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文档简介

1、选择题1. (2010年重庆卷第10题) 当反应达到平衡时,下列措施:升温 恒容通入惰性气体 增加CO的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体,能提高转化率的是A B CD【答案】B3. (2010年上海卷第17题)反据报道,在300、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。下列叙述错误的是( )A使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B反应需在300进行可推测该反应是吸热反应C充入大量气体可提高的转化率D从平衡混合气体中分离出和可提高和的利用率【答案】B4. (2010年海南卷第3题)对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是Av(

2、W)=3v(Z) B2v(X)=3v(Z) C2v(X)=v(Y) D3v(W)=2v(X)【答案】C5. (2010年安徽卷第10题)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:。在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是( )A平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大B平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小C单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时,反应达到平衡D其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大【答案】C6.某温度下,的平衡常数。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入和,其起始浓度如右表所示。起始浓度

3、甲乙丙0.0100.0200.0200.0100.0100.020下列判断不正确的是( )A平衡时,乙中的转化率大于60B平衡时,甲中和丙中的转化率均是60C平衡时,丙中是甲中的2倍,是0.012 mol/LD反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢【答案】C简答题2. (2010年天津卷第10题)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:_。(2)煤的气化过程中产生的有害气体用溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_。(3)利用水煤气合成二甲

4、醚的三步反应如下: 总反应:的 ;一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 (填字母代号)。a高温高压 b加入催化剂 c减少CO2的浓度d增加CO的浓度 e分离出二甲醚(4)已知反应某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:物质浓度/() 比较此时正、逆反应速率的大小:_(填“>”、“<”或“”)。 若加入后,经10 min反应达到平衡,此时_;该时间内反应速率_。【答案】(1)。 (2)(3) c、e (4) 0.04 0.16 3. (2010年上海卷第25题)接触法制硫酸工艺中,其主反应在

5、450并有催化剂存在下进行:(1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称),该反应450时的平衡常数 500时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)该热化学反应方程式的意义是 (3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是                     av(O2)正=2v(SO3)逆b容器中气体的平均分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化d容器中气体的分子总数不

6、随时间而变化 (4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol 和0.10mol,半分钟后达到平衡,测得容器中含0.18mol,则=              :若继续通入0.20 mol 和0.10 mol,则平衡            移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”),再次达到平衡后, 

7、60;         mol<n()<              mol。【答案】(1)五氧化二钒();大于;(2)在450时,2 mol 气体和1 mol 气体完全反应生成2 mol 气体时放出的热量为190 kJ;(3)bd;(4)0.036;向正反应方向;0.36;0.40。4. (2010年山东卷第28题)硫碘循环分解水制氢主要涉及下列反应IIIIII(1)分析上述

8、反应,下列判断正确的是 a反应III易在常温下进行 b反应I中氧化性比HI强c循环过程中需补充d循环过程中产生1 mol的同时产生1 mol(2)一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应II ,物质的量随时间的变化如图所示。 02 min内的平均反应速率v(HI)= .该温度下,的平衡常数K= 。 相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。 a平衡常数 bHI的平衡浓度 c达到平衡的时间 d平衡时的体积分数(3)实验室用Zn和稀硫酸制取,反应时候溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的 ,产生的速率

9、将增大。 a b c d【答案】(1)c(2)0.1 ;64 mol/L;b(3)向右;b5. (2010年海南卷第14题)高炉炼铁过程中发生的主要反应为已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:温度/ºC100011501300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式=_,_0(填“>”、“<”或“=”); (2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1000时加入Fe、CO、各1.0 mol,反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v()= _、CO的平衡转化率= _。 (3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施

10、是_。A减少Fe的量 B增加的量 C移出部分D提高反应温度 E减小容器的容积 F加入合适的催化剂【答案】(1), (2)0.006mol/(L·min)、 60%(3)C6. (2010年全国I卷第27题)在溶液中,反映分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为、及。反映物A的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题:(1)与比较,和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是: ; ;(2)实验平衡时B的转化率为 ;实验平衡时C的浓度为 ;(3)该反应的 0,判断其理由是 ;(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速度率:实验:= ;实验:= 。【答案】(1)加催

