Question

Ⅰ．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO 2 含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．

Ⅰ．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO 2 含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方 法是用CO 2 生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO 2 （g）+3H 2 （g） CH 3 OH（g）+H 2 O（g），如右上图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol -1 ）的变化．（1）为探究反应原理，现进行如下实验：T 1 ℃时，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO 2 和3mol H 2 ，测得CO 2 和CH 3 OH（g）的浓度随时间变化如右下图所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H 2 ）=______mol?L -1 ?min -1 ． （2）该反应平衡常数K的表达式为______．（3）温度变为T 2 ℃（T 1 ＞T 2 ），平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）．（4）不能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______．A．容器中压强不变 B．混合气体中 c（CO 2 ）不变C．v 正 （H 2 ）=v 逆 （H 2 O） D．c（CO 2 ）=c（CO）（5）下列措施中能使n（CH 3 OH）/n（CO 2 ）增大的有______．A．升高温度； B．加入催化剂； C．将H 2 O（g）从体系中分离；D．再充入1molCO 2 和3molH 2 ； E．充入He（g），使体系总压强增大．Ⅱ．在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c（H + ）=10 -a mol/L，c（OH - ）=10 -b mol/L，已知a+b=12该温度下水的离子积K w =______；t______25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸（t℃），测得混合溶液的部分pH如表所示． 序号 NaOH溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH ① 20.00 0.00 8 ② 20.00 20.00 6 假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为______．





Answer 1

Ⅰ．（1）由图象可知v（CO2）= 0.75mol/L  10min =0.075mol/（L?min），根据反应速率之比等于化学计量数之比可知v（H 2 ）=3v（CO 2 ）=3×0.075mol/（L?min）=0.225 mol/（L?min），故答案为：0.225 mol/（L?min）． （2）CO 2 （g）+3H 2 （g）      CH 3 OH（g）+H 2 O（g）， 起始：1mol      3mol               0         0 转化：0.75mol   2.25mol           0.75mol    0.75mol 平衡：0.25mol   0.75mol           0.75mol    0.75mol 达到平衡时，c（CO 2 ）=0.25mol/L，c（H 2 ）=0.75mol/L，c（CH 3 OH）=0.75mol/L，c（H 2 O）=0.75mol/L，在该条件下，反应的平衡常数K= C(C H 3 OH)C( H 2 O) C(C O 2 ) C 3 ( H 2 ) = 0.75×0.75  0.25×0.7 5 3   =5.3，故答案为：5.3； （3）温度降低，平衡向放热的方向移动即正反应方向，所以平衡常数增大，故答案为：增大； （4）A、由于气体反应前后的化学计量数不等，所以容器中压强不变能作为判断的依据，故A正确； B、当达到化学平衡时，混合气体中c（CO 2 ）不变，故B正确； C、V正（H 2 ）=V逆（H 2 O），说明达到平衡状态，故C正确； D、c（CO 2 ）与c（CO）的大小关系取决于反应起始时的物质的量的多少，不能作为判断是否达到平衡的依据，故D错误， 故选：D； （5）A、升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇与二氧化碳的物质的量比值减小，故A错误； B、充入He（g），使体系压强增大，但对反应物质没有影响，平衡不移动，二者比值不变，故B错误； C、将H 2 O（g）从体系中分离，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，二者比值变大，故C正确； D、再充入l mol CH 3 OH（g），反应虽然向逆反应方向移动，但反应的比增加的少，二者比值增大，故D正确； E、充入He（g），使体系总压强增大，但平衡不移动，故E错误； 故答案为：CD； Ⅱ．因水的离子积K w =c（H + ）c（OH - ）=10 -a ×10 -b =10 -（a+b） =1×10 -12 ＞1×10 -14 ，因温度下水的离子积1×10 -12，溶液呈中性时PH=6 ，由①可知c（OH - ）=10 -4 mol/L， 根据     H + +OH - =H 2 O    20.00mL×10 -C mol/L     20.00mL×10 -4 mol/L  解得C=4， 故答案为：1×10 -12 ；大于；4；