题目内容
【题目】(1)已知反应2HI(g)=H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ·mol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(2)已知某密闭容器中存在下列平衡：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。
①该反应△H_____________0(填“＞”或“＜”)
②若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1_____________K2(填“＞”、“＜”或“=”)。
(3)在恒容密闭容器中，加入足量的MoS2和O2，仅发生反应：2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g)ΔH。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示：
①p1、p2、p3的大小：___________。
②若初始时通入7.0molO2，p2为7.0kPa，则A点平衡常数Kp=___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算，分压=总压×气体的物质的量分数，写出计算式即可)。
(4)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图。
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。
助剂 | CO2转化率(%) | 各产物在所有产物中的占比(%) | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
①欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_______助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是:___________
②下列说法正确的是______；
a．第ⅰ步的反应为：CO2+H2CO+H2O
b．第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步
c．催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d．Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小
e．添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同
【答案】299 < > p1>p2>p3 
K 降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响 ac
【解析】
(1)焓变=反应物的键能之和-生成物的键能之和，设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，则：2x -436kJ/mol-151kJ/mol=11kJ/mol，解得x=299 kJ/mol；
(2)①据图可知随温度升高，CO的平衡浓度增大，说明升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，所以△H<0；
②对于放热反应，温度越高，平衡常数越小，T1<T2所以K1>K2；
(3)①该反应为气体的物质的量减少的反应，所以温度相同时，压强越大氧气的平衡转化率越大，所以p1>p2>p3；
②初始投料为7.0molO2，平衡时O2的转化率为50%，即△n(O2)=3.5mol，根据反应方程式可知平衡时n(SO2)=2mol，n(O2)=7mol-3.5mol=3.5mo；恒容容器中气体的压强之比等于气体的物质的量之比，初始的总气体的物质的量为7mol，压强为7.0kPa，则平衡时p(O2)=3.5kPa，p(SO2)=2kPa，Kp=
；
(4)①由表中数据可知，助剂为Na时，其他副反应占比大，助剂为Cu时，CO2转化率低，兼顾乙烯的产率、CO2转化率和对副反应的影响，选择添加K助剂效果最好，不仅能提高单位时间内乙烯产量，并且其他副反应占比少；加入助剂可以降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响；
②a．由催化CO2加氢合成低碳烯烃反应可知，第ⅰ步所反应为：CO2+H2CO+H2O，故a正确；
b．第ⅰ步反应是慢反应，第ⅱ步是快反应，反应的活化能越低，反应速率越快，所以第ⅰ步反应的活化能高于第ⅱ步，故b错误；
c．助剂可改变反应的选择性，所以催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用，故c正确；
d．催化剂不能改变平衡状态，不能改变焓变，故d错误；
e．反应的平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，与添加的助剂无关，故e错误；
综上所述选ac。
【题目】下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是
实验方案 | 实验I： | 实验II： |
实验现象 | 试纸中心区域变黑，边缘变红 | 黑色固体溶解，溶液接近无色(溶液中锰元素仅以 |
A.由I可知，浓硫酸具有脱水性B.由I可知，浓硫酸具有弱酸性
C.由II可知，浓硫酸具有强氧化性D.由II可知，浓硫酸具有吸水性
【题目】已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
（1）可逆反应FeO(s)＋CO(g)
Fe(s)＋CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应，其温度与平衡常数K的关系如下表：
T/K | 938 | 1 100 |
K | 0.68 | 0.40 |
若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，若升高温度，混合气体的平均相对分子质量__；充入氦气，混合气体的密度__(填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）830℃，反应CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)的平衡常数K=1，在2L恒容反应器中发生上述反应，分别充入3molCO2、2molH2、1molCH3OH、4molH2O(g)，反应向__方向进行。（填“正”、“逆”或“不移动”）
（3）25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：
化学式 | CH3COOH | NH3·H2O | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡常数 | 1.7×10-5 | 1.7×10-5 | K1＝4.3×10-7 K2＝5.6×10-11 | K1＝1.3×10-2 K2＝6.3×10-8 |
①写出CH3COOH的电离方程式____，其电离平衡常数表达式K a=___；
②根据表中数据判断，浓度均为0.01mol·L-1的下列三种物质的溶液中，酸性最强的是___(填编号)；将下列各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是___(填编号)。
A．CH3COOH B．H2CO3 C．H2SO3