【題目】甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應(yīng),用CH4和H2O為原料來制備甲醇。

CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2

將0.20mol CH4(g)和0.30 mol H2O(g)通入容積為10L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。

(1)溫度不變,縮小體積,增大壓強(qiáng),的反應(yīng)速率 ______(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡 ___方向移動(dòng)。

(2)溫度升高,反應(yīng)ΔH1 0(填“<”、“=”或“>”),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 100時(shí)的平衡常數(shù)值是 ______。

(3)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下, 將a mol CO與 3 a mol H2的混合氣體在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)生成甲醇。為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。請(qǐng)?jiān)谙卤砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T()

n (CO)/n(H2)

P(MPa)

I

150

1/3

0.1

II

5

III

350

5

【答案】(1)增大逆反應(yīng)方向或左;

(2)>,,K=[c(CO)×c3(H2)]/[c(CH4)×c(H2O)],1.35×10-3

(3)

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T()

n (CO)/n(H2)

P(MPa)

I

II

150

1/3

III

1/3

【解析】

試題分析:(1)增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,根據(jù)勒夏特列原理,增大壓強(qiáng),平衡向體積減小的方向移動(dòng),即向逆反應(yīng)反應(yīng)進(jìn)行;

(2)根據(jù)圖像,隨著溫度的升高,CH4的轉(zhuǎn)化率升高,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),H>0;根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義,K = [c(CO)×c3(H2)]/[c(CH4)×c(H2O)],根據(jù)轉(zhuǎn)化率,推出達(dá)到平衡時(shí)各組分的濃度:c(CO) = 0.5×0.2/10mol·L1 = 0.01mol·L1,c(H2) = 3c(CO) = 0.03mol·L1,c(CH4) = (0.2-0.2×0.5)/10mol·L1 = 0.01 mol·L1,c(H2O) = (0.3-0.5×0.2)/10mol·L1 = 0.02mol·L-1,代入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式,則K = 1.35×10-3;

(3)研究某一因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率或化學(xué)平衡移動(dòng)因素時(shí),要求其他條件不變,I和II壓強(qiáng)不同,其他條件相同,II、III溫度不同,其他條件相同,因此表格的數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T()

n (CO)/n(H2)

P(MPa)

I

II

150

1/3

III

1/3

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:

【題目】A~H均為短周期元素,A~F在元素周期表中的相對(duì)位置如下圖所示,G與其它七種元素不在同一周期,H是短周期中原子半徑最大的主族元素。由B、G組成的氣態(tài)化合物甲水溶液呈堿性。

A

B

C


D


E

F

請(qǐng)回答下列問題:

1)寫出甲的電子式,實(shí)驗(yàn)室制取氣體甲的化學(xué)方程式為。

2BC、G個(gè)數(shù)比為1:1:5形成的化合物的化學(xué)鍵類型為。

A.離子鍵

B.極性鍵

C.非極性鍵

3)請(qǐng)用電子式表示AE2的形成過程。

4)用離子符號(hào)表示C、E、F、H四種離子的半徑由大到小的順序。

5)用一個(gè)離子方程式解釋AD非金屬性強(qiáng)的原因。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。其中普通鋅錳電池的構(gòu)造圖如右圖所示;卮鹣铝袉栴}:

(1)電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為:

Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,正極發(fā)生的主要反應(yīng)是________________________。

(2)下圖表示從廢舊普通鋅錳電池除去鋅殼和電極后的內(nèi)容物回收制備KMnO4等物質(zhì)的一種工藝(不考慮廢舊電池中實(shí)際存在的少量其他金屬)。

黑色固體混合物水浸時(shí)為提高浸出速率,常采用的措施為________________(答兩條);得到濾液加入稀鹽酸的作用為__________________。

