高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題08 化學(xué)平衡專(zhuān)題卷

1、專(zhuān)題8化學(xué)平衡一、選擇題1(2018杭州質(zhì)檢)對(duì)于一定不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)后體系的( )A混亂度減少，而能量增加B混亂度增大，而能量降低C混亂度減少，能量降低D混亂度增大，能量增加解析：本題考查反應(yīng)的自發(fā)性問(wèn)題。根據(jù)熵判據(jù)和焓判據(jù)，熵增加或焓降低有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。如果一個(gè)反應(yīng)熵減小焓增加則一定不能自發(fā)進(jìn)行，故A正確。B、C、D都是可能自發(fā)的，可用GHTS0是自發(fā)的來(lái)判斷。答案：A2(2018濟(jì)南一模)可逆反應(yīng)NO2(g)SO2(g)NO(g)SO3(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )ANO2、SO2、NO和SO3四種氣體的物質(zhì)的量濃度之比為1111B密閉容器的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化CK值不再發(fā)生變

2、化D生成n mol SO2的同時(shí)，有n mol SO3生成答案：D3(2018貴州省四校期末聯(lián)考)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X3Y2Z(該反應(yīng)放熱)，其中Z呈氣態(tài)，且Z在平衡混合氣中的體積分?jǐn)?shù)(Z%)與溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖。下列判斷正確的是A. T1大于T2 B.Y一定呈氣態(tài) C.升高溫度，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)增大D.當(dāng)n(X):n(Y):n(Z)1:3:2時(shí)，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)解析：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，結(jié)合圖像可知T2高于T1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從圖像看，溫度不變，升高壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則Y一定是氣體，X可能是氣體，也可以是非氣體，B項(xiàng)正確；升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，故平衡常數(shù)減小，C

3、項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)平衡是否達(dá)到與化學(xué)計(jì)量系數(shù)無(wú)聯(lián)系，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B4反應(yīng)X(g)Y(g)2Z(g)；DH0，達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.減小容器體積，平衡向右移動(dòng) B.加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大C.增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率增大 D.降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大答案：D5CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)DH0，在其他條件不變的情況下A加入催化劑，改變了反應(yīng)的途徑，反應(yīng)的DH也隨之改變B改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變C升高溫度，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量不變D若在原電池中進(jìn)行，反應(yīng)放出的熱量不變解析：催化劑雖然改變了反應(yīng)途徑，但是DH只取決于反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)，DH不變

4、，A錯(cuò)；這是一個(gè)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量也不變，B正確；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡左移，反應(yīng)放出的熱量減小，C錯(cuò)；若在原電池中進(jìn)行，反應(yīng)不放出熱量，而是轉(zhuǎn)換為電能，D錯(cuò)。答案：B6(2018南京鹽城一模)在密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均0.1 molL1的CH4與CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖5，下列有關(guān)說(shuō)法一定正確的是A上述反應(yīng)的DH0B壓強(qiáng)P1P2P3P4C1100 該反應(yīng)的平衡常數(shù)為64D壓強(qiáng)為P4時(shí)，在Y點(diǎn)：v(正)v(逆)答案：A7(2018漳州質(zhì)檢)某溫度下，將2 mol A和1 mo

5、l B放入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(g)B(g)2C(s)2D(g)，5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得生成C為0.8 mol，下列相關(guān)表述正確的是( )A該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是KB該條件下B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C增大該體系的壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率增大D若向平衡體系中加入少量生成物C，則正、逆反應(yīng)速率均增大解析：A錯(cuò)，一般情況下，固體不寫(xiě)入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式；B正確，根據(jù)“三段式”求解，該條件下B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%；C錯(cuò)，在恒溫恒容的體系中，對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的情況下，增大該體系的壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率不變；D錯(cuò)，向平衡體系中加入少量生成物C，固體濃度是一個(gè)常數(shù)，則正、逆反應(yīng)速率均不變。答案：

6、B8(2018宿遷摸底調(diào)研)已知2SO2(g)O2(g)2SO3 (g) DH =a kJmol1(a0)。恒溫恒容下，在10 L的密閉容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2，經(jīng)過(guò)2min達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)放熱0. 025a kJ。下列判斷正確的是A在2min內(nèi)，v (SO2)=0.25 molL1min1B若再充入0.1 mol SO3，達(dá)到平衡后SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)減小C在1min時(shí)，c(SO2)c(SO3)=0.01 molL1D若恒溫恒壓下，在10 L的密閉容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2，平衡后反應(yīng)放熱小于0. 025a kJ答案：C9(201

