题目内容
【题目】将CO2应用于生产清洁燃料甲醇，既能缓解温室效应的影响，又能为能源的制备开辟新的渠道，其合成反应为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题：
（1）如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系，其中压强分别为3.0MPa、4.0MPa和5.0MPa。据图可知，该反应为_______________反应（填“放热”或“吸热")。设CO2的初始浓度为comolL-1，根据5.0MPa时的数据计算该反应的平衡常数K(240k)=_______________ (列出计算式即可）。若在4.0MPa时减小投料比，则CO2的平衡转化率曲线可能位于II线的_______________（填“上方”或“下方”)。
（2）利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺，其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/k.Jmol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的△H=_______________k.Jmol-1 。
（3）已知：①CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJrnol-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJmol-1
③N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+183kJmol-1
则：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=_______________kJmol-1。
（4）一定温度下，下列措施一定能加快反应CO2(g)+3H2（g)CH3OH(g)+H2O(g)的速率的是_______________（填选项字母）。
A.及时移去甲醇 B.改进催化剂 C.提高反应物浓度 D.增大容器压强
（5）甲烷重整可选氧化物NiO- Al2O3作为催化剂，工业上常用Ni(NO3)2
【答案】放热 
上方 -12 -750 BC 5×10-2 mol·L-1
【解析】
（1）根据图像，随着温度的升高，CO2的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，推出该反应的正反应是放热反应：反应为气体体积减小的反应，作等温线，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，I为5.0MPa下进行的曲线，240K时CO2的转化率为0.8，则可列三段式为
根据化学平衡常平数的表达式K= ；根据上述分析，II曲线代表4.0MPa下进行的曲线，减小投料比，相当于增大H2的量，CO2的量不变，平衡向正反应方向进行，CO2的转化率增大，即CO2的平衡转化曲线可能位于II曲线的上方，故答案为：放热；；上方；
（2）反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故△H =351 kJ/mol +393 kJ/mol -293 kJ/mol -463kJ/mol=-12kJ/mol，故答案为：-12；
（3）由盖斯定律：①×2+②-③×2可得：2CO(g)+2NO(g) 
2CO2(g)+N2(g)△H=-750kJmol-1，故答案为：-750；
（4）A.及时移去甲醇，则生成物的浓度减小，反应速率减慢，故A错误；
B.改进催化剂能加快反应速率，故B正确；
C.提高反应物浓度，反应物浓度增大，则反应速率加快，故C正确；
D.若缩小体积而使容器压强增大，则反应速率加快，若通入惰性气体使容器压强增大，则反应速率不变，故D错误；
综上所述，答案为：BC；
（5）pH=12，c(OH-)=0.01mol·L-1，Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16，c(Ni2+)=
，故答案为：5×10-2 mol·L-1。
