甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
（1）反應(yīng)②是      （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系，如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)    K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3=      （用K1、K2表示）。

（3）在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c(CO)與反應(yīng)時間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ和曲線Ⅲ。

當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時，改變的條件是                          。
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時，改變的條件是                          。
（4）甲醇燃料電池有著廣泛的用途，同時Al-AgO電池是應(yīng)用廣泛的魚 雷電池，其原理如圖所示。該電池的負(fù)極反應(yīng)式是             

（5）一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下，將a mol/L的醋酸與b mol/LBa(OH)2溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時，2c(Ba2＋)= c(CH3COO－)，用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為               。

（1）吸熱（2分）
（2）=（2分） K1·K2（2分）；
（3）加入催化劑（2分）；將容器的體積(快速)壓縮至2L（2分，僅答加壓的給1分）
（4）Al - 3e－ + 4OH－= AlO+ 2H2O（2分）
（5）×10－7（3分）

解析試題分析：（1）由表格中信息知：對于反應(yīng)②升高溫度化學(xué)平衡常數(shù)增大，平衡向右移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
（2）由題給圖像知：平衡狀態(tài)由A變到B時，改變的外界條件是增大壓強(qiáng)，而影響化學(xué)平衡常數(shù)的外界條件只有溫度，所以K(A)= K(B)；觀察三個化學(xué)方程式知：③=①+②，則化學(xué)平衡常數(shù)K3= K1·K2；
（3）對于反應(yīng)②：在t0時刻改變一個條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ，由圖像可知平衡時c(CO)不變，說明平衡沒有移動，但縮短了達(dá)平衡的時間，改變的條件為加入催化劑；當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時，CO的平衡濃度由3.0mol/L迅速變?yōu)?.5 mol/L，反應(yīng)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生，且該反應(yīng)兩邊氣體物質(zhì)的系數(shù)相等，則改變的條件為將容器的體積(快速)壓縮至2L；
（4）觀察Al-AgO電池裝置圖可知Al做原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為
Al - 3e－ + 4OH－= AlO+ 2H2O
（5）醋酸的電離方程式為CH3COOH CH3COO-+H+,要計(jì)算醋酸的電離常數(shù)也就是求[CH3COOH]、[CH3COO-]和[H+],根據(jù)題給信息反應(yīng)后剩余醋酸的濃度為（a-2b）/2mol/L,混合液中的電荷守恒式為2[Ba2+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]，又反應(yīng)平衡時，2[Ba2＋]= [CH3COO－]，得[CH3COO-]=b mol/L，[H+]=[OH-]=10－7 mol/L,帶入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算可得。
考點(diǎn)：以甲醇生產(chǎn)和應(yīng)用為載體考查熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡、電化學(xué)以及電離平衡常數(shù)的計(jì)算。

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

合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，其研究來自正確的理論指導(dǎo)，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下：

溫 度（℃）
360
440
520
K值
0．036
0．010
0．0038
 
（1）①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，理由是                               。
② 理論上，為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是         。（填序號）
a．增大壓強(qiáng)              b．使用合適的催化劑
c．升高溫度             d．及時分離出產(chǎn)物中的NH3
（2）原料氣H2可通過反應(yīng) CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 獲取，已知該反應(yīng)中，當(dāng)初始混合氣中的  恒定時，溫度、壓強(qiáng)對平衡混合氣CH4含量的影響如下圖所示：

①圖中，兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是：P1         P2（填“>”、“=”或“<”）。
②該反應(yīng)為         反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（3）原料氣H2還可通過反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2(g) 獲取。
①T ℃時，向容積固定為5 L的容器中充入1 mol水蒸氣和1 mol CO，反應(yīng)達(dá)平衡后，測得CO的濃度為0．08 mol·L-1，則平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為         ，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為         。
②保持溫度仍為T ℃，改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比，充入容器進(jìn)行反應(yīng)，下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是         （填序號）。
a．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間改變
b．混合氣體的密度不隨時間改變
c．單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
d．混合氣中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)＝1 : 16 : 6 : 6

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

研究NO2、、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
利用反應(yīng)6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12 H2O(g)可處理NO2。700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的NO2和NH3, 反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表

反應(yīng)時間/min
n(NO2)/mol
n(NH3)/ mol
0
1.20
1.60
2
0.90
 
4
 
0.40
（1）反應(yīng)在2min內(nèi)的平均速率為v(NH3)＝              
4min該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為            ，NO2的轉(zhuǎn)化率為             
（2） 700℃ ，將NO2與NH3以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       。
a．體系壓強(qiáng)保持不變                 b．混合氣體顏色保持不變
c．體系密度保持不變                 d．每消耗1 mol NO2的同時生成2 mol H2O
（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。200℃時，向在一個帶活塞的密閉真空容器中中充入一定量的CO和H2發(fā)生上述反應(yīng),壓縮容器的容積為原來的一半，平衡將        移動（填向左，向右，不）；CO的濃度將        （增大，減小，不變）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義
（1）硫酸生產(chǎn)過程中2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，平衡混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示，根據(jù)圖回答下列問題：
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0（填“＞”或“＜”）。
②一定條件下，將SO2與O2以體積比2:1置于一體積不變的密閉容器中發(fā)生以上反應(yīng)，能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是        。
a．體系的密度不發(fā)生變化
b．SO2與SO3的體積比保持不變
c．體系中硫元素的質(zhì)量百分含量不再變化
d．單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移4 mol 電子，同時消耗2 mol SO3
e．容器內(nèi)的氣體分子總數(shù)不再變化
（2）一定的條件下，合成氨反應(yīng)為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。圖1表示在此反應(yīng)過程中的能量的變化，圖2表示在2L的密閉容器中反應(yīng)時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。圖3表示在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對此反應(yīng)平衡的影響。

