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实验班做15分)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下发生发应,CO2g)+3H2g) 满分5 manfen5.com   CH3OHg) + H2Og)实验测得CO2和CH3OHg)的物质的量n)随时间变化如下图1所示:

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1从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率vH2=_________________。500℃达平衡时,CH3OHg的体积分数为        ,图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为     反应填“放热”或“吸热”)。

2500℃该反应的平衡常数为        保留两位小数,若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值      填“增大”“减小”或“不变”

3下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________________。

A在原容器中再充入1mol H2        B在原容器中再充入1molCO2

C缩小容器的容积                 D使用更有效的催化剂

E.将水蒸气从体系中分离出

4500℃条件下,测得某时刻,CO2g、H2g、CH3OHg和H2Og的浓度均为0. 5mol/L,则此时v      v填“>”“<”或“=”)。

5下列措施能使nCH3OH/nCO2增大的是      

A.升高温度                     B.在原容器中充入1molHe

C.将水蒸气从体系中分离出        D.缩小容器容积,增大压强

 

(1)0.225mol/(L·min).30﹪, 放热(各2分) (2)5.33(2分), 减小(1分) (3)BD(2分) (4) >(2分)(5)CD(2分) 【解析】 试题分析:(1)根据图像可知平衡时甲醇的浓度是0.75mol/L,则平衡时生成氢气的浓度是3×0.75mol/L,所以从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)==0.225 mol·L-1·min-1。图2中正逆反应速率均增大,但逆反应速率大于正反应速率,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,所以该反应的正反应为放热反应。 (2)平衡时甲醇和CO2的平衡浓度分别是0.75mol/L、0.25mol/L,根据方程式可知氢气和水蒸气的平衡浓度分别是0.75mol/L和0.75mol/L,所以500℃该反应的平衡常数为。正方应是放热反应,提高温度到800℃进行,平衡向逆反应方向进行,则达平衡时,K值减小。 (3)A.在原容器中再充入1mol H2,平衡向正反应方向进行,CO2转化率增大;B.在原容器中再充入1molCO2 ,CO2转化率降低;C.缩小容器的容积平衡向正反应方向进行,转化率增大;D.使用更有效的催化剂不能改变平衡状态,转化率不变;E.将水蒸气从体系中分离出,平衡向正反应方向进行,转化率增大,答案选BD。 (4)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0. 5mol/L,则此时浓度商=<5.3,所以反应向正反应方向进行,则v(正)>v(逆)。 (5)A.升高温度平衡向逆反应方向进行,n(CH3OH)/n(CO2)减小;B.在原容器中充入1molHe平衡不移动,比值不变;C.将水蒸气从体系中分离出,平衡向正反应方向进行,比值增大;D.缩小容器容积,增大压强,平衡向正反应方向进行,比值增大,答案选CD。 考点:考查可逆反应计算、外界条件对平衡状态的影响  
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普通班做14分)1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:____________________。

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2)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:

N2g)+3H2g)满分5 manfen5.com2NH3g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在定容密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生反应,平衡时N2转化率为20%:

①当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是    N2和H2的转化率比是    ,反应共放热    KJ。

②升高平衡体系的温度,混合气体的平均相对分子质量      ,密度      填“变大”“变小”或“不变”)。

③当达到平衡时,充入氩气 ,平衡将     填“正向”“逆向”或“不”)移动。

④若容器绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将     填“正向”“逆向”或“不”)移动。达到新平衡后,容器内温度     填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。

 

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实验班做14分合成氨工业中氢气可由天然气和水蒸汽反应制备,其主要反应为:

CH4+ 2H2O­ 满分5 manfen5.com CO2+4H2­已知

CH4g+2O2g=CO2g+2H2Ol△H=-890KJ/mol

2H2g+O2g=2H2Ol△H=-571.6KJ/mol

H2Og=H2Ol△H=-44KJ/mol

1写出由天然气和水蒸汽反应制备H2的热化学方程式:       

2某温度下,10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2Og,发生CH4g+ 2H2Og满分5 manfen5.comCO2g+4H2 g反应,过一段时间反应达平衡,平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。

则①平衡时,CH4的转化率为        ,H2的浓度为     ,反应共放出或吸收热量    KJ。

②升高平衡体系的温度,混合气体的平均相对分子质量      ,密度      填“变大”“变小”或“不变”

③当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将     填“正向”“逆向”或“不”移动。

④若保持恒温,将容器压缩为5L各物质仍均为气态,平衡将     填“正向”“逆向”或“不”移动。达到新平衡后,容器内H2浓度范围为       

 

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14分A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,请根据表中信息回答下列问题:

元素

元素性质或结构

A

最外层电子数是其内层电子数的2倍

B

B元素的单质在空气中含量最多

C

C元素在地壳中含量最多

D

D元素在同周期中金属性最强

E

常温常压下,E元素形成的单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积

1)E在元素周期表中的位置               

2)B最简单气态氢化物的电子式          ,属于        化合物填“离子”或“共价”);D的最高价氧化物的水化物电子式         ,所含化学键类型:      

3)B、C、D、E简单离子半径由大到小顺序为:                   填元素符号)。

4)用电子式表示E的氢化物的形成过程                

5)由A、B、C与氢元素组成的一种常见酸式盐与过量D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:              

6)19.2g金属铜与一定浓度的B的最高价氧化物的水化物反应,产生标准状况下NO、NO2不考虑N2O4的存在)混合气6.72L,则参加反应的HNO3的物质的量为       

 

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已知H2、CH4的燃烧热分别为286KJ/mol、890KJ/mol实验测得氢气和甲烷的混和气体共1mol完全燃烧时放热588kJ,则混和气体中氢气与甲烷的体积比约为

A.3:1          B.2:1            C.1:1           D.1:2

 

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已知:CO2g)+3H2g)满分5 manfen5.comCH3OHg)+H2Og)   △H=-49.0kJ·mol-1一定条件下,向体积为1L的密闭容器中充入lmolCO2和3mo1H2,测得CO2和CH3OHg)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是

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A.升高温度平衡常数K增大

B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%

C.3min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率

D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率vH2=0.075 mol·L-1·min-1

 

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