题目内容
在高温高压下CO具有极高的化学活性，能与多种单质或化合物反应．
（1）若在恒温恒容的容器内进行反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有 ．（填字母）
a．容器内的压强保持不变
b．容器中H2浓度与CO浓度相等
c．容器中混合气体的密度保持不变
d．CO的生成速率与H2的生成速率相等
（2）CO一空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2．该电池负极的电极反应式为 ．
（3）一定条件下，CO与H2可合成甲烷，反应方程式为：CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）
①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是 ．
②已知H2（g）、CO（g）和 CH4（g）的燃烧热分别为285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1和890，0kJ?mol-1．
写出CO与H2反应生成CH4和CO2的热化学方程式： ．
（4）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应方程式为：CH3OH（g）+CO（g）
HCOOCH3（g）△H=-29.1kJ?mol-1．科研人员对该反应进行了研究．部分研究结果如图所示：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 ．
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是 ．
（1）若在恒温恒容的容器内进行反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
a．容器内的压强保持不变
b．容器中H2浓度与CO浓度相等
c．容器中混合气体的密度保持不变
d．CO的生成速率与H2的生成速率相等
（2）CO一空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2．该电池负极的电极反应式为
（3）一定条件下，CO与H2可合成甲烷，反应方程式为：CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）
①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是
②已知H2（g）、CO（g）和 CH4（g）的燃烧热分别为285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1和890，0kJ?mol-1．
写出CO与H2反应生成CH4和CO2的热化学方程式：
（4）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应方程式为：CH3OH（g）+CO（g）
| 催化剂 | △ |
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是
分析：（1）恒温恒容的容器内进行反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量不变；
（2）CO一空气燃料电池，一氧化碳在负极失电子发生氧化反应；
（3）①依据自发进行的判断依据分析，△H-T△S＜0；
②依据燃烧热写出反应的热化学方程式，结合盖斯定律计算得到；
（4）①依据转化率曲线分析判断；
②图象分析速率随温度变化的趋势分析回答．
（2）CO一空气燃料电池，一氧化碳在负极失电子发生氧化反应；
（3）①依据自发进行的判断依据分析，△H-T△S＜0；
②依据燃烧热写出反应的热化学方程式，结合盖斯定律计算得到；
（4）①依据转化率曲线分析判断；
②图象分析速率随温度变化的趋势分析回答．
解答：解：（1）在恒温恒容的容器内进行反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），
a．反应前后气体压强变化的反应，容器内的压强保持不变，说明反应达到平衡，故a正确；
b．容器中H2浓度与CO浓度相等不一定达到平衡，故b错误；
c．反应中有固体碳反应，平衡变化，气体质量发生变化，容器中混合气体的密度保持不变，能说明反应达到平衡，故c正确；
d．CO的生成速率与H2的生成速率相等，证明反应正向进行，故d错误；
故答案为：ac；
（2）CO一空气燃料电池，一氧化碳在负极失电子发生氧化反应，电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2．该电池负极的电极反应式为：CO-2e-+O2-=CO2，
故答案为：CO-2e-+O2-=CO2；
（3）①CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g），反应△S＜0，依据自发进行的判断依据△H-T△S＜0，所以△H＜0，故答案为：该反应△H＜0；
②H2（g）、CO（g）和 CH4（g）的燃烧热分别为285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1和890，0kJ?mol-1．
a、H2（g）+
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1
b、CO（g）+
O2（g）=CO2 （g）△H=-283.0kJ?mol-1
c、CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890，0kJ?mol-1
依据盖斯定律（b+a）×2-c得到2CO（g）+2H2（g）?CH4（g）+C02（g）△H=-247.6 kJ?mol-1
故答案为：2CO（g）+2H2（g）?CH4（g）+C02（g）△H=-247.6 kJ?mol-1；
（4）①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看，图象中转化率变化最大的是3.5×106 Pa～4.0×106Pa，
故答案为：3.5×106 Pa～4.0×106Pa；
②依据图象分析温度在高于80°C对反应速率影响不大，反应是放热反应，温度过高，平衡逆向进行，不利于转化率增大，
故答案为：高于80℃时，温度对反应速率影响较小；且反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低．
a．反应前后气体压强变化的反应，容器内的压强保持不变，说明反应达到平衡，故a正确；
b．容器中H2浓度与CO浓度相等不一定达到平衡，故b错误；
c．反应中有固体碳反应，平衡变化，气体质量发生变化，容器中混合气体的密度保持不变，能说明反应达到平衡，故c正确；
d．CO的生成速率与H2的生成速率相等，证明反应正向进行，故d错误；
故答案为：ac；
（2）CO一空气燃料电池，一氧化碳在负极失电子发生氧化反应，电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2．该电池负极的电极反应式为：CO-2e-+O2-=CO2，
故答案为：CO-2e-+O2-=CO2；
（3）①CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g），反应△S＜0，依据自发进行的判断依据△H-T△S＜0，所以△H＜0，故答案为：该反应△H＜0；
②H2（g）、CO（g）和 CH4（g）的燃烧热分别为285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1和890，0kJ?mol-1．
a、H2（g）+
| 1 |
| 2 |
b、CO（g）+
| 1 |
| 2 |
c、CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890，0kJ?mol-1
依据盖斯定律（b+a）×2-c得到2CO（g）+2H2（g）?CH4（g）+C02（g）△H=-247.6 kJ?mol-1
故答案为：2CO（g）+2H2（g）?CH4（g）+C02（g）△H=-247.6 kJ?mol-1；
（4）①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看，图象中转化率变化最大的是3.5×106 Pa～4.0×106Pa，
故答案为：3.5×106 Pa～4.0×106Pa；
②依据图象分析温度在高于80°C对反应速率影响不大，反应是放热反应，温度过高，平衡逆向进行，不利于转化率增大，
故答案为：高于80℃时，温度对反应速率影响较小；且反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低．
点评：本题考查平衡标志的判断，热化学方程式的计算应用，图象分析判断，注意掌握基础知识的掌握，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
CO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
CO(g)+H2(g)，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有 。(填字母)
HCOOCH3(g) △H=－29.1 kJ·mol-1
发生核裂变时，能产生两种核素72X、
和若干快中子。快中子再与核素72X反应可生成
，继而生成以上MS中金属M的一种核素。M是应用最广泛的金属之一，在高温高压下与CO作用生成淡黄色液体A(A在高温下可分解为M和CO)。含有M的一种深红色化合物晶体B具有顺磁性，在碱性溶液中B能把Cr(Ⅲ)氧化为CrO42-，而本身被还原成C。溶液中C可被氯气氧化成B。固体C在高温下可分解，其产物为碳化物D，剧毒的钾盐E和化学惰性气体F。A继续与CO作用可形成满足18电子规则的金属有机化合物M2(CO)9。(18电子规则指过渡金属有机化合物中，金属的价电子和配体提供或共享的电子总数等于18)。