精英家教網(wǎng)用CO合成甲醇(CH3OH)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0按照相同的物質(zhì)的量投料,測(cè)的CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.下列說(shuō)法正確的是( 。
A、平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)B、正反應(yīng)速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)C、平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c),M(b)>M(d)D、平衡時(shí)a點(diǎn)一定有n(CO):n(H2)=1:2
分析:A、根據(jù)反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率越低判斷溫度大。辉俑鶕(jù)溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越小,判斷各點(diǎn)的平衡常數(shù)關(guān)系;
B、根據(jù)溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響判斷a和c、b和d的反應(yīng)速率大小;
C、根據(jù)一氧化碳的轉(zhuǎn)化率越高,混合氣體的物質(zhì)的量越小,平均摩爾質(zhì)量越大分析a和c、b和d的平均摩爾質(zhì)量關(guān)系;
D、由于加入的一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量關(guān)系不知,無(wú)法判斷達(dá)到平衡時(shí)a點(diǎn)一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量關(guān)系.
解答:解:A、該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,結(jié)合圖象知,T1T2T3,b、d溫度相同,所以平衡常數(shù)相同,即K(b)=K(d);溫度T1T3,溫度越高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)越小,所以K(a)>K(c),故A正確;
B、b、d兩點(diǎn)的溫度相同,但b點(diǎn)的壓強(qiáng)大于d點(diǎn),故v(b)>v(d),a、c兩點(diǎn)的壓強(qiáng)相同,但c點(diǎn)的溫度高,則v(a)<v(c),故B錯(cuò)誤;
C、該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),一氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大,平均摩爾質(zhì)量越大,所以平均摩爾質(zhì)量:M(a)>M(c),M(b)>M(d),故C錯(cuò)誤;
D、平衡時(shí)一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量與投入的二者的物質(zhì)的量有關(guān),題中數(shù)據(jù)無(wú)法計(jì)算a點(diǎn)一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量,故D錯(cuò)誤;
關(guān)系A(chǔ).
點(diǎn)評(píng):本題考查了溫度、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響以及平衡常數(shù)的有關(guān)判斷和計(jì)算,題目難度中等,該題是高考中的常見(jiàn)題型,試題綜合性強(qiáng),在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練的同時(shí),側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力,提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
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:

(14分)甲烷可制成合成氣(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供應(yīng)緊張的燃油。

已知:① CH4 (g) + H2O (g) = CO(g)+3H2 (g)      △H1=+206.2kJ·mol1

② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1

③ CH­­4 (g) + 2H2O (g) =CO­2 (g) +4H2 (g)     △H3=+165.0 kJ·mol1

(1)CH4(g)與CO2 (g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為            。

   (2)從原料選擇和能源利用角度,比較方法①和②,為合成甲醇,用甲烷制合成氣的適宜方法為           (填序號(hào)),其原因是            。

(3)合成氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3,在進(jìn)入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液來(lái)吸收其中的CO,防止合成塔中的催化劑中毒,其反應(yīng)是:

Cu(NH3)2Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO  △H<0

Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是           。

(4)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如右圖(A、B為多孔性碳棒)。持續(xù)通入甲烷,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗甲烷體積VL。

         ① O<V≤44.8 L時(shí),電池總反應(yīng)方程式為            ;

         ② 44.8 L<V≤89.6 L時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)為            ;

 ③V=67.2 L時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系為            。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

甲醇是一種優(yōu)質(zhì)的液體燃料,CO和CO­2均可用于合成甲醇。

目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):

 CO­2(g)+3H2(g) =CH­­3OH(g)+H2O(g)  △H1

(1)已知:   2CO­(g) +O2(g) =2CO­2(g)  △H2

2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)       △H3

則 CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g) 的 △H=                 

(2)由CO合成甲醇時(shí),CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

該反應(yīng)ΔH      0(填“>”或“ <”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是                         。

(3)一定溫度下,向2L密閉容器中加入1mol CH3OH (g),

發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g),H2物質(zhì)的量隨

時(shí)間的變化如右圖所示。

0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=               。

該溫度下,CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常數(shù)

