题目内容
【题目】在一定温度下，向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X（g）＋2Y（g）
2Z（g）此反应达到平衡的标志是（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内气体的密度不随时间变化
C. 容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2
D. 单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z
【答案】A
【解析】
A．正反应为气体分子数目减小的反应，随反应进行气体的物质的量减小，恒温恒容下容器内压强减小，当容器内压强不再变化，说明反应到达平衡，故A正确；B．反应混合物都为气体，根据质量守恒，混合气体的总质量不变，体积为定值，密度自始至终不变，不能说明到达平衡状态，故B错误；C．平衡时容器内 X、Y、Z 的浓度之比不一定等于化学计量数之比，与物质的转化率有关，故C错误；D．单位时间消耗 0.1molX 同时生成 0.2molZ，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，不能说明到达平衡，故D错误；故选A。
【题目】利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如图（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Fe2+、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋）：
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
阳离子 | Fe3＋ | Fe2＋ | Mg2＋ | Al3＋ | Cr3＋ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | － | － | － |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 9（＞9溶解） |
（1） 酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是____（至少写两条）。
（2）H2O2的作用是_____。
（3）调pH＝8是为了除去___（填Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋）。
（4）钠离子交换树脂的原理为Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交换的杂质离子是___（填Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋）。
（5）已知以下氧化还原反应方程式（未配平）：Na2Cr2O7＋SO2＋H2O＝Cr（OH）（H2O）5SO4＋Na2SO4；以上反应各物质的配平系数依次为___。每生成1 mol Cr（OH）（H2O）5SO4转移电子的数目为___。
【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = －aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= －bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料，在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下，也可合成CH3OH，涉及的反应有：
甲：CO2(g)+3H2(g) 
CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示)，该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样，具有高度的选择性。下列四组实验，控制CO2和H2初始投料比均为1：2.2，经过相同反应时间(t1min)。
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 70.6 | D |
由表格中的数据可知，相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响，根据上表所给数据结合反应原理，所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别都充入1molCO和2molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0～5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。
