题型强化练(二十三) 3.平衡体系中的有关计算-【创新大课堂】2026年高考二轮化学专题复习课时作业

6.答案(1)B点温度高于A点，升高温度，反应Ⅱ逆向移动： 消耗氢气的量与反应I正向移动产生H2的量相等 (2)c 解析(I)A、B两点氢气产率相等是因为B点温度高于A 点，升高温度，反应Ⅱ为放热反应，逆向移动，反应I为吸 热反应，正向移动，反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应！ I正向移动产生氢气的量相等： (2)反应I、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，随着温度 的升高，反应I、Ⅲ平衡向正反应方向移动，反应Ⅱ平衡向 逆反应方向移动，则升高温度，一氧化碳的选择性增大、二 氧化碳的选择性减小，由一氧化碳的选择性和二氧化碳的！ 选择性之和等于1可知，表示二氧化碳选择性的曲线为、： 表示一氧化碳选择性的曲线是C、表示己醇的转化率的曲 线是b。 7.答案①C②(C2H4)·(C2HOH)③525~573 此温度在催化剂活性范围内且乙烯选择性较高 解析根据图1可反应「随温度升高平衡常数增大，为焓 增反应，且反应ⅰ反应后气体物质量增大，即为熵增（△S> 0),故反应i属于焓增、熵增反应，选C;M点反应「和反应 ⅱ的gK。相等，即Kp1=Kp2,Kp1= pC:H,,KneC H.OC H.) (C2H)·(H2O) 2(C2Hs OH) 故M点时(C2H5OC2H5)=[(C2H5)2O]=(C2H4)· (C,HOH);由图2和催化剂活性温度范围可知，制备乙 烯应控制温度的范围为525~573K,原因是：此温度在催 化剂活性范围内且乙烯选择性较高。 题型强化练（二十三） 1.答案(1)+172.5或172.5 (2)460%或0.6不变 (3)CO反应I的△H>0、△S>0,高温自发，910K之前 △G>0,反应不自发反应Ⅱ快速平衡，在1400K之前， 反应I中CO量的增多大于温度升高对反应Ⅱ的影响，所 以CO2的物质的量不断增大 解析(1)I.Sb2O3(1)+3C(g)一2Sb(1)+3CO(g) △H1=+491.0kJ·mol1； Ⅱ.Sb2O3(1)+3CO(g)--2Sb(1)+3CO2(g)△H2= -26.5k·mo1根据盖斯定律(I-Ⅱ)×了得C(s)+ C0,(g)—2C0g)△H=(aH,-△H,)X号=+172.5 k·mo1。(2)反应I、Ⅱ的K。或gK。与温度T的关 系如下图所示。保持1000K不变，在恒容容器中加入 4 mol Sb,O3与足量焦炭，发生上述反应，达到平衡时，气 体总物质的量为4mol,反应Ⅱ放热，随温度升高，K。减 小，根据图示，1000K时，Ⅱ的=64，即K。= (器）一6则0-：选到车#时，气你游站度 的量为4mol,则n(CO)=0.8mol、n(CO2)=3.2mol,根 据O元素守恒，反应消耗Sb2O3的物质的量= 3.2X?+0.8=2.4mol,Sb,0的转化率为24m0× 3 4 mol ·27 100%=60%;若将容器体积压缩至原来的2，重新建立平 衡后，平衡常数不变，C)的体积分数将不变。(3)①反应 Ⅱ的速率远大于反应I,反应Ⅱ放热，反应达到平衡后升 高温度，平衡逆向移动，所以随温度升高，CO2的物质的量 先增大后减小，则d表示CO2、a线对应物种为CO。②反 应I的△H>0、△S>0,高温自发，910K之前△G>0,反应 不自发，所以温度T<910K时无Sb生成。③d表示CO2, 反应Ⅱ快速平衡，在1400K之前，反应I中CO量的增多 大于温度升高对反应Ⅱ的影响，所以1400K之前CO2的 物质的量不断增大。 2.