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在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生下列反应:CO2(g)+3 H2(...

在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生下列反应:CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。

(1)反应中被氧化的元素是:_______ ,氧化剂是_________。试在下列方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目:CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)______

(2)该反应的平衡常数表达式K=________________________。若只增加CO2的浓度,该平衡向_________

移动,平衡常数K_______________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)从图可以看出,由于温度不同,A和B中__________先达到平衡状态,说明反应温度A______B(选填“>”、   “<”或“=”),从甲醇体积分数的比较还可以说明该反应是_______热反应(选填“放”或“吸”);反应进行到图中M处时,正反应速率________逆反应速率(选填“>”、 “<”或“=”)。

(4)一定条件下,将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中,若容器中气体_____(选填“密度”或“压强”)保持不变,说明该反应已达平衡状态。

 

O价的HCO2略略正反应方向不变B<放>压强 【解析】 (1)反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)中氢气中氢元素由0价变为+1价,被氧化;故被氧化的元素为H元素;二氧化碳中碳由+4价变为-2价,转移电子数为6,氧化剂是CO2;用单线桥标出电子转移的方向和数目为:;(2)反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数表达式 K=;若只增加 CO2的浓度,该平衡向正反应方向移动,平衡常数只与温度有关,反应温度不变,故平衡常数 K不变;(3)从右图可以看出,由于温度不同,根据先拐先平,A 和 B 中B先达到平衡状态,说明反应温度 A<B,温度高甲醇的体积分数小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则该反应是放热反应;反应进行到图中 M 处时还没达到平衡状态,反应向正方向进行,故正反应速率>逆反应速率。(4)一定条件下,将 n(CO2):n(H2)=1:1 的混合气充入恒温恒容密闭容器中,恒容条件下反应物均为气体时密度始终保持不变,密度不变不能说明反应达平衡,故若容器中气体压强保持不变,说明该反应已达平衡状态。  
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考点分析:
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甲烷、乙烯、乙炔是几类常见烃的代表物。

将如图装置放置在光亮的地方,随后观察到如下实验现象:大试管内壁上有油状液滴生成、饱和食盐水中有少量固体析出、黄绿色气体颜色变浅、试管内液面有所上升。

(1)油状液滴的成分可能是CCl4________________________________(填物质)。

(2)水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制_________(填物质)与水的反应。

(3)饱和食盐水中有少量固体析出,请用溶解平衡移动原理解释__________________

从下图中选择制取气体的合适装置:

(4)装置C的名称为__________________,实验室通常制备C2H2的装置_______(选填编号),该反应的化学方程式为_______________________________________________

(5)可用于实验室制取乙烯的发生装置是_______(选填编号)。反应液加入碎瓷片的目的是__________________。制得的乙烯中常含有SO2和CO2 ,设计实验证明乙烯能使溴水褪色:_________________________________________________________________

 

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X、Y、Z、R、M、N为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。

(1)M元素的原子核外有__________种能量不同的电子,有__________个未成对电子;Z元素在元素周期表中的位置是第______周期________族。

(2)N、R、X三种元素的原子可构成一种强碱性物质,该物质的电子式是___________;Y元素的氧化物是制造光纤的主要材料,该氧化物是________晶体(填晶体类型)。某化工生产的核心环节的反应为:2MN2(g) + N2(g) ⇌ 2 MN3(g) + Q(Q>0)

(3)该反应的平衡常数表达式__________________________;欲使K值变大,可采取的措施是__________________________

(4)该反应达到平衡后,在其他条件不变的情况下,若使得容器的体积扩大为原来的两倍,则平衡____________________。(选填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)

 

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下图是工业合成氨反应的速率-时间图像,在 t1 时刻改变某一条件,到 t2 时重新达到平衡,判断 t1 时刻可能改变条件是( )

A. 使用催化剂    B. 升高温度

C. 增大压强    D. 提高 N2 浓度

 

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下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是

A. 久置的氯水PH值变小

B. 向稀盐酸中加入少量蒸馏水,溶液中氢离子浓度降低

C. 合成氨工厂通常采用20MPa~50MPa压强,以提高原料的利用率

D. 工业生产硫酸过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

 

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可逆反应达到平衡时,下列物理量发生变化,平衡一定发生移动的是(    )

A. 反应物的浓度    B. 反应物的转化率

C. 正、逆反应速率    D. 体系的压强

 

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