2023年世界环境日的宣传主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
（1）将CH4催化重整为可用的化学品，对改善环境意义重大。
①某科研团队利用Ni-CaO-Fe3O4三元催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2。
已知：
反应Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）ΔH1=+247kJ/mol
反应Ⅱ：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH2=-41kJ/mol
则反应Ⅲ：CH4（g）+3CO2（g）⇌4CO（g）+2H2O（g）ΔH3=+329kJ/mol+329kJ/mol。
②在容积为1L的刚性容器中按反应Ⅰ进行“合成气催化重整”，当投料n（CH4）：n（CO2）=1.0时，CO2的平衡转化率（α）与温度（T）、初始压强（p）的关系如图1所示。压强p1＜＜p2（填“＞”“=”或“＜”，下同）；当温度为T3，压强为p1时，a点的v正＜＜v逆；起始时向容器中加入1molCH4和1molCO2，在温度为T6初始压强为p2时反应，该反应的K=44。
（2）氮氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的反应机理更有助于消除大气污染。NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图2所示。
①写出脱硝过程中总反应的化学方程式：4NH3+O2+4NO 催化剂 4N2+6H2O4NH3+O2+4NO 催化剂 4N2+6H2O。
②不同温度条件下，n（NH3）：n（NO）为2：1时，得到NO脱除率曲线如图3所示。脱除NO的最佳温度是 900℃900℃。在温度超过1000℃时NO脱除率骤然下降的原因可能是 催化剂失去活性或催化剂活性突然减小或催化剂活性大大降低催化剂失去活性或催化剂活性突然减小或催化剂活性大大降低。
催化剂
催化剂
【答案】+329kJ/mol；＜；＜；4；4NH3+O2+4NO 4N2+6H2O；900℃；催化剂失去活性或催化剂活性突然减小或催化剂活性大大降低
催化剂
【解答】
【点评】
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发布：2024/10/2 18:0:2组卷：8引用：1难度：0.5
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1．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
2．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
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
3．将等物质的量的A、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），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
（3）x的值为．发布：2024/12/30 19:0:1组卷：163引用：26难度：0.3
