题目内容
【题目】Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域，主要反应有：
i.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.4kJ·mol-1
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
（1）ΔH3=___kJ·mol-1。
（2）已知反应i的速率方程为v正=k正x(CO2)·x3(H2)，v逆=k逆·x(CH3OH)·x(H2O)，k正、k逆均为速率常数且只与温度有关，x为物质的量分数。其物质的量分数平衡常数Kx=___(以k正、k逆表示)。
（3）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)：n(CO2)=3：1充入H2和CO2。反应达平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表___(填化学式)。
②250℃时反应ii的Kx___1(填“＞”、“＜”或“=”)
③下列措施中，一定无法提高甲醇产率的是___。
A.加入适量CO B.使用催化剂
C.循环利用原料气 D.升高温度
（4）在10MPa下将H2、CO按一定比例投料，平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。曲线b代表的物质为____(填化学式)。温度为700K时，该反应的平衡常数KP=___(MPa)-2(结果用分数表示)。
Ⅱ.在恒容容器中，使用某种催化剂对反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0
进行相关实验探究。改变投料比[n(SO2)：n(NO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同，也可能不同)，测定SO2的平衡转化率[α(SO2)]实验结果如图所示。
已知：KR=16，KZ=
。
（5）如果要将图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态。应采取的措施是___。
（6）通过计算确定图中R、X、Y、Z四点中温度相等的点是__。
【答案】－90.6 
CH3OH < B、D H2 
升高温度 X和Z
【解析】
Ⅰ.（1）根据盖斯定律计算ΔH3；
（2）Kx=
，根据反应达到平衡时v正= v逆计算物质的量分数平衡常数Kx；
（3）升高温度，反应i逆向移动、反应ii正向移动、反应iii逆向移动；
（4）升高温度，反应iii逆向移动，H2、CO按2:1的比例增大，CH3OH的物质的量减小；
Ⅱ. （5）图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态，α(SO2)减小，平衡逆向移动；
（6）平衡常数相同，温度相同；
Ⅰ.（1）i.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.4kJ·mol-1
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
根据盖斯定律 i- ii得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3= -49.4kJ·mol-1 -41.2kJ·mol-1=－90.6 kJ·mol-1；
（2）Kx=，反应达到平衡时v正= v逆，即k正x(CO2)·x3(H2) =k逆·x(CH3OH)·x(H2O)，= ，所以Kx =；
（3）①升高温度，反应i逆向移动、反应iii逆向移动所以甲醇的含量明显减小；反应ii正向移动，CO含量增大，水的含量变化小于甲醇，故图中Y代表CH3OH、X代表CO、Z代表H2O；
②250℃时反应ii的Kx=
，根据图示CO 、H2O的物质的量分数小于CO2 、H2，所以Kx<1；
③A.加入适量CO ，反应iii正向移动，能提高甲醇的产率，故不选A；
B.使用催化剂，平衡不移动，一定不能提高甲醇的产率，故选B；
C.循环利用原料气，提高原料利用率，能提高甲醇的产率，故不选C；
D.升高温度，反应i、反应iii均逆向移动，一定不能提高甲醇的产率，故选D；
（4）升高温度，反应iii逆向移动，H2、CO按2:1的比例增大，CH3OH的物质的量减小，故图中a代表CH3OH、c代表CO、b代表H2；
温度为700K时，该反应的平衡常数KP=
(MPa)-2；
Ⅱ. （5）图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态，α(SO2)减小，平衡逆向移动，所以改变的条件可以是升高温度；
（6）X点：
KX=
；
Y点：
Ky=
；
KR=16，KZ=l；
所以图中R、X、Y、Z四点中温度相等的点是X、Z。
【题目】2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2、LiFePO4、LiMnO2、Cu与磷的化合物等都是研究电池的常用材料。请回答下列问题。
（1）Co4+中存在__种不同能量的电子。
（2）你预测第一电离能：Cu__Zn(填“＞”或“＜”)。请说出你的理由：__。
（3）已知下列化合物的熔点：
化合物 | AlF3 | GaF3 | AlCl3 |
熔点/℃ | 1040 | 1000 | 194 |
表格中卤化物的熔点产生差异的原因是：___。
（4）直链多磷酸盐的阴离子有复杂的结构，焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构如图：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___(用n代表P原子数)。
（5）钴蓝晶胞结构如图1所示，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成如图2，则钴蓝晶体的化学式为___。在晶体中，某些原子位于其它原子围成的空隙中，如图3中●原子就位于最近的4个原子围成的正四面体空隙中。在钴蓝晶体中，Al3+位于O2-形成的___空隙中。若阿伏加德罗常数用NA表示，则钴蓝晶体的密度为___g·cm-3(列计算式即可，不必化简)。
