题目内容

已知CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－130.9 kJ·mol－1
(1)现将0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是__________(填字母序号)。

A．该反应在低温下能自发进行
B．当容器内CO2气体体积分数恒定时，该反应已达平衡状态
C．若其他条件不变，实验测得平衡常数：K(T1)＞K(T2)，则T1＜T2
D．现有该反应的X、Y两种催化剂，X能使正反应速率加快约5×105倍、Y能使逆反应速率加快约8×106倍(其他条件相同)，故在生产中应该选择X为催化剂更合适
(2)该反应进行到45 s时达到平衡，此时CO2的转化率为68.75%。下图1中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中CO2浓度变化。


①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。
②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响，每次只改变一个条件，并采集反应进程中CO2的浓度变化，在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表：
实验
编号
CO2起始
浓度/mol·L－1
反应温
度/℃
反应压
强/kPa
是否加入
催化剂
A
0.030
150
101
否
B
0.040
150
101
否
C
0.040
250
101
是
 
但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2)，也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件，请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。
实验编号　　　　　　图2中字母
A　　　　　　　　　　a
B　　　　　　　　　　b
C　　　　　　　　　　c

(1)AC
(2)①

②A—a　B—c　C—b

解析

练习册系列答案
相关题目

（15分）碳及其化合物有广泛的用途。
（1）在电化学中，常用碳作电极。在碱性锌锰干电池中，碳棒作    极。
（2）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ?mol-1，则要制备标准状况下22.4升水煤气，转移的电子的物质的量为   ，需要吸收的热量为         kJ。
(3）工业上把水煤气中的混合气体经过处理后，获得的较纯H2用于合成氨：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ?mol-1。下图1是在两种不同实验条件下模拟化工生产进行实验所测得N2随时间变化示意图。

①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为：                        。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
（4）Na2CO3可在降低温室气体排放中用作CO2的捕捉剂。1L0.2mol/L Na2CO3溶液吸收标准状况下2.24LCO2后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为           。

如图所示，甲、乙均为容积1L的恒容容器，丙为恒压容器。

向甲、丙中分别充入相应气体，使丙起始体积为1L，维持500℃发生反应：2SO2+O2 2SO3至平衡。
甲中反应10min后达到平衡时，容器中SO3的体积分数为91%，则反应从开始至平衡的平均反应速率v(O2)=   mol·L-1·min-1，平衡常数表达式为         。SO2的平衡转化率=         。丙中达到平衡所需的时间     10min（填“＞”、“=”、“＜”），SO3的体积分数    91%（填“＞”、“=”、“＜”）。若上述已达平衡的甲、丙容器中分别充入0．5molAr气体，容器中SO3的物质的量：甲     丙     （填“增大”、“不变”、“减小”）。
（2）若在乙容器中充入x molSO2 0．2molO2 ymolSO3维持500℃反应至平衡时，容器中SO3的体积分数亦为91%，则x=    ，y=    。

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，据此回答以下问题：
(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K＝       。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越       。
(2)某温度下，若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝       (可用分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是       (填字母)。
a．容器内的密度保持不变
b．容器内压强保持不变
c．v正(N2)＝2v逆(NH3)
d．混合气体中c(NH3)不变
(3)对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是(选填序号)       。

甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ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、压强的关系如下图。

①已知100 ℃压强为p1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" ℃压强为p2时平衡常数为　　　　。 
③该反应的ΔH　　　　0(填“<”“>”或“=”)。 
(2)在一定条件下,将a mol CO与3amol 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)　ΔH<0 ……Ⅱ
①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
②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表格中。
A.下表中剩余的实验条件数据:a=　　　　;b=。 
B.根据反应Ⅱ的特点,下图是在压强分别为0.1 MPa和5 MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强px=　　　　MPa。 

实验编号
T/℃
n(CO)/n(H2)
p/MPa
1
150
1/3
0.1
2
a
1/3
5
3
350
b
5
 

在溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：
(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②______________________________________________；
③______________________________________________；
(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________________；
(3)该反应的ΔH________0，其判断理由是_________________________________；
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：
实验②：vB＝________；
实验③：vC＝________。

在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。

(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)＝________。
(2)反应进行至2 min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)5 min时再充入一定量的CO(g)，平衡发生移动。下列说法正确的是________(填写编号)。
a．v正先增大后减小  b．v正先减小后增大
c．v逆先增大后减小  d．v逆先减小后增大
表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。
(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：_____________。

一定温度下某容积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生如下反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，物质A的转化率为α。请回答下列问题：
(1)Q1________Q(填“＜”、“＞”或“＝”)，理由是__________________________。
(2)A的转化率α＝________(用含Q、Q1的代数式表示)；平衡后，若加入少量物质D，A的转化率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)反应达到平衡后，若升高温度，K________(填“增大”、“减小”或“不变”)，混合气体的平均相对分子质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)维持温度不变，若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是(稀有气体不参与反应)________(填字母)。
A．2 mol A、1 mol B、1 mol Ar
B．3 mol C、1 mol D
C．1 mol A、0.5 mol B、1.5 mol C、0.5 mol D
D．2 mol A、1 mol B、1 mol D

氨是重要的氮肥，是产量较大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：
(1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________。

A．采用较高压强
B．采用500 ℃的高温
C．用铁触媒作催化剂
D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，剩余N2和H2循环到合成塔
中，并补充N2和H2
(2)下图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法：
_________________________________________________________________。

(3)在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中，放出的热量小于924kJ，原因是______________________________
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性
的SCY陶瓷(能传递H＋)，实现了高温、常压下高转化率的电化学合成氨。其
实验装置如下图，则其阴极的电极反应式为____________________________。

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