Question

【題目】Ⅰ．（1）右圖為1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成NO(g)和CO2(g)過程中的能量變化示意圖。已知E1=134KJ/mol，E2=368KJ/mol（ E1、 E2為反應的活化能）。若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，則E1、△H的變化分別是 、 （填“增大”、“減小”或“不變”）。寫出該 反應的熱化學方程式 。

（2）若反應SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)＝H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自發(fā)進行，則△H___0。

A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或小于都可

Ⅱ．以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點，下面為CO2加氫制取乙醇的反應：

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H＝QkJ/mol (Q＞0)

在密閉容器中，按CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3進行投料，在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分數(shù)（y%）如下圖所示。完成下列填空：

（1）表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是____（選填序號）。

（2）在一定溫度下反應達到平衡的標志是 。

A.平衡常數(shù)K不再增大 B.CO2的轉(zhuǎn)化率不再增大

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 D.反應物不再轉(zhuǎn)化為生成物

（3）其他條件恒定，達到平衡后，能提高H2轉(zhuǎn)化率的措施是_______（選填編號）。

A．升高溫度 B．充入更多的H2 C．移去乙醇 D．增大容器體積

（4）圖中曲線a和c的交點R對應物質(zhì)的體積分數(shù)yR=_______。

Answer 1

【答案】I 減小 不變 NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g) △H＝—234kJ/mol

Ⅱ （1）b （2）B C （3） A C （4 37.5％ (或0.375或3/8)

【解析】

試題分析：I（1）加入催化劑能降低反應所需的活化能，則E1和E2都減小，催化劑不能改變反應物的總能量和生成物的總能量之差，即反應熱不改變，所以催化劑對反應熱無影響，由圖可知，1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO放出熱量368kJ-134kJ＝234kJ，反應熱化學方程式為△H＝—234kJ/mol；

（2）反應SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)＝H2SO4(l)+2HI(g)是熵減的反應即△S＜0，若150℃下能自發(fā)進行根據(jù)△G=△H-T△S＜0可知△H一定小于0；

Ⅱ．（1）乙醇是生成物，氫氣也是生成物，但氫氣的濃度是乙醇的3倍，則表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是b。

（2）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。A.平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)系，A錯誤；B.CO2的轉(zhuǎn)化率不再增大，說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，B正確；C. 混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，因此當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時可以說明反應達到平衡狀態(tài)，C正確；D.可逆反應中反應物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，D錯誤，答案選BC。

（3）根據(jù)方程式可知正方應是體積減小的、吸熱的可逆反應，則其他條件恒定，達到平衡后，能提高H2轉(zhuǎn)化率的措施是升高溫度或移去乙醇，充入更多的H2平衡向正反應方向移動，但氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，增大容器體積，壓強降低，平衡向逆反應方向進行，轉(zhuǎn)化率降低，答案選AC。

（4）根據(jù)圖像可知圖中曲線a和c的交點R表示氫氣和水蒸氣的含量相等，則

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)

起始量（mol） 1 3 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol） x 3x 0.5x 1.5x

平衡量（mol） 1—x 3—3x 0.5x 1.5x

則有3—3x＝1.5x

解得x＝2/3

則yR＝。