硫的氧化物的排放是形成硫酸型酸雨的主要原因，含硫烟气(主要成分为SO2)的处理备受关注，主要有以下两种方法。请回答下列问题：
I.碱液吸收法
步骤1：用足量氨水吸收SO2。
步骤2：再加入熟石灰，发生反应2NH
+Ca2++2OH-+SO
⇌CaSO3↓+2NH3•H2O。
(1)已知：25℃时，Kb(NH3•H2O)=a；Ksp(CaSO3)=b。该温度下，步骤2中反应的平衡常数K=________ (用含a、b的代数式表示)。
Ⅱ.水煤气还原法
已知：
i.2CO(g)+SO2(g)⇌S(l)+2CO2(g)ΔH1═-37.0kJ•mol-1
ii.2H2(g)+SO2(g)⇌S(l)+2H2O(g)ΔH2=+45.4kJ•mol-1
(2)CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)、H2(g)的热化学方程式为________ 。
(3)在一定压强下，发生反应ii。平衡时，SO2的转化率α(SO2)与原料气投料比[
]和温度(T)的关系如图所示。
①H2的转化率α(H2)：M______ N(填“＞”“＜”或“=”)。
②逆反应速率：Q______ M(填“＞”“＜”或“=”)。
(4)T℃，向2L恒容密闭容器中充入2molCO(g)、2molSO2(g)和2molH2(g)，发生反应i和反应ii。5min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol。
①其他条件不变，6min时缩小容器容积，α(H2)________ (填“增大”“减小”或“不变)。
②该温度下，反应ii的平衡常数K=________ 。
I.碱液吸收法
步骤1：用足量氨水吸收SO2。
步骤2：再加入熟石灰，发生反应2NH
+Ca2++2OH-+SO⇌CaSO3↓+2NH3•H2O。(1)已知：25℃时，Kb(NH3•H2O)=a；Ksp(CaSO3)=b。该温度下，步骤2中反应的平衡常数K=
Ⅱ.水煤气还原法
已知：
i.2CO(g)+SO2(g)⇌S(l)+2CO2(g)ΔH1═-37.0kJ•mol-1
ii.2H2(g)+SO2(g)⇌S(l)+2H2O(g)ΔH2=+45.4kJ•mol-1
(2)CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)、H2(g)的热化学方程式为
(3)在一定压强下，发生反应ii。平衡时，SO2的转化率α(SO2)与原料气投料比[
]和温度(T)的关系如图所示。 ①H2的转化率α(H2)：M②逆反应速率：Q
(4)T℃，向2L恒容密闭容器中充入2molCO(g)、2molSO2(g)和2molH2(g)，发生反应i和反应ii。5min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol。
①其他条件不变，6min时缩小容器容积，α(H2)
②该温度下，反应ii的平衡常数K=
更新时间：2023-06-21 17:07:14
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解题方法
【推荐1】回答下列问题：
(1)用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热数值将___ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：___ 。
(2)①已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为___ 。
②一定条件下，水溶液中所含离子Cl-、ClO-、ClO
、ClO
、ClO
各1mol，其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的 △H=___ kJ·mol-1。
(1)用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热数值将
②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：
(2)①已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为
②一定条件下，水溶液中所含离子Cl-、ClO-、ClO
、ClO、ClO各1mol，其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的 △H=
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【推荐2】以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料，某生产硫酸的简要流程图及图中所标出的各阶段1mol含硫物质完全转化时放出的热量如下：
已知催化氧化阶段的反应是可逆反应。回答下列问题：
(1)催化氧化阶段反应的热化学方程式是___________ ；该变化过程需要加入催化剂，加入催化剂___________ (填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
(2)若生成98kgH2S04，放出的总热量___________ (填“>”“<”或“=”)(
kJ，理由是___________ 。
(3)在细菌的作用下，黄铁矿能被湿空气直接氧化为硫酸，同时铁由+2价变为+3价。若生成1molH2S04，放出的热量为
kJ，其热化学方程式是___________ ，___________ (填“>”“<”或“=”)(
)。
已知催化氧化阶段的反应是可逆反应。回答下列问题：
(1)催化氧化阶段反应的热化学方程式是
(2)若生成98kgH2S04，放出的总热量
kJ，理由是(3)在细菌的作用下，黄铁矿能被湿空气直接氧化为硫酸，同时铁由+2价变为+3价。若生成1molH2S04，放出的热量为
kJ，其热化学方程式是)。
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【推荐3】党的二十大报告中强调“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。利用CO2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在《Nature》杂志上，其涉及的关键反应如下：
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=
(1)反应Ⅲ的△H3=_______ ，该反应自发进行的条件是______ (填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)在该反应体系中，下列有关说法错误的是______ 。
(3)反应Ⅱ的反应速率v=v正- v逆=k正c(CO2)c(H2)-k逆c(CO)c(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，影响速率常数k的因素有温度和催化剂等。该反应的平衡常数K=
