I．工業(yè)上可用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

（1）“圖1”表示反應(yīng)中能量的變化，曲線   （填“a或b”）表示使用了催化劑；該反應(yīng)的熱化學方程式為              。
（2）若容器容積不變，下列措施可增大CO平衡轉(zhuǎn)化率的是_____。

A．升高溫度
B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大
D．再充入1 mol CO和2 mol H2
（3）其他條件不變，請在“圖2”中畫出溫度為T2（且T2<T1）時，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與H2和CO的起始組成比[n(H2)/n(CO)]的關(guān)系曲線。

II．向BaSO4沉淀中加入飽和碳酸鈉溶液，充分攪拌，棄去上層清液，如此處理多次，可使BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3，發(fā)生的反應(yīng)可表示為：BaSO4(s)+CO32－(aq)BaCO3(s)+SO42－(aq)。
（4）現(xiàn)有0.20 mol BaSO4，加入1.0L 2.0mol/L的飽和Na2CO3溶液處理，假設(shè)起始的c(SO42－)≈0，平衡時，K=4.0×10－2，求達到平衡時發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量。（寫出計算過程，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（16分）
（1）b（1分）   
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H=－91kJ/mol (3分，方程式含狀態(tài)符號正確給1分；反應(yīng)熱2分，其中單位寫錯扣1分，但結(jié)果或符號寫錯不給分，可逆符號也可以寫成等號)
（2）BD（4分，答對1個給2分，但錯選不給分）
（3）如圖（2分，作圖1分，標注1分）

（4）解：設(shè)發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量為x mol ，則平衡時c(SO42－)為x mol/L
BaSO4 + CO32－  BaCO3 + SO42－
起始濃度/mol?L－1         2.0                 0
變化濃度/mol?L－1          x                x
平衡濃度/mol?L－1       2.0－x                x
K== = 4.0×10－2（2分，單位無寫不扣分）
解得：x = 7.7×10－2 （或0.077） 即發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量為7.7×10－2 mol。（2分，單位及有效數(shù)字錯誤各扣1分）

解析試題分析：（1）讀圖，反應(yīng)物能量高于生成物能量，該反應(yīng)的焓變?yōu)椋?1kJ/mol，曲線b有2個峰，a只有1個峰，且前者的2個峰均低于后者的1個峰，說明b使用了催化劑，將1個化學反應(yīng)變?yōu)?個先后或連續(xù)發(fā)生的化學反應(yīng)，且降低了反應(yīng)的活化能，但是對總反應(yīng)的焓變無影響，所以該反應(yīng)的熱化學方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H=－91kJ/mol；（2）由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其它條件相同時，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則CO平衡轉(zhuǎn)化率減小，故A錯誤；甲醇是生成物，從平衡體系移走生成物，減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；由于容器容積不變，雖然充入氦氣增大壓強，但是平衡體系各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度均不變，所以平衡不能移動，反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率保持不變，故C錯誤；再充入1molCO和2molH2，就是增大壓強，由于正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；（3）讀圖，橫坐標表示氫氣和一氧化碳的起始組成比，縱坐標表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率；當氫氣和一氧化碳的起始組成比為0時，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0；當氫氣和一氧化碳的起始組成比相同且不為零時，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大；當氫氣和一氧化碳的起始組成比增大時，增大氫氣的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大；根據(jù)上述要點作圖，可以畫出溫度為T2時，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨氫氣和一氧化碳的起始組成比變化的示意圖；（4）設(shè)硫酸鋇溶解的物質(zhì)的量為xmol，由于BaSO4 + CO32－  BaCO3 + SO42－中各物質(zhì)的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則碳酸根離子、硫酸根離子的變化物質(zhì)的量均為xmol，由于飽和碳酸鈉溶液的體積為1L，由于c=n/V，則碳酸根離子、硫酸根離子的變化物質(zhì)的量濃度均為xmol/L，由此推斷該可逆反應(yīng)中有關(guān)組分的（起始、變化、平衡）濃度，則：
BaSO4 + CO32－  BaCO3 + SO42－
起始濃度/mol?L－1         2.0                 0
變化濃度/mol?L－1          x                x
平衡濃度/mol?L－1       2.0－x                x
K== = 4.0×10－2
解得：x = 7.7×10－2 （或0.077）
即發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量為7.7×10－2 mol。
考點：考查化學反應(yīng)原理，涉及催化劑對反應(yīng)體系能量的影響、根據(jù)圖像書寫熱化學方程式、外界條件對平衡移動的影響、畫出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、反應(yīng)物起始配比變化的示意圖、沉淀轉(zhuǎn)化中的有關(guān)平衡常數(shù)和沉淀轉(zhuǎn)化量的計算等。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氮的化合物合成、應(yīng)用及氮的固定一直是科學研究的熱點。
（1）以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)如下：
①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)＝CO (NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1
則a為               。
（2）反應(yīng)2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)在合成塔中進行。下圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料時二氧化碳轉(zhuǎn)化率的情況。

①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的數(shù)值分別為：
A. 0.6～0.7       B. 1～1.1        C. 1.5～1.61
生產(chǎn)中應(yīng)選用水碳比的數(shù)值為     （選填序號）。
②生產(chǎn)中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是   。
（3）尿素可用于濕法煙氣脫氮工藝，其反應(yīng)原理為：
NO＋NO2＋H2O＝2HNO2      2HNO2＋CO(NH2)2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。
①當煙氣中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時脫氮效果最佳。若煙氣中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1時，可通入一定量的空氣，同溫同壓下，V(空氣)∶V(NO)＝      （空氣中氧氣的體積含量大約為20%）。
②下圖是尿素含量對脫氮效率的影響，從經(jīng)濟因素上考慮，一般選擇尿素濃度約為           %。

