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    （10分）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)+49kJ。某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示。a，b，c，d括号内数据表示坐标．
    （1）0~a，a~b，b~c，c~d四段中，平均反应速率最大的时间段是___________ ，该时间段内H2的平均反应速率是_____________。
    （2）平衡时CO2的转化率是多少？反应前后容器内的压强比时多少？（请按计算题格式在答题卡上作答）
    L)

    （1）0~a段；该时间段内H2的平均反应速率是1mol/(L·min)  （2）33% ；7︰5

    解析试题分析：（1）0~a段：V(H2)="(8mol-6mol)÷2L÷1min=1mol/(L·min);" a~b段：V(H2)="(6mol-3mol)÷" 2L÷ 2min="0.75mol/(L·min);" b~c段：V(H2)="(3mol-2mol)÷2L÷5min=0.1mol/(L·min);" c~d段：V(H2)="(2" mol- 2mol)÷2L÷5min0=0.1mol/(L·min)。所以平均反应速率最大的时间段是0~a段。该时间段内H2的平均反应速率是1mol/(L·min)。（2） 在反应过程中H2的物质的量改变6mol,因为CO2与H2反应的物质的量的比为1:3，所以CO2反应消耗的物质的量为2mol.因此平衡时CO2的转化率是(2mol÷6molCO2) ×100%= 33%。反应前后容器内的压强比等于气体的物质的量的比。在反应开始时，n(总)=6+8=14mol;当反应达到平衡时，n(H2)=2mol；n(CO2)=(6-2)mol=4mol；n(CH3OH)=2mol；n(H2O)= 2mol。所以n(总)平衡=10mol.n(开始)：n(平衡)=14:10=7︰5。所以反应前后容器内的压强比7︰5。
    考点：考查气体的物质的量与压强的关系、化学反应速率的比较与计算及物质的平衡转化率的计算的知识。

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    在一定条件下，NO与NO2混合可生成N2O3，反应的化学方程式为：NO(g)+NO2(g)N2O3(g)   ΔH<0
    下图表示一定量的NO、NO2混合气体发生反应时，NO2浓度在前25s内的变化。该反应进行到45s时达到平衡，测得NO2浓度约为0.010mol/L。

    （1）前20s内，NO2的平均反应速率为_________________。
    （2）其他条件不变，①升高温度，NO2的转化率_______ （填“增大”、“减小”或“不变”）。
    ②压缩气体体积，该反应平衡向_______移动（填“正向”或“逆向”）。
    （3）若反应延续至70秒，请在答题卡图中画出25秒至70秒的反应进程曲线。
    （4）若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变)，请在答题卡图中画出加催化剂后的反应进程曲线。
    （5）NO、NO2的混合气体用NaOH溶液吸收，得到的盐只有一种，则该反应的离子方程式为：___________________________________，该反应的氧化剂是______________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    (18分)碱金属元素的单质及其化合物被广泛应用于生产、生活中。

    ②一定量的Na在足量O2中充分燃烧，参加反应的O2体积为5.6 L(标准状况)，则该反应过程中转移电子的数目为_________。
    （2）金属锂广泛应用于化学电源制造，锂水电池就是其中的一种产品。该电池以金属锂和 钢板为电极材料，以LiOH为电解质，加入水即可放电。
    总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
    ①锂水电池放电时，向_________极移动。
    ②写出该电池放电时正极的电极反应式：_________________。
    ③电解熔融LiCl可以制备金属Li。但LiC1熔点在873 K以上，高温下电解，金属Li产量极低。经过科学家不断研究，发现电解LiCl—KCl的熔盐混合物可以在较低温度下生成金属Li。
    你认为，熔盐混合物中KCl的作用是_________________________________________。
    写出电解该熔盐混合物过程中阳极的电极反应式：______________________________。
    （3）最新研究表明，金属钾可作工业上天然气高温重整的催化剂，有关反应为：
    。一定温度下，向2 L容积不变的密闭容器中充入4 mol 和6 mo1 H2O(g)发生反应，10 min时，反应达到平衡状态，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

    ①0～10 min内用(CO)表示的化学反应速率为_________。
    ②下列叙述中，能够证明该反应已达到平衡状态的是_________(填序号)。
    a．生成3 molH-H键的同时有4 molC-H键断裂
    b．其他条件不变时，反应体系的压强保持不变
    c．反应混合气体的质量保持不变
    d．
    ③此温度下，该反应的化学平衡常数K=_________mo12·L-2。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    [15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

