2．我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．
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
则反应：Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=23.5kJ/mol．
II．反应$\frac{1}{3}$Fe₂O₃（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO₂（g）在1000℃的平衡常数等于4.0．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡．
（1）CO的平衡转化率=60%．
（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe₂O₃的转化，可采取的措施是d
a．提高反应温度      b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂  d．及时吸收或移出部分CO₂
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
III．高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H₂反应制备甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．请根据图1示回答下列问题：

（3）从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示平均反应速率v（H₂）=0.15mol/（L•min）．
（4）若在一体积可变的密闭容器中充入l molCO、2molH₂和1molCH₃OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向正（填“正”、“逆”）反应方向移动．
（5）以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图2．回答下列问题：
①B极上的电极反应式为CH₄-8e^-+40^2-=CO₂+2H₂O．
②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当阳极收集到11.2L（标准状况）气体时，消耗甲烷的体积为5.6L（标准状况下）．

1．2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．
（1）CO₂是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径．目前，由CO₂来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H＞0．
①写出该反应的平衡常数表达式K=$\frac{[CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3}]•[H{\;}_{2}O]{\;}^{3}}{[CO{\;}_{2}]{\;}^{2}•[H{\;}_{2}]{\;}^{6}}$．
②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是BD．
A．容器中密度不变
B．单位时间内消耗2molCO₂，同时消耗1mol二甲醚
C．v（CO₂）：v（H₂）=1：3
D．容器内压强保持不变
（2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO （g） $\stackrel{催化剂}{?}$2CO₂ （g）+N₂ （g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO₂）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示．据此判断：
①该反应的△H＜0（选填“＞”、“＜”）．
②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S₁＞S₂，在图中画出c（CO₂）在T₂、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线．
（3）已知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-a kJ•mol^-1．
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

温度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）=0.4mol•L^-1、c（H₂）=0.4mol•L^-1、c（CH₃OH）=0.8mol•L^-1，则此时v_正＜v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H₂混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：

时间（min）	5	10	15	20	25	30
压强比（P后/P前）	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

则前15分钟，用氢气表示的平均化学反应速率为0.02mol•（L•min）^-1，达到平衡时CO的转化率为45%．

20．碳循环是地球上重要的物质循环，碳循环包含石油及石油制品的研发应用．石油工业上用两步法生产二甲醚，其工艺流程如下：

反应室Ⅰ：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）
反应室Ⅱ：2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
（1）欲提高反应室Ⅰ中CO的转化率，可以采取的方法有增大氢气浓度、不断分离出甲醇或者加压．
（2）反应室Ⅰ（恒容10L）中有关反应数据如下：

序号	温度（°C）	起始浓度（mol•L-1）			平衡浓度（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图1表示反应室Ⅰ中不同温度下序号1（曲线m）和序号3（曲线n） 反应中CO转化率随时间变化的曲线，请在答题纸上的图4中补画出曲线n．
②判断：$\frac{{b}_{3}}{{b}_{1}}$＞4（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）图2表示甲醇或二甲醚体积分数随氢碳比$\frac{n（{H}^{2}）}{n（CO）}$的变化情况，从图中可以得到的结论是C．
A．提高氢碳比可以加快反应速率
B．提高氢碳比可以提高氢气的转化率
C．按方程式系数比投料时甲醇或二甲醚体积分数最大
D．对于同一反应氢碳比越大，生成物浓度越大
（4）已知某温度下下列热化学方程式：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₁=-100.46kJ•mol^-1
2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-20.59kJ•mol^-1，则2CO（g）+4H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₃=-221.51kJ•mol^-1．

19．回答下列问题：
（1）将等物质的量的A和B，混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），5min后测得c（D）=0.5mol•L^-1，
c（A）：c（B）=3：5，C的反应速率是0.1mol•L^-1•min^-1．
①A在5min末的浓度是0.75mol/L．
②v（B）=0.05mol/（L•min）．
③x=2．
（2）在25℃时，向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液中，放入5.6g纯铁粉，反应进行到2min末收集到氢气1.12L（标准状况），在此后又经过4min，铁粉完全溶解．若不考虑溶液体积的变化，则：
①前2min内用FeCl₂表示的平均反应速率是0.25mol/（L•min）．
②后4min内用HCl表示的平均反应速率是0.25mol/（L•min）．
③前2min与后4min相比，反应速率前2分钟较快，其原因是在其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大，随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，因而v随之减小．

