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    （16分）下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

    I．已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K＝，它所对应反应的化学方程式为                                             。

    II．二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用.工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：

    ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)                          △H1＝－90.7kJ·mol-1

    ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) ＋H2O(g)            △H2＝－23.5kJ·mol-1

    ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)                   △H3＝－41.2kJ·mol-1

    （1）催化反应室中总反应的热化学方程式为                。 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“＝”）。

    （2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2.4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为       　      ；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝         mol/L。

    （3）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列试验，每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如图.CO转化率随温度变化的规律是       ，其原因是             .

    （4）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式                                               。

     

    【答案】

    C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）（2分）

    （1）3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.1 kJ·mol－1（2分）；

    ＞（2分）

    （2）0.1mol/(L·min) （2分）；5.4 （2分）

    （3）温度低于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大；温度高于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而减小。（2分）

    在较低温时，各反应体系均未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率影响，随着温度的升高反应率增大，CO的转化率也增大；在较高温时，各反应体系均已达到平衡，CO的转化率主要受反应限度影响，随着温度的升高平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小。（2分）

    （4）CH3OCH3＋3H2O－12e－＝2CO2＋12H+（2分）

    【解析】

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （16分）下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

    （1）该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行？              。

    （2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：   

    它所对应的化学反应为：                                           。

    （3）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：

    C（s）+CO2（g）   2CO（g），K1    

    CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g）， K2

    C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g） ，K3

    则K1、K2、K3之间的关系是：                              。 

    （4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：

    温度/℃

    400

    500

    800

    平衡常数K

    9.94

    9

    1

    该反应的正反应方向是         反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：           。

    （5）从图中看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。已知N－N键键能为167kJ·mol－1，NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol－1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为                                     。

    对反应N2O4(g)2NO2(g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

    下列说法正确的是　　　　。

    A．A、C两点的反应速率：A＞C                 

    B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

    C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C     

    D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

    （6）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式                                                          。

     

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年新疆乌鲁木齐地区高三第一次诊断性测验化学试卷（解析版） 题型：填空题

    下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

    (1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为：

    它所对应反应的化学方程式为_______。

    已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应及平衡常数如下：

    则K1、K2、K3之间的关系为_______。

    (2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：， 该反应平衡常数随温度的变化如下：

    该反应的逆反应方向是_______反应(填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为_______。

    (3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为：

    下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______；

    A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变

    B.

    C. 容器中气体的压强保持不变

    D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H2

    (4)甲醇-空气燃料电池（DMFC)是一种高效能、轻污 染电动汽车的车载电池，其工作原理如下图所示，该燃料电池的电池反应式为，则负极的电极反应式为_______。

    (5) CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其。 CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀。现将CaCl2溶液与的Na2CO3溶液等体积混合，则生成沉淀时原CaCl2溶液的最小浓度为_______。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年福建省厦门市高三下学期期初考试化学试卷 题型：填空题

    (14分)下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

     (1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=

    它所对应的化学反应为：                                            

    (2)已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：

    C(s)+C02(g) 2C0(g) △H>O，K1                　 ①

     CO(g)+H20(g) H2(g)+C02(g)，K2  　　　       　  ②

    C(s)+H20(g) CO(g)+H2(g)，K3   　　　　　 ③

    则K1、K2、K3，之间的关系是：　　　　    　　　　　　　　　　　。

    反应①的平衡常数K随温度的升高而  　        　  (增大／减小／不变)。

    一定温度下，在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应，各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

    简述理由：　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　

     (3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如N0、N02、N204等。对反应N2O4(g) 2N02(g) △H>O，在温度为T1、T2时，平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(    )

    A．A、C两点的反应速率：A>C

     B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

    C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B<C

     D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

    (4)如果(3)中的反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N204、N02的量)，反应速率v与时间t关系如右图所示。图中t4时引起平衡移动的条件可能是                            ；图中表示平衡混合物中N02的含量最高的一段时间是               。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年浙江省高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

    （13分）实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

    （1）该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是：                 

    （2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：

    它所对应的化学反应为：                                

    （3）已知在一定温度下，

    C（s）+CO2（g）   2CO（g）平衡常数K1；  

    CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g）平衡常数K2；

    C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）  平衡常数K3；

    则K1、K2、K3之间的关系是：                                      。 

    （4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

    温度/℃

    400

    500

    800

    平衡常数K

    9.94

    9

    1

    该反应的正反应方向是      反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：      。

    （5）从上图看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g)   △H＞0在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是　　　　　　。

    A．A、C两点的反应速率：A＞C

    B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

    C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C

    D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

    E．A、C两点的化学平衡常数：A＞C

    （6）0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后，溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是               。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年浙江省温州市十校联合体高三上学期期中联考化学试卷 题型：填空题

    （16分）下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

    （1）该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行？               。

    （2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：   

    它所对应的化学反应为：                                            。

    （3）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：

    C（s）+CO2（g）   2CO（g），K1    

    CO（g）+H2O（g   H2（g）+CO2（g）， K2

    C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g） ，K3

    则K1、K2、K3之间的关系是：                               。 

    （4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：

    温度/℃

    400

    500

    800

    平衡常数K

    9.94

    9

    1

    该反应的正反应方向是         反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：           。

    （5）从图中看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。已知N－N键键能为167kJ·mol－1，NO2中氮氧键的键能为466kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ·mol－1。请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式为                                      。

    对反应N2O4(g) 2NO2(g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

    下列说法正确的是　　　　。

    A．A、C两点的反应速率：A＞C                 

    B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

    C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C     

    D．由状态B到状态A，可以用加热的方法

    （6）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式                                                          。

     

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