【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 觸時(shí)間不夠；④分析表中數(shù)據(jù)，大部分?jǐn)?shù)據(jù)表明，在320℃至360℃時(shí)，氣體流速不變的情況下，CO2的轉(zhuǎn)化率的增大幅度在逐漸減小，由此可知Sabatier反應(yīng)最可能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的溫度是360℃，結(jié)合題中所給信息，選擇氣體流速為10mLmin1時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行計(jì)算。已知初始反應(yīng)氣體中V(H2):V(CO2) =4:l，根據(jù)在密閉容器里，全部由氣體參與的反應(yīng)中，壓強(qiáng)、溫度不變時(shí)，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，可知V(H2):V(CO2) = n(H2):n(CO2)=4:l，設(shè)初始?xì)怏w中H2的物質(zhì)的量為4mol，CO2的物質(zhì)的量為1mol，則有：在密閉容器中，全部由氣體參與的反應(yīng)中，平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量之比=氣體物質(zhì)的量濃度之比，可知該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。答案為：360℃；；（3）根據(jù)題中催化劑循環(huán)次數(shù)和甲醇產(chǎn)量的關(guān)系：催化劑的循環(huán)次數(shù)越多，甲醇的產(chǎn)量逐漸降低，說(shuō)明催化劑一定程度受到了其他物質(zhì)的影響，結(jié)合題給信息：用Co／C作為催化劑，反應(yīng)后可以得到含有少量甲酸的甲醇。又已知Co的性質(zhì)與Fe相似，說(shuō)明甲酸可與催化劑中的Co進(jìn)行反應(yīng)，故催化劑的活性降低，進(jìn)而影響甲醇的產(chǎn)量，答案為：反應(yīng)產(chǎn)生的甲酸腐蝕催化劑，使催化劑活性降低。7．研究和深度開(kāi)發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。（1）CO可用于煉鐵，已知：Fe2O3（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH 1＝+ kJmol－1C（s） +CO2（g）＝2CO（g） ΔH 2 ＝+ kJmol－1。則CO還原Fe2O3（s）的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________。（2）分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池（以KOH溶液為電解液）。寫(xiě)出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：__________________________________________________。（3）①CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖。①曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ___________________KⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。容 器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO3molH2a molCOb molHc molCH3OH（g）、c molH2O（g），要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍為_(kāi)_____________________。③一定溫度下，此反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行，能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______________。a．容器中壓強(qiáng)不變 b．H2的體積分?jǐn)?shù)不變 c．c（H2）＝3c（CH3OH） d．容器中密度不變 e．2個(gè)C＝O斷裂的同時(shí)有3個(gè)H－H斷裂（4）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為：2CO2（g） + 6H2（g） CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定條件下，該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如圖，若溫度不變，提高投料比n(H2)/n(CO2)，則K將__________；該反應(yīng)△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）?！敬鸢浮縁e2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+ 3CO2（g）△H=+4OH=CO32+2H2O ＞ ＜c≤1 bd 不變 ＜ 【解析】【分析】(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+，②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+，根據(jù)蓋斯定律有①②3可得；(2)根據(jù)原電池負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合電解質(zhì)環(huán)境可得；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質(zhì)的量少，根據(jù)K= 判斷；②根據(jù)平衡三段式求出甲中平衡時(shí)各氣體的物質(zhì)的量，然后根據(jù)平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行來(lái)判斷范圍；③根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響分析可得?！驹斀狻?1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+，②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+，根據(jù)蓋斯定律有①②3，得到熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=；(2)CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為電解液)，負(fù)極電極反應(yīng)為：CO2e+4OH=CO32+2H2O；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質(zhì)的量少，則一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量越多，根據(jù)K= 可知，平衡常數(shù)越小，故KⅠ＞KⅡ；② ，即(42x)247。4=，解得x=；依題意：甲、乙為等同平衡，且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行，所以全部由生成物投料，c的物質(zhì)的量為1mol，c ，所以c的物質(zhì)的量為：＜n(c)≤1mol；③a．反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行，容器中壓強(qiáng)始終不變，故a錯(cuò)誤；b．反應(yīng)開(kāi)始，減少，H2的體積分?jǐn)?shù)不變時(shí)，反應(yīng)平衡，故b正確；c．c(H2)與c(CH3OH)的關(guān)系與反應(yīng)進(jìn)行的程度有關(guān)，與起始加入的量也有關(guān)，所以不能根據(jù)它們的關(guān)系判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；d．根據(jù)ρ=，氣體的質(zhì)量不變，反應(yīng)開(kāi)始，體積減小，容器中密度不變時(shí)達(dá)到平衡，故d正確；e．