煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣，而當前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
(1)已知：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH3
則反應CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH＝______。
(2)如圖是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。

①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②由CO合成甲醇時，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達到平衡時轉(zhuǎn)化率與壓強的關系曲線如下圖所示，則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強的理由是____________。

③以下有關該反應的說法正確的是________(填序號)。
A．恒溫、恒容條件下，若容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化，則可逆反應達到平衡
B．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時，可逆反應達到平衡
C．使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
D．某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(3)一定溫度下，向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g)，發(fā)生反應：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)，H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。

0～2 min內(nèi)的平均反應速率v(CH3OH)＝__________。該溫度下，反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K＝__________。相同溫度下，若開始時加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則__________(填序號)是原來的2倍。
A．平衡常數(shù)                 B．CH3OH的平衡濃度
C．達到平衡的時間               D．平衡時氣體的密度

(1)ΔH1＋ΔH2－ΔH3
(2)①＞�、�350　1.3×104 kPa下CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增大壓強，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加很多，得不償失�、跘D
(3)0.125 mol·L－1·min－1　4　D

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(15分)碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關。
（1）在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應： Ni(s)+4CO(g)  Ni(CO)4(g)，H<0。利用該反應可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99．9％的高純鎳。對該反應的說法正確的是           
(填字母編號)。

A．增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率，Ni的轉(zhuǎn)化率降低
B．縮小容器容積，平衡右移，H減小
C．反應達到平衡后，充入CO再次達到平衡時，CO的體積分數(shù)降低
D．當4vNi(CO)4=v(CO)時或容器中混合氣體密度不變時，都可說明反應已達化學平衡狀態(tài)
（2）CO與鎳反應會造成鎳催化劑中毒。為防止鎳催化劑中毒，工業(yè)上常用SO2將CO氧化，二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫。
已知：C(s)+O2(g)==CO(g)  H= -Q1 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)==CO2(g)   H= -Q2 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)==SO2(g)    H= -Q3 KJ·mol-1
則SO2(g)+2CO(g)==S(s)+2CO2(g)  H=         kJ·mol-1。
（3）金屬氧化物可被一氧化碳還原生成金屬單質(zhì)和二氧化碳。圖（1）是四種金屬氧化物（Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳還原時與溫度（t）的關系曲線圖。
700oC時，其中最難被還原的金屬氧化物是         (填化學式)，用一氧化碳還原該金屬氧化物時，若反應方程式系數(shù)為最簡整數(shù)比，該反應的平衡常數(shù)(K)數(shù)值等于             。

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如上圖（2）所示。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應式為              。
若該燃料電池使用一段時間后，共收集到20mol Y，則理論上需要消耗標準狀況下氧氣的體積為       L。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

實驗室利用如圖裝置進行中和熱的測定。回答下列問題：

（1）該圖中有兩處實驗用品未畫出，它們是            、                 ；
（2）在操作正確的前提下提高中和熱測定的準確性的關鍵是：             。
（3）如果用0.5mol?L-1的鹽酸和氫氧化鈉固體進行實驗，則實驗中所測出的“中和熱”將            （填“偏大”、“偏小”、“不變”）原因是                        。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

研究人員通過對北京地區(qū)PM2．5的化學組成研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣和燃煤污染分別 占4％、l8％
I．（1）用于凈化汽車尾氣的反應為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，已知該反應在570K時的平衡常數(shù)為1×1059，但反應速率極慢。下列說法正確的是：       

A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
B．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑
C．增大壓強，上述平衡右移，故實際操作中可通過增壓的方式提高其凈化效率
D．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度
（2）還可以用活性炭還原法處理氮氧化物，反應為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)   H=akJ·mol-1，向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T1℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：
              濃度/mol·L-1
時間/min 
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.050
0.025
0.025
30
0.050
0.025
0.025
40
0.036
0.032
0.010
50
0.036
0.032
0.010
 
①T1℃時，該反應的平衡常數(shù)K=          (保留兩位小數(shù))。
⑦前10min內(nèi)用v(NO)表示的化學反應速率為      ，30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是             。
③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，則該反應的a       0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO對人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問題屬于當今社會的熱點問題。
（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關反應過程的能量變化如圖所示

則用SO2除去CO的熱化學方程式為                      。
（2）高溫時，也可以用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此反應的化學方程式是            。
②由Mg可制成“鎂一次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖，則鎂電極發(fā)生的電極反應式為                 ，該電池總反應的離子方程式為                  。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一只小燒杯里，加入20 g Ba(OH)2·8H2O粉末，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后加入10 g NH4+Cl晶體，并用玻璃棒迅速攪拌。
（1）實驗中玻璃棒的作用是             （該空2分）
（2）寫出有關反應的化學方程式：           （該空2分，余下各空1分）
該反應屬      反應（填基本反應類型）。
（3）實驗中觀察到的現(xiàn)象有       、        且反應混合物成糊狀，反應混合物呈糊狀的原因是       。
（4）通過      現(xiàn)象，說明該反應為      熱反應，這是由于反應物的總能量      生成物的總能量。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知某反應A(g)＋B(g)??C(g)＋D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答問題。

該反應是       (填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應的ΔH＝        kJ/mol(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量       (填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2
進一步研究NH3生成量與溫度的關系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(反應時間3 h)：

T/℃
30
40
50
生成NH3量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
 
請回答下列問題：
(1)50℃時從開始到3 h內(nèi)以O2物質(zhì)的量變化表示的平均反應速率為________ mol·h－1。
(2)該反應過程與能量關系可用如圖表示，則反應的熱化學方程式是____________。

(3)與目前廣泛應用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率較慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻俾是以龃驨H3生成量的建議：_______________________________________。
(4)工業(yè)合成氨的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某壓強恒定的密閉容器中加入2 mol N2和4 mol H2，達到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為50%，體積變?yōu)?0 L。求：
①該條件下的平衡常數(shù)為________；
②若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同條件下達到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。反應放出的熱量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

天然氣、重油、煤都可以與水反應制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時的相對投資費用和能量消耗的數(shù)據(jù)。

原料
天然氣
重油
煤
相對投資費用
1.0
1.5
2.0
能量消耗/J·t－1
28×109
38×109
48×109
 
請回答下列問題。
(1)依據(jù)上表信息，你認為采用________為原料最好。
(2)請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳的化學方程式：
____________________________________________
(3)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－394 kJ·mol－1①
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ·mol－1②
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol－1③
試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應生成氫氣與一氧化碳的熱化學方程式：__________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
反應A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
(1)已知：ⅰ.反應A中，4 molHCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。
ⅱ.

①H2O的電子式是________。
②反應A的熱化學方程式是______________________________________。
③斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為________kJ，H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強”或“弱”)________。
(2)對于反應A，下圖是在4種投料比[n(HCl)：n(O2)，分別為1：1、2：1、4：1、6：1]下，反應溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。

①曲線b對應的投料比是________。
②當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是______________________________。
③投料比為2：1、溫度為400℃時，平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)是________。

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