在密闭容器中.将2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到800 ℃.达到下列平衡CO闁炽儻鑵归埀顒婃嫹查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

近年来,由于温室效应和资源短缺等问题,关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=-41.2kJ/mol ,制备CO2与H2的混合气体,并进一步研究CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应产物应用。
(1) 已知:850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图1所示:

下列说法正确的是      (填序号)
A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12mol
B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量
C.在0—4min,混合气体的平均相对分子质量增大
D.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小
E.第8min时,若充入氦气,会导致v(CO)<v(H2O)
(2) 850 ℃时,若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是                        
(3) 如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l)   ΔH1=-890.3 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)            ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是                              
(4) 熔融盐燃料电池(见图2)是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32-8e=5CO2+2H2O。正极的电极反应是________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448 L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。

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甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
CO2(g) +3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) △H1
2CO (g) +O2(g) =2CO2(g)  △H2
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)   △H3
则 CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 的△H=               
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H    0 (填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。

A.缩小容器体积
B.降低温度
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,T℃时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50% ,计算该温度下的平衡常数     (结果保留小数点后两位数字)。
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的 传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

①B极的电极反应式为                     
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole- 时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是                     
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀       (填“能”或“否”)。

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甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。

1)一定条件下发生反应:

CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)? H1

2CO (g) +O2(g) 2CO2(g)?? H2

2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)??? H3

则 CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H???????????????

2在容积为2L的密闭容器中进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 其他条件不变300500物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的H???? 0 (填><=)。

3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。

A.缩小容器体积

B.降低温度

C.升高温度

D.使用合适的催化剂

E.将甲醇从混合体系中分离出来

4CH4H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2T时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH41 mol H2O(g)5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50% 计算该温度下的平衡常数????? (结果保留小数点后两位数字)。

5以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的 传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

B极的电极反应式为?????????????????????

若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole- 时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是?????????????????????

625时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀?????? (填)。

 

 

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(10分)(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0,

若要增大Q的浓度,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为    (填序号)。
A.加入一定量M     B.降低反应温度     C.升高反应温度    
D.缩小容器体积     E.加入催化剂       F.分离出一定量P
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)       △H=-24.8 kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)   △H=-47.2 kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)      △H=+640.5 kJ·mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:
_________________                                                           
(3)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH=-49.0 kJ/mol, 测
得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。
①从3 min到10 min,v(H2)=     mol/(L·min)。
②能说明上述反应达到平衡状态的是         (选填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1︰1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是        (选填编号)。
A.升高温度                      B.恒温恒容充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离          D.恒温恒容再充入1 mol CO2和3 mol H2

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二甲醚和甲醇被称为21世纪的新型燃料,以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如图1:

I:(1)在一定条件下,容积为 100L密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H>0
将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入该密闭容器 l0min时有0.1mol CO生成,则10min内该反应的平均速率v(H2
0.0003mo1?L-1?min-1
0.0003mo1?L-1?min-1

(2)在压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图2.
①该反应的△H
0 (填“<”、“>”或“=”).
②100℃时该反应的平衡常数K=
V2
a2
V2
a2
(用含a、V的代数式表示).
③在温度容积不变的情况下,向该密闭容器再增加a mol CO与 2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”).平衡常数
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”)
④在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2反应生成CH3OH(g),达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的
0.55
0.55
倍.
II:某温度下,向密闭容器中充入2.0mol CO和1.0mol H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).CO的转化率随时间变化关系如图2,回答下列问题:
(1)如果一个可逆反应的平衡常数K值很大,下列说法正确的是
C
C
(填字母).
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小
D.该反应一定是放热反应   E.该反应使用催化剂意义不大
(2)t2时刻向平衡体系中再通入1.0mol H2O(g),请在原坐标图3中将改变这一条件后CO的转化率的变化结果表示出来.

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同步练习册答案
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