CO2的综合利用，通过化学的方法实现CO2的资源化利用是一种理想的CO2减排途径。
Ⅰ．利用酸性水溶液电解池在铂电极上捕集CO2制储氢物质HCOOH
(1)CO2被___________ (填“氧化”或“还原”)为HCOOH，该铂电极为___________ 极。
(2)写出该铂电极的电极方程式___________ 。
(3)当电路中转移3 mol电子时，理论上可生成HCOOH___________ g。
Ⅱ．利用CO2制备CO
一定温度下，在恒容密闭容器中投入一定量CO2和H2进行反应：CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)。
(4)下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是__________。
(5)在恒定温度与容积下，可以提高CO2平衡转化率的措施有__________。
(6)其他条件相同，在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下，相同时间内测得氢气转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是_________。
Ⅲ．利用CO2制备甲醇
一定条件下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO2和H2.涉及反应如下：
主反应：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = −90.4 kJ/mol
副反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH = +40.5 kJ/mol
(7)其他条件相同，不同压强下，平衡时CO2转化率随温度的变化关系如图所示。
①压强P1___________ P2(填“<”或“>”)。
②图中温度高于T1时，两条曲线重叠的原因是：___________ 。
(8)实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为4.0 MPa的反应釜中进行上述反应。为确保反应的连续性，需向反应釜中以进气流量0.04 mol/min、n(CO2)：n(H2) = 1：3，持续通入原料，同时控制出气流量。
①为了维持体系压强恒定，需控制出气流量小于进气流量，原因为：___________ 。
②已知出气流量为0.03 mol/min，单位时间CO2的转化率为60 %，则流出气体中CO的百分含量为___________ 。
Ⅰ．利用酸性水溶液电解池在铂电极上捕集CO2制储氢物质HCOOH
(1)CO2被
(2)写出该铂电极的电极方程式
(3)当电路中转移3 mol电子时，理论上可生成HCOOH
Ⅱ．利用CO2制备CO
一定温度下，在恒容密闭容器中投入一定量CO2和H2进行反应：CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)。(4)下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是__________。
| A．体系内n(CO) ： n(H2O) = 1 ： 1 | B．体系压强不再发生变化 |
| C．体系内各物质浓度不再发生变化 | D．体系内CO的体积分数不再发生变化 |
(5)在恒定温度与容积下，可以提高CO2平衡转化率的措施有__________。
| A．向反应容器中充入H2 | B．向反应容器中充入CO2 |
| C．添加更有效的催化剂 | D．利用合适试剂干燥混合气体 |
(6)其他条件相同，在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下，相同时间内测得氢气转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是_________。
| A．850℃下，该时间段内甲、乙、丙可能均达到平衡 |
| B．700℃下，甲对应的活化能最大 |
| C．一般催化剂既能降低活化能，又能降低过渡态的能量 |
| D．其它条件一定时，随着温度升高，单位体积内活化分子数占比增大 |
Ⅲ．利用CO2制备甲醇
一定条件下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO2和H2.涉及反应如下：
主反应：CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = −90.4 kJ/mol副反应：CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH = +40.5 kJ/mol(7)其他条件相同，不同压强下，平衡时CO2转化率随温度的变化关系如图所示。
①压强P1
②图中温度高于T1时，两条曲线重叠的原因是：
(8)实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为4.0 MPa的反应釜中进行上述反应。为确保反应的连续性，需向反应釜中以进气流量0.04 mol/min、n(CO2)：n(H2) = 1：3，持续通入原料，同时控制出气流量。
①为了维持体系压强恒定，需控制出气流量小于进气流量，原因为：
②已知出气流量为0.03 mol/min，单位时间CO2的转化率为60 %，则流出气体中CO的百分含量为
更新时间：2023-11-15 16:44:19
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【推荐1】Ⅰ.“十四五”规划明确了“碳达峰、碳中和”工作的定位。某科研机构想利用CO2和H2合成燃料。已知：
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH2
③C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH3
