2013年以來，全國很多地區(qū)都曾陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中，冬季取暖排放的CO2、汽車尾氣等都是形成霧霾的因素。
（1）已知：① N2(g) + O2(g)＝2NO(g)  △H＝+179．5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)＝2NO2(g)    △H＝－112．3 kJ/mol 
③2NO(g) +2CO(g)＝N2(g) +2CO2(g)    △H＝－759．8 kJ/mol
下圖是在101kPa，298K條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO過程中能量變化的示意圖。則a＝       。

（2）將不同物質(zhì)的量的H2O（g）和CO分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：
H2­­­O(g)+CO(g)CO­2(g)+H2­­­(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組
 		溫度/℃
 		起始量/mol
 		平衡量/mol
 		達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
 
H2O
 		CO
 		CO
 		H2
 
1
 		650
 		2
 		4
 		2．4
 		1．6
 		5
 
2
 		900
 		1
 		2
 		1．6
 		0．4
 		3
 
3
 		900
 		a
 		b
 		c
 		d
 		t
 
 
①實(shí)驗(yàn)組1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為          ，此溫度下的平衡常數(shù)為         ，溫度升高時(shí)平衡常數(shù)會         （填“增大”、“減小”或“不變”）。
②650℃時(shí)，若在此容器中開始充入2mol H2­­­O（g）、 1mol CO、 1 mol CO­2和 x molH2，若要使反應(yīng)在開始時(shí)正向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是          。
③若a=2,b=1，則達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)組2中H2­­­O（g）和實(shí)驗(yàn)組3中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為α2 (H2O)   α3 (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。

（14分）（1）368（3分）（2）①0．16mol/(L·min) （2分）  8/3或2．67 （2分）減少 （2分） ②0≤x＜16/3 （3分）   ③ ＝（2分）

解析試題分析：（1）抑制① N2(g) + O2(g)＝2NO(g)  △H＝+179．5 kJ/mol、②2NO(g) + O2(g)＝2NO2(g)    △H＝－112．3 kJ/mol、③2NO(g) +2CO(g)＝N2(g) +2CO2(g)    △H＝－759．8 kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知（①－②＋③）÷2即得到反應(yīng)NO2(g)＋CO(g)＝NO(g) +CO2(g)    △H＝－234kJ/mol。則根據(jù)圖像可知134kJ/mol－a kJ/mol＝－234kJ/mol，解得a＝368。
（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知平衡時(shí)生成氫氣的物質(zhì)的量是1．6mol，則根據(jù)方程式可知消耗CO2的物質(zhì)的量是1．6mol，其濃度是0．8mol/L，則CO2表示的反應(yīng)速率為0．8mol/L÷5min＝0．16mol/(L·min)。
②      H2O（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g）
初始濃度   1mol/L   2mol/L         0          0
轉(zhuǎn)化濃度  0．8mol/L   0．8mol/l     0．8mol/l  0．8mol/l
平衡濃度 0．2mol/L  1．2mol/L     0．8mol/l  0．8mol/l
所以平衡常數(shù)K＝＝2．67
根據(jù)表中1、2數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1中CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%，實(shí)驗(yàn)2中CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%，則實(shí)驗(yàn)1的轉(zhuǎn)化率大于實(shí)驗(yàn)2，則說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此平衡常數(shù)減��；
②若要使反應(yīng)在開始時(shí)正向進(jìn)行，則＜2．67，解得x＜16/3，因此x的取值范圍是0≤x＜16/3。
②實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)，需要列式計(jì)算平衡濃度
H2O（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g）
初始濃度   0．5mol/L   1mol/L         0          0
轉(zhuǎn)化濃度  0．2mol/L   0．2mol/l     0．2mol/l  0．2mol/l
平衡濃度 0．3mol/L  0．8mol/L     0．2mol/l  0．2mol/l
則K==0．17
若a＝2，b＝1，則
H2O（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g）
初始濃度   1         0．5             0          0
轉(zhuǎn)化濃度  x        x             x       x
平衡濃度 1－x     0．5－x           x       x
則＝0．17
解得x＝0．2
所以在這兩種情況下實(shí)驗(yàn)組2中H2­­­O（g）和實(shí)驗(yàn)組3中CO的轉(zhuǎn)化率均是×100%＝40%。
考點(diǎn)：考查反應(yīng)熱、反應(yīng)速率、平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算與應(yīng)用以及外界條件對平衡狀態(tài)的影響

