题目内容

【题目】现有反应mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则

(1)该反应的逆反应是________热反应,且mn______(填“>”“<”或“=”)p

(2)减压时,A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。

(3)若加入B(体积不变),则A的转化率________,B的转化率________

(4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比________

【答案】 增大 增大 减小 减小

【解析】试题分析:本题考查外界条件对化学平衡的影响。

1升高温度时,B的转化率变大说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,该反应的逆反应为放热反应。减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明减小压强平衡向逆反应方向移动,则m+np

2)减压,平衡向逆反应方向移动A的质量分数增大。

3)若加入B,平衡向正反应方向移动A的转化率增大根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动只能减弱加入的BB加入的多,而转化的少,B的转化率减小。

4)若升高温度,平衡向正反应方向移动,cC)增大cB)减小将减小。

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【题目】碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用,如航天员呼吸产生的CO2用Sabatier反应处理,实现空间站中O2的循环利用。

Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);

水电解反应:2H2O(1) 2H2(g) +O2(g)。

(1)将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于密闭容器中发生Sabatier反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。

①该反应的平衡常数K随温度降低而________(填“增大”或“减小”)。

②在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应,下列能说明达到平衡状态的是_____

A.混合气体密度不再改变 B.混合气体压强不再改变

C.混合气体平均摩尔质量不再改变 D. n(CO2):n(H2)=1:2

③200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数Kp的计算表达式为_______。(不必化简,用平衡分,压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化率的是____(填标号)。

A.适当减压 B.合理控制反应器中气体的流速

C.反应器前段加热,后段冷却 D.提高原料气中CO2所占比例

(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。

①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394kJ/mol、-242kJ/mol,Bosch反应的△H=_____kJ/mol。(生成焓指一定条件下由对应单质生成lmol化合物时的反应热)

②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是______________。若使用催化剂,则在较低温度下就能启动。

③Bosch反应的优点是_______________

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