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工業(yè)上用CO生產燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。

（1）圖1是表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的濃度隨時間變化情況。從反應開始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應速率v(CO)=                        
（2）圖2表示該反應進行過程中能量的變化。曲線a表示不使用催化劑時反應的能量變化，曲線b表示使用催化劑后的能量變化。該反應是_________（選填“吸熱”或“放熱”）反應，寫出反應的熱化學方程式                                              。
（3）該反應平衡常數K為______________，溫度升高，平衡常數K_________(填“增大”、“不變”或“減小”)
（4）恒容條件下，下列措施中能使增大的有               
a．升高溫度           b．充入He氣
c．再充入2 molH2      d．使用催化劑

（10分）（1）0.075 mol·L—1·min—1（2分）
（2）放熱（1分）， CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H ＝—91 kJ·mol—1（2分），
（3）12 mol—2·L2（2分），減�。�1分）           （4）c（2分）

解析試題分析：（1）根據圖1可知，CO濃度變化量為1.00mol/L－0.25mol/L＝0.75mol/L。反應進行到10min時濃度不再發(fā)生變化，說明反應達到平衡狀態(tài)，所以v（CO）＝＝0.075mol/（L?min）。
（2）根據圖2可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，所以該反應是放熱反應。其中生成1mol氣態(tài)甲醇放出的熱量是510kJ－419kJ＝91kJ，因此該反應的熱化學方程式是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H ＝—91 kJ·mol—1。
（3）根據圖1可知，平衡時CO和甲醇的濃度分別是0.25mol/L和0.75mol/L。氫氣的濃度是4mol÷2L－0.75mol/L×2＝0.5mol/L，所以根據反應的化學方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，該溫度下的平衡常數K＝＝＝12 mol—2·L2。
（4）a．升高溫度，平衡向逆反應方向移動，則減小，a不正確；b．充入He氣，容器容積不變，平衡不移動，不變。如果壓強不變，則容器容積增大，平衡向逆反應方向移動，減小，b不正確；c．再充入2 molH2，平衡向正反應方向移動，所以增大，c正確；d．使用催化劑，平衡不移動，不變，d不正確，答案選c。
考點：考查反應速率、平衡常數和反應熱的計算、外界條件對平衡狀態(tài)的影響等

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，圖b是反應中的CO和NO的濃度隨時間變化的示意圖。根據圖意回答下列問題：
    
a                                            b
(1)寫出NO2和CO反應的熱化學方程式   。
(2)從反應開始到平衡，用NO2濃度變化表示平均反應速率v(NO2)＝   。
(3)此溫度下該反應的平衡常數K=   ；溫度降低，K   （填“變大”、“變小”或“不變”）
(4)若在溫度和容積相同的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，測得反應達到平衡吋的有關數據如下表：

容 器
甲
乙
丙
反應物投入量
1 mol NO2
1 mol CO
2 mol NO
2 mol CO2
1 mol NO2、1 mol CO
1 mol NO、1 mol CO2
平衡時c(NO) /mol·L-1
1.5
3
m
能量變化
放出a kJ
吸收b kJ
放出c kJ
CO或NO的轉化率
α1
α2
α3
 
則：α1+α2=   ， a+b/2=    ,m=   

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

（15分）A、B、C、D、E、F是中學化學中常見的六種短周期元素，有關位置及信息如下：A的最高價氧化物對應的水化物與其氫化物反應生成離子化合物；C單質一般保存在煤油中；F的最高價氧化物對應的水化物既能與酸反應又能與堿反應，G單質是日常生活中用量最大的金屬，易被腐蝕或損壞。請回答下列問題：

（1）A元素的氫化物水溶液能使酚酞變紅的原因用電離方程式解釋為            。
（2）同溫同壓下，將a L A氫化物的氣體和b L D的氫化物氣體通入水中，若所得溶液的pH=7，則a    b(填“>"或“<”或“=”)
（3）常溫下，相同濃度F、G簡單離子的溶液中滴加NaOH溶液，F(xiàn)、G兩元素先后沉淀，F(xiàn) (OH)n完全沉淀的pH是4.7，G (OH)n完全沉淀的pH是2.8，則ksp較大的是：              （填化學式）
（4）A與B可組成質量比為7:16的三原子分子，該分子釋放在空氣中其化學作用可能引發(fā)的后果有：                。
①酸雨          ②溫室效應     ③光化學煙霧    ④臭氧層破壞
（5）A和C組成的一種離子化合物，能與水反應生成兩種堿，該反應的化學方程式是        。
（6）已知一定量的E單質能在B2 (g)中燃燒，其可能的產物及能量關系如下左圖所示：請寫出一定條件下EB2(g) 與E（s）反應生成EB(g)的熱化學方程式          。
            
