题目内容

“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)  ΔH＞0。已知在1 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值   (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②1 100 ℃时测得高炉中，c(CO2)="0.025" mol·L-1，c(CO)="0.1" mol·L-1，则在这种情况下，该反应向   进行(填“左”或“右”)，判断依据是          。
(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH＝－49.0 kJ·mol-1，现向体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝       。
②反应达到平衡后，下列措施能使增大的是           (填符号)。
A．升高温度B．再充入H2C．再充入CO2D．将H2O(g)从体系中分离
E．充入He(g)
(1)①增大
②右  因为c(CO2)/c(CO)=0.25＜0.263
(2)①0.225 mol/(L·min)  ②B、D
(1)①因为炼铁反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大。
②FeO(s)＋CO(g)CFe(s)＋CO2(g)在1 100 ℃时的平衡常数为0.263，此时Qc=c(CO2)/c(CO)="0.025" mol·L－1/0.1 mol·L－1=0.25<0.263，说明反应没有达到平衡，反应向右进行。
(2)①根据反应过程中CO2的浓度变化可知，从反应开始到达平衡，CO2的浓度变化为0.75 mol·L－1，所以H2的浓度变化为3×0.75 mol·L－1="2.25" mol·L－1，H2的反应速率为2.25 mol·L－1/10 min="0.225" mol·L－1·min－1。
②使增大，需要使平衡向正反应方向移动，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错；再充入H2，CH3OH的浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，B对；再充入CO2，CO2的转化率减小，CO2浓度增大，CH3OH浓度虽然增大，但是不如CO2浓度增大的多，比值减小，C错；将H2O(g)从体系中分离出来，平衡向右移动，CH3OH浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，D对；充入He对平衡无影响，比值不变，E错
练习册系列答案
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在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中，如分别注入
1
4
容积颜色相同的NO2（存在2NO2?N2O4平衡）和Br2蒸气，然后将活塞同时向外拉出到
1
2
处（快速）过一会儿可以看出（　　）
①A中颜色比B中浅；②A中颜色比B中深；
③A和B颜色深浅相同；④A和B颜色都比开始时浅．
A．①②B．②③C．②④D．③④
下列说法不正确的是(　　)。
A．原电池负极被氧化
B．任何化学反应都能设计成原电池
C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变
氨的催化氧化过程主要有以下两个反应：
(ⅰ)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.5 kJ·mol－1
(ⅱ)4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1267 kJ·mol－1
测得温度对NO、N2产率的影响如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．升高温度，反应(ⅰ)和(ⅱ)的平衡常数均减小
B．840 ℃后升高温度，反应(ⅰ)的正反应速率减小，反应(ⅱ)的正反应速率增大
C．900 ℃后，NO产率下降的主要原因是反应(ⅰ)平衡逆向移动
D．800 ℃左右时，氨的催化氧化主要按照(ⅰ)进行
党的十八大报告中首次提出“美丽中国”的宏伟目标。节能减排是中国转型发展的必经之路，工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施，下图是几种工业生产的联合生产工艺：

请回答下列问题：
（1）装置甲为电解池，根据图示转化关系可知：A为____________（填化学式），阴极反应式为____________。
（2）装置丙的反应物为Ti，而装置戊的生成物为Ti，这两个装置在该联合生产中并不矛盾，原因是_________________________________________________
装置戊进行反应时需要的环境为________（填字母序号）。
A．HCl气体氛围中  B．空气氛围中    C．氩气氛围中  D．水中
（3）装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应：CO（g）＋2H2（g）??CH3OH（g）　ΔH<0。
①该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）如下表：
温度/℃
250
350
K
2.041
x
 
符合表中的平衡常数x的数值是________（填字母序号）。
A．0  B．0.012  C．32.081  D．100
②若装置乙为容积固定的密闭容器，不同时间段各物质的浓度如下表：
 
c（CO）
c（H2）
c（CH3OH）
0 min
0.8 mol·L－1
1.6 mol·L－1
0
2 min
0.6 mol·L－1
y
0.2 mol·L－1
4 min
0.3 mol·L－1
0.6 mol·L－1
0.5 mol·L－1
6 min
0.3 mol·L－1
0.6 mol·L－1
0.5 mol·L－1
 
反应从2 min到4 min之间，H2的平均反应速率为________。反应达到平衡时CO的转化率为________。反应在第2 min时改变了反应条件，改变的条件可能是________（填字母序号）。
A．使用催化剂  B．降低温度
C．增加H2的浓度
（4）装置己可以看作燃料电池，该燃料电池的负极反应式为____________ ________________________________________________。
对于可逆反应： 2A(ｇ)＋B(ｇ) 2C(ｇ) △H＜0，下列各图中正确的是
反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1. 47，900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是(　　)
A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝
C．绝热容器中进行该反应，温度不再变化，则达到化学平衡状态
D．该反应的正反应是放热反应
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ＋92.4 kJ。恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图示。下列说法错误的是
A．前20分钟反应内放出的热量为46.2kJ
B．第25分钟改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去
C．若第60分钟时反应又达到了平衡，则时段Ⅲ改变的条件是增大压强
D．时段Ⅰ仅将初始投放的物质浓度增至原来的2倍，则反应物的转化率增大，平衡常数不变
在体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：
CO(g)十H2O(g)  CO2(g)十H2 (g)    △H<0 ， CO和H2O浓度变化如下图，

（1) 3min—4min之间反应处于____状态（填平衡、不平衡）；
（2）要使反应在8min后，平衡向逆方向移动，可采取的措施是__  ___，要使反应在8min后，反应速率降低，平衡向正方向移动，可采取的措施是________。（填a,b,c,d）
a．增加水蒸气  b．降低温度   c．使用催化剂  d．增加氢气浓度
（3）求出850℃ 时，该反应的平衡常数和CO的平衡转化率（写出详细计算过程）

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