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题目
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(12分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0kJ/mo1.
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=          mol/(L·min)
(2)该反应的平衡常数为            
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是          
A.升高温度                B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离    D.再充入lmol CO2和3mol H2
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H= —1275.6kJ/mol
②H2O(g)=H2O(1) △H= —44.0kJ/mol
则甲醇的燃烧热化学方程式为:                                  
(5)如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失,如果以甲醇和空气为原料,以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点,请书写出该电池的负极反应:___________________
(6)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A、H+、OH。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得,则下列说法中正确的是  __
A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH)=2×107mol·L-1
B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,则V1一定大于V2
D.若溶液M呈碱性,则V1一定小于V2
答案
(1)0.225 (2分) (2)16/3(5.33) (2分) (3)CD(2分)  
(4)CH3OH(l)+ 3/2 O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(L) △H= -725.8KJ/mol(2分)
(5) CH3OH +8 OH- -6e- = CO32- + 6H2O(2分)(6)AD (2分)
解析

⑴v(H2)="3" v(CO2)=(1.0―0.25)mol/L×3/10min=0.225mol/(L·min)
⑵     CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
C始      1        3
C变     0.75     2.25           0.75    0.75
C平     0.25      0.75          0.75    0.75

⑶C  D
A、升高温度,平衡逆向移动,n(CH3OH)/n(CO2)减小;B、平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变。
⑷(①+4②)/2得:CH3OH(l)+ 3/2 O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(L) △H= -725.8KJ/mol
(5) CH3OH +8 OH- -6e- = CO32- + 6H2O
(6)AD
核心考点
试题【(12分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
在同温同压有催化剂存在下,向一固定容积的容器中充入N2、H2,发生N2+3H22NH3反应,在下列比例中,生成NH3的量最多的是:
A.3:1B.1:2C.2:1D.3:8

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有可逆反应A(g) + 3B(g) 2C(g);△H<0。该反应的速率与时间的关系如下图所示:
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是:
A.降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
B.使用了催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度
C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂

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已知:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g);△H=-Q kJ·mol-1(Q>0)。现有甲乙两个相同的密闭容器,向甲容器中充入1mol N2(g)和3mol H2(g),在一定条件下达到平衡时放出的热量为Q1 kJ;在相同条件下向乙容器中充入2mol NH3(g),达到平衡时吸收的热量为Q2 kJ。已知Q2=3Q1,下列叙述中正确的是 :
A.平衡时甲容器中NH3(g)的体积分数比乙容器中的小
B.平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的
C.达到平衡时,甲容器中H2的转化率为25%
D.Q1=Q

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(9分)在一有有色气体参加的可逆反应中,体系的颜色变化往往用来说明平衡的建立或平衡的移动,而对这种颜色变化的观察又受到观察角度及操作过程的不同而有所变化。如图所示,在一定温度、压强下,在透明的玻璃圆筒中装入NO2、N2O4的混合气体100ml,并使可逆反应2NO2N2O4达到平衡。(注意:视线b是一圆截面,颜色深浅可以看成有色分子在截面上的投影的密度大小)

⑴将混合气体突然压缩至50mL则通过视线a方向观察到的平衡体系的颜色变化是____________。而由视线b方向观察到的平衡体系的颜色变化是________________。说明造成从a、b 不同方向观察的颜色变化趋势不同的原因是_________________________________________________________。
⑵将混合气体缓缓压缩至50mL,则由视线a方向观察到的颜色变化为________________________-。
⑶上述气体采用上述两种不同的压缩方法,都于相同温度和50mL体积的状态下达到平衡,则此时平衡体系的平均分子量M1和M2的关系为_______________-。气体颜色___________________(填“相同”或“不同”)
⑷在相同温度、压强下,若容器起初只装入N2O4,达平衡后,重复上述实验,现象是否相同____________。
⑸在NO2生成N2O4的可逆反应里,逆反应是              (填吸热、放热)反应:2NO2 (g)   N2O4(g)  ,压缩时该平衡体系向环境               (吸收、放出)热量。
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(8分)在密闭容器中,由一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应,可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如右图所示(已知气体的分压之比等于物质的量之比。)

(1) 420K时,发生反应的化学方程式为:                           ;若反应中消耗1 mol Xe,则转移电子      mol。  
(2) 600K—800K时,会发生反应:
XeF6(g)XeF4(g)+F2(g),
其反应热DH    0(填“>”、“=”或“<”)。理由是                        
(3) 900K时,容器中存在的组分有                        
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