（本題15分）水煤氣 (主要成分：CO、H2 ) 是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：

C (s) + H2O(g)CO (g) +H2 (g)；△H =+131.3kJ•mol－1

（1）某溫度下，四個(gè)容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請(qǐng)?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格。

容器編號(hào)

c(H2O)/mol?L－1

c(CO)/mol?L－1

c(H2)/mol?L－1

V正、V逆比較

I

0.06   

0.60   

0.10   

V正=V逆

II

0.06

0.50

0.40

?

III

  0.12 

0.40   

0.80

V正<V逆

IV

0.12

0.30

？

V正=V逆

（2）另有一個(gè)容積可變的密閉容器。恒溫恒壓下，向其中加入1.0mol炭和 1.0mo l水蒸氣 (H216O)，發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器的體積變?yōu)樵瓉淼?.25 倍。平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為       ；向該容器中補(bǔ)充 a mol 炭，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率將      （填 “增大”、“減小”、“不變”），再補(bǔ)充 a mol 水蒸氣 (H218O), 最終容器中C16O和C18O 的物質(zhì)的量之比為            。

（3）己知：C (s)  + O2(g)=CO (g)；△H = －110.5kJ?mo1－1

           CO(g) + O2(g) =CO2 (g)；△H =－283.0 kJ?mo1－1

           H2 (g) + O2 (g) =H2O (g)；△H = －241.8kJ?mo1－1

那么，將2.4 g 炭完全轉(zhuǎn)化為水煤氣，然后再燃燒，整個(gè)過程△H =           kJ?mo1－1

     （1）(6分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V正 < V逆（3分）

 

 

 

 

 

 

 

 

0．40（3分）

 

（2）25%（2分）；不變（2分）；1：a（2分）； 

  (3)-78.7 （3分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年三校上海市）高三聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

（本題共8分）

水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下

 (注:除去水蒸氣后的水煤氣含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，將CH4轉(zhuǎn)化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣，即可進(jìn)行甲醇合成)

（1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。① 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為                      ；

②下列能提高碳的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是                      。

A．加入C（s）     B．加入H2O（g）     C．升高溫度     D．增大壓強(qiáng)

（2）將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：

CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）

① X在T1℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；

② Y在T2℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；

③ Z在T3℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍；

已知：T1＞T2＞T3，根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是      （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                          。

（3）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，主要反應(yīng)是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)

H2

CO

CH3OH

濃度/（mol·L－1）

0.2

0.1

0.4

① 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v正         v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

② 若加入同樣多的CO、H2，在T5℃反應(yīng)，10 min后達(dá)到平衡，此時(shí)c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝             mol·(L·min)－1。

（4）生產(chǎn)過程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                                   。

 

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