②K只是温度的函数，C点对应温度最高，A、B两点对应温度相同，且低于C点；该反应为放热反应，温度升高，K减小；所以K（A）、K（B）、K（C）由大到小的顺序为K（A）＝K（B）＞K（C）。
③甲醇与二氧化碳反应如下：
2CH3OH（g）＋CO2（g）CH3OCOOCH3（g）＋H2O（g）；根据速率之比等于系数之比规律，因此满足v正（CH3OH）＝2v逆（CO2），反应才能达到平衡状态，A错误；CH3OH与CO2均为反应物，二者反应均按系数比进行，因此CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变不能确定反应达到平衡状态，B错误；反应前后气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度恒为定值，不能判断反应达到平衡状态，C错误；各组分的物质的量分数保持不变，反应达到平衡状态，D正确。
（4）①从图像可知，该催化剂在较低温度时，甲烷含量高，因此选择反应Ⅰ。
②根据图示可知，b为电解池的阴极，发生还原反应，二氧化碳被还原为乙烯，b电极上的电极反应式为：
2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O。
4．（2019·安徽池州高三期末）随着现代工业的发展，二氧化碳的处理成为科学研究的重点，回答下列问题：
Ⅰ.有人提出利用H2还原CO2使其转化为有机化工的主要原料乙烯。
（1）查阅资料：
H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1，C2H4的燃烧热为1411kJ·mol－1,1molH2O（l）转化为H2O（g）需吸收44kJ的热量。
则反应6H2（g）＋2CO2（g）
C2H4（g）＋4H2O（g） ΔH＝________kJ·mol－1。
（2）下图是探究不同温度对CO2的转化率和催化剂的催化效率影响的示意图。
①生产中通常选用的温度最好是________，理由是____________________。
②图中表示的化学平衡常数：
M________N（填“>”“<”或“＝”）。
③250℃时，在2L密闭容器中分别充入6molH2和2molCO2，到达平衡时体系中C2H4的体积分数为________（结果保留两位有效数字）。
Ⅱ.CO在一定条件下，能与H2合成二甲醚：
2CO2（g）＋6H2（g）CH3OCH3（g）＋3H2O（g）。
（1）在1L的密闭容器中分别充入2.5molH2与bmolCO2发生反应，在不同温度下达到平衡状态时测得实验数据如下表：
①到达平衡时若升高温度，则上述平衡向________方向移动（填“正反应”或“逆反应”）。
②转化率：
x________y（填“>”“<”或“＝”）。
（2）新型高效的二甲醚燃料电池工作时总反应式：
CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O。
①该电池的负极是________（填a或b），负极电极反应式为_______________。
②利用该电池冶铝，若制得金属铝54g理论上消耗二甲醚________g。
答案 Ⅰ.
（1）－127.8
（2）①250℃ 此时催化剂活性最高 ②> ③7.7%
Ⅱ.
（1）①逆反应 ②>
（2）①a CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋ ②23
解析 Ⅰ.
（1）根据H2（g）的燃烧热为285.8kJ·mol－1，则其热化学方程式为：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·mol－1①；CH2===CH2（g）的燃烧热为1411.0kJ·mol－1，其热化学方程式为：
C2H4（g）＋3O2（g）===2H2O（l）＋2CO2（g） ΔH＝－1411.0kJ·mol－1②；H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－44kJ·mol－1③；利用盖斯定律将①×6－②－③×4可得：
6H2（g）＋2CO2（g）
CH2===CH2（g）＋4H2O（g） ΔH＝－127.8kJ·mol－1。
（2）①化学反应速率随温度的升高而加快，如题图所示，催化剂的催化效率随温度升高先增大后降低，所以从催化剂的反应活性和温度对速率、平衡的综合影响的角度考虑，最好选择250℃；
②升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，则升温平衡逆向移动，所以M点化学平衡常数大于N点；
③在2L密闭容器中分别充入6molH2和2molCO2，由图可知250℃时，M点的二氧化碳转化率为50%，由方程式可得
6H2（g）＋2CO2（g）CH2===CH2（g）＋4H2O（g）
3100
1.50.50.251
1.50.50.251
产物CH2===CH2的体积分数＝
×100%≈7.7%。
Ⅱ.