11、化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小(2)40%;0.060 mol/L(3)>;温度升高,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应(4)vB=2vA=0.014mol/(L·min);vC=vA=0.009mol/(L·min)7. (2010年全国II卷第27题)向2L密闭容器中通入 mol 气体 A和 mol气体B,在一定条件下发生反应;已知:平均反应速率;反应2min 时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了mol,有a mol D生成。回答下列问题:(1)反应2 min内,= , ;(2)化学方程式中,

12、、 、 、 ;(3)反应平衡时,D为 mol,则B的转化率为 ;(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为 1.5 mol,则该反应的 0;(填“”、“”或“”)(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 ;平衡时反应物的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 ;【解析】 列出三段式按部就班推出即可解决前三问,后面是基本的速率和平衡推断。【答案】 (1);;(2)2,3,1,6(3)(4)<(5)i.增大 体积减小,反应物的浓度增大(或压强增大),因而使反应速率增大 ii.减

13、小 体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数少的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物转化率减小1.700时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)H2O(g) CO2H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1t2):反应时间/minn(CO)/molH2O/ mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)0.40/t1 mol·L1·min1B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)0.40 mol。C

14、.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大D.温度升至800,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应【分析】本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值。B.因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 mol

15、H2O,似乎与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)0.40 mol。C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。D.原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1,温度升至800,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应应为放热反应。答案:BC2.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收: SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) H0 若反应在恒容的密闭容器中进

16、行,下列有关说法正确的是 A平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快C平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变,使用不同催化剂,该反应平衡常数不变答案:D3.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经过多步反应制得,其中的一步反应为: CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H < 0反应到达平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是A增加压强 B降低温度C增大CO的浓度 D更换催化剂答案:B4.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)b(g)2c(g);H<0x(g)3y(g)2z(

17、g);H>0进行先关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是A等压使,通入惰性气体,c的物质的量不变B等压时,通入x气体,反应器中温度升高C等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D等容时,通入x气体,y的物质的量浓度增大答案:A5. 已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g). H0该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是C6电镀废液中Cr2O72可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2O72(aq)+2Pb2(aq)+H2O(l)2 PbCrO4(s)+2H(aq) H< 0该反应达平衡后,改变

18、横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是解析:由题意知该反应是一个放热的可逆反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,依据平衡常数的表达式可知K应该减小,A正确;pH增大溶液碱性增强,会中和溶液中H,降低生成物浓度平衡向正方应方向移动,Cr2O72的转化率会增大,B不正确;温度升高,正、逆反应速率都增大,C错误;增大反应物Pb2的浓度,平衡向正方应方向移动,Cr2O72的物质的量会减小,D不正确。答案:A7. 一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:2X(g)Y(g) Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ。下列说法正确的是( A )A以X浓度变化表示的反

19、应速率为0.001mol/(L·S)B将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的0.5倍C若增大压强,则物质Y的转化率减小D若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的H08.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)Y(g)Z(g)W(s):H0 下列叙述正确的是BA加入少量W,逆反应速率增大 B当容器中气压不变时,反应达到平衡C升高温度,平衡逆向移动 D平衡后加入X,上述反应的H增大9.已知反应:2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3,分别在0和20下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Yt)如下图所示。下列说法正

20、确的是A.b代表0下CH3COCH3的Yt曲线B.反应进行到20min末,H3COCH3的 C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的解析:温度高反应速率就快,到达平衡的时间就短,由图像可与看出曲线b首先到达平衡,所以曲线b表示的是20时的Yt曲线,A不正确;根据图像温度越高CH3COCH3转化的越少,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正方应是放热反应,C不正确;当反应进行到反应进行到20min时,从图像中可以看出b曲线对应的转化分数高于a曲线对应的转化分数,这说明b曲线即20时对应的反应速率快,所以,B不正确;根据

21、图像可以看出当反应进行到66min时a、b曲线对应的转化分数均相同,都是0.113,这说明此时生成的CH3COCH2COH(CH3)2一样多,所以从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的,即选项D正确。答案:D10.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.t1t2时,SO2的转化率:ab段小于bc段解析:这是一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器

22、恒容,因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快,所以选项C不正确;但当到达c点后正反应反而降低,这么说此时反应物浓度的影响是主要的,因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态,所以选项A、B均不正确;正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,因此选项D是正确的。答案:D11. 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10 的是

