题目内容
（15分）碳及其化合物有广泛的用途。
（1）在电化学中，常用碳作电极。在碱性锌锰干电池中，碳棒作 极。
（2）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ?mol-1，则要制备标准状况下22.4升水煤气，转移的电子的物质的量为 ，需要吸收的热量为 kJ。
(3）工业上把水煤气中的混合气体经过处理后，获得的较纯H2用于合成氨：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ?mol-1。下图1是在两种不同实验条件下模拟化工生产进行实验所测得N2随时间变化示意图。
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为： 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
（4）Na2CO3可在降低温室气体排放中用作CO2的捕捉剂。1L0.2mol/L Na2CO3溶液吸收标准状况下2.24LCO2后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
（1）正； （2）1mol ；65.65KJ ；
（3）①使用催化剂 ②
；（4）C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH-)>C(H+) 。
解析
(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3．25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式_______________________ 计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2 B 在原容器中再充入1 mol CO2
C 缩小容器的容积 D 使用更有效的催化剂
E．在原容器中充入1 mol He F．将水蒸气从体系中分离出
（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:2CO2(g)＋6H2(g) 
CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1，
（3）在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
 温度(K) CO2转化率/(%)n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 1．5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
| 2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
| 3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在一定温度下，增大
的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。 
CH3OH(g)。
（14分）
已知CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
| |温度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| 平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
（1）该反应的△H 0（填“<”“ >”“ =”)；
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的CO和0.80mol的H2O，反应初始6s内CO的平均反应速率v(CO)="0.003" mol·L-1·s-1，则6S末CO2的物质的量浓度为 ；反应经一段时间后，达到平衡后CO的转化率为 ；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)；
a．压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(CO)不随时间改变 d.单位时间里生成CO和H2的物质的量相等
（4）已知1000℃时，要使CO的转化率超过90%，则起始物c(H2O): c(CO)应不低于 ；
（5）某燃料电池以CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态的K2CO3为电解质，请写出该燃料电池正极的电极反应式 ；
（6）已知CO可用于制备很多物质：
ΔH＝+8.0kJ·mol－1
ΔH＝+90.4kJ·mol－1
ΔH＝-556.0kJ·mol－1
ΔH＝-483.6kJ·mol－1请写出
与
反应生成
热化学方程式 。 
=4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示．
（12分）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＋2CO 
2CO2＋N2
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浓度如下表：
| 时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/ mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
| c(CO)/ mol·L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
（1）写出该反应的平衡常数表达式K= 。
（2）前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
（3）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的
0（填写“>”、“<”、“=”）。（4）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
（5）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。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在表格中填入剩余的实验条
件数据。
| 实验编号 | T/℃ | NO初始浓度 mol·L-1 | CO初始浓度 mol·L-1 | 催化剂的比表面积 ㎡·g-1 |
| Ⅰ | 280 | 1.2×10-3 | 5.8×10-3 | 82 |
| Ⅱ | | | 5.8×10-3 | 124 |
| Ⅲ | 350 | 1.2×10-3 | | |
2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”)，若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 移动（填“向左”、“向右”或“不移动”）；
2CO2＋N2。它的优点是 ；
已知CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－130.9 kJ·mol－1
(1)现将0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是__________(填字母序号)。
| A．该反应在低温下能自发进行 |
| B．当容器内CO2气体体积分数恒定时，该反应已达平衡状态 |
| C．若其他条件不变，实验测得平衡常数：K(T1)＞K(T2)，则T1＜T2 |
| D．现有该反应的X、Y两种催化剂，X能使正反应速率加快约5×105倍、Y能使逆反应速率加快约8×106倍(其他条件相同)，故在生产中应该选择X为催化剂更合适 |
①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。
②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响，每次只改变一个条件，并采集反应进程中CO2的浓度变化，在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表：
| 实验 编号 | CO2起始 浓度/mol·L－1 | 反应温 度/℃ | 反应压 强/kPa | 是否加入 催化剂 |
| A | 0.030 | 150 | 101 | 否 |
| B | 0.040 | 150 | 101 | 否 |
| C | 0.040 | 250 | 101 | 是 |
但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2)，也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件，请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。
实验编号 图2中字母
A a
B b
C c