7、8福州市期末質(zhì)量檢查)一定溫度下，在2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(s)2B(g)xC(g)DH0，B、C的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖(左)，達(dá)平衡后在t1、t2、t3、t4時(shí)都只改變了一種條件，逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖(右)。 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )Ax=2，反應(yīng)開(kāi)始2min內(nèi)，v(A) =0.05 molL1min1Btl時(shí)改變的條件是降溫，平衡逆向移動(dòng)Ct2時(shí)改變的條件可能是增大C的濃度，t2時(shí)正反應(yīng)速率減小Dt3時(shí)可能是減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)；t4時(shí)可能是使用催化劑，c(B)不變解析：A是固體，不適合用濃度變化表示反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向

8、移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大C的濃度，正反應(yīng)速率t2時(shí)刻速率不變，之后正反應(yīng)速率將增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，故減小壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，但是反應(yīng)速率減小，加入催化劑反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，D項(xiàng)正確。答案：D10(2013北京理綜11)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能用平衡移動(dòng)原理解釋的是答案：C11(2018大連測(cè)試)一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)Z(s)，以下不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )A混合氣體的密度不再變化B反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變CX的分解速率與Y的消耗速率相等D單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol Y的同時(shí)生成2 mol X解析：由于反應(yīng)生成物中有固體，故

9、混合氣的密度為變量，當(dāng)其不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡；X的分解速率與Y的消耗速率相等時(shí)反應(yīng)向左進(jìn)行，未達(dá)平衡；單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol Y的同時(shí)生成2 mol X時(shí)，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，已達(dá)平衡。答案：C12(2018海淀區(qū)期末)在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：A(g)3B(g)2C(g)，有關(guān)下列圖像說(shuō)法的不正確的是abdcA依據(jù)圖a可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B在圖b中，虛線可表示使用了催化劑C若正反應(yīng)的DH0，圖c可表示升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D由圖d中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的變化情況，可推知正反應(yīng)的DH0答案：D13(2018安徽百校論壇)相同溫度下，在體積相等的三個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可

10、逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/molN2H2NH3平衡時(shí)反應(yīng)中的能量變化130放出熱量a kJ230放出熱量b kJ260放出熱量c kJ下列敘述正確的是( )A放出熱量關(guān)系：ab92.4B三個(gè)容器內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù)：C達(dá)平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)：DN2的轉(zhuǎn)化率：解析：狀態(tài)相當(dāng)于在達(dá)到平衡的狀態(tài)中再加入N2，平衡右移，放出的熱量增大，A項(xiàng)正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故三種情況下平衡常數(shù)相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；狀態(tài)相當(dāng)于將兩個(gè)相同的狀態(tài)，壓縮在一起，該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，平衡正向移動(dòng)，NH3的含量

11、增大，N2的轉(zhuǎn)化率增大，C、D項(xiàng)不正確。答案：A14(2018蘇州模擬)合成氨反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反應(yīng)過(guò)程中，正反應(yīng)速率的變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是( )At1升高了溫度Bt2時(shí)使用了催化劑Ct3時(shí)降低了溫度 Dt4時(shí)減小了壓強(qiáng)答案：B15(2018南師大附中調(diào)研)煉鐵的還原劑CO是由焦炭和CO2反應(yīng)而得?，F(xiàn)將焦炭和CO2放入體積為2 L的密閉容器中，高溫下進(jìn)行下列反應(yīng)：C(s)CO2(g)2CO(g) DH Q kJ/mol。下圖為CO2、CO的物質(zhì)的量n隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖。下列說(shuō)法正確的是A13min時(shí)，v(CO) v(CO2)；B當(dāng)

12、容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時(shí)，該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，且C若3min時(shí)溫度由T1升高到T2，則QO，且 4.7D5min時(shí)再充入一定量的CO，c、b曲線分別表示n(CO)、n(CO2)的變化答案：CD解析：A項(xiàng)，CO與CO2的計(jì)量數(shù)不同，反應(yīng)速率數(shù)值不同，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量增加，平衡壓強(qiáng)大于初始?jí)簭?qiáng)，錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，升高溫度，CO的物質(zhì)的量增加，平衡向正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；T1達(dá)到平衡后，CO為2 mol，CO2為7 mol，K1=(2 mol/2 L)2/(7 mol/2 L)=2/7，T2達(dá)平衡后，CO的物質(zhì)的量為4 mol，CO2的量為6 mol，故K2=(4 mol/2 L)2

