高考化学二轮复习热化学化学反应速率与平衡专项培优（三） 化学反应原理 综合分析课件(共62张PPT)

(共62张PPT)
(2025·安徽卷)Ⅰ.通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应：
①HCOOH(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋26.3 kJ·mol-1
②HCOOH(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－14.9 kJ·mol-1
(1)反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol-1。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g)，发生上述两个分解反应，下列说法中能表明反应达到平衡状态的是________(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.H2O(g)的浓度不变 d.CO和CO2的物质的量相等
－41.2
bc
(3)一定温度下，使用某催化剂时反应历程如图，反应①的选择性接近100%，原因是_________________________；升高温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是_______________________________________。
反应①活化能远小于反应②
升高温度，反应②的反应速率提升程度更大
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和H2)的重要方法，主要反应有：
③CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)
④CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
⑤CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
(4)恒温恒容条件下，可提高CH4转化率的措施有__________(填标号)。
a.增加原料中CH4的量
b.增加原料中CO2的量
c.通入Ar气
b
(5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的CH4/CO2/Ar混合气，投料组成与CH4和CO2的平衡转化率之间的关系如下图。

ⅰ.投料组成中Ar含量下降，平衡体系中n(CO)∶n(H2)的值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
ⅱ.若平衡时Ar的分压为p kPa，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数Kp＝____(kPa)2
(用含p的代数式表示，Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。
增大
解析　(1)根据盖斯定律，由反应②－反应①，可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－14.9 kJ·mol-1－26.3 kJ·mol-1＝－41.2 kJ·mol-1。(2)该反应中反应物、生成物均为气体，气体总质量不变，容器恒容，则气体密度始终不变，故a错误；反应①和②反应前后气体分子数均不相等，气体总压强为变量，则气体总压强不变可以说明反应达到平衡状态，故b正确；H2O(g)的浓度不变，则反应体系中各物质浓度均不变，可以说明反应达到平衡状态，故c正确；CO和CO2的物质的量相等，不能说明各物质浓度不变，不能说明反应达到平衡状态，故d错误。(3)由图可知，使用该催化剂时反应①的活化能远小于反应②的，故此时反应①的选择性可接近100%；活化能越高的反应的速率对温度越敏感，反应②的活化能更高，升温对其化学反应速率的增加更明显，故升高温度，反应①的选择性下降。(4)增加原料中CH4的量，反应③和反应⑤平衡正向移动，但CH4的平衡转化率降低，故a错误；增加原料中
CO2的量，反应③平衡正向移动，CH4的平衡转化率增大，故b正确；恒容条件下通入Ar气，体系压强增大，但各反应物浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变，故c错误。(5)ⅰ.由题图知，随着投料组成中Ar含量下降，CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，说明反应④正向进行程度大于反应⑤正向进行程度，故平衡体系中n(CO)∶n(H2)的值将增大。ⅱ.根据a、b两点起始时CH4/CO2/Ar的物质的量之比为40/40/20，平衡时CO2转化率为30%，CH4转化率为20%，设起始时CH4、CO2、Ar的物质的量分别为2 mol、2 mol、1 mol，反应③中CH4转化a mol，则反应⑤中CH4转化(2×20%－a)mol，反应④中CO2转化(2×30%－a)mol，列关系式如下：
③CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)
转化量/mol：　　a　　　　a　　　　　2a　　　 2a
1.题型概述
2.解答化学平衡移动问题的步骤
