1.
(1)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一.
已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ•mol-1K1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1K2
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1K3
(1)则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5kJ/mol;
该反应的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}•{K}_{2}}{{{K}_{3}}^{2}}$(用K1、K2、K3表示)
(2)如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2?2SO3△H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a→b过程中改变的条件可能是升高温度;b→c过程中改变的条件可能是将SO3从体系中分离出来.
(3)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)═M(g)+N(g),所得实验数据如表:
则实验③中达到平衡时X的转化率为60%; 实验④中达到平衡时b<(填“>”“<”或“=”)0.060.
已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ•mol-1K1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1K2
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1K3
(1)则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5kJ/mol;
该反应的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}•{K}_{2}}{{{K}_{3}}^{2}}$(用K1、K2、K3表示)
(2)如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2?2SO3△H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a→b过程中改变的条件可能是升高温度;b→c过程中改变的条件可能是将SO3从体系中分离出来.
(3)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)═M(g)+N(g),所得实验数据如表:
| 实验 编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
| n(X) | n(Y) | n(M) | ||
| ① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 |
| ② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 |
| ③ | 800 | 0.20 | 0.30 | a |
| ④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b |
20.用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染.

(1)传统上该转化通过如下所示的催化循环实现.其中,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)?H2O(g)+CuCl2(s)△H1反应②生成1mol Cl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2(△H1+△H2)(反应热用△H1和△H2表示).
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性.
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的转化率αHCl~T曲线如图1:则总反应的△H<0(填“>”“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是K(A).
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图1
,并简要说明理由:增大压强,平衡向正反应方向移动,αHCl增大,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大.
③下列措施中,有利于提高αHCl的有BD.
A.增大n(HCl) B.增大n(O2) C.使用更好的催化剂 D.移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol•min-1为单位)1.8×10-3mol•min-1.
(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
(1)传统上该转化通过如下所示的催化循环实现.其中,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)?H2O(g)+CuCl2(s)△H1反应②生成1mol Cl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2(△H1+△H2)(反应热用△H1和△H2表示).
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性.
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的转化率αHCl~T曲线如图1:则总反应的△H<0(填“>”“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是K(A).
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图1
③下列措施中,有利于提高αHCl的有BD.
A.增大n(HCl) B.增大n(O2) C.使用更好的催化剂 D.移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
| t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
| n(Cl2)/10-3mol | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 |
(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
19.亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂.可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)K3
则K1,K2,K3之间的关系为K3=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$.
(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):
则2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)反应的△H和a的关系为△H=289-2akJ/mol.
(3)300℃时.2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正=k•cn(ClNO),
测得速率和浓度的关系如下表:
n=2;k=4.0×10-8L/(mo1•s)(注明单位).
(4)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A:

①该反应的△H<0(填“>”“<”或“=”).
②反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=0.1mol/(L•min),
③T2时该反应的平衡常数K=2
(5)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n(NO)}{n(C{l}_{2})}$=的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是A点,当$\frac{n(NO)}{n(C{l}_{2})}$=1.5时,达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的D点.
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)K3
则K1,K2,K3之间的关系为K3=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$.
(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):
| 化学键 | N≡O | Cl-Cl | Cl-N | N=O |
| 键能/kJ.mol-1 | 630 | 243 | a | 607 |
(3)300℃时.2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正=k•cn(ClNO),
测得速率和浓度的关系如下表:
| 序号 | c(ClNO)/mol.L-1 | v/mol.L-1•s-1 |
| ① | 0.30 | 3.60×10${\;}^{-{9}^{\;}}$ |
| ② | 0.60 | 1.44×10-8 |
| ③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
(4)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A:
①该反应的△H<0(填“>”“<”或“=”).
②反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=0.1mol/(L•min),
③T2时该反应的平衡常数K=2
(5)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n(NO)}{n(C{l}_{2})}$=的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是A点,当$\frac{n(NO)}{n(C{l}_{2})}$=1.5时,达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的D点.
17.(1)反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1,平衡常数为K1反应Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H2,平衡常数为K2在不同温度时K1、K2的值如下表:
反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H,平衡常数K,则△H=△H1-△H2(用△H1和△H2表示),K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)是吸热反应(填“吸热”或“放热”).
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H>0,CO2的浓度与时间的关系如图1所示:

