5【解析】【詳解】A．氯、溴、碘的單質(zhì)，結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，同理HCl、HBr、HI結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，則沸點HClHIO4，但是元素的非金屬性強弱與其氫化物的酸性沒有關系，無法推斷出HCl的酸性強于HI，B錯誤；C．金屬性Fe>Cu，能得到陽離子的氧化性Fe2+Cu2+，C錯誤；D．Na2CO3溶液呈堿性是因為碳酸根離子水解引起的，與鈉離子無關，不能推斷所有鈉鹽都顯堿性，如NaCl就顯中性，D錯誤；故答案選A。10.已知：，在反應過程中，正反應速率隨條件改變的變化如圖，下列說法錯誤的是A.t1時增大了生成物濃度B.t2時減少了壓強C.t2時降低了溫度D.t3時使用了催化劑【答案】B【解析】【詳解】A．t1時正反應速率增大，逆反應速率減小，平衡逆向移動，由圖像可知，反應速率瞬間不變，則為增大了生成物的濃度，A正確；B．由圖像可知，t2時正反應速率瞬間變小，平衡右移，該反應為反應前后氣體體積縮小的放熱的可逆反應，則改變的條件為降低溫度，B錯誤；C．由選項B的分析，改變的條件為降溫，C正確；D．t3時平衡不移動，正反應速率突然變大后不再改變，則是因為使用了催化劑，D正確；故選B。11.一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應：，達平衡后將體積縮小為原來的一半，則C的體積分數(shù)
6A變大B.變小C.不變D.無法判斷【答案】B【解析】【詳解】一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應：，達平衡后將體積縮小為原來的一半，則該反應的化學平衡逆向移動，C的體積分數(shù)減小，故答案選B。12.一定溫度下，在2L恒容密閉容器中充入，發(fā)生反應：。10min時達平衡，此時，下列說法正確的是A.B.該反應的平衡常數(shù)K＝4C.CO2的體積分數(shù)保持不變時，說明該反應達到平衡狀態(tài)D.平衡后，再加入少量，平衡向正反應方向移動【答案】A【解析】【分析】由于n(CO2)=1mol，則n(NH3)=2n(CO2)=2mol?！驹斀狻緼．0~10min內(nèi)v(NH3)=，A項正確；B．K=，B項錯誤；C．CO2和NH3以1:2產(chǎn)生，隨著反應的進行CO2的體積分數(shù)始終為33.3%，該特征無法判斷平衡，C項錯誤；D．加入固體不改變反應物的濃度，平衡不移動，D項錯誤；故選A。13.用CH4催化還原NO2可以消除氮氧化物的污染。例如：①②下列說法錯誤的是A.反應①②中，相同物質(zhì)的量的甲烷發(fā)生反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同B.若用標準狀況下4.48LCH4還原NO2生成N2和H2O(g)，放出的熱量為173.4kJC.由反應①可知：
7D.已知CH4燃燒熱為akJ/mol，由組成的混合物2mol，完全燃燒并恢復到常溫時放出的熱量為bkJ，則H2的燃燒熱為【答案】C【解析】【詳解】A．反應①中1molCH4失去8mol電子生成1molCO2，反應②1molCH4失去8mol電子生成1molCO2，反應①②中相同物質(zhì)的量的甲烷發(fā)生反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，A正確；B．標準狀況下4.48L甲烷物質(zhì)的量為0.2mol，(反應①+反應②)÷2得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，ΔH=-867kJ/mol，則0.2mol甲烷還原NO2生成N2和H2O(g)，放出熱量為867kJ/mol×0.2mol=173.4kJ，B正確；C．反應①中H2O為氣態(tài)，氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放出熱量，則反應，C錯誤；D．組成的混合物2mol中CH4有1.5mol，H2有0.5mol，現(xiàn)混合物完全燃燒恢復到常溫時放出熱量bkJ，且CH4的燃燒熱為akJ/mol，則1.5molCH4燃燒放熱1.5akJ，0.5molH2燃燒放出熱量(b-1.5a)kJ，H2的燃燒熱為2×(b-1.5a)kJ/mol=(2b-3a)kJ/mol，D正確；故答案選C。14.已知：CO2氧化C2H6制C2H4的主反應熱化學方程式為：該反應的歷程分為如下兩步：反應①：(快反應)反應②：(慢反應)下列說法正確的是A.反應①的活化能反應②的活化能B.相比于提高，提高對主反應速率影響更大C.將液化分離，可以提高反應物的轉(zhuǎn)化率D.若反應①的，則該反應自發(fā)進行的最高溫度T＝1125K【答案】C【解析】
