题目内容
【题目】在恒容密闭容器中，反应3Fe(s)+4H2O(g)
Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡，保持温度不变，加入少量水蒸气，体系重新达到平衡，下列说法正确的是
A.水蒸气的体积分数增大B.氢气的浓度增大
C.平衡常数变大D.铁的质量增大
【答案】B
【解析】
A．铁为固体，所以加入少量水蒸气，相当于在恒温密闭容器中增加压强，与原平衡等效，所以水蒸气的体积分数不变，A错误；
B．加入少量水蒸气，则反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，使生成物氢气的浓度增大，B正确；
C．平衡常数仅与温度有关，温度不变，加入少量水蒸气，体系重新达到平衡时平衡常数不变，C错误；
D．加入少量水蒸气，反应物的浓度增大，化学平衡向正反应方向移动，所以铁的质量变小，D错误；
故合理选项是B。
【题目】能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题。请根据所学化学知识回答下列问题：
（1）汽车上安装催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
已知：N2(g) + O2(g)＝2NO(g) △H＝+180.5 kJ · mol－1；
2C(s)+ O2(g)＝2CO(g) △H＝－221.0 kJ · mol－1；
C(s)+ O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.5 kJ · mol－1；
则尾气转化反应2NO(g) +2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g)的△H＝________________。
（2）汽车尾气分析仪对CO的含量分析是以燃料电池为工作原理，其装置如下图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2-可以在固体介质中自由移动。
下列说法中正确的是_____________(填字母序号)。
A．负极的电极反应式为：CO + O2－―2e－＝CO2
B．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
C．工作时电极b作正极，O2－由电极a通过固体介质向电极b迁移
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
（3）某硝酸厂利用甲醇处理废水。在一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为______________。
（4）煤的间接液化是先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇。若在一定温度下，向1 L密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，经10 min反应达到平衡时测得各组分的浓度如下：
物 质 | CO | H2 | CH3OH |
浓度/(mol·L－1) | 1.2 | 1.0 | 0.6 |
①该反应的平衡常数表达式为：K＝_____________________。
②该时间内反应速率υ(H2)＝_________________。
③平衡时CO的转化率为_________________(保留1位小数)。
【题目】(1)250℃时，以镍合金为催化剂，向初始体积为 8L 的密闭容器中通入 5molCO2、3molCH4，在恒压条件下发生反应：CO2(g) +CH4(g)2CO(g) + 2H2(g)。平衡体系中甲烷的物质的量变化见表。
反应时间(s) | 2 | 4 | 6 | 8 |
CH4物质的量(mol) | 2.7 | 2.4 | 2.0 | 2.0 |
此温度下，该反应的平衡常数K =_____。
(2)二甲醚催化重整制氢的反应过程，主要有以下几个反应(数据为 25℃、1.01×105Pa 测定)
① CH3OCH3(g) + H2O(l)2CH3OH(l) △H＝＋24.52kJ/mol
② CH3OH(l) + H2O(l)CO2(g) + 3H2(g) △H＝＋49.01kJ/mol
③ CO(g) + H2O(l)CO2(g) + H2(g) △H＝－41.17kJ/mol
④ CH3OH(l)CO (g) + 2H2(g) △H＝＋90. 18kJ/mol
则 CH3OCH3(g) +3H2O(l)2CO2(g) + 6H2(g) △H =_____kJ/mol
(3)上述(2)中二甲醚催化重整制氢的过程中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚的转化率关系如图所示：
①你认为反应控制的最佳温度应为_____________，理由是__________。
A.300～350℃ B.350～400℃ C.400～450℃ D.450～500℃
②在一个绝热恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇如④式建立平衡，以下可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是____________。
A.体系的温度不再改变 B.气体的平均相对分子质量保持不变
C.CO 的体积分数不变 D.气体的密度保持不变
③ 在温度达到 400℃以后，二甲醚与 CO2以几乎相同的变化趋势明显降低，而 CO 和 H2发体积分数也以几乎相同的变化趋势升高。则此时发生的反应为_______________试在图中黑色方框内画出 400℃以后的 CH3OCH3和 CO 体积分数的变化趋势____。