Question

【題目】Ⅰ．（1）右圖為1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成NO(g)和CO2(g)過程中的能量變化示意圖。已知E1=134KJ/mol，E2=368KJ/mol（ E1、 E2為反應的活化能）。若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，則E1、△H的變化分別是 、 （填“增大”、“減小”或“不變”）。寫出該 反應的熱化學方程式 。

（2）若反應SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)＝H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自發(fā)進行，則△H___0。

A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或小于都可

Ⅱ．以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點，下面為CO2加氫制取乙醇的反應：

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H＝QkJ/mol (Q＞0)

在密閉容器中，按CO2與H2的物質的量之比為1:3進行投料，在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種物質的體積分數(shù)（y%）如下圖所示。完成下列填空：

（1）表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是____（選填序號）。

（2）在一定溫度下反應達到平衡的標志是 。

A.平衡常數(shù)K不再增大 B.CO2的轉化率不再增大

C.混合氣體的平均相對分子質量不再改變 D.反應物不再轉化為生成物

（3）其他條件恒定，達到平衡后，能提高H2轉化率的措施是_______（選填編號）。

A．升高溫度 B．充入更多的H2 C．移去乙醇 D．增大容器體積

（4）圖中曲線a和c的交點R對應物質的體積分數(shù)yR=_______。

Answer 1

【答案】I 減小 不變 NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g) △H＝—234kJ/mol

Ⅱ （1）b （2）B C （3） A C （4 37.5％ (或0.375或3/8)

【解析】

試題分析：I（1）加入催化劑能降低反應所需的活化能，則E1和E2都減小，催化劑不能改變反應物的總能量和生成物的總能量之差，即反應熱不改變，所以催化劑對反應熱無影響，由圖可知，1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO放出熱量368kJ-134kJ＝234kJ，反應熱化學方程式為△H＝—234kJ/mol；

（2）反應SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)＝H2SO4(l)+2HI(g)是熵減的反應即△S＜0，若150℃下能自發(fā)進行根據(jù)△G=△H-T△S＜0可知△H一定小于0；

Ⅱ．（1）乙醇是生成物，氫氣也是生成物，但氫氣的濃度是乙醇的3倍，則表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是b。

（2）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。A.平衡常數(shù)K只與溫度有關系，A錯誤；B.CO2的轉化率不再增大，說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，B正確；C. 混合氣的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量不變，但物質的量是變化的，因此當混合氣體的平均相對分子質量不再改變時可以說明反應達到平衡狀態(tài)，C正確；D.可逆反應中反應物不可能完全轉化為生成物，D錯誤，答案選BC。

（3）根據(jù)方程式可知正方應是體積減小的、吸熱的可逆反應，則其他條件恒定，達到平衡后，能提高H2轉化率的措施是升高溫度或移去乙醇，充入更多的H2平衡向正反應方向移動，但氫氣的轉化率降低，增大容器體積，壓強降低，平衡向逆反應方向進行，轉化率降低，答案選AC。

（4）根據(jù)圖像可知圖中曲線a和c的交點R表示氫氣和水蒸氣的含量相等，則

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)

起始量（mol） 1 3 0 0

轉化量（mol） x 3x 0.5x 1.5x

平衡量（mol） 1—x 3—3x 0.5x 1.5x

則有3—3x＝1.5x

解得x＝2/3

則yR＝。