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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷358
乙酸是重要的有机化工原料之一，目前世界上一半以上的乙酸都都采用甲醇与CO反应来制备．某实验小组在一个恒压密闭容器中加入0.20molCH3OH和0.22molCO气体，发生反应CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(I)，测得甲醇的转化率随温度的变化关系如图所示，其中曲线Ⅰ表示在5个不同温度下，均经过5min时测得的甲醇的转化率变化曲线，曲线Ⅱ表示不同温度下甲醇的平衡转化率变化曲线，已知在T2温度下，达到平衡时容器的体积刚好为2L．


已知：2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=﹣566kJ·mol-1
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(I) △H=﹣1529kJ·mol-1
CH3COOH(I)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(I) △H=﹣874kJ·mol-1
按要求回答下列问题：
(1)求工业制乙酸反应：CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(I) △H= ______ kJ·mol-1
(2)在温度为T2时，从反应开始至5min时，用单位时间内物质的量变化表示的乙酸的平均反应速率为 _________ mol·min-1．
(3)在温度为T2时，该反应的平衡常数K= _________ ；在T3温度下，C点时，ν(正) ____ ν(逆)(填“＞”、“＜”或“=” )。
(4)在温度为T2时，往上述已达到平衡的恒压容器中，再在瞬间通入0.12molCH3OH和0.06molCO混合气体，平衡的移动方向为 __________ (填“向左”或“向右”或“不移动” )
(5)在温度为T1时，乙酸的物质的量随时间变化的趋势曲线如下图所示．当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T3，并维持该温度。请在图中画出t1时刻后乙酸物质的量的变化总趋势曲线．
__________

2017·河北衡水·一模
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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压强对化学平衡移动的影响 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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氢气既是重要的化工原料，又属于洁净能源，是未来人类重点开发的能源之一、请回答下列问题：
(1)氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，其总反应式为：2C(s)+H2(g)⇌C2H2(g) △H。已知部分反应如下：
I.C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) △H1=-74.85kJ·mol-1；
II.2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g) △H2=+340.93kJ·mol-1；
III.C2H4(g)⇌C2H2(g)+H2(g) △H3=+35.50kJ·mol-1；
①△H=___________；说明反应II在高温下可自发进行的原因为______________。
②一定条件下，向2L的恒容密闭容器中加入足量碳粉和1molH2，发生上述反应I、II、III，5min后容器内总压强不再变化，容器中CH4为0.1mol，C2H4为0.1mol，C2H2为0.3mol，5min内H2的平均反应速率v(H2)=___________，反应I的平衡常数K(I)=___________(写出计算式)。
(2)氢气可以用于合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H4，在恒压条件下测得H2的平衡转化率与温度和投料比关系如图所示：

①已知T2>T1，则△H4___________(填“>”“<”或“=”)0。
②由图可知，同温同压下越大，H2的平衡转化率越大，原因为___________。
③写出一条可同时提高反应速率和H2平衡转化率的措施：___________。
④保证该压强不变，向T1温度下，=0.5的平衡体系中再加入2molCO、4molH2、2molCH3OH，则化学平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
Ⅰ、已知在常温常压下：①H2O(I)=H2O(g) △H= +44.0 kJ.mol-1
②2CH3OH(I)十3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= -1275.6 kJ·mol—1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式______________________________。
Ⅱ、工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g） △H1
反应B：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） △H2
在体积为2L的合成塔中，充人2 mol CO2和6 mol H2，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化及甲醇的物质的量随时间、温度变化如下图所示。（T1、T2均大于300℃）

（1） 则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1___________0（填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）从反应开始到平衡(10min)，用H2表示 的反应速率为__________；
（3）下列说法正确的是__________。
A．若保持恒温，当容器中n(CH 3OH)︰n(H2O)为1︰1时，该反应已达平衡状态
B．若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态
C．若其他条件不变，则平衡常数：K(T1)＜K (T2)
D．处于A点的反应体系的温度从T1变到T2，达到平衡时增大
（4）对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_________。
A．增加CO2的量 B．升高温度
C．充入He，使体系总压强增大 D．按原比例再充入CO2和H2
（5）某温度下，将4mol CO和12mol H2,充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO) =0.5 mol·L—1，，则该温度下该反应的平衡常数为____________。
（6）在T1温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为A，则容器内的压强与起始压强之比为____________。
雾霾、温室效应、光化学污染等环境问题引起了全世界的高度重视。科学家对大气中NO，、SO2、CO、CxHy进行综合研究与治理具有重要意义。
(1)已知：①CH4(g) +2NO2(g)=N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)       ΔH= -867 kJ·mol-1
②2NO2(g) N2O4(g)   ΔH= -56.9   kJ·mol-1
③H2O(g) H2O(l)     ΔH = -44.0   kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4( g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式_______。
(2)CO2与H2一定条件下可以合成C2H4反应原理为6H2(g) + 2CO2( g) CH2=CH2(g) +4H2O(g)。 一定条件下，不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图1所示，下列说法不正确的是____________(填序号)。

A．M点的反应速率最大
B． 温度低于250 ℃ 时，温度升高，乙烯的平衡产率增大
C． M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D． 为提高CO2的平衡转化率，应在尽可能低的温度下进行反应
(3)化工生产中采用甲醇与CO反应来制备乙酸。在一个恒压密闭容器中加入0. 20 mol CH3OH和0. 22 mol CO混合气体，发生反应CH3OH(g) + CO(g) CH3COOH(1) ，测得甲醇的转化率随温度的变化关系如图2所示，曲线1表示在不同温度下，经过5min时测得的甲醇的转化率变化曲线，曲线I表示不同温度下甲醇的平衡转化率变化曲线，已知在T2 K温度下，达到平衡时容器的体积为2 L。

①温度为T2 K，反应达到平衡时，向该恒压密闭容器中瞬时通入0.12molCH3OH和0.06molCO混合气体，此时平衡___________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
②在温度为T1 K时，乙酸的物质的量随时间的变化关系如下图所示。在t1时，将该反应体系温度迅速上升到T3 K，并维持该温度。请在下图中画出t1时刻后乙酸物质的量的变化曲线_________。

(4)甲烷燃料电池可以提高能量利用率。如下图为利用甲烷燃料电池电解100 mL1 mol·L-1食盐水，常温下，电解一段时间后收集到标准状况下2.24 L氢气(忽略溶液体积变化)。

①甲烷燃料电池的负极反应式为___________。
②电解后溶液的pH =____________(忽略氯气与氢氧化钠溶液的反应)

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