答案(1)2CH4(g)+O2(g)=2C0(g)+4H2(g)△H =-46k·mol厂1 (2)①C0②1.2mol40③不变 (3)n(Ce)2)越大，提供的晶格氧越多，反应I占优势；温度 越高，对反应I的促进作用大于反应Ⅲ，所以有利于合成 气的合成 解析(1)已知：反应I:2Ce(O2(s)+CH(g)=一Ce2O3 (s)+CO(g)+2H2(g)△H1=+352.5k·mol1;反应 N:2Ce2O3(s)+O2(g)=-4Ce02(s)AH4=-751k· mol-1由盖斯定律可知，2×①+④得：2CH4(g)+O2(g) =-2CO(g)+4H2(g)△H=2×(+352.5k·mol1)+ (-751kJ·mol厂1)=-46kJ·mol-1:(2)①图a中已知 H2O、CO2气体的曲线，反应中投料CH4,CH4随着反应气 量减少，故a为CH4;由主反应化学方程式可知，消耗1分 子CH,生成CO、2分子H2,且CH4裂解反应也生成H2, 故b为H2,c曲线对应的气体为CO;②设n(CH)= 1.0mol,n(CeO2)=2.0mol,486℃平衡时，CH4、H2均为 0.6mol,则生成H2需要消耗0.3 mol CH4,CO的物质的 量为0mol,反应I不发生，只发生反应Ⅲ，消耗0mol Ce()2(s),反应Ⅱ消耗CH,的物质的量为(1.0mol一 0.6mol)-0.3mol=0.1mol,消耗0.8 mol CeO2(s),则 486℃时，CeO2(s)的物质的量为2一0.8mol=1.2mol: 486℃时，n(CH)=0.6mol,n(H,)=0.6mol,n(C02)= 0.1mol,n(H2O)=0.2mol,反应Ⅲ的压强平衡常数Kp (m)=p2(H2) (9-6×100kPa) 1.51 -=40kPa;③保持温 p(CH4) 3×100kP 度不变，若向平衡体系中通入少量CH,总压强不变，体积 增大，与原平衡为等效平衡，重新达平衡后，CO将不变； (3)根据题目所给信息：C(),具有优异的储氧和释氧能力， 其晶格氧()2一)可以在还原和氧化条件下灵活迁移。所以 n(Ce(O2)越大，提供的晶格氧越多，反应I占优势；根据图 像可知，温度升高到一定程度，C固体的物质的量随温度升 高而减小，所以温度越高，对反应I的促进作用大于反应 Ⅲ，所以有利于合成气的合成，因此答案为：n(Ce(O2)越大， 提供的晶格氧越多，反应I占优势；温度越高，对反应【的 促进作用大于反应Ⅲ，所以有利于合成气的合成。 3.答案(1)2甲基2-丁烯一（△E1十2△E2) (2)Ⅲ (3)升高温度，异戊烷转化率变高，但正向移动导致转 化为物质A和B增大的程度和比正向移动C增加的程度 大，故C的选择性降低0.1020.05508 解析(1)从图中可以看出，单烯烃产物C的能量最低，则 C相对较稳定，C的系统命名名称是：2甲基-2丁烯；由图 可得出：①A(g)=B(g)△H1=-△E1k·mol厂1②B (g)=C(g)△H2=-△E2kJ·mol厂1依据盖斯定律，将 反应①+2X②得，A(g)+B(g)一2C(g)的△H=-(△E1 十2△E2)kJ·mol1。(2)烷烃催化脱氢机理一般认为是遵 循自由基机理：在催化剂作用下，烷失去一个氢原子得到 烷基自由基中间体（有供电子基团的烷基自由基一般较为 稳定)，再脱掉B碳上一个H原子形成单烯烃产物，由图可 知，中间体2最终生成产物B和C:结合B、C的结构知，中 间体2可能是图甲中Ⅱ。