处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。

1. 处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。

(1) 环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO₂、CO、O₃、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。

已知：①2NO(g)=N₂(g)＋O₂(g) ΔH=-180.5 kJ·mol^-1

②C(s)＋O₂(g)=CO₂(g) ΔH=-393.5 kJ·mol^-1

③2C(s)＋O₂(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol^-1

某反应的平衡常数表达式为K= $\text{[math]}$ ，写出此反应的热化学方程式：。

(2) CO用于处理大气污染物N₂O所发生的反应为N₂O(g)＋CO(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)＋N₂(g) ΔH=-365 kJ·mol^-1 ，几种物质的相对能量如下：

物质	N₂O(g)	CO(g)	CO₂(g)	N₂(g)
相对能量/kJ·mol^-1	475.5	283	a	393.5

①a=kJ·mol^-1 ，改变下列“量”，一定会引起ΔH发生变化的是(填代号)

A．温度 B．反应物浓度 C．催化剂 D．化学计量数

②有人提出上述反应可以用“Fe^＋”作催化剂。其总反应分两步进行：

第一步：；(写化学方程式)

第二步：FeO^＋＋CO=Fe^＋＋CO₂。

(3) 在实验室，采用I₂O₅测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I₂O₅粉末和一定量的CO，发生反应：I₂O₅ (s)＋5CO(g) $\text{[math]}$ 5CO₂(g)＋I₂(s)。测得CO的转化率如图1所示。

①相对曲线a，曲线b仅改变一个条件，改变的条件可能是加入催化剂或者。

②在此温度下，该可逆反应的平衡常数K=(用含x的代数式表示)。

(4) 工业上，利用CO和H₂合成CH₃OH，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和n mol H₂ ，在250 ℃发生反应：CO(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)，测得平衡时混合气体中CH₃OH的体积分数与H₂的物质的量的关系如图2所示。在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是。

【考点】

热化学方程式; 化学平衡常数; 化学反应速率的影响因素; 化学平衡移动原理; 化学平衡转化过程中的变化曲线; 化学反应速率与化学平衡的综合应用;

【答案】

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综合题普通

1. 二甲醚 $\text{[math]}$ 常用作溶剂、冷冻剂、喷雾剂等，易燃烧。回答下列问题：

(1) 25℃、 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 气态二甲醚完全燃烧生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 放出 $\text{[math]}$ 热量，则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为。当 $\text{[math]}$ 完全燃烧生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 放出 $\text{[math]}$ 热量时，转移的电子数为（用 $\text{[math]}$ 表示阿伏加德罗常数的值）。

(2) 已知 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的燃烧热 $\text{[math]}$ 分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则反应 $\text{[math]}$ 的反应热 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 在 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 合成二甲醚，其反应为 $\text{[math]}$ ，在不同温度下， $\text{[math]}$ 时，水蒸气的体积分数如图所示。

①该反应的 $\text{[math]}$ 0（填“＞”“＜”或“＝”）。

②A点 $\text{[math]}$ 的逆反应速率（填“＞”“＜”或“＝”）B点 $\text{[math]}$ 的逆反应速率；A点对应温度下， $\text{[math]}$ 内，平均反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

③B点的平衡常数（填“＞”“＜”或“＝”）C点的平衡常数。

综合题困难

2. 合理利用温室气体是当前能源与环境研究的热点。 $\text{[math]}$ 催化加氢可缓解 $\text{[math]}$ 对温室效应的影响，其原理为：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol^-1

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 反应Ⅰ的 $\text{[math]}$ 0(填“>”、“<”或“=”)，说明理由。

(2) 反应Ⅰ中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别为正、逆反应速率， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别为正、逆反应速率常数， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 仅受温度影响。请在下图中画出 $\text{[math]}$ 随T的变化斜线。( $\text{[math]}$ ， T表示温度)

(3) 在0.1MPa下，将1mol $\text{[math]}$ 和4mol $\text{[math]}$ 充入2L刚性密闭容器中，假设只发生反应Ⅰ，当CO平衡产率为40%时，此时总压为P，计算该温度下反应Ⅰ的平衡常数 $\text{[math]}$ 。(计算结果用分数表示)

(4) 某实验室控制 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 初始投料比为1∶2.2，经过相同时间测得如下四组实验数据：

反应序号	T/K	催化剂	$\text{[math]}$ 转化率/%	甲醇选择性/%
①	543	Cu/ZnO纳米棒	12.3	42.3
②	543	Cu/ZnO纳米片	10.9	72.7
③	553	Cu/ZnO纳米棒	15.3	39.1
④	553	Cu/ZnO纳米片	12.0	71.6