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解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷118
一定条件下，在体积为3L的密闭容器中化学反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态。

(1)500℃时，从反应开始到化学平衡状态，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是___________mol·L-1·min-1(用nB、tB表示)。
(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是___________(填字母，下同)。
a．v生成(CH3OH)=v消耗(CO) b．混合气体的平均相对分子质量不再改变
c．混合气体的密度不再改变            d．CH3OH的浓度不再变化
(3)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是放热反应，为了增加甲醇产量，工厂应采取的措施是。
A．高温、高压B．适宜温度、高压、催化剂
C．低温、低压D．低温、高压、催化剂
(4)变量控制方法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察下表中50 mL稀盐酸和1 g碳酸钙反应的实验数据：
实验序号碳酸钙状态c(HCl)/(mol/L)溶液温度/℃碳酸钙消失所用的时间/s
反应前反应后
1粒状0.52039400
2粉末0.5204060
3粒状0.62041280
4粒状0.82040200
5粉末0.8204030
6粒状1.02040120
7粒状1.0305040

分析上述数据，回答下列问题：
①该反应属于___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②根据实验1、3、4、6可以得出外界条件对反应速率的影响规律是___________。
(5)氢能源燃料电池是未来汽车动力的一个重要发展方向，利用2H2+O2=2H2O的燃烧反应，可以构成一个以KOH溶液作电解质溶液的燃料电池，该燃料电池的正极反应式为___________。
21-22高二上·安徽·阶段练习
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知识点：化学反应速率计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡状态的判断方法氢氧燃料电池 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ，已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：
化学键H—HC—OC≡OH—OC—H
E/(kJ/mol)4363431076465413

则 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=__________kJ•mol-1
（2）以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
   
B极为电池______极，B极的电极反应式为_________________________________。
（3）参考合成反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)的平衡常数，回答下列问题：
温度/℃050100200300400
平衡常数667100131.9×10-22.4×10-41×10-5

①该反应正反应是 ___________（填“放热”或“吸热”）反应；
②在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1molCO和0.2molH2，达到平衡时，CO转化率为50%，则T=__________℃。
（4）CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= — 49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
   
①该反应的平衡常数表达式为K=_______；从反应开始到10min，v(H2)=_____mol/(L·min)；
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)
A．v(CO2)消耗 = v(CH3OH)生成                           
B．气体的密度不再随时间改变
C．CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D．气体的平均相对分子质量不再随时间改变
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大，只改变下列某一条件，可采取的措施有__ (填字母)
A．升高温度                       B．缩小容器体积     
C．再充入CO2气体             D．使用合适的催化剂
④相同温度下，在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g)，达到平衡时CO2的浓度_______(填“>”、“ <”或“=”)0.25mol/L。
工业上合成甲醇一般采用下列反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）：
温度/℃250310350
K/( mol•L-1)-22.0410.2500.012

（1）由表中数据判断△H____0（填“＞”、“=”或“＜”）。
（2）某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)=0.5mol·L-1，则此时的温度为_________℃。
（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

浓度/ mol•L-1


时间/min		c(CO)c(H2)c(CH3OH)
00.81.60
20.6x0.2
40.30.60.5
60.30.60.5

①反应从2min到4min之间，H2的反应速率为_________。
②反应达到平衡时CO的转化率为__________。
③反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是_________（填序号）。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度
（4）常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ·mol－1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ·mol－1
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ·mol－1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：__________
（5）一种甲醇燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧化作用生成水和二氧化碳。该电池的负极反应式为：___________。
若以上述燃料电池为电源来电解饱和食盐水，当消耗32g甲醇时，电解产生的H2体积（标况）为__________L。
能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，已知反应中有关物质的化学键键能数据如表所示：
化学键H—HC—OC≡OH—OC—H
E/(kJ/mol)4363431076465413
则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=__kJ•mol-1
（2）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。

B极为电池__极，B极的电极反应式为___。
（3）参考合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数，回答下列问题：
温度/℃050100200300400
平衡常数667100131.9×10-22.4×10-41×10-5
①该反应正反应是__（填“放热”或“吸热”）反应；
②在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1molCO和0.2molH2，达到平衡时，CO转化率为50%，则T=__℃。
（4）CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。

①该反应的平衡常数表达式为K=__；从反应开始到10min，v(H2)=__mol/(L·min)；
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是__(填字母)。
A.v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成
B.气体的密度不再随时间改变
C.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变

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