13、/(6 mol/2 L)=4/3，K2/K1=(4/3)/(2/7)=4.7，正確；D選項(xiàng)，充入CO，CO濃度增大，平衡向逆向移動(dòng)，CO濃度又減小，CO2濃度增大，正確。16對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，下列研究目的和示意圖相符的是( )ABCD研究目的壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響(p2p1)溫度對(duì)反應(yīng)的影響平衡體系增加N2的濃度對(duì)反應(yīng)的影響催化劑對(duì)反應(yīng)的影響圖示解析：A項(xiàng)中p2壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率快，應(yīng)先達(dá)平衡，錯(cuò)誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率應(yīng)越低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑可加快反應(yīng)速率，應(yīng)先達(dá)平衡，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C17一定溫度下，在容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g

14、)H2O(g)CO2(g)H2(g)，部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表(表中t2t1)：反應(yīng)時(shí)間/minn(CO)/ moln(H2O)/ moln(CO2)/ moln(H2)/ mol01.200.6000t10.80t20.20下列說(shuō)法正確的是( )A反應(yīng)在t1 min內(nèi)的平均速率為v(H2) molL1min1B平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為66.67%C該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1D其他條件不變，若起始時(shí)n(CO)0.60 mol，n(H2O)1.20 mol，則平衡時(shí)n(CO2)0.20 mol解析：A項(xiàng)v(CO)v(H2) molL1min1 molL1min1；從所給數(shù)據(jù)可知，t1時(shí)H2O的物質(zhì)的量即為0.

15、20 mol，已達(dá)到平衡；CO的轉(zhuǎn)化率為33.3%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡常數(shù)為：K1，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)將有關(guān)數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)數(shù)值為0.1，故未達(dá)到平衡。答案：C18一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，其正反應(yīng)放熱?，F(xiàn)有三個(gè)相同的2 L恒容絕熱(與外界沒(méi)有熱量交換) 密閉容器I、II、III，在I中充入1 mol CO和1 mol H2O，在II中充入1 mol CO2 和1 mol H2，在III中充入2 mol CO 和2 mol H2O，700 條件下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A容器I、II中正反應(yīng)速率相同B容器I、III中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C容器I中CO

16、 的物質(zhì)的量比容器II中的多D容器I中CO 的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2 的轉(zhuǎn)化率之和小于1答案：CD容器III可看成容器I體積壓縮一半，各物質(zhì)濃度增加一倍，若溫度恒定，則平衡不移動(dòng)；但恒容絕熱的情況下，容器III中溫度比容器I高，更有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故平衡常數(shù)容器III小于容器I，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若溫度恒定，容器I、II等效，但兩者溫度不等。達(dá)到平衡時(shí)，容器I溫度大于700 ，容器II溫度小于700 ，有利于容器I平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故容器I中CO的物質(zhì)的量比容器II中的多，C項(xiàng)正確；若溫度恒定，容器I、II等效，容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1。但兩者溫度不等，

17、達(dá)到平衡時(shí)，容器I溫度大于700 ，容器II溫度小于700 ，有利于容器I平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于容器II平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故容器I中CO的轉(zhuǎn)化率相應(yīng)減小，容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率同樣會(huì)相應(yīng)減小，因此，容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1，D項(xiàng)正確。二、非選擇題19(2018江西新余第一中學(xué)模擬)CO和H2可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛。(1)已知：C(s)O2 (g) = CO2(g) DH1= 393.5 kJmol1 2H2(g)O2(g) = 2H2O(g) DH2= 483.6 kJmol1C(s)H2O(g) = CO(g)H2(g) DH3= 13

18、1.3 kJmol1則反應(yīng)CO(g)H2(g) O2(g) = H2O(g)CO2(g)的DH= kJmol1。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煤炭氣(CO、H2)33.6 L與氧氣反應(yīng)生成CO2和H2O，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移_mol電子。(2)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFS)，是用煤氣(CO、H2)作負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓靡欢ū壤腖i2CO3和Na2CO3低熔點(diǎn)混合物做電解質(zhì)，以金屬鎳(燃料極)為催化劑制成的。負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ；則該電池的正極反應(yīng)式是 。(3)密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)；CO的轉(zhuǎn)化