8【詳解】A．通常反應的活化能較低時，反應速率較大，反應①為快反應，反應②為慢反應，說明反應①的活化能Ea1<反應②的活化能Ea2，A錯誤；B．反應②為慢反應，則總反應的反應速率取決于反應②，提高c(C2H6)并不能提高反應②的反應速率，故對主反應的速率影響較小，提高c(CO2)能提高反應②的反應速率，進而提高主反應的反應速率，B錯誤；C．將H2O(g)液化分離，根據(jù)主反應可知，生成物濃度減小，則主反應化學平衡正向移動，提高反應物的轉(zhuǎn)化率，C正確；D．反應①的ΔS=+0.12kJ·mol-1·K-1，反應①的ΔH1=(177-42)kJ/mol=135kJ/mol，根據(jù)反應自發(fā)進行的條件ΔH-TΔS<0，得到T>K，因此反應自發(fā)進行的最低溫度為1125K，D錯誤；故答案選C。15.在恒溫條件下，向盛有足量NaCl(s)的2L恒容密閉容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2，發(fā)生如下兩個反應：①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1<0K1②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H2<0K210分鐘時反應達到平衡，測得體系的壓強減少20%，10分鐘內(nèi)用ClNO(g)表示的平均反應速率v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1。下列說法正確的是A.平衡后c(NO)=2.5×10-2mol·L-1B.平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率為50%C.其它條件保持不變，反應在絕熱條件下進行，則平衡常數(shù)K2增大D.反應4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)為【答案】B【解析】【分析】10min時反應達到平衡，測得容器內(nèi)體系的壓強減少20%，則平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol，10min內(nèi)用ClNO(g)表示的平均反應速率v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1，則平衡時n(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1×10min×2L=0.15mol，設①中反應的NO2為xmol，②中反應的Cl2為ymol，則：
9則0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，解得x=0.1、y=0.05，【詳解】A．據(jù)分析，平衡后c(NO)==0.05mol·L-1，A錯誤；B．由分析，平衡時的轉(zhuǎn)化率為％=50％，B正確；C．平衡常數(shù)只受溫度影響，反應在絕熱條件下進行，反應②放熱，使溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)K2減小，C錯誤；D．①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)ΔH1＜0平衡常數(shù)K1；②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)ΔH2＜0平衡常數(shù)K2；由蓋斯定律可知，由①×2-②可得反應4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，則4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=，D錯誤；答案選B。