④2CO(g) C(s)+CO2(g) ΔH4
(1)试写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式为_______ 。
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 49kJ·mol-1，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和2molH2，一定条件下发生上述反应，测得
的浓度随时间的变化如表所示：
(2)H2的平衡转化率=_______ 。该条件下上述反应的平衡常数K=_______ 。
(3)下列措施中能使平衡体系中
增大且不减慢化学反应速率的是_______。
(4)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(填“>”、“＜”或“=”)。
(5)要提高CO2的转化率，可以采取的措施是_______(填序号)。
(6)T℃时，向恒容密闭容器中充入CO2和H2，发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H。在使用不同催化剂时，相同时间内测得CO2的转化率随温度的变化如下图所示。
则催化效果最佳的是催化剂_______ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。如果a点已经达到平衡状态，则b点的v正_______ v逆(填“>”、“<”或“=”)，c点转化率比a点低的原因是_______ 。
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1②CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH2③C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH3④2CO(g)
C(s)+CO2(g) ΔH4(1)试写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式为
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 49kJ·mol-1，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和2molH2，一定条件下发生上述反应，测得的浓度随时间的变化如表所示：| 时间/min | 0 | 3 | 5 | 10 | 15 |
| 浓度/mol/L | 0 | 0.3 | 0.45 | 0.5 | 0.5 |
(3)下列措施中能使平衡体系中
增大且不减慢化学反应速率的是_______。| A．升高温度 | B．充入He(g)，使体系压强增大 |
| C．再充入1molH2 | D．将H2O(g)从体系中分离出去 |
(5)要提高CO2的转化率，可以采取的措施是_______(填序号)。
| A．加入催化剂 | B．增大CO2的浓度 | C．通入惰性气体 | D．通入H2 |
则催化效果最佳的是催化剂
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【推荐2】乙烯是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等化学产品的基本原料，乙烷直接裂解、乙烷二氧化碳氧化裂解和乙烷氧气氧化裂解和乙烷氧气氧化裂解制备乙烯的反应如下：
(Ⅰ)
(II)
(III)
回答下列问题：
(1)已知键能：
，
，由此计算生成
碳碳
键放出的能量为___________ kJ。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是___________(填序号)。
(3)K为平衡常数，
与温度的倒数
的变化如图所示，a，b两条直线中表示反应(II)的直线是___________ (填字母)，理由是___________ 。
(4)
时，将乙烷与氦气的混合气体(乙烷的物质的量分数为m%)通入一密闭容器中发生反应(I)。平衡时容器压强为
，此时乙烷的平衡转化率为
，反应的平衡常数
=___________ 
(用题中所给字母表示，并化简，分压=总压×物质的量分数)。
(5)已知Arrhenius经验公式
(
为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，反应(II)的Arrhenius经验公式实验数据如图甲中直线a所示，该反应的活化能
=___________ 
。当改变外界条件时，实验数据如图中直线b所示，则实验可能改变的外界条件是___________ 。
(6)电有机合成是制备有机物的一种常用方法，相关研究团队利用电化学装置实现
和
两种分子的耦合转化来制备乙烯等物质，其原理如图乙所示。阴极上的电极反应式为___________ 。若生成的乙烯和乙烷的体积比为3：1，则消耗的和，物质的量之比为___________ 。
(Ⅰ)
(II)
(III)
回答下列问题：
(1)已知键能：
，，由此计算生成碳碳键放出的能量为(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是___________(填序号)。
| A．反应(I)加入催化剂，可降低反应的焓变 |
| B．恒压掺入Ar能提高反应(II)的平衡产率 |
| C．降低温度，反应(II)的正反应速率降低、逆反应速率增大 |
| D．增加乙烷的浓度，反应(I)和(II)的平衡均向右移动 |
(3)K为平衡常数，
与温度的倒数的变化如图所示，a，b两条直线中表示反应(II)的直线是(4)
时，将乙烷与氦气的混合气体(乙烷的物质的量分数为m%)通入一密闭容器中发生反应(I)。平衡时容器压强为，此时乙烷的平衡转化率为，反应的平衡常数=(用题中所给字母表示，并化简，分压=总压×物质的量分数)。(5)已知Arrhenius经验公式
