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    由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），图1表示该反应进行过程中能量的变化．

    （1）关于该反应的下列说法中，正确的是
    C
    C
    ．
    A．△H＞0，△S＞0； B．△H＞0，△S＜0；
    C．△H＜0，△S＜0； D．△H＜0，△S＞0．
    （2）该图中能量的最高点和最低点之间的差值代表
    逆反应的活化能
    逆反应的活化能

    （3）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2
    和3mol H2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．从反应开始到平衡用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H2）
    0.225
    0.225
    mol?L-1?min-1．
    （4）肼（N2H4）是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是：
    N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol
    N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol
    ．
    分析：（1）由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，由方程式可知，该反应正反应是气体的物质的量减小的反应，故正反应为熵减过程；
    （2）分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能；
    （3）由图2可知，甲醇的浓度变化量为0.75mol/L，根据v=
    △c
    △t
    计算v（CH3OH），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（H2）；
    （4）根据肼和反应热的关系计算出其燃烧热，并写出其相应的热化学方程式．
    解答：解：（1）由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即△H＜0，由方程式可知，该反应正反应是气体的物质的量减小的反应，故正反应为熵减过程，即△S＜0，选C；
    （2）能量的最高点和最低点之间的差值代表逆反应的活化能，故答案为：逆反应的活化能；
    （3）由图2可知，10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L，所以v（CH3OH）=
    0.75mol/L
    10min
    =0.075mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）=3v（CH3OH）=3×0.075mol/（L?min）=0.225mol/（L?min），故答案为：0.225；
    （4）32.0g肼的物质的量为1mol，1molN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ，所以其热化学反应方程式为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol，故答案为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol．
    点评：本题考查平衡图象、化学平衡有关计算、反应速率、化学平衡的影响因素等，难度不大，注意速率之比等于化学计量数之比．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2008?安庆模拟）Ⅰ．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），如右上图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．
    （1）为探究反应原理，现进行如下实验：T1℃时，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如右下图所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H2）=
    0.225
    0.225
    mol?L-1?min-1．
    （2）该反应平衡常数K的表达式为
    5.3
    5.3
    ．
    （3）温度变为T2℃（T1＞T2），平衡常数K
    增大
    增大
    （填“增大”、“不变”或“减小”）．
    （4）不能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
    D
    D
    ．
    A．容器中压强不变        B．混合气体中  c（CO2）不变
    C．v正（H2）=v逆（H2O）    D．c（CO2）=c（CO）
    （5）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的有
    CD
    CD
    ．
    A．升高温度；      B．加入催化剂；    C．将H2O（g）从体系中分离；
    D．再充入1molCO2和3molH2；   E．充入He（g），使体系总压强增大．
    Ⅱ．在温度t℃下，某NaOH的稀溶液中c（H+）=10-amol/L，c（OH-）=10-bmol/L，已知a+b=12
    该温度下水的离子积Kw=
    1×10-12
    1×10-12
    ；t
    大于
    大于
    25℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸（t℃），测得混合溶液的部分pH如表所示．
    序号 NaOH溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
    ① 20.00 0.00 8
    ② 20.00 20.00 6
    假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为
    4
    4
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），图1表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．

    （1）写出该反应的热化学方程式
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-（n-m）kJ?mol?1
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-（n-m）kJ?mol?1
    ．
    （2）关于该反应的下列说法中，正确的是
    C
    C
    ．
    A．△H＞0，△S＞0                 B．△H＞0，△S＜0
    C．△H＜0，△S＜0                 D．△H＜0，△S＞0
    （3）该反应的平衡常数K的表达式为：
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)
    ．
    （4）温度降低，平衡常数K
    增大
    增大
    （填“增大”、“不变”或“减小”）．
    （5）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v （H2）=
    0.225mol/（L．min）
    0.225mol/（L．min）
    ．
    （6）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的有
    C
    C
    ．
    A．升高温度                      B．加入催化剂
    C．将H2O（g）从体系中分离          D．充入He（g），使体系总压强增大．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?开封二模）由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．
    （1）目前，用超临界CO2（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于
    保护臭氧层
    保护臭氧层
    ．
    （2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环．CO2转化成有机物的例子很多，如：
    a.6CO2+6H2O
    光合
    作用
    C6H12O6+6O2      b．CO2+3H2
    催化剂
    △
    CH3OH+H2O
    c．CO2+CH4
    催化剂
    △
    CH3COOH          d.2CO2+6H2
    催化剂
    △
    CH2=CH2+4H2O
    以上反应中，最节能的是
    a
    a
    ，原子利用率最高的是
    c
    c
    ．
    （3）若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出4947kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式
    CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
    CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
    ．
    （4）为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器，充入1mol CO2和3molH2，进行反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．从反应开始到平衡v（H2）=
    0.225 mol?L-1?min-1
    0.225 mol?L-1?min-1
    ；CO2的转化率=
    75%
    75%
    ；该温度下的平衡常数数值=
    5.33
    5.33
    ．能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的措施有
    将H2O（g）从体系中分离
    将H2O（g）从体系中分离
     （任写一条）．
    （5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为4×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
    2.8×10-5mol/L
    2.8×10-5mol/L
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    Ⅰ：由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），△H＜0
    （1）该反应平衡常数K的表达式为
     
    ．温度降低，平衡常数K
     
    （填“增大”、“不变”或“减小”）．
    （2）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H2）为
     
    ．
    （3）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的有
     
    ．
    A．升高温度；      B．加入催化剂；C．将H2O（g）从体系中分离；D．再充入1mol CO2和3mol H2；
    E．充入He（g），使体系总压强增大．
    （4）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入物质的量之比为1：3 的CO2和H2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应，并维持反应过程中温度不变．甲和乙相比，转化程度更大的是
     
    ，且知乙容器中CO2的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出甲容器中CO2的转化率随时间变化的图象．并请说明以CO2为原料生产燃料甲醇的优点是
     
    （写出一条即可）．
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    Ⅱ：一定常温下，FeS的KSP=2.5×10-18，H2S饱和溶液在该温度下，[H+]与[S2-]存在着以下关系：[H+]2?[S2-]=1.0×10-21．在该温度下，将适量FeS投入H2S饱和溶液中，欲使溶液中[Fe2+]达到1mol/L，应调节溶液的pH为
     
    （用对数形式表示）．（写出计算过程）

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