【題目】工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定溫度和容積條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。圖1表示反應中的能量變化;圖2表示一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化。

請回答下列問題:

(1)在“圖1”中,曲線____填“a”或“b”)表示使用了催化劑;沒有使用催化劑時,在該溫度和壓強條件下反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H= _________________________ 。

(2)下列說法正確的是 _________

A.起始充入的CO的物質(zhì)的量為1mol

B.增加CO的濃度,H2的轉(zhuǎn)化率會增大

C.容器中壓強恒定時,反應達到平衡狀態(tài)

(3)從反應開始到建立平衡,υ(CO)= _______;達到平衡時,c(H2)= ____ ,該溫度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)為______________。達到平衡后若保持其它條件不變,將容器體積壓縮為0.5L,則平衡___________移動 (填“正向”、“逆向”或“不”)。

【答案】b -91kJ/mol ABC 0.075mol/(L·min) 0.5mo/L 12 正向

【解析】

本題主要考查化學反應中能量變化、化學反應過程中物質(zhì)濃度變化圖像以及化學平衡相關(guān)知識;(1)根據(jù)圖中反應的活化能的大小來分析是否使用催化劑,利用反應前后的總能量來分析反應的能量變化;(2)A.由圖2計算CO起始的量;B.增加CO濃度,會促使氫氣的轉(zhuǎn)化,但本身的轉(zhuǎn)化率降低;C.該反應的正反應為氣體分子數(shù)減小的反應,根據(jù)平衡時變量不變原則分析;(3)由圖2計算用CO表示的反應速率,再利用反應中各物質(zhì)的變化量之比等于化學計量數(shù)之比,來計算平衡時c(H2),化學平衡常數(shù)表達式為:,根據(jù)壓縮體積,壓強增大,平衡正向移動得出結(jié)論。

(1)由圖可知,反應的活化能b較小,所以b使用了催化劑,該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量,故該反應為放熱反應。由圖可知,反應物為1molCO(g)和2molH2(g),生成物為1mol CH3OH(g),H=419-510 kJ/mol =-91 kJ/mol。

(2)A.由圖2可知CO的起始物質(zhì)的量為1mol/L1L=1mol,故A項正確;B.增大CO濃度,會促使氫氣的轉(zhuǎn)化,氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,故B項正確;C.該反應為反應前后壓強不等的反應,當容器中壓強不再變化時,該反應達到平衡狀態(tài),故C項正確。

(3)由圖2可知,反應中減小的CO的濃度為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,10min時達到平衡,則用CO表示的化學反應速率為=0.075mol/(L·min),因反應中各物質(zhì)的變化量之比等于化學計量數(shù)之比,則c(H2)=2mol/L-0.75mol/L2=0.5mol/L,該化學反應平衡常數(shù)為==12,該反應正向為體積縮小的反應,壓縮體積,壓強將增大,故平衡將正向移動。

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C. X和Y是氣態(tài),Z為固態(tài)

D. 上述反應的逆反應的△H>0

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I1

I2

I3

I4

I5

電離能(kJ/mol)

589.8

1145.4

4912.4

6491

8153

元素M化合態(tài)常見化合價是___________價,其基態(tài)原子電子排布式為___________。

(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可形成[Cu(NH3)4]SO4,溶液,該溶液可用于溶解纖維素。

[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是___________。

②除硫元素外,[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負性由小到大的順序為___________

NF3NH3的空間構(gòu)型相同,中心原子的軌道雜化類型均為___________。但NF3不易與Cu2+形成化學鍵,其原因是___________。

(3)一種Hg-Ba-Cu-O高溫超導材料的晶胞(長方體)如圖所示。

①該物質(zhì)的化學式為___________

②已知該晶胞中兩個Ba2+的間距為cpm。則距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為___________個,二者的最短距離為___________pm(列出計算式即可,下同)

③設(shè)該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為___________g·cm3。

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1X星球上的質(zhì)子數(shù)為5的元素原子最外層電子數(shù)為___個;

2X星球上的質(zhì)子數(shù)為9的元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖為___,該元素屬于___元素(填“金屬”或“非金屬”)。

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A. 該反應的焓變?yōu)樨撝?/span>

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C. 2CO2(g)+2H2(g)2CO(g)+2H2O(g) 的平衡常數(shù)K1=K2

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