题目内容
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
(1) 
增大
(2)0.15 mol·L－1·min－1
(3)bc (4)c
解析
名校课堂系列答案碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用0．50 mol·L-1 KI、0．2%淀粉溶液、0．20 mol·L-1 K2S2O8、0．10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O82-+2I-
2SO42-+I2(慢） I2+2S2O32-2I-+ S4O62-(快)
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的 耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32-)∶n(S2O82-） 。
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
| 实验序号 | 体积V/mL | ||||
| K2S2O8溶液 | 水 | KI溶液 | Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | |
| ① | 10．0 | 0．0 | 4．0 | 4．0 | 2．0 |
| ② | 9．0 | 1．0 | 4．0 | 4．0 | 2．0 |
| ③ | 8．0 | Vx | 4．0 | 4．0 | 2．0 |
表中Vx mL,理由是 。
（3）已知某条件下,浓度c(S2O82-)反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料,该电池反应为:2Li(s)+I2(s)
2LiI(s）ΔH已知:①4Li(s)+O2(g)
2Li2O(s） ΔH1 ②4LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s）ΔH2则电池反应的ΔH= ；碘电极作为该电池的 极。
一定条件下，体积为1 L的密闭容器中发生如下反应：SiF4(g)＋2H2O(g)
SiO2(s)＋4HF(g) ΔH＝＋148.9 kJ·mol－1。
(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________(填字母序号)。
a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF)
b．容器内气体压强不再变化
c．容器内气体的总质量不再变化
d．HF的体积分数不再变化
(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2＞t1)所示。
| 反应时间/min | n(SiF4)/mol | n(H2O)/mol |
| 0 | 1.20 | 2.40 |
| t1 | 0.80 | a |
| t2 | b | 1.60 |
(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填序号)。
a．一定向正反应方向移动
b．一定向逆反应方向移动
c．一定是减小压强造成的
d．一定是升高温度造成的
e．SiF4的平衡转化率一定增大
用如图所示装置进行如下实验:
(1)在检查装置的气密性后,向试管a中加入10 mL 6 mol·L-1的稀硝酸和1 g铜片,立即用带有导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管a中有可能发生的所有反应的化学方程式 。
(2)在实验过程中常常反应开始时速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于 ,当反应进行一段时间后速率又逐渐减慢,原因是 。
(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是 (填写字母序号)。
| A．加热 | B．使用铜粉 | C．稀释HNO3 | D．增大硝酸的浓度 |
某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折算为标准状况),实验记录如下(累计值):
| 时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 氢气体积/mL | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、、4~5 min)反应速率最大 _______,原因是 _________________________。
(2)哪一时间段的反应速率最小 ,原因是 _________________________
(3)求2~3 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 ________________
(4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液
你认为可行的是(填编号) 。
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用两种方法制备甲醇：
反应Ⅰ：CO(g) + 2H2 (g) 
CH3OH (g) DH1
反应Ⅱ：CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) DH2
① 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
② 某温度下，将2molCO和6molH2充入2L密闭容器中充分反应，4分钟后反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.4mol，则CO的反应速率为________________，此时的压强是反应前压强的___________倍。
（2）反应Ⅱ的平衡常数表达式为____________________，为了加快反应Ⅱ的反应速率，并且提高H2的转化率，采取的措施是_______________（填写正确选项的字母）。
a．增大CO2的浓度 b．增大H2的浓度
c．增大压强 d．加入催化剂
（3）工业上利用CO与水蒸气的反应，将有毒的CO转化为无毒的CO2，书写有关热化学反应方程式__________________________________。该反应在830K下进行时，初始浓度到达平衡的时间有如下的关系：
| CO的初始浓度(mol/L) | 2 | 4 | 1 | 3 |
| H2的初始浓度(mol/L) | 3 | 2 | 3 | 3 |
| 时间（min） | 8 | 6 | 12 | n |
则n 为________min。
（4）近年来，科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池。该电池中甲醇发生反应的一极为______极、其电极反应式为_________________。
（5）用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2mol CH3OH，阴极产生标况下气体的体积为 L。
在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A (g)，在一定温度进行如下反应：A(g) 
B(g)＋C(g) ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
| 时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
| 总压强p /100 kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
回答下列问题：
(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为________________________________________________________________________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K_______________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总＝________mol，n(A)＝________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a＝__________________。
| 反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
| c(A)/(mol·L－1) | 0.10 | a | 0.026 | 0.006 5 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为________mol·L－1。