①该条件下反应的平衡常数为2.0;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol•L-1,则平衡时CO2的浓度为$\frac{2}{3}$mol•L-1.
②下列措施中能使平衡时$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$增大的是A(填序号).
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(3)对于可逆反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图2.
①从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是AC.
A.升温 B.增大CO2浓度 C.使用催化剂
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3~t5的V(逆)变化曲线.
| 700℃ | 900℃ | |
| K1 | 1.47 | 2.15 |
| K2 | 2.38 | 1.67 |
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H>0,CO2的浓度与时间的关系如图1所示:
①该条件下反应的平衡常数为2.0;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol•L-1,则平衡时CO2的浓度为$\frac{2}{3}$mol•L-1.
②下列措施中能使平衡时$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$增大的是A(填序号).
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(3)对于可逆反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图2.
①从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是AC.
A.升温 B.增大CO2浓度 C.使用催化剂
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3~t5的V(逆)变化曲线.
14.
【化学-选修2化学与技术】
许多含碳、氢物质是重要的化工原料.
(1)某新型储氢合金(化学式为Mg17Al12)的储氢原理为Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al,此变化中还原产物是MgH2(填化学式).
(2)草酸的钙盐、钡盐、镁盐难溶于水.已知C2O3是无色无味气体,可溶于水生成草酸(H2C2O4),写出它溶于足量Ba(OH)2溶液发生反应的化学方程式C2O3+Ba(OH)2=BaC2O4↓+H2O.
(3)已知:几个热化学方程式如下:
①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1=-198kJ•mol-1
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H2
③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H3=-846.3kJ•mol-1
写出甲烷与水蒸气在高温下制备合成气(CO,H2)的热化学方程式CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=30.7KJ/mol.
(4)向2L恒容密闭容器中充入3mol CH4(g)、4mol H2O(g),发生反应制备CO、H2,测得温度为t℃时,容器内H2的物质的量浓度(mol•L-1)随时间的变化如图中II曲线所示.图中I、III分别表示相对于II仅改变反应条件后,c(H2)随时间的变化.
①若曲线I仅代表改变一种条件后的情况,则改变的条件可能是升温;a、b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为a<b;
②曲线II对应反应的平衡常数K为54.该温度下,若将等物质的量浓度的CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)混合充入该容器中,则开始进行方向是无法确定(填:向左、向右、平衡或无法确定).
③曲线III相对于曲线II改变的条件是B.
A.降低温度 B.使用催化剂、降低温度 C.加压.
许多含碳、氢物质是重要的化工原料.
(1)某新型储氢合金(化学式为Mg17Al12)的储氢原理为Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al,此变化中还原产物是MgH2(填化学式).
(2)草酸的钙盐、钡盐、镁盐难溶于水.已知C2O3是无色无味气体,可溶于水生成草酸(H2C2O4),写出它溶于足量Ba(OH)2溶液发生反应的化学方程式C2O3+Ba(OH)2=BaC2O4↓+H2O.
(3)已知:几个热化学方程式如下:
①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1=-198kJ•mol-1
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H2
③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H3=-846.3kJ•mol-1
| 化学键 | C≡O | O═O | C═O(CO2中) |
| 键能(kJ•mol-1) | 958.5 | 497 | 745 |
(4)向2L恒容密闭容器中充入3mol CH4(g)、4mol H2O(g),发生反应制备CO、H2,测得温度为t℃时,容器内H2的物质的量浓度(mol•L-1)随时间的变化如图中II曲线所示.图中I、III分别表示相对于II仅改变反应条件后,c(H2)随时间的变化.
①若曲线I仅代表改变一种条件后的情况,则改变的条件可能是升温;a、b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为a<b;
②曲线II对应反应的平衡常数K为54.该温度下,若将等物质的量浓度的CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)混合充入该容器中,则开始进行方向是无法确定(填:向左、向右、平衡或无法确定).
③曲线III相对于曲线II改变的条件是B.
A.降低温度 B.使用催化剂、降低温度 C.加压.
12.在2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)?zC(g).图甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系.则下列结论正确的是( )

0 160439 160447 160453 160457 160463 160465 160469 160475 160477 160483 160489 160493 160495 160499 160505 160507 160513 160517 160519 160523 160525 160529 160531 160533 160534 160535 160537 160538 160539 160541 160543 160547 160549 160553 160555 160559 160565 160567 160573 160577 160579 160583 160589 160595 160597 160603 160607 160609 160615 160619 160625 160633 203614
| A. | 200℃时,该反应的平衡常数为25 | |
| B. | 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol•L-1•min-1 | |
| C. | 200℃时,原平衡中再加入0.4molC,则B的物质的量分数大于25% | |
| D. | 由图乙可知,反应xA(g)+yB(g)?zC(g)的△H<0,且△S<0 |