1 . 2021年11月2日，第四届世界顶尖科学家碳大会——通往“双碳目标”的科技之路论坛在上海召开。我国科学家刘科提到了绿色甲醇技术，将CO2转化为甲醇是实现碳达峰、碳中和的一种非常重要的路径。回答下列问题：
(1)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1，则CO2与H2反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为_____ 。
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，反应历程如图所示：
①反应容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较少的副产物为_____ 。
②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_____ (填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO+*H2O→*CO
C.*OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(3)一定条件下，在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，温度对CO2平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图所示：
①下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是_____ (填字母)。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.H2O(g)和CO2(g)的生成速率之比为1∶1
②反应速率：v正(M)_____ (填“大于”“小于”“等于”或“无法判断”，下同)v逆(N)，化学平衡常数：KM_____ KN。
③M点甲醇的体积分数为_____ ，该温度下，反应的平衡常数K=_____ 。
④已知：反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c3(H2)-k逆c(CH3OH)·c(H2O)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，则Q点时
=_____ (保留2位小数)。
(1)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1，则CO2与H2反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，反应历程如图所示：
①反应容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较少的副产物为
②上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO+*H2O→*CO
C.*OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(3)一定条件下，在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，温度对CO2平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图所示：①下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.H2O(g)和CO2(g)的生成速率之比为1∶1
②反应速率：v正(M)
③M点甲醇的体积分数为
④已知：反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c3(H2)-k逆c(CH3OH)·c(H2O)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，则Q点时
=
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2 . 研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=－49.6 kJ/mol
反应Ⅱ：CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反应Ⅲ：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
(1)△H3＝_______ kJ/mol。
(2)恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是_____ (填序号)。
A．容器内的混合气体的密度保持不变 B．反应体系总压强保持不变
C．断裂3NA个H－O键同时断裂2NA个C=O键 D．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变
(3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下：
此时v正___ v逆(填“＞”、“＜”或“＝”)，当反应达到平衡状态时，混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)%=____ %。
(4)在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0～5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝______ 。KA、KB、KC三者之间的关系是___
(5)恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。
其中：CH3OH的选择性=
×100%
①温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_________________ 。
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是______________________ 。
A．210℃ B． 230℃ C．催化剂CZT D．催化剂CZ(Zr－1)T
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=－49.6 kJ/mol
反应Ⅱ：CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反应Ⅲ：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
(1)△H3＝
(2)恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2，发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是
A．容器内的混合气体的密度保持不变 B．反应体系总压强保持不变
C．断裂3NA个H－O键同时断裂2NA个C=O键 D．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变
(3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25，此温度下，在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下：
| 物质 | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
| 浓度/mol∙L－1 | 1.8 | 1.8 | 0.4 |
此时v正
(4)在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0～5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝
(5)恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。
其中：CH3OH的选择性=
×100%①温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是
A．210℃ B． 230℃ C．催化剂CZT D．催化剂CZ(Zr－1)T
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3 . 臭氧(O3)主要分布在大气层的平流层中，能够吸收紫外线，被称为地球的保护伞。回答下列问题：
(1)NOx对臭氧层的破坏作用极大，已知：①NO+O3=NO2+O2 K1；NO2+O2=NO+O3； K2；③O2+O=O3 K3，反应2O3=3O2的平衡常数K=_______ (用K1、K2、K3表示)，写出一种保护臭氧层的措施:__________ 。
(2)用臭氧氧化烟气中的SO2的主要反应为SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H，已知①2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H1=-198kJ/mol，②2O3(g)=3O2(g) △H2=+284.2kJ/mol
①上述反应中△H=____ kJ•mol-1。
②一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中加入2molO3和2molSO2发生上述反应，5min后达到平衡，测得容器中含有0.4mol•L-1SO3，此时SO2的转化率为_______ ，欲提高O3的利用率可采取的措施有_______ (填字母)。
a.适当增大压强 b.升高温度 c.使用优质催化剂 d.及时分离出SO3
(3)工业上用CaSO3悬浊液吸收上述转化生成的SO3可制备石膏。已知：298K时Ksp(CaSO4)=9.0×10－6，Ksp(CaSO3)=1.5×10－7，向1LCaSO3悬浊液中加入Na2SO4，若有0.1molCaSO3参与反应，则需加入_______ molNa2SO4。
(4)工业上可采用惰性电极电极电解稀硫酸的方法制备O3，反应装置如上图所示，电源的a极为_____ 极，通入O2的电极反应式为_______ 。
(1)NOx对臭氧层的破坏作用极大，已知：①NO+O3=NO2+O2 K1；NO2+O2=NO+O3； K2；③O2+O=O3 K3，反应2O3=3O2的平衡常数K=
