1 . 甲醇是一种高效清洁的新能源，已知在常温常压下：
① CO2(g)＋3H2(g) ＝ CH3OH(l)+ H2O(l) ΔH1＝－184.0 kJ／mol
② 2H2 (g)+ O2(g) ＝ 2H2O(l) ΔH2＝－572.0 kJ／mol
(1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式__________________________________ 。
在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0 制备甲醇；其中的原料气常用反应②：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH2 来制备。根据题意完成下列各题：
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是__________ (填字母)。
a．容器中气体的压强不变 b．CO 和CH3OH 浓度相等
c．V 消耗(CH3OH)= V 生成(CO) d．容器中混合气体的密度保持不变
e．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO 的转化率，下列措施可行的是_____ (填字母)。
a． 减小容器容积 b．升高温度
c．向装置中再充入He d．向装置中再充入H2
(4)一定条件下，反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。
则△H2_______ 0(填“<”、“>”或“=”)，在T ℃ 时的10L 密闭容器中，充入2 mol CH4和 3mol H2O(g)发生反应②，经过 5 min 达到平衡，此时 CH4的转化率为50%，则从开始到平衡，H2的平均反应速率为____________ 。若向此10L 密闭容器中，加入2molCH4、5molH2O(g)、2molCO、和3mol H2发生反应②，若温度仍为T ℃，此时V(正)_____ V(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)若某温度下，将 2mol CH4(g) 和2mol H2O(g) 加入压强为200 kPa 的恒压密闭容器中发生反应②，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)，P 为分压(分压=总压x 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 K正 = 4.4×104 kPa-1· s-1，当CH4消耗20% 时，V正=___________ kPa-1· s-1 (保留两位有效数字)
① CO2(g)＋3H2(g) ＝ CH3OH(l)+ H2O(l) ΔH1＝－184.0 kJ／mol
② 2H2 (g)+ O2(g) ＝ 2H2O(l) ΔH2＝－572.0 kJ／mol
(1)则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式
在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0 制备甲醇；其中的原料气常用反应②：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH2 来制备。根据题意完成下列各题：
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是
a．容器中气体的压强不变 b．CO 和CH3OH 浓度相等
c．V 消耗(CH3OH)= V 生成(CO) d．容器中混合气体的密度保持不变
e．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO 的转化率，下列措施可行的是
a． 减小容器容积 b．升高温度
c．向装置中再充入He d．向装置中再充入H2
(4)一定条件下，反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。
则△H2
(5)若某温度下，将 2mol CH4(g) 和2mol H2O(g) 加入压强为200 kPa 的恒压密闭容器中发生反应②，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)，P 为分压(分压=总压x 物质的量分数)，则该反应的压强平衡常数KP =
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2021-05-22更新
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475次组卷
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2卷引用：四川省达州市大竹中学2020-2021学年高二下学期3月月考化学试题
解题方法
2 . 减少二氧化碳的排放、捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)以金属钌作催化剂可以从空气中捕获CO2直接转化为甲醇，其转化如图所示。
如图所示转化中，由第1步至第4步生成1molCH3OH(l)的反应热(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1，则该转化总反应的热化学方程式是_______ 。
(2)工业上用CO2和H2反应合成甲醚：2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0。
①向一绝热恒容密闭容器中，加入2molCO2和5molH2发生上述反应，能够说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.2υ(CO2)=υ(CH3OCH3) b.容器内气体密度保持不变
c.容器内温度保持不变 d.容器内
比值保持不变
②在催化剂存在的恒容密闭容器里，保持CO2、H2初始加入量不变，测得在不同温度下，反应相同的时间，容器内H2的物质的量与温度的关系如图1所示。氢气的物质的量在温度高于800K后增大的可能原因是_______ (写出一条即可)。
(3)一定条件下，CO2与NH3可合成尿素[CO(NH2)2]：2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(g)+H2O(g)。某温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中，按不同氨碳比加入总量为3mol的CO2和NH3混合气体发生反应。反应达到平衡时有关量随氨碳比的变化曲线如图2所示。其中，c表示尿素在平衡体系中的体积百分比。
