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(4分)工业上常用天然气作为制备甲醇的原料。已知:
 
 
 
反应生成的热化学方程式为                     
(2)向VL恒容密闭容器中充入,在不同压强下合成甲醇。的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:

①压强         (填“<”、“>”或“=”)
②在压强时,平衡常数为             (用含的代数式表示)。

(1)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH (g) ΔH=-251.2KJ/mol(2)①  < ; ②V2/a2;    

解析试题分析:(1)①+②+③×2整理可得2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH (g) ΔH=-251.2KJ/mol。(2)① 作一条等温线,通过P1、P2,可见在相同的温度下,压强是P2时CO 的平衡转化率高,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,根据压强对平衡移动的影响,增大压强,平衡正向移动,物质的转化率提高,所以压强P1< P2. ②在100℃、P1压强时,由于CO的转化率是50%,则平衡时CO的物质的量浓度是0.5a/Vmol/L; H2的物质的量浓度是a/Vmol/L; CH3OH的物质的量浓度是0.5a/Vmol/L;所以平衡常数为0.5a/V÷[0.5a/V×(a/V)2]= V2/a2
考点:考查盖斯定律的应用、热化学方程式的书写、压强对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

化学家认为石油、煤作为能源使用时,燃烧了“未来的原始材料”。下列对上述观点理解正确的是

A.大力提倡使用廉价化石燃料作为能源
B.应更多地利用石油和煤生产基本化工原料
C.化石燃料属于可再生能源,不影响可持续发展
D.研发新型催化剂,提高石油和煤中各组分的燃烧热

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

碘与氢气反应的热化学方程式是
①I2(g) + H2(g)  2HI(g)   ΔH =-9.48 kJ·mol-1 
②I2(s) + H2(g)  2HI(g)     ΔH =" +26.48" kJ·mol-1
下列说法正确的是(    )

A.①的产物比②的产物稳定
B.I2(s) = I2(g)   ΔH=" +17.00" kJ·mol-1
C.②的反应物总能量比①的反应物总能量低
D.1mol I2(g)中通入1 mol H2(g),发生反应时放热9.48 kJ

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(4分,每空1分)如图所示,把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小片镁片,再用滴管滴5mL稀盐酸于试管中。

试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是                  
(2)产生上述现象的原因是                  
(3)写出有关反应的离子方程式:            
(4)由实验推知,溶液和氢气的总能量       (填“大于”“小于”或“等于”)镁片和稀盐酸的总能量。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
①CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)         △H=-41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:

容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达平衡时体系能量的变化/kJ
CO
H2O
CO2
H2

1
4
0
0
t1
放出热量:32.8 kJ

2
8
0
0
t2
放出热量:Q
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量        (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为                 %。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K=                   
(4)下列叙述正确的是              (填字母序号)。
A.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
B.容器②中反应达平衡状态时,Q > 65.6 kJ
C.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
D.容器①中,化学反应速率为:
(5)已知:②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)  ΔH=-484 kJ/mol,写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式:                              
(6)容器①中反应进行到t min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)                 
(7)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用图中所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式:       
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合反应式解释)         

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(16分)工业上可用煤制天然气,生产过程中有多种途径生成CH4
(1)写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式                     。
已知: ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)    ΔH=-41kJ·mol-1 
② C(s)+2H2(g)CH4(g)           ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)          ΔH=-171kJ·mol-1
(2)另一生成CH4的途径是CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。其他条件相同时,H2的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图所示。

①该反应的△H     0(填“<”、“=”或“>”)。
②实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由________________________。
③某温度下,将0.1 mol CO和0.3 mol H2充入10L的密闭容器内发生反应CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g),平衡时H2的转化率为80%,求此温度下该反应的平衡常数K。(写出计算过程,计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(共12分)(1)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出257.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。
①反应的热化学方程式为                                                
②又已知H2O(l)=H2O(g)   ΔH=+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是              kJ。
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是                                                                  
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)="=" 2Fe(s)+3CO2(g)       △H=—24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)     △H=—47.4kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)        △H= +640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:
_________________                                                     

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

反应过程的能量变化如图所示。已知l mol SO2(g)氧化为1 molSO3 (g)的。请回答下问题;

(1)E表示___________________;E的大小对该反应的反应热__________(填“有”或“无”)影响。
(2)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中△H___________(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是________。
(3)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol,计算由S(s)生成2mol SO3(g)的△H =________________。
(4)在一定条件下向容积为2L的容器中通入4molSO2和3molO2,充分反应达平衡后,SO3的体积分数为1/3。若在相同的条件下向容积为2L的容器中通入amolSO2和,bmolSO3,和cmol,反应向逆反应方向进行且达到平衡时SO3的体积分数也为1/3。则c的取值范围为___________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)(Ⅰ)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇。
已知某些化学键的键能数据如下表:

化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
1072
463
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为     
                                
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和 2 molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=      ,该温度下平衡常数K=     ,若升高温度则K值      (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是       
A.2 v (H2)=" v" (CH3OH)      
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
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 molH2
(Ⅱ)回答下列问题:
(1)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,
则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)

(2)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精确值)。

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