CO和H2可作為能源和化工原料，應用十分廣泛．制取CO和H2的有關化學反應的能量變化如圖3所示．

（1）寫出CH4（g）與H2O（g）反應生成CO（g）和H2（g）的熱化學方程式
 
．
（2）CO和H2可以合成二甲醚，化學方程式為3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＜0．
如果上述反應方程式的平衡常數(shù)K值變大，則該反應
 
（選填編號）．
A．一定向正反應方向移動       B．在平衡移動時正反應速率先增大后減小
C．一定向逆反應方向移動       D．在平衡移動時逆反應速率先減小后增大
（3）一定條件下，可以由CO2（g）和H2（g）合成CH4（g），同時還生成H2O（g）．
①向一容積為2L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃時發(fā)生上述反應，10min達到平衡時部分物質(zhì)的濃度如圖1所示：用CH4表示達到平衡時的正反應速率
 
，起始充H2的物質(zhì)的量為
 
，該溫度下的平衡常數(shù)等于
 
．
②圖2表示H2在建立平衡過程中的速率時間圖，若現(xiàn)在20min時擴大容器體積，并在30min時又達到狀態(tài)，請在圖2中畫出H2的逆反應方向速率時間圖象．
考點：熱化學方程式,化學平衡的影響因素,化學反應速率變化曲線及其應用
專題：化學平衡專題
分析：（1）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)K值變大，即平衡右移，必須通過降低溫度來分析；
（3）①依據(jù)化學平衡三段式列式計算，圖象中讀出平衡濃度，根據(jù)反應速率V=
△C
△t
和平衡常數(shù)表達式來計算；
②反應是氣體體積減小的反應，在20min時擴大容器體積，減小壓強，反應速率減小，正逆反應速率減小，正反應速率減小的多，反應逆向進行，逆反應速率減小的小，隨反應進行氫氣逆反應速率減小最后達到平衡狀態(tài)．
解答： 解：（1）由圖三可知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-846.3KJ/mol  ①
                   CO2（g）=CO（g）+
1
2
O2（g）△H=+282KJ/mol  ②
                    H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8KJ/mol ③
將①+②-③×3可得：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=（-846.3KJ/mol）+（+282KJ/mol  ）-（-241.8KJ/mol ）×3=+161.1 kJ?mol-1
故答案為：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+161.1 kJ?mol-1；
（2）反應3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H＜0，故若使平衡常數(shù)K值變大，則平衡右移，必須通過降低溫度才能實現(xiàn)．
A、平衡常數(shù)K值變大，平衡右移，故A正確；
B、平衡常數(shù)K值變大，平衡右移，須降低溫度，而降低溫度時正反應速率一直減小，故B錯誤；
C、平衡常數(shù)K值變大，平衡右移，故C錯誤；
D、平衡常數(shù)K值變大，平衡右移，須降低溫度，而降低溫度時逆反應速率開始減小，由于平衡右移，生成物的濃度后來增大，故逆反應速率后來增大，故D正確．
故選AD；
（3）①平衡狀態(tài)c（H2）=c（CH4）=0.8mol/L，c（CO2）=0.2mol/L；
               CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）
起始量（mol/L） 1.0      4.0       0        0
變化量（mol/L） 0.8      3.2       0.8      1.6
平衡量（mol/L） 0.2      0.8       0.8      1.6
用CH4表示達到平衡時的正反應速率=
0.8mol/L
10min
=0.08 mol?L-1?min-1；
起始充H2的物質(zhì)的量=4.0mol/L×2L=8mol；
平衡常數(shù)K=
0.8×1．62
0.2×0．84
=25；
故答案為：0.08 mol?L-1?min-1； 8 mol； 25； 
②CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g），反應是氣體體積減小的反應，在20min時擴大容器體積，減小壓強，反應速率減小，正逆反應速率減小，正反應速率減小的多，反應逆向進行，逆反應速率減小的小，隨反應進行氫氣逆反應速率減小最后達到平衡狀態(tài)，氫氣的逆反應速率如右圖CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g），反應是氣體體積減小的反應，在20min時擴大容器體積，減小壓強，反應速率減小，正逆反應速率減小，正反應速率減小的多，反應逆向進行，逆反應速率減小的小，隨反應進行氫氣逆反應速率減小最后達到平衡狀態(tài)，氫氣的逆反應速率如右圖：，
故答案為：．
點評：本題考查化學反應速率和化學平衡有關知識的綜合應用，同時考查學生用數(shù)學知識解決化學問題的能力，難度較大，注意平衡常數(shù)計算應用，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是（　�。�
①NaOH  ②C2H5OH  ③NH3  ④BaSO4  ⑤HCl  ⑥Cu．
A、①④⑤B、①③⑤
C、①④⑤⑥D、③④⑤

