（8分）过度排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目...

（8分）过度排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在1 L固定体积的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 ΔH>0，

经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）该反应的平衡常数表达式K =　　　　　　　　 ；

（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　　　　　　 （多选扣分）

a．容器中压强不变　　　　　　　　　　　 b．v正(H2)＝v逆(H2O)

c．混合气体中c(H2O)不变　　　　　　　 d．c(CO2)＝c(CH3OH)

（4）下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是　　　　　 （填字母）。

a．升高温度　　　　　　　　　　　　　　　 b．将CH3OH(g)及时液化抽出

c．选择高效催化剂　　　　　　　　　　　 d．再充入H2O(g)

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过度排放CO₂会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO₂转化为可利用的

资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，

在1 L固定体积的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)

CH₃OH(g)+H₂O(g)   ΔH>0，经测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)=________；

(2)该反应的平衡常数表达式K=________；

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________（多选扣分）；

a．容器中压强不变                  b．v正(H₂)＝v逆(H₂O)

c．混合气体中c(H₂O)不变        d．c(CO₂)＝c(CH₃OH)

(4)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________（填字母）。

a．升高温度                   b．将CH₃OH(g)及时液化抽出

c．选择高效催化剂             d．再充入H₂O(g)

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碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容．

（1）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g）．

某研究小组向一个容器容积为3L且容积不变的密闭真空容器（固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，在恒温（T1℃）条件下反应，测得不同时间（t）时各物质的物质的量（n）如表：

①根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为_____（保留两位小数）．若某一时刻，容器中有1.2molC、1.2molNO、0.75molN2和1.08molCO2，此时v（正）_____v（逆）（填“＞、＜、=”）

②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是_____（填序号字母）．

A．v（NO）（正）=2v（N2）（逆）　　　　 B．容器内CO2和N2的体积比为1：1

C．混合气体的平均相对分子质量保持不变　　　 D．容器内压强保持不变

③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率_____（填“增大”、“不变”或“减小”）．

（2）在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应：H2（g）+CO2（g） H2O（g）+CO（g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线Ⅰ如图所示．

①若在t0时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，则改变的条件是_____；

②若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），请在图中画出c（CO）随反应时间t变化的曲线_____.

（3）已知：CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g）△H=﹣41.2kJ/mol，850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，CO和H2O浓度变化如图所示：下列说法正确的是_____（填序号）

A．达到平衡时，氢气的物质的量是0.12mol

B．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量

C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会减小

D．第8min时，若充入氦气，会导致v正（CO）＜v逆（H2O）

（4）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO，3.0mol H2O，amol CO2和bmol H2．若达平衡时各组分体积分数都与（3）中平衡时相同，则a=_____mol，b=_____mol．

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碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容。

（1）已知2．00g的C2H2完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出99．6kJ热量，写出表示C2H2燃烧热的热化学方程式。

（2）利用上述反应设计燃料电池（电解质溶液为氢氧化钾溶液），写出电池负极的电极反应式。

（3）用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为：C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）。某研究小组向一个容器容积为3L且容积不变的密闭真空容器（固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，在恒温（T1℃）条件下反应，测得不同时间（t）时各物质的物质的量（n）如表：

①10min～20min以v（NO）表示的反应速率为。

②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是（填序号字母）。

A．v（NO）（正）=2v（N2）（逆）B．容器内CO2和N2的体积比为1：1

C．混合气体的平均相对分子质量保持不变D．容器内压强保持不变

E．混合气体的密度保持不变

③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（4）在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应：H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线Ⅰ如下图所示。

①若在t0时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，则改变的条件是________；

②若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），请在下图中画出c（CO）随反应时间t变化的曲线。

（5）已知：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）△H=－41．2kJ/mol，850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，CO和H2O浓度变化如右图所示：下列说法正确的是（填序号）

A．达到平衡时，氢气的物质的量是0．12mol

B．达到平衡时，反应体系最终会放出49．44kJ热量

C．第6min时，若升高温度，反应正向移动

D．第8min时，若充入氦气，会导致v正（CO）<v逆（H2O）

（6）下图表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中CO的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率AC（填“＞”、“=”或“＜”，下同），由状态B到状态A，可采用的方法（填“升温”或“降温”）。

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固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -49.0 kJ/mol

某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如右图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）：

回答下列问题：

(1)该反应在_____条件下能自发进行（填编号）。

A.高温　　　　　　 B.低温　　　　　　 C.任何温度

(2)该反应在0～8 min内CO2的平均反应速率是_________mol/(L•min)。

(3)该反应的平衡常数K=_______。

(4)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是__________，曲线Ⅱ改变的条件可能是_______________。

若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2，则K、K1和K2的大小关系是______________。

(5)根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是

________。

A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率

C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

D.催化剂的使用是提高产率的有效方法

E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

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（12分）

固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）+49．0kJ

某科学实验将6mol CO2和8mol H2充入一容积为2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）：

回答下列问题：

（1）由图分析，在下列时间段内反应速率最快的时间段是　　 　　　　　　 　　 （填答案编号）

a．0～1min　　　 b．1～3min　 　 c．3～8min　　 d．8～11min

（2）该反应在0～8min内CO2的平均反应速率是　　 　　　　　　　 　 mol/（L•min）．

（3）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示．与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是　　 　　　　　　 　　 ，曲线Ⅱ改变的条件可能是　　 　　　　　　　　 　

