中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。
（1）现代石油化工采用Ag作催化剂，可实现乙烯与氧气制备X（分子式C2H4O，不含双键），该反应符合最理想的原子经济，则反应的化学方程式是___ （有机物请写结构简式）。
（2）已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式___ 。
（3）在400℃时，向初始体积1L的恒压反应器中充入1molCH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则：
①在该温度下，其平衡常数K=__ 。
②若向该容器通入高温水蒸气（不参加反应，高于400℃），C2H4的产率将__ （选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”），理由是___ 。
③若容器体积固定，不同压强下可得变化如图，则压强的关系是___ 。
④实际制备C2H4时，通常存在副反应：2CH4(g)→C2H6(g)＋H2(g)。反应器和CH4起始量不变，不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图。
在200℃时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因可能是___ 。
| 物质 | 燃烧热/(kJ·mol-1) |
| 氢气 | 285.8 |
| 甲烷 | 890.3 |
| 乙烯 | 1411.0 |
（1）现代石油化工采用Ag作催化剂，可实现乙烯与氧气制备X（分子式C2H4O，不含双键），该反应符合最理想的原子经济，则反应的化学方程式是
（2）已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式
（3）在400℃时，向初始体积1L的恒压反应器中充入1molCH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则：
①在该温度下，其平衡常数K=
②若向该容器通入高温水蒸气（不参加反应，高于400℃），C2H4的产率将
③若容器体积固定，不同压强下可得变化如图，则压强的关系是
④实际制备C2H4时，通常存在副反应：2CH4(g)→C2H6(g)＋H2(g)。反应器和CH4起始量不变，不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图。
在200℃时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因可能是
更新时间：2020-03-10 09:20:02
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【推荐1】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，表为制取Cu2O的三种方法：
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I，其原因是_______ 。
(2)已知：2Cu(s)+
O2(g)=Cu2O(s) ∆H=-akJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ∆H=-bkJ·mol-1
Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ∆H=-ckJ·mol-1
则方法I发生的反应：2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g)；∆H=_______ kJ·mol-1。
(3)方法III为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该制法的化学方程式为_______ 。
(4)在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：2H2O
2H2(g)+O2(g) ΔH>0，水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
下列叙述正确的是_______ (填字母代号)。
A.实验温度：T1<T2
B.实验②比实验①所用的催化剂效率低
C.实验①前20min的平均反应速率v(O2)=7×10-5mol·L-1min-1
D.T2条件下该反应的化学平衡常数为6.17×10-5mol/L
(5)25℃时，向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L盐酸，生成沉淀，若已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，则此时溶液中的c(Ag+)=_______ 。(体积变化忽略不计)若再向沉淀生成后的溶液中加入100mL0.01mol/L盐酸，是否继续产生沉淀_______ (填“是”或“否”)。
| 方法I | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法II | 电解法，反应为2Cu+H2O Cu2O+H2↑ |
| 方法III | 用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I，其原因是
(2)已知：2Cu(s)+
O2(g)=Cu2O(s) ∆H=-akJ·mol-1C(s)+
O2(g)=CO(g) ∆H=-bkJ·mol-1Cu(s)+
O2(g)=CuO(s) ∆H=-ckJ·mol-1则方法I发生的反应：2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g)；∆H=
(3)方法III为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该制法的化学方程式为
(4)在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：2H2O
2H2(g)+O2(g) ΔH>0，水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。| 序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
下列叙述正确的是
A.实验温度：T1<T2
B.实验②比实验①所用的催化剂效率低
C.实验①前20min的平均反应速率v(O2)=7×10-5mol·L-1min-1
D.T2条件下该反应的化学平衡常数为6.17×10-5mol/L
