研究碳、氮及其化合物气体的相关反应对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请根据化学反应原理回答下列问题：
Ⅰ.在一定条件下焦炭可以还原NO2，反应为：2NO2(g)+2C(s)
N2(g)+2CO2(g)。
(1)已知：一定条件下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应，称为该物质的生成焓(ΔH)。
则2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g) ΔH =___________ kJ·mol-1，提高NO2平衡转化率可采取的措施是___________ (答出两种即可)。
(2)在恒温条件下，1molNO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(不考虑2NO2N2O4)：
①关于该反应，下列有关说法正确的是___________
A．使用更高效的催化剂可进一步提高原料的平衡转化率
B．从平衡混合气体中分离出CO2，逆反应速率先减小后增大
C．恒容下平衡后再加入少量NO2气体，平衡正向移动，NO2的转化率增大
D．恒压下平衡后，通入稀有气体平衡不移动
②a、b两点的反应速率关系为v(a)___________ v(b)(填“>”、“<”或“=”)；a、c两点的浓度平衡常数关系：Kc(a)___________ Kc(c)(填“<”、“>”或“=”)；a、b、c三点中NO2的转化率最高的是___________ (填“a”、“b”或“c”)点。
③计算c点时该反应的压强平衡常数Kp =___________ (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应如下：2NO(g) +2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)。一定温度下将2 molNO、1 molCO充入1 L固定容积的容器中，反应过程中各物质浓度变化如图所示。若保持温度不变，20 min时再向容器中迅速充入CO、N2各0.6 mol，
(3)请在图中画出第20min~30min图中三种物质浓度随时间的变化曲线，并标注气体名称。__________
Ⅰ.在一定条件下焦炭可以还原NO2，反应为：2NO2(g)+2C(s)
N2(g)+2CO2(g)。(1)已知：一定条件下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应，称为该物质的生成焓(ΔH)。
| 物质 | N2(g) | CO2(g) | NO2(g) |
| 生成焓(ΔH)/kJ·mol-1 | 0 | –393.5 | +33.2 |
N2(g)+2CO2(g) ΔH =(2)在恒温条件下，1molNO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(不考虑2NO2
N2O4)：①关于该反应，下列有关说法正确的是
A．使用更高效的催化剂可进一步提高原料的平衡转化率
B．从平衡混合气体中分离出CO2，逆反应速率先减小后增大
C．恒容下平衡后再加入少量NO2气体，平衡正向移动，NO2的转化率增大
D．恒压下平衡后，通入稀有气体平衡不移动
②a、b两点的反应速率关系为v(a)
③计算c点时该反应的压强平衡常数Kp =
Ⅱ.治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应如下：2NO(g) +2CO(g)
N2(g) + 2CO2(g)。一定温度下将2 molNO、1 molCO充入1 L固定容积的容器中，反应过程中各物质浓度变化如图所示。若保持温度不变，20 min时再向容器中迅速充入CO、N2各0.6 mol，(3)请在图中画出第20min~30min图中三种物质浓度随时间的变化曲线，并标注气体名称。
更新时间：2024-01-27 23:35:54
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【推荐1】碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:
(1)三氯化氮(NCl3)是一种黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体，各原子均满足8电子稳定结构。其电子式是________ 。氯碱工业生产时，由于食盐水中通常含有少量NH4Cl，而在阳极区与生成的氯气反应产生少量NCl3，该反应的化学方程式为__________ 。
(2)一定条件下，不同物质的量的CO2与不同体积的1.0 mol/L NaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示：
该条件CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为________________ 。
(3)利用CO可以将NO转化为无害的N2，其反应为: 2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)，向容积均为1 L的甲、乙两个恒温(温度分别为300℃、T℃)容器中分别加入2.00 mol NO和2.00 mol CO，测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①甲容器中，0～40min 内用NO的浓度变化表示的反应速率v(NO)=_____________ 。
②该反应的△H____ 0(填“>”或“<”)。
③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，则平衡_________ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(1)三氯化氮(NCl3)是一种黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体，各原子均满足8电子稳定结构。其电子式是
(2)一定条件下，不同物质的量的CO2与不同体积的1.0 mol/L NaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示：
| 反应序号 | n(CO2)/mol | V (NaOH) /L | 放出的热量/kJ |
| 1 | 0.5 | 0.75 | a |
| 2 | 1.0 | 2.00 | b |
