13．能源短缺是人類面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．因此甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料．
Ⅰ、已知在常溫常壓下：①H₂O（I）═H₂O（g）△H=+44.0kJ．mol^-1
②2CH₃OH（I）十3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ•mol^-1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol．
Ⅱ、工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)A：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反應(yīng)B：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₂
在體積為2L的合成塔中，充人2mol CO₂和6mol H₂，測(cè)得CO₂（g）和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化及甲醇的物質(zhì)的量隨時(shí)間、溫度變化如圖所示．（T₁、T₂均大于300℃）

（1）則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H₁＜0（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）從反應(yīng)開始到平衡（10min），用H₂表示 的反應(yīng)速率為0.24 mol•L^-1•min^-1；
（3）下列說法正確的是BD．
A．若保持恒溫，當(dāng)容器中n（CH₃OH）：n（H₂O）為1：1時(shí)，該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
B．若保持恒溫，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)恒定時(shí)，該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
C．若其他條件不變，則平衡常數(shù)：K（T₁）＜K （T₂）
D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系的溫度從T₁變到T₂，達(dá)到平衡時(shí)$\frac{n（H2）}{n（CH3OH）}$增大
（4）對(duì)于反應(yīng)A，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是AD．
A．增加CO₂的量                   B．升高溫度
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大      D．按原比例再充入CO₂和H₂
（5）某溫度下，將4mol CO和12mol H₂，充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c（CO）=0.5mol•L^-1，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.33．
（6）在T₁溫度時(shí)，將1mol CO₂和3mol H₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO₂的轉(zhuǎn)化率為A，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為1-0.5A．

12．碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)．

（1）在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：Ni（s）+4CO（g）$?_{180～200℃}^{50～80℃}$Ni（CO）₄（g），△H＜0；
利用該反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳．下列說法正確的是C（填字母編號(hào)）．
A．增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率，Ni的轉(zhuǎn)化率降低
B．縮小容器容積，平衡右移，△H減小
C．反應(yīng)達(dá)到平衡后，充入CO再次達(dá)到平衡時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)降低
D．當(dāng)4v_正[Ni（CO）₄]=v_正（CO）時(shí)或容器中混合氣體密度不變時(shí)，都可說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
（2）CO與鎳反應(yīng)會(huì)造成含鎳催化劑的中毒．為防止鎳催化劑中毒，工業(yè)上常用SO₂將CO氧化，二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫．
已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-Q₁ kJ•mol^-1
S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-Q₂ kJ•mol^-1
則SO₂（g）+2CO（g）═S（s）+2CO₂（g）△H=-（2Q₁-Q₂） kJ•mol^-1；
（3）對(duì)于反應(yīng)：2NO（g）+O₂═2NO₂（g），向某容器中充入10mol的NO和10mol的O₂，在其他條件相同時(shí)，分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)（P₁、P₂）下隨溫度變化的曲線（如圖1）．
①比較P₁、P₂的大小關(guān)系＞；
②700℃時(shí)，在壓強(qiáng)為P₂時(shí)，假設(shè)容器為1L，則在該條件平衡常數(shù)的數(shù)值為$\frac{1}{144}$（最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)形式）；
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料電池，其原理如圖2所示．該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)式為NO₂+NO₃^--e^-=N₂O₅；若該燃料電池使用一段時(shí)間后，共收集到20mol Y，則理論上需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為224L．

11．用平衡移動(dòng)原理分析外界條件對(duì)電離平衡的影響，如：以0.1mol•L^-1醋酸為例，對(duì)CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺進(jìn)行分析：（填“增大”“減小”“不變”“正方向”“逆方向”）
（1）當(dāng)向該溶液中加水，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；溶液的n（H⁺）增大；溶液的c（H⁺）減�。�
（2）當(dāng)向溶液中加入1mol•L^-1的醋酸時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；溶液的n（H⁺）增大；溶液的c（H⁺）增大．

