2012年8月24日，武漢市一家有色金屬制造廠發(fā)生氨氣泄露事故。已知在一定溫度下，合成氨工業(yè)原料氣H2制備涉及下面的兩個反應(yīng)：
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；
CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。
(1)判斷反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(多選、漏選、錯選均不得分)
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變          B．混合氣體中c(CO)不變
C．v正(H2)＝v逆(H2O)  D．c(CO2)＝c(CO)
(2)在2 L定容密閉容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，發(fā)生反應(yīng)：3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，測得壓強(qiáng)－時間圖像如圖甲，測得p2＝0.6p1，此時溫度與起始溫度相同，在達(dá)到平衡前某一時刻(t1)若僅改變一種條件，得到如乙圖像。

①若圖中c＝1.6 mol，則改變的條件是________(填字母)；
②若圖中c＜1.6 mol，則改變的條件是__________(填字母)；此時該反應(yīng)的平衡常數(shù)____________。(填字母)(填“增大”、“減小”、“不變”)
A．升溫　　　B．降溫　　　C．加壓　　　D．減壓　　　E．加催化劑
(3)如(2)題中圖甲，平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率為________。

(4)工業(yè)上可利用如下反應(yīng)：H2O (g)＋CH4 (g)  CO(g)＋3H2(g)制備CO和H2。在一定條件下1 L的密閉容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4，測得H2(g)和CH4(g)的物質(zhì)的量濃度隨時間變化曲線如右圖所示：0～4 s內(nèi)，用CO(g)表示的反應(yīng)速率為____________。

(1)BC　(2) ①E�、贏　減小
(3)80%　(4)0.025 mol/(L·s)

解析

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

“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍，科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法，連續(xù)產(chǎn)出了高熱值的煤炭氣，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛。生產(chǎn)煤炭氣的反應(yīng)之一是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)?131.4 kJ。
（1）在容積為3L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，5min后容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g／L，用H2O表示0～5miin的平均反應(yīng)速率為_________________________。
（2）能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（選填編號）。
a．v正 (C)= v逆(H2O)   b．容器中CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變
c．c(H2)=c(CO)        d．炭的質(zhì)量保持不變
（3）若上述反應(yīng)在t0時刻達(dá)到平衡(如圖)，在t1時刻改變某一條件，請在右圖中繼續(xù)畫出t1時刻之后正反應(yīng)速率隨時間的變化：

①縮小容器體積，t2時到達(dá)平衡(用實線表示)；
②t3時平衡常數(shù)K值變大，t4到達(dá)平衡(用虛線表示)。
（4）在一定條件下用CO和H2經(jīng)如下兩步反應(yīng)制得甲酸甲酯：
①CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)   ②CO(g) + CH3OH(g)HCOOCH3(g)
①反應(yīng)①中CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是                                。

②已知反應(yīng)①中CO的轉(zhuǎn)化率為80%，反應(yīng)②中兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均為85%，則5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯        kg。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）I．已知：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)  ΔH
一定溫度下，在1.0 L密閉容器中放入1 mol C（s）、1 mol H2O(g)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表：

時間t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
總壓強(qiáng)p/100 kPa
4.56
5.14
5.87
6.30
7.24
8.16
8.18
8.20
8.20
回答下列問題：
（1）下列哪些選項可以說明該可逆反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)      。
A．混合氣體的密度不再發(fā)生改變      B．消耗1 mol H2O（g）的同時生成1 mol H2
C．ΔH不變                         D．v正(CO) = v逆(H2)
（2）由總壓強(qiáng)P和起始壓強(qiáng)P0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總，n總＝____ mol；由表中數(shù)據(jù)計算反應(yīng)達(dá)平衡時，反應(yīng)物H2O(g)的轉(zhuǎn)化率α =_____（精確到小數(shù)點后第二位）。
Ⅱ．硫單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
（1）已知25℃時：xSO2 (g)＋2xCO(g)＝2xCO2 (g)＋Sx (s)     ΔH＝ax kJ/mol     ①
2xCOS(g)＋xSO2 (g)＝2xCO2 (g)＋3Sx (s)   ΔH＝bx kJ/mol。    ②
則反應(yīng)COS(g)生成CO(g)、Sx (s)的熱化學(xué)方程式是                            。
（2）向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中H2S、HS?、S2?的分布分?jǐn)?shù)（平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù)）與滴加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示（忽略滴加過程H2S氣體的逸出）。試分析：

①B曲線代表      分?jǐn)?shù)變化(用微粒符號表示)；滴加過程中，溶液中一定成立：
c(Na+)=                               。
②M點，溶液中主要涉及的離子方程式                             。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

(14 分)CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。
（1）250℃時，以鎳合金為催化劑，向4 L密閉容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表：

