2009年10月15日新華社報道:全國農(nóng)村應(yīng)當(dāng)在“綠色生態(tài)-美麗多彩-低碳節(jié)能-循環(huán)發(fā)展”的理念引導(dǎo)下,更快更好地發(fā)展“中國綠色村莊”,參與“亞太國際低碳農(nóng)莊”建設(shè).可見“低碳循環(huán)”已經(jīng)引起了國民的重視,試回答下列問題:
(1)煤的汽化和液化可以提高燃料的利用率.
已知25℃,101kPa時:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-126.4kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1      
H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ?mol-1
則在25℃,101kPa時:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=______.
(2)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)△H>0,已知在1100℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263.
①溫度升高,化學(xué)平衡移動后達到新的平衡,此時平衡常數(shù)K值______(填“增大”、“減小”或“不變”);
②1100℃時測得高爐中,c(CO2)=0.025mol?L-1,c(CO)=0.1mol?L-1,則在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)______(填“是”或“否”),其判斷依據(jù)是______.
(3)目前工業(yè)上可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示.
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=______;
②下列措施能使增大的是______(填符號).
A.升高溫度     B.再充入H2    C.再充入CO2
D.將H2O(g)從體系中分離      E.充入He(g),使體系壓強增大.

【答案】分析:(1)依據(jù)化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到;
(2)①反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高平衡正向進行,平衡常數(shù)增大;
②依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較判斷平衡移動的方向;
(3)①依據(jù)圖象分析,達到平衡時物質(zhì)的濃度變化,結(jié)合反應(yīng)速率概念計算得到;
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.依據(jù)平衡移動方向分析判斷變化;
A.升高溫度平衡逆向進行,減;
B.再充入H2 平衡正向進行,增大;
C.再充入CO2  平衡正向進行,減小;
D.將H2O(g)從體系中分離平衡正向進行,增大;
E.充入He(g),使體系壓強增大,分壓不變,平衡不動,不變.
解答:解:(1)①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-126.4kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ?mol-1
依據(jù)蓋斯定律①-+③得到C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=115.4 kJ?mol-1;
則在25℃,101kPa時:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=115.4 kJ?mol-1
故答案為:115.4 kJ?mol-1;
(2)①FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H>0,溫度升高,化學(xué)平衡移動后達到新的平衡,平衡正向進行,平衡常數(shù)增大,故答案為:增大; 
②1100℃時測得高爐中,c(CO2)=0.025mol?L-1,c(CO)=0.1mol?L-1,則在這種情況下,Qc===0.25<K=0.263;反應(yīng)未達到平衡,正向進行,故答案為:否;因為Qc==0.25<K=0.263;
(3)①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),依據(jù)圖象分析達到平衡后,c(CH3OH)=0.75mol/L,c(CO2)=0.25mol/L,反應(yīng)消耗的氫氣濃度c(H2)=2.25mol/L,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)==0.225 mol/(L?min),故答案為:0.225 mol/(L?min);
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.依據(jù)平衡移動方向分析判斷變化;
A.升高溫度平衡逆向進行,減。
B.再充入H2 平衡正向進行,增大;
C.再充入CO2 平衡正向進行,減;
D.將H2O(g)從體系中分離平衡正向進行,增大;
E.充入He(g),使體系壓強增大,分壓不變,平衡不動,不變;
故答案為:BD.
點評:本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用,平衡盤點和平衡常數(shù)的計算應(yīng)用,反應(yīng)速率圖象分析判斷,影響平衡因素的分析應(yīng)用,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

聯(lián)合國氣候變化大會2009年12月7日在丹麥首都哥本哈根拉開帷幕,降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.
(1)工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.298.15K時,CO2、H2、與CH3OH、H2O的平均能量與合成甲醇反應(yīng)的活化能的曲線圖如圖所示,據(jù)圖回答問題:

①寫出合成甲醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1
;
②在圖中曲線
b
b
(填“a”或“b”)表示加入催化劑的能量變化曲線,催化劑能加快反應(yīng)速率的原理是
催化劑能降低該反應(yīng)的活化能,提高活化分子的百分數(shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快
催化劑能降低該反應(yīng)的活化能,提高活化分子的百分數(shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快
;
③在體積為l L的密閉容器中,充入lmol CO2和3mol H2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.

