在高溫高壓下CO具有極高的化學(xué)活性,能與多種單質(zhì)或化合物反應(yīng).
(1)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),則可用來(lái)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有
 
.(填字母)
a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)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(dǎo)O2.該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 

(3)一定條件下,CO與H2可合成甲烷,反應(yīng)方程式為:CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)
①一定條件下,該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是
 

②已知H2(g)、CO(g)和 CH4(g)的燃燒熱分別為285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1和890,0kJ?mol-1
寫(xiě)出CO與H2反應(yīng)生成CH4和CO2的熱化學(xué)方程式:
 

(4)工業(yè)上可通過(guò)甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,反應(yīng)方程式為:CH3OH(g)+CO(g)
催化劑
HCOOCH3(g)△H=-29.1kJ?mol-1.科研人員對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了研究.部分研究結(jié)果如圖所示:精英家教網(wǎng)
①?gòu)姆磻?yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率“看,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)是
 

②實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是
 
分析:(1)恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同,各組分含量不變;
(2)CO一空氣燃料電池,一氧化碳在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
(3)①依據(jù)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)分析,△H-T△S<0;
②依據(jù)燃燒熱寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到;
(4)①依據(jù)轉(zhuǎn)化率曲線分析判斷;
②圖象分析速率隨溫度變化的趨勢(shì)分析回答.
解答:解:(1)在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),
a.反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)變化的反應(yīng),容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故a正確;
b.容器中H2濃度與CO濃度相等不一定達(dá)到平衡,故b錯(cuò)誤;
c.反應(yīng)中有固體碳反應(yīng),平衡變化,氣體質(zhì)量發(fā)生變化,容器中混合氣體的密度保持不變,能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故c正確;
d.CO的生成速率與H2的生成速率相等,證明反應(yīng)正向進(jìn)行,故d錯(cuò)誤;
故答案為:ac;    
(2)CO一空氣燃料電池,一氧化碳在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2.該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO-2e-+O2-=CO2
故答案為:CO-2e-+O2-=CO2;   
(3)①CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g),反應(yīng)△S<0,依據(jù)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△H-T△S<0,所以△H<0,故答案為:該反應(yīng)△H<0;
②H2(g)、CO(g)和 CH4(g)的燃燒熱分別為285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1和890,0kJ?mol-1
a、H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1
b、CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2 (g)△H=-283.0kJ?mol-1
c、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890,0kJ?mol-1
依據(jù)蓋斯定律(b+a)×2-c得到2CO(g)+2H2(g)?CH4(g)+C02(g)△H=-247.6 kJ?mol-1
故答案為:2CO(g)+2H2(g)?CH4(g)+C02(g)△H=-247.6 kJ?mol-1;
(4)①?gòu)姆磻?yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率“看,圖象中轉(zhuǎn)化率變化最大的是3.5×106 Pa~4.0×106Pa,
故答案為:3.5×106 Pa~4.0×106Pa;
②依據(jù)圖象分析溫度在高于80°C對(duì)反應(yīng)速率影響不大,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度過(guò)高,平衡逆向進(jìn)行,不利于轉(zhuǎn)化率增大,
故答案為:高于80℃時(shí),溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較小;且反應(yīng)放熱,升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低.
點(diǎn)評(píng):本題考查平衡標(biāo)志的判斷,熱化學(xué)方程式的計(jì)算應(yīng)用,圖象分析判斷,注意掌握基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2012?奉賢區(qū)二模)研究NO2、NO、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
3NO2+H2O═2HNO3+NO
3NO2+H2O═2HNO3+NO
.利用反應(yīng)6NO2(g)+8NH3(g)
催化劑
加熱
7N2(g)+12H2O(g)也可處理NO2.則化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
C7(N2)C12(H2O)
C6(NO2)C8(NH3)
C7(N2)C12(H2O)
C6(NO2)C8(NH3)
;當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
6.72
6.72
L.
(2)汽車(chē)尾氣中含有NO和CO氣體,對(duì)環(huán)境有影響.已知平衡常數(shù)K的值大小,是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志.在25℃時(shí),下列反應(yīng)及平衡常數(shù)如下
2NO(g)?N2(g)+O2(g)-Q1      K1=1×1030
2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)+Q2        K2=2.5×1091
為了完成汽車(chē)尾氣處理裝置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染氣體,根據(jù)上述有關(guān)數(shù)據(jù)判斷,下列說(shuō)法正確的是
C
C

A.改造后的尾氣裝置使用高溫高壓,可大量減少污染氣體的排放
B.汽車(chē)尾氣中氮氧化物在空氣中會(huì)自動(dòng)的轉(zhuǎn)化為氮肥,對(duì)植物生長(zhǎng)有益,可不必除去
C.改造后的尾氣裝置使用催化劑,可大量減少污染氣體的排放
D.根據(jù)K1和K2的數(shù)據(jù),尾氣中NO和CO可自行轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體
(3)一定條件下將CO和H2O發(fā)生反應(yīng),可減少CO對(duì)環(huán)境的影響.若在700℃時(shí),向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2+H2(g)
反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表(表中t1<t2):
反應(yīng)時(shí)間/min n(CO)/mol H2O/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)=
0.2
t1
0.2
t1
mol?L-1?min-1,保持其他條件不變,起始時(shí)向容器中充入2.40molCO和1.20molH2O,到達(dá)平衡時(shí),n(CO2
等于
等于
0.80mol(填:大于、小于、等于).
(4)酸雨是大氣污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo).某興趣小組同學(xué)收集某地的雨水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每隔1h,通過(guò)pH計(jì)測(cè)定雨水樣品的pH,測(cè)得的結(jié)果如下表:
測(cè)定時(shí)間/h 0 1 2 3 4
雨水樣品的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55
請(qǐng)寫(xiě)出上述PH變化的原因(用化學(xué)方程式表示)
2H2SO3+O2=2H2SO4
2H2SO3+O2=2H2SO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

合成氨對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義.
(1)向合成塔中按1:4的物質(zhì)的量之比充入N2、H2進(jìn)行氨的合成,圖A為T(mén)0C時(shí)平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)(P)的關(guān)系圖.

