题目内容

工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）；△H＝＋206 kJ/mol，一定条件下向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol H2O，测得CH4（g）和CO（g）的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是   （    ）
A．10min时用CH4表示的反应速率为0.075 mol?L－1?min－1
B．使用高效催化剂能够增大CO的产率
C．该条件下反应的平衡常数为0.1875
D．升高温度能使增大
C
10min时甲烷浓度的变化量是1.00mol/L－0.75mol/L＝0.25mol，所以用CH4表示的反应速率为0.25mol/L÷10min＝＝0．025 mol?L－1?min－1，A错误；使用催化剂只能改变反应速率，但不影响平衡状态，CO的产率不变，B错误；平衡时CH4、H2O、CO、H2的物质的量浓度分别为0．75、0．75、0．25、0．75，所以平衡常数K＝＝0.1875，C正确；正反应是吸热反应，所以升高温度，平衡向正方向方向移动，减小，D错误。答案选C。
练习册系列答案
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(21分)恒温时，将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应：
2A(g) + B(g)  xC (g) + D(s) ，10s时，测得A的物质的量为1.7mol，C的反应速率为0.0225mol·L—1·s—1；40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。请填写下列空白：
（1）x =                  
（2）从反应开始到40s达平衡状态，A的平均反应速率为             
（3）平衡时容器中B的体积分数为                  
（4）该温度下此反应的平衡常数表达式为              数值是     
（5）在相同温度下，若起始时c（A）="5" mol·L-1，c（B）=6mol·L-1，反应进行一段时间后，测得A的浓度为3mol·L-1，则此时该反应是否达到平衡状态     （填“是”与“否”），此时v（正）   v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。
下列说法正确的是（    ）
A．如果反应是放热的，则不需要加热反应就会发生
B．合成氨反应中使用催化剂，能使原来不能发生的反应变成可发生的反应
C．反应2NO2N2O4在恒容容器中进行，当体系压强不再发生变化时，反应达到化学平衡状态
D．对于反应2SO2 + O22SO3 ，2 mol SO2与足量O2反应能生成2 mol SO3
（13分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)  ΔH1
反应II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是     （填“I”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中数据判断ΔH1      0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。    
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CH3OH)＝ 0.8 mol／L，则CO的转化率为       ，此时的温度为       （从上表中选择）。
④恒温、恒容时，下列情况不能说明反应I已经达到化学平衡状态的是________________。
a、容器各物质的浓度保持不变；        b、容器内压强保持不变；
c、υ(CO)消耗==1/2υ(H2)生成　      d 、容器内的密度保持不变
（2）25℃、101kPa时，燃烧16g液体甲醇生成CO2和H2O(l)，放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：                         。
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计一个燃料电池电解Na2SO4溶液(图如下)。请根据图示回答下列问题：

①通入甲醇蒸气的电极应为       极（填写“正”或“负”），   该电极上发生的电极反应是       （填字母代号）。
a.2CH3OH —12 e- +3O2 === 2CO2 + 4 H2O 
b.CH3OH—6 e- + 8 OH-  ="==" CO32- + 6H2O
c.O2 + 2H2O + 4 e- ="==" 4OH-  　　　　　
d.O2— 4 e- + 4H+ ="==" 2H2O
②写出电极A的名称        。写出B电极的电极反应式                       。
③当酸性甲醇燃料电池消耗3.36 L 氧气时（折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是            。
下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体　
B．工业上合成氨采用较高的温度
C．常温下，将1 mL pH＝3的醋酸溶液加水稀释至100 mL，测得其pH<5　
D．钠与氯化钾共融制备钾：Na(l)＋KCl(l) K(g)＋NaCl(l)
在三个2L恒容的容器中，分别发生反应A(g)+3B(g)2C(g)，5min后各容器反应达平衡状态,其中甲容器中A的物质的量为0.4mol。
 
反应前各物质的物质的量/mol
A
B
C
甲
1
3
0
乙
0
0
2
丙
1.5
4.5
1
下列说法正确的是（    ）
A．乙中5min内C的反应速率为0.12mol/(L·min)
B．达到平衡时，丙中A的浓度是甲中的2倍
C．丙中反应的平衡常数大于甲中反应的平衡常数
D．达到平衡时，甲乙两容器中C的物质的量百分含量相等
一定条件的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.9 kJ·mol－1，下列叙述不正确的是
A．达到平衡时放出热量为905.9 kJ，则起始时投入4 mol NH3和5 mol O2
B．平衡时4v正(O2)＝5v逆(NO)
C．平衡后降压，混合气体平均摩尔质量减小
D．NH3与O2起始时物质的量之比等于4:5，则平衡后两物质的转化率一定相等
（本题共8分）
NO和CO都是有毒的气体，利用催化技术能够将它们转变成无毒的CO2和N2。一定量的NO和CO进行如下反应：2NO+2CO2CO2+N2，其部分化学平衡常数如下表：
T（℃）
0
50
100
K
0.5
1.05
2.56
根据题意回答（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
1．若把化学方程式写为NO+COCO2+1/2N2，则100℃时，K的值=    。
2．上述反应达到化学平衡后，下列措施能提高NO转化率的是________。
A．选用更有效的催化剂    　　　　B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度    　　　　D．缩小容器的体积
3．若上述反应在容积不变的密闭容器中进行，该可逆反应达到平衡的标志是____
A．气体的密度不再变化
B．单位时间内消耗的CO与生成的CO2的物质的量之比为1︰1
C．气体的压强不再变化
D．各气体的浓度相等
4．某温度下，将0.02 mol的NO和0.02 mol的CO的混合气体充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，测得混合气体中CO的体积分数为0.125，则CO的转化率为    。
某温度下，在容积固定不变的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g)(g)＋W(s)　ΔH>0一段时间后，达到化学平衡状态．下列叙述正确的是
A．通入稀有气体，平衡向正反应方向移动
B．加入少量W，逆反应速率增大
C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．降低温度，平衡向逆反应方向移动

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