若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2，则K、K1和K2的大小关系是　　 　　　　　　　　 　

（4）下列表述能表示该反应已达平衡的是　　 　　　　　　 　　 （填答案编号）

a．容器内压强不再改变　　　　　　　　　　　 b．容器内气体的密度不再改变

c．容器内气体平均摩尔质量不再改变　　　 d．容器内各物质的物质的量相等

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固定和利用CO₂，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO₂来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO₂(g) + 3H₂(g)  CH₃OH(g) +H₂O(g)

△H=-49.0 kJ·mol^-1。某科学实验将6 mol CO₂和8 mol H₂充入一容积为2 L的密闭容器中（温度保持不变），测得H₂的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）

回答下列问题：

（1）该反应在0～8 min内CO₂的平均反应速率是________mol/(L•min)。

（2）该反应的平衡常数K=________。

（3）仅改变某一条件再进行实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比曲线Ⅰ改变的条件可能是________，曲线Ⅱ改变的条件可能是。若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K₁，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K₂，则K、K₁和K₂的大小关系是

________

（4）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的________

A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B．有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率

C．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

D．催化剂的使用是提高产率的有效方法

E．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

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C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。

（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃，催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。图一表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80％时的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________________________________________。

（2）NH3催化还原可以消除氮的氧化物的污染。

①相同条件下，在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂（a、b、c）发生反应：4NH3（g）+6NO（g）⇋5N2（g）+6H2O（g）反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是___________

A.催化剂的催化效率：a＞b＞c

B.X点时，NH3的化学反应速率为0.5mol·L-1·min-1

C.达到平衡时，使用催化剂c时NO的转换率最小

D.若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡

②恒温恒容下，向容积为1.0L的密闭容器中充入1.8molNH3和2.4molNO，在一定条件下发生反应，达到平衡时平衡体系的压强为反应前压强的22/21倍，则化学平衡常数K=__________mol/L（保留两位有效数字）。若上述反应改在恒温恒压条件下进行，则反应达到平衡时NH3的体积分数__________（填变大、变小或不变）

（3）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)⇋zC(g),平衡时测得A的浓度为0.3mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.18mol/L，则A的转化率__________（填变大、变小或不变），C的体积分数__________（填变大、变小或不变）

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碳及其化合物广泛存在于自然界。随着科技的进步，利用化学反应原理将含碳物质进行合理转化，已成为资源利用、环境保护等社会关注问题的焦点。如CO2是人类工业生产排放的主要的温室气体，利用CO2制造更高价值化学品是目前的研究热点。

（1）①利用CH4和CO2这两种温室气体可以生产水煤气。已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)　 △H =890.3 kJ·mol－1

CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g)　　 △H =+2.8 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　　　　　　　　 △H =566.0 kJ·mol－1

反应CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 的△H =____kJ·mol－1

②250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L恒容容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2 (g)＋CH4(g)　 2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

此温度下该反应的平衡常数K=_______。

（2）利用CO2催化加氢可以合成乙醇，反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g)　 ∆H<0,设m为起始时的投料比，即m= n(H2)/ n(CO2)。

①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为____。

②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为____。

（3）高温电解技术能高效实现下列反应：CO2+H2O CO+H2+O2，其可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下：

电极a的电极反应式____。

（4）工业生产烟气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，将烟气冷却至15.5℃～26.5℃后用氨水吸收过量的CO2。已知：NH3·H2O的Kb=1.7×10－5，H2CO3的Ka1=4.3×10－7、Ka2=5.6×10－11。吸收后所得溶液的pH____7（填“＞”、“=”或“＜”）。

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碳及其化合物广泛存在于自然界。随着科技的进步，利用化学反应原理将含碳物质进行合理转化，已成为资源利用、环境保护等社会关注问题的焦点。如CO2是人类工业生产排放的主要的温室气体，利用CO2制造更高价值化学品是目前的研究热点。

（1）①利用CH4和CO2这两种温室气体可以生产水煤气。已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)　 △H =890.3 kJ·mol－1

CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g)　　 △H =+2.8 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　　　　　　　　 △H =566.0 kJ·mol－1

反应CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 的△H =____kJ·mol－1

②250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L恒容容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2 (g)＋CH4(g)　 2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

此温度下该反应的平衡常数K=_______。

（2）利用CO2催化加氢可以合成乙醇，反应原理为：2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g)　 ∆H<0,设m为起始时的投料比，即m= n(H2)/ n(CO2)。

①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为____。

②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为____。

（3）高温电解技术能高效实现下列反应：CO2+H2O CO+H2+O2，其可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下：

电极a的电极反应式____。

（4）工业生产烟气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，将烟气冷却至15.5℃～26.5℃后用氨水吸收过量的CO2。已知：NH3·H2O的Kb=1.7×10－5，H2CO3的Ka1=4.3×10－7、Ka2=5.6×10－11。吸收后所得溶液的pH____7（填“＞”、“=”或“＜”）。

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