题目内容
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：
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
| 500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
| ②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
| ③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g) | K3 | | |
（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“＝”）。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）。
（3）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 。
（4）甲醇燃料电池有着广泛的用途，同时Al-AgO电池是应用广泛的鱼 雷电池，其原理如图所示。该电池的负极反应式是
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba2＋)= c(CH3COO－)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为 。
（1）吸热（2分）
（2）=（2分） K1·K2（2分）；
（3）加入催化剂（2分）；将容器的体积(快速)压缩至2L（2分，仅答加压的给1分）
（4）Al - 3e－ + 4OH－= AlO
+ 2H2O（2分）
（5）
×10－7（3分）
解析试题分析：（1）由表格中信息知：对于反应②升高温度化学平衡常数增大，平衡向右移动，正反应为吸热反应；
（2）由题给图像知：平衡状态由A变到B时，改变的外界条件是增大压强，而影响化学平衡常数的外界条件只有温度，所以K(A)= K(B)；观察三个化学方程式知：③=①+②，则化学平衡常数K3= K1·K2；
（3）对于反应②：在t0时刻改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ，由图像可知平衡时c(CO)不变，说明平衡没有移动，但缩短了达平衡的时间，改变的条件为加入催化剂；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，CO的平衡浓度由3.0mol/L迅速变为4.5 mol/L，反应在3 L容积可变的密闭容器中发生，且该反应两边气体物质的系数相等，则改变的条件为将容器的体积(快速)压缩至2L；
（4）观察Al-AgO电池装置图可知Al做原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为
Al - 3e－ + 4OH－= AlO+ 2H2O
（5）醋酸的电离方程式为CH3COOH 
CH3COO-+H+,要计算醋酸的电离常数也就是求[CH3COOH]、[CH3COO-]和[H+],根据题给信息反应后剩余醋酸的浓度为（a-2b）/2mol/L,混合液中的电荷守恒式为2[Ba2+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]，又反应平衡时，2[Ba2＋]= [CH3COO－]，得[CH3COO-]=b mol/L，[H+]=[OH-]=10－7 mol/L,带入平衡常数表达式计算可得。
考点：以甲醇生产和应用为载体考查热化学、化学反应速率和平衡、电化学以及电离平衡常数的计算。
合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：
| 温 度（℃） | 360 | 440 | 520 |
| K值 | 0．036 | 0．010 | 0．0038 |
（1）①由上表数据可知该反应为放热反应，理由是 。
② 理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 。（填序号）
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
（2）原料气H2可通过反应 CH4(g) + H2O (g)
CO(g) + 3H2(g) 获取，已知该反应中，当初始混合气中的 
恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示：
①图中，两条曲线表示压强的关系是：P1 P2（填“>”、“=”或“<”）。
②该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）原料气H2还可通过反应CO(g) + H2O(g)
CO2 (g) + H2(g) 获取。①T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0．08 mol·L-1，则平衡时CO的转化率为 ，该温度下反应的平衡常数K值为 。
②保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 （填序号）。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)＝1 : 16 : 6 : 6
研究NO2、、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
利用反应6NO2(g)＋8NH3(g)
7N2(g)＋12 H2O(g)可处理NO2。700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的NO2和NH3, 反应过程中测定的部分数据见下表
| 反应时间/min | n(NO2)/mol | n(NH3)/ mol |
| 0 | 1.20 | 1.60 |
| 2 | 0.90 | |
| 4 | | 0.40 |
4min该反应达到平衡状态，则该反应的平衡常数K的表达式为 ，NO2的转化率为
（2） 700℃ ，将NO2与NH3以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．体系密度保持不变 d．每消耗1 mol NO2的同时生成2 mol H2O
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。200℃时，向在一个带活塞的密闭真空容器中中充入一定量的CO和H2发生上述反应,压缩容器的容积为原来的一半，平衡将 移动（填向左，向右，不）；CO的浓度将 （增大，减小，不变） 
2SO3(g)，平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图
所示，根据图回答下列问题：
xC(g)+2D(g) ΔH<0经5min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol/L，C(A)：C(B)=1：2，C的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
、
、
时刻体系中分别是什么条件发生了变化？
B．
C．
D．
pC达到平衡，若：化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是________
| A．a电极是负极，OH－移向正极 |
| B．b电极的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ |
C．电池总反应式为：2H2+O2 2H2O |
| D．电解质溶液的pH保持不变 |
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH＝________（溶液体积变化忽略不计）
II．氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是：
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.20 kJ·mol－1。（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
| 时间（h） 物质的量（mol） | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| N2 | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
| H2 | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
| NH3 | 0 | 0.20 | n2 | 1.00 | 1.00 |
根据表中数据计算：
反应进行到2小时时放出的热量为________
0～1小时内N2的平均反应速率________mol·L－1·h－1；
③此条件下该反应的化学平衡常数K=________（保留两位小数）
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向________ 方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）。
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：
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | ||
| 500 | 700 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
| ②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
| ③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g) | K3 | | | |
请回答下列问题：
（1）反应②是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）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）。
（3）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“<”）。
（4）反应①按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是_____________（填序号）。
A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：υ(a)＞υ(c) , υ(b)＞υ(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c) , K(b)=K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c) , M(b)＞M(d)
N2O3(g) ΔH<0 