节能和减排建设友好型社会的必然选择。回答下列问题：(1)已知在一定温度下，①C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1平衡常数K1；②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1平衡常数K2。某反应的平衡常数表达式K3= ，请写出此反应的热化学方程式，K1、K2、K3之间的关系是。(2)将原料气按n(CO2)∶n(H2)=1∶4置于密闭容器中发生CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如下图所示： ①该反应的平衡常数K随温度降低而（填“增大”或“减小”）。②在密闭恒温（高于100℃）恒容装置中进行该反应，达到平衡状态的是。a．混合气体密度不再改变 b．混合气体压强不再改变c．混合气体平均摩尔质量不再改变 d．n(CO2)∶n(H2)=1：2③200℃达到平衡时体系的总压强为P，该反应平衡常数Kp的计算表达式为（不必化简，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。(3)500℃时，CO与水反应生成CO2和H2 ，将其分离得到H2的过程示意图如下：①阳极反应式是。②结合电极反应式，简述K2CO3溶液的再生原理。

1.

CO₂转化利用对化解全球环境生态危机助力全球“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义。化学工作者致力于将CO₂转化为各种化工原料。

Ⅰ．早在二十世纪初，工业上以CO₂和NH₃为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：①CO₂和NH₃生成NH₂COONH₄；②NH₂COONH₄分解生成尿素。

（1）活化能：反应①反应②(填“>”、“<”或“=”)；

CO₂(l)+2NH₃(l)=CO(NH₂)₂(l)+H₂O(l)　△H=(用 $\text{[math]}$ 的式子表示)。

Ⅱ、

（2）700℃时，若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N₂和CO₂发生反应：N₂(g)＋CO₂(g) $\text{[math]}$ C(s)＋2NO(g) △H＞0；其中N₂、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。

①0～10min内CO₂的平均反应速率v=。

②第10min时，外界改变的条件可能是(填字母)。

A．加催化剂　B．增大C的物质的量　C．减小CO₂的物质的量　D．升温　E．降温

Ⅲ、二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（3）科学家提出由 $\text{[math]}$ 制取 $\text{[math]}$ 的太阳能工艺如图所示。

已知“重整系统”发生的反应中 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 的化学式为。

（4）工业上用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应合成二甲醚。已知： $\text{[math]}$ 　反应热为 $\text{[math]}$ ，化学平衡常数为K₁ ， $\text{[math]}$ 　反应热为 $\text{[math]}$ ，化学平衡常数为K₂ ，则 $\text{[math]}$ (用K₁、K₂表示)。

（5）在恒压条件下的密闭容器中通入物质的量为1mol的二氧化碳和2mol的氢气，在等压下(p)发生上述反应 $\text{[math]}$ ，若二氧化碳的平衡转化率为50%。则反应的平衡常数K_p=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

综合题容易

1. 合理利用温室气体是当前能源与环境研究的热点。 $\text{[math]}$ 催化加氢可缓解 $\text{[math]}$ 对温室效应的影响，其原理为：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol^-1

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 反应Ⅰ的 $\text{[math]}$ 0(填“>”、“<”或“=”)，说明理由。

(2) 反应Ⅰ中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别为正、逆反应速率， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别为正、逆反应速率常数， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 仅受温度影响。请在下图中画出 $\text{[math]}$ 随T的变化斜线。( $\text{[math]}$ ， T表示温度)

(3) 在0.1MPa下，将1mol $\text{[math]}$ 和4mol $\text{[math]}$ 充入2L刚性密闭容器中，假设只发生反应Ⅰ，当CO平衡产率为40%时，此时总压为P，计算该温度下反应Ⅰ的平衡常数 $\text{[math]}$ 。(计算结果用分数表示)

(4) 某实验室控制 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 初始投料比为1∶2.2，经过相同时间测得如下四组实验数据：

反应序号	T/K	催化剂	$\text{[math]}$ 转化率/%	甲醇选择性/%
①	543	Cu/ZnO纳米棒	12.3	42.3
②	543	Cu/ZnO纳米片	10.9	72.7
③	553	Cu/ZnO纳米棒	15.3	39.1
④	553	Cu/ZnO纳米片	12.0	71.6

结合实验数据，选择Cu/ZnO(填“纳米棒”或“纳米片”)更有利于提高甲醇产率。

(5) 下图为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在某催化剂M表面发生反应Ⅱ得到单分子甲醇的反应历程(*表示吸附态)， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ⋅mol^-1(“eV”表示电子伏特，指一个电子的电位差加速后所获得的动能，leV $\text{[math]}$ J， $\text{[math]}$ mol^-1)。

(6) 对于反应Ⅱ，下列说法正确的是___________。 A. 低温、高压有利于提高 $\text{[math]}$ 转化为甲醇的平衡转化率 B. 增大 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的初始投料比，有利于提高 $\text{[math]}$ 转化为甲醇的平衡转化率 C. 使用催化剂M生成甲醇的反应历程中， $\text{[math]}$ 是该反应的决速步 D. 及时分离出水可加快上述反应的反应速率

综合题普通

2. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨： $\text{[math]}$ ，实现了人工固氮。

