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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷87
和共活化处理的研究既有利于实现碳中和，又有利于处理某些环境中的有害气体．该研究过程主要涉及如下反应：
Ⅰ．   
Ⅱ．   
Ⅲ．   
回答下列问题：
(1)反应Ⅲ的反应热________，该反应在________（填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行；
(2)向某密闭容器中投入等物质的量的和，发生上述反应．其中的平衡转化率随温度或压强变化如图．L，X可分别代表压强或温度；

X代表的物理量是________，原因为________；
②若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列条件能说明上述反应均达到平衡状态的是________（填字母）；
A. 和的物质的量之比不再发生变化时
B. 和的物质的量之比不再发生变化时
C. 混合气体密度不再发生变化时
D. 容器内压强不再发生变化时
(3)下，向起始压强为的恒容密闭容器中通入等物质的量的和混合气体，发生上述反应，时达到平衡状态，测得此时体系总压强为，；
①平衡时________；
②的平均生成速率为________；
③下反应Ⅲ的压力平衡常数________；
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡状态的判断方法压强对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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回答下列问题：
(Ⅰ)某温度下，在一个10L的恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据回答下列问题：

(1)该反应的化学方程式为___________。反应开始至2min，以气体Y表示的平均反应速率为___________。
(2)将含a mol X与b mol Y的混合气体充入该容器发生反应，某时刻测得容器中各物质的物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n(Z)，则原混合气体中a∶b=___________。
(3)对于上述反应，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行由快到慢顺序为___ (用字母表示)。
A．v(X)=1.2 mol·L-1·min-1       B．v(Y)=1.5 mol·L-1·min-1
C．v(Z)=0.6 mol·L-1·min-1       D．v(Z)=0.015 mol·L-1·s-1
(4)写出该反应平衡常数的表达式___     。
(Ⅱ)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：
(甲)2X(g) Y(g)Z(s)             (乙)A(s)2B(g) C(g)D(g)
当下列物理量不再发生变化时，其中能表明(甲)达到化学平衡状态是___________；能表明(乙)达到化学平衡状态是___________。
①混合气体的密度                    ②反应容器中生成物的百分含量
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比
④混合气体的压强                  ⑤混合气体的平均相对分子质量            ⑥混合气体的总物质的量
(Ⅲ)在催化下发生反应：。假定未发生其他反应，时向恒容密闭容器中充入和，初始总压强为，后反应达到平衡，和的平衡分压分别为和。
平衡时的转化率为___________。该温度下充入和，则该反应的平衡常数___________。
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
I. 已知某些化学键的键能数据如下:
化学键C=OC-OC-HH-HO-H
键能/kJ·mol-1abcde

(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=____kJ/mol (用字母表示)。
II.将燃煤废气中的CO转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
(2)已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，达平衡时CO2的转化率如下图所示: 

①该反应的△H_____0(填“>”或“<”)。
②700K，将4molH2和2molCO2投入2L恒容密闭容器中，反应经3min达到平衡，则CH3OCH3(g)在0~ 3min内的生成速率为_________。
(3)某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应，下列物理量不再发生变化时，能说明反应达到平衡状态的是_______。
A.二氧化碳的浓度 B.容器中的压强
C.气体的密度 D. CH3OCH3与H2O的物质的量之比
(4)某温度下，在体积可变的密闭容器中，改变起始时加入各物质的量，在不同的压强下，平衡时 CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示:
P1P2P3
I.2.0 mol CO26.0 molH20.10 mol0.04 mol0.02 mol
II.1.0mol  CH3OCH3 3.0 mol H2OX1Y1Z1

①P3______P2 (填“>”、“<”或“”)；
②P2下，I中 CH3OCH3的平衡转化率为_______。
III.在一定条件下，CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)。
(5)在1L密闭容器中若CO2(g)、H2(g) 初始投料均为1mol，反应达平衡时CO在平衡混合气中的体积分数为25%，则该温度下该反应的平衡常数K=____。向此容器中再充入CO2(g)、H2(g) 各0.5mol， 则平衡_______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
近年来，碳中和、碳达峰成为热点。以、为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
途径一：涉及的反应有
I.   
II.   
III.
(1)关于反应I，下列描述正确的是___________(填字母序号)。
A．恒容下达平衡状态时，再充入少量氦气，正逆反应速率不变
B．当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，反应达平衡状态
C．当反应达平衡状态时，
D．恒温下缩小容器体积，反应物的活化分子百分数增大

(2)若某反应的平衡常数表达式为，根据反应Ⅰ-Ⅲ，请写出此反应的热化学方程式：___________。
(3)工业中，对于反应I，通常同时存在副反应IV：。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。不同压强时，的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为时，平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。

①图a中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是___________。
②由图b可知，___________0(填“”、“”或“”)；的物质的量分数随温度升高而增大，原因是___________。
(4)在一定条件下(温度为)，往恒容密闭容器中充入和，发生反应I，初始压强为，达到平衡，压强为，则的平衡转化率为___________。
途径二：涉及的反应有
I.   
II.   
III.   
(5)一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平行时，容器中为为，反应III的平衡常数为___________。(用含、、的代数式表示)。

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