①表示NH3转化率的曲线是_______ (填“a”或“b”)；
②M点对应的百分比y=_______ (保留三位有效数字)。
(4)科研人员通过电解酸化的CO2制备CH3OCH3，装置如图所示。
电解过程中，阴极的电极反应式为_______ ，产生1molO2时，通过质子交换膜的质子的物质的量为_______ 。
(1)以金属钌作催化剂可以从空气中捕获CO2直接转化为甲醇，其转化如图所示。
如图所示转化中，由第1步至第4步生成1molCH3OH(l)的反应热(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1，则该转化总反应的热化学方程式是
(2)工业上用CO2和H2反应合成甲醚：2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0。
①向一绝热恒容密闭容器中，加入2molCO2和5molH2发生上述反应，能够说明该反应达到平衡状态的是
a.2υ(CO2)=υ(CH3OCH3) b.容器内气体密度保持不变
c.容器内温度保持不变 d.容器内
比值保持不变②在催化剂存在的恒容密闭容器里，保持CO2、H2初始加入量不变，测得在不同温度下，反应相同的时间，容器内H2的物质的量与温度的关系如图1所示。氢气的物质的量在温度高于800K后增大的可能原因是
(3)一定条件下，CO2与NH3可合成尿素[CO(NH2)2]：2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(g)+H2O(g)。某温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中，按不同氨碳比加入总量为3mol的CO2和NH3混合气体发生反应。反应达到平衡时有关量随氨碳比的变化曲线如图2所示。其中，c表示尿素在平衡体系中的体积百分比。
①表示NH3转化率的曲线是
②M点对应的百分比y=
(4)科研人员通过电解酸化的CO2制备CH3OCH3，装置如图所示。
电解过程中，阴极的电极反应式为
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3 . 含氮化合物广泛存在于自然界，是一类常见的化合物。
(1)汽车尾气是城市主要空气污染物，汽车内燃机工作时发生反应：
，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一，已知CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
写出CO与NO反应的热化学方程式：___________ ，该反应在___________ (填“高温”或“低温”)条件下可自发进行。
(2)已知工业上常利用NO和Cl2反应来制备有机合成中的重要试剂亚硝酰氯(NOCl)，化学方程式为
。该反应的正反应速率方程表达式为v=k正cm(NO)cn(Cl2)，其中k正为速率常数，只与温度有关。根据下列数据推断m=_______ ，k正的数值为________ 。
(3)尿素是一种重要的化工原料，工业上可用氨和二氧化碳来合成尿素：
。一定条件下，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol NH3和1 mol CO2，5 min后达到平衡状态，测得CO2和H2O(g)的体积分数之比为2∶3。回答下列问题：
①该反应的反应速率v(NH3)=___________ 。
②下列说法中，可以说明该反应已经达到平衡状态的有___________ (填序号)。
A．NH3和CO2的浓度之比为2∶1
B．
C．气体的密度不变
D．容器内总压强不变
③达到平衡后，再向容器中充入1 mol H2O (g)，则达到新平衡时，CO2的体积分数___________ (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)N2O5是一种新型绿色硝化剂，其制备可以采用电解法。图甲是NaBH4燃料电池，图乙是电解制备N2O5装置。已知电解时电极a与电极d相连，电极c的反应式为___________ 。若制得10.8 g N2O5，则消耗NaBH4的质量为___________ g。
(1)汽车尾气是城市主要空气污染物，汽车内燃机工作时发生反应：
，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一，已知CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。 写出CO与NO反应的热化学方程式：
(2)已知工业上常利用NO和Cl2反应来制备有机合成中的重要试剂亚硝酰氯(NOCl)，化学方程式为
。该反应的正反应速率方程表达式为v=k正cm(NO)cn(Cl2)，其中k正为速率常数，只与温度有关。根据下列数据推断m=| c(NO) |  |  |
| 0.50 | 0.50 | 1.14 |
| 1.00 | 0.50 | 4.56 |
| 1.00 | 1.00 | 9.12 |
(3)尿素是一种重要的化工原料，工业上可用氨和二氧化碳来合成尿素：
。一定条件下，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol NH3和1 mol CO2，5 min后达到平衡状态，测得CO2和H2O(g)的体积分数之比为2∶3。回答下列问题：①该反应的反应速率v(NH3)=
②下列说法中，可以说明该反应已经达到平衡状态的有
A．NH3和CO2的浓度之比为2∶1
B．
C．气体的密度不变
D．容器内总压强不变
③达到平衡后，再向容器中充入1 mol H2O (g)，则达到新平衡时，CO2的体积分数
(4)N2O5是一种新型绿色硝化剂，其制备可以采用电解法。图甲是NaBH4燃料电池，图乙是电解制备N2O5装置。已知电解时电极a与电极d相连，电极c的反应式为
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4 . 二甲醚(DME)(CH3OCH3)被誉为“21 世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1= -90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O △H2= -23.5kJ·mol-1
③CO(g) + H2O(g)⇌CO2 (g)+H2(g) △H3= -41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)则反应 3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2 (g) △H=_______ kJ/mol。
