甲醇汽油是由10％一25％的甲醇與其他化工原料、添加劑合成的新型車用燃料，可達(dá)到國標(biāo)汽油的性能和指標(biāo)。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
Ⅰ、工業(yè)上合成甲醇一般采用下列反應(yīng)：CO（g）+2 H2（g） CH3 OH（g） △H="a" kJ/mol，
下表是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）：

溫度/0C
250
310
350
K
2.041
0.250
0.012
 
（1）由表中數(shù)據(jù)判斷△H  a       0（填“>”、“=”或“<”）。
（2）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(yīng)達(dá)到平衡后，測得c(CO)="0.5" mol·L－1，則此時的溫度為          0C。
（3）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度如下表：
       濃度mol/L
時間/min
c(CO)
c(H2)
c(CH3OH)
0
0.8
1.6
0
2
0.6
1.2
0.2
4
0.3
0.6
0.5
6
0.3
0.6
0.5
 
①反應(yīng)從2 min到4 min之間，H2的反應(yīng)速率為        。
②反應(yīng)達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為             。
③反應(yīng)在第2 min時改變了反應(yīng)條件，改變的條件可能是        （填序號）。
A．使用催化劑    B．降低溫度    C．增加H2的濃度
（4）向容積相同、溫度分別為T1和T2的兩個密閉容器中均充入1 molCO和2 mol H2，發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2 H2（g）  CH3 OH（g）△H="a" kJ/mol。恒溫恒容下反應(yīng)相同時間后，分別測得體系中CO的百分含量分別為w1和w2；已知T1<T2，則
w1      w2（填序號）。
A．大于    B．小于    C．等于    D．以上都有可能
Ⅱ、甲醇在化學(xué)電源方面也有著重要應(yīng)用。寫出以甲醇為燃料，氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液的原電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式：                                             。


Ⅰ（1）<（2分）
（2）310（2分）
（3）①0.3mol/(L·min)（2分，單位寫錯不得分）  ②62.5%（2分，寫小數(shù)也得分）    ③A （2分）
（4）D（2分）
Ⅱ、2 CH3OH—12 e－ +16 OH－＝2CO32－ + 12 H2O（2分，若“=”寫成“→”不扣分，“e－”寫成“e”扣1分，其它錯誤不得分）

解析試題分析：(1)溫度升高，K值減小，平衡向左移動，負(fù)反應(yīng)吸熱，故正反應(yīng)放熱。
（2）反應(yīng)結(jié)束后，由CO濃度知CO物質(zhì)的量為1mol。故CO反應(yīng)量為1mol，剩余CO為1mol，即0.5mol/L,依次推出，H2反應(yīng)了2mol，剩余H2為4mol，即2mol/L,生成甲醇1mol,即0.5mol/L,此時，反應(yīng)平衡，K值為0.5/(0.5*2*2)=0.25，為310℃的平衡常數(shù)。
（3）①H2物質(zhì)的量從1.2mol/L,反應(yīng)成為0.6mol/L,時間經(jīng)過2分鐘，故反應(yīng)速率為0.3mol/(L*min)
②容積固定，由0.8mol/L,轉(zhuǎn)化到0.3mol/L,轉(zhuǎn)化量為0.5mol/L,轉(zhuǎn)化率為0.5/0.8=0.625
③2~4min內(nèi)的反應(yīng)速率大于0~2min 內(nèi)的反應(yīng)速率。故排除B，對比CO濃度的變化，排除C。
（4）本題關(guān)鍵是時間。如果時間很短，未充分反應(yīng)，那么溫度高的反應(yīng)快，CO量少。但如果充分反應(yīng)后，溫度高的，因為平衡向左移動，CO量較多。故都有可能。
（5）其實是甲醇的燃燒反應(yīng)與二氧化碳被氫氧化鈉吸收的和反應(yīng)。負(fù)極失去電子，C由負(fù)二價變?yōu)檎膬r，失去6 個電子，已知右邊生成CO32-，由電荷守恒，左邊OH-，應(yīng)為8個，水自然補(bǔ)平。但6不是4（O2吸收電子數(shù)）的整數(shù)倍，故，整體乘2.
考點：考查反應(yīng)熱和化學(xué)反應(yīng)速率。

