答案:(1)H2和H2O.或CO和CO2 (2)2-2a-b 解析:(1)在同一反應(yīng)容器連續(xù)發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng).只有H2O(g)分解了.CO才能被O2氧化.兩反應(yīng)相互制約.同時(shí)達(dá)到平衡.但第一反應(yīng)中H2O和H2與第二個(gè)反應(yīng)無(wú)關(guān).同樣第二個(gè)反應(yīng)中CO和CO2的濃度與第一個(gè)反應(yīng)無(wú)關(guān).(2)從原子守恒角度分析.由CO生成CO2分子內(nèi)增加的氧原子來(lái)源H2O.另外O2中的氧也來(lái)源于H2O.因此,n(H2O)反應(yīng)=2n(O2)+n(CO2)=(2a+b) mol.所以n(H2O)平=［2-(2a+b)］ mol. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（12分）能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH

（1）已知，該反應(yīng)在300℃，5MPa條件下能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa條件下，將0.20mol的 CO與0.58mol H2的混合氣體充入2L密閉容器發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。

①在0～2min內(nèi)，以H2表示的平均反應(yīng)速率為       mol·L-1·s-1。

②列式計(jì)算300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =                                  。

③300℃時(shí)，將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容積為2L的密閉容器中，此時(shí)反應(yīng)將        。

A．向正方向移動(dòng)   B．向逆方向移動(dòng)   C．處于平衡狀態(tài)  D．無(wú)法判斷

④下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是         

A．壓縮容器體積                B．將CH3OH(g)從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2

（3）若其它條件不變，使反應(yīng)在500℃下進(jìn)行，在圖中作出甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化的示意圖。

【解析】（1）根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)可知△S小于0，因?yàn)榉磻?yīng)在300℃，5MPa條件下能自發(fā)進(jìn)行，所以根據(jù)△G＝△H－T·△S可知反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（2）①反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來(lái)表示，根據(jù)圖像可知反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)甲醇

的濃度不再發(fā)生變化，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量是0.04mol，則消耗氫氣是0.08mol，所以在0～2min

內(nèi)，以H2表示的平均反應(yīng)速率為。

②平衡時(shí)氫氣的濃度是，CO的平衡濃度是

,所以該溫度下的平衡常數(shù)為。

③300℃時(shí)，將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容積為2L的密閉容器中，此時(shí)它們的濃度分別為0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因?yàn)?img width=100 height=41 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/imagenew/gzhx/2/380582.png" >＞4，所以反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

④壓縮體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。選項(xiàng)B是降低生成物濃度，平衡也向正反應(yīng)方

向移動(dòng)。充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，但物質(zhì)但濃度沒(méi)有變化，所以平衡不移動(dòng)。再充入0.20mol

CO和0.58mol H2，相當(dāng)于增大體系的壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以答案是ABD。

（3）因?yàn)榉磻?yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但反應(yīng)速率會(huì)加快，所以圖

像為

 

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（12分）能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH

（1）已知，該反應(yīng)在300℃，5MPa條件下能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa條件下，將0.20mol的 CO與0.58mol H2的混合氣體充入2L密閉容器發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。

①在0～2min內(nèi)，以H2表示的平均反應(yīng)速率為        mol·L-1·s-1 。

②列式計(jì)算300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =                                   。

③300℃時(shí)，將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中，此時(shí)反應(yīng)將         。

A．向正方向移動(dòng)   B．向逆方向移動(dòng)   C．處于平衡狀態(tài)   D．無(wú)法判斷

④下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是         

A．壓縮容器體積                B．將CH3OH(g)從體系中分離

C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2

（3）若其它條件不變，使反應(yīng)在500℃下進(jìn)行，在圖中作出甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化的示意圖。

【解析】（1）根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)可知△S小于0，因?yàn)榉磻?yīng)在300℃，5MPa條件下能自發(fā)進(jìn)行，所以根據(jù)△G＝△H－T·△S可知反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（2）①反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來(lái)表示，根據(jù)圖像可知反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)甲醇

的濃度不再發(fā)生變化，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量是0.04mol，則消耗氫氣是0.08mol，所以在0～2min

內(nèi)，以H2表示的平均反應(yīng)速率為。

②平衡時(shí)氫氣的濃度是，CO的平衡濃度是

,所以該溫度下的平衡常數(shù)為。

③300℃時(shí)，將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中，此時(shí)它們的濃度分別為0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzhx/web/STSource/2012062012145351643071/SYS201206201216220789334828_ST.files/image007.png">＞4，所以反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

④壓縮體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。選項(xiàng)B是降低生成物濃度，平衡也向正反應(yīng)方

向移動(dòng)。充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，但物質(zhì)但濃度沒(méi)有變化，所以平衡不移動(dòng)。再充入0.20mol

CO和0.58mol H2，相當(dāng)于增大體系的壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以答案是ABD。

（3）因?yàn)榉磻?yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但反應(yīng)速率會(huì)加快，所以圖

像為

 

