二氧化碳是主要的温室气体，也是一种工业原料。将其回收及利用，有利于缓解温室效应带来的环境问题。180℃时，将0.5mol和1mol通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇（）蒸汽和无机物X，测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示。

1. 二氧化碳是主要的温室气体，也是一种工业原料。将其回收及利用，有利于缓解温室效应带来的环境问题。180℃时，将0.5mol $\text{[math]}$ 和1mol $\text{[math]}$ 通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇（ $\text{[math]}$ ）蒸汽和无机物X，测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示。

(1) X的结构式是；该反应的化学方程式是。

(2) 0~3min内用 $\text{[math]}$ 表示的平均化学反应速率是（保留两位有效数字）；6min时反应（填“是”或“否”）处于平衡状态。

(3) 在某一时刻采取下列措施，能使化学反应速率减小的措施是。

a．通入 $\text{[math]}$ b．通入He

c．加入催化剂 d．将X液化分离出去

(4) 下列说法可以表明反应达到平衡状态的是。

①单位时间内消耗 $\text{[math]}$ 的物质的量等于生成 $\text{[math]}$ 的物质的量

② $\text{[math]}$

③容器内的压强不再发生变化

④容器内 $\text{[math]}$ 的体积分数不再发生变化

⑤容器内气体的颜色不再发生变化

(5) 该反应的原子利用率是。

(6) 已知反应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
$\text{[math]}$	436	343	803	465	413

生成0.1mol $\text{[math]}$ 蒸汽，该反应（填“吸收”或“放出”）kJ热量。

【考点】

反应热和焓变; 化学平衡状态的判断; 化学平衡的计算; 化学反应速率和化学计量数的关系;

【答案】

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综合题困难

1. 请根据有关知识，填写下列空白：

(1) 已知断裂几种化学键要吸收的能量如下：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
断裂 $\text{[math]}$ 键吸收的能量/kJ	a	b	c	d

$\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 中完全燃烧生成气态 $\text{[math]}$ 和气态水时(填“吸收”或“放出”)约kJ热量。该反应的热化学方程式为。

(2) 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

①写出该反应的化学方程式。

②从开始到10s用Z表示该反应的速率为。

③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是。

A．X、Y、Z的反应速率之比为 $\text{[math]}$

B．在混合气体中X的体积分数保持不变

C．混合气体的压强不随时间的变化而变化

④为加快该反应的反应速率，可采取的措施是、。

A．适当升高温度 B．恒容时充入Ne使压强增大

C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂

(3) 夏天施用铵态氮肥须深施盖土，其原因是。

综合题普通

2. 氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用，回答下列问题：

(1) 工业合成氨的反应 $\text{[math]}$ 是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知断裂1mol相应化学键需要的能量如下。若反应生成1mol $\text{[math]}$ ，可放出热量kJ。

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
能量	436kJ	391kJ	946kJ

(2) 恒温下，将1mol $\text{[math]}$ 和3mol $\text{[math]}$ 置于体积为2L的密闭容器中。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L，则用氨气表示5min内的化学反应速率为。

(3) 消除NO污染物，可在一定条件下，用CO与NO反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO发生反应 $\text{[math]}$ 。

①为提高此反应的速率，下列措施可行的是(填字母)。

A．升高温度　B．充入Ar增大压强　C．使用适合的催化剂　D．移出产物 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

②下列事实能说明该反应达到平衡状态的是(填字母)

A． $\text{[math]}$

B．容器中NO和CO的体积分数之比不再变化

C．容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化

D．相同时间内断裂 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 数与形成 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 数之比为1∶2

(4) 汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一，通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量，其工作原理如图所示：

NiO电极为(填“正极”或“负极”)，Pt电极上发生的电极反应式为。当电路中通过0.1mol电子时，参与反应的NO质量为g。

综合题普通

3. 工业上可以用水煤气中的CO和H₂生产甲烷，反应如下：

$\text{[math]}$ 。

(1) 已知断开1mol化学键所需能量如下表所示：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
所需能量kJ∕mol	1076	436	413	463

则该反应为反应(填“放热”或“吸热”)。

(2) 在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH₂ ，一定温度下发生上述反应，测得CH₄和CO的物质的量随时间变化如图所示。

①3min时 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“大于”、“小于”或“等于”)。

②0-10min内，CO的平均反应速率 $\text{[math]}$ ；10min时，H₂的转化率。

③下列有关该反应的叙述正确的是(填字母)。

A．当容器中混合气体的密度保持不变时，该反应达到化学平衡状态

B．该反应达到平衡状态时， $\text{[math]}$

C．由图可知，3min时CH₄的生成速率大于10min时CH₄的消耗速率

D．提高反应的温度，可以实现CO的完全转化

E．该反应达到平衡后再充入氩气，化学反应速率不变。

(3) 甲烷燃料电池装置如图，通入CH₄一端的电极反应式为：，当消耗标准状况下1.12LCH₄时，电极B区溶液质量(填“增加”或“减少”) g。

综合题普通