发布时间 : 星期二 文章(完整版)2017年高考复习历年真题专题八化学反应速率和化学平衡更新完毕开始阅读a29d8161094c2e3f5727a5e9856a561252d32188
Ⅱ Ⅲ
387 207 0.40 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是（双选）（ ） A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行
解析 由Ⅰ、Ⅲ数据分析可知，降温CH3OH的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，A项正确；B项，Ⅰ和Ⅱ对比，CH3OH（g）的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，CH3OH体积分数不变，B项错误；Ⅲ比Ⅰ温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，C项0.0802（c（CH3OCH3）·c（H2O）1.0）
错误；D项，容器Ⅰ温度为387 ℃，平衡常数K＝＝0.040＝
c2（CH3OH）（1.0）20.150.10
1.0×1.02
4，而此时浓度商Qc＝0.15＝3<4，反应向正反应方向进行，D项正确。
（1.0）2
答案 AD
12.（2015·山东理综，30，19分）合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中起
着重要作用。
（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。
在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：zMHx（s）＋H2（g）
zMHy（s） ΔH1（Ⅰ）；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎
不变。反应（Ⅰ）中z＝ （用含x和y的代数式表示）。温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v＝ mL·g－1·min－1。反应的焓变ΔH1 0（填“>”“<”或“＝”）。
（2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1） η（T2）（填“>”“<”或“＝”）。当反应（Ⅰ）处于图中a点
时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的 点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过 或 的方式释放氢气。
（3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_______________________________________
_______________________________________________________________。
已知温度为T时：CH4（g）＋2H2O（g）===CO2（g）＋4H2（g） ΔH＝＋165 kJ·mol－1 CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g） ΔH＝－41 kJ·mol－1 解析 （1）根据H原子守恒得zx＋2＝zy，则z＝
2
。由题中所给数据可知吸氢速率v＝240 y－x
mL÷2 g÷4 min＝30 mL·g－1·min－1。由图像可知，T1
答案 （1）
2
30 < y－x
（2）> c 加热 减压
（3）CO（g）＋3H2（g）===CH4（g）＋H2O（g） ΔH＝－206 kJ·mol－1
综合应用
13.（2016·四川理综，6，7分）一定条件下，CH4与H2O（g）发生反应：CH（＋H2O（g）4g）
（g）＋3H2（g）。设起始
CO
n（H2O）
＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数φ（CH4）与Z
n（CH4）
和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.该反应的焓变ΔH>0 B.图中Z的大小为a>3>b
n（H2O）
C.图中X点对应的平衡混合物中＝3
n（CH4）
D.温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ（CH4）减小
解析 A项，由图可知，随温度的升高，CH4的体积分数减小，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，正确；B项，Z越大，说明
n（H2O）n（CH4）
大，相当于增加H2O的量，平
衡正向移动，CH4的体积分数减小，所以b>3>a，错误；C项，起始时n（H2O）＝3x mol，n（CH4）＝x mol，随平衡的建立，消耗的n（CH4）＝n（H2O）＝a mol，平衡时≠3，错误；D项，加压，平衡向逆反应移动，CH4体积分数增大，错误。
答案 A
n（H2O）n（CH4）
＝3x－ax－a
14.（2016·浙江理综，28，15分）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）CO2（g）＋H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1 Ⅰ 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） 543 543 553 553 催化剂 CO2转化率（%） 甲醇选择性（%） Cat.1 Cat.2 Cat.1 Cat.2 12.3 10.9 15.3 12.0 42.3 72.7 39.1 71.6 【备注】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－283.0 kJ·mol－1和－285.8 kJ·mol－1 ②H2O（l）===H2O（g） ΔH3＝44.0 kJ·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______________________________________ __________________________________。
（4）在图中分别画出反应Ⅰ在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程－能量”示意图。
（5）研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在 极，该电极反应式是____________________________ ____________________________________________。 解析 （1）因为CO2（g）＋3H2（g）式为K＝
c（CH3OH）·c（H2O）c（CO2）·c（H2）
3
CH3OH（g）＋H2O（g），平衡常数K的表达
；因为CO和H2的标准燃烧热分别为－283.0 kJ·mol－1和－
285.8 kJ·mol－1，可得下列热化学方程式：
CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283.0 kJ·mol－1① H2（g）＋ 1/2O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8 kJ·mol－1② 又H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－44.0 kJ·mol－1③ 根据盖斯定律，由②－①－③得： CO2（g）＋H2（g）ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1
（2）根据可逆反应：CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g），使用催化剂不能
CO（g）＋H2O（g）
使平衡发生移动，即不能提高平衡转化率，A、B错误；该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，平衡转化率提高，C项正确；投料比不变，增加反应物浓度，相当于增大压强，平