CH3OH是一种重要的化工原料，工业上可用合成气（CO和H2）来生产，主要副产物有CH4、...

CH3OH是一种重要的化工原料，工业上可用合成气（CO和H2）来生产，主要副产物有CH4、C2H5OH等。已知生产CH3OH和副产物CH4的热化学方程式分别为

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H＝－90.7 kJ·mol-1

②CO(g)+ 3H2(g)CH4(g)+H2O(g)　 △H＝－206.2 kJ·mol-1

回答下面问题

（1）若CO(g)和CH3OH(g)的燃烧热△H分别为－283 kJ·mol-1和－726.1 kJ·mol-1，则H2(g)的燃烧热△H为　　　　　　　　　　 。

（2）下表列出了几种化学键断裂需要的能量数据。

则a＝　　　　　　　　 。

（3）工业生产CH3OH过程中，提高合成CH3OH反应选择性的关键因素是 　　　　　 　　　　 。

（4）下表列出了在一定条件下，在3个1L容器中发生反应①时测得的一些数据。

① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数表达式为　　　　　　　　 ；

② 容器Ⅱ中，开始时，v(正)　　 　　　　 v(逆) （填“＜、＞、＝”） ；

③ 容器Ⅲ中，达平衡时 b　　 　　　 　 0.02（填“＜、＞、＝”） ；

④ 达到平衡时，正反应速率：容器Ⅲ中的比容器Ⅰ中的 　　 　　　　 　　 （填“大、小、相等”）。

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丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：

（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：

①C3H6(g)＋NH3(g)＋3/2O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)ΔH＝-515 kJ·mol-1

②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)ΔH＝-353 kJ·mol-1

有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是__________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。

（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 ℃。低于460 ℃时，丙烯腈的产率____(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是________________；高于460 ℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选，填标号)。

A．催化剂活性降低　　　　　 　B．平衡常数变大

C．副反应增多　　　　 D．反应活化能增大

（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_____，理由是______________________________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_________。

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丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：

（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：

①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)　　 ΔH=－515kJ/mol

②C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)　　 ΔH=－353kJ/mol

两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是________________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_____________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是___________。

（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率________________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡

产率，判断理由是______________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是_____________（双选，填标号）

A．催化剂活性降低　　 B．平衡常数变大　　 C．副反应增多　 D．反应活化能增大

（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为　　　 　　 　　 ，理由是_________________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________________。

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丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN 等，回答下列问题：

（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯睛（C3H3N）和副产物丙烯醛（CH2=CHCHO）的热化学方程式如下：

① C3H6(g)+NH3(g)＋O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g）△H=-515kJ/mol

② C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)＋H2O(g) △H=-353kJ/mol

有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是______；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_____.

（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_____；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）。

A．催化剂活性降低　 B.平衡常数变大 C．副反应增多　 D. 反应活化能增大

（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为 _________ ，理由是_______。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为____________。

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“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。

（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下：

请回答：

①c1_____c2（填“>”、“<”或“＝”）；a=__________。

②若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是__________mol/(L·s)。

（2）压强为P1时，向体积为1L的密闭容器中充入bmol CO和2bmol H2，CO和氢气发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答：

①该反应属于__________（填“吸”或“放”）热反应；P1__________P2（填“>”、“<”或“＝”）。

②100℃时，该反应的平衡常数K=__________（用含b的代数式表示）。

（3）治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　 △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是__________（选填字母）。

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“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。

（1）向体积为 2 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，在一定条件下发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。经过t秒达到平衡，平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如右图所示。请回答：

① p1、T1℃时，从开始到平衡的过程中，用H2表示的平均反应速率为_____________

② 图中压强p1　　 　　　 压强p2。（填“＞”、“＜” 或 “＝” ）

（2）一定温度下，在三个体积均为 1.0 L的恒容密闭容器中发生如下反应：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)

①容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的_________（填“长”、“短”或“相等”）

②达到平衡时，容器I中的CH3OH的体积分数_________（填“大于”、“小于”或“相等”）容器Ⅱ中的CH3OH的体积分数。

③若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol，则反应将向________方向进行（填“正反应”、“逆反应”或“不移动”）。

（3）一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。若反应在恒容绝热（不与外界交换能量）条件下进行，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。

则升高温度，该反应的平衡常数将　　　　 　 （填“增大”“减小”或“不变”）。

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“C化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。

（1）一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)　 ΔH＝－49.0 kJ/mol。相关数据如下：

请回答：①c1　　　　　　 c2（填“＞”、“＜”或“＝”）；a＝　　　　　　 。

②若甲中反应达到平衡耗时10 s，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_____mol/(L·s)。

（2）向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度的关系如图所示。请回答下列问题：

①正反应属于　　　　 （填“吸”或“放”）热反应。

②100℃时，该反应的平衡常数K＝　　 （用含b的代数式表示）。

（3）治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　 ΔH＜0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)＝1:2的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是　　　　 （选填字母）

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(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。

（1）工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2：其热化学反应方程式为

CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　 △H4，已知有关反应的能量变化如下图所示：

则△H4=______________(用a、b、c表示)

（2）在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：

3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

①甲容器达到平衡所需要的时间t　 　 　 5min(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)；乙容器达到平衡时N2的浓度c　 　 　 3 mol·L－1。

②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，关于起始N2与H2投料比和H2平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图。

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(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。

（1）工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2：其热化学反应方程式为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　 △H4，已知有关反应的能量变化如下图所示：

则△H4=______________(用a、b、c表示)

（2）在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

①甲容器达到平衡所需要的时间t　 　　 　 5min(填“＞”、“＜” 或“＝”，下同)；乙容器达到平衡时N2的浓度c　 　 　 3 mol·L－1。

②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，关于起始N2与H2投料比和 H2平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图。

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使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2，其生产流程如下图：

（1）工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H2合成可再生能源甲醇。

①已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1，则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）此流程的第I步反应为：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则P1_________P2。（填“<”、“>”或“＝”）100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为10L的恒容密闭容器中，达到平衡时CH4的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K＝____________。

（3）此流程的第II步反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，

的平衡常数随温度的变化如下表：

从上表可以推断：该反应是　　　　　　 反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时，CO的转化率为　　　　　　　 。

右图表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况：图中t2时刻发生改变的条件是____（写出一种）。

（4）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3（NO3-），装置如图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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