题目内容

在一定温度下，将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器I(恒容)和Ⅱ(恒压)中，使其发生反应，t。时容器I中达到化学平衡，x、Y、z的物质的量的变化如图所示，则下列有关推断正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．若两容器中均达到平衡后，两容器的体积V(I)<V(Ⅱ)，则容器Ⅱ达到平衡所用时间小于t。
C．若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，则Y为固态或液态
D．达平衡后，若对容器Ⅱ升高温度时其体积增大，说明Z发生的反应为吸热反应
C

试题分析：A、由图可知，X、Y的物质的量增大，为生成物，Z物质的量减小，为反应物，到平衡后，X生成1.8mol，Y生成1.2mol，Z反应1.8mol，X、Y、Z的化学计量数之比=1.8：1.2：1.8=3：2：3，则反应的化学方程式为：3Z?3X+2Y，错误；B、反应的化学方程式为：3Z?3X+2Y，若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V（Ⅰ）＜V（Ⅱ），则容器Ⅱ达到平衡时体积增大，压强减小的过程，达到平衡所需时间大于t0，错误；C、若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，说明达到相同的平衡，不受压强的变化影响，所以反应前后气体体积应是不变的反应，所以Y为固态或液态，正确；D、若达平衡后，容器Ⅱ是恒压容器，升高温度时其体积增大，但不能说明平衡正向进行，Z发生的反应不一定为吸热反应，错误。
练习册系列答案
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在某2L的密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量钨（W），在943K时，发生反应W（s）+I2（g）?WI2（g），当I2的转化率为20%时，达化学平衡状态．
（1）反应从开始至平衡状态过程中用时20s，其平均反应速率v（WI2）为______．
（2）943K时，该反应的平衡常数K=______．
（3）若起始时，加入的碘为0.2mol（其他条件不变）达平衡时容器中气体的体积比V（I2）：V（WI2）=______．
（4）在上述（1）平衡状态下，同时增加I2（g）和WI2（g）各0.02mol（其他条件不变），化学平衡向______（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断的依据是______．
反应3Fe（s）+4H2O（g）  Fe3O4（s）+4H2（g）在温度和容积不变的条件下进行。下列叙述能表明反应达到平衡状态的是
A．容器内压强不再改变B．（H2O）=（H2）
C．气体的密度不再改变D．反应不再进行
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
一定条件下，水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(  )
A．CO2(g)+2NH3( g) CO(NH2)2(s)+H2O(g); △H<0
B．CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g); △H>0
C．CH3CH2OHCH2=CH2(g)+ H2O(g); △H>0
D．2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H-5CH=CH2(g)+2H2O(g); △H<0
（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   。
(14分)加大对煤燃烧产生的废气、废渣的处理已刻不容缓。
（1） 对燃煤的废气进行脱硝处理时，可利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝b kJ·mol－1
则反应CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
（2） 将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：

2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH
① 该反应平衡常数表达式为K＝________。
② 已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如右图所示。该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。若温度不变，减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)]，则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③ 二甲醚燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，二甲醚燃料电池的负极反应为____________________________。

（3） 以CO2为原料合成的碳酸酯(仅含碳、氢、氧三种元素)是用途广泛的化学品，某种碳酸酯(DPC)水解产物之一遇氯化铁溶液显紫色，右图为它的核磁共振氢谱图，请写出DPC的结构简式：____________。
（4） 某电厂的粉煤灰含莫来石(主要成分为Al6Si2O13、SiO2)。将其和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2，有关化学方程式(反应条件均为高温)为：
Al6Si2O13＋3Na2CO3===2NaAlSiO4＋4NaAlO2＋3CO2↑
Al6Si2O13＋5Na2CO3===2Na2SiO3＋6NaAlO2＋5CO2↑
SiO2＋Na2CO3===Na2SiO3＋CO2↑
则用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通过以上反应制得5 mol NaAlO2，共消耗Na2CO3为________mol。
下列图示与对应的叙述相符的是
A．由图甲可以判断：若T1>T2，反应A(g)+ B(g)2C(g)的△H<0
B．图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2 B(g) 3C(g)+D（s）的影响，乙的压强比甲的压强大
C．根据图丙，若除去CuSO4溶液中的Fe3+，可向溶液中加入适量NaOH溶液，调节pH≈4
D．图丁表示用0.1mol/L的盐酸滴定20mL 0.1mol/LNaOH溶液，溶液pH随加入盐酸体积的变化
在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是­(   )
A．Z为0.3mol/LB．Y2为0.4mol/LC．X2为0.2mol/LD．Z为0.4mol/L

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