6.CO和H2在ThNi5作用下可以合成CH4
已知溫度為T時:①CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ•mol-1
②CH4(g)+2H2O(g)═4H2(g)+CO2(g)△H=+165kJ•mol-1
下列說法不正確的是( 。
A.催化劑不能改變該反應(yīng)的△H
B.①中反應(yīng)物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和
C.②中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D.CO(g)與H2(g)合成CH4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

分析 A、反應(yīng)的△H取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大。
B、△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和;
C、當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時,反應(yīng)放熱;
D、根據(jù)所給的反應(yīng),通過蓋斯定律得到反應(yīng),反應(yīng)熱做相應(yīng)的變化即可.

解答 解:A、催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,不能改變反應(yīng)物和生成物的能量,而反應(yīng)的△H取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小,故催化劑的使用對反應(yīng)的△H無影響,故A正確;
B、△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,而由于反應(yīng)①的△H<0,故反應(yīng)物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和,故B正確;
C、當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時,反應(yīng)放熱,由于反應(yīng)②吸熱,故反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,故C錯誤;
D、由于①CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ•mol-1
②CH4(g)+2H2O(g)═4H2(g)+CO2(g)△H=+165kJ•mol-1
將①-②可得:CO(g)+3H2(g)═CH4(g)+H2O(g)△H=(-41kJ•mol-1)-(+165kJ•mol-1)=-206KJ/mol,故為放熱反應(yīng),故D正確.
故選C.

點評 本題考查了催化劑的作用原理、反應(yīng)吸放熱的計算和蓋斯定律的應(yīng)用,難度不大,注意催化劑不能改變反應(yīng)的△H.

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:選擇題

16.下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象、解釋和結(jié)論都正確的是( 。
 操 作現(xiàn) 象解釋、結(jié)論
A過量的Fe粉中加入硝酸充分反應(yīng),滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3+
B向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2溶液變渾濁析出了Na2CO3晶體
CAl箔插入稀硝酸中無現(xiàn)象Al在硝酸中鈍化,形成致密的氧化膜
D用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上試紙變藍(lán)色濃氨水呈堿性
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.常溫下,pH=10的X、Y兩種堿溶液各1mL,分別稀釋到100mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.稀釋后X溶液中水的電離程度比Y溶液中水電離程度小
B.若X、Y是一元堿,等物質(zhì)的量濃度的鹽酸鹽溶液Y的pH大
C.若8<a<10,則X、Y都是弱堿
D.完全中和X,Y兩溶液時,消耗同濃度稀硫酸的體積V(X)>V(Y)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.化工廠生產(chǎn)鹽酸的主要過程如圖甲所示:

其中關(guān)鍵的一步為(如圖乙所示)氯氣和氫氣在燃燒管口燃燒,生成HCl.由于氯氣有毒,因此,通入氣體的合理方式是:A處通入H2,B處通入Cl2,該過程涉及的操作有:①通氯氣 ②通氫氣 ③點燃 正確的操作順序為②③①(填序號)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.9.8gH2SO4的物質(zhì)的量為0.1mol,所含氧原子的質(zhì)量為6.4g,所含的電子總數(shù)為5NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列有關(guān)物質(zhì)的分類及判斷正確的是(  )
A.生石灰、白磷、膽礬、純堿分別屬于氧化物、單質(zhì)、純凈物、鹽
B.按樹狀分類法,物質(zhì)可分為純凈物和化合物
C.NaCl溶液、KClO3、BaSO4都是電解質(zhì)
D.按分散質(zhì)粒子的大小,可以把分散系分為溶液、膠體和濁液,其中膠體和溶液的本質(zhì)區(qū)別在于膠體能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.相同溫度下,體積均為1L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):A(g)+2B(g)?2C(g)△H=a kJ•mol-1.(a>0),實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示,下列敘述錯誤的是( 。
容器
編號
起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)到平衡時
體系能量的變化
ABC
120吸收熱量:0.25akJ
0.511吸收熱量:Q kJ
A.容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
B.平衡時,兩個容器中C的體積分?jǐn)?shù)均約為18%
C.容器②中達(dá)到平衡時吸收的熱量Q=0.25a kJ
D.若其他條件不變,把容器①的體積改為2L,則平衡時吸收的熱量小于0.25a kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.氧化鈉是堿性氧化物的原因是(  )
A.溶于水得到相對應(yīng)的堿B.它對應(yīng)的水合物是可溶于性強堿
C.它與強酸溶液反應(yīng)只生成鹽和水D.它是金屬氧化物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.實施以節(jié)約能源和減少廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇.化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求.試運用所學(xué)知識,回答下列問題:
(1)已知某溫度下某反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=$\frac{c({H}_{2}O)}{c(CO)•c({H}_{2})}$,所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:CO(g)+H2(g)?C(s)+H2O(g).
(2)已知在一定溫度下,
①C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H1=a kJ/mol        平衡常數(shù)K1;
②CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H2=b kJ/mol      平衡常數(shù)K2
③C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H3                平衡常數(shù)K3
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是:K3=K1×K2,△H3=(a+b)kJ/mol(用含a、b的代數(shù)式表示).
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題.已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示:
溫度/℃400500800
平衡常數(shù)K9.9491
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進(jìn)行,設(shè)起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol•L-1,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:75%.
(4)在催化劑存在條件下反應(yīng):H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g),CO轉(zhuǎn)化率隨蒸氣添加量的壓強比及溫度變化關(guān)系如圖1所示:

對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡分壓強(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp),則該反應(yīng)的Kp=$\frac{P(CO{\;}_{2})P(H{\;}_{2})}{P(CO)P(H{\;}_{2}O)}$,提高p[H2O(g)]/p(CO)比,則Kp不變(填“變大”、“變小”或“不變”).實際上,在使用鐵鎂催化劑的工業(yè)流程中,一般采用400℃左右、p[H2O(g)]/p(CO)=3~5.其原因可能是投料比太低,CO的轉(zhuǎn)化率不太高,而投料比3~5時轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高達(dá)到96%~98%,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,這樣在在經(jīng)濟(jì)上不合算,催化劑的活性溫度在400℃左右.
(5)工業(yè)上可利用原電池原理除去工業(yè)尾氣中的CO并利用其電能,反應(yīng)裝置如圖2所示,請寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式:CO-2e-+CO32-=2CO2

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