时间:2017-08-06 10:09:42
1、填空题 （14分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴?在一定体积的密闭容器中，进行化学反应： CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
①该反应正向反应是?反应。（填“放热”或“吸热”）
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是?。
A．容器压强不变
B．混合气体中c(CO2)不变
C．υ正(H2)＝υ逆(H2O)
D．c(CO2)＝c(CO)
③当其他条件不变时，若缩小容器的体积，该反应平衡?移动。（选填“正向”、“逆向”或“不”）
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行：
CO2(g) +3H2(g) 
?CH3OH(g) +H2O(g)? △H＝－49.0 kJ·mol－1
①该反应的平衡常数表达式K＝???。
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应（只有一种条件不同）。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示：
曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ??KⅡ（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
③一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
| 容?器 | 甲 | 乙 |
| 反应物投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
参考答案：（14分）
⑴吸热? BC?不?
⑵
?＞?0.15? 0.5＜c≤1?（每空2分）
本题解析：化学反应： CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
由以上表格看到：随着温度升高，k值增大；即平衡向正向移动，即正向是吸热方向；
①该反应正向反应是吸热反应。
反应前后化学计量数不变，所以整个过程压强始终不变，所以能判断该反应达到化学平衡状态的依据是?：混合气体中c(CO2)不变；υ正(H2)＝υ逆(H2O)?；当其他条件不变时，若缩小容器的体积，该反应平衡不移动。
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行：
CO2(g) +3H2(g) ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H＝－49.0 kJ·mol－1
①该反应的平衡常数表达式K＝。
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应（只有一种条件不同）,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ>KⅡ。
③一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容?器
甲
乙
反应物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡时CO2的转化率为50%，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)＝0.15mol·L－1·min－1。
CO2(g) +3H2(g) ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H＝－49.0 kJ·mol－1
甲：? 1mol? 3mol? 0? 0
乙：? a mol? b mol? c mol? c mol
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，起始时维持化学反应向逆反应方向进行，所以c的最大值是1，平衡时CO2的转化率为50%，，所以最小值是0.5则c的取值范围为0.5＜c≤1
点评：等效平衡 化学反应速率
点评：对于化学平衡的计算学生必须要掌握的知识有：三行式; 化学反应速率的计算公式：v=Δc/Δt ;等效平衡的三种情况：
I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。
III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。
本题难度：一般
2、填空题 (10分)工业合成氨的反应：
是一个放热反应。已知该反应生成2molNH3时，放出92kJ的热量.
⑴相同条件下，1 mol N2和3 mol H2所具有的能量?（“大于”、“小于”、“等于”）2 molNH3具有的能量；
⑵如果将1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反应，放出的热量?（“大于”、“小于”、“等于”）上述数值，其原因是?；
⑶实验室模拟工业合成氨时，在容器为2L的密闭容器内，反应经过10min后，生成10 mol NH3，则用N2表示的该反应速率为：?；
⑷一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是?
a.正反应速率和逆反应速率相等? b.正反应速率最大，逆反应速率为0
c.N2的转化率达到最大值? d.N2和H2的浓度相等
e. N2、H2和NH3的体积分数相等? f.反应达到最大限度
参考答案：
本题解析：略
本题难度：一般
3、选择题 某温度下，密闭容器中发生反应aX(g) 
bY(g)＋cZ(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是?
A．可逆反应的化学计量数数：a＞b＋c
B．压缩容器的容积时，v正增大，v逆减小
C．达到新平衡时，物质X的转化率减小
D．达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大
参考答案：C
本题解析：恒温下，体积缩小为原来的一半，假设原反应的平衡不移动，则物质Y和Z的浓度将均增加至原来的2倍，而实际上Y、Z的浓度均为原来的1.8倍，说明平衡向逆反应方向移动，因而X的转化率减小，Z的质量分数减小。因体积减小（即压强增大），正、逆反应速率均增大，且化学平衡是向着气体物质的物质的量减少的方向移动，有a＜b＋c。[点拨]如果已知压强改变后浓度变化情况，可先看平衡不移动时压强改变后浓度应该变化， 再由实际情况即可确定压强对平衡的影响。
本题难度：简单
4、选择题 一定温度下，向容积为aL的密闭容器中加入2molNO2（g），发生反应：2NO2?2NO+O2，下列叙述能够证明上述反应达到平衡状态的是（ ）
A．混合气体的颜色变浅
B．单位时间内生成2nmolNO同时生成2nmolNO2
C．混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2：2：1
D．混合气体的密度不再变化
参考答案：A、若是达到了平衡状态，二氧化氮的浓度不再变化，颜色应该不变，故A错误；
B、一氧化氮和二氧化氮的化学计量数相同，单位时间内生成2nmolNO同时生成2nmolNO2，正反应和逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；
C、由于混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2：2：1，无法判断浓度是否变化，故C错误；
D、由于反应物生成物都是气体，气体的质量不变，容器的容积又是固定的，故混合气体的密度始终不变，故D错误；
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 已知2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）；△H＜0的实验数据如下表：
| 温度 | 不同压强下SO2的转化率（%） | ||||
| 1×105Pa | 5×105Pa | 1×106Pa | 5×106Pa | 1×107Pa | |
| 450℃ | 97.5 | 98.9 | 99.2 | 99.6 | 99.7 |
| 550℃ | 85.6 | 92.9 | 94.9 | 97.7 | 98.3 |
参考答案：（1）450℃；（2）1×105Pa?因为常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO2的转化率提高很少，但需要动力更大，对设备的要求更高；（3）因为SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。
本题解析：工业生产中既要考虑反应速率快，又要考虑原料转化率高，同时也要考虑实现条件的限制。当它们出现矛盾时，两者都要兼顾，特别要适应催化剂的活性。该反应与合成氨相似，但实际情况又不完全相同，故解题时应理论联系实际，依据合成SO3的实验数据来解答。该反应与合成氨的反应相似：都是气体体积缩小的放热反应，温度升高有利于加快反应速率，但降低了反应物的转化率，适宜的条件的选择需要综合考虑。增大压强有利于加快反应速率，同时也提高了反应物的转化率，但压强对SO2的转化率影响不大，同时加压需要动力因素、设备耐压因素，综合经济效益，生产过程中采用在常压下进行最合理。由于SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。
本题难度：一般