题目内容

15．1100℃时，在容积为2L的密闭容器中，发生反应：Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，该反应的平衡常数为2，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
容器甲 乙 
 反应物投入量 3molFe、2molCO2 4molFeO、3molCO
 CO的浓度/mol•L-1 c1 c2
CO2 的体积分数 V1 V2
 体系的压强（Pa） p1 p2
 气态反应物的转化率 α1α2
下列说法正确的是（　　）
A．2c1=3c2B．V1=V2C．p1=p2D．α1=α2

分析 Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g），反应是气体体积不变的吸热反应，依据图表数据分析，反应前后气体体积不变，加入2molCO2，加入3mol CO，相当于加入3molCO2，的平衡状态，气体物质条件分数相同，物质的量不同，压强不同，气体物质的量大的容器中压强大，起始量不同，平衡浓度、转化率不同．

解答 解：依据图表数据分析，反应前后气体体积不变，加入2molCO2，加入3mol CO，相当于加入3molCO2，平衡时气体体积分数相同，物质的量不同，压强不同，气体物质的量大的容器中压强大，起始量不同，平衡浓度、转化率不同；
A．达到平衡状态，一氧化碳的浓度关系为：3c1=2c2，故A错误；
 B．反应物和生成物都是一种，平衡常数相同，所以达到平衡状态二氧化碳的体积分数相同，V1=V2，故B正确；
C．乙容器中气体物质的量大于甲容器，所以达到平衡状态p1＜p2，故C错误；
D．起始量不同，甲容器正向进行，乙容器逆向进行，反应前后气体体积不变，气态反应物的转化率不相同，故D错误；
故选：B

点评 本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算分析，难度中等，关键是构建平衡建立的等效途径．

练习册系列答案
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5．用3g锌块与30mL3mol/L盐酸反应制取H2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是（　　）
①再加入30mL3mol/L盐酸　　
②改用30mL3mol/L硫酸
③改用3g锌粉　             
④适当升高温度．
A．①②④B．①③C．①④D．②③④
6．在高温高压下CO具有极高的化学活性，能与多种单质或化合物反应．
（1）若在恒温恒容的容器内进行反应：C（s）+H2O（g）$\stackrel{高温}{?}$CO（g）+H2（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有ac（填字母）．
a．容器内的压强保持不变          b．容器中H2的浓度与CO的浓度相等
c．容器中混合气体的密度保持不变  d．CO的生成速率与H2的生成速率相等
（2）CO-空气燃料电池中使用的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．该电池负极的电极反应式为CO-2e-+O2-=CO2．
（3）一定条件下，CO与H2可合成甲烷，反应的化学方程式为CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）．
①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是该反应△H＜0．
②已知H2（g）、CO（g）和 CH4（g）的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1和890，.0kJ•mol-1．写出 C O与H2反应生成CH4和CO2的热化学方程式：2CO（g）+2H2（g）?CH4（g）+C02（g）△H=-247.6kJ•mol-1．
（4）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应的热化学方程式如下：
CH3OH（g）+CO（g）$?_{△}^{催化剂}$HCOOCH3（g）△H=-29.1kJ•mol-1
科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是3.5×106Pa～4.0×106Pa．
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是高于80℃时，温度对反应速率影响较小；且反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低．
3．6.02×1024个HCl个分子的质量是多少？将这些HCl 溶于水配成500mL溶液，其溶质的物质的量浓度是多少？
10．某同学作业中有一个离子方程式：RO3x+2R2-+6H+=3R+3H2O．其中RO3x所带电荷x模糊不清．推断RO3x中R元素的化合价是（　　）
A．-2B．+2C．+4D．+6
4．在一个温度恒定的密闭容器中，发生反应2SO2+O2?2SO3，请按要求回答下列问题．
[恒定压强条件下]
（1）若开始时放入1mol SO2和0.5mol O2，达平衡后，生成0.9mol SO3，这时SO2的转化率为90%．
（2）若开始时放入4mol SO2和2mol O2，达平衡后，生成SO3的物质的量为3.6mol．
[恒定容积条件下]
（3）若开始时放入1mol SO2和0.5mol O2，达平衡后，生成a mol SO3，则a＜0.9（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量，要使达平衡时，反应混合物中三种气体的物质的量分别与（3）中平衡时完全相同，且反应正向进行，则必须满足的等式关系是x+z=1，y+$\frac{1}{2}$z=0.5．（用x、y、z代数式表示），x的取值范围是（1-a）＜x≤1．
11．在火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量．已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65kJ的热量．
（1）写出过氧化氢的结构式：过氧化氢；肼含有的化学键的种类与过氧化氢中完全一样，由此可以推论肼的结构式为．
（2）写出肼和双氧水反应的热化学方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的两个优点是释放出大量热量和快速产生大量气体外；生成N2和H2O，对环境无污染．
（4）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8KJ．
（5）已知N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ/mol，
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）；△H=-534kJ/mol，
则肼与NO2完全反应的热化学方程式为2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7KJ/mol．
8．已知101KPa时辛烷的标准燃烧热为-5518kJ•mol-1，含20gNaOH的稀溶液与稀盐酸充分反应放出热量28.7kJ，则下列热化学方程式书写正确的是（　　）
①C8H18（l）+25/2O2（g）═8CO2（g）+9H2O（g）；△H=+5518kJ•mol-1
②C8H18（l）+25/2O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）；△H=-5518kJ•mol-1
③H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）；△H=-57.4kJ•mol-1
④HCl （aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=-28.7kJ•mol-1．
A．①③B．②③C．②④D．②
9．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．
（1）已知：
Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1，
C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
 则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ•mol-1．
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．
写出该电池的负极反应式：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O．
（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图．
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ（填“＞”或“=”或“＜”）．
容  器甲乙
反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为0.4＜n（c）≤1．
③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是bd．
a．容器中压强不变     b．H2的体积分数不变   c．c（H2）=3c（CH3OH）
d．容器中密度不变     e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂．

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