为温室气体，可通过如下方法转化，实现“碳中和”。回答下列问题。

1. $\text{[math]}$ 为温室气体，可通过如下方法转化，实现“碳中和”。回答下列问题。

(1) 与 $\text{[math]}$ 相似，COS中各原子最外层都满足8电子结构，COS电子式可表示为。

(2) “Sabatier反应” $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，实现了 $\text{[math]}$ 甲烷化，在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫作该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在298K的标准摩尔生成焓。

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
标准摩尔生成焓/ $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②恒压条件下，若反应进行时加入稀释剂X气体(不参与反应)，则 $\text{[math]}$ 的平衡转化率将(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3) 在席夫碱(含“ $\text{[math]}$ ”有机物)修饰的纳米金催化剂上， $\text{[math]}$ 直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注，TS为过渡态。该历程中起决速步骤的化学方程式是。

(4) 将 $\text{[math]}$ 转化为( $\text{[math]}$ ，其原理为 $\text{[math]}$ 若将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 充入容器。该反应在恒温恒容条件下进行，下列说法不能说明该反应已达到平衡的是_______(填字母)。 A. 断裂 $\text{[math]}$ 键的同时断裂2molO—H键 B. $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比保持不变 C. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变 D. 混合气体的密度不再发生变化

(5) 某温度下，利用 $\text{[math]}$ 生产甲醇主要涉及以下反应：

反应Ⅰ． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅱ． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

在恒压密闭容器中充入 $\text{[math]}$ ，分别在1MPa和10MPa下反应。分析温度对平衡体系中 $\text{[math]}$ 的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，CO和 $\text{[math]}$ 的物质的量分数与温度变化关系如图所示：

①表示10MPa时 $\text{[math]}$ 的物质的量分数随温度变化关系的曲线是(填“a”“b”“c”或“d”)。

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 曲线基本重合的原因是。

③590℃时，若tmin时反应达到平衡(M点)，则用 $\text{[math]}$ 的分压表示的平均反应速率为 $\text{[math]}$ ；反应Ⅱ的 $\text{[math]}$ 为(用平衡分压代替平衡浓度进行计算)。

【考点】

化学平衡常数; 化学平衡状态的判断;

【答案】

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综合题困难

1. NO可产生于人体多种细胞中，微量的NO可增强免疫系统等多种能力。但NO在空气中含量过高则会危害人的呼吸系统，损伤肺、脑、肝等机能。为减少汽车尾气等产生的NO等污染气体，科学家在实验室拟进行如下反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。现控制一定温度，往固定容积的密闭容器中充入等物质的量的NO和 $\text{[math]}$ ，测得反应时间和NO的转化率关系如图：

回答下列问题：

(1) 该反应在___________条件下能自发进行。 A. 较高温度 B. 加入催化剂 C. 较大压强 D. 较低温度

(2) 下列情况能说明该反应达到平衡状态的是(填标号)。

a．体系的总压强不变 b． $\text{[math]}$ 的体积分数不再改变 c． $\text{[math]}$

d．混合气体的密度不再变化 e．混合气体的平均相对分子质量不再改变

(3) 该条件下达平衡时，NO的体积分数为(保留一位小数)；若测得初始时容器内总压强为 $\text{[math]}$ ，平衡时的总压强为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。压强平衡常数可以用生成物分压幂之积除以反应物分压幂之积表示。若该条件下该反应平衡时总压强为 $\text{[math]}$ kPa，则该条件下该反应的压强平衡常数 $\text{[math]}$ (计算结果不带单位)。

(4) 若改变外界条件，下图中NO的体积分数随时间的变化趋势符合题意的是(填标号)。

(5) 科学家通过研究测得该反应生成N₂的初速率可用速率方程表示为 $\text{[math]}$ ，其中k为速率常数。某温度下测定上述反应的反应物初始浓度及反应的初速率，列于下表：

