煤直接燃燒的能量利用率較低，為提高其利用率，工業(yè)上將煤氣化(轉(zhuǎn)變成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多種能源。
(1)如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。該電池的負極反應式為______________________。

(2)煤氣化所得氣體可用于工業(yè)合成二甲醚，其反應如下：
2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。
同時發(fā)生副反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)。
在溫度為250 ℃、壓強為3.0 MPa時，某工廠按投料比V(H2)∶V(CO) ＝a進行生產(chǎn)，平衡時反應體系中各組分的體積分數(shù)如下表：

物質(zhì)
H2
CO
CO2
(CH3)2O
CH3OH(g)
H2O(g)
體積分數(shù)
0.54
0.045
0.18
0.18
0.015
0.03
 
①投料比a＝________；
②250℃時反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝________。

(1)CH3CH2OH＋H2O－4e－=CH3COOH＋4H＋　(2)①1.9　②72

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇被稱為21世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O為原料來制備甲醇。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反應室(容積為100 L)，在一定條件下發(fā)生反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)……Ⅰ，CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①已知100°C時達到平衡所需的時間為5 min，則用H2表示的平均反應速率為________。
②圖中的p1________p2(填“<”“>”或“＝”)，100°C時平衡常數(shù)為________。
③在其他條件不變的情況下降低溫度，逆反應速率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)在壓強為0.1 MPa條件下，a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。
④該反應的ΔH________0，ΔS________0(填“<”“>”或“＝”)。
⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。
A．升高溫度
B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中。請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

實驗編號
 		T(°C)
 		n(CO)/n(H2)
 		p(MPa)
 
ⅰ
 		150
 		½ 
 		0.1
 
ⅱ
 		________
 		________
 		5
 
ⅲ
 		350
 		________
 		5
 
 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

t ℃時，將2 mol SO2和1 mol O2通入體積為2 L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，2 min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O2還剩余0.8 mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從反應開始到化學平衡，生成SO3的平均反應速率為________；平衡時SO2轉(zhuǎn)化率為________。
(2)下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是(填標號，下同)________。

A．容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B．SO2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D．相同時間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時消耗n mol O2
E．相同時間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時生成n mol O2
(3)t2℃時，若將物質(zhì)的量之比n(SO2)∶n(O2)＝1∶1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%。SO2的轉(zhuǎn)化率為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氨基甲酸銨常用于生產(chǎn)醫(yī)藥試劑、發(fā)酵促進劑、電子元件等，是一種可貴的氨化劑。某學習小組研究在實驗室中制備氨基甲酸銨的化學原理。 
（1）將體積比為2:1的NH3和CO2混合氣體充入一個容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生反應并達到平衡：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)
將實驗測得的不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度 (10－3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①上述反應的的焓變：?H      0，熵變?S    0（填“＞”、“＜”或“＝”）
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算出25.0℃時2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)的化學平衡常數(shù)K＝                                     。
③若從已達平衡狀態(tài)的上述容器中分離出少量的氨基甲酸銨晶體，反應物的轉(zhuǎn)化率將           （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（2）氨基甲酸銨極易水解：NH2COONH4＋2H2O  NH4HCO3＋NH3·H2O。該學習小組為親身體驗其水解反應，分別取兩份制得的樣品，將其溶于水中并配制成不同濃度的氨基甲酸銨溶液，繪制出c(NH2COO—)隨時間（t）變化的曲線如圖所示，若A、B分別為不同溫度時測定的曲線，則     （填“A”或“B”）曲線所對應的實驗溫度高，判斷的依據(jù)是                                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一固定容積的密閉容器中進行如下反應：
其平衡常數(shù)K和溫度，的關系如下：

（1）該反應的平衡常數(shù)K的表達式為___________________。
（2）該反應的正反應為__________（填“吸熱”“放熱”）反應。
（3）能判斷該反應是否已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是___________。
A．   B．混合氣體中CO濃度不變
（4）在850℃時，可逆反應：
在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下：

