CO和H2在工业上常作为重要的化工原料，其混合气称为合成气。工业上CH4—H2O 催化重整是目前大规模制取合成气的重要方法，其原理为：
反应Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ∆H1 = +210kJ/mol
反应Ⅱ：CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H2 =﹣41kJ/mol
（1）CH4(g)、H2O(g)反应生成 CO2(g)、H2(g)的热化学方程式是___________________________ 。
（2）反应Ⅰ达到平衡的标志是( )
a.恒温恒容情况下，压强不再改变 b. v(CO):v(H2)=1:3
c.平均相对分子质量不再改变 d.恒温恒容情况下，气体密度不再改变
（3）若容器容积不变，不考虑反应Ⅰ，对反应Ⅱ下列措施可增加 CO 转化率的是( )
a．升高温度 b．将 CO2 从体系分离 c．充入 He，使体系总压强增大 d．按原投料比加倍投料
（4）某温度下，对于反应Ⅰ，将 n(H2O)∶n(CH4) = 1∶1 的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为 P0，反应达 平衡时总压强为 P1，则平衡时甲烷的转化率为____________________________ (忽略副反应)。
（5）将 1molCH4(g) 和 1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度 298K、压强 100kPa)，发生反应Ⅰ，不考虑 反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率 v 正=k 正×p(CH4)×p(H2O) , 逆反应速率 v 逆=k 逆×p(CO)×p3(H2)，其中 k 正、k 逆 为速率常数，p 为分压(分压=总压×物质的量分数)，则该反应的压强平衡常数 Kp=____________________________ (以 k 正、k 逆表示)。若 该条件下 k 正=4.4×104kPa-1·s-1,当 CH4 分解 20%时，v 正= ___________________________ kPa·s-1（保留两位有效数字）。
反应Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ∆H1 = +210kJ/mol反应Ⅱ：CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ∆H2 =﹣41kJ/mol（1）CH4(g)、H2O(g)反应生成 CO2(g)、H2(g)的热化学方程式是
（2）反应Ⅰ达到平衡的标志是
a.恒温恒容情况下，压强不再改变 b. v(CO):v(H2)=1:3
c.平均相对分子质量不再改变 d.恒温恒容情况下，气体密度不再改变
（3）若容器容积不变，不考虑反应Ⅰ，对反应Ⅱ下列措施可增加 CO 转化率的是
a．升高温度 b．将 CO2 从体系分离 c．充入 He，使体系总压强增大 d．按原投料比加倍投料
（4）某温度下，对于反应Ⅰ，将 n(H2O)∶n(CH4) = 1∶1 的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为 P0，反应达 平衡时总压强为 P1，则平衡时甲烷的转化率为
（5）将 1molCH4(g) 和 1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度 298K、压强 100kPa)，发生反应Ⅰ，不考虑 反应Ⅱ的发生，该反应中，正反应速率 v 正=k 正×p(CH4)×p(H2O) , 逆反应速率 v 逆=k 逆×p(CO)×p3(H2)，其中 k 正、k 逆 为速率常数，p 为分压(分压=总压×物质的量分数)，则该反应的压强平衡常数 Kp=
更新时间：2019-12-05 16:45:12
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【推荐1】I、“蓝天白云”是现代城市人向往的目标，而机动车尾气已成为城市大气的主要污染源，机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧化物目前科技工作者正在探索用甲烷等燃料气体将氮氧化物还原为N2和水，涉及到的反应有:
CH4（g）＋4NO2（g） ＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH1＝-574 kJ·mol－1
CH4（g）＋2NO2（g） ＝CO2（g）＋2H2O（g）＋N2（g） ΔH2＝-867 kJ·mol－1
写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式:____________
Ⅱ、一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中分别加入一定量的X发生反应:
pX（g）⇌Y（g）＋Z（g）相关数据如下表所示:
回答下列问题：
（1）若容器A中反应经10min达到平衡，则前10min内Y的平均反应速率v(Y)=___________ 。容器A和容器B中起始时X的反应速率v(X)A___________ v(X)B(填“大于”“小于”或“等于”)。
（2）已知该正反应为放热反应，则T___________ 387(填“大于”或“小于”)。
（3）容器B中X的平衡转化率为___________ ，若起始时向容器A中充入0.1molX、0.15molY和0.10molZ，则反应将向___________ (填“正”或“逆”)反应方向进行，判断理由是_____________________________________________________ 。
Ⅲ、科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置实现了用CO2和H2O合成CH4下列关于该太电池的叙述错误的是____________
A.电池工作时，是将太阳能转化为电能
B.铜电极为正极，电极反应式为：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2O
C.电池内部H+透过质子交换膜从左向右移动
D.为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硝酸溶液
CH4（g）＋4NO2（g） ＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH1＝-574 kJ·mol－1
CH4（g）＋2NO2（g） ＝CO2（g）＋2H2O（g）＋N2（g） ΔH2＝-867 kJ·mol－1
写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式:
Ⅱ、一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中分别加入一定量的X发生反应:
pX（g）⇌Y（g）＋Z（g）相关数据如下表所示:
| 容器编号 | 温度（℃） | 起始物质的量（mol） | 平衡物质的量（mol） | |
| X（g） | Y（g） | Z（g） | ||
| A | 387 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
| B | 387 | 0.40 | 0.160 | 0.160 |
| C | T | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
（1）若容器A中反应经10min达到平衡，则前10min内Y的平均反应速率v(Y)=
（2）已知该正反应为放热反应，则T
（3）容器B中X的平衡转化率为
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A.电池工作时，是将太阳能转化为电能
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【推荐2】炼铁高炉中存在以下热化学方程式：
Ⅰ.C(s) +CO2(g)==2CO(g) ΔH1=+172.5 kJ·mol-1
Ⅱ.Fe2O3(s) +CO(g)
2FeO(s)+CO2(g) ΔH2=-3kJ·mol-1
Ⅲ.FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s) +CO2(g) ΔH3=-11 kJ·mol-1
Ⅳ. Fe2O3(s) +3CO(g)⇌2Fe (s)+3CO2(g) ΔH4
（1）上述反应中，ΔH4=__________ kJ·mol-1。
（2）在实际生产中炼铁高炉中通入适量的空气，其主要作用是__________________ 。
（3）T℃时，在1L的密闭容器中加入20.0g Fe2O3和3.6gC，只发生反应：2 Fe2O3(s) +3C(s)⇌4Fe(s) +3CO2(g)，20 min后达到平衡，固体质量变为19.2 g，用CO2表示的反应速率为________ 。
（4）炼铁过程中发生反应：2 Fe2O3(s) +3CO(g)⇌2Fe(s) +3CO2(g)。
①下图中能表示该反应的平衡常数对数值(1g K)与温度的关系的是______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，原因是__________________ 。
②1500℃时，在某体积可变的密闭容器中按物质的量比2∶3加入Fe2O3和CO，则达平衡时Fe2O3的转化率是________ 。
③下列说法能够提高Fe2O3的转化率的是________ （填字母）。
A.升高反应体系的温度B.加入适量的Na2O固体
C.对体系加压D.增大CO在原料中的物质的量比
Ⅰ.C(s) +CO2(g)==2CO(g) ΔH1=+172.5 kJ·mol-1
Ⅱ.Fe2O3(s) +CO(g)
2FeO(s)+CO2(g) ΔH2=-3kJ·mol-1Ⅲ.FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s) +CO2(g) ΔH3=-11 kJ·mol-1
Ⅳ. Fe2O3(s) +3CO(g)⇌2Fe (s)+3CO2(g) ΔH4
（1）上述反应中，ΔH4=
（2）在实际生产中炼铁高炉中通入适量的空气，其主要作用是
（3）T℃时，在1L的密闭容器中加入20.0g Fe2O3和3.6gC，只发生反应：2 Fe2O3(s) +3C(s)⇌4Fe(s) +3CO2(g)，20 min后达到平衡，固体质量变为19.2 g，用CO2表示的反应速率为
（4）炼铁过程中发生反应：2 Fe2O3(s) +3CO(g)⇌2Fe(s) +3CO2(g)。
①下图中能表示该反应的平衡常数对数值(1g K)与温度的关系的是
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A.升高反应体系的温度B.加入适量的Na2O固体
C.对体系加压D.增大CO在原料中的物质的量比
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解题方法
【推荐3】CO和H2均是重要的化工原料，CO2的固定和利用对环境保护及能源开发具有重要的意义。
（1）利用水煤气（CO+H2）作为合成气，在同一容器中，选择双催化剂，经过如下三步反应，最终合成二甲醚（CH3OCH3）。
甲醇合成反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=－90.8kJ·mol－1
水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H2=－41.3kJ·mol－1
甲醇脱水反应：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=－23.5kJ·mol－1
写出由CO和H2合成二甲醚气体和水蒸气的热化学方程式____________ 。
（2）在2L恒容密闭容器中，投入CO(g)和H2(g)各5mol，发生如下反应：
3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H＜0，CO的转化率α与温度、压强的关系如图所示：
①p1、p2、p3中最大的是________ 。
②若该反应进行50min时达到平衡，此时CO的转化率α=0.6，则50min内H2的反应速率为____ mol·L－1·min－1。
（3）二甲醚（CH3OCH3）燃料电池具有启动快。效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池。其工作原理如图所示。X极附近的酸性______ （填“减弱”、“增强”或“不变”），Y电极是_____ 极，写出X电极上发生的电极反应式__________ 。若用该二甲醚燃料电池电解饱和食盐水（阳极为石墨电极），当有2.3g燃料被消耗时，阴极产生气体的体积为_____ L（标准状况下）
（1）利用水煤气（CO+H2）作为合成气，在同一容器中，选择双催化剂，经过如下三步反应，最终合成二甲醚（CH3OCH3）。
甲醇合成反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=－90.8kJ·mol－1水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H2=－41.3kJ·mol－1甲醇脱水反应：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=－23.5kJ·mol－1写出由CO和H2合成二甲醚气体和水蒸气的热化学方程式