    反应过程
    		化学方程式
    		焓变△H
    (kJ/mol)
    		活化能Ea
    (kJ/mol)
    甲烷氧化
    		CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)
    		－802.6
    		125.6
    CH4(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g)
    		－322.0
    		172.5
    蒸汽重整
    		CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
    		206.2
    		240.1
    CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)
    		165.0
    		243.9
    回答下列问题：
    （1）反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的△H=        kJ/mol。
    （2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率    甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。
    （3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的KP＝                         ；
    随着温度的升高，该平衡常数           （填“增大”、“减小”或“不变”）。
    （4）从能量阶段分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于                           。
    （5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：

    ①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是  。
    A．600℃，0.9Mpa    B．700℃，0.9MPa    C．800℃，1.5Mpa    D．1000℃，1.5MPa
    ②画出600℃，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始即时）
    的变化趋势示意图：

    （6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是              。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    （14分）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按
    投料，在时，不同温度下SO2的平衡转化率。

    （1）该反应是_         反应（填“放热”或“吸热”）。
    （2）时，将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应平衡时SO2的物质的量是        mol。
    （3）硫酸厂尾气（主要成分为SO2、O2和N2）中低浓度SO2的吸收有很多方法。
    ①用氨水吸收上述尾气，若尾气中SO2与氨水恰好反应得到弱碱性的（NH4）2SO3溶液，则有关该溶液的下列关系正确的是     （填序号）。

    ②用MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4
    i．得到MnSO4的化学方程式是       
    ii．该吸收过程生成MnSO4时，溶液的pH变化趋势如图甲，SO2的吸收率与溶液pH的关系如图乙。

    图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4生成H2SO4反应的化学方程式是____；由图乙可知pH的降低       SO2的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化学平衡移动原理解释其原因是              。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题


    I．800℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温，发生反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，反应过???中测定的部分数据见下表：

    反应时间/min
    		0
    		2
    		4
    		6
    n(CO)/mol
    		1.20
    		0.90
    		 
    		0.80
    n(H2O)/ mol
    		0.60
    		 
    		0.20
    		 
    ①反应在2 min内的平均速率为v(H2O)＝__________；
    ②800℃时，化学平衡常数K的值为______________；
    ③保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率______（填“增大”或“减小”或“不变”）。
    ④在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1 mol发生该反应，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，t1时再通入各1 mol的CO和H2O的混合气体，请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。

    II.实验室中利用复分解反应制取Mg(OH)2。实验数据和现象如下表所示（溶液体积均取用1mL）：

    ①现象III是            ；
    ②如果向0.028 mol/L的MgCl2溶液中加入等体积的NaOH溶液，请计算NaOH溶液的浓度至少达到     mol/L时，溶液中开始出现白色沉淀（Ksp(Mg(OH)2)= 5.6×10-12）。
    ③MgCl2溶液和氨水混合后存在下列化学平衡：
    Mg2+(aq) + 2NH3·H2O(aq)2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s)该反应化学平衡常数的表达式为K=                  ，列出该反应平衡常数K与Kb(NH3·H2O)、Ksp(Mg(OH)2)的关系式       。

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    加热时，N2O5可按下列分解：N2O5 N2O3 + O2，N2O3又可按下列分解：    N2O3 N2O + O2。今将 4 molN2O5充入一升密闭容器中，加热至 t℃时反应达到了平衡状态。平衡时，c（O2）=" 4.5" mol/L, c（N2O3）=" 1.62" mol/L,c（N2O）=        mol/L，此时N2O5的分解率为       。

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    在2L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t­时到达平衡，依图所示：

    ①该反应的化学方程式是　        。
    ②反应起始至t，Y的平均反应速率是         。

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    控制变量法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察下表中50ml稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据：

    实验
    序号
    		碳酸钙状态
    		c(HCl)/mol·L-1
    		溶液温度/oC
    		碳酸钙消失时间/s
    反应前
    		反应后
    1
    		粒状
    		0．5
    		20
    		39
    		400
    2
    		粉末
    		0．5
    		20
    		40
    		60
    3
    		粒状
    		0．6
    		20
    		41
    		280
    4
    		粒状
    		0．8
    		20
    		40
    		200
    5
    		粉末
    		0．8
    		20
    		40
    		30
    6
    		粒状
    		1．0
    		20
    		40
    		120
    7
    		粒状
    		1．0
    		30
    		50
    		40
    8
    		粒状
    		1．2
    		20
    		40
    		90
    9
    		粒状
    		1．2
    		25
    		45
    		40
    分析并回答下列问题：
    （1）本反应属于__________反应(填“吸热”或“放热”)，反应的离子方程式_____________。
    （2）实验6和7表明，___________对反应速率有影响，__________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有_____________(填实验序号)。
    （3）根据实验1、3、4、6、8可以得出条件对反应速率的影响规律是_____________________。
    （4）本实验中影响反应速率的其它因素还有________________，能表明这一规律的实验序号是1、2与____________。

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