题目内容

一定条件下存在反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH<0。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 molA和1 mol B,在Ⅱ中充入1 mol C和1 mol D,在Ⅲ中充入2 mol A和2 mol B,500℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中A的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中A的转化率与容器Ⅱ中C的转化率之和小于1
CD

试题分析:在Ⅰ中充入1 molA和1 mol B,在Ⅱ中充入1 mol C和1 mol D,反应是从正、逆两个反应方向发生。当反应达到平衡时各组分的含量相同。为同一平衡状态。但是正反应是放热反应,而逆反应为吸热反应,由于反应放出的热量不同,所以反应速率不同。错误。B.容器Ⅲ中由于反应物浓度大,化学平衡正向移动,放热更多。由于温度不同,所以这两个容器的反应的平衡常数不相同。错误。C.由于容器Ⅰ的正反应为放热反应。随着反应的进行,反应的温度升高。而升高温度,化学平衡向逆反应方向移动。因此容器Ⅰ中A的物质的量比容器Ⅱ中的多。正确。D.容器Ⅰ中反应是从正反应方向开始的,容器Ⅱ中是反应是从逆反应方向开始的。由于恒容绝热(与外界没有热量交换),所以A的转化率与容器Ⅱ中C的转化率之和必然小于1。正确。
练习册系列答案
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(15分)甲醇(CH3OH)是用来制备汽油添加剂和许多普通塑料的原料,低温液相合成甲醇的方法如下。
反应原理:2H2+ CO→CH3OH;反应条件:以三乙二醇二甲醚作为溶剂,以Raney-Ni和CH3ONa为催化剂。
(1)氢碳比[γ =]:当γ=2时,甲醇的选择性[λ =]达99.8%以上;当γ>2时,可能产生副产物CH4,写出相应反应的化学方程式                             
(2)干燥除水:为防止CH3ONa的水解,必须干燥除水,下表是不同干燥方法时对CO转化率的影响。
序号
干燥方法
CO转化率/%

不处理
40.2

无水乙醇洗
56.3

以四氢呋喃洗
62.4

无水乙醇洗并真空干燥
70.1

 
77.2
从实验设计完整性思考,请补充实验⑤中的干燥方法。
(3)反应温度:下图是= 2时甲醇合成过程中压力和温度随时间变化的图像。

在反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g) △H中,△H       0(填“>”或“<”);0~t2时间段内,随反应的进行体系的压力先增大后减小,原因是          ;能判断该反应基本结束的时刻为          ;若t3时刻,测得平衡后CO的转化率为75%,若起始反应时的CO的物质的量为a mol,假设反应容器的体积为1L,则t3时的平衡常数的值为           
(4)催化剂:在保持其它条件不变,只改变催化剂的用量,分别在1L恒容密闭容器中反应,测定10min时的CO转化率。下图是Raney-Ni为0.05g时,CO转化率与时间关系图,请画出Raney-Ni为1g时,CO转化率与时间变化图。

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