(15分)甲醇可通過(guò)將煤的氣化過(guò)程中生成的CO和H2在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)制得：。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：

(1)   從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=________。

(2)   寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________

(3)   恒容條件下,下列措施中能使增大的有________________

A升高溫度                          B充人He氣

C再充入1molCO和2mol H2           D使用催化劑

(4)   若在溫度和容器相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投人反應(yīng)物.，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

則下列關(guān)系正確的是________

A c1=c2      B.

C. 2a1=a3       D. a1 +a2 =1

E該反應(yīng)若生成1molCH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量

(5)   若在一體積可變的密閉容器中充入l mol  CO 2mol H2和1mol CH3OH，達(dá)到平衡吋測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應(yīng)向________(填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)，理由是________________

 

1)0.075mol/L·min

(2)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g);△H=-91KJ/mol

(3)   C   (4) A  D  E

(5)  正  ：該反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變,同溫同壓下達(dá)平衡時(shí)氣體密度增大,即氣體體積縮小,平衡正向移動(dòng)。

解析:略

 

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：2012屆貴州省湄潭中學(xué)高三第五次月考化學(xué)試卷 題型：填空題

(15分)甲醇可通過(guò)將煤的氣化過(guò)程中生成的CO和H2在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)制得：。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：

(1)   從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=________。
(2)   寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________
(3)   恒容條件下,下列措施中能使增大的有________________
A升高溫度                          B充人He氣
C再充入1molCO和2mol H 2           D使用催化劑
(4)   若在溫度和容器相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投人反應(yīng)物.，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

則下列關(guān)系正確的是________
A c1=c2       B.
C. 2a1=a3         D. a1 +a2 =1
E該反應(yīng)若生成1mol CH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量
(5)   若在一體積可變的密閉容器中充入l mol    CO 2mol H2和1mol CH3OH，達(dá)到平衡吋測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應(yīng)向________(填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)，理由是________________

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011-2012學(xué)年貴州省高三第五次月考化學(xué)試卷 題型：填空題

(15分)甲醇可通過(guò)將煤的氣化過(guò)程中生成的CO和H2在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)制得：。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：

(1)   從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=________。

(2)   寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________

(3)   恒容條件下,下列措施中能使增大的有________________

A升高溫度                           B充人He氣

C再充入1molCO和2mol H 2           D使用催化劑

(4)   若在溫度和容器相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投人反應(yīng)物.，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

則下列關(guān)系正確的是________

A c1=c2      B.

C. 2a1=a3       D. a1 +a2 =1

E該反應(yīng)若生成1mol CH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量

(5)   若在一體積可變的密閉容器中充入l mol  CO 2mol H2和1mol CH3OH，達(dá)到平衡吋測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應(yīng)向________(填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)，理由是________________

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（12分）車(chē)載甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC)將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的工 藝有兩種：（1）水蒸氣變換（重整）法；（2）空氣氧化法。兩種工藝都得 到副產(chǎn)品CO。

1．分別寫(xiě)出這兩種工藝的化學(xué)方程式，通過(guò)計(jì)算，說(shuō)明這兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。有關(guān)資料（298 .15K）列于表3。

表3  物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)

物質(zhì)

ΔfHm/kJ?mol-1

Sm/J?K-1?mol-1

CH3OH（g）

-200.66

239.81

CO2（g）

-393.51

213.64

CO（g）

-110.52

197.91

H2O（g）

-241.82

188.83

H2 （g）

0

130.59

2．上述兩種工藝產(chǎn)生的少量CO會(huì)吸附在燃料電池的Pt或其他貴金屬催化劑表面，阻礙H2的吸附和電氧化，引起燃料電池放電性能急劇下降，為此，開(kāi)發(fā)了除去CO的方法。現(xiàn)有一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果（500K）如表4。

表中PCO、PO2 分別為CO和O2的分壓；rco為以每秒每個(gè)催化劑Ru活性位上所消耗的CO分子數(shù)表示的CO的氧化速率。（1）求催化劑Ru上CO氧化反應(yīng)分別對(duì)CO和O2的反應(yīng)級(jí)數(shù)（取整數(shù)），寫(xiě)出 速率方程。（2）固體Ru表面具有吸附氣體分子的能力，但是氣體分子只有碰到空活性位才可能發(fā)生吸附作用。當(dāng)已吸附分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能足以克服固體引力場(chǎng)的勢(shì)壘時(shí)，才能脫附，重新回到氣相。假設(shè)CO和O2的吸附與脫附互不影響，并且表面是均勻的，以θ表示氣體分子覆蓋活性位的百分?jǐn)?shù)（覆蓋度），則氣體的吸附速率與氣體的壓力成正比，也與固體表面的空活性位數(shù)成正比。研究提出CO在Ru上的氧化反應(yīng)的一種機(jī)理如下：

其中kco,ads、 kco,des分別為CO在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)和脫附速率常數(shù)，ko2,ads為O2在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)。M表示Ru催化劑表面上的活性位。CO在Ru表面活性位上的吸附比O2的吸附強(qiáng)得多。試根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)CO在催化劑Ru表面上氧化反應(yīng)的速率方程（不考慮O2的脫附；也不考慮產(chǎn)物CO2的吸附），并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。

3．有關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)函數(shù)（298．15 K）如表5。

表5　物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)

物質(zhì)

ΔfHm/kJ?mol-1

Sm/J?K-1?mol-1

H2 （g）

0

130.59

O2（g）

0

205.03

H2O （g）

-241.82

188.83

H2O （l）

-285.84

69.94

在373.15K，100kPa下，水的蒸發(fā)焓Δvap Hm=40.64kJ?mol-1，在298.15～3

73.15K間水的等壓熱容為75.6 J?K-1?mol-1。（1）將上述工藝得到的富氫氣體作為質(zhì)子交換膜燃料電池的燃料。燃料電池的理論效率是指電池所能做的最大電功相對(duì)于燃料反應(yīng)焓變的效率。在298.15K，100 kPa下，當(dāng)1 molH2燃燒分別生成H2O（l) 和 H2O（g)時(shí)，計(jì)算燃料電池工作的理論效率，并分析兩者存在差別的原因。（2）若燃料電池在473.15 K、100 kPa下工作，其理論效率又為多少（可忽略焓 變和嫡變隨溫度的變化）？（3）說(shuō)明（1）和（2）中的同一反應(yīng)有不同理論效率的原因。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

將煤氣化轉(zhuǎn)化成合成氣，然后通過(guò)一碳化工路線合成各種油品和石化產(chǎn)品是一碳化工的極為重要的領(lǐng)域，具有廣闊的前景，在未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)期將成為一碳化工的主要領(lǐng)域。除去水蒸氣后的水煤氣含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，將CH4轉(zhuǎn)化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣，即可進(jìn)行甲醇合成。                

 水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下

 


（1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。① 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為            ；

②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是                      ；(填字母代號(hào))

A．加入C（s）     B．加入H2O（g）     C．升高溫度     D．增大壓強(qiáng)

（2）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，

主要反應(yīng)如下： 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol－1，T4℃下此反應(yīng)

的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組

分的濃度如下：

物質(zhì)

H2

CO

CH3OH

濃度/（mol·L－1）

0.2

0.1

0.4

① 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v正         v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

② 若加入CO、H2后，在T5℃反應(yīng)10min達(dá)到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝               mol－1·(Lmin)－1。

（3）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                       。

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