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煤燃燒的反應(yīng)熱可通過(guò)以下兩個(gè)途徑來(lái)利用：
a．利用煤在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的反應(yīng)熱；
b．先使煤與水蒸氣反應(yīng)得到氫氣和一氧化碳．然后使得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒．
這兩個(gè)過(guò)程的化學(xué)方程式為：
a．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=E1          ①
b．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=E2   ②
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=E3   ③
CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H=E4    ④
（1）途徑b相比途徑a有較多的優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)寫出其中一點(diǎn)：
燃燒效率高（或其他合理答案）
燃燒效率高（或其他合理答案）
；
（2）上述四個(gè)熱化學(xué)方程式△H＞0的是
②
②
（填寫序號(hào)）；
（3）等質(zhì)量的煤分別通過(guò)以上兩條不同的途徑產(chǎn)生的可利用的總能量關(guān)系正確的是
C
C

A．a(chǎn)比b多           B．a(chǎn)比b少         C．a(chǎn)與b在理論上相同
（4）根據(jù)能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之間的關(guān)系為
E1=E2+E3+E4
E1=E2+E3+E4
．

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本題分兩個(gè)題目．
Ⅰ、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)的方法通過(guò)圖1所示裝置研究反應(yīng)速率的有關(guān)問(wèn)題．

（1）現(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案探究溫度和c（H2SO4）對(duì)鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響．
①請(qǐng)?jiān)诒砀窨瞻滋幪顚戇m當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件．
編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD> 鋅粒 溫度 c（H2SO4） 需測(cè)量的數(shù)據(jù)
Ⅰ 為以下實(shí)驗(yàn)作參照 3粒 25℃ c1 a
Ⅱ 探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 3粒 50℃
c1
c1
 b
Ⅲ 探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 3粒
25℃
25℃
 c2 d
（注：在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，鋅粒表面積相同）
②“需測(cè)量的數(shù)據(jù)”是
一定時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積或收集一定體積的氣體所需要的時(shí)間
一定時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積或收集一定體積的氣體所需要的時(shí)間
．
（2）對(duì)于實(shí)驗(yàn)Ⅰ，鋅粒與H2SO4反應(yīng)生成H2的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線如圖2所示．請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出上述反應(yīng)的速率（mL/min）與時(shí)間（min）的關(guān)系曲線圖．
Ⅱ、在一定溫度下，有a．鹽酸　b．硫酸　c．醋酸三種酸．在不同情況下可能有以下關(guān)系：
A．b＞a＞c　  B．b＞a=c  　C．c＞a＞b     D．c＞a=b　  E．a(chǎn)=b＞c
請(qǐng)從上述選項(xiàng)中選擇合適的答案．
（3）當(dāng)三種酸溶液pH相同時(shí)，三者物質(zhì)的量濃度關(guān)系順序是
C
C
．
（4）同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是
B
B
．
（5）當(dāng)三者c（H+）相同、體積相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2（相同狀況），反應(yīng)所需時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)系是
D
D
（認(rèn)為H2SO4第二步電離完全，并忽略陰離子對(duì)反應(yīng)速率的影響）．
（6）將pH相同的三種酸均加水稀釋至原來(lái)的100倍后，c（H+）由大到小的順序是
D
D
．

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合成氨對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義．
（1）向合成塔中按1：4的物質(zhì)的量之比充入N2、H2進(jìn)行氨的合成，圖A為T0C時(shí)平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)（P）的關(guān)系圖．

①寫出工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
．
②圖A中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為15.00%時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率=
24.45%
24.45%
．
③圖B中T=500°C，溫度為4500C對(duì)應(yīng)的曲線是
b
b
（選填字母“a“或“b”），選擇的理由是
合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，其他條件不變，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)
合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，其他條件不變，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)

④由圖象知，增大壓強(qiáng)可提高原料的利用率，從生產(chǎn)實(shí)際考慮增大壓強(qiáng)需解決的問(wèn)題是
研制耐壓設(shè)備（或增大壓強(qiáng)的動(dòng)力、材料的強(qiáng)度等其他合理答案）
研制耐壓設(shè)備（或增大壓強(qiáng)的動(dòng)力、材料的強(qiáng)度等其他合理答案）
（寫出一條即可）．
（2）合成氨所需的氫氣可由甲烷與水反應(yīng)制得，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CH4（g）+H2OCO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
（3）一定溫度下，在2L容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表
時(shí)間/min CH4（mol） H20（ mol） CO （mol） H2 （mol）
0 0.40 1.00 0 0
5 X1 X2 X3 0.60
7 Y1 Y2 0.20 Y3
10 0.21 0.81 0.19 0.62
①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5?7min之間反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)
是
是
（填“是”或“否”），
前5min平均反應(yīng)速率v（CH4）=
0.02mol?min-1
0.02mol?min-1
．
②反應(yīng)在7～10min之間，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是
d
d
（填字母）．
a?減少CH4      b?降低溫度c?增大壓強(qiáng)d?充入H2
③若保持溫度不變，向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O．
0.05
0.05
mol CO、
0.15
0.15
mol H2，達(dá)到平衡時(shí)CH4的體積百分含量與第一次投料相同．

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