(2)用臭氧氧化烟气中的SO2的主要反应为SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H，已知①2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H1=-198kJ/mol，②2O3(g)=3O2(g) △H2=+284.2kJ/mol
①上述反应中△H=
②一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中加入2molO3和2molSO2发生上述反应，5min后达到平衡，测得容器中含有0.4mol•L-1SO3，此时SO2的转化率为
a.适当增大压强 b.升高温度 c.使用优质催化剂 d.及时分离出SO3
(3)工业上用CaSO3悬浊液吸收上述转化生成的SO3可制备石膏。已知：298K时Ksp(CaSO4)=9.0×10－6，Ksp(CaSO3)=1.5×10－7，向1LCaSO3悬浊液中加入Na2SO4，若有0.1molCaSO3参与反应，则需加入
(4)工业上可采用惰性电极电极电解稀硫酸的方法制备O3，反应装置如上图所示，电源的a极为
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4 . （1）在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H
查阅资料可得有关的化学键键能数据如下：
由此计算上述反应的反应热△H=___________ kJ·mol－1。
（2）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3
注：K1、K2、K3分别为上述三个反应的平衡常数
回答下列问题：
①氨催化氧化反应(生成气态水)的平衡常数K为___________ (用K1、K2、K3表示)。
②一定条件下，将4molNH3和5.2molO2混合于容积为4L的恒容密闭容器中发生催化氧化反应，经过10s后达到平衡，测得NO的浓度为0.4mol/L则0到10s内，用NH3表示该反应的平均反应速率为___________ ，O2的转化率为___________ (用百分数表示，且保留小数点后一位)，该反应的平衡常数为___________ (列出计算式即可)。
③若上述反应第一次达到平衡时，保持其他条件不变的情况下，只是将容器的体积扩大一倍，假定在25s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15~30s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。__________
（3）下列有关该反应的说法正确的是___________ (填字母)。
A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，再次达到平衡时，NH3的转化率增大
B.恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡
C.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡
D.当2v正(NO)=3v逆(H2O)时，反应达到了平衡
（4）工业上常用氨水吸收SO2，可生成(NH4)2SO3，请判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并通过计算说明判断依据：_______________________________________________________ 。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10－5；H2SO3的Ka1=1.3×10－2，Ka2=6.3×10－8)
查阅资料可得有关的化学键键能数据如下：
| 化学键 | N≡N | H－O | N－H | O=O |
| E/ (kJ·mol－1) | 946 | 463 | 391 | 496 |
由此计算上述反应的反应热△H=
（2）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3
注：K1、K2、K3分别为上述三个反应的平衡常数
回答下列问题：
①氨催化氧化反应(生成气态水)的平衡常数K为
②一定条件下，将4molNH3和5.2molO2混合于容积为4L的恒容密闭容器中发生催化氧化反应，经过10s后达到平衡，测得NO的浓度为0.4mol/L则0到10s内，用NH3表示该反应的平均反应速率为
③若上述反应第一次达到平衡时，保持其他条件不变的情况下，只是将容器的体积扩大一倍，假定在25s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15~30s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。
（3）下列有关该反应的说法正确的是
A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，再次达到平衡时，NH3的转化率增大
B.恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡
C.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡
D.当2v正(NO)=3v逆(H2O)时，反应达到了平衡
（4）工业上常用氨水吸收SO2，可生成(NH4)2SO3，请判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并通过计算说明判断依据：
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2019-02-07更新
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473次组卷
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3卷引用：【市级联考】山西省晋中市2019届高三上学期1月高考适应性考试理科综合化学试题
5 . CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
该催化重整反应的ΔH=______ kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____ （填标号）。
A．高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______ mol2·L−2。
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
①由上表判断，催化剂X____ Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________ 。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________ 填标号）。
A．K积、K消均增加B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________ 。
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
该催化重整反应的ΔH=
A．高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
| 积碳反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g) | 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) | ||
| ΔH/(kJ·mol−1) | 75 | 172 | |
| 活化能/ (kJ·mol−1) | 催化剂X | 33 | 91 |
| 催化剂Y | 43 | 72 | |
A．K积、K消均增加B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为
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2018-06-09更新
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14150次组卷
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23卷引用：【全国百强校】山西省平遥中学2018-2019学年高二上学期期中考试化学试题
【全国百强校】山西省平遥中学2018-2019学年高二上学期期中考试化学试题2018年全国普通高等学校招生统一考试化学（新课标II卷）（已下线）2018年高考题及模拟题汇编 专题14 化学反应原理综合（已下线）高考母题题源14 基本概念、基本理论综合二【全国百强校】西藏自治区拉萨中学2019届高三上学期第二次月考理科综合化学试题【校级联考】江西省上饶市“山江湖”协作体2018-2019学年高二上学期第三次月考化学试题（已下线）2019年高考总复习巅峰冲刺-专题06 化学反应速率、化学平衡问题应试策略【全国百强校】江西省南昌市第十中学2019届高三下学期期中考试（第二次模拟）理科综合化学试题辽宁省实验中学东戴河分校2019-2020学年高二10月月考化学试题四川省宜宾市叙州区第一中学2020届高三上学期开学考试理综化学试题四川省自贡市田家炳中学2020届高三上学期期中考试化学试题山东省2020届高三新高考仿真模拟化学试题（已下线）专题十一 化学反应速率和化学平衡（真题汇编）-2020年高考二轮模块化复习之《化学基本原理》名师讲案与提分特训安徽省淮南市第一中学2019-2020学年高一下学期期末考试化学试题鲁科版（2019）高二选择性必修第一册第2章 化学反应的方向、限度与速率 高考挑战区 过高考安徽省临泉第一中学2020-2021学年高二上学期第三次月考化学试题青海省湟川中学2020-2021学年高二上学期期中考试化学试题（已下线）专题14 化学反应原理综合-备战2021届高考化学二轮复习题型专练甘肃省临夏县中学2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题贵州省遵义市务川县汇佳中学2020-2021学年高二下学期第三次月考化学试题（已下线）专题15化学反应原理综合-五年（2018~2022）高考真题汇编(全国卷)黑龙江省齐齐哈尔市恒昌中学校2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题湖南省长沙县第九中学2021-2022学年高二上学期第二次月考化学试题