從反應(yīng)開始到平衡,甲醇的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=
16
3
16
3

(2)乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料,同樣可以利用CO2反應(yīng)制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)   25℃時,K=2.95×1011
在一定壓強下,測得反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如下表.分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題:

500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
①溫度升高,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”、或“不變”).
②提高氫碳比[n(H2)/n(CO2)],K值
不變
不變
(填“增大”、“減小”、或“不變”),對生成乙醇
有利
有利
(填“有利”或“不利”).
③在右圖的坐標(biāo)系中作圖說明壓強變化對反應(yīng)①的化學(xué)平衡的影響.并對圖中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義作必要的標(biāo)注.

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2009年10月15日新華社報道:全國農(nóng)村應(yīng)當(dāng)在“綠色生態(tài)-美麗多彩-低碳節(jié)能-循環(huán)發(fā)展”的理念引導(dǎo)下,更快更好地發(fā)展“中國綠色村莊”,參與“亞太國際低碳農(nóng)莊”建設(shè).可見“低碳循環(huán)”已經(jīng)引起了國民的重視,試回答下列問題:
(1)煤的汽化和液化可以提高燃料的利用率.
已知25℃,101kPa時:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-126.4kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1      
H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ?mol-1
則在25℃,101kPa時:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=
115.4 kJ?mol-1
115.4 kJ?mol-1

(2)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)△H>0,已知在1100℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263.
①溫度升高,化學(xué)平衡移動后達到新的平衡,此時平衡常數(shù)K值
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”);
②1100℃時測得高爐中,c(CO2)=0.025mol?L-1,c(CO)=0.1mol?L-1,則在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)
(填“是”或“否”),其判斷依據(jù)是
因為Qc=c(CO2)/c(CO)=0.25<K=0.263
因為Qc=c(CO2)/c(CO)=0.25<K=0.263

(3)目前工業(yè)上可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示.
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=
0.225 mol/(L?min)
0.225 mol/(L?min)
;
②下列措施能使
c(CH3OH)c(CO2)
增大的是
BD
BD
(填符號).
A.升高溫度     B.再充入H2    C.再充入CO2
D.將H2O(g)從體系中分離      E.充入He(g),使體系壓強增大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

新華社2009年10月15日報道:全國農(nóng)村應(yīng)當(dāng)在“綠色生態(tài)—美麗多彩—低碳節(jié)能—循環(huán)發(fā)展”的理念引導(dǎo)下,更好更快地發(fā)展“中國綠色村莊”,參與“亞太國際低碳農(nóng)莊”建設(shè)。可見“低碳循環(huán)”已經(jīng)引起了國民的重視,試回答下列問題:

  (1)煤的氣化和液化可以提高燃料的利用率。

    已知25℃,101kPa時:C(s)+

   

    則在25℃,101kPa時:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=    。

  (2)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:

    FeO(s)+CO(g)    Fe(s)+CO2(g)△H>0,已知在1100℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。

  、贉囟壬,化學(xué)平衡移動后達到新的平衡,此時平衡常數(shù)K的值   (填“增大”、“減小”或“不變”)

②1100℃時測得高爐中,c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,則在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)?    (填“是”或“否”),其判斷依據(jù)是

                              。

  (3)目前工業(yè)上可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,有關(guān)反應(yīng)為:

    CO2(g)+3H2(g)    CH3OH(g)+H2O(g)△H=—49.0kJ·mol-1。現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。


    ①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=    ;

②下列措施能使增大的是    (填符號)。

A.升高溫度                  B.再充入H2

C.再充入CO2                 D.將H2O(g)從體系中分離

E.充入He(g),使體系壓強增大

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