①寫(xiě)出工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3

②圖A中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為15.00%時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率=
24.45%
24.45%

③圖B中T=500°C,溫度為4500C對(duì)應(yīng)的曲線是
b
b
(選填字母“a“或“b”),選擇的理由是
合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理,其他條件不變,降低溫度,化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)
合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理,其他條件不變,降低溫度,化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)

④由圖象知,增大壓強(qiáng)可提高原料的利用率,從生產(chǎn)實(shí)際考慮增大壓強(qiáng)需解決的問(wèn)題是
研制耐壓設(shè)備(或增大壓強(qiáng)的動(dòng)力、材料的強(qiáng)度等其他合理答案)
研制耐壓設(shè)備(或增大壓強(qiáng)的動(dòng)力、材料的強(qiáng)度等其他合理答案)
(寫(xiě)出一條即可).
(2)合成氨所需的氫氣可由甲烷與水反應(yīng)制得,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CH4(g)+H2OCO(g)+3H2(g);△H=+QkJ/mol(Q>0)
(3)一定溫度下,在2L容器中發(fā)生上述反應(yīng),各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表
時(shí)間/min CH4(mol) H20( mol) CO (mol) H2 (mol)
0 0.40 1.00 0 0
5 X1 X2 X3 0.60
7 Y1 Y2 0.20 Y3
10 0.21 0.81 0.19 0.62
①分析表中數(shù)據(jù),判斷5?7min之間反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)
(填“是”或“否”),
前5min平均反應(yīng)速率v(CH4)=
0.02mol?min-1
0.02mol?min-1

②反應(yīng)在7~10min之間,CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是
d
d
(填字母).
a?減少CH4      b?降低溫度c?增大壓強(qiáng)d?充入H2
③若保持溫度不變,向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O.
0.05
0.05
mol CO、
0.15
0.15
mol H2,達(dá)到平衡時(shí)CH4的體積百分含量與第一次投料相同.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江蘇省揚(yáng)州、南通、泰州、宿遷四市高三第二次調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷(解析版) 題型:簡(jiǎn)答題

在高溫高壓下CO具有極高的化學(xué)活性,能與多種單質(zhì)或化合物反應(yīng)。

(1)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),則可用來(lái)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有           。(填字母)

a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)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(dǎo)O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為               。

(3)一定條件下,CO與H2可合成甲烷,反應(yīng)方程式為:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g)

①一定條件下,該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)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(xiě)出CO與H2反應(yīng)生成CH4和CO2的熱化學(xué)方程式:                   。

(4)工業(yè)上可通過(guò)甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,反應(yīng)方程式為:                           

CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g)    △H=-29.1 kJ·mol-1

科研人員對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了研究.部分研究結(jié)果如下:

①?gòu)姆磻?yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率"看,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)是            。

②實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是             。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(共12分)光合作用是綠色植物和其他自養(yǎng)型生物利用光能由簡(jiǎn)單化合物合成高能復(fù)雜分子的過(guò)程。光合作用中葉綠素分子與特殊的酶分子受體(MS)相結(jié)合,發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng)?茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)光合作用還存在許多變化形式,如有些細(xì)菌可用H2S代替H2O進(jìn)行光合作用生成結(jié)構(gòu)與性質(zhì)完全相似的產(chǎn)物。

    我國(guó)科學(xué)家早在1946年就發(fā)現(xiàn)鈾吸收中子后可發(fā)生核裂變分裂成較小的碎片。如以一個(gè)慢中子轟擊發(fā)生核裂變時(shí),能產(chǎn)生兩種核素72X、和若干快中子?熘凶釉倥c核素72X反應(yīng)可生成,繼而生成以上MS中金屬M(fèi)的一種核素。M是應(yīng)用最廣泛的金屬之一,在高溫高壓下與CO作用生成淡黃色液體A(A在高溫下可分解為M和CO)。含有M的一種深紅色化合物晶體B具有順磁性,在堿性溶液中B能把Cr(Ⅲ)氧化為CrO42-,而本身被還原成C。溶液中C可被氯氣氧化成B。固體C在高溫下可分解,其產(chǎn)物為碳化物D,劇毒的鉀鹽E和化學(xué)惰性氣體F。A繼續(xù)與CO作用可形成滿足18電子規(guī)則的金屬有機(jī)化合物M2(CO)9。(18電子規(guī)則指過(guò)渡金屬有機(jī)化合物中,金屬的價(jià)電子和配體提供或共享的電子總數(shù)等于18)。

(1) M的元素符號(hào)為           ;B的化學(xué)式為                           。

(2) 寫(xiě)出上述所有核化學(xué)反應(yīng)方程式。

                                                                          

                                                                           

                                                                          

(3) 寫(xiě)出B將Cr(Ⅲ)氧化為CrO42-的離子方程式。

                                                                          

(4) H2S代替H2O進(jìn)行光合作用的主要產(chǎn)物是                          ,該反應(yīng)能夠發(fā)生的主要原因是:                                                             

(5) 指出M2(CO)9中共有幾種不同的成鍵方式,畫(huà)出M2(CO)9的結(jié)構(gòu)式。

                                                                          

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