工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示:化学反应平衡常数温度/℃ 500 700 800 ①2H2CH3OH(g) K1 2.5 0.34 0.15 ②H2(g)+CO2(g)H2O K2 1.0 1.70 2.52 ③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) K3 请回答下列问题:(1) 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示：

化学反应	平衡常数	温度/℃
化学反应	平衡常数	500	700	800
①2H₂(g)＋CO(g)CH₃OH(g)	K₁	2.5	0.34	0.15
②H₂(g)＋CO₂(g)H₂O(g)＋CO(g)	K₂	1.0	1.70	2.52
③3H₂(g)＋CO₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)	K₃

请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃＝__________(用K₁、K₂表示)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻，H₂(g)、CO₂(g)、CH₃OH(g)、H₂O(g)的浓度(mol·L^－¹)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v_正________v_逆(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。

A．温度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)

(1)吸热　(2)K₁·K₂　(3)＞　(4)CD

解析

练习册系列答案

相关题目

（15分）已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
（1）可逆反应FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO₂（g）是炼铁工业中一个重要反应，其温度与平衡常数K的关系如下表：

T（K）	938	1100
K	0.68	0.40

①写出该反应平衡常数的表达式__________。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，若升高温度，混合气体的平均相对分子质量_____；充入氦气，混合气体的密度____（选填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）常温下，浓度均为0.1 mol·L^－1的下列六种溶液的pH如下表：

溶质	CH₃COONa	NaHCO₃	Na₂CO₃	NaClO	NaCN	C₆H₅ONa
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1	11.3

①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是
②根据表中数据判断，浓度均为0.01 mol·L^－1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的是      ；
将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是    （填编号）。
A．HCN        B．HClO       C．C₆H₅OH      D．CH₃COOH         E．H₂CO₃
③据上表数据，请你判断下列反应不能成立的是    （填编号）。
A．CH₃COOH＋ Na₂CO₃＝NaHCO₃＋CH₃COONa B．CH₃COOH＋NaCN＝CH₃COONa＋HCN
C．CO₂＋H₂O＋2NaClO＝Na₂CO₃＋2HClO       D．CO₂＋H₂O＋2C₆H₅ONa＝Na₂CO₃＋2C₆H₅OH
④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为
（3）已知常温下Cu（OH）₂的K_sp＝2×10^－20。又知常温下某CuSO₄溶液里c（Cu²^＋）＝0.02 mol·L^－1，如果要生成Cu（OH）₂沉淀，则应调整溶液pH大于        ；要使0.2 mol·L^－1的CuSO₄溶液中Cu²^＋沉淀较为完全（使Cu²^＋浓度降至原的千分之一）则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH为           。

mA(气) + nB(气)pC(气) + qD(气)的 C %与时间 t有如图关系

(1)若E、F表示两种温度，则 E____F（填“＞”、“＜”或“＝”），正反应____ 热。
(2)若E、F表示两种压强，则 m + n_____p + q。

（1）在容积为2 L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T₁、T₂均大于300℃)；

下列说法正确的是 (填序号)；
①温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH₃OH)＝ mol·L^－1·min^－1
②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时增大
(2)在T₁温度时，将1 mol CO₂和3 mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为。

在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)(mol)	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝__________。已知K₃₀₀_℃>K₃₅₀_℃，则该反应是________热反应。
(2)如图中表示NO₂变化曲线的是__________，用O₂表示从0 s～2 s 内该反应的平均速率v＝________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
a．v(NO₂)＝2v(O₂)
b．容器内压强保持不变
c．v_逆(NO)＝2v_正(O₂)
d．容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__________。
a．及时分离出NO₂气体
b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度
d．选择高效催化剂

反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。

(1)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________________________________________
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是__________________________________________
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₁和E₂的变化是：E₁________，E₂________。(填“增大”“减小”或“不变”)

工业废水中常含有一定量的Cr₂O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡：
2CrO(黄色)＋2H^＋Cr₂O(橙色)＋H₂O
(1)若平衡体系的 pH ＝ 2，该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a．Cr₂O和CrO 的浓度相同
b．2v(Cr₂O)＝v(CrO)
c．溶液的颜色不变
(3)第②步中，还原 1 mol Cr₂O 离子，需要______mol的FeSO₄·7H₂O。
(4)第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr(OH)₃(s) Cr³^＋(aq)＋3OH^－(aq)
常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp＝c(Cr³^＋)·c³(OH^－)＝10^－32，要使 c(Cr³^＋)降至10^－5mol/L，溶液的pH应调至________。
方法2：电解法
该法用 Fe 做电极电解含Cr₂O的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液 pH 升高，产生 Cr(OH)₃沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为______________________________________
(6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释)________________，溶液中同时生成的沉淀还有________。

利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g)??2CO₂(g)＋N₂(g)　ΔH＜0。

已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号	T(℃)	NO初始浓度 (mol·L^－1)	CO初始浓度 (mol·L^－1)	催化剂的比表面积(m²·g^－1)
Ⅰ	280	1.2×10^－3	5.8×10^－3	82
Ⅱ		1.2×10^－3		124
Ⅲ	350			82

(1)请填全表中的各空格；
(2)实验Ⅰ中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。

某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示：

实验编号	锌的状态	反应温度/℃	收集100 mL氢气所需时间/s
Ⅰ	薄片	15	200
Ⅱ	薄片	25	90
Ⅲ	粉末	25	10

(1)该实验的目的是探究________、________对锌和稀盐酸反应速率的影响；
(2)实验Ⅰ和Ⅱ表明________，化学反应速率越大；
(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是________和________；
(4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响：_______________________________________________________________。

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