（2）在2L恒容密闭容器中，投入CO(g)和H2(g)各5mol，发生如下反应：
3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) △H＜0，CO的转化率α与温度、压强的关系如图所示：①p1、p2、p3中最大的是
②若该反应进行50min时达到平衡，此时CO的转化率α=0.6，则50min内H2的反应速率为
（3）二甲醚（CH3OCH3）燃料电池具有启动快。效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池。其工作原理如图所示。X极附近的酸性
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【推荐1】高纯晶体
是信息工业的核心材料，研究晶体的提纯原理具有非常重大的工业价值。粗硅的提纯中关键的一步是将
进行氢化：
。在容积为
的恒容密闭容器中充入
和
，分别在
温度下发生上述反应，的转化率随时间的变化如图
回答下列问题：
(1)的电子式为____ 。
(2)根据下表提供的键能数据计算
_____ 
。
(3)比较的大小：
________ 
(填“>”或“<”)。
(4)要提高
的产率并加快反应速率，可以采取的措施是_______ (填一种即可)。
(5)温度下，反应从开始到达到平衡的平均反应速率
________ 
，平衡常数
__ 。
是信息工业的核心材料，研究晶体的提纯原理具有非常重大的工业价值。粗硅的提纯中关键的一步是将进行氢化：。在容积为的恒容密闭容器中充入和，分别在温度下发生上述反应，的转化率随时间的变化如图回答下列问题：
(1)
的电子式为(2)根据下表提供的键能数据计算
。| 化学键 |  |  |  |  |
键能 | 360 | 436 | 313 | 431 |
的大小：(填“>”或“<”)。(4)要提高
的产率并加快反应速率，可以采取的措施是(5)
温度下，反应从开始到达到平衡的平均反应速率，平衡常数
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【推荐2】合成氨工业中氢气可由天然气和水蒸气反应制备，其主要反应为：
CH4+ 2H2O
CO2+4H2，已知：
CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l） △H=-890kJ/mol
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l） △H=-571.6kJ/mol
H2O（g）＝H2O（l） △H=-44kJ/mol
（1）写出由天然气和水蒸气反应制备H2的热化学方程式：____________ 。
（2）某温度下，10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O（g），发生CH4（g）+ 2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）反应，过一段时间反应达平衡，平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。
则①平衡时，CH4的转化率为__________ ，H2的浓度为_________ ，反应共放出或吸收热量_______ kJ。
②升高平衡体系的温度,混合气体的平均相对分子质量___________ ,密度_________ 。（填“变大”“变小”或“不变”）。
③当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将___________ （填“正向”“逆向”或“不”）移动。
④若保持恒温，将容器压缩为5L（各物质仍均为气态），平衡将________ （填“正向”“逆向”或“不”）移动。达到新平衡后,容器内H2浓度范围为__________ 。
CH4+ 2H2O
CO2+4H2，已知：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l） △H=-890kJ/mol
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l） △H=-571.6kJ/mol
H2O（g）＝H2O（l） △H=-44kJ/mol
（1）写出由天然气和水蒸气反应制备H2的热化学方程式：
（2）某温度下，10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O（g），发生CH4（g）+ 2H2O（g）
CO2（g）+4H2（g）反应，过一段时间反应达平衡，平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。则①平衡时，CH4的转化率为
②升高平衡体系的温度,混合气体的平均相对分子质量
③当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将
④若保持恒温，将容器压缩为5L（各物质仍均为气态），平衡将
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解答题-工业流程题
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【推荐3】某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用，废液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。生产工艺流程如下：
已知：①TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO
；
②TiOSO4水解的反应为TiOSO4+(x+1)H2O
TiO2·xH2O+H2SO4。
(1)步骤①所得滤渣的主要成分为_______ 。
(2)步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______ 。
(3)步骤④需控制反应温度低于35℃，其目的是_______ 。
(4)步骤④反应的离子方程式是_______ 。
(5)已知FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO
(aq)，试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因：_______ 。
(6)Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验，可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_______ (填“深”或“浅”)，其原因是_______ 。
已知：①TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO
；②TiOSO4水解的反应为TiOSO4+(x+1)H2O
TiO2·xH2O+H2SO4。(1)步骤①所得滤渣的主要成分为
(2)步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
(3)步骤④需控制反应温度低于35℃，其目的是
(4)步骤④反应的离子方程式是
(5)已知FeCO3(s)
Fe2+(aq)+CO(aq)，试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因：(6)Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验，可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的
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【推荐1】利用二氧化碳氢化法合成二甲醚(CH3OCH3，代号DME)涉及的反应有：
反应I．CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 < 0
反应Ⅱ．2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2< 0
反应Ⅲ：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH3 > 0
回答下列问题：
(1)2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH=________ (用含 ΔH1 、 ΔH2的代数式表示)。
(2)在恒温(T > 373 K)、恒容条件下，将一定量的CO2、H2通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是___________(填选项标号)。
(3)已知：生成物A的选择性=
×100%，在3.0 MPa下，密闭容器中充入1mol CO2 和4mol H2发生反应，CO2 的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)：
①在220 oC条件下，平衡时n(CH3OCH3) =______ mol，计算反应Ⅱ的平衡常数为_______ (保留3位有效数字)。
②温度高于280 oC，CO2 的平衡转化率随温度升高而上升，从平衡移动的角度分析原因：_______ 。
③其他条件不变，压强改为4.0MPa，图中点C将可能调至点___________ (填“A”“B”或“D”)。
反应I．CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 < 0反应Ⅱ．2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2< 0反应Ⅲ：CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH3 > 0回答下列问题：
(1)2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH=(2)在恒温(T > 373 K)、恒容条件下，将一定量的CO2、H2通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是___________(填选项标号)。
| A．n(CH3OH)：n(CH3OCH3) = 2：1 | B．反应I中 正(H2) = 3逆(CH3OH) |
| C．混合气体的平均相对分子质量不变 | D．混合气体的密度不变 |
(3)已知：生成物A的选择性=
×100%，在3.0 MPa下，密闭容器中充入1mol CO2 和4mol H2发生反应，CO2 的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)：①在220 oC条件下，平衡时n(CH3OCH3) =
②温度高于280 oC，CO2 的平衡转化率随温度升高而上升，从平衡移动的角度分析原因：
③其他条件不变，压强改为4.0MPa，图中点C将可能调至点
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【推荐2】大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放。臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应之一为：NO(g)＋O3(g) NO2(g)＋O2(g) ∆H=−200.9 kJ∙mol−1
(1)若NO(g)＋
O2(g) =NO2(g) ∆H= −58.2 kJ·mol-1，则反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的∆H=_______ kJ∙mol−1。
(2)对于反应NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，在不同温度下，分别向10L的恒容密闭容器中按1：1充入一定量的NO和O3发生反应，其中NO的物质的量随时间变化如图所示：_______ 。
②图中T1_______ T2(填“＞”“＜”或“＝”)。
③温度为T1时，用NO表示t1~t2s内该反应的平均速率为_______ ，该反应的平衡常数K为_______ ，若NO的起始投入量为3a mol，则达到平衡时NO的残留量为_______ mol。
(3) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。脱硝过程的总反应的化学方程式为_______ 。
NO2(g)＋O2(g) ∆H=−200.9 kJ∙mol−1(1)若NO(g)＋
O2(g) =NO2(g) ∆H= −58.2 kJ·mol-1，则反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的∆H=(2)对于反应NO(g)＋O3(g)
NO2(g)＋O2(g)，在不同温度下，分别向10L的恒容密闭容器中按1：1充入一定量的NO和O3发生反应，其中NO的物质的量随时间变化如图所示：
②图中T1
③温度为T1时，用NO表示t1~t2s内该反应的平均速率为
(3) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。脱硝过程的总反应的化学方程式为
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【推荐3】合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题：
