（10分）固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體．工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)+49kJ。某科學(xué)實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖實線所示。a，b，c，d括號內(nèi)數(shù)據(jù)表示坐標(biāo)．
（1）0~a，a~b，b~c，c~d四段中，平均反應(yīng)速率最大的時間段是___________ ，該時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是_____________。
（2）平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是多少？反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比時多少？（請按計算題格式在答題卡上作答）
L)

（1）0~a段；該時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是1mol/(L·min)  （2）33% ；7︰5

解析試題分析：（1）0~a段：V(H2)="(8mol-6mol)÷2L÷1min=1mol/(L·min);" a~b段：V(H2)="(6mol-3mol)÷" 2L÷ 2min="0.75mol/(L·min);" b~c段：V(H2)="(3mol-2mol)÷2L÷5min=0.1mol/(L·min);" c~d段：V(H2)="(2" mol- 2mol)÷2L÷5min0=0.1mol/(L·min)。所以平均反應(yīng)速率最大的時間段是0~a段。該時間段內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是1mol/(L·min)。（2） 在反應(yīng)過程中H2的物質(zhì)的量改變6mol,因為CO2與H2反應(yīng)的物質(zhì)的量的比為1:3，所以CO2反應(yīng)消耗的物質(zhì)的量為2mol.因此平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是(2mol÷6molCO2) ×100%= 33%。反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比等于氣體的物質(zhì)的量的比。在反應(yīng)開始時，n(總)=6+8=14mol;當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，n(H2)=2mol；n(CO2)=(6-2)mol=4mol；n(CH3OH)=2mol；n(H2O)= 2mol。所以n(總)平衡=10mol.n(開始)：n(平衡)=14:10=7︰5。所以反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比7︰5。
考點：考查氣體的物質(zhì)的量與壓強的關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)速率的比較與計算及物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率的計算的知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在一定條件下，NO與NO2混合可生成N2O3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NO(g)+NO2(g)N2O3(g)   ΔH<0
下圖表示一定量的NO、NO2混合氣體發(fā)生反應(yīng)時，NO2濃度在前25s內(nèi)的變化。該反應(yīng)進(jìn)行到45s時達(dá)到平衡，測得NO2濃度約為0.010mol/L。

（1）前20s內(nèi)，NO2的平均反應(yīng)速率為_________________。
（2）其他條件不變，①升高溫度，NO2的轉(zhuǎn)化率_______ （填“增大”、“減小”或“不變”）。
②壓縮氣體體積，該反應(yīng)平衡向_______移動（填“正向”或“逆向”）。
（3）若反應(yīng)延續(xù)至70秒，請在答題卡圖中畫出25秒至70秒的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
（4）若在反應(yīng)開始時加入催化劑(其他條件都不變)，請在答題卡圖中畫出加催化劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
（5）NO、NO2的混合氣體用NaOH溶液吸收，得到的鹽只有一種，則該反應(yīng)的離子方程式為：___________________________________，該反應(yīng)的氧化劑是______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

(18分)堿金屬元素的單質(zhì)及其化合物被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。

②一定量的Na在足量O2中充分燃燒，參加反應(yīng)的O2體積為5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_________。
（2）金屬鋰廣泛應(yīng)用于化學(xué)電源制造，鋰水電池就是其中的一種產(chǎn)品。該電池以金屬鋰和 鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，加入水即可放電。
總反應(yīng)為：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
①鋰水電池放電時，向_________極移動。
②寫出該電池放電時正極的電極反應(yīng)式：_________________。
③電解熔融LiCl可以制備金屬Li。但LiC1熔點在873 K以上，高溫下電解，金屬Li產(chǎn)量極低。經(jīng)過科學(xué)家不斷研究，發(fā)現(xiàn)電解LiCl—KCl的熔鹽混合物可以在較低溫度下生成金屬Li。
你認(rèn)為，熔鹽混合物中KCl的作用是_________________________________________。
寫出電解該熔鹽混合物過程中陽極的電極反應(yīng)式：______________________________。
（3）最新研究表明，金屬鉀可作工業(yè)上天然氣高溫重整的催化劑，有關(guān)反應(yīng)為：
。一定溫度下，向2 L容積不變的密閉容器中充入4 mol 和6 mo1 H2O(g)發(fā)生反應(yīng)，10 min時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測得CH4(g)和H2(g)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。

①0～10 min內(nèi)用(CO)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_________。
②下列敘述中，能夠證明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填序號)。
a．生成3 molH-H鍵的同時有4 molC-H鍵斷裂
b．其他條件不變時，反應(yīng)體系的壓強保持不變
c．反應(yīng)混合氣體的質(zhì)量保持不變
d．
③此溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_________mo12·L-2。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

[15分]甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：

反應(yīng)過程
化學(xué)方程式
焓變△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)
－802.6
125.6
CH4(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g)
－322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)
165.0
243.9
回答下列問題：
（1）反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的△H=        kJ/mol。
（2）在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率    甲烷氧化的反應(yīng)速率（填大于、小于或等于）。
（3）對于氣相反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以平衡常數(shù)（記作KP），則反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的KP＝                         ；
隨著溫度的升高，該平衡常數(shù)           （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（4）從能量階段分析，甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于                           。
（5）在某一給定進(jìn)料比的情況下，溫度、壓強對H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖：

