(12分)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲...

(12分)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示：

（1）反应②是　　　　 (填“吸热”或“放热”)反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)　　　 K(B)(填“>”“<”或“=”)。

（3）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=　　　　 (用K1、K2表示)。500 ℃时测得反应③在某时刻时，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正　　 v逆 (填“ > ”“=”或“<”)。

（4）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO) －t(反应时间)变化曲线Ⅰ如图乙所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是　　　　 　　 ；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条是　 　　　 　　 。

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Ⅰ．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1） 据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________（用K1、K2表示）。500 ℃时测得反应③在某时刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol·L－1）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正__________v逆（填“>”、“＝”或“<”）。

（2） 对于反应③，在相同温度和容积不变时，能说明该反应已达平衡状态的是

A．n（CO2）∶n（H2）∶n（CH3OH）∶n（H2O）＝1∶3∶1∶1

B．容器内压强保持不变

C．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1

D．容器内的密度保持不变

Ⅱ．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下：2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）ΔH<0

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

（1）前2s内的平均反应速率υ（N2）＝　　　　　　　　　 ，CO的平衡转化率为____________。（结果均保留两位有效数字）

（2）写出该反应的平衡常数K的表达式________________。

（3）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是　　 　　 　　 。

A．选用更有效的催化剂　　　 B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度　　　 D．缩小容器的体积

（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。某同学设计了三组实验，实验条件已经填在下面实验设计表中。

①以上三组实验的实验目的是_______________________。

②请在给出的坐标图中，画出上表中的第三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图。

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甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示：

（1）反应②是　　 　　 　　 （填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图甲所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）　 　 　　 　　 K（B）（填“>”“<”或“=”）。

（3）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=　　 　 　　 　　 （用K1、K2表示）。500 ℃时测得反应③在某时刻时，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol·L－1）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正　　 　 　　 v逆 （填“ > ”“=”或“<”）。

（4）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO） －t（反应时间）变化曲线Ⅰ如图乙所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是　　　　 　　 　　 ；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条是　　　　 　　 。

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甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:

(1)在恒容密闭容器中发生反应②，达到平衡后升高温度，下列说法正确的是_______。

a.平衡正向移动　　　　　　 b.混合气体的平均相对分子质量增大　　 c.CO2的转化率增大

(2)K1、K2、K3的关系是:K3=_______。

(3)500℃时测得反应在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2，则此时V正____V逆(填“>”“=”“<”)。

(4)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示，若开始加入2mol/LH2和1mol./LCO，则B点时化学平衡常数为___________。

(5)相同温度下，在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中，投入H2和CO2，发生反应②，起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡，平衡时c(H2O)=0.05mol/L，甲中CO2的转化率为_______，乙中CO2的转化率____甲。(填“大 于”、“等 于”或“小于”)

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甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是_______（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_____________K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判断反应③△H_______0； △S_______0（填“>”“=”或“<”）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=___________（用K1、K2表示）。在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正) ______v(逆) （填“>”“=”或“<”）

（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是____________________。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是___________________。

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甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是___________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判断反应③△H______0； △S______0（填“>”“=”或“<”）在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正)_____v(逆)（填“>”“=”或“<”）

（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是________________。

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甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）某温度下反应①中H2的平衡转化率(a）与体系总压强(P）的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A）　　　　　　　　 K(B）(填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）反应②是　　 　　　 　　 (填“吸热”或“放热”）反应。

（3）判断反应③△H　　 　　　 　　 0；△S 　　　 　　 0(填“>”“=”或“<”）

在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正）　　 　　　 　 v(逆） (填“>”“=”或“<”）

（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是　　　　　　　　　　　　　 。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是　　　　　　　　 　　　　 。

（5）一定温度下，C(s）和水蒸气在密闭容器中，建立平衡状态：C(s）+H2O(g）CO(g）+H2(g）；ΔH>0。

①平衡时混合气体的平均相对分子质量Mr(平）的取值范围为__________>Mr(平）>__________。

②若使用CO和H2从逆反应方向在相同温度下建立平衡，则平衡混合气体的平均相对分子质量M′r(平）的取值范围为__________>M′r(平）>__________。

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甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是　　　 　　　 　 （填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)　　　　　 K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判断反应③△H　　　　 0； △S　　　　 0（填“>”“=”或“<”）在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正)　　　　 v(逆) （填“>”“=”或“<”）

（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是　　　　　　　　　　　 。

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甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是　　 　　　 　　 （填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)　　　 　　 　　 K(B)（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）500℃ K3=　　　 　　　　 　 ；反应③△H　 　　　 　　 0（填“>”“=”或“<”）

在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正) 　　 　　　 　　 v(逆) （填“>”“=”或“<”）

（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是　　　　　　　　　　 　　 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是　　　　　　　　 　　 。

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氢是人们公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出，氢的获得及以氢为原料的工业生产工艺成为科技工作者研究的重要课题。

（1）工业生产中可利用H2还原CO2制备清洁能源甲醇。

①将一定量的CO2和H2充入到某恒容密闭容器中，测得在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率与温度的变化如图所示：

催化效果最好的是催化剂_____________（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”），该反应在a点达到平衡状态，a点的转化率比b点的高，其原因是______________________________________________________。

②甲醇（CH3OH）燃料电池(NaOH溶液介质)的负极电极反应式 ___________。

（2）利用CO和水蒸气可生产H2，反应的化学方程式：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）。将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中进行如下反应，得到三组数据如下表所示：

①该反应的正反应为___________反应（选填“放热”或“吸热” ）。

②900℃时，达到平衡时的反应速率v（H2O）＝____________，达到平衡时c（H2）＝__________（保留2位小数）。

（3）利用废弃的H2S的热分解可生产H2：2H2S（g）2H2（g）＋S2（g）。现将0．20 mol H2S（g）通入到某恒压（压强p＝a MPa）密闭容器中，在不同温度下测得H2S的平衡转化率如下图所示：

已知：对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数。 温度为T4℃时，该反应的平衡常数Kp＝___________（用a的代数式表示）。

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