(5)25℃时，向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L盐酸，生成沉淀，若已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，则此时溶液中的c(Ag+)=
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(0.65)
解题方法
【推荐2】利用生物质碳制取氢气是一种低耗能、高效率的制氢方法，其原理是以生物质碳与水蒸气反应制备氢气。该方法由气化炉制氢和燃烧炉再生生石灰两步构成。其中气化炉中涉及下列①~③的反应，有关信息如下：
①C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) △H1；
②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2；
③CaO(s)＋CO2(g)CaCO3(s) △H3；
(1)写出在气化炉内利用该工艺制H2总反应的热化学方程式_________ ，反应热△H=______________ (用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
(2)已知△H1>0，对于反应①，下列图象正确的是________ 。
(3)在某恒容、绝热密闭容器中模拟上述气化炉制氢中的反应②，下列能说明该反应达到平衡状态的是________ 。
A 混合气体的压强不再变化
B H2O(g)、H2(g)的物质的量之比为1:1，且不再变化
C 混合气体的密度保持不变
D 断裂a mol H—H键的同时形成2a mol H—O键
(4)已知反应②的ΔH＝－41.1 kJ· mol－1，O－H、H－H的键能分别为464 kJ· mol－1、436 kJ· mol－1；CO的结构类似N2，其碳氧键键能达到1072.9 kJ· mol－1；则CO2中C=O的键能为________ kJ· mol－1。
(5)对于反应③，若平衡时再充入CO2，使其浓度增大，则平衡_________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)；当重新平衡后，CO2浓度________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
①C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) △H1；②CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) △H2；③CaO(s)＋CO2(g)
CaCO3(s) △H3；(1)写出在气化炉内利用该工艺制H2总反应的热化学方程式
(2)已知△H1>0，对于反应①，下列图象正确的是
(3)在某恒容、绝热密闭容器中模拟上述气化炉制氢中的反应②，下列能说明该反应达到平衡状态的是
A 混合气体的压强不再变化
B H2O(g)、H2(g)的物质的量之比为1:1，且不再变化
C 混合气体的密度保持不变
D 断裂a mol H—H键的同时形成2a mol H—O键
(4)已知反应②的ΔH＝－41.1 kJ· mol－1，O－H、H－H的键能分别为464 kJ· mol－1、436 kJ· mol－1；CO的结构类似N2，其碳氧键键能达到1072.9 kJ· mol－1；则CO2中C=O的键能为
(5)对于反应③，若平衡时再充入CO2，使其浓度增大，则平衡
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【推荐3】2020年9月22日，中国政府在第75届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更有力的政策和措施。二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。” 碳中和也叫碳补偿(Carbon Offset)，是现代人为减缓全球变暖所作的努力之一。碳中和的实现方式包括两种：一是通过植树造林等方式增加CO2的吸收量，二是通过技术手段减少CO2的排放量。
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g)，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO2(g)+H2(g)⇌ CO(g)+H2O(g) △H1=＋41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) △H2= —99kJ·mol-1
(1)总反应的
_______ kJ·mol-1；
(2)氢氧燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，氢氧燃料电池的正极反应为_______
(3)图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_______ (填曲线标记字母)，体系中的CO2平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示，则图2中的压强由大到小为_______ 。_______ (用含a的式子表示)。
Ⅱ.
和
的催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为： 
。回答下列问题：
(5)该反应体系的熵值变化为_______ (填“增加”或“减小”)；根据公式△G=△H—T△S判断：此反应在_______ (填“低温”或“高温”)条件下可以自发进行。
(6)其它条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，反应
进行相同时间后，
的产率随反应温度的变化如图3所示。_______ ，在催化剂A、B作用下，它们反应活化能分别用
、
表示，则_______ (填“>”“<”或“=”)。
(7)将原料和按等物质的量充入密闭容器中，保持体系压强为
发生反应：。达到平衡时，体积分数与温度的关系如图4所示，则在
、下，达平衡时转化率=_______ 。
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g)，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO2(g)+H2(g)⇌ CO(g)+H2O(g) △H1=＋41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) △H2= —99kJ·mol-1
(1)总反应的
(2)氢氧燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，氢氧燃料电池的正极反应为
(3)图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为
Ⅱ.
