题目内容
工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)。
（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_________（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式 。
（3）该反应平衡常数K为______________，温度升高，平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)
（4）恒容条件下，下列措施中能使
增大的有
a．升高温度 b．充入He气
c．再充入2 molH2 d．使用催化剂
（10分）（1）0.075 mol·L—1·min—1（2分）
（2）放热（1分）， CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H ＝—91 kJ·mol—1（2分），
（3）12 mol—2·L2（2分），减小（1分） （4）c（2分）
解析试题分析：（1）根据图1可知，CO浓度变化量为1.00mol/L－0.25mol/L＝0.75mol/L。反应进行到10min时浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，所以v（CO）＝
＝0.075mol/（L?min）。
（2）根据图2可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应。其中生成1mol气态甲醇放出的热量是510kJ－419kJ＝91kJ，因此该反应的热化学方程式是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H ＝—91 kJ·mol—1。
（3）根据图1可知，平衡时CO和甲醇的浓度分别是0.25mol/L和0.75mol/L。氢气的浓度是4mol÷2L－0.75mol/L×2＝0.5mol/L，所以根据反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，该温度下的平衡常数K＝
＝
＝12 mol—2·L2。
（4）a．升高温度，平衡向逆反应方向移动，则减小，a不正确；b．充入He气，容器容积不变，平衡不移动，不变。如果压强不变，则容器容积增大，平衡向逆反应方向移动，减小，b不正确；c．再充入2 molH2，平衡向正反应方向移动，所以增大，c正确；d．使用催化剂，平衡不移动，不变，d不正确，答案选c。
考点：考查反应速率、平衡常数和反应热的计算、外界条件对平衡状态的影响等
图a是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题：
a b
(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)从反应开始到平衡，用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)＝ 。
(3)此温度下该反应的平衡常数K= ；温度降低，K （填“变大”、“变小”或“不变”）
(4)若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
| 容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 1 mol NO2 1 mol CO | 2 mol NO 2 mol CO2 | 1 mol NO2、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO2 |
| 平衡时c(NO) /mol·L-1 | 1.5 | 3 | m |
| 能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 放出c kJ |
| CO或NO的转化率 | α1 | α2 | α3 |
则：α1+α2= ， a+b/2= ,m=
“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能的燃料，通常用肼(N2H4)作为燃料，N2O4做氧化剂。
（1）已知：N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H＝＋67.7 kJ·mol－1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H＝－534.0 kJ·mol－1
2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－52.7 kJ·mol－1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式： 。
（2）工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，该反应的化学方程式为： 。
（3）一定条件下，在2L密闭容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2发生反应：
4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
测得平衡时数据如下：
| 平衡时物质的量（mol） | n(NO) | n(H2O） |
| 温度T1 | 1.6 | 2.4 |
| 温度T2 | 1.2 | 1.8 |
①在温度T1下，若经过10min反应达到平衡，则10min内反应的平均速率
v(NH3)＝ 。
②温度T1和T2的大小关系是T1 T2（填“>”、 “<”或“＝”）。
（4）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：
=O2↑+2H2O，则阴极反应为 。有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由 。（5）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
I．工业上可用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
（1）“图1”表示反应中能量的变化，曲线 （填“a或b”）表示使用了催化剂；该反应的热化学方程式为 。
（2）若容器容积不变，下列措施可增大CO平衡转化率的是_____。
| 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1 mol CO和2 mol H2 |
II．向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使BaSO4全部转化为BaCO3，发生的反应可表示为：BaSO4(s)+CO32－(aq)
BaCO3(s)+SO42－(aq)。（4）现有0.20 mol BaSO4，加入1.0L 2.0mol/L的饱和Na2CO3溶液处理，假设起始的c(SO42－)≈0，平衡时，K=4.0×10－2，求达到平衡时发生转化的BaSO4的物质的量。（写出计算过程，计算结果保留2位有效数字）
N2(g)＋2CO2(g)的△H＝ 。
Fe3O4(s)+4H2(g) △H=akJ/mol （I）
zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是（ ）。