10．在一定条件下，在一容积可变的密闭容器中，将SO2和O2混合发生反应：2SO2（g）+O2（g）$?_{△}^{催化剂}$2SO3（g）△H=-92.3KJ/mol 0～4min时，容器内气体压强为101KPa，反应过程中，SO2、O2、SO3的物质的量n （mol）的变化如下表：
时间min0123456789
n（SO2）2.001.921.841.761.761.641.521.401.401.40
n（O2）1.000.960.920.880.880.820.760.700.700.70
n（SO3）00.080.160.240.240.360.480.600.600.60
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$．
（2）在3min-4min及7min-9min时间段，反应处于平衡状态．
（3）计算：0～3min时间内，用SO2表示该反应的平均反应速率是0.08mol/min，7min时，SO2的转化率为30%．
（4）第5min时，从速率和转化率两个方面分析，改变的外界条件是增大压强；平衡向正反应方向移动．

（5）在101Kpa、500℃时，O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的变化曲线如图1：

在图中2画出在相同压强下，温度为400℃时，起始O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的大致变化曲线．
9．如图，A中有一可自由移动的活塞，关闭开关K，先向B中充入2molX和2molY，再向A中充入1molX和1molY．开始时A、B的体积都为aL，在相同的温度和有催化剂存在的条件下，两容器中都开始发生下述反应：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g），反应达到平衡时，A的体积为1.2aL，则
（1）A中X的转化率a（A）=40%；
（2）A、B中X的转化率a（A）＞a（B）（填“＜”“=”“＞”）．
（3）打开开关K，保持温度不变，再达平衡时，A的体积为2.6 L （连通管中气体体积不计）．
8．甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应I和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇．
（1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）…I，CH4的转化率与温度、压强的关系如图1．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为0.003 mol•L-1•min-1．
②图中的P1＜P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数为2.25×10-4．
③在其它条件不变时降低温度，逆反应速率将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）…Ⅱ．
④该反应的△H＜0，△S＜0（填“＜”、“＞”或“=”）．
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是BD．
A．升高温度  B．将CH3OH（g）从体系中分离出来C．充入He，使体系总压强增大    D．再充入l mol CO和3mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计的表中．
实验编号T（℃）n　（C）/n P（MPa）
Ⅰ150$\frac{1}{3}$0.1
Ⅱ150$\frac{1}{3}$5
Ⅲ350$\frac{1}{3}$5
A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据．
B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图2，并标明各条曲线的压强．
7．某固定容积的2L密闭容器中进行 N2+3H2?2NH3，起始加入的N2、H2、NH3均为2mol，5min后H2的物质的量为0.5mol，求：
（1）这5min内用N2来表示该反应的反应速率（请写出计算过程，下同）
（2）求5min后NH3的物质的量浓度；
（3）5min后容器中气体的总物质的量相比起始的气体的总物质的量变化了多少？
6．为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中C02的含量及有效地开发利用C02科学家正在研究如何将C02转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用C02来生产燃料甲醇，一定条件下发生反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）如图1表示该反应过程中能量（单位为kJ．mol-1）的变化：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0     B．△H＞O，△S＜0
C△H＜O．△S＜O       D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为3L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件发生反应：C02（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H20（g），经测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=0.025mol/（L．min）．
②此条件下，该反应的平衡常数K=48．
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是BD．
A．升高温度
B．将CH3OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．向该容器中再充入1molCO2和3mol H2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-738.4 kJ•mol-1．
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醉、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠；其正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-═4OH-．
5．全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%．
（1）地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以描述分为下列三步（用“C5”表示C5H10O4，用“C3”表示C3H6O3）：
Ⅰ、H2O（l）═2H+（aq）+$\frac{1}{2}$O2（g）+2e-△H=+284kJ/mol
Ⅱ、CO2（g）+C5（s）+2H+（aq）═2C3+（s）△H=+396kJ/mol
Ⅲ、12C3+（s）+12e-═C6H12O6（葡萄糖、s）+6C5（s）+3O2（g）△H=-1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式6CO2（g）+6H2O（l）=C6H12O6（s）+6O2（g）△H=+2880 kJ•mol-1．
（2）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L•min）；
②氢气的转化率=75%；
③该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
④下列措施中能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的是CD．
