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2022届高考化学聚焦社会热点：碳中和 碳达峰
一、选择题
1.2020年9月，我国作出对于全球减排具有里程碑意义的承诺：2060年实现碳中和。实现碳中和的对策大概分为碳替代、碳减排、碳封存、碳循环4种路径。以下说法错误的是( )
A.利用太阳能等清洁能源代替煤炭，属于碳替代
B.向煤中加入适量碳酸钙可减轻空气污染但不属于碳减排
C.在高压条件下将以固体形式封存在地下过程中需要破坏键和键
D.反应常温下能自发进行，此反应能实现碳循环且该反应为放热反应
2.2021年全国两会期间，政府工作报告中提到的“碳达峰”“碳中和”成为热门词汇。某研究小组，利用多聚胺直接将空气中的二氧化碳转化为甲醇，反应机理如图。下列有关叙述错误的是( )
A.多聚胺为混合物
B.在上述机理中，多聚胺为催化剂
C.总反应方程式为
D.Step 4的反应属于加成反应
3.2020 年9月22日，中国提出“碳达峰”（二氧化碳排放量将力争到2030年达到峰值），“碳中和”（力争到2060年实现的排放总量和减少总量相当）。下列有利于“碳达峰、碳中和”的最好措施是( )
A.中科院研发的用合成淀粉 B.开采页岩气（天然气）作为新能源
C.将煤转化为水煤气 D.将石油中的重油裂解为轻质油
4.当今世界，多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。已知二氧化碳催化加氢合成乙醇的反应原理为，设m为起始时的投料比，即m=，图3表示在总压为5MPa的恒压条件下，且m=3时，平衡状态时各组分的物质的量分数与温度的关系。下列说法错误的是( )
A.该反应压强平衡常数表达式为
B.图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为
C.图2中从大到小的顺序为
D.曲线d代表的物质为二氧化碳
5.我国提出争取在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列有关说法正确的是( )
A.大力使用光导纤维进行太阳能发电，可获得绿色电力
B.利用新型材料和技术，将二氧化碳填埋有利于实现“碳中和”
C.利用催化技术将二氧化碳氧化可制成甲醇等清洁能源
D.将煤炭通过煤液化技术转化为甲醇燃料，可实现“碳中和”
6.冬季燃煤排放的大量活性溴化合物BrCl能通过光解释放溴自由基和氯自由基，从而影响大气中自由基（OH、）的浓度，其循环原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.的排放会造成酸雨
B.向原煤中添加石灰石有利于实现“碳达峰、碳中和”
C.通过上述循环，大气中OH自由基的浓度升高
D.BrCl的排放会造成臭氧含量减小
7.我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成是一种实现“双碳”目标的有效方法，其主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
恒压下，时，甲醇产率随温度的变化如图所示（分子筛膜能选择性分离出）。下列关于该实验的说法不正确的是( )
A.甲醇平衡产率随温度升高而降低的主要原因：温度升高，反应I平衡逆向移动
B.采用分子筛膜时的适宜反应温度：210℃
C.M→N点甲醇产率增大的原因：温度升高，反应I平衡常数增大
D.X点甲醇产率高于Y点的主要原因：分子筛膜可从反应体系中分离出，有利于反应I正向进行
二、非选择题
8.当今，世界多国相继规划了“碳达峰”、“碳中和”的时间节点。因此，研发二氧化碳被转化为多种基础化学品，如甲醇、烯烃、芳烃、环状碳酸酯等的技术成为研究焦点。
I.完成下列问题
（1）已知25℃时，的燃烧热分别为，25℃时和生成和的热化学方程式为_______。
（2）与反应可能会有多种生成物，用乙烯的选择性最高的催化剂，在T温度下的恒容体系中，初始投入，压强为0.1MPa进行反应，平衡状态时压强为原来压强的0.835倍，的产率为_______，此温度下的平衡常数_______（列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。
（3）与反应生成、乙烯的过程中还存在副反应：，若在绝热、恒容的密闭体系中进行该反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是_______（填序号）。
Ⅱ.在的转化应用研究中，利用此反应[环氧丙烷（PO）]+→ [环状碳酸酯（PC）]，将转化为PC塑料。通过控制变量探究生产环状碳酸酯（PC）的适宜条件，各种参数对特殊催化剂催化条件下PC产率和选择性的影响如图所示：
（4）根据图A、B、C、D可知，合成PC的适宜条件为催化剂的质量为0.15g，温度_______℃、压强_______MPa；反应时间选择5h的原因是_______。从绿色化学的角度看，此反应的优点是_______。
（5）为了降低大气中含量，你认为化学技术上需要克服的难题除了研究合适的催化剂之外，还要解决_______（写一种即可）。
