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    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。试运用所学知识，解决下列问题：
    ⑴已知某反应的平衡表达式为：
    它所对应的化学反应方程式为：
    ⑵利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
    ①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；ΔH=－90.8kJ·mol
    ②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5kJ·mol
    ③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3kJ·mol
    总反应：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH=__________
    (3)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：。
    (4)从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
    (5)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=－49.0kJ·mol－1。现在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是

    ⑴C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）（2分）
    ⑵-246.4kJ/mol（2分）⑶放热（1分），75%（2分）⑷D（2分）(5)BDE(2分)

    解析

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
    （1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
    反应Ⅰ： CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)              ΔH1
    反应Ⅱ： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2
    ①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。

    温度
    		250℃
    		300℃
    		350℃
    K
    		2.041
    		0.270
    		0.012
     
    由表中数据判断ΔH1       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
    ②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为        ，此时的温度为        （从上表中选择）。
    （2）已知在常温常压下：
    ① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(l)  ΔH1＝－1451.6kJ／mol
    ② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH2＝－566.0kJ／mol
    写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：                       
    （3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置：

    ①该电池的能量转化形式为              。
    ②该电池正极的电极反应为              。
    ③工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的化学方程式为            。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    已知：①溶液中CrO42—显黄色，Cr2O72-显橙红色
    ②PbCrO4难溶于水，也难溶于强酸
    ③H+(aq）+OH-（aq）=H2O(l）； ΔH=" —a" KJ/mol
    3Cl2（g）+2Cr3+（aq）+16OH-(aq）=2CrO42-（aq）+6Cl-（aq）+8H2O(l)；ΔH="—b" KJ/mol
    2CrO42-（aq）+2H+(aq）Cr2O72-（aq）+H2O(l）；ΔH="—c" KJ/mol
    平衡常数K=9．5×104   （上述a、b、c均大于0）
    对上述反应⑤，取50mL溶液进行试验，部分测定数据如下：

    时间（s）
    		0
    		0．01
    		0．02
    		0．03
    		0．04
    n （CrO42—）（mol）
    		0．01
    		8．0×10-4
    		5．4×10-4
    		5．0×10-4
    		 
    n （Cr2O72—）（mol）
    		0
    		 
    		4．73×10-3
    		 
    		4．75×10-3
     
    试回答下列问题：
    （1）0.02s到0.03s之间用Cr2O72-表示该反应的平均反应速率为               
    下列说法正确的（  ）
    A、0.03s时V正（CrO42—）=2V逆（Cr2O72—）
    B、溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态
    C、溶液中c（CrO42—）：c（Cr2O72—）=2:1时该反应已达平衡状态
    D、反应放热2．5×10-3c KJ时CrO42—的转化率为50％
    E、升温该反应平衡常数变大
    F、0．04s时加入足量的Pb（NO3)2 可使溶液由橙色变为黄色
    （3）0．03s时溶液的pH=         
    （4）已知酸性条件下Cr2O72—将Cl-氧化为Cl2，本身被还原为Cr3+为放热反应，试写出该反应的热化学方程式：                            

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （1）在298K时，1molC2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量1558．3 kJ。写出该反应的热化学方程式                                 。
    （2）利用该反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别
    通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为     极（填写“正”“负”）该电极上发生的电极反应
    式是                                    
    （3）如图所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为                     ；如果起始时盛有1000mLpH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入         __________（填物质名称）。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    Ⅰ：工业上用CO2和H2在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1   回答下列问题。
    （1）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
    则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=           （用含ΔH1、ΔH2表示）
    （2）若反应温度升高，CO2的转化率       (填“增大”“减小”或“不变”）。
    （3）写出在酸性环境中，甲醇燃料电池中的正极反应方程式                             
    Ⅱ：生产甲醇的原料H2可用如下方法制得：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)，一定温度下，将2 mol CH4和4 mol H2O通入容积为10L的密闭反应室中，反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：

