NO是大气污染物之一，NO的转化技术对大气污染防治意义深远。回答下列问题：

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1. NO是大气污染物之一，NO的转化技术对大气污染防治意义深远。回答下列问题：

(1) 炽热的活性炭可以处理NO，发生的反应为C(s)+2NO(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+N₂(g)ΔH。

①已知：C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=—393.5kJ·mol^-1 ， N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH₂=+180.5kJ·mol^-1 ，则ΔH=kJ·mol^-1。

②一定温度下，将一定量的活性炭和NO加入一恒容密闭容器中发生上述反应，0~2min内，气体密度增大1.2g·L^-1 ，则v(N₂)=。下列能表示该反应达到平衡状态的是(填字母)。

A．容器内混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变

C．NO和N₂的消耗速率之比为1：2 D．容器内压强不再改变

(2) 利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO的反应为2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g)。

①该反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH0(填“＞”“＜”或“= ”)，提高NO平衡转化率的措施有(写出一条即可)。

②一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应，部分物质的体积分数φ随时间t变化如图所示。

曲线b表示物质的φ~t关系，正反应速率v(t₃)v(t₄)(填“＞”“＜”或“= ”)，若起始压强为p_o ，则该反应温度下K_p=(分压= 物质的量分数×总压，用含p_o的式子表示)。

【考点】

焓变和熵变; 化学平衡常数;

【答案】

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综合题困难

1. 锑（Sb）元素的单质与化合物有着广泛的用途。请回答：

(1) 锑元素在自然界大多以辉锑矿（主要成分为Sb₂S₃）形式存在，冶炼的原理为：

反应： $\text{[math]}$

已知该反应在400℃以上才能自发进行， $\text{[math]}$ 0（填“<”“>”或“=”）。

(2) Sb³⁺的水解方程式为 $\text{[math]}$ ，下列叙述正确的是。 A. 配制氯化锑溶液时先用浓盐酸溶解溶质 B. 在较高温度下配制氯化锑溶液 C. 氯化锑溶液中加入少量氨水制备氧化锑 D. 配制成较浓的氯化锑溶液有利于得到氧化锑固体

(3) 工业上可利用真空冶金法处理脆硫铅锑矿（主要成分为Pb₄FeSb₆S₁₄）得到Sb₂S₃蒸汽，总反应方程式为： $\text{[math]}$ ，随着温度升高，固体产物依次变为气态，达到平衡时Sb₂S₃、PbS与FeS的蒸汽压（ $\text{[math]}$ ）与温度（T）的关系如图所示：

下列说法不正确的是。

A. 可通过控制温度，使气态产物中的各个组分逐一冷凝，实现铅、锑、铁的分离与富集 B. 900K时Sb₂S₃、PbS大量挥发，FeS仍为非气态 C. 相比传统的高温冶炼，真空冶金法的优点是提高了资源的利用率，低碳高效 D. T₁时总反应的平衡常数 $\text{[math]}$

(4) 锑-空气燃料电池是新一代高能量密度电池，电池的负极为金属锑单质，电解质溶液为浓NaOH溶液，锑离子在浓的强碱溶液中以 $\text{[math]}$ 形式存在，两极之间存在阳离子交换膜。当负极溶解2mol锑时，通过阳离子交换膜的离子数为（设N_A为阿伏加德罗常数的值）。

(5) 二维锑片是一种新型电化学催化剂，一定条件下可以催化CO₂向有机物的转化过程，部分反应历程如下图所示（*表示过渡态），已知在二维锑片表面更生成HCOOH的速度更快，请将过渡态与产物之间的连线补充完整。

综合题普通

“低碳经济”已成为全世界科学研究的重要课题， $\text{[math]}$ 资源化利用是解决资源和能源短缺、减少碳排放的一种途径。

方案一：以 $\text{[math]}$ 为原料合成乙烯

（1）以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 催化合成乙烯： $\text{[math]}$ 。

在一定压强下，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 加入 $\text{[math]}$ 容积不变的密闭容器中，已知温度对 $\text{[math]}$ 的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，结合图像分析该反应实际反应温度定于 $\text{[math]}$ 的原因可能是。

方案二：以 $\text{[math]}$ 为原料合成甲醇

（2）以 $\text{[math]}$ 合成甲醇涉及的反应如下：

反应I： $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$

反应Ⅲ： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应I能自发进行的条件是(填“高温”或“低温)。

（3）催化剂活化： $\text{[math]}$ (无活性) $\text{[math]}$ (有活性)， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 在活化后的催化剂表面发生反应I，其反应历程如图，同时伴随反应Ⅱ： $\text{[math]}$ 。

已知： $\text{[math]}$ 选择性 $\text{[math]}$

对于以上 $\text{[math]}$ 制甲醇的过程，以下描述正确的是(填序号)。

A．反应中经历了 $\text{[math]}$ 键的形成和断裂

B．加压可以提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率

C．升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性

（4）一定条件下，向容积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生上述(2)中的反应I、Ⅱ、Ⅲ，达到平衡时，容器中 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，此时 $\text{[math]}$ 的浓度为 $\text{[math]}$ ，反应Ⅱ的平衡常数为。(用含a、b、V的代数式表示)

综合题普通

已知：某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO₂(g) + 4H₂(g) $\text{[math]}$ 2H₂O(g) + CH₄(g)，该反应的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。回答问题：

（1）若反应为基元反应，且反应的 $\text{[math]}$ 与活化能(Ea)的关系为 $\text{[math]}$ 。在图2中补充完成该反应过程的能量变化示意图。

（2）某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1molCO₂和0.4molH₂ ，反应平衡后测得容器中n(CH₄)=0.05mol。则 $\text{[math]}$ 的转化率为。在上述平衡体系中各加入0.05mol的上述反应物、生成物，则加入后v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。

在相同条件下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 还会发生不利于氧循环的副反应：CO₂(g) + 3H₂(g) $\text{[math]}$ H₂O(g) + CH₃OH(g)，在反应器中按 $\text{[math]}$ 通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 浓度( $\text{[math]}$ )如下表所示。

催化剂	t=350℃		t=400℃
催化剂	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂Ⅰ	10.8	12722	345.2	42780
催化剂Ⅱ	9.2	10775	34	38932

（3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， $\text{[math]}$ 生成CH₃OH平均反应速率为 $\text{[math]}$ ；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是。

综合题困难