CH3OH是一种绿色能源，也是一种化工原料。回答下列问题：
Ⅰ．合成甲醇。
工业上常用CO和H2制备CH3OH，反应原理是
。
(1)已知：①
kJ⋅mol
②
kJ⋅mol
③
kJ⋅mol
上述反应的
___________ kJ⋅mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入1 mol
和1 mol 
合成
。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
(3)向体积相同的甲、乙恒容密闭容器中均充入1 mol和3 mol 同时发生反应合成，相对甲，乙仅改变温度，测得甲醇的物质的量与时间的关系如图所示。___________ (填“高于”或“低于”)乙，判断依据是___________ 。
②
___________ (填“>”“<”或“=”)0，判断依据是___________ 。
③若容器体积为1 L，甲容器中0~4 min内用H2表示的平均反应速率为___________ mol⋅L⋅min。
Ⅱ．可用于合成有机物。
近日，中国科学院大连化学物理研究所丁云杰团队利用Rh单核配合物催化剂以和CO为原料合成了CH3COOH，相关反应为
、
。
(4)以CH3OH和CO为原料，从原子利用率分析，合成___________ (填“CH3COOH”或“CH3COOCH3”)是最理想的绿色化学工艺。
(5)一定温度下，总压强保持1.5a kPa，向反应器中充入1 mol和1 mol ，在一定条件下合成
和
。达到平衡时，的转化率为60%，的选择性为80%，(
的选择性
)。该温度下合成反应的平衡常数
___________ 
(用含a的代数式表示，
为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ．合成甲醇。
工业上常用CO和H2制备CH3OH，反应原理是
。(1)已知：①
kJ⋅mol②
kJ⋅mol③
kJ⋅mol上述反应的
(用含a、b、c的代数式表示)。(2)在恒温恒容密闭容器中充入1 mol
和1 mol 合成。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。| A．气体压强不随时间变化 | B． |
| C．气体密度不随时间变化 | D．气体平均摩尔质量不随时间变化 |
(3)向体积相同的甲、乙恒容密闭容器中均充入1 mol
和3 mol 同时发生反应合成，相对甲，乙仅改变温度，测得甲醇的物质的量与时间的关系如图所示。
②
③若容器体积为1 L，甲容器中0~4 min内用H2表示的平均反应速率为
⋅min。Ⅱ．可用于合成有机物。
近日，中国科学院大连化学物理研究所丁云杰团队利用Rh单核配合物催化剂以和CO为原料合成了CH3COOH，相关反应为
、。(4)以CH3OH和CO为原料，从原子利用率分析，合成
(5)一定温度下，总压强保持1.5a kPa，向反应器中充入1 mol
和1 mol ，在一定条件下合成和。达到平衡时，的转化率为60%，的选择性为80%，(的选择性)。该温度下合成反应的平衡常数(用含a的代数式表示，为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
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更新时间：2024-05-17 12:47:29
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】以甲醇、甲酸为原料制取高纯度的H2是清洁能源的重要研究方向。回答下列问题：
(1)甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。
主反应： CH3OH( g ) + H2O( g )
CO2 ( g ) + 3H2 ( g ) △H= +49kJ·mol -1
副反应： H2( g ) + CO2( g )CO( g ) + H2O( g ) △H= +41kJ·mol -1
①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，反应的热化学方程式为___________ ，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是___________ 。
②某温度下，将n(H2O)：n(CH3OH)=1：1的原料气分别充入密闭容器中(忽略副反应)，设恒压下甲醇的平衡时转化率为a1，恒容条件下甲醇的平衡时转化率为a2，则a1___________ a2 (填“＞”、“＜”或“=”)。
(2) 工业上常用 CH4与水蒸气在一定条件下来制取 H2 ，其反应原理为：CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2 (g) △H= +203kJ·mol -1，在容积为 3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示。
压强为p1时，在N点：v正___________ v逆 (填“＞”、“＜”或“=”)，N点对应温度下该反应的平衡常数K=___________ mol2 ·L-2。
比较： p1___________ p2 (填“＞”、“＜”或“=”)。
(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成HD外，还生成___________ (填化学式)。
②研究发现：其他条件不变时， HCOOK 替代一部分HCOOH，催化释氢的速率增大，根据图示反应机理解释其可能的原因是___________ 。
(1)甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。
主反应： CH3OH( g ) + H2O( g )
CO2 ( g ) + 3H2 ( g ) △H= +49kJ·mol -1副反应： H2( g ) + CO2( g )
CO( g ) + H2O( g ) △H= +41kJ·mol -1①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，反应的热化学方程式为
