题目内容

（1）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1．某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图1所示（实线）．图中数据a（1，6）代表的意思是：在l min时H2的物质的量是6mol．
①下列时间段平均反应速率最大的是
A
A
，最小的是
D
D
．
A．0～1min    B．1～3min    C．3～8min    D．8～11min

②仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线Ⅰ对应的实验改变的条件是
升高温度
升高温度
，曲线Ⅱ对应的实验改变的条件是
增大压强或者是增大CO2浓度
增大压强或者是增大CO2浓度
．
（2）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2．紫外光照射时，等量的CO2和H2O（g）在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图2所示．在0～30h内，CH4的平均生成速率v（Ⅰ）、v（Ⅱ）和v（Ⅲ）从大到小的顺序为
v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）
v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）
．反应开始后的12小时内，在第
Ⅱ
Ⅱ
种催化剂的作用下，收集的CH4最多．
分析：（1）①单位时间氢气的物质的量的变化量越大，表明平均速率越大，单位时间氢气的物质的量的变化量越小，平均反应速率越小．
②由图1可知，曲线Ⅰ最先到达平衡，平衡时氢气的物质的量增大，故改变条件应增大反应速率且平衡向逆反应移动；
曲线Ⅱ到达平衡的时间比原平衡短，平衡时氢气的物质的量减小，故改变条件应增大反应速率且平衡向正反应移动；
结合反应的特征进行分析．
（2）相同时间甲烷的物质的量的变化量越大，表明平均速率越大，相同时间甲烷的物质的量的变化量越小，平均反应速率越小．
由图2可知反应开始后的12小时内，在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多．
解答：解：（1）①由图1可知，0～1min内氢气的变化量为8mol-6mol=2mol；
 B．1～3min内氢气的变化量为6mol-3mol=3mol，平均1min变化量为1.5mol；
 C．3～8min内氢气的变化量为3mol-2mol=1mol，平均1min变化量为0.2mol；
D．8～11min达平衡状态，氢气的物质的量不再变化．
故1～3min速率增大，8～11min速率最小．
故答案为：A；D．
②对于可逆反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1，正反应是体积减小的放热反应．
由图1可知，曲线Ⅰ最先到达平衡，平衡时氢气的物质的量增大，故改变条件应增大反应速率且平衡向逆反应移动，可以采取的措施为：升高温度．
曲线Ⅱ到达平衡的时间比原平衡短，平衡时氢气的物质的量减小，故改变条件应增大反应速率且平衡向正反应移动，可以采取的措施为：增大压强或者是增大CO2浓度．
故答案为：升高温度；增大压强或者是增大CO2浓度．
（2）由图2可知，在0～30h内，甲烷的物质的量变化量为△n（Ⅰ）＜△n（Ⅱ）＜△n（Ⅲ），故在0～30h内，CH4的平均生成速率v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）；
由图2可知反应开始后的12小时内，在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多．
故答案为：v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）；Ⅱ．
点评：本题考查化学平衡图象、反应速率大小判断、外界条件对平衡的影响等，题目难度不大，注意图象1中利用“先拐先平”，即曲线先折拐的首先达到平衡，以此判断温度或压强的高低，再依据外界条件对平衡的影响解答．
练习册系列答案
相关题目
（2010?广东）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．CO2与化合物Ⅰ反应生成化合物Ⅱ，与化合物Ⅲ反应生成化合物Ⅳ，如反应①和②所示（其他试剂、产物及反应条件均省略）．

（1）化合物Ⅰ的分子式为
C8H8
C8H8
，1mol该物质完全燃烧需消耗
10
10
mol O2．
（2）由通过消去反应制备Ⅰ的化学方程式为
（注明反应条件）．
（3）Ⅱ与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应，生成的有机物的结构简式为
．
（4）在一定条件下，化合物V能与CO2发生类似反应②的反应，生成两种化合物（互为同分异构体），请写出其中任意一种化合物的结构简式：
（任写一种）
（任写一种）
．
（5）与CO2类似，CO也能被固定和利用．在一定条件下，CO、和H2三者发生反应（苯环不参与反应），生成化合物Ⅵ和Ⅶ，其分子式均为C9H8O，且都能发生银镜反应．下列关于Ⅵ和Ⅶ的说法正确的有
AB
AB
（双选，填字母）．
A．都属于芳香烃衍生物    B．都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．都能与Na反应放出H2   D． 1molⅥ或Ⅶ最多能与4mol H2发生加成反应．
（2013?德州一模）氮及其化合物在工农业生产、生活中有者重要作用．请回答下列问题：

