以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工.
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
①該反應(yīng)在常溫下
不能
不能
自發(fā)進(jìn)行(填“能”或“不能”);
②一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
bd
bd
(填字母,下同).
a.容器中的壓強(qiáng)不變        b.1mol H-H鍵斷裂的同時(shí),斷裂2mol H-O鍵
c.c(CO)=c(H2)        d.密閉容器的容積不再改變
③若在一容積不變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),充入N2,則平衡
(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng).
若在一容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),充入N2,則平衡
正向
正向
(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng).
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 6
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實(shí)驗(yàn)1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為
0.13mol/(L.min)
0.13mol/(L.min)
(取小數(shù)點(diǎn)后兩位);
②該反應(yīng)為
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),實(shí)驗(yàn)2的化學(xué)平衡常數(shù)K=
0.17
0.17
(取兩位有效數(shù)字)
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是
c
c
(填寫序號(hào)字母).
a.及時(shí)分離出CH3OH氣體                
b.適當(dāng)升高溫度
c.保持容器的容積不變,再充入1mol CO2和3mol H2
d.選擇高效的催化劑.
分析:(1)①該反應(yīng)為熵增大,焓增大的反應(yīng),由△G=△H-T△S判斷;
②根據(jù)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征進(jìn)行判斷;
③根據(jù)容積不變,充入氮?dú)鈱?duì)各組分的濃度的不變進(jìn)行判斷;容積可變,充入氮?dú),體系內(nèi)壓強(qiáng)不變,容器的容積變大,相當(dāng)于減壓;
(2)①根據(jù)v=
△c
△t
計(jì)算反應(yīng)速率;
②根據(jù)溫度變化,平衡時(shí)的生成物的物質(zhì)的量的多少判斷平衡移動(dòng)的方向;根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)2的平衡常數(shù);
(3)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及平衡移動(dòng)原理進(jìn)行判斷.
解答:解:(1)①該反應(yīng)為熵增大,焓增大的反應(yīng),由△G=△H-T△S,△G<0反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,可知該反應(yīng)在高溫時(shí)可以自發(fā)進(jìn)行,常溫下難以自發(fā)進(jìn)行,
故答案為:不能;
②a.容器中的壓強(qiáng)不變,由于容積可變,所以壓強(qiáng)始終不是變量,無法根據(jù)壓強(qiáng)判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;      
b.1mol H-H鍵斷裂,會(huì)生成2mol氫氧建,同時(shí)斷裂2mol H-O鍵,說明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡狀態(tài),故b正確;
c.c(CO)=c(H2),無法判斷各組分的濃度是否不變,無法判斷是否達(dá)到了平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;            
d.密閉容器的容積不再改變,說明各組分的物質(zhì)的量不在變化,達(dá)到了平衡狀態(tài),故d正確;
故選bd;
③由于容積不變,充入氮?dú)夂,各組分的濃度沒有變化,所以平衡不移動(dòng);容積可變,容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入氮?dú),容器的容積變大,各組分的濃度減小,相當(dāng)于壓強(qiáng)減小,則平衡向著正向移動(dòng),
故答案為:不;正向;
(2)①v(CO2)=v(CO)=
4mol-2.4mol
2L
6min
=0.13 mol/(L.min),故答案為:0.13 mol/(L.min);
②根據(jù)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)可知壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)無影響,如果在650℃,H2O、CO的物質(zhì)的量改為1mol、2mol,達(dá)到平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量應(yīng)為1.2mol,而900℃時(shí)CO的物質(zhì)的量應(yīng)為1.6mol,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);實(shí)驗(yàn)2中達(dá)到平衡時(shí),c(CO2)=c(H2)=
0.4mol
2L
=0.2mol/L,
c(CO)=
1.6mol
2L
=0.8mol/L,c(H2O)=
1mol-0.4mol
2L
=0.3mol/L,K=
0.2×0.2
0.8×0.3
≈0.17,
故答案為:放熱;0.17;
(3)a、及時(shí)分離出CH3OH氣體,平衡向著向著移動(dòng),但是甲醇濃度減小,反應(yīng)速率減小,故a錯(cuò)誤;
b、升高溫度反應(yīng)速率增大,但是平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故a錯(cuò)誤;      
b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大,但平衡沒有移動(dòng),故b錯(cuò)誤;
c.保持容器的容積不變,再充入1mol CO2和3mol H2,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率增大,且平衡向著正向移動(dòng),故c正確;     
d.選擇高效的催化劑,催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響平衡移動(dòng),故d錯(cuò)誤;
故答案為:c.
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)平衡計(jì)算以及化學(xué)平衡移動(dòng)等問題,題目難度中等,本題注意(2)為易錯(cuò)點(diǎn),注意把握等效平衡的理解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體,液體,固體燃料的過程.
(1)水煤氣生產(chǎn)原理為:C(s)+H2O(g)
高溫
CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ/mol
①該反應(yīng)自發(fā)可能性
(填有或無);
②一定溫度下,在一個(gè)容積不變的密閉容器中進(jìn)行水煤氣生產(chǎn)反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ABC
ABC
(填字母);
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變         B.容器內(nèi)氣體密度不變
C.v(CO)=v(H2O)      D.c(CO)=c(H2
③下列措施能使C(s)+H2O(g)
高溫
CO(g)+H2(g)正反應(yīng)速率增大的是_
CD
CD
;
A、增加C(s)的量    B、降溫   C、升溫    D、充入HI
(2)將不同量CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容容器中,進(jìn)行反應(yīng)
CO(g)+H2O(g)
高溫
CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)
組別
溫度℃ 起始量/mol 平衡/mol 達(dá)平衡所
需時(shí)間/min
H2O CO H2 CO2 H2 CO2
1 650 2 4 0 a 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0 b 0.4 1.6 3
①實(shí)驗(yàn)1中以v(CO)表示反應(yīng)速率為
0.16mol∕(L?min)
0.16mol∕(L?min)
;
②900℃時(shí),CO2(g)+H2(g)
高溫
 CO(g)+H2O(g)化學(xué)平衡常數(shù)為
1.5
1.5
;
(3)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時(shí),增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率,為了分別驗(yàn)證溫度,催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,至少應(yīng)該設(shè)計(jì)
3
3
組實(shí)驗(yàn).
組別 溫度 催化劑
1
2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工業(yè).
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,
該反應(yīng)在常溫下
不能
不能
自發(fā)進(jìn)行(填“能”與“不能”);在一體積為2L的密閉容器中,加入1molC和2mol H2O(g),達(dá)平衡時(shí)H2O的轉(zhuǎn)化率為20%,請(qǐng)計(jì)算此時(shí)的平衡常數(shù)
0.05
0.05