该条件CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为
(3)利用CO可以将NO转化为无害的N2，其反应为: 2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)，向容积均为1 L的甲、乙两个恒温(温度分别为300℃、T℃)容器中分别加入2.00 mol NO和2.00 mol CO，测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:| t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
| n甲(CO)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
| n乙(CO)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①甲容器中，0～40min 内用NO的浓度变化表示的反应速率v(NO)=
②该反应的△H
③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，则平衡
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解题方法
【推荐2】钼(Mo)是一种难熔稀有金属，我国的钼储量居世界前列，钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。
(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化生成X和Y(少量)，X和Y中Mo价态相同，硝酸本身被还原为NO2，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6：1，则Mo在氧化产物中的化合价为___________ ；
(2)已知：2Mo(s)+3O2(g)===2MoO3(s) △H1；
MoS2(s)+2O2(g)===Mo(s)+2SO2(g) △H2。
写出MoS2(s)与氧气反应生成MoO3(s)的热化学方程式_____________________________ ；
(3)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为
MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)
Mo(s)+2CO (g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H，实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。
(a)不同压强下温度与H2平衡转化率的关系
(b)0.1MPa下温度与平衡时气体成分的关系
①由图(a)可知，该反应△H___________ 0(填“>”或“<”)，p1、p2、p3由大到小的顺序为___________ ；
②由图(b)可知，B点时H2的平衡转化率为___________ ；
③A点对应的平衡常数K=___________ (MPa)2。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
(4)电氧化法提纯钼的原理：将辉钼矿(MoS2)放入装有食盐水的电解槽中，用惰性电极电解，MoS2被氧化为MoO42－和SO42－。
①辉钼矿应放入电解槽的___________ (填“阴极区”或“阳极区”)；
②阴极的电极反应式为_________________________________ 。
(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化生成X和Y(少量)，X和Y中Mo价态相同，硝酸本身被还原为NO2，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6：1，则Mo在氧化产物中的化合价为
(2)已知：2Mo(s)+3O2(g)===2MoO3(s) △H1；
MoS2(s)+2O2(g)===Mo(s)+2SO2(g) △H2。
写出MoS2(s)与氧气反应生成MoO3(s)的热化学方程式
(3)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为
MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)
Mo(s)+2CO (g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H，实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。(a)不同压强下温度与H2平衡转化率的关系
(b)0.1MPa下温度与平衡时气体成分的关系
①由图(a)可知，该反应△H
②由图(b)可知，B点时H2的平衡转化率为
③A点对应的平衡常数K=
(4)电氧化法提纯钼的原理：将辉钼矿(MoS2)放入装有食盐水的电解槽中，用惰性电极电解，MoS2被氧化为MoO42－和SO42－。
①辉钼矿应放入电解槽的
②阴极的电极反应式为
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解题方法
【推荐3】乙烯是用途最广泛的基本有机原料，可用于生产塑料、合成橡胶等产品。工业上可用乙烷、二氧化碳、甲醇、乙醇等为原料制乙烯。请回答下列相关问题。
（1）已知H2、C2H4、C2H6的燃烧热依次是286kJ／mol、1411kJ／mol、1560kJ／mol，乙烷热裂解制乙烯的热化学方程式是
，则
=_______________ 。
（2）工业上用乙烷热裂解制乙烯时，通常会在保持起始压强不变的情况下用水蒸气对乙烷稀释以提高平衡转化率，其原理是______________________________________________ 。
向温度为1015K、体积为5L的刚性容器中充入0.03mol水蒸气和0.06mol乙烷，起始压强为0.15MPa，30s后体系达到平衡，乙烷的平衡转化率为60％，则建立平衡的过程中平均反应速率v(H2)=______________ mol／(L·s)，
的平衡常数KP=_______________ MPa。
（3）二氧化碳的资源化是目前的热门研究领域，在催化剂的作用下二氧化碳可以和氢气发生反应生成甲烷和低级烯烃CnH2n(n=2～4)。其它条件一定时，反应温度对CO2转化率、CH4选择性、CnH2n选择性的影响如下图所示，从生产低级烯烃的角度考虑，最合适的反应温度是___________ 。资料显示原料气中
