在一定体积的密闭容器中.进行如下可逆化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g).其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:t℃70080083010001200K0．60．91．01．72．6回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝ ,(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 .A．容器中压强不变 B．混合气体中 c(CO)不变 C．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(9分) 在一定体积的密闭容器中，进行如下可逆化学反应：CO₂（g）＋H₂（g）CO（g）＋H₂O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0．6	0．9	1．0	1．7	2．6

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝             ；
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是      （多选扣分）。
A．容器中压强不变                 B．混合气体中 c（CO）不变
C．V_正（H₂O）＝ V_逆（H₂O）       D．c（CO₂）＝ c（CO）
（3） 800℃时，反应CO（g）＋H₂O（g）

CO₂（g）＋H₂（g）的平衡常数K＝。

（1）K＝（2）B、C （3）1．1

解析试题分析：（1）根据化学平衡常数的定义：化学平衡常数指一定温度下，可能反应到达平衡是各生成物浓度幂之积与各反应物浓度幂之积的比值，结合反应CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）知，该反应的化学平衡常数表达式为K＝；（2）A、该反应反应前后气体的物质的量不变，温度一定，容器中压强始终不变，不能说明到达平衡状态，错误；B、反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，混合气体中c（CO）不变，说明到达平衡状态，正确；C、v （H₂）_正=v （H₂O）_逆不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡状态，正确；D、c（CO₂）=c（CO）不能说明到达平衡，错误；选B、C；（3）CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）与题给反应互为逆反应，化学平衡常数K互为倒数，800℃时，平衡常数K=0．9，所以CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），化学平衡常数为1/0．9=1．1。
考点：考查化学平衡常数、平衡状态的判断。

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一定温度下的恒容密闭容器中，发生反应如下：X(g) + 2Y(g)W(g) + Z(g)，下列物理量不能用于表明反应是否已达到平衡状态的是

( 5分)在一密闭的2L的容器里充入8mol SO₂和4mol ¹⁸O₂，在一定条件下开始反应：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) 2min末测得容器中有7.2mol SO₂。试回答：
① 反应后¹⁸O原子存在于哪些物质中　　　　　　　　　　　　　　　　　；
② 2min末SO₃的浓度________________________；
③ 用O₂的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率_______________________。

（5分）在一密闭体系中发生下列反应A(g)+3B(g) 2C(g) △H＜0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系，完成下列问题:

（1）t₁、t₃、t₄时刻体系中所改变的条件可能是:__________、__________、__________；
（2）C体积分数最高的时间段是__________。（填“t_x-t_y”）

（12分）某可逆反应从0—2分钟进行过程中，在不同反应时间各物质的量的变化情况如下图所示。则该反应的的反应物是，生成物是，化学方程式为；反应开始至2分钟时，能否用C表示反应速率？若能，其反应速率为 _____ ，若不能，则其原因为 _ ________________ ；2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了 ____ 状态。

(8分)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO (g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)　ΔH₁
反应Ⅱ：CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)　ΔH₂
①上述反应符合“原子经济”原则的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度	250 ℃	300 ℃	350 ℃
K	2．041	0．270	0．012

由表中数据判断，ΔH₁______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0．2 mol·L^－1，则CO的转化率为________，此时的温度为________(从上表中选择)。
（2）下列各项能作为判断反应Ⅰ在2 L的密闭容器中达到化学平衡状态的依据的是_______（填序号字母）。
A．容器内CO、H₂、CH₃OH的浓度之比为1∶2∶1
B．2v(H₂)₍_正)＝ v(CO)₍_逆)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)===2CO₂(g)＋4H₂O(g) ΔH₁＝－1 275．6 kJ·mol^－1
②2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g) ΔH₂＝－566．0 kJ·mol^－1
③H₂O(g)===H₂O(l)　ΔH₃＝－44．0 kJ·mol^－1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

（14分）甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛。
（1）利用太阳能或生物质能分解水制H₂，然后可将H₂与CO₂转化为甲醇。已知：
光催化制氢：2H₂O(l)===2H₂(g)＋O₂(g) ΔH＝＋571.5 kJ/mol   ①
H₂与CO₂耦合反应：3H₂(g)＋CO₂(g)===CH₃OH(l)＋H₂O(l) ΔH＝－137.8 kJ/mol   ②
则反应：2H₂O(l)＋CO₂(g) = CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)的ΔH＝     kJ/mol。
你认为该方法需要解决的技术问题有     （填字母）。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H₂从反应体系中有效分离，并与CO₂耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
（2）工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下（有关数据均为在298 K时测定）：
反应I：CH₃OH(g)＝HCHO(g)＋H₂(g) ΔH₁＝＋92.09kJ/mol，K₁＝3.92×10^－11。
反应II：CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)＝HCHO(g)＋H₂O(g) ΔH₂＝－149.73 kJ/mol，K₂＝4.35×10²⁹。
①从原子利用率看，反应     （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看，反应   制甲醛更有利。
②下图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化。图中曲线（1）表示的是反应     。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下将NH₄^＋氧化为NO₃^－（2NH₄⁺+3O₂＝2HNO₂+2H₂O +2H⁺；2HNO₂ +O₂＝2HNO₃）。然后加入甲醇，甲醇和NO₃^－反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中，1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为     g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式：     。
（4）甲醇燃料电池的工作原理如图所示，则该电池负极的电极反应式为   。

(16分)化学反应的能量变化、速率、限度是化学研究的重要内容。
（1）有关研究需要得到C₃H₈(g) = 3C(石墨,s) + 4H₂(g)的ΔH，但测定实验难进行。设计下图可计算得到：
①ΔH 0（填>、<或=）
②ΔH =
（用图中其它反应的反应热表示）

（2）甲酸、甲醇、甲酸甲酯是重要化工原料。它们的一些性质如下：

物质	HCOOH	CH₃OH	HCOOCH₃
主要性质	无色液体，与水互溶 K(HCOOH)>K(CH₃COOH)	无色液体，与水互溶	无色液体，在水中溶解度小，与醇互溶

工业制备甲酸原理：HCOOCH₃(l) + H₂O(l)

HCOOH(l) + CH₃OH(l)，反应吸热，但焓变的值很小。常温常压下，水解反应速率和平衡常数都较小。
①工业生产中，反应起始，在甲酸甲酯和水的混合物中加入少量甲酸和甲醇，从反应速率和限度的角度分析所加甲酸和甲醇对甲酸甲酯水解的影响。
甲醇：。
甲酸：。
某小组通过试验研究反应HCOOCH₃转化率随时间变化的趋势，在温度T₁下，采用酯水比为1:2进行实验，测得平衡是HCOOCH₃的转化率为25%。
②预测HCOOCH₃转化率随时间的变化趋势并画图表示。

③该反应在温度T₁下的平衡常数K= 。
（保留两位有效数字）
（3）HCOOH成为质子膜燃料电池的燃料有很好的发展前景。
写出该燃料电池的电极反应式：
。

（6分）把0.04 mol X气体和0.06 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋5Y(g)===nZ(g)＋6W(g)；2 min末生成0.03 mol W。若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.005 mol·(L·min)^－1。试计算：
（1）前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为；
（2）化学方程式中n的值是。

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