（1）已知： C(s)+O2(g)=CO2(g)         ΔH1＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= ____ ___kJ/mol。
（2）在一恒容的密閉容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______（填序號(hào)）。
A．每消耗1 mol CO的同時(shí)生成2molH2
B．混合氣體總物質(zhì)的量不變
C．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由圖判斷ΔH _____0。

③某溫度下，將2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)="0.25" mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率=          ，此溫度下的平衡常數(shù)K=             （保留二位有效數(shù)字）。
（3）工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池，用煤炭氣（CO、H2）作負(fù)極反應(yīng)物，空氣與CO2的混合氣體為正極反應(yīng)物，催化劑鎳作電極，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點(diǎn)混合物作電解質(zhì)。負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+H2－4e-+2CO32-=3CO2+H2O；則該電池的正極反應(yīng)式為                        。
（1）-524.8（2分） 
（2）①c（2分）；② =（2分）；<（2分）；③75%（3分）； 1.3（2分）
（3）O2+4e-+2CO2=2CO32-（2分）

試題分析： （1）根據(jù)蓋斯定律和已知方程式可得，ΔH=ΔH1－ΔH2 ＝－393.5 kJ/mol－131.3 kJ/mol="-524.8" kJ/mol。
（2）①A項(xiàng)每消耗1 mol CO的同時(shí)生成2molH2 表示的是正逆反應(yīng)速率相等，所以反應(yīng)達(dá)到平衡。
B．根據(jù)反應(yīng)方程式中氣體系數(shù)可知，該反應(yīng)是前后氣體的減少的反應(yīng)，所以混合氣體總物質(zhì)的量不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，B正確；
C．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率均表示正反應(yīng)速率，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡，C錯(cuò)誤；
D．反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度不再變化是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的重要標(biāo)志，D正確。
②反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以圖像中A、B的溫度相等，所以平衡常數(shù)也相等，即K(A)= K(B)；又可看出圖像曲線隨著溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率不斷降低，所以溫度升高對(duì)正反應(yīng)不利，使平衡逆向移動(dòng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，ΔH <0。
③                CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
初始濃度（mol/L）：1       3           0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）：0.75    2.25       0.75
平衡濃度（mol/L）：0.25    0.75       0.75
所以H2的轉(zhuǎn)化率=0.75÷1×100%=75%
平衡常數(shù)K= c(CH3OH) / c(CO)c2(H2) ="0.75/" 0.752 0.25=1.3
（3）該電池的反應(yīng)原理實(shí)質(zhì)是用水煤氣做燃料，制成一個(gè)燃料電池，所以電池總反應(yīng)式就是水煤氣的燃燒反應(yīng)CO+H2 +O2=CO2+H2O，可以看出Li2CO3和Na2CO3只是做電解質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)，所以根據(jù)已知得負(fù)極反應(yīng)式消耗CO32-可推得正極反應(yīng)式應(yīng)生成CO32-，所以可得正極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2=2CO32- 。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

研究SO2、CO等大氣污染物的處理與利用具有重大意義。
Ⅰ.利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中SO2，該法用Na2SO3溶液作為吸收劑，吸收過(guò)程pH隨n（SO）?n（HSO3-）變化關(guān)系如下表：
n（SO32-）?n（HSO3-）
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2
（1）由上表判斷NaHSO3水溶液顯   __性，原因是   __。
（2）當(dāng)吸收液呈中性時(shí)，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是   __。
a．c（Na＋）＝2c（SO32-）＋c（HSO3-）
b．c（Na＋）＞c（HSO3-）＞＞c（SO32-）＞c（H＋）＝c（OH－）
c．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HSO3-）＋c（SO32-）＋c（OH－）
（3）若某溶液中含3 mol Na2SO3，逐滴滴入一定量稀HCl，恰好使溶液中Cl－與HSO3-物質(zhì)的量之比為2?1，則滴入鹽酸中n（HCl）為   __mol。
Ⅱ.CO可用于合成甲醇，反應(yīng)原理為
CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。
（4）在容積為2 L的密閉容器中通入0.2 mol CO,0.4 mol H2，達(dá)到平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度下的平衡常數(shù)為   __，再加入1.0 mol CO后，重新達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率   __（填“填大”“不變”或“減小”）；平衡體系中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)   __（填“增大”“不變”或“減小”）。
（5）已知CH3OH（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋3H2（g）；
H2（g）＋O2（g）=H2O（g）　ΔH＝－241.8 kJ/mol。
有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下：（單位：kJ/mol）
化學(xué)鍵
H—H
H—O
C—H
C—O
C=O
鍵能
435
463
413
356
745
 
