【題目】甲醇是重要的化工原料,又可稱(chēng)為燃料。工業(yè)上利用合成氣(主要成分為CO、CO2H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-58 kJ/mol

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H=+41 kJ/mol

回答下列問(wèn)題:

(1)已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

H-H

C-O

C O

H-O

C-H

E/(kJ.mol-1

436

343

1076

465

x

x=_________

(2)T℃時(shí)將6molCO28molH2充入2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中狀態(tài)Ⅰ(圖中實(shí)線)所示。圖中數(shù)據(jù)A(1,6)代表在1min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6mol。

T℃時(shí)狀態(tài)條件下,0~3min內(nèi)CH3OH的平均反應(yīng)速率v=_____________mol/(L·min),平衡常數(shù)K=____;

②其他條件不變時(shí),僅改變某一條件后測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中狀態(tài)所示,則改變的條件可能是_______

③其他條件不變,僅改變溫度時(shí),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中狀態(tài)所示,則狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度________(“>”“<”“=”)T℃;

④若狀態(tài)的平衡常數(shù)為K2,狀態(tài)的平衡常數(shù)為K3,則K2____(“>”“<”“=”)K3;

⑤一定溫度下,此反應(yīng)在恒容容器中進(jìn)行,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)依據(jù)的是_____

a.容器中壓強(qiáng)不變 b.甲醇和水蒸氣的體積比保持不變

c.v正(H2)=3v逆(CH3OH) d.2個(gè)C=O斷裂的同時(shí)有6個(gè)H—H斷裂

【答案】 413 0.28 0.5 增大壓強(qiáng) a c

【解析】試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律:反應(yīng)③+反應(yīng)①=反應(yīng),故△H=△H2-△H3=-58kJmol-1-(+41kJmol-1)=-99kJmol-1,反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,故

△H1=1076kJmol-1+2×436kJmol-1-(3×x+343+465)kJmol-1=-99kJmol-1,解得:x=413

2有圖表可知,3min時(shí)H2的物質(zhì)的量為3mol,則H2變化物質(zhì)的量為5mol,CH3OH的變化物質(zhì)的量為0~3min內(nèi)CH3OH的平均反應(yīng)速率v==0.28mol/(L·min);8min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)H2的物質(zhì)的量為2mol,變化物質(zhì)的量為6mol,此時(shí)平衡狀態(tài)中CO2的物質(zhì)的量為4mol,CH3OH的物質(zhì)的量為2molH2O(g)的物質(zhì)的量為2mol,此時(shí)平衡常數(shù)K==0.5

狀態(tài)反應(yīng)速率增大,轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多,因增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),故應(yīng)是增大壓強(qiáng);

狀態(tài)反應(yīng)速率增大,但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少,應(yīng)是升高溫度,因該反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),不利于氫氣的轉(zhuǎn)化,故狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度>T℃;

狀態(tài)與狀態(tài)I相同溫度下發(fā)生的反應(yīng);狀態(tài)是升高溫度,溫度升高平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,則K2K3

5a.因氣態(tài)反應(yīng)物與氣態(tài)生成物的系數(shù)和不等,則容器中壓強(qiáng)不變時(shí),是平衡狀態(tài),故a正確;b.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,甲醇和水蒸汽的體積比可能始終保持不變,則不一定是平衡狀態(tài),故b錯(cuò)誤;c.當(dāng)v(H2)=3vCH3OH) 時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;dC=O斷裂和H—H斷裂都說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行,不能說(shuō)明是平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤;答案為ac。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)H2O2的分解做了如下探究:下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H2O2分解速率的因素時(shí)
記錄的一組數(shù)據(jù):用10mL H2O2制取150mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2所需的時(shí)間(s)

30%H2O2

15%H2O2

10%H2O2

5%H2O2

無(wú)催化劑不加熱

幾乎不反應(yīng)

幾乎不反應(yīng)

幾乎不反應(yīng)

幾乎不反應(yīng)