(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，反应(II)的Arrhenius经验公式实验数据如图甲中直线a所示，该反应的活化能=。当改变外界条件时，实验数据如图中直线b所示，则实验可能改变的外界条件是(6)电有机合成是制备有机物的一种常用方法，相关研究团队利用电化学装置实现
和两种分子的耦合转化来制备乙烯等物质，其原理如图乙所示。阴极上的电极反应式为和，物质的量之比为
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【推荐3】二氧化碳催化加氢制甲醇，不仅有利于减少温室气体二氧化碳，而且还可以获得大量的重要有机化工原料甲醇。回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
i．
ii．
①则总反应的
_______ kJ/mol；该反应应选择_______ 高效催化剂(填“高温”或“低温”)。
②上述总反应在容积不变的密闭容器进行，在
时达到平衡，当其他条件不变时，改变某一条件，关于下列图象的描述，说法错误的是________ 。
A．图甲表示时升高温度对反应速率的影响
B．图乙表示时加压或催化剂对反应速率的影响
C．图丙表示时分离出甲醇对反应速率的影响
D．图丙表示时增加水蒸气的物质的量对反应速率的影响
(2)若
℃时将6mol
和8mol
充入2L密闭容器中发生上述合成总反应，初始压强为
kPa，测得的物质的量随时间变化如下图1中状态Ⅰ。图中数据A(1，6)代表在1min时的物质的量是6mol。
①℃时，该反应的平衡常数
___________ (对于气相反应，用某组分B的平衡压强
代替物质的量浓度
也可表示平衡常数，记作
，如
，p为平衡总压强，
为平衡体系中B的物质的量分数)。
②其他条件不变，仅改变某一条件后，测得的物质的量随时间变化如图状态II、状态III所示。则状态III改变的条件可能是______ 。
③上述反应(状态I)达到平衡后，保持其他条件不变，在
时刻迅速将容器体积压缩至1L，请在图2中画出时刻后
的变化趋势图_____ 。
(3)合成总反应在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为
，在t=250℃下的
图和在
Pa下的
图如图3所示，请回答下列问题：
①图中对应等压过程的曲线是___________ ，判断理由是___________ 。
②当
时，平衡转化率α=___________ (保留一位小数)。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
，该反应一般认为通过如下步骤来实现：i．
ii．
①则总反应的
②上述总反应在容积不变的密闭容器进行，在
时达到平衡，当其他条件不变时，改变某一条件，关于下列图象的描述，说法错误的是A．图甲表示
时升高温度对反应速率的影响B．图乙表示
时加压或催化剂对反应速率的影响C．图丙表示
时分离出甲醇对反应速率的影响D．图丙表示
时增加水蒸气的物质的量对反应速率的影响(2)若
℃时将6mol和8mol充入2L密闭容器中发生上述合成总反应，初始压强为kPa，测得的物质的量随时间变化如下图1中状态Ⅰ。图中数据A(1，6)代表在1min时的物质的量是6mol。①
℃时，该反应的平衡常数代替物质的量浓度也可表示平衡常数，记作，如，p为平衡总压强，为平衡体系中B的物质的量分数)。②其他条件不变，仅改变某一条件后，测得
的物质的量随时间变化如图状态II、状态III所示。则状态III改变的条件可能是③上述反应(状态I)达到平衡后，保持其他条件不变，在
时刻迅速将容器体积压缩至1L，请在图2中画出时刻后的变化趋势图(3)合成总反应在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在t=250℃下的图和在Pa下的图如图3所示，请回答下列问题：①图中对应等压过程的曲线是
②当
时，平衡转化率α=
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【推荐1】二氧化碳是一种廉价的碳资源，科研发现可以与在一定条件下反应转化为有机物，实现资源的再利用。回答下列问题：
(1)25℃、
下，由最稳定单质生成
纯化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓，用符号
表示。
已知：①
②金刚石的燃烧热
为
则
的
_______ 。
(2)与
在一定条件下转化为
的反应如下
主反应：
副反应：
①
时，在2L恒容密闭容器中充入
和
，发生上述反应。
已知起始时压强为
，
后达到平衡，实验测得平衡时数据如下：
a.
_______ ；
_______ (
用含
的表达式表示)
b.用
的浓度变化表示主反应
内的平均速率
_______ 
。
c.时，主反应的平衡常数K=_______ 。
②在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：的选择性
。
a.温度高于300℃，的平衡转化率随温度升高而上升的原因是_______ 。
b.220℃时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性为图中A点数据。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有_______ (写出两种方法)。
可以与在一定条件下反应转化为有机物，实现资源的再利用。回答下列问题：(1)25℃、
下，由最稳定单质生成纯化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓，用符号表示。已知：①
②金刚石的燃烧热
为则
的(2)
与在一定条件下转化为的反应如下主反应：
副反应：
①
时，在2L恒容密闭容器中充入和，发生上述反应。已知起始时压强为
，后达到平衡，实验测得平衡时数据如下：| 转化率(%) | 物质的量( ) | 压强() | ||
| H2 | CO2 | | CO | |
| x | 40 | y | 0.1 | |
a.