16.已知：，400℃時該反應的化學平衡常數(shù)K＝1。一定條件下，分別在甲、乙、丙3個恒容密閉容器中加入X和Y，反應體系中相關數(shù)據(jù)如下表：容器溫度/℃起始時物質(zhì)的濃度/10分鐘時物質(zhì)的濃度/c(X)c(Y)c(Z)甲400110.5乙T1110.4丙40012a下列說法正確的是A.甲中，10分鐘時B.乙中，可能T1<400C.丙中，a<0.5D.丙中，達平衡后，保持溫度不變，再充入1molX和2molY，X的轉(zhuǎn)化率提高
10【答案】B【解析】【詳解】A．甲中，起始X、Y濃度均為1mol/L，10min時Z的濃度為0.5mol/L，根據(jù)方程式，Z濃度變化量為0.5mol/L，則X、Y濃度變化量為0.25mol/L，10min時c(X)、c(Y)均為0.75mol/L，此時Qc=<1，反應正向進行，v正>v逆，A錯誤；B．從表中數(shù)據(jù)可知，甲乙X、Y的初始濃度相同，10min時Z的濃度甲大于乙，說明甲容器中反應速率大于乙容器，則T1可能小于400℃，B正確；C．甲和丙溫度相同，丙中Y濃度大于甲，則丙中反應速率大于甲中反應速率，則10min時丙中生成的Z更多，a>0.5，C錯誤；D．該反應為等體積反應，丙中達到平衡后保持溫度不變，再充入1molX和2molY，此時投料比與反應開始時相同，為等效平衡，X的轉(zhuǎn)化率不變，D錯誤；故答案選B。二、填空題：本題共5小題，共52分。17.許多化工生產(chǎn)流程中涉及如下“連續(xù)氧化”過程(A、B、C中含有相同元素，反應條件已略去)：I．硫酸工業(yè)（1）工業(yè)制硫酸一般以硫黃或黃鐵礦為原料，若A為黃鐵礦(FeS2)，請寫出A→B的化學反應方程式___。（2）在B→C過程中，每消耗2molB時反應放出196.6kJ熱量，請寫出該過程反應的熱化學方程式____(各物質(zhì)均為氣態(tài))。Ⅱ．硝酸工業(yè)（3）A為一種具有10個的微粒，易液化。請寫出在催化劑作用下A→B的化學反應方程式___，該反應中，每形成6molO-H鍵，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為____NA。（4）將10mLC吸入注射器中(如圖)，此時注射器活塞位于I處，將細管端用橡膠塞封閉，然后將活塞拉到Ⅱ處，觀察到的顏色變化為______。（5）某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解
119.6g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。則原混合液中c(H2SO4)＝_____mol/L?！敬鸢浮浚?）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2（2）2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)?H=-196.6kJ?mol-1（3）①.4NH3+5O24NO+6H2O②.10NA（4）氣體的顏色先變淺，隨后顏色又逐漸變深（5）2.5【解析】【分析】根據(jù)題意Ⅰ中流程為FeS2SO2SO3；Ⅱ中流程為NH3NONO2。【小問1詳解】工業(yè)制硫酸一般以硫黃或黃鐵礦為原料，若A為黃鐵礦(FeS2)，煅燒生成氧化鐵和二氧化硫，反應的化學方程式為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。【小問2詳解】在B→C過程中，二氧化硫被氧氣氧化生成三氧化硫，每消耗2molSO2時反應放出196.6kJ熱量，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應反應的焓變，據(jù)此寫出該過程反應的熱化學方程式為2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)?H=-196.6kJ?mol-1?！拘?詳解】A為一種具有10個e－的微粒，易液化，判斷為NH3，氨氣催化氧化反應生成NO和水，反應的化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O。該反應中，反應中每生成12molO-H鍵，電子轉(zhuǎn)移20mol，則每形成6molO-H鍵，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為10NA。小問4詳解】
