反应速率较快的是                反应$\rm ($填“第一步”或“第二步”$\rm )$。

第一步

由图中可知，第二步的活化能比第一步大，活化能越大的反应速率越慢，则反应速率较快的是第一步。

$\Delta {{ {E}}_{2}}=$                $ \text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$。

$\\rm 72.5$

根据反应$2\text{N}{{\text{H}}_{3}}(\text{g})+\text{C}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})\rightleftharpoons \text{CO}{{(\text{N}{{\text{H}}_{2}})}_{2}}(\text{s})+{{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{g})\qquad\Delta {H}=-87\;\rm \text{kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$，根据盖斯定律，需要对方程式进行合并计算，第一步反应是：$2\text{N}{{\text{H}}_{3}}(\text{g})+\text{C}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})\rightleftharpoons \text{N}{{\text{H}}_{2}}\text{COON}{{\text{H}}_{4}}(\text{s})$；第二步反应是：$\text{N}{{\text{H}}_{2}}\text{COON}{{\text{H}}_{4}}(\text{s})\rightleftharpoons \text{CO}{{(\text{N}{{\text{H}}_{2}})}_{2}}(\text{s})+{{\text{H}}_{2}}\text{O}(\text{g})$。由盖斯定律可知：总反应$\rm =$第一步$\rm -$第二步，得到$\Delta {{ {E}}_{2}}=-87-\left( -159.5 \right)=72.5\;\rm kJ/mol$。

已知尿素熔点：$\rm 132.7\;\rm ^\circ\rm C$，丙酮熔点：$-94.9\;^\circ \rm C$，尿素的熔点高于丙酮的原因是                。

尿素分子间存在氢键

尿素分子中含有两个氨基，其氮原子和羰基的氧原子均可参与形成分子间氢键‌。而丙酮分子中仅含羰基，且其氧原子无法与其他丙酮分子形成氢键，仅依赖较弱的范德华力‌。所以尿素的熔点高于丙酮的原因是：尿素分子间存在氢键。

$\rm I$$\rm I$.$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$和$\text{C}{{\text{H}}_{4}}$催化重整制备合成气

在密闭容器中通入$\rm 0.2\;\rm mol\text{ C}{{\text{H}}_{4}}$和$\rm 0.2\;\rm mol\text{ C}{{\text{O}}_{2}}$，在一定条件下发生反应：$\text{C}{{\text{O}}_{2}}(\text{g})+\text{C}{{\text{H}}_{4}}(\text{g})\rightleftharpoons 2\text{CO}(\text{g})+2{{\text{H}}_{2}}(\text{g})$。$\text{C}{{\text{H}}_{4}}$的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。

若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是                $\rm ($填序号$\rm )$。

$\rm a.$反应速率：${{ {v}}_正{}}(\text{C}{{\text{O}}_{2}})=2{{ {v}}_逆{}}({{\text{H}}_{2}})$

$\rm b.$同时断裂$\rm 2\;\rm mol\;\rm C-H$键和$\rm 1\;\rm mol\;\rm H-H$键

$\rm c.$容器中混合气体的密度保持不变

$\rm d.$容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变

$\\rm b$、$\\rm d$

$\operatorname{a}$。根据方程式计量系数关系，应该为：$2{{v}_正{}}\left( C{{O}_{2}} \right)={{v}_逆{}}\left( {{\text{H}}_{2}} \right)$才说明达到平衡状态，$\operatorname{a}$错误；

$\operatorname{b}$。断裂$2\;\rm mol\;\rm C-\text{H}$键时生成$1\;\rm mol\;\rm H-\text{H}$键，同时又断裂$1\;\rm mol\;\rm H-\text{H}$键，正反应速率等于逆反应速，反应达到平衡，$\operatorname{b}$正确；

$\operatorname{c}$．在恒温、恒容密闭容器中发生，参加反应的各组分都是气体，混合气体的总质量不变，则密度一直不变，密度不变不能说明反应达到平衡，$\operatorname{c}$错误；

$\operatorname{d}$。参加反应的各组分都是气体，混合气体的总质量不变，而反应的气体的物质的量在发生改变，即混合气体的平均摩尔质量中变化，当反应达到平衡混合气体的平均摩尔质量保持不变，$\operatorname{d}$正确；

故选：$\rm bd$。

由上图可知，压强${{{P}}_{1}}$                ${{{P}}_{2}}\rm ($填“$\rm \gt $”“$\rm \lt $”或“$\rm =$”，下同$\rm )$；$\rm Y$点速率${{{v}}_正{}}$                ${{{v}}_逆{}}$。

