目前，大规模和低成本制取氢能实质上都是通过烃重整实现的，该过程主要是甲烷水蒸气重整，包括以下两步气相化学催化反应：
反应Ⅰ： CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ∆H=+206 kJ·mol-1
反应Ⅱ： CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H=-41 kJ·mol-1
(1)反应：CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ∆H= ___________
(2)将2molCO和lmolH2O充入某容积不变的绝热密闭容器中，发生反应Ⅱ，下列说法正确的是___________ 。
A．断2个O-H键同时 断2个C=O键，能判断反应Ⅱ达到平衡
B．混合气体的密度保持不变，能判断反应Ⅱ达到平衡
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变，能判断反应Ⅱ达到平衡
D．容器内温度不再变化，能判断反应Ⅱ达到平衡
E．反应Ⅱ平衡后，充入氮气，压强增大，平衡不移动
(3)甲烷水蒸气重整得到的CO2与H2，可以催化重整制备CH3OCH3，制备的过程中存在反应：
①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H<0；
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H>0。
向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示，P1、P2、 P3由大到小的顺序为___________ ；T2°C时主要发生反应___________ 。(填“①”或“②”)，CO2平衡转化率随温度变化先降后升的原因为___________ 。
(4)甲烷水蒸气重整得到的CO2和H2， 也可用来制备甲醇，反应方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H<0， 某温度下，将1 mol CO2和1 mol H2充入体积不变的2L密闭容器中，初始总压为8MPa，发生上述反应，测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表：
①用CO2表示前2h的平均反应速率v(CO2)=___________ mol/(L·h)。
②该条件下的分压平衡常数为Kp=___________ (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)。
反应Ⅰ： CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ∆H=+206 kJ·mol-1反应Ⅱ： CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ∆H=-41 kJ·mol-1(1)反应：CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g) ∆H= (2)将2molCO和lmolH2O充入某容积不变的绝热密闭容器中，发生反应Ⅱ，下列说法正确的是
A．断2个O-H键同时 断2个C=O键，能判断反应Ⅱ达到平衡
B．混合气体的密度保持不变，能判断反应Ⅱ达到平衡
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变，能判断反应Ⅱ达到平衡
D．容器内温度不再变化，能判断反应Ⅱ达到平衡
E．反应Ⅱ平衡后，充入氮气，压强增大，平衡不移动
(3)甲烷水蒸气重整得到的CO2与H2，可以催化重整制备CH3OCH3，制备的过程中存在反应：
①2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H<0；②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ∆H>0。向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示，P1、P2、 P3由大到小的顺序为
(4)甲烷水蒸气重整得到的CO2和H2， 也可用来制备甲醇，反应方程式CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ∆H<0， 某温度下，将1 mol CO2和1 mol H2充入体积不变的2L密闭容器中，初始总压为8MPa，发生上述反应，测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表：| 时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
 | 0.92 | 0.85 | 0.79 | 0.75 | 0.75 |
②该条件下的分压平衡常数为Kp=
更新时间：2024-02-28 15:14:58
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(0.4)
【推荐1】氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质，请回答下列问题：
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数，则K3=_____________ （用K1、K2表示）
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，在一定条件下发生反应：
，测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：①则该反应的
________ 0（填“<”“>”或“=”）。
②对于气相反应，用某组分（B）的平衡分压强p（B）代替物质的量浓度c（B）也可表示平衡常数Kp，则该反应的平衡常数表达式Kp=________ ，如果
，求a点的平衡常数Kp=______ 
（结果保留3位有效数字，分压=总压×物质的量分数）。
③为探究速率与浓度的关系，该实验中，根据相关实验数据，粗略绘制了2条速率—浓度关系曲线：
和
则：与曲线相对应的是图中曲线_________ （填“甲”或“乙”）。当降低反应体系的温度，反应一段时间后，重新达到平衡，
和
相应的平衡点分别为________ （填字母）。
(3)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂
可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式__________________________________________________ 。
②若用10A的电流电解60min，乙中阴极得到
，则该电解池的电解效率为_________ %。（保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为
）
(4)已知
为三元酸，
，
，
。则
水溶液呈______________ （填“酸”、“中”、“碱”）性，试通过计算说明判断理由_______________________________________ 。
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数，则K3=
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，在一定条件下发生反应：
，测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：①则该反应的②对于气相反应，用某组分（B）的平衡分压强p（B）代替物质的量浓度c（B）也可表示平衡常数Kp，则该反应的平衡常数表达式Kp=
，求a点的平衡常数Kp=（结果保留3位有效数字，分压=总压×物质的量分数）。③为探究速率与浓度的关系，该实验中，根据相关实验数据，粗略绘制了2条速率—浓度关系曲线：
和则：与曲线相对应的是图中曲线和相应的平衡点分别为(3)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂
可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式②若用10A的电流电解60min，乙中阴极得到
，则该电解池的电解效率为）(4)已知
为三元酸，，，。则水溶液呈
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(0.4)
解题方法
【推荐2】甲醇、乙醇是重要的化工原料，可以用多种方法合成。
(1)已知：H2的燃烧热为-285.8kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-37.3kJ/mol，则CO2与H2反应生成甲醇蒸气和液态水的热化学方程式为___ 。
(2)若在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)下列能说明该反应达到平衡状态的是___ 。
A.混合气体平均相对分子质量不变
B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变
D.反应速率满足以下关系：v正(CO2)=3v逆(H2)
E.CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量浓度之比为1:3:1:1
F.单位时间内断裂3NAH—H键的同时形成2molH—O键
(3)下表所列数据是CO和H2形成CH3OH的反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
由表中数据判断该反应的△H___ 0(填“＞”、“=”或“＜”)
(4)甲醇也可由CO和H2合成，发生CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应，T1℃时，在一个体积为1L的恒容容器中充入1molCO、3molH2，经过5min达到平衡，CO的转化率为80%，则5min内用H2表示的反应速率为v(H2)=___ 。此时，这个反应的平衡常数是___ ，反应温度为___ ℃。
(5)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如图，质子交换膜左右两侧的溶液均为1L1.5mol/LH2SO4溶液。通入气体a的电极是电池的___ (填“正”或“负”)极，其电极反应式为__ 。
(1)已知：H2的燃烧热为-285.8kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-37.3kJ/mol，则CO2与H2反应生成甲醇蒸气和液态水的热化学方程式为
(2)若在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)下列能说明该反应达到平衡状态的是A.混合气体平均相对分子质量不变
B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变
D.反应速率满足以下关系：v正(CO2)=3v逆(H2)
E.CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量浓度之比为1:3:1:1
F.单位时间内断裂3NAH—H键的同时形成2molH—O键
(3)下表所列数据是CO和H2形成CH3OH的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 |
(4)甲醇也可由CO和H2合成，发生CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)反应，T1℃时，在一个体积为1L的恒容容器中充入1molCO、3molH2，经过5min达到平衡，CO的转化率为80%，则5min内用H2表示的反应速率为v(H2)=(5)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如图，质子交换膜左右两侧的溶液均为1L1.5mol/LH2SO4溶液。通入气体a的电极是电池的
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(0.4)
【推荐3】二氧化碳有效转化是“碳中和”的重要研究方向，
与
在催化剂条件下可转化为
、
。回答下列问题：
Ⅰ.转化为
的反应方程式为
。
(1)在恒压密闭容器中，起始充入
和
发生反应，该反应在不同的温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图1所示。
①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是_______ (填字母)。357℃时可以证明反应达到平衡状态的标志为_______ (填字母)。
a.
