题目内容

16．工业上可用CO2与H2反应生成甲醇，在T℃下，将1mol CO2 和2mol H2 充入5L恒容密闭容器中发生反应；CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅰ所示．
（1）按曲线Ⅰ计算反应从0到4min时，v（H2）=0.05mol/（L．min）．
（2）在T℃时，若仅仅改变某一外界条件时，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅱ所示，则改变的外界条件为增大二氧化碳浓度或增大压强；反应按曲线Ⅱ进行，计算达到平衡时容器中c（CO2）=0.1mol/L．
（3）判断该反应达到平衡的依据为AC（填字母）
A．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
B．3v（H2）正=v（CH3OH）逆
C．混合气体的压强不随时间改变
D．单位时间内生成CH3OH和H2O的物质的量相同．

分析 （1）按曲线Ⅰ计算反应从0到4min时，氢气减少2.0mol-1.0mol=1.0mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）图中曲线Ⅱ所示，反应速率加快，平衡时氢气的物质的量比I中小，氢气减少2.0mol-0.5mol=1.5mol；
（3）结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判断．

解答 解：（1）按曲线Ⅰ计算反应从0到4min时，氢气减少2.0mol-1.0mol=1.0mol，v（H2）=$\frac{\frac{1mol}{5L}}{4min}$=0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）；
（2）图中曲线Ⅱ所示，反应速率加快，平衡时氢气的物质的量比I中小，则改变条件为增大二氧化碳浓度或增大压强等，氢气减少2.0mol-0.5mol=1.5mol，由反应可知消耗的二氧化碳为0.5mol，则平衡时容器中c（CO2）=$\frac{1mol-0.5mol}{5L}$=0.1mol/L，
故答案为：增大二氧化碳浓度或增大压强；0.1mol/L；
（3）A．混合气体的物质的量为变量，则平均相对分子质量不随时间改变，为平衡状态，故A选
B．3v（H2）正=v（CH3OH）逆，不等于化学计量数之比，不是平衡状态，故B不选；
C．混合气体的物质的量为变量，混合气体的压强不随时间改变，为平衡状态，故C选；
D．单位时间内生成CH3OH和H2O的物质的量相同，二者均为生成物，不能判定平衡，故D不选；
故选AC．

点评 本题考查物质的量与时间的变化曲线，为高频考点，把握图中物质的量变化及平衡移动、平衡判定为解答本题的关键，侧重分析与应用的考查，注意曲线I与II的比较，题目难度不大．

练习册系列答案
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13．（1）①常温下，．某溶液中由水电离出的c（OH-）=1.0×10-10mol/L，该溶液可以是AB．（填选项）
A．pH=4的CH3COOH      B．pH=10的NaOH    C．pH=9的 Na2CO3
D．pH=2的 H2SO4E．pH=4的 NH4C1
（2）在100℃时，将 l00mL 0．lmol/L 的稀H2SO4溶液与 l00mL 0.4mol/L的NaOH 溶液混合后，溶液的pH=11．（混合时溶液体积变化忽略不计，己知Kw=10-12）．
（3）常温下，aml/0．lmol/L盐酸与bmL0．lmol/L氨水混合，充分反应，若混合后溶液呈中性，则a＜b （填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）常温下，amLpH=3的盐酸与bmLpH=11的氨水混合，充分反应，若a=b，则反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序是c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）；．
（5）氯化铝水溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示＞：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+．
把A1Cl3溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是Al2O3．
（6）25℃，在0.10mol/LH2S溶液中，通入HC1气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S2-）关系如下图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）．
①pH=13时，溶液中的 c（H2S）+c（HS-）=0.043mol/L．
②某溶液含 0.020mol/LMn2+、0.10mol/LH2S，当溶液pH=5时，Mn2+开始沉淀．
7．物质的量浓度相同的CsCl、SrCl2、CrCl3三种溶液，当溶液的体积比为3：2：1时，三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为（　　）
A．6：3：2B．1：2：3C．3：2：1D．1：1：1
4．在酸性溶液中，Fe2O42-易转化为Fe2+，其反应过程为Fe2O42-+H+-Fe2++H2O．现有KMnO4、Na2CO3、Cu2O、HNO3四种物质，其中一种物质能使上述反应发生，下列说法正确的是（　　）
A．能使上述反应发生的物质是KMnO4
B．该氧化还原反应的离子方程式中水的计量数为5
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11．可用于判断溶液酸碱性的方法有很多，下列能够说明溶液一定呈碱性的是（　　）
A．常温下能够使pH试纸显红色的溶液B．常温下能够使甲基橙显黄色的溶液
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1．常温下，向10mL0.1mol/L的HR溶液中逐滴滴人0.1mol/L的NH3•H2O溶液，所得溶液pH及导电性变化如图．下列分析正确的是（　　）
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C．c点溶液存在c（OH-）＞c（H+）
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8．下列说法中，正确的是（　　）
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6．在氧化还原反应中，一种元素的化合价升高，另一种（或同一种）元素的化合价必然降低，且化合价升降的总数相等．己知A、B、C、D、E均为含氯的化合物，且在一定条件下具有如下转化关系（未配平，且部分反应物或产物已省略）．已知氯元素的最低化合价为-1．
①A→B+NaCl
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④E+NaOH→B+C+H2O
则这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序是ADBEC．

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