题目内容

(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

|温度/ ℃
700
900
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K=             ，△H    0（填“<”“ >”“ =”)；
(2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=      mol·L-1， C的物质的量为      mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为     ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为         ；
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为      (填正确选项前的字母)：   
a．压强不随时间改变    b．气体的密度不随时间改变
c．c(A)不随时间改变    d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为             。

：（1）；<；（2）0.022；0.09；80%；80%；（3）c；（4）2.5。

解析

练习册系列答案
相关题目

（14分）捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)  (NH4)2CO3(aq)            ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq)               ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)    ΔH3
请回答下列问题：
(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3＝            。
(2) 反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为                      。
(3)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
①ΔH3       0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T1～T2及T4～T5两个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是   
                     。
③反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
  
图1                               图2
(4)利用反应Ⅲ捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有   
   。
(5)下列物质中也可以作为CO2捕获剂的是       。

A．NH4Cl B．Na2CO3 C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2

(14分)
含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
（1）对于可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＜0，下列研究目的和图示相符的是       
（填序号）

序号
A
B
C
D
目的
压强对平衡的影响
温度对转化率的影响
增加O2浓度对速率的影响
浓度对平衡常数的影响
图示




（2）在5000C有催化剂存在的条件下，向容积为2L的甲乙两个密闭容器中均充入2molSO2和1molO2。甲保持容积不变，乙保持压强不变，充分反应后，均达平衡状态，此时SO3的体积分数甲
      乙。（填“>”“<”或“="”" ）
（3）向2L的甲容器中充入2molSO2、1molO2，测得SO2的平衡转化率与温度的关系如下图所示。

Ⅰ.在T1温度下，反应进行到状态D时，v正     v逆。（填“>”“<”或“="”" ）
Ⅱ.T3温度下，平衡时测得反应放出的热量为Q1，在相同温度下若再向容器中通入2molSO2、1molO2，重新达到平衡，测得反应又放出热量Q2 。则下列说法中正确的是          。（填序号）
A．相同温度下新平衡时容器中的压强是原平衡时的两倍
B．Q2一定大于Q1
C．新平衡时SO2的转化率一定大于80%
　
（4）在甲容器中充入一定量的SO2和1.100molO2，在催化剂作用下加热，当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，此时测得气体压强为反应前的82.5%，则SO2的转化率为                   。
　（5）若用氢氧化钠溶液吸收SO2气体恰好得到酸式盐，已知该酸式盐溶液呈弱酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                           。（用离子浓度符号表示）
　（6）一定温度下，用水吸收SO2气体，若得到pH=5的H2SO3溶液，则溶液中亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子的物质的量浓度之比为    　　          。（已知该温度下H2SO3的电离常数：Ka1=1.0×10-2mol/L，Ka2=6.0×10-3mol/L）

(15分)含铬污水处理是污染治理的重要课题。污水中铬元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在，常见除铬基本步骤是：

（1）加酸可以使CrO42-转化为Cr2O72-： 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
若常温下pH=1溶液中Cr2O72-浓度为0．1 mol?L-1，Cr2O72-浓度是CrO42-浓度的10倍，该化学平衡常数K=      。
（2）六价铬的毒性大约是三价铬的100倍，二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原，反应的离子方程式为                                 。而后再加碱将Cr3+沉淀，已知常温下Ksp［Cr(OH)3］ =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol?L-1，溶液的pH应升高到    。
（3）电解还原法是利用电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+．电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片，其中铁片连接直流电源的      极。
（4）Cr(OH)3为绿色粘性沉淀，类似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于强碱溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化学方程式为                                                    。往100．00mL 0．1000 mol?L-1CrCl3溶液滴加1．000mol?L-1NaOH溶液, 请画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系图:

合理利用资源，降低碳的排放，实施低碳经济是今后经济生活主流方向。
⑴下列措施不利于有效减少二氧化碳排放的是     。
A．植树造林，保护森林，保护植被
B．加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气
C．推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高
D．倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率
⑵科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，如将CO2和H2以1∶4比例混合通入反应器，适当条件下反应可获得一种能源。完成以下化学方程式：CO2＋4H2       ＋2H2O。
⑶CO2合成生产燃料甲醇（CH3OH）是碳减排的新方向。进行如下实验：某温度下在1 L的密闭容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，发生：CO2(g)+3H2(g )CH3OH(g)+H2O(g)能判断该反应已达化学反应限度标志的是      （填字母）。
A．CO2百分含量保持不变
B．容器中H2浓度与CO2浓度之比为3:1
C．容器中混合气体的质量保持不变
D．CO2生成速率与CH3OH生成速率相等
现测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如左下图所示。从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=          mol/（L·min）。
   
⑷CO在催化作用下也能生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；已知密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如右上图所示。
①若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA        tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为VAL，则A、B两点时容器中，n(A)总︰n(B)总=          。
⑸以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O，通入甲醇的电极为燃料电池的负极，正极发生的电极反应式为                    。

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) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1一定温度下，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             (填字母，下同)
A．容器中的压强不变
B．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
C．v正(CO)＝v逆(H2O)
D．c(CO)＝c(H2)
（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L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
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
①该反应的逆反应为       (填“吸”或“放”)热反应。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3 min，则a、b应满足的关系是                                       (用含a、b的数学式表示)。
(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)，如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1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2， 下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是                   

A．升高温度
B．充入N2(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出来
D．再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2

（10分）可逆反应aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g) ，反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示的是温度不同的曲线，B图表示压强不同的曲线，C图表示使用催化剂和不使用催化剂时的反应曲线。

试比较下列大小关系：T1      T2，     P1      P2，     ΔH      0，ΔS      0。    使用催化剂的是     反应线。

由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：

(1)上述反应平衡常数K的表达式为               ，温度降低，平衡常数K       (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝       。

t/min
 		0
 		2
 		5
 		10
 		15
 
n(CO2)/mol
 		1
 		0.75
 		0.5
 		0.25
 		0.25
 
 
(3)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       (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1 mol CO2和3 mol  H2
d．选择高效催化剂

硫­碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HI
Ⅱ.2HIH2↑＋I2
Ⅲ.2H2SO4=2SO2＋O2↑＋2H2O
(1)分析上述反应，下列判断正确的是       。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O
d．循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2的物质的量随时IP间的变化如图所示。

①0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝       。
②相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则       是原来的2倍。
a．HI的平衡浓度
b．达到平衡的时间
c．平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，若加入少量下列固体试剂中的       ，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3       b．CuSO4       c．Na2SO4      d．NaHSO3

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