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

Ⅰ.      

Ⅱ.      

Ⅲ.      

(1) 反应Ⅰ在一定条件可以自发进行，该反应的熵变0(填“>”、“＜”或“=”)。
(2) 反应Ⅲ的平衡常数(用含、的式子表示)，若该反应生成 ， 放出热量 ， 则。
(3) 一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入、发生以上三个反应，反应达到平衡，测得容器中、分别为 ， 。则平衡时的平衡浓度为，反应Ⅱ的平衡常数(保留2位小数)。
(4) 不同压强下，按照投料，实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。

①纵坐标表示平衡产率的是图(填“甲”或“乙”)。

②压强、、由大到小的顺序为。

③图乙温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是。
【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
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真题演练
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1.

异丁烯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产高辛烷值汽油调和剂、橡胶、汽油添加剂和润滑油等。

Ⅰ．可由异丁烷直接裂解脱氢制备异丁烯，反应为：   

（1）异丁烷、异丁烯、氢气的燃烧热数值如下表所示，则。

物质

燃烧热/(kJ/mol)

（2）异丁烷的转化率和异丁烯的选择性(选择性)随温度的变化如图所示。当温度升高时，异丁烯的选择性变化的原因可能有(填标号)。

a．异丁烷在高温下裂解发生副反应       

b．异丁烯在高温下发生聚合反应

c．催化剂的活性增大             

d．平衡向逆反应方向移动

（3）研究人员对该合成方法进行改进，在一定条件下加入适量空气可以采用异丁烷氧化脱氢法来制备异丁烯，反应方程式为    ， 与异丁烷直接脱氢制备异丁烯相比，该方法更加节约能源，在较低温度下即可自发进行，原因是。

Ⅱ．甲醇与异丁烯在一定条件下可以发生加成反应生成甲基叔丁基醚(用X表示)，反应方程式为   ，在一容积固定为VL的容器中充入甲醇和异丁烯，甲醇和异丁烯的初始物质的量均为 ， 分别在和两个温度下发生该反应，异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示：

（4）该反应的0(填“>”“<”或“=”)，三点中反应平衡常数最大的是(填字母)。

（5）温度下，反应达到平衡后，将反应生成的X全部移走，在容器内重新达到平衡时X占容器中气体的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)。

（6）温度下，该反应的平衡常数(用含的式子表示)。
综合题 困难
2. 近年来“雾霾”污染日益严重，原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体，火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因，现在对其中的一些气体进行了一定的研究：
(1) 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。

已知：①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)       △H = - 574 kJ/mol

②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol

③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol

写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式： 。
(2) 汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1

对于该反应，温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图象正确的是(填代号)。
(3) 用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol

在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

时间/min

浓度/(mol/L)        

0

10

20

30

40

50

NO

1.0

0.58

0.40

0.40

0.48

0.48

N2

0

0.21

0.30

0.30

0.36

0.36

CO2

0

0.21

0.30

0.30

0.36

0.36

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v(NO)= ；计算该反应的平衡常数K=。

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是(填字母代号)。

A．通入一定量的CO2             B．加入合适的催化剂

C．适当缩小容器的体积             D．通入一定量的NO

E．加入一定量的活性炭

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：1：1，则达到新平衡时NO的转化率(填“升高”或“降低”)，a0(填“>”或“<”)。
(4) 温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=bkJ/mol。

测得有关数据如下表：

温度

时间/min

物质的量

0

10

20

40

50

T1

n(CH4)/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

T2

n(CH4)/mol

0.50

0.30

0.18

x

0.15

下列说法正确的是__________________。

 A. T1＞T2 ， 且b＞0 B. 当温度为T2、反应进行到40 min时， x＞0.15 C. 温度为T2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2 ， 重新达到平衡时，n(N2)<0.70mol D. 温度为T1时，若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g)，反应开始时，ν(正)＞ν(逆)
综合题 困难
3.

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   

②   

（1）已知    ， 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]

Ⅱ．CO2与H2可直接合成CH3OCH3：

（3）若该反应的活化能Ea(正)小于Ea(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： ， ， 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