时间:2025-06-26 02:34:06
1、计算题 （I）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：
①CaBr2+H2O
CaO+2HBr?②2HBr+Hg
HgBr2+H2
③HgBr2+_____
_____ + ??④2HgO
2Hg+O2↑
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：________?_。
根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：________?__。
（II）氢气常用生产水煤气的方法制得。CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)?△H＜0
在850℃时，K=1。
（1）若升高温度到950℃时，达到平衡时K______1（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和x mol H2，则：
①当x = 5.0时，上述平衡向___________（填正反应或逆反应）方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是__________。
（3）在850℃时，若x="5.0" mol，其它物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，求H2的体积分数（计算结果保留两位有效数字）。
参考答案：（16分）?
（I）HgBr2+CaO
HgO+CaBr2（3分）?
循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染（3分）
（II）（1）小于（2分） （2） ①逆反应 （1分）?② 0≤x＜3 （2分）
（3）解：设到达平衡时，H2或CO2减少amol，则CO、H2O增加amol，则：
CO(g)+H2O(g) ?CO2(g)+H2(g)
初始物质的量/mol? 1.0? 3.0? 1.0? 5.0
变化物质的量/mol? a? a?a? a
平衡物质的量/mol? 1.0+a? 3.0+a? 1.0－a? 5.0－a?（2分）
K=
=1，解得a=0.20?（1分）
平衡时H2的体积分数=
×100% = 48%?（2分）
本题解析：（I）依题意，①的生成物是②的反应物，②的生成物是③的反应物，③的生成物是④的反应物，④的反应物是HgO，则③的生成物是HgO，根据质量守恒定律可知，③的另一种反应物和生成物分别是CaO、CaBr2；（①+②+③）×2+④可得：2H2O=2H2↑+O2↑；上述4个反应都需要加热，因此消耗很多的能量才能循环制氢；上述过程中使用Hg、可溶性汞盐，它们属于重金属或重金属盐，则制氢过程能产生污染；II．（1）△H＜0，说明正反应是放热反应；其它条件不变时，升高温度平衡向吸热反应方向移动，即850℃变为950℃时，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则K<1；（2）①依题意，起始时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为（1.0×5.0）/(1.0×3.0)=5/3，大于该温度下的平衡常数，说明起始时反应从逆反应方向开始进行，使生成物浓度减小、反应物浓度增大，当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为1时，达到850℃时的化学平衡；②若起始时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值小于1，即（1.0×x）/(1.0×3.0)<1，则0≤x<3.0；（3）设到达平衡时，H2或CO2减少amol，则CO、H2O增加amol，则：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
初始物质的量/mol? 1.0? 3.0? 1.0? 5.0
变化物质的量/mol? a? a? a? a
平衡物质的量/mol? 1.0+a? 3.0+a? 1.0－a? 5.0－a
K==1，解得a=0.20
平衡时H2的体积分数=×100% = 48%。
本题难度：困难
2、选择题 已知：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-25kJ/mol
某温度下的平衡常数为400．此温度下，在1L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O c/（mol?L-1） 0.8 1.24 1.24 |
参考答案：A、该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应进行，平衡常数降低，故平衡后升高温度，平衡常数＜400，故A错误；
B、由表中数据可知，CH3OH的起始浓度为0.8mol/L+2×1.24mol/L=3.28mol/L，令平衡后c（CH3OCH3）=xmol/L，根据方程式可知平衡时c（CH3OH）=（3.28-2x）mol/L，c（H2O）=xmol/L，所以x×x(3.28-2x)2=400，解得x=1.6，故B正确；
C、反应混合物的总能量减少等于反应放出的热量，由B中可知，平衡时后c（CH3OCH3）=1.6mol/L，所以平衡时n（CH3OCH3）=1.6mol/L×1L=1.6mol，由热化学方程式可知反应放出的热量为25kJ/mol×1.6mol=40kJ，故平衡时，反应混合物的总能量减少40kJ，故C错误；
D、平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，等效为增大压强，反应前后气体的物质的量不变，与原平衡等效，平衡后CH3OH转化率不变，故D错误．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在四个相等容积的密闭容器中各自进行如下反应：2SO2(g)+O2(g) 
2SO3(g)?△H<0，反应分别按以下条件进行，达到平衡后，c(SO2)最小的是
A．500℃，10molSO2 +5molO2
B．500℃，20molSO2 +5molO2
C．400℃，10molSO2 +5molO2
D．400℃，15molSO3分解
参考答案：C
本题解析：略
本题难度：一般
4、计算题 可逆反应
取amol A和b mol B置于VL容器中，1 min后，测得容器内A的浓度为xmol/L。求：
(1)此时B的物质的量浓度为多少？
(2)此时C的物质的量浓度为多少？
(3)v(A)为多少？
参考答案：(1)bx/a mol/L
(2) (c/V-cx/a)mol/L
(3) (a/V- x) mol/(L·min)
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 （6分）一定温度下，在2L密闭容器中充入N2和H2合成NH3，其起始浓度分别为：c（N2）=2mol/L，c (H2 ) =3mol/L，此时压强为5.05×105Pa, 达平衡后测得NH3占总体积的25%。（1）求平衡时的压强；（2）平衡时混合气体对H2的相对密度。?
参考答案：（1） 4.04 ×105?Pa?（2）7.75
本题解析：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
4mol? 6mol? 0
a? 3a? 2a
4--a? 6---3a? 2a
2a/(10-2a)×100%=25%? a==1mol
P1:P2===N1:N2?P1==5.05×105Pa?
N1==10mol?N2==8mol? P2==4.04×105Pa
M混==（4mol ×28g/mol+ 6mol ×2g/mol）/8mol ===15.5g/mol
D====7.75
本题难度：一般