1、填空题 固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法： CO2(g)＋3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800 ">
时间:2017-09-24 00:14:51
1、填空题 固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法： CO2(g)＋3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/0peclzqpfuw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)＋H2O(g)?△H ＝ －49.0 kJ·mol－1，
某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示（实线）。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/o4xiwptd1zr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（1）a点正反应速率_______（填大于、等于或小于）逆反应速率。
（2）下列时间段平均反应速率最大的是__________。
A．0～1min
B．1～3min
C．3～8min
D．8～11min
（3）求平衡时CO2的转化率?和该条件下的平衡常数K?。
（4）仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是?，曲线II对应的实验条件改变是?。
参考答案：（1）＞?（2）A?（3）33.3﹪? K=0.5?（4）升高温度?增大压强。
本题解析：（1）反应是从正反应方向开始的。由于在a点时反应还没有达到化学平衡，所以反应速率V(正)＞V(逆) （2）反应是在体积固定的密闭容器中进行的，在反应的过程中物质的浓度越大，反应速率越快。由于在开始时反应物的浓度最大，所以在开始不久反应的速率最快。选项为A。（3）CO2(g)＋3H2(g) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/0peclzqpfuw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)＋H2O(g)开始时C(CO2)=3mol/L,C(H2)=\"4mol/L.\" C(CH3OH)=\"0mol/L,\" C(H2O)= 0mol/L.当达到化学平衡时C(H2)=1mo/LC(CO2)=2mol/L,C(CH3OH)=1mol/L,C(H2O)=1mol/L.所以CO2的转化率为：(1mol/L÷3mol/L)×100﹪=33.3﹪.此时的化学平衡常数K=\"{\" C(CH3OH)·C(H2O)} ÷{ C(CO2) ·C3(H2) } = (1×1)÷(2×13)= 0.5.（4） 仅改变某一实验条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对于曲线I来说，反应速率加快，达到平衡时n(H2)增多。说明平衡向逆反应方向移动。由于该反应的正反应是个气体体积减小的放热反应，所以要使速率加快，平衡逆向移动，对应的实验条件改变是升高温度?，对于曲线II来说，反应速率加快，平衡时H2的含量降低。说明改变的外界条件是是速率加快而且平衡正向移动。则对应的实验条件改变是增大压强。
本题难度：一般
2、选择题 在一定温度下的定容密闭容器中，当下列条件不再改变时，表明反应：A(s)+2B(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/0mospig5soz.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> C(g)+D(g)已达到平衡状态的现象是
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．气体的总物质的量
D．单位时间内生成n mol C的同时消耗2n molB
参考答案：B
本题解析：A、反应为前后气体体积相等的反应，混合气体的压强始终不变，所以不没有说明达到平衡，不选A；B、混合气体的密度等于混合气体的质量/容器的体积，若密度不变，容器的体积不变，说明混合气体的质量不变，即A物质的质量不变，说明反应达到平衡，选B；C、反应前后气体的物质的量不变，所以不能说明反应达到平衡，不选C；D、单位时间内生成C和消耗B都说明的是正反应速率，没有说明与逆反应速率的关系，不能说明反应达到平衡，不选D。
考点：平衡状态的标志。
本题难度：一般
3、选择题 (12分)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。
（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/bxsilc5avcr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)＋H2O(g) △H ＝－akJ·mol－1（a＞0），测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ajblcfajott.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
①能说明该反应已达平衡状态的是________
A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O
D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1， 且保持不变
②下列措施中能使600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/c11xcxlaggn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">增大的是________ （选填编号）。
A．升高温度
B．恒温恒容下充入He(g)
C．将H2O(g)从体系中分离
D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K＝___________ , 若改变条件 （填选项），可使K＝1。
A增大压强 B增大反应物浓度 C．降低温度
D．升高温度 E．加入催化剂
参考答案：（1）①A ②CD ③0.20或600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/3ieahtqbkrl.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> C （2）CH3OH－6e－＋H2O＝CO2＋6H＋
本题解析：
试题解析：（1）①未平衡时是个变量，现在不变说明已经达到平衡状态了，A．未平衡CO2的体积分数是个变化的量，现在混合气体CO2的体积分数保持不变，说明已经平衡了，故A正确；容器的体积不变，气体质量是守恒的，则混合气体的密度始终不变，现在不随时间的变化而变化，不能说明已经达平衡状态，故B错误；单位时间内每消耗1.2mol H2，向正方向，同时生成0.4mol H2O，也向正方向，不能反映正逆反应之间的关系，故C错误；反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，且保持不变，不能说明各自的量不再随时间的变化而变化，故C错误；②升高温度，平衡逆向移动，故比值减小，故A不选；恒温恒容下充入He（g），平衡不移动，故比值不变，故B不选；将H2O（g）从体系中分离，平衡正向移动，故比值变大，故选C；恒温恒容再充入2mol CO2和3mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，故比值变大，故选D；