b.容器中的体积分数保持不变
c.混合气体的密度保持不变
②A、B、C三点对应的化学平衡常数分别为
、
、
，则三者从大到小的排列顺序为_______ 。
③B点反应达到平衡后，的平衡转化率为_______ (计算结果保留一位小数)，若平衡时总压为P，则平衡常数
_______ (列出计算式，以分压表示，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
(2)其他条件相同，分别在X、Y两种催化剂作用下，将和充入体积为1L的密闭容器内，测得反应相同时间时的转化率与温度的关系如图2所示。使用催化剂X，当温度高于320℃时，的转化率逐渐下降，其原因是_______ 。根据图像，_______ (填“能”或“不能”)计算280℃时该反应的平衡常数，其理由是_______ 。
Ⅱ.与在催化剂作用下可转化为。主要反应如下：
反应①：
反应②：
(3)
和
反应生成
的热化学方程式为_______ 。
与在催化剂条件下可转化为、。回答下列问题：Ⅰ.转化为
的反应方程式为 。(1)在恒压密闭容器中，起始充入
和发生反应，该反应在不同的温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图1所示。①图中表示
的体积分数随温度变化的曲线是a.
b.容器中
的体积分数保持不变c.混合气体的密度保持不变
②A、B、C三点对应的化学平衡常数分别为
、、，则三者从大到小的排列顺序为③B点反应达到平衡后，
的平衡转化率为(2)其他条件相同，分别在X、Y两种催化剂作用下，将
和充入体积为1L的密闭容器内，测得反应相同时间时的转化率与温度的关系如图2所示。使用催化剂X，当温度高于320℃时，的转化率逐渐下降，其原因是Ⅱ.
与在催化剂作用下可转化为。主要反应如下：反应①：
反应②：
(3)
和反应生成的热化学方程式为
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(0.4)
【推荐1】正丁烷裂解的产物为乙烯，乙烯是制备食品外包装材料聚乙烯的单体。其热化学方程式为
回答下列问题：
(1)化学上，将稳定单质的能量定为0，生成稳定化合物时释放或吸收的能量为生成热，生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101
下几种有机物的生成热：
①表格中的物质，最稳定的是_______________ (填结构简式)。
②上述反应中，
_____ 
。
③书写热化学方程式时，要标明“同分异构体名称”，其理由是_________ 。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是__ (填标号)。
A．气体密度保持不变 B．
保持不变
C．反应热不变 D．正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和平衡转化率，下列措施可采用的是______ (填标号)。
A．加入高效催化剂 B．升高温度 C．充入乙烷 D．减小压强
(3)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2
正丁烷，反应生成乙烯和乙烷，经过10
达到平衡状态，测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。
①0~10内乙烯的生成速率
为__________ 
。
②上述条件下，该反应的平衡常数K为_________ 。
(4)丁烷-空气燃料电池以熔融的
为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为__________ 。
回答下列问题：
(1)化学上，将稳定单质的能量定为0，生成稳定化合物时释放或吸收的能量为生成热，生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101
下几种有机物的生成热：物质 | 乙烷 | 乙烯 | 正丁烷 | 异丁烷 |
生成热/( | -85 | 52 | -125 | -132 |
①表格中的物质，最稳定的是
②上述反应中，
。③书写热化学方程式时，要标明“同分异构体名称”，其理由是
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是
A．气体密度保持不变 B．
保持不变C．反应热不变 D．正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和平衡转化率，下列措施可采用的是
A．加入高效催化剂 B．升高温度 C．充入乙烷 D．减小压强
(3)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2
正丁烷，反应生成乙烯和乙烷，经过10达到平衡状态，测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。①0~10
内乙烯的生成速率为。②上述条件下，该反应的平衡常数K为
(4)丁烷-空气燃料电池以熔融的
为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为
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(0.4)
解题方法
【推荐2】研究化学反应机理，就是研究化学反应的本质，是目前化学研究的重要方向。
把
转化为HCOOH是降碳并生产化工原料的常用方法，有关反应如下：
①
②
③
(1)反应：
中
___________ 
(2)温度为T1℃时，将等物质的量的和
充入体积为1L的密闭容器中发生反应：K=2。实验测得：
，
，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=___________ (以k正表示)。
(3)当温度改变为T2℃时，k正=2.1k逆，则T2℃___________ T1℃(填“
”或“
”或“
”)，理由是___________ 。
(4)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
①
②
③
下列判断正确的是___________(填标号，下同)
(5)钌(Ru)的配合物[