(3)A、B、C的选择性之和等于1； 从甲图中可以看出，异戊烷分解生成A、B、C的反应都为吸 热反应，升高温度，异戊烷的平衡转化率增大，所以曲线 为异戊烷的转化率曲线：由分析可知，图乙中升高温度，S (A)、S(B)都增大，则S(C)减小，所以S(C)随温度变化逐 渐降低的原因是：升高温度，异戊烷转化率变高，但正向移 动导致转化为物质A和B增大的程度和比正向移动C增 加的程度大，故C的选择性降低；在560℃、0.17MPa下， 按氢气和异戊烷相同初始摩尔分数投料（设二者物质的量 都为1m0l),异戊烷的转化率为50%，则可建立如下三 段式： (CH3)2CHCH2 CH (g)=Cs Hio (g)+H2 (g) 起始量(mol)1 0 1 变化量(mol)0.5 0.5 0.5 平衡量(mol)0.5 0.5 1.5 反应达到平衡时H,的分压为0.5m01+0.5mo1+1.5mo 1.5 mol ×0.17MPa=0.102MPa;反应中人V(g)一人/ (g)+H2(g)中，S(C)=54%,则其平衡常数K。= 5×0.17 MPaX0.5X544x0.17MPa 2.5 2.5 =0.0551 82×a17MP 08 MPao 4.答案(1)①反应ⅰ是气体分子数增大的反应，反应ⅱ是 气体分子数减小的反应。0~l0min,反应i速率快，总压 增大：10min后反应i速率快，总压减小 ②0.175或7/40 (2)①p/80②0.6mol不变 解析(1)①反应ⅰ是气体分子数增大的反应，而反应ⅱ 是气体分子数减小的反应。刚开始反应「进行的程度更 大，气压增大：随后反应ⅱ进行的程度更大，气压减小，因 此反应的总压先增大后减小；②恒温恒容条件下，压强之 比等于物质的量之比，反应前2mol气体，总压为2.00 ·27 MPa,平衡后总压为1.95MPa,气体总物质的量为1.95 mol,生成的O》=品=0.7m0,设反应1生成 z mol H2 O,列出三段式： CaCO3(s)十H2(g)--CaO(s)十CO(g)十HO(g) 初始/mol 2 转化/mol x x 平衡/mol 2-x-(1.4-2x) 0.7 CaCO(s)十4H(g)一CaO(s)十CH,(g)+2HO(g) 初始/mol 转化/mol 1.4-2x 20.7-0)0.7-z 平衡/mol 2-x-(1.4-2x) 20.7-)0.7 ng=2-x-1.4-2x)+2(0.7-2)+0.7+x=1.95z =0.2;故平衡时H2、CH4、H2O(g)、CO的物质的量分别 为0.8mol、0.25mol、0.7mol、0.2mol,即H2、CH4、H2O (g)、CO的分压分别为0.8MPa、0.25MPa、0.7MPa、 0.2MPa,故反应i的平衡帝教K。=P(COp(H-O) p(H2) .2 MPp MP MP-0,175 MPa: 0.8 MPa (2)①恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比， 20mm时，客器内的压强为气营nkP=号 2 mol 5 kPa,故用C0,表示的化学反应速率为2+3+5)mo×4 AkPax2on=品kPamin； 1 ②当体系中总压为1.25 Po kPa,则n总=1.25×(3+5)mol =10mol,此时S)2和O2的物质的量分别为0.8mol和 1.2mol,故CaS03的物质的量为(5-0.8)mol-2×(3- 1.2)mol=0.6mol: CCO=kk,温度不变，则比值 p(02) 不变。 5.答案(1)CO2(g)十3H2(g)=CHOH(g)十H2O(g) △H=-49.5kJ·mol-1 (2)①>②温度100③AC 解析(1)由盖斯定律可知，②+③得到二氧化碳加氢合 成甲醇的热化学方程式为CO2(g)十3H2(g)一一CH3OH (g)+H2O(g)△H=△H2+△H3=+41.17kJ·mol-1 +(-90.67k·mol-1)=-49.5kJ·mol-1;(2)①根据 热化学方程式CH4(g)+H2O(g)—CO(g)+3H2(g) △H1=十206.0kJ·mol可知，升高温度，平衡正向移动， CO的体积分数增大，再对应图像，压强一定时，则T1> T2;②合成甲醇反应是气体体积减小的反应，增大压强，平 衡正向移动，平衡时H2的转化率随压强增大而增大，说明 