【文章內(nèi)容簡介】 低，據(jù)此分析原因；④分析表中數(shù)據(jù)，大部分數(shù)據(jù)顯示，在氣流速度不變的情況下，CO2的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的增大而逐漸增大，但增大的幅度在逐漸減小，故在上述實驗條件中，Sabatier反應(yīng)最可能達到化學(xué)平衡狀態(tài)的溫度是360℃，根據(jù)此時CO2的轉(zhuǎn)化率，計算該溫度下的平衡常數(shù)；（3）由圖可知，隨著Co/C催化劑循環(huán)次數(shù)的增多，甲醇的產(chǎn)量逐漸降低，說明該催化劑在循環(huán)過程中受到一定程度的影響，結(jié)合產(chǎn)物的性質(zhì)進行分析；【詳解】（1）分析四個反應(yīng)，根據(jù)在溫度、壓強一定的條件下，反應(yīng)總是向△G＜0的方向進行，反應(yīng)的△G越小反應(yīng)進行程度越大，反之反應(yīng)進行的程度就越小，故上述化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)進行程度最小的是②，反應(yīng)進行程度最大的是④。答案為：②；④；（2）①分析循環(huán)圖，只有H2需不斷補充，答案為：H2；②對比表中的數(shù)據(jù)，在相同溫度下，催化劑為Co4N/Al2O3時，CO2的轉(zhuǎn)化率更大，答案為：Co4N/Al2O3；③分析表中數(shù)據(jù)，溫度不變時，隨著氣體流速的逐漸增大，CO2的轉(zhuǎn)化率逐漸減小，可能是氣體流速過快，來不及和催化劑充分接觸，導(dǎo)致CO2的轉(zhuǎn)化率減小。答案為：減??；氣流流速加快，導(dǎo)致反應(yīng)物與催化劑接觸時間不夠；④分析表中數(shù)據(jù)，大部分數(shù)據(jù)表明，在320℃至360℃時，氣體流速不變的情況下，CO2的轉(zhuǎn)化率的增大幅度在逐漸減小，由此可知Sabatier反應(yīng)最可能達到化學(xué)平衡狀態(tài)的溫度是360℃，結(jié)合題中所給信息，選擇氣體流速為10mLmin1時CO2的轉(zhuǎn)化率進行計算。已知初始反應(yīng)氣體中V(H2):V(CO2) =4:l，根據(jù)在密閉容器里，全部由氣體參與的反應(yīng)中，壓強、溫度不變時，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，可知V(H2):V(CO2) = n(H2):n(CO2)=4:l，設(shè)初始氣體中H2的物質(zhì)的量為4mol，CO2的物質(zhì)的量為1mol，則有：在密閉容器中，全部由氣體參與的反應(yīng)中，平衡時氣體的物質(zhì)的量之比=氣體物質(zhì)的量濃度之比，可知該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。答案為：360℃；；（3）根據(jù)題中催化劑循環(huán)次數(shù)和甲醇產(chǎn)量的關(guān)系：催化劑的循環(huán)次數(shù)越多，甲醇的產(chǎn)量逐漸降低，說明催化劑一定程度受到了其他物質(zhì)的影響，結(jié)合題給信息：用Co／C作為催化劑，反應(yīng)后可以得到含有少量甲酸的甲醇。又已知Co的性質(zhì)與Fe相似，說明甲酸可與催化劑中的Co進行反應(yīng)，故催化劑的活性降低，進而影響甲醇的產(chǎn)量，答案為：反應(yīng)產(chǎn)生的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低。7．研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。（1）CO可用于煉鐵，已知：Fe2O3（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH 1＝+ kJmol－1C（s） +CO2（g）＝2CO（g） ΔH 2 ＝+ kJmol－1。則CO還原Fe2O3（s）的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________。（2）分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計成燃料電池（以KOH溶液為電解液）。寫出該電池的負極反應(yīng)式：__________________________________________________。（3）①CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖。①曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ___________________KⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時間后達到平衡。容 器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO3molH2a molCOb molHc molCH3OH（g）、c molH2O（g），要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，則c的取值范圍為______________________。③一定溫度下，此反應(yīng)在恒壓容器中進行，能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______________。a．容器中壓強不變 b．H2的體積分數(shù)不變 c．c（H2）＝3c（CH3OH） d．容器中密度不變 e．2個C＝O斷裂的同時有3個H－H斷裂（4）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為：2CO2（g） + 6H2（g） CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定條件下，該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如圖，若溫度不變，提高投料比n(H2)/n(CO2)，則K將__________；該反應(yīng)△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）?！