，升高温度时，k正-k逆是_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在催化剂作用下，向某恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，只发生I、Ⅱ两个反应。测得不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。
×100%
①根据图中数据，温度选择_______ K达到平衡时，反应体系内甲醇的产量最高。随着温度的升高，CO2的平衡转化率增加，但甲醇的选择率降低，请分析其原因：________ 。
②513K时，平衡体系的压强为p0MPa，体系中n(H2O)=_______ mol，反应Ⅱ的Kp=_______ (列出计算式即可)。
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=
(1)反应Ⅲ的△H3=
(2)在该反应体系中，下列有关说法错误的是
| A．增大H2的浓度有利于提高CO2的转化率 |
| B．升高温度，反应Ⅱ的速率加快，反应I的速率减慢 |
| C．选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量 |
| D．达到平衡后，若压缩体积，反应I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡不移动 |
(3)反应Ⅱ的反应速率v=v正- v逆=k正c(CO2)c(H2)-k逆c(CO)c(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，影响速率常数k的因素有温度和催化剂等。该反应的平衡常数K=
，升高温度时，k正-k逆是(4)在催化剂作用下，向某恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，只发生I、Ⅱ两个反应。测得不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。
×100%①根据图中数据，温度选择
②513K时，平衡体系的压强为p0MPa，体系中n(H2O)=
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【推荐1】(1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式______________________ 。
(2)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1＜0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2＜0 (Ⅱ)
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=__________ (用K1、K2表示)，该反应的ΔH=__________ (用ΔH1、ΔH2表示)。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)
COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率α＝__________ %。
(2)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1＜0(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) K2 ΔH2＜0 (Ⅱ)4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=(3)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)
COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率α＝
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解题方法
【推荐2】甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇（于固定容器中进行）：2H2(g) + CO(g)
CH3OH(g)
（1）判断反应达到平衡状态的依据是 （填序号）。
a．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b．混合气体的密度不变
c．混合气体的平均相对分子质量不变
d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（2）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
①该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率，可以采取的措施是_____________（填序号）。
a．升温 b．加入催化剂 c．增加CO的浓度
d．加入H2加压 e．加入惰性气体加压 f．分离出甲醇
（3）右图表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A__________C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C两点的化学平衡常数A___________C，由状态B到状态A，可采用____________的方法（填“升温”或“降温”）。
（4）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH ＝－a kJ·mol－1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH ＝－b kJ·mol－1 ③H2O(g)= H2O(l) ΔH＝－c kJ·mol－1
写出1摩尔液态CH3OH不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_________________。
CH3OH(g)（1）判断反应达到平衡状态的依据是 （填序号）。
a．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b．混合气体的密度不变
c．混合气体的平均相对分子质量不变
d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（2）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率，可以采取的措施是_____________（填序号）。
a．升温 b．加入催化剂 c．增加CO的浓度
d．加入H2加压 e．加入惰性气体加压 f．分离出甲醇