Y代表压强，且Y1>Y2,则X代表温度：M点对应容器体 积为5L,M、N对应的温度相同，说明KM=KN,M点氢气 转化率为50%，列三段式： CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 起始浓度mol·L10.10.2 0 变化浓度mol·L10.050.1 0.05 平衡浓度mol·L-10.050.1 0.05 c(CH3OH) 0.05 c(0·c2(H)0.05x0.1=100: K ③该反应是放热反应，随着温度升高，K值减小，pK=一g K,则K随着K值的减小而增大，所以图3中曲线AC能 正确表示该反应平衡常数的负对数pK与X的关系。 6.答案 8×16×24(答案合理即可) 8×20 解析某温度下，向恒容密闭容器充入1 mol CO2、3mol H2和1 mol CH3OH(g),起始压强为100kPa。发生上述 反应1和反应2，达到平衡时测得C)2转化率为60%，反 应共消耗0.6 mol CO2,CH3OH为0.8mol,可知反应2消 耗0.2 mol CH)H,则反应2消耗0.2 mol CO2、0.6mol H2,生成0.2molC,HOH、0.4molH2),则反应1消耗 0.4 mol CO2、1.2molH2,生成0.2molC2HOH、0.6mol H2O,则平衡体系中有0.8 mol CH3OH、0.4 mol CO2、 1.2molH2、0.4molC2HOH、1molH2O,平衡体系的总 压强为100X3:8kPa,反应2的平衡常数K= (×3×1ookP)广'×(×2×1oo炉） (器×3琴×10k)×(若××1o0kP)×(景×3×1okP】 =_8×202 8X1624kPa). 题型强化练（二十四） 1.答案(1)+79高温 (2)M (3)5.86反应④开始进行 (4)不变改用更高效的催化剂增大催化剂的比表面积 (其他合理答案也可) 解析(1)根据盖斯定律，方程式④=反应①十反应③，故 反应④的△H=+90kJ·mol-1-11k·mol1=+79kJ ·mol-1;反应④的△H>0,△S>0,要使△G=△H-T△S 0,需要高温的条件：(2)保持反应容器总压不变，如果通 入Ar作辅助气，相当于对反应体系减小压强，反应①平衡 会向右移动，甲烷的转化率会提高，结合图像可知，含有Ar 的为曲线M:(3)由图像可知，1100℃时，混合气体总物质 的量为100mol,CS2的物质的量体积分数为0.4%，即为 0.4mol,则反应③消耗的C为0,4mol,消耗的S2为0.4 mol,反应①生成的碳共有0.5mol,生成的H2为1mol,S2 的体积分数为2.0%，为2.0mol,说明反应②生成的S2共 2.4mol,生成的H2为4.8mol,此时体系中含有的H2共 H 有5.8mol,体积分数为5.8%；1100℃后S2的体积分数 突然减小，CS2体积分数突然增大，H2体积分数增加幅度 也变大，可能是原因是反应④CH4(g)十S2(g)一CS2(g) 十2H2(g)开始进行；(4)由pNH3t关系曲线图可知， pNH3t随着时间变化匀速减小，即NH3的速率与pNH3 ·27 大小无关，增大氨的初始分压，氨的转化速率不变；保持温 度不变，若要提高单位时间内的H2的产率，可采取的措施 有改用更高效的催化剂、增大催化剂的比表面积等。 2.答案(1)①+233.5②3.6% c2(H2)·c(CS2) c2(CH4)·c(S2) ③温 度升高使反应Ⅱ速率加快的程度大于温度升高使反应I速 率加快的程度，反应Ⅱ占主导 (2)9.0×1016 解析(1)①反应I:2H2S(g)一2H2(g)+S2(g) △H1=+169.8k·mol1 反应Ⅱ：CH4(g)+S2(g)一2H2(g)+CS(g) △H2=+63.7k·mol厂1 根据盖斯定律I+Ⅱ得2H2S(g)+CH(g)一CS(g)+ 4H2(g)△H3=△H1+△H2=+233.5kJ·mol-1。