二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题，回答下列问题：已知：反应i．反应ii．

1. 二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题，回答下列问题：

已知：反应i． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应ii． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 常温下，用氨水吸收 $\text{[math]}$ 可获得 $\text{[math]}$ 溶液。

①该反应的化学方程式为。

②反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数表达式为 $\text{[math]}$ 。

(2) 反应iii． $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ ( (用含 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的代数式表示)， $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的代数式表示)。

(3) 一定条件下，在 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生主反应 $\text{[math]}$ 和副反应 $\text{[math]}$ 。测得温度对 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 平衡产率的影响如下图所示。

① $\text{[math]}$ (填“>”或“＜”)0。

②反应达到平衡后，保持温度和体积不变，向密闭容器中充入少量的稀有气体，则 $\text{[math]}$ (填“增大”“减小”或“不变”)，副反应的化学平衡(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。

③ $\text{[math]}$ 时，反应达到平衡，此时测得 $\text{[math]}$ 的物质的量为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的物质的量为 $\text{[math]}$ ，则副反应的 $\text{[math]}$ 。

【考点】

盖斯定律及其应用; 化学平衡常数;

【答案】

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综合题普通

1. $\text{[math]}$ 的有效利用可减缓能源问题，由 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可直接制备甲醇( $\text{[math]}$ )，主要过程包括以下三个反应：

Ⅰ. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅱ. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅲ. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 反应Ⅰ在一定条件可以自发进行，该反应的熵变 $\text{[math]}$ 0(填“>”、“＜”或“=”)。

(2) 反应Ⅲ的平衡常数 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的式子表示)，若该反应生成 $\text{[math]}$ ，放出热量 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。

(3) 一定条件下，向体积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 发生以上三个反应，反应 $\text{[math]}$ 达到平衡，测得容器中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。则平衡时 $\text{[math]}$ 的平衡浓度为，反应Ⅱ的平衡常数 $\text{[math]}$ (保留2位小数)。

(4) 不同压强下，按照 $\text{[math]}$ 投料，实验测得 $\text{[math]}$ 的平衡转化率和 $\text{[math]}$ 的平衡产率随温度的变化关系如图所示。

①纵坐标表示 $\text{[math]}$ 平衡产率的是图(填“甲”或“乙”)。

②压强 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 由大到小的顺序为。

③图乙 $\text{[math]}$ 温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是。

综合题普通

运用化学反应原理研究碳、氮、硫的化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

I.冶金工业、硝酸工业的废气废液中含氮化合物污染严重，必须处理达标后才能排放。用活性炭处理工厂尾气中的氮氧化物C(s)+2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g)△H

（1）已知：4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(l) △H₁=akJ/mol

4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(l) △H₂=bkJ/mol

C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H₃=ckJ/mol

则反应I的△H= $\text{[math]}$ (用a、b、c表示)。

（2）在容积不变的密闭容器中，加入一定量的NO与足量的C发生反应I，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，下列说法正确的是。

a．一定温度下，容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态

b．温度为T₂时，若反应体系处于状态D，则此时v_正>v_逆

c．该反应的△H<0，T₁、T₂、T₃对应的平衡常数：K₁<K₂<K₃

d．若状态B、C、D体系的压强分别为p(B)、p(C)、p(D)，则p(D)=p(C)>p(B)

Ⅱ．汽车尾气脱硝脱碳主要原理为2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) △H<0。

（3）该反应的△S0(填“>”“<”或“=”)，该反应自发进行的条件是( 填“高温”或“低温”)。

（4）在体积可变的密闭容器中，充入10molCO和8molNO，发生上述反应，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。

①温度T₁T₂(填“>”“<”或“=”)

②压强为10MPa、温度为T₁、初始体积为9L的条件下，反应进行到10min时达到平衡，用N₂浓度变化表示的平均反应速率为，该条件下的压强平衡常数K_p=MPa^-1(结果保留两位有效数字，已知：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

综合题困难

二氧化碳的利用具有潜在的商业价值。回答下列问题。

Ⅰ．在负载型金属催化剂作用下，可实现低温下CO₂甲烷化，相关主要化学反应有：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

（1）已知 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，则ΔH₂=。

（2）催化剂选择性是低温下实现CO₂甲烷化的关键因素。某课题组对不同Ni含量Ni－CeO₂介孔催化剂进行了表征测试，实验结果如下：

①图1：m点(填“是”或“不是”)该温度下CO₂的平衡转化率，理由是。

②由图1和图2可知，该反应的最佳催化剂为。

A. 100% Ni B. 50% Ni－CeO₂

C. 20% Ni－CeO₂ D. 10% Ni－CeO₂

③某温度下，容器体积为1.0L，控制CO₂和H₂初始投料量为分别5mol和20mol，CO₂的平衡转化率和甲烷的选择性分别为80%、90%，则该温度下反应①的平衡常数K=。(保留2位有效数字)[CH₄的选择性 $\text{[math]}$ ]

Ⅱ．CO₂与H₂可直接合成CH₃OCH₃： $\text{[math]}$

（3）若该反应的活化能E_a(正)小于E_a(逆)，则ΔH0(填“>”、“<”或“=”)，该反应在(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下自发进行。

（4）某温度下，将1mol CO₂和2.8mol H₂通入1L恒容密闭容器中反应，测得CO₂平衡转化率为60%。实验测得： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关。则该温度时，k_正与k_逆的比值为(保留2位有效数字)。

综合题困难

温度/ $\text{[math]}$	950	1000	1050	1100	1150
$\text{[math]}$	0.5	1.5	3.6	5.5	8.5
$\text{[math]}$	0.0	0.0	0.1	0.4	1.8