（3）右图表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A__________C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C两点的化学平衡常数A___________C，由状态B到状态A，可采用____________的方法（填“升温”或“降温”）。
（4）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH ＝－a kJ·mol－1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH ＝－b kJ·mol－1 ③H2O(g)= H2O(l) ΔH＝－c kJ·mol－1
写出1摩尔液态CH3OH不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_________________。
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解题方法
【推荐3】冷冻氨碳捕集技术，要先用氨吸收CO2生成盐，然后在高温下使CO2再生。
吸收CO2的主要化学反应：
2NH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)
(NH4)2CO3(aq)＋99.3kJ
NH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)NH4HCO3(aq)＋26.4kJ
2NH3(aq)＋CO2(g)NH2COONH4(aq)＋135.9kJ
(1)吸收CO2时宜选用___________ ，(选填“低温”或“高温”)理由___________ 、___________ 。(列举两点)
再生的CO2可直接用于合成乙醇。
2CO2(g)＋6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
(2)该反应的化学平衡常数表达式K=___________ 。
(3)在恒温恒容的密闭容器中反应，可以判断已达平衡状态的是___________ 。(选填编号)
a．2v(CO2)正=3v(H2O)逆
b．容器中总压强不变
c．容器中混合气体的密度不变
d．容器中CO2的体积分数不变
干燥的NH3和CO2可生成较纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)，氨基甲酸铵易水解，产物是碳酸氢铵和一种弱碱。取二份氨基甲酸铵溶液，测定15℃、25℃时水解反应速率，得到c(NH2COO﹣)随时间变化趋势如图所示。
(4)写出氨基甲酸铵水解的离子方程式___________ 。
(5)根据图中信息回答：25℃，0~10min内NH2COO﹣的平均水解速率v(NH2COO﹣)=___________ 。判断NH2COO﹣的水解速率随温度升高而增大的理由是___________ 。
吸收CO2的主要化学反应：
2NH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)
(NH4)2CO3(aq)＋99.3kJNH3(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)
NH4HCO3(aq)＋26.4kJ2NH3(aq)＋CO2(g)
NH2COONH4(aq)＋135.9kJ(1)吸收CO2时宜选用
再生的CO2可直接用于合成乙醇。
2CO2(g)＋6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)(2)该反应的化学平衡常数表达式K=
(3)在恒温恒容的密闭容器中反应，可以判断已达平衡状态的是
a．2v(CO2)正=3v(H2O)逆
b．容器中总压强不变
c．容器中混合气体的密度不变
d．容器中CO2的体积分数不变
干燥的NH3和CO2可生成较纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)，氨基甲酸铵易水解，产物是碳酸氢铵和一种弱碱。取二份氨基甲酸铵溶液，测定15℃、25℃时水解反应速率，得到c(NH2COO﹣)随时间变化趋势如图所示。
(4)写出氨基甲酸铵水解的离子方程式
(5)根据图中信息回答：25℃，0~10min内NH2COO﹣的平均水解速率v(NH2COO﹣)=
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【推荐1】氢能有燃烧热值高、可持续性、储量丰富、零污染等优点，是真正的绿色、清洁、可持续发展能源。下面是我国科学家研究的几种制氢方法。回答下列问题：
(1)水煤气法：发生反应的化学方程式为：
。
①用物质的量浓度表示该反应的化学平衡常数表达式Kc=___________ 。升高温度Kc将___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
②在温度恒定的密闭容器中，加入一定量C(s)和2 mol H2O(g)达到平衡时压强为p，将容器体积缩小一半，此时v (正)___________ (填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)，再次达到化学平衡状态时压强为p1，则p1的范围为___________ 。
(2)化学硫碘循环分解水制氢气的总反应方程式为：
。
反应原理简化为：
反应历程1：
反应历程2：
反应历程3：___________。
反应过程中能量变化如图所示：
①写出反应历程3的化学方程式___________ 。
②该反应的催化剂是___________ (填化学式)，化学硫碘循环分解水制得氢气过程中，决定反应速率快慢的步骤是反应历程___________ (填“1”“2”或“3”)，该反应历程的△H_______ 0(填“<”“>”或“=”)
(3)甲烷水蒸气催化重整制得氢气，反应原理为：
I．
Ⅱ．
①为了提高CH4的平衡转化率，同时提高CO的浓度，可以采取的措施是_______ (填字母)。
A．使用高效催化剂 B．升高温度
C．增大压强 D．增大CH4和H2O(g)物质的量之比
②某温度下，在刚性密闭容器中加入1 mol CH4(g)和1molH2O(g)，在催化剂作用下发生上述反应，达到平衡后测得n(H2O)=0.7mol，n(CO2)=0.1mol，则此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数KⅡ=_______ 。
(1)水煤气法：发生反应的化学方程式为：
。①用物质的量浓度表示该反应的化学平衡常数表达式Kc=
②在温度恒定的密闭容器中，加入一定量C(s)和2 mol H2O(g)达到平衡时压强为p，将容器体积缩小一半，此时v (正)
(2)化学硫碘循环分解水制氢气的总反应方程式为：
。反应原理简化为：
反应历程1：
反应历程2：
反应历程3：___________。
反应过程中能量变化如图所示：
①写出反应历程3的化学方程式
②该反应的催化剂是
(3)甲烷水蒸气催化重整制得氢气，反应原理为：
