分析右图的能量变化示意图.下列选项正确的是 A．2A+B ==2C,△H<OB．2C==2A+B,△H<0C．2A,△H>0D．2A,△H<0 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

分析右图的能量变化示意图，下列选项正确的是

A．2A+B ==2C；△H<O

B．2C==2A+B；△H<0

C．2A(g)+B(g)==2C(g)；△H>0

D．2A(g)+B(g)==2C(g)；△H<0

解析

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（1）天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H₂和CO的化学方程式为

CH₄+H₂O

高温

CO+3H₂

CH₄+H₂O

高温

CO+3H₂

．
（2）在合成氨生产中，将生成的氨及时从反应后的气体中分离出来．运用化学平衡的知识分析这样做的是否有利于氨的合成，说明理由：

移走氨气，减小生成物浓度，平衡右移，有利于氨生成

．
（3）如图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：3时，平衡混合物中氨的体积分数．

①若分别用υ_A（NH₃）和υ_B（NH₃）表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则υ_A（NH₃）

＜

υ_B（NH₃）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在相同温度、当压强由p₁变为p₃时，合成氨反应的化学平衡常数

不变

．（填“变大”、“变小”或“不变”）．
③在250℃、1.0×10⁴kPa下，H₂的转化率为

66.7

%（计算结果保留小数点后1位）．
（4）NH₃（g）与CO₂（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：

NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为

2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134kJ/mol

．
（5）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门．因为，在潮湿的环境中，金属铜在有NH₃存在时能被空气中的O₂氧化，生成Cu（NH₃）₄²⁺，该反应的离子方程式为

2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O═2Cu（NH₃）₄²⁺+4OH^-

．

联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕，降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视．
（1）工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇．298.15K时，CO₂、H₂、与CH₃OH、H₂O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图所示，据图回答问题：

①写出合成甲醇反应的热化学方程式

CO₂（g）+3H₂（g）

CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-（n-m）kJ?mol^-1

CO₂（g）+3H₂（g）

CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-（n-m）kJ?mol^-1

；
②在图中曲线

（填“a”或“b”）表示加入催化剂的能量变化曲线，催化剂能加快反应速率的原理是

催化剂能降低该反应的活化能，提高活化分子的百分数，化学反应速率加快

；
③在体积为l L的密闭容器中，充入lmol CO₂和3mol H₂，测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示．

从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v（CH₃OH）=

0.075mol?L^-1?min^-1

；
该反应的平衡常数k=

．
（2）乙醇是重要的化工产品和液体燃料，同样可以利用CO₂反应制取乙醇：
2CO₂（g）+6H₂（g）

CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g） 25℃时，K=2.95×10¹¹
在一定压强下，测得反应的实验数据如下表．分析表中数据回答下列问题：

	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	37	22

①温度升高，K值

减小

（填“增大”、“减小”、或“不变”）．
②提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，K值

不变

（填“增大”、“减小”、或“不变”），对生成乙醇

有利

（填“有利”或“不利”）．
③在右图的坐标系中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的影响．并对图中横坐标、纵坐标的含义作必要的标注．

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

Ⅰ．处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。

CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)? △H1＝－574kJ·mol－1

CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)??? △H2

CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)????? △H3＝－867kJ·mol－1

则△H2＝???????????????? 。

Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为??? C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，

该反应的化学平衡常数表达式为K＝???????????????????? 。 800℃时，将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t1前所示变化。若保持温度不变，t2时再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡将????? 移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2时，若改变反应条件，导致H2浓度发生如右图t2后所示的变化，则改变的条件可能是??????? （填符号）。

a加入催化剂 ???? b降低温度?? ? c缩小容器体积 ???? d减少CO2的量

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应???????????????????????? 。

②用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是??????????????? 。

Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：

通入a气体的电极是原电池的? ??? （填“正”或“负”），

其电极反应式为? ??? ???? ????? 。

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NO_x)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。

Ⅰ．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。

CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₁＝－574kJ·mol^－¹

CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₂

CH₄(g)+2NO₂ (g)＝N₂(g) + CO₂(g)+2H₂O(g) △H₃＝－867kJ·mol^－¹

则△H₂＝。

Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO₂是大气中SO₂的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为C(s) + H₂O(g)＝ CO(g) + H₂(g)，

该反应的化学平衡常数表达式为K＝。 800℃时，将1molCO、3mol H₂O、1mol H₂充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H₂O(g) CO₂(g) + H₂(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t₁前所示变化。若保持温度不变，t₂时再向容器中充入CO、H₂各1mol，平衡将移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t₂时，若改变反应条件，导致H₂浓度发生如图t₂后所示的变化，则改变的条件可能是（填符号）。