题目内容

研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题．

(1)CO可用于合成甲醇．在压强为0.1 Mpa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入a mol　CO和2a mol　H2，在催化剂作用下合成甲醇：

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度，压强的关系如下图：

(ⅰ)该反应属于________反应：(填“吸热”或“放热”)．

(ⅱ)100℃时，该反应的平衡常数：K＝________；(用a、b的代数式表示)．若一个可逆反应的平衡常数K值很大，对此反应的说法正确的是：________填序号)

该反应使用催化剂意义不大；

该反应发生将在很短时间内完成；

该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小；

该反应一定是放热反应；

(ⅲ)在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol　CO，2a mol　H2，达到平衡时CO转化率________(填“增大”，“不变”或“减小”，下同)平衡常数：________．

(ⅳ)在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol　CO，7.5 mol　H2，反应生成CH3OH(g)，达到平衡时，CO转化率为90％，此时容器内压强为开始时的压强________倍．

(2)某温度条件下，若将CO2(g)和H2(g)以体积比1∶4混合，在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷，已知：

CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 KJ/mol

H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8 KJ/mol

则CO2(g)和H2(g)反应生成液态水的热化学方程式为：________．

答案：
解析：

　　答案：(1)(ⅰ)放热

　　(ⅱ)b2/a2　C(ⅲ)增大　不变　(ⅳ)0.55

　　(2)CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－252.9 KJ/mol

　　解析：(1)(ⅰ)观察同一压强下的CO转化率随温度的升高而减小，所以正反应应为放热反应；

　　(ⅱ)100℃时CO的转化率为0.5，列式求算：

　　

　　K等于平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，求得K为b2/a2；

　　反应物的K值大只能说明反应进行的程度大，不能确定其反应速率大小，也不能确定反应是吸热还是放热．

　　(ⅲ)由于该反应为气体体积减小的反应，再通入a mol　CO，2a mol　H2有利于平衡向正反应方向移动，所以CO转化率增大，平衡常数是温度系数，与浓度无关，所以不会改变．

　　(ⅳ)

　　

　　由于压强之比等于物质的量之比，平衡时的物质的量总数为5.5 mol，起始时为10 mol，所以平衡时压强为起始时的0.55倍．

　　(2)根据盖斯定律，由反应②×4－①可得．


练习册系列答案
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（2012?闵行区二模）研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢课题．CO可用于合成甲醇．在压强为0.1MPa条件下，在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2，在催化剂作用下合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图：
（1）压强P1、P2的大小关系为Pl
小于
小于
P2（填“大于”、“小于”或“等于”），A、B两点分别对应的平衡常数K1、K2的大小关系为K1
大于
大于
 K2（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）在温度为100℃、压强为Pl（MPa）条件下（恒温恒压），如果上述反应达平衡后，对此反应的说法一定正确的是
bc
bc
（选填答案编号）．
a．2υ（CO）=υ（CH3OH）
b．n（CO）：n（H2）=1：2
c．c（CO）：c（H2）：c（C H3OH）=l：2：1
d．平衡时混合气体的密度等于反应起始时的混合气体的密度
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），达到平衡时CO转化率
增大
增大
．（填“增大”、“不变”或“减小”，下同），平衡常数
不变
不变
．
（4）在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5mol CO（g）、7.5mol H2（g），反应生成CH3OH（g），达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时压强的
0.55
0.55
倍．

（11分）研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题。
（1）CO可用于合成甲醇。在压强为0.1Mpa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2，在催化剂作用下合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）平衡时CO的转化率与温度，压强的关系如下图：

（i）该反应属于_____________反应：（填“吸热”或“放热”）。
（ii）100℃时，该反应的平衡常数：K=_____________；（用a、b的代数式表示）。
若一个可逆反应的平衡常数K值很大，对此反应的说法正确的是：_________________填序号）

