Question

（14分）Ⅰ．（1）下图为1molNO₂(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和 CO₂(g)过程中的能量变化示意图。

已知E₁＝134KJ/mol，E₂＝368KJ/mol（E₁、E₂为反应的活化能）。若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E₁、△H的变化分别是         （填“增大”、“减小”或“不变”）。写出该反应的热化学方程式                                            。

（2）若反应SO₂(g)+I₂(g)+2H₂O(g)＝H₂SO₄(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行，则△H ____ 0

A．大于        B．小于       C．等于          D．大于或小于都可

Ⅱ．以CO₂为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO₂加氢制取乙醇的反应：

2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)  △H＝QkJ/mol (Q＞0)

在密闭容器中，按CO₂与H₂的物质的量之比为1:3进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如下图所示。

完成下列填空：

（1）表示CH₃CH₂OH体积分数曲线的是____（选填序号）。

（2）在一定温度下反应达到平衡的标志是                。

A.平衡常数K不再增大

B.CO₂的转化率不再增大

C.混合气体的平均相对分子质量不再改变

D.反应物不再转化为生成物

（3）其他条件恒定，达到平衡后，能提高H₂转化率的措施是_______（选填编号）。

A．升高温度           B．充入更多的H₂  

C．移去乙醇            D．增大容器体积

（4）图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数y_R＝_______。

Answer

(14分，每空2分)I 减小；不变；NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g) △H＝—234KJ/mol

（2）B Ⅱ （1） b

（2）B C

（3）A C

（4）37.5％ (或0.375或3/8)

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）催化剂能改变活化能，但不能改变反应热。因此如果在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1减小，△H不变。根据图像可知反应热△H＝E1—E2＝—234KJ/mol，所以该反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g) △H＝—234KJ/mol。

（2）若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)＝H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行，其中正方应是体积减小的可逆反应，即△S＜0，则根据△G＝△H—T·△S＜0可知，则△H＜0，答案选B。

Ⅱ．（1）乙醇是生成物，氢气也是生成物，但氢气的浓度是乙醇的3倍，则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是b。

（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A.平衡常数K只与温度有关系，则A错误；B.CO2的转化率不再增大，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确；C. 混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，因此当混合气体的平均相对分子质量不再改变时可以说明反应达到平衡状态，C正确；D.可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物，D错误，答案选BC。

（3）根据方程式可知正方应是体积减小的、吸热的可逆反应，则其他条件恒定，达到平衡后，能提高H2转化率的措施是升高温度或移去乙醇，充入更多的H2平衡向正反应方向移动，但氢气的转化率降低，增大容器体积，压强降低，平衡向逆反应方向进行，转化率降低，答案选AC。

（4）根据图像可知图中曲线a和c的交点R表示氢气和水蒸气的含量相等，则

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)

起始量（mol） 1 3 0 0

转化量（mol） x 3x 0.5x 1.5x

平衡量（mol） 1—x 3—3x 0.5x 1.5x

则有3—3x＝1.5x

解得x＝2/3

则yR＝。

考点：考查反应热、活化能、反应自发性、平衡状态判断、外界条件对平衡状态的影响等