12把活塞拉到Ⅱ處，容器體積增大，NO2氣體濃度迅速降低，觀察到管內(nèi)混合氣體的顏色先變淺，壓強減小，2NO2N2O4平衡逆向移動，顏色又逐漸變深?！拘?詳解】由圖像可知，由于鐵過量，OA段發(fā)生反應為，F(xiàn)e++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段發(fā)生反應為Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段發(fā)生反應為Fe+2H+=Fe2++H2↑，第二份反應消耗14gFe物質(zhì)的量為=0.25mol，所有的鐵都在硫酸亞鐵中，根據(jù)硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.25mol，則原混合酸中H2SO4物質(zhì)的量濃度為=2.5mol/L。18.濕法煉鋅凈化鈷渣中含有Zn、Co、Cu、Fe的單質(zhì)及，可利用過硫酸鈉氧化水解法實現(xiàn)鈷的富集，同時分別回收鋅、銅和鐵元素，工藝流程如下：回答下列問題，（1）“酸浸”時，將鈷渣研細的目的是__________________。（2）浸渣的主要成分為_________(填化學式)。（3）“除鐵”工藝中H2O2的作用是_____；由流程可知：的還原性___(填“強于”或“弱于”)。（4）氨水可代替沉鈷工序中的NaOH生成濾渣Ⅱ，發(fā)生反應的離子方程式為_______。（5）上述流程中_____(填標號)可返回濕法煉鋅系統(tǒng)，提高鋅的利用率。A.浸渣B.濾渣IC.濾液ⅡD.濾渣Ⅱ【答案】（1）增大與酸的接觸面積，加快酸浸速率，使酸浸更充分（2）Cu（3）①.將氧化成，使其生成Fe(OH)3沉淀過濾除去②.弱于（4）（5）C【解析】【分析】濕法煉鋅凈化鈷渣中含有Zn、Co、Cu、Fe的單質(zhì)及，經(jīng)硫酸浸取后，其中金屬Cu不與硫酸反應，所以浸渣主要為Cu；浸出液中含有、、、
13等，加入過氧化氫、氫氧化鈉溶液除鐵，將氧化成的同時生成Fe(OH)3沉淀，經(jīng)過濾，得濾渣Ⅰ為Fe(OH)3，濾液Ⅰ含有、、等，再加入過硫酸鈉、氫氧化鈉溶液沉鈷，將氧化成的同時生成CO(OH)3沉淀，經(jīng)過濾，得濾渣Ⅱ為Co(OH)3，經(jīng)洗滌得到成品，濾液Ⅱ含硫酸鋅，可返回濕法煉鋅系統(tǒng)，提高鋅的利用率?！拘?詳解】接觸面積越大反應速率越快，“酸浸”時，將鈷渣研細的目的是：增大與酸的接觸面積，加快酸浸速率，使酸浸更充分?！拘?詳解】據(jù)分析，浸渣主要成分的化學式為Cu?！拘?詳解】據(jù)分析，“除鐵”工藝中H2O2的作用是將氧化成，使其生成Fe(OH)3沉淀過濾除去；流程中先“除鐵”后“沉鈷”，過氧化氫將氧化成，但不能將氧化成，可知：的還原性弱于?！拘?詳解】加入過硫酸鈉、氫氧化鈉溶液沉鈷，將氧化成的同時生成CO(OH)3沉淀，若用氨水可代替NaOH生成濾渣Ⅱ即CO(OH)3沉淀，則發(fā)生反應的離子方程式為?！拘?詳解】據(jù)分析，上述流程中濾液Ⅱ含硫酸鋅，可返回濕法煉鋅系統(tǒng)，提高鋅的利用率；選C。19.碘酸鉀是常用的食鹽加碘劑，某化學興趣小組采用如下方法模擬進行碘酸鉀的制備和純度測定實驗。I．碘酸鉀的制備