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

工業(yè)上合成氨的反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.60 kJ·mol－1。
（1）在絕熱、容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列說法能說明上述反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的是________(填序號)。
①單位時間內(nèi)生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
②單位時間內(nèi)生成6n mol N—H鍵的同時生成2n mol H—H鍵
③用N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2
④混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大
⑤容器內(nèi)的氣體密度不變
（2）已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2 L的密閉容器中進(jìn)行，測得如下數(shù)據(jù)：

時間(h)
物質(zhì)的量(mol)
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
 
1.00
1.00
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：
①反應(yīng)進(jìn)行到2 h時放出的熱量為________ kJ。
②0～1 h內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為________ mol·L－1·h－1。
③此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________(保留兩位小數(shù))。
④反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化學(xué)平衡將向________方向移動(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

導(dǎo)致空氣污染的主要原因來自于化石燃料燃燒、硫酸工業(yè)和汽車尾氣的排放；致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大氣中。利用化學(xué)反應(yīng)原理研究治理環(huán)境污染的方法是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一。
（1）反應(yīng)是硫酸工業(yè)中的重要反應(yīng)；提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利于減少尾氣排放：已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率：下列可采用的措施是
A．加入V2O5作催化劑   B．通入過量空氣   C．高溫   D．增大壓強(qiáng)
（2）一定條件下，向2L密閉容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________；用O2的濃度變化表示從O-2min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=_________；恒溫下，若向容器中再加入2molSO2(g)，則重新達(dá)到平衡時SO2的總轉(zhuǎn)化率____________50%(填“>”、“<”、“=”)
（3）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A．          B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變．
C．   D．容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變．
（4）在催化劑作用下用CH4將氮氧化物還原為N2可以消除氮氧化物帶來的污染， 請寫出CH4與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________；溫度為T1時在密閉容器中研究CH4催化還原氮氧化物的反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示，請在圖中補(bǔ)畫出溫度為T2(T2>T1)時，n(N2)的變化曲線（已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)在100 ℃恒溫條件下將0.100 mol的N2O4充入體積為1 L的真空密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0。隔一定時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

t/s
c/(mol·L－1)　　
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)/(mol·L－1)
0.100
a
0.5b
0.4b
 
 
c(NO2)/(mol·L－1)
0
0.060
b
c1
c2
c3
 
請回答下列問題：
①表中a＝________，在0～20 s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_______mol·(L·s)－1。
②已知100 ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.36，則表中b、c1、c2的大小關(guān)系為________，c3＝________mol·L－1，達(dá)到平衡時N2O4的轉(zhuǎn)化率為________________________________。
(2)室溫下，把SiO2細(xì)粉放入蒸餾水中，不斷攪拌，能形成H4SiO4溶液，反應(yīng)原理如下：
SiO2(s)＋2H2O(l)??H4SiO4(aq)　ΔH
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式：____________________________。
②實際上，在地球的深處，由于壓強(qiáng)很大，固體、液體都會受到影響。在一定溫度下，在10 000 m以下的地球深處，上述反應(yīng)的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移動”)，理由是_______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇是一種很好的燃料,工業(yè)上用CH4和H2O為原料,通過反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ來制備甲醇。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反應(yīng)室(容積為100 L),在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ。CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖。

①已知100 ℃壓強(qiáng)為p1時達(dá)到平衡所需的時間為5 min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為　　　　。 
②圖中的p1　　　　p2(填“<”“>”或“="”),100" ℃壓強(qiáng)為p2時平衡常數(shù)為　　　　。 
③該反應(yīng)的ΔH　　　　0(填“<”“>”或“=”)。 
(2)在一定條件下,將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0 ……Ⅱ
①若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是(　　)
A.升高溫度
B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
D.再充入1 mol CO和3 mol H2
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)計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗表格中。
A.下表中剩余的實驗條件數(shù)據(jù):a=　　　　;b=。 
B.根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點,下圖是在壓強(qiáng)分別為0.1 MPa和5 MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖,請指明圖中的壓強(qiáng)px=　　　　MPa。 

