+y-2z-2w |
CH3Br(g)+HBr(g)。保持温度不变，压缩容器体积，分别测得不同容积下CH3Br(g)的平衡浓度如表：| 容器体积V/L | 10V0 | 3V0 | V0 |
| c(CH3Br)/mol•L-1 | m | 0.09 | 0.25 |
(3)新工艺可将甲烷、HBr和O2混合，直接催化“氧化溴化”：2CH4(g)+2HBr(g)+O2(g)
2CH3Br(g)+2H2O(g) △H＜0。反应起始物料n(CH4)、n(HBr)、n(O2)分别为2mol、2mol、1mol时，在不同条件下达到平衡，设体系中CH3Br的物质的量分数为x(CH3Br)，在T为500℃下的x(CH3Br)～p、在p为3×105Pa下的x(CH3Br)~T如图所示。①图中a点对应的反应条件为
②b点对应的甲烷转化率α(CH4)=
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【推荐3】请回答下列问题：
(1)汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图所示，则图1中三种分子最稳定的是_______ (填化学式)，反应的热化学方程式为_______ 。
(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1，K1；
Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1，K2；
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1，K3。
回答下列问题：
①反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=_______ kJ·mol-1，该反应的平衡常数K=_______ (用K1、K2、K3表示)。
②下列措施中，能提高①中CH3OCH3产率的有_______ (填字母)。
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
③一定温度下，将0.2molCO和0.1moH2O(g)通入2L恒容密闭容器中，发生反应Ⅲ，5min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为20%。则0~5min内v(H2O)=_______ ，CO的转化率α(CO)=_______ ，K3=_______ 。再往该平衡体系中充入0.2molCO和0.1moH2O(g)，则平衡向_______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动，CO的转化率_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图所示，则图1中三种分子最稳定的是
(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1，K1；Ⅱ.2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1，K2；Ⅲ.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1，K3。回答下列问题：
①反应3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=②下列措施中，能提高①中CH3OCH3产率的有
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
③一定温度下，将0.2molCO和0.1moH2O(g)通入2L恒容密闭容器中，发生反应Ⅲ，5min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为20%。则0~5min内v(H2O)=
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解题方法
【推荐1】脱除烟气中的
、NO有以下几种方法。
I．
催化还原NO，原理如下：
①
kJ
②
kJ
(1)
kJ。用含a、b的表达式表示
___________ 。
(2)某温度下反应达到平衡，的初始体积分数对还原NO反应的影响如图所示。催化还原NO的主反应是上述反应中的___________ (选填“①”或“②”)，当初始体积分数大于
时，
的体积分数呈下降趋势的原因是___________ 。
Ⅱ．碱性溶液吸收
(3)工业上用氨水吸收，生成的正盐溶液呈弱碱性的原因是___________ 。
Ⅲ．尿素
溶液吸收、NO。
吸收含、NO的烟气时通入少量
可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的总反应为
(未配平)。
(4)脱硝反应分为两步。第一步的化学方程式为___________ ；第二步：
和
反应生成和
。
(5)将含、NO的烟气以一定的流速通过10%的，其他条件不变，不通和通少量时，的去除率如下表：
用电离平衡移动原理解释通入少量的使去除率降低的原因___________ 。
、NO有以下几种方法。I．
催化还原NO，原理如下：①
kJ②
kJ(1)
kJ。用含a、b的表达式表示(2)某温度下反应达到平衡，
的初始体积分数对还原NO反应的影响如图所示。催化还原NO的主反应是上述反应中的初始体积分数大于时，的体积分数呈下降趋势的原因是Ⅱ．碱性溶液吸收
(3)工业上用氨水吸收
，生成的正盐溶液呈弱碱性的原因是Ⅲ．尿素
溶液吸收、NO。吸收含、NO的烟气时通入少量可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的总反应为(未配平)。(4)脱硝反应分为两步。第一步的化学方程式为
和反应生成和。(5)将含
、NO的烟气以一定的流速通过10%的，其他条件不变，不通和通少量时，的去除率如下表：| 不通 | 通少量 | |
| 的去除率 | >80% | <80% |
使去除率降低的原因
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【推荐2】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
(1)反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：________________ 。
(2)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示：
p2_______ p 1(填“＞”或“＜”)。
(3)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I－+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________ =_________ +_______ +2 I－
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到 2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)
①B是A的对比实验，则a=__________ 。
②比较A、B、C，可得出的结论是______________________ 。
③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：________________ 。
(5)据文献报道，二氧化碳可以在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯，其原理如图所示。则b电极上的电极反应式为__________________ 。
(1)反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：
(2)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示：
p2
(3)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I－+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到 2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)
| 序号 | A | B | C | D |
| 试剂组成 | 0.4 mol·L－1 KI | a mol·L－1 KI0.2 mol·L－1 H2SO4 | 0.2 mol·L－1 H2SO4 | 0.2 mol·L－1 KI 0.0002 mol I2 |
| 实验现象 | 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄，出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快 |
①B是A的对比实验，则a=
②比较A、B、C，可得出的结论是
③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：
(5)据文献报道，二氧化碳可以在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯，其原理如图所示。则b电极上的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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【推荐3】苯乙烯(
)是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。目前生产苯乙烯的主要方法是乙苯催化脱氢法，其反应原理为：
(g)
(g)+H2(g)∆H2=+120kJ∙mol-1
(1)其他条件不变时，升高反应温度，乙苯的转化率___________ ，反应速率___________ 。(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)通入水蒸气可延缓催化剂
被还原而失活，其原因是______ (用化学平衡原理解释)。
(3)一定条件下，在体积不变的密闭容器中上述反应达到平衡，在t1时刻加入，t2时刻反应再次达到平衡，反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如图所示。
①物质X为___________ (填名称)，判断理由是___________ 。
②t2时刻，苯乙烯的浓度为___________ 。
③
时间内，乙苯的反应速率为___________ 。
)是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。目前生产苯乙烯的主要方法是乙苯催化脱氢法，其反应原理为：(g)(g)+H2(g)∆H2=+120kJ∙mol-1(1)其他条件不变时，升高反应温度，乙苯的转化率
(2)通入水蒸气可延缓催化剂
被还原而失活，其原因是(3)一定条件下，在体积不变的密闭容器中上述反应达到平衡，在t1时刻加入
，t2时刻反应再次达到平衡，反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如图所示。①物质X为
②t2时刻，苯乙烯的浓度为
③
时间内，乙苯的反应速率为
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