开发新能源、新材料是实现社会可持续发展的需要。请回答下列问题：
（1）下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图。
则：Mg（s）＋2B（s）=MgB2（s） ΔH＝( ) 。
（2）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：25℃水浴时，每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是（填字母）( ) 。
A．25℃时，纯铝与水不反应
B．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
C．25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
（3）工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇，其反应的化学方程式为
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。
①在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。
CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：
上述合成甲醇的反应为反应____ （填“放热”或“吸热”）。平衡常数KA、KB、KC的大小关系________ 为。若达到平衡状态A时容器的体积为10 L，则平衡状态B时容器的体积为L。
②图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系示意图______
（4）已知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚（CH3OCH3）碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是___ （填字母）。
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（5）LiFePO4与Li1－xFePO4作为磷酸亚铁锂电池电极材料，充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化，电池放电时负极发生的反应为LixC6-xe-═xLi++6C，写出电池放电时反应的化学方程式______ 。
（1）下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图。
则：Mg（s）＋2B（s）=MgB2（s） ΔH＝
（2）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：25℃水浴时，每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是（填字母）
A．25℃时，纯铝与水不反应
B．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
C．25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
（3）工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇，其反应的化学方程式为
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。①在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。
CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：
上述合成甲醇的反应为反应
②图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下，起始H2、CO投料比和CO平衡转化率的关系示意图
（4）已知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚（CH3OCH3）碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（5）LiFePO4与Li1－xFePO4作为磷酸亚铁锂电池电极材料，充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化，电池放电时负极发生的反应为LixC6-xe-═xLi++6C，写出电池放电时反应的化学方程式
更新时间：2016-12-09 07:54:38
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【推荐1】氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
已知：
反应II：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+
O2(g) ΔH2=+327kJ·mol-1
反应III：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ·mol-1
反应：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+572kJ·mol-1
则反应I的热化学方程式为_______ 。
(2)H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为
I.若起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1。
①图中曲线Z表示的物质是_______ (填化学式)。
②C点时H2S的转化率为_______ ％(保留一位小数)。
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S，测得不同温度下H2S的平衡转化率如图2所示。
①M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)的大小从大到小排列_______
②M、N两点容器内的压强2p(M)_______ p(N)(填>或<或=)，平衡常数K(M)、K(N)、K(O)三者的大小从小到大排列：_______ 。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
已知：
反应II：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+
O2(g) ΔH2=+327kJ·mol-1反应III：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ·mol-1
反应：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+572kJ·mol-1
则反应I的热化学方程式为
(2)H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为
I.若起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1。
①图中曲线Z表示的物质是
②C点时H2S的转化率为
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S，测得不同温度下H2S的平衡转化率如图2所示。
①M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)的大小从大到小排列
②M、N两点容器内的压强2p(M)
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【推荐2】甲醇是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知甲醇燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OHg+H2Og=CO2g+3H2g ΔH=49.0kJ•mol-1
②CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ•mol-1
又知：③H2Og=H2Ol ΔH=-44kJ•mol-1
则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为_____ 。
II.如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，完成下列问题：
(2)甲池燃料电池的负极反应方程式为_____ 。
(3)写出乙池中电解总反应的化学方程式：_____ 。
(4)甲池中消耗224mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生______ g沉淀，此时乙池中溶液的体积为400mL，该溶液的c(H+)=______ 。
(5)若以该甲醇燃料电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液。
电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，电路中转移的电子的物质的量是_____ mol。
(1)已知甲醇燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OHg+H2Og=CO2g+3H2g ΔH=49.0kJ•mol-1
②CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ•mol-1又知：③H2Og=H2Ol ΔH=-44kJ•mol-1
则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为
II.如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，完成下列问题：
(2)甲池燃料电池的负极反应方程式为
(3)写出乙池中电解总反应的化学方程式：
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(5)若以该甲醇燃料电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液。
| 离子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO |
| c/mol•L-1 | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，电路中转移的电子的物质的量是
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【推荐3】二氧化碳的固定和转化是世界性的课题，对促进低碳社会的构建具有重要意义。某课题组利用
为原料将其转化成各种有机物，从而实现碳的循环再利用。
(1)以为原料合成乙烯，其反应的过程分两步进行：
Ⅰ.
