我国力争于2030年前做到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。捕获与重整是利用的研究热点。其中与重整反应体系涉及部分反应如下：a． b． c．

1. 我国力争于2030年前做到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。 $\text{[math]}$ 捕获与 $\text{[math]}$ 重整是 $\text{[math]}$ 利用的研究热点。其中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 重整反应体系涉及部分反应如下：

a． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

b． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

c． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 已知 $\text{[math]}$ ，则反应c在(填“高温”“低温”“任意温度”或“不能”)自发进行。

(2) 上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。 A. 增大 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增大 B. 移去部分 $\text{[math]}$ ，反应c，b的平衡向右移动，反应a向左移动 C. 加入反应a的催化剂，可提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率 D. 降低反应温度，反应a、b、c的正、逆反应速率都减小

(3) 雨水中含有来自大气的 $\text{[math]}$ ，溶于水中的 $\text{[math]}$ 会进一步和水反应，发生电离：

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

25℃时，反应②的平衡常数为 $\text{[math]}$ 。溶液中 $\text{[math]}$ 的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为 $\text{[math]}$ ，当大气压强为 $\text{[math]}$ ，大气中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数为x时，溶液中 $\text{[math]}$ 浓度为 $\text{[math]}$ (写出表达式，忽略水和 $\text{[math]}$ 的电离)。

(4) 105℃时，将足量的某碳酸氢盐( $\text{[math]}$ )固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡： $\text{[math]}$ 。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa．保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的 $\text{[math]}$ ，再加入足量 $\text{[math]}$ ，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa， $\text{[math]}$ 的初始压强应大于kPa。(已知：体系中某气体的分压=该气体的体积分数×总压)

(5) $\text{[math]}$ 可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液 $\text{[math]}$ ，溶液 $\text{[math]}$ 。(室温下， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ )

(6) CaO可在较高温度下捕集 $\text{[math]}$ ，在更高温度下将捕集的 $\text{[math]}$ 释放利用，请从化学反应原理角度分析其原因是。与 $\text{[math]}$ 热分解制备的CaO相比， $\text{[math]}$ 热分解制备的CaO具有更好的 $\text{[math]}$ 捕集性能，其原因是。

【考点】

焓变和熵变; 化学平衡常数; 化学平衡的影响因素;

【答案】

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综合题困难

1. 把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径Ⅰ： $\text{[math]}$ ①

途径Ⅱ：先制成水煤气： $\text{[math]}$ ②

再燃烧水煤气： $\text{[math]}$ ③

$\text{[math]}$ ④

(1) 则途径Ⅰ放出的热量①(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量； $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的数学关系式是②。

(2) 水蒸气与足量红热的炭即产生水煤气： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

①该反应在(填“高温”或“低温”)下能自发进行。

②写出该反应的平衡常数表达式。

③温度升高平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)，恒温恒容条件下，再投入 $\text{[math]}$ ，平衡向方向移动，达到新平衡时与原平衡状态相比 $\text{[math]}$ (填“增大”“减小”或“不变”)

(3) 一定条件下， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应时，生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 或HCHO的能量变化如下图所示[反应物 $\text{[math]}$ 和生成物 $\text{[math]}$ 略去]。

在有催化剂作用下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应主要产物为①；无催化剂时，升高温度更有利于提高的产率。

综合题普通

“氢经济”是“双碳”转型中非常关键的一环。大量安全制空是关键技术之一。

方法一：甲烷-水蒸气催化重整法。其涉及的主要反应如下：

反应I： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

（1）反应 $\text{[math]}$ 能自发进行的条件是________（填“高温”“低温”或“任何温度下”）

（2）为了提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率，同时提高CO的浓度，可以采取的措施是________（填字母）。

A. 使用高效催化剂	B. 升高温度
C. 增大压强	D. 增大 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 物质的量之比

（3）恒定压强为 $\text{[math]}$ 时，将 $\text{[math]}$ 的混合气体投入反应器中发生反应I和Ⅱ，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

①图中表示 $\text{[math]}$ 的物质的量分数与温度的变化曲线是________（填字母）。

②系统中 $\text{[math]}$ 的含量在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：________。

③600℃时，计算反应Ⅱ的平衡常数 $\text{[math]}$ ________（ $\text{[math]}$ 是以分压表示的平衡常数，分压=总压 $\text{[math]}$ 物质的量分数，结果可用分数表示）。

方法二：甲醇催化脱空法。催化反应的部分机理如下：

历程i： $\text{[math]}$ 历程ii： $\text{[math]}$

历程iii： $\text{[math]}$ 历程iv： $\text{[math]}$

（4）在一个2L恒容密闭容器中投入 $\text{[math]}$ ， 20min后，测得甲醇的转化率（X）与甲醛的选择性（S）分别与温度的关系如左图所示。700℃时，历程iii能量~反应过程如右图所示，在图上画出历程ii的“能量~反应过程”示意图________。

综合题普通

3. 在化学反应A(g)＋B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)＋D(g)　ΔH=Q kJ·mol^-1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。

(1) Q0 (填“>”“<”或“=”)。

(2) 熵变ΔS0(填“>”“<”或“=”)。

(3) 该反应自发进行(填“能”或“不能”)。

(4) 升高温度，平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向方向移动，平衡向该方向移动的理由是。

综合题普通