甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示：

化學反應
平衡常數(shù)
溫度℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
（1）反應②是      （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）某溫度下反應①中H2的平衡轉化率（a）與體系總壓強(P)的關系，如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)    K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3=      （用K1、K2表示）。

（3）在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應②，已知c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ和曲線Ⅲ。

當曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時，改變的條件是                          。
當曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時，改變的條件是                          。
（4）甲醇燃料電池有著廣泛的用途，同時Al-AgO電池是應用廣泛的魚 雷電池，其原理如圖所示。該電池的負極反應式是             

（5）一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸。通常狀況下，將a mol/L的醋酸與b mol/LBa(OH)2溶液等體積混合，反應平衡時，2c(Ba2＋)= c(CH3COO－)，用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為               。

（1）吸熱（2分）
（2）=（2分） K1·K2（2分）；
（3）加入催化劑（2分）；將容器的體積(快速)壓縮至2L（2分，僅答加壓的給1分）
（4）Al - 3e－ + 4OH－= AlO+ 2H2O（2分）
（5）×10－7（3分）

解析試題分析：（1）由表格中信息知：對于反應②升高溫度化學平衡常數(shù)增大，平衡向右移動，正反應為吸熱反應；
（2）由題給圖像知：平衡狀態(tài)由A變到B時，改變的外界條件是增大壓強，而影響化學平衡常數(shù)的外界條件只有溫度，所以K(A)= K(B)；觀察三個化學方程式知：③=①+②，則化學平衡常數(shù)K3= K1·K2；
（3）對于反應②：在t0時刻改變一個條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ，由圖像可知平衡時c(CO)不變，說明平衡沒有移動，但縮短了達平衡的時間，改變的條件為加入催化劑；當曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時，CO的平衡濃度由3.0mol/L迅速變?yōu)?.5 mol/L，反應在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生，且該反應兩邊氣體物質的系數(shù)相等，則改變的條件為將容器的體積(快速)壓縮至2L；
（4）觀察Al-AgO電池裝置圖可知Al做原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為
Al - 3e－ + 4OH－= AlO+ 2H2O
（5）醋酸的電離方程式為CH3COOH CH3COO-+H+,要計算醋酸的電離常數(shù)也就是求[CH3COOH]、[CH3COO-]和[H+],根據(jù)題給信息反應后剩余醋酸的濃度為（a-2b）/2mol/L,混合液中的電荷守恒式為2[Ba2+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]，又反應平衡時，2[Ba2＋]= [CH3COO－]，得[CH3COO-]=b mol/L，[H+]=[OH-]=10－7 mol/L,帶入平衡常數(shù)表達式計算可得。
考點：以甲醇生產和應用為載體考查熱化學、化學反應速率和平衡、電化學以及電離平衡常數(shù)的計算。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

合成氨技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，其研究來自正確的理論指導，合成氨反應的平衡常數(shù)K值和溫度的關系如下：

溫 度（℃）
360
440
520
K值
0．036
0．010
0．0038
 
（1）①由上表數(shù)據(jù)可知該反應為放熱反應，理由是                               。
② 理論上，為了增大平衡時H2的轉化率，可采取的措施是         。（填序號）
a．增大壓強              b．使用合適的催化劑
c．升高溫度             d．及時分離出產物中的NH3
（2）原料氣H2可通過反應 CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 獲取，已知該反應中，當初始混合氣中的  恒定時，溫度、壓強對平衡混合氣CH4含量的影響如下圖所示：

①圖中，兩條曲線表示壓強的關系是：P1         P2（填“>”、“=”或“<”）。
②該反應為         反應（填“吸熱”或“放熱”）。
（3）原料氣H2還可通過反應CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2(g) 獲取。
①T ℃時，向容積固定為5 L的容器中充入1 mol水蒸氣和1 mol CO，反應達平衡后，測得CO的濃度為0．08 mol·L-1，則平衡時CO的轉化率為         ，該溫度下反應的平衡常數(shù)K值為         。
②保持溫度仍為T ℃，改變水蒸氣和CO的初始物質的量之比，充入容器進行反應，下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是         （填序號）。
a．容器內壓強不隨時間改變
b．混合氣體的密度不隨時間改變
c．單位時間內生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
d．混合氣中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)＝1 : 16 : 6 : 6

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

研究NO2、、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
利用反應6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12 H2O(g)可處理NO2。700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的NO2和NH3, 反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表

反應時間/min
n(NO2)/mol
n(NH3)/ mol
0
1.20
1.60
2
0.90
 
4
 
0.40
（1）反應在2min內的平均速率為v(NH3)＝              
4min該反應達到平衡狀態(tài)，則該反應的平衡常數(shù)K的表達式為            ，NO2的轉化率為             
（2） 700℃ ，將NO2與NH3以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是       。
a．體系壓強保持不變                 b．混合氣體顏色保持不變
c．體系密度保持不變                 d．每消耗1 mol NO2的同時生成2 mol H2O
（3）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。200℃時，向在一個帶活塞的密閉真空容器中中充入一定量的CO和H2發(fā)生上述反應,壓縮容器的容積為原來的一半，平衡將        移動（填向左，向右，不）；CO的濃度將        （增大，減小，不變）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

運用化學反應原理研究氮、硫等單質及其化合物的反應有重要意義
（1）硫酸生產過程中2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，平衡混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如圖所示，根據(jù)圖回答下列問題：
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0（填“＞”或“＜”）。
②一定條件下，將SO2與O2以體積比2:1置于一體積不變的密閉容器中發(fā)生以上反應，能說明該反應已達到平衡的是        。
a．體系的密度不發(fā)生變化
b．SO2與SO3的體積比保持不變
c．體系中硫元素的質量百分含量不再變化
d．單位時間內轉移4 mol 電子，同時消耗2 mol SO3
e．容器內的氣體分子總數(shù)不再變化
（2）一定的條件下，合成氨反應為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。圖1表示在此反應過程中的能量的變化，圖2表示在2L的密閉容器中反應時N2的物質的量隨時間的變化曲線。圖3表示在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質的量對此反應平衡的影響。

