生產(chǎn)甲醇的原料CO、H2可由下列反應(yīng)制�。篊H4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），試回答下列問題。
（1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
則CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____     （用含△H1，△H2的式子表示）
（2）一定條件下反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖，且T2>T1， 則上述反應(yīng)的△H____    0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B處對應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB）的大小關(guān)系為KA____       KB

（3）維持溫度T2，將0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，平衡時達到B點，測得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)KB=____  ，下列現(xiàn)象能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是_    ___
a．容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1：1：1：3
b．容器的密度恒定
c．容器的壓強恒定
d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
（4）在上述B點平衡基礎(chǔ)上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O氣體，使之在C點重新達平衡，此時測得CO有0.03mol，則a=____         。

（1）ΔH1—3ΔH2（2分） （2）> （2分）； < （2分）
（3）1.08×10－2mol2?L－2（2分，單位可不作要求）；acd（3分）  （4）0.035（3分）

解析試題分析：（1）根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式以及蓋斯定律可知，①－②×3即得到CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g），所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝ΔH1—3ΔH2。
（2）根據(jù)圖像可知，在壓強相同時，溫度越高，甲烷的轉(zhuǎn)化率越高。這說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即△H＞0。升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，因此B點對應(yīng)的平衡常數(shù)大于A點對應(yīng)的平衡常數(shù)。
（3）             CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
起始濃度（mol/L） 0.04     0.04          0         0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.02     0.02         0.02      0.06
平衡濃度（mol/L） 0.02     0.02         0.02      0.06
所以該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)KB＝＝＝1.08×10—2mol2?L－2
在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），各種物質(zhì)的濃度或含量均不再發(fā)生變化的狀態(tài)，是化學(xué)平衡狀態(tài)，根據(jù)以上分析可知，平衡時容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3，所以可以說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，a正確；密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此密度始終是不變的，所以b不能說明；該反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以當(dāng)壓強不再發(fā)生變化時，可以說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，即c正確；d中的反應(yīng)速率方向相反，且滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，因此可以說明，d正確，答案選acd。
（4）            CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
起始濃度（mol/L）  b         b            0        0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.03     0.03         0.03      0.09
平衡濃度（mol/L）b－0.03  b－0.03       0.03      0.09
因為溫度不變，平衡常數(shù)不變，所以＝1.08×10—2，解得b＝0.075mol，因此a＝0.075mol－0.04mol＝0.035mol
考點：考查蓋斯定律的應(yīng)用；外界條件對平衡狀態(tài)的影響；平衡常數(shù)的計算和應(yīng)用等

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：填空題

（1）已知下列兩個熱化學(xué)方程式：
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1
H2O（l）=H2O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol-1
則0.5 mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為___________       。
（2）科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如下圖所示），與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量，則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時要放出______________ kJ能量。

（3）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應(yīng)為：
2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液，電池放電時是將_________能轉(zhuǎn)化為___________能。其電極反應(yīng)式分別為：
負極_________________________，正極_____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）已知紅磷比白磷穩(wěn)定，又知：4P(白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H1；
4P（紅磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H2，則ΔH1和ΔH2的關(guān)系是△H1    △H2（填“＞”、“＜”
或“＝”）。
（2）已知H2（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，寫出由CO2
和H2生成液態(tài)甲醇和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                             。
（3）已知一定溫度下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) K1,CO(g)+1/2O2(g)
CO2(g) K2。則相同溫度下反應(yīng)SO2(g)+CO2(g) SO3(g)+CO(g)的平衡常數(shù)為          。
（用K1、K2表示）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

二甲醚是—種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚。
請回答下列問題：
（1）煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________。
（2）煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體用溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的
化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
（3）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；△H=-90.8kJ·mol－1
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ·mol－1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ·mol－1
總反應(yīng)：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=             ；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是
________________（填字母代號）。
a．高溫b．加入催化劑c．減少CO2的濃度d．增加CO的濃度e．分離出二甲醚
（4）已知反應(yīng)②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。
此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下：