(1)正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态，气体体积变化，反应的热效应。
(2)明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物投料比是否变化。
(3)结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。
3.分析图表与作图时应注意的问题
(1)仔细分析并准确画出曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点。
(2)找准纵坐标与横坐标的对应数据。
(3)描绘曲线时注意点与点之间的连接关系。
(4)分析表格数据时，找出数据大小的变化规律。
4.解答有关平衡常数的计算
(1)结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。
(2)多重平衡体系的计算用好连续计算法(分设变量)、守恒法两种方法。
(3)多重平衡体系达到整体综合平衡后，每种平衡组分都只能有一个平衡浓度。
回答下列问题：
(1)该反应在________下能够自发进行(填“高温”或“低温”)；T1＝________ ℃。
(2)已知H2的燃烧热ΔH2＝－285.8 kJ·mol-1；H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝＋44.0 kJ·mol-1，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝________kJ·mol-1。
(3)温度为T3时，恒容密闭容器中，不能表明该反应一定达到平衡状态的是________(填标号，下同)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变
B.平衡常数K值不变
C.混合气体的密度不变
D.断裂n mol H—Cl键的同时断裂n mol H—O键
低温
440
－184.6
BC
(4)下列措施不能提高M点HCl转化率的是________。
A.增大HCl的流速 B.将温度升高40 ℃
C.增大n(HCl)∶n(O2) D.使用更高效的催化剂
(5)图中较高流速时，α(T3)小于α(T2)和α(T1)，原因是____________________________
_________________________________________________________________________。
(6)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
AC
较高流速下反应未达平衡状态，HCl的转化率与反应速率相关，T3温度低，反应速率较慢，故α(T3)小于α(T2)和α(T1)
6
④H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH
根据盖斯定律可知，④＝②－①＋③，则ΔH＝(－285.8 kJ·mol-1)－(－57.2 kJ·mol-1)＋(＋44.0 kJ·mol-1)＝－184.6 kJ·mol-1。
(3)A项，该反应前后气体分子数不相等，且所有反应物和产物都是气体，则总质量不变，此时平均相对分子质量是变量，当混合气体的平均相对分子质量不变时可以表明反应达到平衡；B项，平衡常数只受温度影响，温度为T3时，恒容密闭容器中，平衡常数K是定值，当平衡常数K值不变时，不能说明反应达到平衡；C项，该反应过程中气体总质量和总体积都不变，混合气体的密度是定值，当混合气体的密度不变时，不能说明反应达到平衡；D项，断裂n mol H—Cl键的同时断裂n mol H—O键，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡。(4)由题图可知，增大HCl的流速，
HCl的转化率降低，A符合题意；M点对应温度为360 ℃，由图像可知，将温度升高40 ℃，HCl的转化率增大，B不符合题意；对比图1、2可知，其他条件相同时降低 n(HCl)∶n(O2)，可提高M点HCl转化率，则增大n(HCl)∶n(O2)时降低M点HCl转化率，C符合题意；使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内的转化率增加，D不符合题意。(5)图中在较高流速下，T3温度下的转化率低于温度较高的T1和T2，主要是流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。(6)由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始 n(HCl)＝n(O2)＝4 mol，可列出三段式
2.(2025·河北省石家庄市二模)尿素[CO(NH2)2]热解制备NH3并利用NH3进行脱硝反应(与NOx反应)是科研领域的一个研究方向。回答下列问题：
Ⅰ.CO(NH2)2(g)和H2O(g)混合热解制备NH3(g)时，发生如下反应：
ⅰ.CO(NH2)2(g)===NH3(g)＋HNCO(g)　ΔH1＝＋58.1 kJ·mol-1
ⅱ.HNCO(g)＋H2O(g)===NH3(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－81.1 kJ·mol-1
(1)已知CO(NH2)2(g)、NH3(g)的燃烧热(ΔH)分别为－634.3 kJ·mol-1、－46.1 kJ·mol-1，则HNCO(g)的燃烧热ΔH＝______________kJ·mol-1。
