2．
甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料．工业上利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H
②CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-58kJ•mol-1
③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H3=+41kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
则x=413；
（2）若T℃时将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生反应②，测得H2的物质的量随时间变化关系如图中状态I（图中实线）所示．图中数据A（1，6）代表在1min时H2的物质的量是6mol．
①T℃时状态I条件下，0～3min内CH3OH的平均反应速率v=0.28mol/（L•min），平衡常数K=0.5；
②其他条件不变时，仅改变某一条件后测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅱ所示，则改变的条件可能是增大压强；
③其他条件不变，仅改变温度时，测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅲ所示，则状态Ⅲ对应的温度＞（填“＞”、“＜”或“=”）T℃；
④若状态Ⅱ的平衡常数为K2，状态Ⅲ的平衡常数为K3，则K2＞（填“＞”、“＜”或“=”）K3；
⑤一定温度下同，此反应在恒容容器中进行，能判断该反应达到化学平衡依据的是ac．
a．容器中压强不变 b．甲醇和水蒸汽的体积比保持不变
c．v正（H2）=3v逆（CH3OH） d．2个C═O断裂的同时有6个H-H断裂．
甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料．工业上利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H
②CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-58kJ•mol-1
③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H3=+41kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
| 化学键 | H═H | C═O | C≡O | H-O | C-H |
| F/（kJ•mol-1） | 435 | 343 | 1076 | 465 | X |
（2）若T℃时将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生反应②，测得H2的物质的量随时间变化关系如图中状态I（图中实线）所示．图中数据A（1，6）代表在1min时H2的物质的量是6mol．
①T℃时状态I条件下，0～3min内CH3OH的平均反应速率v=0.28mol/（L•min），平衡常数K=0.5；
②其他条件不变时，仅改变某一条件后测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅱ所示，则改变的条件可能是增大压强；
③其他条件不变，仅改变温度时，测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅲ所示，则状态Ⅲ对应的温度＞（填“＞”、“＜”或“=”）T℃；
④若状态Ⅱ的平衡常数为K2，状态Ⅲ的平衡常数为K3，则K2＞（填“＞”、“＜”或“=”）K3；
⑤一定温度下同，此反应在恒容容器中进行，能判断该反应达到化学平衡依据的是ac．
a．容器中压强不变 b．甲醇和水蒸汽的体积比保持不变
c．v正（H2）=3v逆（CH3OH） d．2个C═O断裂的同时有6个H-H断裂．
18．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：
回答下列问题：
（1）该反应为吸热反应（填“吸热”、“放热”），写出该反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$．
（2）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是bc．
a．及时分离出CO气体 b．适当升高温度
c．增大CO2的浓度 d．选择高效催化剂
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc．
a．容器中压强不变 b．混合气体中 c（CO）不变
c．v正（H2）=v逆（H2O） d．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为830℃．
（5）若在（4）所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO2和3molH2充分反应达平衡时，H2的物质的量为b，CO2的物质的量为c．
a．等于1.0mol b．大于1.0mol
c．大于0.5mol，小于1.0mol d．无法确定．
| t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
（1）该反应为吸热反应（填“吸热”、“放热”），写出该反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$．
（2）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是bc．
a．及时分离出CO气体 b．适当升高温度
c．增大CO2的浓度 d．选择高效催化剂
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc．
a．容器中压强不变 b．混合气体中 c（CO）不变
c．v正（H2）=v逆（H2O） d．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为830℃．
（5）若在（4）所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO2和3molH2充分反应达平衡时，H2的物质的量为b，CO2的物质的量为c．
a．等于1.0mol b．大于1.0mol
c．大于0.5mol，小于1.0mol d．无法确定．
16．汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等．研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持．
请回答下列问题：
（1）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO．在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如表：
根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式C+2NO?N2+CO2并判断p＞3.93MPa（用“＞”、“＜“或“=”填空）．计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp=$\frac{9}{16}$（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）．
（2）汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液．常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1（H2SO3）=1.8×10-2，Ka2（H2SO3）=6.0×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp（CaSO3）=4.2×10-9．
（3）尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH4（g）+H2O（1）═CO（g）+3H2 （g）△H=+250.1kJ/mol．已知CO（g）、H2 （g）的燃烧热依次为283.0kJ/mol、285.8kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3KJ/mol．以CH4（g）为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解质溶液，其负极电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，已知该电池的能量转换效率为86.4%，则该电池的比能量为13.3kW•h•kg-1（结果保留1位小数，比能量=$\frac{电池输出电能（kW•h）}{燃料质量（kg）}$，lkW•h=3.6×106J）．
请回答下列问题：