18．在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中加入 1mol A和 2mol B，发生下述反应：A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（s）（放热反应）．达到平衡时生成了1.8mol C．
（1）在相同条件下，若向该容器中改为加入0.3mol A、0.6mol B，要使平衡混合气体中C物质的体积分数与原平衡的相同，在D足量时，则还应加入任意mol的物质C．
（2）若维持容器的体积和温度不变，反应从逆反应方向开始，按不同的配比作为起始物质，达到平衡时C仍为1.8mol．则D的起始物质的量n（D）应满足的条件是：n（D）＞0.8mol．
（3）若升高平衡体系温度，当再次达到平衡后，测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变，试解释形成这种结果的可能原因是：当温度升高到一定温度以后，D渐渐转化为气体；
（4）若将容器改为容积可变的容器，在一定温度和常压下，建立上述平衡之后，A的物质的量浓度为a mol/L．现持续增大压强，当：
①当压强为原来1.5倍时，A的平衡时物质的量浓度为m mol/L，测得m=1.5a；
②当压强为原来10倍时，A的平衡时物质的量浓度为n mol/L，测得n＞10a；
③当压强为原来100倍时，A的平衡时物质的量浓度为p mol/L，测得p＜100a．
试解释形成这种结果的可能的原因：
①1.5倍时：气体物质两边的化学计量数相等，增大压强不改变平衡状态；
②10倍时：B渐渐转化为非气态，增大压强平衡向左移动；
③100倍时：C渐渐转化为非气态，增大压强平衡再次向右移动．

17．在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O（g），在850℃时发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．CO和H₂O（g）浓度变化如图
（1）0～4min的平均反应速率v（CO）=0.03mol•L^-1•min^-1．
（2）该条件下，此反应的平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$（写表达式）．
（3）该反应平衡时CO的转化率为60%．
（4）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是BC．
A．容器中压强不变               B．混合气体中c（CO）不变
C．v（H₂）_正=v（H₂O）_逆                D．c（CO₂）=c（CO）
若降低温度，该反应的K值将增大，该反应的化学反应速率将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
（5）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表．

时间（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数值大于0.08mol•L^-1（填大于、小于或等于）．
②反应在4min～5min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是D，表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是A．
a．增加水蒸气     b．降低温度   c．使用催化剂     d．增加氢气浓度．

16．如图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

I．已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=$\frac{{c（{H_2}）•c（{CO}）}}{{c（{H_2}O）}}$，它所对应反应的化学方程式为C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；
II．二甲醚（CH₃OCH₃）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H₂为原料生产CH₃OCH₃．工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
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）催化反应室中总反应的热化学方程式为3CO（g）+3H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-247kJ•mol^-1，830℃时反应③的K=1.0，则在催化反应室中反应③的K＞1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c（CO）=1mol/L，c（H₂）=2.4mol/L，5min后达到平衡，CO的转化率为50%，若反应物的起始浓度分别为：c（CO）=4mol/L，c（H₂）=a mol/L；达到平衡后，c（CH₃OH）=2mol/L，a=5.4mol/L．
（3）反应②在t℃时的平衡常数为400，此温度下，在0.5L的密闭容器中加入一定量的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：

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

①此时刻，v_正大于 v_逆（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是1.6mol/L．

15．在2L密闭容器中进行反应：mX（g）+nY（g）?pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q为化学计量数．在0～3min内，各物质物质的量的变化如表所示：

物质	X	Y	Z	Q
时间
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内v（Q）=0.075mol•L^-1•min^-1，v（Z）：v（Y）=1：2．
（1）2min内Z的反应速率v（Z）=0.05mol•L^-1•min^-1．
（2）试确定以下物质的相关量：起始时n（Y）=2.3mol，n（Q）=3mol．
（3）方程式中m=1，n=4，p=2，q=3．
（4）对于该反应，能增大正反应速率的措施是CD
A．增大容器体积    B．移走部分Q     C．通入大量X      D．升高温度．

14．一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入10.0mol水蒸气，发生反应：2H₂O（g）?2H₂（g）+O₂（g）△H=+484kJ/mol，T₁温度下不同时段产生O₂的量，见表：

时间/min	20	40	60	80
n（O2）/mol	1.0	1.6	2.0	2.0

（1）前20min的反应速率ⅴ（H₂O）=5.0×10^-2 mol．L^-1．min ^-1
（2）T₁温度下，该反应的平衡常数表达式为：K=$\frac{{c}^{2}（{H}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{H}_{2}O）}$
（3）在T₂温度时，K=0.4，T₁＞ T₂（填“＞”“＜”“=”）
（4）T₁温度下，t₁时刻达到平衡时的图象大致为：（见图I）
请在图I中画出降温至T₀后，t₀min达到平衡时的大致图象，并作必要的简单标注．
（5）H₂可作氢氧燃料电池的反应物质，请写出在酸性介质中，氢氧燃料电池的负极反应式：H₂-2e^-=2H⁺．

13．工业合成氨的反应如下：N₂（g）+3H₂（g）?2NG₃（g）．
某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molN₂和2.0molH₂，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：

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

（1）0～50s内的平均反应速率 v（N₂）=1.2×10^-3mol/（L•s）．
（2）250s时，H₂的转化率为30%．
（3）已知N≡N的键能为946kJ/mol，H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则生成1molNH₃过程中的热量变化92 kJ．下图能正确表示该反应中能量变化的是A．

（4）为加快反应速率，可以采取的措施b
a．降低温度            b．增大压强         c．恒容时充入He气d．恒压时充入He气     e．及时分离NH₃
（5）下列说法错误的是d
a．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率
b．上述条件下，N₂不可能100%转化为NH₃
c．为了提高N₂的转化率，应适当提高H₂的浓度
d.250～350s生成物浓度保持不变，反应停止．