－646.3
(2)工业上将CO(NH2)2(g)与H2O(g)混合，以一定流速通过管式反应器发生反应ⅰ和ⅱ。气体通过反应器时间为10 min，测得反应器出口相关物质的转化率及浓度随温度的变化如图1所示。
3.8×10-6
①750 ℃时，0～10 min内，NH3的生成速率 v(NH3)＝__________mol·L-1·min-1；HNCO(g)的转化率为________(保留3位有效数字)。
②温度高于800 ℃，HNCO(g)的转化率随温度的升高而增大，解释其原因为______________________________________________________________________。
11.8%
温度高于800 ℃时，反应ⅰ已进行完全，升高温度，反应ⅱ的速率加快(合理即可)
(3)一定温度和压强下，向某密闭容器中加入一定量的CO(NH2)2(g)和H2O(g)发生反应ⅰ和ⅱ。体系达平衡时，测得体系中c[CO(NH2)2]＝a mol·L-1，c(NH3)＝b mol·L-1，c(CO2)＝c mol·L-1。
①反应ⅰ的平衡常数K＝________(用含a、b、c的代数式表示)。
②下列操作一定可以提高上述平衡体系中NH3浓度的是________(填选项字母)。
A.缩小容器容积　　　　 B.升高温度
C.加入更高效催化剂 D.分离出部分CO2
Ⅱ.利用NH3进行脱硝反应时发生如下反应：
AD
主反应 ⅲ.4NH3＋4NO＋O2===4N2＋6H2O
ⅳ.4NH3＋2NO2＋O2===3N2＋6H2O
副反应 ⅴ.2NO＋O2===2NO2
ⅵ.4NH3＋3O2===2N2＋6H2O
当n<0.9时，NO2去除率为负值，解释其原因为________________________________
__________________________________________________________。
NH3主要发生反应ⅲ，同时反应ⅴ进行的程度大于反应ⅳ进行的程度，导致NO2出口浓度高于入口浓度
NH3浓度不一定增大，B不符合题意；加入更高效催化剂，只加快反应速率，不影响平衡移动，NH3浓度不变，C不符合题意；分离出部分CO2，反应ⅱ平衡正向移动，导致反应ⅰ也正向移动，NH3浓度增大，D符合题意。(4)由题图2和表中信息可知，当 n<0.9时，NH3主要发生反应ⅲ，同时反应ⅴ进行的程度大于反应ⅳ进行的程度，导致NO2出口浓度高于入口浓度，所以NO2去除率为负值。
1.(14分)(2025·甘肃卷)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应：
反应1：C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH1＝－175 kJ·mol-1(25 ℃，101 kPa)
反应2：C2H2(g)＋2H2(g)===C2H6(g)　ΔH2＝－312 kJ·mol-1(25 ℃，101 kPa)
(1)25 ℃，101 kPa时，反应C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)　ΔH＝_______kJ·mol-1。
(2)一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。
－137
1
2
3
4
5
6
①在60～220 ℃范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为_______________
____________________________________(任写一条)，当温度由220 ℃升高至260 ℃，乙炔转化率减小的原因可能为______________________________。
②在120～240 ℃范围内，反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为v1_______v2(填“>”“<”或“＝”)，理由为________________________________________________。
(3)对于反应1，反应速率v(C2H2)与H2浓度c(H2)的关系可用方程式v(C2H2)＝k[c(H2)]α表示(k为常数)。145 ℃时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)＝1.012×10-4 mol·L-1·s-1时，c(H2)＝_________mol·L-1。
1
2
3
4
5
6
实验组 c(H2)/(mol·L-1) v(C2H2)/(mol·L-1·s-1)
一 4.60×10-3 5.06×10-5
二 1.380×10-2 1.518×10-4
升高温度，反应
速率加快(或升高温度，催化剂活性增强)
220～260 ℃时，催化剂活性降低
>
乙烯的选择性高于乙烷的选择性，反应1的转化速率大
9.20×10-3
(4)以Pd/W或Pd为催化剂，可在常温常压(25 ℃，101 kPa)下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以________为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为______________________________________________________________。(图中“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能)