（7）若在D與G組成的某種化合物的溶液甲中，加入銅片，溶液會慢慢變?yōu)樗{色，依據產生該現(xiàn)象的反應原理，所設計的原電池如上右圖所示，其反應中正極反應式為                 。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

（14分）
以鋅錳廢電池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物質 ）為原料回收MnO2的工藝流程如下：
I. 將碳包中物質烘干，用足量稀HNO3溶解金屬單質，過濾，得濾渣a；
II. 將濾渣a在空氣中灼燒除去碳粉，得到粗MnO2；
III.向粗MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有氣體生成；
IV. 向III所得溶液（pH約為6）中緩慢滴加0.50 mol?L-1 Na2CO3溶液，過濾，得濾渣b，其主要成分為MnCO3；
V. 濾渣b經洗滌、干燥、灼燒，制得較純的MnO2。
（1）Ι中Ag與足量稀HNO3反應生成NO的化學方程式為        。
（2）已知II的灼燒過程中同時發(fā)生反應：
MnO2(s) + C(s) ="==" MnO(s) + CO (g)  △H = +24.4kJ ? mol –1       ①
MnO2(s) + CO(g) ="==" MnO(s) + CO2(g) △H = -148.1 kJ ? mol –1      ②
寫出MnO2和C反應生成MnO和CO2的熱化學方程式：        。
（3）H2O2分子中含有的化學鍵類型為         、       。
（4）III中MnO2溶解的離子方程式為        ，溶解一定量的MnO2，H2O2的實際消耗量比理論值高，用化學方程式解釋原因：       。
（5）IV中，若改為“向0.50 mol?L-1 Na2CO3溶液中緩慢滴加III所得溶液”，濾渣b中會混有較多Mn(OH)2沉淀，解釋其原因：         。
（6）V中MnCO3在空氣中灼燒的化學方程式為      。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

“神七”登天譜寫了我國航天事業(yè)的新篇章�；鸺招枰吣艿娜剂希ǔＳ秒�(N2H4)作為燃料，N2O4做氧化劑。
（1）已知：N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g)           △H＝＋67.7 kJ·mol－1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g)   △H＝－534.0 kJ·mol－1
2NO2(g) N2O4(g)           △H＝－52.7 kJ·mol－1
試寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式： 。
（2）工業(yè)上可用次氯酸鈉與過量的氨反應制備肼，該反應的化學方程式為：   。
（3）一定條件下，在2L密閉容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2發(fā)生反應：
4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O(g)  ΔH<0
測得平衡時數據如下：

平衡時物質的量（mol）
n(NO)
n(H2O）
     溫度T1
1.6
2.4
溫度T2
1.2
1.8
 
①在溫度T1下，若經過10min反應達到平衡，則10min內反應的平均速率
v(NH3)＝   。
②溫度T1和T2的大小關系是T1     T2（填“>”、 “<”或“＝”）。
（4）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2。某種電化學裝置可實現(xiàn)如下轉化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知該反應的陽極反應為：=O2↑+2H2O，則陰極反應為   。有人提出，可以設計反應2CO=2C+O2（△H＞0）來消除CO的污染。請你判斷上述反應是否能自發(fā)進行并說明理由   。
（5）下圖是某空間站能量轉化系統(tǒng)的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH溶液為電解液。

如果某段時間內氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體（已折算成標準狀況），則該段時間內水電解系統(tǒng)中轉移電子的物質的量為   mol。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

I．工業(yè)上可用CO生產燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

（1）“圖1”表示反應中能量的變化，曲線   （填“a或b”）表示使用了催化劑；該反應的熱化學方程式為              。
（2）若容器容積不變，下列措施可增大CO平衡轉化率的是_____。

A．升高溫度
B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大
D．再充入1 mol CO和2 mol H2
（3）其他條件不變，請在“圖2”中畫出溫度為T2（且T2<T1）時，CO的平衡轉化率與H2和CO的起始組成比[n(H2)/n(CO)]的關系曲線。