用含的表达式表示)b.用
的浓度变化表示主反应内的平均速率。c.
时，主反应的平衡常数K=②在恒压、
和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：的选择性。a.温度高于300℃，
的平衡转化率随温度升高而上升的原因是b.220℃时，在催化剂作用下
与反应一段时间后，测得的选择性为图中A点数据。不改变反应时间和温度，一定能提高选择性的措施有
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【推荐2】苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，乙苯催化脱氢制备苯乙烯是目前生产苯乙烯的主要方法，反应如下：
（g） 
（g） +H2(g)
。
(1)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气，反应温度维持在600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
①一般控制原料气中水油比n(水)：n(乙苯)为9∶1，若水油比增大，乙苯的平衡转化率______ (填“增大”或“减小”)，理由是________________________ 。
②控制反应温度为600℃的理由是________________________ 。
(2)某研究机构用代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺。反应方程式为：
(g)+CO2(g)
(g)+CO(g)+H2O(g)
。反应历程如图：
①已知：
。则
______ 。
②催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大，根据反应历程分析，如果催化剂表面碱性太强，对反应造成的影响为：________________________ (说出一点即可)。
③一定温度下，向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2mol，起始压强为p0，平衡时容器内气体总物质的量为5mol，乙苯的转化率为______ ，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
______ 。(已知：气体分压=气体总压×气体体积分数)
（g） （g） +H2(g)。(1)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气，反应温度维持在600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了
以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：①一般控制原料气中水油比n(水)：n(乙苯)为9∶1，若水油比增大，乙苯的平衡转化率
②控制反应温度为600℃的理由是
(2)某研究机构用
代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺。反应方程式为：(g)+CO2(g) (g)+CO(g)+H2O(g)。反应历程如图：①已知：
。则。②催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大，根据反应历程分析，如果催化剂表面碱性太强，对反应造成的影响为：
③一定温度下，向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2mol
，起始压强为p0，平衡时容器内气体总物质的量为5mol，乙苯的转化率为
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解题方法
【推荐3】研究发现，以CO2和NH3为原料合成尿素的反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH分两步完成，其能量变化如图所示：
第一步：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1
第二步：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2
(1)合成尿素的决速反应是_____ (填“第一步”或“第二步”)反应，理由是_____ 。
(2)已知合成尿素2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH的活化能Ea(逆)为194kJ∙mol-1，该反应在_____ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(3)对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ∙mol-1，在T℃时，K=0.5；向1L的三个密闭容器中，按不同方式投入相应的物质，保持容器容积不变，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
则
=_____ ；
_____ 
(填“>”、“<”或“=”)。
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH分两步完成，其能量变化如图所示：第一步：2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ΔH1第二步：NH2COONH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2 (1)合成尿素的决速反应是
(2)已知合成尿素2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH的活化能Ea(逆)为194kJ∙mol-1，该反应在(3)对于2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6kJ∙mol-1，在T℃时，K=0.5；向1L的三个密闭容器中，按不同方式投入相应的物质，保持容器容积不变，测得反应达到平衡时的有关数据如下：| 容器 | A | B | C | |
| 物质投入量 | 2molSO2和1molO2 | 2molSO3 | 1.6molSO20.8molO2和0.4molSO3 | |
| 平衡时数据 | 反应能量变化的绝对值(kJ) |  |  |  |
| 反应物转化率 | |  | | |
=(填“>”、“<”或“=”)。
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【推荐1】环氧乙烷(