實驗編號
T/℃
n(CO)/n(H2)
p/MPa
1
150
1/3
0.1
2
a
1/3
5
3
350
b
5
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

硫一碘循環(huán)分解水制氫的主要反應(yīng)如下：

（1）上述循環(huán)反應(yīng)的總反應(yīng)可以表示為____________________；反應(yīng)過程中起催化作用的物質(zhì)是__________（選填編號）。
a．         b．         c．      d．HI
（2）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1molHI（g），發(fā)生反應(yīng)II，的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率_________。

（3）對反應(yīng)II，在相同溫度和體積下，若開始加入的HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則以下_________也是原來的2倍（選填編號），
a．平衡常數(shù)            b．HI的平衡濃度
c．達(dá)到平衡時間         d．平衡時的體積分?jǐn)?shù)
（4）實驗室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡______移動（選填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的_____（選填編號），產(chǎn)生的速率將增大。
a．      b．      c．      d．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在某一容積為5 L的密閉容器內(nèi)，加入 0.3 mol的CO和0.3 mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）  ΔH＞0，反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化情況如圖：

（1）根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為v（CO）＝          mol/（L·min）-1，該溫度下的平衡常數(shù)K＝            。
（2）在體積不變的條件下，改變下列條件重新達(dá)到平衡時能使平衡常數(shù)K增大的有        （填字母）
A升高溫度；B降低溫度；C增大壓強(qiáng)；D減小壓強(qiáng)；E加入催化劑；G移出一氧化碳?xì)怏w
（3）如要一開始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.2 mol的CO2和0.2 mol的H2，在相同的條件下，反應(yīng)達(dá)平衡時，c（CO）＝                 mol/L。
（4）若保持溫度和容器的體積不變，在（1）中上述平衡體系中，再充入0.3mol 的水蒸氣，重新達(dá)到平衡后，CO的轉(zhuǎn)化率        （填“升高”、“降低”還是“不變”），CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)        （填“升高”、“降低”還是“不變”）。
（5）在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時刻測得c（CO）＝c（H2O）＝0.09mol/L,c（CO2）＝c（H2）＝0.13mol/L,則此反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)        （填“是”或“否”）,若沒有處于平衡狀態(tài)則該反應(yīng)向        移動。（填“正方向”或“逆方向”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在體積固定的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N2O4（g）2NO2（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t /℃
80
100
120
K
1.80
2.76
3.45
 
請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K＝                       。
（2）該反應(yīng)為           反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（3）判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是               。
A．容器內(nèi)混合氣體密度不變
B．混合氣體中c（NO2）不變
C．0.5mol N2O­4分解的同時有1 mol NO2生成
（4）在80℃時，將2.80molN2O4氣體充入2L固定容積的密閉容器中，一段時間后對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

0
20
40
60
80
100
n（N2O4）
2.80
A
2.00
c
d
1.60
n（NO2）
0
0.96
b
2.08
2.40
2.40
 
①b的值為           ；
②N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為               ；
③20s～40s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率υ（N2O4）＝            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在容積為1 L的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)： A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g)，在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n(D)和時間t的關(guān)系如圖。

請回答下列問題：
（1）700℃時，0～5min內(nèi)，以B表示的平均反應(yīng)速率為_______。
（2）能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。
A．容器中壓強(qiáng)不變      B．混合氣體中c(A)不變
C．v正(B)＝2v逆(D)       D．c(A)＝c(C)
（3）若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K＝___        _______，該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
（4） 800℃時，某時刻測得體系中物質(zhì)的量濃度如下：c(A)＝0.06 mol/L，c(B)＝0.50 mol/L，c(C)＝0.20 mol/L，c(D)＝0.018 mol/L，則此時該反應(yīng)______      ____(填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

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