题目内容
【题目】下图为我国目前的能源消费结构图：
（1）由图中数据可知，一定时期内，我国的能源结构仍以煤碳为主，但直接燃烧煤炭的弊端是____。
（2）将煤转化为水煤气可有效降低煤对环境的破坏性，能量变化如图所示：
根据以上数据，写出该反应的热化学方程式_________________；
（3）甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。将煤液化将克服直接将煤作为燃料的不足。其反应原理为CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g) ＋H2O(g)。
①在适当的催化剂作用下，该反应能自发进行。则该反应ΔH______0（填“>”、“<”或“=”）
②在体积一定的密闭容器中发生该反应，达到平衡后升高温度，下列说法正确的是______。
A．平衡正向移动 B．达到新的平衡后体系的压强增大
C．H2的转化率增大 D．体系的密度增大
③下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______。（填字母）
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
④在相同起始温度（500℃）、起始体积相同（2L）的三个密闭容器中分别进行该反应，控制不同条件，反应过程中部分数据见下表：
反应时间 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
反应Ⅰ：恒温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 min | 4.5 | ||||
反应Ⅱ：恒温恒压 | 0 min | 1 | 3 | 1 | 1 |
反应Ⅲ：绝热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
查阅资料发现500℃时该反应的平衡常数为2.5。则反应Ⅰ在10min时v正______v逆，则反应均达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比H2的百分含量关系w%Ⅰ（H2）______w%Ⅱ（H2），反应Ⅰ、Ⅲ对比：平衡时CH3OH的浓度c(I)_______c(Ⅲ)（本小题均用“>”、“<”或“＝”填空）。
【答案】污染大，资源利用率低C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ/mol＜Bab＞＜＜
【解析】
（1）煤燃烧会产生二氧化硫等对环境有危害的气体，且利用低下；
因此，本题正确答案为：污染大，资源利用率低；
（2）根据图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应，所以C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ/mol，
因此，本题正确答案为：C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ/mol；
（3）①根据反应自发进行时焓减熵增的原则，CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g) ＋H2O(g)是熵减的反应，若反应能够自发进行，则焓减即反应的ΔH<0；
因此，本题正确答案为：<；
②A 、升高温度，平衡逆向移动，故A错误；
B 、升高温度，平衡逆向移动，气体分子数增多，达到新的平衡后体系的压强增大，故B正确；
C 、升高温度，平衡逆向移动，H2的转化率减小，故C错误；
D、恒容密闭容器中，容器的体积不变，气体的质量不变，所以气体的密度始终不变，故D错误；
因此，本题正确答案为：B；
③a.该反应是气体的物质的量变化的可逆反应，混合气体的平均相对分子质量一直变化，当达到平衡时，混合气体的平均相对分子质量保持不变，故a正确，
b.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂，表示正逆反应速率相等，是达到平衡状态的标志，故b正确；
c.CO2的转化率和H2的转化率相等，不能说明正逆反应速率相等，不是平衡状态的标志，故c错误；
d. 气体的密度
=m(混)/V，反应前后各物质均为气体，容器的体积不变，气体的质量不变，所以气体的密度始终不变，不是平衡的标志，故d错误；
因此，本题正确答案为：ab；
④ CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g)
起始（mol） 2 6 0 0
变化（mol） 0.5 1.5 0.5 0.5
10 min时（mol） 1.5 4.5 0.5 0.5
10 min时浓度商Qc=
=
=
<2.5=K，则反应Ⅰ在10min时v正>v逆，
从表格数据可知，三个反应起始投料，换算到反应式同一边，起始量相同，故只需分析条件对平衡的影响：
反应Ⅰ是恒温恒容、反应Ⅱ是恒温恒压，由于该反应是气体体积减小的反应，故反应Ⅰ相对于反应Ⅱ是减小压强，平衡向逆向移动，H2的百分含量减小，所以w%Ⅰ（H2）＜w%Ⅱ（H2），
反应Ⅰ是恒温恒容、反应Ⅲ是绝热恒容，由于该反应的正反应为放热反应，反应Ⅲ相对于反应Ⅰ是升高温度，平衡向逆向移动，平衡时CH3OH的浓度增大，c(I) ＜c(Ⅲ)。
因此，本题正确答案为：>；<；<。
【题目】对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间 水样 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
Ⅰ(pH＝2) | 0.40 | 0.28 | 0.19 | 0.13 | 0.10 | 0.09 |
Ⅱ(pH＝4) | 0.40 | 0.31 | 0.24 | 0.20 | 0.18 | 0.16 |
Ⅲ(pH＝4) | 0.20 | 0.15 | 0.12 | 0.09 | 0.07 | 0.05 |
Ⅳ(pH＝4，含Cu2+) | 0.20 | 0.09 | 0.05 | 0.03 | 0.01 | 0 |
下列说法不正确的是
A. 在0～20min内，I中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
p>B. 水样酸性越强，M的分解速率越快C. 在0～25min内，III中M的分解百分率比II大
D. 由于Cu2+存在，IV中M的分解速率比I快
【题目】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 
2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表，下列说法错误的是
温度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度/10－3 mol·L－1 | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
A. 当混合气体平均相对分子质量为26时说明该反应已达平衡
B. 达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量增大
C. 根据表中数据，计算15.0 ℃时的分解平衡常数约为2.0×10－9
D. 因该反应熵变(ΔS)大于0，焓变(ΔH)大于0，所以在高温下自发进行