②根 据图示，1050℃时，S2的体积分数为1.6%、CS2的体积分 数为0.1%，设反应生成a mol CS2,则生成S2的物质的量 为16amol,根据元素守恒，反应消耗34 mol H2S、amol CH4,则生成H2的物质的量为36amol,所以L2的体积 分数为3.6%：化学平衡常数是各生成物浓度的化学计量 数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的 比值，反应Ⅱ的平衡常数表达式为CH,)·c(CS) y2(CH)·c(S,)③S 是反应I的生成物，S2是反应Ⅱ反应物，温度升高使反应 Ⅱ速率加快的程度大于温度升高使反应I速率加快的程 度，反应Ⅱ占主导，所以温度超过1100℃后S2的体积分 数开始降低。 (2)Cu2+(aq)+H2S(aq)=CuS(s)+2H(aq)的平衡常 = K c2(H+) c(Cu2)c(H2S) c2(H+)c(S2-)c(HS-)Kal (H2S)X K2 (H2S) c(Cu2+)c(H2 S)c(S2-)c(HS- Ksp(CuS) _9×10-8×1×10-12 =9×1016。 1×10-36 Br Br 3.答案(1) (1) (1)△H=(E1- Br Br E2)kJ·mol-1 (2)①Catl改变相同温度，在Catl条件下Rlnk变化值 较小，E,较小，催化效能较高或相同温度时，Cat1条件下 Rlnk值较大，k值较大，Ea较小，催化效能较高②0.013 (3)升高温度D (4)75% 解析(1)反应的焓变等于生成物总能量和减去反应物总 Br 能量，由图，室温下反应V的热化学方程式为：今 Br Br (1) (I)△H=(E1-E2)kJ·mol厂1： Br (2)①活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢：由题意班级 姓名 题型强化练（二十三） 3 1.(2025·山东临沂二模)锑(Sb)是重要的半 导体材料，工业制备粗锑的反应如下。 I.Sb2O3(1)+3C(s)==2Sb(1)+3CO(g) △H1=+491.0kJ·mol-1; Ⅱ.Sb2O3(1)+3CO(g)—2Sb(1)+3CO2 (g)△H2=-26.5kJ·mol-1； 回答下列问题： (1)C(s)+CO2(g)-2CO(g)AH= kJ·mol-1. (2)反应I、Ⅱ的K。或lnK,与温度T的 关系如下图所示。保持1000K不变，在恒 容容器中加入4 mol Sb2O3与足量焦炭，发 生上述反应，达到平衡时，气体总物质的量 为4mol,则C02) (CO) Sb2O3的转化率为 ;若 将容器体积压缩至原来的？，重新建立平衡 后CO的体积分数将 (填 “变大”“变小”或“不变”)。 64 12 Kp 1g Kp 20 2 04 1000 1300 1600 T/K (3)恒压容器中，加入4mol焦炭与1mol Sb2O3,在一定条件下反应相同时间，测得 反应体系中各物质的物质的量与温度的关 系如图所示（已知：反应Ⅱ的速率远大于反 应I)。 4.0 目3.0 2.0 C 1.0 04 1000120014001600T/派 ①a线对应物种为 (填化学式)。 ②温度T<910K时无Sb生成，原因是 ③1400K之前，随温度升高d线对应物质的 物质的量不断增大，原因是 15 得分 平衡体系中的有关计算 2.(2025·山东泰安二模)CO2具有优异的 储氧和释氧能力，其晶格氧(O2一)可以在还 原和氧化条件下灵活迁移，参与反应。