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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷46
“十四五”规划明确了“碳达峰、碳中和”工作的定位。某科研机构想利用和合成燃料。已知：
①     
②     
③     
④     
(1)与反应生成和的热化学方程式为___________。
(2)某温度下，向一恒容密闭容器中按照投料，在一定条件下发生反应：，测得和的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①反应达到A点时，v正___________(填“＞”、“＜”或“=”)v逆；0~3min内，___________，该温度下的平衡常数K=___________。
②关于该反应，下列说法错误的是___________(填标号)。
a．使用催化剂可以提高反应物的转化率
b．在原容器中再充入，可以提高的转化率
c．反应达到平衡时，每断裂3molC—H键的同时生成3molH—H键
d．反应达到平衡后，再按照原来的投料比加入反应物，再次达到平衡后，的产率增大
③将上述反应改为在恒压条件下进行，测得相同时间内、不同温度下甲醇的产率如图中虚线所示。温度为470K时，图中M点的浓度商Q___________(填“＞”、“＜”或“=”)平衡常数K。490K之后，甲醇产率下降的原因是___________。
21-22高二下·湖北·阶段练习
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学反应速率计算化学平衡常数的有关计算 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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甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为: CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） ΔH
（1）T℃时，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图一所示。

①反应2min到5min，用氢气表示的平均反应速率v（H2）＝___________。
②下列说法正确的是______________（填字母序号）。
A．达到平衡时，CO的转化率为50%
B．5min后容器中压强不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率增大
D．2min前v（正）＞v（逆），2min后v（正）＜v（逆）
E．加入催化剂可以加快化学反应速率，同时提高 CO和H2平衡的转化率
③下列叙述可以说明该反应在该条件下已经达到化学平衡的是：______（填字母序号）。
A.混合气体密度不发生改变B.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
C.v(CO)正=2v(H2)逆D.n(CO)与n（H2）的比值不变
（2）某温度下，在一容积可变的恒压密闭容器中分别充入1molCO和1.2molH2，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.5molCH3OH（g），则该反应平衡常数的值为_______，此时向容器中再通入0．3molCO和0.3molCH3OH（g），则此平衡将______________移动。（填“向正反应方向”、“不”或“向逆反应方向”）
（3）若压强、投料比x=n（CO）/n（H2）对反应的影响如图二所示，则图中曲线所示的压强关系：p1_____p2（填“＝”“＞”或“＜”）。
（4）工业上另一种合成甲醇的方法是利用CO2和H2，已知：CH3OH、H2的燃烧热（ΔH）分别为－726．9kJ/mol、－285．8kJ/mol，则常温下CO2和H2反应生成CH3OH(l)和H2O(l)的热化学方程式______________________________________________。
甲醇是重要的化工原料，可以使用多种方法制备甲醇。科学家利用CO或和都能合成甲醇，同时有利于减少二氧化碳的排放。已知在一定温度和压强下，发生如下反应：
   
   
(1)则反应   _______。
(2)利用反应合成甲醇。T℃时向固定容积的密闭容器中充入CO、H2，反应到t时刻测得各组分的浓度如下：
物质
浓度0.600.401.201.20
如果该反应的平衡常数，比较t时刻正、逆反应速率的大小：v正_______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)向1L的恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入一定量CO和，在催化剂的作用下合成甲醇，测得平衡时混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图甲所示。(已知时最初充入1mol CO。)

①下列说法正确的是_______。
A.该反应的
B.反应速率：
C.A、B、C的平衡常数大小：
D.在压强为下，反应经过5min达到B点的平衡状态，则
②D点时反应的平衡常数K=_______。
(4)T℃时向恒容密闭容器中充入和，发生反应，在使用不同催化剂时，相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示：

①c点转化率比a点低的原因是_______。
②下列措施有利于提高转化为的平衡转化率的有_______。
A.恒容条件下充入稀有气体He
B.在达到平衡后的体系中移出部分甲醇
C.保持反应容器的体积不变，平衡时再按照原投料比投入一定量的原料
D.选择催化效率更高的催化剂
③维持温度足够长时间，则的转化率_______a(填“大于”“小于”或“等于”)。
以天然气为原料合成甲醇。有关热化学方程式如下:
①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH1=-70.8 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH2
③2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ΔH3=-251.0 kJ·mol-1
(1)ΔH2=____kJ·mol-1。
（2）在恒容密闭容器里，按物质的量比1:1加入一定量的碳和水蒸气反应生成水煤气。一定条件下达到平衡，当改变反应的某一条件时，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_________。（填序号）
A.正反应速率先增大后减少            B.化学平衡常数K减少
C.再加入一定量碳                         D.反应物气体体积分数增大
(3)在体积可变的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,在不同条件下发生反应:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验测得CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
       
①该反应自发进行的条件是 _____________（填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②506 K时，反应平衡时H2的转化率为___；压强:p1_____(填“>”“<”或“=”) p2。
③反应速率:N点v正(CO)____(填“>”“<”或“=”)M点v逆(CO)。
④若压强为p1、在1 L恒容密闭容器中进行上述反应(起始投料不变),在不同温度下上述反应的平衡常数的对数(lg K)如图所示。则温度为506 K时,平衡常数K=____(保留三位小数),B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lg K与T的关系的点为____。

      


(4)在2 L恒容密闭容器中充入a(a>0) mol H2、2 mol CO和7.4 mol CH3OH(g),在506 K下进行上述反应。为了使该反应逆向进行,a的范围为________。

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