诺贝尔化学奖获得者GeorgeA.Olah提出了“甲醇经济”的概念，他建议用甲醇来代替目前广泛使用的化石燃料。工业上用天然气为原料，分为两个阶段制备甲醇：
(i)制备合成气：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ·mol-1
(ii)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.67 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)制备合成气反应中，平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图1所示，判断T1和T2的大小关系：T1_______ T2(填“＜”或“=”)，理由是_______ 。
(2)工业生产中为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.17 kJ·mol-1，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳的体积比为_______ 。
(3)在体积不变的密闭容器中投入0.5 mol CO和1 mol H2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。实验测得平衡时H2的转化率随温度、压强的变化如图2所示。
①图2中X代表_______ (填“温度”或“压强”)。图3中正确表示该反应的平衡常数的负对数pK(pK=-lgK)与X的关系的曲线_______ (填“AC”或“AB”)。
②若图2中M点对应的容器体积为5 L，此时容器的压强为b kPa，则N点的压强平衡常数Kp为_______ 。
(4)为节约化石能源，用CO2代替CO作为制备甲醇的碳源正成为当前研究的焦点。
①二氧化碳加氢合成甲醇和水蒸气的热化学方程式为_______ 。
②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料气中加入CO可以降低CO2与H2反应的活化能。在200~360℃、9MPa时，合成气初始组成H2、CO、CO2物质的量之比为7：2：1的条件下研究甲醇的合成反应(如图所示)。
CO2的平衡转化率随温度的升高先减小后增大，请分析可能的原因_______ 。
(i)制备合成气：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ·mol-1(ii)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.67 kJ·mol-1回答下列问题：
(1)制备合成气反应中，平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图1所示，判断T1和T2的大小关系：T1
(2)工业生产中为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.17 kJ·mol-1，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳的体积比为(3)在体积不变的密闭容器中投入0.5 mol CO和1 mol H2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH。实验测得平衡时H2的转化率随温度、压强的变化如图2所示。①图2中X代表
②若图2中M点对应的容器体积为5 L，此时容器的压强为b kPa，则N点的压强平衡常数Kp为
(4)为节约化石能源，用CO2代替CO作为制备甲醇的碳源正成为当前研究的焦点。
①二氧化碳加氢合成甲醇和水蒸气的热化学方程式为
②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料气中加入CO可以降低CO2与H2反应的活化能。在200~360℃、9MPa时，合成气初始组成H2、CO、CO2物质的量之比为7：2：1的条件下研究甲醇的合成反应(如图所示)。
CO2的平衡转化率随温度的升高先减小后增大，请分析可能的原因
更新时间：2023-01-12 17:37:49
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【推荐1】回答下列问题
(1)已知充分燃烧ag乙炔(C2H2)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式_____
(2)若已知：2H2(g)十O2(g)=2H2O(g)△H1=-Q1kJ·mol-1
2H2(g)十O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ·mol-1
则H2O(g)=H2O(l)的△H=_____ kJ·mol-1(用Q1、Q2表示)
(3)蓄电池是一种反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下：
NiO2＋Fe＋2H2O
Fe(OH)2＋Ni(OH)2。
此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的_____ 极连接，电极反应式为： _____
(4)已知肼(N2H4)在氧气中完全燃烧生成氮气和水。肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时，负极的电极反应式_____
(5)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。放电时，
移向电池的_____ (填“正”或“负”)极；负极反应为_____ 。
(1)已知充分燃烧ag乙炔(C2H2)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式
(2)若已知：2H2(g)十O2(g)=2H2O(g)△H1=-Q1kJ·mol-1
2H2(g)十O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ·mol-1
则H2O(g)=H2O(l)的△H=
(3)蓄电池是一种反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下：
NiO2＋Fe＋2H2O
Fe(OH)2＋Ni(OH)2。此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的
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移向电池的
