在溫度相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,發(fā)生反應(yīng)CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g);△H=37kJ?mol-1,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器  甲  乙  丙
 反應(yīng)物投入量  1molCH3OCH3、1molH2O 2molCH3OH  1molCH3OH
 CH3OH的濃度/mol?L-1  c1  c2  c
 反應(yīng)的能量變化  吸收akJ  放出bkJ  放出ckJ
 平衡時(shí)的體積  V1  V2  V3
 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率  α1  α2  α3
下列說(shuō)法正確的是(  )
分析:恒溫恒壓下,甲、乙、丙到達(dá)平衡為等效平衡,對(duì)應(yīng)各組分的含量完全相同、濃度相同,其中甲、乙對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,容器的體積相同,乙、丙轉(zhuǎn)化率相同,乙中物質(zhì)的量為丙中對(duì)應(yīng)各組分的2倍,據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)計(jì)算判斷;
解答:解:A.恒溫恒壓下,甲、丙為等效平衡,對(duì)應(yīng)各組分的含量完全相同、濃度相同,令平衡時(shí)甲中甲醚為nmol,則丙中甲醚為0.5nmol,甲中吸收的熱量為(1-n)×37kJ=akJ,丙中放出的熱量為0.5n×37kJ=ckJ,整理得a+2c=37,故A錯(cuò)誤;
B.恒溫恒壓下,甲、乙到達(dá)平衡為等效平衡,對(duì)應(yīng)各組分的含量完全相同,對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,令甲醚的轉(zhuǎn)化率為α1,則平衡時(shí)甲醚的物質(zhì)的量為(1-α1)mol,乙中平衡時(shí)甲醚的物質(zhì)的量為2α2mol×
1
2
2mol,故(1-α1)=α2,整理得α12=1,故B正確;
C.甲容器投入的起始量和乙投入的起始量相當(dāng),乙容器反應(yīng)物投入2molCH3OH、丙容器反應(yīng)物投入1molCH3OH在保持恒溫、恒壓情況下是等效平衡,應(yīng)存在V1=V2=2V3,故C正確;
D.恒溫恒壓下,甲、乙、丙到達(dá)平衡為等效平衡,對(duì)應(yīng)各組分的含量完全相同、濃度相同,c1=c3,故D錯(cuò)誤;
故選BC;
點(diǎn)評(píng):本題主要考查的是化學(xué)平衡中的等效平衡問(wèn)題,等效平衡為在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),對(duì)同一可逆反應(yīng)體系,起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),同種物質(zhì)的百分含量相同,做題時(shí)注意從思路的轉(zhuǎn)化.
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:

在溫度相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如表
(已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol)
容器
反應(yīng)物投入量 1molCO、2molH2 1molCH3OH 2molCH3OH
CH3OH的濃度(mol/L) c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ
平衡時(shí)體積(L) V1 V2 V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α1 α2 α3
下列說(shuō)法正確的是(  )

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型能源,是一種高效、清潔能源.
Ⅰ.工業(yè)制備二甲醚的生產(chǎn)流程如下:
催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0Mpa,溫度230~280℃)發(fā)生如下反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol
(1)二甲醚也可以通過(guò)天然氣和CO2合成制得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
3CH4+CO2→2CH3OCH3
3CH4+CO2→2CH3OCH3

(2)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
-246.1kJ/mol
-246.1kJ/mol
,830℃時(shí)反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K
1.0(填“>”、“<”或“=”).
(3)在溫度相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,發(fā)生反應(yīng)②,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下.
容器
反應(yīng)物投入量 1mol CH3OCH3、1mol H2O 2mol CH3OH 1mol CH3OH
CH3OH的濃度(mol/L) c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 吸收a kJ 放出b kJ 放出c kJ
平衡時(shí)體積(L) V1 V2 V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α 1 α 2 α 3
下列說(shuō)法正確的是
A、B、C
A、B、C
.(填字母序號(hào))
A.a(chǎn)+2c=23.5        B.α12=1        C.V1>V3       D.c1=2c3
(4)上述生產(chǎn)流程中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有
甲醇和水、CO和H2
甲醇和水、CO和H2

Ⅱ.用二甲醚-空氣堿性(KOH)燃料電池作電源電解精煉粗銅(如圖),在接通電路一段時(shí)間純Cu質(zhì)量增加3.2g.