，别称EO)是重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题：
(一)乙烯直接氧化法：
反应I：CH2=CH2(g)+
O2(g)→
(g) ΔH1
反应II：CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
(1)乙烯与O2在a、b两种催化剂作用下发生反应，催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图一所示。
①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为_____ 。
②M点后曲线下降的原因为_____ 。
③下列说法正确的有_____ (填标号)。
A.催化剂的选择性越高，其达到最高反应活性所需的温度越高
B.不同催化剂达到最高活性时的温度不同
C.催化剂的催化活性与温度成正比
(2)设K
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。反应I、II对应的-lnK随
(温度的倒数)的变化如图二所示。
ΔH2_____ 0(填“>”或“＜”)。
(二)电化学合成法
(3)科学家利用CO2、水合成环氧乙烷，有利于实现碳中和。总反应为：2CO2+2H2O→
+2.5O2，该过程在两个独立的电解槽中实现，装置如图三所示，在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷，内部结构如图四所示。
①电解槽1中阴极的电极反应式为_____ 。
②图四虚线框中发生多个反应，有中间产物HOCH2CH2Cl生成，最终生成环氧乙烷，其反应过程可描述为_____ 。
，别称EO)是重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题：(一)乙烯直接氧化法：
反应I：CH2=CH2(g)+
O2(g)→(g) ΔH1反应II：CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
(1)乙烯与O2在a、b两种催化剂作用下发生反应，催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图一所示。
①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为
②M点后曲线下降的原因为
③下列说法正确的有
A.催化剂的选择性越高，其达到最高反应活性所需的温度越高
B.不同催化剂达到最高活性时的温度不同
C.催化剂的催化活性与温度成正比
(2)设K
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。反应I、II对应的-lnK随(温度的倒数)的变化如图二所示。ΔH2
(二)电化学合成法
(3)科学家利用CO2、水合成环氧乙烷，有利于实现碳中和。总反应为：2CO2+2H2O→
+2.5O2，该过程在两个独立的电解槽中实现，装置如图三所示，在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷，内部结构如图四所示。①电解槽1中阴极的电极反应式为
②图四虚线框中发生多个反应，有中间产物HOCH2CH2Cl生成，最终生成环氧乙烷，其反应过程可描述为
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【推荐2】可逆反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应，因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。
(1)使用 V2O5催化该反应时，涉及到催化剂 V2O5的热化学反应有：
①V2O5(s)＋SO2(g)
V2 O4(s)＋SO3(g) △H1＝＋59．6kJ·mol－1
②2V2O4(s)＋O2(g)
2V2O5(s) △H2＝-314．4kJ·mol-1
则2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) △H3＝_____ ，若降低温度，该反应速率会_____ （填“增大”或“减小”）
(2)向 10 L 密闭容器中加入 V2O4(s)、SO2(g)各 1 mol 及一定量的 O2，改变加入 O2的量，在常温下反应一段时间后，测得容器中 V2O4、V2O5、SO2和 SO3的量随反应前加入 O2的变化如图甲所示，图中没有 生成 SO3的可能原因是____________________________________________________ 。
(3)向 10 L 密闭容器中加入 V2O5(s)、SO2(g)各 0.6mol，O2(g)0.3mol，保持恒压的条件下 分别在 T1、T2、T3三种温度下进行反应，测得容器中 SO2的转化率如图乙所示。
①T1_____ T2(填“>”或“<”)。
②T2时，2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)的平衡常数K＝_____ 。若向该容器通入高温 He(g)（不参加反应，高于T2），SO3的产率将______ 选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”），理由是_____ 。
③结合化学方程式及相关文字，解释反应为什么在 T3条件下比 T2条件下的速率慢：__________ 。
(4)T2时使用 V2O5进行反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)，在保证 O2(g)的浓度不变的条件下，增大容器的体积，平衡_____ （填字母代号）。
A．向正反应方向移动 B．不移动 C．向逆反应方向移动 D．无法确定
2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应，因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。(1)使用 V2O5催化该反应时，涉及到催化剂 V2O5的热化学反应有：
①V2O5(s)＋SO2(g)
V2 O4(s)＋SO3(g) △H1＝＋59．6kJ·mol－1②2V2O4(s)＋O2(g)
2V2O5(s) △H2＝-314．4kJ·mol-1则2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) △H3＝(2)向 10 L 密闭容器中加入 V2O4(s)、SO2(g)各 1 mol 及一定量的 O2，改变加入 O2的量，在常温下反应一段时间后，测得容器中 V2O4、V2O5、SO2和 SO3的量随反应前加入 O2的变化如图甲所示，图中没有 生成 SO3的可能原因是