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【推荐2】研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明，美丽中国具有重要意义。
(1)基态硫原子的价层电子轨道表示式为：___________ 。
(2)
加速臭氧层被破坏，其反应过程如下图所示：
已知：
反应1：
。
反应2的热化学方程式为___________ 。
(3)工业上以
和
为原料合成甲醇的反应：
，在容积为
的恒容容器中，分别在
温度下合成甲醇。如图是不同温度下和的起始组成比(起始时的物质的量均为
)与平衡转化率的关系。
①判断
___________ 
(选填“<”、“>”或“=”)；
②若a点达到平衡的时间是5分钟，从反应开始到平衡用表示的反应速率为
_______ ；
③d点的平衡常数的值为___________ ；
④a点状态下再通入
和
，平衡______ 移动(选填“正向”、“逆向”或“不”)；
⑤a、b、c三点转化率由大到小的顺序是___________ 。
(4)CH3OH和O2组合形成的燃料电池的结构如图所示，质子(H+)交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/L的H2SO4溶液。电极c是___________ (填“正”或“负”)极，写出物质a在电极c上发生的反应式为___________ 。
(1)基态硫原子的价层电子轨道表示式为：
(2)
加速臭氧层被破坏，其反应过程如下图所示：已知：
反应1：
。反应2的热化学方程式为
(3)工业上以
和为原料合成甲醇的反应：，在容积为的恒容容器中，分别在温度下合成甲醇。如图是不同温度下和的起始组成比(起始时的物质的量均为)与平衡转化率的关系。①判断
(选填“<”、“>”或“=”)；②若a点达到平衡的时间是5分钟，从反应开始到平衡用
表示的反应速率为③d点的平衡常数的值为
④a点状态下再通入
和，平衡⑤a、b、c三点
转化率由大到小的顺序是(4)CH3OH和O2组合形成的燃料电池的结构如图所示，质子(H+)交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/L的H2SO4溶液。电极c是
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【推荐3】天然气（含
、
、
等）的脱硫和重整制氢综合利用，具有重要意义。
(1)用
干法脱硫涉及的反应如下：
反应
的
______ （写出一个代数式即可）。
(2)用NaOH溶液湿法脱硫时和同时被吸收。
①湿法脱硫后的吸收液中主要存在以下平衡：
下列说法正确的有______ 。
A．升高温度，溶液中
增大
B．加少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．通入少量HCl气体，
增大
D．
②写出和
溶液反应的化学方程式______ 。
（的
、
，
的
、
）
(3)和的重整制氢涉及的反应如下：
a．
b．
①设
为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以
（
）。反应a的相对压力平衡常数表达式为
______ 。
②反应a、b的
在400~1000℃范围内随T的变化如图1所示。反应a、b均为______ 反应（填“吸热”或“放热”）。
通入混合气体，测得平衡状态下H2、S2的收率和的转化率随温度的变化曲线如图2所示。
温度下
的收率，写出计算过程______ 。
已知：的收率=
,
的收率=
Ⅱ．从800℃升温到1000℃过程中，反应a平衡向______ 反应方向移动。
、、等）的脱硫和重整制氢综合利用，具有重要意义。(1)用
干法脱硫涉及的反应如下： 反应
的(2)用NaOH溶液湿法脱硫时
和同时被吸收。①湿法脱硫后的吸收液中主要存在以下平衡：
下列说法正确的有
A．升高温度，溶液中
增大B．加少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．通入少量HCl气体，
增大D．
②写出
和溶液反应的化学方程式（
的、，的、）(3)
和的重整制氢涉及的反应如下：a．
b．
①设
为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以（）。反应a的相对压力平衡常数表达式为②反应a、b的
在400~1000℃范围内随T的变化如图1所示。反应a、b均为
通入混合气体，测得平衡状态下H2、S2的收率和的转化率随温度的变化曲线如图2所示。
温度下的收率，写出计算过程已知：
的收率=,的收率=Ⅱ．从800℃升温到1000℃过程中，反应a平衡向
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【推荐1】全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%。
（1）地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以描述分为下列三步（用“C5”表示C5H10O4，用“C3”表示C3H6O3）：
Ⅰ、H2O(l)＝2H＋(aq)＋1/2O2(g)＋2e－△H＝＋284kJ/mol
Ⅱ、CO2(g)＋C5(s)＋2H＋(aq)＝2C3＋(s) △H＝＋396kJ/mol
Ⅲ、12C3＋(s)＋12e－＝C6H12O6(葡萄糖、s)＋6C5(s)＋3O2(g)△H＝-1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式__________ 。
（2）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示：
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________ mol/(L·min)；
②氢气的转化率＝______________ ；
③该反应的平衡常数为（保留小数点后2位）______________ ；
④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________ 。
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出去 D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑤当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2。则c1_________ c2的关系（填＞、＜、＝）。
（1）地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以描述分为下列三步（用“C5”表示C5H10O4，用“C3”表示C3H6O3）：