23、ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g); H0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g); H0CCH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)H2O(g); H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)2H2O(g); H0解析:本题考察外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此T2T1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此P1P2;反应A是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量

24、,所以A正确;反应B是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合;反应C是一个体积增大的、吸热的可逆反应,同样分析也均不符合;反应D是一个体积增大的、放热的可逆反应,压强不符合。答案:A12.在容积可变的密闭容器中,2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于A5%B10%C15%D20%解析: N2 + 3H22NH3 起始量(mol) 2 8 0 转化量(mol) 2/3 2 4/3 平衡量(mol) 4/3 6 4/3所以平衡时的氮气的体积分数。

25、答案:C13.某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度()15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度(×103mol/L)2.43.44.86.89.4可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_。AB密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变

26、 D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据,列式计算25.0时的分解平衡常数:_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量_(填“增加”、“减小”或“不变”)。氨基甲酸铵分解反应的焓变H_0,熵变S_0(填、或)。(2)已知:NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO)随时间变化趋势如图所示。计算25时,06min氨基甲酸铵水解反应的平均速率_。根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:_。解

27、析:(1)A不能表示正逆反应速率相等;B反应进行则压强增大;C恒容,反应进行则密度增大;D反应物是固体,NH3的体积分数始终为2/3需将25的总浓度转化为NH3和CO2的浓度;K可不带单位。加压,平衡逆移;据表中数据,升温,反应正移,H0,固体分解为气体,S0。(2);图中标与标的曲线相比能确认。答案:(1)BC; Kc2(NH3)·c(CO2)(2c/3)2(1c/3)1.6×108(mol·L1)3 增加; ,。(2)0.05mol·L1·min1;25反应物的起始浓度较小,但06min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15大。14、利用光能

28、和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图13所示。(1)在030小时内,CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为 ;反应开始后的12小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的CH4最多。(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。该反应的H=+206 kJmol-1。在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,

29、平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。(3)已知:CH4(g)2O2(g) =CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1 写出由CO2生成CO的热化学方程式 。解析:本题考察化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响;反应热的概念和盖斯定律的计算;热化学方程式的书写;与化学平衡有关的计算;图像的识别和绘制。(1)由图像可以看出,反应进行到30小时时,催化剂生成的甲烷最多,其次是催化剂,催化剂生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIIIVIIVI;同理由图像也可以看出,反应进行到12小时

30、时,催化剂生成的甲烷最多,因此在第种催化剂的作用下,收集的CH4最多。(2)由热化学方程式可知,该反应是吸热反应,即反应物的总能量小于生成物的总能量,因此反应过程中体系的能量变化图为。(3)由热化学方程式CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H=+206 kJmol-1 CH4(g)2O2(g) =CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1得CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+3H2(g)2O2(g) H=+1008 kJmol-1答案:(1)VIIIVIIVI; (2) 91% (3)CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+3H2(g)2O2(g) H=+

31、1008 kJmol-115.研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2 8NH37N512 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196.6 kJ·mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=-113.0 kJ·mol-1 则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的H= kJ·mol-1。 一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述

32、反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K 。(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应H 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。解析:(1)NO2溶于水生成NO和硝酸,反应的方程式是3NO2H2O=NO2HNO3;在反应6NO 8NH3

33、7N512 H2O中NO2作氧化剂,化合价由反应前的+4价降低到反应后0价,因此当反应中转移1.2mol电子时,消耗NO2的物质的量为,所以标准状况下的体积是。(2)本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H1=-196.6 kJ·mol-1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H2=-113.0 kJ·mol-1 。即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g) H=H2H1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1+83.6 kJ·

34、mol-1。所以本题的正确答案是41.8;反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的特点体积不变的、吸热的可逆反应,因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关,而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体,所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化,因此b可以说明;SO3和NO是生成物,因此在任何情况下二者的体积比总是满足1:1,c不能说明;SO3和NO2一个作为生成物,一个作为反应物,因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2,因此d也不能说明;设NO2的物质的量为1mol,则SO2的物质的量为2mol,参加反应的NO2的物质的量为xm