（1）图1是1molNO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能星变化示意图（a、b均大 于0＞，且知：
2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-ckJ?mol-1（c＞0）
请写出CO将NO2还原至N2时的热化学方程式
4CO（g）+2NO2（g）=4CO2（g）+N2（g）△H=-（2b+c-2a）KJ/mol
4CO（g）+2NO2（g）=4CO2（g）+N2（g）△H=-（2b+c-2a）KJ/mol
；
（2）图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中合成氨时，N2的浓度随时间的变化曲线（以a、b、c表示）．已知三个条件下起始加入浓度均为：c（N2）=0.1mol?L-1，c（H2）=0.3mol?L-1；合成氨的反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
①计算在a达平衡时H2的转化率为
40%
40%
；
②由图2可知，b、c各有一个条件与a不同，则c的条件改变可能是
升高温度
升高温度
；试写出判断b与a条件不同的理由
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以ba条件下达到平衡状态氮气的浓度相同
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以ba条件下达到平衡状态氮气的浓度相同
；
（3）利用图2中c条件下合成氨（容积固定）．已知化学平衡常数K与温度（T）的关系如 下表：
T/（K） 298 398 498 …
K/（mol?L-1）-2 4.1×106 K1 K2 …
①试确定K1的相对大小，K1
＜
＜
4.1x106（填写“＞”“-”或“＜”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是
AC
AC
 （填序号字母）．
A．容器内NH3的浓度保持不变   B.2v（ N2）（正）-v（ H2）（逆）
C．容器内压强保持不变        D．混合气体的密度保持不变
（4）①NH4Cl溶液呈酸性的原因是（用离子反应方程式表示）
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
．
②25°C时，将PH=x氨水与pH=y的疏酸（且x+y-14，x＞11 ）等体积混合后，所得溶液 中各种离子的浓度关系正确的是
A．[SO
 
2-
4
]＞[NH
 
+
4
]＞[H+]＞[OH-]
B．[NH
 
+
4
]＞[SO
 
2-
4
]＞[OH-]＞[H+]
C．[NH
 
+
4
]+[H+]＞[SO
 
2-
4
]+[OH-]
D．[NH
 
+
4
]＞[SO
 
2-
4
]＞[H+]＞[OH-]．
（2013?临沂三模）工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室效应”．
（1）目前工业上利用CO2来生产燃料甲醇，可将CO2变废为宝．已知常温常压下：
①CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（g）△H=-354.8kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ/mol
则反应2CO2（g）+4H2O（g）═2CH3OH（l）+3O2（g）△H=
+1275.6
+1275.6
kJ?mol-1
（2）T℃时，已知反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H＜0．在T℃下，将2mol CO2和2mol H2充入1L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线I所示．
①按曲线I计算反应从0到4min时，υ（H2）=
0.25mol/（L?min）
0.25mol/（L?min）
．
②在T℃时，若仅改变某一外界条件时，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅱ所示，则改变的外界条件为
增大二氧化碳的浓度
增大二氧化碳的浓度
．计算该反应按曲线II进行，达到平衡时，容器中c（CO2）=
4.5mol/L
4.5mol/L
．
（3）已知25℃时，乙酸和碳酸的电离平衡常数如下表：
物质的化学式 CH3COOH H2CO3
电离平衡常数 K=1.8×10-5   K1=4.3×10-7   K2=5.6×10-11
①用饱和氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液．若已知CH3COONH4溶液pH=7，则 NH4HCO3溶液显
碱性
碱性
（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
②在25℃时，在乙酸溶液中加入一定量的NaHCO3，保持温度不变，所得混合液的pH=6，那么混合液中
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
=
18
18
．
③向0.1mol?L -1CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa晶体，保持温度不变，下列有关说法正确的是
ad
ad
（填代号）．
a．溶液的pH增大             b．CH3COOH的电离程度增大
c．溶液的导电能力减弱       d．溶液中c（OH-）?c（H+）不变．

（12分）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．CO2与化合物A反应生成化合物B，如下反应式（其它试剂、产物及反应条件均省略）。

（1）化合物B的分子式为__________，1 mol该物质完全燃烧需消耗_________mol O2。

（2）由通过消去反应制备A的化学方程式为(注明反应条件)：

    _______________________________________________________________________。

（3）B与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应，生成的有机物的结构简式为：

__________________________________________。

（4）与CO2类似，CO也能被固定和利用。在一定条件下，CO、和

H2三者发生反应（苯环不参与反应），生成化合物C的分子式为C9H8O，且物质C能发生银镜反应。写出生成物C可能的结构简式：

    ___________________________________________________________________。

 

（12分）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．CO2与化合物A反应生成化合物B，如下反应式（其它试剂、产物及反应条件均省略）。

（1）化合物B的分子式为__________，1 mol该物质完全燃烧需消耗_________mol O2 。

（2）由通过消去反应制备A的化学方程式为(注明反应条件)：

    _______________________________________________________________________。

（3）B与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应，生成的有机物的结构简式为：

__________________________________________。

（4）与CO2类似，CO也能被固定和利用。在一定条件下，CO、和

H2三者发生反应（苯环不参与反应），生成化合物C的分子式为C9H8O，且物质C能发生银镜反应。写出生成物C可能的结构简式：

    ___________________________________________________________________。

 

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