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填空题 (14分)由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),如下图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是 。(填字母)
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0

(2)容积一定,下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是 91EXAm.org60; 。
A.混合气体的平均平均相对分子质量不变
B.混合气体的压强不变
C.单位时间内生成3mol H—H键,同时生成2 mol H—O键
D.混合气体中c (CO2) : c (H2) =" 1" : 3
(3)温度降低,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH (g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为 mol·L-1·min-1, CO2和H2的转化率比是 :
(5)下列措施中能使(4)题中n(CH3OH)/n(CO2)增大的 有 。(填字母)
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离
D.充入He(g),使体系总压强增大
E.再充入1molCO2和3molH2
(6)若在另一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2,保持压强不变,并使初始体积与题中容器体积相等,且在相同的温度下进行反应,达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数________(4)题中的CO2的体积百分数。(“>”或“<”或“=”,下同)
填空题 (14分)由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),如下图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是 。(填字母)
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0

(2)容积一定,下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是 。
A.混合气体的平均平均相对分子质量不变
B.混合气体的压强不变
C.单位时间内生成3mol H—H键,同时生成2 mol H—O键
D.混合气体中c (CO2) : c (H2) =" 1" : 3
(3)温度降低,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH (g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为 mol·L-1·min-1, CO2和H2的转化率比是 :
(5)下列措施中能使(4)题中n(CH3OH)/n(CO2)增大的 有 。(填字母)
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离
D.充入He(g),使体系总压强增大
E.再充入1molCO2和3molH2
(6)若在另一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2,保持压强不变,并使初始体积与题中容器体积相等,且在相同的温度下进行反应,达到平衡来源:91考试网 91ExAm.org时该容器中的CO2的体积百分数________(4)题中的CO2的体积百分数。(“>”或“<”或“=”,下同)
本题答案:(1)C (2) D
本题解析:
试题分析:(1)由图1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,△H<0,由方程式可知,该反应正反应是气体的物质的量减小的反应,正反应为熵减过程,△S<0,选C。
(2)A.混合气体的平均平均相对分子质量=m/n,该反应为物质的量减小的可逆反应,平均相对分子质量不变时,说明反应处于平衡状态,不选;B.混合气体的压强随反应的进行而减小,当压强不变时,说明反应处于平衡状态,不选,C.单位时间内生成3mol H—H键,表示V (逆)同时生成2 mol H—O键,表示V (正),且速率之比等于化学计量数之比,不选;D.混合气体中c (CO2) : c (H2) =" 1" : 3,浓度之比与平衡状态无关,所以选D;
(3)该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,平衡常数增大;
(4)由图2可知,10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L,所以v(CH3OH)=0.75、10=0.075mol/(L?min),速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2)=3v(CH3OH)=3×0.075mol/(L?min)=0.225mol/(L?min);按系数比加入各反应物,各反应物的转化率相同,所以CO2和氢气的转化率之比为1:1;
(5)A.升高温度,平衡向逆反应移动,n(CH3OH)/n(CO2)减小,错误;B.加入催化剂,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变,B错误;C.将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,C正确;D.充入He(g),反应混合物的浓度不变,变化不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变,错误;E.再充入1molCO2和3molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,选CE;
(6)(4)中是在恒容条件下建立平衡,该反应是气体分子数减少的可逆反应,随着反应的进行,气体分子数减少,压强降低,(6)中各物质的起始加入量与(4)相同,最初体积也相同,在等压条件下建立平衡,平衡后压强不变,将(4)建立的平衡增大压强可得(6)的平衡,而增大压强,平衡正向移动, CO2的百分含量减小,所以达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数小于(4)题中的CO2的体积百分数。
考点:考查化学反应中的能量转化,平衡状态的判断,化学反应速率剂转化率的计算等知识。
本题所属考点:【化学反应进行的方向】
本题难易程度:【困难】
The storehouse of wisdom is stocked with proverbs. 智慧的仓库里储满箴言.