3．如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應(yīng)原理，進行如下實驗：在容積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下發(fā)生發(fā)應(yīng)，CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．實驗測得CO2和CH3OH（g）的物質(zhì)的量（n）隨時間變化如下圖1所示：

（1）從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=0.225mol/（L•min）．500℃達平衡時，CH3OH（g）的體積分數(shù)為30%，圖2是改變溫度時化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（2）下列措施中不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是BD．
A．在原容器中再充入1mol H2        B．在原容器中再充入1molCO2
C．縮小容器的容積                 D．使用更有效的催化劑
E．將水蒸氣從體系中分離出
（3）下列措施能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是CD．
A．升高溫度                      B．恒容充入1molHe
C．將水蒸氣從體系中分離出        D．縮小容器容積，增大壓強
E．恒壓充入1molHe．

分析 （1）由圖可知，10min到達平衡，平衡時甲醇的濃度變化為0.75mol/L，由方程式可知氫氣的濃度變化等于甲醇的濃度變化量3倍為2.25mol/L，據(jù)此計算；先根據(jù)濃度變化計算平衡時各物質(zhì)的濃度，CH3OH的體積分數(shù)等于甲醇的物質(zhì)的量濃度與總物質(zhì)的量濃度之比；根據(jù)升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動判斷；
（2）要提高CO2的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動，根據(jù)平衡移動原理結(jié)合選項判斷；
（3）要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動．

解答 解：（1）由圖可知，10min到達平衡，平衡時甲醇的濃度變化為0.75mol/L，由方程式CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O可知，氫氣的濃度變化等于甲醇的濃度變化量為0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v（H2）=$\frac{2.25mol/L}{10min}$=0.225mol/（L•mon）；
開始時c（CO2）=1mol/L、c（H2）=3mol/L，平衡時c（CO2）=0.25mol/L，c（CH3OH）=c（H2O）=0.75mol/L，則c（H2）=3mol/L-0.75mol/L×3=0.75mol/L，CH3OH的體積分數(shù)等于甲醇的物質(zhì)的量濃度與總物質(zhì)的量濃度之比，所以甲醇的體積分數(shù)=$\frac{0.75mol/L}{（0.25+0.75+0.75+0.75）mol/L}$×100%=30%
根據(jù)圖象知，升高溫度，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
故答案為：0.225mol/（L•min）；30%；放熱；
（2）A．在原容器中再充入1mol H2，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
B．在原容器中再充入1molCO2CO2的轉(zhuǎn)化率反而減小，故錯誤；
C．縮小容器的容積即增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
D．使用更有效的催化劑，平衡不移動，CO2的轉(zhuǎn)化率不變，故錯誤；
E．將水蒸氣從體系中分離出，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
故答案為：BD；
（3）要使則$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動，
A．因正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$減小，故A錯誤；
B．恒容充入He（g），使體系壓強增大，但對反應(yīng)物質(zhì)來說，濃度沒有變化，平衡不移動，$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$不變，故B錯誤；
C．將H2O（g）從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方法移動，$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$增大，故C正確；
D．縮小容器容積，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，則$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$增大，故D正確；
E．恒壓充入1molHe，為保持恒壓體積增大，壓強減小平衡逆向進行，則$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$減小，故E錯誤；
故答案為：CD．

點評 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡計算以及平衡移動等問題，題目難度中等，注意根據(jù)圖象計算各物質(zhì)的平衡濃度為解答該題的關(guān)鍵．

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：選擇題

13．還原沉淀法是處理含鉻（含Cr2O72-和CrO42-）工業(yè)廢水的常用方法，過程如下：CrO42-$→_{轉(zhuǎn)換}^{H+}$Cr2O72-  $→_{還原}^{Fe_{2}+}$Cr3+$→_{沉淀}^{OH-}$Cr（OH）3↓  己知轉(zhuǎn)化過程中的反應(yīng)為：2CrO42-（aq）+2H+（aq）?Cr2O72-（aq）+H2O（1）．轉(zhuǎn)化后所得溶液中鉻元素含量為28.6g/L，CrO42-有$\frac{10}{11}$轉(zhuǎn)化為Cr2O72-．下列說法不正確的是（　�。�
A．轉(zhuǎn)化過程中，增大c（H+），平衡向正反應(yīng)方向移動，CrO42-的轉(zhuǎn)化率提高
B．常溫下Ksp[Cr（OH）3]=1×10-32，要使處理后廢水中c（Cr3+）降至1×10-5mol/L，應(yīng)調(diào)溶液的pH=5
C．若用綠礬（FeSO4•7H2O）（M=278）作還原劑，處理1L廢水，至少需要917.4g
D．常溫下轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K=104，則轉(zhuǎn)化后所得溶液的pH=1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．（1）①CH3CH（CH3）CH（CH2CH3）C（CH3）3名稱為：2，2，4-三甲基-3-乙基戊烷；
②名稱為：2-甲基-2，4-己二烯；
③某炔烴與H2完全加成后的產(chǎn)物為CH3CH2CH（CH3）C（CH3）3，則該炔烴的結(jié)構(gòu)簡式為HC≡CCH（CH3）C（CH3）3，名稱為3，4，4-三甲基-1-戊炔．
④某有機物分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，它的分子式為C9H8，其一氯代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目為4．
⑤某有機化合物A的分子式為C5H11Br，分子結(jié)構(gòu)中有三個-CH3，兩個，一個-Br，則A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH3）2CHCHBrCH3
（2）某有機物A的相對分子質(zhì)量為74，且紅外光譜圖如圖2，則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OCH2CH3


