题目内容

以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工．

(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：

C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，

①该反应在常温下________自发进行(填“能”与“不能”)；

②恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反应．一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有________

Ⅰ混合气体的密度；

Ⅱ容器内气体的压强；

Ⅲ混合气体的总物质的量；

ⅣCO物质的量浓度

A．只有Ⅳ

B．只有Ⅰ和Ⅳ

C．只有Ⅱ和Ⅲ

D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ

(2)水煤气再进一步反应可制取氢气．反应为H2O(g)＋CO(g)H2(g)＋CO2(g)，某温度下该反应的平衡常数K＝4/9．该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，只投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示．下列判断不正确的是________．

A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60％

C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/L

D．平衡时，乙中CO2的转化率大于60％

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化．在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol　CO2和3 mol　H2反应

①下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________．

A．升高温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出来

D．再充入1 mol　CO2和3 mol　H2

②在温度T1时，当反应达到平衡时，测得n(H2)＝2.4 mol；其它条件不变，在温度T2时，当反应达到平衡时，测得n(CO2)＝0.82 mol，则T2________T1．(填“＞”、“＜”或“＝”)

(4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇．CH3OH、H2的燃烧热分别为：ΔH＝－725.5 kJ/mol、ΔH＝－285.8 kJ/mol．

①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式：________；

②该转化的积极意义是________；

③有人提出，可以设计反应CO2＝C＋O2(ΔH＞0、ΔS＜0)来消除CO2对环境的影响．请你判断是否可行并说出理由：________

答案：
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煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料的过程．
（1）水煤气生产原理为：C（s）+H2O（g）
高温
CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ/mol
①该反应自发可能性
有
有
（填有或无）；
②一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中进行水煤气生产反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
ABC
ABC
（填字母）；
A．容器内压强不变         B．容器内气体密度不变
C．v（CO）正=v（H2O）逆      D．c（CO）=c（H2）
③下列措施能使C（s）+H2O（g）
高温
CO（g）+H2（g）正反应速率增大的是_
CD
CD
；
A、增加C（s）的量    B、降温   C、升温    D、充入HI
（2）将不同量CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容容器中，进行反应
CO（g）+H2O（g）
高温
CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验
组别		 温度℃ 起始量/mol 平衡/mol 达平衡所
需时间/min
H2O CO H2 CO2 H2 CO2
1 650 2 4 0 a 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0 b 0.4 1.6 3
①实验1中以v（CO）表示反应速率为
0.16mol∕（L?min）
0.16mol∕（L?min）
；
②900℃时，CO2（g）+H2（g）
高温
 CO（g）+H2O（g）化学平衡常数为
1.5
1.5
；
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率，为了分别验证温度，催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，至少应该设计
3
3
组实验．
组别 温度 催化剂 …
1
2
Ⅰ以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工业．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1，
该反应在常温下
不能
不能
自发进行（填“能”与“不能”）；在一体积为2L的密闭容器中，加入1molC和2mol H2O（g），达平衡时H2O的转化率为20%，请计算此时的平衡常数
0.05
0.05

（2）目前工业上有一种方法是用CO与H2反应来生产甲醇．
化学键 C-O C-H H-H C≡O O-H
键能 kg/mol-1 358 413 436 1072 463
已知生成气态甲醇，CO里面含C≡O．请写出该反应的热化学方程式为
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-116KJ/mol
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-116KJ/mol

（3）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
在一体积不变的容器中，当合成氨反应达到平衡后，在t1时升高温度，t2重新达到平衡，t3时充入氮气，t4时重新达到平衡，t5时移去一部分产物，t6时又达到平衡，请在下面的反应速率与时间关系图中画出t1到t5逆反应速率、t5到t6正反应速率的变化情况．
（4）氢气可用于生产燃料电池，丙烷气体也可以．美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料，一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2-．则通丙烷的电极发生的电极反应为
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O

Ⅱ沉淀物并非绝对不溶，且在水及各种不同的溶液中溶解度有所不同，同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变．已知AgCl+Cl-=[AgCl2]-，如图是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况．由以上信息可知：
（1）由图知该温度下AgCl的溶度积常数为
10-12
10-12
．
（2）AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况（先变小后变大）的原因是：
开始Cl-抑制了AgCl的溶解，所以Ag+浓度变小了，但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物：AgCl+Cl-=[AgCl2]-，所以Ag+浓度又变大了．
开始Cl-抑制了AgCl的溶解，所以Ag+浓度变小了，但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物：AgCl+Cl-=[AgCl2]-，所以Ag+浓度又变大了．
．
（2011?湖南模拟）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ/mol
①该反应能否自发进行与
温度
温度
有关；
②在一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应已达化学平衡状态的是
ABD
ABD
；
A．容器中的压强不变    B．容器中气体的密度不变
C．c（CO）=c（H2）    D．1 molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
③在恒容密闭容器中加入1mol C（s）和1mol H2O（g），一定温度下充分反应达到平衡，吸收热量akJ，则a=
＜
＜
131.3（填“＞”、“＜”或“=”）；若开始时加入的是2mol C（s）和1mol H2O（g），充分反应达到平衡，吸收热量为b kJ，则b
=
=
a（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）将一定的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO2
1 650 4 2 1.6 1.6 5
2 830 1 4 0.8 0.8 3
3 830 a b c d t
①实验1中的v（H2）表示的反应速率为
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
．
②830℃时，向容器中充入2mol CO和10mol H2O（g），反应达到平衡后，CO的转化率为
83.33%
83.33%
．
③若实验3要达到与实验2相似的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），且t＜3min，则a、b应满足的关系是
b=4a，a＞1（或使用催化剂）
b=4a，a＞1（或使用催化剂）
（用含a、b的数学式表示）
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ?mol-1，
一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
bc
bc
  （填字母序号）．
a．容器中的压强不变        b．1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c．v正（CO）=v逆（H2O）    d．c（CO）=c（H2）
（2）830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0
试回答下列问题：
①若起始时c（CO）=2mol?L-1，c（H2O）=3mol?L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=
1
1
．
②在相同温度下，若起始时c（CO）=1mol?L-1，c（H2O）=2mol?L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol?L-1，则此时该反应v（正）
大于
大于
v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）
③若降低温度，该反应的K值将
增大
增大
（填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），如图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c（CH3OH）增大的是
cd
cd
．
a．升高温度
b．充入He（g），使体系压强增大
c．将H2O（g）从体系中分离出来
d．再充入1mol CO2和3mol H2．
（2009?徐州二模）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1，△S=+133.7J?（K?mol）-1
①该反应能否自发进行与
温度
温度
 有关；
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
b、c
b、c
  （填字母，下同）．
a．容器中的压强不变    b．1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c．v正（CO）=v逆（H2O）    d．c（CO）=c（H2）
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1中以v（CO2） 表示的反应速率为
0.16mol?（L?min）-1
0.16mol?（L?min）-1
．
②该反应的逆反应为
吸
吸
（填“吸”或“放”）热反应
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），且t＜3min，则a、b应满足的关系是
b=2a，a＞1
b=2a，a＞1
 （用含a、b的数学式表示）．
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c （CH3OH）增大的是
c、d
c、d
．
a．升高温度      b．充入He（g），使体系压强增大
c．将H2O（g）从体系中分离出来     d．再充入1mol CO2和3mol H2．

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