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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷54
和是重要的化工原料，可以用于合成甲醇等。
(1)已知：①的燃烧热；
②   。
写出和反应生成无污染性气体的热化学反应方程式___________。
(2)以和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：     
①若将等物质的量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是___________。
a．容器内气体密度保持不变
b．混合气体的平均相对分子质量不变
c．生成的速率与生成的速率相等
d．的体积分数保持不变
②在容积为的恒容密闭容器中，分别研究反应在300℃和400℃两种温度下合成甲醇的规律。下图是上述两种温度下不同的和的起始组成比(起始时的物质的量均为与平衡转化率的关系。请回答下列问题：
   
该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数分别是、和，则其大小关系为___________(用“>”或“=”表示)。利用图中a点对应的数据，若反应中达到平衡，则甲醇的反应速率为___________，计算出曲线Y对应温度下的平衡常数___________。
③一定条件下，上述合成甲醇的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是___________(填字母)。
a．甲醇物质的量增多
b．正反应速率先增大后减小
c．反应物的体积百分含量减小
d．容器中的值变大
21-22高二上·山东青岛·阶段练习
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡图像分析化学平衡状态的判断方法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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(1)反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常数为K1；
反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常数为K2；
700 ℃900 ℃
K11.472.15
K22.381.67
在不同温度时K1、K2的值如下表：
①由表中数据可知：ΔH1 _____0(填“>”、“=”、“ < ”)
②反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH       
平衡常数为K，则ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是 ______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)采用(1)中两反应产生的CO与H2合成再生能源甲醇，反应如下:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)，据此回答下列问题：
①写出该化学反应平衡常数的表达式为：K=_____________
②该反应达平衡后升温，混合气中H2的体积百分含量增大，则合成甲醇的反应为_______(填 “放热”或“吸热”)反应。
③若将一定量CO和H2置于容器中，保持容积不变，能说明该化学反应达到化学平衡状态的是(        )
A.容器内的密度保持不变            B.2v(CO)正 = v(H2)逆
C.容器内的压强保持不变             D.消耗CO和 H2的速率比为1:2
④在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是________℃；若曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为____________________。在a点时，若达平衡后，再将CO、H2、CH3OH各充入1.0mol，平衡向____________(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动。
工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H
（1）已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为-285.8kJ•mol-1，-283.0kJ•mol-1，且CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=－761kJ/mol；则CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的△H= ___________。
（2）若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是______________。
A．容器内气体密度保持不变                       B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等 D．CO的体积分数保持不变
（3）下列措施中既有利于增大该反应的反应速率又能增大CO转化率的是__________。

A．将CH3OH及时从混合物中分离
B．降低反应温度
C．恒容装置中充入H2
D．使用高效催化剂
（4）在容积为2L的恒容容器中，分别研究反应在300℃、350℃和400℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答:

①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是_______。
②利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) 的平衡常数K =___。
（5）其他条件相同时，某同学研究该甲醇合成反应在不同催化剂Ⅰ或Ⅱ作用下反应相同时间时，CO的转化率随反应温度的变化情况。请在右图中补充t℃后的变化情况。
_______________________
Ⅰ．在氮及其化合物的化工生产中，对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)一定温度下，将2 mol N2和6 mol H2置于1 L的恒容密闭容器中发生如下反应：，测得不同温度、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率，数据如下：
1小时2小时3小时4小时
T130%50%80%80%
T235%60%ab

①上表中T1_______T2(用含“＞”“＜”“=”的关系式表示)，其中a、b、80%三者的大小关系是_______(用含“＞”“＜”“=”的关系式表示)。
②研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度关系为，k为速率常数。以下说法正确的是_______(填字母序号)。
A．升高温度，k值增大
B．T2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量为12且保持不变，则反应达到平衡状态
C．一定温度下将原容器中的NH3及时分离出来可使v减小
D.合成氨达到平衡后，增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大
③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol，容器容积为1 L，保持温度和压强不变，又充入3 mol N2后，平衡_______(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
Ⅱ．甲醚(CH3OCH)是重要的化工原料，可用CO和H2制得，总反应的热化学方程式如为。该过程可分为以下两步反应完成：
甲醇合成反应：_______。
甲醇脱水反应：。
(2)起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2，测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5 kJ，此时CO的转化率为_______。
(3)请写出甲醇合成反应的热化学方程式：_______。
(4)在一定条件下，将CO和H2按体积比1：2充入恒容密闭容器中，反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a．混合气体的总物质的量保持不变
b．混合气体的密度保持不变
c．CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比保持不变
d．每生成1 mol CH3OCH3(g)，同时生成2 mol CO

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