寫(xiě)出甲醇?xì)怏w完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：   __。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

有效利用現(xiàn)有資源是解決能源問(wèn)題的一種實(shí)際途徑。發(fā)展“碳一化學(xué)”，開(kāi)發(fā)利用我國(guó)相對(duì)豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。下面是以焦炭為原料，經(jīng)“碳一化學(xué)”途徑制取乙二醇的過(guò)程：

（1）該過(guò)程中產(chǎn)生的的CO可繼續(xù)與水蒸氣發(fā)生可逆反應(yīng)得到CO2和H2，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_____________。
（2）CH3OH（l）氣化時(shí)吸收的熱量為27kJ／mol，CH3OH（g）的燃燒熱為677kJ／mol，請(qǐng)寫(xiě)出CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________。
（3）“催化還原”反應(yīng)制乙二醇原理如下： CH3OOC—COOCH3（g）＋4H2（g）HOCH2－CH2OH（g）＋2CH3OH（g） △H＝－34kJ／mol
為探究實(shí)際生產(chǎn)的最佳條件，某科研小組進(jìn)行了多方面研究。如圖表示乙二醇達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率隨原料投料比[n（氫氣）／n（草酸二甲酯）]和壓強(qiáng)的變化關(guān)系，其中三條曲線分別表示體系壓強(qiáng)為1.5MPa、2．5MPa、3．5MPa的情況，則曲線丙對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是P（丙）＝_____________。

（4）草酸二甲酯水解產(chǎn)物草酸（H2C2O4）為二元中強(qiáng)酸①草酸氫鉀溶液中存 在如下平衡： H2OH＋＋OH－、HC2O4-H＋＋C2O42-和____________。
②向0．1mol／L的草酸氫鉀溶液里滴加NaOH溶液至中性，此時(shí)溶液中各粒子濃度關(guān)系正確的是__________（填序號(hào)）。
A．c（K＋）＋c（Na＋）＝c（HC2O4-）＋c（C2O42-）
B．c（K＋）＝c（HC2O4-）＋c（H2C2O4）＋c（C2O42-）
C．c（Na＋）＝c（H2C2O4）＋c（C2O42-）
D．c（K＋）＞c（Na＋）
（5）以甲醇為原料，使用酸性電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池，該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)____________；若以甲烷代替該燃料電池中的甲醇，向外界提供相等電量，則每代替3.2g甲醇，所需標(biāo)準(zhǔn)狀況下的甲烷的體積為_(kāi)___________L。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

能源的開(kāi)發(fā)利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。
Ⅰ.已知：Fe2O3（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH1＝a kJ·mol－1
CO（g）＋O2（g）=CO2（g）　    ΔH2＝b kJ·mol－1
4Fe（s）＋3O2（g）=2Fe2O3（s）　 ΔH3＝c kJ·mol－1
則C的燃燒熱ΔH＝________kJ·mol－1。
Ⅱ.（1）依據(jù)原電池的構(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是________（填序號(hào)）。
A．C（s）＋CO2（g）=2CO（g）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）=NaCl（aq）＋H2O（l）
C．2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）
D．2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）
若以熔融的K2CO3與CO2為反應(yīng)的環(huán)境，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，請(qǐng)寫(xiě)出該原電池的負(fù)極反應(yīng)：_____________________________________。
（2）某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，開(kāi)始他們將N2和H2混合氣體20 mol（體積比1∶1）充入5 L合成塔中，反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)用P表示，反應(yīng)過(guò)程中與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是__________________________（填字母代號(hào)，下同）。
A．壓強(qiáng)保持不變
B．氣體密度保持不變
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0～2 min內(nèi)，以c（N2）變化表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______________。
③欲提高N2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有_____________________________。
A．向體系中按體積比1∶1再充入N2和H2
B．分離出NH3
C．升高溫度
D．充入氦氣使壓強(qiáng)增大
E．加入一定量的N2
（3）25℃時(shí)，BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的懸濁液中，c（CO32-）＝0.2 mol·L－1，如果加入等體積的Na2SO4溶液，若要產(chǎn)生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol·L－1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