14（1）寫出C中反應的化學方程式：___________________。（2）B中存放的試劑為__________________。（3）該裝置的設計缺陷是__________________。Ⅱ．碘酸鉀的分離提純反應結(jié)束后，將裝置C中溶液經(jīng)如下操作可得到較為純凈的KIO3晶體：（4）在獲取碘酸鉀產(chǎn)品的操作中，下列說法正確的是_________(填字母序號)。A.加熱濃縮過程中需要使用三腳架、泥三角和坩堝等儀器B.在冷卻結(jié)晶時，溫度過低可能會有雜質(zhì)析出導致產(chǎn)品不純凈C.采用“抽濾”代替“過濾”可使過濾速率加快D.為提高洗滌效果，可用熱水進行洗滌Ⅲ．碘酸鉀的純度測定已知：取mg該產(chǎn)品配成250mL溶液，取25.00mL于試管中，向試管中加稍過量的KI與鹽酸溶液，加入幾滴淀粉指示劑，向試管中滴加0.2000mol/LNa2S2O3溶液至藍色恰好褪去，重復實驗操作2~3次，測得消耗Na2S2O3溶液的平均體積為VmL。（5）計算該樣品KIO3的純度：__________________。(用含m、V的式子表示，且)（6）若加入鹽酸過量會使得測量結(jié)果_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)，請說明原因______?！敬鸢浮浚?）3Cl2＋KI＋6KOH6KCl＋KIO3＋3H2O（2）飽和食鹽水（3）缺少尾氣處理裝置（4）BC（5）（6）①.偏大②.由可知，鹽酸過量會消耗更多的Na2S2O3溶液，導致測量結(jié)果偏大【解析】【分析】A中高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣，B中用飽和食鹽水除氯氣中的氯化氫，C中氯氣通入碘化鉀和氫氧化鉀的混合液中反應生成碘酸鉀，氯氣有毒，應用氫氧化鈉吸收氯氣，防止污染。【小問1詳解】C中水浴加熱下，Cl2與KI在KOH參與下發(fā)生氧化還原反應，生成KCl、KIO3和H2O
15，反應的化學方程式：3Cl2＋KI＋6KOH6KCl＋KIO3＋3H2O。【小問2詳解】氯氣中含有氯化氫雜質(zhì)，裝置B的作用是凈化，則B中存放的試劑為飽和食鹽水。【小問3詳解】氯氣有毒，應用氫氧化鈉吸收氯氣，防止污染，則該裝置的設計缺陷是缺少尾氣處理裝置?！拘?詳解】A．三腳架、泥三角和坩堝的聯(lián)合使用可用于灼燒固體，不能進行加熱濃縮，加熱濃縮用蒸發(fā)皿，故A錯誤；B．由的分離流程可知，KIO3在水中溶解度隨溫度升高而增大，在冷卻結(jié)晶時，溫度過低可能會有KCl等雜質(zhì)析出導致產(chǎn)品不純凈，故B正確；C．抽濾是減壓過濾，“抽濾”代替“過濾”可使過濾速率增大，故C正確；D．結(jié)合選項B可知，碘酸鉀固體在熱水中溶解度大，用熱水洗滌時會導致產(chǎn)品損失，故D錯誤；選BC?！拘?詳解】滴定時消耗硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為0.2000mol/L×V×10-3L=2V×10-4mol，由關系式KIO3～3I2～6Na2S2O3，可算出mg該產(chǎn)品中KIO3的物質(zhì)的量為，該樣品KIO3的純度為=?！拘?詳解】硫代硫酸鈉能和鹽酸反應，結(jié)合(5)的計算式可知，若加入的鹽酸過量會使得測量結(jié)果偏大，原因：由可知，鹽酸過量會消耗更多的Na2S2O3溶液，導致測量結(jié)果偏大。20.某學習小組對氮的氧化物進行深入研究。I．還原法處理氮氧化物在恒容密閉容器中充入NH3和NO2，在一定溫度下發(fā)生反應：下列說法表明該反應達到平衡狀態(tài)的是___20___(填字母)。A.混合氣體密度保持不變B.NH3和NO2的消耗速率之比為4∶3C.混合氣體壓強保持不變
16D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變E.F.斷裂8molN-H的同時斷裂Ⅱ．NO2和N2O4的相互轉(zhuǎn)化（2）一定溫度下，向密閉容器中充入1molNO2，發(fā)生反應：，測得反應體系中氣體體積分數(shù)與壓強之間的關系如圖所示：①a、b、c三點逆反應速率由大到小的順序為__________，平衡時若保持壓強、溫度不變，再向體系中加入一定量的Ne，則平衡_________移動(填“正向”“逆向”或“不”)．②a點時NO2的轉(zhuǎn)化率為_________(保留三位有效數(shù)字，用百分數(shù)表示)。（3）一定溫度下，固定容積的密閉容器中發(fā)生反應：。其中，正、逆反應速率分別滿足以下關系：(、表示速率常數(shù)，與溫度有關)①若該溫度下平衡常數(shù)K＝10，則_________，升高溫度，增大的倍數(shù)_________(填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍數(shù)。②在該條件下反應達平衡后，再充入一定量的，則_____(填“變大”、“變小”或“不變”)?！敬鸢浮浚?）CD（2）①.c＞b＞a②.逆向③.66.7%（3）①.10②.大于③.變小【解析】【小問1詳解】在恒容密閉容器中充入NH3和NO2，在一定溫度下發(fā)生反應：，則：