9.我国正式公布实现碳达峰、碳中和的时间和目标后，使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。回答下列问题：
（1）通过插入单氢钌配合物反应可制备甲酸盐。我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在无水体系和有水体系中形成甲酸盐中间体的反应历程，如图1所示（TS表示过渡态）：
下列说法正确的是_______（填选项字母）。
A.水分子对插入反应有促进作用
B.稳定性：
C.无水体系中反应的活化能为127.9kJ/mol
D.两个体系中均存在极性键的断裂和形成
（2）二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
Ⅰ.；
Ⅱ.。
①二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为_______；恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______（填选项字母）。
A.与的有效碰撞几率不变
B.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C.混合气体的密度不再改变
D.氢原子数不再改变
②一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得的转化率为50%，与CO的分压之比为1∶4，的分压为。则内，平均反应速率_______；反应Ⅱ的平衡常数=_______（是用分压表示的平衡常数）。
③向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶4充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。其中表示的体积分数与温度关系的曲线为_______（填“”“”或“”）；℃之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度，原因为_______；℃时CO的平衡分压_______（填“>”“<”或“=”）℃时CO的平衡分压，理由为_______。
10.我国在2021年两会上首次将碳达峰、碳中和写人政府工作报告，力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。转化利用是碳治理的重要方法，有利于实现碳资源的有效循环。
已知：甲醇的气相标准燃烧热（焓）：；
氢气的标准燃烧热（焓）：；
转化为：。
回答下列问题：
（1）_______。
（2）制备甲醇两种路径的势能图如图，根据势能图，下列说法正确的是_______。
A.提高分压一定可以提高在催化剂表面的吸附速率
B.甲酸盐路径的决速步反应是
C.中间体比更稳定
D.使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率
（3）究者向恒压（3.0MPa）密闭装置中通入反应物混合气[混合比例]，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。（甲醇时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率）。请解释甲醇时空收率“抛物线”前半段升高的原因：_______，催化剂最佳配比、最佳反应温度为_______。
（4）二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为，其中为速率常数，各物质分压的指数为反应级数。实验结果表明，速率常数与反应级数均受反应温度的影响。使用催化剂时，反应温度由169℃升高到223℃，若反应级数，反应级数不变，试计算速率常数之比_______。
（5）在催化加氢制甲醇过程中存在竞争性的反应产生CO：，在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将和按一定流速通过反应器，二氧化碳转化率和甲醇选择性随温度变化关系如图所示。若催化剂活性受温度影响不大，试分析235℃后图中两条曲线下降的原因：_______。
11.我国力争2060年前实现碳中和。与催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应：
反应I：主反应
反应II：副反应
反应III：积碳反应
反应IV：积碳反应
（1）已知（g）、CO（g）的燃烧热ΔH分别为-285.8、-283.01，（l）=（g） Δ=+44，则反应II的Δ=____。
（2）设为分压平衡常数（用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数），反应III、IV的lg随（T表示温度）的变化如图所示。据图判断，反应I的Δ_____0（选填“大于”、“小于”或“等于”），说明判断的理由____。
（3）下列关于该重整反应体系的说法正确的是____。
A.在投料时适当增大的值，有利于减少积碳