和的催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为： 。回答下列问题：(5)该反应体系的熵值变化为
(6)其它条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，反应
进行相同时间后，的产率随反应温度的变化如图3所示。 
、表示，则(填“>”“<”或“=”)。(7)将原料
和按等物质的量充入密闭容器中，保持体系压强为发生反应：。达到平衡时，体积分数与温度的关系如图4所示，则在、下，达平衡时转化率=
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解题方法
【推荐1】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)⇌2NOCl(g)。
(1)在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：___________ mol·L-1·min-1。
②T2时该反应的平衡常数K=___________ 。
③T2时Cl2的平衡转化率为___________ 。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示：___________ (填“>”“<”或“=”)0。
②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为___________ 。
③若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp=___________ (用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。
(1)在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：
②T2时该反应的平衡常数K=
③T2时Cl2的平衡转化率为
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示：
②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为
③若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp=
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【推荐2】环氧乙烧(
)常用于医学消毒，工业上常用乙烯氧化法生产，其反应原理为：CH2=CH2(g)+O2(g)
(g) △H=-120kJ·mol-1。
(1)该反应在条件下自发进行____ (填“高温”或“低温”)，原子利用率为____ 。
(2)化工生产设计时，常用串联多个反应器的工艺方法进行合成，并在两个相同的反应器中间加产物吸收装置和热交换降温装置，设计这种工艺的目的是____ 。
(3)反应过程中常伴随副反应：CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=-1350kJ·mol-1。
在恒容密闭容器中充入1mol乙烯和含1molO2的净化空气，在Ag(耐热)催化下发生上述两个反应，反应相同时间后测得乙烯的转化率α及O2的分压随温度变化如图所示：
①比较a点v正和v逆：v正____ v逆(填“＞”“＜”或“=”)。
②若200℃时测得环氧乙烷的选择性为
(某产物的选择性=
)，计算该温度下主反应的平衡常数(用物质分压表示)Kp=____ 。
(4)有研究人员对该制备过程的催化剂(其他条件相同)催化机理进行研究，发现Ag通过对O2的吸附完成催化作用，形成的两种中间体相对能量如图2所示，研究还发现若原料气(混有H2S等杂质)不净化，两个中间体和产物环氧乙烷都几乎检测不到。根据以上研究结果下列推测合理的是____ (填字母)。
(5)工业，上也可以通过电化学方法获得环氧乙烷，原理如图所示：
①P电极是该电解池的____ 极。
②该电池阴极电极反应式为____ 。
)常用于医学消毒，工业上常用乙烯氧化法生产，其反应原理为：CH2=CH2(g)+O2(g)(g) △H=-120kJ·mol-1。(1)该反应在条件下自发进行
(2)化工生产设计时，常用串联多个反应器的工艺方法进行合成，并在两个相同的反应器中间加产物吸收装置和热交换降温装置，设计这种工艺的目的是
(3)反应过程中常伴随副反应：CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=-1350kJ·mol-1。
在恒容密闭容器中充入1mol乙烯和含1molO2的净化空气，在Ag(耐热)催化下发生上述两个反应，反应相同时间后测得乙烯的转化率α及O2的分压随温度变化如图所示：
①比较a点v正和v逆：v正
②若200℃时测得环氧乙烷的选择性为
(某产物的选择性=)，计算该温度下主反应的平衡常数(用物质分压表示)Kp=(4)有研究人员对该制备过程的催化剂(其他条件相同)催化机理进行研究，发现Ag通过对O2的吸附完成催化作用，形成的两种中间体相对能量如图2所示，研究还发现若原料气(混有H2S等杂质)不净化，两个中间体和产物环氧乙烷都几乎检测不到。根据以上研究结果下列推测合理的是
| A．由图可知中间体O2-更容易形成 |
| B．杂质气体H2S能与催化剂反应而使催化剂失去活性 |
| C．催化剂Ag并未参与反应 |
| D．Ag的表面积越大，生成环氧乙烷的反应反应速率一定越快 |
①P电极是该电解池的
②该电池阴极电极反应式为
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(0.65)
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【推荐3】氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
(1)根据图1数据计算反应
的
___________ 
。
(2)在Fe的催化作用下的反应历程如下(*表示吸附态)：
化学吸附：
；
。
表面反应：
；
；
脱附：
。
其中，
的吸附分解反应活化能高、反应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中，原料气中和
物质的量之比为1：2.8.分析说明原料气中过量的两个理由___________ ﹔___________ 。
(3)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为
，另一种为
。
①图中压强
由大到小的顺序为___________ 。
②进料组成中不含有惰性气体Ar的图是___________ 。
③图3中，当
时，氮气的转化率
___________ 。该温度时，反应的平衡常数
___________ 
(以
形式表示)。
(1)根据图1数据计算反应
