题目内容

(10分)
⑴.在一定条件下,容积为 100 L密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);ΔH>0
将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入该密闭容器 l0 min时有0.1 mol CO生成,则10 min内该反应的平均速率v(H2)                        
⑵.在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①该反应的△H    0 (填“<”、“>”或“=”)。
②100℃时该反应的平衡常数K=               (用含a、V的代数式表示)。
③在温度容积不变的情况下,向该密闭容器再增加a mol CO与 2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率   (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数   (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(1)  0.0003 mo1·L1·min1
(2)   ① <;    ②  V 2/a           ③增大;不变

解析

练习册系列答案
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(2011?唐山模拟)在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料.
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2△H=+243kJ?mol-1
Cl2→2Cl    △H=+243KJ? mol-1
Cl+CH4→CH3+HCl   △H=+4KJ?mol-1
CH3+Cl2→CH3Cl+Cl    △H=-106KJ?mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)ClO(g)+3H2(g)△H>0.
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2mol CH4(g)和2mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将
向逆反应方向
向逆反应方向
(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数
不变
不变

(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.1kJ?mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有
a
a
.(选填序号).
a.再充入1mol H2  b.使用健化剂  c.再充入2mol CO  d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:
     
 则正极的电极反应式为:
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

反应一段时间后溶液的pH
降低
降低
(填“升高”、“降低”或“不变”).
(2013?乐山二模)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化.他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应.相关数据如下:
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达平衡时体系能量的变化/kJ
CO H2O CO2 H2
1 4 0 0 t1 放出热量:32.8 kJ
2 8 0 0 t2 放出热量:Q
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量
小于
小于
(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量.
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为
80
80
%.
(3)计算容器②中反应的平衡常数K=
1
1

(4)下列叙述正确的是
a
a
(填字母序号).
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q>65.6kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.容器①中,反应的化学反应速率为:v(H2O)=
4
Vt1
mol/(L?min)

(5)已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O (g)△H=-484kJ/mol,写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式:
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566 kJ/mol

(6)容器①中反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6mol.若用200mL 5mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)
3CO2+5OH-═2CO32-+HCO3-+2H2O
3CO2+5OH-═2CO32-+HCO3-+2H2O

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