B.在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应III和反应IV平衡均向右移
C.随着投料比的增大，达到平衡时的转化率增大
D.降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，逆反应速率减小
（4）在一定条件下的密闭容器中，按照=1加入反应物，发生反应I（反应II、III、IV可忽略）。在不同条件下达到平衡，设体系中平衡状态下甲烷的物质的量分数为x（），在T=800℃下的x（）随压强P的变化曲线、在P=100kPa下的x（）随温度T的变化曲线如图所示。
①图中对应T=800℃下，x（）随压强P的变化曲线是____，判断的理由是____。
②若x（）=0.1。则的平衡转化率为____。
12.为实现“碳达峰”、“碳中和”目标，可将催化加氢制甲醇。该反应体系中涉及以下两个主要反应：
反应I：
反应II：
（1）反应的反应热Δ=_______。
（2）在密闭容器中，上述反应混合体系建立平衡后，下列说法正确的是_______。
A.增大压强，CO的浓度一定保持不变
B.降低温度，反应II的逆反应速率增大，正反应速率减小
C.增大的浓度，反应II的平衡向正反应方向移动
D.恒温恒容下充入氦气，反应I的平衡向正反应方向移动
（3）不同条件下，相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图。
的选择性= 100%
①由图可知，合成甲醇的适宜条件为_______ （填标号）
A.CZT催化剂
B.CZ（Zr-1）T 催化剂
C.230°C
D.290 °C
②在230°C以上，升高温度，的平衡转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是_______。
（4）恒温恒压密闭容器中，加入2mol和4mol，发生反应I和反应II，反应达平衡时，的转化率为50%，气体体积减小10%，则在达到平衡时，的选择性=_______，反应II的平衡常数K=_______。
（5）利用电催化可将同时转化为多种燃料，装置如图：
①铜电极上产生HCOOH的电极反应式为_______。
②若铜电极上只生成5.6gCO，则铜极区溶液质量变化了 _______g。
13.清洁能源的综合利用可有效降低碳排放，是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。
（1）以环己烷为原料通过芳构化反应生产苯，同时可获取氢气。图甲是该反应过程中几种物质间的能量关系。
芳构化反应：（g）→（g）+3（g） _______kJ/mol。
（2）和合成乙醇反应为：。将等物质的量的和充入一刚性容器中，测得平衡时的体积分数随温度和压强的关系如图乙。
①压强_______（填“>”“=”或“<”，下同），a、b两点的平衡常数Ka_______Kb。
②已知Arrhenius经验公式为（为活化能，为速率常数，和为常数），为探究m、两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图丙曲线。
在m催化剂作用下，该反应的活化能_______J/mol。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______（填“m”或“n”），判断理由是_______。
（3）和CO合成甲烷反应为：。T℃将等物质的量CO和充入恒压（200KPa）的密闭容器中。已知逆反应速率，其中p为分压，该温度下。反应达平衡时测得=。CO的平衡转化率为_______，该温度下反应的_______（用组分的分压计算的平衡常数）。
答案解析
1.答案：C
解析：A.利用太阳能等清洁能源代替煤炭，可减少二氧化碳等的排放，有利于节约资源、保护环境，故A正确；
B.煤中加入适量碳酸钙，可达到固硫的作用，减少燃烧产物中二氧化硫的量，但不能减少二氧化碳的排放量，故B正确；
C.封存过程为物理变化，没有化学键断裂，故C错误；
D.反应为熵减小的反应，该反应能发生则其焓变应小于0，为放热反应，故D正确；
答案选C。
2.答案：D
解析：A.高聚物多为混合物，A正确；
B.由上述流程可知，多聚胺促进了与反应生成，本身最终并没有参与反应，故作催化剂，B正确；
C.由流程图可知，反应方程式为，C正确；
D.Step 4的反应物得到的产物有两种，和多聚胺不符合加成反应原理，D错误；
故选D。
3.答案：A
解析：A.将合成淀粉，直接减少了二氧化碳的排放量，故A符合题意；
B.开采页岩气（天然气）作为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意；
C.将煤转化为水煤气，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意
D.将石油中的重油裂解为轻质油，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故D不符合题意；
答案选A。
4.答案：D
解析：A.根据化学平衡常数的含义可知该反应压强平衡常数表达式为，选项A正确；