II．向BaSO4沉淀中加入飽和碳酸鈉溶液，充分攪拌，棄去上層清液，如此處理多次，可使BaSO4全部轉化為BaCO3，發(fā)生的反應可表示為：BaSO4(s)+CO32－(aq)BaCO3(s)+SO42－(aq)。
（4）現(xiàn)有0.20 mol BaSO4，加入1.0L 2.0mol/L的飽和Na2CO3溶液處理，假設起始的c(SO42－)≈0，平衡時，K=4.0×10－2，求達到平衡時發(fā)生轉化的BaSO4的物質的量。（寫出計算過程，計算結果保留2位有效數字）

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

隨著大氣污染的日趨嚴重，“節(jié)能減排”，減少全球溫室氣體排放，研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
（1）下圖是在101kPa，298k條件下1mol NO2和1mol CO反應生成1mol CO2和1mol NO過程中能量變化示意圖。

已知：① N2（g）+O2（g）＝2NO（g） △H=+179.5kJ/mol
② 2NO（g）+O2（g）＝2NO2（g）  △H=-112.3kJ/mol
則在298k時，反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的△H＝       。
（2）將0.20mol NO2和0.10molCO充入一個容積恒定為1L的密閉容器中發(fā)生反應，在不同條件下，反應過程中部分物質的濃度變化狀況如圖所示。

①下列說法正確的是          。（填序號）
a.容器內的壓強不發(fā)生變化說明該反應達到平衡
b.當向容器中加再充入0.20mol NO時，平衡向正反應方向移動，K值增大
c.升高溫度后，K值減小，NO2的轉化率減小
d.向該容器內充入He氣，反應物的體積減小，濃度增大，所以反應反應速率增大
②計算產物NO在0～2min時平均反應速率v(NO)=    mol·L-1·min-1；
③第4min時改變的反應條件為     （填“升溫”、“降溫”）；
④計算反應在第6min時的平衡常數K=     。若保持溫度不變，此時再向容器中充入CO、NO各0.060mol，平衡將     移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有學者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉化為重要的化工原料。其負極的反應式為     ，當有0.25molSO2被吸收，則通過質子（H+）交換膜的H+的物質的量為      。

（4）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質，其KSP=2.8×10-9mol2/L2�，F(xiàn)將2×10-4mol/L的Na2CO3溶液與一定濃度的CaC12溶液等體積混合生成沉淀，計算應加入CaC12溶液的最小濃度為      。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

氫是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。利用FeO/Fe3O4循環(huán)制氫，已知：
H2O(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+4H2(g)  △H=akJ/mol （I）
2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)   △H=bkJ/mol  （II）
下列坐標圖分別表示FeO的轉化率（圖-1 )和一定溫度時，H2出生成速率[細顆粒(直徑0.25 mm)，粗顆粒(直徑3 mm)](圖-2)。

（1）反應：2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  △H=          (用含a、b代數式表示)；
（2）上述反應b＞0，要使該制氫方案有實際意義，從能源利用及成本的角度考慮，實現(xiàn)反應II可采用的方案是：                                           ；
（3）900°C時，在兩個體積均為2.0L密閉容器中分別投人0.60molFeO和0.20mol H2O(g)甲容器用細顆粒FeO、乙容器用粗顆粒FeO。
①用細顆粒FeO和粗顆粒FeO時，H2生成速率不同的原因是：               ；
②細顆粒FeO時H2O(g)的轉化率比用粗顆粒FeO時H2O(g)的轉化率           （填“大”或“小”或“相等”）；
③求此溫度下該反應的平衡常數K（寫出計箅過程，保留兩位有效數字）。
（4）在下列坐標圖3中畫出在1000°C、用細顆粒FeO時，H2O(g)轉化率隨時間變化示意圖（進行相應的標注）。

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科目：高中化學 來源： 題型：單選題

在2 L的密閉容器中發(fā)生反應xA(g)＋yB(g)zC(g)。圖甲表示200 ℃時容器中A、B、C物質的量隨時間的變化，圖乙表示不同溫度下平衡時C的體積分數隨起始n(A)∶n(B)的變化關系。則下列結論正確的是（ ）。

A．200 ℃時，反應從開始到平衡的平均速率v(B)＝0.04 mol·L－1·min－1
B．200℃時，該反應的平衡常數為25 L2/mol2
C．當外界條件由200℃降溫到100℃，原平衡一定被破壞，且正逆反應速率均增大
D．由圖乙可知，反應xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH<0，且a＝2

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