（1）在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?) ，此反應(yīng)規(guī)律符合下圖圖像。

①T1       T2   ,正反應(yīng)的△H       0。（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。

②P1         P2  , L為        。（填“固”或“液”或“氣”態(tài)）。

（2）合成氨的原理為：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  H＝-92．4 kJ／mol，該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E2的變化是        (填“增大”、“減小”或“不變”)。②若在一密閉容器中加入1molN2和3molH2，在一定條件下充分反應(yīng)，放出的熱量     92.4kJ.（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③將1 mol N2和3 mol H2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，此時(shí)欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是          (填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料氣      B．向容器中再充入一定量H2

C．改變反應(yīng)的催化劑                  D．液化生成物分離出氨

④若在密閉容器中充入2molN2和6molH2反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為40%。若以NH3作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時(shí)，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，則NH3的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率分別為              mol、              。

 

【答案】

（共12分）（1）①＜、＜ ②＜、氣態(tài) （2）①減小 ②＜（以上各1分）

③AD ④4、60%（以上各2分）

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)圖像可知，當(dāng)壓強(qiáng)均為P1時(shí)，溫度為T2的曲線首先達(dá)到平衡狀態(tài)，這說(shuō)明溫度是T2＞T1。但溫度高，R的含量低，這說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0。

②根據(jù)圖像可知，當(dāng)溫度均為T1時(shí)，壓強(qiáng)為P2的曲線首先達(dá)到平衡狀態(tài)，這說(shuō)明P2＞P1。但壓強(qiáng)高，R的含量低，這說(shuō)明增大越強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此正方應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，即L一定是氣態(tài)。

（2）①催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)熱，所以在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大。由于E1減小，反應(yīng)熱不變，所以E2的變化一定是減小。

②由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此若在一密閉容器中加入1molN2和3molH2，不可能生成2mol氨氣，因此在一定條件下充分反應(yīng)，放出的熱量＜92.4kJ。

③A、向容器中按原比例再充入原料氣，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，A正確；B、向容器中再充入一定量H2，平衡向正反應(yīng)方向，但氫氣轉(zhuǎn)化率降低，B不正確；C、改變反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)速率變化，平衡狀態(tài)不變，則氫氣的轉(zhuǎn)化率不變，C不正確；D、液化生成物分離出氨，降低生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，D正確，答案選AD。

④若在密閉容器中充入2molN2和6molH2反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為40%。若以NH3作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時(shí)，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，這說(shuō)明平衡應(yīng)該是等效的。由于溫度和容器容積不變，則氨氣的物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂蜌錃鈶?yīng)該是2mol和6mol，所以需要氨氣的物質(zhì)的量是4mol；平衡時(shí)生成氨氣的物質(zhì)的量是2mol×40%×2＝1.6mol，因此如果從4mol氨氣開始建立平衡狀態(tài)，則氨氣的轉(zhuǎn)化率是＝×100%=60%。

考點(diǎn)：考查外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響、圖像識(shí)別；反應(yīng)熱與轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算以及等效平衡的應(yīng)用等

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2010?江蘇二模）T℃時(shí)在2L容積不變的密閉容器中使X（g）與Y（g）發(fā)生反應(yīng)生成Z（g）．反應(yīng)過(guò)程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時(shí)，Y的體積百分含量與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示．則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是（　�。�

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2013?無(wú)錫一模）天然氣、煤炭氣（CO、H2）的研究在世界上相當(dāng)普遍．其中天然氣和二氧化碳可合成二甲醚，二甲醚與水蒸氣制氫氣作為燃料電池的氫能源，比其他制氫技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)．主要反應(yīng)為：
①CH3OCH3（g）+H2O（g）?2CH3OH（g）；△H=37kJ?mol-1
②CH3OH（g）+H2O（g）?3H2（g）+CO2（g）；△H=49kJ?mol-1
③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）；△H=41.3kJ?mol-1
其中反應(yīng)③是主要的副反應(yīng)，產(chǎn)生的CO對(duì)燃料電池Pt電極有不利影響．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）二甲醚可以通過(guò)天然氣和CO2合成制得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
3CH4+CO2-→2CH3OCH3
3CH4+CO2-→2CH3OCH3
．
（2）CH3OCH3（g）與水蒸氣制氫氣的熱化學(xué)方程式為
CH3OCH3（g）+3H2O（g）?6H2（g）+2CO2（g）△H=135 kJ?mol-1
CH3OCH3（g）+3H2O（g）?6H2（g）+2CO2（g）△H=135 kJ?mol-1
．
（3）下列采取的措施和解釋正確的是
ABD
ABD
（填字母）．
A．反應(yīng)過(guò)程在低溫進(jìn)行，可減少CO的產(chǎn)生
B．增加進(jìn)水量，有利于二甲醚的轉(zhuǎn)化，并減少CO的產(chǎn)生
C．選擇在高溫具有較高活性的催化劑，有助于提高反應(yīng)②CH3OH的轉(zhuǎn)化率
D．體系壓強(qiáng)升高，雖然對(duì)制取氫氣不利，但能減少CO的產(chǎn)生
（4）煤炭氣在一定條件下可合成燃料電池的另一種重要原料甲醇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H＜0．現(xiàn)將10mol CO與20mol H2置于密閉容器中，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇，CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．
①自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA
大于
大于
tB（填“大于”“小于”或“等于”）．
②A、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)KA
大于
大于
KC（填“大于”“小于”或“等于”）．
（5）某工作溫度為650℃的熔融鹽燃料電池，是以鎳合金為電極材料，負(fù)極通入煤炭氣（CO、H2），正極通入空氣與CO2的混合氣體，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3混合物作電解質(zhì)．
請(qǐng)寫出正極的電極反應(yīng)式：
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2011?揚(yáng)州三模）二甲醚與水蒸氣重整制氫氣作為燃料電池的氫源，比其他制氫技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)．主要反應(yīng)為：
①CH3OCH3（g）+H2O（g）?2CH3OH（g）△H=+37kJ?mol-1
②CH3OH（g）+H2O（g）?3H2（g）+CO2（g）△H=+49kJ?mol-1
③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H=+41.3kJ?mol-1
其中反應(yīng)③是主要的副反應(yīng)，產(chǎn)生的CO能毒害燃料電池Pt電極．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）CH3OCH3（g）與水蒸氣重整制氫氣的熱化學(xué)方程式為
CH3OCH3（g）+3H2O（g）?6H2（g）+2CO2（g）△H=135kJ?mol-1
CH3OCH3（g）+3H2O（g）?6H2（g）+2CO2（g）△H=135kJ?mol-1
．
（2）下列采取的措施和解釋正確的是
ABD
ABD
．（填字母序號(hào)）
A．反應(yīng)過(guò)程在低溫進(jìn)行，可減少CO的產(chǎn)生
B．增加進(jìn)水量，有利于二甲醚的轉(zhuǎn)化，并減少CO的產(chǎn)生
C．選擇在低溫具有較高活性的催化劑，有助于提高反應(yīng)②CH3OH的轉(zhuǎn)化率
D．體系壓強(qiáng)升高，對(duì)制取氫氣不利，且對(duì)減少CO的產(chǎn)生幾乎無(wú)影響
（3）在溫度相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒壓，發(fā)生反應(yīng)①，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下．
容器 甲 乙 丙
反應(yīng)物投入量 1mol CH3OCH3、1mol H2O 2mol CH3OH 1mol CH3OH
CH3OH的濃度（mol/L） c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 吸收a kJ 放出b kJ 放出c kJ
平衡時(shí)體積（L） V1 V2 V3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α 1 α 2 α 3
下列說(shuō)法正確的是
ABC
ABC
．（填字母序號(hào)）
A．a(chǎn)+2c=37    B．α1+α2=1    C．V1＞V3   D．c1=2c3
（4）以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極也可直接構(gòu)成燃料電池．該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是
CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

