生產(chǎn)甲醇的原料CO、H2可由下列反應(yīng)制�。篊H4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），試回答下列問題。
（1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
則CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____     （用含△H1，△H2的式子表示）
（2）一定條件下反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖，且T2>T1， 則上述反應(yīng)的△H____    0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B處對應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB）的大小關(guān)系為KA____       KB

（3）維持溫度T2，將0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，平衡時達(dá)到B點，測得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)KB=____  ，下列現(xiàn)象能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_    ___
a．容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1：1：1：3
b．容器的密度恒定
c．容器的壓強(qiáng)恒定
d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
（4）在上述B點平衡基礎(chǔ)上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O氣體，使之在C點重新達(dá)平衡，此時測得CO有0.03mol，則a=____         。
（1）ΔH1—3ΔH2（2分） （2）> （2分）； < （2分）
（3）1.08×10－2mol2?L－2（2分，單位可不作要求）；acd（3分）  （4）0.035（3分）

試題分析：（1）根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式以及蓋斯定律可知，①－②×3即得到CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g），所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝ΔH1—3ΔH2。
（2）根據(jù)圖像可知，在壓強(qiáng)相同時，溫度越高，甲烷的轉(zhuǎn)化率越高。這說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即△H＞0。升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，因此B點對應(yīng)的平衡常數(shù)大于A點對應(yīng)的平衡常數(shù)。
（3）             CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
起始濃度（mol/L） 0.04     0.04          0         0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.02     0.02         0.02      0.06
平衡濃度（mol/L） 0.02     0.02         0.02      0.06
所以該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)KB＝＝＝1.08×10—2mol2?L－2
在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），各種物質(zhì)的濃度或含量均不再發(fā)生變化的狀態(tài)，是化學(xué)平衡狀態(tài)，根據(jù)以上分析可知，平衡時容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3，所以可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此密度始終是不變的，所以b不能說明；該反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以當(dāng)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，即c正確；d中的反應(yīng)速率方向相反，且滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，因此可以說明，d正確，答案選acd。
（4）            CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
起始濃度（mol/L）  b         b            0        0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.03     0.03         0.03      0.09
平衡濃度（mol/L）b－0.03  b－0.03       0.03      0.09
因為溫度不變，平衡常數(shù)不變，所以＝1.08×10—2，解得b＝0.075mol，因此a＝0.075mol－0.04mol＝0.035mol
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知：
（1）Fe2O3(s) ＋C(s)=CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234．1 kJ/mol
（2）C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393．5 kJ/mol
則2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s) 的ΔH是（  ）
A．－824．4 kJ/molB．－627．6 kJ/mol
C．－744．7 kJ/molD．－169．4 kJ/mol

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(14分)2014年10月初，霧霾天氣多次肆虐河北、天津、北京等地區(qū)。其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)�！鱄＜0
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式                                                           。
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是                                   （填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式：                            。
（3）在一定條件下，也可以用NH3處理NOx。已知NO與NH3發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O，現(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol，充分反應(yīng)后得到的還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物多1.4 g，則原反應(yīng)混合物中NO的物質(zhì)的量可能是_____________。
（4）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。則2 molCH4與足量H2O（g）反應(yīng)最多可生成_______mol H2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________________。
(5)上述方法制得的H2可以和CO在一定條件下合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及許多烴類物質(zhì)。當(dāng)兩者以物質(zhì)的量1:1催化反應(yīng)，其原子利用率達(dá)100%，合成的物質(zhì)可能是                     。
a.汽油        b.甲醇           c.甲醛            d.乙酸

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：
6Ag(s)+O3(g)＝3Ag2O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。
己知：2 Ag2O(s)＝4Ag(s)+O2(g)；△H＝+62.2kJ/mol，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為          ；②科學(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生，陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，陰極電極反應(yīng)式為                                         。
時間/min濃度(mol/L)
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0·30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.l7
 
