题目内容

9．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2+3H2?CH3OH+H2O，该反应的能量变化如图所示：
（1）甲同学认为该反应为放热反应，他的理由为：反应物的总能大于生成物的总能量           
（2）在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如表所示．从反应开始到5min末，用CO2浓度变化表示的平均反应速率v（CO2）=0.05mol/（L．min）；
反应达到平衡状态，此时H2的转化率为75%．
t/min0251015
n（CO2）/mol10.750.50.250.25
（3）在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是bd（填序号）．
a．v生成（CH3OH）=v消耗（CO2）
b．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
c．n（CO2）：n（H2）：n（CH3OH）：n（H2O）=1：1：1：1
d．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3：1．

分析 （1）反应物的总能大于生成物的总能量，该反应为放热反应；
（2）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CO2）；10min处于平衡状态，由方程式的可知△n（H2）=3△n（CO2），进而计算氢气转化率；
（3）a．均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行；
b．可逆反应到达平衡时，各组分的浓度保持不变；
c．平衡时各组分物质的量关系，与反应物转化率及起始量有关；
d．不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡．

解答 解：（1）由图可知，反应物的总能大于生成物的总能量，该反应为放热反应，
故答案为：反应物的总能大于生成物的总能量；
（2）从反应开始到5min末，△n（CO2）=1mol-0.5mol=0.5mol，则v（CO2）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L．min）；
10min处于平衡状态，由方程式的可知△n（H2）=3△n（CO2）=3×（1mol-0.25mol）=2.25mol，则氢气转化率为$\frac{2.25mol}{3mol}$×100%=75%，
故答案为：0.05mol/（L．min）；75%；
（3）a．均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，故a错误；
b．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化，说明到达平衡，故b正确；
c．平衡时各组分物质的量关系，与反应物转化率及起始量有关，二氧化碳与氢气起始物质的量为1：3，二者按1：3反应，平衡时二者物质的量之比为1：3，故c错误；
d．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3：1，说明氢气的消耗数量等于其生成速率，反应到达平衡，故d正确，
故选：bd．

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算、平衡状态判断、吸热反应与放热反应等，难度不大，注意基础知识的理解掌握．

练习册系列答案
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7．在化学反应中，随着物质的变化，必然包含能量的变化．已知：破坏1mol氢气中的化学键需要吸收436kJ能量；破坏1mol氧气中的化学键需要496kJ的能量；形成水分子中1molH-O键能够释放463kJ能量．
如图是2H2+O2=2H2O反应过程中能量变化图，请在标注的数字序数处，填出能量变化的数值或根据箭头的指向填写能量变化是“放出”热量还是“吸收”热量．

①1370kJ②1852kJ③482KJ④吸收．
8．下列各组离子在指定条件下能大量共存的是：（　　）
A．在碱性溶液中：Na+、NH4-、Cl-、NO3-
B．pH=4的无色溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、SO32-
C．pH=10的无色溶液中：H+、NH4-、HCO3-、Cl-
D．中性溶液中：K+、Na+、NO3-、Cl-
5．已知钨的制备方法是W03+3H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$W+3H20，关于该反应，下列说法正确的是（　　）
A．W03中W的化合价是+3价
B．W03属于非金属氧化物
C．当消耗22.4L氢气时可以得到$\frac{1}{3}$ mol W
D．当有1.8g水生成时，转移0.2 mol电子
4．如图，实验室用如图所示装置制备溴苯，并验证该反应是取代反应． 
（1）关闭F活塞，打开C活塞，在装有少量苯的三颈烧瓶中由A口加入少量液溴，再加入少量铁屑，塞住A口，反应进行．
（2）D试管内装的是CCl4，其作用是除去挥发出来的溴．
（3）E试管内装的是硝酸银溶液，E试管内出现的现象为液面上方有白雾，溶液里有淡黄色沉淀生成．
（4）待三颈烧瓶中的反应即将结束时（此时气体明显减少），打开F活塞，关闭C活塞，可以看到的现象是水倒流进三口烧瓶．
（5）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向A中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．
 其中加入氢氧化钠反应化学方程式是：Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O、HBr+NaOH=NaBr+H2O
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥；
（6）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）；
A．重结晶     B．过滤      C．蒸馏      D．萃取．
14．在一定温度下，体积为2L的密闭容器中，NO2和N2O4之间发生反应，2NO2（g）（红色）?N2O4（g）（无色）．如图所示．
（1）曲线Y（填X或Y）表示NO2的物质的量随时间的变化曲线．
（2）若升高温度，则v（正）加快，v（逆）加快．（填“加快”或“减慢”）
（3）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v（NO2）=18mol/（L•min），乙中v（N2O4）=0.2mol/（L•s），则乙中反应更快．
（4）在0到1min中内用X表示该反应的速率是0.15mol/（L．min），该反应达限度时，Y的转化率为60%，反应开始时与反应达平衡状态的压强之比为14：11．
1．下列叙述中，正确的是（　　）
A．葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应，不属于胶体
B．油脂是高分子化台物，水解可生成甘油和高级脂肪酸
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18．以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如图：

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示．已知NH4Cl固体受热时可完全分解为气体．回答下列问题：
（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl11.7g．
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯等．
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为35℃．
（4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是取少量所得样品于大试管中，加强热，若无固体剩余，证明产品纯净．
19．实验室有A、B、C、D四个装置，请回答下列各题：

（1）若A作为集气装置，收集下列气体：H2、Cl2、NH3、NO、NO2、CO2
①若收集NH3（A装置不能移动，改装），则气体由b进口（填a、b字母）；
②若将A装置进行排水法集气，则气体由b进口（填a、b字母），可以收集上述气体中的H2、NO气体；
（2）实验室检查B装置气密性的操作方法是将c连接的导管放入盛放水的水槽中，加热烧瓶，观察到水槽中有气泡冒出，则气密性良好．
（3）实验室可选用A、B、C、D中的仪器和装置，组装一套测定某活泼金属（以Na为例）的相对原子质量的实验装置，各导管接口的连接顺序为c→b→a→d（填字母）．

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