計算：3min～4min達到平衡時，CO的平衡濃度c3=________，CO2(g)的轉(zhuǎn)化率a=________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

水煤氣是一種高效氣體燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸氣通過熾熱的碳制得:C (s)+H2O(g)CO (g)+H2 (g)　ΔH="+131" kJ·mol-1
(1)T溫度下,四個容器中均進行著上述反應,各容器中碳足量,其他物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正、逆反應速率關系如下表所示。請?zhí)顚懕碇邢鄳目崭瘛?br />

容器
編號
c(H2O)
/mol·L-1
c(CO)
/mol·L-1
c(H2)
/mol·L-1
v正、v逆比較
Ⅰ
0.06
0.60
0.10
v正=v逆
Ⅱ
0.06
0.50
0.40
①
Ⅲ
0.12
0.40
0.80
v正<v逆
Ⅳ
0.12
0.30
②
v正=v逆
 
①　　　　　　　　　　　,②　                          。 
在T溫度下該反應的化學平衡常數(shù)為　　　 　。 
(2)另有一個容積可變的密閉容器。恒溫恒壓下,向其中加入1.0 mol碳和1.0 mol水蒸氣 (H2O),發(fā)生上述反應,達到平衡時,容器的體積變?yōu)樵瓉淼?.25 倍。平衡時水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為　　　　;向該容器中補充a mol 碳,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率將　　　　 (填 “增大”、“減小”或“不變”)。 
(3)在一定條件下用水煤氣能合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH>0,給合成甲醇反應體系中通入少量CO則平衡　　　　移動,減小壓強則平衡　　　　移動,降低溫度則平衡　　　　　　　　移動(填“向左”、“向右”或“不”)。 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

Ⅰ、一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0。
(1)下列措施中能使平衡時c(CO)/c(CO2)增大的是          (填序號)。
A.升高溫度              B.增大壓強
C.充入一定量氮氣         D.再加入一些鐵粉
(2)反應達到平衡后，若保持容器體積不變時，再通入一定量的CO2，使CO2的濃度成為原來的2倍，則CO2的轉(zhuǎn)化率將         (填“增大”、“減小”或“不變”)。
Ⅱ、在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，試分析和回答下列問題：
(1)可認定上述可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是       (選填序號)。
A．體系的壓強不再發(fā)生變化
B．v正(CO)=v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同時生成n mol H2
D．1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵
(2)若上述化學平衡狀態(tài)從正反應開始建立，達到平衡后，給平衡體系加壓(縮小容積、其他條件不變)，則容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量將       (填寫“不變”、“變小”或“變大”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

溶液中，反應A+2BC分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(A)="0.100" mol/L、c(B )="0.200" mol/L及c(C )="0" mol/L。反應物A的濃度隨時間的變化如圖所示。

請回答下列問題：
(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：②                  ；③                      。
(2)實驗②平衡時B的轉(zhuǎn)化率為       ；實驗③平衡時C的濃度為        。
(3)該反應的ΔH      0，其判斷理由是                               。
(4)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率：實驗②：v(B)=            。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在80℃時，將0.40mo1的N2O4氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應：N2O42NO2 △H>0，隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

       t/s
n/mol
0
20
40
60
80
100
n(N2O4)
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
（1）計算0～20s內(nèi)用NO2表示的平均反應速率為     mo1?L—1?s—1。
（2）計算在80℃時該反應的平衡常數(shù)K=    （請注明單位）。
（3）反應進行至100s后將反應混合物的溫度升高，混合氣體的顏色    （填“變淺”“變深”或“不變”）。
（4）要增大該反應的K值，可采取的措施有    （填序號）。
A．增大N2O4的起始濃度
C．使用高效催化劑
B．向混合氣體中通入NO2
D．升高溫度
（5）如圖是80℃時容器中N2O4物質(zhì)的量的變化曲線，請在該圖中補畫出（不用計算，定性處理）該反應在60℃時N2O4物質(zhì)的量的變化曲線。

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