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科目：高中化學 來源： 題型：

霧霾天氣嚴重影響人們的生活質(zhì)量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一．消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法．
（1）氮、氧元素非金屬性較強的是
 
．
（2）NH3催化還原氮氧化物（SCR）技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術．反應原理如圖1所示：
①由圖1可知SCR技術中的氧化劑為
 
．
②用Fe做催化劑時，在氨氣足量的情況下，不同c（NO2）/c（NO）對應的脫氮率如圖2所示，脫氮效果最佳的c（NO2）/c（NO）=
 
．當NO2與NO的物質(zhì)的量之比為1：1時，用氨脫氮，每生成1molN2放出的熱量為QkJ，寫出該反應的熱化學方程式
 
．
（3）海水具有良好的吸收SO2的能力，其吸收過程如下：
①SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最終會電離出SO32-，SO32-可以被海水中的溶解氧氧化為SO42-．海水的pH會
 
（填“升高”、“不變”或“降低”）．
②SO2和O2在H2SO4溶液中可以構成原電池，其負極反應式是
 
．
（4）碲（Te）為ⅥA族元素，是當今高新技術新材料的主要成分之一．工業(yè)上可將SO2通入TeCl4的酸性溶液中進行“還原”得到碲，該反應的化學方程式是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

下表為元素周期表的一部分：
族
周期
1①
2②
3③④⑤⑥
I．請參照元素①-⑥在表中的位置，用化學用語回答下列問題：
（1）寫出元素②的離子結構示意圖
 
．
（2）②、③、⑤的離子半徑由大到小的順序為
 
．
（3）元素④與⑥形成化合物的電子式是
 
．
Ⅱ．由上述部分元素組成的物質(zhì)間，在一定條件下，可以發(fā)生下圖所示的變化，其中A是一種淡黃色固體．請回答：

（4）寫出固體A與液體X反應的離子方程式
 
．
（5）氣體Y是一種大氣污染物，直接排放會形成酸雨．可用溶液B吸收，當B與Y物質(zhì)的量之比為1：1且恰好完全反應時，所得溶液D．已知溶液D顯酸性，則D溶液中各種離子濃度由大到小的順序為
 

（6）在500℃，101kPa時，氣體C與氣體Y反應生成0.2mol氣體E時，放出akJ熱量，寫出該條件下反應的熱化學方程式
 
．
（7）若氣體C與Y在恒容絕熱的條件下反應，下列說法能判斷達到平衡狀態(tài)的是
 
．
A．溫度不變   B．氣體總壓強不變   C．混合氣體的密度不變    D．混合氣體的平均分子量不變．

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科目：高中化學 來源： 題型：

科學實驗和人類的生活經(jīng)驗告訴我們，化學反應中的物質(zhì)變化和能量變化是緊密地聯(lián)系在一起的．請回答以下問題：
（1）離子反應H+（aq）+OH-（aq）═H2O（1）；△H=-57.3kJ?mol-1表示在稀溶液中，強酸和強堿反應生成1molH2O（1），這時的反應熱叫做中和熱．在中和熱的測定實驗中，下列溶液組合最合適的是
 
．
A.25mL0.4mol?L-1鹽酸溶液與25mL0.4mol?L-1氨水
B.25mL0.4mol?L-1鹽酸溶液與25mL0.45mol?L-1NaOH溶液
C.25mL0.4mol?L-1H2SO4溶液與25mL0.8mol?L-1NaOH溶液
D.25mL0.4mol?L-1H2SO4溶液與25mL0.45mol?L-1NaOH溶液
（2）寫出稀H2SO4溶液與稀NaOH溶液發(fā)生反應，表示中和熱的熱化學方程式：
 

