甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料。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(shí)，平衡常數(shù)K(A)            K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判斷反應(yīng)③△H      0； △S      0（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）。在500℃、2L的密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)③，測(cè)得某時(shí)刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物質(zhì)的量分別為6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此時(shí)v(正)      v(逆)（填“>”“=”或“<”）
（4）一定溫度下，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(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ和曲線Ⅲ。

當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時(shí)，改變的條件是                   。
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時(shí)，改變的條件是                  。
（5）甲醇燃料電池通常采用鉑電極，其工作原理如圖所示，負(fù)極的電極反應(yīng)為：                      。

（6）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0．2 mol/L的醋酸與0．1 mol/LBa(OH)2溶液等體積混合，則混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?                                 。

（1）吸熱（1分）
（2）=（1分）
（3）< 、<（各1分）；K3 = K1·K2 （1分）; >（2分）
（4）加入催化劑（1分）；
將容器的體積快速壓縮至2L（2分，只寫出加壓或縮小容器體積得1分）
（5）CH3OH - 6e- + H2O = CO2 + 6H+ （2分）
（6）c(CH3COO-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)（2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)題給數(shù)據(jù)知，反應(yīng)②的平衡常數(shù)K2隨溫度的升高而增大，故反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)；（2）化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素為溫度，根據(jù)題給信息知，A點(diǎn)和B點(diǎn)的溫度相同，則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)=K(B)；（3）根據(jù)題給反應(yīng)知，反應(yīng)①+反應(yīng)②=反應(yīng)③，根據(jù)三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式分析，K3= K1·K2；則500℃時(shí)K3=2.5，800℃K3=0.375，則反應(yīng)③△H＜0；又反應(yīng)③為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，則 △S＜0；根據(jù)題給數(shù)據(jù)計(jì)算濃度商Q=25/27＜K3=2.5，故反應(yīng)③正向進(jìn)行，此時(shí)v(正)＞v(逆)；（4）根據(jù)題給圖像知，當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時(shí)，一氧化碳的平衡濃度未發(fā)生變化，只是縮短了達(dá)平衡的時(shí)間，故改變的條件是加入催化劑；當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時(shí)，達(dá)平衡的時(shí)間縮短，一氧化碳的平衡濃度增大為原來的1.5倍，改變的條件是將容器的體積快速壓縮至2L；（5）根據(jù)題給裝置圖知，該電池為酸性甲醇燃料電池，負(fù)極的電極反應(yīng)為：CH3OH - 6e- + H2O = CO2 + 6H+；（6）通常狀況下，將0．2 mol/L的醋酸與0．1 mol/LBa(OH)2溶液等體積混合，二者恰好完全反應(yīng)，所得溶液為醋酸鋇溶液，為強(qiáng)堿弱酸鹽水解呈堿性，則混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(CH3COO-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)。
考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡圖像分析、平衡常數(shù)的影響因素、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響、電極反應(yīng)式書寫、鹽類的水解等。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(16分)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請(qǐng)回答下列問題：
（1）已知：①4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)  H=-1266.8kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)===2NO(g)  H=180.5kJ·mol-1
寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式                   。
（2）氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池，其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2===2N2+6H2O。則原電解質(zhì)溶液顯   (填“酸性”、“中性”或“堿性”)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為          。
（3）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：

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(shí)H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是   (填字母序號(hào))；
a．增大壓強(qiáng)    b．使用合適的催化劑
c．升高溫度    d．及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3
③400oC時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻氨氣、氮?dú)狻錃獾奈镔|(zhì)的量濃度分別為3mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1時(shí)，此時(shí)刻該反應(yīng)的v正(N2)   v逆(N2)(填“>”、“<”或“=”)。
（4）①25oC時(shí)，將amol·L-1的氨水與0.1mol·L-1的鹽酸等體積混合。當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-)時(shí)，用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=      ；
②向25mL0.10mol·L-1的鹽酸中滴加氨水至過量，該過程中離子濃度大小關(guān)系一定不正確的是         (填字母序號(hào))。
a．c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)    b．c(C1-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c．c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)    d．c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)(ΔH<0)在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：