](L是一个基团)可催化甲醇脱氢，反应过程如图所示。下列叙述错误的是___________。
把
转化为HCOOH是降碳并生产化工原料的常用方法，有关反应如下：①
②
③
(1)反应：
中(2)温度为T1℃时，将等物质的量的
和充入体积为1L的密闭容器中发生反应：K=2。实验测得：，，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=(3)当温度改变为T2℃时，k正=2.1k逆，则T2℃
”或“”或“”)，理由是(4)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
①
②
③
下列判断正确的是___________(填标号，下同)
| A．反应③易在常温下进行 | B．反应①中 氧化性比HI强 |
C．循环过程中需补充 | D．循环过程中产生 的同时产生 |
](L是一个基团)可催化甲醇脱氢，反应过程如图所示。下列叙述错误的是___________。A．2和4及 均是反应的中间产物 |
B．甲醇脱氢反应为 |
| C．反应过程中有极性键与非极性键的断裂与形成 |
D．增加 的量可以增加化学反应速率并提高产物产率 |
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%，二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。
（1）在恒温，容积为1 L容器中，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，回答下列问题：
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:_____________________________
②ΔH2＝__________ kJ·mol－1。
③在相同条件下，充入1 mol SO3和0.5 mol的O2，则达到平衡时SO3的转化率为___________ ；此时该反应________ (填“放出”或“吸收”)________ kJ的能量。
（2）中国政府承诺，到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50% 。
①CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应:CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min，v(H2)＝________ mol·L－1·min－1。 此条件下该反应的平衡常数为__________
②能说明上述反应达到平衡状态的是______ (填编号)
A、反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B、混合气体的密度不随时间的变化而变化
C、CO2的体积分数在混合气体中保持不变
D、单位时间内消耗3 mol H2，同时消耗1 mol H2O
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少，其他条件不变时，可采取的措施有________ (填编号)。
A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
（1）在恒温，容积为1 L容器中，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，回答下列问题：①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:
②ΔH2＝
③在相同条件下，充入1 mol SO3和0.5 mol的O2，则达到平衡时SO3的转化率为
（2）中国政府承诺，到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50% 。
①CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应:CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min，v(H2)＝②能说明上述反应达到平衡状态的是
A、反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B、混合气体的密度不随时间的变化而变化
C、CO2的体积分数在混合气体中保持不变
D、单位时间内消耗3 mol H2，同时消耗1 mol H2O
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少，其他条件不变时，可采取的措施有
A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
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【推荐1】我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇，同时伴有反应II发生。
I．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.6kJ·mol-1，则ΔH1=_______ 。
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)，合成CH3OH(g)。已知反应I的正反应速率可表示为
正=k正·c(CO2)·c3(H2)，逆反应速率可表示为逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。
①上图中能够代表k逆的曲线为_______ (填“L1”“L2”或“L3”“L4”)。
②温度为T1时，反应I的化学平衡常数K=________
③对于上述反应体系，下列说法正确的是________
A．增大CO2的浓度，反应I、II的正反应速率均增加
B．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态
C．加入催化剂，H2的平衡转化率不变
