题目内容

目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的客闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生反应：CO2（g）+3H2O（g）?CH3OH（g）+H2O（g）；
△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
（1）从反应开始到平衡，v（H2）=
 
；
（2）该反应的平衡常数K=
 
；若温度提高到800℃，反应达到平衡时，K值
 
（填“增大”，“减少”或“不变”）；若只增大CO2的浓度，则K值
 
（同上）；
（3）为提高生产效率，工业生产中常使用适当催化剂．催化剂使反应物速率
 
，而反应物的转化率
 
．（填“增大”，“减少”或“不变”）
（4）若在500℃，恒容的密闭容器中，起始时加入物质的量为：a mol CO2、b mol H2和c molCH3OH、c mol H2O，达平衡后，CH3OH的体积分数保持不变．则a、b、c的关系为
 
．
考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的影响因素
专题：化学平衡专题
分析：（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式可知氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量3倍为2.25mol/L，根据v=
△c
△t
计算v（H2）；
（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；
（3）催化剂能同等程度增大正逆反应速率，不改变化学平衡状态；
（4）达平衡后，CH3OH的体积分数保持不变，建立的平衡与原平衡为等效平衡．
解答： 解：（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v（H2）=
2.25mol
10min
=0.225mol/（L?mon），故答案为：0.225mol/（L?mon）；
（2）反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常数K=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
，反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，升温，平衡左移，平衡常数减小，平衡常数只与温度有关，若只增大CO2的浓度，平衡常数不变，故答案为：
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
；减少；不变；
（3）催化剂能同等程度增大正逆反应速率，不改变化学平衡状态，故答案为：增大；不变；
（4）根据等效平衡，c molCH3OH、c mol H2O完全换算成CO2（g）和H2O（g），物质的量应为起始加入的量，即应满足a+c=1，b+3c=3，
故答案为：a+c=1，b+3c=3．
点评：本题考查反应速率计算、化学平衡的影响因素、平衡常数等，题目难度中等，注意基础知识的掌握，把握图象的分析是解答的关键．
练习册系列答案
相关题目
电石中的碳化钙和水能完全反应：CaC2+2H2O═C2H2↑+Ca（OH）2，使反应产生的气体排水，测量排出水的体积，可计算出标准状况乙炔的体积，从而可测定电石中碳化钙的含量．
（1）若用下列仪器和导管组装实验装置：
序号123456
导管及仪器
每个橡皮塞上都打了两个孔
如果所制气体流向从左向右时，上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序（填各仪器、导管的序号）是：
 
接
 
接
 
接
 
接
 
接
 
．
（2）仪器连接好后，进行实验时，有下列操作（每项操作只进行一次）：
①称取一定量电石，置于仪器3中，塞紧橡皮塞．
②检查装置的气密性．
③在仪器6和5中注入适量水．
④待仪器3恢复到室温时，量取仪器4中水的体积（导管2中的水忽略不计）．
⑤慢慢开启仪器6的活塞，使水逐滴滴下，至不发生气体时，关闭活塞．
正确的操作顺序（用操作编号填写）是
 
．
（3）若实验产生的气体有难闻的臭鸡蛋这是因为含有
 
杂质．检验此杂质的反应为
 
．
（4）若实验时称取的电石1.60g，测量排出水的体积后，折算成标准状况乙炔的体积为448mL，此电石中碳化钙的质量分数是
 
%．
如图所示，在试管a中先加2mL乙醇，边摇动边缓缓加入5mL浓硫酸，摇匀冷却后，再加入2g无水醋酸钠，充分搅动后，固定在铁架台上．在试管b中加入适量的饱和Na2CO3溶液．连接好装置，给a加热，当观察到试管b中有明显现象时，停止实验．
（1）如图所示的装置中，哪些地方有明显错误的？
 
．
（2）写出试管a中的主要反应方程式：
 
；
（3）右边的球形管除冷凝作用外，另一个作用是
 
．
（4）饱和Na2CO3溶液的作用是
 
．
已知A、B、C、D、G为中学化学中常见的物质，其中A为单质，其B、C、D、G为均为化合物．它们之间存在以下的相互转化关系：

试回答：
（1）写出A的化学式
 
．
（2）如何用实验证明B溶液中是否含有G？（请写出实验的步骤、现象和结论）
 
．
（3）写出由E转变成F的化学方程式
 
．
（4）向G溶液加入A的有关离子反应方程式
 
．
在容积固定为2L的密闭容器中，充入0.180molHI，480℃时反应：2HI（g）?H2（g）+I2（g），体系中n（HI）随时间变化情况如表：
t/min0246810
n（HI）/mol0.1800.1640.1520.1440.1400.140
反应进行至10min后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅．
（1）0～2min内H2的平均反应速度为
 
．达平衡时，HI的转化率是
 
．
（2）上述正向反应是：
 
反应（选填：放热、吸热）．
（3）某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，原化学平衡向
 
反应方向移动（填“正”或“逆”），正反应速率
 
（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强
 
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）480℃时，反应H2（g）+I2（g）?2HI（g）的平衡常数K的值为
 
．
（5）要增大反应2HI（g）?H2（g）+I2（g）的平衡常数，可采取的措施是
 
（选填字母）．
A．增大HI起始浓度       
B．向混合气体中通入I2
C．使用高效催化剂               
D．升高温度．
一定温度下，在2L的密闭容器中发生反应：A（g）+2B（g）?xC（g）△H＜0，B、C的物质的量随时间变化的关系如图．下列有关说法不正确的是（　　）
A、x=2
B、2min后，降低温度平衡向右移动
C、反应开始2min内ν（C）=0.1mol/（L?min）
D、当容器内混合气体压强不再改变时，反应体系达到化学平衡状态
下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（　　）
①过量的Fe与Cl2反应；
②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加入KNO3；?
③Fe（NO3）2溶液中加入少量盐酸；?
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中．
A、只有①??
B、只有①②??
C、只有①②③??
D、全部
二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．ClO2是一种黄绿色的气体，易溶于水．实验室以NH4C1、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程如图1：

（1）写出电解时发生反应的化学方式：
 
．
（2）测定ClO2（如图2）的过程如下：在锥形瓶中加入足最的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用c mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-），共用去V mL硫代硫酸钠溶液．
①ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，反应的离子方程式为：
 
．
②装置中玻璃液封管的作用是
 
、
 
．
③滴定至终点的现象是
 
．
④测得ClO2的质量m（ClO2）=
 
．（用含c、V的代数式表示）
下列反应中，属于水解反应且使溶液显酸性的是（　　）
A、NH4++H2O?NH3?H2O+H+
B、HCO3-+H2O?CO32-+H3O+
C、S2-+H2O?HS-+OH-
D、NH3+H2O?NH4++OH-

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