②某温度下，将n(H2O)：n(CH3OH)=1：1的原料气分别充入密闭容器中(忽略副反应)，设恒压下甲醇的平衡时转化率为a1，恒容条件下甲醇的平衡时转化率为a2，则a1
(2) 工业上常用 CH4与水蒸气在一定条件下来制取 H2 ，其反应原理为：CH4(g) + H2O(g)
CO(g) + 3H2 (g) △H= +203kJ·mol -1，在容积为 3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示。压强为p1时，在N点：v正
比较： p1
(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成HD外，还生成
②研究发现：其他条件不变时， HCOOK 替代一部分HCOOH，催化释氢的速率增大，根据图示反应机理解释其可能的原因是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】我国酸性气藏储量丰富，实现
的高效转移，对于油气资源开采、动植物生存以及生态系统都具有重要意义。
(1)目前使用克劳斯工艺处理。
高温反应炉：
催化转化器：
①总反应式
的
__________ 
。
②催化转化器中，提高硫回收率的措施可以是__________ 。（任写一条）
③催化转化器内温度一般控制在170～350℃，过低不利于回收硫，其原因是__________ 。
(2)真空
—克劳斯法联合脱硫。用过量溶液吸收少量，其离子方程式为__________ ，该反应的平衡常数的值约为__________ 。（已知
的
，
；的
，
）
(3)最新先进方法，使用金属硫化物作光催化分解制氢的催化剂。但过程伴随复杂的氧化进程，生成多种氧化产物。
①在相同条件下，使用不同催化剂测得的数据制图如下。其中催化效率较好的是__________ 。
②根据题意，相比克劳斯工艺，光催化分解的优点是__________ 。
的高效转移，对于油气资源开采、动植物生存以及生态系统都具有重要意义。(1)目前使用克劳斯工艺处理
。高温反应炉：
催化转化器：
①总反应式
的。②催化转化器中，提高硫回收率的措施可以是
③催化转化器内温度一般控制在170～350℃，过低不利于回收硫，其原因是
(2)真空
—克劳斯法联合脱硫。用过量溶液吸收少量，其离子方程式为的，；的，）(3)最新先进方法，使用金属硫化物作光催化分解
制氢的催化剂。但过程伴随复杂的氧化进程，生成多种氧化产物。①在相同条件下，使用不同催化剂测得的数据制图如下。其中催化效率较好的是
②根据题意，相比克劳斯工艺，光催化分解
的优点是
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(0.65)
【推荐3】用化学知识填空：
(1)丙烷通过脱氢反应可得丙烯．已知：
①C3H8(g)=CH4(g)+C2H2(g)+H2(g) ∆H1=+156.6kJ⋅mol−1
②C3H6(g)=CH4(g)+C2H2(g) ∆H2=+32.4kJ⋅mol−1
则相同条件下，反应C3H8(g)=C3H6(g) +H2(g)的∆H=__________ kJ⋅mol−1．
(2)0.5mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳，同时放出445kJ的热量，写出甲烷的燃烧热的热化学方程式__________________________ ．
(3)25℃时，有相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④(NH4)2SO4，其中水的电离程度由大到小顺序为_______ (填序号)．
(4) 25℃时，将a mol/L的醋酸和b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH=7，则溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=__________ ，则a________ b(填“>”“<”或“=”)．
(5)某温度下纯水的c(H+)=4.0×10-7mol/L，则此时水中c(OH-)=_________ ．若温度不变，滴入稀盐酸，使c(H+)=2.0×10-4mol/L，则此溶液中由水电离产生的c(H+)=___________ ．
(6)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq)，常温下其Ksp=c(Cu2+)∙c2(OH-)=2×10-20．某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液使之pH>___________ ．
(1)丙烷通过脱氢反应可得丙烯．已知：
①C3H8(g)=CH4(g)+C2H2(g)+H2(g) ∆H1=+156.6kJ⋅mol−1
②C3H6(g)=CH4(g)+C2H2(g) ∆H2=+32.4kJ⋅mol−1
则相同条件下，反应C3H8(g)=C3H6(g) +H2(g)的∆H=
(2)0.5mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳，同时放出445kJ的热量，写出甲烷的燃烧热的热化学方程式
(3)25℃时，有相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④(NH4)2SO4，其中水的电离程度由大到小顺序为
(4) 25℃时，将a mol/L的醋酸和b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH=7，则溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=
(5)某温度下纯水的c(H+)=4.0×10-7mol/L，则此时水中c(OH-)=
(6)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq)，常温下其Ksp=c(Cu2+)∙c2(OH-)=2×10-20．某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液使之pH>
