Question

【题目】Ⅰ．（1）如图为1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成NO（g）和CO2（g）过程中的能量变化示意图。已知E1=134KJ/mol，E2=368KJ/mol（ E1、 E2为反应的活化能）。若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1、△H的变化分别是 、 （填“增大”、“减小”或“不变”）。写出该 反应的热化学方程式 。

（2）若反应SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）＝H2SO4（l）+2HI（g）在150℃下能自发进行，则△H___0。

A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或小于都可

Ⅱ．以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO2加氢制取乙醇的反应：

2CO2（g）+6H2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g） △H＝QkJ/mol （Q＞0）

在密闭容器中，按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如下图所示。完成下列填空：

（1）表示CH3CH2OH体积分数曲线的是____（选填序号）。

（2）在一定温度下反应达到平衡的标志是 。

A.平衡常数K不再增大

B.CO2的转化率不再增大

C.混合气体的平均相对分子质量不再改变

D.反应物不再转化为生成物

（3）其他条件恒定，达到平衡后，能提高H2转化率的措施是_______（选填编号）。

A．升高温度 B．充入更多的H2 C．移去乙醇 D．增大容器体积

（4）图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=_______。

Answer 1

【答案】I 减小 不变 NO2（g）+CO（g）＝NO（g）+CO2（g）△H＝—234kJ/mol

Ⅱ （1）b （2）B C （3） A C （4 37.5％ （或0.375或3/8）

【解析】I（1）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368kJ-134kJ＝234kJ，反应热化学方程式为△H＝—234kJ/mol；

（2）反应SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）＝H2SO4（l）+2HI（g）是熵减的反应即△S＜0，若150℃下能自发进行根据△G=△H-T△S＜0可知△H一定小于0；

Ⅱ．（1）乙醇是生成物，氢气也是生成物，但氢气的浓度是乙醇的3倍，则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是b。

（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A.平衡常数K只与温度有关系，A错误；B.CO2的转化率不再增大，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确；C. 混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，因此当混合气体的平均相对分子质量不再改变时可以说明反应达到平衡状态，C正确；D.可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物，D错误，答案选BC。

（3）根据方程式可知正方应是体积减小的、吸热的可逆反应，则其他条件恒定，达到平衡后，能提高H2转化率的措施是升高温度或移去乙醇，充入更多的H2平衡向正反应方向移动，但氢气的转化率降低，增大容器体积，压强降低，平衡向逆反应方向进行，转化率降低，答案选AC。

（4）根据图像可知图中曲线a和c的交点R表示氢气和水蒸气的含量相等，则

2CO2（g）+6H2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g）

起始量（mol） 1 3 0 0

转化量（mol） x 3x 0.5x 1.5x

平衡量（mol）1—x 3—3x 0.5x 1.5x

则有3—3x＝1.5x

解得x＝2/3

则yR＝。