已知:a.催化剂Cat.1为Cu/ZnO纳米棒,催化剂Cat.2为Cu/ZnO纳米片;b.甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比。(1)反应Ⅰ自发进行的条件是___________(填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”),反应Ⅰ中的活化能______(填“>”或“<”)。(2)在恒温密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,下列说法正确的是___________(填标号)。A.K时,Cat.1对反应Ⅱ的催化效果比对反应Ⅰ的好B.压缩容器体积,可提高反应的转化率,也会使反应Ⅰ的平衡常数增大C.增大H2和CO2的初始投料比,可提高CO2的平衡转化率D.若保持压强始终为p,反应物起始投料比相同,CO2平衡转化率减小(3)实验数据表明,在相同温度下,催化剂Cat.2对CO2转化为CH3OH的选择性比Cat.1的要高,试用碰撞理论解释其原因:________________________________。A.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍B.CH3OH的体积分数不再改变C.混合气体的密度不再改变D.CO和CH3OH的物质的量之比保持不变为了提高H2的转化率,可采取的措施为_____________________________(填两条即可)。(5)以水煤气(CO、H2体积比为1:2)为燃料的碱性(足量KOH为电解质)空气燃料电池,电池工作时CO发生反应的电极反应式为_______________________________。4.(·宁夏银川市银川一中高三期末)氮及其化合物对环境具有显著影响。①若在D点对反应容器升温,同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的_________点(填字母)。②E点的CO的转化率为________________。③某研究小组探究该反应中催化剂对脱氮率(即NO转化率)的影响。将相同量的NO和CO以一定的流速分别通过催化剂a和b,相同时间内测定尾气,a结果如图中曲线I所示。已知:催化效率ba;b的活性温度约℃。在图中画出b所对应的曲线((从℃开始画)________________。(3)①该反应属于_______(填“吸”或“放”)热反应;p1_______p2(填“”、“”或“=”)。②已知A点CH3OH的平衡产率为0.25,求℃时,该反应平衡常数K=_______。(用含b的代数式表示)③求A点CO的物质的量分数=_______。Ⅲ、多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。电解装置中分别以多晶Cu和铂为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度(约0.1mol/L左右)基本保持不变。并向某极室内持续通入CO2,温度控制在10℃左右。(4)通入CO2的电极为_______(填“阴极”或“阳极”),生成C2H4的电极反应式为_______。7.(·河南高三期末)氮的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:(1)已知:①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g)△H=+41.8kJ·mol-1,②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H2=-.6kJ·mol-1,则NO2(g)分解生成NO(g)和O2(g)的热化学方程式是___________。(2)在恒容密闭容器中,对NO2和SO2的反应[NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H<0]进行探究,改变投料比[n(SO2):n(NO2)]进行多组实验(每组实验的温度可能相同,也可能不同),测得SO2的平衡转化率[α(SO2)]如表所示。如果要将II组的平衡状态改变为I组的平衡状态,应采取的措施是___________;通过计算确定表中四组实验中温度相等的是___________(填序号)。①低压有利于尾气转化的原因是_________________________。②℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,10min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为p1MPa,则0~10min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=___________mol·L-1·min-1,℃时该反应的平衡常数Kp=___________MPa(用含p1的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。8.(·山东青岛市高三期末)处理烟气中SO2常采用的方法有CO还原法和碱液吸收法。D.CO2转化为CH4的过程中发生了能量转化E.温度高于℃后,升高温度,甲烷产率几乎不变(4)CO2甲烷化的过程中,保持CO2与H2的体积比为1:4,反应气的总流量控制在40mL·min-1,℃时测得CO2转化率为80%,则CO2反应速率为______mL·min-1。10.(·山东潍坊市高三期末)我国科学家在“催化剂表面H2还原NO反应”的研究取得重大突破,这对消除NO的污染有重要意义。回答下列问题:(1)N2、H2与氧气反应的能量变化如下图所示:成较大影响。在体积均为1L的三个密闭容器中按下表所示关系加入H2和NO,在催化剂表面发生反应,实验测得不同温度时N2在NO(g)、N2O、N2三种混合气体中的平衡体积分数如图所示。D.