2．我國(guó)是個(gè)鋼鐵大國(guó)，鋼鐵產(chǎn)量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法．
I．已知：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-825.5kJ/mol
則反應(yīng)：Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=23.5kJ/mol．
II．反應(yīng)$\frac{1}{3}$Fe₂O₃（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO₂（g）在1000℃的平衡常數(shù)等于4.0．在一個(gè)容積為10L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，反應(yīng)經(jīng)過l0min后達(dá)到平衡．
（1）CO的平衡轉(zhuǎn)化率=60%．
（2）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化，可采取的措施是d
a．提高反應(yīng)溫度      b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c．選取合適的催化劑  d．及時(shí)吸收或移出部分CO₂
e．粉碎礦石，使其與平衡混合氣體充分接觸
III．高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收，使其在一定條件下和H₂反應(yīng)制備甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．請(qǐng)根據(jù)圖1示回答下列問題：

（3）從反應(yīng)開始到平衡，用H₂濃度變化表示平均反應(yīng)速率v（H₂）=0.15mol/（L•min）．
（4）若在一體積可變的密閉容器中充入l molCO、2molH₂和1molCH₃OH，達(dá)到平衡吋測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應(yīng)向正（填“正”、“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)．
（5）以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖2．回答下列問題：
①B極上的電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+40^2-=CO₂+2H₂O．
②若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陽極收集到11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，消耗甲烷的體積為5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．

1．2013年霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)．其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一．
（1）CO₂是大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO₂是解決溫室效應(yīng)的有效途徑．目前，由CO₂來合成二甲醚已取得了較大的進(jìn)展，其化學(xué)反應(yīng)是：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H＞0．
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{[CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3}]•[H{\;}_{2}O]{\;}^{3}}{[CO{\;}_{2}]{\;}^{2}•[H{\;}_{2}]{\;}^{6}}$．
②判斷該反應(yīng)在一定條件下，體積恒定的密閉容器中是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是BD．
A．容器中密度不變
B．單位時(shí)間內(nèi)消耗2molCO₂，同時(shí)消耗1mol二甲醚
C．v（CO₂）：v（H₂）=1：3
D．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
（2）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO （g） $\stackrel{催化劑}{?}$2CO₂ （g）+N₂ （g）．在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c（CO₂）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線，如圖所示．據(jù)此判斷：
①該反應(yīng)的△H＜0（選填“＞”、“＜”）．
②當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí)，增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．若催化劑的表面積S₁＞S₂，在圖中畫出c（CO₂）在T₂、S₂條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線．
（3）已知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-a kJ•mol^-1．
①經(jīng)測(cè)定不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：

溫度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某時(shí)刻、250℃測(cè)得該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物的濃度為c（CO）=0.4mol•L^-1、c（H₂）=0.4mol•L^-1、c（CH₃OH）=0.8mol•L^-1，則此時(shí)v_正＜v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②某溫度下，在體積固定的2L的密閉容器中將1mol CO和2mol H₂混合，測(cè)得不同時(shí)刻的反應(yīng)前后壓強(qiáng)關(guān)系如下：

時(shí)間（min）	5	10	15	20	25	30
壓強(qiáng)比（P后/P前）	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

則前15分鐘，用氫氣表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率為0.02mol•（L•min）^-1，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為45%．

20．碳循環(huán)是地球上重要的物質(zhì)循環(huán)，碳循環(huán)包含石油及石油制品的研發(fā)應(yīng)用．石油工業(yè)上用兩步法生產(chǎn)二甲醚，其工藝流程如下：

反應(yīng)室Ⅰ：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）
反應(yīng)室Ⅱ：2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
（1）欲提高反應(yīng)室Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的方法有增大氫氣濃度、不斷分離出甲醇或者加壓．
（2）反應(yīng)室Ⅰ（恒容10L）中有關(guān)反應(yīng)數(shù)據(jù)如下：

序號(hào)	溫度（°C）	起始濃度（mol•L-1）			平衡濃度（mol•L-1）
		CO	H2	CH3OH	CO	H2	CH3OH
①	T	1	3	0	0.2	1.4	0.8
②	T	1.5	4.6	0.1	b1	b2	b3
③	T+30	1	3	0	0.25	1.5	0.75