(2)以下说法能说明反应 3H2(g) + 3CO(g)⇌CH3OCH3(g) +CO2 (g)达到平衡状态的有_______ 。
A.H2 和 CO2 的浓度之比为 3︰1
B.单位时间内断裂 3 个 H—H 同时断裂 1 个 C=O
C.恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中，体系的温度保持不变
(3)如图所示装置，装置 A 是二甲醚燃料电池，已知该装置工作时电子从 b 极流出，a 极流入。
①A池中a电极反应式为_______ 。
②当装置A中消耗0.25mol二甲醚时，此时转移的电子的物质的量为_______ ；装置A中溶液的pH会_______ (填写“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(S)+CO2(g)⇌2CO(g)平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
①该反应ΔH_______ (填“>”“<”或“=”)0，550℃时，平衡后若充入惰性气体，平衡_______ (填“正移”“逆移”或“不移动”)。
②650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为_______ 。
①CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1= -90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O △H2= -23.5kJ·mol-1
③CO(g) + H2O(g)⇌CO2 (g)+H2(g) △H3= -41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)则反应 3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2 (g) △H=
(2)以下说法能说明反应 3H2(g) + 3CO(g)⇌CH3OCH3(g) +CO2 (g)达到平衡状态的有
A.H2 和 CO2 的浓度之比为 3︰1
B.单位时间内断裂 3 个 H—H 同时断裂 1 个 C=O
C.恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中，体系的温度保持不变
(3)如图所示装置，装置 A 是二甲醚燃料电池，已知该装置工作时电子从 b 极流出，a 极流入。
①A池中a电极反应式为
②当装置A中消耗0.25mol二甲醚时，此时转移的电子的物质的量为
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(S)+CO2(g)⇌2CO(g)平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
①该反应ΔH
②650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为
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20-21高一下·浙江·阶段练习
5 . 实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)B中反应的化学方程式为___ ，NaOH溶液的作用是___ 。
(2)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，之后催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是____ (填选项)
(3)高温时，2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)，因此氨气与氧气反应难以生成NO2。根据下列数据计算，当2molNO2分解时，反应会____ (填“吸收”或“放出”)____ kJ能量。
NO2(g)
N(g)+2O(g)
NO(g)
N(g)+O(g)
O2(g)
2O(g)
(4)在恒容绝热容器内发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，下列能说明已达平衡的是___ 。
a.单位时间内，每生成一定物质的量浓度的NO，同时有相同物质的量浓度的O2生成
b.2v正(NO2)=v逆(O2)
c.气体混合物平均相对分子质量不再改变
d.容器内温度不再发生变化
e.密闭容器内气体颜色不再改变
f.混合气的密度不再改变
(1)B中反应的化学方程式为
(2)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，之后催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是
(3)高温时，2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)，因此氨气与氧气反应难以生成NO2。根据下列数据计算，当2molNO2分解时，反应会NO2(g)
N(g)+2O(g)NO(g)
N(g)+O(g)O2(g)
2O(g)(4)在恒容绝热容器内发生反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)，下列能说明已达平衡的是a.单位时间内，每生成一定物质的量浓度的NO，同时有相同物质的量浓度的O2生成
b.2v正(NO2)=v逆(O2)
c.气体混合物平均相对分子质量不再改变
d.容器内温度不再发生变化
e.密闭容器内气体颜色不再改变
f.混合气的密度不再改变
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6 . 减少二氧化碳的排放、捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家研究利用回收的CO2制取甲醛(HCHO)，已知：
①HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)∆H1=-480kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H2=-486kJ/mol
则由CO2和H2合成甲醛的热化学方程式为：___ 。
(2)工业上用CO2和H2反应合成甲醚：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)∆H<0。