A．升高温度                          B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出去          D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑤当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2．则c1＜c2的关系（填＞、＜、=）．
（3）减少温室气体排放的关键是节能减排，大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标．如图2所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．将其插入KOH溶液从而达到吸收CO2的目的．请回答：
①通入氧气一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
②随着电池不断放电，电解质溶液的pH减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率大于（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
4．实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g），图1表示该反应过程中能量（单位为kJ•mol-1）的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0  B．△H＞0，△S＜0  C．△H＜0，△S＜0  D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=0.075mol/（L•min）；H2的转化率w（H2）=56.25%．
②该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是BD （填字母）．
A．升高温度
B．将CH3OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．再充入l molCO2和4molH2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6 kJ•mol-1．
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水；其负极的电极反应式是：CH3OH+8OH?-6e-=CO32-+6H2O．
3．硫酸工业用SO2制取SO3的反应为：2SO2+O2 $?_{加热}^{催化剂}$2SO3△H=-47kJ/mol．
（1）反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$
（2）下列描述中能说明上述反应已达到平衡的是bd（填序号）
a．v（O2）正=2v（SO3）逆            
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化    
d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（3）在上述平衡体系中加入18O2，当平衡发生移动后，SO2中18O的百分含量增加（填增加、减少、不变）其原因是在SO2和18O2反应生成S18O3的同时，S18O3又分解生成S18O2．
（4）一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一恒容密闭容器中，平衡时SO3的体积分数为x．保持温度不变，若初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量分别为a、b、c，当a、b、c的取值满足①a+c=2（填a与c的关系）、②b+$\frac{1}{2}$c=1（填b、c的关系）时，才能保证达到平衡时SO3的体积分数仍为x．
（5）工业上用Na2SO3作为吸收液吸收尾气中的SO2，当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生．再生示意图如图：
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是SO3--2e-+H2O=SO42-+2H+．
②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用．简述再生原理：发生电离：HSO3-?SO32-+H+，氢离子在阴极上得到电子生成H2，c（H+）降低，促使上述电离平衡正向移动，SO32-与进入的Na+结合，吸收液得到再生．
2．CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标．
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，发生如下反应：
CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．平衡体系中各组分体积分数如下表：
物质CH4CO2COH2
体积分数0.10.10.40.4
①t min内CO2的平均反应速率为$\frac{1}{t}$mol•L-1•min-1．此温度下该反应的平衡常数K=64
②已知：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-802.3kJ•mol-1
CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H=-41.2kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ•mol-1
反应CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g） 的△H=+247.3kJ•mol-1
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4（难溶于水）为催化剂，可以将CO2和CH4直接氧化成乙酸．
①不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低．
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大反应压强或增大CO2的浓度等．（答一条即可）
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为3 Cu2Al2O4+32 H++2 NO3-=6 Cu2++6 Al3++2 NO↑+16 H2O．
1．某温度下，在2L容积固定的密闭容器中充入2mol N2和7mol H2，10min后达到平衡状态，此时测得反应物的物质的量之和等于生成物的物质的量，且放出QkJ的热量．回答下列问题
（1）平衡时氨气的物质的量浓度为1.5mol/L．
（2）平衡时N2的转化率为75%．
（3）写出N2与H2反应合成NH3的热化学方程式：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol．
 0  172501  172509  172515  172519  172525  172527  172531  172537  172539  172545  172551  172555  172557  172561  172567  172569  172575  172579  172581  172585  172587  172591  172593  172595  172596  172597  172599  172600  172601  172603  172605  172609  172611  172615  172617  172621  172627  172629  172635  172639  172641  172645  172651  172657  172659  172665  172669  172671  172677  172681  172687  172695  203614 

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