题目内容
【题目】在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g) △H < 0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
下列说法正确的是
A. 反应前2min的平均速率ν(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1
B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前ν(逆)>ν(正)
C. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D. 其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大
【答案】C
【解析】
A. 2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol,故v(Y)= =2.0×10-3mol·L-1·min-1,速率之比等于化学计量数之比,故v(Z)=2v(Y)=2×2.0×10-3mol·L-1·min-1=4.0×10-3mol·L-1·min-1,A项错误;
B. 该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)<v(正),B项错误;
C. 由表中数据可知7 min时,反应到达平衡,平衡时Y的物质的量为0.10 mol,则
X(g)+Y(g)2Z(g)
开始(mol):0.16 0.16 0
变化(mol):0.06 0.06 0.12
平衡(mol):0.10 0.10 0.12
由于反应气体前后的化学计量数相等,用物质的量代替浓度进行计算,故化学平衡常数K= =1.44,C项正确;
D. 再通入0.2 mol Z,等效为在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X的体积分数不变,D项错误;
答案选C。
【题目】利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势。甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景。工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0来合成甲醇.
(1)经研究发现在230℃~270℃时合成最为有利.为探寻合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃时进行实验,实验结果如下图。230℃的实验结果所对应的曲线是______(填字母);从提高CO转化率的角度等综合分析,该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是______(填字母).
A.1~1.5B.2.5~3C.3.5~4.5
(2)制甲醇所需要的氢气,可通过下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)△H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1.回答下列问题:
①该温度下,若起始时c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/L,反应进行一段时间后,测得CO的浓度为1mol/L,则此时该反应v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
②若降低温度,该反应的K值将______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCO、4molH2 |
CH3OH的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
①容器内压强P:P甲、P乙与P丙的关系是______(用“>”、“<”或“=”表示);
②变化的热量数值Q中,Q1与Q2的和是______(填具体数值).