题目
题型:不详难度:来源:
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-129.0 kJ/mol
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为_____。
(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为________;
②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将1.0 mol CO与2.0 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是________(填字母序号)。
A.c(H2)减小 |
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 |
C.CH3OH的物质的量增加 |
D.重新平衡时减小 |
(4)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是:___。
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式_______________;
②写出除去甲醇的离子方程式___________________。
答案
(2)①0.0024 mol·L-1·min-1 ②7.2×10-5
(3)CD
(4)该反应是一个熵增的反应(ΔS>0)
(5)①Co2+-e-=Co3+ ②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
解析
(2)v(H2)=3v(CH4)=3×=0.0024 mol·L-1·min-1。根据三段式:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起始(mol/L) 0.01 0.02 0 0
转化(mol/L) 0.004 0.004 0.004 0.012
平衡(mol/L) 0.006 0.016 0.004 0.012
则平衡常数:K==7.2×10-5。
(3)增大压强,平衡向正反应方向移动,C、D项正确;但移动的结果不会抵消条件的改变,故c(H2)仍然增大,A项错误;增大压强正逆反应速率均增大,B项错误;平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,E项错误。
(5)Co2+在阳极失电子生成Co3+。
核心考点
试题【能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
| 起始时各物质的物质 的量(mol) | 达到平衡时能量变化 | ||
容器编号 | N2 | H2 | NH3 | |
① | 1 | 3 | 0 | 放出23.15 kJ能量 |
② | 0.9 | 2.7 | 0.2 | 放出Q kJ能量 |
A.容器①、②中反应的化学平衡常数相等
B.平衡时,两容器中氨气的体积分数均为14.3%
C.反应②达到平衡时,放出的热量Q=23.15 kJ
D.若①的体积为0.5 L,则达到平衡时放出的热量小于23.15 kJ
(1)已知25 ℃、101 kPa条件下,1 g乙醇燃烧生成CO2和液态水时释放出a kJ能量,请写出该条件下乙醇燃烧的热化学反应方程式: 。
(2)由CO2和H2合成乙醇的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。实验测得温度对反应的影响如图所示。
①正反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”);
②该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(3)对于该化学平衡,为了提高H2的转化率,可采取的措施有 。
A.升温 | B.加压 |
C.加催化剂 | D.增加CO2的浓度 |
①b电极上发生的电极反应式为 。
②若甲中有0.1 mol CH3CH2OH参加反应,则乙装置中生成的气体在标准状况下的体积共为 L。
化学方程式 | 平衡常数K |
F2+H22HF | 6.5×1095 |
Cl2+H22HCl | 2.6×1033 |
Br2+H22HBr | 1.9×1019 |
I2+H22HI | 8.7×102 |
A.F2的转化率最大
B.X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
C.X2与H2反应的反应速率依次减小
D.升高温度,平衡常数都增大
A.3.2×103 | B.1.6×103 | C.8.0×102 | D.4.0×102 |
A.物质A、B的转化率之比为a∶b
B.当v正(A)=2v逆(B)时,可确定反应到达平衡状态
C.起始时刻和达平衡后容器中的压强比为(a+b)∶(a+b—)
D.若起始时放入2a mol A和2b mol B,则达平衡时生成2n mol C
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