(1) 该反应的化学平衡常数表达式为。

(2) 测得在一定条件下氨的平衡含量如下表。

温度/℃	压强/MPa	氨的平衡含量
200	10	81.5%
550	10	8.25%

①该反应为放热反应，结合表中数据说明理由。

②哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是。

(3) 某温度下，将N₂和H₂按一定比例充入1L恒容容器中，平衡后测得数据如下表：

	N₂	H₂	NH₃
平衡时各物质的物质的量/(mol)	1.00	3.00	1.00

①此条件下H₂的平衡转化率=。(保留一位小数)

②若平衡后，再向平衡体系中加入N₂、H₂和NH₃各1.00 mol，此时反应向方向(填“正反应”或“逆反应”)，结合计算说明理由：。

(4) 合成氨生产流程示意图如下。

①流程中，有利于提高原料利用率的措施是；有利于提高单位时间内氨的产率的措施有。(每空至少答出两点)

②“干燥净化”中，有一步操作是用铜氨液除去原料气中的CO，其反应为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。对吸收CO后的铜氨废液应该怎样处理？请提出你的建议：。

(5) 实验室研究是工业生产的基石。下图中的实验数据是在其他条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中NH₃的物质的量分数的变化情况。

①曲线a对应的温度是。

②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是。

综合题普通

3. 航天员呼吸产生的CO₂用下列反应处理，可实现空间站中O₂的循环利用。

Sabatier反应：CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g)

水电解反应：2H₂O(g)=2H₂(g)+O₂(g)

一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO₂(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ C(s)+2H₂O(g)　ΔH<0代替Sabatier反应，再电解水实现O₂的循环利用。

回答下列问题：

(1) 有关上述反应，下列说法正确的是(填标号)。

A．室温下，2H₂O(g)⇌2H₂(g)+O₂(g)不能自发进行的原因为ΔS<0

B．可逆反应都有一定的限度，限度越大反应物的转化率一定越高

C．可逆反应中，若反应物的总能量>生成物的总能量，则ΔH<0

(2) 在Sabatier反应[反应Ⅰ：CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g)　K_Ⅰ]体系中，还会发生副反应(反应Ⅱ)：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)　K_Ⅱ；一定压强下，向某容积可变的密闭容器中通入CO₂和H₂的混合气体(其中CO₂和H₂的物质的量之比为1∶4)，在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得CO₂的转化率、CH₄的选择性、CO的选择性随反应温度的变化情况如图所示。

已知：CH₄或CO的选择性指反应生成CH₄或CO时所消耗的CO₂的物质的量占参与反应的CO₂总物质的量的百分比。相同温度下，反应2CO(g)+2H₂(g)⇌CO₂(g)+CH₄(g)的平衡常数为(用含K_Ⅰ、K_Ⅱ的式子表示)；提高CH₄的选择性的措施有、。

(3) 对于Bosch反应CO₂(g)+2H₂(g)⇌C(s)+2H₂O(g)　ΔH<0，下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是_____(填标号)。

A. 由甲图可知，反应在t₁min时可能改变了压强或使用了催化剂 B. 由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态 C. 由丙图可知，反应过程中v_正>v_逆的点是C点 D. 由丁图可知，交点A表示的反应一定处于平衡状态

(4) 室温下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入4molH₂和1molCO₂发生Sabatier反应：CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g)(不考虑副反应)；若反应时保持温度恒定，测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示：

时间/min	0	10	20	30	40	50	60
压强	5.00p	4.60p	4.30p	4.15p	4.06p	4.00p	4.00p

①0～10min内，v(CO₂)=mol·L^-1·min^-1 ，该温度下Sabatier反应的K_p=(K_p为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)。

②Sabatier反应的速率方程：v_正=k_正c(CO₂)c⁴(H₂)，v_逆=k_逆c(CH₄)c²(H₂O)(k是速率常数，只与温度有关)。20min时， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；反应达平衡时，升高温度，k_正增大的倍数k_逆增大的倍数。(填“>”“<”或“=”)

综合题困难

1. 某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入A气体、B气体，其浓度分别为2 mol/L，1 mol/L，且发生如下反应：3A(g)+2B(g) ⇋4C(?)+2D(?)已知“?”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后压强比为5：4，则下列说法中正确的是（）

①该反应的化学平衡常数表达式为：

②此时B的转化率为35%

③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变

④增加C的量，A、B转化率不变

A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④

单选题普通

2. 在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。下列有关说法正确的是

A. 该反应的化学平衡常数表达式为 $\text{[math]}$ B. 升高温度，该反应的速率和二氧化硫的转化率均增大 C. 及时分离出 $\text{[math]}$ 气体，该反应的平衡向正反应方向移动 D. 反应达到平衡时 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比 $\text{[math]}$

