除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H2、CO，是理想的合成甲醇的原料氣．
（1）生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng)：①C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H1；
②CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H2；③C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H3；
上述反應(yīng)△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系為
 
．
（2）將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：
2CH4（g）+3O2（g）?4CO（g）+4H2O（g）△H=-1038kJ/mol．工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）：
①X在750℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
②Y在600℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
③Z在440℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍；
根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是
 
（填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是
 
；
（3）請?jiān)诖痤}卡中，畫出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注．
（4）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：
2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ?mol-1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160．
此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H2，反應(yīng)10min后測得各組分的濃度如下：
物質(zhì) H2 CO CH3OH
濃度/（mol?L-1） 0.20 0.10 0.40
①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率υ（H2）=
 
．
②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。害裕ㄕ�
 
υ（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）生產(chǎn)過程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是
 
．
考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的調(diào)控作用
專題：化學(xué)平衡專題
分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，應(yīng)選擇催化活性高、速度快、反應(yīng)溫度較低；
（3）使用催化劑能降低活化能，不影響反應(yīng)熱；
（4）①根據(jù)甲醇的濃度計(jì)算氫氣的濃度變化量，再根據(jù)v=
△c
△t
計(jì)算v（H2）；
②計(jì)算此時(shí)的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，據(jù)此解答；
③從反應(yīng)轉(zhuǎn)化率角度考慮．
解答： （1）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)（1）+（2）得反應(yīng)（3），相應(yīng)反應(yīng)熱也相加得：△H3=△H1+△H2；
故答案為：△H3=△H1+△H2；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，應(yīng)選擇催化活性高、速度快、反應(yīng)溫度較低，故選擇Z；
故答案為：Z；催化活性高、速度快、反應(yīng)溫度較低；
（3）使用催化劑降低活化能，不影響反應(yīng)熱，在有催化劑情況下反應(yīng)過程中體系能量變化曲線如圖：
；
故答案為：；
（4）①由表中數(shù)據(jù)可知，l0min內(nèi)甲醇的濃度變化量為0.4mol/L，故氫氣的濃度變化量為0.4mol/L×2=0.8mol/L，
故v（H2）=
0.8mol/L
10min
=0.08 mol?L-1?min-1；
故答案為：0.08 mol?L-1?min-1；
②由表中數(shù)據(jù)可知，10min時(shí)氫氣的濃度為0.2mol/L、CO的濃度為0.1mol/L、甲醇的濃度為0.4mol/L，
則此時(shí)的濃度商Qc=
0.4
0.22×0.1
=100，小于平衡常數(shù)160，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故V正＞V逆；
故答案為：＞；
③該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，氫氣和一氧化碳都不能完全反應(yīng)，為提高原料利用率，把甲醇分離出后，把原料氣再循環(huán)利用；
故答案為：提高原料利用率．
點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡影響因素、反應(yīng)速率計(jì)算、反應(yīng)中能量變化等，難度中等，注意掌握平衡常數(shù)的應(yīng)用．
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：

如圖是“MnO2對H2O2分解反應(yīng)速率影響研究”的流程示意圖．下列有關(guān)說法不正確的是（　�。�
A、實(shí)驗(yàn)時(shí)先加H2O2后加MnO2有利于增大固液接劁
B、為使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，H2O2不宜從圖Ⅱ漏斗處加入
C、Ⅱ、Ⅲ處均可觀察到迅速產(chǎn)生大量氣泡，余燼復(fù)燃
D、上述流程中不宜先加入MnO2再插入帶余燼的木條

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

“常娥一號(hào)”的成功發(fā)射標(biāo)志著我國已具有深太空探測能力．據(jù)科學(xué)家預(yù)測，月球的土壤中吸附著數(shù)百萬噸的
 
3
2
He，每百噸
 
3
2
He核聚變所釋放出的能量相當(dāng)于目前人類一年消耗的能量．在地球上，氦元素主要以
 
4
2
He的形式存在．下列說法正確的是（　�。�
A、
 
4
2
He原子核內(nèi)含有4個(gè)質(zhì)子
B、
 
3
2
He和
 
4
2
He互為同位素
C、
 
3
2
He原子核內(nèi)含有3個(gè)中子
D、
 
4
2
He比
 
3
2
He多1個(gè)電子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列各組離子一定能大量共存的是（　�。�
A、某無色透明的酸性溶液：Cl-、Na+、MnO4-、SO42-
B、能使pH試紙變深藍(lán)色的溶液：Na+、NH4+、K+、CO32-
C、加入過量NaOH溶液后可得到澄清的溶液：K+、Ba2+、HCO3-、Cl-
D、由水電離產(chǎn)生的c（H+）=10-12mol/L的溶液：K+、Ba2+、Cl-、NO3-

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā　。?/div>
A、
此圖用于放出碘的四氯化碳溶液
B、
此圖用于實(shí)驗(yàn)室收集SO2
C、
此圖用于實(shí)驗(yàn)室制備Fe（OH）2
D、
此圖用于比較NaHCO3和Na2CO3熱穩(wěn)定性

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

請解答下列問題．
（1）在一定溫度下，Ksp是一個(gè)常數(shù)．通過比較Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積--離子積Qc的相對大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或者溶解，則當(dāng)Qc＜Ksp時(shí)，溶液中
 