無(wú)催化劑加熱

360

480

t

720

MnO2催化劑加熱

10

25

60

120


(1)①該實(shí)驗(yàn)小組在設(shè)計(jì)方案時(shí),考慮了濃度、等因素對(duì)H2O2分解速率的影響.
上述因素對(duì)H2O2分解速率的影響分別是:
②推測(cè)t(s)的范圍為
(2)下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法中正確的是(填序號(hào))
A.催化劑不參與反應(yīng),反應(yīng)前后催化劑的性質(zhì)和質(zhì)量都不變
B.催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變
C.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
D.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率
E.任何化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑
F.催化劑具有高度的選擇性(或?qū)R恍裕?/span>
(3)將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO2分別加入15mL 5%的H2O2溶液中,并用帶火星的木條測(cè)試,結(jié)果如下:

催化劑MnO2

操作情況

觀察結(jié)果

反應(yīng)完成所需時(shí)間

粉末狀

混合不振蕩

劇烈反應(yīng),帶火星的木條復(fù)燃

3.5min

塊狀

反應(yīng)較慢,火星紅亮但木條未復(fù)燃

30min

①寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,催化劑的催化效果與有關(guān).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知斷開(kāi)1molH﹣H鍵吸收的能量為436KJ,形成1molH﹣H鍵放出的能量為391KJ,根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H2 2NH3 , 反應(yīng)完1molN2放出的能量為924KJ,則斷開(kāi)1molN=N鍵吸收的能量是(
A.431KJ
B.649KJ
C.869KJ
D.945.6KJ

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一定溫度下將2 mol A2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)B(g)2C(g)2D(g)2分鐘末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成了0.8 mol D,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下面空白。

1D表示2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為________A的轉(zhuǎn)化率為________。

2如果縮小容器容積(溫度不變),則平衡體系中混合氣體的密度________(增大、

不變”)。

3若開(kāi)始時(shí)只加CD4/3 mol,要使平衡時(shí)各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原平衡相等,則還應(yīng)加

______ mol B物質(zhì)。

4若向原平衡體系中再投入1 mol A1 mol B,平衡________(右移左移

移動(dòng)”)。

.有人設(shè)計(jì)出利用CH4O2的反應(yīng),用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于CH4O2中燃燒,則

①每消耗1 mol CH4可以向外電路提供____ mol e;

②負(fù)極電極反應(yīng)式為__________________________________________;

③電池放電后,溶液的pH不斷________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法中正確的是

A. 28g氮?dú)馑械脑訑?shù)目為NA

B. 化學(xué)反應(yīng)中1mol金屬鎂變成鎂離子時(shí)失去電子數(shù)目為2NA

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水中含有個(gè)水分子NA

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氯化氫所含的原子數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是 ( )

A.熱化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)只表示分子的個(gè)數(shù)

B.熱化學(xué)方程式中只需標(biāo)明生成物的狀態(tài)

C.反應(yīng)熱指的是反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量

D.有能量變化的一定是化學(xué)變化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將下列各組物質(zhì)按酸、堿、鹽的分類(lèi)依次排列,正確的是( )

A. 硫酸、純堿、石膏 B. 硫酸、燒堿、膽礬

C. 硫酸氫鈉、生石灰、醋酸鈉 D. 磷酸、熟石灰、苛性鈉

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組分別進(jìn)行探究性的實(shí)驗(yàn):

甲組:為了探究Cl2SO2同時(shí)通入H2O中發(fā)生的反應(yīng),設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)氣體發(fā)生裝置A中產(chǎn)生的氣體化學(xué)式為_______________________________。

(2)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________

(3)裝置E的作用是___________________________________________________。

乙組:為了分別研究SO2Cl2的性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

(4)當(dāng)通入SO2時(shí),裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________;該反應(yīng)中SO2表現(xiàn)出__________性。

(5)若裝置中裝有5.0 mL 1.0×103 mol·L1碘水,當(dāng)通入足量Cl2完全反應(yīng)后,共轉(zhuǎn)移了5.0×105 mol電子,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________

(6)你認(rèn)為乙組設(shè)計(jì)的裝置是否有不足之處?__________(無(wú)”)。如果有,請(qǐng)寫(xiě)出改進(jìn)方法:______________________________(如果無(wú),此空不答)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2NO2,一定條件下使反應(yīng)SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是

A. 反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)

B. 反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)

C. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

D. Δt1Δt2時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率:ab段小于bc

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同步練習(xí)冊(cè)答案