题目内容

6．将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g）+6H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3（g）+3H2O（g），一定条件下，现有两个体积均为1.0L恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入0.1molCO2和0.2molH2，在乙中充入0.2molCO2和0.4molH2，发生上述反应并达到平衡．该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．反应2CO2（g）+6H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3（g）+3H2O（g）的△S＜0、△H＜0
B．表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B
C．体系中c（CH3OCH3）：c（CH3OCH3，状态Ⅱ）＜2c（CH3OCH3，状态Ⅲ）
D．逆反应速率v逆：v逆（状态Ⅰ）＜v逆（状态Ⅲ）

分析 A、方程式中反应物气体的物质的量为8mol，生成物为4mol，故△S＜0；根据B曲线，升高温度，CO2的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故正向放热；
B、初始量乙是甲的二倍，恒温恒容下，乙相当于在甲的基础上增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，故A曲线是乙，B曲线为甲；
C、若恒温恒压下，乙的初始量是甲的二倍，为等效平衡，c（CH3OCH3，状态Ⅱ）=2c（CH3OCH3，状态Ⅲ），现为恒温恒容，乙相当于在甲的基础上增大压强，平衡正向移动，故c（CH3OCH3，状态Ⅱ）＞2c（CH3OCH3，状态Ⅲ）；
D、对于B曲线，随温度升高速率增大．

解答 解：A、方程式中反应物气体的物质的量为8mol，生成物为4mol，故△S＜0；根据B曲线，升高温度，CO2的平衡转化率减小，平衡逆向移动，正向放热，故A正确；
B、初始量乙是甲的二倍，恒温恒容下，乙相当于在甲的基础上增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，故A曲线是乙，B曲线为甲，故B错误；
C、若恒温恒压下，乙的初始量是甲的二倍，为等效平衡，c（CH3OCH3，状态Ⅱ）=2c（CH3OCH3，状态Ⅲ），现为恒温恒容，乙相当于在甲的基础上增大压强，平衡正向移动，故c（CH3OCH3，状态Ⅱ）＞2c（CH3OCH3，状态Ⅲ），故C错误；
D、对于B曲线，随温度升高速率增大，故D正确；
故选AD．

点评 本题通过图象考查了影响平衡的因素分析判断，题目难中等，关键看懂图象，学会分析图象的方法．

练习册系列答案
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16．2007年诺贝尔化学奖授予善于做“表面文章”的德国科学家格哈德•埃特尔．他的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应，开创了表面化学的方法论．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．NO2是该过程的最终产物
B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C．汽车尾气的主要污染成分是CO2和NO
D．该催化转化的总反应方程式为：2NO+O2+4CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$ 4CO2+N2
17．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是金属元素，X的焰色呈黄色．五种元素核电荷数之和为54，最外层电子数之和为20．W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍．工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质．则下列说法不正确的是（　　）
A．原子半径：X＞Y＞Q＞W
B．Q和W可形成原子个数比为1：1和2：1的化合物
C．X 与W能形成两种常见的化合物
D．Y单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
14．下列说法正确的是（　　）
A．向Na2S03溶液中加入硝酸酸化的BaCl2，有白色沉淀出现，说明Na2S03溶液已经变质
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．等体积、pH都为3的酸HCl和CH3COOH分别与足量的锌反应，放出的氢气一样多
D．硫酸铁可用于净水，因为三价铁离子可水解生成Fe（OH）3沉淀
1．镁电池放电时电压高而平稳，镁电池成为人们研制的绿色电池，一种镁电池的反应式为xMg+Mo3S4$?_{充电}^{放电}$MgxMo3S4，下列说法中正确的是（　　）
A．充电时MgxMo3S4只发生还原反应
B．放电时Mo3S4只发生氧化反应
C．充电时阳极反应式为 Mo3S42x--2xe-=Mo3S4
D．放电时负极反应式为xMg=xMg2+-2xe-
11．有资料介绍Fe3+在水溶液中通常以水合离子形式存在，[Fe（H2O）6]3+几乎无色．某化学实验小组对实验室Fe（NO3）3和FeCl3溶液呈黄色的原因产生了疑问，进一步查阅资料发现：
①[Fe（H2O）6]3++H2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黄色）+nH3O+（n=1～6）；
②[FeCl4（H2O）2]-为黄色．
他们进行了如下探究实验．请回答下列问题：
【实验Ⅰ】（图1）

（1）你认为Fe（NO3）3溶液呈黄色的原因是[Fe（H2O）6]3+水解产生了[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n．
（2）你认为FeCl3溶液呈黄色主要是含有[FeCl4（H2O）2]-微粒，理由：试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黄色．
【实验Ⅱ】
已知透光率越大，溶液颜色越浅．用色度计分别测定0.5mol•L-1 Fe（NO3）3和FeCl3溶液在不同温度下的透光率如图2所示．
（3）随着温度升高，Fe（NO3）3溶液透光率逐渐减小的原因是温度升高，导致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移动，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n浓度增大，溶液颜色加深．
（4）FeCl3溶液透光率随温度升高而减小的幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，其原因用离子方程式表示：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，该反应属于吸热反应（填“放热”或“吸热”）．
【实验Ⅲ】
该实验小组同学还设计了一个实验方案验证（4）中结论．
（5）取试管②中无色溶液，滴加几滴B（从下列选项中选择最佳试剂，填写字母序号），通过现象能证明（4）中结论正确．
A．Fe（NO3）3溶液 B．NaCl溶液 C．NaNO3溶液   D．FeCl3溶液．
18．有以下9种物质：①Ne　②NH4Cl　③KNO3　④NaOH ⑤Cl2 ⑥SO2　⑦H2S　⑧Na2O2　⑨MgCl2．请用上述物质的数字序号填空：
（1）只存在离子键的是⑨
（2）只存在共价键的是⑤⑥⑦
（3）只存在共价键的电解质是⑦
（4）既存在离子键又存在共价键的是②③④⑧
（5）不存在化学键的是①
（6）属于共价化合物的是⑥⑦
（7）属于离子化合物的是②③④⑧⑨．
15．某淀粉胶体内混有盐酸和食盐，欲使胶体pH升高并除去食盐，可采用的方法是（　　）
A．盐析B．萃取C．渗析D．蒸馏
20．氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料．
（1）下表是当反应器中按n（N2）：n（H2）=1：3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线．

①曲线a对应的温度是200℃．
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是AC（填字母）．
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（N）
③M点对应的H2转化率是75%．
（2）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收SO2．
①当氨水中所含氨的物质的量3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，溶液中的溶质为（NH4）2SO3和NH4HSO3．
②NH4HSO3溶液显酸性．用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是
ab（填字母）．
a．c（NH4+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）            
b．c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-）
c．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
（3）2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池中生成氨气，转化率高于哈伯法的五倍，达到80%．该电解池采用了能传导某种离子（ H+、Li+、F-、O2- ）的固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在SCY内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极．写出上述电解池的阴极和阳极反应式和总反应方程式，
阴极：N2+6H++6e-=2NH3；阳极：3H2-6e-═6H+，总反应方程式：N2+3H2=2NH3．

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