题目内容

CO、H2在一定条件下合成乙醇：2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g），正反应为放热反应．下列说法错误的是（　　）
分析：A．正反应为放热反应，则反应物的总能量高；
B．可逆反应不能完全转化；
C．催化剂、升高温度能加快反应速率；
D．平衡为动态平衡，正逆反应速率相等．
解答：解：A．正反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，故A正确；
B．可逆反应不能完全转化，所以增大H2浓度不能使CO转化率达到100%，故B错误；
C．选择合适的催化剂、升高温度都能加快反应速率，故C正确；
D．平衡为动态平衡，正逆反应速率相等，则反应达到平衡时，正反应和逆反应的化学反应速率相等且不为零，故D正确；
故选B．
点评：本题考查化学平衡及化学反应速率，注意反应为可逆反应、放热反应来分析解答，题目难度不大．
练习册系列答案
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（2011?济南二模）煤经过化学加工可转化为气体或液体燃料以及各种化工产品，从而提高了煤的利用率．
（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=131.5kJ?mol-1
①下列措施中，不能提高碳的转化率的是
b
b
（填字母序号）．
a．容器的容积不变，增加水蒸汽的物质的量       b．缩小容器的容积，增大压强
c．及时将水煤气从容器中移走                  d．其他条件不变，升高温度
②又知，C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H=172.5kJ?mol-1．则CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的焓变（△H）为
-41kJ?mol-1
-41kJ?mol-1
．
（2）CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇，CO（g）+2H2?CH3OH（g）．甲醇是一种燃料，可用于设计燃料电池．下图是甲醇燃料电池的原理示意图．

①a处通入的是
甲醇
甲醇
（填物质名称），左侧电极上发生
氧化
氧化
（填“氧化”或“还原”）反应．
②该电池工作过程中，H+的移动方向为从
左
左
到
右
右
（填“左”或“右”）
③该电池正极反应式为
4H++O2+4e-=2H2O
4H++O2+4e-=2H2O
．
④若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液，设有0.01mol CH3OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl2全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH=
14
14
．
（3）将等量的CO（g）和H2O（g）分别通入到容积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=akJ?mol-1，得到下列数据：
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
1 650 2 4 1.6 5
2 900 2 4 0.9 t
①在实验1中，以v（CO2）表示该反应的反应速率为
0.16
0.16
mol?L-1?min-1；
②在实验2中，t
＜
＜
5．（填“＞”、“＜”或“=”）
（2012?梧州模拟）已知CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）现在容积均为1L的a、b、c三个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体，控制在不同的温度下进行反应，5min时测得相关数据的关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
（2011?唐山模拟）在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源，主要成分是CH4，CH4在光照下可与Cl2反应，也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料．
（1）CH4可与Cl2反应，其反应机理如下：
（2）Cl2→2Cl2△H=+243kJ?mol-1
①Cl2→2Cl    △H=+243KJ? mol-1
②Cl+CH4→CH3+HCl   △H=+4KJ?mol-1
③CH3+Cl2→CH3Cl+Cl    △H=-106KJ?mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl（g）的热化学方程式为：
（2）在一定条件下，发生反应：CH4（g）+H2O（g）ClO（g）+3H2（g）△H＞0．
在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．若在2L密闭容器中发生反应，T℃时，通入2mol CH4（g）和2mol H2O（g），反应达平衡后，生成l mol CO，此时向容器中同时加入1mol CO和3molH2的混合气体（保持温度不变），则平衡将
向逆反应方向
向逆反应方向
（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动，达到新平衡后平衡常数
不变
不变

（3）CH4（g）和H2O（g）生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-90.1kJ?mol-1，恒容条件下达平衡，下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO）增大的有
a
a
．（选填序号）．
a．再充入1mol H2  b．使用健化剂  c．再充入2mol CO  d．升高温度
（4）CH4可用于设计燃料电池，甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：
     
 则正极的电极反应式为：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
；
反应一段时间后溶液的pH
降低
降低
（填“升高”、“降低”或“不变”）．
（2010?江苏一模）现代工业将煤炭气化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的广泛用途．
（1）已知：2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H1，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H2．
则反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；△H=
△H1-△H2
2
△H1-△H2
2
．（用含△H1、△H2的代数式表示）
（2）CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H3．现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2．

①该反应的△H3
＜
＜
0（选填“＜”、“＞”或“=”，下同），K1
＞
＞
K2．
②将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，可采取的措施有
升温或减压
升温或减压
．
（3）某燃料电池以CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态K2CO3为电解质．写出该燃料电池负极的电极反应式：
CO+CO32--2e-=2CO2
CO+CO32--2e-=2CO2
．
Ⅰ．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）+O2 （g） 2SO3（g）△H＜0
（1）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是
15～20min和25～30min
15～20min和25～30min
．
（2）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是
增加了O2的量
增加了O2的量
（用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是
AB
AB
（填写编号）．
A．加了催化剂   B．缩小容器体积   C．降低温度   D．增加SO3的物质的量
（3）下列是某研究机构的研究成果．硫酸工业的原料气是二氧化硫、氧气及大量的氮气，根据下列两幅图表，解读正确的选项是
AB
AB
（填写字母序号）

A．SO2浓度高大，生产工艺复杂，生产成本反而会增加
B．生成规模大，气体用量多，生产成本就越低
C．SO2转化率越大，生产成本越低
D．适量加入催化剂，可大大提高SO2的转化率
Ⅱ．水煤气 （主要成分：CO、H2 ） 是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得．己知：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2 （g）△H=+131.3kJ?mol-1
C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ?mol-1
CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1
H2 （g）+
1
2
O2 （g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1
H2 （g）+
1
2
O2 （g）=H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1
（1）由CO、H2在一定条件下可获得汽油的替代品--甲醇，甲醇的燃烧热为-726.5kJ/mol，试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-128.1kJ?mol-1
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-128.1kJ?mol-1
．
（2）甲醇-NaOH溶液-空气燃料电池已广泛的应用，试写出其负极的电极反应式
CH3OH-6e+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e+8OH-=CO32-+6H2O
．

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