题目内容

在300 ℃时，5 L密闭容器内，分子式为A2和B2的两种气体反应，生成另一种气体C，其反应情况如图所示：则该反应的化学方程式为：__________________；A2的平均反应速率为_________。

3A2+B22C  0.2 mol·L-1·min-1

解析：n(A2)∶n(B2)∶n(C2)=(6-3)∶(4-3)∶2=3∶1∶2

练习册系列答案
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I．描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数（Ka）和弱碱的电离平衡常数（Kb）．
表1
酸或碱 电离平衡常数（Ka或 Kb）
CH3COOH 1.8×10-5
HNO2 4.6×10-4
HCN 5×10-10
HClO 3×10-8
NH3?H2O 1.8×10-5
请回答下列问题：
（1）上述四种酸中，酸性最弱的是
HCN
HCN
（用化学式表示）．下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是
B
B
（填序号）．
A．升高温度   B．加水稀释  C．加少量的CH3COONa固体  D．加少量冰醋酸
（2）CH3COONH4的水溶液呈
中性
中性
（选填“酸性”“中性”或“碱性”），理由是：
CH3COOH与NH3?H2O的电离平衡常数相等，可知CH3COO-和NH4+在相等浓度时的水解程度相同
CH3COOH与NH3?H2O的电离平衡常数相等，可知CH3COO-和NH4+在相等浓度时的水解程度相同
，溶液中各离子浓度大小的关系是
c（NH4+）=c（Cl-）＞c（H+）=c（OH-）
c（NH4+）=c（Cl-）＞c（H+）=c（OH-）
．
II．氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：（图中涉及物质为气态）
（1）如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
．
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：请完成下列问题．
t/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
①试比较K1、K2的大小，K1_
＞
＞
 K2（填写“＞”、“=”或“＜”）．
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
c
c
（填序号字母）：
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2      b．v （N2）正=3v （H2）逆
c．容器内压强保持不变                       d．混合气体的密度保持不变
③在400℃时，当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时，则该反应的v（N2）正
＞
＞
v（N2）逆（填写“＞”、“=”或“＜”）．
（2012?许昌三模）碳及其化合物的研究具有重要的现实意义．
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
3
3
C+
2
2
K2Cr2O7+
8
8
H2SO4
H2SO4
→
3
3
CO2↑+
2
2
K2SO4+
2
2
Cr2（SO4）3+
8
8
H2O
请完成并配平上述化学方程式．
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
下表所列数据是在不同温度下的化学平衡常数（K）
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.0 0.27 0.012
①在一定条件下将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中发生反应，5分钟后测得c（CO）=0.4mol/L，算此段时间的反应速率（用H2表示）
0.24
0.24
mol/（L?min）；
②由表中数据判断上述合成甲醇反应的△H
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）
③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律．如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系请回答：
（Ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是
270℃
270℃
；
（Ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的平衡常数K=
4L2?mol-2
4L2?mol-2
．
④一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳．写出该电池负极发生反应的电极方程式
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-
．
（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4 mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
1.6×10-5mol/L
1.6×10-5mol/L
．
甲醇合成反应及其能量变化如图所示：

（1）写出合成甲醇的热化学方程式
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-（b-a）KJ/mol
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-（b-a）KJ/mol
．
实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验．将1mol CO和2mol H2通入容器中，分别恒温在300℃和500℃反应，每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示：
时间浓度（mol/L）温度 10min 20min 30min 40min 50min 60min
300℃ 0.40 0.60 0.75 0.84 0.90 0.90
500℃ 0.60 0.75 0.78 0.80 0.80 0.80
（2）在300℃反应开始10min内，H2的平均反应速率为v（H2）=
0.08mol/L?min
0.08mol/L?min
．
（3）在500℃达到平衡时，平衡常数K=
25
25
．
（4）在另一体积不变的密闭容器中，充入1.2mol CO和2.0mol H2，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半．计算该条件下H2的转化率为
80%
80%
．
（5）铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点，已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇．该反应中a的大小对反应热△H有无影响，
无影响
无影响
．
精英家教网甲醇是一种可再生燃料．在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n（CH3OH）-反应时间t的变化曲线如图所示．
（1）该反应的△H
 
0 （填＞、＜或=）
（2）300℃时，0-t1min内 CH3OH的平均生成速率为
 

（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有
 
．（填字母）
A．缩小容器体积B．降低温度
C．升高温度             D．使用合适的催化剂
E．甲醇从混合体系中分离出来
（4）300℃时，CO、H2的起始物质的量分别为2mol和3mol，若图中n1数据为0.5mol，试计算300℃下，该反应的平衡常数（写出计算过程，保留两位有效数字）
（5）工业上也可以用CO2和H2反应制得甲醇．在2×105Pa、300℃的条件下，若有440g CO2与H2恰好完全反应生成甲醇和水，放出495kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式
 
．
精英家教网已知CO2可以生产绿色燃料甲醇．
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-187.4kJ?mol-1．300℃时．密闭容器中，
当c（CO2）=1.00mol?L-1、c（H2）=1.60mol?L-1开始反应，结果如右图所示，回答下列问题：
（1）使用催化剂I时，反应在10小时内的平均反应速率：
v（H2）=
 
mol?（L?h）-1．
（2）下列叙述正确的是
 
．
A、当容器内气体的密度不再改变时，反应不一定达到平衡状态
B、充入氩气增大压强有利于提高CO2的转化率
C、CO2平衡转化率：在上述反应条件下，催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ高
D、催化效率：在上述反应条件下，催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ高
（3）根椐图中数据，计算此反应在300℃时的平衡常数．
 
（写出计算过程）
（4）将上述平衡体系升温至400℃，平衡常数K（400℃）
 
 K（300℃） （填＜、=或＞）．
（5）已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-242.8kJ?mol-1
则反应2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）；△H=
 
kJ?mol-1．

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