时，随着
的增大，低级烯烃的选择性会逐渐降低，但氢气的总转化率不发生明显变化，原因可能是_____________________________________________________________________ 。
（1）已知H2、C2H4、C2H6的燃烧热依次是286kJ／mol、1411kJ／mol、1560kJ／mol，乙烷热裂解制乙烯的热化学方程式是
，则=（2）工业上用乙烷热裂解制乙烯时，通常会在保持起始压强不变的情况下用水蒸气对乙烷稀释以提高平衡转化率，其原理是
向温度为1015K、体积为5L的刚性容器中充入0.03mol水蒸气和0.06mol乙烷，起始压强为0.15MPa，30s后体系达到平衡，乙烷的平衡转化率为60％，则建立平衡的过程中平均反应速率v(H2)=
的平衡常数KP=（3）二氧化碳的资源化是目前的热门研究领域，在催化剂的作用下二氧化碳可以和氢气发生反应生成甲烷和低级烯烃CnH2n(n=2～4)。其它条件一定时，反应温度对CO2转化率、CH4选择性、CnH2n选择性的影响如下图所示，从生产低级烯烃的角度考虑，最合适的反应温度是
时，随着的增大，低级烯烃的选择性会逐渐降低，但氢气的总转化率不发生明显变化，原因可能是
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【推荐1】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以
和
为原料合成尿素的反应为：
，该反应为放热反应。
(1)上述反应中，有利于加快反应速率的措施是___________ (填序号)，有利于提高
平衡转化率的措施是___________ (填序号)。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下：
第一步：
第二步：
则合成尿素总反应的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.以和
催化重整制备合成气：
(3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的
和在一定条件下发生反应：
，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是___________ (填序号)。
A．反应速率：
B．同时断裂2molC-H键和1molH-H键
C．容器内混合气体的压强保持不变
D．容器中混合气体的密度保持不变
②由图可知，Y点速率
___________ 
(填“>”“<”或“=”，下同)；容器内压强
___________ 
。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=___________ (用含的代数式表示)。
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示：
(4)该装置中，当电路中通过2mol电子时，产生标况下
的体积为___________ L；阴极的电极反应式为___________ 。
Ⅰ.以
和为原料合成尿素的反应为：，该反应为放热反应。(1)上述反应中，有利于加快
反应速率的措施是平衡转化率的措施是A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下：
第一步：
第二步：
则合成尿素总反应的热化学方程式为
Ⅱ.以
和催化重整制备合成气：(3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的
和在一定条件下发生反应：，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是
A．反应速率：
B．同时断裂2molC-H键和1molH-H键
C．容器内混合气体的压强保持不变
D．容器中混合气体的密度保持不变
②由图可知，Y点速率
(填“>”“<”或“=”，下同)；容器内压强。③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp=
的代数式表示)。Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入
气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示： (4)该装置中，当电路中通过2mol电子时，产生标况下
的体积为
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【推荐2】研究和深度开发 CO，CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO 可用于炼铁。
已知：a.
△H1=+489.0kJ·mol-1
b.
△H2=+172.5 kJ·mol-1
则
△H=_______ 。
(2)CO2和 H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H，测得 CH3OH 的物质的量随时间的变化如图所示。
①T1_______ T2，△H_______ 0(填“>”“=”或“<”)。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则 c的取值范围为_______ 。
(3)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。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：
①据上述反应可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=_______ (用K1、K2表示)。500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正_______ (填“>”“=”或“<”)v逆。
②在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)随反应时间t的变化如图曲线Ⅰ所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_______ ；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是_______ 。
(1)CO 可用于炼铁。
已知：a.
△H1=+489.0kJ·mol-1b.