A．该反应使用催化剂意义不大；
B．该反应发生将在很短时间内完成；
C．该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小；
D．该反应一定是放热反应；
（iii）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入amolCO，2amolH2，达到平衡时CO转化率________（填“增大”，“不变”或“减小”，下同）平衡常数：________。
（iv）在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO，7.5molH2，反应生成CH3OH（g），达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时的压强__________倍。
（2）某温度条件下，若将CO2（g）和H2（g）以体积比1：4混合，在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷，已知：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3KJ/mol
H2（g）+1/2O2（g）= H2O（l）        △H=-285.8KJ/mol
则CO2（g）和H2（g）反应生成液态水的热化学方程式为：_________________________。
燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容．我们要关注矿物能源的合理利用，积极研究、开发新能源．
（1）新能源应该具有原状料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境特点．在煤炭、石油、煤气、氢气中，前途广阔的能源是______．
（2）近年来，我国煤矿事故大多是由于瓦斯暴炸所致．瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体，当矿井中瓦斯浓度达到一一定范围时遇明火即燃烧爆炸．为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有______（填序号）
①加强安全管理，杜绝明火源
②降低瓦斯气体的着火点
③提高通风能力④将矿井中的氧气抽去
（3）为了提高煤的热效应，同时减少燃烧时的环境污染，常将煤转化为水煤气，这是将煤转化为洁净燃料的方法之一．水煤气的主要成分是一氧化碳的氢气，它是由煤炭和水蒸气反应制得，已知C（石墨）、CO、H2燃烧的热化学方程式为：
C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g），△H1=-393.5kJ?mol-1
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g），△H2=-241.8kJ?mol-1
CO（g）+O
1
2
2（g）═CO2（g），△H3=-283.0kJ?mol-1
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（l），△H4=-285.8kJ?mol-1
请回答下列问题：
①根据上述提供的热化学方程式计算，36g水由液态变成气态的热量变化是______．
②写出C（s，石墨）与水蒸气反应的热化学方程式______．
③丙烷是液化石油气的主要成分之一，丙烷燃烧的热化学方程式为：
C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g），△H=-2220.0kJ?mol-1
相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时，产生的热量之比为______；相同质量的氢气和丙烷完全燃烧生成气态产物时，产生的热量之比为______．

(08枣庄调研)燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容。我们要关注矿物能源的合理利用，积极研究、开发新能源。

   （1）新能源应该具有原状料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境特点。在煤炭、石油、煤气、氢气中，前途广阔的能源是                   。

   （2）近年来，我国煤矿事故大多是由于瓦斯暴炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体，当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有                   （填序号）

①加强安全管理，杜绝明火源           ②降低瓦斯气体的着火点

③提高通风能力                                ④将矿井中的氧气抽去

   （3）为了提高煤的热效应，同时减少燃烧时的环境污染，常将煤转化为水煤气，这是将煤转化为洁净燃料的方法之一。水煤气的主要成分是一氧化碳的氢气，它是由煤炭和水蒸气反应制得，已知C（石墨）、CO、H­2燃烧的热化学方程式为：

C（s，石墨）+O2（g）    CO2（g）△H­1=－393.5kJ?mol-1

H2（g）+O2（g）    H2­O（g）△H­2=－241.8kJ?mol-1

CO（g）+O2（g）    CO2（g）△H­3=－283.0kJ?mol-1

H2（g）+O2（g）    H2O（1）△H­4=－285.8kJ?mol-1

请回答下列问题：

①根据上述提供的热化学方程式计算，36g水由液态变成气态的热量变化是                   。

②写出C（s，石墨）与水蒸气反应的热化学方程式                   。

③丙烷是液化石油气的主要成分之一，丙烷燃烧的热化学方程式为：

C3H8（g）+5O2（g）    3CO2（g）+4H2O（g）△H­=－2220.0kJ?mol-1

相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时，产生的热量之比为___，相同质量的氢气和丙烷完全燃烧生成气态产物时，产生的热量之比为                   。

 

研究和开发CO2 和CO的创新利用是环境保护和资源利用

的双赢的课题。

I.CO可用于合成甲醇。在压强为0.1Mpa条件下，在体积为bL的密

闭容器中充入amolCO和2amolH2，在催化剂作用下合成甲醇;

平衡时CO的转化率与温度，压强的关系如下图:

 (1)100℃时，该反应的平衡常数:

  K=          ；(用a、b的代数式表

  示)。若一个可逆反应的平衡常数K值

很  大，对此反应的说法正确的是:

                 (填序号)

  A.该反应使用催化剂意义不大;

  B.该反应发生将在很短时间内完成;

  C. 该反应达到平衡时至少有一种反应物

百分含量很小；

D.反应物的转化率一定高:

(2)在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入amolCO，2amolH2，达到平衡时

   CO转化率        (填“增大”，“不变”或“减小”，下同)平衡常数：          。

 (3)在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO，7.5molH2，反应生成CH3OH

   (g)，达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时的压强          倍。

11.某温度条件下，若将CO2(g)和H2（g）以体积比1:4混合，在适当压强和催化剂

  作用下可制得甲烷，己知：

 

  则和反应生成液态水的热化学方程式为:

                                                               。

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