(3)不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强P1、P2、P3由大到小的顺序是_______ 。压强为P1时，温度高于570℃之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因________
②图中点M(500，60)，此时压强P1为0.1MPa，CH3OH的选择性为
(选择性：转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比)，CO2的平衡转化率为60％。则该温度时反应I的平衡常数Kp=_______ MPa-2(分压=总压×物质的量分数)。
I．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1II．CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1回答下列问题：
(1)已知：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.6kJ·mol-1，则ΔH1=(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)，合成CH3OH(g)。已知反应I的正反应速率可表示为
正=k正·c(CO2)·c3(H2)，逆反应速率可表示为逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。①上图中能够代表k逆的曲线为
②温度为T1时，反应I的化学平衡常数K=
③对于上述反应体系，下列说法正确的是
A．增大CO2的浓度，反应I、II的正反应速率均增加
B．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态
C．加入催化剂，H2的平衡转化率不变
(3)不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强P1、P2、P3由大到小的顺序是
②图中点M(500，60)，此时压强P1为0.1MPa，CH3OH的选择性为
(选择性：转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比)，CO2的平衡转化率为60％。则该温度时反应I的平衡常数Kp=
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【推荐2】请根据化学反应原理回答下列问题。
I．苯乙烯是用于生产苯乙烯系列树脂、丁苯橡胶、离子交换树脂及医药品的原料之一，可通过乙苯的分解制备。
(1)标准状态时，由指定单质生成
物质的焓变称为标准摩尔生成焓，如氨气的标准摩尔生成焓可用
表示。规定
(C，石墨)和
为0，利用标准摩尔生成焓可以求出化学反应的反应热，已知相关物质的标准摩尔生成焓如下表：
乙苯分解反应
的
_______ ，该反应在_______ (填标号)下有利于自发进行。
a．高温 b．低温 c．任何温度
(2)向密闭容器中充入气态乙苯发生反应
，其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。
、
、
由大到小的顺序是_______ ，A点对应的条件下，的体积分数为_______ (保留三位有效数字)%。方法的示意图如下：后，
，则该溶液的
_______ (
的
，
)，再生塔中产生的离子方程式为_______ ，该反应的
_______ 。(使用科学计数法，保留到小数点后一位)
(4)利用电化学原理，将电催化还原为，阳极电极反应式为_______ 。
I．苯乙烯是用于生产苯乙烯系列树脂、丁苯橡胶、离子交换树脂及医药品的原料之一，可通过乙苯的分解制备。
(1)标准状态时，由指定单质生成
物质的焓变称为标准摩尔生成焓，如氨气的标准摩尔生成焓可用表示。规定(C，石墨)和为0，利用标准摩尔生成焓可以求出化学反应的反应热，已知相关物质的标准摩尔生成焓如下表： | 物质 |  |  |
 |  |  |
的，该反应在a．高温 b．低温 c．任何温度
(2)向密闭容器中充入
气态乙苯发生反应，其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。、、由大到小的顺序是的体积分数为
方法的示意图如下：
后，，则该溶液的的，)，再生塔中产生的离子方程式为(4)利用电化学原理，将
电催化还原为，阳极电极反应式为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】硼(B)可形成H3BO3、NaBH4、NaBO2等化合物，用途广泛。
(1)H3BO3为一元弱酸，常温下，在水中存在如下电离平衡：H3BO3 + H2O
[B(OH)4]-+H+，Ka=5.72×10-10。
①25℃时，0.175 mol/L的H3BO3溶液pH约为_________ 。
②已知碳酸H2CO3的电离平衡常数为Ka1 = 4.4×10-7，Ka2 = 4.7×10-11。将少量碳酸钠溶液滴加到饱和硼酸溶液中，反应的离子方程式为_________ 。
(2)在容积恒定为2 L的密闭容器中加入足量BPO4和Na固体并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：BPO4(s)+4Na(s)+2H2(g)Na3PO4(s)+NaBH4(s) △H＜0
①体系中H2的物质的量与反应时间的关系如表所示：
下列有关叙述正确的是(填标号)_________ 。
a. 当容器内气体的摩尔质量不再变化时，反应达到平衡状态
b. 10 min时向容器内通入少量H2，则重新达平衡前ν(放氢)> ν(吸氢)
c. 保持温度不变，平衡后再充入1 mol H2，达新平衡时H2的浓度为0.4 mol/L
d. 升高温度，放氢速率加快，重新达到平衡时容器压强增大
②图为产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是_________ 。
(3)NaBH4(s)遇H2O(l)剧烈水解，生成氢气和NaBO2(s)。
①通常状况下，实验测得3.8 g NaBH4(s)发生水解反应放出21.6 kJ热量，写出该反应的热化学方程式_________ 。
②
为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间，单位为min)。lg随pH和温度的变化如图所示。溶液pH=4时，NaBH4_________ (填“能”或“不能”)稳定存在，原因是_________ (用离子方程式表示)；T1_________ T2。(填 “>”或“<”)
