甲醇是重要的化工原料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，相关反应的热化学方程式为：
ⅰ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=a kJ/mol；
ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=b kJ/mol；
ⅲ. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=-c kJ/mol。
回答下列问题：
(1)a=_______ (用b、c表示)，已知反应ⅱ在一定条件下可自发进行，则b_______ (填“>”“<”或“=”)0。
(2)在一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2与H2，在催化剂的作用下仅发生反应ⅲ。
①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
a.容器中混合气体的压强不再改变
b.容器中CO、CO2的物质的量相等
c.容器中气体的密度不再改变
d.相同时间内，断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍
②该反应达到平衡时，其他条件不变，通入CO2时，则v(正)_______ (填“>”“<”或“=”)v(逆)，平衡常数_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH，发生反应ⅰ，其中X、Y的物质的量与时间的关系如图所示，反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
①Y为_______ (填化学式)。
②0~1min时v(CO)为_______ mol/(L·min)。
③该温度下，该反应的平衡常数Kc=_______ 。
ⅰ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=a kJ/mol；ⅱ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=b kJ/mol；ⅲ. CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH=-c kJ/mol。回答下列问题：
(1)a=
(2)在一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2与H2，在催化剂的作用下仅发生反应ⅲ。
①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是
a.容器中混合气体的压强不再改变
b.容器中CO、CO2的物质的量相等
c.容器中气体的密度不再改变
d.相同时间内，断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍
②该反应达到平衡时，其他条件不变，通入CO2时，则v(正)
(3)一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH，发生反应ⅰ，其中X、Y的物质的量与时间的关系如图所示，反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
①Y为
②0~1min时v(CO)为
③该温度下，该反应的平衡常数Kc=
更新时间：2022-11-03 18:07:18
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【推荐1】铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
(1)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
方法一：用FeCl3溶液浸泡印刷电路铜板制备CuCl2·2H2O，实验室模拟回收过程如图：
①步骤1的离子方程式为_______ ，证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是_______ 。
②步骤2中所加的氧化剂较适宜的有_______ 。
A.HNO3 B.H2O2 C.KMnO4 D.氯水
写出加氧化剂相关的离子方程式_______ (写一个即可)。
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此时Fe3+完全沉淀，可选用的试剂1是_______ 。(填选项)
A.NH3·H2O B.NaOH C.Cu(OH)2
④蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是_______ (写出离子反应方程式并结合简要的文字说明)，再经_______ (某实验操作方法)、过滤得到CuCl2·2H2O。
(2)方法二：用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，其热化学方程式是：
Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+2H2O(l) ∆H1=-320kJ/mol
又知：2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ∆H2=-196kJ/mol
H2(g)+
O2(g)=H2O(l) ∆H3=-286kJ/mol
则反应Cu(s)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+H2(g)的∆H=_______ 。
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①步骤1的离子方程式为
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A.HNO3 B.H2O2 C.KMnO4 D.氯水
写出加氧化剂相关的离子方程式
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④蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是
(2)方法二：用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，其热化学方程式是：
Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+2H2O(l) ∆H1=-320kJ/mol
又知：2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ∆H2=-196kJ/mol
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O2(g)=H2O(l) ∆H3=-286kJ/mol则反应Cu(s)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+H2(g)的∆H=
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【推荐2】将氮氧化物进行无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
(1)O3的氧化性强于O2，能更有效地氧化NO。已知：
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH1=-114 kJ·mol-1
2O3(g)=3O2(g) ΔH2=-284 kJ·mol-1
则NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH3=_______ kJ·mol-1。
(2)在汽车排气管上安装催化转化器，能有效消除尾气对环境的污染：2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H＜0，该反应能自发进行所需的温度条件是_______ (填“高温”或“低温”)。
(3)某温度下，在催化剂的作用下发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，测得密闭容器中不同时间时CO和NO的浓度如表。
①该温度下，达到平衡时NO的转化率为_______ 。
②该温度下，该反应的平衡常数为_______ 。
③恒温恒容条件下，下列能说明该反应达到化学平衡状态的是_______ (填序号)。
a．体系的压强保持不变
b．v(NO)=2v(N2)
c．混合气体的密度不变
d．NO的转化率保持不变
④下列措施能提高该反应中NO平衡转化率的是_______ (填序号)。
a．恒温恒容时，提高CO的浓度
b．恒温恒容时，填充更多的催化剂
c．恒温时，压缩容器的体积
d．将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
⑤恒容条件下，上述反应中若NO和CO的起始浓度一定，催化反应相同时间，测得NO的转化率随温度的变化如图所示，当温度超过700℃时，随温度的升高，NO的转化率下降明显，原因是_______ 。
(1)O3的氧化性强于O2，能更有效地氧化NO。已知：
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则NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH3=
(2)在汽车排气管上安装催化转化器，能有效消除尾气对环境的污染：2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H＜0，该反应能自发进行所需的温度条件是(3)某温度下，在催化剂的作用下发生反应：2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)，测得密闭容器中不同时间时CO和NO的浓度如表。| 时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(CO)/(10-4mol·L-1) | 36.0 | 30.5 | 28.5 | 27.5 | 27.0 | 27.0 |
| c(NO)/(10-4mol·L-1) | 10.0 | 4.5 | 2.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
②该温度下，该反应的平衡常数为
③恒温恒容条件下，下列能说明该反应达到化学平衡状态的是
a．体系的压强保持不变
b．v(NO)=2v(N2)
c．混合气体的密度不变
d．NO的转化率保持不变
④下列措施能提高该反应中NO平衡转化率的是
a．恒温恒容时，提高CO的浓度
b．恒温恒容时，填充更多的催化剂
c．恒温时，压缩容器的体积
d．将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
⑤恒容条件下，上述反应中若NO和CO的起始浓度一定，催化反应相同时间，测得NO的转化率随温度的变化如图所示，当温度超过700℃时，随温度的升高，NO的转化率下降明显，原因是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）在一定条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有：
CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） △H1＝＋41kJ／mol
CO（g）＋2 H2（g）CH3OH（g） △H2＝－90kJ／mol
则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为____________________ 。
（2）在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2，发生反应CO2（g）＋3H（g）2CH3OH（g）＋H2O（g） △H3<0．测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是______________ 。
A．单位时间内有n molH—H键断裂，同时又n mol O—H键生成
B．混合气体的密度不随时间变化
C．体系中n（CO2）／n（H2）＝1∶1，且保持不变
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
②下列措施能使n（CH3OH）／n（CO2）增大的是__________ 。
A．升高温度
B．恒温恒容下，再充入2molCO2、3molH2
C．使用高效催化剂
D．恒温恒容充入He（g）
③计算该温度下此反应的平衡常数K＝__________ （L／mol）2（保留3位有效数字）；若使K的值变为1，则应采取的措施是___________ 。
A．增大压强 B．恒压加入一定量H2
C．升高温度 D．降低温度
（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL 0.1mol／LNa2CO3溶液完全捕捉224mL（已换算为标准状况，溶液体积变化忽略不计）CO2气体，所得溶液显_________ 性（填酸，碱，中）：且c（HCO3－）＋c（CO32－）＋c（H2CO3）＝__________ mol／L（填数字）。
（1）在一定条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有：
CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） △H1＝＋41kJ／molCO（g）＋2 H2（g）
CH3OH（g） △H2＝－90kJ／mol则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为
（2）在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2，发生反应CO2（g）＋3H（g）2
CH3OH（g）＋H2O（g） △H3<0．测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。①能说明该反应已达平衡状态的是
A．单位时间内有n molH—H键断裂，同时又n mol O—H键生成
B．混合气体的密度不随时间变化
C．体系中n（CO2）／n（H2）＝1∶1，且保持不变
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
②下列措施能使n（CH3OH）／n（CO2）增大的是
A．升高温度
B．恒温恒容下，再充入2molCO2、3molH2
C．使用高效催化剂
D．恒温恒容充入He（g）
③计算该温度下此反应的平衡常数K＝
A．增大压强 B．恒压加入一定量H2
C．升高温度 D．降低温度
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将
转化为可利用的资源。
Ⅰ．目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。
已知：
的燃烧热
kJ⋅mol
、
的燃烧热
kJ⋅mol
反应①：
kJ⋅mol
反应②：
kJ⋅mol
反应③：
(1)
(2)恒温条件下，在某恒容密闭容器中；按照
