科學家要研究跟碳元素及其化合物相關的很多課題。
（1）焦炭可用于制取水煤氣。測得12g碳與水蒸氣完全反應生成水煤氣時，吸收了131. 6kJ熱量，該反應的熱化學方程式是_________ 。
（2）工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬，若0.5mol碳完全與赤鐵礦反應，得到0.6mol鐵，同時生成2種常見氣體，則該反應的化學方程式是_________。
（3）碳跟水蒸氣制水煤氣的反應是一個可逆反應，下列情況下能判斷該反應一定達到平衡狀態(tài)的是_________（選填編號．）。

A．V正(H2O)=V正(H2)
B．容器中溫度不再發(fā)生改變
C．消耗nmolH2同時消耗nmolCO
D．容器中氣體的總物質的量不隨時間改變
（4）溫度T1時，在一體積為2L的密閉容積中,加入2.0molCO和2.0mol的H2,反應中c(H2O)的變化情況如圖所示,T1時反應C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為_________。在第5分鐘時將體系的溫發(fā)升高到T2，若在第8分鐘時達到新的平衡，請在下圖中畫出第5分鐘到9分鐘后c(H2O)濃度變化趨勢的曲線（只要求定性表示）。

（1）C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)  ?H=+131.6KJ/mol；（2）5C＋3Fe2O3CO2↑＋4CO↑＋6Fe；（3）B D （4）8.1

解析試題分析：（1）根據(jù)題意可得方程式為：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)  ?H=+131.6KJ/mol；（2） 赤鐵礦主要成分是Fe2O3，由于0.5mol碳完全反應得到0.6mol鐵，說明反應的Fe2O3的物質的量為0.3mol，因為同時生成2種常見氣體，則根據(jù)質量守恒定律可得該反應的化學方程式是5C＋3Fe2O3CO2↑＋4CO↑＋6Fe；（3）A.在任何時刻都存在V正(H2O)=V正(H2)。所以不能由此確定反應達到平衡狀態(tài)。錯誤。B. 由于該反應伴隨著能量變化。如果反應未達到平衡，無論向那個方向進行，容器內(nèi)的溫度必然發(fā)生改變。若容器中溫度不再發(fā)生改變，則單位時間內(nèi)任何物質的濃度就不再變化，即反應達到了平衡狀態(tài)。正確。C．H2、CO都是生成物，在任何時刻都存在著消耗nmolH2同時消耗nmolCO 的關系，所以不能由此確定反應達到平衡狀態(tài)。錯誤。D．該反應是個反應前后氣體體積不等的反應，若容器中氣體的總物質的量不隨時間改變，必然反應達到了平衡狀態(tài)。正確。（4）化學平衡常數(shù)是可逆反應達到平衡狀態(tài)時個生成物濃度冪指數(shù)的乘積與各反應物濃度冪指數(shù)的乘積的比。當反應達到平衡狀態(tài)時，c(H2O)="0.10mol/L," c(H2)="c(CO)=0.9mol/L." 因為該反應的正反應為吸熱反應，所以升高溫度，化學平衡向正反應方向移動，當?shù)?分鐘時達到那番話狀態(tài)。其變化曲線見答案。
考點：考查化學方程式、熱化學方程式的書寫、平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡常數(shù)的計算及平衡一定的知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的清潔燃料氣，其儲運、燃燒安全性、理論燃燒溫度等性能指標均優(yōu)于液化石油氣，也可用作燃燒電池的燃料，具有很好的好展前景。
（1）已知H2、CO和CH3OCH3的燃燒熱(ΔH)分別為-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol，則工業(yè)上利用水煤氣成分按1:1合成二甲醚的熱化學方程式為    。
（2）工業(yè)上采用電浮遠凝聚法處理污水時，保持污水的pH在5.0，通過電解生成Fe(OH)3膠體，吸附不溶性雜質，同時利用陰極產(chǎn)生的H2，將懸浮物帶到水面，利于除去。實驗室以二甲醚燃料電池模擬該方法設計的裝置如下圖所示：

