题目内容

如图所示将4 mol　SO2和2 mol　O2混合置于体积可变的等压容器中，在一定温度下发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0．该反应达到平衡状态A时，测得气体总物质的量为4.2 mol．若SO2、O2、SO3的起始物质的量分别用a、b、c表示，回答下列问题：

(1)在达到平衡状态Ａ的容器中通入少量O2，体系中SO2的体积分数________(填“增大”或“减小”或“不变”)，若要使SO2的体积分数再变到与平衡状态A相同，可采取的措施有：________或________．

(2)若起始时a＝1.2 mol，b＝0.6 mol，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态Ａ相同，则起始时c的取值为________．

(3)若要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态A相同，则起始时c的取值范围是________．

答案：
解析：

　　(1)减小　升温、通入适量的SO2

　　(2)＞0任意值

　　(3)3.6＜c≤4


练习册系列答案
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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．
请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是
③④
③④
（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v（CH3OH）=
nA
tA
mol?L-1?min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）在T1温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为
2-a
2
2-a
2
．
大量排放CO2会加重温室效应，影响地球大气环境．为减少CO2对环境的影响，世界各国在限制其排放量的同时加强了对CO2创新利用的研究，如致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质，如甲醇、CH4、汽油 等．
I．目前，用超临界CO2（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作致冷剂已经成为一种趋势，这一做法的积极意义在于
 
．
II．有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经过化学反应后使之变为可再生燃料甲醇．“绿色自由”构想技术流程如下：
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（1）吸收池中反应的化学方程式为：
 
．
（2）在合成塔中，若有4.4kgCO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
 
．
（3）控制不同的反应条件，CO2和H2反应还可以得到其它有机物．如将CO2和H2以1：4的体积比混合，在适当条件下反应，可获得重要能源CH4：CO2+4H2=CH4+2H2O；如将CO2和H2以1：3的体积比混合，还可生成某种重要的化工原料和水，该化工原料可能是
 
．
A．烷烃        B．烯烃         C．炔烃          D．芳香烃
（4）已知在443～473K时，用钴（Co）作催化剂可使CO2和H2生成C5～C8的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一．要达到汽油的要求，CO2和H2体积比的取值范围应是
 
．
Ⅲ．若在一密闭恒容容器中充入CO2和H2的物质的量分别为1mol和3mol，发生反应得到CH3OH（g）和H2O（g）．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示：
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（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
 
mol/（L?min）．
（2）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
 
．
A．升高温度                    B．充入He（g），使体系压强增大 
C．将H2O（g）从体系中分离       D．再充入1mol CO2和3mol H2．
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染．
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请回答下列问题：
（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第
 
周期，第
 
族．
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式
 
．
（3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2?x H2O，再经焙烧制得．水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：
 

（4）由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行的理由是
 
．反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于
 
℃即可．
TiCl4 Mg MgCl2 Ti
熔点/℃ -25.0 648.8 714 1667
沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287
（5）用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+．滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH4Fe（SO4）2标准溶液V mL，则TiO2质量分数为
 
．（用代数式表示）
（6）由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．若不考虑生产过 程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H2
 
mol．

据新华社报道：全国农村应当在“绿色生态－美丽多彩－低碳节能－循环发展”的理念引导下，更快更好地发展“中国绿色村庄”，参与“亚太国际低碳农庄”建设。可见“低碳循环”已经引起了国民的重视，试回答下列问题：

（1）煤的汽化和液化可以提高燃料的利用率。

已知25℃，101kPa时：C(s) +1/2O2(g)=CO(g) ΔH= -126.4 kJ·mol-1

2H2(g) +O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1      H2O(g)= H2O(l) ΔH= -44 kJ·mol-1

则在25℃，101kPa时：C(s) + H2O(g)= CO(g) + H2(g)  ΔH=____________________。

（2）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：

FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) ΔH>0，已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

②1100℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，则在这种情况下，该平衡_______移动（填“向左”、“向右”或“不”），判断依据是               

（3）目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝-49.0 kJ·mol-1。现向体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

c(mol/L)
 

CH3OH
 

CO2
 

0.25
 

0
 

10
 

t(min)
 

3
 
 


①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝_____________；

②下列措施能使增大的是________（填符号）。

A．升高温度      B．再充入H2            C．再充入CO2

D．将H2O(g)从体系中分离                  E．充入He(g)，使体系压强增大

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