面對目前世界范圍內(nèi)的能源危機,甲醇作為一種較好的可再生能源,具有廣泛的應(yīng)用前景。
(1)已知在常溫常壓下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol1
②CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol1
寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:_______________________。
(2)在容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡時的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。

p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他條件不變的情況下,再增加a mol CO與2a mol H2,達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),平衡常數(shù)________。
(3)已知在T ℃時,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=0.32,在該溫度下,已知c(CO)=1 mol·L1,c(H2O)=1 mol·L1,某時刻經(jīng)測定CO的轉(zhuǎn)化率為10%,則該反應(yīng)________(填“已經(jīng)”或“沒有”)達到平衡,原因是_________________________________________________
此時刻v________v(填“>”或“<”)。
CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol1 (2)①小于、谠龃蟆〔蛔儭(3)沒有 此時
    >
(1)由蓋斯定律,熱化學(xué)方程式①-②得
CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) 
ΔH=ΔH1-ΔH2=-90 kJ·mol1-(-41 kJ·mol1)=-49 kJ·mol1。
(2)由圖像可知,相同溫度下,p2下CO的轉(zhuǎn)化率大于p1下CO的轉(zhuǎn)化率,由熱化學(xué)方程式①可知,增大壓強平衡右移,故p1<p2;在其他條件不變的情況下,再增加a mol CO與2amol H2,相當(dāng)于增大壓強,平衡右移,故CO的轉(zhuǎn)化率增大;由于溫度不變,故其平衡常數(shù)不變。
(3),故反應(yīng)未達到平衡。此時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,故v>v。
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

下列物質(zhì)溶于水,溫度降低的是( 。
A.濃硫酸B.燒堿C.食鹽D.硝酸銨

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知:① Cu(s)+H2O2(l)+2H+ (aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H 1
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H 2
③2H2O2(l)=2H2O(l)+O2 (g) △H 3
④Cu(s)+2H+ (aq)=Cu2+(aq)+H2 (g) △H4
則ΔH4的正確表達式為(   )
A.△H4=△H 1×△H 2×△H 3 B.△H4=△H 1×△H 2×△H 3
C.△H4=△H 1+2×△H 2—2×△H 3 D.△H4=2×△H 1+△H 2+△H 3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。
I.工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法:
① 用焦炭跟水反應(yīng):      C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g);
② 用天然氣跟水蒸氣反應(yīng):CH4(g)+ H2O(g) CO (g)+ 3H2(g)
已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如下圖,則方法②中反應(yīng)的ΔH =__________    ___。

Ⅱ.在3個1L的密閉容器中,同溫度下、使用相同催化劑分別進行反應(yīng):
3H2(g)+ N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,反應(yīng)達到平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)為:
容 器



反應(yīng)物投入量
3 mol H2、2 mol N2
6 mol H2、4mol N2
2 mol NH3
達到平衡的時間(min)
         t
5
8
平衡時N2的濃度(mol·L-1
c1
3
 
N2的體積分數(shù)
ω1
ω2
ω3
混合氣體密度(g·L-1
ρ1
ρ2
 
 
(1)下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1︰3︰2
b.v(N2=3v(H2
c.容器內(nèi)壓強保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
(2)甲容器中達到平衡所需要的時間t     5min (填>、< 或=)
(3)乙中從反應(yīng)開始到平衡時N2的平均反應(yīng)速率       (注明單位)。
(4)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是________.
a.2c1 =3mol/L         b.ω1 = ω2            c.2ρ1 = ρ2    
(5)該溫度下,容器乙中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____  __(用分數(shù)表示)(mol/L)-2。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-12.1 kJ·mol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-57.3 kJ·mol-1,則HCN在水溶液中電離的ΔH等于
A.-69.4 kJ·mol-1B.-45.2 kJ·mol-1
C.+45.2 kJ·mol-1D.+69.4 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

為了防止或減少機動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣的污染,人們采取了很多措施。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) △H<0,
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是        (填代號)。
(下圖中υ、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分數(shù))

(2)機動車尾氣和煤燃燒產(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      ①
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ/mol       ②
H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol       ③
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:                 。
(3)用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過催化劑,通過測量逸出氣體中氮氧化物含量,從而可確定煙氣脫氮率,反應(yīng)原理為:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應(yīng)的△H     0(填“>”、“=”或 “<”)。
②對于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),
則上述反應(yīng)的KP                       。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖,石墨I為電池的       極。  該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為            。

(5)硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1︰1)的質(zhì)量為          g。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol1
已知合成氨反應(yīng)是一個反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng),在某一定條件下,N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%,要想通過該反應(yīng)得到92.2  kJ的熱量,至少在反應(yīng)混合物中要投放N2的物質(zhì)的量為________ mol。
(2)肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時:
正極的電極反應(yīng)式:__________________________,
負極的電極反應(yīng)式:__________________________。
(3)如圖是一個電解過程示意圖。

①鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是:_______________________
②假設(shè)使用肼-空氣燃料電池作為該過程中的電源,銅片質(zhì)量變化為128 g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________L(假設(shè)空氣中氧氣體積分數(shù)為20%)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

新近出版的《前沿科學(xué)》雜志刊發(fā)的中國環(huán)境科學(xué)研究院研究員的論文《汽車尾氣污染及其危害》,其中系統(tǒng)地闡述了汽車尾氣排放對大氣環(huán)境及人體健康造成的嚴(yán)重危害。目前降低尾氣的可行方法是在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分,這兩種氣體在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-a kJ·mol-1。
(1)CO2的電子式為          
(2)已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-b kJ·mol-1;CO的燃燒  熱△H=-c kJ·mol-1。書寫在消除汽車尾氣中NO2的污染時,NO2與CO的可逆反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式        。
(3)在一定溫度下,將2.0mol NO、2.4mol氣體CO通入到固定容積為2L的容器中,反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示:

①有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率為          ,0~15min  NO的平均速率v(NO)=          
②20min時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致CO濃度減小,則改變的條件可能是    (選填序號)。
a.縮小容器體積      b.增加CO的量     c.降低溫度      d.?dāng)U大容器體積
③若保持反應(yīng)體系的溫度不變,20min時再向容器中充入NO、N2各0.4mol,化學(xué)平衡將   移動(選填“向左”、“向右”或“不”), 移動后在達到平衡時的平衡常數(shù)是   。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ·mol-1;H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1。CO2氣體與H2氣體反應(yīng)生成甲烷氣體與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)ΔH3,其中ΔH3的數(shù)值為(  )
A.-252.9 kJ·mol-1B.+252.9 kJ·mol-1
C.-604.5 kJ·mol-1D.+604.5 kJ·mol-1

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同步練習(xí)冊答案