17A．反應過程中，混合氣體的質(zhì)量保持不變，容器體積保持不變，故混合氣體密度一直不變，故混合氣體的密度保持不變，不能說明反應達到化學平衡，A錯誤；B．化學平衡的本質(zhì)特征是正、逆反應速率相等，NH3和NO2的消耗速率之比為4∶3，指正反應速率，不能說明反應達到化學平衡，B錯誤；C．反應中，氣體的物質(zhì)的量、壓強會隨著反應而變化，故容器內(nèi)壓強不隨時間的變化，說明氣體的物質(zhì)的量不隨時間變化，則說明反應已達平衡，C正確；D．氣體質(zhì)量始終不變，氣體的物質(zhì)的量、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量會隨著反應而變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變說明反應已達平衡，D正確；E．時，正、逆反應速率不相等，時，正、逆反應速率相等，不能說明反應達到化學平衡，E錯誤；F．斷裂8molN-H的同時斷裂、正、逆反應速率不相等，斷裂8×3molN-H的同時斷裂、時，正、逆反應速率相等，不能說明反應達到化學平衡，F(xiàn)錯誤；選CD?！拘?詳解】一定溫度下，向密閉容器中充入1molNO2，發(fā)生反應：：①a由圖可知，a點到c點過程中N2O4的體積分數(shù)不斷增大，且壓強不斷增大，故逆反應速率不斷增大，a、b、c三點逆反應速率由大到小的順序為c＞b＞a；一定溫度下，保持壓強不變，加入稀有氣體，相當于降低壓強，故平衡逆向移動；②a點時，設消耗了xmolNO2，則可生成0.5xmolN2O4，剩余(1-x)molNO2，1-x=0.5x，x=mol，則a點時NO2的轉(zhuǎn)化率為66.7%(保留三位有效數(shù)字，用百分數(shù)表示)?！拘?詳解】一定溫度下，固定容積的密閉容器中發(fā)生反應：。①已知：，平衡時，v正=v逆，則k正c(N2O4)=k逆c2(NO2)，若該溫度下平衡常數(shù)K＝10，即=10，得k正=10k逆；該反應為吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，k正、k逆均增大，k正增大的倍數(shù)大于k逆增大的倍數(shù)。②在該條件下反應達平衡后，再充入一定量的，等效于增壓后平衡左移，則變小。22.CO2的資源化利用能有效減少CO2的排放，緩解能源危機。用CO2、H2為原料合成甲醇(CH3OH)
18主要反應如下：反應I：反應Ⅱ：（1）根據(jù)下列已知信息，計算_________。①相關化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：(CO中的化學鍵可表示為)化學鍵H-HC-OH-OC-H4363431076465413②甲醇(CH3OH)的結(jié)構(gòu)式如圖：（2）上述反應體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有_________。A．增大H2的濃度，有利于提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率B．加入催化劑，可以降低反應的活化能及△HC．及時分離出CH3OH，可以使得反應I的正反應速率提高（3）當CO2和H2的投料比為1∶3時，分別在不同的催化劑條件下反應相同的時間(Cat.1：Cu/TiO2；Cat.2：Cu/ZrO2)，CH3OH和CO的選擇性隨著CO2轉(zhuǎn)化率的變化如圖所示，已知：CH3OH的選擇性，CO的選擇性
