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（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH
（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH 0，△S 0 （填“＜，＞或＝”）。
（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①在0～2min内，以H2表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K = 。
③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将 。
A．向正方向移动 B．向逆方向移动 C．处于平衡状态 D．无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是
A．压缩容器体积 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2
（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。
（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇
的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min
内，以H2表示的平均反应速率为
。
②平衡时氢气的浓度是
，CO的平衡浓度是
,所以该温度下的平衡常数为
。
③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为
＞4，所以反应向逆反应方向移动。
④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方
向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol
CO和0.58mol H2，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。
（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图
像为
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（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)；ΔH
（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH 0，△S 0 （填“＜，＞或＝”）。
（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①在0～2min内，以H2表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1 。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K = 。
③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将 。
A．向正方向移动 B．向逆方向移动 C．处于平衡状态 D．无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是
A．压缩容器体积 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2
（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。
（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇
的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min
内，以H2表示的平均反应速率为
。
②平衡时氢气的浓度是
，CO的平衡浓度是
,所以该温度下的平衡常数为
。
③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol
CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为
＞4，所以反应向逆反应方向移动。
④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方
向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol
CO和0.58mol H2，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。
（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图
像为
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a．利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；
b．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳．然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧．
这两个过程的化学方程式为：
a．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=E1 ①
b．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=E2 ②
H2（g）+
| 1 |
| 2 |
CO（g）+
| 1 |
| 2 |
（1）途径b相比途径a有较多的优点，请写出其中一点：
（2）上述四个热化学方程式△H＞0的是
（3）等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是
A．a比b多 B．a比b少 C．a与b在理论上相同
（4）根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为
Ⅰ、影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题．
（1）现设计如下实验方案探究温度和c（H2SO4）对锌与稀硫酸反应速率的影响．
①请在表格空白处填写适当的反应条件．
| 编号 | 实验目的 | 锌粒 | 温度 | c（H2SO4） | 需测量的数据 |
| Ⅰ | 为以下实验作参照 | 3粒 | 25℃ | c1 | a |
| Ⅱ | 探究温度对反应速率的影响 | 3粒 | 50℃ | c1 c1 |
b |
| Ⅲ | 探究浓度对反应速率的影响 | 3粒 | 25℃ 25℃ |
c2 | d |
②“需测量的数据”是
（2）对于实验Ⅰ，锌粒与H2SO4反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示．请在图3中画出上述反应的速率（mL/min）与时间（min）的关系曲线图．
Ⅱ、在一定温度下，有a．盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸．在不同情况下可能有以下关系：
A．b＞a＞c B．b＞a=c C．c＞a＞b D．c＞a=b E．a=b＞c
请从上述选项中选择合适的答案．
（3）当三种酸溶液pH相同时，三者物质的量浓度关系顺序是
（4）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是
（5）当三者c（H+）相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2（相同状况），反应所需时间的长短关系是
（6）将pH相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c（H+）由大到小的顺序是
（1）向合成塔中按1：4的物质的量之比充入N2、H2进行氨的合成，图A为T0C时平衡混合物中氨气的体积分数与压强（P）的关系图．
①写出工业上合成氨的化学方程式
| ||
| 高温高压 |
| ||
| 高温高压 |
②图A中氨气的体积分数为15.00%时，H2的转化率=
③图B中T=500°C，温度为4500C对应的曲线是
④由图象知，增大压强可提高原料的利用率，从生产实际考虑增大压强需解决的问题是
（2）合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为：
CH4（g）+H2O
CO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）（3）一定温度下，在2L容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表
| 时间/min | CH4（mol） | H20（ mol） | CO （mol） | H2 （mol） |
| 0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
| 5 | X1 | X2 | X3 | 0.60 |
| 7 | Y1 | Y2 | 0.20 | Y3 |
| 10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.62 |
前5min平均反应速率v（CH4）=
②反应在7～10min之间，CO的物质的量减少的原因可能是
a?减少CH4 b?降低温度c?增大压强d?充入H2
③若保持温度不变，向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O．