[题目]定条件下存在反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0.现有三个相同的1L恒容绝热(与外界没有热量交换)态闭容器Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.在Ⅰ中充入lmolH2和1molⅠ2(g).在Ⅱ中充入2molHl(g).在Ⅰ中充入2molH2和2molI2 (g).700℃条件下开始反应.达到平衡时.下列说法正确的是()A. 容器Ⅰ.Ⅱ中反应速率相同B. 容器Ⅰ.Ⅲ中反应的平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】定条件下存在反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0.现有三个相同的1L恒容绝热(与外界没有热量交换)态闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入lmolH2和1molⅠ2(g)，在Ⅱ中充入2molHl(g).在Ⅰ中充入2molH2和2molI2 (g)，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()

A. 容器Ⅰ、Ⅱ中反应速率相同

B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C. 容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色浅

D. 容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化之和小于1

【答案】D

【解析】

A．容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡，容器Ⅱ中从逆反应开始到达，平衡建立的途径不相同；

B．容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol H2和1mol I2（g），反应向正反应进行，故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高，该反应正反应是放热反应，温度越高平衡常数越小；

C．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动；

D．温度相同时，容器Ⅰ中H2 的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动。

A．容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡，容器Ⅱ中从逆反应开始到达，平衡建立的途径不相同，无法比较反应速率，选项A错误；

B．容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol H2和1mol I2（g），反应向正反应进行，故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高，该反应正反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，选项B错误；

C．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，故容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深，选项C错误；

D．温度相同时，容器I中H2 的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，HI的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中HI的转化率低，故容器Ⅰ中H2 的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和小于1，选项D正确；

答案选D。

练习册系列答案

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【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。

已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = －aKJ/mol

C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= －bKJ/mol

试写出25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。

(2)利用CO2及H2为原料，在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下，也可合成CH3OH，涉及的反应有：

甲：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1

乙：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示)，该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。

②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。

③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样，具有高度的选择性。下列四组实验，控制CO2和H2初始投料比均为1：2.2，经过相同反应时间(t1min)。

温度(K)	催化剂	CO2转化率(%)	甲醇选择性(%)	综合选项
543	Cu/ZnO纳米棒材料	12.3	42.3	A
543	Cu/ZnO纳米片材料	11.9	72.7	B
553	Cu/ZnO纳米棒材料	15.3	39.1	C
553	Cu/ZnO纳米片材料	12.0	70.6	D

由表格中的数据可知，相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响，根据上表所给数据结合反应原理，所得最优选项为___________(填字母符号)。

(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别都充入1molCO和2molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态。