隨著化石能源的減少，新能源的開發(fā)利用日益迫切．
（1）Bunsen熱化學(xué)循環(huán)制氫工藝由下列三個(gè)反應(yīng)組成：
SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）=2HI （g）+H2SO4（l）△H=a kJ?mol-1
2H2SO4（l）=2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H=b kJ?mol-1
2HI（g）=H2（g）+I2（g）△H=c kJ?mol-1
則：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=
 
kJ?mol-1
（2）甲醇制氫有以下三個(gè)反應(yīng)：
CH3OH（g）=CO（g）+2H2（g）△H=+90.8kJ?mol-1 Ⅰ
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-43.5kJ?mol-1 Ⅱ
CH3OH（g）+
12
O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=-192.0kJ?mol-1 Ⅲ
①當(dāng)CH3OH（g）、O2（g）、H2O（g）總進(jìn)料量為1mol時(shí)，且n（CH3OH）：n（H2O）：n（O2）=0.57：0.28：0.15，在0.1MPa、473～673K溫度范圍內(nèi)，各組分的平衡組成隨溫度變化的關(guān)系曲線見圖．（圖中Yi表示各氣體的體積分?jǐn)?shù)，氧氣的平衡濃度接近0，圖中未標(biāo)出）．下列說(shuō)法正確的是
 
．
A．在0.1MPa、473～673K溫度范圍內(nèi)，甲醇有很高的轉(zhuǎn)化率
B．溫度升高有利于氫氣的制備
C．尋找在較低溫度下的催化劑在本制氫工藝中至關(guān)重要
②已知反應(yīng)Ⅱ在T1℃時(shí)K=1，向恒容的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO、3.0molH2O，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為
 
．在反應(yīng)達(dá)到平衡后再向其中加入1.0mol CO、1.0mol H2O、1.0mol CO2和1.0mol H2，此時(shí)該反應(yīng)的v正
 
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）一種以甲醇作燃料的電池示意圖見圖．寫出該電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式：
 
．
（4）LiBH4有很高的燃燒熱，可做火箭的燃料，寫出其燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：
 
．精英家教網(wǎng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇省無(wú)錫市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

天然氣、煤炭氣(CO、H2)的研究在世界上相當(dāng)普遍。其中天然氣和二氧化碳可合成二甲醚，二甲醚與水蒸氣制氫氣作為燃料電池的氫能源，比其他制氫技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。主要反應(yīng)為：

①CH3OCH3(g) +H2O(g) 2CH3OH(g)     △H= 37Kj·mol-1

②CH3OH(g)+H2O(g) 3 H2(g)+CO2(g)    △H =49Kj·mol-1

③CO2(g) +H2(g) CO(g) +H2O(g)       △H=41.3Kj·mol-1

其中反應(yīng)③是主要的副反應(yīng)，產(chǎn)生的CO對(duì)燃料電池Pt電極有不利影響。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）二甲醚可以通過(guò)天然氣和CO2合成制得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                     。

（2）CH3OCH3(g)與水蒸氣制氫氣的熱化學(xué)方程式為                           。

（3）下列采取的措施和解釋正確的是                  。（填字母序號(hào)）

A．反應(yīng)過(guò)程在低溫進(jìn)行，可減少CO的產(chǎn)生

B．增加進(jìn)水量，有利于二甲醚的轉(zhuǎn)化，并減少CO的產(chǎn)生

C．選擇在高溫具有較高活性的催化劑，有助于提高反應(yīng)②CH3OH的轉(zhuǎn)化率

D．體系壓強(qiáng)升高，雖然對(duì)制取氫氣不利，但能減少CO的產(chǎn)生

（4）煤炭氣在一定條件下可合成燃料電池的另一種重要原料甲醇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

CO (g) +2H2(g) CH3OH(g)  △H <0�，F(xiàn)將l0mol CO與20mol H2置于密閉容器中，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇，CO的平衡轉(zhuǎn)化率（）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

①自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA          tB（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②A、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)KA             KC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（5）某工作溫度為650oC的熔融鹽燃料電池，是以鎳合金為電極材料，負(fù)極通人煤炭氣(CO、H2)，正極通人空氣與CO2的混合氣體，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3混合物做電解質(zhì)。請(qǐng)寫出正極的電極反應(yīng)式    ____                                   。

 

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