①乙裝置以熔融碳酸鹽為電解質，稀土金屬材料為電極。寫出該燃料電池的正極電極反應式                         ；下列物質可用做電池熔融碳酸鹽的是                    。
A.MgCO3           B.Na2CO3           C.NaHCO3            D.(NH4)2CO3
②寫出甲裝置中陽極產(chǎn)物離子生成Fe(OH)3沉淀的離子方程式：                       。
③已知常溫下Kap[Fe(OH)3]=4.0×10—38，電解一段時間后，甲裝置中c(Fe3+)=          。
④已知：H2S的電離平衡常數(shù)：K1=9.1×10—8、K2=1.1×10—12；H2CO3的電離平衡常數(shù)：K1=4.31×10—7、K2=5.61×10—11。測得電極上轉移電子為0.24mol時，將乙裝置中生成的CO2通入200mL 0.2mol/L的Na2S溶液中，下列各項正確的是
A．發(fā)生反應的離子方程式為：CO2+S2—+H2O=CO32—+H2S
B．發(fā)生反應的離子方程式為：CO2+S2—+H2O=HCO3—+HS—
C．c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)]
D．c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—)+2c(S2—)+c(OH—)
E．c(Na+)>c(HCO3—)>c(HS—)>c(OH—)

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應Ⅰ：CO（g）＋2H2（g）=CH3OH（g）　ΔH1
反應Ⅱ：CO2（g）＋3H2（g）=CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH2
①上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②下表所列數(shù)據(jù)是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）。

溫度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中數(shù)據(jù)判斷，ΔH1______0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）＝0.2 mol·L－1，則CO的轉化率為________，此時的溫度為________（從上表中選擇）。
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）＋3O2（g）=2CO2（g）＋4H2O（g）ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O（g）=H2O（l）　ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：__________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

隨著世界工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。

（1）如圖為C及其氧化物的變化關系圖，若①變化是置換反應，則其化學方程式可為______________________________________；
圖中變化過程哪些是吸熱反應________（填序號）。
（2）甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上可用如下方法合成甲醇：
方法一　CO（g）＋2H2（g）??CH3OH（g）
方法二　CO2（g）＋3H2（g）??CH3OH（g）＋H2O（g）
在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ，寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：_____________________________________________；
某火力發(fā)電廠CO2的年度排放量是2 200萬噸，若將此CO2完全轉化為甲醇，則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是________kJ（保留三位有效數(shù)字）。
（3）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應是將原料金紅石轉化：TiO2（金紅石）＋2C＋2Cl2高溫,TiCl4＋2CO　已知：C（s）＋O2（g）=CO2（g）　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）　ΔH＝－566 kJ·mol－1
TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（s）＋O2（g）　ΔH＝＋141 kJ·mol－1
則TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）=TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝________。
（4）臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：
6Ag（s）＋O3（g）=3Ag2O（s）　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，
已知：2Ag2O（s）=4Ag（s）＋O2（g）ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，
則O3轉化為O2的熱化學方程式為_________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇是一種重要的化工原料。甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源，具有廣泛的應用前景�，F(xiàn)有如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CH3OH和1molH2O，一定條件下發(fā)生反應：CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g)，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下表所示。 

時間
物質
0 min
10 min
30 min
60 min
70 min
CO2(mol/L)
0
0.2
0.6
0.8
0.8
CH3OH(mol/L)
1.0
0.8
0.4
0.2
0.2
 
①已知：CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol 
H2(g)+O2 (g) H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 
則甲醇與水蒸氣催化重整反應的焓變△H3=_____                    。 
②10~30 min內(nèi)，氫氣的平均反應速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。 
③該反應的平衡常數(shù)表達式為K=__________________。 
④下列措施中能使平衡時n(CH3OH)／n(CO2)減小的是(雙選)___________。 
A．加入催化劑               B．恒容充入He(g)，使體系壓強增大 
C．將H2(g)從體系中分離     D．再充入1molH2O 
（2）甲醇在催化劑條件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常溫下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液過程中，當混合液的pH=7時，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中，若將甲酸換成鹽酸，請在圖中的相應位置畫出相應的滴定曲線。(1滴溶液約0.04mL) 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關。
Ⅰ.已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)   ΔH1＝a kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　   ΔH2＝b kJ·mol－1
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)　   ΔH3＝c kJ·mol－1
則C的燃燒熱ΔH＝________ kJ·mol－1。
Ⅱ.(1)依據(jù)原電池的構成原理，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________(填序號)。
A．C(s)＋CO2(g)=2CO(g)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)
C．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)
D．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3與CO2為反應的環(huán)境，依據(jù)所選反應設計成一個原電池，請寫出該原電池的負極反應：______________________________________
_______________________________________________________________。
(2)某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，開始他們將N2和H2混合氣體20 mol(體積比1∶1)充入5 L合成塔中，反應前壓強為p0，反應過程中壓強用p表示，反應過程中與時間t的關系如圖所示。
請回答下列問題：

