I．工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）圖1是反應(yīng)時CO和CH3OH（g）的濃度隨時間變化情況．從反應(yīng)開始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v（CO）=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
；
（2）圖2表示該反應(yīng)進行過程中能量的變化．曲線a表示不使用催化劑時反應(yīng)的能量變化，曲線b表示使用催化劑后的能量變化．該反應(yīng)是
放熱
放熱
（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-91KJ/mol
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-91KJ/mol
；選擇適宜的催化劑，
不能
不能
（填“能”或“不能”）改變該反應(yīng)的反應(yīng)熱；
（3）該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達式為
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
，溫度升高，平衡常數(shù)K
減小
減小
（填“增大”、“不變”或“減小”）；
（4）恒容條件下，下列措施中能使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大的有
c
c
．
a．升高溫度；    b．充入He氣    c．再充入1molCO和2molH2    d．使用催化劑
II．（13分）某化學(xué)課外活動小組設(shè)計實驗探究氮的化合物的性質(zhì)，裝置如下圖所示（A裝置未畫出），其中A為氣體發(fā)生裝置．A中所用試劑從下列固體物質(zhì)中選�。篴．NH4HCO3、b．NH4Cl、c．Ca（OH）2、d．NaOH．
檢查裝置氣密性后，先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈．部分實驗現(xiàn)象如下：鉑絲繼續(xù)保持紅熱，F(xiàn)處銅片逐漸溶解．
（1）實驗室制取A中氣體時若只用一種試劑，該試劑是
a
a
（填備選試劑的字母）；此時A中主要的玻璃儀器有
試管、酒精燈（導(dǎo)管）
試管、酒精燈（導(dǎo)管）
（填名稱）．
（2）A中產(chǎn)生的物質(zhì)被B中Na2O2充分吸收，寫出任意一個B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
．
（3）對于C中發(fā)生的可逆反應(yīng)，下列說法正確的是
a
a
．
a．增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
b．工業(yè)上進行該反應(yīng)時，可采取高壓的條件提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
c．該反應(yīng)在一定條件下達到平衡時，反應(yīng)物的平衡濃度之比一定是4：5
（4）請在圖坐標(biāo)中畫出C裝置中反應(yīng)發(fā)生過程中的能量變化示意圖，并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式．
（5）待實驗結(jié)束后，將B中固體混合物溶于500mL1mol?L-1 鹽酸中，產(chǎn)生無色混合氣體甲，溶液呈中性，則實驗前B中原有Na2O2的物質(zhì)的量是
0.25
0.25
mol，甲在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
2.8
2.8
L（忽略氣體的溶解）．
分析：I．（1）根據(jù)v=
△c
△t
計算反應(yīng)速率；
（2）利用反應(yīng)前后的總能量來分析反應(yīng)的能量變化反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積計算平衡常數(shù)，平衡常數(shù)只受溫度的影響；
（4）使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動；
II．（1）碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳，固體加熱分解可以在大試管中進行；
（2）碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的水和二氧化碳能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣；
（3）a．增大一種反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動；
b．增大壓強，可使平衡向逆反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率減小，且過高壓強對設(shè)備的要求較高；
c．平衡濃度取決于起始物料比，平衡濃度關(guān)系不能確定；
（4）反應(yīng)放熱，則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；
（5）無色混合氣體甲為氧氣和二氧化碳氣體的混合物，根據(jù)Na元素質(zhì)量守恒計算．
解答：解：I．（1）利用三段式解題法計算   
                CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）
開始（mol/L）：1                         0         
變化（mol/L）：0.75                      0.75        
平衡（mol/L）：0.25                      0.75       
從反應(yīng)開始到平衡，CO的平均反應(yīng)速率v（CO）=
0.75mol/L
10min
=0.075 mol?L-1?min-1，
故答案為：0.075mol?L-1?min-1；
（2）反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則反應(yīng)放熱，
由圖可知CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H=419KJ/mol-510KJ/mol═-91kJ?mol-1，催化劑只能改變反應(yīng)的活化能，不改變反應(yīng)熱，
故答案為：放熱，CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-91KJ/mol，不能
（3）平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積，則有K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
，由于反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，
故答案為：K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
，減小；           
（4）a．升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則
n(CH3OH)
n(CO)
減小，故a錯誤；    
b．充入He氣，平衡不移動，
n(CH3OH)
n(CO)
不變，故b錯誤；    
c．再充入1molCO和2molH2，相當(dāng)于在原來基礎(chǔ)上縮小體積一半，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，
n(CH3OH)
n(CO)
增大，故c正確；  
d．使用催化劑，平衡不移動，
n(CH3OH)
n(CO)
不變，故d錯誤，
故答案為：c；
II．（1）根據(jù)題意：C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，F(xiàn)處銅片逐漸溶解，說明有硝酸生成，所以A中獲得的是氨氣，加熱NH4HCO3分解可以產(chǎn)生氨氣，固體加熱分解可以在大試管中進行，故答案為：a；試管、酒精燈（導(dǎo)管）；
（2）碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的水和二氧化碳能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，反應(yīng)的方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，
故答案為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
（3）a．增大一種反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大，故a正確；
b．增大壓強，可使平衡向逆反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率減小，且過高壓強對設(shè)備的要求較高，故b錯誤；
c．平衡濃度取決于起始物料比，平衡濃度關(guān)系不能確定，故c錯誤．
故答案為：a；
（4）反應(yīng)放熱，則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，可表示為，
故答案為：；
（5）反應(yīng)后溶液中中性，則溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)n（HCl）=n（NaCl）=2n（Na2O2）可知，
n（Na2O2）=
1
2
×n（HCl）=
1
2
×0.5L×1mol/L=0.25mol，
已知：NH4HCO3
  △  
.
 
