過度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,為了減少煤燃燒對(duì)環(huán)境造成的污染,煤的氣化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑。煤綜合利用的一種途徑如圖所示。

(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g)      ΔH1=+131.3 kJ·mol1

②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g)  ΔH2=+90 kJ·mol1

則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是   ________________________,

(2)用下圖原電池裝置可以完成過程⑤的轉(zhuǎn)化,該裝置b電極的電極反應(yīng)式是_______________________。

(3)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下,容積為V L的密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示,則:

①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。

②在其他條件不變的情況下,向容器中再增加a mol CO與2a mol H2,達(dá)到新平衡時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③在p1下,100 ℃時(shí),CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(用含a、V的代數(shù)式表示)。

(4)如圖表示CO2與H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的過程中能量(單位為kJ·mol1)的變化:

關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是________(填編號(hào))。

A.ΔH>0,ΔS>0              B.ΔH>0,ΔS<0

C.ΔH<0,ΔS<0              D.ΔH<0,ΔS>0

(5)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=________。

②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________(填編號(hào))。

A.升高溫度             B.將CH3OH(g)及時(shí)液化移出

C.選擇高效催化劑       D.再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

【答案】

(1) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol1。2) O2 +4e +2H2O = 4OH                (3)①<②    V 2 / a2 、墼龃     (4)C    (5)①0.075 mol/( L·min). ②BD

【解析】

試題分析:(1)②-①可得:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ/mol.. (2)在燃料電池中,通入燃料的電極作負(fù)極,通入氧氣的電極作正極。a電極是負(fù)極,b電極是正極。b電極的電極反應(yīng)式是O2 +4e +2H2O = 4OH。3) ①由圖可以看出:在溫度相同時(shí),轉(zhuǎn)化率P2>P1。根據(jù)平衡移動(dòng)原理:在其它條件不變的情況下。增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。即向正反應(yīng)方向移動(dòng)。這時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。所以P1<P2. ②在其他條件不變的情況下,向容器中再增加a mol CO與2a mol H2。即增大了體系的壓強(qiáng),這時(shí)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。故達(dá)到新平衡時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大。③在p1下,100 ℃時(shí),CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=C (CH3OH)/ { C(CO)·C2(H2)} =( a/2V):{(a/2V) ·(a/V)}2= V 2 / a2.(4)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+CO(g).由圖可看出該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。該反應(yīng)的正反應(yīng)是個(gè)氣體體積減小的放熱反應(yīng)。所以△H<0;△S<0。選項(xiàng)為:C。(5)①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=(1-0.25)mol/L÷10min=0.075 mol/( L·min). ②A升高溫度化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)。由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)所以升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。B.減小生成物的濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。故將CH3OH(g)及時(shí)液化移出可使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),C.催化劑 對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。D.達(dá)到平衡時(shí)若再充入1 mol CO2和3 mol H2 ,即增大了壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向及正反應(yīng)方向移動(dòng)。所以能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是BD。

考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算及外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響等知識(shí)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

過度排放CO2會(huì)造成溫室效應(yīng),最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來(lái),經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状。“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:

(1)寫出吸收池中主要反應(yīng)的離子方程式                          ;

在合成塔中,若有2.2kgCO2與足量H2恰好完全反應(yīng),生成氣態(tài)的水和甲醇,可放出2473.5kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                         。

(2)“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”,上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外,還包括             。

(3)甲醇可制作燃料電池。寫出以氫氧化鉀為電解質(zhì)的甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式            。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為           時(shí),參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

(4)工業(yè)上常以CO和H2為主要原料,生產(chǎn)甲醇。

某密閉容器中充有10mol CO與20mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平 衡狀態(tài),此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L,則該溫度下的平衡常數(shù)K=              ;此時(shí)在B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB      10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。

②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA       tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。

③在不改變反應(yīng)物用量情況下,為提高 CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是                (答出兩點(diǎn)即可)。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年湖南省“五市十!备呷12月聯(lián)合檢測(cè)化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

