(2010?肇慶二模)工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g).圖1表示反應(yīng)中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化.

請回答下列問題:
(1)在“圖1”中,曲線
b
b
(填:a或b)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于
放熱
放熱
(填:吸熱、放熱)反應(yīng).
(2)下列說法正確的是
bc
bc

a.該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:△H=91kJ?mol-1
b.起始充入的CO為2mol
c.容器中壓強(qiáng)恒定時(shí),反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)    
d.增加CO濃度,CO的轉(zhuǎn)化率增大
e.保持溫度和密閉容器容積不變,再充入1molCO和2molH2,再次達(dá)到平衡時(shí)n(CH3OH)/n(CO)會減小
(3)從反應(yīng)開始到建成平衡,v(H2)=
0.15mol?L-1?min-1
0.15mol?L-1?min-1
;該溫度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)為
12 L2?mol-2
12 L2?mol-2

(4)請?jiān)凇皥D3”中畫出平衡時(shí)甲醇百分含量(縱坐標(biāo))隨溫度(橫坐標(biāo))變化的曲線,要求畫壓強(qiáng)不同的2條曲線(在曲線上標(biāo)出P1、P2,且P1<P2).
分析:(1)根據(jù)圖中反應(yīng)的活化能的大小來分析是否使用催化劑,利用反應(yīng)前后的總能量來分析反應(yīng)的能量變化;
(2)a、利用反應(yīng)前后的能量來分析;b、利用轉(zhuǎn)化的CO和平衡時(shí)CO的量來分析;c、該反應(yīng)為反應(yīng)前后壓強(qiáng)不等的反應(yīng);d、增加CO濃度,會促進(jìn)氫氣的轉(zhuǎn)化;e、再充入1molCO和2molH2,體積不變,則壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng);
(3)由圖2計(jì)算用CO表示的反應(yīng)速率,再利用反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比來計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率,利用各物質(zhì)平衡的濃度來計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù);
(4)根據(jù)溫度和壓強(qiáng)對該反應(yīng)的影響來分析.
解答:解:(1)由圖可知,曲線b降低了反應(yīng)所需的活化能,則b使用了催化劑,又該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:b;放熱;  
(2)a、由圖可知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=419KJ/mol-510KJ/mol═-91kJ?mol-1,故a錯(cuò)誤;
b、由圖2可知生成0.75mol/LCH3OH,則反應(yīng)了0.75mol/LCO,平衡時(shí)有0.25mol/LCO,即CO的起始物質(zhì)的量為
(0.75mol/l+0.25mol/L)×2L=2mol,故b正確;
c、該反應(yīng)為反應(yīng)前后壓強(qiáng)不等的反應(yīng),則壓強(qiáng)不變時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;
d、增加CO濃度,會促進(jìn)氫氣的轉(zhuǎn)化,氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,但CO的轉(zhuǎn)化率減小,故d錯(cuò)誤;
e、再充入1molCO和2molH2,體積不變,則壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),再次達(dá)到平衡時(shí)n(CH3OH)/n(CO)會增大,故e錯(cuò)誤;故答案為:bc;
(3)由圖2可知,反應(yīng)中減小的CO的濃度為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,10min時(shí)達(dá)到平衡,
則用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為
0.75mol/L
10min
=0.075mol?L-1?min-1,
因反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(H2)=0.075mol?L-1?min-1×2=0.15mol?L-1?min-1,
      CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
開始1mol/L    2mol/L               0
轉(zhuǎn)化0.75mol/L 1.5mol/L             0.75mol/L
平衡0.25mol/L 0.5mol/L             0.75mol/L
則化學(xué)平衡常數(shù)K=
0.75mol/L
0.25mol/L×(0.5mol/L )2
=12 L2?mol-2
故答案為:0.15mol?L-1?min-1;12 L2?mol-2;
(4)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H<0,
則溫度越高,逆向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,甲醇的含量就越低,
壓強(qiáng)增大,反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大,則甲醇的含量高,則圖象為
,故答案為:
點(diǎn)評:本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及能量變化,學(xué)生應(yīng)注意圖象的利用來分析解決問題,圖象中的信息是解答本題的關(guān)鍵.
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:

(2010?肇慶二模)X、Y、Z三種元素原子序數(shù)之和為36,X、Y在同一周期,X+和Z2-具有相同電子層結(jié)構(gòu),下列推斷錯(cuò)誤的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?肇慶二模)下列有關(guān)物質(zhì)分類或歸納的說法中,正確的一組是( 。
①分餾、干餾、裂化都是化學(xué)變化
②鹽酸、漂白粉、水玻璃都是混合物
③植物油、直餾汽油都可與溴水反應(yīng)
④明礬、石膏、冰醋酸、水都是電解質(zhì)
⑤聚乙烯、聚氯乙烯、纖維素都屬于合成高分子
⑥蔗糖和麥芽糖的化學(xué)式都是C12H22O11,它們互為同分異構(gòu)體.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?肇慶二模)下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?肇慶二模)“紙質(zhì)電池”的紙片內(nèi)充入的是水和氧化鋅組成的電解液;紙的一邊鍍鋅、另一邊鍍二氧化錳;電池總反應(yīng)為:Zn+2MnO2十H2O=ZnO+2MnO(OH).下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?肇慶二模)下列實(shí)驗(yàn)過程中,通常不需要使用玻璃棒的是( 。
①用pH試紙測定Na2CO3溶液的pH
②將適量氯化鐵飽和溶液滴入沸水中制氫氧化鐵膠體
③從氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的剩余物中提取KCl
④探究Ba(OH)2?8H2O晶體和NH4Cl晶體反應(yīng)過程中的能量變化
⑤用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液
⑥用適量的蔗糖、濃硫酸和水在小燒杯中做濃硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn)
⑦用新制的FeSO4溶液和預(yù)處理過的NaOH溶液制備Fe(OH)2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案