10．在一定條件下，在一容積可變的密閉容器中，將SO₂和O₂混合發(fā)生反應：2SO₂（g）+O₂（g）$?_{△}^{催化劑}$2SO₃（g）△H=-92.3KJ/mol 0～4min時，容器內氣體壓強為101KPa，反應過程中，SO₂、O₂、SO₃的物質的量n （mol）的變化如下表：

時間min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n（SO2）	2.00	1.92	1.84	1.76	1.76	1.64	1.52	1.40	1.40	1.40
n（O2）	1.00	0.96	0.92	0.88	0.88	0.82	0.76	0.70	0.70	0.70
n（SO3）	0	0.08	0.16	0.24	0.24	0.36	0.48	0.60	0.60	0.60

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式是K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$．
（2）在3min-4min及7min-9min時間段，反應處于平衡狀態(tài)．
（3）計算：0～3min時間內，用SO₂表示該反應的平均反應速率是0.08mol/min，7min時，SO₂的轉化率為30%．
（4）第5min時，從速率和轉化率兩個方面分析，改變的外界條件是增大壓強；平衡向正反應方向移動．

（5）在101Kpa、500℃時，O₂的物質的量與SO₂平衡時的體積百分含量的變化曲線如圖1：

在圖中2畫出在相同壓強下，溫度為400℃時，起始O₂的物質的量與SO₂平衡時的體積百分含量的大致變化曲線．

9．如圖，A中有一可自由移動的活塞，關閉開關K，先向B中充入2molX和2molY，再向A中充入1molX和1molY．開始時A、B的體積都為aL，在相同的溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中都開始發(fā)生下述反應：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g），反應達到平衡時，A的體積為1.2aL，則
（1）A中X的轉化率a（A）=40%；
（2）A、B中X的轉化率a（A）＞a（B）（填“＜”“=”“＞”）．
（3）打開開關K，保持溫度不變，再達平衡時，A的體積為2.6 L （連通管中氣體體積不計）．

8．甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應I和Ⅱ，用CH₄和H₂O為原料來制備甲醇．
（1）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O（g）通入反應室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）…I，CH₄的轉化率與溫度、壓強的關系如圖1．
①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H₂表示的平均反應速率為0.003 mol•L^-1•min^-1．
②圖中的P₁＜P₂（填“＜”、“＞”或“=”），100℃時平衡常數(shù)為2.25×10^-4．
③在其它條件不變時降低溫度，逆反應速率將減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）．
（2）壓強為0.1MPa條件下，a mol CO與3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）…Ⅱ．
④該反應的△H＜0，△S＜0（填“＜”、“＞”或“=”）．
⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是BD．
A．升高溫度  B．將CH₃OH（g）從體系中分離出來C．充入He，使體系總壓強增大    D．再充入l mol CO和3mol H₂
⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計的表中．

實驗編號	T（℃）	n　（C）/n	P（MPa）
Ⅰ	150	$\frac{1}{3}$	0.1
Ⅱ	150	$\frac{1}{3}$	5
Ⅲ	350	$\frac{1}{3}$	5

A．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．
B．根據(jù)反應Ⅱ的特點，在給出的坐標圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖2，并標明各條曲線的壓強．

7．某固定容積的2L密閉容器中進行 N₂+3H₂?2NH₃，起始加入的N₂、H₂、NH₃均為2mol，5min后H₂的物質的量為0.5mol，求：
（1）這5min內用N₂來表示該反應的反應速率（請寫出計算過程，下同）
（2）求5min后NH₃的物質的量濃度；
（3）5min后容器中氣體的總物質的量相比起始的氣體的總物質的量變化了多少？