合成CH3OH的反应限度达到最大(3)已知:反应II在某温度下的平衡常数的值为2,在此温度下向密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g)发生该反应,某时刻测得CH3OCH3、H2O、CH2OH的浓度依次1.5mol/L、1.5mol/L、1mol/L,此时CH3OCH3的转化率是_______,反应速率v(正)_______v(逆)(选填“”、“=”或“”)。(4)在某压强下,反应I在不同温度、不同投料比时CO2的平衡转化率如图所示。则温度Tl_______T2,该反应的平衡常数KA、KB、KC三者之间的大小关系为_______(用“、=、”填空)。Ⅱ.消除水体中硝态氮某科研小组研究液相催化还原法去除水体中NO3-的方法中使用的固体催化剂d-Cu/TiO2的催化条件。图a∶Pd-Cu/TiO2分步催化还原机理。图b∶其他条件相同,不同pH时,反应1小时后NO3-转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比。①实际生产选择图中A点的反应条件,不选择B、C点理由分别是____________。②计算,D点SO3的分压是______Mpa(结果保留两位有效数字)(3)已知:标准生成焓:在K,kPa条件下,由最稳定的单质生成单位物质的量的纯物质的热效应。反应ΔH=生成物的标准生成焓总和-反应物的标准生成焓总和。20.(·河南高三模拟)CH3OH是一种重要的化工原料,可由CO或CO2与H2反应合成,在密闭容器内发生的主要反应如下,其平衡常数的自然对数lnKp(Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)随温度的变化如图所示:①实际生产中选择℃的原因,除X(CO2)最大外,还有__________。②温度高于℃时,升高温度X(CO2)减小的原因是__________________(从反应II、III的平衡移动角度分析)。(5)某合成气只含CO、H2且n(CO):n(H2)=1:m,在温度t、压强p条件下在密闭容器内进行反应I,若CO平衡转化率为α,则平衡常数Kp(I)=____________(用含m、α、p的代数式表示)。(2)①(a)pH<6时,pH升高,铵根离子水解生成氨气,氨气浓度增大,根据已知NH3比NH4+更易被氧化分析,氨氮的去除率升高。(b)当pH10时,溶液中的部分次氯酸变成次氯酸根离子,次氯酸的浓度减小,所以氨氮去除率随溶液pH升高而降低。②m(NaClO)∶m(NH3)的增大,部分氮元素被氧化为氮的含氧酸盐,仍然留在水溶液中,所以氨氮去除率始终接近%,而总氮去除率逐渐降低。③当n(NaClO)∶n(NH3)=1时,反应生成NH2Cl,NH2Cl具有氧化性,能将KI氧化为I2,溶液中消耗氯气的量减少,余氯含量较大。11(1)-.7(2)AD(3)25%(4)KB=KCKA(5)①反应I的△H<0,℃以后升高温度,平衡逆移使CH3OH的产率下降②℃,催化剂A(1)由盖斯定律可知,(反应I×2—反应II)得反应III,则△H3=2△H1—△H2=2×(-49.1kJ/mol)—(+24.5kJ/mol)=-.7kJ/mol;(2)A项,反应I为放热反应,放出的热量使反应温度升高,体系的温度保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达平衡,故正确;B项,由于二氧化碳和氢气的起始量之比与化学计量数之比相等,无论反应是否达到平衡,二氧化碳和氢气的转化率均相等,则二氧化碳和氢气的转化率相等不能说明反应已达平衡,故错误;C项,单位时间内体系中3mol氢气减少和1mol水蒸气增加均代表正反应速率,不能表示正逆反应速率相等,无法判断反应是否已达平衡,故错误;D项,化学平衡状态是化学反应的最大限度,合成CH3OH的反应限度达到最大说明正逆反应速率相等,反应已达平衡,故正确;AD正确,故选AD;(3)由甲醇的浓度为1mol/L可知,反应消耗甲醚的浓度为0.5mol/L,起始时甲醚的浓度为(MPa)-3;不改变气体流速和温度,一定能提高C2H4选择性的措施有:a项,反应i为气体系数之和减小的反应,加压可以使反应i平衡正向移动,水蒸气增多促使反应ii逆向移动,又进一步促进平衡正向移动,可以提高C2H4选择性,故a符合题意;b项,选择合适的催化剂降低反应i的活化能,加快其反应速率,提高C2H4选择性,故b符合题意;c项,反应i中水的系数为4,将反应中产生的水及时分离,对反应i的促进作用更明显,可以提高C2H4选择性,故c符合题意;故选abc。(2)①A项,根据已知信息,反应I和反应Ⅲ均为放热反应,D→B过程中,升高温度,反应I和反应Ⅲ平衡均向逆向移动,反应ICO2转化率降低,反应ⅢCO2转化率提高,故A错误;B项,在恒容密闭容器中,维持压力为0.1Mpa,A点和C点的温度也相同,此时,反应I、Ⅱ中参加反应的各物质的量浓度也相等,则反应I、Ⅱ的反应速率相等,故B错误;C项,根据图示,反应I、Ⅱ为相互竞争关系,反应Ⅲ与反应I、Ⅱ为抑制关系,约℃以前,CO转化率降低,以反应Ⅱ为主;CO2转化率先降后升,是反应I、Ⅲ共同作用的结果,则约℃以前,以反应I、Ⅱ、Ⅲ为主;约℃以后,CO转化率降低,CO2转化率升高,反应Ⅲ为主,故C错误;D项,由图示可知,A→FCO转化率降低,升高温度,使反应Ⅲ平衡向逆反应方向移动,故D正确;答案选D;②设初始,投入容器的n(H2)、n(CO2)、n(CO)分别为4mol、1mol、1mol,E点时,CO转化率为0,则平衡时n(CO)为1mol,同时对应的CO2转化率为30%,此时可以看做只有反应ICO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)发生,平衡时n(CO2)=1mol×(1-30%)=0.7mol,n(H2)=4mol-4×1mol×30%=2.8mol,n(H2O)=2×1mol×30%=0.6mol,反应ⅢCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反应前后气体分子数目相等,计算平衡常数时物质的量可代表其浓度,