实验标号	NO初始浓度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 初始浓度 $\text{[math]}$	生成N₂的初速率 $\text{[math]}$
1	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
3	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
4	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
5	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
6	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

请计算该条件下的速率常数 $\text{[math]}$ (可不带单位)。

综合题普通

通过化学的方法实现 $\text{[math]}$ 的资源化利用是一种非常理想的 $\text{[math]}$ 减排途径。

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

一定温度下，在恒容密闭容器中进行如下反应： $\text{[math]}$

（1）该反应的平衡常数表达式 $\text{[math]}$ ________。

（2）下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母序号)。

A. 体系内 $\text{[math]}$

B. 体系压强不再发生变化

C. 体系内 $\text{[math]}$ 浓度不再发生变化

D. 体系内 $\text{[math]}$ 的物质的量分数不再发生变化

II.利用 $\text{[math]}$ 制备甲醇( $\text{[math]}$ )

一定条件下，向恒容密闭容器中通入一定量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。涉及反应如下：

主反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

已知： $\text{[math]}$ 产率 $\text{[math]}$

（3）一段时间后，测得体系中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 产率=________(用代数式表示)。

（4）探究温度对反应速率的影响(其他条件相同)

实验测得不同温度下，单位时间内的 $\text{[math]}$ 转化率和 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的物质的量之比[ $\text{[math]}$ ]如图所示。

由图可知，随着温度的升高， $\text{[math]}$ 转化率升高， $\text{[math]}$ 的值下降，解释其原因：________。

（5）探究温度和压强对平衡的影响(其他条件相同)不同压强下，平衡时 $\text{[math]}$ 转化率随温度的变化关系如图所示：

①压强 $\text{[math]}$ ________(填“大于”或“小于”) $\text{[math]}$ 。

②图2中温度高于 $\text{[math]}$ 时，两条曲线重叠的原因是________。

③下列条件中， $\text{[math]}$ 平衡产率最大的是________(填字母序号)。

A.220℃、 $\text{[math]}$ 　　　B.220℃、 $\text{[math]}$ 　　　C.300℃、 $\text{[math]}$

综合题困难

Ⅰ.近年来，随着聚酯工业的快速发展， $\text{[math]}$ 的需求量和 $\text{[math]}$ 的产出量也随之迅速增长。 $\text{[math]}$ 发明了直接氧化法(称作 $\text{[math]}$ 反应)： $\text{[math]}$ ，用 $\text{[math]}$ 将 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，可提高效益，减少污染。传统上 $\text{[math]}$ 反应可通过如图所示的催化剂循环实现。

（1） $\text{[math]}$ 反应的 $\text{[math]}$ ________(用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示)。

Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物是科学研究的重点内容：在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，其化学平衡常数 $\text{[math]}$ 与温度 $\text{[math]}$ 的关系如下表。

$\text{[math]}$	200	300	400
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0.5

请回答下列问题：

（2）试比较 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的大小， $\text{[math]}$ ________ $\text{[math]}$ (填“>”、“=”或“<”)。

（3）下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填序号字母)。

A. 容器内 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度之比为 $\text{[math]}$

B. $\text{[math]}$

C. 单位时间内生成 $\text{[math]}$ 的同时生成 $\text{[math]}$

D. 混合气体的密度保持不变

（4）400℃时，反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ ________，当测得 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 时，则该反应的 $\text{[math]}$ ________ $\text{[math]}$ (填“>”、“=”或“<”)。

（5）下图为一定温度下， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 以1：3进行反应，平衡时， $\text{[math]}$ 的体积分数随压强的变化示意图

①随压强增大， $\text{[math]}$ 的体积分数增大的原因是________。

②比较b点和a点：平衡常数 $\text{[math]}$ ________ $\text{[math]}$ (填“>”、“<”或“=”)。

③计算b点的平衡常数 $\text{[math]}$ ________ $\text{[math]}$ (用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，结果保留2位有效数字)。

综合题困难