C=O斷裂描述的正反應(yīng)速率，HH斷裂也是描述的正反應(yīng)速率，故e錯(cuò)誤；故答案為：bd；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明溫度升高不利于正反應(yīng)，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)△H＜0；K只與溫度有關(guān)，溫度不變，提高投料比，K不變?！军c(diǎn)睛】注意反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，必須是同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，此類試題中容易發(fā)生錯(cuò)誤的情況往往有：平衡時(shí)濃度不變，不是表示濃度之間有特定的大小關(guān)系；正逆反應(yīng)速率相等，不表示是數(shù)值大小相等；對(duì)于密度、相對(duì)分子質(zhì)量等是否不變，要具體情況具體分析等。8．合成氨工業(yè)是貴州省開(kāi)磷集團(tuán)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。（1）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是___。(H2)=2v逆(NH3)（2）工業(yè)上可用天然氣原料來(lái)制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，體積為2L的恒容密閉容器中測(cè)得如下表所示數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：時(shí)間/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)0005ac7bd10①寫(xiě)出工業(yè)用天然氣原料制取氫氣的化學(xué)方程式：___。②分析表中數(shù)據(jù)，判斷5min時(shí)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？___（填“是”或“否”），前5min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)=___。③反應(yīng)在7～10min內(nèi)，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是___ (填字母)。 【答案】c CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) 是 L1min1 d 【解析】【分析】（1）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的物理量不變，據(jù)此分析，注意不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量系數(shù)之比；（2）①結(jié)合表中數(shù)據(jù)，根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)與物質(zhì)的量呈正比進(jìn)行分析解答；②根據(jù)平衡時(shí)物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化分析；根據(jù)反應(yīng)速率＝△c/△t計(jì)算；③反應(yīng)在7~10min內(nèi)，CO的物質(zhì)的量減少，而氫氣的物質(zhì)的量增大，據(jù)此分析?！驹斀狻浚?）a．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，v正(H2): v逆(NH3)=3:2，即2v正(H2)＝3v逆(NH3)，故a錯(cuò)誤；b．氮?dú)夂蜌錃舛际欠磻?yīng)物，單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)mmol氮?dú)獾耐瑫r(shí)，必然生成3mmol氫氣，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；c．該反應(yīng)正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，在恒容條件下，反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體的總壓強(qiáng)減小，反應(yīng)逆向進(jìn)行，氣體的總壓強(qiáng)增大，容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；d．根據(jù)質(zhì)量守恒、容器的體積不變得知，無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度始終不變，所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故d錯(cuò)誤；故答案為：c；（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)5min，，因此H2O和H2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1：3，反應(yīng)7min時(shí)，，因此CH4和CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1：1，則用天然氣原料制取氫氣的化學(xué)方程式為CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，故答案為：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)；②根據(jù)方程式CH4+H2O＝CO+3H2結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知c＝，所以5 min時(shí)反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)；前5 ，則反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)＝247。5min＝ molL－1min－1，故答案為：是；L1min1；③反應(yīng)在7~10min內(nèi)，CO的物質(zhì)的量減少，而氫氣的物質(zhì)的量增大，可能是充入氫氣，使平衡逆向移動(dòng)引起的，d選項(xiàng)正確，故答案為：d。9．氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問(wèn)題，它們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動(dòng)中起著重要的作用?；卮鹣铝袉?wèn)題。Ⅰ.已知H—H鍵的鍵能為a kJmol1，N—H鍵的鍵能為bkJmol1，NN鍵的鍵能是ckJmol1，則反應(yīng)NH3(g)N2(g)+H2(g)的ΔH=____kJmol1，若在某溫度下其平衡常數(shù)為K，則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K1=____（用K表示）。Ⅱ.一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的飲用水二級(jí)消毒劑。（1）用Cl2和NH3反應(yīng)制備三氯胺的方程式為3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g)，向容積均為1L的甲、乙兩個(gè)恒溫（反應(yīng)溫度分別為400℃、T℃）容器中分別加入2molCl2和2molNH3，測(cè)得各容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化情況如下表所示：t/min04080120160甲（400℃）n(Cl2)/mol乙（T℃）n(Cl2)/mol①T℃___400℃（填“”或“”），該反應(yīng)的ΔH___0（填“”或“”）。②該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是____（填高溫、低溫、任何溫度）。③對(duì)該反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是___（填選項(xiàng)字母）。A．若容器內(nèi)氣體密度不變，則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．若容器內(nèi)Cl2和NH3物質(zhì)的量之比為3∶1，則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．反應(yīng)達(dá)平衡后，其他條件不變，加入一定量的NCl3，