△H2=+172.5 kJ·mol-1则
△H=(2)CO2和 H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H，测得 CH3OH 的物质的量随时间的变化如图所示。
①T1
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
| 容器 | 甲 | 乙 |
| 反应物投入量 | 1 mol CO2、2 mol H2 | a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则 c的取值范围为
(3)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。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 | 800 | ||
| ①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
| ②H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
| ③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) | K3 | ||
①据上述反应可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=
②在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)随反应时间t的变化如图曲线Ⅰ所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是
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【推荐3】氢能是一种理想的绿色能源，一种太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢原理合成示意图如下：
回答下列问题：
(1)第Ⅰ步：NiFe2O4(s)+CH4(g)NiO(s)+2FeO(s)+CO(g)+2H2(g) 
=a kJ·mol-1。总反应可表示为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 
=b kJ·mol-1。写出第Ⅱ步反应的热化学方程式：___________ 。
(2)实验测得分步制氢比直接利用CH4和H2O(g)反应具有更高的反应效率，原因是___________ 。
(3)第Ⅰ、Ⅱ步反应的lgKp-T图象如下。
由图象可知a___________ b(填“大于”或“小于”)，1000℃时，第Ⅱ步反应的化学平衡常数K=___________ ，测得该温度下第Ⅰ步反应平衡时CH4的平衡分压p(CH4)=4.0kPa，则平衡混合气体中H2的体积分数为___________ (保留一位小数)。
(4)第Ⅰ步反应产生的合成气(CO和H2的混合气体)可用于F-T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应CO+H2O(g)CO2+H2，如图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内CO2的体积分数，据此应选择的催化剂是___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，选择的依据是___________ 。
回答下列问题：
(1)第Ⅰ步：NiFe2O4(s)+CH4(g)
NiO(s)+2FeO(s)+CO(g)+2H2(g) =a kJ·mol-1。总反应可表示为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) =b kJ·mol-1。写出第Ⅱ步反应的热化学方程式：(2)实验测得分步制氢比直接利用CH4和H2O(g)反应具有更高的反应效率，原因是
(3)第Ⅰ、Ⅱ步反应的lgKp-T图象如下。
由图象可知a
(4)第Ⅰ步反应产生的合成气(CO和H2的混合气体)可用于F-T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应CO+H2O(g)
CO2+H2，如图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内CO2的体积分数，据此应选择的催化剂是
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解题方法
【推荐1】一氧化碳脱硝是碳和氮氧化物综合处理的重要方式，其中涉及如下反应：
ⅰ、
；
ⅱ、
；
ⅲ、
。
标准生成焓
是指由最稳定的单质合成
该物质的反应焓变；已知部分物质的标准生成焓如下表：
回答下列问题：
(1)向某恒温刚性密闭容器中通入
和
只发生反应ⅱ，平衡时体系向外界吸收(或放出)的热量为
，此时容器内总压强为
；若向该容器中通入
和
，平衡时，体系向外界吸收(或放出)的热量为_____ ，此时容器内的压强
_____ (填“>”“=”或“<”)；该温度下用压强表示反应ⅱ的平衡常数
_____ (用含的代数式表示)。
(2)一定温度下，向某容积可变的密闭容器中投入一定量的
和
只发生反应ⅲ，平衡时
的体积分数随二者投料比的变化如图所示。
的取值为_____ (填字母)。
A．
B．25 C．
D．50 E．
(2)
_____ 1(填“>”“=”或“<”，下同)；
_____ 
。
(3)一定温度下，向某
刚性密闭容器中通入
和
，发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，当容器内压强变为原来的
后不再发生变化，此时
的转化率为
。
①平衡时的体积分数