(3)向 10 L 密闭容器中加入 V2O5(s)、SO2(g)各 0.6mol，O2(g)0.3mol，保持恒压的条件下 分别在 T1、T2、T3三种温度下进行反应，测得容器中 SO2的转化率如图乙所示。
①T1
②T2时，2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)的平衡常数K＝③结合化学方程式及相关文字，解释反应为什么在 T3条件下比 T2条件下的速率慢：
(4)T2时使用 V2O5进行反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)，在保证 O2(g)的浓度不变的条件下，增大容器的体积，平衡A．向正反应方向移动 B．不移动 C．向逆反应方向移动 D．无法确定
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】硝酸工业中产生的NO是一种大气污染物，可以通过如下反应处理：2NO(g)+2CO(g) 
N2 (g)+ 2CO2(g)； △H1。
（1）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H2=－566 kJ·mol－l，N2(g)+O2(g) 2NO(g)； △H3=+181 kJ ·mol－l，则△H1=___________
（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入4 mol NO、2 mol CO。
①若为恒容密闭容器，在10min时达到平衡状态，压强为原来的14/15，这段时间内，NO的平均反应速率为___________ ，平衡常数为___________ L· mol－1，此时NO的转化率a%；平衡后，向恒容密闭容器中再充入2 mol NO、1 mol CO，重新达到平衡时，NO的转化率将___________ (填“增大”、“不变”或“减小”)；
②若为恒压密闭容器，平衡后NO的转化率为b%，则a%________ b%(填“<”、“=”或>”)
（3）工业上，NO与CO混合气体以一定流速和一定的比例，通过填充有A、B催化剂的反应器，在A、B两种催化剂作用下，CO转化率与温度的关系如下图所示。
①工业上选择催化剂___________ (填“A”或“B)，理由是___________ 。
②在催化剂B作用下，高于550K时，CO转化率下降的理由可能是___________ 。
N2 (g)+ 2CO2(g)； △H1。（1）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H2=－566 kJ·mol－l，N2(g)+O2(g)
2NO(g)； △H3=+181 kJ ·mol－l，则△H1=（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入4 mol NO、2 mol CO。
①若为恒容密闭容器，在10min时达到平衡状态，压强为原来的14/15，这段时间内，NO的平均反应速率为
②若为恒压密闭容器，平衡后NO的转化率为b%，则a%
（3）工业上，NO与CO混合气体以一定流速和一定的比例，通过填充有A、B催化剂的反应器，在A、B两种催化剂作用下，CO转化率与温度的关系如下图所示。
①工业上选择催化剂
②在催化剂B作用下，高于550K时，CO转化率下降的理由可能是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】甲烷化是一种实现资源化利用的有效途径。
(1)1902年，Paul Sabatier首次报道了的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和H₂通过装有金属Ni的反应器可得到。Paul Sabatier反应为
。
已知25℃和101 kPa时，①
的燃烧热
kJ⋅mol-1；
②
的燃烧热 
kJ⋅mol-1；
kJ⋅mol-1
则Paul Sabatier反应的_______ kJ⋅mol-1。
(2)近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化，其工作原理如图-1所示。
①微生物电解池实现甲烷化的阴极电极反应式为_______ 。
②如果处理有机物
产生标准状况下112 m3CH4，则理论上导线中通过电子的物质的量为_______ 。
(3)光催化还原法也能实现甲烷化，其可能的反应机理如图-2所示，
为催化剂，在紫外光照射下，VB端光产生带正电荷的空穴(
)，形成光生电子一空穴对，与所吸附的物质发生氧化还原反应。
①光催化
转化O2为时，在VB端发生的反应为_______ 。
②在紫外光照射下，还原CH4的过程可描述为_______ 。
③催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图-3所示。300~400℃之间，CH4生成速率加快的原因是_______ 。
甲烷化是一种实现资源化利用的有效途径。(1)1902年，Paul Sabatier首次报道了
的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和H₂通过装有金属Ni的反应器可得到。Paul Sabatier反应为 。已知25℃和101 kPa时，①
的燃烧热 kJ⋅mol-1；②
的燃烧热 kJ⋅mol-1； kJ⋅mol-1则Paul Sabatier反应的
(2)近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了
的甲烷化，其工作原理如图-1所示。①微生物电解池实现
甲烷化的阴极电极反应式为②如果处理有机物
产生标准状况下112 m3CH4，则理论上导线中通过电子的物质的量为(3)光催化还原法也能实现
甲烷化，其可能的反应机理如图-2所示，为催化剂，在紫外光照射下，VB端光产生带正电荷的空穴()，形成光生电子一空穴对，与所吸附的物质发生氧化还原反应。①光催化
转化O2为时，在VB端发生的反应为②在紫外光照射下，
还原CH4的过程可描述为③催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图-3所示。300~400℃之间，CH4生成速率加快的原因是
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【推荐2】将天然气(主要成分为CH4)中的CO2、H2S资源化转化在能源利用、环境保护等方面意义重大。
(1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下：