19、率()與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10 L，則該溫度下的平衡常數(shù)K= ；此時(shí)在B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB 10 L(填“大于”、“小于”或“等于”)。若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。在不改變反應(yīng)物用量情況下，為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 。答案：解析：本題考查了蓋斯定律、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)以及化學(xué)平衡。(1)將給定的熱化學(xué)方程式的第一個(gè)減去第三個(gè)即能得到所求的熱化學(xué)方程式；無(wú)論是1 mol CO還是1 mol H2，在燃燒過(guò)程中都失去2 mol電子，故反

20、應(yīng)過(guò)程中共轉(zhuǎn)移3 mol電子。(2)CO在負(fù)極上失去電子后結(jié)合遷移過(guò)來(lái)的CO32 而形成CO2，H2在負(fù)極上失去電子后結(jié)合遷移過(guò)來(lái)的CO32 后生成CO2和H2O；在正極上是O2得電子后結(jié)合空氣中的CO2后生成CO32 。(3)由A點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率可以求出平衡時(shí)三種氣體的濃度，代入式子K=可得平衡常數(shù)，因B點(diǎn)的壓強(qiáng)大于A點(diǎn)壓強(qiáng)，故B點(diǎn)容器的體積小于10 L；C點(diǎn)的壓強(qiáng)高，反應(yīng)速率快，達(dá)平衡用的時(shí)間短；要提高CO的轉(zhuǎn)化率，采取使平衡正向移動(dòng)的措施就行。20(2018浙江衢州二中綜合練習(xí))發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建低碳社會(huì)。科學(xué)家們提出利用以工業(yè)廢氣中的CO2為原料，以CuO與ZnO混合物為催化劑，其反應(yīng)

21、為：CO23H2 CH3OHH2O。(1)某溫度下，在體積為l L的密閉容器中充入lmol CO2和4 mol H2，測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如27()圖所示。 從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，甲醇的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)= ；氫氣的轉(zhuǎn)化率為 。27（）(2)常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如27()圖所示：27（）1molCO(g)+2molH2(g)4191molCH3OH(l)寫(xiě)出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式： ，該反應(yīng)的S_0(填“”或“”或“=”)；反應(yīng)達(dá)到平衡后，要使該平衡向右移動(dòng)，其它條件不變時(shí)，可以采取的措施有 (填序號(hào))。A縮小反應(yīng)器體積 B升高溫度 C

22、恒容條件下通入CO2 D使用合適的催化劑(3)在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，隨著甲醇的生成，還伴隨有少量CO等副產(chǎn)物出現(xiàn)，且CO2的轉(zhuǎn)化率、甲醇和CO的含量還受氣體混合物在反應(yīng)鍋爐內(nèi)的流動(dòng)速率、催化劑CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別得到如下圖。由圖27()得，生產(chǎn)甲醇的氣體最佳流動(dòng)速率為 Lh1；已知當(dāng)催化劑中沒(méi)有CuO，只有單組份ZnO時(shí)，反應(yīng)速率最大。說(shuō)明為什么不選擇單組份ZnO的原因 ，根據(jù)圖27()判斷，催化劑CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最好為 %。答案：(1) 0.075 mol/(L.min)(2分) 56.25(2分)(2)(2分)(1分) A C(2分) (3)3600以上都可以(2分) 使用單組份

23、ZnO時(shí)反應(yīng)速率雖然最快，但是由圖可知，CO2轉(zhuǎn)化率、CH3OH產(chǎn)率均過(guò)低，實(shí)際生產(chǎn)中沒(méi)有意義，故不采用(2分) 50(2分) (2)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，從熱化學(xué)方程式可以看出，混亂度減小，則S0；A項(xiàng)，縮小體積即增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，正確；B項(xiàng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，恒容條件下通入CO2導(dǎo)致CO2的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，正確；D項(xiàng)，催化劑不能改變平衡移動(dòng)，錯(cuò)誤；(3)從圖示可以看出，在3600以上CO2的轉(zhuǎn)化率較高；從圖示看出，CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率較低，在CuO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50時(shí)效果最佳。21(2018宿遷摸底調(diào)研)研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要

