（甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料，它廣泛用于有機合成、醫(yī)藥、農藥、涂料、染料、汽車和國防等工業(yè)中。工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應合成甲醇：
CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Q
下表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）。

溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
（1）判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（  ）
A．混合氣體的密度不變
B．混合氣體的平均相對分子質量不變
C．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
（2）由表中數(shù)據(jù)判斷Q        0 （填“＞”、“”或“＜”），要提高CO轉化率，可采取的措施
是（  ）
A．加入催化劑       B．充入CO       C．充入H2      D．升溫
（3）某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應10min后，達到平衡時測得cmol／L，則以CH3OH表示的反應速率v           mol /(L·min)，
CO的轉化率為               。
（4）原料CO和H2可以由C和H2O反應制取，涉及的反應方程式如下：
C(s)CO2(g) 2CO(g)              平衡常數(shù)K1
C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)         平衡常數(shù)K2
CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)       平衡常數(shù)K3
則K1、K2、K3之間的關系是：                       。


（1）BD  (2分)
（2）>(1分)、C (1分)
（3）0.08  (1分)       80%  (1分)
（4）K2=K1·K3 (2分)

解析試題分析：
（1）A恒容密閉容器，體積不變，都是氣體，質量守恒，混合氣體的密度始終不變，不能做平衡標志，錯誤；B正確；C生成CH3OH和消耗CO的速率是同向速率，錯誤；D正確。
（2）由表可知，T升高，K減小，正反應是放熱反應，Q>0。提高CO轉化率，反應正向進行，選C。
（3） CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Q
初濃度：  1    3               0
變濃度   0.8   1.6             0.8    
平衡     0.2
v0.8/10=0.08(mol／L·min)
CO的轉化率=" 0.8" /1*100%=  80%
（4）①C(s)CO2(g) 2CO(g)     平衡常數(shù)K1
②C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)     平衡常數(shù)K2
③CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)   平衡常數(shù)K3
②=①+③ 所以K2=K1·K3
考點：本題以化工生產為基礎，考查平衡常數(shù)與平衡計算等知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一定條件下，可逆反應A2(g)+B2(g)2C(g)在一個密閉容器中達到平衡時,測得c(A2)=0．5mol·L-1，c(B2)=0．1mol·L-1，c(C)=1．6mol·L-1。若、、C的起始濃度分別為a mol·L-1、b mol·L-1、g mol·L-1請確定：
(l)a、g應滿足的關系式為_____________。
(2)若反應從正反應方向開始進行，當g=_________,a有最大值為__________。
(3)若反應從逆反應方向開始進行，當b=_________，a有最小值為_________．
(4)b的取值范圍為___________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

I.高爐煉鐵的主要反應為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
已知該反應的H，在1000℃時，K=64。在1000℃的條，在容積10 L的密閉容器中，加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1．OmoI，反應經10 min后達到平衡。
(1)該時間范圍內的平均反應速率v(CO2）=_________mol/Lmin
(2) 的最大轉化率_________________。
(3)欲提高CO的平衡轉化率，可采取的措施是_______________。

A．減少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．升高反應溫度 D．移出部分CO2
E．使用合適的催化劑    F．減少容器的容積
Ⅱ．已知化學反應①：Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g），其平衡常數(shù)為K1；化學反應②：Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g），其平衡常數(shù)K2．在溫度973K和1173K情況下，K1、K2的值分別如下：
溫度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
 
(4)通過表格中的數(shù)值可以推斷：反應①的△H_  O。（填“>”“<”）
(5)現(xiàn)有反應③：該反應的平衡常數(shù)的數(shù)學表
達式K3=____。
(6)根據(jù)反應①和②可以推導出Ki，Kz和瑪之間的關系式。K3=__________。據(jù)此關系式和上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應③的△H_     _0(填“>”“<”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

科學家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓．光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應：2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)+ Q　　
已知該反應的平衡常數(shù)K與溫度的關系如右圖，則此反應的 Q　　　 0 (填“＞”“＜”或“＝”)。
（2）常溫下，如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當反應達到平衡時，       (選填編號)。
A．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化    B．v（N2）/ v（O2）=2:3
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化           D．通入稀有氣體能提高反應的速率
（3）將反應生成的混合氣體通入水中即可得氨水。用水稀釋0．1mol·L-1氨水，溶液中隨著水量的增加而增大的是　　　　　　　　　　　 （填字母標號）。
A．c(H+)×c(NH3·H2O)/c(OH－)　　　　B．c(NH4+)×c(OH－)/c(NH3·H2O)
C．c(H+)·c(OH－)　　　　　　     　D．
（4）常溫下,在恒壓密閉容器中上述反應達到平衡后，在其他條件不變時，通入2mol N2,請在右圖中畫出正(v正)．逆(v逆)反應速率隨時間t變化的示意圖。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(14分)工業(yè)制硝酸的主要反應是4NH3(g)+5O2(g)  4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol(a﹥0)
(1)如果將4molNH3和5molO2放入容器中，達到平衡時，放出熱量0.8akJ，則反應時轉移的電子數(shù)為
              mol
(2)若其他條件不變，下列關系圖中錯誤的是          （選填序號）

