题目内容

CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）+Q，将1mol CO和1mol H2O置于密闭容器中发生上述反应，其他条件不变的情况下，下列叙述正确的是（　　）
分析：A、催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，反应放出的热量不变；
B、反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不变，反应放热不变；
C、升温反应速率加快，平衡向吸热反应方向进行，反应放热发生变化；
D、若把该反应设计成原电池，化学能除转化成热能外，还转化成电能，所以放出的热量应减少．
解答：解：A、催化剂改变反应速率，改变反应途径不改变化学平衡，反应放出的热量不变，故A错误；
B、反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不发生移动，反应放热不变，故B正确；
C、升温反应速率加快，平衡向吸热反应方向进行，反应放热一定发生变化，故C错误；
D、若把该反应设计成原电池，化学能除转化成热能外，还转化成电能，所以放出的热量应减少，故D错误；
故选B．
点评：本题考查了化学平衡移动原理分析判断，反应热量变化与平衡移动的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2+H2（g）反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）：
反应时间/min n（CO）/mol n（H2O）/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
依据题意回答下列问题：
（1）反应在t1min内的平均速率为v（H2）=
0.20
t1
0.20
t1
mol?L-1?min-1
（2）保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，到达平衡时，n（CO2）=
0.4mol
0.4mol
mol．
（3）保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率
增大
增大
（填“增大”或“减小”或“不变”），H2O的体积分数
增大
增大
（填“增大”或“减小”或“不变”）．
（4）温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为
放热
放热
反应（填“放热”或“吸热”）．
美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图1：
（1）此流程的第Ⅱ步反应为：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），该反应的化学平衡常数表达式为K=
c(H2)c(CO2)
c(CO)c(H2O)
c(H2)c(CO2)
c(CO)c(H2O)
；反应的平衡常数随温度的变化如表一，
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
从上表可以推断：此反应是
放
放
 （填“吸”、“放”）热反应．在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与HzO均为1mol，则达到平衡后CO的转化率为
50%
50%
．
（2）此流程的第Ⅱ步反应CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有
B
B
（填实验编号）；
实验编号 n（CO） n（H2O） n（H2） n（CO2）
A 1 5 2 3
B 2 2 1 1
C 0.5 2 1 1
（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是
④⑤⑥
④⑤⑥

①体系的压强不再发生变化     ②混合气体的密度不变    ③混合气体的平均相对分子质量不变   ④各组分的物质的量浓度不再改变    ⑤体系的温度不再发生变化     ⑥v正（CO2）=v逆（H2O）
（4）图2表示该反应此流程的第Ⅱ步反应在时刻t1达到平衡、在时刻t2分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t2发生改变的条件是
降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量
降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量
．（写出两种）
（5）若400℃时，第Ⅱ步反应生成1mol氢气的热量数值为33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为：
CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol-1．
则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为
CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=-136.5kJ?mol-1
CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=-136.5kJ?mol-1
．
丙烷在燃烧时能放出大量的热，它是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活．
已知：①2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）△H1=-2741.8kJ/mol②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
（1）写出表示丙烷气体燃烧热的热化学方程式
C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2219.9KJ/mol
C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2219.9KJ/mol

（2）现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H1=+41.2kJ/mol
5min后体系达到平衡，经测定，H2为0.8mol，则υ（H2）=
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
，此过程吸收的热量为
32.96kJ
32.96kJ
．
（3）对于反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H1=+41.2kJ/mol
在一个绝热的固定容积的容器中，判断此反应达到平衡的标志是
①④⑤⑥
①④⑤⑥
．
①体系的压强不再发生变化    ②混合气体的密度不变   ③混合气体的平均相对分子质量不变④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化        ⑥υ（CO2）正=υ（H2O）逆．
甲醇（CH3OH）和二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料．以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：
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（1）写出催化反应室1中在一定条件下进行的化学反应方程式：
 
．
（2）在压强为0.1MPa条件下，反应室3（容积为V L）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的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示，则
①p1
 
（填“＜”“＞”或“=”）p2．
②在其他条件不变的情况下，反应室3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”）．
③在p1压强下，100℃时，反应：CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）的平衡常数为
 
．（用含a、V的代数式表示）
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（3）图2为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为
 
．
（4）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）；△H=-90.8kJ?mol-1
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ?mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ?mol-1
则反应：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=
 
．
已知：①CO（g）+
1
2
O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1②H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，则CO（g）+H2O（g）═H2（g）+CO2（g）的△H为（　　）
A、+41.2 kJ?mol-1
B、-41.2 kJ?mol-1
C、+82.4kJ?mol-1
D、-524.8 kJ?mol-1

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