一定條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。工業(yè)上依此用CO生產(chǎn)燃料甲醇。
   
(1)甲圖是反應時CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化情況。從反應開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應速率v(CO)=__________________。
(2)乙圖表示該反應進行過程中能量的變化。曲線b下的反應條件為      。該反應的焓變是________(填“ΔH<0”或“ΔH>0”),寫出反應的熱化學方程式     ;選擇適宜的催化劑______(填“能”或“不能”)改變該反應的反應熱。
(3)該反應平衡常數(shù)K的表達式為______________________,溫度升高,平衡常數(shù)K________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)恒容條件下,下列措施中能使增大的有____________。
a.降低溫度             b.充入He氣
c.再充入1molCO和2molH2         d.使用催化劑
(1)0.075 mol·L-1·min-1
(2)加催化劑,ΔH<0 ,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91 kJ·mol-1不能
(3)K= 減小
(4)ac 
(1)化學反應速率就是指單位時間內(nèi)濃度的變化量。由圖知,V(CO)="0.075" mol·L-1·min-1
(2)曲線a和曲線b的明顯區(qū)別是反應的活化能不一樣,表明曲線b是使用了催化劑,從圖中可以看出和出的熱量比吸收的熱量多,因此是放熱反應:ΔH<0; CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH=-91 kJ·mol-1;催化劑不能改變反應的反應熱。
(3)K=;升高溫度平衡向逆方向移動,K減少;
(4)降低溫度,平衡正向移動,增大;充入He氣,濃度不變,平衡不移動;C相當于增大壓強,平衡正向移動;加入催化劑化學平衡不移動。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,圖Ⅰ是恒壓密閉容器,圖Ⅱ是恒容密閉容器。當其它條件相同時,在Ⅰ、Ⅱ中分別加入2 mol X和2 mol Y,開始時容器的體積均為V L,發(fā)生如下反應并達到平衡狀態(tài)(提示:物質(zhì)X、Y的狀態(tài)均未知,物質(zhì)Z的狀態(tài)為氣態(tài)):
   
2X(?)+  Y(?)a Z(g)。
此時Ⅰ中X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶3∶2。下列判斷正確的是
A.物質(zhì)Z的化學計量數(shù)a = 2
B.若X、Y均為氣態(tài),則在平衡時X的轉(zhuǎn)化率:Ⅰ> Ⅱ
C.若Ⅱ中氣體的密度如圖Ⅲ所示,則X、Y都為氣態(tài)
D.若X為固態(tài)、Y為氣態(tài),則Ⅰ、Ⅱ中從開始到平衡所需的時間:Ⅰ>Ⅱ

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(14分)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號)__________
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(2)下表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
①該反應化學平衡常數(shù)表達式K=                          
②由表中數(shù)據(jù)判斷該反應的△H__________0(填“>”、“=”或“<”);
③某溫度下,將2molCO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應后,達到平衡時測得C(CO)=0.2mol·L-1,此時的溫度為__________
(3)25℃101KPa下,1g液態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量22.68kJ,表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為                                   
(4)據(jù)報道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池,電量可達現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍,該電池工作時負極電極反應式為                  。若反應時消耗16g甲醇所產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO4溶液,則將產(chǎn)生標準狀況下的O2________升

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

某溫度時,在密閉容器中X、Y、Z三種氣體濃度的變化如圖甲所示,若其他條件不變,當溫度分別為T1和T2時,Y的體積分數(shù)與時間關系如圖乙所示。則下列結論正確的是
A.該反應的熱化學方程式為X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH>0
B.若其他條件不變,升高溫度,正、逆反應速率均增大,X的轉(zhuǎn)化率減小
C.達到平衡后,若其他條件不變,減小容器體積,平衡向逆反應方向移動
D.達到平衡后,若其他條件不變,通入稀有氣體,平衡向正反應方向移動

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(14分)研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
        ②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為                                 
(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學方程式為:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應的平衡常數(shù)表達式為K=                                      。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應反應過程中測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應溫度T的關系如圖1所示,則該反應的ΔH                       0 (填“>”、“<”或“=”)。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應,測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖2所示,曲線I、Ⅱ?qū)钠胶獬?shù)大小關系為K     K(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。
①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應方程式為       。
當氨碳比=3,達平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為:         。
②用硫酸溶液作電解質(zhì)進行電解,CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷,該電極反應的方程式為            。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

[15分]甲烷自熱重整是先進的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學反應有:
反應過程
化學方程式
焓變△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
165.0
243.9
回答下列問題:
(1)反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=        kJ/mol。
(2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應速率    甲烷氧化的反應速率(填大于、小于或等于)。
(3)對于氣相反應,用某組分(B)的平衡壓強(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以平衡常數(shù)(記作KP),則反應CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP                         ;
隨著溫度的升高,該平衡常數(shù)           (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)從能量階段分析,甲烷自熱重整方法的先進之處在于                           。
(5)在某一給定進料比的情況下,溫度、壓強對H2和CO物質(zhì)的量分數(shù)的影響如下圖:

①若要達到H2物質(zhì)的量分數(shù)>65%、CO的物質(zhì)的量分數(shù)<10%,以下條件中最合適的是  。
A.600℃,0.9Mpa    B.700℃,0.9MPa    C.800℃,1.5Mpa    D.1000℃,1.5MPa
②畫出600℃,0.1Mpa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分數(shù)隨反應時間(從常溫進料開始即時)
的變化趨勢示意圖:

(6)如果進料中氧氣量過大,最終導致H2物質(zhì)的量分數(shù)降低,原因是              。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在一定條件下,合成氨反應達到化學平衡后,混合氣體中NH3的體積占25%,若維持反應條件不變,則反應后縮小的體積和原反應物體積的比值為( )
A.1︰5B.1︰4C.1︰3D.1︰2

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

反應2Z(g)===X(g)+ Y(g) ,△H>0.達到平衡時,下列說法正確的是(   )
A.加入催化劑,X的產(chǎn)率增大
B.升高溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大
C.當容器活塞可活動時,充入稀有氣體,平衡不移動
D.充入Z氣體時,Z的轉(zhuǎn)化率增大

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

使2 mol N2和6 mol H2混合發(fā)生下列反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反應為放熱反應)。下列說法錯誤的是
A.升高平衡體系的溫度(保持體積不變),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大
B.升高平衡體系的溫度(保持體積不變),混合氣體的密度不變
C.當反應達到平衡時,N2和H2的濃度比是1∶3
D.當達到平衡時,充入氬氣,并保持壓強不變,平衡將逆向移動

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