投料发生反应③，测得
的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到3 min，
的平均反应速率
⋅min；试在图中绘制出
的浓度随时间变化的图像
②该反应的平衡常数
(3)恒温条件下，在某恒压密闭容器中仅发生反应①，当反应达到平衡后，
Ⅰ．降低温度，CO的平衡转化率
Ⅱ．向平衡体系中通入惰性气体，平衡
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解题方法
【推荐2】NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)⇌2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。
(1)该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量_______ (填“大于”、“小于”“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
(2)下列可以说明该反应达到平衡的是_______。
(3)在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入0.04mol/LN2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①在图中画出0~16min时间段内，c(N2O4)随时间的变化曲线_______ 。
②1～4四个点中，v正=v逆的点有_______ 个。
③在图中0~12min时间段内，N2O4的平均反应速率是_______ mol/(L·min)。
④反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______ 。
⑤下列措施能使该反应速率加快的是_______ 。
A.增大NO2的浓度 B.增大容器体积
C.加入合适的催化剂 D.恒容条件下充入He
(1)该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量
(2)下列可以说明该反应达到平衡的是_______。
| A．c(N2O4)：c(NO2)=1：2 | B．v正(N2O4)=2v逆(NO2) |
| C．容器内气体的颜色不再变化 | D．混合气体的压强不再变化 |
①在图中画出0~16min时间段内，c(N2O4)随时间的变化曲线
②1～4四个点中，v正=v逆的点有
③在图中0~12min时间段内，N2O4的平均反应速率是
④反应进行到16min时，N2O4的转化率是
⑤下列措施能使该反应速率加快的是
A.增大NO2的浓度 B.增大容器体积
C.加入合适的催化剂 D.恒容条件下充入He
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【推荐3】甲醇既是重要的化工原料，又是一种可再生的清洁能源，具有广泛的应用前景。工业上可以采用如下反应合成甲醇：
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
(1)上述反应在一密闭容器中进行，下列条件的改变会使反应的速率增大的是___________ 。
A．将容器体积缩小一半
B．保持压强不变，充入Ne气使容器体积增大
C．保持容器体积不变，向反应容器中充入CO2
D．保持容器体积不变，将反应生成的甲醇及时液化并分离出去
(2)在体积为1L的密闭容器中，充入 1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①0~10min内，H2表示的反应速率为___________ 。
②3min时，CO2的转化率为___________ ，此时
正___________ 逆(填“>” 、“<”或 “=”)
(3)已知32 g甲醇燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量为725.76 kJ，若上述过程生成的水为气态，则放出的热量___________ (填“>” 、“<”或 “=”)725.76kJ。
(4)某甲醇—氧气燃料电池的工作原理如下图所示。
①c处通入的是___________ ，负极发生的电极反应式为___________ 。
②工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，有___________ mol H+通过质子交换膜。
CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)(1)上述反应在一密闭容器中进行，下列条件的改变会使反应的速率增大的是
A．将容器体积缩小一半
B．保持压强不变，充入Ne气使容器体积增大
C．保持容器体积不变，向反应容器中充入CO2
D．保持容器体积不变，将反应生成的甲醇及时液化并分离出去
(2)在体积为1L的密闭容器中，充入 1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。①0~10min内，H2表示的反应速率为
②3min时，CO2的转化率为
正逆(填“>” 、“<”或 “=”)(3)已知32 g甲醇燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量为725.76 kJ，若上述过程生成的水为气态，则放出的热量
(4)某甲醇—氧气燃料电池的工作原理如下图所示。
①c处通入的是
②工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，有
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【推荐1】Ⅰ．金属冶炼与处理中常涉及离子反应和氧化还原反应。
（1）实验室常用无水乙醇处理少量残留的金属钠，写出反应的化学方程式_________ 。
（2）镁与碳在加强热时可生成易水解的MgC2，其水解的化学方程式为________ 。
（3）我国古代劳动人民曾利用明矾溶液除去铜器表面的铜锈[Cu2(OH)2CO3]，请简要解释其原理:_______ 。
Ⅱ．（4）0.1 mol·L－1NaHCO3溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是：______________ 。
（5）恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。下列描述能说明该反应达到平衡状态的是_____ （填序号）。
A 容器内的混合气体的平均相对分子质量保持不变
B 水分子中断裂2NA个H-O键，同时氢分子中生成3NA个H-H键
C CH3OH和H2O的浓度保持不变
D 容器内的混合气体的密度保持不变
（6）现有反应CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) △H＝＋23.4 kJ/mol，在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到10min时测得各组分浓度如下：
此时v正_______ v逆（填“＞”、“＜”或“＝”），v (CH3OH) ＝_______ ；当反应达到平衡状态时，混合气体中CH3OCH3体积分数(CH3OCH3)%＝______ %。
（1）实验室常用无水乙醇处理少量残留的金属钠，写出反应的化学方程式
（2）镁与碳在加强热时可生成易水解的MgC2，其水解的化学方程式为
（3）我国古代劳动人民曾利用明矾溶液除去铜器表面的铜锈[Cu2(OH)2CO3]，请简要解释其原理:
Ⅱ．（4）0.1 mol·L－1NaHCO3溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是：