(1)德国化学家F.Haber从1902年开始研究N2和H2直接合成NH3。在1.01×105Pa、250℃时，将1molN2和1molH2加入刚性容器中充分反应，测得NH3的物质的量分数为4%，其他条件不变，温度升高至450℃，测得NH3的物质的量分数为2.5%，则可判断合成氨反应△H___ 0(填“
”或“
”)。
(2)在2L密闭容器中，投入4molN2和6molH2，在一定条件下生成NH3，测得不同温度下，平衡时NH3的物质的量数据如表：
①温度T1___ (填“>”“<”或“=”)T3。
②在T2温度下，达到平衡时N2的转化率为__ 。
(3)T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示：
①表示H2浓度变化的曲线是___ (填“A”、“B”或“C”。与(1)中的实验条件(1.01×105Pa、450℃)相比，改变的条件可能是___ 。
②在0～25min内N2的平均反应速率为___ 。在该条件下反应的平衡常数为___ (保留两位有效数字)。
(1)德国化学家F.Haber从1902年开始研究N2和H2直接合成NH3。在1.01×105Pa、250℃时，将1molN2和1molH2加入刚性容器中充分反应，测得NH3的物质的量分数为4%，其他条件不变，温度升高至450℃，测得NH3的物质的量分数为2.5%，则可判断合成氨反应△H
”或“”)。(2)在2L密闭容器中，投入4molN2和6molH2，在一定条件下生成NH3，测得不同温度下，平衡时NH3的物质的量数据如表：
| 温度/K | T1 | T2 | T3 | T4 |
| n(NH3)/mol | 3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.0 |
①温度T1
②在T2温度下，达到平衡时N2的转化率为
(3)T℃时，在恒温恒容的密闭条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)，反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示：①表示H2浓度变化的曲线是
②在0～25min内N2的平均反应速率为
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(0.65)
解题方法
【推荐1】氮的氧化物、硫的氧化物是主要的大气污染物，对这些有害气体的治理及合理利用显得尤为重要。回答下列问题：
I．某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4 “固定”，能高效选择性吸附NO2。
废气中的NO2被吸附后，将材料泡入水中并通入氧气能全部转化为HNO3。原理示意图如下：
已知：
(1)请从温度和压强两个角度分析利于NO2吸附的条件_______ 。
(2)①当10 g材料吸附NO2到质量不再发生变化时，下列_______ 也能说明吸附反应已达到极限。
A．颜色不再发生变化 B．n(NO2)：n(N2O4)=2：1
C．2v正(NO2)=v逆(N2O4) D．混合气体的平均分子质量不再发生变化
②当吸附反应达到极限时，测得材料内温度为40℃，压强为10.0 MPa，混合气体平均相对分子质量为69，吸附反应的Kp=_______ 
。
(3)由N2O4转化生成HNO3的热化学反应方程式_______ 。
Ⅱ．ClO2可对烟气中NO、SO2进行协同脱除。
(4)利用 ClO2气体脱硫脱硝的过程中涉及的部分反应及速率常数如下：
a．
b．
c．
d．
①反应d的历程如下图所示。该历程中最大活化能E正=_______ kJ/mol。
②保持其他条件不变，随着
的增加，SO2脱除效率的逐渐增加的原因是_______ 。
(5)利用 ClO2溶液脱硫脱硝的过程中，ClO2质量浓度和溶液温度对NO脱除率的影响如下图所示，则最佳的质量浓度和溶液温度是_______ 。
I．某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4 “固定”，能高效选择性吸附NO2。
废气中的NO2被吸附后，将材料泡入水中并通入氧气能全部转化为HNO3。原理示意图如下：
已知：
(1)请从温度和压强两个角度分析利于NO2吸附的条件
(2)①当10 g材料吸附NO2到质量不再发生变化时，下列
A．颜色不再发生变化 B．n(NO2)：n(N2O4)=2：1
C．2v正(NO2)=v逆(N2O4) D．混合气体的平均分子质量不再发生变化
②当吸附反应达到极限时，测得材料内温度为40℃，压强为10.0 MPa，混合气体平均相对分子质量为69，吸附反应的Kp=
。(3)由N2O4转化生成HNO3的热化学反应方程式
Ⅱ．ClO2可对烟气中NO、SO2进行协同脱除。
(4)利用 ClO2气体脱硫脱硝的过程中涉及的部分反应及速率常数如下：
a．
b．
c．
d．
①反应d的历程如下图所示。该历程中最大活化能E正=
②保持其他条件不变，随着
的增加，SO2脱除效率的逐渐增加的原因是(5)利用 ClO2溶液脱硫脱硝的过程中，ClO2质量浓度和溶液温度对NO脱除率的影响如下图所示，则最佳的质量浓度和溶液温度是
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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2】尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下：
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
（1）在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。A点的正反应速率v正(CO2)_______ B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“＝”)；氨气的平衡转化率为_________________ 。
（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：
2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：
①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是( )
A．∆H＜0 ，∆S＜0 B．∆H＞0， ∆S＜0 C．∆H＞0， ∆S＞0 D．∆H＜0， ∆S＞0
②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是________________ 。
A．分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大
B．平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降
