题目
题型:不详难度:来源:
(1)CO可用于合成甲醇.在体积可变的密闭容器中充入4mol CO和8mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
(Ⅰ)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该反应的逆反应属于______反应;(填“吸热”或“放热”).
②在0.1Mpa、100℃的条件下,该反应达到平衡时容器体积为开始容器体积的______倍.(结果保留两位小数点)
③在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入4mol CO,8mol H2,达到平衡时CO转化率______(填“增大”,“不变”或“减小”),平衡常数K______(填“增大”,“不变”或“减小”).
(2)在反应(Ⅰ)中需要用到H2做反应物,以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.已知:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol-1
则CH4和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为:______.
(3)在反应(Ⅰ)中制得的CH3OH即可以做燃料,还可以与氧气组成碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液.则该燃料电池放电时:负极的电极反应式为______.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200108/20200108154605-58958.png)
答案
故答案为:吸热;
②0.1Mpa、100℃的条件下,一氧化碳的转化率为0.5,消耗一氧化碳物质的量为4mol×0.5=2mol,依据平衡三段式得到;
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol) 4 8 0
变化量(mol) 2 4 2
平衡量(mol) 2 4 2
则反应达到平衡时容器体积和开始容器体积之比:V(平):V(起)=n(平):n(起)=8:12=0.67
反应达到平衡时容器体积为开始容器体积的0.67倍;
故答案为:0.67;
③在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入4mol CO,8mol H2,为保持恒压体积增大,最后达到平衡状态和原来平衡状态相同,达到平衡时CO转化率不变;平衡常数随温度变化,温度不变,平衡常数不变;
故答案为:不变,不变;
(4)①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol-1
依据盖斯定律计算,①×2-②则CH4和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ•mol-1;
故答案为:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ•mol-1;
(5)CH3OH即可以做燃料,还可以与氧气组成碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液.则该燃料电池放电时是原电池,负极上是甲醇失电子发生氧化还原反应生成碳酸盐,反应的电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
核心考点
试题【研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题.(1)CO可用于合成甲醇.在体积可变的密闭容器中充入4mol CO和8mol H2,在催化剂作用】;主要考察你对化学平衡的移动和应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.因为反应放热,所以升高温度会使反应速率减慢 |
B.通过调控反应条件,SO2可以100%地转化为SO3 |
C.当SO2与SO3的浓度相等时,反应达到平衡 |
D.使用催化剂的目的是加快反应速率,提高生产效率 |
A.0~t1时,X2、Y2、Z2的物质的量浓度由于反应进行而减小 |
B.t2~t3时,反应体系中Y2的浓度没有变化 |
C.到t3以后,反应已达限度,不管如何改变条件,反应不再进行 |
D.从关系曲线可知,反应开始时体系中只有X2和Y2 |
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Ⅰ、氢气燃烧生成液态水热化学方程式是2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-572kJ/mol,
(1)生成物能量总和______(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和.
(2)若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量______572kJ(填“>”、“<”或“=”).
(3)氢气热值为______.
Ⅱ、氢气和氧气反应生成水,将化学能转化为电能,其构造如图1所示:a、b两个电极均由多孔的碳块组成,
(1)a电极反应式是______
(2)b电极反应式是______
Ⅲ、图2表示一个电解池.X、Y都是惰性电极,电解液a是饱和食盐水,同时在两边各滴入几滴酚酞试液.
(1)X极上的电极反应式为______,在X极附近观察到的现象是______.
(2)Y极上的电极反应式为______,检验该电极反应产物的方法是______.
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