（5）恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)。下列描述能说明该反应达到平衡状态的是A 容器内的混合气体的平均相对分子质量保持不变
B 水分子中断裂2NA个H-O键，同时氢分子中生成3NA个H-H键
C CH3OH和H2O的浓度保持不变
D 容器内的混合气体的密度保持不变
（6）现有反应CH3OCH3(g)＋H2O(g)
2CH3OH(g) △H＝＋23.4 kJ/mol，在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到10min时测得各组分浓度如下：| 物质 | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
| 浓度/mol·L－1 | 0.9 | 0.9 | 1.2 |
此时v正
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【推荐2】CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)已知：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
则反应 3CO2(g)+CH4(g)=4CO(g)+2H2O(g)的ΔH3=___________ kJ·mol-1。
(2)探究反应 CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的反应速率和平衡，向1L恒容密闭容器中通入CO2和CH4各1mol，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH___________ 0(填“大于”或“小于”)。
②下列叙述能判断反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)达化学平衡状态的是___________ 。
A．混合气体的密度保持不变
B．CO的体积分数保持不变
C．c(CO)和c(H2)的比值保持不变
D．断裂4mol C-H键的同时断裂2mol H-H键
③在压强为P1，温度为1000℃时，反应经5min达平衡，用CO2表示的化学反应速率v(CO2)=____ ；比较x点和y点的速率：x____ y(填“大于”“小于”或“等于”)；压强P1___________ P2(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是___________ 。
(3)CO2可被 NaOH 溶液捕获，其所得溶液中c(HCO
)：c(CO
)=2：1，溶液pH=______ 。(室温下，H2CO3的K1=4x10-7；K2=5x10-11)
(1)已知：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
则反应 3CO2(g)+CH4(g)=4CO(g)+2H2O(g)的ΔH3=
(2)探究反应 CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的反应速率和平衡，向1L恒容密闭容器中通入CO2和CH4各1mol，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH
②下列叙述能判断反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)达化学平衡状态的是
A．混合气体的密度保持不变
B．CO的体积分数保持不变
C．c(CO)和c(H2)的比值保持不变
D．断裂4mol C-H键的同时断裂2mol H-H键
③在压强为P1，温度为1000℃时，反应经5min达平衡，用CO2表示的化学反应速率v(CO2)=
(3)CO2可被 NaOH 溶液捕获，其所得溶液中c(HCO
)：c(CO)=2：1，溶液pH=
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【推荐3】良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求，是增进民生福祉的优先领域，是建设美丽中国的重要基础。硫氧化物和氮氧化物是引起大气环境污染的主要污染物。
(1)氨气可作为脱硝剂。在绝热恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：
。
能说明该反应已达到平衡状态标志的是______ (填字母序号)。
a．体系温度不变
b．反应速率
c．容器内压强不再随时间而发生变化
d．容器内
的物质的量分数不再随时间而发生变化
e．容器内
(2)一定温度下，在
恒容密闭容器内发生反应
，
随时间的变化如表：
①
内，该反应的平均速率
______ 
。
②该温度下，反应的平衡常数______ 
。
(3)对于反应，用平衡时各组分压强关系表达的平衡常数
。在一定条件下
与
的消耗速率与自身压强间存在关系：
，
。其中
、
是与反应及温度有关的常数。相应的消耗速率与压强的关系如图所示：
一定温度下，、与平衡常数
的关系是
______ 。在上图标出的点中，指出能表示反应达到平衡状态的点并说明理由______ 。
(4)用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能(忽略气体溶解)。
①质子交换膜右侧的溶液在反应后pH______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②当外电路通过0.2mole-时，质子交换膜左侧的溶液质量______ (填“增大”或“减小”)______ g。
(1)氨气可作为脱硝剂。在绝热恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：
。能说明该反应已达到平衡状态标志的是
a．体系温度不变
b．反应速率
c．容器内压强不再随时间而发生变化
d．容器内
的物质的量分数不再随时间而发生变化e．容器内
(2)一定温度下，在
恒容密闭容器内发生反应，随时间的变化如表：时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 0.040 | 0.020 | 0.010 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
内，该反应的平均速率。②该温度下，反应
的平衡常数。(3)对于反应
，用平衡时各组分压强关系表达的平衡常数。在一定条件下与的消耗速率与自身压强间存在关系：，。其中、是与反应及温度有关的常数。相应的消耗速率与压强的关系如图所示：一定温度下，
、与平衡常数的关系是(4)用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能(忽略气体溶解)。
①质子交换膜右侧的溶液在反应后pH
②当外电路通过0.2mole-时，质子交换膜左侧的溶液质量
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】汽车内燃机燃烧时，在高温引发氮气和氧气反应会产生 NOx气体，NOx的消除是科研人员研究的重要课题。
(1)通过资料查得 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表：
则△H___________________ 0(填“<”“>”戒“=”)
(2)在 800℃时，测得 2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示