6．為倡導“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”，降低大氣中C0₂的含量及有效地開發(fā)利用C0₂科學家正在研究如何將C0₂轉化為可利用的資源．目前工業(yè)上有一種方法是用C0₂來生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）如圖1表示該反應過程中能量（單位為kJ．mol^-1）的變化：
（1）關于該反應的下列說法中，正確的是C（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0     B．△H＞O，△S＜0
C△H＜O．△S＜O       D．△H＜0，△S＞0
（2）為探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為3L的密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定條件發(fā)生反應：C0₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂0（g），經(jīng)測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖2所示．
①從反應開始到平衡，CO₂的平均反應速率v（CO₂）=0.025mol/（L．min）．
②此條件下，該反應的平衡常數(shù)K=48．
③下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是BD．
A．升高溫度
B．將CH₃OH（g）及時液化抽出
C．選擇高效催化劑
D．向該容器中再充入1molCO₂和3mol H₂
（3）25℃，1.01×10⁵Pa時，16g液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出369.2kJ的熱量，寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-738.4 kJ•mol^-1．
（4）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醉、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此電池的負極應加入或通入的物質有甲醇、氫氧化鈉；其正極的電極反應式是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

5．全球氣候變暖已經(jīng)成為全世界人類面臨的重大問題，溫家寶總理在“哥本哈根會議”上承諾到2020年中國減排溫室氣體40%．
（1）地球上的能源主要源于太陽，綠色植物的光合作用可以大量吸收CO₂以減緩溫室效應，主要過程可以描述分為下列三步（用“C₅”表示C₅H₁₀O₄，用“C₃”表示C₃H₆O₃）：
Ⅰ、H₂O（l）═2H⁺（aq）+$\frac{1}{2}$O₂（g）+2e^-△H=+284kJ/mol
Ⅱ、CO₂（g）+C₅（s）+2H⁺（aq）═2C₃⁺（s）△H=+396kJ/mol
Ⅲ、12C₃⁺（s）+12e^-═C₆H₁₂O₆（葡萄糖、s）+6C₅（s）+3O₂（g）△H=-1200kJ/mol
寫出綠色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學方程式6CO₂（g）+6H₂O（l）=C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）△H=+2880 kJ•mol^-1．
（2）降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol．測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖1所示．
①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H₂）=0.225mol/（L•min）；
②氫氣的轉化率=75%；
③該反應的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
④下列措施中能使平衡體系中n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是CD．
A．升高溫度                          B．充入He（g），使體系壓強增大
C．將H₂O（g）從體系中分離出去          D．再充入1mol CO₂和3mol H₂
⑤當反應達到平衡時，H₂的物質的量濃度為c₁，然后向容器中再加入一定量H₂，待反應再一次達到平衡后，H₂的物質的量濃度為c₂．則c₁＜c₂的關系（填＞、＜、=）．
（3）減少溫室氣體排放的關鍵是節(jié)能減排，大力開發(fā)利用燃料電池就可以實現(xiàn)這一目標．如圖2所示甲烷燃料電池就是將電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定．將其插入KOH溶液從而達到吸收CO₂的目的．請回答：
①通入氧氣一極的電極反應式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
②隨著電池不斷放電，電解質溶液的pH減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．
③通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率大于（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃燒的能量利用率．

4．實現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”的一項重要課題就是如何將CO₂轉化為可利用的資源．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g），圖1表示該反應過程中能量（單位為kJ•mol^-1）的變化：

（1）關于該反應的下列說法中，正確的是C（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0  B．△H＞0，△S＜0  C．△H＜0，△S＜0  D．△H＜0，△S＞0
（2）為探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為l L的密閉容器中，充入l mol CO₂和4mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g），測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖2所示．
①從反應開始到平衡，CO₂的平均反應速率v（CO₂）=0.075mol/（L•min）；H₂的轉化率w（H₂）=56.25%．
②該反應的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
③下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是BD （填字母）．
A．升高溫度
B．將CH₃OH（g）及時液化抽出
C．選擇高效催化劑
D．再充入l molCO₂和4molH₂
（3）25℃，1.01×10⁵Pa時，16g 液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出363.3kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.6 kJ•mol^-1．
（4）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此電池的負極應加入或通入的物質有甲醇、氫氧化鈉、水；其負極的電極反應式是：CH₃OH+8OH^?-6e^-=CO₃^2-+6H₂O．