单选题普通

3. 下列有关平衡常数K的说法中，不正确的是

A. K的大小与起始浓度无关 B. K值越大，反应物的平衡转化率越大 C. 温度越高，K值越大 D. K值越大，正向反应进行的程度越大

单选题容易

1. 回收利用 $\text{[math]}$ 解决空间站供氧问题，物质转化如图所示：

(1) 反应 $\text{[math]}$ 是回收利用 $\text{[math]}$ 的关键步骤。

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

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

反应 $\text{[math]}$ 的热化学方程式为：。

(2) 将原料气按 $\text{[math]}$ 置于恒容密闭容器中发生反应 $\text{[math]}$ ，在相同时间内测得 $\text{[math]}$ 的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。

①理论上，能提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率的措施有(写出两条)。

②空间站反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的分法来提高 $\text{[math]}$ 的转化效率，原因是。

(3) 用 $\text{[math]}$ 代替反应 $\text{[math]}$ ，可实现氢、氧元素循环利用，缺点是一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是。

(4) 原料气 $\text{[math]}$ 还可通过反应 $\text{[math]}$ 获取。

① $\text{[math]}$ 时，向容积固定为 $\text{[math]}$ 的容器中充入 $\text{[math]}$ 水蒸气和 $\text{[math]}$ ，反应达平衡后，测得 $\text{[math]}$ 的浓度为 $\text{[math]}$ ，则该温度下反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 为。

②保持温度仍为 $\text{[math]}$ ，改变水蒸气和 $\text{[math]}$ 的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是(填序号)

a．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变 b．混合气体的密度不随时间改变

c．单位时间内生成 $\text{[math]}$ 的同时消耗 $\text{[math]}$ d．混合气体的百分含量不随时间而改变

③实验发现，其它条件不变，上述反应达平衡后，向反应体系中投入一定量的 $\text{[math]}$ ，相同时间内可以增大 $\text{[math]}$ 的体积分数，实验结果如图所示。

结合化学方程式及外界条件对平衡及速率的影响说明投入纳米 $\text{[math]}$ 比微米 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 体积分数更高的原因是。

综合题困难

2. $\text{[math]}$ 基活性炭催化 $\text{[math]}$ 重整不仅可获得合成气( $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ )，还能同时消耗两种温室气体，回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 重整反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，相关物质的燃烧热数值如下表所示：

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
燃烧热 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

该催化重整反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含a、b、c的代数式表示)，从热力学角度考虑，有利于合成气生成的条件是(填“高压”或“低压”)。

(2) 控制温度为 $\text{[math]}$ ，总压为 $\text{[math]}$ ，在密闭容器中加入 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 及催化剂进行重整反应，达到平衡时 $\text{[math]}$ 的体积分数为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的平衡转化率为，平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 常压条件下，将等物质的量的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 充入密闭容器，同时存在以下反应：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

④ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应达平衡时混合气体的组成如图，曲线 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 中，表示 $\text{[math]}$ 的是。在900℃之前， $\text{[math]}$ 曲线明显处于表示 $\text{[math]}$ 的曲线上方，原因是。

(4) 以 $\text{[math]}$ 作催化剂，利用合成气制备烃类物质的反应机制如下：

根据图示，利用该反应机制合成乙烯的化学方程式为。下列说法正确的是(填序号)。

a．反应物吸附过程只断裂极性键

b． $\text{[math]}$ 偶联过程中只形成非极性键

c．整个反应过程中无极性键生成

综合题困难

3. 卤水中常需要利用萃取法提取硼，目前应用较多的萃取剂是醇类萃取剂。

(1) 醇类萃取硼酸的机理是由于硼酸和羟基形成硼酸酯类物质，其反应原理如下：

①硼酸中硼元素的化合价为；

②某小组研究了三种组合的醇类萃取 $\text{[math]}$ 代表2-乙基-1，3己二醇)在不同 $\text{[math]}$ 条件下的萃取率变化如图所示。据图可知，在该过程中，。

A． $\text{[math]}$ 增大，硼酸被消耗，上述平衡逆向移动

B． $\text{[math]}$ 增大，上述反应的焓变减小

C．延长萃取时间，可能提高萃取率

D．异辛醇的萃取效果始终优于异戊醇

(2) 硼酸酯类物质[ $\text{[math]}$ ]还可继续与醇类进一步酯化

$\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ ；若平衡时将产物中的 $\text{[math]}$ 及时分离，该平衡移动。(填“正向”、“逆向”或“不”)

(3) 科学家通过使用新开发的不对称双膦( $\text{[math]}$ )钳形镍络合物实现了手性仲膦-硼烷的首次高对映选择性催化合成( $\text{[math]}$ 代表苯基， $\text{[math]}$ 代表醋酸)。则该步骤中催化剂是，(用物质正下方编号表示)，原料X与Y的投料比为。

(4) 硼酸在水溶液中存在电离平衡： $\text{[math]}$ 。用 $\text{[math]}$ 溶液滴定体积为 $\text{[math]}$ 硼酸溶液，滴定过程中硼酸溶液 $\text{[math]}$ 、混合溶液的 $\text{[math]}$ 随加入 $\text{[math]}$ 溶液体积的变化如上图。

①已知P点存在 $\text{[math]}$ ，则同温下 $\text{[math]}$ 的水解常数 $\text{[math]}$ 为；其与 $\text{[math]}$ 的水解常数 $\text{[math]}$ 大小关系为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“<”“>”或“=”)。