已知反应速率公式为 V 正＝K 正×c m(NO)・cn(O2)，则 m＝___________________ ， K 正=___________________ L2・mol-2・s-1
(3)在某温度下(恒温)，向体积可变的容器中充人 NO2气体，发生反应 2NO2(g) ⇌N2O4(g)，气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。
①该反应的压力平衡常数 KP＝___________________ 。
②4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2，6s 时重新达到平衡，则P(N2O4)=___________________ kPa。
(4)某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时，NO2在 b 电极上的电极反应式为___________________ 。
(1)通过资料查得 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表：
| 反应温度/℃ | 1538 | 2404 |
| 平衡常数 |  |  |
则△H
(2)在 800℃时，测得 2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示
初始浓度/ | 初始速率/ | |
| C0(NO) | C0(O2) | |
| 0.01 | 0.01 |  |
| 0.01 | 0.02 |  |
| 0.03 | 0.02 |  |
已知反应速率公式为 V 正＝K 正×c m(NO)・cn(O2)，则 m＝
(3)在某温度下(恒温)，向体积可变的容器中充人 NO2气体，发生反应 2NO2(g) ⇌N2O4(g)，气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。
①该反应的压力平衡常数 KP＝
②4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2，6s 时重新达到平衡，则P(N2O4)=
(4)某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时，NO2在 b 电极上的电极反应式为
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【推荐2】我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和．研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点．以
为原料合成甲醇
的过程主要涉及以下反应：
反应Ⅰ:
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
(1)根据盖斯定律，反应Ⅰ的
_____________ 。
(2)一定条件下，
的反应历程如图1所示．该反应的反应速率由第__________ （填“1”或“2”）步决定。固定容积的密闭容器中，通入
和
,发生反应,测得
和
的浓度随时间变化如图2所示。_____________ （填标号）。
A．
的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗
,同时消耗
D．反应中
与
的物质的量浓度之比为
，且保持不变
②
,用的浓度变化表示平均反应速率
_____________ 
；
③计算该温度下此反应的平衡常数
_____________ 
（保留两位有效数字）；
(4)将
设计成双液电池，正极烧杯中盛放的溶液为_____ ，电池负极的电极反应式为_____________ ；
为原料合成甲醇的过程主要涉及以下反应：反应Ⅰ:
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
(1)根据盖斯定律，反应Ⅰ的
(2)一定条件下，
的反应历程如图1所示．该反应的反应速率由第
固定容积的密闭容器中，通入和,发生反应,测得和的浓度随时间变化如图2所示。
A．
的体积分数在混合气体中保持不变B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗
,同时消耗D．反应中
与的物质的量浓度之比为，且保持不变②
,用的浓度变化表示平均反应速率；③计算该温度下此反应的平衡常数
（保留两位有效数字）；(4)将
设计成双液电池，正极烧杯中盛放的溶液为
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【推荐3】硫化氢气体是石油钻井过程中经常遇到的腐蚀性气体之一，属于常见的酸性有害气体，其转化和综合应用是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气获得硫磺，反应过程如下：
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
则克劳斯工艺中获得气态硫磺的总反应的热化学方程式为：____ 。
(2)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气，其中H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①由图1可知，2H2(g)+S2(g)=2H2S(g)△H____ 0(填“＞”或“＜”)。
②图1中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为____ ，理由是____ 。
(3)Binoist等进行了H2S热分解实验：2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)，开始时，当1molH2S与23.75molAr混合，在101kPa及不同温度下反应达平衡时H2、H2S及S2(g)的体积分数如图2所示。其中曲线c为____ ，该反应在Q点对应温度下的平衡常数Kp=____ kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，结果保留小数点后两位)。
(4)利用如图3所示的电化学装置处理工业尾气中的硫化氢，总反应为2H2S+O2=S2+2H2O，其中电势较高的电极为____ (填“A”或“B”)，电极B发生反应的电极方程式为____ 。
(1)工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气获得硫磺，反应过程如下：
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
则克劳斯工艺中获得气态硫磺的总反应的热化学方程式为：
(2)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气，其中H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①由图1可知，2H2(g)+S2(g)=2H2S(g)△H
②图1中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为
(3)Binoist等进行了H2S热分解实验：2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)，开始时，当1molH2S与23.75molAr混合，在101kPa及不同温度下反应达平衡时H2、H2S及S2(g)的体积分数如图2所示。其中曲线c为
(4)利用如图3所示的电化学装置处理工业尾气中的硫化氢，总反应为2H2S+O2=S2+2H2O，其中电势较高的电极为
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