的。(2)在Fe的催化作用下的反应历程如下(*表示吸附态)：
化学吸附：
；。表面反应：
；；脱附：
。其中，
的吸附分解反应活化能高、反应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中，原料气中和物质的量之比为1：2.8.分析说明原料气中过量的两个理由(3)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为
，另一种为。①图中压强
由大到小的顺序为②进料组成中不含有惰性气体Ar的图是
③图3中，当
时，氮气的转化率的平衡常数(以形式表示)。
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解题方法
【推荐1】
减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。
(1)某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是
和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由：_____________ 。和
反应合成二甲醚，
）
①恒温恒容下，充入等物质的量的和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的_____________ （填序号）。
A．的物质的量分数保持不变
B．容器中混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．断裂
键的同时断裂
键
②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示，则
_____________ 
（填“>”或“<”）。
温度下，将
和
充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率
_____________ 。
(3)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知
①
②
a．若③
正反应的活化能为
，则逆反应的活化能为_____________ （用含Ea的式子表示）
b．某一刚性容器中充入
和
，起始压强为
，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性
。240℃平衡时，反应③的压强平衡常数
为_____________ 
（用含p的式子列出计算式，不用化简）为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为：_____________ ．
减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。(1)某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是
和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由：
和反应合成二甲醚，）①恒温恒容下，充入等物质的量的
和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的A．
的物质的量分数保持不变B．容器中混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．断裂
键的同时断裂键②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，
的平衡转化率如图所示，则（填“>”或“<”）。
温度下，将和充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率(3)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知
①
②
a．若③
正反应的活化能为，则逆反应的活化能为（用含Ea的式子表示）b．某一刚性容器中充入
和，起始压强为，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性。240℃平衡时，反应③的压强平衡常数为（用含p的式子列出计算式，不用化简）
为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为：
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【推荐2】氮的氧化物既是空气的重要污染物，同时也是重要的化工原料。
（1）某化学课外小组查阅资料后得知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：
①2NO(g)N2O2(g)（快） ΔH1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)（慢） ΔH2<0
反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=__________ （用含ΔH1和ΔH2的式子表示）。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率的是反应②，则反应①的活化能E1，与反应②的活化能E2的大小关系为E1________ （填“>”“<”或“=”）E2。
（2）在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g) ΔH=−57.0kJ·mol−1。测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：
①0～20min内，v(N2O4)=________ mol·L−1·min−1。
②上述反应中，v正(NO2)=k1·c2(NO2)，v逆(N2O4)=k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时，k1、k2的数学关系式为__________ 。改变温度至T1时k1=k2，则T1_____ 373K（填“>”“<”或“=”）。
（3）NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气脱硝技术。已知：6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(l) ΔH，向容积为2L的恒容密闭容器中，充入NO2和NH3的混合气体0.14mol充分反应。不同投料比时，NO2的平衡转化率与温度的关系如下图中曲线所示[投料比=n(NO2)/n(NH3)]。
①ΔH_____ 0（填“>”“<”或“=”）。
②x_____ 3∶4（填“>”“<”或“=”）。
③400 K时，反应的平衡常数为_____ （填计算式即可）。
