题目内容
(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3．25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式_______________________ 计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2 B 在原容器中再充入1 mol CO2
C 缩小容器的容积 D 使用更有效的催化剂
E．在原容器中充入1 mol He F．将水蒸气从体系中分离出
（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:2CO2(g)＋6H2(g) 
CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1，
（3）在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
 温度(K) CO2转化率/(%)n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 1．5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
| 2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
| 3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在一定温度下，增大
的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
（1） ① CO2 ＋3H2
CH3OH ＋H2O ；0．375 mol·L－1·min－1 ②A、C、F；
（2） ①小于 ；②不变 ；③增大，增大。
解析试题分析：（1）①根据题意可得该反应的化学方程式是CO2 ＋3H2 CH3OH ＋H2O；V(CO2)=(1．00-0．25)mol÷2L÷3min=0．125mol/(L·min),V(H2)="3" V(CO2)=0．375mol/(L·min), ②A．增大反应物的浓度可以使平衡正向移动，因此可以提高CO2的转化率，正确；B．在原容器中再充入1 mol CO2,平衡正向移动，但是平衡移动消耗量远小于加入量，因此CO2的转化率反而降低，错误；C．缩小容器的容积，即增大压强，平衡向气体体积减小的方向，即向正反应方向移动，故可以提高CO2的转化率，正确；D．使用更有效的催化剂，可以加快反应速率，但是不能时平衡移动，CO2的转化率不变，错误；E．在原容器中充入1 mol He，由于反应混合物中各组分的浓度不变，所以平衡不发生移动，错误；F．将水蒸气从体系中分离出，则减小了生成物的浓度，平衡正向移动，因此可以提高CO2的转化率，正确；（2）①在加入物质的量的比相同时，由于升高温度，CO2转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应，因此上述反应的a<0． ②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂由于温度不变，则该反应的反应热a值不变，③在一定温度下，增大的值，即增大其中一种反应物的浓度，可以使其它物质的转化率增大故CO2转化率增大；由于平衡正向移动，所以生成乙醇的物质的量增大。
考点：考查化学反应速率的计算、提高物质转化率的措施、反应热的判断的知识。
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2C(g) ΔH＜0。2min后，反应达到平衡，生成C为1.6mol。则下列分析正确的是 （ ）
NaNO3（s）+ClNO（g） K1 ?H < 0 （I）
Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。
（10分）800℃、2L密闭容器反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)体系中， n(NO)随
时间的变化如表：
| 时间（s） | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
（1）反应进行到2 s时c (NO)= 。
（2）用O2表示从0～2s内该反应的平均速率υ＝___________。
（3） 反应达到平衡状态时NO的转化率= 。（提示 ： ）（4）判断一可逆反应是否达到平衡状态的依据有很多，某同学针对该反应提出一种设想：测定容器内气体的密度，当密度不再改变时即可判断出该反应已经达到平衡状态。你认为这种设想是否正确？ （填“是”或“否”）请说明你的理由 。
(14分)我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化
步骤及生成物未列出）：
（1）“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g)；△H＞0
在恒温恒容的条件下，欲提高CH4的反应速率和转化率，下列措施可行的是 。
A、增大压强 B、升高温度 C、充入He气 D、增大水蒸气浓度
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：提高氢碳比[ n（H2O）/n（CO）]，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）；若该反应在400℃时进行，起始通入等物质的量的H2O和CO，反应进行到某一时刻时CO和CO2的浓度比为1∶3，此时v（正） v（逆）（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）有关合成氨工业的说法中正确的是 。
A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
（4）生产尿素过程中，理论上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比为 ，而实际生产过程中，往往使n(NH3)∶n(CO2)≥3，这是因为 。
（5）当甲烷合成氨气的转化率为60％时，以3.0×108 L甲烷为原料能够合成 L 氨气。（假设体积均在标准状况下测定）
已知：N2O4(g) 
2NO2(g) ΔH="+57.20kJ" · mol-1
在100℃时，将0.100molN2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：
| 时间（s） | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| c(N2O4) /mol··L-1 | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | c4 |
| c(NO2) /mol·L-1 | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 |
（1） 该反应的平衡常数表达式为 ______；从表中数据分析：
c1 c2 (填“>” 、“<” 或“="”" ）。
（2）下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是
A．容器内压强不再发生变化
B．NO2的体积分数不再发生变化
C．容器内气体原子总数不再发生变化
D．相同时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n mol NO2
E．反应体系中NO2、N2O4的体积比为1:2
（3）若起始时充入NO2气体0.200mol，则达到平衡时NO2气体的转化率为a；其它条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是 (填字母）。
A．降低温度
B．减小NO2的浓度
C．升高温度
D．增加NO2的浓度
E．再充入一定量的He
xC(g)+2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol／L，C的平均反应速率为0.1 mol／(L·min)。试求：
2NH3（g）；△H=-92.4kJ?mol-1。下图1是在两种不同实验条件下模拟化工生产进行实验所测得N2随时间变化示意图。