7. (2013·中山一模)碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

(1) 近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式如下:

　C+　K₂Cr₂O₇+　　　——　CO₂↑+　K₂SO₄+　Cr₂(SO₄)₃+　H₂O

请完成并配平上述化学方程式。

其中氧化剂是　　　　,氧化产物是　　　　。

(2) 甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式如下:

CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　ΔH₁=-116kJ·mol^-1

①已知:CO(g)+O₂(g)CO₂(g)　ΔH₂=-283kJ·mol^-1

H₂(g)+O₂(g)H₂O(g)　ΔH₃=-242kJ·mol^-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO₂和水蒸气的热化学方程式为

　　　　　　。

②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H₂和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。

请回答下列问题:

ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是　　。

ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下化学反应的平衡常数K=　　。

③在某温度下,将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的量浓度(单位:mol·)变化如下表所示:

若510min只改变了某一条件,所改变的条件是　;且该条件所改变的量是　　。

6. (2013·肇庆一模)甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH₄和H₂O为原料来制备甲醇:

Ⅰ. CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)　Ⅱ. CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)

(1) 将1.0molCH₄和2.0molH₂O(g)通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如右下图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H₂表示的平均反应速率为　　　　。

②图中的p₁　(填“<”、“>”或“=”)p₂,100℃时平衡常数的值为　　。

(2) 在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH₂的混合气体在催化剂作用下,自发进行反应Ⅱ,生成甲醇。

③该反应的ΔH　　(填“<”、“>”或“=”)0;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是　　(填字母)。

A. 升高温度 B. 将CH₃OH(g)从体系中分离

C. 充入He,使体系总压强增大　　 D. 再充入1molCO和3molH₂

④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号	T/℃		p/MPa
i	150		0.1
ii			5
iii	350		5

a. 请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

b. 根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,补画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明压强。

5. (2013·增城一模改编)尿素在农业生产中起重要作用,其合成过程分两步进行:

2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(l)　　ΔH=-117kJ·mol^-1

NH₂COONH₄(l)(NH₂)₂CO(g)+H₂O(g)　　　 ΔH=+15kJ·mol^-1

(1) 对于第一步反应,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是　　(填字母)。

A. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

B. v_正(NH₃)=2v_逆(CO₂)

C. 容器中气体的密度不随时间而变化

D. 容器中总质量不随时间而变化

(2) 第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵,再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如下:

①在180℃的条件下,p₂　　p₃;化学平衡常数K₁　　K₂。(填“>”、“<”或“=”)

②在某体积为2L的密闭容器中,利用图中的数据,求160℃时该反应的平衡常数K。

4. (2013·汕头一模)在一密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)E(g)。　

(1) 写出该反应的平衡常数表达式:　　　　,已知升高温度时,v(正)>v(逆),此时K值　　(填“变大”、“变小”或“不变”);该反应的ΔH　　(填“>”、“=”或“<”)0。

(2) 将1.0molA和1.0molB混合后装入2L容器中发生反应,E的物质的量的变化如右下图所示。

①3min内E的平均反应速率为　　　　。

②此温度下该反应的平衡常数K为　　(结果保留小数点后1位)。

③请在图中画出5min内A的物质的量的变化曲线。

(3) 已知在如图所示的变化中,平衡常数K保持不变,则在57min内引起E的物质的量变化的原因可能是　　(填序号)。

①降低了温度　②升高了温度　③使用了催化剂　④增大了容器的体积　⑤缩小了容器的体积　⑥减少了A的物质的量

3. (2013·江门一模改编)在一定条件下,NO与NO₂混合可生成N₂O₃,反应的化学方程式为NO(g)+NO₂(g)N₂O₃(l)　ΔH<0。

右下图表示一定量的NO、NO₂混合气体发生反应时,c(NO₂)在前25s内的变化。该反应进行到45s时达到平衡,测得c(NO₂)约为0.010mol·L^-1。

(1) 前20s内,NO₂的平均反应速率为　　　　。

(2) 其他条件不变,①升高温度,NO₂的转化率　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。②压缩气体体积,该反应平衡向　　(填“正向”或“逆向”)移动。

(3) 若反应延续至70s,请在图中画出2570s的反应进程曲线。

(4) 若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变),请在图中画出加催化剂后的反应进程曲线。

2. (2013·广州一模改编)氨是最重要的化工产品之一。用氨气制取尿素[CO(NH₂)₂]的反应为2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g)。

(1)某温度下,向容积为10L的密闭容器中通入2molNH₃和1molCO₂,反应达到平衡时CO₂的转化率为50%。该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　。该温度下平衡常数K的计算结果为　　。

(2)为进一步提高CO₂的平衡转化率,下列措施能达到目的的是　　(填字母)。

A. 提高NH₃的浓度　

B. 增大压强

C. 及时转移生成的尿素　

D. 使用更高效的催化剂

1. (2013·汕头金山中学期末)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:

回答下列问题:

(1) 该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　。

(2) 该反应为　　(填“吸热”或“放热”)反应。

(3) 下列能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　　(填字母)。

a. 容器中压强不变 b. 混合气体中c(CO)不变

c. v_正(H₂)=v_逆(H₂O)　 d. c(CO₂)=c(CO)

(4) 某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO₂)·c(H₂)=c(CO)·c(H₂O),试判断此时的温度为　　℃。

7. (1) Al₂O₃+3Cl₂+3C2AlCl₃+3CO

(2) S+Cl₂+H₂OS+2Cl^-+2H⁺　5

(3) Fe³⁺+3OH^-Fe(OH)₃↓　Al³⁺+4OH^-Al+2H₂O　(4) 在干燥的HCl气流中加热

(5) 2Al₂O₃(熔融)4Al+3O₂↑

6. (1) CaCO₃(粉末)+H₂SO₄CaSO₄+H₂O+CO₂↑

(2) Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺

H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺2Fe³⁺+2H₂O

(3) 防止温度下降时H₃BO₃从溶液中析出

(4) 加压升温结晶

5. (1) 适当提高反应液的温度、充分搅拌或适当增加酸的浓度等(任写一种)

(2) 烧杯、玻璃棒、漏斗

(3) 使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀除去　Al(OH)₃、Cu、Zn

(4) 2Na₂CO₃+2Zn(NO₃)₂+H₂O4NaNO₃+Zn₂(OH)₂CO₃+CO₂↑　

(5) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

(6) 往漏斗中加入少量蒸馏水,浸没沉淀,让其自然滤出,重复操作23次