④投料比为3∶4时，Q点v逆(NH3)_____ （填“>”“<”或“=”）P点v逆(NH3)。
（1）某化学课外小组查阅资料后得知2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应历程分两步：①2NO(g)
N2O2(g)（快） ΔH1<0②N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)（慢） ΔH2<0反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的ΔH=2NO2(g)的反应速率的是反应②，则反应①的活化能E1，与反应②的活化能E2的大小关系为E1（2）在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2，发生反应：2NO2(g)
N2O4(g) ΔH=−57.0kJ·mol−1。测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：| t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| φ(NO2) | 1.0 | 0.75 | 0.52 | 0.40 | 0.40 |
②上述反应中，v正(NO2)=k1·c2(NO2)，v逆(N2O4)=k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时，k1、k2的数学关系式为
（3）NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气脱硝技术。已知：6NO2(g)+8NH3(g)
7N2(g)+12H2O(l) ΔH，向容积为2L的恒容密闭容器中，充入NO2和NH3的混合气体0.14mol充分反应。不同投料比时，NO2的平衡转化率与温度的关系如下图中曲线所示[投料比=n(NO2)/n(NH3)]。①ΔH
②x
③400 K时，反应的平衡常数为
④投料比为3∶4时，Q点v逆(NH3)
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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3】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。利用反应：
可处理NO2。
(1)若在120℃时该反应在一容积为2 L的容器内反应，20 min时达到平衡，10 min时电子转移了1.2 mol，则0～10 min时，平均反应速率v(NO2)=___________ 。
(2)一定条件下
与
可发生反应，其方程式为：
，将NO2与SO2以体积比l：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是___________。
(3)若改变条件，使平衡常数变大，该反应___________。
(4)CO可用于合成甲醇，反应方程式为
。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应___________ (填“放热”或“吸热”)。实际生产条件控制在250℃、
kPa左右，选择此压强的理由是：___________ 。
可处理NO2。(1)若在120℃时该反应在一容积为2 L的容器内反应，20 min时达到平衡，10 min时电子转移了1.2 mol，则0～10 min时，平均反应速率v(NO2)=
(2)一定条件下
与可发生反应，其方程式为： ，将NO2与SO2以体积比l：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是___________。| A．体系压强保持不变 |
| B．混合气体颜色保持不变 |
| C． SO3和NO的体积比保持不变 |
| D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
| A．一定向正反应方向移动 |
| B．在平衡移动时，正反应速率先减小后增大 |
| C．一定向逆反应方向移动 |
| D．在平衡移动时，逆反应速率先增大后减小 |
。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应kPa左右，选择此压强的理由是：
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【推荐1】二氧化碳加氢制备甲醇既可以实现二氧化碳的转化利用，又可以有效缓解温室效应问题。
已知：反应I：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=akJ·mol-1 Kp1
反应II：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=bkJ·mol-1 Kp2
反应III：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3 Kp3
(1)∆H3=___________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)
(2)上述反应平衡常数的自然对数lnKp(Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)随温度的变化如下图所示：
①反应I、II、III中属于吸热反应的是反应___________ (填I、II、III)。
②若图中A点时发生反应IV：CH3OH(g)+CO2(g)2CO(g)+H2(g)+H2O(g) Kp4，则图中A点的lnKp4=___________ (填数值)。
③若T0℃时，在密闭容器中加入6molH2、4molCO2只发生反应III，维持压强为P0kPa不变，达到平衡时H2的转化率是50%，则该温度下反应III的平衡常数Kp3=___________
(3)反应II的反应历程如下图，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应历程中决速步的能垒为___________ eV。
②虚线框内发生的反应达到平衡后，升高温度，正反应速率___________ (填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率。
已知：反应I：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ∆H1=akJ·mol-1 Kp1反应II：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2=bkJ·mol-1 Kp2反应III：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H3 Kp3(1)∆H3=
