一定条件下，向容积为2L的密闭容器中充入l mol CO2和3 molH2，发生如下反应：，5 min后反应达到平衡时c(CH3OH)为0.2 mol。CO2(

题型：不详难度：来源：

一定条件下，向容积为2L的密闭容器中充入l mol CO₂和3 molH₂，发生如下反应：

，5 min后反应达到平衡时c(CH₃OH)为0.2 mol

。CO₂(g)的平衡物质的量浓度c(CO₂)与温度关系如图所示。下列说法错误的是

A． 0～5 min，CO₂的平均反应速率为0．04 mol．(L．min)

B．反应

C．在T₂℃时，若反应处于状态D，则一定有

D．若T₁℃、T₂℃时的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁>K₂

答案

解析

试题分析：A. 5 min后反应达到平衡时c(CH₃OH)为0.2 mol/L，则反应消耗的CO₂浓度变化Δc(CO₂)=" 0.2" mol/L。所以V（CO₂）=Δc(CO₂)÷Δt="0.2" mol/L÷5 min=0.04mol/(L·min).正确。B．由CO₂平衡浓度与温度的关系可知：升高温度CO₂浓度增大，说明升高温度排布向逆反应方向移动。根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以正反应是放热反应。ΔH<0. C．在T₂℃时，若反应处于状态D，由于CO₂浓度大于该温度的平衡浓度，所以反应向消耗CO₂的方向移动。即向正反应方向移动。一定有V_正>V_逆。错误。D.若T₁℃、T₂℃时的平衡常数分别为K₁、K₂，由于该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，T₁℃<T₂℃则K₁>K₂。正确。

举一反三

（15分）“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量和有效地开发利用CO₂正成为化学家研究的主要课题。
(l)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：

（2）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应

，得到如下两组数据：

①实验2条件下平衡常数K= __________。
②实验3，若900℃时，在此容器中加入CO、H₂O、CO₂、H₂均为1mol，则此时

____________

（填“<”，“>”，“=”）。
③由两组实验结果，可判断该反应的正反应△H_____________0（填“<”，‘‘>”，“=”）。
（3）己知在常温常压下：

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：________________________

①已知该反应的△H>0，简述该设想能否实现的依据：________。
②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为__________。
（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

。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1×10

mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为__________mol/L。

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（14分）中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM_2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM_2.5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K⁺	Na⁺	NH	SO	NO	Cl^－
浓度/mol•L^－1	4×10^－6	6×10^－6	2×10^－5	4×10^－5	3×10^－5	2×10^－5

根据表中数据计算PM_2.5待测试样的pH ＝　　。
（2） NO_x是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下：

① N₂(g)＋O₂(g)

2NO(g)△H＝                                 。
②当尾气中空气不足时，NO_x在催化转化器中被还原成N₂排出。写出NO被CO还原的化学方程式                                                  。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O₂(g),已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？       。
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

① 用离子方程式表示反应器中发生的反应　　。
② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是。
③ 用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)₂＋M