下列各组物质：
①O2和O3 ②H2和D2 ③12C和14 C ④石墨和足球烯（C60）
⑦ CH3CH2OH（乙醇）和 CH3－O－CH3（二甲醚）
（1）互为同素异形体的是_____________； （2）互为同位素的是_______________。
（3）互为同分异构体的是_____________； （4）同一种物质的是_______________。
由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：
(1)上述反应平衡常数K的表达式为________，温度降低，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝________。
| t/min |
0 |
2 |
5 |
10 |
15 |
| n(CO2)/mol |
1 |
0.75 |
0.5 |
0.25 |
0.25 |
(3)在相同温度容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是________(填写序号字母)。
a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
b．容器内压强保持不变
c．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
d．容器内的密度保持不变
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填写序号字母)。
a．及时分离出CH3OH气体
b．适当升高温度
c．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2
d．选择高效的催化剂
甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)……Ⅰ，CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100°C时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示的平均反应速率为________。
②图中的p1________p2(填“<”“>”或“＝”)，100°C时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。
④该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“<”“>”或“＝”)。
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
| 实验编号 |
T(°C) |
n(CO)/n(H2) |
p(MPa) |
| ⅰ |
150 |
½ |
0.1 |
| ⅱ |
________ |
________ |
5 |
| ⅲ |
350 |
________ |
5 |
一定温度下，在容积固定的V L密闭容器里加入n mol A、2n mol B，发生反应：A(g)＋2B(g)
2C(g) ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。
(1)K和x的关系满足K＝________。在保证A浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡________(填字母)。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
(2)若该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：
t2时________________；
t8时________________；
②t2时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动；
③若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线。
在一个体积为1 L的密闭容器中发生某化学反应：2A(g)
B(g)＋C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800°C，实验Ⅲ在850°C，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度(mol·L－1)随时间(min)的变化如图所示。
试回答下列问题：
(1)在实验Ⅰ中，反应在20～40 min内A的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是________________。
(2)该反应的ΔH________0，其判断理由是________。
(3)实验Ⅰ第40 min末，若降低反应温度，达到新的平衡后，A的浓度不可能为________(填序号)。
A．0.35 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．0.7 mol·L－1 D．0.8 mol·L－1
(4)若反应在800°C进行，在该1 L的密闭容器中加入1 mol A、0.2 mol He，达到平衡时A的转化率应________。
A．等于86% B．等于50%
C．小于50% D．介于50%～86%之间
300°C时，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)
2C(g)＋2D(g) ΔH＝Q,2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。
(1)300°C时，该反应的平衡常数表达式为K＝________。已知K300°C<K350°C，则ΔH________0(填“>”或“<”)。
(2)在2 min末时，B的平衡浓度为_______，D的平均反应速率为_______。
(3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是__________________________________________。
(4)如果在相同的条件下，上述反应从逆反应方向进行，开始时若加入C、D各
mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同，则还应该加入B________mol。