Question

【題目】在已經發現的一百多種元素中，除稀有氣體外，非金屬元素只有十多種，但與生產生活有密切的聯系。

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

水煤氣，化學反應方程式為 。

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

應如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。

①合成氨的反應中的能量變化如右圖所示。

該反應是 反應（填“吸熱”或“放熱”），其原因是反應物化學鍵斷裂吸收的總能量 （填“大于”或“小于”）生成物化學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達到平衡狀態的是 （填序號）。

A．容器中混合氣體的密度不隨時間變化

B．單位時間內斷裂3 mol H-H鍵的同時斷裂6 mol N-H鍵

C． N2 、H2 、NH3的物質的量之比為1:3:2

D．容器中混合氣體的平均相對分子質量不隨時間變化

（3）目前工業上有一種方法是用CO2生產燃料甲醇。一定條件下發生反應：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從反應開始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應速率v (H2)= 。

②達平衡時容器內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）碳和水蒸氣反應生成CO和H2，化學反應方程式為C(s)＋H2O(g) CO (g)+ H2(g)；（2）①合成氨的反應中生成物的總能量小于反應物的總能量，該反應是放熱反應，其原因是反應物化學鍵斷裂吸收的總能量小于生成物化學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達到平衡狀態的是AC。

A．根據，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的物質的量之比為1:3:2，不一定平衡；

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

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

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

②

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