濾渣水洗灼燒后固體主要成份只有一種,操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。

圖中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為:A__________、B_________。

(3)準(zhǔn)確稱量得到KMnO4(不含能與草酸反應(yīng)的雜質(zhì))3.160 g,放入小燒杯中,加水溶解后轉(zhuǎn)移到200mL容量瓶中定容,在錐形瓶中用差量法稱取0.6700 g無水草酸,加入足量硫酸溶液溶解,加熱至75~80。用已配制好的KMnO4溶液進(jìn)行滴定,消耗溶液體積為22.50mL。

已知Mr(Na2C2O4)=134 Mr(KMnO4)=158

判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________。

KMnO4的純度為__________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】《中華人民共和國大氣污染防治法》于2016年1月1日起實(shí)施。為保護(hù)和改善大氣環(huán)境,下列做法不應(yīng)該提倡的是( )

A. 開發(fā)生物質(zhì)能源替代化石燃科 B. 向高空排放金屬冶煉產(chǎn)生的粉塵

C. 用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)處理汽車尾氣 D. 大力推廣生產(chǎn)和便用無氟冰箱

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)-選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

鐵銅是人類最早大規(guī)模使用的金屬,它們的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請(qǐng)回答以下問題:

(1)元素在周期表中的位置是 ,銅的基態(tài)原子核外電子排布式為 ,元素鐵與銅的第二電離能分別為:ICu=1958 kJ·mol-1、IFe=1561 kJ·mol-1,ICu比IFe大得多的原因是 。

(2)二茂鐵[Fe(C5H5)2],橙色晶型固體,有類似樟腦的氣味,抗磁性。熔點(diǎn)172.5~173,100以上升華,沸點(diǎn)249。據(jù)此判斷二茂鐵晶體類型為______________。

(3)藍(lán)礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)如下圖所示:

圖中虛線表示_____________,SO42-的立體構(gòu)型是__________,其中S原子的雜化軌道類型是___________;O原子的價(jià)電子排布圖為__________________。

(4)鐵有δ、γ、α三種同素異形體,下圖是它們的晶體結(jié)構(gòu)圖,三種晶體中鐵原子周圍距離最近的鐵原子個(gè)數(shù)之比為 。

(5)某種具有儲(chǔ)氫功能的銅合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu),晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點(diǎn)位置,該晶體中原子之間的作用力是_______________。氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待,該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與 CaF2的結(jié)構(gòu)(晶胞結(jié)構(gòu)如右圖)相似,該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是

A31.6 g高錳酸鉀完全分解產(chǎn)生O2的體積約為2.24 L

B25℃、101KPa時(shí),24.5L氨氣所含質(zhì)子數(shù)約為10NA

C0.3 mol·L-1硫酸鈉溶液中所含Na+SO42-總物質(zhì)的量為0.9 mol

D25℃、101KPa下,2.24 L二氧化碳與二氧化硫的混合氣體中所含氧原子數(shù)約為0.2NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為:1/3Fe2O3(s)+ CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g)

已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下:

請(qǐng)回答下列問題:

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________,△H______0(填“>”、“<”或“=”);

(2)在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反應(yīng)經(jīng)過l0 min后達(dá)到平衡。求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率υ(CO2)= _____________、CO的平衡轉(zhuǎn)化率= _____________;

(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是_____________。

A減少Fe的量 B增加Fe2O3的量 C移出部分CO2

D提高反應(yīng)溫度 E減小容器的容積 F加入合適的催化劑

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)中,由相同種類元素組成的是( )

A. 脂肪酸、脂肪酶 B. 淀粉、半乳糖

C. 核苷酸、脂肪酸 D. 性激素、胰島素

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時(shí),水中存在平衡:H2OH++OH ΔH0,下列敘述正確的是

A加入稀氨水平衡逆向移動(dòng),c(OH)降低,Kw不變

B加入少量固體CuSO4,c (H+)增大,Kw不變

C加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低,Kw不變

D加熱到90℃,Kw增大,溶液仍呈中性,pH不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案