题目内容

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质。合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；ΔH=-A kJ·mol-1 (A＞0)在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5 molCO和7.5 mol H2，达到平衡时，CO的转化率为90％。下列说法正确的是(    )

A.工业生产应在较低的温度下进行

B.反应中吸收热量为2.55A kJ

C.平衡时混合气体中碳、氢元素的质量比1：6

D.平衡时容器内的压强为开始时的0.55倍

D 

【解析】工业生产在较高温度下进行，才能提高生产率，A错；该反应是放热反应，B错，根据原子守恒，碳氢质量比等于开始加入时的质量比，应为2：1，C错。

练习册系列答案
相关题目
能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一．
（1）合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）；图1表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H
＜
＜
0．（填“＞、＜或=”下同）
（2）若在230℃时，平衡常数K=1．若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K
＜
＜
1．
（3）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的
0.55
0.55
倍．
（4）利用甲醇燃料电池设计如图2所示的装置：
①则该装置中b为
负
负
极，写出装置中电解池内发生反应的离子方程式
锌极：Cu2++2e-=Cu，Cu极：Cu=2e-+Cu2+
锌极：Cu2++2e-=Cu，Cu极：Cu=2e-+Cu2+
，
②当铜片的质量变化为12.8g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为
2.24
2.24
L．
（5）低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环．如：
2CO2（g）+2H2O（l）═C2H4（g）+3O2（g）△H=+1411.0kJ/mol
2CO2（g）+3H2O（l）═C2H5OH（1）+3O2（g）△H=+1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH，△H=-44.2kJ/mol
C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH，△H=-44.2kJ/mol
．
一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
根据题意完成下列各题：
（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K=
c(CH3OH)
c(CO)?C2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?C2(H2)
，升高温度，K值
减小
减小
（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
．（用上图中出现的字母表示）
（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的
1
2
，下列有关该体系的说法正确的是
b、c
b、c
．
a．氢气的浓度减小               b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加           d．重新平衡时n（H2）/n（CH3OH）增大
（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：
Cu2O+CO?2Cu+CO2
Cu2O+CO?2Cu+CO2
（用化学方程式表示）．
（5）能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来的重要的能源物质．常温下，1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22.7kJ的能量，写出甲醇燃烧热的热化学方程式
CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.4kJ/mol
CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.4kJ/mol
．
Ⅰ、合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义．
（1）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），下列能表示达到平衡状态的是
ac
ac
（填序号）．
a．混合气体的压强不再发生变化
b．混合气体的密度不再发生变化
c．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d．单位时间内断开a个H-H键的同时形成3a个N-H键
e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
Ⅱ、能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
（1）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.0024mol/L?min
0.0024mol/L?min
；
②100℃时反应的平衡常数为
7.2×10-5（mol/L）2
7.2×10-5（mol/L）2
．
（2）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将1.0molCO与2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH （g）生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的
12
，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是
CD
CD
（填字母序号）．
A．c（H2）减小               
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH的物质的量增加   
D．重新平衡时c（H2）/c（CH3OH）减小
E．平衡常数K增大
（3）已知：反应：4HCl（g）+O2（g）?2Cl2（g）+2H2O（g）△H=-116kJ/mol，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=-184kJ/mol
Ⅱ．
请回答：
①H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484 kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484 kJ/mol
．
②断开1mol H-O 键所需能量约为
463.5
463.5
kJ．
（2012?万安县模拟）能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol
②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol
（l）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为
CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0KJ/L
CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0KJ/L
．
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通过容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.0024mol/L?min
0.0024mol/L?min
；
②100℃时反应I的平衡常数为
7.2×10-5（mol/L）2
7.2×10-5（mol/L）2
．
（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将1.0molCO与2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的
1
2
，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是
CD
CD
（填字母序号）．
A．c（H2）减小               B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH的物质的量增加       D．重新平衡时
c(H2)
c(CH3OH)
减小      E．平衡常数K增大
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：
①甲醇蒸气重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是：
反应是熵增加的反应
反应是熵增加的反应
．
②甲醇部分氧化法．在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图2所示．则当n（O2）/n（CH3OH）=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为
2CH3OH+O2
催化剂
加热
2HCHO+2H2O
2CH3OH+O2
催化剂
加热
2HCHO+2H2O
．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
；
②写出除去甲醇的离子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
．
能源问题是人类社会面临的重大课题．甲醇是未来重要的绿色能源之一．
精英家教网
（l）已知：在 25℃、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ．请写出甲醇燃烧的热化学方程式
 
．
（2）由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）
催化剂
加热
CH3OH（g）+H2O（g）在其它条件不变的情况下，实验测得温度对反应的影响如图1所示（注：T1、T2均大于300℃）：
①合成甲醇反应的△H
 
0．（填“＞”、“＜”或“=”）．
②平衡常数的表达式为：
 
．温度为T2时的平衡常数
 
温度为T1时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）
③在T1温度下，将1mol CO2和 1molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为α，则容器内的压强与起始压强的比值为
 
．
（3）利用甲醇燃料电池设计如图2所示的装置．该装置中 Pt 极为
 
极；写出b极的电极反应式
 
．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网