在溫度相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(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
平衡時體積(L) V1 V2 V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α1 α2 α3
下列說法正確的是( 。
分析:甲容器反應(yīng)物投入1molCO、2molH2與乙容器反應(yīng)物投入1molCH3OH、丙容器反應(yīng)物投入2molCH3OH在保持恒溫、恒壓情況下是等效平衡,平衡時CH3OH的濃度c1=c2 =c3、2V1=2V2=V3、α12=1、α23、a+b能量總變化相當(dāng)于1molCO、2molH2完全轉(zhuǎn)化成1molCH3OH的能量,即吸放熱a+b數(shù)值上就等于90.7kJ,c=2b,以此解答該題.
解答:解:A.2molCH3OH相當(dāng)于2molCO、4molH2,甲和丙相比較,在恒溫、恒壓下處于相同平衡狀態(tài),物質(zhì)的量增多,體積應(yīng)增大,達平衡時,濃度相等,則c1=c3,故A錯誤;
B.甲乙平衡狀態(tài)相同,不同的是反應(yīng)的起始方向不同,在此過程中乙吸收的熱熱量相當(dāng)于甲完全轉(zhuǎn)化需再放出的熱量,故a+b=90.7,故B正確;
C.乙容器反應(yīng)物投入1molCH3OH、丙容器反應(yīng)物投入2molCH3OH在保持恒溫、恒壓情況下是等效平衡,應(yīng)存在2V2=V3,故C錯誤;
D.甲乙處于相同的平衡狀態(tài),則a1+a2=1,乙、丙平衡狀態(tài)相同,轉(zhuǎn)化率相同,α23,則α13=1,故D正確.
故選BD.
點評:本題主要考查的是化學(xué)平衡中的等效平衡問題,等效平衡為在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),對同一可逆反應(yīng)體系,起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,而達到化學(xué)平衡時,同種物質(zhì)的百分含量相同,做題時注意從思路的轉(zhuǎn)化.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 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,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(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
平衡時體積(L) V1 V2 V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α 1 α 2 α 3
下列說法正確的是
A、B、C
A、B、C
.(填字母序號)
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),在接通電路一段時間純Cu質(zhì)量增加3.2g.

(5)請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%計算).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在溫度相同的3個密閉容器中,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,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(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
 平衡時的體積  V1  V2  V3
 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率  α1  α2  α3
下列說法正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?揚州三模)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.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.請回答下列問題:
(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)
A.反應(yīng)過程在低溫進行,可減少CO的產(chǎn)生
B.增加進水量,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.體系壓強升高,對制取氫氣不利,且對減少CO的產(chǎn)生幾乎無影響
(3)在溫度相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,發(fā)生反應(yīng)①,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(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
平衡時體積(L) V1 V2 V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α 1 α 2 α 3
下列說法正確的是
ABC
ABC
.(填字母序號)
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。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。請回答下列問題:
(1)二甲醚可以通過天然氣和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)
A.反應(yīng)過程在低溫進行,可減少CO的產(chǎn)生 
B.增加進水量,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.體系壓強升高,對制取氫氣不利,且對減少CO的產(chǎn)生幾乎無影響
(4)在溫度相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒壓,發(fā)生反應(yīng)①,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(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
平衡時體積(L)
V1
V2
V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
α 1
α 2
α 3
下列說法正確的是          。(填字母序號)
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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