题目内容

6．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1，C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1．则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJmol-1．
（2）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图．

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ＞KⅡ（填“＞”或“=”或“＜”）．
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．
容  器甲乙
反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为0.4＜n（c）≤1．
③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是bd．
a．容器中压强不变     b．H2的体积分数不变   c．c（H2）=3c（CH3OH）
d．容器中密度不变     e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂．

分析 （1）①Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1②C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1由盖斯定律①-②×3计算得到；
（2）①II平衡时间小于I，说明II反应速率大于I，且平衡时II中CH3OH的物质的量小于I，说明平衡向逆反应方向移动，则只能是升高温度，温度越高，化学平衡常数越小；
②根据平衡三部曲求出甲中平衡时各气体的物质的量，然后根据平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行来判断范围；
③达到反应平衡状态时，在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，该反应就达到平衡状态，据此分析解答．

解答 解：（1）①Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1②C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1由盖斯定律①-②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJmol-1，故答案为：Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJmol-1；
（2）①II平衡时间小于I，说明II反应速率大于I，且平衡时II中CH3OH的物质的量小于I，说明平衡向逆反应方向移动，则只能是升高温度，即II的温度大于I，温度越高，平衡向逆反应方向移动，导致化学平衡常数越小，所以KⅠ＞KⅡ，故答案为：＞；
②设二氧化碳反应量为x
             CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
初始量（mol）：1        3           0          0
转化量（mol）：x        3x          x          x
平衡量（mol）：1-x       3-3x        x          x
甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，即（4-2x）/4=0.8
解得x=0.4mol
依题意：甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，所以全部由生成物投料，c的物质的量为1mol，c 的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol，所以c的物质的量为：0.4＜n（c）≤1mol，故答案为：0.4＜n（c）≤1．
③a、在恒压容器中进行，压强一直不变，所以不能判断达到了平衡状态，故错误；
b、H2的体积分数不变，则正逆反应速率相等，表明反应达到平衡状态，故正确；
c．c（H2）=3c（CH3OH），与反应物开始的量和转化率有关，则不能判断达到了平衡状态，故错误；
d．反应前后质量不变，但体积一直在变，所以容器中密度不变，表明反应达到平衡状态，故正确；
e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂，都是指正反应方向，所以不能判断达到了平衡状态，故错误；
故选：bd．

点评 本题考查学生盖斯定律的应用、化学平衡移动的影响因素及其计算、平衡状态的判断等方面的知识，属于综合知识的考查题，难度大．

练习册系列答案
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16．载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气．某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-．下列判断错误的是（　　）
A．上述电化学装置相当于电解池
B．上述装置进行的总反应为2CO2═2CO+O2
C．反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性增强
D．失电子的电极发生的反应是4OH--4e-═2H2O+O2↑
17．
（1）今年来我国多个省市出现严重的雾霾天气．导致雾霾形成的主要污染物是d（填字母）．
a．SO2 　b．NO2　 c．CO2　d．PM2.5
（2）天然水中杂质较多，常需加入明矾，ClO2等物质处理后才能饮用．明矾能净水的原理是铝离子与水反应生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附性，可吸附水中悬浮物，写出检验明矾中Al3+的实验方法取少量待测液于一支试管中，逐滴滴加氢氧化钠溶液，若先出现白色沉淀，后又溶解，则证明待测液中含Al3+．
（3）A、B、C 三个城市全年雨水的月平均pH 变化如图1 所示．
①受酸雨危害最严重的是C城市．
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④测量汽车尾气的浓度常用电化学气敏传感器，其中CO 传感器可用如图2 简单表示，则阳极发生的电极反应CO+H2O-2e-═CO2+2H+．
14．已知如下化学反应．4HCl+O2$\frac{\underline{\;CuO/CuCl\;}}{400℃}$2Cl2+2H2O．完成下列填空：
（1）该反应平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（C{l}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（HCl）×c（{O}_{2}）}$；若反应容器的容积为4L，4min后达到平衡，测得容器内物质由2.0mol减少至1.75mol，则HCl的平均反应速率为0.0625mol/（L?min）．
（2）若该反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达平衡时，下列叙述正确的是c．　　
a．v （HCl）=2v（Cl2）
b．4v正（HCl）=v逆（O2）
c．又加入1molO2，达新平衡时，HCl的转化率增大
d．分离出H2O，达新平衡时，v正（HCl）增大．
1．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（　　）
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11．下列说法不正确的是（　　）
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18．乳酸亚铁（[CH3CH（OH）COO]2Fe•3H2O，Mr=288）是一种常用的补铁剂，可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得：
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回答下列问题：
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15．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体（同温同压下），则原混合气体中氧气的体积为（　　）
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A．①②B．②③C．③④D．①④
14．在25℃、1.01×105Pa下，将22g CO2通入到750mL 1.0mol•L-1的NaOH溶液中充分反应，放出x kJ热量．在该条件下1molCO2通入到2L 1.0mol•L-1的NaOH溶液中充分反应，放出ykJ热量，则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为（　　）
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B．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=-（4x-y） kJ•mol-1
C．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=-（2x-y） kJ•mol-1
D．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=-（8x-2y） kJ•mol-1

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