工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）；△H＝＋206 kJ/mol，一定条件下向体积为1 L的密闭容器 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH₄（g）＋H₂O（g）

CO（g）＋3H₂（g）；△H＝＋206 kJ/mol，一定条件下向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH₄和1 mol H₂O，测得CH₄（g）和CO（g）的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是（）

A．10min时用CH₄表示的反应速率为0.075 mol•L^－¹•min^－¹

B．使用高效催化剂能够增大CO的产率

C．该条件下反应的平衡常数为0.1875

D．升高温度能使

增大

答案

解析

10min时甲烷浓度的变化量是1.00mol/L－0.75mol/L＝0.25mol，所以用CH₄表示的反应速率为0.25mol/L÷10min＝＝0．025 mol•L^－¹•min^－¹，A错误；使用催化剂只能改变反应速率，但不影响平衡状态，CO的产率不变，B错误；平衡时CH₄、H₂O、CO、H₂的物质的量浓度分别为0．75、0．75、0．25、0．75，所以平衡常数K＝

＝0.1875，C正确；正反应是吸热反应，所以升高温度，平衡向正方向方向移动，

减小，D错误。答案选C。

核心考点

试题【工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）；△H＝＋206 kJ/mol，一定条件下向体积为1 L的密闭容器】；主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]

举一反三

（14分）煤炭气化可以提高燃料的利用率，又可以合成新型能源。
（1）煤炭气化时发生的反应为：C（s）＋H₂O（g）

H₂（g）＋CO（g）。
①已知：2C （s）＋O₂（g）＝2CO （g）；△H₁＝–221．0 kJ mol^–1
2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O （g）；△H₂＝–483．6 kJ mol^–1
则煤气化反应的△H＝。
②煤气化反应的平衡常数表达式K＝，温度升高，平衡常数。
（2）水煤气可以合成甲醇：CO（g）＋2H₂（g）

CH₃OH（g）。一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO和3 mol H₂，反应达到平衡状态时，CO的平衡转化率为75%。
①从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率υ（H₂）＝                。
②反应达平衡后充入适量氢气并维持H₂浓度和容器的温度不变，增大容器的体积，跟原平衡相比较达到新平衡时CO的转化率       （填“增大”、“不变”或“减小”），其原因是                                              。
③将3.2 g甲醇充分燃烧后的产物通入75 mL2 mol/L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度大小顺序为                    。

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（14分）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知：①2C₃H₈(g)＋7O₂(g)＝6CO(g)＋8H₂O(l)；△H＝－2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH="-566" kJ/mol
（1）反应C₃H₈(g)＋5O₂(g)＝3CO₂(g)＋4H₂O(l)的△H＝
（2）C₃H₈在不足量的氧气里燃烧，生成CO和CO₂以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
CO (g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂ (g)
①下列事实能说明该反应达到平衡的是
a．体系中的压强不发生变化                  b．υ_正（H₂）=υ_逆（CO）
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化    d．CO₂的浓度不再发生变化
② T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO(g)和H₂O(g)，发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：

时间 / min	CO	H₂O(g)	CO₂	H₂
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084	C₁
6	0.096	0.266	0.104	C₂

第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。则第4～5min之间，改变的条件           ，第5～6min之间，改变的条件是           。
已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时，CO和H₂O(g)的浓度都是0.01 mol／L，则CO在此条件下的转化率为         。又知397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的△H     0 (填“>”、“＝”、“<”)．
（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；
燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在其内部可以传导O^2—。在电池内部O^2—移向_  ___极（填“正”或“负”）；电池的负极反应式为                 。
（4）用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg(NO₃)₂和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____                                  。

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在溶液中，反应