Question

【題目】在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中，除稀有氣體外，非金屬元素只有十多種，但與生產(chǎn)生活有密切的聯(lián)系。

（1）為了提高煤的利用率，常將其氣化為可燃性氣體，主要反應(yīng)是碳和水蒸氣反應(yīng)生成

水煤氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

（2）氮是動植物生長不可缺少的元素，合成氨的反應(yīng)對人類解決糧食問題貢獻(xiàn)巨大，反

應(yīng)如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。

①合成氨的反應(yīng)中的能量變化如右圖所示。

該反應(yīng)是 反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），其原因是反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量 （填“大于”或“小于”）生成物化學(xué)鍵形成放出的總能量。

②在一定條件下，將一定量的N2和H2的混合氣體充入某定容密閉容器中，一段時間后，下列敘述不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （填序號）。

A．容器中混合氣體的密度不隨時間變化

B．單位時間內(nèi)斷裂3 mol H-H鍵的同時斷裂6 mol N-H鍵

C． N2 、H2 、NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2

D．容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化

（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)

+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，在體積為1 L的密閉容器中，充入1 molCO2和3 molH2，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。

①從反應(yīng)開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v (H2)= 。

②達(dá)平衡時容器內(nèi)平衡時與起始時的壓強之比 。

Answer 1

【答案】（1）C(s)＋H2O(g) CO (g)+ H2(g)

（2）① 放熱 小于 ② AC

（3） 0.225mol/(L.min); 5:8

【解析】

試題分析：（1）碳和水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2，化學(xué)反應(yīng)方程式為C(s)＋H2O(g) CO (g)+ H2(g)；（2）①合成氨的反應(yīng)中生成物的總能量小于反應(yīng)物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其原因是反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量小于生成物化學(xué)鍵形成放出的總能量。

②在一定條件下，將一定量的N2和H2的混合氣體充入某定容密閉容器中，一段時間后，下列敘述不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是AC。

A．根據(jù)，密度是恒量，容器中混合氣體的密度不隨時間變化，不一定平衡；

B．單位時間內(nèi)斷裂3 mol H-H鍵的同時斷裂6 mol N-H鍵，一定平衡；

C． N2 、H2 、NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2，不一定平衡；

D．根據(jù)，n(總)是變量，容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化，一定平衡；

（3） ①由圖2可知，10min達(dá)平衡時甲醇的濃度變化量為0.75mol/L，所以v（CH3OH）=

=0.075mol/（L·min），速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，所以v（H2）=3v（CH3OH）=3×0.075mol/（L·min）=0.225mol/（L·min）。

②

達(dá)平衡時容器內(nèi)平衡時與起始時的壓強之比(0.25+0.75+0.75 +0.75)：4=5:8。