K=           。

相同溫度下,若開(kāi)始加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍,則     是原來(lái)的2倍。

a.平衡常數(shù)   b.CH3OH的平衡濃度   c.達(dá)到平衡的時(shí)間  d.平衡時(shí)氣體的密度

(4)以CH3OH為燃料(以KOH溶液作電解質(zhì)溶液)可制成CH3OH燃料電池。

①充入CH3OH的電極為      極;

②負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                      。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014屆遼寧省五校協(xié)作體高三(高二期末)摸底考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

甲醇是一種常用的燃料,工業(yè)上可以用CO和H2在一定條件下合成甲醇。

(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃燒熱△H分別為:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,則CO合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:                      。

(2)在恒容密閉容器中CO與H2發(fā)生反應(yīng)生成甲醇,各物質(zhì)濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(開(kāi)始時(shí)氫氣的濃度曲線和8分鐘后甲醇的濃度曲線未畫(huà)出。4分鐘和8分鐘改變的條件不同):   

①下列說(shuō)法正確的是       

A.起始時(shí)n(H2)為1.7mol   

B.當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)恒定時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)   

C.4分鐘時(shí),改變的條件是升高溫度

D.7分鐘時(shí),v(CO)=v(CH­3OH)

②計(jì)算0~2min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=        

③在3min時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=       (計(jì)算結(jié)果)

④在圖中畫(huà)出8~12min之間c(CH3OH)曲線   

(2)2009年,中國(guó)在甲醇燃料電池技術(shù)上獲得突破,組裝了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆,其裝置原理如圖甲。

①該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:                     。

②乙池是一鋁制品表面“鈍化”裝置,兩極分別為鋁制品和石墨。

M電極的材料是                ,該鋁制品表面“鈍化”時(shí)的反應(yīng)式為:                        。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年江蘇省高三4月雙周練習(xí)化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(14分)甲烷可制成合成氣(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供應(yīng)緊張的燃油。

已知:① CH4 (g) + H2O (g) = CO (g)+3H2 (g)       △H1=+206.2kJ·mol1

② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1

③ CH­­4 (g) + 2H2O (g) =CO­2 (g) +4H2 (g)      △H3=+165.0 kJ·mol1

(1)CH4(g)與CO2 (g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為            

   (2)從原料選擇和能源利用角度,比較方法①和②,為合成甲醇,用甲烷制合成氣的適宜方法為            (填序號(hào)),其原因是            。

(3)合成氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3,在進(jìn)入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液來(lái)吸收其中的CO,防止合成塔中的催化劑中毒,其反應(yīng)是:

Cu(NH3)2Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO  △H<0

Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是           。

(4)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,其利用率更高,裝置示意如右圖(A、B為多孔性碳棒)。持續(xù)通入甲烷,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗甲烷體積VL。

         ① O<V≤44.8 L時(shí),電池總反應(yīng)方程式為             ;

         ② 44.8 L<V≤89.6 L時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)為             ;

 ③ V=67.2 L時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系為             

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013屆吉林省高二上學(xué)期質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷 題型:填空題

甲醇是一種優(yōu)質(zhì)的液體燃料,CO和CO­2均可用于合成甲醇。

目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):

 CO­2(g) +3H2(g) =CH­­3OH(g)+H2O(g)   △H1

(1)已知:   2CO­(g) +O2(g) =2CO­2(g)  △H2

2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)       △H3

則 CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g) 的 △H=                  。

(2)由CO合成甲醇時(shí),CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

該反應(yīng)ΔH      0(填“>”或“ <”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是                         

(3)一定溫度下,向2L密閉容器中加入1mol CH3OH (g),

發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g)  CO(g) + 2H2(g),H2物質(zhì)的量隨

時(shí)間的變化如右圖所示。

0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=               。

該溫度下,CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常數(shù)

K=            。

相同溫度下,若開(kāi)始加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍,則     是原來(lái)的2倍。

a.平衡常數(shù)   b.CH3OH的平衡濃度   c.達(dá)到平衡的時(shí)間  d.平衡時(shí)氣體的密度

(4)以CH3OH為燃料(以KOH溶液作電解質(zhì)溶液)可制成CH3OH燃料電池。

①充入CH3OH的電極為       極;

②負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                      

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案