1
2
3
4
5
6
Pd/W
C2H―→C2H6(g)，Pd/W作催化剂时所需活化能更大，更难生成C2H6(g)
1
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3
4
5
6
2.(13分)(2025·河北卷)乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应：EO(aq)＋H2O(l)===EG(aq) ΔH<0
副反应：EO(aq)＋EG(aq)===DEG(aq)
体系中环氧乙烷初始浓度为1.5 mol·L-1，恒温下反应30 min，环氧乙烷完全转化，产物中n(EG)∶n(DEG)＝10∶1。
①0～30 min内，v总(EO)＝________mol·L-1·min-1。
0.05
1
2
3
4
5
6
②下列说法正确的是________(填序号)。
a.主反应中，生成物总能量高于反应物总能量
b.0～30 min内，v总(EO)＝v总(EG)
c.0～30 min内，v主(EG)∶v副(DEG)＝11∶1
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
1
2
3
4
5
6
(2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：2CO(g)＋3H2(g) HOCH2CH2OH(g)　ΔH。按化学计量比进料，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：
cd
1
2
3
4
5
6
L1
该反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，固定平衡转化率增大
<
＝
12
1
2
3
4
5
6
剂可以提高主反应的选择性，从而提高乙二醇的最终产率，d正确。(2)①由题目信息知，该反应为气体分子数减小的反应，同一温度下，增大压强，平衡正向移动，则α增大，故L1、L2、L3分别代表α＝0.6、0.5、0.4的曲线。②由图可知，压强相等时，温度越高则对应的平衡转化率α越小，即平衡逆向移动，故该反应为放热反应，ΔH<0。③M、N两点对应平衡转化率相等，则平衡时各组分物质的量分数均相等，故Kx(M)＝Kx(N)；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题给信息知，该反应按化学计量比进料，设起始加入2 mol CO、3 mol H2，列三段式：
　 2CO(g)＋3H2(g) HOCH2CH2OH(g)
起始量/mol　　　2　　　　3　　　　　　0
转化量/mol　　　1　　　　1.5　　　　　0.5
平衡量/mol　　　1　　　　1.5　　　　　0.5
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
3.(14分)(2025·贵州普通高中选择性考试模拟)从烟气中捕集CO2，与CH4耦合反应生成CO和H2，有利于减少CO2排放，减缓温室效应。反应方程式如下：
主反应：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ·mol-1　K
主要的副反应：Ⅰ.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41 kJ·mol-1　K1
Ⅱ.C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝＋131 kJ·mol-1　K2
Ⅲ.2CO(g) C(s)＋CO2(g)　ΔH3　K3
回答下列问题：
(1)计算ΔH3＝________kJ·mol-1。为了抑制副反应Ⅲ的发生，主反应倾向于在________(选填“高温”或“低温”)下进行。
1
2
3
4
5
6
－172
高温
(2)主反应分别在Ni和NiMo合金催化剂上的反应历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面的中间物种加注*。

由图1可知，相同条件下，为提高化学反应速率，使用__________________催化剂较好。在该催化剂上，反应历程的最大能垒(活化能)为________eV，决速步骤的反应方程式为__________________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
NiMo(或NiMo合金)
1.58
(3)在恒温、c(CO2)＝c(CH4)＝1 mol·L-1时进料，在不同条件下达到平衡时的理论平衡转化率和n(H2)/n(CO)如下表：
1
2
3
4
5
6
条件 平衡转化率(%) n(H2)/ n(CO)
CH4 CO2
ⅰ.只考虑主反应 80 80 1.00
ⅱ.同时考虑主反应和
副反应Ⅰ(K1＝1.0) 75 x y
ⅲ.只考虑主反应在
透氢膜反应器中进行 — 90 —
①在条件ⅰ时，K＝___________(列出计算式)。
②与条件ⅰ相比，条件ⅱ中x__________80%，y_______1.00(选填“大于”“等于”或“小于”)。
③在条件ⅲ时，透氢膜反应器的工作原理如图2所示。出口a和出口b中H2的物质的量的比值为________(保留小数点后2位)。
