题目内容
固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）
=-49．0kJ·mol
某科学实验小组将6mol CO2和8mol H2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。回答下列问题：
（1）该反应在0~8min内CO2的平均反应速率是 mol·L-1·min-1
（2）此温度下该反应的平衡常数K的数值为 。
（3）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。
与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是 ，曲线Ⅱ改变的条件可能是 。若实线对应条件下平衡常数为
，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为
，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为
，则、和的大小关系是 。
（10分）
（1）0.125(2分)
（2）0.5mol-2·L-2 (2分，单位不写扣分)
（3）升高温度(2分)；增大压强(2分)；K1<K2=K(2分)；
解析试题分析：
（1）该反应在0~8min内H2的平均反应速率是
，根据速率之比等于计量数之比CO2的平均反应速率是0.125 mol·L-1·min-1
（2）平衡常数K=；
（3）曲线Ⅰ，结合反应CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）=-49．0kJ·mol，改变的条件升高温度使到达平衡所需时间缩短但氢气的转化率下降；曲线Ⅱ改变的条件增大压强使到达平衡所需时间缩短，由于平衡正向移动，与原平衡相比n（H2）减少；K只与温度有关，<0的反应。温度越高，K越小，所以K1<K2=K。
考点：考查化学反应速率、化学平衡及其影响因素，平衡常数等相关知识。
智慧小复习系列答案（14分）工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号）__________
| A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 | B．混合气体的密度不变 |
| C．混合气体的相对平均分子质量不变 | D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①该反应化学平衡常数表达式K=
②由表中数据判断该反应的△H__________0（填“>”、“=”或“<”）；
③某温度下，将2molCO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得C(CO)=0.2mol·L-1，此时的温度为__________
（3）25℃101KPa下，1g液态甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
（4）据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，该电池工作时负极电极反应式为 。若反应时消耗16g甲醇所产生的电能电解足量的CuSO4溶液，则将产生标准状况下的O2________升
2NO+O2，反应5分钟后达平衡，测得平衡时各组分的浓度分别为：c(NO2)＝0．06 mol/L，c(NO)＝0．24 mol/L。试求：
2NH3(g) 在2 min时达到平衡状态，此时c(N2)＝5.00 mol/L，c(H2)＝10.00mol/L，c(NH3)＝5.00 mol/L。试求：（写出解题过程）（1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g），得到如下两组数据：
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
①实验1中以v(CO2)表示的平均反应速率为 （第二位小数）。
②该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。
③求实验2的平常常数K，要求写出计算过程，结果取二位小数。
（2）已知在常温常压下：
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式 。
（3）甲醇和氧气完全燃烧的反应可以设计为燃料电池，装置如图，该电池通过K2CO3溶液吸收反应生的CO2。则负极的电极反应为 。
（4）CaCO3的KSP=2.8×10¯9。将等体积CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10¯4mol/L，则生成沉淀所需该CaCl2溶液的最小浓度为 。
“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
（1）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
① 实验1条件下平衡常数K= （保留小数点后二位数字）。
② 实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值 （填具体值或取值范围）。
③ 实验4，若900℃时，在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2，则此时v(正) v(逆)（填“<”、“>”、“=”）。
（2）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
（3）已知BaSO4(s) + 4C(s) ="4CO(g)" + BaS(s) △H1 =+571.2kJ/mol，
BaSO4(s) + 2C(s) = 2CO2(g) + BaS(s) △H2="+226.2" kJ/mol。
则反应C(s) + CO2(g) = 2CO(g)的△H3= kJ/mol。
（4）寻找新能源是解决温室效应的一条重要思路。磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池，总反应为：FePO4+Li LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+，则该电池放电时的正极和负极反应式分别为： 和 。若用该电池电解蒸馏水（电解池电极均为惰性电极），当电解池两极共有3360mL气体（标准状况）产生时，该电池消耗锂的质量为 。(Li的相对原子质量约为7.0) 
2NH3(g) △H=－94.4kJ·mol－1。恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图示。
5N2O(g)+3H2O(g) △H＞0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如右图。请回答：在400K～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ，导致这种规律的原因是 （任答合理的一条原因）。
已知:常温下浓度为0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如表:
| 溶质 | NaF | NaClO | Na2CO3 |
| pH | 7.5 | 9.7 | 11.6 |
A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：H2CO3＜HClO＜HF
B．若将CO2通入0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液中性,则溶液中
2 c (CO32ˉ)+ c (HCO3ˉ)=" 0.1" mol·L-1
C．根据上表,水解方程式ClOˉ+ H2O
HClO + OHˉ的平衡常数K≈10ˉ7.6D．向上述NaClO 溶液中通HF气体至恰好完全反应时：
c(Na+)＞c(Fˉ)＞c(H+)＞c(HClO)＞c(OHˉ)