工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下所示:

化學反應
平衡
常數(shù)
溫度/℃
500
700
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.34
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
 
 
 
 
請回答下列問題:
(1)反應②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)據(jù)反應①與②可推導出K1、K2K3之間的關系,則K3=__________(用K1K2表示)。
(3)500 ℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v________v(填“>”、“=”或“<”)。
(4)反應①按照相同的物質(zhì)的量投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關系如下圖所示。下列說法正確的是__________(填序號)。

A.溫度:T1T2T3
B.正反應速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D.平均摩爾質(zhì)量:M(a)>M(c),M(b)>M(d)

(1)吸熱 (2)K1·K2 (3)> (4)CD

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(15分)已知化學平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。請回答下列問題:
(1)可逆反應FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)是煉鐵工業(yè)中一個重要反應,其溫度與平衡常數(shù)K的關系如下表:

T(K)
938
1100
K
0.68
0.40
 
①寫出該反應平衡常數(shù)的表達式__________。
②若該反應在體積固定的密閉容器中進行,在一定條件下達到平衡狀態(tài),若升高溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量_____;充入氦氣,混合氣體的密度____(選填“增大”、“減小”、“不變”)。
(2)常溫下,濃度均為0.1 mol·L-1的下列六種溶液的pH如下表:
溶質(zhì)
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
11.3
①上述鹽溶液中的陰離子,結(jié)合質(zhì)子能力最強的是           
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,濃度均為0.01 mol·L-1的下列五種物質(zhì)的溶液中,酸性最強的是      ;
將各溶液分別稀釋100倍,pH變化最小的是    (填編號)。
A.HCN        B.HClO       C.C6H5OH      D.CH3COOH         E.H2CO3
③據(jù)上表數(shù)據(jù),請你判斷下列反應不能成立的是    (填編號)。
A.CH3COOH+ Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa  B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO       D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的濃度,可向氯水中加入少量的碳酸鈉溶液,反應的離子方程式為                                            
(3)已知常溫下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。又知常溫下某CuSO4溶液里c(Cu2)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,則應調(diào)整溶液pH大于        ;要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2沉淀較為完全 ( 使Cu2濃度降至原的千分之一)則應向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH為           。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

mA(氣) + nB(氣)pC(氣) + qD(氣)的 C %與時間 t有如圖關系

(1)若E、F表示兩種溫度,則 E____F(填“>”、“<”或“=”),正反應____ 熱。
(2)若E、F表示兩種壓強,則 m + n_____p + q。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)在容積為2 L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,考察溫度對反應的影響,實驗結(jié)果如下圖所示(注:T1、T2均大于300℃);

下列說法正確的是       (填序號);
①溫度為T1時,從反應開始到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
③該反應為放熱反應
④處于A點的反應體系從T1變到T2,達到平衡時增大
(2)在T1溫度時,將1 mol CO2和3 mol H2充入一密閉恒容容器中,充分反應達到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為α,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為       。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在2 L密閉容器內(nèi),800℃時反應2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:

時間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 
(1)寫出該反應的平衡常數(shù)表達式:K=__________。已知K300>K350,則該反應是________熱反應。
(2)如圖中表示NO2變化曲線的是__________,用O2表示從0 s~2 s 內(nèi)該反應的平均速率v=________。

(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是__________。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器內(nèi)壓強保持不變
c.v(NO)=2v(O2)
d.容器內(nèi)密度保持不變
(4)能使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的是__________。
a.及時分離出NO2氣體
b.適當升高溫度
c.增大O2的濃度
d.選擇高效催化劑

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題。

(1)該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)當反應達到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”),原因是________________________________________
(3)反應體系中加入催化劑對反應熱是否有影響?________,原因是__________________________________________
(4)在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E1和E2的變化是:E1________,E2________。(填“增大”“減小”或“不變”)

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1:還原沉淀法
該法的工藝流程為

其中第①步存在平衡:
2CrO(黃色)+2HCr2O(橙色)+H2O
(1)若平衡體系的 pH = 2,該溶液顯________色。
(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是________。
a.Cr2O和CrO 的濃度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO)
c.溶液的顏色不變
(3)第②步中,還原 1 mol Cr2O 離子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s) Cr3(aq)+3OH(aq)
常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3)·c3(OH)=10-32,要使 c(Cr3)降至10-5mol/L,溶液的pH應調(diào)至________。
方法2:電解法
該法用 Fe 做電極電解含Cr2O的酸性廢水,隨著電解的進行,在陰極附近溶液 pH 升高,產(chǎn)生 Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做電極的原因為______________________________________
(6)在陰極附近溶液 pH 升高的原因是(用電極反應解釋)________________,溶液中同時生成的沉淀還有________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

利用催化劑可使NO和CO發(fā)生反應:2NO(g)+2CO(g)??2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。

已知增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中。

實驗
編號
T(℃)
NO初始濃度
(mol·L-1)
CO初始濃度
(mol·L-1)
催化劑的比表
面積(m2·g-1)

280
1.2×10-3
5.8×10-3
82

 
1.2×10-3
 
124

350
 
 
82
(1)請?zhí)钊碇械母骺崭瘢?br />(2)實驗Ⅰ中,NO的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)的變化如圖所示。請在給出的坐標圖中畫出實驗Ⅱ、Ⅲ中NO的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線,并標明各曲線的實驗編號。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某探究性學習小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

實驗編號
鋅的狀態(tài)
反應溫度/℃
收集100 mL氫氣
所需時間/s

薄片
15
200

薄片
25
90

粉末
25
10
 
(1)該實驗的目的是探究________、________對鋅和稀鹽酸反應速率的影響;
(2)實驗Ⅰ和Ⅱ表明________,化學反應速率越大;
(3)能表明固體的表面積對反應速率有影響的實驗編號是________和________;
(4)請設計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應的速率的影響:_______________________________________________________________。

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