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    合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
    ①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
    ②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol
    ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3

    请回答下列问题：
    （1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，v（H2）=
    0.3mol/（L?min）
    0.3mol/（L?min）
    ；10min时，改变的外界条件可能是
    升高温度
    升高温度
    ．
    （2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象
    ．
    （3）反应③中△H3=
    -41.2kJ/mol
    -41.2kJ/mol
    ．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
    CO H2O CO2 H2
    0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
    此时反应③中正、逆反应速率的关系式是
    a
    a
    （填代号）．
    a．v（正）＞v（逆）       b．v（正）＜v（逆）        c．v（正）=v（逆）       d．无法判断．
    分析：（1）根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L，以此计算v（H2），由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，该反应向正反应方向移动；
    （2）甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，且甲、乙两容器初始容积相等，由图可知，甲的体积不变，乙的压强不变，则假定甲不变，乙中发生CH4+CO2?2CO+2H2，其体积增大，则相当于压强减小，化学平衡向正反应方向移动，乙容器中CH4的转化率增大，但压强小，反应速率减慢，则达到平衡的时间变长；
    （3）根据盖斯定律可知，①-②可得反应③，再利用Q与K的关系判断反应进行的方向，从而确定正逆反应速率的关系．
    解答：解：（1）根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L，则v（CH4）=
    1.00mol/L-0.50mol/L
    5min
    =0.1mol/（L?min），由化学计量数之比等于反应速率之比，
    则v（H2）=3×0.1mol/（L?min）=0.3mol/（L?min），由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，该反应向正反应方向移动，而该反应为吸热反应，则升高温度符合题意，
    故答案为：0.3 mol/（L?min）；升高温度；
    （2）甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，且甲、乙两容器初始容积相等，由图可知，甲的体积不变，乙的压强不变，则假定甲不变，乙中发生CH4+CO2?2CO+2H2，其体积增大，则相当于压强减小，化学平衡向正反应方向移动，乙容器中CH4的转化率增大，但压强小，反应速率减慢，则达到平衡的时间变长，则乙中CH4的转化率随时间变化的图象为
    ，故答案为：；
    （3）根据盖斯定律可知，①-②可得反应③，则△H3=+206.1kJ/mol-（+247.3kJ/mol）=-41.2kJ/mol，
    800℃时，反应③的K=1.0时，正逆反应速率相等，化学平衡不移动；
    由表格中的数据可知，气体的体积相同，则物质的量与浓度成正比，Q=
    2.0×2.0
    2.0×8.5
    ＜K=1.0，该反应向正反应方向移动，则正反应速率大于逆反应速率，即选a，
    故答案为：-41.2 kJ/mol；a．
    点评：本题考查化学反应速率的计算，化学平衡的移动及反应方向的判断，难度较大，（2）是学生解答中的难点，注意利用思维转化的方法来解答．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2010?梅州一模）合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．
    请回答下列问题：
    （1）在一密闭容器中进行反应CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，v（H2）=
    0.3mol/（L?min）
    0.3mol/（L?min）
    ；10min时，改变的外界条件可能是
    升高温度或充入水蒸气
    升高温度或充入水蒸气
    ．
    （2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象．
    （3）反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3=-41.2kJ/mol在800℃时的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
    CO H2O CO2 H2
    0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
    此时反应中正、逆反应速率的关系式是
    a
    a
    （填序号）．
    a．v（正）＞v（逆）       b．v（正）＜v（逆）        c．v（正）=v（逆）       d．无法判断．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
    ①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
    ②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol
    ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3
    请回答下列问题：
    （1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．10min时，改变的外界条件可能是
    升高温度
    升高温度
    ．

    （2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象．
    （3）反应③中△H3=
    -41.2kJ/mol
    -41.2kJ/mol
    ．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
    CO H2O CO2 H2
    0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
    此时反应③中正、逆反应速率的关系式是
    a
    a
    （填代号）．
    a．v（正）＞v（逆）   b．v（正）＜v（逆）   c．v（正）=v（逆）  d．无法判断
    （4）800K时下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2，其反应是2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-96.56kJ?mol-1，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙容器维持绝热，三容器各自建立化学平衡．
    ①达到平衡时，平衡常数K（甲）
    =
    =
    K（乙）
    ＞
    ＞
    K（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．
    ②达到平衡时SO2的浓度C（SO2）（甲）
    ＜
    ＜
    C（SO2）（乙
    ＜
    ＜
    C（SO2）（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生为：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
    请回答下列问题：
    （1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应中处于平衡状态的时间为
    5～10分钟、12分钟后
    5～10分钟、12分钟后
    ；10min时，改变的外界条件可能是
    升高温度
    升高温度
    ．
    （2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象．
    （3）反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g） 800℃时，反应的化学平衡常数K=1.0．
    ①某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
    CO H2O CO2 H2
    0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
    此时反应中正、逆反应速率的关系式是
    a
    a
    （填代号）．
    a．v（正）＞v（逆）     b．v（正）＜v（逆）      c．v（正）=v（逆）     d．无法判断
    ②800℃时，向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2O，求达到平衡时CO的转化率．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：

    ① CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)   ΔH1＝＋206.1 kJ/mol

    ② CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)  ΔH2＝＋247.3 kJ/mol

    ③ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)    ΔH3

    请回答下列问题：

    ⑴ 在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5 min内， v(H2)＝  ▲  ；10 min时，改变的外界条件可能是  ▲  。

    ⑵ 如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图像如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。

    ⑶ 反应③中ΔH3＝  ▲  。800℃时，反应③的化学平衡常数K＝1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

    CO

    H2O

    CO2

    H2

    0.5 mol

    8.5 mol

    2.0 mol

    2.0 mol

    此时反应③中正、逆反应速率的关系式是  ▲  （填代号）。

    a．v(正)＞v(逆)       b．v(正)＜v(逆)        c．v(正)＝v(逆)       d．无法判断

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