（1）在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)，CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下。請回答下列問題：

t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

 

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K =                     ，由上表數(shù)據(jù)可得，該反應(yīng)為          反應(yīng)。（填“吸熱”或“放熱”）

②800℃，固定容器的密閉容器中，放入混合物，其始濃度為c(CO)=0.01 mol·L－1、c(H2O)=0.03mol·L－1、c(CO2)=0.01 mol·L－1、c(H2)=0.05 mol·L－1，則反應(yīng)開始時，H2O的消耗速率比生成速率            (填＂大＂、＂�。⒒颍⒉荒艽_定＂)

③830℃，在1 L的固定容器的密閉容器中放入2 mol CO2和1 mol H2，平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為          。

（2）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H=－49.0kJ·mol－1。測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示：

①平衡時CH3OH的體積分?jǐn)?shù)w為              。

②現(xiàn)在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。下列說法正確的是                      

容器

實驗1

實驗2

實驗3

反應(yīng)物投入量（始態(tài)）

1mol CO2、3mol H2

1mol CH3OH、1mol H2O

2mol CH3OH、2mol H2O

CH3OH的平衡濃度/mol·L－1

C1

C2

C3

反應(yīng)的能量變化

放出 x kJ

吸收y kJ

吸收z kJ

體系壓強(qiáng)/Pa

P1

P2

P3

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

a1

a2

a3

A．2 C1>C3         B．x+y=49.0        C．2P2<P3

D．（a1+a3）<1      E．2P1>P3           F．a(chǎn)1= a2

③在一個裝有可移動活塞的容器中進(jìn)行上述反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得CH3OH的物質(zhì)的量為a mol，保持容器內(nèi)的溫度和壓強(qiáng)不變，向平衡體系中通入少量的H2，再次達(dá)到平衡后，測得CH3OH的物質(zhì)的量為b mol，請比較a、b的大小          。

 

（1）①K=c(CO)×c(H2O)/c(CO2)×c(H2)（1分），吸熱（1分）；

②小（1分）；③CO2的轉(zhuǎn)化率為1/3（1分）

（2）①30%（2分），②BDE(2分)

③a<b（1分）。[解答]為說明問題方便起見，設(shè)原濃度皆為1mol•L－1，加入H2時，H2的濃度增大，設(shè)為原濃度的x倍（x>1），CO2、CH3OH、H2O的濃度均減小相同倍數(shù)，設(shè)為原來濃度的y倍（y<1），則Q（濃度商）= y/x3 K（K為平衡常數(shù)），所以Q<K，平衡向正反應(yīng)方向移動，故得a<b。

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

現(xiàn)代工業(yè)將煤炭氣化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴(kuò)大水煤氣的廣泛用途．
（1）已知：2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H1，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H2．
     則反應(yīng)C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；△H=
1
2
（△H1-△H2）
1
2
（△H1-△H2）
．（用含△H1、△H2的代數(shù)式表示）
（2）CO和H2在一定條件下合成甲醇的反應(yīng)為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H3．現(xiàn)在容積均為1L的a、b、c、d、e五個密閉容器中分別充入1mol CO和2mol H2的混合氣體，控溫，進(jìn)行實驗，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下圖1和圖2．

  圖1：溫度分別為300℃、500℃的密                  圖2：溫度分別為T1～T5的密閉容器中反應(yīng)
       閉容器中，甲醇的物質(zhì)的量                         均進(jìn)行到5min時甲醇的體積分?jǐn)?shù)
①該反應(yīng)的△H3
＜
＜
0（選填“＜”、“＞”或“=”，下同），K1
＞
＞
K2．
②將容器c中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到容器d中的平衡狀態(tài)，可采取的措施有
升高溫度或降低壓強(qiáng)
升高溫度或降低壓強(qiáng)
．
（3）依據(jù)反應(yīng)：Cu2+（aq）+Fe（s）═Fe2+（aq）+Cu（s） 設(shè)計的原電池如圖所示：電極X的材料是
Fe
Fe
；電解質(zhì)溶液Y是
硫酸銅溶液或氯化銅溶液等
硫酸銅溶液或氯化銅溶液等
；若Y為氯化鈉溶液，則經(jīng)過一段時間，發(fā)現(xiàn)X極上出現(xiàn)銹斑，則此過程中正極的電極反應(yīng)式為
O2+2H2O+4e?═4OH-
O2+2H2O+4e?═4OH-
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?開封一模）【選修3-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁，廣泛地應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國防等領(lǐng)域．一項科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn2O4）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物質(zhì)的量濃度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4．Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為
1s22s22p63s23p63d5
1s22s22p63s23p63d5
，NO-3的空間構(gòu)型為
平面三角形
平面三角形
 （用文字描述）；
（2）在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O．根據(jù)等電子原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為
C≡O(shè)
C≡O(shè)
，1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為
2NA
2NA
；
（3）氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)（如圖1），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為
sp3
sp3
，已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，另一種的化學(xué)式為
K2CuCl3
K2CuCl3
；

