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    CO2和H2的混合气体加热到850℃时，可建立下列平衡：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）在一定温度下，反应平衡时有90%的氢气变成水，且c（CO2）?c（H2）=c（CO）?c（H2O），则原混合气体中CO2和H2分子数之比是（　　）
    分析：设出氢气、二氧化碳的物质的量，然后依据化学平衡的三段式列式，结合题干条件中氢气转化率计算出达到平衡时各组分的物质的量浓度，
    由于c（CO2）?c（H2）=c（CO）?c（H2O），说明平衡常数等于1，列式计算出x：y即可．
    解答：解：设原混合气体中CO2和H2的物质的量分别为x、y，体积为1L，在一定温度下，平衡有90%的H2变成了H2O消耗氢气0.9y，则
                   CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）
    起始量（mol/L） x       y        0       0
    变化量（mol/L）0.9y    0.9y     0.9y     0.9y
    平衡量（mol/L）x-0.9y  0.1y     0.9y      0.9y
    依据c（CO2）?c（H2）=c（CO）?c（H2O）
    得到：（x-0.9y）×0.1y=0.9y×0.9y
    计算得到x：y=9：1
    故选C．
    点评：本题考查了化学平衡的计算应用，掌握平衡常数含义、平衡三段式计算分析是解题关键，题目难度中等．
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    将煤气化转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域，具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。

    除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。

    （1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反应是

    吸热反应。

    ① 此反应的化学平衡常数表达式为，                     ；

    ②下列能增大碳的转化率的措施是                     ；

    A．加入C（s）     B．加入H2O（g）     C．升高温度     D．增大压强

    （2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：

    CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g)   △H=－519KJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）

    ① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；

    已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是        （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                             ；

    （3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：

    2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol－1，T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

    物质

    H2

    CO

    CH3OH

    浓度/（mol·L－1）

    0.2

    0.1

    0.4

    ① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正        v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

    ② 若加入CO、H2后，在T5℃反应10min达到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝              mol－1·(Lmin)－1。

    （4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                           。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年三校上海市）高三联考化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （本题共8分）

    水煤气法制甲醇工艺流程框图如下

     (注:除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成)

    （1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为                      ；

    ②下列能提高碳的平衡转化率的措施是                      。

    A．加入C（s）     B．加入H2O（g）     C．升高温度     D．增大压强

    （2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：

    CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）

    ① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；

    已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是      （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                                          。

    （3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

    物质

    H2

    CO

    CH3OH

    浓度/（mol·L－1）

    0.2

    0.1

    0.4

    ① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正         v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

    ② 若加入同样多的CO、H2，在T5℃反应，10 min后达到平衡，此时c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝             mol·(L·min)－1。

    （4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                                   。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年山东省髙三第一次诊断性考试化学试卷 题型：填空题

    （15分）将水煤气化转化成合成气，然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4，继续除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气。

       （1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C(s)+H2O(g)     CO(g)+H2(g)，此反应是吸热反应。

           ①此反应的化学平衡常数表达式为                         ；

           ②下列能增大碳的转化率的措施是                       ；

           A．加入C（s）           B．加入H2O（g）       C．升高温度               D．增大压强

       （2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：

           CH4(g)+3/2O2(g)       CO(g)+2H2O(g)    △H=-519kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）

           ①X在750℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

           ②Y在600℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

           ③Z在440℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；

           已知根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是        （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                    ；

       （3）合成气经压缩升温后进入甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：

           2H2(g)+CO(g)      CH3OHg); △H=-90.8kJ·mol-1，T℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：

    物质

    H2

    CO

    CH3OH

    浓度/（mol·L-1）

    0.2

    0.1

    0.4

           ①该时间段内反应速率v(H2)=            mol-1·L-1·min-1。

           ②比较此时正、逆反应速率的大小：          （填“>”、“<”或“=”）

       （4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                   。

     

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    科目：高中化学 来源：2010-2011学年安徽省“江南十校”高三联考（理综）化学部分 题型：填空题

    将煤气化转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域，具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。

    除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。

    （1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反应是

    吸热反应。

    ① 此反应的化学平衡常数表达式为，                      ；

    ②下列能增大碳的转化率的措施是                      ；

    A．加入C（s）     B．加入H2O（g）     C．升高温度     D．增大压强

    （2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：

    CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g)   △H=－519KJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）

    ① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；

    ③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；

    已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是         （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                              ；

    （3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：

    2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol－1，T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

    物质

    H2

    CO

    CH3OH

    浓度/（mol·L－1）

    0.2

    0.1

    0.4

    ① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正         v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

    ② 若加入CO、H2后，在T5℃反应10min达到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝               mol－1·(Lmin)－1。

    （4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                            。

     

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    科目：高中化学 来源：2010年上海市高一第二学期期末考试化学试卷 题型：选择题

    CO2和H2的混合气体加热到850 ℃时，可建立下列平衡：CO2 + H2CO + H2O 在一定温度下，平衡有90%的H2变成了H2O，且c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，则原混合气中CO2和H2的分子数之比是

    A．1∶1            B．1∶5            C．9∶1             D．1∶10

     

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