(14分)甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應(yīng)①和②,用CH4和H2O為原料來(lái)制備甲醇。①CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g)  △H1   ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2 將0.2mol CH4和0.3mol H2O(g)通入容積為10L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)①,達(dá)到平衡時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度.壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:

(1)溫度不變,縮小體積,增大壓強(qiáng),①的反應(yīng)速率             (填“增大”.“減小”.“不變”),平衡向           方向移動(dòng)。
(2)反應(yīng)①的△H1       0,(填“﹤”“﹦”“﹥”),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=               ,100℃,壓強(qiáng)為p1時(shí)平衡常數(shù)的值是                。
(3)在壓強(qiáng)為0.1Mpa條件下,將a mol CO與3a molH2的混合氣體在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)②。為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。請(qǐng)?jiān)谙驴崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T℃
n(CO)/n(H2
p (Mpa)
I
150
1/3
0.1

 
 
5

350
 
5
(4)近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑電極,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過,其工作原理示意圖如下:

請(qǐng)回答
①Pt(a)電極的電極反應(yīng)式為                                           
②如果該電池工作時(shí)電路中通過2mol電子則消耗的CH3OH有          mol。
(1)增大(1分)  逆反應(yīng)(或向左)(1分)
(2)﹥(1分)   c (CO)·c3(H2)/c (CH4)·c(H2O)(2分)     1.35×10-3(2分)
(3)II   150    1/3        III   1/3   (每空1分共3分)
(4)①CH3OH  +  H2O -6e= CO2↑+ 6 H+    (2分)
②1/3  (2分)
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:不詳 題型:單選題

鋁與稀硫酸反應(yīng)的速率較慢,下列措施不能加快反應(yīng)速率的是
A.在溶液中滴加少量硫酸銅溶液B.適當(dāng)增大硫酸的濃度
C.對(duì)反應(yīng)溶液進(jìn)行加熱D.增大外界壓強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

對(duì)于工業(yè)合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.使用合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率
B.升高溫度可以加快反應(yīng)速率
C.增大N2濃度可以使H2轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%
D.增大N2濃度可以加快反應(yīng)速率

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(12分)在80℃時(shí),將0.40 mol的N2O4氣體充入1 L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2O4 2NO2(ΔH >0),每隔一段時(shí)間對(duì)容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,得到如下數(shù)據(jù):
時(shí)間(s)
0
20
40
60
80
100
n(N2O­4)(mol)
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)(mol)
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
(1)在20s — 40s之間,用N2O4表示的平均反應(yīng)速率為               
(2)在80℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                。
(3)要增大該反應(yīng)的平衡常數(shù),可采取的措施有(填序號(hào))               。
①增大N2O4的起始濃度           ②向混合氣體中通入NO2
③使用高效催化劑               ④升高溫度
(4)反應(yīng)進(jìn)行至100s后若降低溫度,混合氣體的顏色         (填“變淺”、“變深”或“不變”)。
(5)反應(yīng)進(jìn)行至100s后若向容器中再充入0.40 mol的N2O4氣體,則達(dá)到新平衡后N2O4的轉(zhuǎn)化率將        (填“增大”、“減小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在一定條件下發(fā)生反應(yīng) 2A(g) ="==" 2B(g)+C(g),將2 mol A通入2 L容積恒定的密閉容器甲中,若維持容器內(nèi)溫度不變,5 min末測(cè)得A的物質(zhì)的量為0.8 mol。用B的濃度變化來(lái)表示該反應(yīng)的速率為
A.0.24 mol/(L·min)B.0.08mol/(L·min)
C.0.06 mol/(L·min)D.0.12mol/(L·min)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

根據(jù)題意完成下列各題:
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)表達(dá)式K=
               ,升高溫度,K值       (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=             
(3)在其他條件不變的情況下,對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的1/2,下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是       
a.氫氣的濃度減少        b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快
c.甲醇的物質(zhì)的量增加    d.重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)據(jù)研究,反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O,反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變,原因是:                       (用化學(xué)方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列四種x的溶液,分別加入盛有鹽酸的燒杯中,并加入水稀釋至500mL,此時(shí)x和鹽酸緩和地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是
A.20 mL,B.20 mL,
C.10 mL,D.10 mL,

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在2A(g)+B(g)  3C(g)+4D(g)中,下列情況能夠降低該反應(yīng)速率的是
A.升高溫度B.減小壓強(qiáng)C.使用催化劑D.增大A的濃度

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在容積相同的兩密閉容器A和B中,保持溫度為423K,同時(shí)向A和B中分別加入a mol和b mol HI氣體(a>b),待反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)達(dá)到平衡,下列說(shuō)法中肯定正確的是(   )
A.從反應(yīng)開始到建立平衡所需時(shí)間t(A)>t(B)   
B. 平衡時(shí)HI的轉(zhuǎn)化率(α)∶α(A)="α(B)"       
C.平衡時(shí)I2蒸氣在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù):A容器中>B容器中    
D.平衡時(shí)A容器中I2的濃度c(I2)A等于B容器中I2的濃度c(I2)B   

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