B.该反应，投料比和压强相同时，温度升高，化学平衡向吸热的逆向移动，导致的转化率减小，故，选项B正确；
C.温度相同时，投料比越大，的转化率越大，故，选项C正确；
D.恒压条件下，且m=3时，温度升高化学平衡逆向移动，导致和的物质的量增大，和的物质的量减小，且的量小于，故d表示乙醇，选项D错误；
答案选D。
5.答案：B
解析：A.太阳能发电需要用到芯片，而利用硅的半导体性能可制造芯片，光导纤维是传输光讯号的媒体，不能用于制造芯片，故A错误；
B.实现“碳中和”从四方面着手：一是通过节能和提高能效，降低能源消费总量（特别是降低化石能源消费）；二是利用非化石能源替代化石能源；三是利用新技术将二氧化碳捕获、利用或封存到地下；四是通过植树造林增加碳汇，故B正确；
C.二氧化碳中的C为+4价，甲醇中的C为-2价，由二氧化碳制成甲醇，是二氧化碳的还原反应，故C错误；
D.将煤炭转化为甲醇做燃料，甲醇燃烧时也会产生二氧化碳，不能实现“碳中和”，故D错误；
故选B。
6.答案：B
解析：A.二氧化氮会与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以二氧化氮排放会造成酸雨，故A正确；
B.向原煤中添加石灰石可以减少二氧化硫的排放，但不能减少二氧化碳的排放，所以不能实现“碳达峰、碳中和”，故B错误；
C.由图可知，上述循环中消耗大气中的臭氧和，生成HO，所以大气中OH自由基的浓度升高，故C正确；
D.由图可知，上述循环中消耗大气中的臭氧和，所以BrCl的排放会造成臭氧含量减小，故D正确；
故选B。
7.答案：C
解析：A.根据图像可知，随着温度的升高，甲醇的平衡产率降低，反应I为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，该反应平衡向逆反应放向进行，甲醇的平衡产率降低，故A说法正确；
B.根据图像可知，采用分子筛膜时，温度在210℃时甲醇产率最高，故B说法正确；
C.反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数降低，M→N甲醇的产率增大原因是这段时间反应没有达到平衡，反应向正反应方向进行，甲醇产率增大，故C说法错误；
D.根据题中信息，分子筛膜能选择性分离出，根据勒夏特列原理，降低生成物浓度，反应I平衡向正反应方向进行，故D说法正确；
答案为C。
8.答案：（1）
（2）44%；
（3）②④
（4）120；1.；5h产率已很高，随着反应达到平衡，将反应时间进一步延长至6h后，PC产率几乎保持不变，反而会增加生产成本，得不偿失（合理即可得分）； 成本低，无毒无害无污染，原子利用率达100%
（5）大气中捕获并纯化（或大气中的富集或高效的吸附技术及吸附材料或者转化的条件探索等）（答案合理，写一种即可）
解析：（1）根据题意写出氢气、甲醇的燃烧热的热化学方程式①、②且已知③。根据盖斯定律，3×①-②-③可得，故答案为：；
（2）根据容器内的压强（）与起始压强（）的比值，根据阿伏加德罗定律及其推论，平衡时，设起始加入和，平衡时生成，则平衡时，，，则有，解得，的产率=；将代入可得，，，反应平衡后的压强为，，故答案为：44%；；
（3）①达到平衡时，且保持不变，图①仍在变化，反应未达到平衡状态，故①不符合题意；
②由于反应是吸热反应，在绝热体系中，温度降低，平衡逆向移动，减小，当不变时，即温度不变，反应达到平衡，故②符合题意；
③随着反应正向进行，减小，增加，但反应中二者的变化量之比应该是1：1，图中的变化量之比约为2：1，不能判断是否达到平衡状态，故③不符合题意；
④逐渐减小，最后不变，说明反应达到平衡状态，故④符合题意；
⑤该反应是吸热反应，在绝热体系中正向进行，温度应该是先降低后不变，故⑤不符合题意；
⑥该反应的反应热是一个固定值，因此ΔH不变不能说明反应达到平衡状态，故⑥不符合题意；
故选②④，故答案为：②④；
（4）由图像B、C可知，温度为120℃、压强为1.5MPa时产率到达较高，如果再升温或加压，成本增大很多倍，产率几乎不变；由图像D可观察到，5h产率已经很高了，随着反应达到平衡，将反应时间进一步延长至6h后，PC产率几乎保持不变，反而会增加生产成本，得不偿失；此反应是化合反应，产物的原子利用率达到100%，且反应物是工业废气，成本低，反应过程无毒无污染，故答案为：120；1.5；5h产率已很高，随着反应达到平衡，将反应时间进一步延长至6h后，PC产率几乎保持不变，反而会增加生产成本，得不偿失；成本低，无毒无害无污染，原子利用率达100%；
（5）大气中回收利用时，存在着总量大但浓度低的问题，必须富集并且纯化才能更好地利用，故答案为：大气中捕获并纯化（或大气中的富集或高效的吸附技术及吸附材料或者转化的条件探索等）。
9.答案：（1）AD
（2）；A；0.016；2.4；；反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高两个反应的平衡移动方向相反；<；℃比℃温度高，气体膨胀程度大，且温度升高反应Ⅱ平衡正向移动，CO的体积分数增大