（1）①分析表格可知，当CO2起始物质的量为1.25mol时，温度越低，CO2的转化率越大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，故升高温度平衡向逆反应方向移动；
②由CO2起始物质的量为1.25mol时，温度越高，CO2的转化率越小，说明正反应是放热反应，故结合表格可知w<32，x>33；由于CO2（g）、H2（g）按物质的量1∶3反应，H2（g）物质的量为2.5mol，CO2的物质的量（b）越大，CO2的转化率越小，则y33>32>w>y。
（2）①根据图知交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，根据电子流动方向和氢离子移动方向可知，电极a为负极、电极b为正极，负极上二甲醚失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，负极反应式为CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋；
②根据电子守恒，可以建立关系式4Al～12e－～CH3OCH3，由此可得，若制得金属铝54g，理论上消耗甲醇23g。
5．（2019·青岛市高三模拟）氮及其化合物在工农业生产中有重要应用。
请回答下列问题。
（1）研究发现在常压下把氢气和氮气分别通入一个加热到570℃的电解池（如图）中，氢气和氮气合成了氨，而且转化率高达78%。
装置中所用的电解质（图中灰色部分）能传导H＋，则阴极反应为______________________________________。
（2）氨可以制备亚硝酸（HNO2）、连二次硝酸（H2N2O2）等多种化工产品。
已知：
25℃时，亚硝酸（HNO2）和连二次硝酸（H2N2O2）的电离常数数值如下表所示：
化学式
HNO2
H2N2O2
电离常数数值
Ka＝5.0×10－4
Ka1＝6.2×10－8，Ka2＝2.9×10－12
①pH相等的NaNO2溶液和NaHN2O2溶液中：
c（NO
）________c（HN2O
）（填“>”“<”或“＝”）。
②25℃时，NaNO2溶液中存在水解平衡，其水解平衡常数Kb＝________（填数值）。
（3）常温下，用0.01mol·L－1的NaOH溶液滴定10.00mL0.01mol·L－1H2N2O2溶液，当两者恰好完全反应生成正盐时，溶液中离子浓度的大小顺序为____________________________。
（4）常温下用0.100mol·L－1AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol·L－1SCN－溶液的滴定曲线如图所示。
已知Ksp（AgI）＝1.0×10－18。
下列有关描述错误的是________（填序号）。
A．曲线上各点的溶液满足关系式c（Ag＋）·c（SCN－）＝Ksp（AgSCN）
B．相同实验条件下，若改为0.0600mol·L－1SCN－，反应终点c向a方向移动
C．根据曲线数据计算可知Ksp（AgSCN）的数量级为10－12
D．相同实验条件下，若改为0.0500mol·L－1I－溶液，反应终点c向b方向移动
答案
（1）N2＋6H＋＋6e－===2NH3
（2）①> ②2.0×10－11
（3）c（Na＋）>c（N2O
）>c（OH－）>c（HN2O
）>c（H＋） （4）B
解析
（1）氢气和氮气在酸性条件下合成氨，氮气在阴极得到电子生成氨气，阴极的电极反应式为：
N2＋6H＋＋6e－===2NH3。
（2）①酸的电离常数越大，酸性越强，即亚硝酸（HNO2）和连二次硝酸（H2N2O2）的酸性强弱：
HNO2>H2N2O2，所以HN2O
的水解程度大，浓度相同的NaNO2溶液和NaHN2O2溶液中，c（HN2O
）小，pH大，故pH相等的NaNO2溶液和NaHN2O2溶液中：
c（NO
）>c（HN2O
）。
②水解平衡常数Kb＝
，所以25℃时，NaNO2溶液中存在水解平衡，其水解平衡常数Kb＝
＝
＝2.0×10－11。
（3）NaOH和H2N2O2恰好完全反应生成正盐Na2N2O2，主要离子为Na＋和N2O
，N2O
是二元弱酸根离子，分步水解，溶液呈碱性，由于水的电离平衡使c（OH－）>c（HN2O
），所以Na2N2O2溶液中离子浓度的大小顺序为c（Na＋）>c（N2O
）>c（OH－）>c（HN2O
）>c（H＋）。
