化情况如图所示：
①CO2平衡转化率x随温度T升高先增大后减小，试分析原因：_________。 ②在图中，画出L=4、W=O时CO2平衡转化率x随温度T变化的曲线示意图____。 (3)实验室模拟热气循环法合成尿素，T℃度时，将5.6mol NH3与5.2molCO2在容积恒定为0.5L的恒温密闭容器中发生反应：2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O (g) △H1＝—43kJ?mol-1
。达到平衡状态时，NH3与CO2的平衡分压之比 p(NH3): p(CO2)= 2:13。[p(NH3)= x(NH3)?p，
x(NH3)为平衡体系中NH3的物质的量分数，p为平衡总压]。 ①T ℃时，该反应的平衡常数 K = ______________。
②若不考虑副反应，对于该反应体系，下列说法正确的是 _________ 。 A．当反应体系中气体分子的平均摩尔质量保持不变时，反应达到平衡状态 B．相同条件下，提高水碳比或降低氨碳比都会使NH3 的平衡转化率降低 C．在容器中加入CaO，(可与 H2O反应)，提高CO(NH2)2产率
D．反应开始后的一段时间内，适当升温可提高单位时间内CO2的转化率 mol-1 190~200℃时，NH 【答案】2NH3(l)+ CO2(g)?CO(NH2)2 (l)+ H2O(l) △H =-103.7kJ·
2COONH4 容易分解为 NH3和
CO2，高压有利于反应I正向进行 温度升高，反应I平衡逆向
移动，反应II 平衡正向移动，在190~200℃之前，反应II 正向进行的趋势更大，190~200℃
之后，反应I逆向进行的趋势更大
1.5625 D 【解析】 【分析】 【详解】
（1）水溶液全循环法合成尿素的反应过程可用下列热化学方程式表示： 反应I 2NH3(1) +CO2(g)?NH2 COONH4(1) △H1 = - 119.2 kJ?mol-1 反应II NH2COONH4(1)?CO(NH2)2(1)+ H2O(1) △H2= 15.5 kJ?mol-1
①根据盖斯定律，反应I+反应II得：NH3(1)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(1)和液态水的热化mol-1。故答案为：2NH3(l)+ 学方程式：2NH3(l)+ CO2(g)?CO(NH2)2 (l)+ H2O(l) △H =-103.7kJ·CO2(g)?CO(NH2)2 (l)+ H2O(l) △H2=-103.7kJ·mol-1；
②反应I 2NH3(1) +CO2(g)?NH2 COONH4(1) 是气体体积减小的反应，选择高压条件的理由：190~200℃时，NH 2COONH4 容易分解为 NH3和CO2，高压有利于反应I正向进行。故答案为：190~200℃时，NH 2COONH4 容易分解为 NH3和CO2，高压有利于反应I正向进行； （2）①CO2平衡转化率x随温度T升高先增大后减小，因为：温度升高，反应I平衡逆向移动，反应II 平衡正向移动，在190~200℃之前，反应II 正向进行的趋势更大，190~200℃ 之后，反应I逆向进行的趋势更大。故答案为：温度升高，反应I平衡逆向移动，反应II 平衡正向移动，在190~200℃之前，反应II 正向进行的趋势更大，190~200℃ 之后，反应I逆向进行的趋势更大；
②L越大，氨的比例越大，根据反应I ，提高氨的浓度，二氧化碳的转化率增大，曲线应在原曲线之上，温度升高，反应I平衡逆向移动，反应II 平衡正向移动，在190~200℃之前，反应II 正向进行的趋势更大，转化率先增大，此后变小，L=4、W=O时CO2平衡转化率x
随温度T变化的曲线示意图。故答案为：
；
（3）①T ℃时，该反应的平衡常数:
2NH3?g?+CO2?g??开始/mol变化/mol平衡/mol5.62x5.6-2x5.2x5.2-xCO?NH2?2?s?+H2O?g?0xx
5.6?2x2? ，
5.2?x13x=2.6mol
2.60.5K== 1.5625。 2.60.42?()0.50.5故答案为：1.5625；
②A．2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O (g) 该反应中，若平衡正向移动，混合气的总质量减小，总物质的量也减小，所以反应体系中气体分子的平均摩尔质量不能确定是否保持不变，故当反应体系中气体分子的平均摩尔质量不再变化时，不能判断反应是否达到平衡状态，故A错误；
B．相同条件下，提高水碳比相当于提高生成物浓度，氨的平衡转化率降低，降低氨碳比会使NH3的平衡转化率增大，故B错误；
C．在容器中加入CaO，(可与 H2O)反应，但生成的氢氧化钙也能与反应物反应，降低CO(NH2)2产率，故C错误；
D．反应开始后的一段时间内，在没有达到平衡前，适当升温可提高单位时间内CO2的转化率，故D正确； 故选D。 故答案为：D。
6．CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
垐?i.CO2(g)+3H2(g) 噲?CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ·mol-1 垐?ⅱ.CO2(g)+H2(g) 噲?CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1 垐?ⅲ.CO(g)+2H2(g) 噲?CH3OH(g) △H3
-（1）△H3________ kJ·mol1
（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。 ②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。 ③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。
A 加入适量CO B 增大压强 C 循环利用原料气 D 升高温度 ④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。 （3）反应i可能的反应历程如下图所示。
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。 ①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ） （4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。
【答案】-90.6 温度改变时，反应i和反应ii平衡移动方向相反 ＜ D CO、CH3OH HCOOH*+2H2(g)=H2COOH*+3/2H2 -0.51 阳 CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O 【解析】 【分析】 【详解】 (1)已知：
垐?i.CO2(g)+3H2(g) 噲?CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ·mol-1 垐?ⅱ.CO2(g)+H2(g) 噲?CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1 垐?ⅲ.CO(g)+2H2(g) 噲?CH3OH(g) △H3
根据盖斯定律可知反应i-ii可得反应iii，所以△H3=△H1-△H2=-49.4kJ/mol-41.2kJ/mol=-90.6kJ/mol；
(2) △H1＜0，△H3＜0，即生成甲醇的反应均为放热反应，所以温度升高平衡时甲醇的物
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