Ⅰ、H2O(l)＝2H＋(aq)＋1/2O2(g)＋2e－△H＝＋284kJ/mol
Ⅱ、CO2(g)＋C5(s)＋2H＋(aq)＝2C3＋(s) △H＝＋396kJ/mol
Ⅲ、12C3＋(s)＋12e－＝C6H12O6(葡萄糖、s)＋6C5(s)＋3O2(g)△H＝-1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式
（2）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示：①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝
②氢气的转化率＝
③该反应的平衡常数为（保留小数点后2位）
④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出去 D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑤当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2。则c1
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【推荐2】温室气体让地球发烧，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，将
应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
Ⅰ．在催化作用下由和
转化为
的反应历程示意图如图。
(1)在合成的反应历程中，下列有关说法正确的是___________(填字母)。
Ⅱ．以、为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚(
)涉及的主要反应如下：
①
②
(2)反应
的
___________ 。
(3)在压强、和的起始投料一定的条件下，发生反应①、②，实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知：
，其中表示平衡时的选择性的是曲线___________ (填“①”或“②”)；温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高的原因是______________________ ；为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择的反应条件为___________ (填字母)。
a．低温、低压 b．高温、高压 c．高温、低压 d．低温、高压
Ⅲ．以CO2、C2H6为原料合成的主要反应为
。
(4)某温度下，在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的和
，达到平衡时
的物质的量分数为20%，该温度下反应的平衡常数
___________ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。Ⅰ．在催化作用下由
和转化为的反应历程示意图如图。(1)在合成
的反应历程中，下列有关说法正确的是___________(填字母)。| A．该催化剂使反应的平衡常数增大 |
| B．→过程中，有C-H断裂和C-C形成 |
| C．生成乙酸的反应原子利用率为100% |
D． |
Ⅱ．以
、为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚()涉及的主要反应如下：①
②
(2)反应
的(3)在压强、
和的起始投料一定的条件下，发生反应①、②，实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。已知：
，其中表示平衡时的选择性的是曲线的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择的反应条件为a．低温、低压 b．高温、高压 c．高温、低压 d．低温、高压
Ⅲ．以CO2、C2H6为原料合成的主要反应为
。(4)某温度下，在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的
和，达到平衡时的物质的量分数为20%，该温度下反应的平衡常数
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【推荐3】CO2是导致温室效应的主要物质。CO2加氢合成甲醇不仅解决了CO2的排放问题，还提供了化工基础原料。回答下列问题：
(1)已知CO2加氢合成甲醇涉及的反应有：
反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.2kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ/mol
则反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=___ kJ/mol
(2)在恒容密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA，KB，KC的大小关系是____ 。
②下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是____ (填代号)。
a．2v正(H2)=v逆(CH3OH)
b．混合气体的密度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不变
d．H2(g)与CH3OH(g) 的物质的量之比保持不变
③在容积为2L的密闭容器内充入0.3molCO与0.6molH2在催化剂作用下发生反应生成甲醇。A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA____ tC(填“大于”“小于”或“等于")；若P2压强恒定为p，则T2℃平衡常数Kp=____ (Kp用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算，分压=总压×气体的物质的量分数，整理出含p的最简表达式)。
(3)我国规定生活用水中铅排放的最大允许浓度为0.01mg/L。在某含铅废水中加入Na2S，当S2-浓度达到6.8×10-8mol/L时，水体中Pb2+浓度为____ mol/L[已知：Ksp(PbS)=3.4×10-28]，此时是否符合排放标准？___________ (填“是”或“否”)。
(1)已知CO2加氢合成甲醇涉及的反应有：
反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.2kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ/mol