（4）Ksp只与温度有关，温度不变则Ksp不变，所以曲线上各点的溶液满足关系式c（Ag＋）·c（SCN－）＝Ksp（AgSCN），故A正确；溶度积常数只随温度改变而改变，改变滴定反应液浓度，不改变溶度积常数，所以相同实验条件下，若改为0.0600mol·L－1SCN－，则所需AgNO3溶液体积就变为
＝30mL，故B错误；到达滴定终点时曲线斜率突变，图中c点为滴定终点，此处－lgc（SCN－）＝6，则c（Ag＋）＝c（SCN－）＝10－6mol/L，所以根据曲线数据计算可知Ksp（AgSCN）＝10－12，Ksp（AgSCN）的数量级为10－12，故C正确；因为Ksp（AgI）6．（2019·内蒙古赤峰二中高三月考）氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。
（1）已知：
N2（g）＋O2（g）===2NO（g）
ΔH＝＋180.5kJ·mol－1
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）
ΔH＝－483.6kJ·mol－1
则反应2H2（g）＋2NO（g）===2H2O（g）＋N2（g）
ΔH＝________。
（2）在压强为0.1MPa条件下，将CO和H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH<0
①下列能说明该反应达到平衡状态的是（ ）
a．混合气体的密度不再变化
b．CO和H2的物质的量之比不再变化
c．v（CO）＝v（CH3OH）
d．CO在混合气中的质量分数保持不变
②T1℃时，在一个体积为5L的恒压容器中充入1molCO、2molH2，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.75，则T1℃时，CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数K＝________。
③在T1℃时，在体积为5L的恒容容器中充入一定量的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数与
的关系如图所示。
温度不变，当
＝2.5时，达到平衡状态，CH3OH的体积分数可能是图像中的________点。
（3）用催化转化装置净化汽车尾气，装置中涉及的反应之一为：
2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）
①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图1所示的曲线。
催化装置比较适合的温度和压强是________。
②测试某型号汽车在冷启动（冷启动指发动机水温低的情况下启动）时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图2所示。
则前10s内，CO和NO百分含量没明显变化的原因是__________________________。
（4）如图所示的装置能吸收和转化NO2和SO2。
①阳极区的电极反应为___________________________________________。
②阴极排出的溶液中含S2O
，能将NO2气体转化为无污染气体，同时SO
可在阴极区再生。
写出该反应的离子方程式：
______________________。
（S2O
在酸性条件下不能大量存在）
答案
（1）－664.1kJ·mol－1
（2）①ad ②75 ③F
（3）①400K,1MPa ②尚未达到催化剂工作温度或尚未达到反应所需的温度
（4）①SO2－2e－＋2H2O===SO
＋4H＋
②4S2O
＋2NO2＋8OH－===8SO
＋N2＋4H2O
解析
（1）将已知中的两个热化学方程式编号，按顺序为①和②，依据盖斯定律可知②－①得：
2H2（g）＋2NO（g）===2H2O（g）＋N2（g） ΔH＝（－483.6kJ·mol－1）－180.5kJ·mol－1＝－664.1kJ·mol－1。
（2）①根据题意，反应的条件为恒温恒压，混合气体的总质量为恒量，混合气体的体积为变量，则混合气体的密度为变量，混合气体的密度不再变化，能说明反应达到平衡状态，a正确；CO与H2起始的物质的量之比未知，若按系数比投料，CO与H2的物质的量之比为恒量1∶2，故CO与H2的物质的量之比不再变化，不能说明反应达到平衡状态，b错误；未标明v正和v逆，不能说明反应达到平衡状态，c错误；CO在混合气中的质量分数保持不变，能说明反应达到平衡状态，d正确，故选ad。