24、的意義。(1)將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。已知：Fe2O3(s)3C(石墨) = 2Fe(s)3CO(g) DH 1 = 489.0 kJmol1 C(石墨) CO2(g) = 2CO(g) DH 2 = 172.5 kJmol1則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。 已知Fe與CO可形成五羰基鐵Fe(CO)5，該化合物相當(dāng)活潑，易于吸收H2生成氫化羰基鐵。氫化羰基鐵為二元弱酸，可與NaOH反應(yīng)生成四羰基鐵酸二鈉。試寫(xiě)出五羰基鐵吸收H2的反應(yīng)方程式 。利用燃燒反應(yīng)可設(shè)計(jì)成CO O2燃料電池(以KOH溶液為電解液)，寫(xiě)出該電池的負(fù)極反應(yīng)式 。(2)某實(shí)驗(yàn)將CO2和H2充

25、入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)： CO2(g) 3H2(g) CH3OH(g) H2O(g) DH =49.0 kJmol1 測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖所示，回答問(wèn)題：該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 。曲線I、對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K K(填“大于”、“等于”或“小于”)。一定溫度下，在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。容 器甲乙反應(yīng)物投入量1 mol CO2、3 mol H2a molCO2、b molH2、c molCH3OH(g)、c molH2O(g)若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的

26、體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍為 。答案：解析：(1)根據(jù)所給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律：3，可以求得DH=489.0172.53=28.5 kJmol1；根據(jù)題意可知?dú)浠驶F的化學(xué)式為H2 Fe(CO)4；負(fù)極是CO發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性條件下不能生成CO2，只能以CO32 的形式存在；(2)曲線I中甲醇的平衡量大于曲線，則III，平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，KK；要使乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，即兩者要符合等溫等容條件下的等效平衡，根據(jù)已知條件進(jìn)行三段式分析： CO2(g) 3H2(g) CH3OH(g) H2O(g)起始量：1 3

27、 0 0轉(zhuǎn)化量：x 3x x x平衡量：1-x 3-3x x x甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始的0.8倍，即：(4-2x)/4=0.8，x=0.4 mol。當(dāng)a=0.6 mol，b=1.8 mol，c=0.4 mol時(shí)，該狀態(tài)達(dá)到平衡時(shí)與甲平衡相同，所以要使乙起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，c0.4 mol。當(dāng)a=b=0，c=1 mol時(shí)，極限轉(zhuǎn)化后和甲相同，所以c的最大值為1 mol。22(2018廣東中山期末)碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一種值得期待的新的生活方式，請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)

28、。(1)近年來(lái)，我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì))，這種碳納米顆?？捎醚趸瘹饣ㄌ峒?，其反應(yīng)化學(xué)方程式為：_C_K2Cr2O7 = _CO2 _K2SO4_Cr2(SO4)3 _H2O 請(qǐng)完成并配平上述化學(xué)方程式。其中氧化劑是_，氧化產(chǎn)物是_(2)甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為： CO(g) 2H2(g) CH3OH(g)DH1116 kJmol1已知：DH2283 kJmol1DH3242 kJmol1則表示1 mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸

29、氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為 ；在容積為1 L的恒容容器中，分別研究在230 、250 270 三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。右圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1 mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請(qǐng)回答:)在上述三種溫度中，曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是 )利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出曲線Z在對(duì)應(yīng)溫度下CO(g) 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K= 。 在某溫度下，將一定量的CO和H2投入10 L的密閉容器中，5min時(shí)達(dá)到平衡，各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(molL1)變化如下表所示：0min5min10minCO0.10.05H20.20.2CH3OH00. 040.05

30、若5min10min只改變了某一條件，所改變的條件是 ；且該條件所改變的量是 。答案：(1)3 2 8 H2SO4 3 2 2 8 K2Cr2O7，CO2(2)CH3OH(g)3/2O2(g)= CO2(g) 2H2O(g) DH651 kJmol1)270 ) 4 L2 /mol2增大H2的濃度；增大了0.1 molL1解析：(1)根據(jù)電子得失守恒來(lái)配平，化合價(jià)升高的為還原劑，化合價(jià)降低的為氧化劑，還原劑對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物；(2)方程式2方程式-方程式，可得熱化學(xué)方程式為：CH3OH(g)3/2O2(g)= CO2(g) 2H2O(g) DH651 kJmol1；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低，所以Z表示溫度為270 ；三段式分析：CO(g) 2H2(g) CH3OH(g)起始量：1 1.5 0轉(zhuǎn)化量：0.5 1 0.5平衡量：0.5 0.5 0.5K=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)=0.5/(0.50.52)=4；5min時(shí)達(dá)到平衡時(shí)，c(CO)=0.06 molL1，c(H2)=0.12 molL1，根據(jù)三段式分析，5min時(shí)為起始