1
2
3
4
5
6
大于
小于
0.65
1
2
3
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5
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6
4.(13分)(2025·山西省吕梁市二模)氮氧化物的污染治理迫在眉睫，利用CO还原NO可以实现CO、NO的双减排，反应原理如下：
反应Ⅰ：2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH1＝－746.6 kJ·mol-1
反应Ⅱ：CO(g)＋2NO(g) N2O(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－381.5 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)计算反应Ⅲ：N2(g)＋2NO(g) 2N2O(g)　ΔH3＝________kJ·mol-1。
－16.4
1
2
3
4
5
6
(2)在恒容密闭容器中充入一定量的NO(g)和不定量的CO(g)发生反应Ⅰ，测得N2(g)的平衡物质的量n(N2)在不同温度下随 n(CO)的变化关系和在不同n(CO)下随温度的变化关系如图甲所示。
图中表示n(N2)在不同n(CO)下随温度的变化关系的曲线是______(填字母，下同)，在表示不同温度下n(N2)随n(CO)的变化关系的曲线中，温度较高的曲线是_________。
(3)某温度下，在恒压容器中按不同投料比充入CO(g)和NO(g)，若主要发生反应Ⅱ时，图乙曲线中能表示N2O(g)的平衡体积分数随投料比n(CO)∶n(NO)变化的是________(填字母)。
(4)若某温度下，向某恒压容器中按n(CO)∶n(NO)＝1∶1投料，发生反应Ⅰ、Ⅱ，反应达到平衡时测得N2(g)、N2O(g)的体积分数分别为20%和10%，体系压强为p0 kPa，则 NO(g)的转化率为________(保留3位有效数字)，用分压表示反应Ⅰ的平衡
常数Kp1＝_________________kPa-1(列式即可)。
1
2
3
4
5
6
c、d
b
A
92.3%
1
2
3
4
5
6
0.02 mol·L-1·min-1
50%
解析　(1)根据盖斯定律，反应Ⅲ＝2×反应Ⅱ－反应Ⅰ，故ΔH3＝2ΔH2－ΔH1＝2×(－381.5 kJ·mol-1)－(－746.6 kJ·mol-1)＝－16.4 kJ·mol-1。(2)随温度的变化，说明温度是自变量(横坐标)，温度升高，反应Ⅰ逆向进行，n(N2)减小，所以曲线c、d符合题意；曲线a、b则表示不同温度下n(N2)随 n(CO)的变化关系，在n(CO)一定时，升高温度，n(N2)减小，所以曲线b的温度高于曲线a。(3)按反应化学计量数比投料时，生成物的体积分数最大，所以曲线A能准确表示N2O(g)的平衡体积分数随投料比n(CO)∶n(NO)变化。(4)根据反应Ⅰ、Ⅱ可知，当N2(g)、N2O(g)的体积分数分别为20%和10%时，CO2(g)的体积分数则为50%，CO(g)和NO(g)的体积分数之和为20%。设投料时CO(g)和 NO(g)的物质的量均为a mol，反应达到平衡时总物质的量为n mol，生成的N2O的物质的量为 0.1n mol，则有：
1
2
3
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6
1
2
3
4
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6
1
2
3
4
5
6
5.(12分)(2025·湖南常德市一模)含氯有机物在自然环境中具有长期残留性和高毒性。
Ⅰ.“催化还原脱氯法”作为一种安全有效的环境修复方法，主要分为“直接脱氯”和“间接脱氯”两大类。
(1)间接脱氯
1
2
3
4
5
6
“光催化加氢脱氯”为典型的间接脱氯法，可在温和条件下有效降解含氯有机物，而不产生氯化副产物。“光催化加氢脱氯”的第一步为水的活化：H2O＋*＋e－―→H*＋OH－，如图1为不同催化剂条件下水分子解离成H*的反应机理。
①下列说法正确的是________。
A.水的活化分两步完成
B.活化1 mol H2O，使用催化剂TiO2－x/g- C3N4放出的热量比使用催化剂TiO2/g- C3N4放出的热量多
C.吸附在催化剂TiO2－x/g -C3N4表面的H2O会自发地解离成OH*
②已知O—H键的键能为464 kJ·mol-1，解离一个水分子[H2O(g)―→H·(g)＋·OH(g)]理论上需消耗__________J能量。(保留两位有效数字)
(2)直接脱氯
还原铁脱氯机理：R—Cl＋H＋＋Fe―→R—H＋Fe2+＋Cl－(R—为烃基)，随着反应进行，铁表面附着一层红褐色固体，使脱氯效率下降，生成红褐色固体的原因是_________________________________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
C
7.7×10-19
生成的Fe2+易被空气氧化成Fe3+，随着反应进行，pH不断增大，Fe3+会转化为Fe(OH)3
Ⅱ.某科研团队以三氯乙烯(TCE)为核心物质进行脱氯机理研究。
(3)利用TCE测试催化剂的活性
