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    CO与H2在催化剂作用下合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的1mol CO和2mol H2混合气体，控温．实验测得相关数据如下图1和图2．

    下列有关说法正确的是（ ）
    A．该反应的正反应是气体体积减小的吸热反应
    B．K1＜K2（K为该条件下反应的平衡常数）
    C．反应进行到5min时，a、b两容器中平衡正向移动，d、e两容器中平衡逆向移动
    D．将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压
    【答案】分析：A、根据图1，500℃达到平衡时，甲醇的物质的量减少，可知温度升高，平衡向逆向移动，反应为放热反应；
    B、300℃时甲醇的物质的量大于500℃的；
    C、温度升高，平衡向逆向移动，T3 达到平衡状态，a、b两容器中没有达到平衡，平衡正向移动，但是d、e达到了平衡状态；
    D、c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，甲醇含量减少，平衡要向逆向移动，方法有升温和减压．
    解答：解：A、图1中，温度升高，甲醇含量减少，可以判断反应是放热反应，故A错误；
    B、由于反应是放热反应，温度升高，甲醇含量减少，故K1 ＞K2，故B错误；
    C、反应进行到5min时，T3 达到平衡状态，a、b没有达到平衡状态，平衡正向移动；但是d、e达到了平衡状态，故C错误；
    D、将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，需要降低甲醇含量，平衡逆向移动，可采取的措施有升温或减压，故D正确；
    故选D．
    点评：本题考查化学平衡的影响因素，关键是正确提取图示的信息，本题难度中等．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    工业生产中产生的含SO2废气经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等，以下是工业利用硫酸钙的部分流程：
    （1）生产中常在装置Ⅰ里加入SiO2，其主要作用：①生产水泥；②还可
    降低反应所需温度或降低能耗
    降低反应所需温度或降低能耗
    ．
    （2）装置Ⅱ中，为了提高SO2的转化率，可采用的措施是：
    D
    D
    ．
    A．加入V2O5作催化剂   B．采用过量SO2   C．低温   D．通入过量空气
    （3）装置Ⅲ中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）．
    已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1
    2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ?mol-1
    CH3OH（g）+1/2O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H=-192.9kJ?mol-1
    试写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH（g）的热化学方程式
    CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）；△H=-90.1kJ?mol-1
    CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）；△H=-90.1kJ?mol-1
    ；若将生成的CH3OH与氢氧化钾溶液、氧气构成燃料电池，则燃料电池的负极反应式为：
    CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
    CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
    ．
    （4）已知25℃时，Ksp（CaSO4）=7.10×10-5．在0.100L 0.200mol?L-1CaCl2溶液中加入2.72g CaSO4粉末充分搅拌后，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中SO42-物质的量浓度为：
    3.55×10-4
    3.55×10-4
    mol?L-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    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），△H=+131.3kJ?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
    （2）又知，C（s）+CO2（g）?2CO（g），△H=+172.5kJ?mol-1
    则CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的焓变△H=
     

    （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，多孔石墨做电极，该电池负极通入的物质是：
     
    ，正极反应式为：
     
    ．
    （4）将一定量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2.0L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x需时间/min
    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（写出计算过程，结果保留两位有效数字）
     
    ．
    （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） 
    一定条件
    2NH3（g），△H=-92.4kJ?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1．
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    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，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图
     
    ．

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年江西师大附中、鹰潭一中高三理综联考化学试卷（解析版） 题型：计算题

    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）又知，C（s）+ CO2（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ•mol-1

    则CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的焓变△H=          

    （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，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为：                          。

    若用该电池提供的电能电解60mL NaCl溶液，设有0.01molCH3OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl2全部溢出，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2.0L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[学科

    达到平衡所x需时间/min

    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tmin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＝-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。

    不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图1。

    图1                                         图2

    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，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

     

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    科目：高中化学 来源：江苏模拟题 题型：填空题

    工业生产中产生的含SO2废气经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等，以下是工业利用硫酸钙的部分流程
    (1)生产中常在装置I里加入SiO2，其主要作用：①生产水泥；②还可___________________。
    (2)装置Ⅱ中，为了提高SO2的转化率，可采用的措施是__________。
    A．加入V2O5作催化剂
    B．采用过量SO2
    C．低温
    D．通入过量空气
    (3)装置Ⅲ中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)。已知：
    2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =-566 kJ/mol
    2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H =+484 kJ/mol
    CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9 kJ/mol
    试写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH(g)的热化学方程式________________________；若将生成的CH3OH与氢氧化钾溶液、氧气构成燃料电池，则燃料电池的负极反应式为___________。
    (4)已知25℃时，Ksp(CaSO4)=7.10×10-5，在0.100 L 0.200 mol/L CaCl2溶液中加入2. 72 g CaSO4粉末充分搅拌后，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中SO42-物质的量浓度为_______mol/L。

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    科目：高中化学 来源：模拟题 题型：填空题

    碳捕捉和储存技术是指通过碳捕捉技术，将工业和有关能源产业所产生的二氧化碳分离出来再利用。在我国已经能够对捕捉到的二氧化碳进行净化，然后用于保鲜，或制造干冰，或将二氧化碳注入衰竭的油层以提高油田采收率或利用二氧化碳培养海藻和合成有机物等。
    (1)下列捕获二氧化碳的反应中，其原子利用率不能达到100%的是_________。
    a．CO2+CaOCaCO3
    b．K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
    c．2Mg+CO22MgO+C
    (2)用二氧化碳合成烃，需要提供辅助原料氢气，下列制取氢气的方法中可行且能实现二氧化碳零排放的是_________
    a．用太阳能光解海水制氢
    b．利用天然气与水高温催化制氢
    c．利用活泼金属与海水反应制氢
    d．利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
    (3)CO与H2在一定条件下发生反应生成燃料甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。某研究小组将2 mol
    CO和4 mol H2置于一体积不变的1L密闭容器中，测定不同时间段内H2的转化率，得到如下数据：
    根据以上信息作出的下列判断中正确的是______。
    a．反应在4.5 h时混合气体的密度和相对分子质量均比2h时的大
    b．反应在5.5 h时，v正(H2)=2v逆(CH3OH)
    c．在此条件下，反应的平衡常数约为1. 62
    d．若其他条件不变，将CO的物质的量改为10 mol，则可得64 g甲醇
    (4)某文献报道：在300℃、30 MPa条件下，以Fe、CoCl2作催化剂，CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。
    ①假定在一实验容器中充入一定量的CO2和H2，加入催化剂，若CO2和H2转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷，n(H2)/n(CO2)=a，则a的取值范围为__________。
    ②据问题①，今有标准状况下的CO2 448 L，n(丁烷)/n(戊烷)=x，消耗H2的物质的量为y，则y=_____ （用x表示）。

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