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【推荐1】铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4。其反应的离子方程式：Fe(OH)3+ClO－+OH－→FeO42－+H2O+Cl－（未配平）。配平上述离子方程式，用单线桥法标出电子转移方向和数目。___
___Fe(OH)3+___ClO－+___OH－→___FeO42－+___H2O+___Cl－
该反应中，还原剂是___ ，被还原的元素是___ 。
（2）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)+Q。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如表。
该反应的平衡常数表达式为___ ，Q__ 0（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）在容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡，该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=___ ，CO的平衡转化率为____ 。
（4）欲提高CO的平衡转化率，可采取的措施是___ 。
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2 D．提高反应温度
E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂
（5）现在恒压密闭容器中通入1molH2和1molCO2发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)+41kJ。当反应达到平衡后，在其他条件不变时，再通入1molH2和1molCO2的混合气体，请在图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。___
（1）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4。其反应的离子方程式：Fe(OH)3+ClO－+OH－→FeO42－+H2O+Cl－（未配平）。配平上述离子方程式，用单线桥法标出电子转移方向和数目。
___Fe(OH)3+___ClO－+___OH－→___FeO42－+___H2O+___Cl－
该反应中，还原剂是
（2）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)+Q。已知该反应在不同温度下的平衡常数如表。
| 温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
| 平衡常数 | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
该反应的平衡常数表达式为
（3）在容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡，该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=
（4）欲提高CO的平衡转化率，可采取的措施是
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2 D．提高反应温度
E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂
（5）现在恒压密闭容器中通入1molH2和1molCO2发生反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)+41kJ。当反应达到平衡后，在其他条件不变时，再通入1molH2和1molCO2的混合气体，请在图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。
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【推荐2】氯气及其化合物在生产生活中有重要的应用。
（1）可用O2将HCl转化为Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。已知相关化学键的键能如下表所示
则该反应的△H=______________ 。(用含a、b、c、d的代数式表示)
（2）氯气是有机合成中的重要试剂，丙烯(CH2=CHCH3)和Cl2在一定条件下发生如下反应： CH2=CHCH3 (g)+Cl2(g)
CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，达平衡时Cl2的转化率如图所示(T12< T3)
①该反应的△H______________ 0(填“>”或“<”)
②下列措施能增大丙烯的平衡转化率的是______________ (填标号)。
A.降低温度 B.减小容器的体积
C.使用新型催化剂 D.从容器中移走氯化氢
③T1时，在容积为5L的密闭容器中充入0.15mol丙烯和0.10 molCl2，10min时达到平衡，则v(Cl2)为______________ mol·〔L·min)-1，平衡常数K为______________ ，保持温度不变，减小投料比
，K值将______________ (填“增大”“减小”或“不变”)；若起始时向该容器中充入0.30mol丙烯、0.20 molCl2、0.15 mol CH2=CHCH2Cl和0.30 molHCl，判断反应进行的方向并说明理由____________________________ 。
④上述反应在低于某温度时，CH2=CHCH2Cl的产率快速下降，可能的原因是____________________________ 。
