碳及其化合物有广泛的用途.(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH＝+131.3 kJ·mol-1.以上反应达到平衡后.在体积不变的条件下.以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是 .A．升高温度B．增加碳的用量C．加入催化剂D．用CO吸收剂除去CO+CO2(g)2CO(g) ΔH� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气反应为
C(s)＋H₂O(g)

CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－¹，
以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H₂O的平衡转化率的是________。(填序号)

A．升高温度

B．增加碳的用量

C．加入催化剂

D．用CO吸收剂除去CO

(2)已知：C(s)＋CO₂(g)

2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ·mol^－¹，则CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)的焓变ΔH＝________。
(3)CO与H₂在一定条件下可反应生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g)

CH₃OH(g)。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨作电极，该电池负极反应式为______________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液，设有0.01 mol CH₃OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl₂全部逸出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH＝________。
(4)将一定量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)。得到如下数据：

温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
温度/℃	H₂O	CO	H₂	CO
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件，反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)_________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H₂用于合成氨。合成氨反应原理为N₂(g)＋3H₂(g)

2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－¹。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如图甲所示。

请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其他条件相同，请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图。

(1)AD
(2)－41.2 kJ·mol^－¹
(3)CH₃OH(g)＋H₂O－6e^－=CO₂＋6H^＋　14
(4)

3CO₂＋5OH^－=2CO＋HCO＋2H₂O
(5)①使用催化剂
②

(1)该反应为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，反应物平衡转化率升高，A项正确；增加固体反应物的量不会引起平衡的移动，B项错误；催化剂不能使平衡移动，C项错误；生成物浓度降低，平衡向正反应方向移动，反应物平衡转化率升高，D项正确。(2)根据盖斯定律，方程式C(s)＋H₂O(g)

CO(g)＋H₂(g)与C(s)＋CO₂(g)

2CO(g)相减可得CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)，则ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－¹－172.5 kJ·mol^－¹＝－41.2 kJ·mol^－¹。(3)电池总反应为2CH₃OH＋3O₂=2CO₂＋4H₂O，酸性条件下，正极反应为O₂＋4H^＋＋4e^－=2H₂O，总反应减去正极反应可得负极反应为CH₃OH(g) ＋H₂O－6e^－=CO₂＋6H^＋；0.01 mol CH₃OH完全放电可提供0.06 mol电子，则电解NaCl溶液时电路中流过的电子为0.06 mol，生成OH^－的物质的量为0.06 mol，溶液中c(OH^－)＝1 mol/L，pH＝14。
(4)由题目所给数据可知：
CO(g)　＋　H₂O(l)

CO₂(g)　＋　H₂(g)　　
起始量     2.0 mol 1.0 mol      0          0
转化的量   0.4 mol 0.4 mol     0.4 mol    0.4 mol
平衡量     1.6 mol 0.6 mol     0.4 mol    0.4 mol
平衡浓度  0.8 mol/L 0.3 mol/L    0.2 mol/L   0.2 mol/L
则

；
由题意可知，CO₂和NaOH的物质的量之比为3∶5，可知产物中

和

共存。(5)①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ中反应速率加快且反应物平衡转化率没有改变，故改变的条件为使用了催化剂；②温度升高，达到平衡的时间缩短，则在曲线中早到达拐点；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故生成物浓度降低。

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相关习题

科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

下列反应中，属于吸热反应的是（　　）

A．硫与氧气反应

B．镁与盐酸反应

C．盐酸与氢氧化钠反应

D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

已知： C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)   ΔH＝－393．5 kJ/mol
2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g)  ΔH＝－566 kJ/mol
TiO₂(s)＋2Cl₂(g)＝TiCl₄(s)＋O₂(g)  ΔH＝+141 kJ/mol
则TiO₂(s)＋2Cl₂(g)＋2C(s)＝TiCl₄(s)＋2CO(g)  ΔH＝                  。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯（C₆ H₅- CH₂ CH₃）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C₆ H₅- CH= CH₂）的反应方程式为：
C₆ H₅- CH₂ CH₃ (g)

C₆ H₅- CH=CH₂ (g) +H₂(g) ΔH₁
(1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示：

由图可知：在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：
① 氢气的物质的量分数为          ；乙苯的物质的量分数为          ；
② 乙苯的平衡转化率为          ；
③ 计算此温度下该反应的平衡常数（请写出计算过程）。
（2）分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知：△H₁     0（填“＞、=或＜” )。
（3）已知某温度下，当压强为101.3kPa时，该反应中乙苯的平衡转化率为30%；在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa，则乙苯的平衡转化率     30%（填“＞、=、＜” )。
（4）已知：
3C₂ H₂ (g)

C₆ H₆ (g) ΔH₂
C₆ H₆(g) + C₂H₄ (g)

