利用反应，可将资源化，促进“碳中和”。回答下列问题：

1. 利用反应 $\text{[math]}$ ，可将 $\text{[math]}$ 资源化，促进“碳中和”。

回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 催化加氢制取 $\text{[math]}$ 可通过下列步骤实现，反应过程中各物质能量关系如图所示：

由图可知，该反应每生成 $\text{[math]}$ 甲醇，会(填“吸收”或“放出”)kJ的热量。

(2) 在恒温(始终保持反应温度为350℃)、2L恒容密闭容器中充入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，测得各物质的物质的量浓度随时间变化如下图所示：

① $\text{[math]}$ 随时间变化的曲线是(填“a”“b”或“c”)，0~2min用 $\text{[math]}$ 表示的反应速率是。

②若初始体系的压强为 $\text{[math]}$ ，则平衡时体系的总压强为 $\text{[math]}$ 。

③保持反应温度和容器体积不变，反应至2min改变了某一反应条件，根据图中信息可推测改变的反应条件可能是(写出一项即可)。

(3) 若在绝热条件下，将 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 按体积比1：2充入恒容密闭容器中发生该反应，下列能判断反应达到平衡状态的是___________。 A. 容器内混合气体的密度不变 B. 容器内混合气体的压强不变 C. 容器内温度保持不变 D. $\text{[math]}$

(4) 通过设计燃料电池(如图)，可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来，在酸性电解质溶液中，甲醇在电极上反应产生 $\text{[math]}$ 。

请写出燃料电池的负极反应式。

【考点】

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. 一定温度下，在密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。

(1) ①写出该反应的化学方程式：。

②在t₁和t₂时正反应速率分别为v₁和v₂ ，则二者大小关系为v₁v₂(填“＞” “＜”或“=”)。

③在t₁、t₂和t₃三个时刻中，反应程度最大的是(填“t₁” “t₂”或“t₃”)。

(2) 将一定量N₂和H₂(体积比为1∶3)的混合气体通入合成塔，反应达到平衡后，氨的体积分数为16%，则平衡时混合气体中N₂的体积分数为，H₂的转化率为。

(3) 已知2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g)　ΔH＜0，现将NO₂和N₂O₄的混合气体通入容积为2 L的恒容密闭容器中，恒温条件下反应体系中物质浓度随时间的变化关系如图所示。

①平衡时NO₂的转化率为。

②起始压强与平衡时压强之比为。

综合题普通

2. 在2L的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，一定条件下发生反应： $\text{[math]}$ ，测得和 $\text{[math]}$ 的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。

(1) 下列措施能增大反应速率的是_______(填字母)。 A. 升高温度 B. 降低压强 C. 减小 $\text{[math]}$ 的浓度 D. 加入合适的催化剂

(2) 下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。 A. $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 三种物质的浓度不在变化 B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化 C. 混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D. 单位时间内消耗 $\text{[math]}$ 的同时生成 $\text{[math]}$

(3) 从反应开始至达到平衡，以 $\text{[math]}$ 表示的反应的平均反应速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。平衡时 $\text{[math]}$ 的的转化率为，起始总压强与平衡总压强比。

综合题普通

3. 硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸的其中一步重要反应是：2SO₂(g)+O₂(g)=2SO₃(g) ∆H<0。一定条件下，密闭容器中发生该反应，各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。

(1) 反应开始至20分钟，SO₂的平均反应速率为mol•L^-¹•min^-¹。

(2) 图中a点，正反应速率逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。

(3) 反应进行到第分钟时恰好达到平衡，此时：SO₂的转化率为，

(4) 下列说法正确的是___________。 A. 60-70min内，O₂表示的反应速率为0，说明反应不再进行。 B. 通过调控反应条件，可以实现SO₂的完全转化 C. 其他条件不变，升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大 D. 使用催化剂可以提高反应速率，增大平衡产率

综合题普通