①向一绝热恒容密闭容器中，加入2molCO2和5molH2发生上述反应，能够说明该反应达到平衡状态的是___ (填字母)
a.2v正(CO2)=v逆(CH3OCH3) b.容器内气体密度保持不变
c.容器内温度保持不变 d.容器内比值保持不变
②在催化剂存在的恒容密闭容器里，保持CO2、H2初始加入量不变，测得在不同温度下，反应相同的时间，容器内H2的物质的量与温度的关系如图1所示，氢气的物质的量在温度高于800K后增大的可能原因是___ 、___ 。
(3)一定条件下，CO2与NH3可合成尿素[CO(NH)2]2：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)。某温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中，按不同氨碳比加入总量为3mol的CO2和NH3混合气体发生反应。反应达到平衡时有关量随氨碳比的变化曲线如图2所示。其中，c表示尿素在平衡体系中的体积百分比。
①表示NH3转化率的曲线是___ (填“a”或“b”)；
②M点对应的百分比y=___ (保留三位有效数字)。
(4)科研人员通过电解酸化的CO2制备CH3OCH3，装置如图所示。
电解过程中，阴极的电极反应式为___ ，产生lmolO2时，通过质子交换膜的质子的物质的量为___ 。
(1)科学家研究利用回收的CO2制取甲醛(HCHO)，已知：
①HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)∆H1=-480kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H2=-486kJ/mol
则由CO2和H2合成甲醛的热化学方程式为：
(2)工业上用CO2和H2反应合成甲醚：2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)∆H<0。①向一绝热恒容密闭容器中，加入2molCO2和5molH2发生上述反应，能够说明该反应达到平衡状态的是
a.2v正(CO2)=v逆(CH3OCH3) b.容器内气体密度保持不变
c.容器内温度保持不变 d.容器内
比值保持不变②在催化剂存在的恒容密闭容器里，保持CO2、H2初始加入量不变，测得在不同温度下，反应相同的时间，容器内H2的物质的量与温度的关系如图1所示，氢气的物质的量在温度高于800K后增大的可能原因是
(3)一定条件下，CO2与NH3可合成尿素[CO(NH)2]2：2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(g)+H2O(g)。某温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中，按不同氨碳比加入总量为3mol的CO2和NH3混合气体发生反应。反应达到平衡时有关量随氨碳比的变化曲线如图2所示。其中，c表示尿素在平衡体系中的体积百分比。①表示NH3转化率的曲线是
②M点对应的百分比y=
(4)科研人员通过电解酸化的CO2制备CH3OCH3，装置如图所示。
电解过程中，阴极的电极反应式为
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7 . 回答下列问题：
I．铅蓄电池是最常用的二次电池，电池总反应式为：
(1)放电时，铅蓄电池的负极反应式是_______ 。
(2)充电时，PbSO4(s)_______ (填序号)。
A．在阳极生成 B．在阴极生成 C．在两个电极上除去 D．在两个电极上生成
(3)用铅蓄电池作电源，以惰性电极电解浓的Na2SO4溶液制备烧碱和硫酸，装置如图所示，其中a、b为离子交换膜。
①a为_______ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②溶液1是_______ 。
③当铅蓄电池内消耗2 mol H2SO4时，理论上产生气体2的体积是_______ L(标准状况)。
II．一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：
，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如下图。
(4)反应从开始至达到平衡时，H2的平均反应速率是_______ 。
(5)平衡时CO2的转化率为_______ 。
(6)第9分钟时v逆(CH3OH)_______ (填“＞”“＜"或“=”)第3分钟时v正(CH3OH)。
(7)能说明上述反应达到平衡状态的是_______ (填编号)。
A．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．CO2在混合气体中的体积分数保持不变
D．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2O
(8)为加快该反应速率，可采取的措施是_______ (填编号)。
A．恒容时充入Ne B．适当升高温度 C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂
I．铅蓄电池是最常用的二次电池，电池总反应式为：
(1)放电时，铅蓄电池的负极反应式是
(2)充电时，PbSO4(s)
A．在阳极生成 B．在阴极生成 C．在两个电极上除去 D．在两个电极上生成
(3)用铅蓄电池作电源，以惰性电极电解浓的Na2SO4溶液制备烧碱和硫酸，装置如图所示，其中a、b为离子交换膜。
①a为
②溶液1是
③当铅蓄电池内消耗2 mol H2SO4时，理论上产生气体2的体积是
II．一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：
，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如下图。(4)反应从开始至达到平衡时，H2的平均反应速率是
(5)平衡时CO2的转化率为
(6)第9分钟时v逆(CH3OH)
(7)能说明上述反应达到平衡状态的是
A．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．CO2在混合气体中的体积分数保持不变
D．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2O
(8)为加快该反应速率，可采取的措施是
A．恒容时充入Ne B．适当升高温度 C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂
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