①圖1表示反應(yīng)室Ⅰ中不同溫度下序號(hào)1（曲線m）和序號(hào)3（曲線n） 反應(yīng)中CO轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上的圖4中補(bǔ)畫出曲線n．
②判斷：$\frac{_{3}}{_{1}}$＞4（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）圖2表示甲醇或二甲醚體積分?jǐn)?shù)隨氫碳比$\frac{n（{H}^{2}）}{n（CO）}$的變化情況，從圖中可以得到的結(jié)論是C．
A．提高氫碳比可以加快反應(yīng)速率
B．提高氫碳比可以提高氫氣的轉(zhuǎn)化率
C．按方程式系數(shù)比投料時(shí)甲醇或二甲醚體積分?jǐn)?shù)最大
D．對(duì)于同一反應(yīng)氫碳比越大，生成物濃度越大
（4）已知某溫度下下列熱化學(xué)方程式：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₁=-100.46kJ•mol^-1
2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-20.59kJ•mol^-1，則2CO（g）+4H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₃=-221.51kJ•mol^-1．

19．回答下列問題：
（1）將等物質(zhì)的量的A和B，混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：
3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），5min后測(cè)得c（D）=0.5mol•L^-1，
c（A）：c（B）=3：5，C的反應(yīng)速率是0.1mol•L^-1•min^-1．
①A在5min末的濃度是0.75mol/L．
②v（B）=0.05mol/（L•min）．
③x=2．
（2）在25℃時(shí)，向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液中，放入5.6g純鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2min末收集到氫氣1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），在此后又經(jīng)過4min，鐵粉完全溶解．若不考慮溶液體積的變化，則：
①前2min內(nèi)用FeCl₂表示的平均反應(yīng)速率是0.25mol/（L•min）．
②后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是0.25mol/（L•min）．
③前2min與后4min相比，反應(yīng)速率前2分鐘較快，其原因是在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率增大，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，因而v隨之減�。�

18．在一定溫度下，向一固定容積的密閉容器中加入 1mol A和 2mol B，發(fā)生下述反應(yīng)：A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（s）（放熱反應(yīng)）．達(dá)到平衡時(shí)生成了1.8mol C．
（1）在相同條件下，若向該容器中改為加入0.3mol A、0.6mol B，要使平衡混合氣體中C物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡的相同，在D足量時(shí)，則還應(yīng)加入任意mol的物質(zhì)C．
（2）若維持容器的體積和溫度不變，反應(yīng)從逆反應(yīng)方向開始，按不同的配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡時(shí)C仍為1.8mol．則D的起始物質(zhì)的量n（D）應(yīng)滿足的條件是：n（D）＞0.8mol．
（3）若升高平衡體系溫度，當(dāng)再次達(dá)到平衡后，測(cè)得兩次平衡條件下混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量未發(fā)生改變，試解釋形成這種結(jié)果的可能原因是：當(dāng)溫度升高到一定溫度以后，D漸漸轉(zhuǎn)化為氣體；
（4）若將容器改為容積可變的容器，在一定溫度和常壓下，建立上述平衡之后，A的物質(zhì)的量濃度為a mol/L．現(xiàn)持續(xù)增大壓強(qiáng)，當(dāng)：
①當(dāng)壓強(qiáng)為原來1.5倍時(shí)，A的平衡時(shí)物質(zhì)的量濃度為m mol/L，測(cè)得m=1.5a；
②當(dāng)壓強(qiáng)為原來10倍時(shí)，A的平衡時(shí)物質(zhì)的量濃度為n mol/L，測(cè)得n＞10a；
③當(dāng)壓強(qiáng)為原來100倍時(shí)，A的平衡時(shí)物質(zhì)的量濃度為p mol/L，測(cè)得p＜100a．
試解釋形成這種結(jié)果的可能的原因：
①1.5倍時(shí)：氣體物質(zhì)兩邊的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，增大壓強(qiáng)不改變平衡狀態(tài)；
②10倍時(shí)：B漸漸轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)，增大壓強(qiáng)平衡向左移動(dòng)；
③100倍時(shí)：C漸漸轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)，增大壓強(qiáng)平衡再次向右移動(dòng)．

17．在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O（g），在850℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．CO和H₂O（g）濃度變化如圖
（1）0～4min的平均反應(yīng)速率v（CO）=0.03mol•L^-1•min^-1．
（2）該條件下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$（寫表達(dá)式）．
（3）該反應(yīng)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%．
（4）能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC．
A．容器中壓強(qiáng)不變               B．混合氣體中c（CO）不變
C．v（H₂）_正=v（H₂O）_逆                D．c（CO₂）=c（CO）
若降低溫度，該反應(yīng)的K值將增大，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率將減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）．
（5）t℃（高于850℃）時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如表．

時(shí)間（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0J062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①c₁數(shù)值大于0.08mol•L^-1（填大于、小于或等于）．
②反應(yīng)在4min～5min間，平衡向逆方向移動(dòng)，可能的原因是D，表中5min～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是A．
a．增加水蒸氣     b．降低溫度   c．使用催化劑     d．增加氫氣濃度．