（1）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO．在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如表：
| 活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol | ρ/Mpa | |
| 200℃ | 2.000 | 0.0400 | 0.0300 | 0.0300 | 3.93 |
| 335℃ | 2.005 | 0.0500 | 0.0250 | 0.0250 | ρ |
（2）汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液．常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1（H2SO3）=1.8×10-2，Ka2（H2SO3）=6.0×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp（CaSO3）=4.2×10-9．
（3）尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH4（g）+H2O（1）═CO（g）+3H2 （g）△H=+250.1kJ/mol．已知CO（g）、H2 （g）的燃烧热依次为283.0kJ/mol、285.8kJ/mol，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3KJ/mol．以CH4（g）为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解质溶液，其负极电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，已知该电池的能量转换效率为86.4%，则该电池的比能量为13.3kW•h•kg-1（结果保留1位小数，比能量=$\frac{电池输出电能（kW•h）}{燃料质量（kg）}$，lkW•h=3.6×106J）．
15．使用SNCR脱硝技术的主反应为：4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$ 4N2（g）+6H2O（g）△H副反应及773K时平衡常数如表所示：
（1）主反应△H=-1632.5kJ•mol-1，773K时主反应平衡常数K=4.6×1043L•mol-1．
（2）图1表示在密闭体系中进行实验，测定不同温度下，在相同时间内各组分的浓度．
①图中a、b、c三点，主反应速率最大的是c．
②试解释N2浓度曲线先上升后下降的原因先上升：反应还未到达平衡状态，温度越高，化学反应速率越快，单位时间内N2浓 度越大；后下降：达到平衡状态后，随着温度升高，因反应正向放热，平衡逆向移动，且随温度升高有副产物的生成，N2浓度降低．
③550K时，欲提高N2O的百分含量，应采取的措施是采用合适的催化剂．
（3）为探究碳基催化剂中Fe、Mn、Ni等元素的回收，将该催化剂溶解后得到含有Fe2+、Mn2+、Ni2+的溶液，物质的量浓度均为10-3mol•L-1．欲完全沉淀Fe2+、Mn2+（离子浓度低于1.0×10-6），应控制CO32-的物质的量浓度范围为（3.0×10-5，1.0×10-4 ）．
（4）电化学催化净化NO是一种最新脱硝方法．原理示意图如图2，固体电解质起到传导O2-的作用．
a为外接电源的负极（填“正”、“负”）．通入NO的电极反应式为2NO+4e-=N2+2O2-．
| 反应 | △H（kJ•mol-1） | 平衡常数（K） |
| 4NH3 （g）+5O2 （g）?4NO （g）+6H2O （g） | -905.5 | 1.1×1026mol•L-1 |
| 4NH3 （g）+4O2 （g）?2N2O （g）+6H2O （g） | -1104.9 | 4.4×1028 |
| 4NH3 （g）+3O2 （g）?2N2 （g）+6H2O （g） | -1269.0 | 7.1×1034L•mol-1 |
（2）图1表示在密闭体系中进行实验，测定不同温度下，在相同时间内各组分的浓度．
①图中a、b、c三点，主反应速率最大的是c．
②试解释N2浓度曲线先上升后下降的原因先上升：反应还未到达平衡状态，温度越高，化学反应速率越快，单位时间内N2浓 度越大；后下降：达到平衡状态后，随着温度升高，因反应正向放热，平衡逆向移动，且随温度升高有副产物的生成，N2浓度降低．
③550K时，欲提高N2O的百分含量，应采取的措施是采用合适的催化剂．
（3）为探究碳基催化剂中Fe、Mn、Ni等元素的回收，将该催化剂溶解后得到含有Fe2+、Mn2+、Ni2+的溶液，物质的量浓度均为10-3mol•L-1．欲完全沉淀Fe2+、Mn2+（离子浓度低于1.0×10-6），应控制CO32-的物质的量浓度范围为（3.0×10-5，1.0×10-4 ）．
| 沉淀物 | Ksp |
| FeCO3 | 3.0×10-11 |
| MnCO3 | 2.0×10-11 |
| NiCO3 | 1.0×10-7 |
a为外接电源的负极（填“正”、“负”）．通入NO的电极反应式为2NO+4e-=N2+2O2-．
14．氢是一种重要的非金属元素．氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用．
（1）工业上一般采用CO和H2反应合成可再生能源甲醇．反应如下：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.1KJ•mol-1在250℃下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度（mol•L-1）变化如表所示：（前6min没有改变条件）
①x=0.14．
②250℃时该反应的平衡常数K的计算式为：$\frac{0.04}{0.06×0.1{2}^{2}}$ （不必化简）．
③若6min～8min只改变了某一条件，所改变的具体条件是加1 mol氢气．
④第8min时，该反应是不是达到平衡状态不是．（填“是”或“不是”）
（2）某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H2将NO还原为N2．已知：
H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是2NO（g）+2H2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-665 kJ•mol-1．
0 160282 160290 160296 160300 160306 160308 160312 160318 160320 160326 160332 160336 160338 160342 160348 160350 160356 160360 160362 160366 160368 160372 160374 160376 160377 160378 160380 160381 160382 160384 160386 160390 160392 160396 160398 160402 160408 160410 160416 160420 160422 160426 160432 160438 160440 160446 160450 160452 160458 160462 160468 160476 203614
（1）工业上一般采用CO和H2反应合成可再生能源甲醇．反应如下：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.1KJ•mol-1在250℃下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度（mol•L-1）变化如表所示：（前6min没有改变条件）
| 2min | 4min | 6nin | 8min | … | |
| CO | 0.07 | 0.06 | 0.06 | 0.05 | … |
| H2 | x | 0.12 | 0.12 | 0.20 | … |
| CH2OH | 0.03 | 0.04 | 0.04 | 0.05 | … |
②250℃时该反应的平衡常数K的计算式为：$\frac{0.04}{0.06×0.1{2}^{2}}$ （不必化简）．
③若6min～8min只改变了某一条件，所改变的具体条件是加1 mol氢气．
④第8min时，该反应是不是达到平衡状态不是．（填“是”或“不是”）
（2）某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H2将NO还原为N2．已知：
H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是2NO（g）+2H2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-665 kJ•mol-1．
在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）+O2 （g）?2SO3（g） （△H＜0）