工業(yè)上常利用合理的催化劑，將含碳氧化物轉(zhuǎn)化為重要的化工原料一甲醇，由CO、CO2和H2合成甲醇發(fā)生的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ．CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） ΔH1=-99kJ/mol
Ⅱ．CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） ΔH2=-58kJ/mol
（1）已知反應(yīng)Ⅰ中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表，則x=413413。
| 化學(xué)鍵 | H-H | C-O | C |
H-O | C-H |
| E/（kJ?mol-1） | 436 | 343 | 1076 | 465 | x |
低溫
低溫
（填“高溫”或“低溫”）有利于反應(yīng)自發(fā)進行。（3）T℃時將6molCO2和8molH2充入恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖a中狀態(tài)Ⅰ（圖中白色柱狀圖A、B、C、D、E）所示。圖中數(shù)據(jù)A（1，6）代表在1min時H2的物質(zhì)的量是6mol。
①若T℃時控制體積為2L不變，狀態(tài)Ⅰ情況下，0～8min內(nèi)CH3OH的平均化學(xué)反應(yīng)速率為
0.125mol?L-1?min-1
0.125mol?L-1?min-1
。②若僅改變一個條件，使化學(xué)平衡變?yōu)闋顟B(tài)Ⅱ（如圖中灰色柱狀圖所示），則狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2，其大小關(guān)系為
K1=K2
K1=K2
。（4）CO和H2在耐高溫催化劑、一定溫度下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ合成甲醇。圖（b）為在容積為1L的恒容密閉容器中，加入2molH2和1mol CO時經(jīng)過相同時間甲醇產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線。曲線上A點
不是
不是
（填“是”或“不是”）對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率；理由是 反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度的升高而降低，A點平衡產(chǎn)率應(yīng)高于B點
反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度的升高而降低，A點平衡產(chǎn)率應(yīng)高于B點
。（5）一種以MEA膜為電極的電解甲醇溶液制氫法如圖c?？偡磻?yīng)方程式為CH3OH+H2O═H2+CO2（未配平）。
①陽極反應(yīng)方程式為
a極為陽極，電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2，
a極為陽極，電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2，
。②陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為：
3：1
3：1
。【答案】413；低溫；0.125mol?L-1?min-1；K1=K2；不是；反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度的升高而降低，A點平衡產(chǎn)率應(yīng)高于B點；a極為陽極，電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2，；3：1
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：16引用：1難度：0.5
相似題
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1．CO用途廣泛，工業(yè)應(yīng)用時離不開平衡思想的指導(dǎo)。
I.在某一容積為5L的體積不變的密閉容器內(nèi)，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）gΔH＞0，反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化情況如圖：
（1）根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，該溫度（800℃）下的平衡常數(shù)K=。
（2）在體積不變的條件下，改變下列條件能使平衡常數(shù)K增大的有（填字母）。
A．升高溫度
B．降低溫度
C．增大壓強
D．減小壓強
E.加入催化劑
F.移出一氧化碳氣體
（3）若保持溫度和容器的體積不變，在（1）中上述平衡體系中，再充入0.3mol的水蒸氣，重新達到平衡后，H2O的轉(zhuǎn)化率（填“升高”“降低”或“不變”）。
（4）在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時刻測得c（CO）=c（H2O）=0.09mol?L-1；c（CO2）=c（H2）=0.13mol?L-1，則此時正、逆反應(yīng)速率大小v正（填“＞”“＜”或“=”）v逆。
Ⅱ.在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g），隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。回答下列問題：
（5）反應(yīng)的ΔH0（填“大于”或“小于”）；100℃時，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。在0～60s時段，反應(yīng)速率v（N2O4）為mol?L-1?s-1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為。發(fā)布：2024/12/11 8:0:1組卷：1引用：2難度：0.5 -
2．CO用途廣泛，工業(yè)應(yīng)用時離不開平衡思想的指導(dǎo)：
Ⅰ．在某一容積為5L的體積不變的密閉容器內(nèi)，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）ΔH＞0，反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化情況如圖。
（1）根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，求該溫度（800℃）下的平衡常數(shù)K。（寫出計算過程）
（2）在體積不變的條件下，改變下列條件能使平衡常數(shù)K增大的有。（填字母）
A．升高溫度
B．降低溫度
C．增大壓強
D．減小壓強
E．加入催化劑
G．移出一氧化碳氣體
（3）若保持溫度和容器的體積不變，在（1）中上述平衡體系中，再充入0.3mol的水蒸氣，重新達到平衡后，H2O的轉(zhuǎn)化率。（填“升高”、“降低”、“不變”）
（4）在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時刻測得c（CO）=c（H2O）=0.09mol/L；c（CO2）=c（H2）=0.13mol/L，則此時正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正v逆。（填“＞”、“＜”或“=”）
Ⅱ．還原法煉鉛，包含反應(yīng)PbO（s）+CO（g）?Pb（s）+CO2（g）ΔH，該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)值與溫度的關(guān)系如表：
（5）該反應(yīng)的ΔH溫度/℃ 300 727 1227 lgK 6.17 2.87 1.24 0。（選填“＞”、“＜”或“=”）
（6）當(dāng)lgK=1，在恒容密閉容器中放入PbO并通入CO，達平衡時，混合氣體中CO的體積分數(shù)為。（保留兩位有效數(shù)字）發(fā)布：2024/12/11 8:0:1組卷：10引用：2難度：0.6 -
3．化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
（1）某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實驗記錄如表（累計值）：
①哪一時間段反應(yīng)速率最大時間（min） 1 2 3 4 5 氫氣體積（mL）（標準狀況） 100 240 464 576 620 min（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5）。反應(yīng)開始后反應(yīng)速率先增大的原因是。
②求3～4分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率（設(shè)溶液體積不變）。
（2）另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過快難以測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入少量的下列溶液以減慢反應(yīng)速率，你認為不可行的是。
A．蒸餾水 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
（3）某溫度下在4L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖。
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
②該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是。
A．X、Y、Z的反應(yīng)速率相等
B．容器內(nèi)氣體密度保持不變
C．容器內(nèi)氣體壓強保持不變
D．消耗3mol X同時生成1mol Y的
③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為。發(fā)布：2024/12/14 8:0:2組卷：18引用：1難度：0.7
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