C₆ H₅- CH₂CH₃ (g) ΔH₃
则反应3C₂H₂ (g)+ C₂H₄ (g)

C₆ H₅- CH=CH₂ (g) +H₂(g) 的ΔH= 。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

二甲醚(CH₃OCH₃)被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中(压强2.0～10.0 MPa，温度230～280℃)进行下列反应：
CO(g)＋2H₂(g)

CH₃OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①
2CH₃OH(g)

CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②
CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH₄(g)＋

O₂(g)

CO(g)＋2H₂(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。该反应是反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)＋3H₂(g)

CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的ΔH＝           。830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K       1.0(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)上述反应中，可以循环使用的物质有       。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b电极是       极。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

随着大气污染的日趋严重，“节能减排”，减少全球温室气体排放，研究NO_x、SO₂、CO等大气污染气体的处理具体有重要意义。
（1）如图是在101 kPa，298K条件下1mol NO₂和1mol CO反应生成1mol CO₂和1mol NO过程中的能量变化示意图。

已知：

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方
程式：。
（2）将0.20 mol N0₂和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应，在不同条件下，反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。

①下列说法正确的是          （填序号）。
a．容器内的压强不发生变化说明该反应达到乎衡
b．当向容器中再充人0． 20 mol NO时，平衡向正反应方向移动，K增大
c．升高温度后，K减小，N0₂的转化率减小
d．向该容器内充人He气，反应物的体积减小，浓度增大，所以反应速率增大
②计算产物NO在0～2 min内平均反应速率v（NO）=         mol·L^-1·min^-1
③第4 min时改变的反应条件为      （填“升温’’、“降温’’）。
④计算反应在第6 min时的平衡常数K=      。若保持温度不变，此时再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，平衡将           移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO₂转化为重要的化工原料。其负极反应式为       ，当有0.25 mol SO₂被吸收，则通过质子（H⁺）交换膜的H+的物质的量为     mol。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)=4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH＝－574 kJ·mol^－¹
CH₄(g)＋4NO(g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol^－¹
若用标准状况下4.48 L CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用N_A表示)，放出的热量为______kJ。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

已知C₂H₅OH(g)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋3H₂O(g) ΔH₁＝－a kJ/mol
C₂H₅OH(g)=C₂H₅OH(l)　ΔH₂＝－b kJ/mol
H₂O(g)=H₂O(l)　ΔH₃＝－c kJ/mol
若使92 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量(单位kJ)为（）

A．4a＋4b＋4c	B．2a－2b＋6c
C．2a－2b＋2c	D．2a－6b＋2c

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

二甲醚（CH₃OCH₃）是一种重要的精细化工产品，被认为是二十一世纪最有潜力的燃料[ 已知：CH₃OCH₃(g)+3O₂(g)＝2CO₂(g)+3H₂O（1） △H＝－1455kJ/mol ]。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段：
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚； 2CH₃OH

CH₃OCH₃＋H₂O
②合成气CO与H₂直接合成二甲醚： 3H₂(g)＋3CO(g)

CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g) △H＝－247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下：

（1）写出CO(g)、H₂(g)、O₂(g)反应生成CO₂(g)和H₂O（1）的热化学方程式（结果保留一位小数）
（2）在反应室2中，一定条件下发生反应3H₂(g)＋3CO(g)

CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
A．低温高压 B．加催化剂 C．增加CO浓度 D．分离出二甲醚
（3）在反应室3中，在一定温度和压强条件下发生了反应：3H₂(g)＋CO₂(g)

CH₃OH(g)＋H₂O (g) △H＜0反应达到平衡时，改变温度（T）和压强（P），反应混合物CH₃OH“物质的量分数”变化情况如图所示，关于温度（T）和压强（P）的关系判断正确的是（填序号）

A．P₃＞P₂ T₃＞T₂ B．P₂＞P₄ T₄＞T₂
C．P₁＞P₃ T₁＞T₃ D．P₁＞P₄ T₂＞T₃
（4）反应室1中发生反应：CH₄(g)＋H₂O(g)

CO(g)＋3H₂(g) △H＞0写出平衡常数的表达式：
如果温度降低，该反应的平衡常数（填“不变”、“变大”、“变小”）

（5）如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图则a电极的反应式为：________________

（6）下列判断中正确的是_______
A．向烧杯a中加入少量K₃[Fe(CN)₆]溶液，有蓝色沉淀生成
B．烧杯b中发生反应为2Zn-4eˉ ＝2Zn²⁺
C．电子从Zn极流出，流入Fe极，经盐桥回到Zn极
D．烧杯a中发生反应O₂ + 4H⁺+ 4eˉ ＝ 2H₂O，溶液pH降低

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