精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

能源問題是人類社會面臨的重大課題，甲醇是未來重要的綠色能源之一。以CH4和H2O為原料，通過下列反應來制備甲醇。
Ⅰ.CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO（g）＋2H2（g）=CH3OH（g）ΔH＝－129.0 kJ/mol
（1）CH4（g）與H2O（g）反應生成CH3OH（g）和H2（g）的熱化學方程式為_____。
（2）將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O（g）通入容積為100 L的反應室，在一定條件下發生反應Ⅰ，測得在一定的壓強下CH4的轉化率與溫度的關系如圖。

①假設100 ℃時達到平衡所需的時間為5 min，則用H2表示該反應的平均反應速率為________；
②100 ℃時反應Ⅰ的平衡常數為________。
（3）在壓強為0.1 MPa、溫度為300 ℃條件下，將1.0 mol CO與2.0 mol H2的混合氣體在催化劑作用下發生反應Ⅱ生成甲醇，平衡后將容器的容積壓縮到原來的，其他條件不變，對平衡體系產生的影響是________（填字母序號）。

A．c（H2）減小
B．正反應速率加快，逆反應速率減慢
C．CH3OH的物質的量增加
D．重新平衡時減小
E．平衡常數K增大
（4）工業上利用甲醇制備氫氣的常用方法有甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反應為CH3OH（g）CO（g）＋2H2（g），此反應能自發進行的原因是：___。
（5）甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用下圖裝置模擬上述過程：

①寫出陽極電極反應式_______________；
②寫出除去甲醇的離子方程式___________________。

（1）CH4（g）＋H2O（g）CH3OH（g）＋H2（g）ΔH＝＋77.0 kJ·mol－1
（2）①0.0024 mol·L－1·min－1�、�7.2×10－5
（3）CD
（4）該反應是一個熵增的反應（ΔS＞0）
（5）①Co2＋－e－=Co3＋    ②6Co3＋＋CH3OH＋H2O=CO2↑＋6Co2＋＋6H＋

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

捕碳技術(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經被用作工業捕碳劑，它們與CO2可發生如下可逆反應：
反應Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)  (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反應Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反應Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
請回答下列問題：
（2）為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響，在某溫度T1下，將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO2氣體(用氮氣作為稀釋劑)，在t時刻，測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下，保持其他初始實驗條件不變，重復上述實驗，經過相同時間測得CO2氣體濃度，得到趨勢圖(見圖1)。則：
①ΔH3________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T1～T2及T4～T5兩個溫度區間，容器內CO2氣體濃度呈現如圖1所示的變化趨勢，其原因是____________________________________________________________________________。
③反應Ⅲ在溫度為T1時，溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示。當時間到達t1時，將該反應體系溫度迅速上升到T2，并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。

（3）利用反應Ⅲ捕獲CO2，在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下，提高CO2吸收量的措施有________________________(寫出2個)。
（4）下列物質中也可能作為CO2捕獲劑的是__________。

A．NH4Cl B．Na2CO3
C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

開發新能源和三廢處理都是可持續發展的重要方面。
（1）由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已進入大規模生產。如采取以CO和H2為原料合成乙醇，化學反應方程式：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)；若密閉容器中充有10 mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應生成乙醇：CO的轉化率(α)與溫度、壓強的關系如下圖所示。

①若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態，此時在A點時容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數：K＝       ；
②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態，則自反應開始到達平衡狀態所需的時間tA    tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③工業上還可以采取以CO2和H2為原料合成乙醇，并且更被化學工作者推崇，但是在相同條件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常數遠遠大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常數。請推測化學工作者認可由CO2制取CH3CH2OH的優點主要是：                                    。
（2）目前工業上也可以用CO2來生產甲醇。一定條件下發生反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。若將6mol CO2和8 mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化的曲線如右圖所示（實線）。

①請在答題卷圖中繪出甲醇的物質的量隨時間變化曲線。
②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I對應的實驗條件改變是           ，曲線Ⅱ對應的實驗條件改變是       。
（3）Hg是水體污染的重金屬元素之一。水溶液中二價汞的主要存在形態與Clˉ、OHˉ的濃度關系如右圖所示［圖中的物質或粒子只有Hg(OH)2為難溶物；pCl=－1gc(Clˉ)］

