一定溫度下，在固定容積的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到下列情況時：①混合氣體的密度不再改變  ②氣體的總的物質(zhì)的量不再改變  ③H2和CO的物質(zhì)的量之比不再改變?④CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變  ⑤C的濃度不再改變  ⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變。其中反應(yīng)體系一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)的情況是（    ）

    A．全部                B．除③④外                C．除③⑤⑥外                D．除⑤外

  

易錯原因：本題如果不能考慮到H2和CO的起始量的關(guān)系、反應(yīng)不論向正反應(yīng)方向還是向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量都在同時增加或減少的具體情況，就很容易錯選D。

    解析：只要該可逆反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量不是增多就是減少，所以當(dāng)混合氣體的密度不變、氣體的總的物質(zhì)的量不變、CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變都能說明該反應(yīng)體系已經(jīng)處于化學(xué)化學(xué)平衡狀態(tài)。由于C是固體，其濃度為定值，始終都不會改變，它不能說明反應(yīng)體系是否已經(jīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)。由于沒有明確反應(yīng)的起始狀態(tài)，也沒有明確開始時H2和CO的物質(zhì)的量的關(guān)系，如果開始只有C和H2O或者開始時H2和CO的物質(zhì)的量之比是1∶1，則H2和CO的物質(zhì)的量之比始終都是1∶1，所以H2和CO的物質(zhì)的量之比不再改變不能作為判斷該體系是否處于平衡狀態(tài)的依據(jù)。

    由混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變來判斷平衡狀態(tài)是最困難的，也是最難理解的。因為這個反應(yīng)的特點是如果反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，混合氣體的物質(zhì)的量每增加1 mol，混合氣體的質(zhì)量會同時增加12 g，如果反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，混合氣體的物質(zhì)的量每減少1 mol，混合氣體的質(zhì)量就會同時減少12 g。也就是說，如果反應(yīng)開始時存在的是混合氣體，而且混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是12的話，不論反應(yīng)向哪個方向進(jìn)行，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終都是12，不會發(fā)生任何變化。

    如果反應(yīng)是向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，如果開始時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量大于12，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量會逐漸增大，如果開始時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量小于12，則隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量會不斷減小。所以正確答案應(yīng)該選C。

    答案：C

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義．
（1）已知石墨的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為y kJ?mol-1，1.2g石墨在1.68L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，放出x kJ熱量．則石墨與氧氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為
C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-
(x-0.04y)
0.06
kJ?mol-1
C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-
(x-0.04y)
0.06
kJ?mol-1
，
（2）高溫時，用CO還原MgSO4可制備高純MgO．
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是
CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3
CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3
．
②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖1，該電池反應(yīng)的離子方程式為
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2
．

（3）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
C(CH3OH)C(H2O)
C(CO2)C3(H2)
C(CH3OH)C(H2O)
C(CO2)C3(H2)
．
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1：3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ（CH3OH）與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的
△H
＜
＜
（填“＞”“＜”或“=”）0．
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ
＞
＞
KⅡ（填“＞”“＜”或“=”）．
④一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式投入反應(yīng)物，一段時間后達(dá)到平衡．
容  器 甲 乙
反應(yīng)物
投入量		 1molCO2
3molH2		 a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時維持反應(yīng)逆向進(jìn)行，則c的取值范圍為
0.4＜n（c）≤1mol
0.4＜n（c）≤1mol
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義．
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ?mol-1
C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
則CO還原Fe2O3（s）的熱化學(xué)方程式為
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
．
②已知Fe與CO可形成五羰基鐵[Fe（CO）5]，該化合物相當(dāng)活潑，易于吸收H2生成氫化羰基鐵．氫化羰基鐵為二元弱酸，可與NaOH反應(yīng)生成四羰基鐵酸二鈉．
試寫出五羰基鐵吸收H2的反應(yīng)方程式
Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
．
③利用燃燒反應(yīng)可設(shè)計成CO-O2燃料電池（以KOH溶液為電解液），寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
．
（2）某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示，回答問題：
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
．
②曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ
大于
大于
KⅡ（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時間后達(dá)到平衡．
容  器 甲 乙
反應(yīng)物投入量 1molCO2、3molH2 a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍為
0.4＜c≤1
0.4＜c≤1
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆江蘇省蘇南四校高三12月月考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

（14分）研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
（1）已知石墨的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為y kJ·mol－1，1.2g石墨在1.68L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，放出x kJ熱量。則石墨與氧氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為     ，
（2）高溫時，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是     。
②由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖1，該電池反應(yīng)的離子方程式為          。    
    　    
圖1                 圖2                 圖3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=            。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的ΔH         (填“>” “<”或“＝”)0。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ      KⅡ(填“>” “<”或“＝”)。
④一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式投入反應(yīng)物，一段時間后達(dá)到平衡。

容 器
甲
乙
反應(yīng)物
投入量
1molCO2
3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
 
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時維持反應(yīng)逆向進(jìn)行，則c的取值范圍為        。

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年江蘇省南通市海安縣高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

（14分）研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
⑴  在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)： CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

①該反應(yīng)正向反應(yīng)是          反應(yīng)。（填“放熱”或“吸熱”）
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是            。

A．容器壓強(qiáng)不變B．混合氣體中c(CO2)不變
C．υ正(H2)＝υ逆(H2O)D．c(CO2)＝c(CO)
③當(dāng)其他條件不變時，若縮小容器的體積，該反應(yīng)平衡      移動。（選填“正向”、“逆向”或“不”）
⑵工業(yè)上合成甲醇可在密閉容器中采用如下反應(yīng)進(jìn)行：
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H＝－49.0 kJ·mol－1
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝                     。
②某實驗將1molCO2和3molH2充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)（只有一種條件不同）。測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示：

曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ       KⅡ（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
③一定溫度下，在容積2L且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時間后達(dá)到平衡。
容 器
甲
乙
反應(yīng)物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
經(jīng)測定甲容器經(jīng)過5min達(dá)到平衡，平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，甲容器中該反應(yīng)在5min內(nèi)的平均速率υ(H2)＝              mol·L－1·min－1。
要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍為                    。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆福建省南安一中高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：實驗題

（10分）研究碳及其化合物的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。某學(xué)習(xí)小組查閱資料并進(jìn)行相關(guān)探究，請幫忙完成以下探究。
（1）pC類似于pH，是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用對數(shù)的負(fù)值。如某溶液中某溶質(zhì)的濃度為1×10－3 mol/L，則該溶液中該溶質(zhì)的pC＝－lg(1×10－3)＝3。如圖為25℃時H2CO3溶液的pC－pH圖。請回答下列問題：（若離子濃度小于10-5mol/L，可認(rèn)為該離子不存在）

①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32－________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H2CO3一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1        。
③人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系(H2CO3/HCO3－)可以抵消少量酸或堿，維持pH7.4。當(dāng)過量的酸進(jìn)入血液中時，血液緩沖體系中的c(H+)/c(H2CO3)最終將        。

A．變大B．變小C．基本不變D．無法判斷
（2）高溫時，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，

該電池反應(yīng)的離子方程式為                                。
（3）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為： CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)  △H ；
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖
所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)熱ΔH        0(填“>” “<”或“＝”)。

②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式投入反應(yīng)物，一段時間后達(dá)到平衡。
容 器
甲
乙
反應(yīng)物
投入量
1molCO2
3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時的0.8倍，要使平衡后乙與甲中各物質(zhì)濃度相同，且起始時維持反應(yīng)逆向進(jìn)行，則c的取值范圍為               。

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