利 用晶格氧部分氧化甲烷制合成气(C0与 H2)技术将传统甲烷重整反应分解为几个 气固相反应，实现燃料与氧气不接触反应， 其模型如图所示： 载氧体缸 CH CeO2 N2 C0、H2 载氧体Π N2、02 Ce02- 一定温度下晶格氧部分氧化甲烷涉及的主 要反应如下： 反应I:2CeO2(s)+CH4(g)-Ce2O3(s) +CO(g)+2H2(g)△H1=+352.5kJ ·mol-1 反应Ⅱ：8CeO2(s)+CH4(g)一4Ce2O3 (s)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=+700 kJ·mol-1 反应Ⅲ：CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H3= +90kJ·mol-1 载氧体恢复晶格氧反应：2Ce2O3（s)十O (g)4CeO2 (s)AH=-75 kJ ·mol-1 请回答下列问题： (1)该模型部分氧化甲烷制合成气的热化 学方程式为： (2)将CH4和CeO2加入容器中，控制投料 比为n(CeO2):n(CH4)=2：1、压强为 l00kPa,平衡时C(s)及各气体的物质的量 随温度的变化如图所示。 2.0 b 目15 毫1.0 C(s) (486,0.6)X H20(g CO2 0 200 4006008001000 温度/℃ 5 班级 姓名 ①图中c曲线对应的气体为 ②486℃时，CeO2(s)的物质的量为 mol,反应Ⅲ的压强平衡常数 K(Ⅲ)= kPa。 ③保持温度不变，若向平衡体系中通入少 量CH4,重新达平衡后，pCO将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)当n(CH4)=1mol、100kPa时， n(CeO2)越多，温度越高，越有利于合成气 的生成，其原因是 3.(2025·山东济南二模)异戊烷催化脱氢生 成单烯烃(A、B和C)时各微粒的相对能量 关系及可能的自由基中间体如图所示： 中间体1 中间体2 人的+H@ 的国 A4e的+H® 人 人 反应历程 甲 已知：选择性S (A) n(生成产物A消耗的异戊烷)X100%。 n(反应消耗的异戊烷) 回答下列问题： (1)单烯烃产物(A、B和C)中相对较稳定 的是 (用系统命名法命 名)；该条件下反应：A(g)十B(g)=2C(g) 的△H= kJ·mol-1(用 含△E1和△E2的代数式表示)。 (2)烷烃催化脱氢机理一般认为是遵循自 由基机理：在催化剂作用下，烷失去一个氢 原子得到烷基自由基中间体（有供电子基 团的烷基自由基一般较为稳定)，再脱掉B 碳上一个H原子形成单烯烃产物，中间体 2可能是图甲中 (填“I” “Ⅱ”“Ⅲ”或“IV”)。 (3)烷烃脱氢过程中通常加入适量氢气防 止积碳。在0.17MPa下、按氢气和异戊烷 相同初始摩尔分数投料，实验测定异戊烷 的平衡转化率和各产物选择性S随温度的 ·15 得分 变化关系如图乙所示。 60 S(C) X(560,54) -60 50 a☑ b:Y6560,50) -50 多A0 m 40 黑90 (560.37 20 201 10 10 p (560,9) 0 500 515530545 560 5750 温度/ 乙 图乙中表示异戊烷的转化率随温度变化的 曲线为 (填“m”“n”或 “p”);S(C)随温度变化逐渐降低的原因是 ;在560℃下，反应达到 平衡时H2的分压为 MPa;反应 人/(g)一 (g)+H2 (g)的平衡常数K。= MPa。 4.(2025·山东滨州二模)碳酸盐作为地球碳 循环的关键物质，其转化和利用与环境气 候变化紧密相关。 I.某研究团队通过直接对碳酸钙进行氢 化生成高附加值的化学品，相关反应如下。 