题目内容

4．对如下反应：CO（气）+2H2（气）?CH3OH（气）（正反应为放热反应），为提高单位时间内CH3OH的产量，工厂应控制的反应条件是（　　）
A．高温、低压B．适宜的温度、高压、催化剂
C．低温、低压D．低温、高压、催化剂

分析 为提高单位时间内CH3OH的产量，改变条件可以促使化学平衡正向移动即可．

解答 解：升高温度，可以让化学平衡逆向移动，甲醇的产量降低，速率加快，降低温度，可以让化学平衡正向移动，甲醇的产量升高，速率减慢，所以为保证催化剂的催化活性，提高产物的产率，采用适宜温度；升高压强，可以让化学平衡正向移动，甲醇的产量增大，加入催化剂，可以使速率加快，故选B．

点评 本题是一道化学化工生产实际和化学原理结合的题目，注意知识的迁移应用是关键，难度不大．

练习册系列答案
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11．（1）有下列八种物质：Br2、I2、KI、K2SO4、KBrO2、H2SO4、KOH、H2O，它们中除一种物质外其余物质是反应物或生成物，已知Br2、I2均为产物，则反应的离子方程式为2BrO3-+10I-+12H+=5I2+Br2+6H2O．
（2）汽车等的安全气囊强烈碰撞时爆炸，发生的反应如后：10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑下列判断正确的是
A．每生成8molN2转移15mol电子
B．NaN3中氮元素被还原
C．N2既是氧化剂又是还原剂
D．还原产物与氧化产物质量之比为1：15
（II）某化学兴趣小组希望能较长时间观察到白色絮状 Fe（OH）2的生成，用FeSO4（用铁粉与稀硫酸反应制得）和过量NaOH溶液反应制Fe（OH）2的装置示意图如图所示．回答下列问题：
（1）A装置的名称是分液漏斗；在生成Fe（OH）2的装置中，发生的主要反应的离子方程式有H++OH-=H2O；Fe2++2 OH-=Fe（OH）2↓．
（2）实验时首先打开活塞3，关闭活塞2，其目的是排出装置中的空气，防止+2价铁被氧化．
（3）若向制得的氢氧化亚铁的容器中通入空气，反应的化学方程式为4 Fe（OH）2+O2+2 H2O=4 Fe（OH）3．
（4）若在C中加入的是NH4HCO3时，反应时有气体产生，则最主要的离子方程式将是Fe 2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O．
15．实验室我们可以用右图所示的装置制取乙酸乙酯．回答下列问题：
（1）浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂；
（2）制取乙酸乙酯的化学方程式CH3COOH+HOCH2CH3$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O；
（3）下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的是CD．
A．单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
B．单位时间里，生成1mol乙醇，同时生成1mol乙酸   
C．正反应的速率与逆反应的速率相等
D．混合物中各物质的浓度相等．
12．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应具有重要意义．
（1）已知反应2H2+O2=H2O为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是A．

从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化．
化学键H-HO=OH-O
键能kJ/mol436496463
化学键的键能如表：则生成1mol水可以放出热量242kJ
（2）原电池可将化学能转化为电能．将质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中，设计成原电池，负极材料是Zn，正极的反应式为Cu2++2e-=Cu，电解质溶液中SO42- 移向负极（填“正”或“负”）．一段时间后，取出洗净、干燥、称量，二者质量差为12.9g．则导线中通过的电子的物质的量是0.2mol．
（3）一定温度下，将3molA气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g），反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L，则1min内，B的平均反应速率为0.2mol/（L•min）；X为2．若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度小于0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）．
19．碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关．
（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni （s）+4CO（g）$?_{180～200℃}^{50～80℃}$Ni（CO）4（g），△H＜0．利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍．下列说法正确的是C（填字母编号）．
A．增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低
B．缩小容器容积，平衡右移，△H减小
C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时，CO的体积分数降低
D．当4v正[Ni（CO）4]=v正（CO）时或容器中混合气体密度不变时，都可说明反应已达化学平衡状态
（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒．为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫．
已知：CO （g）+$\frac{1}{2}$ O2（g）═CO2（g）△H=-Q1 kJ•mol-1
S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-Q2 kJ•mol-1
则SO2（g）+2CO （g）═S（s）+2CO2（g）△H=（Q2-2Q1）kJ•mol-1．
（3）对于反应：2NO（g）+O2?2NO2（g），向某容器中充入10mol的NO和10mol的O2，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下随温度变化的曲线（如图1）．
①比较p1、p2的大小关系：p2＞p1．
②700℃时，在压强为p2时，假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为$\frac{1}{144}$L/mol（最简分数形式）．
（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图2所示．该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为NO2+NO3--e-=N2O5．若该燃料电池使用一段时间后，共收集到20mol Y，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为224L．
9．反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，达到平衡，下列条件能使平衡移动的是（　　）
A．增加C的量
B．加催化剂
C．保持体积不变，充入氮气使体系压强增大
D．保持压强不变，充入氮气使容器体积增大
16．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5，反应PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）经过一段时间后达到平衡．反应过程中测定的n（PCl3）随时间的变化如图，下列说法正确的是（　　）
A．反应在前50 s 的平均速率v（PCl5）=0.0032 mol•L-1•s-1
B．该反应的平衡常数K=0.025
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20molPCl3 和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v（正）＞v（逆）
D．保持其他条件不变，升高温度，平衡时：c（PCl3）=0.11mol•L-1，则反应的△H＜0
13．工业上一般以CO和H2为原料在密闭容器中合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．

（1）T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1＞K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）由CO合成甲醇时，CO在250℃、300℃、350℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如图2所示，则曲线c所表示的温度为350℃．实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是1.3×104kPa下CO的转化率已经很高，如果增大压强，CO的转化率提高不大，而生产成本增加很多，得不偿失．
（3）以下有关该反应的说法正确的是AD（填序号）．
A．恒温、恒容条件下，若容器内的压强不发生变化，则可逆反应达到平衡
B．一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时，可逆反应达到平衡
C．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
D．某温度下，将2molCO和6molH2充入2L固定容积的密闭容器中，充分反应，达到平衡后测得c（CO）=0.2mol•L-1，则CO的转化率为80%
（4）一定温度下，向2L的固定体积的密闭容器中加入1molCH3OH（g），发生反应：CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），H2的物质的量随时间变化的曲线如图3所示．
该温度下，反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的平衡常数K=4L2•mol-2．相同温度下，若开始时加入CH3OH（g）的物质的量是原来的2倍，则C（填序号）是原来的2倍．
A．CH3OH的平衡浓度   B．达到平衡的时间     C．平衡时气体的密度．
14．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
A．常温常压下，80g SO3含有的氧原子数为3NA
B．物质的量浓度为0.5 mol•L-1 的MgCl2溶液，含有的Cl- 数目为0.5NA
C．常温常压下，22.4L H2中所含原子数为2NA
D．标准状况下，22.4L水中所含的分子数为NA

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