i.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H1=+566kJ/mol
ii.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s) △H2=﹣530kJ/mol
iii.CO2、H2S转化生成CO、S等物质的热化学方程式是___________ 。
(2)CO2性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应ⅲ，通过设计合适的催化剂可以降低______ ，提高反应速率。
a.活化能 b.△H c.平衡常数
(3)我国科学家研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应ⅲ，工作原理如下所示。
【方案1】若M3+/M2+=Fe3+/Fe2+
①所含Fe3+、Fe2+的溶液需为较强的酸性，原因是___________ 。
②结合反应式说明生成S、CO的原理：___________ 。
【方案2】若M3+/M2+=EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+(配合物)
已知：电解效率η的定义：
③测得η(EDTA-Fe3+)≈100%，η(CO)≈80%。阴极放电的物质有___________ 。
④为进一步确认CO2、H2S能协同转化，对CO的来源分析如下：
来源1：CO2通过电极反应产生CO
来源2：电解质(含碳元素)等物质发生降解，产生CO
设计实验探究，证实来源2不成立。实验方案是___________ 。
结论：方案2明显优于方案1，该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。
(1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下：
i.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H1=+566kJ/mol
ii.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s) △H2=﹣530kJ/mol
iii.CO2、H2S转化生成CO、S等物质的热化学方程式是
(2)CO2性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应ⅲ，通过设计合适的催化剂可以降低
a.活化能 b.△H c.平衡常数
(3)我国科学家研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应ⅲ，工作原理如下所示。
【方案1】若M3+/M2+=Fe3+/Fe2+
①所含Fe3+、Fe2+的溶液需为较强的酸性，原因是
②结合反应式说明生成S、CO的原理：
【方案2】若M3+/M2+=EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+(配合物)
已知：电解效率η的定义：
③测得η(EDTA-Fe3+)≈100%，η(CO)≈80%。阴极放电的物质有
④为进一步确认CO2、H2S能协同转化，对CO的来源分析如下：
来源1：CO2通过电极反应产生CO
来源2：电解质(含碳元素)等物质发生降解，产生CO
设计实验探究，证实来源2不成立。实验方案是
结论：方案2明显优于方案1，该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】某矿石中除含SiO2外，还有9.24％CoO、2.78％Fe2O3、0.96％MgO、0.084％CaO，从该矿石中提取钴的主要流程如下：
(1)在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸泡时间为_________ h，最佳的浸出温度为_________ ℃。
(2)请配平下列除铁的化学方程式：____
____Fe(SO4)3+____H2O+____Na2CO3=____Na2SO4+____CO2↑+____Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓
(3)“除钙、镁”的反应原理如下：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4；CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4已知Ksp(CaF2)=1.11×10－10、Ksp(MgF2)=7.40×10－11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中的
=___________ 。
(4)“沉淀”表面吸附的主要离子有__________ ；“操作X”名称为__________ 。
(5)某锂离子电池正极是LiCoO2，以含Li+的导电固体为电解质。充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料C6中，电池反应为：LiCoO2+C6
CoO2+LiC6则LiC6中Li的化合价为_______ 价。若放电时有1 mole－转移，正极质量增加_______ g。
(1)在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸泡时间为
(2)请配平下列除铁的化学方程式：
____Fe(SO4)3+____H2O+____Na2CO3=____Na2SO4+____CO2↑+____Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓
(3)“除钙、镁”的反应原理如下：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4；CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4已知Ksp(CaF2)=1.11×10－10、Ksp(MgF2)=7.40×10－11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中的
=(4)“沉淀”表面吸附的主要离子有
(5)某锂离子电池正极是LiCoO2，以含Li+的导电固体为电解质。充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料C6中，电池反应为：LiCoO2+C6
CoO2+LiC6则LiC6中Li的化合价为
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