Ⅱ．
加氢合成乙烯的热化学反应方程式为：___________ 。
(2)以为原料催化加氢合成乙醇，其反应原理为：
，向密闭容器中充入
和
，如图为平衡时
的体积分数与温度、压强的关系。回答下列问题：
①温度
___________ 
(填“大于”、“小于”或“等于”)
②某温度下，反应达到平衡状态X点，若在X点对反应容器降温，同时缩小体积使体系压强增大，重新达到平衡状态时，可能是图中
点中的___________ 点。
③在温度下，压强恒定为
，反应达到平衡状态时的压强平衡常数
___________ 
(
是以分压表示的平衡常数)。在相同的条件下，若初始向密闭容器中充入的是
和
，则达到平衡状态时，的体积分数___________ 25%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)二氧化碳甲烷化技术是一种最有效的对二氧化碳循环再利用的技术。用如图装置电解二氧化碳制取甲烷，温度控制在
左右，持续通入二氧化碳，电解过程中
物质的量基本不变
阴极反应为：___________
阳极产生的气体是：___________
为原料将其转化成各种有机物，从而实现碳的循环再利用。(1)以
为原料合成乙烯，其反应的过程分两步进行：Ⅰ.
Ⅱ．
加氢合成乙烯的热化学反应方程式为：(2)以
为原料催化加氢合成乙醇，其反应原理为：，向密闭容器中充入和，如图为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。回答下列问题：①温度
(填“大于”、“小于”或“等于”)②某温度下，反应达到平衡状态X点，若在X点对反应容器降温，同时缩小体积使体系压强增大，重新达到平衡状态时，可能是图中
点中的③在
温度下，压强恒定为，反应达到平衡状态时的压强平衡常数(是以分压表示的平衡常数)。在相同的条件下，若初始向密闭容器中充入的是和，则达到平衡状态时，的体积分数(3)二氧化碳甲烷化技术是一种最有效的对二氧化碳循环再利用的技术。用如图装置电解二氧化碳制取甲烷，温度控制在
左右，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变阴极反应为：
阳极产生的气体是：
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【推荐1】CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为2L的恒温密闭容器中，按物质的量之比1∶3.5充入CO2和H2，一定条件下发生反应：
，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。
已知键能数据：
(1)
_______ 。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
A.反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成
，同时生成
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E.混合气体的密度不随时间的变化而变化
(3)平衡时H2的转化率为_______ (保留一位小数)。
(4)保持温度和容积不变，除充入H2外，还能使平衡后
增大的措施是_______ 。
，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。已知键能数据：
| C=O | C-O | C-H | H-H | O-H | |
| 键能/kJ/mol | 799 | 358 | 411 | 432 | 459 |
(1)
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中CO2和CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成
，同时生成D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E.混合气体的密度不随时间的变化而变化
(3)平衡时H2的转化率为
(4)保持温度和容积不变，除充入H2外，还能使平衡后
增大的措施是
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【推荐2】近年来，磁性材料的研究备受国际磁学界的关注。Fe3O4具有许多优异的性能，在磁性材料等领域应用广泛。回答下列问题：
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应为3Fe2++2
+O2+4OHˉ=Fe3O4+
+2H2O，下列说法正确的是_________ (填字母)
A．是氧化剂
B．被氧化的Fe2+和未被氧化的Fe2+个数之比为1：2
C．每生成1 mol Fe 3O4，则转移电子数为2mol
D．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4
(2)已知：H2O(1)=H2(g)+1/2O2(g) △H1=+285.5kJ·mol-1，以太阳能为热源分解Fe3O4，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下：过程I的热化学方程式为2Fe3O4(s)
6FeO(s)+O2(g) △H2=+313.2kJ·mol-1，则过程II的热化学方程式为____________ 。
(3)化学共沉淀法是制备Fe3O4颗粒最常用的方法之一，方法是将FeSO4和FeCl3溶液以1：2投料比混合，再加入NaOH溶液，即可产生Fe3O4颗粒，则该反应的离子方程式为______________________ ，由下表数据可知，Fe2+和Fe3+的最佳投料比为1：1.85，原因可能是_____________________ 。
表 不同投料比得到Fe3O4的结果
(4)磁铁矿(Fe3O4)是工业上冶炼铁的原料之一，发生的主要反应为Fe3O4(s)+4CO3Fe(s)+4CO2，该反应的△H<0，T℃时，在1L恒容密闭容器中，加入Fe3O4、CO各0.5mol，10min后反应达到平衡时，容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1。
①CO的平衡转化率是______________ ，T℃时，该反应的平衡常数K=__________ 。
②欲提高该反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________ (任写一个即可)。
③其他条件不变时，该反应在不同温度下，CO2含量随时间的变化
(CO2)~t曲线如图所示，温度T1、T2、T3由大到小的关系是___________ ，判断依据是____________ 。
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应为3Fe2++2
+O2+4OHˉ=Fe3O4+ +2H2O，下列说法正确的是A．
是氧化剂B．被氧化的Fe2+和未被氧化的Fe2+个数之比为1：2
C．每生成1 mol Fe 3O4，则转移电子数为2mol