③硼氢化钠具有极强还原性，碱性条件可用于处理电镀废液中的CuSO4制得纳米铜，从而变废为宝。写出电镀阳极反应方程式_______________ 。
(1)H3BO3为一元弱酸，常温下，在水中存在如下电离平衡：H3BO3 + H2O
[B(OH)4]-+H+，Ka=5.72×10-10。①25℃时，0.175 mol/L的H3BO3溶液pH约为
②已知碳酸H2CO3的电离平衡常数为Ka1 = 4.4×10-7，Ka2 = 4.7×10-11。将少量碳酸钠溶液滴加到饱和硼酸溶液中，反应的离子方程式为
(2)在容积恒定为2 L的密闭容器中加入足量BPO4和Na固体并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：BPO4(s)+4Na(s)+2H2(g)
Na3PO4(s)+NaBH4(s) △H＜0①体系中H2的物质的量与反应时间的关系如表所示：
| t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| n(H2)/mol | 2.0 | 1.5 | 1.2 | 0.9 | 0.8 | 0.8 |
a. 当容器内气体的摩尔质量不再变化时，反应达到平衡状态
b. 10 min时向容器内通入少量H2，则重新达平衡前ν(放氢)> ν(吸氢)
c. 保持温度不变，平衡后再充入1 mol H2，达新平衡时H2的浓度为0.4 mol/L
d. 升高温度，放氢速率加快，重新达到平衡时容器压强增大
②图为产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是
(3)NaBH4(s)遇H2O(l)剧烈水解，生成氢气和NaBO2(s)。
①通常状况下，实验测得3.8 g NaBH4(s)发生水解反应放出21.6 kJ热量，写出该反应的热化学方程式
②
为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间，单位为min)。lg随pH和温度的变化如图所示。溶液pH=4时，NaBH4③硼氢化钠具有极强还原性，碱性条件可用于处理电镀废液中的CuSO4制得纳米铜，从而变废为宝。写出电镀阳极反应方程式
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(0.4)
解题方法
【推荐1】图a是1 mol NO2和1 mol CO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图；现往体积固定的密闭容器中通入等物质的量的NO2 和CO，反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图如b图。根据图意回答下列问题：
(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式_____________________________________ 。
(2)从反应开始到平衡，用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)＝_____________ 。
(3)此温度下该反应的平衡常数K=___________ 。
(4)830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）△H＜0。试回答下列问题：
①若起始时c（CO）=2 mol·L-1，c（H2O）=3 mol·L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=____________ 。
②在相同温度下，若起始时c（CO）=1mol·L-1，c（H2O）=2mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol·L-1，则此时该反应是否达到平衡状态______ （填“是”与“否”），此时v（正）____ v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。
(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式
(2)从反应开始到平衡，用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)＝
(3)此温度下该反应的平衡常数K=
(4)830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）△H＜0。试回答下列问题：①若起始时c（CO）=2 mol·L-1，c（H2O）=3 mol·L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=
②在相同温度下，若起始时c（CO）=1mol·L-1，c（H2O）=2mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol·L-1，则此时该反应是否达到平衡状态
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【推荐2】为减少CO2排放、科学家着眼于能源转换和再利用等问题。
(1) CO2甲烷化反应最早由化学家
提出。在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知部分共价键键能如表。
则反应
的
___________ 。
(2)向刚性绝热密闭容器中充入等物质的量的
和
发生上述反应，下列可以说明反应已达平衡状态的是___________(填编号)。
(3)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。
①高于
后，以
为催化剂，转化率略有下降，而以
为催化剂，转化率却仍在上升，其原因是___________ 。
②对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___________ ，使用的合适温度为___________ 。
(4)若将
