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已知反应：2CO(g)=2C(s)+O2(g)。设△H和△S不随温度而变，下列说法中正确的是
[     ]
A．低温下是自发反应
B．高温下是自发反应
C．低温下是非自发反应，高温下是自发反应
D．任何温度下都是非自发反应
D
练习册系列答案
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（2009?宿迁模拟）环境问题备受世界关注．化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫化物等气体已成为大气污染的主要因素．
（1）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：CO+Hb?O2?O2+Hb?CO
实验表明，c（Hb?CO）即使只有c（Hb?O2）的 
1
50
，也可造成人的智力损伤．
已知t℃时上述反应的平衡常数K=200，吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol?L-1，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O2）的 
1
50
，则吸入肺部CO的浓度不能超过
1.0×10-6
1.0×10-6
 mol?L-1．
（2）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”．
已知反应2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-113kJ?mol-1
①实验发现该反应在100℃～400℃的温度范围内，温度每升高10℃，反应速率约为原来的3倍，在400℃～450℃时，温度每升高10℃，反应速率却约为原来的10倍，而温度高于450℃时，温度每升高10℃，反应速率又约为原来的3倍．若其他反应条件不变，试分析造成这种现象的可能原因是
催化剂在400℃～450℃活性最大
催化剂在400℃～450℃活性最大
；
②为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol CO充入1L反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N2（g）的物质的量浓度变化如图所示，则反应进行到15min时，NO的平均反应速率为
0.027mol?L-1?min-1
0.027mol?L-1?min-1
；
③请在图中画出20min～30min内NO、CO发生变化的曲线，引起该变化的条件可能是
d
d
；（填字母）
a．加入催化剂
b．降低温度
c．缩小容器体积
d．增加CO2的物质的量
④当25min达到平衡后，若保持体系温度为t1℃，再向容器中充入NO、N2气体各1mol，平衡将
向左
向左
移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
环境问题备受世界关注．化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素．
（1）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：CO+Hb?O2   O2+Hb?CO
实验表明，c（Hb?CO）即使只有c（Hb?O2）的 1/50，也可造成人的智力损伤．
已知t℃时上述反应的平衡常数K=200，吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol?L-1，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O2）的 1/50，则吸入肺部CO的浓度不能超过
1.0×10-6
1.0×10-6
mol?L-1．
（2）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”．
已知反应2NO（g）+2CO（g）   N2（g）+2CO2（g）△H=-113kJ?mol-1
①为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol CO充入lL反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N2（g）物质的量浓度变化如右下图所示．反应进行到15min时，NO的平均反应速率为
0.4
15
mol?L-1?min-1（或0.027mol?L-1?min-1）
0.4
15
mol?L-1?min-1（或0.027mol?L-1?min-1）
，
②观察在20min～30min内N2（g）发生变化的曲线图，判断引起该变化的条件可能是
b
b
；
a．加入催化剂
b．降低体系温度
c．缩小容器体积为0.5L
d．增加CO2的物质的量
（3）煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．
已知：CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
试回答下列问题
①上述正向反应是：
放热
放热
反应（填“放热”、“吸热”）．
②某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，正反应速率
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③在830℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
B、C
B、C
（选填A、B、C、D）．
A B C D
n（CO2） 3 1 0 1
n（H2） 2 1 0 1
n（CO） 1 2 3 0.5
n（H2O） 5 2 3 2
Ⅰ．如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2，目前已引起各国普遍重视．
（1）工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下发生反应：CO2（g）+3H2（g）           CH3OH（g）+H2O（g）．实验测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.225mol/（L?min）
0.225mol/（L?min）
；
②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图，则该反应的正反应是
放
放
热（填“吸”或“放”）反应．
③该反应的平衡常数K为
5.33
5.33
（保留两位小数）．若提高温度到800℃进行，达平衡时，K值
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”），
④500℃达平衡时，CH3OH的体积分数ω为
0.3
0.3
．
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，则阴极反应式为
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
．
Ⅱ．工业上可利用煤的气化产物（CO和H2）合成二甲醚（CH3OCH3），其三步反应如下：
①2H2 （g）+CO（g）?CH3OH （g）△H=-90.8kJ?mol-1
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ?mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2 （g）+H2（g）△H=-41.3kJ?mol-1
（3）总合成反应的热化学方程式为
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ/mol
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ/mol
．
（4）一定条件下的密闭容器中，上述总反应达到平衡时，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
CE
CE
（填字母代号）．
A．高温高压          B．加入催化剂        C．减少CO2的浓度   D．增加CO的浓度    E．分离出二甲醚
（5）已知反应②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）在某温度下的平衡常数K=400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
c/mol?L-1 0.44 0.60 0.60
此时，v （正）
＞
＞
 v （逆） （填“＞”、“＜”或“=”）．

碳元素的单质及其化合物与人类的生产、生活、科研息息相关。请回答下列问题：

(1) 绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步：

2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e-   △H=+1360 kJ·mol-1

12(C3H6O3)+(s)+12e- = C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1

则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为：

                                                                   

(2) 工业上利用水煤气合成甲醇的主要反应可表示为：

H2(g)+1/2CO(g)    1/2CH3OH(g)    △H=-45.4kJ·mol-1。

向容积为1L的密闭容器中加入0.10 mol H2和0.05mol CO，在一定温度下发生上述反应，10min后反应达到平衡状态，测得放出热量3.632kJ。

①该温度条件下，上述反应的化学平衡常数K=            。

②若容器容积不变，下列措施可增加CH3OH产率的是          (填写序号)。

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O.10 mol H2和0.05mol CO

③若该反应达到平衡后，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，则平衡向       (填“逆向”、“正向”或“不”)移动，化学平衡常数K           (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3) 已知反应：2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g)  △H<0，根据原电池原理该反应能否设计成燃料电池。若能，请写出当电解质溶液为KOH溶液时的负极反应式(若不能，该空可不作答)：                                             。

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