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1、填空题 (12分)实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(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)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)= ;H2的转化率w(H2) = 。
②该反应的平衡常数表达式K= 。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入l molCO2和4 molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
参考答案:(1)C (2)①0.075mol.L-1.min-1 56.25% ②C(CH3OH).C(H2O)/C(CO2).C3(H2) ③ BD (3)CH3OH(l)+
O2 =CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.6 kJ·mol-1
本题解析::(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),气体的物质的量减少,反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0,
故答案为:C;(2)二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L,则:
①v(CH3OH)=
=0.075mol/(L?min);浓度变化量之比等于化学计量数之比,△c(H2)=0.75mol/L×3=2.25mol/L,参加反应的氢气的物质的量=2.25mol/L×1L=2.25mol,故氢气的转化率=
×100%=75%,故答案为:0.075mol/(L?min);75%;②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数表达式C(CH3OH).C(H2O)/C(CO2).C3(H2)③ 措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是:A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行;故A错误;B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B正确;C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C错误;D、再充入l molCO2和4molH2,增大压强平衡正向进行,故D正确;
故选:BD;(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,则1mol甲醇完全燃烧恢复到原状态时,放出热量=363.3kJ×
=726.6kJ,故甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H="-726.6" kJ?mol-1;故答案为:CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H="-726.6" kJ?mol-1;
考点:化学平衡常数
本题难度:困难
2、选择题 (4分)a1,a2分别为A在两个恒容容器中平衡体系A(g)
2B(g) 和A(g)
B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A(g)的物质的量,则 a1_______,a2______,(填“减小”或“增大”或“不变”)
参考答案:减小 不变
本题解析:增加A(g)的物质的量,相当于加压,a1平衡左移,转化率减小;a2平衡不移动,转化率不变。
考点:本题考查平衡移动原理。
本题难度:一般
3、填空题 研究硫及其化合物的性质有重要意义。
(1)Cu2S在高温条件下发生如下反应:
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 在容积一定的密闭容器中,反应2A?B(g)+C(g)达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大,则下列叙述正确的是( )
A.正反应是吸热反应,且A不是气态
B.正反应是放热反应,且A是气态
C.其他条件不变,加入少量C,物质A的转化率增大
D.改变压强对该平衡的移动无影响
参考答案:A、因温度升高,平衡向吸热的方向移动,若正反应是吸热反应,平衡正向移动,如果A为气态时,根据ρ=mV,m不变,V不变,所以密度不会改变,与题意矛盾,所以A不是气体,故A正确;
B、因温度升高,平衡向吸热的方向移动,若正反应是放热反应,平衡逆向移动,如果A为气态时,根据ρ=mV,m不变,V不变,所以密度不变,与题意矛盾,故B错误;
C、在平衡体系中加入少量C,由于C是气体,所以C的浓度增大,平衡向左移动,物质A的转化率减小,故C错误;
D、如果A是气体,该反应是前后气体体积不发生变化的反应,因此改变压强,平衡不发生移动,但是如果A不是气体,则平衡一定会移动,故D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 某温度时,一定压强下的密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g)
cZ(g)+dW(g),达平衡后,保持温度不变压强增大至原来的2倍,当再达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的1.8倍,下列叙述正确是?
[? ]
A. 平衡正移
B. (a+b)>(c+d)
C. Z的体积分数变小
D. X的转化率变大
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般