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實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內容的節能減排政策，是應對全球氣候問題、建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇。化工行業的發展必須符合國家節能減排的總體要求。試運用所學知識，解決下列問題：
⑴已知某反應的平衡表達式為：
它所對應的化學反應方程式為：
⑵利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；ΔH=－90.8kJ·mol
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5kJ·mol
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3kJ·mol
總反應：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH=__________
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時，會發生如下反應：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），該反應平衡常數隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃
400
500
800
平衡常數K
9.94
9
1
 
該反應的正反應方向是反應（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時進行，設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉化率為：。
(4)從氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。
對反應:N2O4（g）2NO2（g）△H>0，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是。

A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
D．由狀態B到狀態A，可以用加熱的方法
E．A、C兩點的化學平衡常數：A＞C
(5)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=－49.0kJ·mol－1。現在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下。下列說法正確的是

⑴C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）（2分）
⑵-246.4kJ/mol（2分）⑶放熱（1分），75%（2分）⑷D（2分）(5)BDE(2分)

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。
（1）工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應Ⅰ： CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)              ΔH1
反應Ⅱ： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2
①下表所列數據是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數（K）。

溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中數據判斷ΔH1       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)＝ 0.2 mol／L，則CO的轉化率為        ，此時的溫度為        （從上表中選擇）。
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(l)  ΔH1＝－1451.6kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH2＝－566.0kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：                       
（3）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計如圖所示的電池裝置：

①該電池的能量轉化形式為              。
②該電池正極的電極反應為              。
③工作一段時間后，測得溶液的pH減小，則該電池總反應的化學方程式為            。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知：①溶液中CrO42—顯黃色，Cr2O72-顯橙紅色
②PbCrO4難溶于水，也難溶于強酸
③H+(aq）+OH-（aq）=H2O(l）； ΔH=" —a" KJ/mol
3Cl2（g）+2Cr3+（aq）+16OH-(aq）=2CrO42-（aq）+6Cl-（aq）+8H2O(l)；ΔH="—b" KJ/mol
2CrO42-（aq）+2H+(aq）Cr2O72-（aq）+H2O(l）；ΔH="—c" KJ/mol
平衡常數K=9．5×104   （上述a、b、c均大于0）
對上述反應⑤，取50mL溶液進行試驗，部分測定數據如下：

時間（s）
0
0．01
0．02
0．03
0．04
n （CrO42—）（mol）
0．01
8．0×10-4
5．4×10-4
5．0×10-4
 
n （Cr2O72—）（mol）
0
 
4．73×10-3
 
4．75×10-3
 
試回答下列問題：
（1）0.02s到0.03s之間用Cr2O72-表示該反應的平均反應速率為               
下列說法正確的（  ）
A、0.03s時V正（CrO42—）=2V逆（Cr2O72—）
B、溶液pH值不變說明該反應已達平衡狀態
C、溶液中c（CrO42—）：c（Cr2O72—）=2:1時該反應已達平衡狀態
D、反應放熱2．5×10-3c KJ時CrO42—的轉化率為50％
E、升溫該反應平衡常數變大
F、0．04s時加入足量的Pb（NO3)2 可使溶液由橙色變為黃色
（3）0．03s時溶液的pH=         
（4）已知酸性條件下Cr2O72—將Cl-氧化為Cl2，本身被還原為Cr3+為放熱反應，試寫出該反應的熱化學方程式：                            

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）在298K時，1molC2H6在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態水放出熱量1558．3 kJ。寫出該反應的熱化學方程式                                 。
（2）利用該反應設計一個燃料電池：用氫氧化鉀溶液作電解質溶液，多孔石墨做電極，在電極上分別
通入乙烷和氧氣。通入乙烷氣體的電極應為     極（填寫“正”“負”）該電極上發生的電極反應
式是                                    
（3）如圖所示實驗裝置中，石墨棒上的電極反應式為                     ；如果起始時盛有1000mLpH=5的硫酸銅溶液（25℃，CuSO4足量），一段時間后溶液的pH變為1，此時若要使溶液恢復到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入         __________（填物質名稱）。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

Ⅰ：工業上用CO2和H2在一定條件發生如下反應合成甲醇并放出大量的熱：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1   回答下列問題。
（1）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
則反應2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=           （用含ΔH1、ΔH2表示）
（2）若反應溫度升高，CO2的轉化率       (填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）寫出在酸性環境中，甲醇燃料電池中的正極反應方程式                             
Ⅱ：生產甲醇的原料H2可用如下方法制得：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)，一定溫度下，將2 mol CH4和4 mol H2O通入容積為10L的密閉反應室中，反應中CO的物質的量濃度的變化情況如圖所示，請回答下列問題：