NH3↑+CO2↑+H2O，設(shè)有xmolNH4HCO3反應(yīng)，產(chǎn)生無色混合氣體，為氧氣和二氧化碳氣體的混合物，說明過氧化鈉過量，則有2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
              xmol        2xmol
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，
xmol   xmol  xmol 
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
xmol             xmol
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O，
（0.25-2x）mol    0.5（0.25-2x）mol）
所以生成氣體的物質(zhì)的量為xmol+0.5（0.25-2x）mol）=0.125mol，
V=0.125mol×22.4L/mol=2.8L，
故答案為：0.25； 2.8．
點評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡、物質(zhì)的制備等知識，題目難度較大，本題易錯點為II（5），注意有關(guān)反應(yīng)的方程式的書寫，根據(jù)方程式計算．
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

（I）多項選擇題（6分）

化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境密切相關(guān)，下列做法中正確的是__________。

A．研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技術(shù)，不能降低機動車尾氣中有害氣體排放

B．工業(yè)上用石灰乳對煤燃燒后形成的煙氣進行脫硫，最終能制得石膏

C．為了有效的發(fā)展清潔能源，采用電解水的方法大量制備H2

D．世博停車場安裝催化光解設(shè)施，可將汽車尾氣中CO和NOx反應(yīng)生成無毒氣體

E．利用化學(xué)反應(yīng)原理，設(shè)計和制造新的藥物

（II）（14分）

浩瀚的海洋是一個巨大的資源寶庫，蘊藏著豐饒的礦產(chǎn)，是寶貴的化學(xué)資源，下圖是海水加工的示意圖，根據(jù)下圖回答問題。

（1）海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有                 （寫出兩種）。

（2）下圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖。寫出下圖中①②的化學(xué)式：①      ，②       ，吸收塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                        。

（3）制備金屬鎂是通過電解熔融的MgC12，而不用MgO，其原因是             。

（4）食鹽也是一種重要的化工原料，氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進入陽離子交換塔，其原因是                 。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進行，離子交換膜的作用是              。

（5）多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：3SiCl4（g）+2 H2（g）+Si（g） 4SiHCl3（g）。達平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于氯堿工業(yè)，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為       kg。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011屆海南省海口市高三下學(xué)期高考調(diào)研測試（二）化學(xué)試卷 題型：填空題

（I）多項選擇題（6分）
化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境密切相關(guān)，下列做法中正確的是__________。

