[题目]甲醇是重要的化工原料.又可作为燃料.工业上利用合成气(主要成分为CO.CO2和H2) 在催化剂的作用下合成甲醇.发生的主反应如下:①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58kJ/mol③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol回答下列问� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2) 在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下:

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58kJ/mol

③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol

回答下列问题:

(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:

化学键	H-H	C-O	C=O	H-O	C-H
E/(kJ/mol)	a	b	c	d	x

则x=______。（用含表中字母的代数式表示）

(2)若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中，在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ(填“>或“=”或“<”)

②一定温度下,能判断该反应达到化学平衡状态的是______。

a.容器中压强不变

b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变

c.v正(H2)=3v逆(CH3OH)

d.2个C=O断裂的同时有3个H-H形成

③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，则用CO2表示的平均反应速率为_____，该温度下的平衡常数为_____，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是____。

a.升高温度 b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2

【答案】 1/3(2a+c-b-d)+33 > a，c，d 0.06mol/(L·min) 450 d

【解析】(1)根据盖斯定律有：方程①=方程②-方程③，所以△H1=-58kJ/mol-（+41kJ/mol）=-99 kJ/mol

），又△H1=反应物的总键能-生成物的总键能=（c+2a）-(3x+b+d)，所以x= 1/3(2a+c-b-d)+33。

(2) ①、曲线Ⅱ先达到平衡，所以Ⅱ对应的温度比Ⅰ的温度高，对于反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58KJ/mol来说，降温平衡正向移动，平衡常数增大，即KⅠ>KⅡ。

②、该反应中气体分子个数前后发生变化，容器中压强不变，说明气体的分子个数不再变化，可以说明反应已达平衡，a正确；如果开始投入的起始原料只有反应物或只有生成物且按化学计量数投料，则反应中甲醇和水蒸气的体积比始终是一个定值，无法说明反应是否平衡，b错误；v逆(H2)=3v逆(CH3OH)，若反应已达平衡则有v正(H2)= v逆(H2)，所以v正(H2)=3v逆(CH3OH)可说明反应已达平衡，c正确；2个C=O断裂的同时有3个H-H形成，两个速率方向相反，且符合化学计量数之比，可以说明已达平衡，d正确。故能判断该反应达到化学平衡状态的是a，c，d。

③、5min时v(H2)=2mol×0.9÷2L÷5min=0.18 mol/(L·min)，所以v(CO2)= v(H2)/3=0.06 mol/(L·min)。利用三段模式方法计算得到平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为：0.2mol/L、0.1mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L，所以K=(0.3×0.3)/(0.2×0.13)=450。升温，平衡逆向移动，甲醇产率降低；催化剂不影响平衡的移动，对甲醇的产率无影响；恒容条件下充入He，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，对甲醇的产率无影响；按原比例再充入CO2和H2，相当于在等效平衡的基础上增压，平衡正向移动，甲醇的产率增大，故选答案d。

练习册系列答案

一通百通小学毕业升学模拟测试卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】有关生物体细胞组成元素的叙述，错误的是（）

A. 在不同生物的体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同

B. 组成细胞的最基本元素是C

C. 在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同

D. 组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】化工生产中含Cu2+的废水常用MnS（s）作沉淀剂，其反应原理为： Cu2+（aq）+MnS（s）CuS（s）+Mn2+（aq）
下列有关该反应的推理不正确的是（　　）
A.该反应达到平衡时：c（Cu2+）=c（Mn2+）
B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小
C.往平衡体系中加入少量Cu（NO3）2（s）后，c（Mn2+）变大
D.该反应平衡常数表达式：K=

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA (g) +yB (g) zC (g),图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n (A): n (B)的变化关系则下列结论正确的是

A. 200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04 molL－1min－1

B. 图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0，且a＝2

C. 若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v正＞v逆

D. 200℃时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，达到平衡时，A 的体积分数小于50%

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应，转化关系如下:

请回答下列问题:

(1) 气体D 与F 反应可生成盐，该盐的化学式为_________。

(2) C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C、E转化为无毒的气态单质，该单质的结构式是___________。

(3) 气体D转化为气体C 的化学方程式__________。

(4) Al 与NO3-在酸性条件下反应，Al与被还原的NO3-的物质的量之比是_____________。

(5) Al 与NO3-在碱性条件下反应的离子方程式为_____________。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】利用图示装置进行下列实验，能达到实验目的的是

	溶液a	固体b	溶液c	实验目的：验证
A	浓硝酸	NaHCO3	Na2SiO3	非金属性：N＞C＞Si
B	浓盐酸	KMnO4	Na2S	氧化性：KMnO4＞Cl2＞S
C	浓盐酸	CaCO3	NaAlO2	酸性：HCl＞H2CO3＞Al(OH)3
D	浓氨水	CaO	酚酞溶液	NH3·H2O是弱碱