14．在兩個固定容積均為1L密閉容器中以不同的氫碳比$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$充入H2和CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2CO2（g）+6H2 （g）?C2H4（g）+4H2O（g）△H．CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a（CO2）與溫度的關(guān)系如圖所示．下列說法正確的是（　�。�
A．該反應(yīng)在高溫下自發(fā)進行
B．X的氫碳比X＞2.0，且Q點在氫碳比為2.0時v（正）＜v（逆）
C．若起始時，CO2、H2濃度分別為0.5mol/L和1.0mol/L，則可得到P點，對應(yīng)溫度的平衡常數(shù)的值為512
D．向處于P點狀態(tài)的容器中，按2：4：1：4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，再次平衡后a（CO2）減小

分析 A．由圖象可知溫度升高CO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，則△H＜0，結(jié)合△H-T•△S＜0能自發(fā)進行判斷；
B．在氫碳比為2.0時，P點達(dá)平衡，Q點未達(dá)平衡，此時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比平衡時小，說明此時要繼續(xù)轉(zhuǎn)化更多的二氧化碳，反應(yīng)向正方向移動；
C．若起始時，CO2、H2濃度分別為0.5mol/L和1.0mol/L，此時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，計算各物質(zhì)的平衡濃度，可計算平衡常數(shù)；
D．按2：4：1：4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，相當(dāng)于再按照4：10充入CO2、H2，氫碳比大于2．

解答 解：A．由圖象可知溫度升高CO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，則△H＜0，由△S＜0可知，則高溫下△H-T•△S＞0，不能自發(fā)進行，故A錯誤；
B．在氫碳比為2.0時，P點達(dá)平衡，Q點未達(dá)平衡，此時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比平衡時小，說明此時要繼續(xù)轉(zhuǎn)化更多的二氧化碳，反應(yīng)向正方向移動，則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故B錯誤；
C．     2CO2（g）+6H2 （g）?C2H4（g）+4H2O（g）
起始    0.5             1                   0                 0
轉(zhuǎn)化    0.25           0.75               0.125           0.5
平衡    0.25            0.25              0.125           0.5
K=$\frac{0.125×0．{5}^{4}}{0.2{5}^{2}×0.2{5}^{6}}$=512，故C正確；
D．按2：4：1：4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，相當(dāng)于再按照4：10充入CO2、H2，氫碳比大于2，則次平衡后a（CO2）增大，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡圖象等，為高頻考點和常見題型，側(cè)重考查對圖象的分析獲取信息能力，有一定難度．

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：選擇題

16．下列說法中正確的是（　�。�
A．凡是鹵代烴在強堿的醇溶液中都能發(fā)生消去反應(yīng)
B．鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物一定是烯烴
C．只有烴的衍生物才有官能團
D．二氯乙烷與二氯丙烷互為同系物

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．空氣和水的污染是人類生存的重大問題．國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%，2006年的新標(biāo)準(zhǔn)修訂水中硝酸鹽的含量為10毫克/升（與美國相同），考慮到全國各地的具體情況，又特別規(guī)定在使用地下水等條件受限時可放寬至20毫克/升．目前，消除大氣和水中的污染有多種方法．
（1）NOx是汽車尾氣的主要污染物之一．汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖1：

①寫出N2和O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-120kJ•mol-1．
②氧化還原法消除氮氧化物的轉(zhuǎn)化如下：NO$→_{反應(yīng)Ⅰ}^{O_{3}}$NO2$→_{反應(yīng)Ⅱ}^{CO（NH_{2}）_{2}}$N2，反應(yīng)Ⅱ中，當(dāng)n（NO2）：n[CO（NH2）2]=3：2時，反應(yīng)的化學(xué)方程式是6NO2+4CO（NH2）2=7N2+8H2O+4CO2．
（2）利用I2O5消除CO污染的反應(yīng)為：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s）；不同溫度下，向裝有足量
I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入2mol CO，測得CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（CO2）隨時間t變化曲線如圖2．請回答下列問題：
①T2溫度下，0.5min 內(nèi)CO2的平均速率為0.8mol•L-1•min-1，T1時化學(xué)平衡常數(shù)K=1024．
②d點時，向恒容容器中充入2mol CO，再次平衡后，CO2的百分含量不變（增大、減小或不變）
（3）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如圖3：
①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+．
②用化學(xué)平衡移動的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是HI分解為可逆反應(yīng)，及時分離出產(chǎn)物氫氣，有利于反應(yīng)正向進行．
（4）催化反硝化法和電化學(xué)沉解法可用于治理水中硝酸鹽的污染．
①催化反硝化法中，用H2將NO3-還原N2，一段時間后，溶液的堿性明顯增強．則反應(yīng)離子方程式為．
②電化學(xué)降解NO3-的原理如圖4，電源正極為A（填“A”或“B），陰極反應(yīng)式為．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