A．研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技術(shù)，不能降低機動車尾氣中有害氣體排放
B．工業(yè)上用石灰乳對煤燃燒后形成的煙氣進行脫硫，最終能制得石膏
C．為了有效的發(fā)展清潔能源，采用電解水的方法大量制備H2
D．世博停車場安裝催化光解設(shè)施，可將汽車尾氣中CO和NOx反應(yīng)生成無毒氣體
E．利用化學(xué)反應(yīng)原理，設(shè)計和制造新的藥物
（II）（14分）
浩瀚的海洋是一個巨大的資源寶庫，蘊藏著豐饒的礦產(chǎn)，是寶貴的化學(xué)資源，下圖是海水加工的示意圖，根據(jù)下圖回答問題。

（1）海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有                 （寫出兩種）。
（2）下圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖。寫出下圖中①②的化學(xué)式：①      ，②      ，吸收塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                        。

（3）制備金屬鎂是通過電解熔融的MgC12，而不用MgO，其原因是             。
（4）食鹽也是一種重要的化工原料，氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進入陽離子交換塔，其原因是                 。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進行，離子交換膜的作用是              。
（5）多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：3 SiCl4（g）+2 H2（g）+Si（g） 4 SiHCl3（g）。達平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于氯堿工業(yè)，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為       kg。

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年廣東省肇慶市高三第二次高考模擬理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：計算題

合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。

I．在3個2 L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應(yīng)：

3H2(g) + N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達到平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器

甲

乙

丙

反應(yīng)物投入量

3 mol H2、2 mol N2

6 mol H2、4mol N2

2 mol NH3

達到平衡的時間/min

 

5

8

平衡時N2的濃度/mol·L－1

c1

1.5

 

NH3的體積分數(shù)

ω1

 

ω3

混合氣體密度/g·L－1

ρ1

ρ2

 

 

（1）容器乙中反應(yīng)從開始到達平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。

（2）在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                             (用含c1的代數(shù)式表示)。

（3）分析上表數(shù)據(jù)，下列關(guān)系正確的是________（填序號）：

a．2c1 > 1.5         b．2ρ1 = ρ2       c．ω3 = ω1 

II．工業(yè)上用氨氣合成尿素（H2NCONH2）的反應(yīng)在進行時分為如下兩步：

第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸銨)   △H1

第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)               △H2   

（4）某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如左下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第     步反應(yīng)決定。

②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示，則△H2             0；③若第一步反應(yīng)升溫時氨氣濃度增大，請在圖II中畫出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線，并作出必要的標(biāo)注。

（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2，將其轉(zhuǎn)化為N2。

①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O

該反應(yīng)中的氧化劑為                    （寫化學(xué)式）。

②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g)    △H =a kJ·mol－1

N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)  △H2=bkJ· kJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)  △H = c kJ·mol－1

則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=              。

③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時負極電極反應(yīng)式可表示為                       。

 

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2010-2011學(xué)年海南省�？谑懈呷聦W(xué)期高考調(diào)研測試（二）化學(xué)試卷 題型：填空題

（I）多項選擇題（6分）

化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境密切相關(guān)，下列做法中正確的是__________。

A．研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技術(shù)，不能降低機動車尾氣中有害氣體排放

B．工業(yè)上用石灰乳對煤燃燒后形成的煙氣進行脫硫，最終能制得石膏

C．為了有效的發(fā)展清潔能源，采用電解水的方法大量制備H2

D．世博停車場安裝催化光解設(shè)施，可將汽車尾氣中CO和NOx反應(yīng)生成無毒氣體

E．利用化學(xué)反應(yīng)原理，設(shè)計和制造新的藥物

（II）（14分）

浩瀚的海洋是一個巨大的資源寶庫，蘊藏著豐饒的礦產(chǎn)，是寶貴的化學(xué)資源，下圖是海水加工的示意圖，根據(jù)下圖回答問題。

（1）海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有                  （寫出兩種）。

（2）下圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖。寫出下圖中①②的化學(xué)式：①       ，②       ，吸收塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                         。

（3）制備金屬鎂是通過電解熔融的MgC12，而不用MgO，其原因是              。

（4）食鹽也是一種重要的化工原料，氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進入陽離子交換塔，其原因是                  。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進行，離子交換膜的作用是               。

（5）多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：3 SiCl4（g）+2 H2（g）+Si（g） 4 SiHCl3（g）。達平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于氯堿工業(yè)，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為        kg。

 

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