物質(zhì)
CH4
CO2
CO
H2
體積分?jǐn)?shù)
0.1
0.1
0.4
0.4
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=           。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H＝              ；
③在不同溫度下催化劑的催化效率與CO的生成速率如右圖所示。t1～t2℃時，溫度升高而CO的生成速率降低的原因是                                   ；
（?代表CO的生成速率，■代表催化劑的催化效率）
④為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是                     ；
⑤若再向容器中同時充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2，則上述平衡向          (填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動。
（2）以CO2為原料可以合成多種物質(zhì)。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成，寫出其結(jié)構(gòu)簡式：                    ；
②以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應(yīng)方程式為      。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（16分）大氣中的部分碘源于O3對海水中I－的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。
（1）O3將I－氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成：
①I－(aq)+ O3(g)==IO－(aq)+O2(g)              △H1
②IO－(aq)+H+(aq)HOI(aq)   △H2
③HOI(aq)+ I－(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l)    △H3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為______，其反應(yīng)△H=______。
（2）在溶液中存在化學(xué)平衡：I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為_______。
（3）為探究Fe2+對氧化I－反應(yīng)的影響（反應(yīng)體系如圖13），某研究小組測定兩組實驗中I3－濃度和體系pH，結(jié)果見圖14和下表。
  

編號
反應(yīng)物
反應(yīng)前pH
反應(yīng)后pH
第1組
O3+ I－
5.2
11.0
第2組
O3+ I－+ Fe2+
5.2
4.1
①第1組實驗中，導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是_______。
②圖13中的A為           。由Fe3+生成A的過程能顯著提高I－的轉(zhuǎn)化率，原因是_______。
③第2組實驗進(jìn)行18s后，I3－下降。導(dǎo)致下降的直接原因有（雙選）______。
A．c(H+)減小     B．c(I－)減小     C．I2(g)不斷生成      D．c(Fe3+)增加
（4）據(jù)圖14，計算3～18s內(nèi)第2組實驗中生成I3－的平均反應(yīng)速率（寫出計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

氮的固定有三種途徑：生物固氮、自然固氮和工業(yè)固氮。根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應(yīng)時間1 h)：

T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相應(yīng)的化學(xué)方程式：2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝a kJ·mol－1
回答下列問題：
(1)此合成反應(yīng)的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l)　   ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1
則2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2 (g)　ΔH＝________kJ·mol－1
(3)從323 K到353 K，氨氣的生成量減少的可能原因_________________；
(4)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1，分別研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三種溫度下合成氨氣的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和N2的起始組成比(起始時N2的物質(zhì)的量均為1 mol)與N2平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請回答：

①在上述三種溫度中，曲線X對應(yīng)的溫度是________。
②a、b、c三點H2的轉(zhuǎn)化率最小的是________點、轉(zhuǎn)化率最大的是________點。
③在容積為1.0 L的密閉容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為4/7。該條件下反應(yīng)2NH3(g)  N2(g)＋3H2(g)的平衡常數(shù)為________ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題


利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟，已知
SO2（g）＋O2（g） SO3（g）△H＝－98 kJ·mol－1。
（1）某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝，若在此溫度下，向100 L的恒容密閉容器中，充入3.0 mol
SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，則反應(yīng)開始時v正        v逆（填“＜”、“＞”或“＝”）。
（2）一定溫度下，向一帶活塞的體積為2 L的密閉容器中充入2.0 mol SO2和1.0 molO2，達(dá)到平衡后體積變?yōu)?.6 L，則SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為       。
（3）在（2）中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是     （填字母）。
A保持溫度和容器體積不變，充入1.0 mol O2
B保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1.0 mol SO3
C降低溫度
D移動活塞壓縮氣體
（4）若以右圖所示裝置，用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸，寫出通入O2電極的電極反應(yīng)式為         。

（5）為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變，則通入SO2和水的質(zhì)量比為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計算題

已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO(g)＋H2O (g)CO2(g)＋H2(g) ，800℃時，在容積為2.0L的密閉容器中充入2.0mol CO(g)和3.0mol H2O(g)，保持溫度不變，4 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%。
（1）求4 min內(nèi)H2的平均化學(xué)反應(yīng)速率。
（2）計算800℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
（3）427℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為9.4，請結(jié)合（2）中的計算結(jié)果判斷該反應(yīng)的ΔH       0（填“＞”、“＜”或“＝” ）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

(15分)乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯直接水合法或間接水合法生產(chǎn)�；卮鹣铝袉栴}：
（1）間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)的反應(yīng)的化學(xué)方程式                             
（2）已知：
甲醇脫水反應(yīng)①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g)?△H1＝－23.9KJ·mol－1
甲醇制烯烴反應(yīng)②2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g)? △H2＝－29.1KJ·mol－1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)③CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g))? △H3＝+50.7KJ·mol－1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的?△H＝                   KJ·mol－1
與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點是：             。
（3）下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)

①列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點的平衡常數(shù)K＝               (用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
②圖中壓強(qiáng)P1、P2、P3、P4的大小順序為：                 ，理由是：                      
③氣相直接水合法黨采用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290 ℃，壓強(qiáng)6．9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0．6︰1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5℅。若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有：               、                    。

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