（1）可用O2将HCl转化为Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。已知相关化学键的键能如下表所示
| 化学键 | H-Cl | O=O | Cl – Cl | H-O |
| E(kJ·mol-1 | a | b | c | d |
则该反应的△H=
（2）氯气是有机合成中的重要试剂，丙烯(CH2=CHCH3)和Cl2在一定条件下发生如下反应： CH2=CHCH3 (g)+Cl2(g)
CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，达平衡时Cl2的转化率如图所示(T12< T3)①该反应的△H
②下列措施能增大丙烯的平衡转化率的是
A.降低温度 B.减小容器的体积
C.使用新型催化剂 D.从容器中移走氯化氢
③T1时，在容积为5L的密闭容器中充入0.15mol丙烯和0.10 molCl2，10min时达到平衡，则v(Cl2)为
，K值将④上述反应在低于某温度时，CH2=CHCH2Cl的产率快速下降，可能的原因是
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【推荐3】环境监测显示，某城市的主要气体污染物为SO2、NOx、CO等，其主要来源为燃煤、机动车尾气。进行如下研究：
（1）为减少燃煤对SO2的排放，可将煤转化为清洁燃料水煤气（CO和H2）。
已知：
ΔH＝241.8kJ·mol－1
ΔH＝－110.5kJmol－1
写出焦炭与1mol水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式：________ 。
（2）汽车尾气中NO是在发动机汽缸中生成的，反应为N2（g）＋O2（g）
2NO（g） ΔH＞0。
①将含0.8molN2和0.2molO2（近似空气组成）的混合气体充入某密闭容器中，保持1300℃反应达到平衡，测得生成8×10－4molNO。计算该温度下此反应的化学平衡常数K＝________ （填近似计算结果）。
②汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是________ 。
（3）利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并利用阴极排出的溶液吸收NO2。
①电极A的电极反应式为________ ；电极B的电极反应式为________ 。
②碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时生成SO32－。该反应的离子方程式为________ 。
（1）为减少燃煤对SO2的排放，可将煤转化为清洁燃料水煤气（CO和H2）。
已知：
ΔH＝241.8kJ·mol－1 ΔH＝－110.5kJmol－1写出焦炭与1mol水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式：
（2）汽车尾气中NO是在发动机汽缸中生成的，反应为N2（g）＋O2（g）
2NO（g） ΔH＞0。①将含0.8molN2和0.2molO2（近似空气组成）的混合气体充入某密闭容器中，保持1300℃反应达到平衡，测得生成8×10－4molNO。计算该温度下此反应的化学平衡常数K＝
②汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是
（3）利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并利用阴极排出的溶液吸收NO2。
①电极A的电极反应式为
②碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时生成SO32－。该反应的离子方程式为
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【推荐1】碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研合理利用
和CO以减少碳的排放。
(1)
可通过以下4种方式转化成有机物，从而有效实现碳循环。
a.
b.
c.
已知：
以上反应中，最环保节能的是_______ ，原子利用率最高的是_______ 。(填编号)
(2)我国科学家设计出一条仅11步的工业合成路线，实现了到淀粉的合成。其第一步是把还原为甲醇(CH3OH)，该方法的化学方程式是：
。
回答下列问题：
①能说明该反应已达平衡状态的是_______ (填字母)。
A.单位时间内生成
的同时消耗了
B.在恒温恒容的容器中，混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中，混合气体的密度不再变化
②该反应正逆反应的活化能大小为：
(正)_______ (逆)，且该反应在_______ 自发进行(填“高温”、“低温”“任何温度”或“任何温度都不”)
(3)利用CO高温时与磷石膏(
)反应，可减少CO的排放，又可以实现硫酸盐资源的再利用。已知该反应的产物与温度有关。
①在700℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质为_______ 。
②在1150℃时，向盛有足量
的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为
，主要发生反应：
。该反应达到平衡时，
，CO的转化率为50%，则初始时
_______ mol/L，该反应的压强平衡常数
_______ MPa(忽略副反应；气体分压=总压×气体物质的量分数)。
(4)工业上也可用炭粉还原磷石膏，该反应的产物与C/S值(炭粉与的物质的量之比)有关。向密闭容器中加入几组不同C/S值的炭粉与磷石膏的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、
和；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中的体积分数下降，可能的原因是_______ 。
和CO以减少碳的排放。(1)
可通过以下4种方式转化成有机物，从而有效实现碳循环。a.
b.
c.