過度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,為了減少煤燃燒對(duì)環(huán)境造成的污染,煤的氣化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑。煤綜合利用的一種途徑如圖所示。

(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g)      ΔH1=+131.3 kJ·mol1

②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g)  ΔH2=+90 kJ·mol1

則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是   ________________________,

(2)用下圖原電池裝置可以完成過程⑤的轉(zhuǎn)化,該裝置b電極的電極反應(yīng)式是_______________________。

(3)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下,容積為V L的密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示,則:

①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。

②在其他條件不變的情況下,向容器中再增加a mol CO與2a mol H2,達(dá)到新平衡時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③在p1下,100 ℃時(shí),CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(用含a、V的代數(shù)式表示)。

(4)如圖表示CO2與H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的過程中能量(單位為kJ·mol1)的變化:

關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是________(填編號(hào))。

A.ΔH>0,ΔS>0              B.ΔH>0,ΔS<0

C.ΔH<0,ΔS<0              D.ΔH<0,ΔS>0

(5)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=________。

②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________(填編號(hào))。

A.升高溫度             B.將CH3OH(g)及時(shí)液化移出

C.選擇高效催化劑       D.再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年湖南省“五市十校”高三12月聯(lián)合檢測(cè)化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

過度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,為了減少煤燃燒對(duì)環(huán)境造成的污染,煤的氣化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑。煤綜合利用的一種途徑如圖所示。

(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g)      ΔH1=+131.3 kJ·mol1

②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g)  ΔH2=+90 kJ·mol1

則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是   ________________________,

(2)用下圖原電池裝置可以完成過程⑤的轉(zhuǎn)化,該裝置b電極的電極反應(yīng)式是_______________________。

(3)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下,容積為V L的密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示,則:

①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。

②在其他條件不變的情況下,向容器中再增加a mol CO與2a mol H2,達(dá)到新平衡時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③在p1下,100 ℃時(shí),CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)為________(用含a、V的代數(shù)式表示)。

(4)如圖表示CO2與H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的過程中能量(單位為kJ·mol1)的變化:

關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是________(填編號(hào))。

A.ΔH>0,ΔS>0              B.ΔH>0,ΔS<0

C.ΔH<0,ΔS<0              D.ΔH<0,ΔS>0

(5)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=________。

②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________(填編號(hào))。

A.升高溫度             B.將CH3OH(g)及時(shí)液化移出

C.選擇高效催化劑       D.再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014屆江蘇南京學(xué)大教育專修學(xué)校高二3月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

過度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,科學(xué)家正在研究如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的

資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),

在1 L固定體積的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH>0,經(jīng)測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

(1)從反應(yīng)開始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=                    ;

(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=                      ;

(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是      (多選扣分);

a.容器中壓強(qiáng)不變                  b.v正(H2)=v逆(H2O)

c.混合氣體中c(H2O)不變        d.c(CO2)=c(CH3OH)

(4)下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是       (填字母)。

a.升高溫度                   b.將CH3OH(g)及時(shí)液化抽出

c.選擇高效催化劑             d.再充入H2O(g)

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年山東省高三第三次模擬考試(理綜)化學(xué)部分 題型:填空題

過度排放CO2會(huì)造成溫室效應(yīng),最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來(lái),經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状!熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:

(1)寫出吸收池中主要反應(yīng)的離子方程式                           ;

在合成塔中,若有2.2kgCO2與足量H2恰好完全反應(yīng),生成氣態(tài)的水和甲醇,可放出2473.5kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                          。

(2)“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”,上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外,還包括              。

(3)甲醇可制作燃料電池。寫出以氫氧化鉀為電解質(zhì)的甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式             。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為            時(shí),參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

(4)工業(yè)上常以CO和H2為主要原料,生產(chǎn)甲醇。

某密閉容器中充有10 mol CO與20mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平  衡狀態(tài),此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L,則該溫度下的平衡常數(shù)K=               ;此時(shí)在B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB       10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。

②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA       tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。

③在不改變反應(yīng)物用量情況下,為提高 CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是                (答出兩點(diǎn)即可)。

 

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