（4）下圖表示使用新型電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HCl－NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量，同時又能實現(xiàn)氮固定的新型燃料電池。請寫出該電池的正極反應(yīng)式             。生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學式為       。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

某市對大氣進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物),其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。
請回答下列問題:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。
若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度如下表:

離子
K+
Na+
N
S
N
Cl-
濃度/mol·L-1
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為　　　　　　,試樣的pH=　　　　　　　　。
(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+O2(g) H2O(g)        ΔH="-241.8" kJ·mol-1        ①
C(s)+O2(g) CO(g)　            ΔH="-110.5" kJ·mol-1        ②
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學方程式:　                        。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是　　　　　　　　　　　。
a.Ca(OH)2　　   b.Na2CO3　   　c.CaCl2　  　d.NaHSO3
(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化
①已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為:
N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH>0
若1 mol空氣含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃時在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達到平衡,測得NO為8×10-4mol。計算該溫度下的平衡常數(shù)K=　　　　　　　　　 。
汽車啟動后,汽缸溫度越高,單位時間內(nèi)NO排放量越大,原因是　　　　　　　　　　　　　　                           　　。
②汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知該反應(yīng)的ΔH>0,簡述該設(shè)想能否實現(xiàn)的依據(jù):                              
                                                                                                                             。
③目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學反應(yīng)方程式為　                                                。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

已知下列熱化學方程式：
①C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H1 ＝－393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  △H2 ＝－566.0 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3 ＝－571.6 kJ·mol-1
通過計算（要有計算過程），寫出1 mol C與液態(tài)H2O反應(yīng)生成CO和H2的熱化學方程式。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。

（1）圖1是表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的濃度隨時間變化情況。從反應(yīng)開始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=                        
（2）圖2表示該反應(yīng)進行過程中能量的變化。曲線a表示不使用催化劑時反應(yīng)的能量變化，曲線b表示使用催化劑后的能量變化。該反應(yīng)是_________（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，寫出反應(yīng)的熱化學方程式                                              。
（3）該反應(yīng)平衡常數(shù)K為______________，溫度升高，平衡常數(shù)K_________(填“增大”、“不變”或“減小”)
（4）恒容條件下，下列措施中能使增大的有               
a．升高溫度           b．充入He氣
c．再充入2 molH2      d．使用催化劑

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

PM2.5（可入肺顆粒物）污染跟冬季燃煤密切相關(guān)，燃煤還同時排放大量的CO2、SO2和NOx
（1）最近有科學家提出構(gòu)想：把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌?br />①已知在常溫常壓下：
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) ?H = －1275.6 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ?H = －566.0 kJ/mol     
H2O(g)=H2O(1) ?H = －44.0 kJ/mol
則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為_____________________。
②以甲醇和氧氣反應(yīng)制成的燃料電池如圖所示，該電池工作過程中O2應(yīng)從______（填“c”或“b”）口通入，電池負極反應(yīng)式為__________________。

③25℃時，將甲醇燃燒生成的足量CO2通入到濃度為0.lmol·L-1，NaOH溶液中，所得溶液的pH＝8，溶液中離子濃度由大到小的順序是_________________。
（2）已知在一定條件下，NO與NO2存在下列反應(yīng)：NO（g）+NO2（g）＝N2O3（g），ΔH＜0若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖能說明tl時刻達到平衡狀態(tài)的是____________。

（3）在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20molSO2和0.l0molO2，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO30.18mol，則v（O2）=__________，若繼續(xù)通入0.20mo1SO2和0.lmolO2，則平衡____________移動（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）。
（4）在一定條件下，NO2可以被NH3還原為N2來消除NO2對環(huán)境造成的污染。25℃時，將NH3溶于水得l00mL 0.lmol·L－的氨水，測得pH=11，則該條件下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)約為___________。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

I．甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可制作燃料電池。工業(yè)上可用下列兩種反應(yīng)制備甲醇：
已知：CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1
CO2(g) ＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2   
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   ΔH3
則2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 的反應(yīng)熱ΔH=____ ___（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
II．工業(yè)上可利用“甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)氫氣”，反應(yīng)為：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知溫度、壓強和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]對甲烷平衡含量的影響如下圖：

圖1（水碳比為3）                        圖2（800℃）
（1）溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是                            。
（2）其他條件不變，請在圖2中畫出壓強為2 MPa時，CH4平衡含量與水碳比之間關(guān)系曲線。（只要求畫出大致的變化曲線）
（3）已知：在700℃，1MPa時，1mol CH4與1mol H2O在1L的密閉容器中反應(yīng)，6分鐘達到平衡，此時CH4的轉(zhuǎn)化率為80%，求這6分鐘H2的平均反應(yīng)速率和該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少？（寫出計算過程，結(jié)果保留小數(shù)點后一位數(shù)字。） 
III．某實驗小組設(shè)計如圖a所示的電池裝置，正極的電極反應(yīng)式為____                     ____。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸與50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱�；卮鹣铝袉栴}:

(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是   。
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是            。
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值   (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
(4)實驗中改用60 mL 0.50 mol·L-1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量   (填“相等”或“不相等”)。所求中和熱   (填“相等”或“不相等”),簡述理由:             。
(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會   ,用50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會   (均填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：單選題

在密閉容器中，存在反應(yīng)：，下列可使化學反應(yīng)速率增大的措施是（   ）

A．減小濃度 B．升高溫度 C．增大容器體積 D．降低溫度

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