①若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%，以下條件中最合適的是  。
A．600℃，0.9Mpa    B．700℃，0.9MPa    C．800℃，1.5Mpa    D．1000℃，1.5MPa
②畫出600℃，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時間（從常溫進(jìn)料開始即時）
的變化趨勢示意圖：

（6）如果進(jìn)料中氧氣量過大，最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低，原因是              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)之一。下表是原料氣按
投料，在時，不同溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率。

（1）該反應(yīng)是_         反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。
（2）時，將含10 mol SO2的原料氣通入一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)平衡時SO2的物質(zhì)的量是        mol。
（3）硫酸廠尾氣（主要成分為SO2、O2和N2）中低濃度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾氣，若尾氣中SO2與氨水恰好反應(yīng)得到弱堿性的（NH4）2SO3溶液，則有關(guān)該溶液的下列關(guān)系正確的是     （填序號）。

②用MnO2與水的懸濁液吸收上述尾氣并生產(chǎn)MnSO4
i．得到MnSO4的化學(xué)方程式是       
ii．該吸收過程生成MnSO4時，溶液的pH變化趨勢如圖甲，SO2的吸收率與溶液pH的關(guān)系如圖乙。

圖甲中pH變化是因為吸收中有部分SO2轉(zhuǎn)化為H2SO4生成H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式是____；由圖乙可知pH的降低       SO2的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化學(xué)平衡移動原理解釋其原因是              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題


I．800℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的CO和H2O維持恒溫，發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，反應(yīng)過???中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

反應(yīng)時間/min
0
2
4
6
n(CO)/mol
1.20
0.90
 
0.80
n(H2O)/ mol
0.60
 
0.20
 
①反應(yīng)在2 min內(nèi)的平均速率為v(H2O)＝__________；
②800℃時，化學(xué)平衡常數(shù)K的值為______________；
③保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率______（填“增大”或“減小”或“不變”）。
④在恒溫恒壓密閉容器中通入CO和H2O各1 mol發(fā)生該反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，維持溫度與壓強不變，t1時再通入各1 mol的CO和H2O的混合氣體，請在下圖中畫出正(v正)、逆(v逆)反應(yīng)速率在t1后隨時間t變化的曲線圖。

II.實驗室中利用復(fù)分解反應(yīng)制取Mg(OH)2。實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表所示（溶液體積均取用1mL）：

①現(xiàn)象III是            ；
②如果向0.028 mol/L的MgCl2溶液中加入等體積的NaOH溶液，請計算NaOH溶液的濃度至少達(dá)到     mol/L時，溶液中開始出現(xiàn)白色沉淀（Ksp(Mg(OH)2)= 5.6×10-12）。
③MgCl2溶液和氨水混合后存在下列化學(xué)平衡：
Mg2+(aq) + 2NH3·H2O(aq)2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=                  ，列出該反應(yīng)平衡常數(shù)K與Kb(NH3·H2O)、Ksp(Mg(OH)2)的關(guān)系式       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計算題

加熱時，N2O5可按下列分解：N2O5 N2O3 + O2，N2O3又可按下列分解：    N2O3 N2O + O2。今將 4 molN2O5充入一升密閉容器中，加熱至 t℃時反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。平衡時，c（O2）=" 4.5" mol/L, c（N2O3）=" 1.62" mol/L,c（N2O）=        mol/L，此時N2O5的分解率為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計算題

在2L容器中3種物質(zhì)間進(jìn)行反應(yīng)，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖。反應(yīng)在t­時到達(dá)平衡，依圖所示：

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　        。
②反應(yīng)起始至t，Y的平均反應(yīng)速率是         。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

控制變量法是研究化學(xué)變化規(guī)律的重要思想方法。請仔細(xì)觀察下表中50ml稀鹽酸和1g碳酸鈣反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)：

實驗
序號
碳酸鈣狀態(tài)
c(HCl)/mol·L-1
溶液溫度/oC
碳酸鈣消失時間/s
反應(yīng)前
反應(yīng)后
1
粒狀
0．5
20
39
400
2
粉末
0．5
20
40
60
3
粒狀
0．6
20
41
280
4
粒狀
0．8
20
40
200
5
粉末
0．8
20
40
30
6
粒狀
1．0
20
40
120
7
粒狀
1．0
30
50
40
8
粒狀
1．2
20
40
90
9
粒狀
1．2
25
45
40
分析并回答下列問題：
（1）本反應(yīng)屬于__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，反應(yīng)的離子方程式_____________。
（2）實驗6和7表明，___________對反應(yīng)速率有影響，__________反應(yīng)速率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有_____________(填實驗序號)。
（3）根據(jù)實驗1、3、4、6、8可以得出條件對反應(yīng)速率的影響規(guī)律是_____________________。
（4）本實驗中影響反應(yīng)速率的其它因素還有________________，能表明這一規(guī)律的實驗序號是1、2與____________。

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