敬鸢浮縁e2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+ 3CO2（g）△H=+4OH=CO32+2H2O ＞ ＜c≤1 bd 不變 ＜ 【解析】【分析】(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+，②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+，根據(jù)蓋斯定律有①②3可得；(2)根據(jù)原電池負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合電解質(zhì)環(huán)境可得；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質(zhì)的量少，根據(jù)K= 判斷；②根據(jù)平衡三段式求出甲中平衡時各氣體的物質(zhì)的量，然后根據(jù)平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持反應(yīng)逆向進行來判斷范圍；③根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響分析可得?！驹斀狻?1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+，②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+，根據(jù)蓋斯定律有①②3，得到熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=；(2)CO與空氣可設(shè)計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)，負極電極反應(yīng)為：CO2e+4OH=CO32+2H2O；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質(zhì)的量少，則一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量越多，根據(jù)K= 可知，平衡常數(shù)越小，故KⅠ＞KⅡ；② ，即(42x)247。4=，解得x=；依題意：甲、乙為等同平衡，且起始時維持反應(yīng)逆向進行，所以全部由生成物投料，c的物質(zhì)的量為1mol，c ，所以c的物質(zhì)的量為：＜n(c)≤1mol；③a．反應(yīng)在恒壓容器中進行，容器中壓強始終不變，故a錯誤；b．反應(yīng)開始，減少，H2的體積分數(shù)不變時，反應(yīng)平衡，故b正確；c．c(H2)與c(CH3OH)的關(guān)系與反應(yīng)進行的程度有關(guān)，與起始加入的量也有關(guān)，所以不能根據(jù)它們的關(guān)系判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．根據(jù)ρ=，氣體的質(zhì)量不變，反應(yīng)開始，體積減小，容器中密度不變時達到平衡，故d正確；e．C=O斷裂描述的正反應(yīng)速率，HH斷裂也是描述的正反應(yīng)速率，故e錯誤；故答案為：bd；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明溫度升高不利于正反應(yīng)，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)△H＜0；K只與溫度有關(guān)，溫度不變，提高投料比，K不變?！军c睛】注意反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，必須是同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等；反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，此類試題中容易發(fā)生錯誤的情況往往有：平衡時濃度不變，不是表示濃度之間有特定的大小關(guān)系；正逆反應(yīng)速率相等，不表示是數(shù)值大小相等；對于密度、相對分子質(zhì)量等是否不變，要具體情況具體分析等。8．甲醇是重要的有機化工原料，107噸，在能源緊張的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是：(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=mol1另外：(ⅱ)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=mol1(ⅲ)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=mol1回答下列問題：（1）甲醇的燃燒熱為__kJmol1。（2）在堿性條件下利用一氯甲烷(CH3Cl)水解也可制備少量的甲醇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。（3）若反應(yīng)在密閉恒容絕熱容器中進行，反應(yīng)(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+mol1對合成甲醇反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率的影響是（_________） （4）在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)(ⅰ)，各物質(zhì)的濃度如下表：濃度/molL1時間/minc(CO)c(H2)c(CH3OH)002x46①x=__。②前2min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為v(H2)=__。該溫度下，反應(yīng)(ⅰ)的平衡常數(shù)K=__。（保留1位小數(shù)）③反應(yīng)進行到第2min時，改變了反應(yīng)條件，改變的這個條件可能是（_________） （5）如圖是溫度、壓強與反應(yīng)(ⅰ)中CO轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：由圖像可知，溫度越低，壓強越大，CO轉(zhuǎn)化率越高，但實際生產(chǎn)往往采用300～400℃和10MPa的條件，其原因是__?！敬鸢浮? CH3Cl+NaOH→CH3OH+NaCl d L1min1 mol2 a 溫度較低，反應(yīng)速率慢；壓強太大，成本高 【解析】【分析】【詳解】（1）利用蓋斯定律，熱化學(xué)方程式(iii)(i)+(ii)，得新的熱化學(xué)方程式為：CH4OH(