题目内容

已知CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) 其能量变化情况如图所示，曲线I和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是

A．该反应的ΔH＝+ 91kJ / mol

B．加入催化剂，该反应的ΔH变小

C．反应物的总能量大于生成物的总能量

D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大

C

练习册系列答案
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（8分）到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。
请回答下列问题：
⑴2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－2599kJ·mol－1，
则乙炔的燃烧热为　  ▲    。
⑵有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难，此时可利用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。已知
①CO(g)+1/2O2(g)=== CO2(g)  ΔH1=-283.0kJ·mol－1
②C(s)+O2(g)===CO2(g)       ΔH2=-393.5kJ·mol－1
则C(s)＋1/2O2(g)="CO(g)   " ΔH =      ▲    。
⑶从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。已知键能数据如下表。

化学键
键能（kJ/mol）
化学键
键能（kJ/mol）
N≡N
942
H－O
460
N－H
391
O＝O
499
H－H
437
 
 
反应N2＋3H22NH3 △H＝a kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据估算a的数值      ▲    。
⑷最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。该方法既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，插入强碱溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。其电池总反应为4NH3＋3O2═2N2＋6H2O。试写出负极电极反应式       ▲       。

一定温度下的密闭容器中存在如下反应：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g)，已知CO(g)和H2O(g)的起始浓度均为2 mol·L-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K =1，试判断：

(1)当CO转化率为25%时，该反应是否达到平衡_______，若未达到平衡，向哪个方向进行______。

(2)达到平衡时，CO的转化率____________________。

(3)当CO的起始浓度仍为2 mol·L-1，H2O(g)的起始浓度为6 mol·L-1，求平衡时CO的转化率_______。

 

(10分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I ,II，III)作用下，CH4的产量随光照时间的变化如下图所示。

(1) 在O〜30小时内，CH4的平均生成速率和由大到小的顺序为_________；反应开始后的15小时内，在第_________种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

(2) 将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应

CH4(g)+H2O(g)CO(g) +3H2(g) △H=+206kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，此时测得CO的物质的量为O.10 mol,CH4的平衡转化率为91 %，则此温度下该反应的平衡常数为_________ (计算结果取整数）。

(3) 该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇，已知CO(g)、CH3OH⑴的燃烧热分别为和，则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为_________。

(4)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)  CH3OH (g), △H<0合成甲醇，在230°C〜270°C最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2)：n(C0),分别在230°C、2500C和2700C进行实验，结果如图。

①2700C的实验结果所对应的曲线是_________ (填字母）；

②2300C时，工业生产适宜釆用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是_________ (填字母）。

A. 1 〜1.5   B. 2. 5〜3  C. 3. 5〜4. 5

(5) 某同学以石墨为电极，以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池，其负极的电极反应式为_________。

 

已知CO(g)十H2O(g)  CO2(g)十H2 (g)    △H<0 在850 ℃时,其平衡常数K=1，850 ℃时在该容器中同时充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2，5.0molH2，根据所学知识可知

Ａ. 此时反应向正反应方向进行

B. 平衡时CO2的物质的量为0.６mol

C.其他条件不变，向平衡后体系中加入1.0mol CO2，则平衡向左移动，Ｋ减小

D. 其他条件不变，向平衡后体系中再加入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2，5.0molH2，则平衡向左移动。

 

（8分）到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。

请回答下列问题：

⑴2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)  △H＝－2599kJ·mol－1，

则乙炔的燃烧热为　  ▲     。

⑵有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难，此时可利用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。已知

①CO(g)+1/2O2(g)=== CO2(g)  ΔH1=-283.0kJ·mol－1

②C(s)+O2(g)===CO2(g)       ΔH2=-393.5kJ·mol－1

则C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)    ΔH =      ▲     。

⑶从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。已知键能数据如下表。

化学键

键能（kJ/mol）

化学键

键能（kJ/mol）

N≡N

942

H－O

460

N－H

391

O＝O

499

H－H

437

 

 

反应N2＋3H22NH3  △H＝a kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据估算a 的数值      ▲     。

⑷最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。该方法既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，插入强碱溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。其电池总反应为4NH3＋3O2═2N2＋6H2O。试写出负极电极反应式       ▲        。

 

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