在高溫高壓下CO具有極高的化學活性,能與多種單質(zhì)或化合物反應。
(1)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進行反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),則可用來判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志有           。(填字母)
a.容器內(nèi)的壓強保持不變            b.容器中H2濃度與CO濃度相等
c.容器中混合氣體的密度保持不變    d.CO的生成速率與H2的生成速率相等
(2)CO一空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O。該電池負極的電極反應式為              。
(3)一定條件下,CO與H2可合成甲烷,反應方程式為:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g)
①一定條件下,該反應能夠自發(fā)進行的原因是              。
②已知H2(g)、CO(g)和 CH4(g)的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1和890,0 kJ·mol-1。
寫出CO與H2反應生成CH4和CO2的熱化學方程式:                  。
(4)工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,反應方程式為:                           
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)   △H=-29.1 kJ·mol-1
科研人員對該反應進行了研究.部分研究結(jié)果如下:

①從反應壓強對甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率"看,工業(yè)制取甲酸甲酯應選擇的壓強是            。
②實際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是            。

(1)ac     
(2)CO一2e+O2=CO2      
(3)①該反應△H<0
②2CO(g)+2H2(g)CH4(g)+C02(g) △H="-247.6" kJ·mol-1
(4)①3.5×106 Pa~4.0×106 Pa
②高于80℃時,溫度對反應速率影響較;且反應放熱,升高溫度時平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低
(每空2分,本題共12分)

試題分析:(1)“變量不變達平衡”,隨反應進行體系中壓強、密度(氣體的質(zhì)量發(fā)生變化)均是變量,b、物質(zhì)的濃度不變是平衡標志,但相等只是一種特定狀態(tài),不可以;d、CO的生成速率與H2的生成速率相等同向,一定相等;(2)負極CO失去電子,生成CO2,CO一2e+O2=CO2 ;(3)①該反應的△S<0,只能△H<0才能自發(fā)進行;②2CO(g)+2H2(g)CH4(g)+C02(g) △H="-247.6" kJ·mol-1;(4)①由圖可知,當壓強達到4.0×106 Pa壓強對轉(zhuǎn)化率的影響較小,故工業(yè)制取甲酸甲酯應選擇的壓強在3.5×106 Pa~4.0×106 Pa;②由圖觀察可知溫度高于80℃時,溫度對反應速率影響較;且反應放熱,升高溫度時平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(Ⅰ)某鉛蓄電池的正、負極標記被磨損.試用如圖裝置設計實驗,識別出此鉛蓄電池的正負極.
(1)若A接E,B接F,而B電極出現(xiàn)______,反應式為______,則說明F為正極;
(2)鉛蓄電池工作時(放電),其E所在電極的電極反應式為:______,充電時該極與外加電源的______極相連;
(3)若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則正極消耗的PbO2的物質(zhì)的量是______;
(Ⅱ)利用甲醇(CH3OH)、氧氣組成燃料電池,電解質(zhì)溶液為堿性,電池工作時,其負極方程式(寫離子方程式)為______.
(Ⅲ)一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀,負極上的反應為CH3CH2OH+H2O→CH3COOH+4H++4e-.正極的反應式:______;電池反應的總方程式為:______.

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

關于下列各圖的敘述,正確的是
     
甲                乙              丙                  丁
A.甲表示H2與O2發(fā)生反應過程中的能量變化,則H2的燒熱為483.6kJ·mol-1
B.乙表示Cu形成金屬晶體時的堆積方式
C.丙裝置中燒杯a中的溶液pH降低
D.丁裝置中待鍍鐵制品應與電源正極相連

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列有關說法正確的是
A.BaSO3(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)室溫下不能自發(fā)進行,說明該反應的△H>0
B.純鐵和生鐵在酸雨中均發(fā)生電化學腐蝕
C.,其它條件不變時加入催化劑,反應速率v(SO2)和SO2轉(zhuǎn)化率均增大
D.0.1mol·L-1Na2CO3溶液在35℃時堿性比25℃強,說明鹽類水解反應是放熱反應

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列圖示與對應的敘述相符的是

圖1               圖2               圖3              圖4
A.向一定質(zhì)量的鋅與過量的稀硫酸反應的試管中加入少量的CuSO4溶液,圖1虛線表示加入CuSO4溶液時氫氣體積與時間的關系
B.用0.0100mol/L硝酸銀標準溶液,滴定濃度均為0.1000mol/LCl-、Br-及I-的混合溶液,由圖2曲線,可確定首先沉淀的是Cl-
C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加過量的NaOH溶液,圖3中曲線表示NaOH的物質(zhì)的量與Al(OH)3物質(zhì)的量關系圖
D.由圖4可說明乙烯與H2加成反應是放熱反應,虛線表示在有催化劑條件下的反應進程

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

研究碳及其化合物的性質(zhì)對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通人體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下兩組數(shù)據(jù):
實驗組
溫度℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①實驗1中以CO2表示的反應速率為_____________(保留2位小數(shù));
②該反應為___________(填“吸熱”或“放熱”)反應;
③實驗2的平衡常數(shù)為___________________________。
(2)已知在常溫常壓下:
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1451.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  △H=-566.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水的熱化學方程式_______________________________。
(3)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學法可消除這種污染,實驗室用如圖裝置模擬該過程,其原理是:通電后,Co2+被氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化劑把甲醇氧化成CO2而除去(Co3+的還原產(chǎn)物是CO2+)。

①寫出陽極電極反應式_______________________________________________________________ ;
②寫出除去甲醇的離子方程式__________________________________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列有關說法錯誤的是
A.反應NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)低溫下能自發(fā)進行,說明該反應的△H<0
B.Mg在空氣中燃燒時發(fā)出耀眼的白光,可用于制造信號彈
C.純堿溶于熱水中去污效果增強,說明純堿的水解是吸熱反應
D.反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(△H<0)達平衡后,降低溫度,正反應速率增大、逆反應速率減小,平衡向正反應方向移動

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(10分)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:
CO(g)+ 2H2(g)  CH3OH(g)  △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列措施中有利于增大該反應的反應速率的是_____________。
A.隨時將CH3OH與反應混合物分離
B.降低反應溫度
C.增大體系壓強
D.使用高效催化劑
(2)乙醇燃料電池具有很高的實用價值。下圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流量偵測與控制的功能,非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。則該電池的負極反應式為           。

(3)已知:CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H2=-283 kJ·mol-1 
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g)  △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學方程式為
                                                                   
(4)在容積為2L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為2mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關系。請回答:

①在上述三種溫度中,曲線Z對應是        。
②利用圖中a點對應的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應溫度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常數(shù)K =                  。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(14分)乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應原理為:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)  △H=—256.1kJ·mol—1。
已知:H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=—41.2kJ·mol—1
⑴以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l)  △H=     。
⑵CH4和H2O(g)在催化劑表面發(fā)生反應CH4+H2OCO+3H2,該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃
800
1000
1200
1400
平衡常數(shù)
0.45
1.92
276.5
1771.5
①該反應是_____反應(填“吸熱”或“放熱”);
T℃時,向1L密閉容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡時c(CH4)=0.5mol·L—1,該溫度下反應CH4+H2OCO+3H2的平衡常數(shù)K=     。
⑶汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題。某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5 為催化劑,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。

①若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為     ;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應控制的最佳溫度在     左右。
②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染。寫出CH4與NO2發(fā)生反應的化學方程式:     
⑷乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2—離子。該電池負極的電極反應式為     。

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