$\\rm \\lt $；$\\rm \\gt $

$\rm {C}{{{O}}_{2}}({g})+{C}{{{H}}_{4}}({g})\rightleftharpoons 2{CO}({g})+2{{{H}}_{2}}({g})$反应正向气体体积增大，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，结合图中信息可知，${{{p}}_{1}}\lt {{{p}}_{2}}$；$\operatorname{Y}$点甲烷转化率低于平衡时转化率，反应正向进行，则${{{v}}_正{}}\gt {{{v}}_逆{}}$。

若容器体积$\rm 2\;\rm L$，则$\rm X$点对应温度下的平衡常数$ {K}=$                。

$\\rm 0.04$

$\operatorname{X}$点甲烷的平衡转化率为$50\%$，消耗$ {n}\left(\rm C{{H}_{4}} \right)=0.2\;\rm mol\times 50\%=0.1\;\rm mol$，列三段式：$\begin{matrix} {} & \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right) & + & \text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}}\left( \text{g} \right) & \rightleftharpoons & \text{2CO}\left( \text{g} \right) & + & \text{2}{{\text{H}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right) \\ 开始量\left( \text{mol} \right) & \text{0}\text{.2} & {} & \text{0}\text{.2} & {} & \text{0} & {} & \text{0} \\反应量 \left( \text{mol} \right) & \text{0}\text{.1} & {} & \text{0}\text{.1} & {} & \text{0}\text{.2} & {} & \text{0}\text{.2} \\ 平衡量\left( \text{mol} \right) & \text{0}\text{.1} & {} & \text{0}\text{.1} & {} & \text{0}\text{.2} & {} & \text{0}\text{.2} \\ \end{matrix}$，则平衡常数$ {K}=\dfrac{{{{c}}^{\text{2}}}\left( \text{CO} \right)\cdot {{{c}}^{\text{2}}}\left( {{\text{H}}_{\text{2}}} \right)}{{c}\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)\cdot {c}\left( \text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}} \right)}=\dfrac{{{\left( \dfrac{0.2}{2} \right)}^{2}}\times {{\left( \dfrac{0.2}{2} \right)}^{2}}}{\dfrac{0.1}{2}\times \dfrac{0.1}{2}}=0.04$。

$\rm II$$\rm I$.$\rm \text{C}{{\text{O}}_{2}}$电催化生产燃料

$\rm \text{C}{{\text{O}}_{2}}$通过电催化可生成多种燃料，装置如图所示。

$\rm Cu$电极上产生$\rm HCOOH$的电极反应式为                。

$\\rm \\text{C}{{\\text{O}}_{2}}+2{{\\text{e}}^{-}}+2{{\\text{H}}^{+}}=\\text{HCOOH}$

充电时，阴极反应中$\rm 1\;\rm mol\;\rm C{{O}_{2}}$完全转化为$\rm HCOOH$时有$\rm 2\;\rm mol\;{{e}^{-}}$转移，则铜电极上产生$\rm HCOOH$的电极反应式为$\rm C{{O}_{2}}+2{{\text{H}}^{+}}+2{{\text{e}}^{-}}=HCOOH$。

若$\rm Cu$电极上只生成$\rm 0.15\;\rm mol{{\text{ C}}_{2}}{{\text{H}}_{4}}$和$\rm 0.30\;\rm mol\text{ C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}$，则$\rm Pt$电极上产生的${{\text{O}}_{2}}$在标准状况下的体积为                $\rm L$。

$\\rm 20.16$

如果$\rm Cu$电极上只生成$\rm \text{0} {.15\;\rm mol}{{\text{ C}}_{\text{2}}}{{\text{H}}_{\text{4}}}$和$\rm \text{0} {.30\;\rm mol\;\rm C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH}$，$\rm {{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{4}}$和$\rm C{{H}_{3}}OH$的碳元素都为$\rm -2$价，则转移的电子数为$\rm 0.15\;\rm mol\times 2\times 6{{\text{e}}^{-}}+0.30\;\rm mol\times 6{{\text{e}}^{-}}=3.6\;\rm mol\;{{e}^{-}}$，根据阳极电极反应：$\rm 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}-4 \mathrm{e}^{-}=4 \mathrm{H}^{+}+\mathrm{O}_{2} \uparrow$，则$\rm Pt$电极上产生氧气的物质的量为$\rm 0.9\;\rm mol$，标准状况下的体积为$\rm 0.9\;\rm \text{mol}\times 22.4\text{ L/mol}=20.16\text{ L}$。