（3）已知CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）；△H=-890kJ?mol-1當1molCH4（g）與2molO2（g）的總能量之和是3048kJ，則1molCO2（g）與2molH2O（l）的總能量之和是
 
kJ．

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科目：高中化學 來源： 題型：

現(xiàn)有0.5L 1mol/L的鹽酸溶液，試計算下列問題：
（1）計算鹽酸溶液中溶解的HCl的物質(zhì)的量是多少？
（2）在標準狀況下，該溶液中所溶解的HCl氣體的體積是多少？質(zhì)量是多少（保留兩位小數(shù)）？
（3）將該溶液稀釋為1L，則稀釋后的溶液濃度為多少？

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科目：高中化學 來源： 題型：

有A、D、E、G、M、L六種前四周期的元素．A是宇宙中最豐富的元素．D原子核外有1個未成對電子，D+比E原子少一個電子層，E原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道呈全充滿狀態(tài)．G原子的2p軌道有2個未成對電子，M的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4，與G的原子序數(shù)相差8．L位于周期表第12縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的．R是由M、L形成的化合物，其晶胞結構如圖所示．請回答下列問題：
（1）E元素的電負性
 
M元素的電負性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）G的第一電離能比它同周期前一族相鄰元素的第一電離能
 
（填“大”或“小”）．
（3）M2E2廣泛用于橡膠工業(yè)，在該化合物分子中，所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構．則在M2E2分子中M原子的雜化類型是
 
，M2E2是
 
分子（填“極性”或“非極性”）．
（4）L的價電子排布式為
 
，該元素位于周期表中
 
族．
（5）R的化學式為
 
（用元素符號表示），屬于
 
晶體．已知R晶體的密度為ρ g?cm-3，則該晶胞的邊長a=
 
cm．（阿伏加德羅常數(shù)用NA表示）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

各地電視臺的天氣預報中都要預報城市的空氣質(zhì)量．預報中一般將城市空氣中的SO2含量和可吸入顆粒的含量（可用g/cm3表示）分為8個等級．目前，測定空氣中SO2含量時主要用一些氧化還原反應．
已知：SO2氣體與酸性KMnO4溶液反應時，MnO4-被還原為Mn2+，SO2被氧化為SO42-．
現(xiàn)有藥品：0.1mol/L的酸性KMnO4溶液、顆粒吸附劑、品紅試紙、pH試紙．完成下列各題：
（1）配制200mL0.1mol/L的酸性KMnO4溶液需用的儀器有
 
、
 
、玻璃棒、膠頭滴管、燒杯等，玻璃棒的作用是引流和
 
．
（2）在測定SO2和可吸入顆粒時，首先應測定
 
，原因是
 
．
（3）寫出SO2與酸性KMnO4溶液反應的離子方程式：
 
．若氣體的流速為a cm3/min，當t min時，200mL 0.1mol/L的酸性溶液恰好褪色，則空氣中SO2的含量為
 
（g/cm3）．
（4）若要測定空氣中可吸入顆粒的含量，需要測出的數(shù)據(jù)有
 
．
（5）空氣中SO2的含量還可用檢測管測定，其原理是：指示劑KIO3發(fā)生作用，可能發(fā)生的反應（未配平）有：①KIO3+SO2+H2O→I2+H2SO4+KHSO4 ②KIO3+SO2+H2O→KI+H2SO4
設計檢氣管的原理是按照上述兩個化學方程式中的方程式
 
（填“①”或“②”）設計的，理由是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

下列物質(zhì)：①Fe；②Cl2；③NaCl溶液；④CO2；⑤鹽酸；⑥液態(tài)硫酸；⑦Ba（OH）2晶體⑧熔融KCl；⑨酒精
屬于電解質(zhì)的是
 
（填代號，以下同），屬于非電解質(zhì)的是
 
，能導電的是
 
．

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