题目内容

在恒温容器中，可逆反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）一定达平衡状态的是                         （   ）
A．气体的压强不变
B．气体的体积不变
C．混合气的密度不变
D．有n个H—O键断裂的同时有n个H—H键断裂
C
略
练习册系列答案
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（14分）CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。
（1）已知：C(s)＋O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则反应CO(g)＋H2(g)＋O2(g)=== H2O(g)＋CO2(g)的△H=       kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气（CO、H2）33.6L与氧气反应生成CO2和H2O，反应过程中转移     mol电子。
（2）熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO＋H2－4e－＋2CO32－→3CO2＋H2O；则该电池的正极反应式是：              。
（3）密闭容器中充有10 mol CO与20mol 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(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K=              ；此时在B点时容器的体积VB      10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA      tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改变反应物用量情况下，为提高CO转化率可采取的措施是               。
（10分）一氧化碳是一种重要的化工原料。
（1）高炉炼铁中发生的反应之一是：
FeO(s)+CO(g)        Fe(s)+CO2(g)  △H=-1kJ/mol。
温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比将      
（填“增大”、“减小”或“不变”）。
已知1100℃时，该反应平衡常数K=0.263，现测得高炉中（CO2）=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，此时该反应        .
A．向正反应向向进行      B．处于平衡状态      C．向逆反应方向进行
（2）合成氨工业中需将原料气中的CO变成CO2除去。在密闭密器中将CO和H2O混合加热到800℃，达到下列平衡：
CO(g)+H2O(g)          CO2(g)+H2(g)    K=1.0
若平衡时n(H2O)/n(CO)=1，则CO转化为CO2的转化率为        。
（3）用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲醛：
CO+2H2→CH3OH
CO+CH3OH→HCOOCH2
已知反应①中CO的转化率为80%，反应②中两种反应物的转化率均为85%，则2.52；CO最多可制得甲酸甲醛多少吨？（写出计算过程）。
合成气（CO＋H2）是一种重要的化工原料，在化工生产中具有十分广泛的用途。 可以生产被称为21世纪的新型燃料——甲醇、二甲醚（CH3OCH3）等物质。其工艺流程如下：

（1）写出用合成气生产二甲醚的化学方程式                              。
  （2）尾气循环中涉及到以下反应：CH4（g）＋H2O（g）      CO（g）＋3H2（g）,请写出某温度下该反应的平衡常数表达式                       。
（3）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） 
反应Ⅱ：CO2（g）＋3H2（g）      CH3（g）＋H2O（g）
①下表所列数据是反应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     0（填“＞”、“＝”、“＜”）。
②已和：
CH3OH（g）＋O2（g）    CO2（g）＋2H2（g） =－192.9kJ·mol－1
H2（g）＋O2（g）    H2O（g）  =－241.8kJ·mol－1
则=            。
（4）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，铂为电极构成燃料电池。写出该电池负极的电极反应式                                                       。
850°C条件下存在可逆反应，达到最大限度时有90%（体积分数）的氢气转化为水，且知在该状态下存在关系
。则混合气体中二氧化碳和氢气的体积比为（ ）
A．1：1B．5：1 C．9：1D．10：1
在一定条件下，1 L NO2按下式分解：2NO22NO + O2，达到平衡时，气体体积变为1.2 L，则平衡时NO2的转化率为（   ）
A．40%B．30%C．20%D．10%
一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)；DH＜0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中，将4 mol C和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是（   ）
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲中B的体积分数增大，乙中B的体积分数减小
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
下列事实中，不能用勒夏特列原理来解释的是(  )
A．加入催化剂有利于氨的氧化反应
B．氢硫酸中加碱有利于S2－离子的增多
C．在100℃左右比在室温更有利于FeCl3的水解
D．高压条件更有利于合成氨反应
下列反应中符合下图图象的是
A．N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ；△H=—Q1kJ·mol—1(Q1>0)
B．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ；△H=+Q2kJ·mol—1(Q2>0)
C．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)；△H=—Q3kJ·mol—1(Q3>0)
D．H2(g) +CO(g)C(s)+H2O(g)；△H=+Q4kJ·mol—1(Q4>0)

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