题目内容
【题目】工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化；图2表示一定温度下，在体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线____填“a”或“b”)表示使用了催化剂；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H= _________________________ 。
（2）下列说法正确的是 （_________）
A．起始充入的CO的物质的量为1mol
B．增加CO的浓度，H2的转化率会增大
C．容器中压强恒定时，反应达到平衡状态
（3）从反应开始到建立平衡，υ(CO)= _______；达到平衡时，c(H2)= ____ ，该温度下CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)的化学平衡常数为______________。达到平衡后若保持其它条件不变，将容器体积压缩为0.5L，则平衡___________移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)。
【答案】b -91kJ/mol ABC 0.075mol/(L·min) 0.5mo/L 12 正向
【解析】
本题主要考查化学反应中能量变化、化学反应过程中物质浓度变化图像以及化学平衡相关知识；（1）根据图中反应的活化能的大小来分析是否使用催化剂，利用反应前后的总能量来分析反应的能量变化；（2）A.由图2计算CO起始的量；B.增加CO浓度，会促使氢气的转化，但本身的转化率降低；C.该反应的正反应为气体分子数减小的反应，根据平衡时变量不变原则分析；（3）由图2计算用CO表示的反应速率，再利用反应中各物质的变化量之比等于化学计量数之比，来计算平衡时c(H2)，化学平衡常数表达式为：
，根据压缩体积，压强增大，平衡正向移动得出结论。
（1）由图可知，反应的活化能b较小，所以b使用了催化剂，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。由图可知，反应物为1molCO（g）和2molH2（g），生成物为1mol CH3OH(g)，△H=419-510 kJ/mol =-91 kJ/mol。
（2）A.由图2可知CO的起始物质的量为1mol/L
1L=1mol，故A项正确；B.增大CO浓度，会促使氢气的转化，氢气的转化率增大，故B项正确；C.该反应为反应前后压强不等的反应，当容器中压强不再变化时，该反应达到平衡状态，故C项正确。
（3）由图2可知，反应中减小的CO的浓度为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，10min时达到平衡，则用CO表示的化学反应速率为
=0.075mol/(L·min)，因反应中各物质的变化量之比等于化学计量数之比，则c(H2)=2mol/L-0.75mol/L2=0.5mol/L，该化学反应平衡常数为=
=12，该反应正向为体积缩小的反应，压缩体积，压强将增大，故平衡将正向移动。
名校课堂系列答案
【题目】决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题：
(1)已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能，用符号I1至I表示)如表所示：
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
电离能(kJ/mol) | 589.8 | 1145.4 | 4912.4 | 6491 | 8153 |
元素M化合态常见化合价是___________价，其基态原子电子排布式为___________。
(2)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可形成[Cu(NH3)4]SO4，溶液，该溶液可用于溶解纤维素。
①[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是___________。
②除硫元素外，[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的电负性由小到大的顺序为___________。
③NF3与NH3的空间构型相同，中心原子的轨道杂化类型均为___________。但NF3不易与Cu2+形成化学键，其原因是___________。
(3)一种Hg-Ba-Cu-O高温超导材料的晶胞(长方体)如图所示。
①该物质的化学式为___________。
②已知该晶胞中两个Ba2+的间距为cpm。则距离Ba2+最近的Hg+数目为___________个，二者的最短距离为___________pm。(列出计算式即可，下同)
③设该物质的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为___________g·cm－3。