以TCE测试g -C3N4、TiO2/g- C3N4和TiO2－x/g -C3N4三种不同催化剂的“加氢脱氯活性”(如图2所示)。已知ln(c0/c)＝kt。t表示光照时间，c0、c分别为光照t秒前、后TCE的浓度，k为常数。根据图中数据，催化效果最好的催化剂是______________；其中k＝________s-1(结果保留两位有效数字)。
1
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3
4
5
6
TiO2－x/g -C3N4
0.021
(4)利用生物电化学系统降解TCE降解装置如图3所示。电极A为________(填“阴极”或“阳极”)；TCE生成顺式DCE(顺- 二氯乙烯)的电极方程式为
__________________________________________。
1
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3
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6
阳极
1
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1
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6.(14分)(2025·安徽皖北协作区一模联考)在“碳达峰、碳中和”的背景下，CO2通过加氢转化制甲醇、乙醇等化学品的研究备受关注。回答下列问题：
Ⅰ.CO2加氢制甲醇
(1)已知如下热化学方程式：
反应ⅰ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41.2 kJ·mol-1
反应ⅱ：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH2＝－90.6 kJ·mol-1
反应ⅲ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3
计算：ΔH3＝________kJ·mol-1。
(2)在一绝热恒容的密闭容器中发生反应 CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是________(填标号)。
A.体系的压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.n(CO2)＋n(CO)保持不变 D.CO的体积分数保持不变
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－49.4
AD
(3)一定条件下，发生上述反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，达到平衡时CO2的平衡转化率和甲醇选择性随温度变化的关系如图1所示。
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①260 ℃时，H2的转化率α＝________。反应ⅰ的平衡常数Kx＝________(精确到小数点后3位，Kx是以物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)。
②从热力学角度分析，甲醇选择性随温度升高而降低的原因：__________________
_________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.电还原制备高附加值的有机物
已知：Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强，Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强，Cu对CO的吸附能力远强于Au，且Cu吸附CO后不易脱离。
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22%
0.022
由于反应ⅰ吸热，反应ⅱ、ⅲ放热，所以升高温度，反应ⅰ平衡正向移动，反应ⅱ、ⅲ平衡逆向移动，甲醇的选择性降低
(4)CO2电还原可能的反应机理如图2所示(*CO表示吸附态的CO)。
①参照机理图画出A的结构：___________。
②若还原产物主要为CH4，应选择________(填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化剂。
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Cu
解析　(1)由盖斯定律可知，反应ⅰ＋反应ⅱ可得反应ⅲ，可得ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝
＋41.2 kJ·mol-1－90.6 kJ·mol-1＝－49.4 kJ·mol-1。(2)A项，该反应是气体体积不变的反应，绝热恒容的密闭容器中发生该反应，温度减小，体系压强减小，当体系的压强保持不变时，说明反应达到平衡；B项，该反应过程中气体总质量和总体积均为定值，混合气体的密度为定值，当混合气体的密度保持不变时，不能说明反应达到平衡；C项，该反应过程中消耗的n(CO2)和生成的n(CO)相等，n(CO2)＋n(CO)是定值，当n(CO2)＋n(CO)保持不变时，不能说明反应达到平衡；D项，该反应过程中气体总物质的量是定值，CO的体积分数是变量，当CO的体积分数保持不变时，说明反应达到平衡。
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