_____ (结果保留3位有效数字)。
②平衡时
的转化率
_____ 。
(4)从结构的角度分析，的沸点高于
的原因为_____ 。
ⅰ、
；ⅱ、
；ⅲ、
。标准生成焓
是指由最稳定的单质合成该物质的反应焓变；已知部分物质的标准生成焓如下表：物质 | | | |  | |
 |  |  | 33.9 | 89.9 | 0 |
(1)向某恒温刚性密闭容器中通入
和只发生反应ⅱ，平衡时体系向外界吸收(或放出)的热量为，此时容器内总压强为；若向该容器中通入和，平衡时，体系向外界吸收(或放出)的热量为(填“>”“=”或“<”)；该温度下用压强表示反应ⅱ的平衡常数的代数式表示)。(2)一定温度下，向某容积可变的密闭容器中投入一定量的
和只发生反应ⅲ，平衡时的体积分数随二者投料比的变化如图所示。
的取值为A．
B．25 C． D．50 E．(2)
。(3)一定温度下，向某
刚性密闭容器中通入和，发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，当容器内压强变为原来的后不再发生变化，此时的转化率为。①平衡时
的体积分数②平衡时
的转化率(4)从结构的角度分析，
的沸点高于的原因为
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(0.4)
解题方法
【推荐2】工业上采用特定催化剂进行乙酸加氢制备乙醇的原理如下：
主反应：
副反应：
回答下列问题：
(1)一定温度下，将不同量的原料通入恒压密闭容器中，平衡时热量变化如表，则该温度下主反应的
______ 
（副反应热效应不明显，可忽略）；
(2)恒容、绝热密闭容器中充入等物质的量的
和
，下列叙述中，能说明主反应达到平衡状态的是_______；
(3)若起始
，2MPa下，平衡时乙醇和乙酸乙酯的选择性（S）随温度变化如下图曲线b或c；250℃下，平衡时乙醇和乙酸乙酯的选择性（S）随压强变化如下图曲线a或d：
①250℃下，乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线是______________ ；
②曲线b变化的原因是___________ ；
(4)一定温度和压强下，向初始体积为1L的密闭容器中通入
和
，同时发生主反应和副反应，测得平衡时
，容器的体积减小20%，则平衡时乙醇的选择性=___________ ，主反应的平衡常数=___________ ；在不改变反应时间和温度的条件下，一定能提高乙醇选择性的措施为___________ ；（答出一条即可）
主反应：
副反应：
回答下列问题：
(1)一定温度下，将不同量的原料通入恒压密闭容器中，平衡时热量变化如表，则该温度下主反应的
（副反应热效应不明显，可忽略）；| 实验编号 | 反应物投入量 | 平衡时，热量变化 | |||
| |  |  | ||
| I |  |  | 0 | 0 | 放热akJ |
| Ⅱ | 0 | 0 |  | | 吸热bkJ |
(2)恒容、绝热密闭容器中充入等物质的量的
和，下列叙述中，能说明主反应达到平衡状态的是_______；A． | B．和的物质的量之比保持不变 |
| C．混合气体的密度保持不变 | D．反应体系温度保持不变 |
(3)若起始
，2MPa下，平衡时乙醇和乙酸乙酯的选择性（S）随温度变化如下图曲线b或c；250℃下，平衡时乙醇和乙酸乙酯的选择性（S）随压强变化如下图曲线a或d：
①250℃下，乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线是
②曲线b变化的原因是
(4)一定温度和压强下，向初始体积为1L的密闭容器中通入
和，同时发生主反应和副反应，测得平衡时，容器的体积减小20%，则平衡时乙醇的选择性=
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【推荐3】工业上烟气脱硫可以较好地较少酸雨的产生，保护环境。已知：
I.2CO(g)+SO2(g)
S(g)+2CO2(g) △H=+8.0kJ·mol-1
II.2H2(g)+SO2(g)S(g)+2H2O(g) △H=+90.4kJ·mol-1
请回答下列问题：
(1)T1K下，向10L恒容密闭容器中充入1.0molCO和0.5molSO2，发生反应I。5min时达到平衡，测得0～5min内，用CO表示的反应速率v(CO)=0.012mol·L-1·min-1。
①CO的平衡体积分数为____ 。
②下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是____ (填字母)。
A.容器内气体的密度不变 B.n(CO)与n(CO2)的比值不变
C.容器内的总压强不再变化 D.2v正(SO2)=v逆(CO2)
③若向平衡后的容器中充入1.0molCO和0.5molSO2，再次平衡后，SO2的转化率α(SO2)___ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若在密闭容器中充入2.0molH2和1.0molSO2，发生反应II。随着温度的变化，平衡时SO2(g)和S(g)的体积分数变化如图所示。
①α=____ (保留三位有效数字)。
②代表S(g)的体积分数变化曲线为____ (填“L1”或“L2”，理由是____ 。
③T2K下，向密闭容器中充入0.2molH2(g)、0.1molSO2(g)、0.2molS(g)和0.1molH2O(g)，此时v(H2)消耗____ v(H2O)消耗(填“>”、“=”或“<”)。
I.2CO(g)+SO2(g)
S(g)+2CO2(g) △H=+8.0kJ·mol-1II.2H2(g)+SO2(g)
S(g)+2H2O(g) △H=+90.4kJ·mol-1请回答下列问题：