10．下列有關(guān)化學(xué)平衡移動(dòng)敘述，正確的是（　　）

A	B	C	D
可逆反應(yīng)：Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+達(dá)平衡狀態(tài)溶液呈橙黃色，滴加少量的濃硝酸，溶液變橙色，氫離子濃度隨時(shí)間變化曲線如圖	可逆反應(yīng)Co（H2O）62+（粉紅色）+4Cl-?CoCl42-（藍(lán)色）+6H2O達(dá)平衡狀態(tài)溶液呈紫色，升高溫度，溶液變藍(lán)色，反應(yīng)速率隨時(shí)間變化曲線如圖	可逆反應(yīng)：2NO2?N2O4達(dá)平衡狀態(tài)呈紅棕色，加壓（縮小體積）紅棕色變深，NO2物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖	可逆反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0達(dá)平衡狀態(tài)，升高溫度，NH3體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線如圖

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

9．對(duì)于反應(yīng)3A+B═2C，下列說法正確的是（　�。�

	A．	某溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率無論用A、B、C何種物質(zhì)表示，其數(shù)值都是相同的
	B．	其它條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率加快
	C．	其它條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快
	D．	若增加或減少A物質(zhì)的量，反應(yīng)速率一定會(huì)發(fā)生明顯的變化

8．在一定條件下xA+yB?zC達(dá)到平衡時(shí)，請(qǐng)?zhí)顚懀?br />（1）若A、B、C都是氣體，在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則x、y、z關(guān)系是x+y＞z．
（2）已知B、C是氣體，現(xiàn)增加A的物質(zhì)的量，平衡不移動(dòng)，說明A是固體或液體（填狀態(tài)）．
（3）若容器容積不變，加入氣體B，氣體A的轉(zhuǎn)化率增大（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）若加熱后，C的百分含量減小，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（5）若容器容積不變，且A、B、C都是氣體，向容器中充入稀有氣體，則C．
A．化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)    B．化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
C．化學(xué)平衡不移動(dòng)              D．反應(yīng)停止．

7．二甲醚是一種重要的清潔燃料，可替代氟利昂作制冷劑，對(duì)臭氧層無破壞作用．工業(yè)上可利用水煤氣合成二甲醚，總反應(yīng)為：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-246.4kJ/mol
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（{H}_{2}）{c}^{3}（CO）}$．溫度升高平衡常數(shù)變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”、“不變”）
（2）在一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，只改變一個(gè)條件能同時(shí)提高反應(yīng)速率和CO的轉(zhuǎn)化率的是cd（填字母代號(hào)）．
a．降低溫度　              b．加入催化劑　         c．縮小容器體積
d．增加H₂的濃度            e．增加CO的濃度
（3）在一定溫度下，在容積為1L的密閉容器中充入3mol H₂、3mol CO，發(fā)生反應(yīng)：
3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），在10min時(shí)剛好達(dá)到平衡，此
時(shí)測(cè)得H₂的物質(zhì)的量濃度為1.5mo1•L-1．則：
①衡時(shí)n（CH₃OCH₃）=0.5，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%．
②達(dá)到平衡后，若向容器中再充入1mol H₂、1mol CO₂，經(jīng)一定時(shí)間達(dá)到平衡，反應(yīng)開始時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐（正）＞ v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．
③在該反應(yīng)條件下能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是D（填編號(hào)）．
A．v（CO）=3v（CO₂）        B．生成a mol CO₂的同時(shí)消耗3a mol H₂
C．c（CO₂）=c（CO）          D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
E．氣體的密度不再改變        F．氣體的總質(zhì)量不再改變．

6．在一恒壓密閉容器中充入1mol NO₂建立如下平衡：2NO₂?N₂O₄，此時(shí)NO₂的轉(zhuǎn)化率為x%，在其他條件不變的條件下，再充入1mol NO₂，待新平衡建立時(shí)測(cè)得NO₂的轉(zhuǎn)化率為y%，則大小關(guān)系正確的是（　�。�

A．

x＜y

B．

x=y

C．

x＞y

D．

無法確定

5．研究和深度開發(fā)CO、CO₂的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義．

（1）CO可用于煉鐵，
已知：Fe₂O₃（s）+3C（s）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ•mol^-1
     C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJ•mol^-1
則CO還原Fe₂O₃（s）的熱化學(xué)方程式為Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5kJ/mol．
（2）分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池（以KOH溶液為電解液）．寫出該電池的正極反應(yīng)式：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．
（3）CO₂和H₂充人一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng)：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g） 測(cè)得CH₃OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化見圖1． 
①線Ⅰ、Ⅱ?qū)��?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K_I＞K_Ⅱ （填“＞”或“=”或“＜”）．
②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時(shí)間后達(dá)到平衡．

容器	甲	乙
反應(yīng)物投入量	1mol CO2、3mol H2	a mol CO2、b mol H2、 c mol CH3OH（g）、c molH2O（g）

若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍為0.4＜n（c）≤1mol．
（4）利用光能和光催化劑，可將CO₂和H₂O（g）轉(zhuǎn)化為CH₄和O₂．紫外光照射時(shí)，在不同催化
劑（Ⅰ、Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH₄產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化見圖2．在O～15小時(shí)內(nèi)，CH₄的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ從大到小的順序?yàn)镮I＞III＞I（填序號(hào)）．
（5）以TiO₂/Cu₂Al₂O₄ 為催化劑，可以將CO₂和CH₄直接轉(zhuǎn)化成乙酸．在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系見圖3．
①乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是300℃～400℃．
②Cu₂Al₂O₄可溶于稀硝酸，寫出有關(guān)的離子方程式：3Cu₂Al₂O₄+32H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+6Al³⁺+2NO↑+16H₂O．

4．甲醇是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可以直接用作燃料．
（1）工業(yè)上可通過CO和H₂化合來制備甲醇．已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表：

化學(xué)鍵	C-C	C-H	H-H	C-O	C≡O(shè)	H-O
鍵能/kJ•mol-1	348	413	436	358	1072	463

工業(yè)通過CO和H₂化合來制備甲醇的熱化學(xué)方程式為CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH （g）△H=-116 kJ•mol^-1；
（2）工業(yè)上由甲醇制取甲醛的兩種方法如下（有關(guān)數(shù)據(jù)均為在298K時(shí)測(cè)定）：
反應(yīng)Ⅰ：CH₃OH（g）═HCHO（g）+H₂（g）△H₁=+92.09kJ/mol，K₁=3.92×10^-11
反應(yīng)Ⅱ：CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═HCHO（g）+H₂O（g）△H₂=-149.73kJ/mol，K₂=4.35×10²⁹
從原子利用率看，反應(yīng)Ⅰ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”．下同）制甲醛的原子利用率更高．從反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)K值看，反應(yīng)Ⅱ制甲醛更有利．
（3）工業(yè)廢氣二氧化碳催化加氫也可合成甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H．在密閉容器中投入1molCO₂和2.75molH₂，在不同條件下發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示．
①二氧化碳合成甲醇正反應(yīng)的△H＜0 （填“＞”、“＜”或“=”，下同）．
②M、N兩點(diǎn)時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率：v（N）＜v（M）．
③為提高CO₂的轉(zhuǎn)化率除可改變溫度和壓強(qiáng)外，還可采取的措施是增大氫碳比．
④圖中M點(diǎn)時(shí)，容器體積為10L，則N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.04（填數(shù)值，保留2位小數(shù)）．
（4）一定條件下，向容積不變的某密閉容器中加入a molCO₂和b molH₂發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），欲使整個(gè)反應(yīng)過程中CO₂的體積分?jǐn)?shù)為恒定值，則a與b的關(guān)系是a=b．