D．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4
(2)已知：H2O(1)=H2(g)+1/2O2(g) △H1=+285.5kJ·mol-1，以太阳能为热源分解Fe3O4，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下：过程I的热化学方程式为2Fe3O4(s)
6FeO(s)+O2(g) △H2=+313.2kJ·mol-1，则过程II的热化学方程式为(3)化学共沉淀法是制备Fe3O4颗粒最常用的方法之一，方法是将FeSO4和FeCl3溶液以1：2投料比混合，再加入NaOH溶液，即可产生Fe3O4颗粒，则该反应的离子方程式为
表 不同投料比得到Fe3O4的结果
| FeSO4/g | FeCl3/g | Fe2+:Fe3+ | 沉淀性状 | 磁性大小（垂直距离2.5cm） |
| 1.984 | 4.024 | 1:2.5 | 红棕色 | 95.3% |
| 2.000 | 3.996 | 1:2 | 棕色 | 97.0% |
| 1.962 | 3.650 | 1:1.85 | 黑色 | 100% |
(4)磁铁矿(Fe3O4)是工业上冶炼铁的原料之一，发生的主要反应为Fe3O4(s)+4CO
3Fe(s)+4CO2，该反应的△H<0，T℃时，在1L恒容密闭容器中，加入Fe3O4、CO各0.5mol，10min后反应达到平衡时，容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1。①CO的平衡转化率是
②欲提高该反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是
③其他条件不变时，该反应在不同温度下，CO2含量随时间的变化
(CO2)~t曲线如图所示，温度T1、T2、T3由大到小的关系是
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【推荐3】铁元素在溶液中可以Fe2+、Fe3+、FeO42-、H3FeO4+等形式存在。回答下列问题：
(1) Fe2+与Ag+在溶液中可发生反应。室温时，向初始浓度为0.1mol·L-1的Fe(NO3)2溶液中加入AgNO3固体，溶液中Fe3 +的平衡浓度c(Fe3+)随c(Ag+)的变化如图甲所示（忽略溶液体积变化）：
①用离子方程式表示Fe(NO3)2溶液中的转化反应__________________ 。
②根据A点数据，计算Fe2+的转化率________ 。
③升高温度，溶液中Fe2+的转化率减小，则该反应的△H_______ 0 (填“ >”“<”或“=”）；降温时，该反应的平衡常数将________ (填“变大”“变小”或 “不变”）。
(2)利用图乙所示的装置，证明上述反应的可逆性。闭合电键K，立即观察到电流计指针发生偏转，此时盐桥中的K+由右向左移动，则石墨电极为电池的________ 极(填“正”或“负”），银电极的电极反应式为_________________ 。
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁微粒。25℃时，它们的物质的量分数随PH的变化如图丙所示：
①为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH的最小值为___________ 。
②H3FeO4+ 的电离常数分别为K1=2.51×l0-2 K2=4.16×10-4 K3=5.01×10-8，
当PH =6时，溶液中
=______________ 。
(1) Fe2+与Ag+在溶液中可发生反应。室温时，向初始浓度为0.1mol·L-1的Fe(NO3)2溶液中加入AgNO3固体，溶液中Fe3 +的平衡浓度c(Fe3+)随c(Ag+)的变化如图甲所示（忽略溶液体积变化）：
①用离子方程式表示Fe(NO3)2溶液中的转化反应
②根据A点数据，计算Fe2+的转化率
③升高温度，溶液中Fe2+的转化率减小，则该反应的△H
(2)利用图乙所示的装置，证明上述反应的可逆性。闭合电键K，立即观察到电流计指针发生偏转，此时盐桥中的K+由右向左移动，则石墨电极为电池的
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁微粒。25℃时，它们的物质的量分数随PH的变化如图丙所示：
①为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH的最小值为
②H3FeO4+ 的电离常数分别为K1=2.51×l0-2 K2=4.16×10-4 K3=5.01×10-8，
当PH =6时，溶液中
=
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【推荐1】甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源，研究其再生及合理利用有重要意义。请回答：
(1)已知一定条件下发生如下反应：CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g) △H=+802kJ·mol－1。将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中，分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应，CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。
①若甲烷的燃烧热(△H)为－890kJ·mol－1，则水的汽化热△H=________ 。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)
②T1℃、催化剂M作用下，0--20h内该反应速率v(H2O)=_______ 。
③根据图1判断，催化剂的催化效果：M________ N(填“强于”或“弱于”)。
(2)甲烷可用于制备合成气：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)物质的量之比为1∶3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数(
)与温度(T)的关系如图2所示。
①T0℃时，CO的体积分数最大的原因为__________ 。
②若T0℃时，容器内起始压强为p0，CO的平衡体积分数为10%，则反应的平衡常数Kp=____ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知一定条件下发生如下反应：CO2(g)+2H2O(g)
CH4(g)+2O2(g) △H=+802kJ·mol－1。将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中，分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应，CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。①若甲烷的燃烧热(△H)为－890kJ·mol－1，则水的汽化热△H=