①下列說法中正確的是     。
A．為了防止Hg2＋水解，配制Hg(NO3)2溶液時應將Hg(NO3)2固體溶于濃硝酸后再稀釋
B．當c(C1ˉ) ＝10ˉ1 mol·Lˉ1時，汞元素一定全部以HgCl42ˉ形式存在
C．HgCl2是一種弱電解質，其電離方程式是：HgCl2＝HgCl＋ + C1ˉ
D．當溶液pH保持在4，pCl由2改變至6時，可使HgCl2轉化為Hg(OH)2
②HgCl2又稱“升汞”，熔點549K，加熱能升華，其晶體是     （填晶體類型）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇可通過將煤氣化過程中生成的CO和H2在一定條件下，發生如下反應制得:CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。請根據圖示回答下列問題：

(1)從反應開始到平衡，用H2濃度變化表示平均反應速率v(H2)=     ，CO的轉化率為     。
(2)該反應的平衡常數表達式為       ，溫度升高，平衡常數      (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，達到平衡時測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則加入各物質后該反應向    (填“正”、“逆”)反應方向移動，理由是               。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

25 ℃時，在體積為2 L的密閉容器中，氣態A、B、C的物質的量n隨時間t的變化如圖1所示，已知達到平衡后，降低溫度，A的轉化率將增大。

t2～t3
 		t4～t5
 		t5～t6
 		t7～t8
 
K1
 		K2
 		K3
 		K4
 
 
（1）根據圖1數據，寫出該反應的化學方程式：__________________。此反應的平衡常數表達式K＝________，從反應開始到第一次平衡時的平均速率v（A）為________。
（2）在5～7 min內，若K值不變，則此處曲線變化的原因是________________。
（3）如圖2表示此反應的反應速率v和時間t的關系圖，各階段的平衡常數如表所示。K1、K2、K3、K4之間的關系為________（用“>”、“<”或“＝”連接）。A的轉化率最大的一段時間是________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知：2NO2(g)N2O4(g)；△H＜0。在恒溫恒容條件下，將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中，反應過程中各物質的物質的量濃度c隨時間t的變化關系如圖⑴所示。請回答：

（1）a點時，v(正)    v（逆）（填“＜”、“＞”或“=”），X線、Y線中代表N2O4的是   ；
（2）反應在第10 min達到平衡，則前10 min內用NＯ2表示的化學反應速率v(NＯ2)=         mol·L-1·min-1。該溫度下，反應的平衡常數K=           (可用分數表示)；
（3）在第25分鐘，進行的操作是                 ； 
（4）a、b、c、d四點對應的時刻，NO2物質的量濃度由小到大的順序是            ，再次平衡時的d點NO2的體積分數比b點時        （填“大”、“小”或“相等”）；
（5）假如在第35分鐘從容器中移去0.4mol N2O4，并加入適當催化劑使反應在第40分鐘達到平衡，請在圖⑴中畫出從第35分鐘以后兩種物質的物質的量濃度c隨時間t的變化關系，并標注所畫線條對應的物質。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在10 L的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：

t/℃
 		700
 		800
 		830
 		1 000
 		1 200
 
K
 		0.6
 		0.9
 		1.0
 		1.7
 		2.6
 
 
請回答：
（1）該反應為           （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）該反應的化學平衡常數表達式為K ＝                        。
（3）能說明該反應達到化學平衡狀態的是               （填字母）。
a．υ正（CO2）＝υ正（H2）          b．υ逆（CO）＝υ逆（H2O）
c．υ逆（H2）＝υ逆（H2O）          d．υ正（H2）＝υ逆（H2）
（4）某溫度下，將CO2和H2各0.10 mol充入該容器中，達到平衡后，測得 c（CO）="0.0080" mol·L-1，則CO2的轉化率為             。
（5）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），試判斷此時的溫度為          ℃。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業上有一種用CO來生產甲醇燃料的方法： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  △H ＝ －49.0 kJ·mol－1，
某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如下圖所示（實線）。

（1）a點正反應速率_______（填大于、等于或小于）逆反應速率。
（2）下列時間段平均反應速率最大的是__________。

A．0～1minB．1～3minC．3～8minD．8～11min
（3）求平衡時CO2的轉化率            和該條件下的平衡常數K             。
（4）僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I對應的實驗條件改變是                 ，曲線II對應的實驗條件改變是              。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

溫度為T時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，反應PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g)經過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：

t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
 
下列說法正確的是                     (　　)
A．反應在前50 s 的平均速率v(PCl3)＝ 0.0032 mol·L－1·s－1
B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝ 0.11 mol·L－1，則反應的ΔH<0
C．相同溫度下，起始時向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反應達到平衡前v(正)>v(逆)
D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，達到平衡時，PCl3的轉化率大于80%

查看答案和解析>>

同步練習冊答案
久久精品免费一区二区视