化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源，研究化学反应的能量变化具有重要意义。回答下列问题：
(1)如图是
和1mol CO(g)反应生成
和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则
_______ (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，
_______ 。
(2)用
催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：①
②
③
请写出
与
反应生成参与大气循环的气体和液态水的热化学方程式_______ 。
(3)不同催化剂下合成氨反应的历程如图甲所示，吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。催化剂的催化效果更好的是_______ (填A或B)；常温常压下，合成氨反应速率慢的根本原因是_______ 。
(4)以
与
为反应物、溶有
的盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，其原理如图乙所示。通入的电极是电池的_______ 极，通入一极的电极反应为_______ ，电池的总反应为_______ 。
(1)如图是
和1mol CO(g)反应生成和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则(2)用
催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：①
②
③
请写出
与反应生成参与大气循环的气体和液态水的热化学方程式(3)不同催化剂下合成氨反应的历程如图甲所示，吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。催化剂的催化效果更好的是
(4)以
与为反应物、溶有的盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，其原理如图乙所示。通入的电极是电池的一极的电极反应为
更新时间：2022-09-29 09:03:36
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【推荐1】I.回答下列问题：
(1)正丁烷(C4H10)脱氢可制得1—丁烯(C4H8)：①C4H10(g)
C4H8(g)+H2(g) △H1
已知：②C4H10(g)+
O2(g)C4H8(g)+H2O(g) △H2=-119kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)H2O(g) △H3=-242kJ·mol-1
反应①的△H1为____ kJ·mol-1。
II.在容积为1.00L的恒容密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：
(2)反应的△H____ 0(填“>”或“<”)。
(3)100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为____ mol·L-1·s-1；反应的平衡常数K为____ 。
(4)2molN2O4通入1.00L的恒容密闭容器中在100℃时达平衡，在该温下提高N2O4转化率的措施有____ (写一个)。
(5)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向____ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是____ 。
(1)正丁烷(C4H10)脱氢可制得1—丁烯(C4H8)：①C4H10(g)
C4H8(g)+H2(g) △H1已知：②C4H10(g)+
O2(g)C4H8(g)+H2O(g) △H2=-119kJ·mol-1③H2(g)+
O2(g)H2O(g) △H3=-242kJ·mol-1反应①的△H1为
II.在容积为1.00L的恒容密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)
2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(2)反应的△H
(3)100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为
(4)2molN2O4通入1.00L的恒容密闭容器中在100℃时达平衡，在该温下提高N2O4转化率的措施有
(5)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向
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【推荐2】Ⅰ.CH4-CO2催化重整是CO2利用的研究热点之一，其主要反应原理为CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
已知：① C(s)+2H2(g)= CH4(g) ∆H = - 75 kJ·mol-1
② C(s)+O2(g) =CO2(g) ∆H = - 394 kJ·mol-1
③ C(s)+
O2(g) =CO(g) ∆H = - 111 kJ·mol-1
(1)固态CO2属于___________晶体，当它升华时，其中___________作用力发生了变化。_______
A．分子 共价键 B．分子 范德华力 C．共价 共价键
(2)根据盖斯定律，该催化重整反应的∆H =___________ kJ·mol-1。
A．+247 B．-247 C．+358 D．-358
写出该催化重整反应的平衡常数表达式K=___________ 。
(3)某温度下，在体积为2 L的容器中加入a mol CH4、2a mol CO2以及催化剂进行重整反应，10 min时测得生成的CO是0.5a mol。则0~10 min CH4的平均反应速率v(CH4)=___________ 。有利于提高CH4平衡转化率的条件是___________ 。
A．高温 B．高压 C．使用催化剂 D．增大CO2浓度
Ⅱ.Na2CO3是一种重要的化工原料，可以用CO2等原料来制取。其反应原理如下：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)Na2CO3俗称纯碱，试用化学原理解释该俗称产生的可能原因。___________ 。
(5)写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式___________ 。已知：NaHCO3溶液显碱性，比较该溶液中某些微粒浓度的大小：CO
___________ H2CO3(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ.我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果。
(6)①Li—CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在___________ 极发生电化学反应。
a．正 B．负 C．阴 D．阳
