甲醇被稱為21世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O為原料來制備甲醇。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反應室(容積為100 L)，在一定條件下發(fā)生反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)……Ⅰ，CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①已知100°C時達到平衡所需的時間為5 min，則用H2表示的平均反應速率為________。
②圖中的p1________p2(填“<”“>”或“＝”)，100°C時平衡常數(shù)為________。
③在其他條件不變的情況下降低溫度，逆反應速率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)在壓強為0.1 MPa條件下，a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。
④該反應的ΔH________0，ΔS________0(填“<”“>”或“＝”)。
⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。
A．升高溫度
B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中。請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

實驗編號
 		T(°C)
 		n(CO)/n(H2)
 		p(MPa)
 
ⅰ
 		150
 		½ 
 		0.1
 
ⅱ
 		________
 		________
 		5
 
ⅲ
 		350
 		________
 		5
 
 

(1)①0.0030 mol·L－1·min－1�、�<　2.25×10－4　③減小　(2)④<　<�、軧、D
⑥

實驗編號
T(°C)
n(CO)/n(H2)
p(MPa)
ⅰ
 
 
 
ⅱ
150
1/3
 
ⅲ
 
1/3
 
 

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

如圖所示，甲、乙均為容積1L的恒容容器，丙為恒壓容器。

向甲、丙中分別充入相應氣體，使丙起始體積為1L，維持500℃發(fā)生反應：2SO2+O2 2SO3至平衡。
甲中反應10min后達到平衡時，容器中SO3的體積分數(shù)為91%，則反應從開始至平衡的平均反應速率v(O2)=   mol·L-1·min-1，平衡常數(shù)表達式為         。SO2的平衡轉化率=         。丙中達到平衡所需的時間     10min（填“＞”、“=”、“＜”），SO3的體積分數(shù)    91%（填“＞”、“=”、“＜”）。若上述已達平衡的甲、丙容器中分別充入0．5molAr氣體，容器中SO3的物質的量：甲     丙     （填“增大”、“不變”、“減小”）。
（2）若在乙容器中充入x molSO2 0．2molO2 ymolSO3維持500℃反應至平衡時，容器中SO3的體積分數(shù)亦為91%，則x=    ，y=    。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一個體積為2 L的密閉容器中，高溫下發(fā)生反應：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物質的量(mol)隨時間(min)的變化關系如圖所示。

(1)反應在1 min時第一次達到平衡狀態(tài)，固體的質量增加了3.2 g。用CO2的濃度變化表示的反應速率v(CO2)＝________。
(2)反應進行至2 min時，若只改變溫度，曲線發(fā)生的變化如圖所示，3 min時再次達到平衡，則ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)5 min時再充入一定量的CO(g)，平衡發(fā)生移動。下列說法正確的是________(填寫編號)。
a．v正先增大后減小  b．v正先減小后增大
c．v逆先增大后減小  d．v逆先減小后增大
表示n(CO2)變化的曲線是________(填寫圖中曲線的字母編號)。
(4)請用固態(tài)物質的有關物理量來說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)：_____________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

一定溫度下某容積固定的密閉容器中加入2 mol A和1 mol B，發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，當反應達到平衡后，反應放出的熱量為Q1 kJ，物質A的轉化率為α。請回答下列問題：
(1)Q1________Q(填“＜”、“＞”或“＝”)，理由是__________________________。
(2)A的轉化率α＝________(用含Q、Q1的代數(shù)式表示)；平衡后，若加入少量物質D，A的轉化率會________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)反應達到平衡后，若升高溫度，K________(填“增大”、“減小”或“不變”)，混合氣體的平均相對分子質量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)維持溫度不變，若起始時向容器中加入的物質如下列四個選項，則反應達到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是(稀有氣體不參與反應)________(填字母)。
A．2 mol A、1 mol B、1 mol Ar
B．3 mol C、1 mol D
C．1 mol A、0.5 mol B、1.5 mol C、0.5 mol D
D．2 mol A、1 mol B、1 mol D

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應生成Cl(-1價)和S(+6價)的速率v(縱坐標)與反應時間t(橫坐標)的關系如圖所示,已知該反應速率隨著溶液中c(H+)的增大而加快。

(1)反應開始時反應速率加快的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)反應后期反應速率減慢的原因是　　　　　　　　　　　　　。 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