解析：（1）由图1可知，有水体系中插人反应生成中间体的活化能小，则水分子对插入反应有促进作用，A项正确；过渡态的能量高于过渡态，故的稳定性弱于，B项错误；无水体系中反应的活化能为，C项错误；两个体系中均存在碳氧键断裂和碳氢键形成，D项正确。
（2）①根据盖斯定律，得，，反应物的有效碰撞几率不变说明正、逆反应速率不变，达到平衡状态，A项正确；由反应知，平衡时形成4个键同时形成2个键，B项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，在恒容容器中反应时，混合气体的密度始终保持不变，C项错误；反应前后氢原子数目始终不变，D项错误。
②的平衡转化率为50%，参加反应的的物质的量为，由碳原子守恒知，当与的分压之比为1∶4时，生成、的物质的量分别为、。则反应Ⅰ中消耗，生成；反应Ⅱ中消耗，生成。综上，平衡时共消耗，生成，则平衡时、、、、的物质的量分别为、、、、。气体分压之比等于物质的量之比，则、、、的平衡分压分别为、、、。内，平均反应速率；反应Ⅱ的平衡常数。
③起始以物质的量之比为1∶4充入和，由反应Ⅰ和反应Ⅱ知，的平衡体积分数大于的平衡体积分数、水蒸气的平衡体积分数大于的平衡体积分数，且温度升高的平衡体积分数增大，故曲线表示的平衡体积分数与温度的关系、表示的平衡体积分数与温度的关系。反应Ⅰ为放热反应，温度升高平衡逆向移动，和的物质的量减少；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，的物质的量增大，故之后，平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度。比温度高，气体膨胀程度大，且温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，的体积分数增大，则时的平衡分压小于时的平衡分压。
10.答案：（1）-48.5
（2）BC
（3）随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率曲线上升；用催化剂；在210℃下进行反应
（4）2
（5）主反应放热，副反应吸热，升高温度使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使转化率、甲醇选择性下降
解析：（1）已知反应I：，反应II：，过程III： =+44kJ/mol，则目标反应可由3×II-I+III，根据盖斯定律可知，3-+=3×（-285.8kJ/mol）-（-764.9kJ/mol）+（ +44kJ/mol）=-48.5故答案为：-48.5；
（2）A.提高分压的途径不一定可以提高在催化剂表面的吸附速率，A错误；
B.多步反应进行的总反应速率取决于反应速率最慢的一步反应，而活化能越大，反应速率越慢，由题干图示反应历程可知，甲酸盐路径的决速步反应是，B正确；
C.由题干图示反应历程可知，中间体具有的总能量高于所具有的总能量，能量越高越不稳定，故中间体比更稳定，C正确；
D.使用高活性催化剂可降低反应所需要的活化能，从而加快反应速率，但是催化剂不能改变反应的焓变，D错误；
故答案为：BC；
（3）温度越高反应速率越快，故随温度升高，反应速率加快，、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升，由图示可知，反应最佳条件为使用催化剂在210℃下进行反应，该条件下甲醇时空收率最高，故答案为：随温度升高，反应速率加快，、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升；使用催化剂在210℃下进行反应；
（4）由题干信息可知，根据投料比，为1.0MPa，为2.0MPa。根据升温后反应级数的变化，速率增大了2倍，列式，，故答案为：2；
（5）由（1）小问分析可知，主反应放热，结合小问（5）信息可知，副反应吸热，升温使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使转化率、甲醇选择性下降，故答案为：主反应放热，副反应吸热，升高温度使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使转化率、甲醇选择性下降。
11.答案：（1）+41.2
（2）大于；温度升高，减小，增大，=，则增大，故反应I正反应吸热（或温度升高，减小，增大，说明反应，反应，则）
（3）AC
（4）b；反应I正反应方向气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆移，x（）增大；
解析：（1）由题意可得如下热化学方程式①，②，③（l）= （g） Δ=+44kJ/mol，由盖斯定律可知，①—②+③得到反应II，则反应热Δ=（—285.8kJ/mol）—（—283.0kJ/mol）+（ +44kJ/mol）= +41.2kJ/mol，故答案为：+41.2；
（2）由盖斯定律可知，反应IV—反应III得到反应I，则，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，该反应为放热反应，反应△<0，反应IV分压平衡常数增大，该反应为吸热反应，反应△>0，则（或由盖斯定律可知，反应IV—反应III得到反应I，则反应I分压平衡常数为=，由图可知，温度升高，反应III分压平衡常数减小，反应IV分压平衡常数增大，增大，则该反应为吸热反应），故答案为：温度升高，减小，增大，=，则增大，故反应I正反应吸热（或温度升高，减小，增大，说明反应，反应，则）；