i.CaCOs(s)+H2(g)=CaO(s)+CO (g)+H2O(g)△H1=+220kJ·mol-1 ii.CaCOs(s)+4H2(g)=CaO(s)+CH (g)+2H2O(g)△H2=-14kJ·mol-1 (1)恒温恒容条件下，向真空密闭容器中加 入足量碳酸钙、合适的固体催化剂，通入 2molH2,只发生反应i和反应ii,测得装 置总压随时间变化如下表： 时间/min 0 10 20 30 40 50 总压/MPa2.002.172.082.011.951.95 ①反应过程中总压先增大后减小的原因是 ②实验结束后共收集到12.6gH2O(g),计 算反应1的平衡常数K。= MPa. Ⅱ.碳酸钙还可用于燃煤脱硫，相关反应 如下。 班级 姓名 i.CaCOs(s)=CaO(s)+CO2(g) ii.CaO(s)++SO2 (g)CaSOs(s) ii 2CaSOs (s)+02(g)=2CaSO(s) (2)恒定温度为T℃，在2L的刚性容器中 加入一定量的CaSO3和5 mol SO2、3mol O2混合气体，起始压强为pkPa。 ①20min时测得体系有2 mol CO2,则用 CO2表示的化学反应速率为 kPa·minl(用含po代数式表示)。 ②反应一段时间达平衡后，测得体系中总 压为1.25 Po kPa,SO2和O2,体积分数分别 为8%、12%，则体系中CaSO3的物质的量 为 。 若继续向刚性容器 中充入少量O2,再次平衡时p(C0)将 p(O2) (填“增大”“减小”或“不 变”)。 5.(2025·天津二模)2024年中国甲醇产业大 会在江西举行。甲醇是全球公认最有效的 能够垂直替代柴油的能源，极有可能成为 破解能源安全和双碳难题的“超级燃料”。 请回答下列问题： I.工业上用天然气为原料，分为两个阶段 制备甲醇： ①制备合成气：CH4(g)+H2O(g)一CO (g)+3H2(g)△H1=+206.0kJ·mol-1 ②合成甲醇：CO(g)十2H2(g)一CH3OH (g)△H2=-90.67kJ·mol-1 (1)制备合成气：工业生产中为解决合成气 中H2过量而CO不足的问题，原料气中需 添加CO2,发生反应③：CO2(g)+H2(g) -CO(g)+H2O(g)AH3=+41.17 kJ ·ol1,二氧化碳加氢合成甲醇和水蒸气 的热化学方程式为 (2)结合图像回答下列问题 CO的体积 分数%20 6- 12 ------- T 0- 0.5 1.5压强/105Pa 图1 15 得分 H转化率↑ pK 509% .M Y A -Y2 X X 图2 图3 ①制备合成气反应中，平衡混合物中CO的 体积分数与压强、温度(T)的关系如图1所 示，判断T1和T2的大小关系：T T2(填“>”“<”或“=”)。 ②在体积不变的密闭容器中投入0.5mol CO和1molH2,不同条件下发生合成甲醇 的反应。测得平衡时H2的转化率随温度、 压强的变化如图2所示。X代表 (填“温度”或“压强”)。若M点对 应的容器体积为5L,则N点的平衡常数为 ③图3中正确表示合成甲醇反应的平衡常 数的负对数pK(pK=一lgK)与X的关系 的曲线是 (填“AB”或 “AC”)。 6.(2025·天津河西三模)通过电化学、热化 学等方法，将CO2转化为乙醇、甲酸等化学 品，是实现“双碳”目标的途径之一。 I.江南大学某团队开发了一种新型佬基 单原子催化体系(Lil,Rh1/CeTiOx),实现 了CO2(或CH3OH)加氢一步高效制乙醇。 有关反应为： 反应1：2CO2(g)+6H2(g)=C2HOH (g)+3H2O(g)△H1; 反应2：CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g) =C2H5OH(g)+2H2O(g)△H2,回答 下列问题： 某温度下，向恒容密闭容器充人1mol CO2、3molH2和1 mol CH3OH(g),起始 压强为100kPa。发生上述反应1和反应 2,达到平衡时测得CO2转化率为60%， CH3OH为0.8mol。反应2的平衡常数K 为 (kPa)(只列计算式， 己知：用分压计算的平衡常数为K。,分压 =总压×物质的量分数)。