8．甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料．利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下：
①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1
②CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2
③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H3
回答下列問題：
（1）已知
化學(xué)鍵H-HC-OC=OH-OC-H
E/（kJ．mol-1）4363431076465413
則△H1=-99kJ．mol-1
（2）圖1中能正確表現(xiàn)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為a（填曲線標(biāo)記字母），判斷理由是反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)隨溫度升高而減�。�

（3）合成氣的組成n（H2）/n（CO+CO2）=2.60時體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示．α（CO）值隨溫度升高而減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”）原因是反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡體系中CO的量增大，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，又使平衡體系中CO的增大，總結(jié)果，隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減�。畧D2中的壓強(qiáng)由大到小為P1＞P2＞P3，判斷理由是相同溫度下，反應(yīng)③前后氣體分子數(shù)不變，壓強(qiáng)改變不影響其平衡移動，反應(yīng)①正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故增大壓強(qiáng)有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高．．

分析 （1）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，根據(jù)溫度對平衡移動的影響，進(jìn)而判斷溫度對平衡常數(shù)影響；
（3）由圖可知，壓強(qiáng)一定時，隨溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，根據(jù)升高溫度對反應(yīng)①、③的影響，進(jìn)行分析CO轉(zhuǎn)化率變化原因；
相同溫度下，反應(yīng)③前后氣體分子數(shù)不變，壓強(qiáng)改變不影響其平衡移動，反應(yīng)①正反應(yīng)為氣體分子式減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大．

解答 解：（1）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，故△H1=1076kJ．mol-1+2×436kJ．mol-1-（3×413+343+465）kJ．mol-1=-99kJ．mol-1，故答案為：-99；
（2）反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，曲線a正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系，
故答案為：a；反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)隨溫度升高而減小；
（3）由圖可知，壓強(qiáng)一定時，隨溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡體系中CO的量增大，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，又使平衡體系中CO的增大，總結(jié)果，隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減��；
相同溫度下，反應(yīng)③前后氣體分子數(shù)不變，壓強(qiáng)改變不影響其平衡移動，反應(yīng)①正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故增大壓強(qiáng)有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高，故壓強(qiáng)：P1＞P2＞P3，
故答案為：減�。环磻�(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡體系中CO的量增大，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，又使平衡體系中CO的增大，總結(jié)果，隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減��；
P1＞P2＞P3；相同溫度下，反應(yīng)③前后氣體分子數(shù)不變，壓強(qiáng)改變不影響其平衡移動，反應(yīng)①正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故增大壓強(qiáng)有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高．

點評 本題考查反應(yīng)熱有關(guān)計算、平衡常數(shù)及其影響因素、化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡圖象綜合應(yīng)用等，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

18．同溫同壓下，同體積的N2和SO2質(zhì)量之比為7：16．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組對鋁與酸和堿的反應(yīng)進(jìn)行探究，過程如下．
實驗Ⅰ：
（1）取形狀、大小均相同的鋁絲分別與等體積的、pH相同的鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行，鹽酸中生成氣體的速率明顯比硫酸中生成氣體的速率快，對此原因，你認(rèn)為合理的猜測是下列的bc（填寫相應(yīng)的字母）．
a．鹽酸的物質(zhì)的量濃度大于硫酸的物質(zhì)的量濃度     b．Cl-能促進(jìn)此反應(yīng)的進(jìn)行
c．SO42-能抑制此反應(yīng)的進(jìn)行                    d．硫酸使鋁發(fā)生鈍化
（2）為了探究反應(yīng)速率不同的原因，請你根據(jù)所提供的藥品，填寫實驗方案中的空白部分．
藥品：氯化鋁固體、硫酸鋁固體、硫酸銅固體、氯化銅固體、6mol/L鹽酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸．
方案：取兩支試管，首先同時分別加入形狀、大小均相同的鋁絲和等體積的3mol/LH2SO4（填寫相應(yīng)的試劑，下同），然后再向其中的一支試管中加入適量的氯化鈉固體（或6mol/LHCl、硫酸鈉固體）固體并振蕩使固體溶解，觀察實驗現(xiàn)象．
實驗探究：略．
實驗Ⅱ：
取足量的形狀、質(zhì)量均相同的鋁絲分別與等體積的6mol/L的鹽酸、6mol/L氫氧化鈉溶液反應(yīng)，待反應(yīng)停止后取出剩余的鋁絲洗凈、干燥、稱量，剩余鋁絲的質(zhì)量關(guān)系是前者大于后者（填“大于”或“小于”或“等于”）；觀察反應(yīng)后的液體，發(fā)現(xiàn)鋁與鹽酸反應(yīng)后所得的液體是黑色渾濁的，試管底部有少量黑色沉淀，對此現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
（1）提出猜想
同學(xué)們查找資料后獲得如下信息：工業(yè)上用電解法冶煉鋁所用的原料氧化鋁是從鋁土礦中提取的，所以得到的氧化鋁中可能還含有微量的氧化鐵和二氧化硅兩種雜質(zhì)，據(jù)此，同學(xué)們提出如下猜想：
猜想1：此黑色固體是鐵單質(zhì)，可能是電解得到的鋁與雜質(zhì)反應(yīng)生成的，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al2O3；
猜想2：此黑色固體是硅單質(zhì)，是電解得到的鋁與二氧化硅反應(yīng)生成的；
猜想3：此黑色固體是鋁單質(zhì)，是鋁與鹽酸反應(yīng)時因反應(yīng)過快而變成粉末分散到溶液中；
猜想4：此黑色固體可能是上述若干種單質(zhì)組成的混合物．
（2）設(shè)計實驗方案并完成相關(guān)實驗：
為了探究少量黑色沉淀的成分，將反應(yīng)后所得的液體進(jìn)行過濾、、洗滌（填基本操作），分別取少量固體置于兩支試管中，完成下列實驗：
①向其中的一支試管中加入足量的稀鹽酸，觀察固體是否溶解．實驗時發(fā)現(xiàn)固體完全溶解，證明猜想2一定不正確（填“1”、“2”、“3”、“4”）．
②向另一試管中加入足量的氫氧化鈉溶液，觀察固體是否溶解．實驗時發(fā)現(xiàn)固體完全溶解，證明猜想1一定不正確（填“1”、“2”、“3”、“4”）．
（3）得出結(jié)論
綜合實驗①②的現(xiàn)象，可推知猜想3（填“1”、“2”、“3”、“4”）是正確的，固體溶解在氫氧化鈉溶液中的離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑．
（1）往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配離子．已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是N、F、H三種元素的電負(fù)性：F＞N＞H，在NF3中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu2+形成配位鍵．
（2）向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu（OH）4]2-．不考慮空間構(gòu)型，[Cu（OH）4]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為．
（3）膽礬CuSO4•5H2O可寫[Cu（H2O）4]SO4•H2O，其結(jié)構(gòu)示意如圖：