科學(xué)家要研究跟碳元素及其化合物相關(guān)的很多課題。
（1）焦炭可用于制取水煤氣。測(cè)得12g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí)，吸收了131. 6kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________ 。
（2）工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬，若0.5mol碳完全與赤鐵礦反應(yīng)，得到0.6mol鐵，同時(shí)生成2種常見(jiàn)氣體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。
（3）碳跟水蒸氣制水煤氣的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，下列情況下能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________（選填編號(hào)．）。
A．V正(H2O)=V正(H2)
B．容器中溫度不再發(fā)生改變
C．消耗nmolH2同時(shí)消耗nmolCO
D．容器中氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變
（4）溫度T1時(shí)，在一體積為2L的密閉容積中,加入2.0molCO和2.0mol的H2,反應(yīng)中c(H2O)的變化情況如圖所示,T1時(shí)反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為_(kāi)________。在第5分鐘時(shí)將體系的溫發(fā)升高到T2，若在第8分鐘時(shí)達(dá)到新的平衡，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出第5分鐘到9分鐘后c(H2O)濃度變化趨勢(shì)的曲線（只要求定性表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要作用。
（1）真空碳熱還原一氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：
2Al2O3（s）+ 2AlCl3（g）+ 6C（s）＝6AlCl（g）+ 6CO（g）；△H＝ a kJ?mol-1
3AlCl（g）＝ 2Al（l）+ AlCl3（g）；△H＝ b kJ?mol-1
反應(yīng)Al2O3（s）+ 3C（s）＝  2Al（l）+ 3CO（g）的△H＝           kJ?mol-1
（用含a、b的代數(shù)式表示）。
（2）用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C（s）+ 2NO（g）N2（g）+ CO2（g）；△H=  Q kJ?mol-1。在T1℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：
時(shí)間（min）
濃度（mol/L）
0
10
20
30
40
50
NO
1．00
0．68
0．50
0．50
0．60
0．60
N2
0
0．16
0．25
0．25
0．30
0．30
CO2
0
0．16
0．25
0．25
0．30
0．30
 
①0～10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v（NO）=              ，T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=            
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是                （填字母編號(hào)）
a．通入一定量的NO               b．加入一定量的活性炭
c．加入合適的催化劑              d．適當(dāng)縮小容器的體積
③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：1，則Q         0（填“＞”或“＜”）。
④在恒容絕熱條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是                   （填選項(xiàng)編號(hào)）
a．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmol NO（g）的同時(shí)消耗nmol CO2（g）
b．反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c．混合氣體的密度不再發(fā)生改變

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在298 K、100 kPa時(shí)，已知：
2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是   (　　)。
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

二甲醚（DME）被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下：
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)         △H 1=－90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H 2=－23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)      △H 3=－41.2kJ·mol-1
回答下列問(wèn)題：
（1）則反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝   kJ·mol-1。
（2）下列措施中，能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有   。
A．使用過(guò)量的CO          B．升高溫度             C．增大壓強(qiáng) 
（3）反應(yīng)③能提高CH3OCH3的產(chǎn)率，原因是   。
（4）將合成氣以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反應(yīng)器中，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H，其CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是   。
A．△H <0     
B．P1<P2<P3 
C．若在P3和316℃時(shí)，起始時(shí)n(H2)/n(CO)=3，則達(dá)到平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率小于50％[
（5）采用一種新型的催化劑（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制備二甲醚。觀察圖2回答問(wèn)題。催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為   時(shí)最有利于二甲醚的合成。
（6）圖3為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖，a電極的電極反應(yīng)式為   。

圖1                       圖2                      圖3     
（7）甲醇液相脫水法制二甲醚的原理是：CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O，
CH3 HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。與合成氣制備二甲醚比較，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低，轉(zhuǎn)化率高，其缺點(diǎn)是   。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是無(wú)色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng)（均為可逆反應(yīng)）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)                                 △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)                     △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng)③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)            △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng)④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)         △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為                            。
（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①，下列描述能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是             。
a.容器中氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
b.容器中氣體密度保持不變 
c.CH3OH(g)濃度保持不變
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定溫度下，將8mol CH3OH(g)充入5L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)④，一段時(shí)間后到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)過(guò)程中共放出49kJ熱量，則CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為       ，該溫度下，平衡常數(shù)K=             ；該溫度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，對(duì)再次達(dá)到的平衡狀態(tài)的判斷正確的是             。
a.CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小
b.CH3OCH3 (g)的體積分?jǐn)?shù)增大
c.H2O(g)濃度為0．5mol·L-1
d.容器中的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的1．25倍
（4）二甲醚—氧氣燃料電池具有啟動(dòng)快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇燃料電池，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚—氧氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為                             ；消耗2．8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣時(shí)，理論上流經(jīng)外電路的電子       mol

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案