则反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=
(2)在恒容密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。①A、B、C三点的平衡常数KA，KB，KC的大小关系是
②下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是
a．2v正(H2)=v逆(CH3OH)
b．混合气体的密度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不变
d．H2(g)与CH3OH(g) 的物质的量之比保持不变
③在容积为2L的密闭容器内充入0.3molCO与0.6molH2在催化剂作用下发生反应生成甲醇。A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA
(3)我国规定生活用水中铅排放的最大允许浓度为0.01mg/L。在某含铅废水中加入Na2S，当S2-浓度达到6.8×10-8mol/L时，水体中Pb2+浓度为
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【推荐1】我国力争于2030年前做到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，制
是热点研究之一，中科院大连化物所研究团队直接利用与合成甲醇，主要涉及以下反应：
①
②
③
④
(1)
___________ 。
(2)反应①、②的平衡常数随温度变化曲线如图1所示，则表示反应②的
关系的曲线为___________ (填“l”或“m”)。
(3)①有同学认为在400℃以后反应②在该体系中可以忽略，其依据是___________ 。
②恒压下，向容器中充入1 mol、3 mol ，的平衡转化率随温度变化曲线如图1中n线所示。在500℃达到平衡时，体系中的物质的量为a mol，
的物质的量为b mol，则此时的转化率为___________ 。此时反应①的平衡常数值___________ 1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)500℃以后的平衡转化率随温度变化的可能原因是___________ 。
(5)恒压下将和按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生反应。在相同时间段内的选择性和产率随温度的变化如图2所示。其中的选择性=
。
则合成甲醇的适宜条件是___________(填标号)。
制是热点研究之一，中科院大连化物所研究团队直接利用与合成甲醇，主要涉及以下反应：①
②
③
④
(1)
(2)反应①、②的平衡常数随温度变化曲线如图1所示，则表示反应②的
关系的曲线为(3)①有同学认为在400℃以后反应②在该体系中可以忽略，其依据是
②恒压下，向容器中充入1 mol
、3 mol ，的平衡转化率随温度变化曲线如图1中n线所示。在500℃达到平衡时，体系中的物质的量为a mol，的物质的量为b mol，则此时的转化率为(4)500℃以后
的平衡转化率随温度变化的可能原因是(5)恒压下将
和按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生反应。在相同时间段内的选择性和产率随温度的变化如图2所示。其中的选择性=。则合成甲醇的适宜条件是___________(填标号)。
| A．230℃ | B．210℃ | C．CZT催化剂 | D．CZ(Zr-1)T催化剂 |
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【推荐2】甲醚
被称为“21世纪的清洁燃料”。以
为原料制备甲醚涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)将与
混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应Ⅱ，逆反应速率随时间变化的趋势如图所示(不考虑催化剂的影响)。
则_______ 0(填“＞”或“＜”)；a、b、c三点对应反应体系温度
由高到低的顺序为_______ 。
(2)工业生产甲醚过程中，在恒温、恒压条件下，原料气以
通入装有催化剂的反应器中，
内的质量分数由
变为
，则该时间内用表示的化学反应速率为_______ 
。
(3)在恒压条件下，按与的物质的量之比为
投料，测得平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的物质的量分数)随温度的变化如图所示。
①曲线n随温度升高显示如图所示变化的原因是_______ 。
②T℃时反应Ⅱ的平衡常数
_______ (保留两位有效数字)；合成甲醚的适宜温度为
，理由是_______ 。
③其他条件不变，改为恒容条件，CO平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性_______ (填“高”、“低”或“不变”)。
被称为“21世纪的清洁燃料”。以为原料制备甲醚涉及的主要反应如下：Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)将
与混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应Ⅱ，逆反应速率随时间变化的趋势如图所示(不考虑催化剂的影响)。则
由高到低的顺序为(2)工业生产甲醚过程中，在恒温、恒压条件下，原料气以
通入装有催化剂的反应器中，内的质量分数由变为，则该时间内用表示的化学反应速率为。(3)在恒压条件下，按
与的物质的量之比为投料，测得平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的物质的量分数)随温度的变化如图所示。①曲线n随温度升高显示如图所示变化的原因是
②T℃时反应Ⅱ的平衡常数
，理由是③其他条件不变，改为恒容条件，CO平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性
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解题方法
【推荐3】Ι．工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=−116 kJ/mol
(1)一定条件下，将1 mol CO与3 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的
，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是___________ (填字母序号)