回答問題：
(1)B的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是       ，其值是       ；
(2)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向是         ，采取的措施是                 ；
(3)比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的高低：T2       T3(填“>”、“<”、“＝”)，判斷的理由是                                                       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在0.5 L的密閉容器中，一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
 
請(qǐng)完成下列問題：
(1)試比較K1、K2的大小，K1________K2(填“＞”“＝”或“＜”)
(2)下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是________(填字母編號(hào))
a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2
b．v正(N2)＝3v逆(H2)
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d．混合氣體的密度保持不變
(3)400 ℃時(shí)，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K的值為________，當(dāng)測(cè)得NH3和N2、H2的物質(zhì)的量分別為3 mol和2 mol、1 mol時(shí)，該反應(yīng)的v正(N2)________v逆(N2)(填“＞”“＜”或“＝”)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

二氧化碳捕集、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化是當(dāng)今化學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。
(1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)，該反應(yīng)的ΔH       0，ΔS       0(選填“＞”、“＜”或“＝”)，在低溫下，該反應(yīng)       (填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。
(2)CO2轉(zhuǎn)化途徑之一是利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H2，然后將H2與CO2轉(zhuǎn)化為甲醇或其他化學(xué)品。你認(rèn)為該方法需要解決的技術(shù)問題有       。
a．開發(fā)高效光催化劑
b．將光催化制取的氫氣從反應(yīng)體系中有效分離，并與CO2發(fā)生催化轉(zhuǎn)化
c．二氧化碳及水資源的供應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于　　　和由　　　變?yōu)?u>　　　的自然現(xiàn)象,提出了互相關(guān)聯(lián)的　　　判據(jù)和　　　判據(jù),為最終解決“反應(yīng)進(jìn)行的方向”這一問題提供了必要的依據(jù)。 
(2)在密閉條件下,體系有有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向,因?yàn)榕c有序體系相比,無序體系更加穩(wěn)定,科學(xué)家把這種因素稱作　　　。 
(3)判斷下列過程熵變的正負(fù)(填“>0”或“<0”):
①溶解少量蔗糖于水中,ΔS　　　　; 
②純碳和氧氣反應(yīng)生成CO(g),ΔS　　　　; 
③液態(tài)水蒸發(fā)變成水蒸氣,ΔS　　　　; 
④CaCO3(s)加熱分解生成CaO(s)和CO2(g),ΔS　　　　。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

一定條件下，體積為1 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：SiF4(g)＋2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)　ΔH＝＋148.9 kJ·mol－1。
(1)下列各項(xiàng)中能說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母序號(hào))。
a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF)
b．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化
c．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化
d．HF的體積分?jǐn)?shù)不再變化
(2)反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表(表中t2＞t1)所示。

反應(yīng)時(shí)間/min
n(SiF4)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
2.40
t1
0.80
a
t2
b
1.60
通過a或b的值及化學(xué)平衡原理說明t1時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：________。
(3)若只改變一個(gè)條件使上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變大，該反應(yīng)________(填序號(hào))。
a．一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)
b．一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
c．一定是減小壓強(qiáng)造成的
d．一定是升高溫度造成的
e．SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某同學(xué)為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,他在100 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣(氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值):

時(shí)間/min
1
2
3
4
5
氫氣體積/mL
50
120
232
290
310
 
(1)哪一時(shí)間段(指0~1、1~2、2~3、、4~5 min)反應(yīng)速率最大　_______,原因是　_________________________。 
(2)哪一時(shí)間段的反應(yīng)速率最小　　　　,原因是　_________________________
(3)求2~3 min時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率　________________
(4)如果反應(yīng)太劇烈,為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液:
A.蒸餾水       B.NaCl溶液          C.Na2CO3溶液      D.CuSO4溶液
你認(rèn)為可行的是(填編號(hào))　　　　。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

加入0.1 mol的MnO2粉末于50 mL過氧化氫的溶液中(密度為1.1 g·mL－1)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示，回答下列問題。

(1)A、B、C、D四點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率快慢的順序?yàn)開___________________。
(2)解釋反應(yīng)速率變化的原因__________________________________。
(3)計(jì)算過氧化氫的初始物質(zhì)的量濃度________。
(4)求反應(yīng)進(jìn)行到2分鐘時(shí)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

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