(2)上述反应平衡常数的自然对数lnKp(Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)随温度的变化如下图所示：
①反应I、II、III中属于吸热反应的是反应
②若图中A点时发生反应IV：CH3OH(g)+CO2(g)
2CO(g)+H2(g)+H2O(g) Kp4，则图中A点的lnKp4=③若T0℃时，在密闭容器中加入6molH2、4molCO2只发生反应III，维持压强为P0kPa不变，达到平衡时H2的转化率是50%，则该温度下反应III的平衡常数Kp3=
(3)反应II的反应历程如下图，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应历程中决速步的能垒为
②虚线框内发生的反应达到平衡后，升高温度，正反应速率
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【推荐2】碳中和作为一种新型环保形式，已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题：
(1)利用合成二甲醚有两种工艺。
工艺1：涉及以下主要反应：
Ⅰ．甲醇的合成：
Ⅱ．逆水汽变换：
Ⅲ．甲醇脱水：
工艺2：利用直接加氢合成
(反应Ⅳ)
据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为________________ ，反应Ⅰ_____________ 低温自发进行(填“能”、“不能”)。
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下，按照
投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和
的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。___________________ 。
A．图甲纵坐标表示
的平衡产率
B．
C．为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压条件
D．一定温度压强下，提高的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______________ 。
(3)对于合成甲醇的反应： 
，一定条件下，单位时间内不同温度下测定的转化率如图丙所示。温度高于
时，随温度的升高转化率降低的原因可能是：________________ 。和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图丁所示，两电极均为惰性电极。____________ ；
②电极R上发生的电极反应为___________ 。
(1)利用
合成二甲醚有两种工艺。工艺1：涉及以下主要反应：
Ⅰ．甲醇的合成：
Ⅱ．逆水汽变换：
Ⅲ．甲醇脱水：
工艺2：利用
直接加氢合成 (反应Ⅳ)据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下，按照
投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。
A．图甲纵坐标表示
的平衡产率B．
C．为了同时提高
的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压条件D．一定温度压强下，提高
的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是
(3)对于合成甲醇的反应：
，一定条件下，单位时间内不同温度下测定的转化率如图丙所示。温度高于时，随温度的升高转化率降低的原因可能是：
和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图丁所示，两电极均为惰性电极。
②电极R上发生的电极反应为
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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3】烟气脱硝、脱硫是环保研究的重要话题。
(1)利用
催化还原氮氧化物(
技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术
①技术的主要化学反应之一是
，则该反应的化学平衡常数表达式
_______ 。该反应的平衡常数
随温度
的升高而减小，则该反应的△H_____ 0。(填“
”、“
”或“
”)。
②技术的另一主要反应为
。
和在有氧条件及
催化作用下，当反应温度升高到
转化率明显下降，
产率明显上升(如图所示)的可能原因是_______ 。(用化学方程式表达)
(2)目前，科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝
原理，其脱硝机理示意图如图所示。
已知：
①写出该脱硝原理总反应的热化学方程式：_______ 。
②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_______ 。
③
曲线在温度
以后脱销率下降的原因是_______ 。
(3)选择性催化还原法的脱硝原理为：
常温下，向
固定容积的密闭容器中加入
、
，测得容器内气体的压强随着时间的变化如图所示。
①计算
之间的平均反应速率_______ 。
②若采用
固定的密闭容器，其他条件不变，达到新的平衡时，容器内的压强_______ 
填写“大于”、“小于”或“等于”
的转化率______ 
(填写“大于”、“小于”或“等于”)。
(1)利用
催化还原氮氧化物(技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术①
技术的主要化学反应之一是，则该反应的化学平衡常数表达式随温度的升高而减小，则该反应的△H”、“”或“”)。②
技术的另一主要反应为 。和在有氧条件及催化作用下，当反应温度升高到转化率明显下降，产率明显上升(如图所示)的可能原因是(2)目前，科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝
原理，其脱硝机理示意图如图所示。已知：
①写出该脱硝原理总反应的热化学方程式：
②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是
③
曲线在温度以后脱销率下降的原因是(3)选择性催化还原法的脱硝原理为：
常温下，向固定容积的密闭容器中加入、，测得容器内气体的压强随着时间的变化如图所示。①计算
之间的平均反应速率②若采用
固定的密闭容器，其他条件不变，达到新的平衡时，容器内的压强填写“大于”、“小于”或“等于”的转化率(填写“大于”、“小于”或“等于”)。
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