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反应CO(g)+2H2(g) 2CH3OH(g)在恒容密闭容器中进行。为探究温度、CO2等因素对该反应的影响,进行了4组实验,结果如右下表。下列说法不正确的是

组序号

1

2

3

4

反应温度/℃

225

235

225

235

反应前气体的物质的量/mol

CO2

0

0

0.2

0.2

CO

3.0

3.0

2.8

2.8

H2

7.0

7.0

7.0

7.0

平衡时CH3OH的体积分数/

4.9

8.8

36.5

50.7

A.该反应的△H>0

B.当容器中压强不变时,反应达到平衡

C.CH3OH含量增大的原因是CO2起了催化作用

D.少量CO2能提高平衡时CH3OH的体积分数

 

【答案】

C

【解析】

试题分析:根据1、2组可知温度升高,CH3OH的体积分数变大,说明正反应是吸热反应;根据反应方程式可知,反应前后压强改变,所以压强不变,反应达平衡;催化剂不能改变平衡,所以CH3OH含量不变;根据1、3组可知,少量CO2能提高平衡时CH3OH的体积分数。答案选C。

考点:化学平衡

点评:本题为控制变量法探究物质的性质,控制变量法的关键就是只能有一个量发生改变,其他的量不能改变。这类习题在高考中也经常出现。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?潍坊模拟)如图,研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义.
(1)下列措施中,有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有
acd
acd
.(填字母)
a.减少化石燃料的使用,开发新能源        b.使用无氟冰箱,减少氟利昂排放
c.多步行或乘公交车,少用专车或私家车    d.将工业废气用碱液吸收后再排放

(2)为开发新能源,有关部门拟用甲醇(CH3OH)替代汽油作为公交车的燃料.一定条件下由CO和H2生产甲醇的化学方程式为
CO+2H2=CH3OH
CO+2H2=CH3OH
.该反应合成l molCH3OH(1)放出热量131.9kJ,又知2H2(g)+CO(g)+
3
2
O2(g)
=CO2(g)+2
H
 
2
O(g)
 
△H=594.1kJ/mol.请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式:
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1452kJ?mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1452kJ?mol-1

(3)硫酸工业生产中,SO2催化氧化生成SO3反应为2SO2+O2?2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图.
根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
0 (填“>”或“<”).
②若温度T1、T2时,反应的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1
K2;若反应进行到状态D时,v正
v逆(填“>”“<”或“=”).

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科目:高中化学 来源: 题型:

氢气是一种清洁能源,可以通过多种方法制得.
(1)工业上用水煤气法制氢气,有关化学方程式是:
反应一:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H>0
反应二:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0
①若反应一在t℃时达到化学平衡状态,则此温度下该反应的平衡常数表达式K=
c(CO)c(H2)
c(H2O)
c(CO)c(H2)
c(H2O)

②在427℃时将CO 和H2O(g)各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应,5分钟时达到平衡状态,该反应的平衡常数是9,则CO的转化率是
75%
75%
,用CO的浓度变化表示的反应率速v(CO)是
7.5×10-4
7.5×10-4
mol/(L?min).
(2)利用电解饱和食盐水也可制得氢气,图为电解食盐水的示意图:请回答:
①C1电极是
极(填“阴”或“阳”),C2电极的电极反应式是
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2

②该电解反应的离子方程式是
2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-

(3)通过下列方法也可以得到氢气.
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=-247.4kJ?mol-1
1molCH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的反应热是
+659.8
+659.8
kJ?mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式.
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活.
已知:
①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ.mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ.mol-1

(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池.其负极电极反应式是:
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O

(3)某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.下列说法中正确的是
BD
BD
(填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++2e-=H2
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)
高温
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①实验1中,以v (H2)表示的平均反应速率为
0.16mol/(L?min)
0.16mol/(L?min)

②实验3跟实验2相比,改变的条件可能是
使用了催化剂(或加大了压强)
使用了催化剂(或加大了压强)
(答一种情况即可).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式.
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活.
已知:①2CH4(g)+3O2(g)═2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566 kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式
 

(2)①将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池.其负极电极反应式是
 
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②某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.下列说法中正确的是
 
(填序号).
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++2e-═H2
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①该反应的正反应为
 
(填“吸”或“放”)热反应.
②实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率为
 

③实验2中,达到平衡时CO的转化率为
 

④实验3跟实验2相比,改变的条件可能是
 
(答一种情况即可).
(4)将2.4g碳在足量氧气中燃烧,所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中,完全吸收后,溶液中所含溶质为:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:

(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下:

①CH( g) +1/2O( g)=CO( g)+2H( g)  H1=-35.6kJ·mol

有研究认为甲烷部分氧化的机理为:

②CH( g)+2O( g)=CO2( g)+2H2O( g)  H2=-890.3kJ·mol

③CH( g)+CO( g)=2CO( g)+2H( g)  H3=247.3kJ·mol

请结合以上条件写出CH4和H2O(g)生成CO和H2的热化学反应方程式:

 

                                                          

(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 molN2和2.6 molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:

时间/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/( mol ·/L-1)

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为              

(3)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①b处电极上发生的电极反应式是                            

②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH           (填写“变大”、“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度                  

③若完全反应后,装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷(标准状况下)             L。

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