2．高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H
（1）已知：Fe2O3（s）+3C（石墨，s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1
C（石墨，s）+CO2（g）═2CO（g）△H2
則△H=△H1-3△H2（用含△H1、△H2代數(shù)式表示）
（2）在T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡．
Fe2O3COFeCO2
甲/mol1.01.01.01.0
乙/mol1.01.51.01.0
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為60%．
②下列說法正確的是B（填字母）．
A．若容器壓強恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B．若容器內(nèi)氣體密度恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C．甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
D．增加Fe2O3就能提高CO的轉(zhuǎn)化率．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．（1）已知下列熱化學(xué)方程式：
2Zn（s）+O2（g）═2ZnO（s）△H1
Hg（l）+1/2O2（g）═HgO（s）△H2
由此可知反應(yīng)Zn（s）+HgO（s）═ZnO（s）+Hg（l） 的焓變?yōu)?\frac{1}{2}$×△H1-△H2；
（2）已知298K和101KPa條件下：
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2
4NH3（g）+O2（g）=2N2H4（l）+2H2O（I）△H3
則N2H4（l）完全燃燒的熱化學(xué)方程式N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l），△H=-$\frac{1}{2}$△H3-△H1+$\frac{3}{2}$△H2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

19．對于周期表中下列位置的①～⑩十種元素，根據(jù)有關(guān)要求回答：

（1）⑩號元素最高價氧化物對應(yīng)水化物化學(xué)式為HClO4，與④號元素同主族的相鄰周期元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H3PO4．
（2）①⑤⑦形成的化合物的電子式為．
（3）比較⑥的氣態(tài)氫化物與⑩的氣態(tài)氫化物的沸點高低HF＞HCl （用化學(xué)式表示）．
（4）④和⑤分別形成的10電子微粒之間反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+H2O=NH3•H2O．
（5）最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性最強的是NaOH（用化學(xué)式表示），⑨和⑩的簡單陰離子中，還原性比較強的是S2-（填離子符號）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．甲醇是21世紀(jì)應(yīng)用最廣泛的清潔燃料之一，通過下列反應(yīng)可以制備甲醇：
CO （ g ）+2H2（ g ）?CH3OH （ l ）△H
（1）已知：
化學(xué)式H2（g）CO（g）CH3OH（l）
標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（25℃）
△H/kJ•mol-1		-285.8-283.0-726.5
計算上述反應(yīng)的△H=-128.1 kJ•mol-1．
（2）在容積可變的密閉容器中充入1mol CO （ g ）和2molH2（ g ）生成CH3OH（ g ），H2的平衡轉(zhuǎn)
化率隨溫度（T）、壓強（P）的變化如圖1所示．
①該反應(yīng)的△S＜0，圖中的T1＜T2（填“＜”、“＞”或“=”）．
②當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)A 時，容器的體積為2L，此時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為4，若達(dá)到平衡狀態(tài)B 時，則容器的體積V（B）=0.4L．
（3）在容積固定為2L的密閉容器中充入2molCO（ g ）和6molH2（ g ）生成CH3OH（ g ），反應(yīng)時間與物質(zhì)的量濃度的關(guān)系如圖2所示，則前10分鐘內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為0.16mol•L-1•min-1；若15分鐘時升高體系溫度，在20分鐘時達(dá)到新平衡，此時氫氣的轉(zhuǎn)化率為33.3%，請在圖2中畫出15-25分鐘c（CO）的變化曲線．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛．
（1）真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）═3AlCl（g）+3CO（g）△H=a kJ•mol-1
3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=b kJ•mol-1
反應(yīng)Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）的△H=a+bkJ•mol-1（用含a、b的代數(shù)式表示）．
（2）鎂鋁合金（Mg17Al12）是一種潛在的貯氫材料，可在氬氣保護下，將一定化學(xué)計量比的Mg、Al單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得．該合金在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al．得到的混合物Y（17MgH2+12Al）在一定條件下可釋放出氫氣．
①熔煉制備鎂鋁合金（Mg17Al12）時通入氬氣的目的是防止Mg Al被空氣氧化．
②在6.0mol•L-1 HCl溶液中，混合物Y能完全釋放出H2．1mol Mg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y與上述鹽酸完全反應(yīng)，釋放出H2的物質(zhì)的量為52mol．
（3）鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO/Ag電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示．該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

4．分子式為C4H8的烯烴共有（要考慮順反異構(gòu)體）幾種結(jié)構(gòu)（　�。�
A．5種B．4種C．3種D．2種

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