②T1℃、催化剂M作用下，0--20h内该反应速率v(H2O)=
③根据图1判断，催化剂的催化效果：M
(2)甲烷可用于制备合成气：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)物质的量之比为1∶3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度(T)的关系如图2所示。①T0℃时，CO的体积分数最大的原因为
②若T0℃时，容器内起始压强为p0，CO的平衡体积分数为10%，则反应的平衡常数Kp=
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【推荐2】工业上生产硫酸时，将
氧化为
是关键一步。
(1)某温度下，
。开始时在10L的密闭容器中加入
和
，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=___________ 。
(2)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入
和
，发生下列反应：
达到平衡后改变下述条件，、
、气体平衡浓度都比原来增大的是 ___________ 。
A．保持温度和容器体积不变，充入2mol
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol
C．保持温度和容器体积不变，充入
和
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol
E．升高温度
F．移动活塞压缩气体
(3)某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入的电极的电极反应式： ___________ 。
(4)在
的
溶液中，离子浓度由大到小的顺序是 ___________ 。
氧化为是关键一步。(1)某温度下，
。开始时在10L的密闭容器中加入 和，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=(2)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入
和，发生下列反应：达到平衡后改变下述条件，、、气体平衡浓度都比原来增大的是 A．保持温度和容器体积不变，充入2mol
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol
C．保持温度和容器体积不变，充入
和 D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol
E．升高温度
F．移动活塞压缩气体
(3)某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入
的电极的电极反应式： (4)在
的溶液中，离子浓度由大到小的顺序是
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【推荐3】硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1，答下列问题：
(1)某温度下，在体积为2L的刚性密闭容器中投入2mol SO2和3.5mol O2，下图是n(SO2)和n(SO3)随时间变化曲线。
①0~10分钟SO3的平均速率v(SO3)=_______ 。
②反应达到平衡时，反应的平衡常数K=_______ (保留3位有效数字)。
③下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是_______ 。
A. v(SO3)=2v(O2)
B. 混合气体的相对分子质量不再变化
C. t 时刻，体系的温度不再发生改变
D. 混合气体的密度保持不变
(2)下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。
①从表中数据得出，最优的条件是_______ 。
②在实际生产中，选定的温度为400~500℃和常压(0.1MPa)，原因是_______ 。
③当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2的平衡转化率α随温度的变化如下图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=_______ 。影响α的因素有温度、压强和_______ 。
2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1，答下列问题：(1)某温度下，在体积为2L的刚性密闭容器中投入2mol SO2和3.5mol O2，下图是n(SO2)和n(SO3)随时间变化曲线。
①0~10分钟SO3的平均速率v(SO3)=
②反应达到平衡时，反应的平衡常数K=
③下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A. v(SO3)=2v(O2)
B. 混合气体的相对分子质量不再变化
C. t 时刻，体系的温度不再发生改变
D. 混合气体的密度保持不变
(2)下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。
| 温度/℃ | 平衡时SO2的转化率/% | ||||
| 0.1MPa | 0.5MPa | 1MPa | 5MPa | 10MPa | |
| 450 | 97.5 | 98.9 | 99.2 | 99.6 | 99.7 |
| 550 | 85.6 | 92.9 | 94.9 | 97.7 | 98.3 |
①从表中数据得出，最优的条件是
②在实际生产中，选定的温度为400~500℃和常压(0.1MPa)，原因是
③当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2的平衡转化率α随温度的变化如下图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=
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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】请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题：
(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为___________ ，该反应在___________ 条件下能自发进行(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)CO是有毒的还原性气体，工业上有重要的应用。 CO是高炉炼铁的还原剂，其主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