圖1                    圖2                 圖3
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為              ，升高溫度，平衡常數(shù)         （填“增大”或“減小”或“不變”）。
②由圖2信息，計(jì)算0～10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝                   ，從11min起其它條件不變，壓縮容器的體積為1L，則n(N2)的變化曲線為      。
③圖3 a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是       點(diǎn)，溫度T1   T2（填“＞”或“＝”或“＜”）
（3）若將等物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水充分反應(yīng)，所得溶液呈       性，所得溶液中c（H+）－ c（OH－）＝                                             （已知：H2SO3：Ka1＝1.7×10－2，Ka2＝6.0×10－8，NH3·H2O：Kb＝1.8×10－5）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

將等物質(zhì)的量的A，B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)    ΔH<0經(jīng)5min后達(dá)到平衡，平衡時測得D的濃度為0.5mol/L，C(A)：C(B)=1：2，C的平均反應(yīng)速率為0.05mol/(L·min)
(l)x的值為_______________;
(2)A的平衡濃度____________;
(3)若恒溫恒容，則容器中平衡時的壓強(qiáng)與起始時的壓強(qiáng)比___________;
(4)下圖是某一時間段中該反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)程的曲線關(guān)系圖，回答下列問題：

①處于平衡狀態(tài)的時間段是____________。
②、、時刻體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？
___________、_____________ 、_____________（填A(yù)-E）
A．升溫     B．降溫     C．加催化劑     D．加壓    E．減壓
③下列各時間段時，A的體積分?jǐn)?shù)最高的是____
A.        B．        C．        D．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在一定條件下，可逆反應(yīng)：mA+nBpC達(dá)到平衡，若：
(1) A、B、C都是氣體，減少壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，則m+n和p的大小關(guān)系是          ；
(2) A、C是氣體，若增加B的量，平衡不移動，則B應(yīng)為       態(tài)；
(3) A、C是氣體，而且m+n = p，增大壓強(qiáng)可使平衡發(fā)生移動，則平衡移動的方向必是         。
(4) 加熱后，可使C的質(zhì)量增加，則正反應(yīng)是    反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。
I．氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景�，F(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)（圖中所用電極均為惰性電極）：

（1）對于氫氧燃料電池中，下列表達(dá)不正確的是________

A．a(chǎn)電極是負(fù)極，OH－移向正極
B．b電極的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．電池總反應(yīng)式為：2H2+O22H2O
D．電解質(zhì)溶液的pH保持不變
E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
（2）上圖裝置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時，則此時上圖裝置中溶液的pH＝________（溶液體積變化忽略不計(jì)）
II．氫氣是合成氨的重要原料。工業(yè)上合成氨的反應(yīng)是：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)   ΔH＝－92.20 kJ·mol－1。
（1）下列事實(shí)中，不能說明上述可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________
①單位時間內(nèi)生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
②單位時間內(nèi)生成n mol N—H的同時生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1︰3︰2
④N2、H2、NH3的體積分?jǐn)?shù)不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變
（2）已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2L的密閉容器中進(jìn)行，測得如下數(shù)據(jù)：
時間（h）
物質(zhì)的量（mol）
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
n2
1.00
1.00
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算：
反應(yīng)進(jìn)行到2小時時放出的熱量為________
0～1小時內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率________mol·L－1·h－1；
③此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=________（保留兩位小數(shù)）
④反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化學(xué)平衡將向________ 方向移動（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”、“不移動”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度℃
500
700
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.34
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
 
請回答下列問題：
（1）反應(yīng)②是        （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3=         （用K1、K2表示）。
（3）500℃時測得反應(yīng)③在某時刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的濃度（mol·L-1）分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時V正     V逆（填“ > ”、“=”或“<”）。
（4）反應(yīng)①按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是_____________（填序號）。

A．溫度：T1＞T2＞T3
B．正反應(yīng)速率：υ(a)＞υ(c) , υ(b)＞υ(d)
C．平衡常數(shù)：K(a)＞K(c) , K(b)=K(d)
D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)＞M(c) , M(b)＞M(d)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在一定條件下，NO與NO2混合可生成N2O3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NO(g)+NO2(g)N2O3(g)   ΔH<0
下圖表示一定量的NO、NO2混合氣體發(fā)生反應(yīng)時，NO2濃度在前25s內(nèi)的變化。該反應(yīng)進(jìn)行到45s時達(dá)到平衡，測得NO2濃度約為0.010mol/L。

（1）前20s內(nèi)，NO2的平均反應(yīng)速率為_________________。
（2）其他條件不變，①升高溫度，NO2的轉(zhuǎn)化率_______ （填“增大”、“減小”或“不變”）。
②壓縮氣體體積，該反應(yīng)平衡向_______移動（填“正向”或“逆向”）。
（3）若反應(yīng)延續(xù)至70秒，請?jiān)诖痤}卡圖中畫出25秒至70秒的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
（4）若在反應(yīng)開始時加入催化劑(其他條件都不變)，請?jiān)诖痤}卡圖中畫出加催化劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
（5）NO、NO2的混合氣體用NaOH溶液吸收，得到的鹽只有一種，則該反應(yīng)的離子方程式為：___________________________________，該反應(yīng)的氧化劑是______________。

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