题目内容
15．
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，引起了各国的普遍重视．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），右图表示该反应进行过程中能量的变化．（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C．
A．△H＞0，△S＞0； B．△H＞0，△S＜0；
C．△H＜0，△S＜0； D．△H＜0，△S＞0．
（2）该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表逆反应的活化能
（3）以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
①CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.0KJ/mol
②CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-129.0KJ/mol
CH4（g）和H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为CH4（g）+H2O（g）→CH3OH（g）+H2（g）△H=+77KJ/mol．
分析 （1）依据方程式气体系数的变化判断熵变，依据图一反应能量的变化判断反应的焓变；
（2）该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表逆反应的活化能；
（3）依据盖斯定律将①+②得目标反应的化学方程式．
解答 解：（1）从反应的方程式CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），可知该反应为气体系数减小的反应，所以△S＜0；从图一可知反应物能量高于生成物，
反应为放热反应，故△H＜0，
故选：C；
（2）该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表逆反应的活化能，
故答案为：逆反应的活化能；
（3）①CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.0KJ/mol
②CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-129.0KJ/mol
有盖斯定律①+②得CH4（g）+H2O（g）→CH3OH（g）+H2（g），所以△H=△H1+△H2=+77KJ/mol，
故答案为：CH4（g）+H2O（g）→CH3OH（g）+H2（g）△H=+77KJ/mol．
点评 本题考查了焓变和熵变的判断、依据盖斯定律计算反应热，题目难度中等，试题综合性较强，充分考查了学生的灵活应用能力，注意掌握盖斯定律在热化学方程式计算中的应用方法．
练习册系列答案
相关题目
5．
（1）在一容积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生反应：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0，
CO和H2O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（CO）=0.03mol•L-1•min-1，850℃时，此反应的平衡常数为1，CO的转化率为60%．
（2）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如下表：
①从表中看出，3～4min之间反应处于平衡状态；c1大于0.08（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②反应在4～5min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是c，表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是b．
a．降低温度b．增加水蒸气 c．增加氢气浓度d．使用催化剂．
（1）在一容积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生反应：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0，CO和H2O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（CO）=0.03mol•L-1•min-1，850℃时，此反应的平衡常数为1，CO的转化率为60%．
（2）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如下表：
| t/min | c（CO）/mol•L-1 | c（H2O）/mol•L-1 | c（CO2）/mol•L-1 | c（H2）/mol•L-1 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
| 6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
②反应在4～5min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是c，表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是b．
a．降低温度b．增加水蒸气 c．增加氢气浓度d．使用催化剂．
6．下列物质中存在离子键、共价键和配位键的是（ ）
| A． | Na2O2 | B． | H3O+ | C． | NH4Cl | D． | NaOH |
3．根据化学反应的实质是旧键断裂、新键生成这一理论，下列变化不属于化学反应的是（ ）
| A． | 水在高温加热后变成水蒸气 | B． | 生石灰变熟石灰 | ||
| C． | 石墨转变为金刚石 | D． | 钠投入水中 |
10．下列各组物质中，所含分子数一定相同的是（ ）
| A． | 2gH2和16gO2 | |
| B． | 150℃、1.01×105 Pa时，1LCO2和1LH2O | |
| C． | 0.1molHCl和2.24L氩气 | |
| D． | 28gCO和6.02×1022个O3 |
7．
有A、B两个完全相同的装置，某学生在A的侧管中装入0.01mol Na2CO3，在B的侧管中装入0.01mol NaHCO3，并且A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是（ ）
有A、B两个完全相同的装置，某学生在A的侧管中装入0.01mol Na2CO3，在B的侧管中装入0.01mol NaHCO3，并且A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是（ ）| A． | A装置的气球膨胀速率大 | |
| B． | 若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L | |
| C． | 若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol/L | |
| D． | 最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同 |
4．向稀硫酸中加入铜粉不发生反应，若再加入下列某种物质，则铜粉可以溶解．符合此条件的物质是（ ）
| A． | Fe2O3 | B． | HCl | C． | ZnSO4 | D． | FeSO4 |
5．如图1是某煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为K=$\frac{C（{H}_{2}）．C（CO）}{C（{H}_{2}O）}$，它所对应反应的化学方程式是C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）．
（2）合成甲醇的主要反应是2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1，t℃下此反应的平衡常数为160．此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：
①该时间段内反应速率v（H2）=0.08mol•L-1•min-1．
②比较此时正、逆反应速率的大小：v正＞v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
③某温度下反应时H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图1所示．则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）=K（B） （填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸．通常状况下，将amol/L的乙酸与bmol/LBa（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO-），用含a和b的代数式表示该混合溶液中乙酸的电离常数为$\frac{2b×1{0}^{-7}}{a-2b}$．
（1）已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为K=$\frac{C（{H}_{2}）．C（CO）}{C（{H}_{2}O）}$，它所对应反应的化学方程式是C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）．
（2）合成甲醇的主要反应是2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1，t℃下此反应的平衡常数为160．此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：
| 物质 | H2 | CO | CH3OH |
| 浓度（mol•L-1） | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
②比较此时正、逆反应速率的大小：v正＞v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
③某温度下反应时H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图1所示．则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）=K（B） （填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸．通常状况下，将amol/L的乙酸与bmol/LBa（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO-），用含a和b的代数式表示该混合溶液中乙酸的电离常数为$\frac{2b×1{0}^{-7}}{a-2b}$．