物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
濃度/（mol?L）
0.44
0.6
0.6
①比時正、逆反應(yīng)速率的大�。�_______（填“>”、“<”或“=”）。
②若加入CH3OH后，經(jīng)l0min反應(yīng)達到平衡，此時c(CH3OH)=__________；該時
間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)=__________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

為實現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟”的一項課題是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用資源。
（1）25℃，1.01×105Pa時，16g液態(tài)甲醇（CH3OH）完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時，放出熱量363.3kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                 。              
（2）目前，工業(yè)上常用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。現(xiàn)進行如下實驗：在體積為l L的密閉恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol。
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝         ；
②從反應(yīng)開始到平衡時，CH3OH的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝              （注明單位）；H2的轉(zhuǎn)化率＝            ；
③下列說法中，能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是    
A．每消耗1mol CO2的同時生成1mol CH3OH          
B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物質(zhì)的量的比為1∶3∶1∶1
C．容器中氣體的壓強不再改變
D．容器中氣體的密度不再改變  
④下列措施中，能使上述平衡狀態(tài)向正反應(yīng)方向移動的是     
A．升高溫度                    B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．使用高效催化劑              D．恒溫恒容再充入1 molCO2和3 mol H2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（14分）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知：
CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g)        ΔH＝+206.2 kJ/mol
CH4(g)＋CO2(g) ===2CO(g)＋2H2(g)       ΔH＝+247.4 kJ/mol
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為               。
（2）硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。

已知1g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為      。
該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為      。
（3）電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應(yīng)式為               。

（4）用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為：
NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M
①電池放電時，正極的電極反應(yīng)式為      。
②充電完成時，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應(yīng)式為      。
（5）Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分數(shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為           。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－571.6 kJ/mol，
CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－283.0 kJ/mol。某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74 kJ熱量，同時生成3.6 g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為___________。
（2）以甲醇、空氣，氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極，可構(gòu)成燃料電池；已知該燃料電池的總反應(yīng)式是：2CH3OH +3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，該燃料電池發(fā)生反應(yīng)時，正極區(qū)溶液的PH__________ (填“增大”， “減小” 或“不變”)該電池的負極反應(yīng)式為_________________。
（3） 用上述燃料電池進行粗銅的精煉，粗銅應(yīng)連接電源的________極，該粗銅精煉電解池的陰極反應(yīng)式為_________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

I．下圖表示4個碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。

（1）圖中屬于烷烴的是        （填編號）；屬于烯烴的是          （填編號）；
（2）上圖中與B互為同分異構(gòu)體但不屬于同種類的物質(zhì)的是：       。（填編號）
II．課本“交流?研討”欄目有這樣一組數(shù)據(jù)：破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵需要吸收436kJ能量；破壞1/2mol氧氣中的化學(xué)鍵需要吸收249kJ的能量；形成水分子中1 mol  H—O鍵能夠釋放463kJ能量。
下圖表示氫氣和氧氣反應(yīng)過程中能量的變化，請將圖中①、②、③的能量變化的數(shù)值，填在下邊的橫線上。

①           kJ；②         kJ；③          kJ。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng)：。
（1）為了加快正反應(yīng)速率，可以采取的措施有________（填序號，下同）。

A．使用催化劑 B．提高氧氣的濃度
C．提高反應(yīng)的溫度 D．降低反應(yīng)的溫度
（2）已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。

（3）從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化。已知：化學(xué)鍵的鍵能：  
化學(xué)鍵
H—H
O＝O
H—O
鍵能
436
496
463
由此計算2molH2在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量               
（4）已知1克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量，則氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                            
（5）氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為。其中，氫氣在________（填“正”或“負”）極發(fā)生________反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）。電路中每轉(zhuǎn)移0．2mol電子，標準狀況下消耗H2的體積是________L。

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同步練習(xí)冊答案