（4）用晶體的x射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)．對金屬銅的測定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積（如圖2），邊長為361pm，又知銅的密度為9.00g/cm3，則銅晶胞的體積是
4.7×10-23
4.7×10-23
cm3、晶胞的質(zhì)量是
4.23×10-22
4.23×10-22
g，阿伏加德羅常數(shù)為
6.01×10-23mol-1
6.01×10-23mol-1
（列式計算）；
（5）金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)，其原因是
過氧化氫為氧化劑，氨與Cu2+形成配離子，兩者能互相促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行
過氧化氫為氧化劑，氨與Cu2+形成配離子，兩者能互相促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013年河南省開封市高考化學(xué)一模試卷（解析版） 題型：解答題

【選修3-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁，廣泛地應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國防等領(lǐng)域．一項科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn2O4）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物質(zhì)的量濃度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4．Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為______，NO-3的空間構(gòu)型為______ （用文字描述）；
（2）在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O．根據(jù)等電子原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為______，1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為______；
（3）氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)（如圖1），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為______，已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，另一種的化學(xué)式為______；

（4）用晶體的x射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)．對金屬銅的測定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積（如圖2），邊長為361pm，又知銅的密度為9.00g/cm3，則銅晶胞的體積是______cm3、晶胞的質(zhì)量是______g，阿伏加德羅常數(shù)為______（列式計算）；
（5）金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)，其原因是______．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

研究和開發(fā)CO2 和CO的創(chuàng)新利用是環(huán)境保護(hù)和資源利用

的雙贏的課題。

I.CO可用于合成甲醇。在壓強(qiáng)為0.1Mpa條件下，在體積為bL的密

閉容器中充入amolCO和2amolH2，在催化劑作用下合成甲醇;

平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與溫度，壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖:

 (1)100℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù):

  K=          ；(用a、b的代數(shù)式表

  示)。若一個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值

很  大，對此反應(yīng)的說法正確的是:

                 (填序號)

  A.該反應(yīng)使用催化劑意義不大;

  B.該反應(yīng)發(fā)生將在很短時間內(nèi)完成;

  C. 該反應(yīng)達(dá)到平衡時至少有一種反應(yīng)物

百分含量很小；

D.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定高:

(2)在溫度和容積不變的情況下，再向平衡體系中充入amolCO，2amolH2，達(dá)到平衡時

   CO轉(zhuǎn)化率        (填“增大”，“不變”或“減小”，下同)平衡常數(shù)：          。

 (3)在某溫度下，向一容積不變的密閉容器中充入2.5molCO，7.5molH2，反應(yīng)生成CH3OH

   (g)，達(dá)到平衡時，CO轉(zhuǎn)化率為90%，此時容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的壓強(qiáng)          倍。

11.某溫度條件下，若將CO2(g)和H2（g）以體積比1:4混合，在適當(dāng)壓強(qiáng)和催化劑

  作用下可制得甲烷，己知：

 

  則和反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為:

                                                               。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

由N2和H2組成的混合氣體，其平均相對分子質(zhì)量為7.2，取此氣體0.5mol，充入密容器中，使之反應(yīng)并在一定條件下達(dá)到平衡，已知反應(yīng)達(dá)到平衡后容器內(nèi)壓強(qiáng)是相同條件下反應(yīng)前壓強(qiáng)的0.76倍，求：

（1）反應(yīng)前混合氣體中N2和H2的體積比。

（2）平衡混合氣體中NH3和H2的物質(zhì)的量。

（3）達(dá)到平衡時N2的轉(zhuǎn)化率。

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