（3）A.在投料时适当增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，一氧化碳和氢气的浓度增大，反应III、IV的平衡向逆反应方向移动，碳的物质的量减小，所以在投料时适当增大的值，有利于减少积碳，故正确；
B.在一定条件下建立平衡后，移去浓度为定值的碳固体，化学反应速率不变，反应III和反应IV的平衡均不移动，故错误；
C.投料比增大相当于增大二氧化碳的浓度，反应I平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，故正确；
D.降低反应温度，反应I、II、III、IV的正、逆反应速率均减小，故错误；
故选AC；
（4）①反应I为气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的物质的量分数增大，则800℃下，甲烷的物质的量分数随压强的变化曲线是b，故答案为：b；反应I正反应方向气体分子数增大，其他条件不变时，增大压强，平衡逆移，x（）增大；
②设起始甲烷和二氧化碳的物质的都为1mol，二氧化碳的转化率为a，由题意可建立如下三段式：
由甲烷的物质的量分数为0.1可得：=0.1，解得a=，故答案为：。
12.答案：（1）-90kJ/mol
（2）C
（3）BC；230°C以上，温度升高，反应I的平衡向逆反应方向移动，反应II的平衡向正反应方向移动，但温度对反应II的平衡影响更大
（4）30%；
（5）；3.6
解析：（1）；
（2）A.增大压强，反应II平衡不移动，反应I平衡正向移动导致二氧化碳浓度增大，从而使反应II平衡正向移动，一氧化碳浓度增大，A错误；
B.降低温度，反应II的正、逆反应速率均减小，B错误；
C.增大甲醇浓度，使反应I逆向移动，二氧化碳浓度增大，反应II正向移动，C正确；
D.恒温恒容下通入氦气，对于反应I来说各物质浓均不变，平衡不移动，D错误；
故选C。
（3）由图可知在相同温度下CZ（Zr-I）T催化剂对甲醇的选择性更高，温度为230oC时甲醇的产率最高，故合成甲醇的适宜条件选BC；
在230°C以上，升高温度，反应I为放热反应，平衡逆向移动，甲醇的产率降低；反应II为吸热反应，平衡正向移动，的平衡转化率增大；升高温度对反应II的影响更大，导致的平衡转化率增大，甲醇的产率降低；
（4）设反应I中二氧化碳转化了xmol，反应II中二氧化碳转化了ymol，可列出三段式：
反应达平衡时，的转化率为50%，即x+y=1，气体体积减小10%，即平衡时气体的物质的量比原来少了10%，即，解得x=0.3，y=0.7，在达到平衡时，的选择性：； 平衡时反应II中各物质的物质的量为：
，
设容器的体积为VL，平衡常数。
（5）该装置为电解池，Pt为阳极，Cu为阴极。铜电极上为二氧化碳得电子被还原，制备甲酸的电极反应式为：；铜电极上只生成5.6gCO时，电极反应为，即变成CO，溶液增加质量为氧原子质量。生成5.6gCO时，增加氧原子质量为：，该电解池装置用了阳离子交换膜，同时会有氢离子迁移到铜极区，增加的氢离子质量为：，共增重3.6g。
13.答案：（1）+208.4
（2）＜；＞；；n；由图可知，直线n斜率大，小，催化效率高
（3）40%；
解析：（1）由图可知，环己烷转化为1，3—环己二烯的热化学方程式为①（g） →（g） +2（g） △=+237.1kJ/mol，1，3—环己二烯转化为苯的热化学方程式为②（g） →（g） +（g） △=—28.7kJ/mol，由盖斯定律可知，①+可得②环己烷转化为苯的热化学方程式为（g） → （g） +3（g） △=（+237.1kJ/mol）+（ —28.7kJ/mol）=+280.4kJ/mol，故答案为：+280.4；
（2）①该反应为气体体积减小的反应，温度一定时增大压强，平衡向正反应方向移动，乙醇的体积分数增大，由图可知，压强为时乙醇的体积分数小于时，则小于；由图可知，压强一定时升高温度，乙醇的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，反应为放热反应，反应的平衡常数减小，则温度较低的a点平衡常数大于b点，故答案为：＜；＞；
②在m催化剂作用下，由图中数据可得如下方程式：①，②，解联立方程可得；由图可知，直线n的斜率大于m，说明活化能小于m，催化效率高于m，故答案为：；n；由图可知，直线n斜率大，小，催化效率高；
（3）设起始通入一氧化碳和氢气的物质的量都为2mol、生成甲烷的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：
平衡时正逆反应速率相等，由三段式数据可得：=，解得a=0.4，则一氧化碳的转化率为×100%=40%，平衡时分压常数，故答案为：40%；。

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