②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。CO2在碱性介质中电化学还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为___________ 。
2CO(g)+2H2(g) 已知：① C(s)+2H2(g)= CH4(g) ∆H = - 75 kJ·mol-1
② C(s)+O2(g) =CO2(g) ∆H = - 394 kJ·mol-1
③ C(s)+
O2(g) =CO(g) ∆H = - 111 kJ·mol-1(1)固态CO2属于___________晶体，当它升华时，其中___________作用力发生了变化。
A．分子 共价键 B．分子 范德华力 C．共价 共价键
(2)根据盖斯定律，该催化重整反应的∆H =
A．+247 B．-247 C．+358 D．-358
写出该催化重整反应的平衡常数表达式K=
(3)某温度下，在体积为2 L的容器中加入a mol CH4、2a mol CO2以及催化剂进行重整反应，10 min时测得生成的CO是0.5a mol。则0~10 min CH4的平均反应速率v(CH4)=
A．高温 B．高压 C．使用催化剂 D．增大CO2浓度
Ⅱ.Na2CO3是一种重要的化工原料，可以用CO2等原料来制取。其反应原理如下：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O(4)Na2CO3俗称纯碱，试用化学原理解释该俗称产生的可能原因。
(5)写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式
Ⅲ.我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果。
(6)①Li—CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在
a．正 B．负 C．阴 D．阳
②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。CO2在碱性介质中电化学还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为
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【推荐3】氮元素是构成生命体必不可少的元素，对人类生命和生活具有重要意义。
(1)氨的人工合成使大幅度增加粮食产量的愿望变成了现实。
已知：①
②
③
则的燃烧热
_______ 
(填“<”“>”或“=”)，写出工业合成氨的热化学方程式：_______ 。
(2)向某密闭容器中加入
使其发生反应
，达到平衡后分别在
时均只改变某一个条件，相应反应速率的变化如图1所示。
时改变的条件是_______ ，四个平衡状态中，的平衡转化率最小的是_______ (填字母)。
a．
b．
c．
d．
(3)将
和
充入某一恒压(
)密闭容器内，控制不同温度使其发生反应：
，测得第
时容器中
转化率与温度的关系如图2所示。_______ 0(填“<”或“>”)；
下，该反应的平衡常数
_______ 
(以分压表示，分压=总压
物质的量分数)。
(1)氨的人工合成使大幅度增加粮食产量的愿望变成了现实。
已知：①
②
③
则
的燃烧热(填“<”“>”或“=”)，写出工业合成氨的热化学方程式：(2)向某密闭容器中加入
使其发生反应，达到平衡后分别在时均只改变某一个条件，相应反应速率的变化如图1所示。时改变的条件是的平衡转化率最小的是a．
b． c． d．(3)将
和充入某一恒压()密闭容器内，控制不同温度使其发生反应：，测得第时容器中转化率与温度的关系如图2所示。下，该反应的平衡常数(以分压表示，分压=总压物质的量分数)。
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【推荐1】含氮化合物在现代工业、环境治理中有重要地位。请回答下列有关问题：
(1)用
催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：①
②
③
写出
与
反应生成
、
和
的热化学方程式_______ 。
(2)不同催化剂下合成氨反应的历程如下图，吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。由图可知，使用催化剂A时，决定总反应速率的步骤是第_______ 步。
(3)氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应I、II。
反应I：
反应II：
为分析某催化剂对该反应的选择性，将1mol
和2mol
充入1L密闭容器中，在不同温度，相同时间下，测得有关物质的量关系如下图所示。
①该催化剂在低温时对反应_______ (填“I”或“II”)的选择性更好。
②520℃时，反应II：的平衡常数K=_______ (只需列出有具体数字的计算式，不要求计算出结果)。
③高于840℃时，NO的产率降低的可能原因是_______ 。
A．溶于水 B．反应活化能增大
C．反应I的平衡常数变小 D．催化剂活性降低
(4)也是造成水体富营养化的重要原因之一，用NaClO溶液氧化可除去氨。为了提高氨的去除率，在实际工艺过程中温度控制在15℃~30℃时，其可能的原因是_______ 。
(1)用
催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：①
②
③
写出
与反应生成、和的热化学方程式(2)不同催化剂下合成氨反应的历程如下图，吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。由图可知，使用催化剂A时，决定总反应速率的步骤是第
(3)氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应I、II。
反应I：
反应II：
为分析某催化剂对该反应的选择性，将1mol
和2mol充入1L密闭容器中，在不同温度，相同时间下，测得有关物质的量关系如下图所示。①该催化剂在低温时对反应
②520℃时，反应II：
的平衡常数K=③高于840℃时，NO的产率降低的可能原因是
A．
溶于水 B．反应活化能增大C．反应I的平衡常数变小 D．催化剂活性降低
(4)
也是造成水体富营养化的重要原因之一，用NaClO溶液氧化可除去氨。为了提高氨的去除率，在实际工艺过程中温度控制在15℃~30℃时，其可能的原因是
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【推荐2】将烟气和空气中的通过催化方式直接还原为甲烷等燃料的过程具有非常重要的意义。
I．光催化还原
(1)华中科技大学某团队构建了一种光催化剂使和
反应生成和
，其中的转化率约为
，写出该化学方程式：________________ 。
II．热催化还原——萨巴蒂尔反应：
时，在一恒容密闭容器中通入、，至其分压分别为
、
，再加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。
(2)为使固体催化剂与反应物充分接触，应采取的措施是________________ 。
(3)写出该反应的平衡常数表达式：
________________ 。(用浓度表示)。
(4)研究表明的反应速率
，某时刻测得
的分压为
，则该时刻
________ 
。
(5)相同时间内，不同催化剂(I、II、III)下，测得的转化率如图所示。在