（3）1體積某烴的蒸氣完全燃燒生成的CO2比生成的水蒸氣少1體積（在同溫同壓下測定）．0.1mol該烴完全燃燒的產(chǎn)物被堿石灰吸收，堿石灰增重39g．該烴的分子式為C6H14；若該烴的一氯代物有3種，寫出該烴可能的結(jié)構(gòu)簡式CH3CH2C（CH3）3．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．報載一輛滿載濃硫酸的槽罐車在路上因車禍翻倒，濃硫酸大量泄露．為了不污染旁邊的水源，下列采取的措施適宜的是（　�。�
A．用水沖洗泄露的濃硫酸B．將熟石灰撒在泄露的濃硫酸上
C．將氧化鋇撒在泄露的濃硫酸上D．用土將泄露的濃硫酸掩埋

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

18．生活中的某些問題常常涉及到化學(xué)知識，下列敘述不正確的是（　�。�
A．棉、麻、羊毛及合成纖維完全燃燒都只生成CO2和H2O
B．家庭中不宜用鋁合金容器長期存放咸的食品
C．水處理常用到明礬和漂白粉，但二者的作用原理不同
D．黃河入�？谏持薜男纬审w現(xiàn)了膠體聚沉的性質(zhì)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

8．將6mol CO2和8mol H2充入一容積為2L的密閉容器中（溫度保持不變）發(fā)生反應(yīng)CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如右圖中實線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標）．該反應(yīng)在8～10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是（　�。�
A．0.5mol•L-1•min-1．B．0.1mol•L-1•min-1
C．0 mol•L-1•min-1D．0.125mol•L-1•min-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

15．下列描述中，正確的是（　�。�
A．反應(yīng)CaO+H2O═Ca（OH）2能放出大量的熱，故可通過原電池實現(xiàn)該反應(yīng)，并把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．在原電池或電解池裝置中，都可實現(xiàn)反應(yīng)：Cu+2H+═Cu2++H2
C．若原電池的兩極是活潑性不同的兩種金屬，則活潑的金屬不一定做負極
D．在鋼鐵制品上鑲嵌鋅塊構(gòu)成原電池以防治鋼鐵生銹，這種防護方法叫外加電源陰極保護法

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．Na、Fe、Cu、Al是常見的金屬元素，回答下列問題：
（1）一定條件下，4.6g的Na與O2完全反應(yīng)生成7.2g產(chǎn)物時失去的電子數(shù)為0.2NA．
（2）向氯化銅溶液中加入一定量的鐵粉和鋁粉混合物，充分反應(yīng)后，下列情況可能出現(xiàn)的是cd（填字母）．
a．溶液中有Fe3+、Al3+，不溶物為Cu
b．溶液中有Fe2+，不溶物為Cu、Al
c．溶液中有Cu2+、Fe2+、Al3+，不溶物為Cu
d．溶液中有Fe2+、Al3+，不溶物為Cu、Fe
（3）鐵的某種氧化物的化學(xué)式表示為FexO（x＜1），已知鐵元素在該氧化物中的質(zhì)量分數(shù)為75%，則x=0.86（精確至0.01）．
（4）將一定質(zhì)量的鐵、鋁、銅合金，加入1L一定物質(zhì)的量濃度的硝酸中，合金完全溶解，測得溶液中（忽略溶液體積的變化）c（H+）=0.5mol•L-1，c（Cu2+）=0.3mol•L-1，
c（Al3+）=0.2mol•L-1，c（NO${\;}_{3}^{-}$）=2mol•L-1，則混合物中鐵的質(zhì)量為5.6 g．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

13．根據(jù)下列有機物的名稱，寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式
①2，4-二甲基戊烷CH3CH（CH3）CH2CH（CH3）CH3
②2，2，5-三甲基-3-乙基己烷CH3CH（CH3）2CH（CH2CH3）CH2CH（CH3）CH3
③2，4，6-三甲基辛烷CH3CH（CH3）2CH2CH（CH3）CH2CH（CH3）CH2CH3
④1，3-丁二烯CH2=CH-CH=CH2
⑤1，3，5-三甲苯．

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