35、ol。 (3)由图像可知在相同的压强下,温度越高CO平衡转化率越低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率,还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3×104kPa左右时,CO的转化率已经很高,如果继续增加压强CO的转化率增加不大,但对生产设备和生产成本的要求却增加,所以选择该生产条件。答案:(1)3NO2H2O=NO2HNO3;6.72(2)41.8;b;8/3;(3)< 在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。16科学

36、家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_kJ;(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_;(3)在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300);下列说法正确的是_(填序号)温度为T1时

37、,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=mol·L-1·min-1该反应在T1时的平衡常数比T2时的小该反应为放热反应处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_;(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为_、正极的反应式为_。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释

38、放的全部能量之比)解析:(1)氢气的燃烧热是-285.8kJ·mol-1,即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量,反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量,所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ;(2)由CO(g)和CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式CO(g)1/2O2(g)CO2(g) H-283.0kJ·mol-1;CH3OH(l) 3/2O2(g)CO2(g)+2 H2O(l) H-726.5kJ·mol-1;可知得到CH3OH(l) O2(g)CO(g)+2 H2O(l) H-443.5kJ·mol-1;(3)CO

39、2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。由图像可知B曲线先得到平衡,因此温度T2T1,温度高平衡时甲醇的物质的量反而低,说明正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于甲醇的生成,平衡常数减小,即错正确;温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的物质的量为mol,此时甲醇的浓度为,所以生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)= mol·L-1·min-1,因此不正确;因为温度T2T1,所以A点的反应体系从T1变到T2时,平衡会向逆反应方向移动,即降低生成物浓度而增大反应物浓度,所以正确。 (5)在甲醇燃料电池中,甲醇

40、失去电子,氧气得到电子,所以负极的电极反应式是CH3OH6eH2O=CO26H,正极的电极反应式是3/2O26e6H=3H2O;甲醇的燃烧热是-726.5kJ·mol-1,所以该燃料电池的理论效率为。答案:(1)2858; (2)CH3OH(l) O2(g)CO(g)+2 H2O(l) H-443.5kJ·mol-1;(3); (4)1a/2; (5)CH3OH6eH2O=CO26H、3/2O26e6H=3H2O、96.6%17.反应aA(g)+bB(g) cC(g)(H0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在、阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:0.01.0

41、2.03.04.05.06.05.010.015.020.00.05.010.015.00.010.015.0浓度/(mol·L1)BAC3.002.001.001.860.760.621.501.000.50时间/minI回答问题:(1)反应的化学方程式中,a:b:c为_;(2)A的平均反应速率vI(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为_;(3)B的平衡转化率I(B)、(B)、(B)中最小的是_,其值是_;(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是_,采取的措施是_;(5)比较第阶段反应温度(T2)和第阶段反应温度(T3)的高低:T2 T3(填“>”“<”“

42、=”),判断的理由是_;(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。0.05.010.00.05.010.01.02.0时间/min浓度/mol·L1BAC解析:由图像知在第阶段达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0,所以反应的化学方程式中,a:b:c)1:3:2;由图像可以计算出A的平均反应速率vI(A)、v(A)、v(A)分别为2/20、0.36/15和0.12/15,vI(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为vI(A)、v(A

43、)、v(A);同理可以计算出B的平衡转化率I(B)、(B)、(B)分别为0.5、0.38和0.19;由第一次平衡到第二次平衡是C的浓度瞬间降低到0,即移走量产物C,平衡向正方应方向移动;第阶段和第阶段相比,反应物浓度降低,生成物浓度增大,平衡向正方应方向移动,因为反应放热,所以是降低了温度;由于反应是一个体积增大的可逆反应,所以扩大容器的体积平衡向逆反应方向移动。答案:(1)1:3:2 (2)VI(A)V(A)V(A) (3)(B) 19% (4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (5) > 此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动BBA0.05.010.00.05.010.

44、01.02.0时间/min浓度/mol·L1CAC(注:只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可)18.己知A(g) + B(g) C(g) + D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:温度/70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4 回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式K= ,H= 0(填“<”“>”“=”); (2) 830时,向一个5L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A) = 0.003 mol·L1·s1,则6s时c(A) = mol·L1,C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为 ;(3)判断该反

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