时，不同催化剂下，的转化率相同的原因是________________ 。
(6)光催化还原和热催化还原法中更好的是________ ，简述理由：________ (答一条即可)。
通过催化方式直接还原为甲烷等燃料的过程具有非常重要的意义。I．光催化还原
(1)华中科技大学某团队构建了一种光催化剂使
和反应生成和，其中的转化率约为，写出该化学方程式：II．热催化还原——萨巴蒂尔反应：
时，在一恒容密闭容器中通入、，至其分压分别为、，再加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。(2)为使固体催化剂与反应物充分接触，应采取的措施是
(3)写出该反应的平衡常数表达式：
(4)研究表明
的反应速率，某时刻测得的分压为，则该时刻。(5)相同时间内，不同催化剂(I、II、III)下，测得
的转化率如图所示。在时，不同催化剂下，的转化率相同的原因是 (6)
光催化还原和热催化还原法中更好的是
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【推荐3】为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标，中国科学院提出了“液态阳光”方案，即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇，其中反应之一是：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH。回答下列问题：
(1)该反应的能量变化如图Ⅰ所示，反应的ΔH=_______ ，曲线 _______ (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。
(2)下列措施既能加快反应速率，又能提高CO转化率的是_______
(3)相同温度下，若已知反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O的平衡常数为K1，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O的平衡常数为K2，则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K=_______ (用含K1和K2的代数式表示)。
(4)在恒温恒容密闭容器中按n(H2)/n(CO)=2加入反应起始物
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是_______ 。
A.容器内压强不再变化
B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与H2的浓度相等
D.容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ.若CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示，R、S两点平衡常数大小：Kp(R)_______ Kp(S)(填“>”、“=”或“＜”)。T1温度下，测得起始压强P0=102kPa，达平衡时P(CH3OH)=_______ kPa。
CH3OH(g) ΔH。回答下列问题：(1)该反应的能量变化如图Ⅰ所示，反应的ΔH=
(2)下列措施既能加快反应速率，又能提高CO转化率的是_______
| A．升高温度 | B．增大压强 | C．降低温度 | D．增加H2投料量 |
CH3OH(g)+H2O的平衡常数为K1，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O的平衡常数为K2，则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K=(4)在恒温恒容密闭容器中按n(H2)/n(CO)=2加入反应起始物
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不再变化
B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与H2的浓度相等
D.容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ.若CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示，R、S两点平衡常数大小：Kp(R)
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【推荐1】乙醇是生活中常见的物质，用途广泛，其合成方法和性质也具有研究价值。
I．直接乙醇燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
（1）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为____________ 。
（2）碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为________________________ ，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断下降，其原因是 ____________ 。
（3）酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为_______________________ ，通过质子交换膜的离子是___________ 。
（4）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32－向电极____ （填“a”或“b”）移动，电极b上发生的电极反应式为_____________________ 。
II．已知气相直接水合法可以制取乙醇：H2O(g) + C2H4(g)
CH3CH2OH(g)。当n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图：
（1）图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：_________________________ ，理由是：______________ 。
（2）气相直接水合法采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃，压强6.9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。该条件下乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有__________________________________ 。
I．直接乙醇燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
碱性乙醇燃料电池 酸性乙醇燃料电池 熔融盐乙醇燃料电池
（1）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为
（2）碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为
（3）酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为