（填“有”或“無”）沉淀析出，此時(shí)若加入過量的相應(yīng)難溶電解質(zhì)固體，難溶電解質(zhì)將
 
（填“溶解”或“不溶解”）．
（2）Ba2+是一種有毒的重金屬離子，當(dāng)人體中c（Ba2+）達(dá)到2×10-3mol?L -1時(shí)，就會(huì)對人體健康產(chǎn)生危害．在25℃時(shí)，硫酸鋇在水中的溶解度為2×10-4g．請通過計(jì)算說明用硫酸鋇作“鋇餐”是否會(huì)對人的健康產(chǎn)生危害．
（3）在一些工業(yè)生產(chǎn)中，常常將難溶于強(qiáng)酸的BaSO43制成易溶于鹽酸的BaCO3．已知250C時(shí)，Ksp（BaCO3）=5.1×10-9，Ksp（BaSO4）=1.1×10-10，則250C時(shí)，反應(yīng)BaSO4 （s）+CO32- （aq）?BaCO3 （s）+SO42- （aq）的平衡常數(shù)為
 
（計(jì)算結(jié)果保留三位小數(shù)）；0.15L 1.5mol?L -1的Na2CO3溶液在此條件下可溶解的BaSO4為
 
mol（設(shè)溶液體積的變化忽略不計(jì)）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

Ⅰ．某溫度時(shí)，水的離子積為KW=1×10-12，則該溫度
 
25℃（填＞、=或＜=．在此溫度下，某溶液中由水電離出來的H+濃度為1×10-10mol/L，則該溶液的pH可能為
 
．
Ⅱ．下列四種溶液：
①100mL 0.1mol/L H2SO4溶液；     ②100mL 0.15mol/L HCl溶液；
③100mL 0.2mol/L CH3COOH溶液； ④200mL 0.1mol/L CH3COOH溶液，
其中pH最小的是
 
（填序號(hào)，下同），由水電離的H+濃度最大的是
 
，與足量的Zn反應(yīng)，生成H2最少的是
 
．已知某溫度下，醋酸的電離常數(shù)為4×10-5，求0.1mol/L CH3COOH溶液中的H+濃度
 
．
Ⅲ．在甲、乙兩個(gè)容積均為1L的密閉容器中，保持兩容器的溫度相同，進(jìn)行如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?pC（g），①向甲中通入3molA和1.5molB，達(dá)到平衡時(shí)測得其中C的體積分?jǐn)?shù)為40%；②向乙中通入1molA、0.5molB和2molC，平衡時(shí)測得C的體積分?jǐn)?shù)為M%．試回答：
（1）若M%=40%，且平衡時(shí)甲、乙壓強(qiáng)不同，則乙平衡時(shí)c（B）=
 
．
（2）若M%=40%，且平衡建立前后乙中壓強(qiáng)不同，則p=
 
，求此條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的壓強(qiáng)P2與開始反應(yīng)時(shí)的壓強(qiáng)P1之比，P2：P1=
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

在酸性溶液中，下列離子組在溶液中能大量共存的是（　　）
A、Cu2+、NH4+、Br-、OH-
B、K+、Ba2+、OH-、SO42-
C、Ag+、NO3-、Cl-、K+
D、Cl-、SO42-、K+、Na+

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（1）已知4g甲烷氣體充分燃燒生成CO2（g）和H2O（l）時(shí)，放出Q kJ的熱量．甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為
 
．
（2）我國自行研制的優(yōu)質(zhì)磷酸二氫鉀（KDP）晶體被應(yīng)用于大功率固體激光器中．反應(yīng)方程式為H3PO4（aq）+KCl（aq）?KH2PO4（aq）+HCl（aq），當(dāng)反應(yīng)時(shí)間不同時(shí)，產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品中Cl-含量變化情況如圖1所示．KDP晶體的一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)：Cl-質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.2%．
由圖中可知，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到約
 
min時(shí)，KDP晶體達(dá)到一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)的產(chǎn)品產(chǎn)率約為
 
．
（3）如圖2在一定條件下，將1mol N2與3mol H2混合于一個(gè)10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到A平衡時(shí)，混合氣體中氨體積分?jǐn)?shù)為25%，試回答：
①N2的轉(zhuǎn)化率αA為
 
．
②在狀態(tài)A時(shí)，平衡常數(shù)KA=
 
（代入數(shù)值即可）當(dāng)溫度由T1變到T2時(shí)，KA
 
KB（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）25℃時(shí)，Ksp[Mg（OH）2]=5.61×10-12，Ksp[MgF2]=7.42×10-11．下列說法正確的是
 

A．25℃時(shí)，飽和Mg（OH）2溶液與飽和MgF2溶液相比，c（Mg2+）一樣大
B．25℃時(shí)，在Mg（OH）2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c（Mg2+）減小
C．25℃時(shí)，Mg（OH）2固體在20mL0.01mol?L-1氨水中的Ksp和在20mL0.01mol?L-1NH4Cl溶液中的Ksp相等
D．25℃時(shí)，在Mg（OH）2懸濁液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2可能轉(zhuǎn)化為MgF2
E．25℃時(shí)，某飽和Mg（OH）2溶液中c（Mg2+）=0.0561mol?L-1，則溶液的pH=9．

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同步練習(xí)冊答案