题目内容

1．工业上有一种方法有效地开发利用CO2，是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2+3H2?CH3OH+H2O．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，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L•min）；
②氢气的转化率=75%；
③能说明上述反应达到平衡状态的是A（填编号）
A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2O
D．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）

分析 ①根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CH3OH），再根据速率之比等于其化学计量数之比计算v（H2）；
②由图可知，CO2的起始浓度为1mol/L、平衡时浓度为0.25mol/L，则△c（CO2）=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，则氢气浓度变化量为0.75mol/L×=2.25mol/L，转化率=$\frac{浓度变化量}{起始浓度}$×100%；
③可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．

解答 解：①由图可知，平衡时甲醇的浓度为0.75mol/L，则v（CH3OH）=$\frac{0.75mol/L}{10min}$=0.075mol/（L．min），速率之比等于其化学计量数之比，则v（H2）=3v（CH3OH）=0.225mol/（L．min），
故答案为：0.225；
②由图可知，CO2的起始浓度为1mol/L、平衡时浓度为0.25mol/L，则△c（CO2）=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，则氢气浓度变化量为0.75mol/L×=2.25mol/L，氢气转化率=$\frac{2.25mol/L}{\frac{3mol}{1L}}$×100%×100%=75%，
故答案为：75%；
③A．平衡时各组分含量不变，CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明到达平衡，故A正确；
B．混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度始终不变，故B错误；
C．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2O，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，故C错误；
D．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点），而后二氧化碳浓度继续减小、甲醇浓度继续增大到平衡状态，故交叉点反应向正反应进行，故D错误，
故选：A．

点评 本题考查化学平衡的有关计算、平衡状态判断，比较基础，有利于基础知识的巩固，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．

练习册系列答案
相关题目
3．在500mL 0.2mol/L Na2SO4 中含有Na+数目为0.2NA个，从中取出10mL，取出的Na2SO4溶液物质的量浓度为0.2mol/L，其中SO42-的物质的量为0.002mol，若将这10mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中Na+的物质的量浓度为0.04mol/L．
4．上海市简称为沪，原意为“扈”，指一种捕鱼工具．说明古上海人以捕俄为生．海鱼“集体自杀”是未解的自然之谜．德国一些科学工作者认为是由于海上的浮游细菌产生的一种有毒有臭味气体造成的，这种气体在深海底部某些区域也会产生并构成一种生态系统，该气体是H2S；鉴定这种气体的方法是用湿润的醋酸铅试纸靠近气体，若试纸变黑即可说明气体为硫化氢．
9．某温度下，H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）的平衡常数K=$\frac{9}{4}$．该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度如下表所示．
起始浓度甲乙丙
c（H2）/mol/L0.0100.0200.020
c（CO2）/mol/L0.0100.0100.020
下列判断不正确的是（　　）
A．平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，是0.012mol/L
B．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
C．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
D．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
16．将40克NaOH溶于水配成1L溶液，则该溶液的物质的量浓度为（　　）
A．0.1mol/LB．0.5mol/LC．4mol/LD．1mol/L
6．某无色透明溶液能与铝粉反应放出H2，则此溶液中可能存在（　　）
A．OH-、Ba2+、Cl-、Na+B．H+、Cl-、Na+、SO${\;}_{4}^{2-}$
C．H+、Cu2+、[Al（OH）4]-、SO${\;}_{4}^{2-}$D．H+、Ba2+、Mg2+、NO${\;}_{3}^{-}$
13．下列说法正确的是（　　）
A．棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素
B．蛋白质在一定条件发生水解反应生成葡萄糖
C．煤的气化是在高温下煤和水蒸气作用转化为可燃性气体的过程
D．食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，属于高分子化合物
10．下列物质：A．高纯硅，B．石英，C．氮化硅，D．天然橡胶．请选用适当的物质用其字母代号填空：
（1）属于高温结构陶瓷，是制造发动机的理想材料的物质是C；
（2）可用于制造芯片和光电池的物质是A；
（3）用于造成光导纤维的物质是B；
（4）属于高分子化合物，是制造飞机、汽车和医疗器械所必需的材料的物质是D．
11．下列叙述不正确的是（　　）
A．与28gCO具有相同分子数的CO2的质量一定是44g
B．在标准状况下，11.2L某气体的质量为22g，则该气体的相对分子质量是44g/mol
C．16gO2和16gO3含的氧原子个数一样多
D．1L1mol•L-1Fe（OH）3胶体中胶体微粒数目等于NA

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网