a．c(H2)减少b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH3OH的物质的量增加d．重新平衡
减小
(2)在T1℃时，体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的H2和CO，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与
的关系如右图所示。
①当起始=2，经过2 min达到平衡，CO的转化率为40%，则0～2 min内平均反应速率v(H2)=___________ ，平衡常数K=___________ 。(保留2位小数点)若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol，达新平衡时H2的转化率将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②当起始=3时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的___________ 点(选填“D”、“E”或“F”)
Ⅱ．用H2还原CO2也可以在一定条件下合成CH3OH (不考虑副反应)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0。恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1：3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
(3)甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是___________ 。
(4)P点甲醇产率高于T点的原因为___________ 。
(5)根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度是___________ ℃。
CH3OH(g) ∆H=−116 kJ/mol(1)一定条件下，将1 mol CO与3 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的
，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是a．c(H2)减少b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH3OH的物质的量增加d．重新平衡
减小(2)在T1℃时，体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的H2和CO，发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与的关系如右图所示。①当起始
=2，经过2 min达到平衡，CO的转化率为40%，则0～2 min内平均反应速率v(H2)=②当起始
=3时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的Ⅱ．用H2还原CO2也可以在一定条件下合成CH3OH (不考虑副反应)：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0。恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1：3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。(3)甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是
(4)P点甲醇产率高于T点的原因为
(5)根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐1】І.甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。
已知在常温常压下反应的热化学方程式：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ∆H1=-90kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g) + H2(g) ∆H2=-41kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：___________________ 。
Ⅱ. 已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
请回答下列问题：
(1)反应①是__________ （填“吸热”或“放热“）反应
(2)观察①②③可推导出K1、K2、K3之间的关系，则K3=_______ （用K1、K2表示）
(3)某温度时，反应①式中各物质的平衡浓度符合下式：20×c(CH2OH)=3×c(CO)×c3(H2)，试判断此时的温度为____________ 。
(4)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.4 mol· L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1mol۰L-1，则此时V（正）______ V（逆）（填“>”、 “=”或“<”）。
(5)对应反应③，一定条件下将H2(g)和CO2(g)以体积比3:1置于恒温恒容的密闭容器发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的有_____________ 。
A.体系密度保持不变
B.H2和CO2的体积比保持不变
C.混合气体的平均相对分子量不变时，反应一定达到平衡状态
D.当破坏CO2中2个碳氧双键，同时破坏H2O中的2个氧氢键，反应一定达到平衡状态
已知在常温常压下反应的热化学方程式：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ∆H1=-90kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)
CO2(g) + H2(g) ∆H2=-41kJ·mol-1写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：
Ⅱ. 已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
| 化学反应 | 平衡 常数 | 温度 | ||
| 500℃ | 700℃ | 800℃ | ||