(1)T1K下，向10L恒容密闭容器中充入1.0molCO和0.5molSO2，发生反应I。5min时达到平衡，测得0～5min内，用CO表示的反应速率v(CO)=0.012mol·L-1·min-1。
①CO的平衡体积分数为
②下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器内气体的密度不变 B.n(CO)与n(CO2)的比值不变
C.容器内的总压强不再变化 D.2v正(SO2)=v逆(CO2)
③若向平衡后的容器中充入1.0molCO和0.5molSO2，再次平衡后，SO2的转化率α(SO2)
(2)若在密闭容器中充入2.0molH2和1.0molSO2，发生反应II。随着温度的变化，平衡时SO2(g)和S(g)的体积分数变化如图所示。
①α=
②代表S(g)的体积分数变化曲线为
③T2K下，向密闭容器中充入0.2molH2(g)、0.1molSO2(g)、0.2molS(g)和0.1molH2O(g)，此时v(H2)消耗
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】 乙烷裂解制乙烯具有成本低。收率高、投资少、污染小等优点。目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。回答下列问题：
(1)乙烷直接裂解时温度、压强及平衡转化率的关系如图所示：
①反应的ΔH_______ 0，p1______ p2(填“>”、“<”或 “=”)。
②T°C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C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)。平衡时容器压强为p KPa，此时乙烷的平衡转化率为α，则乙烯的平衡分压为______ KPa，反应的平衡常数Kp=______ KPa(用分压表示，分乐=总压×物质的量分数)。
(2)已知乙烷直接裂解、CO2氧化裂解和O2氧化裂解反应如下：
(I) C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1
(II) CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH2
(III) 2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH3
①反应(I)、(II)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数为K=_______ (用含K1、K2的代数式表示)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有______ 。
A．加入反应(I)的催化剂，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(III)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) (II)(III)的平衡均向右移动
③在800°C时发生反应(III)，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比
的变化关系如图所示，控制=2，而不采用选择性更高的=3.5，除可防止积碳外，另一原因是_____ ；<2时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是______ 。
(1)乙烷直接裂解时温度、压强及平衡转化率的关系如图所示：
①反应的ΔH
②T°C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C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g)。平衡时容器压强为p KPa，此时乙烷的平衡转化率为α，则乙烯的平衡分压为(2)已知乙烷直接裂解、CO2氧化裂解和O2氧化裂解反应如下：
(I) C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) ΔH1(II) CO2(g)+C2H6(g)
C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH2(III) 2C2H6(g)+O2(g)
2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH3①反应(I)、(II)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)的平衡常数为K=②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有
A．加入反应(I)的催化剂，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(III)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) (II)(III)的平衡均向右移动
③在800°C时发生反应(III)，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比
的变化关系如图所示，控制=2，而不采用选择性更高的=3.5，除可防止积碳外，另一原因是<2时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐2】甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔时涉及以下反应：
反应I：2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)△H1=+376.4kJ•mol-1
