D．测定乙酸的相对分子质量要在高压、低温条件下
9．（2016·安徽淮南四校联考）在密闭容器中进行反应：
X（g）＋3Y（g）
2Z（g），有关下列图像的说法不正确的是（ ）
A．依据图a可判断正反应为放热反应
B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂
C．若正反应的ΔH＜0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D．由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH＞0
10．（2016）催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。
研究表明在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。
反应的热化学方程式如下：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH1＝－53.7kJ·mol－1 Ⅰ
CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH2 Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
T（K）
催化剂
CO2转化率（%）
甲醇选择性（%）
543
Cat.1
12.3
42.3
543
Cat.2
10.9
72.7
553
Cat.1
15.3
39.1
553
Cat.2
12.0
71.6
】Cat.1：
Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：
Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：
转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知：
①CO和H2的标准燃烧热分别为－283.0kJ·mol－1和－285.8kJ·mol－1
②H2O（l）===H2O（g） ΔH3＝44.0kJ·mol－1
请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：
（1）反应Ⅰ的平衡常数表达式K＝________；反应Ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol－1。
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有________。
A．使用催化剂Cat.1
B．使用催化剂Cat.2
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是___________________________________________________________________。
答案
（1）
＋41.2
（2）CD
（3）表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响
11．[2015·广东理综，31
（2）（3）（4）]用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
（1）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应[2HCl（g）＋
O2
H2O（g）＋Cl2（g） ΔH]具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：
则总反应的ΔH________0（填“＞”、“＝”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由______________________________________________________。
③下列措施中，有利于提高αHCl的有________。
A．增大n（HCl）B．增大n（O2）
C．使用更好的催化剂D．移去H2O
（2）一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n（Cl2）/10－3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min－1为单位，写出计算过程）。
（3）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。
答案
（1）①＜ K（A） ②见下图
增大压强，平衡右移，αHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大 ③BD
（2）设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl（g）＋
O2（g）
H2O（g）＋Cl2（g）
2mol1mol
n（5.4－1.8）×10－3mol
n＝7.2×10－3mol
所以v（HCl）＝
＝1.8×10－3mol·min－1
（3）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
12．[2015，]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）ΔH1
②CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH2
③CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g）ΔH3
回答下列问题：
（1）反应①的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________（填曲线标记字母），其判断理由是________。
图1
图2
（2）合成气组成n（H2）/n（CO＋CO2）＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。
α（CO）值随温度升高而________（填“增大”或“减小”），其原因是________________________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是________________。
答案
（1）K＝
a 反应①为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小
（2）减小 由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，α（CO）减小 p3＞p2＞p1 温度恒定时，反应①为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，α（CO）增大，而反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于α（CO）增大
13．（2014·天津理综，10）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ·mol－1
一种工业合成氨的简易流程图如下：
（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。
一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：
__________________________________________________________________。
（2）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.4kJ·mol－1
②CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－41.2kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________。
a．升高温度b．增大水蒸气浓度
c．加入催化剂d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。
若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。
（3）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。
根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：
________。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
（5）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是（填序号）________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：
___________________________________________________
答案
（1）2NH4HS＋O2
2NH3·H2O＋2S↓
（2）a 90% （3）14.5%
（4）
（5）Ⅳ 对原料气加压，分离液氨，使未反应的N2、H2循环使用
14．（2016·河南八市监测）肼（N2H4）与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。
（1）已知2N2H4（l）＋N2O4（l）===3N2（g）＋4H2O（l） ΔH＝－1225kJ·mol－1
化学键
N—H
N—N
N≡N
O—H
键能（kJ·mol－1）
390
190
946
460
则使1molN2O4（l）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是_____________________________________________________________________。
（2）800℃时，某密闭容器中存在如下反应：
2NO2（g）
2NO（g）＋O2（g） ΔH>0，若开始向容器中加入1mol/L的NO2，反应过程中NO的产率随时间的变化如下图曲线Ⅰ所示。
①反应Ⅱ相对于反应Ⅰ而言，改变的条件可能是_________________________。
②请在图中绘制出在其它条件与反应Ⅰ相同时，反应在820℃时进行，NO的产率随时间的变化曲线。
③800℃时，若开始时向容器中同时加入1mol/LNO、0.2mol/LO2、0.5mol/LNO2，则v（正）________v（逆）。
（3）已知N2O4（g）
2NO2（g） ΔH＝＋57.20kJ/mol，t时，将一定量的NO2、N2O4，充入一个容器为2L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
c（X）/（mol/L）
0.2
c
0.6
0.6
1.0
c1
c1
c（Y）/（mol/L）
0.6
c
0.4
0.4
0.4
c2
c2
①c（X）代表________（填化学式）的浓度，该反应的平衡常数K＝________。
②前10min内用NO2表示的反应速率为_______________________________，
20min时改变的条件是____________________________________________；
重新达到平衡时，NO2的百分含量________（填选项前字母）。
a．增大b．减小c．不变d．无法判断
答案
（1）1793kJ
（2）①使用催化剂 ②
③<
（3）①NO2 0.9 ②0.04mol/（L·min） 向容器中加入0.8molNO2（其他合理答案也可） b
15．合成氨工业是贵州省开磷集团的重要支柱产业之一。
氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。
（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）。
该可逆反应达到平衡的标志是________。
A．3v（H2）正＝2v（NH3）逆
B．单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
（2）氨气具有还原性，例如，氨气能与卤素单质发生置换反应。
已知几种化学键的键能数据如表所示：
化学键
N—H
N≡N
Br—Br
H—Br
键能/kJ·mol－1
391
946
194
366
请写出氨气与溴蒸气反应的热化学方程式_______________________________
___________________________________________________________________。
（3）工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。
某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。
请回答下列问题：
时间/min
CH4（mol）
H2O（mol）
CO（mol）
H2（mol）
0
0.40
1.00
0
0
5
a
0.80
c
0.60
7
0.20
b
0.20
d
10
0.21
0.81
0.19
0.64
①分析表中数据，判断5min时反应是否处于平衡状态？
________（填“是”或“否”），前5min反应的平均反应速率v（CH4）＝________。
②该温度下，上述反应的平衡常数K＝________。
③反应在7～10min内，CO的物质的量减少的原因可能是________（填字母）。
A．减少CH4的物质的量B．降低温度
C．升高温度D．充入H2
（4）氨的催化氧化：
4NH3（g）＋5O2（g）
4NO（g）＋6H2O（g）是工业制硝酸的重要反应。
在1L密闭容器中充入4molNH3（g）和5molO2（g），保持其他条件不变，测得c（NO）与温度的关系如图所示。
该反应的ΔH________（填“＞”、“＜”或“＝”）0；T0温度下，NH3的转化率为________。
答案
（1）C
（2）2NH3（g）＋3Br2（g）===N2（g）＋6HBr（g） ΔH＝－214kJ·mol－1
（3）①是 0.02mol·L－1·min－1 ②0.0675 ③D （4）< 75%
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