【題目】“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍.
(1)科研人員通過向地下煤層(焦炭)氣化爐中鼓入水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出了高熱值 的煤炭氣,其主要成分是CO和H2
已知:H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H1=﹣241.8kJmol﹣1
C(s)+ O2(g)═CO(g)△H2=﹣110.5kJmol﹣1
則生產(chǎn)煤炭氣的熱化學(xué)方程式為
(2)CO在催化劑作用下可以與H2反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g). 在2L密閉容器中充有10mol CO與20mol H2 , CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示.

①關(guān)于上述反應(yīng)在化學(xué)平衡狀態(tài)時的描述正確的是
A.CO的含量保持不變
B.v(CO)=v(CH3OH)
C.容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
②該圖像中P1P2(填“>”、“=”或“<”);
該反應(yīng)逆反應(yīng)的△H0 (填“>”、“=”或“<”).
③該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K= , M、N、Q三點的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為
④M,N兩點平衡狀態(tài)下,容器中總物質(zhì)的量之比為:n(M):n(N)=
(3)已知在常溫常壓下: ①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H=﹣44.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:

【答案】
(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol﹣1
(2)ABC;<;<;;KM=KN>KQ;10:7
(3)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=﹣442.8kJ∕mol
【解析】解:(1)①H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H1=﹣241.8kJmol﹣1②C(s)+ O2(g)═CO(g)△H2=﹣110.5kJmol﹣1②﹣①得到:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),根據(jù)蓋斯定律得到△H=﹣110.5kJmol﹣1+241.8kJmol﹣1=+131.3kJmol﹣1 ,
則生產(chǎn)煤炭氣的熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=+131.3kJmol﹣1
所以答案是:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJmol﹣1;(2)①A.CO的含量保持不變是化學(xué)平衡的特征,故A正確;
B.v(CO)=v(CH3OH)可以說明正逆反應(yīng)速率相等,達到了平衡,故B正確;
C.容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等于質(zhì)量和物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量始終守恒,物質(zhì)的量會變化,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變,說明反應(yīng)達到了平衡,故C正確,故選ABC;②相同溫度下,同一容器中,增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,則CO的轉(zhuǎn)化率增大,根據(jù)圖像知,p1小于p2 , 升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動,所以反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變小于零,
所以答案是:<;<;③化學(xué)平衡常數(shù)K= ,K只與溫度有關(guān),相同溫度時其平衡常數(shù)相等,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,其平衡常數(shù)減小,根據(jù)圖像知,溫度:M=N<Q,則若M、N、Q三點的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為KM=KN>KQ
所以答案是: ;KM=KN>KQ;④M點時,CO轉(zhuǎn)化率為50%,則參加反應(yīng)的n(CO)=10mol×50%=5mol,還剩余5molCO,根據(jù)方程式知,還剩余n(H2)=20mol﹣5mol×2=10mol,生成n(CH3OH)=5mol;N點時,CO轉(zhuǎn)化率為80%,參加反應(yīng)的n(CO)=10mol×80%=8mol,還剩余2molCO,根據(jù)方程式知,還剩余n(H2)=20mol﹣8mol×2=4mol,生成n(CH3OH)=8mol,所以容器中總物質(zhì)的量之比為:n(M):n(N)=(5+10+5)mol:(2+4+8)mol=10:7,
所以答案是:10:7;(3)①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1275.6kJmol﹣1②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566.0kJmol﹣1③H2O(g)═H2O(l)△H=﹣44.0kJmol﹣1
根據(jù)蓋斯定律,將已知反應(yīng) ×(①﹣②+③×4)得到CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),所以該反應(yīng)的△H= ×[(﹣1275.6kJ/mol)﹣(﹣566.0kJ/mol)+(﹣44.0kJ/mol)×4]=﹣442.8kJmol﹣1 , 即CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=﹣442.8kJmol﹣1 ,
所以答案是:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=﹣442.8kJmol﹣1
【考點精析】認真審題,首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)),還要掌握化學(xué)平衡的計算(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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(1)反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量有如圖1所示的變化.其中10min到15min時,肯定與圖像不相符的變化是
A.加了催化劑
B.增加SO3的物質(zhì)的量
C.升高溫度
D.縮小容器體積
(2)當(dāng)t1=15min時反應(yīng)達平衡,這段時間內(nèi)此反應(yīng)的平均速率v(SO3)= , SO2的轉(zhuǎn)化率為 , O2的平衡濃度C(O2 )= , 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=(保留兩位有效數(shù)字).
(3)改變反應(yīng)條件時,該反應(yīng)的時間速率圖像如圖2. ①請判斷當(dāng)t2、t4、t6各時刻采取的措施(假設(shè)其他條件不變).
t2;t4;t6
②SO3的百分含量最高的一段時間是
A.t1~t2 B.t3~t4 C.t5~t6 D.t6~t7
(4)600℃時,若在上述氧化爐中充入2mol二氧化硫、2mol氧氣和1mol三氧化硫發(fā)生反應(yīng),此時的化學(xué)反應(yīng)速率是V(正)V(逆) (填“大于”、“小于”或“等于”).

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【題目】在一定溫度下,將氣體X和氣體Y0.16mol充入10L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X(g) +Y(g)2Z(g) H<0段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表:

t/min

2

4

7

9

n(Y)/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

下列說法不正確的是

A. 反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)=4.0×10-3mol/(L·min)

B. 其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達到新平衡前v()<v()

C. 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44

D. 其他條件不變,再充入0.2molZ,平衡時X的體積分?jǐn)?shù)增大

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A. 電池工作時,正極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH

B. 電解時,電子流動路徑是負極外電路陰極溶液陽極正極

C. 試管中NaOH溶液用來吸收電解時產(chǎn)生的Cl2

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C. 有氧呼吸時,生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解

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