圖1                    圖2                 圖3
①該反應的平衡常數(shù)表達式為              ，升高溫度，平衡常數(shù)         （填“增大”或“減小”或“不變”）。
②由圖2信息，計算0～10min內該反應的平均速率v(H2)＝                   ，從11min起其它條件不變，壓縮容器的體積為1L，則n(N2)的變化曲線為      。
③圖3 a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應物N2的轉化率最高的是       點，溫度T1   T2（填“＞”或“＝”或“＜”）
（3）若將等物質的量的SO2與NH3溶于水充分反應，所得溶液呈       性，所得溶液中c（H+）－ c（OH－）＝                                             （已知：H2SO3：Ka1＝1.7×10－2，Ka2＝6.0×10－8，NH3·H2O：Kb＝1.8×10－5）

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

將等物質的量的A，B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生反應：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)    ΔH<0經(jīng)5min后達到平衡，平衡時測得D的濃度為0.5mol/L，C(A)：C(B)=1：2，C的平均反應速率為0.05mol/(L·min)
(l)x的值為_______________;
(2)A的平衡濃度____________;
(3)若恒溫恒容，則容器中平衡時的壓強與起始時的壓強比___________;
(4)下圖是某一時間段中該反應速率與反應進程的曲線關系圖，回答下列問題：

①處于平衡狀態(tài)的時間段是____________。
②、、時刻體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？
___________、_____________ 、_____________（填A-E）
A．升溫     B．降溫     C．加催化劑     D．加壓    E．減壓
③下列各時間段時，A的體積分數(shù)最高的是____
A.        B．        C．        D．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一定條件下，可逆反應：mA+nBpC達到平衡，若：
(1) A、B、C都是氣體，減少壓強，平衡向正反應方向移動，則m+n和p的大小關系是          ；
(2) A、C是氣體，若增加B的量，平衡不移動，則B應為       態(tài)；
(3) A、C是氣體，而且m+n = p，增大壓強可使平衡發(fā)生移動，則平衡移動的方向必是         。
(4) 加熱后，可使C的質量增加，則正反應是    反應(選填“放熱”或“吸熱”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。
I．氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發(fā)展前景�，F(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖實驗（圖中所用電極均為惰性電極）：

（1）對于氫氧燃料電池中，下列表達不正確的是________

A．a電極是負極，OH－移向正極
B．b電極的電極反應為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．電池總反應式為：2H2+O22H2O
D．電解質溶液的pH保持不變
E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發(fā)電裝置
（2）上圖裝置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL（標準狀況下）時，則此時上圖裝置中溶液的pH＝________（溶液體積變化忽略不計）
II．氫氣是合成氨的重要原料。工業(yè)上合成氨的反應是：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)   ΔH＝－92.20 kJ·mol－1。
（1）下列事實中，不能說明上述可逆反應已達到平衡的是________
①單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
②單位時間內生成n mol N—H的同時生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1︰3︰2
④N2、H2、NH3的體積分數(shù)不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變
⑥混合氣體的總物質的量不再改變
（2）已知合成氨反應在某溫度下2L的密閉容器中進行，測得如下數(shù)據(jù)：
時間（h）
物質的量（mol）
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
n2
1.00
1.00
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：
反應進行到2小時時放出的熱量為________
0～1小時內N2的平均反應速率________mol·L－1·h－1；
③此條件下該反應的化學平衡常數(shù)K=________（保留兩位小數(shù)）
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化學平衡將向________ 方向移動（填“正反應”或“逆反應”、“不移動”）。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示：

化學反應
平衡常數(shù)
溫度℃
500
700
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.34
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
 
請回答下列問題：
（1）反應②是        （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3=         （用K1、K2表示）。
（3）500℃時測得反應③在某時刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的濃度（mol·L-1）分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時V正     V逆（填“ > ”、“=”或“<”）。
（4）反應①按照相同的物質的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如下圖所示。下列說法正確的是_____________（填序號）。

A．溫度：T1＞T2＞T3
B．正反應速率：υ(a)＞υ(c) , υ(b)＞υ(d)
C．平衡常數(shù)：K(a)＞K(c) , K(b)=K(d)
D．平均摩爾質量：M(a)＞M(c) , M(b)＞M(d)

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一定條件下，NO與NO2混合可生成N2O3，反應的化學方程式為：NO(g)+NO2(g)N2O3(g)   ΔH<0
下圖表示一定量的NO、NO2混合氣體發(fā)生反應時，NO2濃度在前25s內的變化。該反應進行到45s時達到平衡，測得NO2濃度約為0.010mol/L。

（1）前20s內，NO2的平均反應速率為_________________。
（2）其他條件不變，①升高溫度，NO2的轉化率_______ （填“增大”、“減小”或“不變”）。
②壓縮氣體體積，該反應平衡向_______移動（填“正向”或“逆向”）。
（3）若反應延續(xù)至70秒，請在答題卡圖中畫出25秒至70秒的反應進程曲線。
（4）若在反應開始時加入催化劑(其他條件都不變)，請在答題卡圖中畫出加催化劑后的反應進程曲線。
（5）NO、NO2的混合氣體用NaOH溶液吸收，得到的鹽只有一種，則該反應的離子方程式為：___________________________________，該反應的氧化劑是______________。

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