已知：
以上反应中，最环保节能的是
(2)我国科学家设计出一条仅11步的工业合成路线，实现了
到淀粉的合成。其第一步是把还原为甲醇(CH3OH)，该方法的化学方程式是：。回答下列问题：
①能说明该反应已达平衡状态的是
A.单位时间内生成
的同时消耗了B.在恒温恒容的容器中，混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中，混合气体的密度不再变化
②该反应正逆反应的活化能大小为：
(正)(逆)，且该反应在(3)利用CO高温时与磷石膏(
)反应，可减少CO的排放，又可以实现硫酸盐资源的再利用。已知该反应的产物与温度有关。①在700℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质为
②在1150℃时，向盛有足量
的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为，主要发生反应：。该反应达到平衡时，，CO的转化率为50%，则初始时(4)工业上也可用炭粉还原磷石膏，该反应的产物与C/S值(炭粉与
的物质的量之比)有关。向密闭容器中加入几组不同C/S值的炭粉与磷石膏的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、和；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中的体积分数下降，可能的原因是
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【推荐2】当前，实现碳中和已经成为全球的广泛共识，化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用。
(1)已知：煤气化包含一系列化学反应，热化学方程式如下：
I．
Ⅱ.
Ⅲ.
则a=___________ 。
(2)一定温度下，向某恒容密闭容器中充入一定量
、
，仅发生反应Ⅳ：
。下列情况表明反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。
(3)一定温度下，若向一恒容密闭容器中通入
和
，一定条件下发生反应Ⅳ，已知
，
、
表示各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)。反应达到平衡时
，此时甲烷的转化率为80%。
①
___________ 
。
②
___________ kPa。
③该温度下，平衡常数
___________ (列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算)
。
(4)在其他条件相同，不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下，使原料
和
反应(该条件下发生的反应为反应IV)，相同的时间，CO(g)的产率随反应温度的变化如图。
①在催化剂Cat1、Cat2作用下，它们的正、逆反应活化能差值分别用
和
表示，则___________ (填“>”、“<”或“=”)。
②y点对应的
___________ (填“>”、“<”或“=”)z点对应的
。
③在催化剂作用下，有利于提高平衡转化率的条件是___________ 。(任写一个)
(1)已知：煤气化包含一系列化学反应，热化学方程式如下：
I．
Ⅱ.
Ⅲ.
则a=
(2)一定温度下，向某恒容密闭容器中充入一定量
、，仅发生反应Ⅳ：。下列情况表明反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。| A．混合气体的密度保持不变 | B． |
| C．混合气体的总压强保持不变 | D．混合气体的平均摩尔质量保持不变 |
和，一定条件下发生反应Ⅳ，已知，、表示各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)。反应达到平衡时，此时甲烷的转化率为80%。①
。②
③该温度下，平衡常数
。(4)在其他条件相同，不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下，使原料
和反应(该条件下发生的反应为反应IV)，相同的时间，CO(g)的产率随反应温度的变化如图。①在催化剂Cat1、Cat2作用下，它们的正、逆反应活化能差值分别用
和表示，则。②y点对应的
。③在催化剂作用下，有利于提高
平衡转化率的条件是
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(0.65)
【推荐3】甲烷是一种清洁能源，也是一种重要的化工原料，常用作合成甲醇。
(1)1840年瑞士化学家盖斯通过大量的实验证明：不管化学反应是_______ ，其反应热都是相同的，这就是盖斯定律。已知甲烷、碳单质、氢气的燃烧热分别为
、
、
。则甲烷裂解制备炭黑的热化学方程式为_______ 。
(2)科学家们曾尝试用甲烷催化法消除汽车尾气中的NO，反应的热化学方程式为
。
①该反应_______ (填“能”或“不能”)自发进行。
②向绝热、恒容密闭容器中加入一定量的
和
发生反应，下列能判断该反应到达平衡状态的是_______ (填字母)。
a．体系中混合气体的压强不变
b．体系中
c．体系的温度不变
d．混合气体的平均相对分子质量不变
e．混合气体的密度不变
(3)以甲烷为原料通过以下反应合成甲醇：
。现将
和
充入恒容密闭容器中，在不同温度和压强下进行上述反应。测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示：