③ CO2（g）+ 3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
初始（mol/L） 1 1.5 0 0
变化（mol/L） 0.25 0.75 0.25 0.25
平衡（mol/L） 0.75 0.75 0.25 0.25
所以K=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/acpufqzlurd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0.20，而平衡常数是温度的函数，只有通过改变温度，来改变平衡常数，正反量放热反应，降低温度，K值变大；（2）①M区是质子流出的一极，应是原电池的负极，发生氧化反应电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，故答案为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
考点：化学平衡状态的判断；盖斯定律的应用；化学电源新型电池；化学平衡的影响因素
本题难度：困难
4、填空题 甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇。
I：CH4(g)?+?H2O?(g)?＝CO(g)?+?3H2(g)?△H?＝+206.0?kJ/mol
II：CO?(g)?+?2H2?(g)?＝?CH3OH?(g)?△H?＝—129.0?kJ/mol
（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH?(g)和H2(g)的热化学方程式为_______________。
（2）将1.0?mol?CH4和2.0?mol?H2O(g)通入容积为100?L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 178px; HEIGHT: 118px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/oah25bp0fqv.png\">
①假设100?℃时达到平衡所需的时间为5?min，则用H2表示该反应的平均反应速率为_____。
②100℃时反应I的平衡常数为__________。
（3）在压强为0.1?MPa、温度为300℃条件下，将a?mol?CO与 3a?mol?H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________(填字母序号)。
A．c?(H2)减少?
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢?
C．CH3OH?的物质的量增加?
D．重新平衡c?(?H2)/?c(CH3OH?)减小? ?
E．平衡常数K增大
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：
①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 37px; HEIGHT: 13px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/0kfunuepkjh.png\">CO(g)＋2H2(g)，此反应能自发进行的原因是___________________。?
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH)＝0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为_________________； 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 241px; HEIGHT: 221px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/e0pp4jeqwb3.png\">
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：
①?写出阳极电极反应式_______________。
②?写出除去甲醇的离子方程式_________________。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 199px; HEIGHT: 105px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/iju2qiwl1au.png\">
参考答案：（1）CH4(g)+H2O(g)＝CH3OH?(g)+H2(g)?△H?＝+77.0?kJ/mol
（2）①0.003?mol·L－1·min－1；②?2.25×10-4
（3）CD
（4）①该反应是一个熵增的反应?（△S＞0）；②2CH3OH+O2600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 47px; HEIGHT: 39px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/w4ujtz4wpx1.png\">2HCHO+2H2O
（5）①?Co2+?-e-?＝?Co3+；②?6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活。已知
①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1); △H1=-1214.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H2=-566 kJ/mol
则反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)的△H=_______________。
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其正极电极反应式是：____________________
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO(g)+H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/zjstr3xwhb5.gif\">CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/cays0ttcf01.gif\">
①实验1中，以v(H2)表示的平均反应速率为____________；
②该反应的正反应为_______（填“吸”或“放”）热反应；
③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的体积分数分别相等），则a、b应满足的关系是
_____________（用含a、b的数学式表示）。
参考答案：(1)-890. 3 kJ/mol
(2)O2 +4e- +2H2O=4OH-
(3)①0.16mol/(L·min)；②放；③a:b=1:2(或b=2a)
本题解析：
本题难度：一般