①反應達平衡的標志是(填字母代號)________。
A．壓強保持不變
B．氣體密度保持不變
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0～2 min內(nèi)，以c(N2)變化表示的平均反應速率為________。
③欲提高N2的轉化率，可采取的措施有________。
A．向體系中按體積比1∶1再充入N2和H2
B．分離出NH3
C．升高溫度
D．充入氦氣使壓強增大
E．加入一定量的N2
(3)25 ℃時，BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的懸濁液中，c(CO32—)＝0.2 mol·L－1，如果加入等體積的Na2SO4溶液，若要產(chǎn)生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物質的量濃度最小是________ mol·L－1。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

保護環(huán)境已成為當前和未來的一項全球性重大課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構想，如圖所示：

過程Ⅰ可用如下反應表示：
①2CO22CO＋O2�、�2H2O===2H2＋O2　③2N2＋6H2O4NH3＋3O2�、�2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2�、�2CO＋4H2O________＋3O2
請回答下列問題：
(1)過程Ⅰ的能量轉化形式為________能轉化為________能。
(2)請完成第⑤個反應的化學方程式：____________________。
(3)上述轉化過程中，ΔH1和ΔH2的關系是________。
(4)斷裂1 mol化學鍵所需的能量見下表：

共價鍵
H—N
H—O
N≡N
O===O
斷裂1 mol化學鍵所需能量/(kJ·mol－1)
393
460
941
499
 
常溫下，N2與H2O反應生成NH3的熱化學方程式為_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

運用化學反應原理知識在工業(yè)生產(chǎn)中有重要意義。
（1） 工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)兩步反應生成尿素，兩步反應的能量變化示意圖如下：

則NH3(g)與CO2(g)反應生成尿素的熱化學方程式為___________          _____。
（2）工業(yè)生產(chǎn)中用CO可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，ΔH＝－90.1 kJ·mol－1   在一定壓強下，容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2，在催化劑作用下反應生成甲醇，平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②100 ℃時，該反應的化學平衡常數(shù)K＝_         ____(mol·L－1)－2；
③在其它條件不變的情況下，再增加a mol CO和2a molH2，達到新平衡時，CO的轉化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
（3）工業(yè)生產(chǎn)中用SO2為原料制取硫酸
①利用原電池原理，用SO2、O2和H2O來制備硫酸，該電池用多孔材料作電極，它能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質溶液充分接觸。請寫出該電池的負極的電極反應式___                ____________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后電解該溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請寫出開始時陽極反應的電極反應式____          ______。

（4）工業(yè)生產(chǎn)中用氨水吸收SO2
若將等物質的量的SO2與NH3溶于水充分反應，寫出該反應的離子方程式       ，所得溶液呈       性。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題


氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。
（1）工業(yè)合成氨時，合成塔中每產(chǎn)生1 mol NH3，放出46.1 kJ的熱量。
① 工業(yè)合成氨的熱化學方程式是        。
② 已知：
N2 (g)2N (g)
H2 (g)2H (g)
則斷開1 mol N－H鍵所需的能量是_______kJ。
（2）下表是當反應器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反應達到平衡時，混合物中NH3的物質的量分數(shù)隨壓強的變化曲線。

① 曲線a對應的溫度是       。
② 關于工業(yè)合成氨的反應，下列敘述正確的是      （填字母）。
A. 及時分離出NH3可以提高H2的平衡轉化率
B. 加催化劑能加快反應速率且提高H2的平衡轉化率
C. 上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M點對應的H2轉化率是       。
（3）氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應為：
4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。
則該燃料電池的負極反應式是       。

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