题目内容

（1）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝－49．0kJ·mol－1。某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如右图所示（实线）。图中数据a（1，6）代表的意思是：在l min时H2的物质的量是6mol。

①下列时间段平均反应速率最大的是__________，最小的是______________。
A．0～1minB．1～3minC．3～8minD．8～11min
②仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线Ⅰ对应的实验改变的条件是________，曲线Ⅱ对应的实验改变的条件是_________。
（2）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。在0~30 h内，CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)从大到小的顺序为                  。反应开始后的12小时内，在第___________种催化剂的作用下，收集的CH4最多。
（12分）（1）①A、D  ②升高温度，增大压强或者是增大CO2浓度（各2分）
（2）v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)（2分）;Ⅱ  （2分）

试题分析：（1）①由图1可知，0～1min内氢气的变化量为8mol-6mol=2mol；
B．1～3min内氢气的变化量为6mol-3mol=3mol，平均1min变化量为1.5mol；
C．3～8min内氢气的变化量为3mol-2mol=1mol，平均1min变化量为0.2mol；
D．8～11min达平衡状态，氢气的物质的量不再变化．
故1～3min速率增大，8～11min速率最小．
故答案为：A；D．
②对于可逆反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ·mol－1，正反应是体积减小的放热反应．
由图1可知，曲线Ⅰ最先到达平衡，平衡时氢气的物质的量增大，故改变条件应增大反应速率且平衡向逆反应移动，可以采取的措施为：升高温度．
曲线Ⅱ到达平衡的时间比原平衡短，平衡时氢气的物质的量减小，故改变条件应增大反应速率且平衡向正反应移动，可以采取的措施为：增大压强或者是增大CO2浓度．
故答案为：升高温度；增大压强或者是增大CO2浓度．
（2）由图2可知，在0～30h内，甲烷的物质的量变化量为△n（Ⅰ）＜△n（Ⅱ）＜△n（Ⅲ），故在0～30h内，CH4的平均生成速率v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）；
由图2可知反应开始后的12小时内，在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多．
故答案为：v（Ⅲ）＞v（Ⅱ）＞v（Ⅰ）；Ⅱ．
练习册系列答案
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氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料。工业合成氨的反应如下:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)  △H=一92. 4 KJ·mol-1
（1）2NH3(g) N2(g) +3H2(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有
①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3②用NH3、N2、H2表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变
A．①③④B．①②④⑤C．①④⑤D．②③④
（2）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。

t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH3 ,70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间／min
　0
30
70
80
100
n(CO2) ／mol
0.10
0.060
0.040
0.040
0.040
 
①20 min时，υ正(CO2 )_　　　　　80 min时。υ逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_    (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_      (保留二位小数)。
④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是         (填图甲中的“A”或“B”)。

⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为                ，若两极共收集到气体22. 4L(标
况)，则消耗的尿素为            g(忽略气体的溶解)。
已知反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)；ΔH＜0。某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是
A．由图甲知，A点SO2的平衡浓度为0.4 mol/L
B．由图甲知，B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2∶1∶2
C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示
D．压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2＞T1
已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。某温度下的平衡常数为400。此温度下，在体积恒定的密闭容器中加入一定量的CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/mol·L-1
0.44
0.6
0.6
 
下列叙述中正确的是
A．该反应的平衡常数表达式为K＝[c(CH3OCH3)×c(H2O)]/c(CH3OH)
B．此时正、逆反应速率的大小：υ正＜υ逆
C．若经10min后反应达到平衡，此时c(CH3OH)＝0.04mol/( L·min)
D．0～10min内平均反应速率υ(CH3OH)＝1.6mol/(L·min)
已知反应2D+E3F+2G，用传感器测得该反应在不同pH条件下，物质D的浓度（用每升溶液所含溶质的质量表示，单位为mg/L）变化如图所示，下列有关说法正确的是
A．pH=6.8时，D的浓度（mg/L）一定最大
B．在pH相同的条件下，增大压强，D的浓度（mg/L）增大
C．调节pH到8.8，可使该反应正、逆反应速率都为0
D．温度相同时，不同pH条件下，该反应的平衡常数相同
—定条件下，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。下列有关叙述正确的是
A．升髙温度，v正变大，v逆变小
B．恒温恒容,充入O2，O2的转化率升高
C．恒温恒压，充人N2，平衡不移动
D．恒温恒容，平衡前后混合气体的密度保持不变
对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=－92kJ/mol，若只改变下列一个条件，一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是（   ）
A．升高温度B．增大容器体积
C．降低c(NH3)D．将三种物质浓度均增大到原来的2倍
工业上高纯硅可以通过下列反应制取：SiCl4(g)+ 2H2(g)  Si (s)+ 4HCl(g) －236kJ
完成下列填空：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，H2的平均反应速率为0.1mol/(L·min)，3min后达到平衡，此时获得固体的质量      g。
（2）该反应的平衡常数表达式K＝            。可以通过_______使K增大。
（3）一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是       。
a．2v逆(SiCl4)＝v正(H2)                 
b．断开4molSi－Cl键的同时，生成4molH－Cl键
c．混合气体密度保持不变
d．c(SiCl4)：c(H2)：c(HCl)＝1:2:4
（4）若反应过程如图所示，纵坐标表示氢气、氯化氢的物质的量（mol），横坐标表示时间（min），若整个反应过程没有加入或提取各物质，则第1.5分钟改变的条件是______，第3分钟改变的条件是__________，各平衡态中氢气转化率最小的时间段是_____________ 。
右图是关于反应A2（g）+3B2（g）===2C（g）△H＜0的平衡移动图形，影响平衡移动的原因是（  ）
A．升高温度，同时加压
B．降低温度，同时减压
C．增大反应物浓度，同时使用催化剂；
D．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度

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