回答下列问题。

1. 回答下列问题。

(1) 恒温下，在体积为1密闭容器中充入3molCO₂(g)和9molH₂(g)，发生反应 $\text{[math]}$ ，测得CO₂(g)、 $\text{[math]}$ (g)的物质的量随时间变化如图所示。

①a点的正反应速率(填>、<或=)b点的逆反应速率。

②反应达到平衡状态时，此时的压强与起始的压强之比为。

③上述反应体系达到平衡状态的判断依据是。

A．容器内CO₂和H₂的物质的量之比不变

B．体系压强不变

C．容器内气体的密度不变

D．容器内气体的平均相对分子质量不变

(2) 工业上合成氨气时需使用催化剂降低能耗，我国科学家提出使用M-LiH复合催化剂。相同条件下，不同催化剂的催化效果如图1所示，氨气的产率随时间变化如图2所示，350℃用Cr-LiH作催化剂对应的曲线是(填“a”、“b”或“c”)

(3) 已知：25℃、101kPa时，

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ/mol

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ/mol

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ/mol

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(4) “乙醇燃料电池”的工作原理为 $\text{[math]}$ ，装置如图所示：

在该电池中H⁺的移动方向为由(填“A到B”或“B到A”)，写出A电极的电极反应式：。

【考点】

化学反应速率的影响因素; 化学平衡状态的判断;

【答案】

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综合题普通

1. 对SO₂、NOx、CO₂和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。

(1) 已知：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)　△H=-196.6kJ/mol

2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)　△H=-113.0kJ/mol

①求反应：NO₂(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)的△H=kJ/mol。

②某温度下，向恒容密闭容器中充入NO₂、SO₂发生反应：NO(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。

a．混合气体的密度保持不变　　　　　b．SO₂的物质的量保持不变

c．容器内混合气体原子总数不变　　　d．每生成1molSO₃的同时消耗1molNO

(2) 工业上可用CO₂与H₂来生产甲醇。在2L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示：

①从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)=。

②下列措施不能使CO₂的平衡转化率增大的是(选填编号)。

A．在原容器中再充入1molCO₂B．在原容器中再充入1molH₂

C．在原容器中再充入1mol氦气　　　D．使用更有效的催化剂

E．缩小容器的容积　　　　　 F．将水蒸气从体系中分离

(3) 工业上也可用CO生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO与20molH₂ ，容器体积为2L，在催化剂作用下发生反应：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①压强为p₁p₂(填“>”、“<”或“=”)。

②在起始T₁、p₁条件下，2L恒容容器中，反应的平衡常数K=(mol/L)^-2。该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数K_A、K_B和K_C的大小关系为：。

综合题困难

2. 碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题：

(1)如图是将碳棒和锌片通过导线相连，置于稀硫酸中。

①该装置工作时，溶液中的 $\text{[math]}$ 向极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入极(填“C”或“Zn”)

②写出该电池的总反应式：。

③若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生L气体(标准状况下)。

(2) $\text{[math]}$ 可通过反应 $\text{[math]}$ 转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的浓度随时间变化如图所示。

①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是。

a.气体密度不再改变 b.气体压强不再改变

c. $\text{[math]}$ 的浓度不再改变 d.单位时间消耗 $\text{[math]}$ 的同时，消耗 $\text{[math]}$

②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是(填一项即可)。

③从0min到3min内， $\text{[math]}$ mol(L·min)。

④平衡时混合气体中 $\text{[math]}$ 的体积分数是。

综合题普通

3. 工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。

(1) 氮的固定有以下常见方式：

生物固氮： $\text{[math]}$ 。

工业合成氨： $\text{[math]}$ 。

通过雷电固氮：。(写出反应方程式)

(2) 断开氮分子中的 $\text{[math]}$ 键，需要能量(填“吸收”或“释放”)。

(3) 已知高温不利于提高工业合成氨中 $\text{[math]}$ 的平衡转化率。

①生产中依然选择高温合成氨，目的是。

②针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了采用 $\text{[math]}$ (M表示金属)复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如下图所示。

资料：用单位时间内每克催化剂所获得的 $\text{[math]}$ 的物质的量表示反应速率

a．无 $\text{[math]}$ ，催化效率最高的金属是。

b．有 $\text{[math]}$ ，反应速率明显增大。文献报道了 $\text{[math]}$ 可能的催化过程如下：

i． $\text{[math]}$ (在M表面解离)

ii． $\text{[math]}$

iii．。

在较低压强、较低温度下合成了 $\text{[math]}$ ，这是合成氨反应研究中的重要突破。

(4) 最近，我国科研人员报道了一种氯化镁循环法，可进一步降低能耗。该方法的总反应为： $\text{[math]}$ 。转化关系如下：

①A是。

②科研人员将X与 $\text{[math]}$ 混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，产物中 $\text{[math]}$ 。

(5) $\text{[math]}$ 可用于电化学气敏传感器，工作原理如图所示，回答下列问题：

①溶液中 $\text{[math]}$ 往 $\text{[math]}$ 电极(填“a”或“b”)移动。

② $\text{[math]}$ 电极b的电极反应式为。

③该传感器在工作过程中 $\text{[math]}$ 电极(a)周围溶液 $\text{[math]}$ (填“增大”、“减小”或“不变”)。

④该传感器反应消耗的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的物质的量之比为。

综合题普通