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

(共12分)（1）火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼（N2H4）和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)把0．4mol液態(tài)肼和0．8mol H2O2混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵�，放�?57．7kJ的熱量(相當(dāng)于25℃、101 kPa下測得的熱量)。
①反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                                。
②又已知H2O(l)＝H2O(g)   ΔH＝+44kJ/mol。則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是              kJ。
③此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是                                                                  。
（2）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定。現(xiàn)根據(jù)下列3個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)="=" 2Fe(s)+3CO2(g)       △H＝—24．8kJ／mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)     △H＝—47．4kJ／mol
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)        △H＝ +640．5kJ／mol
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe 固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：
_________________                                                     

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(14分)2013年12月2日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運(yùn)載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空，進(jìn)一步向廣寒宮探索。“長征三號甲”是三級液體助推火箭，一、二級為常規(guī)燃料，常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ．常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。但有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大（兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂头瘹錃怏w）。
已知：①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = －543kJ·mol－1
②H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol－1
③H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = －242kJ·mol－1
請寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時(shí)反應(yīng)：
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)  ΔH 的體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
（1）已知：K800℃>K1000℃，則該反應(yīng)的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。
（2)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
A．容器內(nèi)顏色保持不變                  B． 2v逆(NO)＝v正(O2)
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                  D．容器內(nèi)密度保持不變
（3)為使該反應(yīng)的速率增大，提高NO的轉(zhuǎn)化率，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)應(yīng)采取的措施有          。
（4）在上述條件下，計(jì)算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K＝______________。
（5）在上述條件下，若開始通入的是0.2 mol NO2氣體，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，則NO2的轉(zhuǎn)化率為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（14分）（Ⅰ）甲醇是一種新型的汽車動(dòng)力燃料，工業(yè)上可通過CO和H2化合來制備甲醇。
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O(shè)
H—O
鍵能/kJ·mol－1
348
413
436
358
1072
463
請回答下列問題：
（1）已知CO中的C與O之間為叁鍵連接，則工業(yè)制備甲醇的熱化學(xué)方程式為     
                                ；
（2）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng)，在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1 molCO和 2 molH2，加入合適催化劑（體積可以忽略不計(jì)）后在250°C開始反應(yīng)，并用壓力計(jì)監(jiān)測容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下：
反應(yīng)時(shí)間/min
0
5
10
15
20
25
壓強(qiáng)/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
則從反應(yīng)開始到20min時(shí)，以CO表示的平均反應(yīng)速率=      ，該溫度下平衡常數(shù)K=     ，若升高溫度則K值      （填“增大”、“減小”或“不變”）；
（3）下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是       ；
A．2 v (H2)正=" v" (CH3OH)逆      
B．容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
C．容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變    
D．單位時(shí)間內(nèi)生成 n molCO 的同時(shí)生成 2n molH2
（Ⅱ）回答下列問題：
（1）體積均為100mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示，
則Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃時(shí)，CH3COOH與CH3COONa的混合溶液，若測得pH=6，則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精確值)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

利用太陽能分解水產(chǎn)生H2，在催化劑作用下H2與CO2反應(yīng)合成CH3OH，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol－1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l) ΔH=－726.5 kJ·mol－1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g) ΔH=－283.0 kJ·mol－1。
請回答下列問題：
⑴用太陽能分解18g水，需要消耗的能量為          kJ。
⑵ 液態(tài)CH3OH不完全燃燒生成CO和液態(tài)H2O的熱化學(xué)方程式為             。
⑶CO2合成燃料CH3OH是碳減排的新方向。在容積為2 L的密閉容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，由CO2和H2合成甲醇，反應(yīng)式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(注：T1、T2均大于300 ℃)：