①已知： Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1
则a =___________ 。
②温度升高后，K值___________ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在T ℃时，该反应的平衡常数K = 64，在恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
下列说法正确的是___________ (填字母)
a、若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b、甲容器中CO的平衡转化率为60%，大于乙
c、甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d、由于容器的体积未知，所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极，以KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极的电极反应是___________ 。
(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为
(2)CO是有毒的还原性气体，工业上有重要的应用。 CO是高炉炼铁的还原剂，其主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
①已知： Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1
则a =
②温度升高后，K值
③在T ℃时，该反应的平衡常数K = 64，在恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
| Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
| 甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
下列说法正确的是
a、若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b、甲容器中CO的平衡转化率为60%，大于乙
c、甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d、由于容器的体积未知，所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极，以KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极的电极反应是
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【推荐2】75%的乙醇即医用酒精，因为杀灭病毒效果好且价格相对便宜，在生活中被大量使用。工业上主要用乙烯和水蒸气直接化合法制备乙醇。
回答下列问题：
(1)已知：
①2C2H6(g)+ O2(g)
2C2H4(g)+ 2H2O(g) ΔH1＝－192 kJ/mol
②2H2(g)+ O2(g)2H2O(g) ΔH2＝－484 kJ/mol
则③C2H6(g)C2H4(g) + H2(g) ΔH3＝__________ kJ/mol
(2)某温度下，一定量的乙烷在刚性容器内发生反应③，起始浓度为 c0，平衡时容器内总压强增加了 20%，乙烷的转化率为_____ ，该温度下反应的平衡常数 K=__ 用含 c0的式子表示）。
(3)气相直接水合法制取乙醇的反应④：H2O(g)+C2H4(g)CH3CH2OH(g) ΔH4。恒压下，当起始 n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1 时，催化反应相同时间，测得不同温度下 C2H4转化为 CH3CH2OH 的转化率如下图所示。（图中虚线表示相同条件下C2H4的平衡转化率随温度的变化）
①分析图象可知ΔH4_____ 0（填“>”或“<”），理由是_______ 。
②X 点，v正_________ v逆（填“>””“<”或“=”）。在 X 点的条件下，进一步提高 C2H4转化率的方法是_______ （写一种）。
(4)乙醇可用于制备各种燃料电池。下图是乙醇碱性燃料电池的结构示意图，使用的离子交换膜是_____ （填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，a 侧的电极反应式是_______ 。
回答下列问题：
(1)已知：
①2C2H6(g)+ O2(g)
2C2H4(g)+ 2H2O(g) ΔH1＝－192 kJ/mol②2H2(g)+ O2(g)
2H2O(g) ΔH2＝－484 kJ/mol则③C2H6(g)
C2H4(g) + H2(g) ΔH3＝(2)某温度下，一定量的乙烷在刚性容器内发生反应③，起始浓度为 c0，平衡时容器内总压强增加了 20%，乙烷的转化率为
(3)气相直接水合法制取乙醇的反应④：H2O(g)+C2H4(g)
CH3CH2OH(g) ΔH4。恒压下，当起始 n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1 时，催化反应相同时间，测得不同温度下 C2H4转化为 CH3CH2OH 的转化率如下图所示。（图中虚线表示相同条件下C2H4的平衡转化率随温度的变化）①分析图象可知ΔH4
②X 点，v正
(4)乙醇可用于制备各种燃料电池。下图是乙醇碱性燃料电池的结构示意图，使用的离子交换膜是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前使用最广泛的白色颜料。纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2的流程如下：
(1)S在元素周期表中的位置是_______
(2)步骤②加Fe的目的是(用离子方程式表示)________ ；步骤③冷却的目的是_____ 。
(3)步骤②③④中，均需用到的操作是________ 。煅烧操作中用到的主要仪器是__________ 。
(4)由TiO2制取单质钛(所加试剂均过量)，涉及的步骤如下：
写出制备TiCl4的化学方程式_______ 。
(5)TiO2可用作甲烷燃料电池的催化剂载体，该电池以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极。写出负极上的电极反应式___________ 。
(1)S在元素周期表中的位置是
(2)步骤②加Fe的目的是(用离子方程式表示)
(3)步骤②③④中，均需用到的操作是
(4)由TiO2制取单质钛(所加试剂均过量)，涉及的步骤如下：
写出制备TiCl4的化学方程式
(5)TiO2可用作甲烷燃料电池的催化剂载体，该电池以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极。写出负极上的电极反应式
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