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精英家教网用CO合成甲醇(CH3OH)的化学反应方程式为:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0按照相同的物质的量投料,测的CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.下列说法正确的是(  )
A、平衡常数:K(a)>K(c),K(b)=K(d)B、正反应速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)C、平均摩尔质量:M(a)<M(c),M(b)>M(d)D、平衡时a点一定有n(CO):n(H2)=1:2
分析:A、根据反应为放热反应,温度越高,一氧化碳的转化率越低判断温度大小;再根据温度越高,化学平衡常数越小,判断各点的平衡常数关系;
B、根据温度、压强对化学反应速率的影响判断a和c、b和d的反应速率大小;
C、根据一氧化碳的转化率越高,混合气体的物质的量越小,平均摩尔质量越大分析a和c、b和d的平均摩尔质量关系;
D、由于加入的一氧化碳和氢气的物质的量关系不知,无法判断达到平衡时a点一氧化碳和氢气的物质的量关系.
解答:解:A、该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,CO的平衡转化率减小,结合图象知,T1T2T3,b、d温度相同,所以平衡常数相同,即K(b)=K(d);温度T1T3,温度越高,该反应的平衡常数越小,所以K(a)>K(c),故A正确;
B、b、d两点的温度相同,但b点的压强大于d点,故v(b)>v(d),a、c两点的压强相同,但c点的温度高,则v(a)<v(c),故B错误;
C、该反应的正反应为气体物质的量减小的反应,一氧化碳的转化率越大,平均摩尔质量越大,所以平均摩尔质量:M(a)>M(c),M(b)>M(d),故C错误;
D、平衡时一氧化碳和氢气的物质的量与投入的二者的物质的量有关,题中数据无法计算a点一氧化碳和氢气的物质的量,故D错误;
关系A.
点评:本题考查了温度、压强对反应速率和平衡状态的影响以及平衡常数的有关判断和计算,题目难度中等,该题是高考中的常见题型,试题综合性强,在注重对学生基础知识的巩固和训练的同时,侧重对学生基础知识的巩固和训练,有利于调动学生的逻辑推理能力和发散思维能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(14分)甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油。

已知:① CH4 (g) + H2O (g) = CO(g)+3H2 (g)      △H1=+206.2kJ·mol1

② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1

③ CH­­4 (g) + 2H2O (g) =CO­2 (g) +4H2 (g)     △H3=+165.0 kJ·mol1

(1)CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为            

   (2)从原料选择和能源利用角度,比较方法①和②,为合成甲醇,用甲烷制合成气的适宜方法为           (填序号),其原因是            

(3)合成气中的H2可用于生产NH3,在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO,防止合成塔中的催化剂中毒,其反应是:

Cu(NH3)2Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO  △H<0

Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是           

(4)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如右图(A、B为多孔性碳棒)。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。

         ① O<V≤44.8 L时,电池总反应方程式为            ;

         ② 44.8 L<V≤89.6 L时,负极电极反应为            ;

 ③V=67.2 L时,溶液中离子浓度大小关系为            

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

甲醇是一种优质的液体燃料,CO和CO­2均可用于合成甲醇。

目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:

 CO­2(g)+3H2(g) =CH­­3OH(g)+H2O(g)  △H1

(1)已知:   2CO­(g) +O2(g) =2CO­2(g)  △H2

2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)       △H3

则 CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g) 的 △H=                 

(2)由CO合成甲醇时,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。

该反应ΔH      0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是                         

(3)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol CH3OH (g),

发生反应:CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g),H2物质的量随

时间的变化如右图所示。

0~2 min内的平均反应速率v(CH3OH)=               

该温度下,CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常数

K=           

相同温度下,若开始加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则     是原来的2倍。

a.平衡常数   b.CH3OH的平衡浓度   c.达到平衡的时间  d.平衡时气体的密度

(4)以CH3OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH3OH燃料电池。

①充入CH3OH的电极为      极;

②负极反应的电极反应式为                      

 

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科目:高中化学 来源:2014届辽宁省五校协作体高三(高二期末)摸底考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

甲醇是一种常用的燃料,工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。

(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,则CO合成甲醇的热化学方程式为:                     

(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇,各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同):   

①下列说法正确的是       

A.起始时n(H2)为1.7mol   

B.当容器内压强恒定时,说明反应达到平衡状态   

C.4分钟时,改变的条件是升高温度

D.7分钟时,v(CO)=v(CH­3OH)

②计算0~2min内平均反应速率v(H2)=        

③在3min时该反应的平衡常数K=       (计算结果)

④在图中画出8~12min之间c(CH3OH)曲线   

(2)2009年,中国在甲醇燃料电池技术上获得突破,组装了自呼吸电池及主动式电堆,其装置原理如图甲。

①该电池的负极反应式为:                    

②乙池是一铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。

M电极的材料是                ,该铝制品表面“钝化”时的反应式为:                        

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年江苏省高三4月双周练习化学试卷(解析版) 题型:填空题

(14分)甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油。

已知:① CH4 (g) + H2O (g) = CO (g)+3H2 (g)       △H1=+206.2kJ·mol1

② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1

③ CH­­4 (g) + 2H2O (g) =CO­2 (g) +4H2 (g)      △H3=+165.0 kJ·mol1

(1)CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为            

   (2)从原料选择和能源利用角度,比较方法①和②,为合成甲醇,用甲烷制合成气的适宜方法为            (填序号),其原因是            

(3)合成气中的H2可用于生产NH3,在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO,防止合成塔中的催化剂中毒,其反应是:

Cu(NH3)2Ac + CO + NH3  [Cu(NH3)3]Ac·CO  △H<0

Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是           

(4)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如右图(A、B为多孔性碳棒)。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。

         ① O<V≤44.8 L时,电池总反应方程式为             ;

         ② 44.8 L<V≤89.6 L时,负极电极反应为             ;

 ③ V=67.2 L时,溶液中离子浓度大小关系为             

 

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科目:高中化学 来源:2013届吉林省高二上学期质量检测化学试卷 题型:填空题

甲醇是一种优质的液体燃料,CO和CO­2均可用于合成甲醇。

目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:

 CO­2(g) +3H2(g) =CH­­3OH(g)+H2O(g)   △H1

(1)已知:   2CO­(g) +O2(g) =2CO­2(g)  △H2

2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)       △H3

则 CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g) 的 △H=                 

(2)由CO合成甲醇时,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。

该反应ΔH      0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是                         

(3)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol CH3OH (g),

发生反应:CH3OH(g)  CO(g) + 2H2(g),H2物质的量随

时间的变化如右图所示。

0~2 min内的平均反应速率v(CH3OH)=               

该温度下,CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)的平衡常数

K=           

相同温度下,若开始加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则     是原来的2倍。

a.平衡常数   b.CH3OH的平衡浓度   c.达到平衡的时间  d.平衡时气体的密度

(4)以CH3OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH3OH燃料电池。

①充入CH3OH的电极为       极;

②负极反应的电极反应式为                      

 

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