和
充入密闭容器中发生反应：
。图表示压强为
和
下的平衡转化率随温度的变化关系。
a、b两点正反应速率分别用
，表示，则
___________ 
(填“大于”、“小于”或“等于”)。
b点对应的平衡常数
___________ 
(
为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数)。
(1) CO2甲烷化反应最早由化学家
提出。在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知部分共价键键能如表。| 化学键 |  |  |  |  |  |
| 键能/ | 326.0 | 413.4 | 436.0 | 462.8 | 745.0 |
的。(2)向刚性绝热密闭容器中充入等物质的量的
和发生上述反应，下列可以说明反应已达平衡状态的是___________(填编号)。| A．容器内温度不变 | B．混合气体密度保持不变 |
C． 的体积分数保持不变 | D．体系中 比值不变 |
①高于
后，以为催化剂，转化率略有下降，而以为催化剂，转化率却仍在上升，其原因是②对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是
(4)若将
和充入密闭容器中发生反应：。图表示压强为和下的平衡转化率随温度的变化关系。a、b两点正反应速率分别用
，表示，则(填“大于”、“小于”或“等于”)。b点对应的平衡常数
(为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数)。
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【推荐3】含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。回答下列问题：
(1)下图所示为利用H2O和空气中的N2以LDH超薄纳米为催化剂在光催化作用下合成氨的原理。
已知：Ⅰ．2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ∆H=+92.4kJ/mol；Ⅱ．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=—483.6kJ/mol，则上述合成氨的热化学方程式为___________ 。
(2)合成尿素[CO(NH2)2]的反应为2NH3(g)+CO2(g)H2O(l)+CO(NH2)2(s) ∆H=—134kJ/mol。向恒容密闭容器中按物质的量之比4：1充入NH3和CO2，使反应进行，保持温度不变，测得CO2的转化率随时间的变化情况如图所示。
①若用CO2的浓度变化表示反应速率，则A点的逆反应速率______ B点的正反应速率(填“＞”“＜”或“=”)。
②下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。
A．体系压强不再变化 B．气体平均摩尔质量不再变化
C．NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2：1 D．固体质量不再发生变化
③工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高平衡转化率的措施有___________ 。
A．升高温度 B．加入催化剂 C．将尿素及时分离出去 D．增大反应体系的压强
(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，其中存在大量NO。实验发现，NO易发生二聚反应2NO(g)N2O2(g)并快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的NO进行反应，测得温度分别为T1和T2时NO的转化率随时间变化的结果如图所示。
①温度为T2时，达到平衡时体系的总压强为200kPa，X点N2O2的物质的量分数为___________ (保留三位有效数字)，X点对应的平衡常数Kp=___________ kPa-1。
②如图所示，利用电解原理，可将废气中的NO转化为NH4NO3，阳极的电极反应式为___________ 。
(1)下图所示为利用H2O和空气中的N2以LDH超薄纳米为催化剂在光催化作用下合成氨的原理。
已知：Ⅰ．2NH3(g)
N2(g)+3H2(g) ∆H=+92.4kJ/mol；Ⅱ．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=—483.6kJ/mol，则上述合成氨的热化学方程式为(2)合成尿素[CO(NH2)2]的反应为2NH3(g)+CO2(g)
H2O(l)+CO(NH2)2(s) ∆H=—134kJ/mol。向恒容密闭容器中按物质的量之比4：1充入NH3和CO2，使反应进行，保持温度不变，测得CO2的转化率随时间的变化情况如图所示。①若用CO2的浓度变化表示反应速率，则A点的逆反应速率
②下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是
A．体系压强不再变化 B．气体平均摩尔质量不再变化
C．NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2：1 D．固体质量不再发生变化
③工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高平衡转化率的措施有
A．升高温度 B．加入催化剂 C．将尿素及时分离出去 D．增大反应体系的压强
(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，其中存在大量NO。实验发现，NO易发生二聚反应2NO(g)
N2O2(g)并快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的NO进行反应，测得温度分别为T1和T2时NO的转化率随时间变化的结果如图所示。①温度为T2时，达到平衡时体系的总压强为200kPa，X点N2O2的物质的量分数为
②如图所示，利用电解原理，可将废气中的NO转化为NH4NO3，阳极的电极反应式为
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