②根据“三段式”
CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）
起始量（mol）120
变化量（mol）0.751.50.75
平衡量（mol）0.250.50.75
根据同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比得：
＝
，V平衡＝2.5L，则T1℃时的化学平衡常数K＝
＝
＝75。
③恒温恒容条件下，当
＝2时，达到平衡状态时，CH3OH的体积分数最高，故当
＝2.5时，达到平衡状态时，CH3OH的体积分数可能是图像中的F点。
（3）①由图1可知，等压条件下，温度越低，NO的转化率越高，因此温度选400K，相同温度下，NO的转化率随着压强的增大变化不大，所以选用较为经济的1MPa。
（4）①依据图示可知，二氧化硫在阳极区域被氧化为硫酸根离子，即阳极区发生反应SO2－2e－＋2H2O===SO
＋4H＋。
②阴极排出的S2O
，能将NO2气体转化为无污染气体，此气体为N2，同时生成SO
，由于酸性条件下S2O
不能大量存在，因此该反应要在碱性环境中进行，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知，该反应的离子方程式为：
4S2O
＋2NO2＋8OH－===8SO
＋N2＋4H2O。
7．（2019·山东济南高三期末）长征三号甲运载火箭（CZ－3A）与“嫦娥工程”“太空摆渡车”“北斗卫星”“风云卫星”等中国航天大事件紧密相连。
它是大型三级液体推进剂火箭，一子级和二子级均使用偏二甲肼（UDMH）－四氧化二氮（NTO）推进剂，反应产物绿色无污染。
回答下列问题：
（1）已知（CH3）2NNH2（l）＋4O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（g）＋N2（g） ΔH＝akJ/mol
N2（g）＋O2（g）===2NO（g） ΔH＝bkJ/mol
2NO（g）＋O2（g）===N2O4（l） ΔH＝ckJ/mol
则UDMH－NTO推进剂反应的热化学方程式为______________________。
（2）偏二甲肼易溶于水，其一水合物的电离方式与一水合氨（Kb＝1.7×10－5）相似，但电离常数更小，偏二甲肼一水合物的电离方程式为________________________________，向偏二甲肼溶液中加入等物质的量的醋酸（Ka＝1.7×10－5），充分反应后溶液呈________（填“酸性”“碱性”或“中性”）。
碱性偏二甲肼－空气燃料电池的电解质溶液是20%～30%的KOH溶液，电池工作时正极的电极反应式为______________________________________。
（3）N2O4是NO2的二聚产物，NO、NO2等氮氧化物是主要的大气污染物，氮氧化物与悬浮在大气中的微粒相互作用时，涉及如下反应：
（Ⅰ）2NO2（g）＋NaCl（s）
NaNO3（s）＋ClNO（g）ΔH1<0 K1
（Ⅱ）2NO（g）＋Cl2（g）
2ClNO（g） ΔH2<0 K2
则4NO2（g）＋2NaCl（s）
2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的平衡常数为________（用K1、K2表示）；为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，T℃时，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.2molCl2,5min时达到平衡，反应过程中容器内的压强减小了10%，则5min内反应的平均速率v（ClNO）＝________mol/（L·min），NO的平衡转化率α1＝________%；若其他条件保持不变，使反应（Ⅱ）在初始容积为2L的恒压密闭容器中进行，则NO的平衡转化率α2________α1（填“>”“<”或“＝”）。
答案
（1）（CH3）2NNH2（l）＋2N2O4（l）===2CO2（g）＋4H2O（g）＋3N2（g） ΔH＝（a－2b－2c）kJ
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