题目内容

在800℃时，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2(g)，已知CO和H2O（g）的初始浓度为0.01mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005mol·L-1。若此时再加入0.02mol·L-1的H2O（g），重新达到平衡时，H2平衡浓度为 
A．0.0025 mol·L-1B．0.0075 mol·L-1C．0.010 mol·L-1D．0.015 mol·L-1
B
增大水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，但反应是可逆反应，所以最终平衡时，氢气的浓度应该大于0.005mol/L，但小于0.01mol/L，所以正确的答案选B。
练习册系列答案
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（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：
（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，则写出△H=                        ；若不能，说明理由：
                                  。
（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：
N2(g) ＋ 3H2(g)  2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知（用E表示）
下列说法正确的是         （填序号）
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H＜0 。
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图：

正反应速率最大的点是       （选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是       （选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH3OCH3），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：
2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)  △H＜0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：
容器
c(CO2)
/mol·L－1
c(H2)
/mol·L－1
c(CH3OCH3)
/mol·L－1
c(H2O)
/mol·L－1
v (正)和v (逆)比较
容器I
1.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
1.0×10－4
v (正)＝v (逆)
容器II
2.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
2.0×10－4
 
容器I中的反应      (选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K=         。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是               。
(4分)（1）t℃时，测得纯水中c(OH－)=2×10－7mol·L－1, 则t    25℃(填“>”、“<”或“=”)，该温度下，水的离子积常数为                 ；
（2）25℃时，某K2SO­4溶液中c(SO42－)=1×10－4mol·L－1，取该溶液1mL加水稀释至100mL，则稀释后的溶液中c(K+)： c(H+)=                   ；
（3）已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)   △H＝－184.6 kJ/mol；则反应1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) 的△H为                      
在一定条件下，将1mol的CO和1mol水蒸气通入容器中发生下述反应：
CO＋H2OCO2＋H2，达到平衡后，测得CO2为0.6mol，再通入0.4mol水蒸气，又达到平衡后，CO2的物质的量为
A．等于0.6molB．等于1mol
C．大于0.6mol且小于1molD．大于1mol
（6分）随着世界粮食需求量的增长，农业对化学肥料的需求量越来越大，其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础，其原理为：N2＋3H22NH3
（1）在N2＋3H22NH3的反应中，一段时间后，NH3的浓度增加了0.9mol·L－1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L－1·s－1，则所经过的时间为         ；
A．2 s          B．3 s        C．4 s         D．6 s
（2）下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的是        ；
A．v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1    B．v(N2)＝0.1 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝0.15 mol·L－1·min－ D．v(N2)＝0.002mol·L－1·min－1
（3）在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是            。
A．容器内气体密度保持不变
B．容器内温度不再变化
C．断裂1mol N≡N键的同时，断裂6 mol N—H键
D．反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
在密闭容中发生下列反应aA(g)cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是 (     )
A．A的转化率变大B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大D．a ＜ c＋d
某温度下，反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数。该温度下在体积均为10 L的三个密闭容器中分别加入反应物，起始加入量如下图所示：
起始量
甲
乙
丙
H2 （mol）
1
2
2
CO2（mol）
1
1
2
下列判断不正确的是
Ａ.反应开始时，甲中的反应速率最慢，丙中的反应速率最快
Ｂ.平衡时，甲和丙中CＯ2的转化率相等，均是60％
C. 平衡时, 乙中Ｈ2的转化率大于60%
D. 平衡时, 丙中ｃ(Ｈ2 ) 是0. 08 mol·L-1
在密闭容器中进行如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如下图所示，符合图示正确的是  (　　)
A．T1>T2，ΔH>0B．T1>T2，ΔH<0
C．T1<T2，ΔH>0D．T1<T2，ΔH<0
(14分)Ⅰ．2011年11月28日至12月9日，联合国气候变化框架公约第17次缔约方会议在南非德班召开，随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下发生反应，测定CO2、CH3OH(g)和H2O (g)的浓度随时间变化如图所示：

①写出该工业方法制取甲醇的化学反应方程式　　　　　　　　。
②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v (H2)＝　       。
③该条件下CO2的转化率为　              。当温度降低时CO2的转化率变大，则该反应     ０（填“＞”“＜”或“＝”）。
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是　　　　　　　。
A．升高温度B．充入氮气C．将水蒸气从体系中分离D．用更有效的催化剂
（2）选用合适的合金作为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此燃料电池负极的电极方程式为　　　　　　　　　　　。
Ⅱ．研究NO2  、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。其中氮元素有着多变价态和种类多的化合物，它们在工农业生产、生活中发挥着重要的作用。完成下列问题：
（1）已知：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)  ΔH=" —196.6" kJ·mol―1
2NO(g) + O2(g)2NO2(g)  ΔH= —113.0 kJ·mol―1
则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH=                        。
（2）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，
①下列能说明反应达到平衡状态的是             (填序号) 。
a．体系压强保持不变               b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变      d．相同时间内，每消耗1 molNO2的同时消耗1 mol SO3
②当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1: 6，则平衡常数K＝           。

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