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為： C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：
①10 min～20 min以內(nèi)v(CO2)表示的反應(yīng)速率為                      
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算T1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝        (保留兩位小數(shù))；
③下列各項能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是   (填序號字母)；
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變
D．混合氣體的密度保持不變
④30 min時改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是    ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知2H2(g)+O2(g) →2H2O(l）+571.6kJ，2H2(g)+O2(g) →2H2O(g)+483.6kJ。下列說法正確的是
A．2 molH2(g)和1molO2(g)的總能量小于2mol H2O (l)的能量
B．1 mol H2O (g)分解成H2(g)和O2 (g)，吸收241.8kJ能量
C．1mol H2O (l)變成1mo1 H2O (g)，吸收88 kJ能量
D．等質(zhì)量的H2O (g)比H2O(l）所含能量低

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

下列燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱不是燃燒熱的是
①H2(g)＋O2(g)=H2O(l)  ΔH1    ②C(s)＋O2(g)=CO(g)  ΔH2
③S(s)＋O2(g)=SO2(g)  ΔH3      ④2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(s)＋2H2O(l)  ΔH4
A．①③B．②④C．②③D．①④

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(I某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

（1）1 mo1NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是   _                    。
（2）在一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成 N2，若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是_          。
(B)超音速飛機(jī)在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)
將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式如下:2NO十2CO2CO2+ N2 △H
某溫度下用氣體傳感器測得不同的時間的NO和CO濃度如下表:

請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H  0(填寫“>”、“<”、“=”)
（2）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=              (只寫出計算結(jié)果);
（3）某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，
部分實驗條件如下表:

該同學(xué)畫出了表中三個實驗條件下，混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，請在圖上標(biāo)明各條曲線的實驗編號;

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

研究硫及其化合物對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。
（1）圖Ⅰ所示一個容積為4L的密閉容器，內(nèi)有可移動的隔板。一定溫度（T）下，左室加入2 mol SO3，右室加入2 mol SO2和1 mol O2，在少量催化劑存在下分別發(fā)生反應(yīng)：

左室：
右室：
反應(yīng)達(dá)到平衡時，右室反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖Ⅱ所示。

①ΔH2＝_______（含a的數(shù)學(xué)式表示）；反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_________L·mol－1。
②能說明兩邊反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是______________（填序號）。
A．隔板不再移動
B．左右兩邊SO2的物質(zhì)的量相等
C．左右二室中SO2與O2物質(zhì)的量之比都是2∶1
③達(dá)平衡時，左室反應(yīng)吸收的熱量為Q1kJ，右室反應(yīng)吸收的熱量為Q2kJ，則Q1、Q2滿足的關(guān)系是_____________（填序號）。
A．Q1＝Q2
B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2
（2）高溫下，熾熱的Cu2S與水蒸氣反應(yīng)生成金屬銅、H2和SO2（）。
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_________mol。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

氫氣是一種清潔、高效的新型能源。
I.用甲烷制取氫氣的反應(yīng)分為兩步，其能量變化如下圖所示：

（1）甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是           。
II.在容積為1L的密閉容器內(nèi)，加入0.1molCO和0.1molH2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱使其反應(yīng)。測得CO2的濃度隨時間變化的圖像如圖：

（2）在該溫度下，從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時，CO的平均反應(yīng)速率為              ；
（3）該溫度下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為（可以用分?jǐn)?shù)表示）       ；
（4）下列改變中，能使平衡向正反應(yīng)方向移動的是      。
A．升高溫度B．增大壓強(qiáng)
C．增大H2O（g）的濃度D．減少CO2（g）的濃度
（5）保持溫度不變，若起始時c(CO)=1mol·L-1 , c(H2O)="2" mol·L-1，反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，測得H2的濃度為0.4 mol·L-1。通過計算，判斷此時該反應(yīng)進(jìn)行的方向并說明理由                          。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案