题目内容

在3 L容积不变的容器中，发生N2＋3H2＝2NH3的反应．现通入10 mol　H2和10 mol　N2，用H2表示的反应速率为0.3 mol/(L·s)，则10 s末容器中N2的物质的量是

[　　]

A．

7 mol

B．

5 mol

C．

4 mol

D．

1 mol

答案：A
练习册系列答案
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煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工
产品
产品
产品的工业过程．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
①写出该反应平衡常数表达式K=
[CO]?[H2]
[H2O]
[CO]?[H2]
[H2O]
．
②在一个绝热、且容积不变的密闭容器中，发生上述反应，下列能说明该反应已经达到平衡状态的有
bcd
bcd
．
a．c（CO）=c（H2）                   c．容器内反应温度不再改变
b．容器内压强保持不变            d．容器内的密度保持不变
③在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO和1mol H2，反应达到平衡后，下列措施能使正反应速率加快，且c（CO）增大的是
a
a
．
a．升高温度                      b．充入He（g），使体系压强增大
c．将H2O（g）从体系中分离出来      d．将H2（g）从体系中分离出来
（2）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，发生反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=QkJ?mol-1，并得到如下两组数据：
          实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所
需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
①实验1中以v（CO2） 表示从反应开始至平衡的平均反应速率为
0.16
0.16
mol?（L?min）-1．
②结合实验1和2的相关数据分析，Q
＞
＞
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料的过程．
（1）水煤气生产原理为：C（s）+H2O（g）
高温
CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ/mol
①该反应自发可能性
有
有
（填有或无）；
②一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中进行水煤气生产反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
ABC
ABC
（填字母）；
A．容器内压强不变         B．容器内气体密度不变
C．v（CO）正=v（H2O）逆      D．c（CO）=c（H2）
③下列措施能使C（s）+H2O（g）
高温
CO（g）+H2（g）正反应速率增大的是_
CD
CD
；
A、增加C（s）的量    B、降温   C、升温    D、充入HI
（2）将不同量CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容容器中，进行反应
CO（g）+H2O（g）
高温
CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验
组别		 温度℃ 起始量/mol 平衡/mol 达平衡所
需时间/min
H2O CO H2 CO2 H2 CO2
1 650 2 4 0 a 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0 b 0.4 1.6 3
①实验1中以v（CO）表示反应速率为
0.16mol∕（L?min）
0.16mol∕（L?min）
；
②900℃时，CO2（g）+H2（g）
高温
 CO（g）+H2O（g）化学平衡常数为
1.5
1.5
；
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率，为了分别验证温度，催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，至少应该设计
3
3
组实验．
组别 温度 催化剂 …
1
2
以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工．
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1．
①该反应在常温下
不能
不能
自发进行（填“能”或“不能”）；
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
bd
bd
（填字母，下同）．
a．容器中的压强不变        b．1mol H-H键断裂的同时，断裂2mol H-O键
c．c（CO）=c（H2）        d．密闭容器的容积不再改变
③若在一容积不变的密闭容器中，发生上述反应，充入N2，则平衡
不
不
（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
若在一容积可变的密闭容器中，发生上述反应，充入N2，则平衡
正向
正向
（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为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
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 6
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1中以v（CO2）表示的反应速率为
0.13mol/（L．min）
0.13mol/（L．min）
（取小数点后两位）；
②该反应为
放热
放热
（填“吸热”或“放热”）反应，实验2的化学平衡常数K=
0.17
0.17
（取两位有效数字）
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是
c
c
（填写序号字母）．
a．及时分离出CH3OH气体                
b．适当升高温度
c．保持容器的容积不变，再充入1mol CO2和3mol H2
d．选择高效的催化剂．
（2011?湖南模拟）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ/mol
①该反应能否自发进行与
温度
温度
有关；
②在一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应已达化学平衡状态的是
ABD
ABD
；
A．容器中的压强不变    B．容器中气体的密度不变
C．c（CO）=c（H2）    D．1 molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
③在恒容密闭容器中加入1mol C（s）和1mol H2O（g），一定温度下充分反应达到平衡，吸收热量akJ，则a=
＜
＜
131.3（填“＞”、“＜”或“=”）；若开始时加入的是2mol C（s）和1mol H2O（g），充分反应达到平衡，吸收热量为b kJ，则b
=
=
a（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）将一定的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）
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 CO2
1 650 4 2 1.6 1.6 5
2 830 1 4 0.8 0.8 3
3 830 a b c d t
①实验1中的v（H2）表示的反应速率为
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
．
②830℃时，向容器中充入2mol CO和10mol H2O（g），反应达到平衡后，CO的转化率为
83.33%
83.33%
．
③若实验3要达到与实验2相似的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），且t＜3min，则a、b应满足的关系是
b=4a，a＞1（或使用催化剂）
b=4a，a＞1（或使用催化剂）
（用含a、b的数学式表示）
以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
①该反应在高温下
能
能
自发进行（填“能”或“不能”）
②恒温下，在容积不变的密闭容器中，进行如上可逆反应．一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是：
D
D
．
Ⅰ混合气体的密度；Ⅱ容器内气体的压强；Ⅲ混合气体的总物质的量，ⅣCO物质的量浓度
A．只有Ⅳ．
B只有Ⅰ和Ⅳ
C．只有Ⅱ和Ⅲ
D．只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
（2）水煤气再进一步反应可制取氢气．反应为H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），某温度下该反应的平衡常数K=4/9．该温度下在甲、乙、丙三个恒温密闭容器中，只投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度下表所示．下列判断不正确的是
C
C

起始浓度 甲 乙 丙
c（H2）/mol/L  0.010 0.020 0.020
c（CO2）/mol/L  0.010 0.010 0.020
A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应最慢
B．平衡时甲中和丙中的H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中的c（CO2）是甲中的2倍，是0.102mol/L
D．平衡时，乙中的CO2的转化率大于60%
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来制取甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），下图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，冲入1molCO2和3molH2反
①下列措施中能使平衡混合物中c（CH3OH））增大的是
CD
CD

A．升高温度
B．冲入He（g）使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出来
D．再冲入1molCO2和3molH2
②在温度T1时，当反应达到平衡时，测得n（H2）=2.4mol；其他条件不变，在温度T2时，当反应达到平衡时，测得n（CO2）=0.82mol，则得T1
＞
＞
T2（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇（常温下为液体）．CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.5kJ/mol
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式：
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.9kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.9kJ/mol

②该转化的积极意义是
可降低温室效应和弥补资源短缺
可降低温室效应和弥补资源短缺

有人提出，可以设计反应CO2=C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO2对环境的影响．请你判断是否可行并说出理由：
不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，所以不能自发进行
不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，所以不能自发进行
．

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