    （4）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(H2)为               ；并求此反应在此温度下的平衡常数（在答题卡对应的方框内写出计算过程）。
    （5）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时CO的浓度约为0.25 mol·L—1 ），请在图中画出第5分钟后H2浓度的变化曲线。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    (1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g )    ΔH=-802.3kJ/mol
    该热化学反应方程式的意义是_____________________________________。
    (2)已知2g乙醇完全燃烧生成液态水放出Q kJ的热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方
    程式：____________________________________________________________.
    (3)已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol 键分别需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ，则N2与H2反应生成1mol NH3(g)的热化学方程式是___________________.
    (4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
    已知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)       ΔH=-393.5kJ/mol   ①
    2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)               ΔH=-571.6kJ/mol   ②
    2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-2599kJ/mol   ③
    根据盖斯定律，计算298K时由C（石墨，s）和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变：
    ____________________________.

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    Ⅰ．恒温，容积为1  L恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示(已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)    ΔH＝－196.6  kJ·mol－1)，请回答下列问题：

    (1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：______________________。
    (2)ΔH2＝__________kJ·mol－1。
    Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：
    CH3COOH(l)＋C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)    ΔH＝－8.62  kJ·mol－1
    已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。

    (1)该研究小组的实验目的是___________________________________。
    (2)60 ℃下反应40  min与70 ℃下反应20  min相比，前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
    (3)如图所示，反应时间为40  min、温度超过80 ℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________________________________(写出两条)。
    Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
    已知：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：

    温度/℃
    		400
    		500
    		800
    平衡常数K
    		9.94
    		9
    		1
     
    试回答下列问题：
    (1)在800 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。
     
    		n(CO)
    		n(H2O)
    		n(H2)
    		n(CO2)
    A
    		1
    		5
    		2
    		3
    B
    		2
    		2
    		1
    		1
    C
    		3
    		3
    		0
    		0
    D
    		0.5
    		2
    		1
    		1
    E
    		3
    		1
    		2
    		1
    (2)已知在一定温度下，C(s)＋CO2(g) 2CO(g)平衡常数为K；
    ①C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)       平衡常数为K1；
    ②CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) 平衡常数为K2；
    则K、K1、K2之间的关系是______________________________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下   与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知：H2(g)、CO(g)和CH3OH（1）的燃烧热△H分别为-285.8 kJ．、一283.0 kJ和一726.5．kJ 。请回答下列问题：
    （1）用太阳能分解10mol H2O(1)消耗的能量是________kJ.
    （2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为：
    __________________________________________________________________________.
    （3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，
    考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：、均大于300℃）：

    下列说法正确的是_______________（填序号）
    ①温度为时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为：

    ②该反应在时的平衡常数比时的小
    ③该反应为放热反应
    ④处于A点的反应体系的温度从变到，达到平衡时增大
    （4）在温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为a，则此时容器内的压强与起始压强之比为___________。
    （5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为___________________;正极的反应式为_____________________________________.理想状态下，该燃料电池消耗lmol甲醇所能产生的最大电能为701.8kJ，则该燃料电池的理论效率为_______________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，图1表示反应过程中能量的变化情况。

    请回答下列问题：
    （1）在图I中，曲线______(填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于______(填“吸热”或“放热”）反应。
    （2）为探究外界条件对合成甲醇化学反应速率的影响规律，某科技工作者设计了以下三组实验，部分数据已填人表中，请补充完整。

    实验组
    		T/℃
    		起始浓度/mol?L－1
    		等质量催化剂的
    比表面积/m2?g－1
    CO
    		H2
    ①
    		280
    		1.20×10－3
    		5.80×10－3
    		82
    ②
    		280
    		1.20×10－3
    		5.80×10－3
    		124
    ③
    		350
    		             
    		             
    		124
     
    其中设计实验组①和②的目的是______。
    （3）“图2”所揭示的规律是：在p1压强达平衡时______；并请画出在p2压强下（p2> p1)的曲线。
    （4）在碱性条件下可将合成甲醇的反应设计成原电池，则负极的电极反应式为______。

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