I．
Ⅱ．
①为了提高CH4的平衡转化率，同时提高CO的浓度，可以采取的措施是
A．使用高效催化剂 B．升高温度
C．增大压强 D．增大CH4和H2O(g)物质的量之比
②某温度下，在刚性密闭容器中加入1 mol CH4(g)和1molH2O(g)，在催化剂作用下发生上述反应，达到平衡后测得n(H2O)=0.7mol，n(CO2)=0.1mol，则此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数KⅡ=
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【推荐2】我国科学家开发铜催化剂实现由N，N-二甲基甲酰胺
，简称DMF］制备三甲胺：
。
(1)在上述反应中，每生成1g气态水，放出_______ kJ的热量。
(2)在铜催化剂表面发生上述反应的历程如图所示(催化剂表面吸附物种用“＊”表示)。
①下列分步反应中，能垒最大的是_______ (填标号)。
a.A→B b.C→D c.F→G
②A→B中，催化剂吸附放出的总能量_______ (填“大于”、“小于”或“等于”)断裂共价键吸收的总能量。
③D→E的化学方程式为_______ 。
(3)向体积相等的I、II两个恒容密闭容器中分别充入1mol DMF(g)和
发生上述反应，其中一个容器中是绝热过程，另一个容器中是恒温过程。反应体系中压强随时间变化关系如图所示。
①容器I中为_______ (填“绝热”或“恒温”)过程。判断的依据是_______ 。
②在容器II中，0～12min内
分压变化速率为_______ 
。
③n点时反应的平衡常数
_______ 
。(提示：用分压计算的平衡常数为
，分压等于总压×物质的量分数)
，简称DMF］制备三甲胺： 。(1)在上述反应中，每生成1g气态水，放出
(2)在铜催化剂表面发生上述反应的历程如图所示(催化剂表面吸附物种用“＊”表示)。
①下列分步反应中，能垒最大的是
a.A→B b.C→D c.F→G
②A→B中，催化剂吸附放出的总能量
③D→E的化学方程式为
(3)向体积相等的I、II两个恒容密闭容器中分别充入1mol DMF(g)和
发生上述反应，其中一个容器中是绝热过程，另一个容器中是恒温过程。反应体系中压强随时间变化关系如图所示。①容器I中为
②在容器II中，0～12min内
分压变化速率为。③n点时反应的平衡常数
。(提示：用分压计算的平衡常数为，分压等于总压×物质的量分数)
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(0.65)
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【推荐3】甲醇是一种高效清洁的新能源，已知在常温常压下：
①CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH1=-184.0kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-572.0kJ/mol
(1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式_______ 。
在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0制备甲醇；其中的原料气常用反应②：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH2来制备。根据题意完成下列各题：
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是_______ (填字母)。
a.容器中气体的压强不变
b.CO 和CH3OH 浓度相等
c.υ消耗(CH3OH)=υ生成(CO)
d.容器中混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO的转化率，下列措施可行的是_______ (填字母)。
a.减小容器容积
b.升高温度
c.向装置中再充入He
d.向装置中再充入H2
(4)一定条件下，反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。
则ΔH2_______ 0(填“<”、“>”或“=”)，在T℃时的10L密闭容器中，充入2molCH4和3molH2O(g)发生反应②，经过5min达到平衡，此时CH4的转化率为50%，则从开始到平衡，H2的平均反应速率为_______ 。若向此10L密闭容器中，加入2molCH4、5molH2O(g)、2molCO、和3molH2发生反应②，若温度仍为T℃，此时υ(正)_______ υ(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)若某温度下，将2molCH4(g)和2molH2O(g)充入到压强为200kPa的恒压密闭容器中发生反应②，平衡时CH4消耗50%时，求该温度下的分压平衡常数KP=_______ kPa2(分压=总压×物质的量分数)
①CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH1=-184.0kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-572.0kJ/mol
(1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式
在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0制备甲醇；其中的原料气常用反应②：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH2来制备。根据题意完成下列各题：
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是
a.容器中气体的压强不变
b.CO 和CH3OH 浓度相等
c.υ消耗(CH3OH)=υ生成(CO)
d.容器中混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO的转化率，下列措施可行的是
a.减小容器容积
b.升高温度
c.向装置中再充入He
d.向装置中再充入H2
(4)一定条件下，反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。
则ΔH2
(5)若某温度下，将2molCH4(g)和2molH2O(g)充入到压强为200kPa的恒压密闭容器中发生反应②，平衡时CH4消耗50%时，求该温度下的分压平衡常数KP=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】CO2与生活和生产息息相关，其资源化是我国实现“碳达峰”、“碳中和”的有效途径之一、回答下列问题：
(1) CO2甲醇化：CO2、CO与H2反应制备甲醇，涉及的反应有：
Ⅰ.
；
Ⅱ.
；
Ⅲ.