（4）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32－向电极
II．已知气相直接水合法可以制取乙醇：H2O(g) + C2H4(g)
CH3CH2OH(g)。当n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图：（1）图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：
（2）气相直接水合法采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃，压强6.9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。该条件下乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有
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【推荐2】甲烷是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。
I．工业上以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇：
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-129.0kJ•mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为___________ 。
(2)1932年，美国理论化学家亨利·艾琳等人在统计力学和量子力学的基础上建立了过渡态理论，认为催化剂主要是通过改变过渡态物质而降低了活化能。对于反应②，在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系如图1所示。使用了催化剂的曲线是___________ (填“a”或“b”)；断裂反应物中的化学键吸收的总能量___________ (填“＞”、“＜”或“=”)形成生成物中的化学键释放的总能量。
II．甲烷还可以制作燃料电池。如图2是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
已知：总反应为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O
(3)该装置的能量转换形式是___________ 。
(4)电池的负极是___________ (填“a”或“b”)，该极的电极反应是 ___________ 。
(5)电池工作一段时间后电解质溶液的碱性___________ (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(6)标准状况下，消耗3.36L甲烷，电路中转移的电子数目为___________ 。
I．工业上以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇：
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-129.0kJ•mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为
(2)1932年，美国理论化学家亨利·艾琳等人在统计力学和量子力学的基础上建立了过渡态理论，认为催化剂主要是通过改变过渡态物质而降低了活化能。对于反应②，在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系如图1所示。使用了催化剂的曲线是
II．甲烷还可以制作燃料电池。如图2是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
已知：总反应为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O
(3)该装置的能量转换形式是
(4)电池的负极是
(5)电池工作一段时间后电解质溶液的碱性
(6)标准状况下，消耗3.36L甲烷，电路中转移的电子数目为
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【推荐3】建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理．氮氧化物（NOx）是严重的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题．
Ⅰ．汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示：______ （填“吸收”或“放出”）______ kJ热量，1mol
和1mol
的总能量______ （填“大于”“等于”或“小于”）2mol
的总能量。
Ⅱ．某科研机构设计了几种如下转化氮氧化物的方案．请回答下列问题：
方案1：利用CO在催化剂条件下还原：
。向甲、乙两个容积均为2L的恒容密闭容器中分别充入2molNO2(g)和3molCO(g)，分别在不同温度下反应．反应过程中测得CO2物质的量如下表：
(2)①甲容器中，NO2的平衡转化率为______ ；
②温度为T1℃时，0~8min内用CO表示的平均反应速率v(CO)=______ mol·L-1·min-1；
③10min时，反应速率：甲______ （填“＞”“＜”或“＝”）乙，其判断依据是______ ；
(3)在恒温、恒容密闭容器中进行上述反应，下列不能说明该反应一定达到平衡状态的是______ （填标号）．
A．
B．混合气体的密度不变
C．容器内气体颜色不变 D．气体平均相对分子质量不变
E．容器内
方案2：利用NH3可消除大气污染物NO，可将反应设计为原电池提供电能，如图所示；______ （填“正”或“负”）极；该电池的总反应式为______ 。
Ⅰ．汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示：
和1mol的总能量的总能量。Ⅱ．某科研机构设计了几种如下转化氮氧化物的方案．请回答下列问题：
方案1：利用CO在催化剂条件下还原：
。向甲、乙两个容积均为2L的恒容密闭容器中分别充入2molNO2(g)和3molCO(g)，分别在不同温度下反应．反应过程中测得CO2物质的量如下表：容器 | 甲（T1/℃） | 乙（T2/℃） | ||||||||
反应时间/min | 0 | 4 | 8 | 10 | 20 | 0 | 8 | 10 | 20 | 21 |
n(CO2)/mol | 0 | 0.8 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 0 | 1.0 | 1.2 | 2.0 | 2.0 |
(2)①甲容器中，NO2的平衡转化率为
②温度为T1℃时，0~8min内用CO表示的平均反应速率v(CO)=
③10min时，反应速率：甲
(3)在恒温、恒容密闭容器中进行上述反应，下列不能说明该反应一定达到平衡状态的是
A．
B．混合气体的密度不变C．容器内气体颜色不变 D．气体平均相对分子质量不变
E．容器内
方案2：利用NH3可消除大气污染物NO，可将反应设计为原电池提供电能，如图所示；
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