①下列說法正確的是           
A．溫度為T2時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為:  v(CH3OH)＝nB/tB mol·(L·min)－1
B．T2＞T1，T2平衡時(shí)，甲醇產(chǎn)量變少，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C．該反應(yīng)在T2時(shí)的平衡常數(shù)比T1時(shí)的平衡常數(shù)大
D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，平衡逆向移動(dòng)
②能判斷該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)反應(yīng)限度標(biāo)志的是        （填字母。
A．H2的百分含量保持不變
B．容器中CO2 濃度與H2濃度之比為1: 3
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．CO2消耗速率與CH3OH生成速率相等
⑷科學(xué)家致力于CO2的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)研究，如將CO2和H2以體積比1∶4比例混合通入反應(yīng)器，適當(dāng)條件下，反應(yīng)可獲得一種能源。完成以下化學(xué)方程式，就能知道該種能源。
CO2＋4H22H2O ＋         。
⑸ 在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，總反應(yīng)式為：2CH3OH + 3O2＝2CO2＋4H2O，則正極的反應(yīng)式為             ；負(fù)極的反應(yīng)式為            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)原理對于工業(yè)生產(chǎn)和科研有重要意義
I、下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)（K1、K2、K3）與溫度的關(guān)系分別如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度
973 K
1173 K
①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)
K1
1．47
2．15
②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)
K2
2．38
1．67
③CO(g) ＋H2O(g)CO2(g) ＋H2(g)
K3
？
？
 
請回答：
（1）反應(yīng)①是       （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝__________(用K1、K2表示)。
（3）要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取的措施有 _____(填寫字母序號)。
A．縮小反應(yīng)容器的容積
B．?dāng)U大反應(yīng)容器的容積
C．升高溫度
D．使用合適的催化劑
E．設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度
（4）若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

①可見反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到了平衡，而t2、t8時(shí)都改變了一種條件，試判斷改變的是什么條件：t2時(shí)__________________； t8時(shí)__________________。
②若t4時(shí)降壓， t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，請?jiān)趫D中畫出t4～t6時(shí)逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系線。
II、（5）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2．某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO2＝2CO+O2，CO可用作燃料．已知該裝置的陽極反應(yīng)為：4OH--4e-＝O2↑+2H2O，則陰極反應(yīng)為                        。
（6）某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部如圖所示，其中的燃料電池采用KOH溶液作電解液。

如果某段時(shí)間內(nèi)，氫氧儲罐中共收集到33．6L氣體（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則該段時(shí)間內(nèi)水電解系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為            mol。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)在焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)：
①Fe2O3(s)＋3C(s) ===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝－492.7 kJ·mol－1
②3CO(g)＋Fe2O3(s) ===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝＋25.2 kJ·mol－1
則2Fe2O3(s)＋3C(s) ===4Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝       kJ·mol－1。
(2)天然氣(以甲烷計(jì))在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2的主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下：
CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2H2O(g) ===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒，必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO2，同時(shí)又可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                               。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)1.00 L 1.00 mol·L－1 H2SO4溶液與2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6 kJ熱量，表示生成1 mol H2O的熱化學(xué)方程式為_________________________
(2)在25 ℃、101 kPa時(shí)，1.00 g C6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的熱量，C6H6的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為____________kJ·mol－1，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq)           △H1
反應(yīng)Ⅱ：NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)             △H2
反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq)    △H3
請回答下列問題：
（1）△H1與△H2、△H3之間的關(guān)系是：△H3=                  。
（2）為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2氣體效率的影響，在溫度為T1、T2、T3、T4、T5的條件下，將等體積等濃度的(NH4)2CO3溶液分別置于等體積的密閉容器中，并充入等量的CO2氣體，經(jīng)過相同時(shí)間測得容器中CO2氣體的濃度，得趨勢圖（下圖1）。則：
①△H3______0  (填“＞”、“=”或“＜”)。
②溫度高于T3，不利于CO2的捕獲，原因是                                      。
③反應(yīng)Ⅲ在溫度為K1時(shí)，溶液pH隨時(shí)間變化的趨勢曲線如下圖2所示。當(dāng)時(shí)間到達(dá)t1時(shí)，將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到K2，并維持該溫度。請?jiān)谠搱D中畫出t1時(shí)刻后溶液的pH變化趨勢曲線。

pH

 


（3）利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2，在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下，提高CO2吸收量的措施有（寫出1個(gè)）                           。
（4）下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是        。
A．NH4Cl       B．Na2CO3       C．HOCH2CH2OH      D．HOCH2CH2NH2

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