(5)請(qǐng)寫出燃料電池中的負(fù)極反應(yīng)式:
CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O

(6)燃料電池正極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積是
2.8L
2.8L
(空氣中O2體積分?jǐn)?shù)以20%計(jì)算).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2011?揚(yáng)州三模)二甲醚與水蒸氣重整制氫氣作為燃料電池的氫源,比其他制氫技術(shù)更有優(yōu)勢(shì).主要反應(yīng)為:
①CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)△H=+37kJ?mol-1
②CH3OH(g)+H2O(g)?3H2(g)+CO2(g)△H=+49kJ?mol-1
③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ?mol-1
其中反應(yīng)③是主要的副反應(yīng),產(chǎn)生的CO能毒害燃料電池Pt電極.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)CH3OCH3(g)與水蒸氣重整制氫氣的熱化學(xué)方程式為
CH3OCH3(g)+3H2O(g)?6H2(g)+2CO2(g)△H=135kJ?mol-1
CH3OCH3(g)+3H2O(g)?6H2(g)+2CO2(g)△H=135kJ?mol-1

(2)下列采取的措施和解釋正確的是
ABD
ABD
.(填字母序號(hào))
A.反應(yīng)過(guò)程在低溫進(jìn)行,可減少CO的產(chǎn)生
B.增加進(jìn)水量,有利于二甲醚的轉(zhuǎn)化,并減少CO的產(chǎn)生
C.選擇在低溫具有較高活性的催化劑,有助于提高反應(yīng)②CH3OH的轉(zhuǎn)化率
D.體系壓強(qiáng)升高,對(duì)制取氫氣不利,且對(duì)減少CO的產(chǎn)生幾乎無(wú)影響
(3)在溫度相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,發(fā)生反應(yīng)①,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下.
容器
反應(yīng)物投入量 1mol CH3OCH3、1mol H2O 2mol CH3OH 1mol CH3OH
CH3OH的濃度(mol/L) c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 吸收a kJ 放出b kJ 放出c kJ
平衡時(shí)體積(L) V1 V2 V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α 1 α 2 α 3
下列說(shuō)法正確的是
ABC
ABC
.(填字母序號(hào))
A.a(chǎn)+2c=37    B.α12=1    C.V1>V3   D.c1=2c3
(4)以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極也可直接構(gòu)成燃料電池.該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是
CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012屆河北省正定中學(xué)高三第三次考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(15分)二甲醚與水蒸氣重整制氫氣作為燃料電池的氫源,比其他制氫技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。主要反應(yīng)為:
① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g)         ΔH=+37 kJ·mol-1
② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g)   ΔH=+49 kJ·mol-1
③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)         ΔH=+41.3 kJ·mol-1
其中反應(yīng)③是主要的副反應(yīng),產(chǎn)生的CO能毒害燃料電池Pt電極。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)二甲醚可以通過(guò)天然氣和CO2合成制得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
                                                                
(2)CH3OCH3(g)與水蒸氣重整制氫氣的熱化學(xué)方程式為
                                                                。
(3)下列采取的措施和解釋正確的是           。(填字母序號(hào))
A.反應(yīng)過(guò)程在低溫進(jìn)行,可減少CO的產(chǎn)生 
B.增加進(jìn)水量,有利于二甲醚的轉(zhuǎn)化,并減少CO的產(chǎn)生
C.選擇在低溫具有較高活性的催化劑,有助于提高反應(yīng)②CH3OH的轉(zhuǎn)化率
D.體系壓強(qiáng)升高,對(duì)制取氫氣不利,且對(duì)減少CO的產(chǎn)生幾乎無(wú)影響
(4)在溫度相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,發(fā)生反應(yīng)①,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。

容器



反應(yīng)物投入量
1mol CH3OCH3、1mol H2O
2mol CH3OH
1mol CH3OH
CH3OH的濃度(mol/L)
c1
c2
c3
反應(yīng)的能量變化
吸收a kJ
放出b kJ
放出c kJ
平衡時(shí)體積(L)
V1
V2
V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
α 1
α 2
α 3
下列說(shuō)法正確的是          。(填字母序號(hào))
A. a+2c="37 "      B. α1 + α2="1"       C. V1 > V3      D. c1=2c3
(5)以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極也可直接構(gòu)成燃料電池。該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是                                             。

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