。
①
_______ 
。
②现利用反应Ⅰ和反应Ⅱ合成CH3OH，已知CO可使反应的催化剂寿命降低。若氢碳比表示为
，则理论上
_______ 时，原料气的利用率最高，生产中往往采用略高于该值的氢碳比，其目的是_______ 。
(2)CO2碳酸酯化：CO2与环氧丙烷反应合成碳酸丙烯酯，其反应历程如图甲所示(*表示某催化剂的活化中心或活性基团)。
图甲
①H分子中
键与
键的个数之比为_______ 。
②决定总反应速率大小的步骤是_______ (填字母)，该步骤的能垒(活化能)为_______ 
。
a.A→B b.C→D c.E→F d.F→G
(3)CO2乙烯化：反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，以n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入体积固定的密闭容器中发生反应，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量分数如图乙所示，温度为
、反应达到平衡状态时，容器内的压强为
。
①120℃该反应的平衡常数Kp=_______ (列出算式，以平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
②若以H2和CO2的物质的量之比为n：1(
)进行投料，温度控制为120℃，相应平衡体系中CO2的转化率为x，x随
变化的关系如图丙所示，a=_______ %(保留3位有效数字)。
(1) CO2甲醇化：CO2、CO与H2反应制备甲醇，涉及的反应有：
Ⅰ.
；Ⅱ.
；Ⅲ.
。①
。②现利用反应Ⅰ和反应Ⅱ合成CH3OH，已知CO可使反应的催化剂寿命降低。若氢碳比表示为
，则理论上(2)CO2碳酸酯化：CO2与环氧丙烷反应合成碳酸丙烯酯，其反应历程如图甲所示(*表示某催化剂的活化中心或活性基团)。
图甲
①H分子中
键与键的个数之比为②决定总反应速率大小的步骤是
。a.A→B b.C→D c.E→F d.F→G
(3)CO2乙烯化：反应原理为2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)，以n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入体积固定的密闭容器中发生反应，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量分数如图乙所示，温度为、反应达到平衡状态时，容器内的压强为。 ①120℃该反应的平衡常数Kp=
②若以H2和CO2的物质的量之比为n：1(
)进行投料，温度控制为120℃，相应平衡体系中CO2的转化率为x，x随变化的关系如图丙所示，a=
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中，合成塔中每产生2molNH3，放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是_______ 。
②若起始时向容器内放入2molN2和6molH2，达平衡时放出的热量为Q，则Q(填“>”“＜”或“=”)_______ 184.4kJ。
③已知：
1molN-H键断裂吸收的能量等于_______ kJ。
④理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是_______ (填序号)。
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
(2)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、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如下图所示：
上图中两条曲线表示的压强的关系是：P1_______ P2(填“>”“=”或“＜”)。
(3)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5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol•L-1，则该温度下反应的平衡常数K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．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2
d．混合气中P(CO)、P(H2O)不随时间改变
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)＋H2O(1)，在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
=x，下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α：%)的关系。下图中的B点处，NH3的平衡转化率为_______ 。
(1)合成氨工业中，合成塔中每产生2molNH3，放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是
②若起始时向容器内放入2molN2和6molH2，达平衡时放出的热量为Q，则Q(填“>”“＜”或“=”)
③已知：
1molN-H键断裂吸收的能量等于
④理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
(2)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、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如下图所示：上图中两条曲线表示的压强的关系是：P1
(3)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5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol•L-1，则该温度下反应的平衡常数K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．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2
d．混合气中P(CO)、P(H2O)不随时间改变
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)＋H2O(1)，在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
=x，下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α：%)的关系。下图中的B点处，NH3的平衡转化率为
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(0.65)
解题方法
【推荐3】研究硫、氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。回答下列问题：
(1)利用电化学原理可将
、
转化为重要的化工原料，装置如图所示。
①若A为CO，B为
，C为
，则通入CO的一极为_______ (填“正”或“负”)极，电极反应式为_______ 。
②若A为，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为_______ 。
(2)一定温度下，将
气体充入1L抽空的密闭容器中，发生反应：
，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到下表：
根据以上信息回答下列问题：
①a_______ (填“>”、“<”或“=”)b，
_______ (保留3位有效数字)
。
②
内，NO2的平均生成速率为_______ 
。
③反应时间为100s时，N2O4的转化率为_______ %。
(1)利用电化学原理可将
、转化为重要的化工原料，装置如图所示。①若A为CO，B为
，C为，则通入CO的一极为②若A为
，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为(2)一定温度下，将
气体充入1L抽空的密闭容器中，发生反应：，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到下表：时间/s 浓度/(  ) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
 | 0.100 |  | 0.050 |  | a | b |
 | 0.000 | 0.060 |  | 0.120 | 0.120 | 0.120 |
根据以上信息回答下列问题：
①a
。②
内，NO2的平均生成速率为。③反应时间为100s时，N2O4的转化率为
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