C．NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D．加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵，酸性条件水解更彻底。将氨基
甲酸铵粉末逐渐加入1L0.1mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下，
忽略溶液体积变化)，共用去0.052mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4+)＝___________ ；（填具体数值）NH4+水解平衡常数值为 ____________________ 。
（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，写出该电池的负极反应式：_______ 。
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) （1）在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。A点的正反应速率v正(CO2)
（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：
2NH3(g)＋CO2(g)
NH2COONH4(s)将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
| 平衡气体总浓度 (10－3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
A．∆H＜0 ，∆S＜0 B．∆H＞0， ∆S＜0 C．∆H＞0， ∆S＞0 D．∆H＜0， ∆S＞0
②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是
A．分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大
B．平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降
C．NH3的转化率始终等于CO2的转化率
D．加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵，酸性条件水解更彻底。将氨基
甲酸铵粉末逐渐加入1L0.1mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下，
忽略溶液体积变化)，共用去0.052mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4+)＝
（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，写出该电池的负极反应式：
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】根据高一所学知识，回答下列问题：
(1)下列变化中，属于放热反应的是___ ，属于吸热反应的是___ 。(填标号)
①酸碱中和反应②CO2通过炽热的炭发生的反应③石灰石在高温下的分解反应④生石灰与水反应⑤干冰升华⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应⑦食物因氧化而腐败发生的反应⑧苛性钠固体溶于水
(2)甲烷可消除NO2的污染，其反应为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见表。
①组别A中，反应开始至20min，v(NO2)=___ mol·L-1·min-1。
②由实验数据可知实验控制的温度：T1___ T2(填“>”“<”或“=”)。
③一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是____ (填序号)。
a.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
b.CH4的浓度为0
c.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
d.体系内气体的密度保持不变
(3)甲烷还是一种清洁燃料，也是一种重要的化工原料，已知部分共价键的键能如表所示：
则由CH4(g)和H2O(g)合成1molCO(g)和3molH2(g)____ (填“吸收”或“放出”的热量为___ kJ。
(4)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图。
该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y(N2O5)，则石墨II电极是____ (填“正极”或“负极”)，石墨I电极反应式为：____ 。
(1)下列变化中，属于放热反应的是
①酸碱中和反应②CO2通过炽热的炭发生的反应③石灰石在高温下的分解反应④生石灰与水反应⑤干冰升华⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应⑦食物因氧化而腐败发生的反应⑧苛性钠固体溶于水
(2)甲烷可消除NO2的污染，其反应为CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见表。| 组别 | 温度 | 时间/min n/mol | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
| A | T1 | n(CH4) | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
| B | T2 | n(CH4) | 0.50 | 0.30 | 0.18 | 0.15 | 0.15 |
②由实验数据可知实验控制的温度：T1
③一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是
a.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
b.CH4的浓度为0
c.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
d.体系内气体的密度保持不变
(3)甲烷还是一种清洁燃料，也是一种重要的化工原料，已知部分共价键的键能如表所示：
| 化学键 | C—H | H—O | C≡O | H—H |
| 键能/(kJ·mol-1) | 415 | 463 | 1076 | 436 |
(4)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图。
该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y(N2O5)，则石墨II电极是
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