19①由圖可知，催化效果Cat.2_________Cat.1(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是______________。②若溫度升高，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，則CH3OH選擇性降低的可能原因是__________(任寫一條)。（4）在1L密閉容器中充入1molCO2和2.44molH2發(fā)生反應I、Ⅱ，平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇率隨溫度的變化趨勢如圖所示：(已知：甲醇的選擇率)①在553K下，達平衡時體系的總壓為p，則反應I的Kp＝______(只列計算式，無需化簡)(Kp為壓強平衡常數(shù)，用平衡分壓代替平衡濃度，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。②由圖可知：要使生成甲醇的物質(zhì)的量最大，最適宜的反應溫度為______(填“473K”、“513K”或“553K”)?！敬鸢浮浚?）+41（2）A（3）①.優(yōu)于②.當CO2轉(zhuǎn)化率相同時，Cat.2催化作用的甲醇的選擇性高于Cat.1、且CO的選擇性低于Cat.1。③.反應Ⅰ放熱反應，反應Ⅱ吸熱，升高溫度有利于反應Ⅰ逆向進行、反應Ⅱ正向進行(或：升高溫度，催化劑的活性降低)（4）①.或②.553K【解析】【小問1詳解】反應I：反應Ⅱ：根據(jù)蓋斯定律，反應Ⅰ-反應Ⅱ=反應Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)，=反應物總鍵能-生成物總鍵能，由ⅢCO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)3=1076kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-(3×413+343+465)kJ·mol-1=-99kJ·mol-1；根據(jù)蓋斯定律，△H2=△H1-△H3=-58kJ·mol-1-(-99kJ·mol-1)=+41kJ·mol-1。
20【小問2詳解】A．增大H2的濃度，有利于反應Ⅰ、Ⅱ右移，有利于提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，A正確；B．加入催化劑，不能降低反應的，B錯誤；C．及時分離出CH3OH，可以瞬間降低逆反應速率，使平衡右移，隨之也降低反應I的正反應速率，C錯誤；選A?！拘?詳解】①由圖可知，催化效果Cat.2優(yōu)于Cat.1，理由是：當CO2轉(zhuǎn)化率相同時，Cat.2催化作用的甲醇的選擇性高于Cat.1、且CO的選擇性低于Cat.1。②催化劑的活性受溫度影響，溫度升高，平衡向吸熱方向移動，則溫度升高時CO2的轉(zhuǎn)化率增大、CH3OH選擇性降低的可能原因是：反應Ⅰ放熱反應，反應Ⅱ吸熱，升高溫度有利于反應Ⅰ逆向進行、反應Ⅱ正向進行(或：升高溫度，催化劑的活性降低)?！拘?詳解】①根據(jù)圖中信息可知，553K時，平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為20%，則平衡時CO2的物質(zhì)的量為1mol×(1-20%)=0.8mol，CH3OH的選擇性為60%，則平衡時n(CO2)=1mol×(1-20%)=0.8mol，n(CH3OH)=1mol×20%×60%=0.12mol，n(CO)=1mol×20%×(1-60%)=0.08mol，設平衡時H2的物質(zhì)的量為x，H2O的物質(zhì)的量為y，根據(jù)H元素守恒有2x+2y+0.12×4=2.44×2，根據(jù)O元素守恒有y+0.8×2+0.12+0.08=1×2，解得x=2mol、y=0.2mol；綜上所述，平衡時CO2、H2、CH3OH、CO、H2O的物質(zhì)的量分別為0.8mol、2mol、0.12mol、0.08mol、0.2mol，混合氣體共3.2mol，若反應后體系的總壓為p，各物質(zhì)的分壓分別為p(CO2)=、p(H2)=、p(CH3OH)=、p(H2O)=，則反應I的Kp＝或(只列計算式)。②由圖可知：要使生成甲醇的物質(zhì)的量最大，投料相同時，即要求二氧化碳轉(zhuǎn)化率與甲醇選擇性的乘積最大，473K、513K、553K時二者的乘積依次為0.114、0.117、0.120，則最適宜的反應溫度為553K。
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