16．如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問題：

I．已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：K=$\frac{{c（{H_2}）•c（{CO}）}}{{c（{H_2}O）}}$，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；
II．二甲醚（CH₃OCH₃）在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用，工業(yè)上以CO和H₂為原料生產(chǎn)CH₃OCH₃．工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：
①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41.2kJ•mol^-1
（1）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3CO（g）+3H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-247kJ•mol^-1，830℃時(shí)反應(yīng)③的K=1.0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K＞1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c（CO）=1mol/L，c（H₂）=2.4mol/L，5min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（CO）=4mol/L，c（H₂）=a mol/L；達(dá)到平衡后，c（CH₃OH）=2mol/L，a=5.4mol/L．
（3）反應(yīng)②在t℃時(shí)的平衡常數(shù)為400，此溫度下，在0.5L的密閉容器中加入一定量的甲醇，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c/（mol•L-1）	0.8	1.24	1.24

①此時(shí)刻，v_正大于 v_逆（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②平衡時(shí)二甲醚的物質(zhì)的量濃度是1.6mol/L．

15．在2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：mX（g）+nY（g）?pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q為化學(xué)計(jì)量數(shù)．在0～3min內(nèi)，各物質(zhì)物質(zhì)的量的變化如表所示：

物質(zhì)	X	Y	Z	Q
時(shí)間
起始/mol	0.7		1
2min末/mol	0.8	2.7	0.8	2.7
3min末/mol			0.8

已知：2min內(nèi)v（Q）=0.075mol•L^-1•min^-1，v（Z）：v（Y）=1：2．
（1）2min內(nèi)Z的反應(yīng)速率v（Z）=0.05mol•L^-1•min^-1．
（2）試確定以下物質(zhì)的相關(guān)量：起始時(shí)n（Y）=2.3mol，n（Q）=3mol．
（3）方程式中m=1，n=4，p=2，q=3．
（4）對(duì)于該反應(yīng)，能增大正反應(yīng)速率的措施是CD
A．增大容器體積    B．移走部分Q     C．通入大量X      D．升高溫度．

14．一定溫度下，在2L密閉容器中加入納米級(jí)Cu₂O并通入10.0mol水蒸氣，發(fā)生反應(yīng)：2H₂O（g）?2H₂（g）+O₂（g）△H=+484kJ/mol，T₁溫度下不同時(shí)段產(chǎn)生O₂的量，見表：

時(shí)間/min	20	40	60	80
n（O2）/mol	1.0	1.6	2.0	2.0

（1）前20min的反應(yīng)速率ⅴ（H₂O）=5.0×10^-2 mol．L^-1．min ^-1
（2）T₁溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{{c}^{2}（{H}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{H}_{2}O）}$
（3）在T₂溫度時(shí)，K=0.4，T₁＞ T₂（填“＞”“＜”“=”）
（4）T₁溫度下，t₁時(shí)刻達(dá)到平衡時(shí)的圖象大致為：（見圖I）
請(qǐng)?jiān)趫DI中畫出降溫至T₀后，t₀min達(dá)到平衡時(shí)的大致圖象，并作必要的簡(jiǎn)單標(biāo)注．
（5）H₂可作氫氧燃料電池的反應(yīng)物質(zhì)，請(qǐng)寫出在酸性介質(zhì)中，氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：H₂-2e^-=2H⁺．

13．工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下：N₂（g）+3H₂（g）?2NG₃（g）．
某溫度下，在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入2.0molN₂和2.0molH₂，一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

t/s	0	50	150	250	350
n（NH3）	0	0.24	0.36	0.40	0.40

（1）0～50s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v（N₂）=1.2×10^-3mol/（L•s）．
（2）250s時(shí)，H₂的轉(zhuǎn)化率為30%．
（3）已知N≡N的鍵能為946kJ/mol，H-H的鍵能為436kJ/mol，N-H的鍵能為391kJ/mol，則生成1molNH₃過程中的熱量變化92 kJ．下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是A．

（4）為加快反應(yīng)速率，可以采取的措施b
a．降低溫度            b．增大壓強(qiáng)         c．恒容時(shí)充入He氣d．恒壓時(shí)充入He氣     e．及時(shí)分離NH₃
（5）下列說法錯(cuò)誤的是d
a．使用催化劑是為了加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率
b．上述條件下，N₂不可能100%轉(zhuǎn)化為NH₃
c．為了提高N₂的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)適當(dāng)提高H₂的濃度
d.250～350s生成物濃度保持不變，反應(yīng)停止．