①结合反应原理及图像分析可知：
时降低温度，
_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)；_______ 
(填“>”、“<”或“=”)。
②E、F、N点对应的化学平衡常数大小关系为_______ (用
、
、
表示)。
③
，若F点对应的平衡时
，总压强为4MPa，则用分压代替浓度表示F点的平衡常数_______ 
(分压
总压
物质的量分数)。
(4)加氢制甲醇也具有重要的经济价值，其热化学方程式为
，已知m为起始时
和的投料比。下图中其中投料比最大的是_______ (填“
”、“
”或“
”)，理由是_______ 。
(1)1840年瑞士化学家盖斯通过大量的实验证明：不管化学反应是
、、。则甲烷裂解制备炭黑的热化学方程式为(2)科学家们曾尝试用甲烷催化法消除汽车尾气中的NO，反应的热化学方程式为
。①该反应
②向绝热、恒容密闭容器中加入一定量的
和发生反应，下列能判断该反应到达平衡状态的是a．体系中混合气体的压强不变
b．体系中
c．体系的温度不变
d．混合气体的平均相对分子质量不变
e．混合气体的密度不变
(3)以甲烷为原料通过以下反应合成甲醇：
。现将和充入恒容密闭容器中，在不同温度和压强下进行上述反应。测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示：①结合反应原理及图像分析可知：
时降低温度，(填“>”、“<”或“=”)。②E、F、N点对应的化学平衡常数大小关系为
、、表示)。③
，若F点对应的平衡时，总压强为4MPa，则用分压代替浓度表示F点的平衡常数(分压总压物质的量分数)。(4)
加氢制甲醇也具有重要的经济价值，其热化学方程式为，已知m为起始时和的投料比。下图中其中投料比最大的是”、“”或“”)，理由是
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(0.65)
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【推荐1】甲醇(CH3OH)是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应I：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)；
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)；
反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
回答下列问题：
(1)反应I进行的过程中体系内化学能减少，则反应I为______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知反应Ⅱ为吸热反应，若反应Ⅱ在一绝热恒容密闭容器中进行，能说明反应已达到平衡状态的是______ (填字母)。
a.v(CO)=v(H2O)
b.温度不变
c.容器内CO2的体积分数保持不变
(3)250℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅱ。经过5min达到平衡状态，平衡时测得CO2的转化率为50%。
①该温度下，反应开始至5min时，该反应的平均反应速率v(H2)=______ 。
②平衡时，H2的体积分数为_______ %，CO的物质的量浓度为______ mol•L-1。
(4)我国科学家研究Li－CO2电池，取得了重大科研成果。
①Li－CO2电池中，研究表明该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，正极CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ中CO2与CO
反应的离子方程式。
I.2CO2+2e-=C2O
Ⅱ.C2O=CO2+CO
Ⅲ._______
Ⅳ.CO
+2Li+=Li2CO3
②根据①中反应步骤，可以判断Li－CO2电池中，在负极参与反应的物质为_______ (填“Li”或“CO2”)。
反应I：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)；反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)；反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。回答下列问题：
(1)反应I进行的过程中体系内化学能减少，则反应I为
(2)已知反应Ⅱ为吸热反应，若反应Ⅱ在一绝热恒容密闭容器中进行，能说明反应已达到平衡状态的是
a.v(CO)=v(H2O)
b.温度不变
c.容器内CO2的体积分数保持不变
(3)250℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅱ。经过5min达到平衡状态，平衡时测得CO2的转化率为50%。
①该温度下，反应开始至5min时，该反应的平均反应速率v(H2)=
②平衡时，H2的体积分数为
(4)我国科学家研究Li－CO2电池，取得了重大科研成果。
①Li－CO2电池中，研究表明该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，正极CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ中CO2与CO
反应的离子方程式。I.2CO2+2e-=C2O
Ⅱ.C2O
=CO2+COⅢ.