2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
| H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g) | K2 | 1 | 1.7 | 2.52 |
| 3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 | |||
请回答下列问题：
(1)反应①是
(2)观察①②③可推导出K1、K2、K3之间的关系，则K3=
(3)某温度时，反应①式中各物质的平衡浓度符合下式：20×c(CH2OH)=3×c(CO)×c3(H2)，试判断此时的温度为
(4)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.4 mol· L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1mol۰L-1，则此时V（正）
(5)对应反应③，一定条件下将H2(g)和CO2(g)以体积比3:1置于恒温恒容的密闭容器发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的有
A.体系密度保持不变
B.H2和CO2的体积比保持不变
C.混合气体的平均相对分子量不变时，反应一定达到平衡状态
D.当破坏CO2中2个碳氧双键，同时破坏H2O中的2个氧氢键，反应一定达到平衡状态
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】高温下，活性炭可用来处理NOx废气。某研究小组向体积固定的密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+CO2(g)。T1℃时，测得反应进行到不同时刻各物质的浓度如下表：
回答下列问题：
(1)碳原子核外有_______ 个未成对的电子，N2分子的电子式是_______ ，氧原子2p亚层的轨道表示式为_______ 。
(2)T1 ℃时，在0～10 min内的平均反应速率v(N2)=_______ mol·L-1·min-1。
(3)该反应的平衡常数表达式为_______ 。第30min 时，仅改变了某一条件，请根据表中数据判断可能改变的条件是_______ (填字母编号)。
a. 加入合适的催化剂 b. 适当缩小容器的体积
c. 再通入一定量的NO d. 再加入一定量的活性炭
(4)若第30 min时，将温度升高至T2℃，重新达新平衡时K为2.25，则正反应为_______ 反应(填“放热”或“吸热”)，NO的平衡转化率_______ (填“升高”或“降低”)。
N2(g)+CO2(g)。T1℃时，测得反应进行到不同时刻各物质的浓度如下表：| 时间(min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| NO | 2.0 | 1.16 | 0.40 | 0.40 | 0.6 | 0.6 |
| N2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 1.2 | 1.2 |
| CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 1.2 | 1.2 |
回答下列问题：
(1)碳原子核外有
(2)T1 ℃时，在0～10 min内的平均反应速率v(N2)=
(3)该反应的平衡常数表达式为
a. 加入合适的催化剂 b. 适当缩小容器的体积
c. 再通入一定量的NO d. 再加入一定量的活性炭
(4)若第30 min时，将温度升高至T2℃，重新达新平衡时K为2.25，则正反应为
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【推荐3】“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，研究甲烷的燃烧技术可减少CO2的排放并实现资源利用。
Ⅰ．甲烷直接燃烧可达到2800℃左右的高温，主要发生反应ⅰ，可能发生副反应ⅱ。
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．……
(1)利用
和计算
时，反应ⅲ是_______ ；
_______ (用
表示)。
Ⅱ．化学链燃烧技术有利于的捕获和综合利用。较高温度下，将恒定流速的在
时刻通入反应器与载氧体
反应，原理如图1所示，流出气体中各组分的浓度随反应时间变化如图2所示。待反应①完成后，
时刻向反应器中通入一段时间氩气，
时刻再通入一段时间空气，发生反应②，实现载氧体的循环再生。
(2)①的化学反应方程式是_______ ，载氧体的主要作用是_______ (填“提供电子”或“接受电子”)。
(3)恒压条件下，反应①在某密闭容器中反应，平衡后通入
气，测得一段时间内物质的量上升，其原因是_______ 。
(4)结合图2，依据时刻产生，用化学方程式及简要文字解释
时刻流出速率突然增大的可能原因_______ 。
已知：失重率=
Ⅲ．某同学采用重量分析法探究载氧体的还原产物及循环效果，实验过程如下：在装置中放置一定量的，加热条件下通入足量，充分均匀反应，分析固体失重率。
(5)
时载氧体的还原产物主要为
。结合简单计算 说明
时，载氧体的主要还原产物为_______ ，依据是_______ 。
Ⅳ．有人设想利用“
”间的转化实现的化学链燃烧过程，按图1的呈现方式。
(6)将该转化关系在虚线框内画出_______ 。
Ⅰ．甲烷直接燃烧可达到2800℃左右的高温，主要发生反应ⅰ，可能发生副反应ⅱ。
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．……
(1)利用
和计算时，反应ⅲ是表示)。Ⅱ．化学链燃烧技术有利于
的捕获和综合利用。较高温度下，将恒定流速的在时刻通入反应器与载氧体反应，原理如图1所示，流出气体中各组分的浓度随反应时间变化如图2所示。待反应①完成后，时刻向反应器中通入一段时间氩气，时刻再通入一段时间空气，发生反应②，实现载氧体的循环再生。(2)①的化学反应方程式是
(3)恒压条件下，反应①在某密闭容器中反应，平衡后通入
气，测得一段时间内物质的量上升，其原因是(4)结合图2，依据
时刻产生，用化学方程式及简要文字解释时刻流出速率突然增大的可能原因已知：失重率=
Ⅲ．某同学采用重量分析法探究载氧体的还原产物及循环效果，实验过程如下：在装置中放置一定量的
，加热条件下通入足量，充分均匀反应，分析固体失重率。(5)
时载氧体的还原产物主要为。时，载氧体的主要还原产物为Ⅳ．有人设想利用“
”间的转化实现的化学链燃烧过程，按图1的呈现方式。(6)将该转化关系在虚线框内画出
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