工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
（1）甲醇不仅是重要的化工原料，而且还是性能优良的能源和车用燃料。甲醇和水蒸气制取H2 的反应如下：
反应Ⅰ（主）：CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g）△H1 平衡常数为K1
反应Ⅱ（副）：H2（g）+CO2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H2 平衡常数为K2
反应Ⅲ：CH3OH（g）⇌CO（g）+2H2（g）△H3 平衡常数为K3
反应Ⅰ的△H1=△H3-△H2△H3-△H2（用△H2、△H3表示），平衡常数K1=K3K2K3K2（用K2、K3表示）
（2）向2 L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，下列反应能自发进行：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）。
①该反应ΔH ＜＜0（填“＞”、“＜”或“=”）
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 ACAC。（填字母）
A.混合气体的平均相对分子质量保持不变
B.CO2的转化率和H2的转化率相等
C.1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
D．混合气体的密度保持不变
③反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），在体积相同（2L）的两密闭容器中，改变条件，反应过程中部分数据见下表：
K
3
K
2
K
3
K
2
| 反应时间 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
| 反应Ⅰ：300K | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10 min | 4.5 | ||||
| 20 min | 1 | ||||
| 30 min | 1 | ||||
| 反应Ⅱ：500K | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
0.075mol•L-1•min-1
0.075mol•L-1•min-1
。达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K（I） ＞
＞
K（Ⅱ）（填“＞”、“＜”或“=”）；平衡时CH3OH的浓度c（I） ＞
＞
c（Ⅱ）（填“＞”、“＜”或“=”）。（3）消除汽车尾气的反应式之一为：2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）。在温度T1时，将1.40molCO与1.60molNO充入一体积为2L的密闭容器中，反应平衡后N2的物质的量分数为0.25。求NO的平衡转化率α1和反应平衡常数K（写出计算过程）
设平衡时N2的物质的量为xmol,利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
转化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物质的量分数=×100%=0.25，解之得x=0.6mol,
则NO的平衡转化率α1=×100%=×100%=75%，
反应平衡常数K===270（mol/L）-1。
2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
转化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物质的量分数=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
则NO的平衡转化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反应平衡常数K=
c
（
N
2
）
•
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
•
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
设平衡时N2的物质的量为xmol,利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
转化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物质的量分数=×100%=0.25，解之得x=0.6mol,
则NO的平衡转化率α1=×100%=×100%=75%，
反应平衡常数K===270（mol/L）-1。
。2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
转化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物质的量分数=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
则NO的平衡转化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反应平衡常数K=
c
（
N
2
）
•
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
•
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
【答案】△H3-△H2；；＜；AC；0.075mol•L-1•min-1；＞；＞；设平衡时N2的物质的量为xmol，利用三段式可得
2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
转化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物质的量分数=×100%=0.25，解之得x=0.6mol，
则NO的平衡转化率α1=×100%=×100%=75%，
反应平衡常数K===270（mol/L）-1。
K
3
K
2
2CO（g）+2NO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）
起始 1.4mol1.6mol 0 0
转化 2x 2x x2x
平衡 1.4-2x 1.6-2x x 2x
平衡后N2的物质的量分数=
x
1
.
4
-
2
x
+
1
.
6
-
2
x
+
x
+
2
x
则NO的平衡转化率α1=
2
x
1
.
6
2
×
0
.
6
1
.
6
反应平衡常数K=
c
（
N
2
）
•
c
2
（
C
O
2
）
c
2
（
CO
）
•
c
2
（
NO
）
0
.
6
mol
2
L
×
（
1
.
2
mol
2
L
）
2
（
0
.
2
mol
2
L
）
2
×
（
0
.
4
mol
2
L
）
2
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：2引用：3难度：0.5
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1．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（2）T1℃时，向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4，只发生反应2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
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