下列有關(guān)膽礬的說法不正確的是BC．
A．游泳池的池水中往往定期加一些膽礬，是因為銅離子有一定的殺菌作用
B．氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵
C．Cu2+的價電子排布式為3d84s1
D．膽礬中的水在不同溫度下會分步失去．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

3．下列敘述中，正確的是（　�。�
A．強(qiáng)電解質(zhì)的導(dǎo)電性一定比弱電解質(zhì)的導(dǎo)電性強(qiáng)
B．溶解度小的物質(zhì)的導(dǎo)電性一定比溶解度大的物質(zhì)的導(dǎo)電性弱
C．金屬元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，該元素一定被還原
D．金屬陽離子得電子多時氧化性強(qiáng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．“諾龍”屬于國際奧委會明確規(guī)定的違禁藥品中合成代謝類的類固醇，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示．下列關(guān)于“諾龍”的說法中錯誤的是（　　）
A．分子式是C18H26O2
B．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
C．既能發(fā)生加成反應(yīng)，也能發(fā)生酯化反應(yīng)
D．既能發(fā)生氧化反應(yīng)，也能發(fā)生還原反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是（　�。�
A．NaHCO3溶液中和鹽酸：CO${\;}_{{3}_{\;}}$2-+2H+=H2O+CO2↑
B．用稀硝酸洗滌試管內(nèi)壁的銀鏡：Ag+2H++NO3-=Ag++NO↑+H2O
C．向碳酸氫銨溶液中加過量的NaOH溶液并加熱：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O
D．用MnS除去MnCl2溶液中的Cu2+：MnS+Cu2+=CuS+Mn2+

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．將c mol/L的AlCl3溶液V1mL加水稀釋至V2mL，稀釋后溶液中Cl-物質(zhì)的量濃度為 （　�。�
A．c mol/LB．3c mol/LC．$\frac{3c{V}_{1}}{{V}_{2}}$mol/LD．$\frac{c{V}_{1}}{{V}_{2}}$mol/L

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．二甲醚（CH3OCH3）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，具有清潔、高效等優(yōu)良的性能．以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如圖1：

（1）催化反應(yīng)室B中CO與H2合成二甲醚的化學(xué)方程式為：2CO+4H2$?_{△}^{催化劑}$CH3OCH3+H2O．
（2）催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為：
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）   …（I）
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）    …（Ⅱ）
催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）          …（Ⅲ）
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）…（Ⅳ）
①已知：原子利用率=$\frac{預(yù)期產(chǎn)物的相對分子量}{全部生成物質(zhì)的相對分子質(zhì)量綜合}$×100%，試求反應(yīng)（Ⅳ）的原子利用率為64%．
②反應(yīng)（Ⅳ）的△S＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③在壓強(qiáng)為5MPa，體積為VL的反應(yīng)室c中，amol CO與2amol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉(zhuǎn)化率（α）與溫度的關(guān)系如圖2．則該反應(yīng)的△H＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．300℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{{α}_{1}{V}^{2}}{4{a}^{2}（1-{α}_{1}）^{3}}$（用含字母α的代數(shù)式表示）．
（3）我國某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”．該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O．有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫（體積分?jǐn)?shù)為x）廢氣的方法如下：
①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液；
②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸；電解飽和食鹽水方程式：2NaCl+2H2O═2NaOH+H2（g）+Cl2（g）
③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收．
用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣，計算消耗二甲醚的質(zhì)量為$\frac{23Vx}{133.4}$g．

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