Ⅳ.CO
+2Li+=Li2CO3②根据①中反应步骤，可以判断Li－CO2电池中，在负极参与反应的物质为
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【推荐2】甲醇是一种可再生的绿色能源，是一种温室气体，都是重要的化工原料。
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(1)；ΔH=-129kJ·mol−1，该反应的ΔS_________ (填“>”或“<”)0。
(2)向温度不同容积均为1L的a、b、c、d、e五个恒容密闭容器中各充入3molCO2、7molH2的混合气体，控制适当条件使其同时发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=QkJ·mol−1，反应过程中维持各容器温度不变，测得t1时刻各容器中H2O的体积分数ȹ(H2O)如图所示。
①Q_______ (填“>”或“<”)0，五个容器中肯定处于非平衡状态的是_________ 。
②t1时刻时，容器a中正反应速率________ (填“大于”“小于”或“等于”)容器e中正反应速率；
③Td℃时，该反应的平衡常数K=__________ ；
④欲提高H2的转化率，可采取的措施有______________________ ，(写出两种)；
(3)碳捕捉技术的应用既可降低碳排放也可得到重要的化工产品．
①请写出CO2的电子式_______________________________ 。
②NaOH溶液是常用的碳捕捉剂，若某次捕捉后得到的溶液中c(NaHCO3)∶c(Na2CO3)=1∶1，则所得溶液的离子浓度的大小关系是____________ 。
③在清除锅炉水垢的过程中，需要用Na2CO3将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，将微溶的CaSO4难溶性的CaCO3的理由是____________________________________ 。
是一种温室气体，都是重要的化工原料。(1)已知CO(g)+2H2(g)
CH3OH(1)；ΔH=-129kJ·mol−1，该反应的ΔS(2)向温度不同容积均为1L的a、b、c、d、e五个恒容密闭容器中各充入3molCO2、7molH2的混合气体，控制适当条件使其同时发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=QkJ·mol−1，反应过程中维持各容器温度不变，测得t1时刻各容器中H2O的体积分数ȹ(H2O)如图所示。①Q
②t1时刻时，容器a中正反应速率
③Td℃时，该反应的平衡常数K=
④欲提高H2的转化率，可采取的措施有
(3)碳捕捉技术的应用既可降低碳排放也可得到重要的化工产品．
①请写出CO2的电子式
②NaOH溶液是常用的碳捕捉剂，若某次捕捉后得到的溶液中c(NaHCO3)∶c(Na2CO3)=1∶1，则所得溶液的离子浓度的大小关系是
③在清除锅炉水垢的过程中，需要用Na2CO3将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，将微溶的CaSO4难溶性的CaCO3的理由是
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【推荐3】硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。请回答下列问题：
(1)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝＋210.5 kJ·mol－1
②
CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH＝－47.3 kJ·mol－1
反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g) ΔH＝________ kJ·mol－1
(2)图1为在密闭容器中H2S气体分解生成H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。
图1中压强p1、p2、p3的由大到小的顺序为__________ 。理由是_________________ 。计算温度T1、压强p1下(N点)平衡常数Kp＝__________ 。(Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)
(3)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0
①600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2，反应处于平衡状态的时间段是__________ 。
②据图2判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是__________ (用文字表达)。10min到15 min的曲线变化的原因可能是__________ (填写字母)。
A.加了催化剂 B.降低温度 C.缩小容器体积 D.增加SO2的物质的量
(1)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO4(s)＋CO(g)
CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝＋210.5 kJ·mol－1②
CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH＝－47.3 kJ·mol－1反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)
CaS(s)＋3CO2(g) ΔH＝(2)图1为在密闭容器中H2S气体分解生成H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。
图1中压强p1、p2、p3的由大到小的顺序为
(3)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＜0①600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2，反应处于平衡状态的时间段是
②据图2判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是
A.加了催化剂 B.降低温度 C.缩小容器体积 D.增加SO2的物质的量
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