反应II：C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)△H2=-174.4kJ•mol-1
反应III：CH4(g)C(s)+2H2(g)△H3=+74.8kJ•mol-1
反应IV：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)△H4
(1)△H4=_______ 。
(2)甲烷在固体催化剂表面发生反应I的过程如图所示。
①A、B、C中，能量状态最高的是______ 。
②某温度下，反应I的v正=k正•p2(CH4)、v逆=k逆•p(C2H2)•p3(H2)，(k为速率常数)，部分数据如表所示。
表中p2=______ ，该温度下k逆=______ MPa-3•min-1；温度开高，速率常数增大的倍数：k正______ k逆(填“＞”“＜”或“=”)。
(3)某温度下，向恒容密闭容器中充入一定量CH4(此时压强为p0)，仅发生反应IV。
①测得平衡时p(H2)：p(CH4)=2：1，CH4的平衡转化率为_______ (保留2位有效数字)，反应IV的Kp=_______ 。
②若升高反应体系温度，在相同时间内测得甲烷的转化率与温度的关系如图所示。T0℃之后甲烷转化率减小的原因是_______ 。
(4)一定条件下，甲烷裂解体系中几种气体的平衡分压的对数与温度的关系如图所示。
①725℃时，反应I、III中，反应倾向较大的是______ 。
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的H2，原因是______ 。
反应I：2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)△H1=+376.4kJ•mol-1反应II：C2H2(g)+H2(g)
C2H4(g)△H2=-174.4kJ•mol-1反应III：CH4(g)
C(s)+2H2(g)△H3=+74.8kJ•mol-1反应IV：2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g)△H4(1)△H4=
(2)甲烷在固体催化剂表面发生反应I的过程如图所示。
①A、B、C中，能量状态最高的是
②某温度下，反应I的v正=k正•p2(CH4)、v逆=k逆•p(C2H2)•p3(H2)，(k为速率常数)，部分数据如表所示。
| p(C2H2)/MPa | p(H2)/MPa | v逆/(MPa•min-1) |
| 0.05 | p1 | 4.8 |
| p2 | p1 | 19.2 |
| p2 | 0.15 | 8.1 |
(3)某温度下，向恒容密闭容器中充入一定量CH4(此时压强为p0)，仅发生反应IV。
①测得平衡时p(H2)：p(CH4)=2：1，CH4的平衡转化率为
②若升高反应体系温度，在相同时间内测得甲烷的转化率与温度的关系如图所示。T0℃之后甲烷转化率减小的原因是
(4)一定条件下，甲烷裂解体系中几种气体的平衡分压的对数与温度的关系如图所示。
①725℃时，反应I、III中，反应倾向较大的是
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的H2，原因是
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【推荐3】甲醇是基本有机原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，甲醇可由CO与H2反应制得。回答下列问题：
(1)已知在25℃，101kPa下：甲醇(l)的燃烧热为727
，CO(g)的燃烧热为283，H2O(g)=H2O(l) 
。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为_______ 。
(2)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H2发生反应
制备甲醇，测得平衡时CO的转化率(α)随温度、压强的变化如图所示。
则T1_______ T2(填“>”、“<”或“=”，下同)，M点的正反应速率_______ N点的逆反应速率。
(3)密闭容器中，高温TK条件下，用CO还原氧化铁得到单质铁。若初始压强为pkPa，平衡后气体中CO的物质的量分数为a，此温度反应的平衡常数Kp=_______ (Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数)。
(4)以甲醇为原料，通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图所示。
①阳极的电极反应式为_______ 。
②若以铅蓄电池为电源，A应与铅蓄电池的_______ (填“Pb”或“PbO2”)相连。
(1)已知在25℃，101kPa下：甲醇(l)的燃烧热为727
，CO(g)的燃烧热为283，H2O(g)=H2O(l) 。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为(2)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H2发生反应
制备甲醇，测得平衡时CO的转化率(α)随温度、压强的变化如图所示。则T1
(3)密闭容器中，高温TK条件下，用CO还原氧化铁得到单质铁。若初始压强为pkPa，平衡后气体中CO的物质的量分数为a，此温度反应的平衡常数Kp=
(4)以甲醇为原料，通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图所示。
①阳极的电极反应式为
②若以铅蓄电池为电源，A应与铅蓄电池的
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