题目内容

4．25℃时，已知反应：CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O （g）△H=+41kJ/mol．回答下列问题：
（1）该反应属于吸热反应（“放热”或“吸热”），判断依据是△H＞0
（2）能判断该反应是否已达平衡状态的依据是ad（填序号）．
a．混合气体中n（CO）不变        b．v消耗（CO2）=v生成（CO）
c．混合气的总物质的量不变      d．容器中颜色不变         e．c（CO）=c（H2O）
（3）一定条件下的密闭容器中，反应达到平衡，要提高CO2的转化率，可以采取的措施是bd（填序号）．
a．向体系中通入CO2           b．升高温度
c．向体系中通入惰性气体         d．向体系中通入H2     e．加入催化剂
（4）25℃时，已知：2C（石墨）+O2 （g）=2CO（g）△H1=-222kJ/mol
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O （g）△H2=-242kJ/mol
结合题中信息，写出石墨与氧气反应生成1mol CO2的热化学方程式C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-394 kJ/mol．

分析 （1）根据CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O （g）△H=+41kJ/mol，△H＞0为吸热反应；
（2）化学平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，据由此衍生的一些物理量也不变，以此解答；
（3）要提高CO2的转化率，应使平衡向正反应，结合化学平衡移动原理分析；
（4）①2C（石墨）+O2（g）=2CO（g）△H1=-222kJ/mol，
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O （g）△H2=-242kJ/mol，
③CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O （g）△H=+41kJ/mol，
根据盖斯定律，①×$\frac{1}{2}$+②-③计算得到．

解答 解：（1）因为CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O （g）△H=+41kJ/mol，△H＞0，则该反应属于为吸热反应；故答案为：吸热；△H＞0；
（2）a．随反应进行CO的浓度增大，混合气体中n（CO）不变，说明反应到达平衡，故a正确；
b．v消耗（CO2）=v生成（CO），都是指的正反应方向不，不能说明反应到达平衡，故b错误；
c．因为反应前后气体的物质的量不变，所以混合气的总物质的量一直不变，则不能说明反应到达平衡，故c错误；
d．容器中颜色不变，说明各物质浓度不变，说明反应到达平衡，故d正确；
e．c（CO）=c（H2O）时可能处于平衡状态，可能不处于平衡状态，与反应的条件有关，与二氧化碳的转化率有关，故e错误；
故选：ad；
（3）a．向体系中通入CO2，虽然平衡向正反应方向移动，但因为增加的是CO2，所以CO2转化率减小，故错误；
b．由于反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，CO2转化率增大，故正确；
c．因为一定条件下的密闭容器中，向体系中通入惰性气体，平衡不移动，所以CO2转化率不变，故错误；
d．向体系中通入H2，平衡向正反应方向移动，CO2转化率增大，故正确；
e．加入催化剂，平衡不移动，所以CO2转化率不变，故错误；
故答案为：bd；
（4）①2C（石墨）+O2（g）=2CO（g）△H1=-222kJ/mol，
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O （g）△H2=-242kJ/mol，
③CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O （g）△H=+41kJ/mol，
根据盖斯定律，①×$\frac{1}{2}$+②-③得C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-222 kJ/mol×$\frac{1}{2}$-242 kJ/mol-41kJ/mol=-394 kJ/mol，
故答案为：C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-394 kJ/mol．

点评 本题考查了盖斯定律的计算应用，化学平衡的影响因素分析及其平衡状态的判断等，题目难度中等．

练习册系列答案
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1．工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）CDE．
A、生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B、混合气体的密度不变
C、混合气体的平均相对分子质量不变
D、CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
E、容器中气体的压强不再改变
（2）表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①写出该反应的平衡常数K的表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）．{c}^{2}（{H}_{2}）}$
 ②由表中数据判断该反应的△H＜0（填“＞”、“=”或“＜”）；
 ③某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，5min时达到平衡，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%，此时的温度为250℃，在0～5min内，以H2表示的平均反应速率为0.32mol•L-1•min-1，平衡时CH3OH的浓度为0.8mol•L-1•
2．氮的化合物在生产生活中广泛存在．
（1）处理生活污水中的NH4+，过程如图1：

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12．下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图，下列叙述错误的是（　　）
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C．第III步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
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19．我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

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（3）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环Ⅰ（填上述流程中的编号）的循环．从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤．
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9．某工厂废气中含有SO2，可将SO2转化为（NH4）2SO4而除去．其过程为：将废气经初步处理，使其中O2的体积分数为10%（这时SO2的体积分数为0.3%），并在400℃时以3m3•h-1的速率通过V2O5触媒层，然后与流量为25L•h-1 的NH3混合，再喷入流量为290g•h-1的冷水，此时气体温度迅速从400℃下 降至200℃，在结晶装置中得到（NH4）2SO4晶体．据此回答下列问题：
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（2）进行冷却的原因是（NH4）2S04在温度高时会分解并且有利于（NH4）2S04的生成．
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A．植树造林       B．开发利用太阳能
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16．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A（g）+3B（g）?2C（g）△H＜0．某研究小组研究其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图，选项中判断正确的是（　　）
A．
研究的是温度对反应的影响，且乙的温度较高
B．
研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高
C．
研究的是温度对反应的影响，且乙的温度较高
D．
研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
13．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$．
（2）该反应的逆反应为吸热反应（选填“吸热”或“放热”）．
（3）不能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是D．
A．容器内压强不变          B．混合气体中c（CO）不变
C．v正（H2）=v逆（H2O）           D．c（H2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合c（CO）•c（H2）=c（H2O），试判断此时的温度为830℃．
（5）为了提高H2O（g）的转化率，可以采取的措施有：①减小压强②降低温度．
14．向KOH溶液中通入8.96L（标准状况）氯气恰好完全反应生成三种含氯盐：0.6molKCl、0.1molKClO和X．则X是（　　）
A．0.1molKClO4B．0.1molKClO3C．0.1molKClO2D．0.2molKClO

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