某火電廠的脫硫尾氣通入飽和K2CO3溶液吸收池后，經(jīng)分解池制得純凈的CO2，再在合成塔與H2反應生成甲醇。其工藝藝流程示意圖如下:

（1）吸收池中飽和K2CO3溶液吸收CO2的離子方程式是                          。
（2）流程示意圖中循環(huán)使用的物質是                        。
（3）300℃時，合成塔中的反應為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在密閉條件下，下列示意圖能說明反應進行到t1時刻時達到平衡狀態(tài)的是         (填字母序號)

（4）利用合成塔中失活后的鉻鋅觸媒可制得含有Cl- 和CrO42- 的溶液，其濃度均為0.01mol/L，向該溶液中逐滴加入0.01mol/L的AgNO3溶液時，首先產(chǎn)生沉淀的陰離子是      (已知:Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12)
（5）合成塔中失活的鉻鋅觸媒可用于制備鋅錳電池。在堿性條件下，該電池的總反應為：Zn(s) ＋2MnO2(s) ＋H2O(l) = Zn(OH)2(s) ＋Mn2O3(s) ，該電池正極的電極反應式是                   。若用電池電解(惰性電極)足量的Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液，電解過程中陰極的現(xiàn)象是                            。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

液氨常用作制冷劑，回答下列問題
（1）一定條件下在密閉容器中發(fā)生反應：
a．NH4I(s)NH3(g) + HI(g)       b．2HI(g)  H2(g) + I2(g)
①寫出反應a的平衡常數(shù)表達式                  
②達到平衡后，擴大容器體積，反應b的移動方向      （填“正向”、“逆向”或“不移動”），達到新的平衡時容器內顏色將怎樣變化      （填“加深”、“變淺”或“不變”）
（2）工業(yè)上合成氨的反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＝－92.60 kJ·mol－1
下列說法能說明上述反應向正反應方向進行的是________(填序號)。
a．單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
b．單位時間內生成6n mol N—H鍵的同時生成2n mol H—H鍵
c．用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1∶3∶2
d．混合氣體的平均摩爾質量增大
e．容器內的氣體密度不變
（3）已知合成氨反應在某溫度下2 L的密閉容器中進行，測得如下數(shù)據(jù)：

                時間(h)
物質的量(mol)
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
 
1.00
1.00
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：
①反應進行到2 h時放出的熱量為________ kJ。
②0～1 h內N2的平均反應速率為________ mol·L－1·h－1。
③此溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K＝________(保留兩位小數(shù))。
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化學平衡將向________方向移動(填“正反應”或“逆反應”)。
（4）肼（N2H4）的性質類似于NH3，極易溶于水，與水反應生成一種二元弱堿在溶液中分步電離，請用離子反應方程式表示其水溶液顯堿性的原因                        

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氨是重要的氮肥，是產(chǎn)量較大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術稱為哈伯法，是德國人哈伯在1905年發(fā)明的，其合成原理為：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
他因此獲得了1918年諾貝爾化學獎。試回答下列問題：
(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是________。

A．采用較高壓強
B．采用500 ℃的高溫
C．用鐵觸媒作催化劑
D．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，剩余N2和H2循環(huán)到合成塔
中，并補充N2和H2
(2)下圖是實驗室模擬工業(yè)合成氨的簡易裝置，簡述檢驗有氨氣生成的方法：
_________________________________________________________________。

(3)在298 K時，將10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中，放出的熱量小于924kJ，原因是______________________________
(4)1998年希臘亞里斯多德大學的Marmellos和Stoukides采用高質子導電性
的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實現(xiàn)了高溫、常壓下高轉化率的電化學合成氨。其
實驗裝置如下圖，則其陰極的電極反應式為____________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

煤直接燃燒的能量利用率較低，為提高其利用率，工業(yè)上將煤氣化(轉變成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多種能源。
(1)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流  量偵測與控制的功能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。該電池的負極反應式為______________________。

(2)煤氣化所得氣體可用于工業(yè)合成二甲醚，其反應如下：
2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。
同時發(fā)生副反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)。
在溫度為250 ℃、壓強為3.0 MPa時，某工廠按投料比V(H2)∶V(CO) ＝a進行生產(chǎn)，平衡時反應體系中各組分的體積分數(shù)如下表：

物質
H2
CO
CO2
(CH3)2O
CH3OH(g)
H2O(g)
體積分數(shù)
0.54
0.045
0.18
0.18
0.015
0.03
 
①投料比a＝________；
②250℃時反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝________。

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