(2)目前工業(yè)上有一種方法是用CO與H2反應(yīng)來生產(chǎn)甲醇.
化學(xué)鍵 C-O C-H H-H C≡O(shè) O-H
鍵能 kg/mol-1 358 413 436 1072 463
已知生成氣態(tài)甲醇,CO里面含C≡O(shè).請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol

(3)氫氣是合成氨的重要原料,合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
在一體積不變的容器中,當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t1時(shí)升高溫度,t2重新達(dá)到平衡,t3時(shí)充入氮?dú)猓瑃4時(shí)重新達(dá)到平衡,t5時(shí)移去一部分產(chǎn)物,t6時(shí)又達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆磻?yīng)速率與時(shí)間關(guān)系圖中畫出t1到t5逆反應(yīng)速率、t5到t6正反應(yīng)速率的變化情況.
(4)氫氣可用于生產(chǎn)燃料電池,丙烷氣體也可以.美國(guó)科學(xué)家成功開發(fā)便攜式固體氧化物燃料電池,它以丙烷氣體為燃料,一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體,電解質(zhì)是固態(tài)氧化物,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-.則通丙烷的電極發(fā)生的電極反應(yīng)為
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O

Ⅱ沉淀物并非絕對(duì)不溶,且在水及各種不同的溶液中溶解度有所不同,同離子效應(yīng)、絡(luò)合物的形成等都會(huì)使沉淀物的溶解度有所改變.已知AgCl+Cl-=[AgCl2]-,如圖是某溫度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情況.由以上信息可知:
(1)由圖知該溫度下AgCl的溶度積常數(shù)為
10-12
10-12

(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出現(xiàn)如圖所示情況(先變小后變大)的原因是:
開始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl-濃度增大使AgCl形成[AgCl2]-絡(luò)合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+濃度又變大了.
開始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl-濃度增大使AgCl形成[AgCl2]-絡(luò)合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+濃度又變大了.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?湖南模擬)煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣,反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
①該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與
溫度
溫度
有關(guān);
②在一定溫度下,在一個(gè)容積不變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ABD
ABD
;
A.容器中的壓強(qiáng)不變    B.容器中氣體的密度不變
C.c(CO)=c(H2)    D.1 molH-H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2mol H-O鍵
③在恒容密閉容器中加入1mol C(s)和1mol H2O(g),一定溫度下充分反應(yīng)達(dá)到平衡,吸收熱量akJ,則a=
131.3(填“>”、“<”或“=”);若開始時(shí)加入的是2mol C(s)和1mol H2O(g),充分反應(yīng)達(dá)到平衡,吸收熱量為b kJ,則b
=
=
a(填“>”、“<”或“=”).
(2)將一定的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
CO H2O H2 CO2
1 650 4 2 1.6 1.6 5
2 830 1 4 0.8 0.8 3
3 830 a b c d t
①實(shí)驗(yàn)1中的v(H2)表示的反應(yīng)速率為
0.16mol/(L?min)
0.16mol/(L?min)

②830℃時(shí),向容器中充入2mol CO和10mol H2O(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率為
83.33%
83.33%

③若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相似的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等),且t<3min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是
b=4a,a>1(或使用催化劑)
b=4a,a>1(或使用催化劑)
(用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)

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煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ?mol-1,
一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
bc
bc
  (填字母序號(hào)).
a.容器中的壓強(qiáng)不變        b.1mol H-H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH-O鍵
c.v(CO)=v(H2O)    d.c(CO)=c(H2
(2)830K時(shí),在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0
試回答下列問題:
①若起始時(shí)c(CO)=2mol?L-1,c(H2O)=3mol?L-1,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則在該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1

②在相同溫度下,若起始時(shí)c(CO)=1mol?L-1,c(H2O)=2mol?L-1,反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,測(cè)得H2的濃度為0.5mol?L-1,則此時(shí)該反應(yīng)v(正)
大于
大于
v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
③若降低溫度,該反應(yīng)的K值將
增大
增大
(填“增大”“減小”或“不變”).
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是
cd
cd

a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來
d.再充入1mol CO2和3mol H2

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(2009?徐州二模)煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,△S=+133.7J?(K?mol)-1
①該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與
溫度
溫度
 有關(guān);
②一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
b、c
b、c
  (填字母,下同).
a.容器中的壓強(qiáng)不變    b.1mol H-H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH-O鍵
c.v(CO)=v(H2O)    d.c(CO)=c(H2
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實(shí)驗(yàn)1中以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為
0.16mol?(L?min)-1
0.16mol?(L?min)-1

②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)
③若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等),且t<3min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是
b=2a,a>1
b=2a,a>1
 (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示).
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是
c、d
c、d

a.升高溫度      b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來     d.再充入1mol CO2和3mol H2

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