3．硫酸工業(yè)用SO₂制取SO₃的反應為：2SO₂+O₂ $?_{加熱}^{催化劑}$2SO₃△H=-47kJ/mol．
（1）反應的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$
（2）下列描述中能說明上述反應已達到平衡的是bd（填序號）
a．v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆            
b．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時間而變化    
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
（3）在上述平衡體系中加入¹⁸O₂，當平衡發(fā)生移動后，SO₂中¹⁸O的百分含量增加（填增加、減少、不變）其原因是在SO₂和¹⁸O₂反應生成S¹⁸O₃的同時，S¹⁸O₃又分解生成S¹⁸O₂．
（4）一定溫度下，把2molSO₂和1molO₂通入一恒容密閉容器中，平衡時SO₃的體積分數(shù)為x．保持溫度不變，若初始加入的SO₂、O₂和SO₃的物質的量分別為a、b、c，當a、b、c的取值滿足①a+c=2（填a與c的關系）、②b+$\frac{1}{2}$c=1（填b、c的關系）時，才能保證達到平衡時SO₃的體積分數(shù)仍為x．
（5）工業(yè)上用Na₂SO₃作為吸收液吸收尾氣中的SO₂，當吸收液的pH降至約為6時，需送至電解槽再生．再生示意圖如圖：
①HSO₃^-在陽極放電的電極反應式是SO₃^--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺．
②當陰極室中溶液pH升至8以上時，吸收液再生并循環(huán)利用．簡述再生原理：發(fā)生電離：HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺，氫離子在陰極上得到電子生成H₂，c（H⁺）降低，促使上述電離平衡正向移動，SO₃^2-與進入的Na⁺結合，吸收液得到再生．

2．CO₂和CH₄是兩種重要的溫室氣體，通過CH₄和CO₂反應制造更高價值化學品是目前的研究目標．
（1）250℃時，以鎳合金為催化劑，向4L容器中通入6mol CO₂、6mol CH₄，發(fā)生如下反應：
CO₂（g）+CH₄（g）?2CO（g）+2H₂（g）．平衡體系中各組分體積分數(shù)如下表：

物質	CH4	CO2	CO	H2
體積分數(shù)	0.1	0.1	0.4	0.4

①t min內CO₂的平均反應速率為$\frac{1}{t}$mol•L^-1•min^-1．此溫度下該反應的平衡常數(shù)K=64
②已知：
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3kJ•mol^-1
CO（g）+H₂O （g）=CO₂（g）+H₂ （g）△H=-41.2kJ•mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1
反應CO₂（g）+CH₄（g）?2CO（g）+2H₂（g） 的△H=+247.3kJ•mol^-1
（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu₂Al₂O₄（難溶于水）為催化劑，可以將CO₂和CH₄直接氧化成乙酸．
①不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示．250～300℃時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因溫度超過250℃時，催化劑的催化效率降低．
②為了提高該反應中CH₄的轉化率，可以采取的措施是增大反應壓強或增大CO₂的濃度等．（答一條即可）
③將Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的離子方程式為3 Cu₂Al₂O₄+32 H⁺+2 NO₃^-=6 Cu²⁺+6 Al³⁺+2 NO↑+16 H₂O．

1．某溫度下，在2L容積固定的密閉容器中充入2mol N₂和7mol H₂，10min后達到平衡狀態(tài)，此時測得反應物的物質的量之和等于生成物的物質的量，且放出QkJ的熱量．回答下列問題
（1）平衡時氨氣的物質的量濃度為1.5mol/L．
（2）平衡時N₂的轉化率為75%．
（3）寫出N₂與H₂反應合成NH₃的熱化學方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol．