I．設反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應 ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2，在不同溫度下，K1、K2的值如下：

T(K)
K1
K2
973
1.47
2.36
1173
2.15
1.67
 
（1）現(xiàn)有反應③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，這是一個     (填“吸”或“放”)熱反應，要使平衡③向右移動，可采取的措施有      (填序號)。
A．縮小反應容器容積
B．擴大反應容器容積
C．降低溫度
D．升高溫度
E．使用合適的催化劑
F．設法減少CO的量
（2）若反應Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在溫度T1下進行；Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在溫度T2下進行，已知T1＞T2，且c(CO2)＞c(H2O)(其他條件均相同)，則兩者的反應速率       (填序號)。
A．前者大     B．后者大     C．一樣大     D．無法判斷
II．（1）鋼鐵的表面發(fā)藍、發(fā)黑處理是常用的防腐方法。請配平主要反應的方程式：
□Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH
（2）鋼鐵經(jīng)冷、濃HNO3處理后“鈍化”能達到防腐目的，不同濃度的HNO3與鐵反應的還原產(chǎn)物很復雜，其分布曲線如圖。

①圖示可知，分析HNO3與鐵反應的規(guī)律是             。
②工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進行鐵表面處理，其可能的原因是         。
（3）金屬(M)的腐蝕是因為發(fā)生反應：M-ne-→Mn+，除了上述表面處理的方法外，下列方法也能起到防腐作用的是      (填字母編號)
A．在鐵中摻入鉻等金屬制成不銹鋼
B．在鐵制品表面鍍鋅
C．提高鐵中含碳量，制成生鐵
D．將水庫鐵閘門與直流電源的負極相連

I．（1）吸熱（2分）D、F（2分）
（2）A（2分）
Ⅱ．（1）6Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O=6NaFeO2＋NH3＋7NaOH（2分）
（2）①硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中氮元素化合價越高（2分）
（其它合理答案均給分，如硝酸的濃度越大，氣體生成物中二氧化氮的含量越高；或者，只有硝酸濃度較低時，產(chǎn)物中才會出現(xiàn)氮氣；等等）
②硝酸易揮發(fā)，且不穩(wěn)定，見光易分解，故不易操作（1分）生成物對環(huán)境污染嚴重（1分）
（3）A、B、D（2分）
（對一個或兩個給1分，全對給2分，但只要出現(xiàn)C不給分）

解析試題分析：已知：①Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）；②Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）；利用蓋斯定律將①-②可得：③H2（g）+CO2（g）CO（g）+H2O（g）；
則K3=，依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析，溫度升高增大，說明平衡正向進行，反應是吸熱反應；③H2（g）+CO2（g）CO（g）+H2O（g）反應是吸熱反應，反應前后氣體體積不變，要使反應在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動，則
A．縮小反應容器容積實質(zhì)增大壓強，反應前后氣體體積不變，平衡不動；A不符合；
B．擴大反應容器容積，壓強減小，反應前后氣體體積不變，平衡不動；B不符合；
C．反應是吸熱反應，降低溫度，平衡向放熱反應方向進行，平衡逆向進行，C不符合；
D．反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向進行，平衡正向進行，D符合；
E．使用合適的催化劑，催化劑只改變反應速率，不改變平衡，E不符合；
F．設法減少CO的濃度，減少生成物濃度平衡正向進行，F(xiàn)符合；
答案為：吸熱反應；DF；
（2）反應速率隨溫度變化，溫度越高，反應速率越大，所以反應速率①大，選A．
Ⅱ、（1）Na2FeO2+NaNO2+H2O→NaFeO2+NH3↑+NaOH中，鐵元素化合價從+2價變化為+3價，氮元素化合價從+3價變化為-3價，Na2FeO2～NaFeO2～e－，NaNO2～NH3～6e－,依據(jù)電子守恒Na2FeO2的配平系數(shù)為6，NaFeO2的配平系數(shù)為6，NaNO2和NH3的配平系數(shù)為1，依據(jù)原子守恒配平NaOH，配平系數(shù)為7，H2O的配平系數(shù)為5，化學方程式為：
6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=6NaFeO2+NH3↑+7NaOH，
答案為：6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=6NaFeO2+NH3↑+7NaOH；
（2）①硝酸的濃度越大，氣體生成物中二氧化氮的含量越高，只在硝酸濃度較低時，產(chǎn)物中才會出現(xiàn)氮氣，答案為：硝酸濃度越大，其還原產(chǎn)物中氮元素的價態(tài)越高；
②工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進行鐵表面處理，濃硝酸具有易揮發(fā)，見光分解，生成產(chǎn)物污染空氣等性質(zhì)，答案為：硝酸易揮發(fā)，不穩(wěn)定，見光易分解，故不易操作，生成物對環(huán)境污染嚴重；
（3）金屬（M）的腐蝕是因為發(fā)生反應：M-ne－→Mn＋，防止腐蝕是避免金屬失電子腐蝕反應；
A．在鐵中摻入鉻等金屬制成不銹鋼，原因是用鉻對鋼進行合金化處理時，把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物．這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面，防止進一步地氧化．這種氧化層極薄，透過它可以看到鋼表面的自然光澤，使不銹鋼具有獨特的表面．而且，如果損壞了表層，所暴露出的鋼表面會和大氣反應進行自我修理，重新形成這種“鈍化膜“，繼續(xù)起保護作用，A符合；
B．在鐵制品表面鍍鋅，鋅比鐵活潑做原電池負極，鐵做正極被保護，B符合；
C．提高鐵中含碳量，制成生鐵，含碳越高，碳和鐵在電解質(zhì)溶液中越易形成原電池，鐵做負極被腐蝕，C不符合；
D．將水庫鐵閘門與直流電源的負極相連，形成電解池，閘門做陰極被保護，D符合；
選ABD．
考點：化學平衡常數(shù)的含義；氧化還原反應方程式的配平；化學反應速率的影響因素；化學平衡的影響因素；金屬防護的常用方法

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在體積為2 L的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H=Q，化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表：

T/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
 
回答下列問題：
（1）Q____0（填 “＞”、“＜”），升高溫度，化學平衡向________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動。
（2）若某溫度下，平衡濃度符合下列關系：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，此時的溫度為__________；在此溫度下，若該容器中含有1mol CO2、3mol H2、2mol CO、2mol H2O，則此時反應所處的狀態(tài)為____________(填“向正反應方向進行中”、“向逆反應方向進行中”或“平衡狀態(tài)”)，此溫度平衡時CO2的濃度為___________ mol·L－1；在此溫度下，若該容器中含有1.5mol CO2、3.5mol H2、1.5mol CO、1.5mol H2O達到平衡時CO2的濃度為___________ mol·L－1。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。工業(yè)上合成甲醇的反應為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH
（1）已知，該反應在300℃，5MPa條件下能自發(fā)進行，則ΔH     0，△S    0（填“＜，＞或＝”）。
（2）在300℃，5MPa條件下，將0.20mol的 CO與0.58mol H2的混合氣體充入2L密閉容器發(fā)生反應，反應過程中甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示。

①在0～2min內(nèi)，以H2表示的平均反應速率為         mol·L-1·s-1 ，CO的轉化率為        。
②列式計算300℃時該反應的平衡常數(shù)K＝                                  。
③300℃時，將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中，此時反應將          。
A．向正方向移動   B．向逆方向移動   C．處于平衡狀態(tài)   D．無法判斷
④下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是           。
A．壓縮容器體積                B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2
（3）若其它條件不變，使反應在500℃下進行，在圖中作出甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化的示意圖。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（8分）一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。根據(jù)題意完成下列問題：

（1）反應達到平衡時，平衡常數(shù)表達式K＝_________________，升高溫度，K值___________（填“增大”、“減小”或“不變”），平衡向              方向移動。
（2）在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)＝________________。
（3）在其他條件不變的情況下，將處于E點的體系體積壓縮到原來的1/2，下列有關該體系的說法正確的是________（選填選項字母）。

A．氫氣的濃度減少
B．正反應速率加快，逆反應速率也加快
C．甲醇的物質(zhì)的量增加
D．重新平衡時增大
（4）據(jù)研究，反應過程中起催化作用的為Cu2O，反應體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是____________________________________________（用化學方程式表示）。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

I.高爐煉鐵的主要反應為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
已知該反應的H，在1000℃時，K=64。在1000℃的條，在容積10 L的密閉容器中，加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1．OmoI，反應經(jīng)10 min后達到平衡。
(1)該時間范圍內(nèi)的平均反應速率v(CO2）=_________mol/Lmin
(2) 的最大轉化率_________________。
(3)欲提高CO的平衡轉化率，可采取的措施是_______________。

A．減少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．升高反應溫度 D．移出部分CO2
E．使用合適的催化劑    F．減少容器的容積
Ⅱ．已知化學反應①：Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g），其平衡常數(shù)為K1；化學反應②：Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g），其平衡常數(shù)K2．在溫度973K和1173K情況下，K1、K2的值分別如下：
溫度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
 
(4)通過表格中的數(shù)值可以推斷：反應①的△H_  O。（填“>”“<”）
(5)現(xiàn)有反應③：該反應的平衡常數(shù)的數(shù)學表
達式K3=____。
(6)根據(jù)反應①和②可以推導出Ki，Kz和瑪之間的關系式。K3=__________。據(jù)此關系式和上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應③的△H_     _0(填“>”“<”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝－49．0kJ·mol－1。某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如右圖所示（實線）。圖中數(shù)據(jù)a（1，6）代表的意思是：在l min時H2的物質(zhì)的量是6mol。

①下列時間段平均反應速率最大的是__________，最小的是______________。

A．0～1minB．1～3minC．3～8minD．8～11min
②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線Ⅰ對應的實驗改變的條件是________，曲線Ⅱ?qū)膶嶒灨淖兊臈l件是_________。
（2）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉化為CH4和O2。紫外光照射時，等量的CO2和H2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖所示。在0~30 h內(nèi)，CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)從大到小的順序為                  。反應開始后的12小時內(nèi)，在第___________種催化劑的作用下，收集的CH4最多。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

科學家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓．光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應：2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)+ Q　　
已知該反應的平衡常數(shù)K與溫度的關系如右圖，則此反應的 Q　　　 0 (填“＞”“＜”或“＝”)。
（2）常溫下，如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當反應達到平衡時，       (選填編號)。
A．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化    B．v（N2）/ v（O2）=2:3
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化           D．通入稀有氣體能提高反應的速率
（3）將反應生成的混合氣體通入水中即可得氨水。用水稀釋0．1mol·L-1氨水，溶液中隨著水量的增加而增大的是　　　　　　　　　　　 （填字母標號）。
A．c(H+)×c(NH3·H2O)/c(OH－)　　　　B．c(NH4+)×c(OH－)/c(NH3·H2O)
C．c(H+)·c(OH－)　　　　　　     　D．
（4）常溫下,在恒壓密閉容器中上述反應達到平衡后，在其他條件不變時，通入2mol N2,請在右圖中畫出正(v正)．逆(v逆)反應速率隨時間t變化的示意圖。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

科學家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技術原理為：N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K，30MPa下，上述合成氨反應中n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關系如右圖所示。

（1）下列敘述正確的是
A．點a的正反應速率比點b的大
B．點c處反應達到平衡
C．點d和點e處的n (N2)相同
D．773K，30MPa 下，反應至t2時刻達到平衡，則n(NH3)比圖中e點的值大
（2）在容積為2.0 L恒容得密閉容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，673K、30MPa下達到平衡時，NH3的體積分數(shù)為20%。該條件下，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)值為：___。
（3）K值越大，表明反應達到平衡時(    )。
A. H2的轉化率一定越高    B．NH3的產(chǎn)量一定越大
C．正反應進行得越完全    D．化學反應速率越大
（4）1998年希臘亞里斯多德大學的兩位科學家采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實現(xiàn)了高溫、常壓下高轉化率的電解合成氨。其實驗裝置如圖。陽極的電極反應為：H2-2e→2H+，則陰極的電極反應為：_____________。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

（本題共12分）
氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應制得：

29．配平反應中各物質(zhì)的化學計量數(shù)，并標明電子轉移方向和數(shù)目。
30．該反應的氧化劑是               ，其還原產(chǎn)物是              。
31．上述反應進程中能量變化示意圖如下，試在圖像中用虛線表示在反應中使用催化劑后能量的變化情況。
           
32．該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝              。升高溫度，其平衡常數(shù)      （選填“增大”、“減小”或“不變”）。
33．該化學反應速率與反應時間的關系如上圖所示，t2時引起v正突變、v逆 漸變的原因是  
                ，t３引起變化的因素為                         ，t5時引起v逆大變化、v正小變化的原因是                                   。

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同步練習冊答案