(3)t℃時，在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應，容器內各物質的濃度如下表

 濃度(mol/L)             
時間(min)
c(NH3)
c(O2)
c(NO)
c(H2O)
起  始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
x
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
 
①反應在第2mim到第4mim時，反應速率v(O2)=             
②第2min時改變了條件，改變的條件可能是            
A．升高溫度     B．使用了催化劑     C．減小壓強     D．增加了生成物
③在相同的溫度下，起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的濃度都為1mol/L，則該反應將向      _______方向進行(填“正反應”.“逆反應”.“不移動”)
（4）工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產硝酸，生成的NO2氣體經過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉化為硝酸（假定上述過程中無其它損失），現(xiàn)有23噸NO2經過2次氧化吸收得到20℅的稀硝酸     噸。
（5）成品硝酸的濃度為60%～70%，為了制濃硝酸，常用Mg(NO3)2作吸水劑，然后進行蒸餾，不用CaCl2或MgCl2作吸水劑的原因是__________________________________________

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

科學家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技術原理為：N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K，30MPa下，上述合成氨反應中n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關系如右圖所示。

（1）下列敘述正確的是
A．點a的正反應速率比點b的大
B．點c處反應達到平衡
C．點d和點e處的n (N2)相同
D．773K，30MPa 下，反應至t2時刻達到平衡，則n(NH3)比圖中e點的值大
（2）在容積為2.0 L恒容得密閉容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，673K、30MPa下達到平衡時，NH3的體積分數(shù)為20%。該條件下，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)值為：___。
（3）K值越大，表明反應達到平衡時(    )。
A. H2的轉化率一定越高    B．NH3的產量一定越大
C．正反應進行得越完全    D．化學反應速率越大
（4）1998年希臘亞里斯多德大學的兩位科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實現(xiàn)了高溫、常壓下高轉化率的電解合成氨。其實驗裝置如圖。陽極的電極反應為：H2-2e→2H+，則陰極的電極反應為：_____________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

實現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經濟”的一項重要課題就是如何將CO2轉化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下圖1表示該反應過程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化：

（1）關于該反應的下列說法中，正確的是      (填字母)。
A．△H＞0，△S＞0           B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0           D．△H＜0，△S＞0
（2）為探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為l L的密閉容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如上圖2所示。
①從反應開始到平衡，CH3OH的平均反應速率v(CH3OH) ＝  ；H2的轉化率w(H2) =   。
②該反應的平衡常數(shù)表達式K＝       。
③下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是        (填字母)。
A．升高溫度
B．將CH3OH(g)及時液化抽出
C．選擇高效催化劑
D．再充入l molCO2和4 molH2
（3）25℃，1.01×105Pa時，16g液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出363.3kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：      。
（4）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此電池的負極應加入和通入的物質有      ；其正極的電極反應式是：       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知可逆反應CO＋H2O(g) CO2＋H2，達到平衡時，K＝，K是常數(shù)，只與溫度有關，與濃度無關。
（1）830K時，若起始時：c(CO)＝2mol/L，c(H2O)＝3mol/L，平衡時CO的轉化率為60%，水蒸氣的轉化率為      ；K值為       。
（2）830K，若只將起始時c(H2O)改為6mol/L，則水蒸氣的轉化率為      。
（3）若830K時，起始濃度c(CO)＝a mol/L，c(H2O)＝b mol/L，H2的平衡濃度c(H2)＝c mol/L，a、b、c之間的關系式是                 。

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

已知：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)  ΔH=Q，其平衡常數(shù)隨溫度變化如下表所示：

溫度/℃
400
500
850
平衡常數(shù)
9.94
9
1
請回答下列問題：
（1）上述反應的化學平衡常數(shù)表達式為       ，該反應的Q      0。
（2）850℃時在體積為10L反應器中，通入一定量的CO和H2O(g)，發(fā)生上述反應，CO和H2O(g)濃度變化如圖所示，則0~4min時平均反應速率v(CO)=   。

（3）若在500 ℃時進行，且CO、H2O(g)的起始濃度均為0.020mol/L，該條件下，CO的最大轉化率為         。
（4）若在850℃時進行，設起始時CO和H2O(g)共為1mol，其中水蒸氣的體積分數(shù)為x平衡時CO的轉化率為y，試推導y隨x變化的函數(shù)關系式為     。
（5）某電化學裝置可實現(xiàn)2CO2=2CO+O2的轉化，使CO重復使用。已知該反應的陽極應為4OH--4e-=2H2O+O2，則陰極反應式為                   。
（6）有人提出可以設計反應2CO=2C+O2(ΔH>0)來消除CO的污染，請判斷上述反應能否發(fā)生     (填“可能”或“不可能”)，理由是              。

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