（4）反應進行到4分鐘到達平衡。請計算從反應開始到剛剛平衡，平均反應速率v(H2)為               ；并求此反應在此溫度下的平衡常數（在答題卡對應的方框內寫出計算過程）。
（5）在第5分鐘時將容器的體積瞬間縮小一半后，若在第8分鐘時達到新的平衡（此時CO的濃度約為0.25 mol·L—1 ），請在圖中畫出第5分鐘后H2濃度的變化曲線。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g )    ΔH=-802.3kJ/mol
該熱化學反應方程式的意義是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃燒生成液態水放出Q kJ的熱量，寫出表示乙醇燃燒熱的熱化學方
程式：____________________________________________________________.
(3)已知拆開1mol H-H鍵，1mol N-H鍵，1mol 鍵分別需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ，則N2與H2反應生成1mol NH3(g)的熱化學方程式是___________________.
(4)依據蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算。
已知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)       ΔH=-393.5kJ/mol   ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)               ΔH=-571.6kJ/mol   ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-2599kJ/mol   ③
根據蓋斯定律，計算298K時由C（石墨，s）和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應的焓變：
____________________________.

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

Ⅰ．恒溫，容積為1  L恒容條件下，硫可以發生如下轉化，其反應過程和能量關系如圖1所示(已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)    ΔH＝－196.6  kJ·mol－1)，請回答下列問題：

(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式：______________________。
(2)ΔH2＝__________kJ·mol－1。
Ⅱ.工業上常利用醋酸和乙醇合成有機溶劑乙酸乙酯：
CH3COOH(l)＋C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)    ΔH＝－8.62  kJ·mol－1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸點依次為118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他條件相同時，某研究小組進行了多次實驗，實驗結果如圖所示。

(1)該研究小組的實驗目的是___________________________________。
(2)60 ℃下反應40  min與70 ℃下反應20  min相比，前者的平均反應速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如圖所示，反應時間為40  min、溫度超過80 ℃時，乙酸乙酯產率下降的原因可能是_________________________________(寫出兩條)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及熱值等問題。
已知：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)平衡常數隨溫度的變化如下表：

溫度/℃
400
500
800
平衡常數K
9.94
9
1
 
試回答下列問題：
(1)在800 ℃發生上述反應，以表中的物質的量投入恒容反應器，其中向正反應方向移動的有________(選填“A、B、C、D、E”)。
 
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)
A
1
5
2
3
B
2
2
1
1
C
3
3
0
0
D
0.5
2
1
1
E
3
1
2
1
(2)已知在一定溫度下，C(s)＋CO2(g) 2CO(g)平衡常數為K；
①C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)       平衡常數為K1；
②CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) 平衡常數為K2；
則K、K1、K2之間的關系是______________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下   與二氧化碳反應生成甲醇，并開發出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知：H2(g)、CO(g)和CH3OH（1）的燃燒熱△H分別為-285.8 kJ．、一283.0 kJ和一726.5．kJ 。請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol H2O(1)消耗的能量是________kJ.
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式為：
__________________________________________________________________________.
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，
考查溫度對反應的影響，實驗結果如下圖所示（注：、均大于300℃）：

下列說法正確的是_______________（填序號）
①溫度為時，從反應開始到反應達到平衡，生成甲醇的平均速率為：

②該反應在時的平衡常數比時的小
③該反應為放熱反應
④處于A點的反應體系的溫度從變到，達到平衡時增大
（4）在溫度時，將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容容器中，充分反應達到平衡后，若CO2的轉化率為a，則此時容器內的壓強與起始壓強之比為___________。
（5）在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質溶液為酸性，負極的反應式為___________________;正極的反應式為_____________________________________.理想狀態下，該燃料電池消耗lmol甲醇所能產生的最大電能為701.8kJ，則該燃料電池的理論效率為_______________（燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比）。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，圖1表示反應過程中能量的變化情況。

請回答下列問題：
（1）在圖I中，曲線______(填“a”或“b”）表示使用了催化劑；該反應屬于______(填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）為探究外界條件對合成甲醇化學反應速率的影響規律，某科技工作者設計了以下三組實驗，部分數據已填人表中，請補充完整。

實驗組
T/℃
起始濃度/mol?L－1
等質量催化劑的
比表面積/m2?g－1
CO
H2
①
280
1.20×10－3
5.80×10－3
82
②
280
1.20×10－3
5.80×10－3
124
③
350
             
             
124
 
其中設計實驗組①和②的目的是______。
（3）“圖2”所揭示的規律是：在p1壓強達平衡時______；并請畫出在p2壓強下（p2> p1)的曲線。
（4）在堿性條件下可將合成甲醇的反應設計成原電池，則負極的電極反應式為______。

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